JP2002238093A - 電気−機械−音響変換器 - Google Patents
電気−機械−音響変換器Info
- Publication number
- JP2002238093A JP2002238093A JP2001033471A JP2001033471A JP2002238093A JP 2002238093 A JP2002238093 A JP 2002238093A JP 2001033471 A JP2001033471 A JP 2001033471A JP 2001033471 A JP2001033471 A JP 2001033471A JP 2002238093 A JP2002238093 A JP 2002238093A
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- permanent magnet
- coil
- vibration
- mechanical
- electro
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- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンパクトでありながら駆動回路が簡単な電
気−機械−音響変換器の提供 【構成】 単一の永久磁石を用いて互いに独立な２つの
磁気回路を形成し、一方の磁気回路内にボイスコイルを
配置し、他方の磁気回路に振動コイルを配置して、当該
磁気回路を構成するヨーク部材を静止部材に対して振動
自在に弾性部材によって支持しかつ当該ヨーク部材の振
動に応じてオンオフするメカニカルスイッチを設けた。
気−機械−音響変換器の提供 【構成】 単一の永久磁石を用いて互いに独立な２つの
磁気回路を形成し、一方の磁気回路内にボイスコイルを
配置し、他方の磁気回路に振動コイルを配置して、当該
磁気回路を構成するヨーク部材を静止部材に対して振動
自在に弾性部材によって支持しかつ当該ヨーク部材の振
動に応じてオンオフするメカニカルスイッチを設けた。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、携帯端末に用いられて着信告知
振動と音響信号の再生の双方に兼用される電気−機械−
音響変換器に関する。
振動と音響信号の再生の双方に兼用される電気−機械−
音響変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯端末に用いられる電気−機械−音響
変換器の一例が、特許第２９６３９１７号公報に記載さ
れている。この電気−機械−音響変換器は、単一の振動
系を着信告知振動を生ずる周波数と音響信号を生ずる音
声信号との双方によって駆動することとしている。従っ
て、この振動系の振動応答特性は、音響振動と機械振動
の双方に適合したものでなくてはならない。また、この
電気−機械−音響変換器の駆動の為には、着信告知振動
を生ずるための発生回路回路及び音声信号と着信告知振
動用信号とを切り替えて電気−機械−音響変換器に供給
するための切り替え回路が必要である。
変換器の一例が、特許第２９６３９１７号公報に記載さ
れている。この電気−機械−音響変換器は、単一の振動
系を着信告知振動を生ずる周波数と音響信号を生ずる音
声信号との双方によって駆動することとしている。従っ
て、この振動系の振動応答特性は、音響振動と機械振動
の双方に適合したものでなくてはならない。また、この
電気−機械−音響変換器の駆動の為には、着信告知振動
を生ずるための発生回路回路及び音声信号と着信告知振
動用信号とを切り替えて電気−機械−音響変換器に供給
するための切り替え回路が必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】よって、本発明は、振
動応答特性が単純な振動系を用いることが出来、かつ単
純な駆動回路によって駆動できる電気−機械−音響変換
器を提供することを目的とする。
動応答特性が単純な振動系を用いることが出来、かつ単
純な駆動回路によって駆動できる電気−機械−音響変換
器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による電気−機械
−音響変換器は、永久磁石と、前記永久磁石に近接して
配置されたボイスコイル及び振動コイルと、前記ボイス
コイルに結合した振動板と、前記振動コイルと前記永久
磁石との相対運動を許容する弾性支持部材と、前記振動
コイルに直列接続されてかつ前記振動コイルと前記永久
磁石との相対運動に応じてオンオフするスイッチング素
子と、からなることを特徴とする。
−音響変換器は、永久磁石と、前記永久磁石に近接して
配置されたボイスコイル及び振動コイルと、前記ボイス
コイルに結合した振動板と、前記振動コイルと前記永久
磁石との相対運動を許容する弾性支持部材と、前記振動
コイルに直列接続されてかつ前記振動コイルと前記永久
磁石との相対運動に応じてオンオフするスイッチング素
子と、からなることを特徴とする。
【０００５】
【実施例】以下、添付図面によって、本発明の実施例を
詳細に説明する。図１（ａ）に示される本発明による電
気−機械−音響変換器においては、盤状又は柱状の永久
磁石１が環状ヨーク２に複数の非磁性支持ロッド３によ
って支持されている。永久磁石１の両磁極端面Ｎ及びＳ
には第１及び第２磁性プレート部材４，５が接合してい
る。プレート部材４、５の周端面は環状ヨーク２の内壁
面に対向して磁気ギャップ６を形成している。環状ヨー
ク２の外周面は、環状の非磁性支持部材７に結合してお
り、非磁性支持部材７は、盤状の弾性部材８によってハ
ウジング(図示せず）などの静止部材９に支持されてい
る。弾性部材８は環状の溝１０を有し、溝１０には振動
コイル１１が収納されている。振動コイル１１の巻き方
向は、溝１０に沿って導線が延びる方向であり、換言す
れば、溝１０の周回方向に沿って振動コイル１１が巻か
れている。弾性部材の溝１０の部分は磁気ギャップ６の
中に嵌入しているので、振動コイル１１が磁気ギャップ
６に形成されている磁束に鎖交する。ボイスコイル１２
が非磁性支持部材７の図の上方端面に対してエッジ部材
１３によって吊り下げられて、磁気ギャップ６の上方に
おいて振動自在に配置されている。ボイスコイル１２に
はドーム状振動板１４が載置されている。
詳細に説明する。図１（ａ）に示される本発明による電
気−機械−音響変換器においては、盤状又は柱状の永久
磁石１が環状ヨーク２に複数の非磁性支持ロッド３によ
って支持されている。永久磁石１の両磁極端面Ｎ及びＳ
には第１及び第２磁性プレート部材４，５が接合してい
る。プレート部材４、５の周端面は環状ヨーク２の内壁
面に対向して磁気ギャップ６を形成している。環状ヨー
ク２の外周面は、環状の非磁性支持部材７に結合してお
り、非磁性支持部材７は、盤状の弾性部材８によってハ
ウジング(図示せず）などの静止部材９に支持されてい
る。弾性部材８は環状の溝１０を有し、溝１０には振動
コイル１１が収納されている。振動コイル１１の巻き方
向は、溝１０に沿って導線が延びる方向であり、換言す
れば、溝１０の周回方向に沿って振動コイル１１が巻か
れている。弾性部材の溝１０の部分は磁気ギャップ６の
中に嵌入しているので、振動コイル１１が磁気ギャップ
６に形成されている磁束に鎖交する。ボイスコイル１２
が非磁性支持部材７の図の上方端面に対してエッジ部材
１３によって吊り下げられて、磁気ギャップ６の上方に
おいて振動自在に配置されている。ボイスコイル１２に
はドーム状振動板１４が載置されている。
【０００６】また、非磁性支持部材７と静止部材９との
間には、メカニカルスイッチ１５が設けられており、メ
カニカルスイッチ１５は振動コイル１１が非励磁状態に
ある限りメカニカルスイッチ１５の作動子１５ａが非磁
性支持部材７に結合したピン７ａによって押圧されてメ
カニカルスイッチ１５がオンとなっており、振動コイル
１１に電流が流れて励磁されると、振動コイルは磁界に
よる反発力によって永久磁石１が図１の上方に押し上げ
られて非磁性支持部材７と静止部材９との間の距離が大
きくなると作動子１５ａに対する押圧力が無くなって、
メカニカルスイッチ１５がオフとなるようになってい
る。なお、支持ロッド３に代えて環状支持板によって、
永久磁石１と環状ヨーク２とを結合しても良い。
間には、メカニカルスイッチ１５が設けられており、メ
カニカルスイッチ１５は振動コイル１１が非励磁状態に
ある限りメカニカルスイッチ１５の作動子１５ａが非磁
性支持部材７に結合したピン７ａによって押圧されてメ
カニカルスイッチ１５がオンとなっており、振動コイル
１１に電流が流れて励磁されると、振動コイルは磁界に
よる反発力によって永久磁石１が図１の上方に押し上げ
られて非磁性支持部材７と静止部材９との間の距離が大
きくなると作動子１５ａに対する押圧力が無くなって、
メカニカルスイッチ１５がオフとなるようになってい
る。なお、支持ロッド３に代えて環状支持板によって、
永久磁石１と環状ヨーク２とを結合しても良い。
【０００７】図１（ａ）に示した電気−機械−音響変換
器を携帯電話に用いる場合、図１（ｃ）に示す如く、メ
カニカルスイッチ１５に直列に着信呼に応じてオンとな
る着信検知スイッチ１６と振動コイル１１を接続してこ
の直列回路に直流電圧Ｅを印加する。そうすると、着信
呼があった時、まず、振動コイル１１に励磁電流が流れ
て、永久磁石１が若干持ち上げられる。そうすると、メ
カニカルスイッチ１５がオフとなり、振動コイル１１へ
の励磁電流が遮断されるので、永久磁石１が下降する。
よって、メカニカルスイッチ１５が再びオンとなり、振
動コイル１１に励磁電流が流れて、永久磁石１が再び押
し上げられる。このような一連の動作が繰り返されるこ
とにより、永久磁石１、環状ヨーク２及び非磁性支持部
材７の一体構造体が上下運動を繰り返すので、振動が発
生して、着信呼の到来を携帯電話の携帯者に知らしめる
のである。
器を携帯電話に用いる場合、図１（ｃ）に示す如く、メ
カニカルスイッチ１５に直列に着信呼に応じてオンとな
る着信検知スイッチ１６と振動コイル１１を接続してこ
の直列回路に直流電圧Ｅを印加する。そうすると、着信
呼があった時、まず、振動コイル１１に励磁電流が流れ
て、永久磁石１が若干持ち上げられる。そうすると、メ
カニカルスイッチ１５がオフとなり、振動コイル１１へ
の励磁電流が遮断されるので、永久磁石１が下降する。
よって、メカニカルスイッチ１５が再びオンとなり、振
動コイル１１に励磁電流が流れて、永久磁石１が再び押
し上げられる。このような一連の動作が繰り返されるこ
とにより、永久磁石１、環状ヨーク２及び非磁性支持部
材７の一体構造体が上下運動を繰り返すので、振動が発
生して、着信呼の到来を携帯電話の携帯者に知らしめる
のである。
【０００８】一方、ボイスコイル１２には、着信検知ス
イッチのオンに応じて着信を音響的に知らせる着信告知
信号や通話信号等のオーディオ信号を供給するオーディ
オ信号供給回路(図示せず）を接続する。そして、ボイ
スコイル１２にオーディオ信号が供給されると、ボイス
コイル１２が振動して、振動板１４からオーディオ信号
が再生されるのである。
イッチのオンに応じて着信を音響的に知らせる着信告知
信号や通話信号等のオーディオ信号を供給するオーディ
オ信号供給回路(図示せず）を接続する。そして、ボイ
スコイル１２にオーディオ信号が供給されると、ボイス
コイル１２が振動して、振動板１４からオーディオ信号
が再生されるのである。
【０００９】上記したことから明らかな如く、図１
（ａ）に示した電気−機械−音響変換器によれば、互い
に独立な２つの振動系が単一の永久磁石によって形成さ
れており、全体としてコンパクトでありながら、オーデ
ィオ信号の再生と低周波の着信告知信号の生成とが比較
的簡単な回路構成によって実現できるのである。なお、
メカニカルスイッチ１５の例としては、種々の形態が可
能であり、要するに永久磁石１又はこれに結合した部材
の移動に応じてオンオフするスイッチであればどんな形
態でも良い。
（ａ）に示した電気−機械−音響変換器によれば、互い
に独立な２つの振動系が単一の永久磁石によって形成さ
れており、全体としてコンパクトでありながら、オーデ
ィオ信号の再生と低周波の着信告知信号の生成とが比較
的簡単な回路構成によって実現できるのである。なお、
メカニカルスイッチ１５の例としては、種々の形態が可
能であり、要するに永久磁石１又はこれに結合した部材
の移動に応じてオンオフするスイッチであればどんな形
態でも良い。
【００１０】図２は、本発明の別の実施例を示してい
る。この実施例においては、図１の実施例における環状
ヨーク２と第２プレート部材５とが一体となって椀状ヨ
ーク２０となっている形態である。そして、非磁性支持
部材７が静止部材９に固定されており、振動コイル１１
が盤状の弾性部材８の中央部の環状溝８ａに落とし込ま
れた形態にて支持されており、弾性部材８の周縁部は非
磁性支持部材７に固定されている。環状溝８ａの内側
は、図２の上方に弾性部材８が突出して下面が凹部とな
っており、この凹部に磁性重量体２１が嵌入固着してい
る。メカニカルスイッチ１５は、振動コイル１１が非励
磁状態にある時の磁性重量体２１の位置すなわち静止位
置にある時、オンとなるように配置されている。
る。この実施例においては、図１の実施例における環状
ヨーク２と第２プレート部材５とが一体となって椀状ヨ
ーク２０となっている形態である。そして、非磁性支持
部材７が静止部材９に固定されており、振動コイル１１
が盤状の弾性部材８の中央部の環状溝８ａに落とし込ま
れた形態にて支持されており、弾性部材８の周縁部は非
磁性支持部材７に固定されている。環状溝８ａの内側
は、図２の上方に弾性部材８が突出して下面が凹部とな
っており、この凹部に磁性重量体２１が嵌入固着してい
る。メカニカルスイッチ１５は、振動コイル１１が非励
磁状態にある時の磁性重量体２１の位置すなわち静止位
置にある時、オンとなるように配置されている。
【００１１】上記した点以外の部分は、図１に示された
変換器の構成と同じである。図２の変換器を用いる場合
にボイスコイル１２及びメカニカルスイッチ１５に接続
されるべき電気回路は、図１の変換器と同じである。そ
して、振動コイル１１に励磁電流が断続的に供給される
ことによって、磁性重量体２１が振動して、着信告知が
なされるのである。ボイスコイル１２についても同様な
オーディオ信号再生動作が得られる。
変換器の構成と同じである。図２の変換器を用いる場合
にボイスコイル１２及びメカニカルスイッチ１５に接続
されるべき電気回路は、図１の変換器と同じである。そ
して、振動コイル１１に励磁電流が断続的に供給される
ことによって、磁性重量体２１が振動して、着信告知が
なされるのである。ボイスコイル１２についても同様な
オーディオ信号再生動作が得られる。
【００１２】図３は、本発明の別な実施例を示してい
る。この実施例においては、図２の実施例における椀状
ヨーク２０及び永久磁石１の中央部に貫通孔２０ａ及び
貫通孔１ａがそれぞれ形成されており、これらの貫通孔
にコア２２が遊嵌している。コア２２は弾性部材８の中
央部の平坦部の上面に担持されており、コア２２の回り
に振動コイル１１が配置されている。弾性部材８の平坦
部の下面には、磁性重量体２１が固着せしめられてい
る。
る。この実施例においては、図２の実施例における椀状
ヨーク２０及び永久磁石１の中央部に貫通孔２０ａ及び
貫通孔１ａがそれぞれ形成されており、これらの貫通孔
にコア２２が遊嵌している。コア２２は弾性部材８の中
央部の平坦部の上面に担持されており、コア２２の回り
に振動コイル１１が配置されている。弾性部材８の平坦
部の下面には、磁性重量体２１が固着せしめられてい
る。
【００１３】上記した点以外の部分は、図２に示された
変換器の構成と同じであり、振動コイル１１及びボイス
コイル１２に接続されるべき電気回路も同じであり、同
様な動作が得られる。図４は、本発明の別の実施例を示
している。この実施例においては、椀状ヨーク２０の底
部に貫通孔２０ａが形成されており、貫通孔２０ａにロ
ッド状の磁性重量体２１の屈曲先端部２１ａが突入した
形態である。磁性重量体２１の基部が弾性板３１の一方
の端部に結合し弾性板３１の他方の端部は椀状ヨーク２
０の底部に固着している。また、磁性重量体２１の中央
部には振動コイル１１が巻回せしめられており、振動コ
イル１１に励磁電流が流れると、磁性重量体２１の屈曲
先端部２１ａが永久磁石１によって吸引されるようにな
っている。また、弾性板３１にはメカニカルスイッチ１
５の作動子が当接しており、磁性重量体２１が永久磁石
に吸引されると、弾性板３１が変形するのでメカニカル
スイッチ１５の作動子１５ａが駆動されてメカニカルス
イッチ１５がオフとなる。
変換器の構成と同じであり、振動コイル１１及びボイス
コイル１２に接続されるべき電気回路も同じであり、同
様な動作が得られる。図４は、本発明の別の実施例を示
している。この実施例においては、椀状ヨーク２０の底
部に貫通孔２０ａが形成されており、貫通孔２０ａにロ
ッド状の磁性重量体２１の屈曲先端部２１ａが突入した
形態である。磁性重量体２１の基部が弾性板３１の一方
の端部に結合し弾性板３１の他方の端部は椀状ヨーク２
０の底部に固着している。また、磁性重量体２１の中央
部には振動コイル１１が巻回せしめられており、振動コ
イル１１に励磁電流が流れると、磁性重量体２１の屈曲
先端部２１ａが永久磁石１によって吸引されるようにな
っている。また、弾性板３１にはメカニカルスイッチ１
５の作動子が当接しており、磁性重量体２１が永久磁石
に吸引されると、弾性板３１が変形するのでメカニカル
スイッチ１５の作動子１５ａが駆動されてメカニカルス
イッチ１５がオフとなる。
【００１４】なお、磁性重量体２１の屈曲位置近傍には
板バネ３２を介してウェイト３３が結合せしめられてお
り、ウェイト３３の重さを選定することにより磁性重量
体２１の固有振動数が適切に定められる。上記した点以
外は、図２の実施例と同様な構成であり、かつ同様な動
作をなす。
板バネ３２を介してウェイト３３が結合せしめられてお
り、ウェイト３３の重さを選定することにより磁性重量
体２１の固有振動数が適切に定められる。上記した点以
外は、図２の実施例と同様な構成であり、かつ同様な動
作をなす。
【００１５】なお、スイッチング素子としてのメカニカ
ルスイッチ１５は前述した本願発明の実施例にかかる動
作をするものであれば光学的スイッチ、磁気的スイッ
チ、電気的スイッチなど他の形態のスイッチを用いても
良い。
ルスイッチ１５は前述した本願発明の実施例にかかる動
作をするものであれば光学的スイッチ、磁気的スイッ
チ、電気的スイッチなど他の形態のスイッチを用いても
良い。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したことから明かな如く、本発
明による電気−機械−音響変換器は、単一の永久磁石を
用いたコンパクトな構成でありながら、互いに独立な２
つの振動系をオーディオ信号再生と体感振動生成に用い
ることができるので、簡単な回路構成によって駆動する
ことが出来て望ましい。
明による電気−機械−音響変換器は、単一の永久磁石を
用いたコンパクトな構成でありながら、互いに独立な２
つの振動系をオーディオ信号再生と体感振動生成に用い
ることができるので、簡単な回路構成によって駆動する
ことが出来て望ましい。
【図１】本発明の実施例を示す断面図、平面図、及び回
路図である。
路図である。
【図２】本発明の別の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の別の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明の別の実施例を示す断面図である。
１、 ４１ 永久磁石 ８ 弾性部材 ９ 静止部材 １１ 振動コイル １２、４５ ボイスコイル １４、４６ 振動板 １５ メカニカルスイッチ ２０ 椀状ヨーク
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｒ 1/00 ３１０ Ｈ０４Ｒ 1/00 ３１０Ｇ 9/04 １０５ 9/04 １０５Ａ Ｆターム(参考） 5D012 BB02 BB03 BB04 BB05 BB07 CA04 GA04 5D017 AA11 5D107 AA12 BB08 CC08 CC09 DD12
Claims (5)
- 【請求項１】 永久磁石と、前記永久磁石に近接して配
置されたボイスコイル及び振動コイルと、前記ボイスコ
イルに結合した振動板と、前記振動コイルと前記永久磁
石との相対運動を許容する弾性支持部材と、前記振動コ
イルに直列接続されてかつ前記振動コイルと前記永久磁
石との相対運動に応じてオンオフするスイッチング素子
と、からなることを特徴とする電気−機械−音響変換
器。 - 【請求項２】 前記永久磁石は柱状であり、前記永久磁
石の中心軸の回りでかつ前記永久磁石の外周近傍におい
て前記ボイスコイル及び前記振動コイルが巻回せしめら
れており、前記永久磁石に結合すると共に前記ボイスコ
イル及び前記振動コイルの外側を取り巻く環状ヨークを
含むことを特徴とする請求項１記載の電気−機械−音響
変換器。 - 【請求項３】 前記永久磁石の両磁極端面に接合しかつ
前記環状ヨークと共に前記ボイスコイル及び前記振動コ
イルを挟む磁気ギャップを形成する一対のプレート部材
を含むことを特徴とする請求項２記載の電気−機械−音
響変換器。 - 【請求項４】 前記環状ヨークに結合した非磁性環状支
持体を有し、前記非磁性環状支持体と前記振動板とが前
記弾性支持部材を介して互いに結合されていることを特
徴とする請求項３記載の電気−機械−音響変換器。 - 【請求項５】 前記振動コイルが静止部材に結合してお
り、前記スイッチング素子が前記非磁性環状支持体の前
記支持部材に対する振動に応じてオンオフ動作すること
を特徴とする請求項４記載の電気−機械−音響変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001033471A JP2002238093A (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 電気−機械−音響変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001033471A JP2002238093A (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 電気−機械−音響変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002238093A true JP2002238093A (ja) | 2002-08-23 |
Family
ID=18897218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001033471A Pending JP2002238093A (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 電気−機械−音響変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002238093A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012011711A2 (ko) * | 2010-07-21 | 2012-01-26 | 아이폰 일렉트로닉스 엘티디 | 전기 음향 변환기 |
| JP7402303B2 (ja) | 2022-03-29 | 2023-12-20 | エーエーシー マイクロテック（チャンヂョウ）カンパニー リミテッド | 多機能発音デバイス |
-
2001
- 2001-02-09 JP JP2001033471A patent/JP2002238093A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012011711A2 (ko) * | 2010-07-21 | 2012-01-26 | 아이폰 일렉트로닉스 엘티디 | 전기 음향 변환기 |
| WO2012011711A3 (ko) * | 2010-07-21 | 2012-03-15 | 아이폰 일렉트로닉스 엘티디 | 전기 음향 변환기 |
| JP7402303B2 (ja) | 2022-03-29 | 2023-12-20 | エーエーシー マイクロテック（チャンヂョウ）カンパニー リミテッド | 多機能発音デバイス |
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