JP2003250195A - 電磁型電気音響変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は主として移動体端末である携帯電話
等に使用される電磁型電気音響変換器に関するものであ
り、交流磁束、交流駆動力を強化して、高能率の電磁型
電気音響変換器の提供を可能とするものである。 【解決手段】 本発明の電磁型電気音響変換器は、コイ
ル４と、マグネット５の間に磁性体構造物１０を配置し
たものであり、これにより、コイル４による交流駆動力
を発生させるための磁路は、センターポール３、ヨーク
６、磁性体構造物１０、第２の振動板２とし、交流磁束
を磁気抵抗の大きいマグネットを通さないことで、交流
磁束、交流駆動力を強化して、高能率の電磁型電気音響
変換器の提供を可能とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主として移動体端末
である携帯電話等に使用される電磁型電気音響変換器に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術を図４の電磁型電気音響変換
器の断面図により説明する。同図によると、電磁型電気
音響変換器は、円筒形の筐体１０７と、この筐体１０７
の底面を覆うように配置された円板状のヨーク１０６と
を有しており、ヨーク１０６の中央部にヨークと一体に
構成されたセンターポール１０３が設けられている。

【０００３】センターポール１０３の周囲にはコイル１
０４が巻かれている。コイル１０４の外周には環状のマ
グネット１０５が設けられており、コイル１０４とマグ
ネット１０５の内周面とは全周に渡って適当な間隔が開
けられている。

【０００４】マグネット１０５の外周面は筐体１０７の
内周面に突き合わされている。筐体１０７の上端部には
円板状をした第１の振動板１００が支持されており、第
１の振動板１００と、マグネット１０５、コイル１０４
およびセンターポール１０３との間には適当な間隔が設
けられている。

【０００５】第１の振動板１００の中央部には円板状の
磁性体である第２の振動板１０１が第１の振動板１００
と同心状態で設けられている。

【０００６】マグネット１０５と第１の振動板１００の
間には、内周縁部が第２の振動板１０１の外周縁部に上
方から見て重なるように磁性体薄板１０８が配置されて
いる。

【０００７】以上のように構成された電磁型電気音響変
換器について、その動作について説明すると、コイル１
０４に電流が流れない初期状態では、マグネット１０
５、第２の振動板１０１、センターポール１０３、ヨー
ク１０６、磁性体薄板１０８によって磁路が形成されて
おり、第２の振動板１０１はマグネット１０５とセンタ
ーポール１０３側に吸引され、第１の振動板１００の弾
性力と等しくなるところまで変位する。

【０００８】このような初期状態でコイル１０４に交流
電流が流れると上記磁路に交流磁界が発生し、第２の振
動板１０１上に交流駆動力が発生する。そのような交流
駆動力が第２の振動板１０１に発生すると、第２の振動
板１０１はマグネット１０５、磁性薄板１０８によって
発生する静的吸引力との相互作用によって、固定されて
いる第１の振動板１００とともに初期状態から振動し、
その振動は音として放射される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成ではコイル１０４による交流駆動力を発生するための
磁路は、センターポール１０３、ヨーク１０６、マグネ
ット１０５、磁性薄板１０８、第２の振動板１０１であ
り、この中のマグネット１０５の透磁率は他の磁性部品
に比べ非常に大きくかつ部品厚みも非常に大きいため、
マグネット１０５部分の磁気抵抗がほぼ交流磁界の磁路
の磁気抵抗となり、コイル１０４により発生する磁束の
大きさ、交流駆動力の大きさに限界があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に記載の電磁型電気音響変換器
は、センターポールの外周に配置されたコイルと、マグ
ネットの間に磁性体構造物を配置したものであり、この
磁性体構造物によって、コイルによる交流駆動力を発生
させるための磁路は、センターポール、ヨーク、磁性体
構造物、第２の振動板とし、磁気抵抗の大きいマグネッ
トを通っていた磁束を磁性体構造物によってショートカ
ットし、交流磁束、交流駆動力を強化して、高能率の電
磁型電気音響変換器の提供を可能とするものである。

【００１１】本発明の請求項２に記載の電磁型電気音響
変換器は、請求項１に記載のヨークと磁性体構造物を同
一材料で一体に形成したものであり、部品点数の増加や
組立工数の増加を防止した安価な高能率の電磁型電気音
響変換器の提供を可能とするものである。

【００１２】本発明の請求項３に記載の電磁型電気音響
変換器は、マグネットと第１の振動板間に内周が第２の
振動板と上方から見て重なる大きさとした磁性体薄板の
外周の延長部分を折り曲げて請求項１に記載の磁性体構
造物を形成するものであり、この磁性体薄板により第１
の振動板静止時の磁路の磁束の向上を図るとともに、交
流磁束の強化も図った高能率の電磁型電気音響変換器の
提供を可能とするものである。

【００１３】本発明の請求項４に記載の電磁型電気音響
変換器は、請求項１に記載の磁性体構造物をコイルと略
同心円状に巻いて形成するものであり、電磁型電気音響
変換器の組立時にコイルをセンターポールに巻回するも
のにあっては、連続して磁性体構造物をコイル状に巻回
することで部品点数、作業工数の増加を防ぐことができ
るとともに、予め巻回済みのコイル状の磁性体構造物を
配置するものにあってもコイルと同一の線材を用いるこ
とで材料としての品種増加を伴うことなく、高能率の電
磁型電気音響変換器の提供を可能とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電磁型電気音響変
換器の一実施の形態について図１から図３により説明す
る。

【００１５】（実施の形態１）本発明の一実施の形態に
おける電磁型電気音響変換器について、図１を用いて主
として請求項１と請求項４について説明する。同図によ
ると、本発明の実施の形態における電磁型電気音響変換
器は、円筒形の筐体７と、この筐体７の底面を覆うよう
に配置された円板状のヨーク６とを有しており、ヨーク
６の中央部にヨーク６と一体に構成されたセンターポー
ル３が設けられている。

【００１６】センターポール３の周囲にはコイル４が巻
かれている。コイル４の外周には環状のマグネット５が
設けられており、コイル４とマグネット５の内周面とは
全周に渡って適当な間隔が開けられている。マグネット
５の外周面は筐体７の内周面に突き合わされている。マ
グネット５の上面には、環状の磁性体薄板９がマグネッ
ト５の上面全体を覆うように設けられており、この磁性
体薄板９の内周部内にセンターポール３の先端部が位置
している。

【００１７】磁性体薄板９の内径はマグネット５の内径
以下となっており、磁性体薄板９の内周縁部がマグネッ
ト５の内周面から内方に延出している。筐体７の上端部
には、非磁性体の円板状の第１の振動板１が振動可能に
支持されており、第１の振動板１と磁性体薄板９、コイ
ル４およびセンターポール３との間には適当な間隔が設
けられている。第１の振動板１の中央部には円板状のパ
ーマロイである磁性体の第２の振動板２が第１の振動板
１と同心状態で設けられている。磁性体薄板９の内径
は、第２の振動板２の外径よりも小さくなっており、従
って磁性体薄板９の内周縁部が第２の振動板２の外周縁
部と上方からみて重複している。

【００１８】ヨーク６には、コイル４とマグネット５の
内周面との間の空間と第１の振動板１とヨーク６との間
の空間の外部とを連結する複数の空気穴８が、周方向に
適当な間隔を開けて設けられている。各空気穴８は、コ
イル４とマグネット５の内周面との間の空気を外部に放
出して、第１の振動板に加わる音響負荷を小さくするよ
うになっている。ヨーク６の上にはその内径がコイル４
の外径より大きくかつその外径がマグネット５の内径よ
り小さい筒状の磁性体構造物１０がその先端と第１の振
動板１との間隔を適当に保ち、前記コイル４とマグネッ
ト５間に設けられている。

【００１９】以上のように構成された電磁型電気音響変
換器について、その動作と効果を説明する。コイル４に
電流が流れない初期状態では、マグネット５、磁性体薄
板９、第２振動板２、センターポール３、ヨーク６によ
って第１の磁路が形成されており、第２の振動板２はマ
グネット５とセンターポール３側に吸引され、第１の振
動板の弾性力と等しくなるところまで変位する。筒状の
磁性体構造物１０は、マグネット５、磁性体薄板９、筒
状磁性体１０、ヨーク６によって第２の磁路を形成し、
この磁路は第１の磁路と磁気回路的に並列に設けられて
いる。

【００２０】さらに筒状の磁性体構造物１０は、第２の
振動板２、センターポール３、ヨーク６、筒状磁性体構
造物１０によってコイル４により発生する磁束に対して
第３の磁路を形成する。このような初期状態でコイル４
に交流電流が流れると、上記第１、第３の磁路に交流磁
界が発生し、第２の振動板２上に交流駆動力が発生す
る。そのような交流駆動力が第２の振動板２に発生する
と、第２の振動板２はマグネット５によって発生する静
的吸引力との相互作用によって、固定されている第１の
振動板とともに初期状態から振動する。その振動は音と
して放出される。

【００２１】ヨーク６の上にはその内径がコイル４の外
径より大きくかつその外径がマグネット５の内径より小
さい筒状の磁性体構造物１０がその先端と第１の振動板
１との間隔を適当に保ち設けられコイル４により発生す
る磁束に対し第３の磁路を形成してこの第３の磁路が第
１の磁路と並列に形成されているために、交流磁気抵抗
が従来の第１の磁路のみの場合より小さくなる。従って
第２の振動板２とセンターポール３を通る磁束が大きく
なり磁気的吸引力すなわち交流駆動力が大きくなるた
め、第１の振動板１および第２の振動板２はより大きな
振幅で振動するために再生音圧が大きくなることにな
り、高能率の電磁型電気音響変換器が提供できることと
なる。

【００２２】なお、上記実施形態における筒状磁性体構
造物は、既知のパーマロイや、ヨーーク６等に使用され
ている鉄系材料の他、コイル４と同材料の線材を用いて
も良く、この時、電磁型電気音響変換器の組立時にコイ
ル４をセンターポール３に巻回するものにあっては、連
続して磁性体構造物をコイル状に巻回することで部品点
数、作業工数の増加を防ぐことができるとともに、予め
巻回済みのコイル状の磁性体構造物を配置するものにあ
ってもコイルと同一の線材を用いることで材料としての
品種増加を伴うことなく、高能率の電磁型電気音響変換
器の提供を可能とするものである。

【００２３】なお、以下の説明においては実施の形態１
と同一個所には同一番号を付し、説明を省略して説明す
る。

【００２４】（実施の形態２）図２は、本発明の他の実
施の形態の電磁型電気音響変換器の断面図であり、主と
して請求項２について説明するものである。図２に示さ
れる電磁型電気音響変換器では、筒状の磁性体構造物１
１はヨーク６ａと同一素材から形成しているものであ
り、コストの削減効果が期待できるものである。

【００２５】（実施の形態３）図３は、本発明の他の実
施の形態の電磁型電気音響変換器の断面図であり、主と
して請求項３について説明するものである。図３に示さ
れる電磁型電気音響変換器では、筒状の磁性体構造物１
２は磁性体薄板９と同一素材から形成しているものであ
り、コストの削減効果が期待できる。

【００２６】上記各実施の形態においては、筒状の磁性
体構造物１０〜１２の形状は筒状に限らず、略同心円状
であれば、１つ以上の部品を組み合わせて構成してもよ
い。

【００２７】また、第１の振動板１を振動可能に支持ま
たは固定する構成要素は筐体に限定されない。第１の振
動板１を振動可能に支持または固定できるならば、如何
なる構成要素が用いられてもよい。

【００２８】また、本発明の各実施の形態においては、
第１の振動板１と筐体７とヨーク６，６ａによって密閉
空間が形成されているが、上記密閉空間は、第１の振動
板１とマグネット５とヨーク６，６ａによって形成され
てもよく、この場合は、第１の振動板１はマグネット５
によって支持される。また、上記密閉空間は、第１の振
動板１と筐体７によって形成されてもよい。また、上記
密閉空間と密閉空間の外部とを通気する空気穴は、本発
明の電磁型電気音響変換器を構成する何れの構成要素に
設けられてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明の電磁型電気音響
変換器によれば、コイルとマグネットの間に磁性体構造
物を設けることによりマグネットなどの部品のサイズを
大きくすることなく、交流磁気抵抗を小さくできるの
で、交流駆動力を大きくすることができ、再生音圧を高
くすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁型電気音響変換器の一実施の形態
の断面図

【図２】同他の実施の形態の電磁型電気音響変換器の断
面図

【図３】同他の実施の形態の電磁型電気音響変換器の断
面図

【図４】従来の電磁型電気音響変換器の断面図

【符号の説明】

１ 第１の振動板 ２ 第２の振動板 ３ センターポール ４ コイル ５ マグネット ６ ヨーク ７ 筐体 １０，１１，１２ 筒状磁性体構造物

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動可能に配置された第１の振動板と、
   振動板の中央部に設けられた磁性体である第２の振動板
   と、第１の振動板に対向して設けられたヨークと、ヨー
   クの第１の振動板に対向する面に設けられたセンターポ
   ールと、このセンターポールの外周に配置されたコイル
   と、この外周に配置されたマグネットとからなる電磁型
   電気音響変換器であって、前記コイルと前記マグネット
   間に設けられた磁性体構造物とを備える電磁型電気音響
   変換器。
2. 【請求項２】 前記磁性体構造物がヨーク材と同一素材
   で一体に形成した、請求項１に記載の電磁型電気音響変
   換器。
3. 【請求項３】 磁性体構造物を、前記マグネットと第１
   の振動板間に内周が第２の振動板と一部が上方からみて
   重なる大きさとした磁性体薄板の外周の延長部分を折り
   曲げて形成した請求項１に記載の電磁型電気音響変換
   器。
4. 【請求項４】 磁性体構造物を、線状の磁性体をコイル
   と略同心円状に巻いて形成した請求項１に記載の電磁型
   電気音響変換器。