JP2005151293A

JP2005151293A - 捻れ振動スピーカ

Info

Publication number: JP2005151293A
Application number: JP2003387777A
Authority: JP
Inventors: Teruo Mori; 輝夫森; Shiro Tomizawa; 史郎富沢
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】薄型化、軽量化、低コスト化等を実現しつつ、同時に、振動を効率良く伝達し、音声に変換することができる捻れ振動スピーカを提供する。
【解決手段】捻れ振動スピーカ１０は、ハウジング１２に固定された振動板１４と、この振動板１４に軸線方向一端が固着され、且つ、他端が固定された振動子１６と、この振動子１６を軸線周りに捻りつつ軸線方向に振動させる駆動コイル１８と、を有している。そして、振動板１４を捻れ振動させることで音声を出力するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、捻れ振動スピーカに関する。

従来、図７に示されるような超磁歪部材を用いたスピーカが種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

この従来公知のスピーカ１は、一端が固定端２Ａとされ、且つ、他端が自由端２Ｂとされた超磁歪ロッド２に、可動ヨーク３及びアクチュエータロッド４が一体的に連結されてなる駆動ロッド５と、この駆動ロッド５の超磁歪ロッド２に軸線方向のコイル磁界を印加する磁界発生コイル６と、駆動ロッド５の自由端２Ｂ側に取付円板７Ａを介して固着された振動板７と、を備えている。

このスピーカ１では、磁界発生コイル６に音声信号に応じた駆動電流が供給されると、駆動電流によって磁界発生コイル６のコイル磁界が変化する。そして、このコイル磁界の変化に伴って超磁歪ロッド２が軸線方向に振動（伸縮）し、自由端２Ｂが変位する。その結果、この変位が可動ヨーク３及びアクチュエータロッド４を介して振動板７に伝達され、振動板７から音声が出力されるようになっている。

特開平１０−１４５８９２号公報

しかしながら、このスピーカ１を含めた従来公知のスピーカでは、振動板の剛性が弱いと分割振動（波打ち振動）が生じ、振動子の振動を効率良く音声に変換することができないため、振動板の厚みや硬さをある程度確保し、剛性を高める必要がある。そのため、一般的には、金属や、炭素を混入したプラスチック等を振動板に採用しており、スピーカの軽量化、薄型化には限界がある上に、コスト高になってしまうといった問題点があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、薄型化、軽量化、低コスト化等を実現しつつ、同時に、振動を効率良く伝達し、音声に変換することができる捻れ振動スピーカを提供することを目的とする。

本発明の発明者は、研究の結果、薄型化、軽量化、低コスト化等を実現しつつ、同時に、振動を効率良く伝達し、音声に変換することができる捻れ振動スピーカを見出した。

即ち、次のような本発明により、上記目的を達成することができる。

（１）ハウジングに固定された振動板と、該振動板に軸線方向一端が固着され、且つ、他端が固定された振動子と、該振動子を軸線周りに捻りつつ軸線方向に振動させる駆動手段と、を有してなり、前記振動板を捻れ振動させることで音声を出力するようにしたことを特徴とする捻れ振動スピーカ。

（２）前記振動子は、磁歪部材及び該磁歪部材の軸線方向にバイアス磁界を印加するためのバイアス磁石からなり、且つ、前記駆動手段は、前記磁歪部材の軸線を周る方向に磁界を印加するための駆動コイルからなることを特徴とする前記（１）記載の捻れ振動スピーカ。

（３）前記振動子は、磁歪部材及び該磁歪部材の軸線を周る方向にバイアス磁界を印加するためのバイアス磁石からなり、且つ、前記駆動手段は、前記磁歪部材の軸線方向に磁界を印加するための駆動コイルからなることを特徴とする前記（１）記載の捻れ振動スピーカ。

（４）前記磁歪部材及びバイアス磁石は、周方向で互いに組み合わされて一つの筒状体を構成し、且つ、前記駆動コイルは、前記筒状体の外周に沿って前記筒状体の軸線を周る方向に巻回されていることを特徴とする前記（３）記載の捻れ振動スピーカ。

（５）前記磁歪部材は、超磁歪素子を材料とする超磁歪部材からなることを特徴とする前記（２）乃至（４）のいずれかに記載の捻れ振動スピーカ。

本発明に係る捻れ振動スピーカは、薄型化、軽量化、低コスト化等を実現しつつ、同時に、振動を効率良く伝達し、音声に変換することができるという優れた効果を有する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１及び図２に示されるように、本発明の実施形態に係る捻れ振動スピーカ１０は、ハウジング１２を備えており、このハウジング１２内には、略円錐形状（コーン形状）の薄板からなる振動板１４と、この振動板１４の底部に軸線方向Ｌの一端が固着され、且つ、他端がハウジング１２の底面１２Ｂに固定された略円筒形状の振動子１６と、この振動子１６の外周に巻回された駆動コイル１８が収容されている。

コーン形状の振動板１４は、その上部がハウジング１２の上面１２Ａに固定されると共に、底部が振動子１６の軸線方向Ｌの一端に接着剤等で固着されており、振動子１６の振動が伝達されることによって音声出力が可能な構造となっている。

略円筒形状の振動子１６は、図３に拡大して示されるように、超磁歪部材２０と、この超磁歪部材２０の軸線を周る方向Ｒにバイアス磁界を印加するためのバイアス磁石２２が、周方向で互いに組み合わされて構成されている。超磁歪部材２０は、超磁歪素子を材料として用いている。ここで、「超磁歪素子」とは、希土類元素および／または特定の遷移金属などを主成分（例えば、テルビウム、ジスプロシウム、鉄など）とする粉末焼結合金あるいは単結晶合金から作られた磁歪素子をいい、外部から磁界が加えられると大きな変位を生じる性質を有している。

駆動コイル１８は、振動子１６の外周に沿って振動子１６の軸線を周る方向Ｒに巻回されており、振動子１６の超磁歪部材２０に対して軸線方向Ｌのコイル磁界を印加可能な構造となっている。又、この駆動コイル１８には、図示しないオーディオ再生機器等が接続され、これらのオーディオ信号等に基づいてコイル磁界が変動するようになっている。

次に、捻れ振動スピーカ１０の作用について説明する。

超磁歪部材２０には、バイアス磁石２２による軸線を周る方向Ｒのバイアス磁界に加え、駆動コイル１８による軸線方向Ｌのコイル磁界が印加される。そして、駆動コイル１８にオーディオ信号等が入力されコイル磁界が変動すると、超磁歪部材２０は、バイアス磁界とコイル磁界の合成磁界により、軸線周りＲに捩れつつ軸線方向Ｌに振動（伸縮）することになる。その結果、この超磁歪部材２０の捩れ振動が振動板１４に伝達され、振動板１４から音声が出力される。

本発明に係る捩れ振動スピーカ１０によれば、ハウジング１２に固定された振動板１４と、この振動板１４に軸線方向Ｌの一端が固着され、且つ、他端が固定された振動子１６と、この振動子１６を軸線周りＲに捻りつつ軸線方向Ｌに振動させる駆動コイル１８（駆動手段）と、を有してなり、振動板１４を捻れ振動させることで音声を出力するようにしたため、単に一方向の振動のみによって振動体を振動させる従来のスピーカに比べ、振動を効率良く伝達し、音声に変換することができる。又、振動体１４の剛性をそれ程高める必要がなく、薄型化、軽量化、低コスト化等を容易に実現することができる。

特に、振動子１６は、超磁歪部材２０及びこの超磁歪部材２０の軸線を周る方向Ｒにバイアス磁界を印加するためのバイアス磁石２２からなり、且つ、駆動手段は、超磁歪部材２０の軸線方向Ｌに磁界を印加するための駆動コイル１８からなるため、構造が簡易で、より一層の薄型化、軽量化が可能である上に、超磁歪部材２０は大きな変位量を得ることができるため、振動体１４の振動を更に増大させることができる。

なお、本発明に係る捩れ振動スピーカは、上記実施形態における捩れ振動スピーカ１０の構造や形状等に限定されるものではなく、例えば、図４に示されるように、略円筒形状の超磁歪部材２４及びこの超磁歪部材２４の軸線方向Ｌにバイアス磁界を印加するための一対のバイアス磁石２６Ａ、２６Ｂによって構成された振動子２８と、超磁歪部材２４の軸線を周る方向Ｒに磁界を印加するための駆動コイル３０と、を有してなる捩れ振動スピーカとしてもよい。

又、充分な振動が得られる場合には、超磁歪部材２０の代わりに磁歪素子からなる磁歪部材を適用してもよい。

更に、コーン形状の振動板１４は、比較的弱い材料を用いても、振動に伴う変形が生じにくく、且つ、振動子１６の振動を簡単な構造で有効に伝達できるため、本発明における捩れ振動スピーカには好適であるが、本発明はこれに限定されるものではない。従って、例えば、図５及び図６に示されるように、平板状の振動板３２を適用すれば、より一層薄型化を図ることができる。

即ち、本発明に係る捩れ振動スピーカは、ハウジングに固定された振動板と、該振動板に軸線方向一端が固着され、且つ、他端が固定された振動子と、該振動子を軸線周りに捻りつつ軸線方向に振動させる駆動手段と、を有してなり、前記振動板を捻れ振動させることで音声を出力するようにしたものであればよい。

なお、振動板の材質は、振動子の捩れ振動を伝達し、音声を出力できるものであればよく、例えば、チタン箔、セラミック箔、ガラス、プラスチック、紙等を適用することができる。

本発明の実施形態に係る捻れ振動スピーカを示す概略斜視図図１におけるII−II線に沿った断面図図１における振動子及び駆動コイルを拡大して示す概略拡大図本発明に係る捻れ振動スピーカに適用可能な他の振動子及び駆動コイルを示す分解斜視図本発明に係る捻れ振動スピーカに適用可能な他の振動体を示す概略斜視図図５におけるVI−VI線に沿った断面図従来のスピーカを示す概略側断面図

符号の説明

１…スピーカ
２…超磁歪ロッド
２Ａ…固定端
２Ｂ…自由端
３…可動ヨーク
４…アクチュエータロッド
５…駆動ロッド
６…磁気発生コイル
７、１４、３２…振動板
７Ａ…取付円板
１０…捩れ振動スピーカ
１２…ハウジング
１２Ａ…上面
１２Ｂ…底面
１６、２８…振動子
１８、３０…駆動コイル
２０、２４…超磁歪部材
２２、２６Ａ、２６Ｂ…バイアス磁石

Claims

ハウジングに固定された振動板と、該振動板に軸線方向一端が固着され、且つ、他端が固定された振動子と、該振動子を軸線周りに捻りつつ軸線方向に振動させる駆動手段と、を有してなり、前記振動板を捻れ振動させることで音声を出力するようにしたことを特徴とする捻れ振動スピーカ。
請求項１において、
前記振動子は、磁歪部材及び該磁歪部材の軸線方向にバイアス磁界を印加するためのバイアス磁石からなり、且つ、前記駆動手段は、前記磁歪部材の軸線を周る方向に磁界を印加するための駆動コイルからなることを特徴とする捻れ振動スピーカ。
請求項１において、
前記振動子は、磁歪部材及び該磁歪部材の軸線を周る方向にバイアス磁界を印加するためのバイアス磁石からなり、且つ、前記駆動手段は、前記磁歪部材の軸線方向に磁界を印加するための駆動コイルからなることを特徴とする捻れ振動スピーカ。
請求項３において、
前記磁歪部材及びバイアス磁石は、周方向で互いに組み合わされて一つの筒状体を構成し、且つ、前記駆動コイルは、前記筒状体の外周に沿って前記筒状体の軸線を周る方向に巻回されていることを特徴とする捻れ振動スピーカ。
請求項２乃至４のいずれかにおいて、
前記磁歪部材は、超磁歪素子を材料とする超磁歪部材からなることを特徴とする捻れ振動スピーカ。