JP2005323054A

JP2005323054A - 骨伝導スピーカ

Info

Publication number: JP2005323054A
Application number: JP2004138584A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Terasaki; 薫寺崎
Original assignee: Azden Corp
Current assignee: Azden Corp
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2005-11-17

Abstract

【課題】外径寸法を増大させずに出力効率を上げられ、構成が簡単で、振動板の材質選択の自由度も高い骨伝導スピーカを提供する。
【解決手段】コイル配置面１１の中央に磁極部１２が突設されたヨーク１３、磁極部１２に巻装されたボイスコイル１４、磁極部端面１２ａと対向する側に配置された振動板２１、その他、マグネット板２２を備えて構成される骨伝導スピーカにおいて、マグネット板２２をボイスコイル１４の外周側ではなく、磁極部端面１２ａに対向する位置に近接対向させて外径寸法を縮小し、高効率化した。マグネット板２２を振動板２１に積層固定させ構成を簡易化した。磁気回路の形成に必須な部材から振動板２１を外し、振動板２１の材質が磁性体に制約されない構成としてその材質選択の自由度を高めた。
【選択図】図３

Description

本発明は、音声を、空気や鼓膜の振動を介さずに骨、特に頭骨から直接聴覚神経に伝播させて聴くことができるようにした骨伝導スピーカに関するものである。

この種のスピーカは、鼓膜に障害がある難聴者でも、あるいは高騒音下においても音声を聴くことができるので、近年、その需要が高まってきている。
ところでこの種のスピーカは、基本的にはヨーク、マグネット、ボイスコイル及び振動板を備えて構成され、ボイスコイルに音声信号ないしオーディオ信号（以下、音信号という。）を供給してヨークを振動させ、振動板を振動させるというものである。

通常は、ヨークの一部をなし、そのヨーク中央から円柱状に突出する磁極部の周囲を取り巻くようにボイスコイルを配置し、その外周側のヨーク面上にマグネットを配置して駆動部を構成する。振動板は、ほぼ同一平面上に位置された上記ヨーク磁極部及びボイスコイルの端面と、所定の間隙をあけて対向配置され、振動部を構成する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３４０３７０号公報（図４、図５）

しかしながら上記従来技術では、ヨーク中央部から順に磁極部、ボイスコイル、マグネットというように外側に向けて部材が配置されている。
したがって、出力効率を上げるために磁極部の径を大きくし、ボイスコイルの巻数を増やすためには、その回りを取り囲むマグネットの径を大きくしなければならず、径方向の寸法が大きくなり、外径寸法が増大した。
特許文献１の図５に開示されたものは、同図４に開示されたものに比べて径方向の寸法が大きくなる程度は小さいが、構成が複雑で、部品点数が増加することになった。

また、特に振動板については、例えば耐久性、加工や組立のし易さ、あるいはコストの観点から材質選択の自由度が高いことが望ましい。しかし、特許文献１の図４、図５に開示された骨伝導スピーカは、何れも振動板が磁気回路の一部を形成する構成であるので、振動板の材質は磁性体に制約され、その自由度は高くはなかった。
なお、上記振動板にプレートを重ねて設ける場合には、そのプレートを磁性体で形成すれば振動板は必ずしも磁性体である必要はない。しかし、振動板を磁性体で形成しない構成において、磁性体からなるプレートを、ヨークとは反対側の振動板面に設けると出力効率が低下する。また、プレートを振動板のどちら側の面に設けるかに拘わらず、マグネット外径寸法の増大に伴ってプレートの外径寸法も増大させる必要があること等から、実際には振動板は磁性体で形成される。

本発明は、上記のような実情に鑑みなされたもので、外径寸法を増大させずに出力効率を上げることができ、また構成が簡単で部品点数も少なく、更に振動板の材質選択の自由度も高い骨伝導スピーカを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、特許請求の範囲の請求項１に記載の骨伝導スピーカは、コイル配置面のほぼ中央に磁極部が突設されたヨーク、及び前記磁極部に巻装され前記コイル配置面上に位置決めされたボイスコイルを備えてなる駆動部と、前記磁極部の端面と所定の間隙をあけて対向配置された振動板、及びこの振動板の、前記磁極部の端面との対向面又はその裏面の前記磁極部の端面に対応する領域に積層固定されたマグネットを備えてなる振動部と、該振動部に前記駆動部の振動を伝達可能に該振動部と前記駆動部とを連結させる連結手段とを具備することを特徴とする。

特許請求の範囲の請求項１に記載の発明によれば、マグネットはボイスコイルの外周側ではなく、ヨークに突設された磁極部の端面に対応（対向）する側に配置されるので、外径寸法を小さくすることができる。しかもマグネットは、磁極部の端面に対応する領域（位置）に近接して対向配置されるので高効率、高出力が実現できる。

また、特許文献１の図４、図５に開示された骨伝導スピーカのように、ヨーク中央部から順に磁極部、ボイスコイル、マグネットというように外側に向けて同心円上に部材が配置されるものではなく、マグネットは振動板に積層固定されるだけなので構成が簡単になる。そしてマグネットは、特許文献１の図５に開示された骨伝導スピーカのように２分割する必要もないので、部品点数も少なくて済む。

更に本発明では、マグネット（マグネット固定領域）はヨークに突設された磁極部の端面に振動板を介することなく直接的に対応（対向）する構成であり、振動板が磁気回路の一部を形成する構成ではない。
したがって、振動板の材質が磁性体に制約されことはなく、材質選択の自由度は高められ、振動板を、耐久性、加工や組立のし易さ、あるいはコストの観点から自由に選択できるようになる。例えば、リン青銅は鉄に比べてばね性や耐久性に優れるが、磁気回路の一部を形成できるような磁性体ではない。したがって、振動板が磁気回路の一部を形成させることが必須となる場合には、これを振動板に使用することはできないが、本発明によれば、振動板にリン青銅板を使用することができるようになる。
振動板にプレートを重ねて設ける場合でも、プレートを磁性体で形成する必要はなく、また、振動板を磁性体で形成せず、プレートを磁性体で形成する場合に従来技術において問題となった出力効率の低下や、プレート外径寸法の増大はいずれも生じない。上述したように本発明によれば、マグネットは、ヨークの磁極部の端面に対応する領域に近接して対向配置されるので、外径寸法を増大させずに出力効率を上げることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、各図間において、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図１〜図４は、各々本発明による骨伝導スピーカの一実施形態を示す図で、図１は平面図、図２は図１中の上ケース部を外した状態で示す平面図、図３は図１中のIII−III線断面矢視図、図４は同じくIV−IV線断面矢視図である。
主に図３及び図４を参照して説明すると、本実施形態の骨伝導スピーカは、駆動部１、振動部２、連結手段及びケース３により主構成をなす。

ここで、駆動部１は、平面状のコイル配置面１１のほぼ中央に円柱状の磁極部１２が突設されたヨーク１３、及び上記磁極部１２に巻装され上記コイル配置面１１上に位置決めされたボイスコイル１４を備えてなる。
ヨーク１３は、磁性体、ここでは鉄製で、そのコイル配置面１１は、ボイスコイル１４の端面側の占有面積よりもやや広く形成されている。またヨーク１３の磁極部１２を挟んだ２箇所には、振動部２との連結部１６が立設され、その連結部１６にはねじ穴１５が形成されている。
ボイスコイル１４は、磁極部１２に巻装されコイル配置面１１上に位置決めされた際に、振動部２と対向する側の端面が、磁極部１２の端面１２ａとほぼ同一平面上か、それよりやや低いレベルに位置する程度に、両端面間寸法が設定されている。

また振動部２は、振動板２１、マグネット板２２及びプレート２３を備えてなる。
この場合、振動板２１は、例えばリン青銅製で、磁極部１２の端面１２ａと対向する中央領域に円形の浅い凹み２４を有したほぼ板状に形成され、上記端面１２ａと所定の間隙をあけて対向配置される。上記間隙としては一般的な寸法が設定されるが、いずれにしても、磁極部１２の端面（磁極部端面）１２ａやマグネット板２２の直径と比較して極めて微小な寸法である。

マグネット板２２は、振動板２１の上記凹み２４内に位置決め固定（振動板２１に積層固定）される。マグネット板２２は、振動板２１の、磁極部端面１２ａとの対向面又はその裏面の何れに位置させてもよいが、ここでは磁極部端面１２ａとの対向面、つまり同端面１２ａと直接対向する面に位置決め固定されている。したがって凹み２４は、磁極部端面１２ａ側とは反対側に窪められている。
マグネット板２２（凹み２４）の直径は、磁極部端面１２ａの直径よりやや大きく形成され、同端面１２ａのみならず、ボイスコイル１４端面の内周側の一部も覆うように設定されている。

振動板２１は、ヨーク１３の長手方向と同方向側により大きく延出するほぼ十字形をなす（図１参照）。この振動板２１の、上記連結部１６に形成されたねじ穴１５の対応箇所（長手方向両端側）には各々透孔２５が穿設され、また、プレート２３の長手方向両端側に形成されたねじ穴２６の対応箇所にも各々透孔２７が穿設されている。なお、図２中の弧状の孔２９は、振動板２１の振動を円滑に行わせるためにあけられた孔である。

上記駆動部１は、ねじ４１を、上記各透孔２５を通してヨーク１３の各連結部１６に形成されたねじ穴１５に各々螺入することにより、振動板２１つまり振動部２と連結される。この連結により、駆動部１の振動が、後述するケースに支持される振動部２に伝達される。なお上記ねじ穴１５、連結部１６、透孔２５、ねじ４１は、本実施形態における連結手段を構成する。

プレート２３は、外形状がヨーク１３の長手方向と直交する方向に延出するほぼ長方形をなすが、中央には上記凹み２４が填め込まれる貫通穴２８が穿設されている。このプレート２３は、振動板２１のヨーク１３、ボイスコイル１４側とは反対側の面に、同振動板２１の凹み２４部分が貫通穴２８内に填め込まれた状態で積層固着されている。このプレート２３は、ここでは真鍮製である。

ケース３は、合成樹脂製で、上、下ケース部３１，３２に２分割され、両ケース部３１，３２を合わせて固定、ここでは填め合わせることにより、ほぼ直方体の箱をなす。このケース３には、上記駆動部１及び振動部２の組立体が収容されるが、収容された状態において駆動部１及び振動部２を各々振動可能とするために、駆動部１及び振動部２は、ケース３内周面との間に適宜の間隔が与えられた状態でケース３内に収容される。

この収容に際しては、振動部２はケース３に振動自在に支持される。すなわち上記プレート２３の長手方向両端側のねじ穴２６に、上ケース部３１にあけられた貫通穴３３を通してねじ４２を各々螺入することにより、振動部２が上ケース部３１内に支持される。そして、振動部２と駆動部１とを連結するための、ねじ４１の頭部に対向する上ケース部３１の内周面部分には凹部３４が形成され、ねじ４１頭部が上ケース部３１内周面に当たって振動部２の振動を妨げないように、すなわち振動部２が振動自在に、ケース３に支持される。
なお、ボイスコイル１４のコイル端（図示せず）は、直接又はリード線等を介してケース３の外部に導出される。図示しないが、ケース３にはそのための貫通穴が穿設されている。

このような構成において、ボイスコイル１４に音信号が供給されると、それに応じてヨーク１３、つまり駆動部１が振動する。そしてこの振動が、連結部１６、ねじ４１等からなる連結手段を介して、マグネット板２２が積層固定された振動板２１、つまり振動部２に伝達され、音信号に応じた振動がケース３全体に発生する。したがって、例えばケース３の上面又は下面（図４中の左又は右側面）を頭骨の耳周辺に当てることにより、音信号に応じた音声を聴くことができる。

本発明による骨伝導スピーカの一実施形態を示す平面図である。同上スピーカを、図１中の上ケース部を外した状態で示す平面図である。図１中のIII−III線断面矢視図である。同じくIV−IV線断面矢視図である。

符号の説明

１：駆動部、１１：コイル配置面、１２：磁極部、１２ａ：磁極部の端面、１３：ヨーク、１４：ボイスコイル、１６：連結部（連結手段）、２：振動部、２１：振動板、２２：マグネット板、２３：プレート、４１：ねじ（連結手段）。

Claims

コイル配置面のほぼ中央に磁極部が突設されたヨーク、及び前記磁極部に巻装され前記コイル配置面上に位置決めされたボイスコイルを備えてなる駆動部と、
前記磁極部の端面と所定の間隙をあけて対向配置された振動板、及びこの振動板の、前記磁極部の端面との対向面又はその裏面の前記磁極部の端面に対応する領域に積層固定されたマグネットを備えてなる振動部と、
該振動部に前記駆動部の振動を伝達可能に該振動部と前記駆動部とを連結させる連結手段とを具備することを特徴とする骨伝導スピーカ。