JP2006217287A - 多機能変換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２枚の支持ばねで磁気回路部を両面懸架し、電気信号で発音または振動させる多機能変換器にて、２枚の支持ばねをそれぞれインサート成形した２個のフレームを接合してケースを作るのでは、両支持ばねの平行が出にくく性能が向上しない問題の解決。
【解決手段】 ケースを１個のフレーム１３で構成し、ポールピース３、磁石４、トッププレート５、重り６等からなる磁気回路部を２枚の支持ばねＡ、Ｂ（７、１４）で両面懸架するが、支持ばねＡはフレームにインサート成形し、支持ばねＢはインサートせず、支持ばね外形をフレームの端部外周に設けた短円筒部に嵌め、固定リング１５で押さえて接着剤で接合する。短円筒部には切り欠き１３ｂを設け、この切り欠きに支持ばねの張り出し部（１５ａに類似）を嵌めて支持ばねの腕の方向を決める。これで両支持ばねを平行にし、支持ばねの向きを決めることができて高性能の多機能変換器が得られる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯電話等の移動体通信機に組み込まれ、電気信号により音響あるいは振動を発生して、使用者に着信を知らせる多機能変換器に関するものである。

上記のような携帯機器は、一般に、使用者に着信を知らせるのに、ブザー音やメロディ音を発することと、音は出さずに振動することを切り替えて使えるよう構成されており、以前は小型スピーカーに類する音響発生用の発音体と、偏心重りを小型モータで回転させて振動を発生する振動体の両方を内蔵する構造だったりしたが、近年、１個の変換器で音響と振動の両方を発生するものが用いられるようになった。この種の変換器には、ハンズフリー状態で会話する際の音声出力用にも使用できる多機能なものもある。

図２はそのような多機能変換器の一例を示す側面図で、プラスチックのフレームＡ（１）とフレームＢ（２）を接合してケースを形成し、上面にプロテクタＡ（１１）、下面にプロテクタＢ（１２）を固定して部品を収容している。図の左側を断面図にして内部の部品構成を示すが、ポールピース３は磁性体で、中央の円柱部の内側に比重の大きな材料の重り６を充填するとともに、鍔部に円環状の磁石４を固定してあり、磁石４の上面に同じく磁性体で円環状のトッププレート５を固定して、磁気回路部を構成している。その上方にプラスチックなどの振動膜９を配置して外周をフレームＡ（１）に固定してあり、振動膜９の下面に固定したコイル１０を、ポールピース３の円柱部の外周とトッププレート５の内周で作る磁気ギャップに位置させている。

ポールピース３、磁石４、トッププレート５からなる磁気回路部の上面と下面に、それぞれ支持ばねＡ（７）と支持ばねＢ（８）を固定し、両支持ばねの外周をケースに固定して、磁気回路部を弾性的に支持している。両支持ばねは、本願発明を示す図１（Ｂ）に見るように、内周と外周の円環部を複数本の腕でほぼ§字状に連結した形状で、点溶接等によって支持ばねＡ（７）の内周の円環部をトッププレート５の上面に接合し、支持ばねＢ（８）の内周の円環部をポールピース３の下面に接合してある。

一方、両支持ばねの外周の円環部を、それぞれプラスチックのフレームＡ（１）とフレームＢ（２）にインサート成形で埋設して固定してある。これにより磁気回路部と両支持ばねで、機械的振動部を構成する。このように２個の支持ばねを用いて上下両面で懸架することで、振動部は傾かずに上下振動し、トッププレート５やポールピース３がコイル１０に接触して異音を発したり、部品が破損したりすることがない。２枚の支持ばねはほぼ同様の形状であるが、振動部を安定に支持するよう、腕の方向を例えば９０°ずらした組み合わせにする。

上記のような両面懸架の例は、例えば下記の特許文献１に見られる。
特開２０００−３３３２８２号公報

この多機能変換器のコイル１０に交流の駆動信号を供給すると、コイル１０と磁気回路部の間に交番的な電磁力が発生する。駆動信号の周波数がある程度高くて可聴周波数領域であると、コイル１０を固定してある振動膜９が振動してブザー音や音声等の音響を発生するが、支持ばねＡ、Ｂ（７、８）で支持された磁気回路部は固有振動数が低いためほとんど振動しない。逆に駆動信号が可聴周波数より低い機械振動領域の周波数であると、振動膜９の振動は微弱になって音が出なくなり、代わりに磁気回路部からなる振動部が振動を始め、振動がフレームを経て変換器を組み込んだ機器に伝わって、音響でなく振動で使用者に着信を知らせる。

上記の多機能変換器にて、フレームＡ（１）とフレームＢ（２）には、それぞれ支持ばねＡ（７）と支持ばねＢ（８）の外周をインサート成形してあり、両フレームを突き合わせて超音波溶着で接合するが、その際二つのフレームを密着させるのが必ずしも容易でなく、そのためフレームの接合後に両支持ばねが平行にならず、共振周波数のずれを生じて品質が不安定になり、歩留まりも低下するという問題があった。本発明の目的は、完成後の製品において２枚の支持ばねの平行を保ち、高性能の多機能変換器を提供することである。

本発明では、ケースを従来のように２体のフレームによるのでなく、単体のフレームで構成する。磁気回路部でもある振動部は、従来と同じく上下２枚の支持ばねでケースに懸架するが、一方の支持ばねは外周をフレームの胴部にインサートし、他方の支持ばねはフレームにインサートせず、接着剤でフレームの段部に固定する。固定リングを用いて接着する方の支持ばねをフレームに押しつけ、支持ばねの落ち着きを確実にすることもある。前述のように２枚の支持ばねは、振動部を安定に支持をするようそれぞれ腕の向きを定めて固定する必要があり、外周をフレームに埋設する方の支持ばねは、インサート成形の際に治具で位置決めするが、フレームに接着する方の支持ばねについては、支持ばねを落とし込む短円筒部をフレームの端部に設け、円筒部内周の形状と支持ばね外形の嵌め合いによって支持ばねの中心出しと腕の方向決めを行う。

本発明の効果は次のようなものである。
１．２枚の支持ばねの平行が保たれる。
２．フレームの短円筒部内周と支持ばね外形の嵌め合いによって、治具等を用いずに支持ばねの位置決めができる。
３．周波数調整のために支持ばねのばね厚を変えたい場合、フレームにインサートした支持ばねは金型の修正が必要であって手間がかかる。本願の構造にて接着剤で固定する方の支持ばねはそのような制約がなく、ばね厚の変更が容易である。

以下、図面により本発明の説明を行う。図１は本発明による多機能変換器の実施形態で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は下面図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ断面を示す。プラスチックのフレーム１３の上面にプロテクタＡ（１１）、下面にプロテクタＢ（１２）を固定してケースを構成し、部品を収容している。図（Ｂ）はプロテクタＢ（１２）を取り外して描いてある。多機能変換器としての基本構造は図２の従来例と同様で、重り６を充填したポールピース３の鍔部に円環状の磁石４を固定し、磁石４の上面にトッププレート５を固定して磁気回路部を構成し、その上方に振動膜９を配置して外周をフレーム１３に固定してあり、振動膜９の下面に固定したコイル１０を、ポールピース３の円柱部の外周とトッププレート５の内周で作る磁気ギャップに位置させている。

ポールピース３、磁石４、トッププレート５からなる磁気回路部の上面と下面にそれぞれ支持ばねＡ（７）と支持ばねＢ（１４）を固定して、磁気回路部をケースに対し弾性的に支持している。両支持ばねは、図１（Ｂ）に見るように、内周と外周の円環部を複数本の腕部でほぼ§字状に連結した形状で、内周の円環部を点溶接等で、トッププレート５の上面と、ポールピース３の鍔部の下面にそれぞれ接合してある。

本発明の多機能変換器は、ケースの構成と支持ばねの外周の固定方法が図２の従来例と異なる。すなわち、ケースを従来のように２体のフレームで構成するのでなく、図１（Ａ）に見るように、単体のフレーム１３の上下両面にプロテクタＡ（１１）とプロテクタＢ（１２）を固定して構成してある。ポールピース３、磁石４、トッププレート５等からなる磁気回路部は、ケースに対し２枚の支持ばねで両面懸架されて、振動部をも構成するが、上側の支持ばねＡ（７）はインサート成形により外周をフレームＡ（１３）に埋設するのに対し、下側の支持ばねＢ（１４）は外周をフレームにインサートしない。

図１（Ａ）、（Ｂ）にて、フレーム１３の下端外周に丈の低い短円筒部１３ａを設けてあり、同図（Ｂ）のように下側の支持ばねＢ（１４）の外周を短円筒部１３に嵌めて内側の段部に当て、接着剤でフレーム１３に接合する。この時、金属の固定リング１５を設けて支持ばねＢ（１４）を押さえることで、支持ばねＢ（１４）の段部への落ち着きと固定が確実になる。図１（Ｂ）では、支持ばねＢ（１４）の外周の円環部は固定リング１５の下になっていて見えないが、固定リング１５と同じような形状である。

図１（Ｂ）に見るように、フレーム１３の下端外周の短円筒部１３ａは、左右両側に切り欠き１３ｂを設けてある。円環状の固定リング１５は両側に張り出し部１５ａが設けてあり、円環状の外形がフレーム１３の短円筒部１３ａの内周に嵌まって中心出しされるとともに、張り出し部１５ａが短円筒部１３ａの切り欠き１３ｂに嵌って向きが決まる。

図１（Ｂ）では固定リング１５の下に隠れて見えない下側の支持ばねＢ（１４）の外周も、固定リング１５と似た円環状であるから、外形がフレーム１３の短円筒部１３ａに嵌まって中心出しされるとともに、固定リング１５の張り出し部１５ａと同様に外周の円環部に設けた張り出し部が、短円筒部１３ａの切り欠き１３ｂに嵌まって腕の向きが定まる。このように短円筒部１３ａの内周と支持ばねＢ（１４）の外形を、一定半径の円弧でない箇所のある形状にして、支持ばねＢ（１４）の向きを形状的に拘束するのであり、切り欠き１３ｂと張り出し部（１５ａに類似）の組み合わせはその一例である。

上側の支持ばねＡ（７）はフレームＡへのインサート時に治具で位置決めされ、これによって上下２枚の支持ばねは、例えば互いの腕の向きを９０°ずらすなど、定まった関係でフレーム１３に固定される。

このように、本願発明の多機能変換器は、２枚の支持ばねの一方をフレームにインサートし、他方をフレームの段部に当てて固定リングで押さえて接着する構成により、従来のように支持ばねを２個のフレームＡ、Ｂにそれぞれインサートし、これらを重ねて接合する構造に比べて、完成状態で２枚の支持ばねの平行がよりよく保たれる。これによって高性能の多機能変換器が実現する。

本発明の多機能変換器で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は下面図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ断面である。 従来の多機能変換器の側面図で、左半分を断面で示す。

符号の説明

１ フレームＡ
２ フレームＢ
３ ポールピース
４ 磁石
５ トッププレート
６ 重り
７ 支持ばねＡ
８ 支持ばねＢ
９ 振動膜
１０ コイル
１１ プロテクタＡ
１２ プロテクタＢ
１３ フレーム
１３ａ 短円筒部
１３ｂ 切り欠き
１４ 支持ばねＢ
１５ 固定リング
１５ａ 張り出し部

Claims (4)

1. 磁気回路部と、コイルを固定した振動板とをケースに納め、磁気回路部を２枚の支持ばねでケースに両面懸架してなる多機能変換器において、
   ケースを単一のフレームで構成し、
   一方の支持ばねの外周をフレームにインサート成形し、他方の支持ばねの外周をフレームに接着剤で固定することを特徴とする多機能変換器。
2. 請求項１に記載の多機能変換器において、
   支持ばねの外周をケースに接着する部分は、フレームの端部に短円筒部を設けて内周を一定半径の円弧から外れた箇所のある形状にし、支持ばねの外形をこれに対応する形状にして該短円筒部に嵌めることにより、支持ばねの位置と方向を定める構造であることを特徴とする多機能変換器。
3. 請求項２に記載の多機能変換器において、
   短円筒部内周と支持ばね外形が一定半径の円弧から外れた箇所は、短円筒部に設けた切り欠きと、支持ばね外形に前記切り欠きに対応して設けた張り出し部であることを特徴とする多機能変換器。
4. 請求項１に記載の多機能変換器において、
   固定リングを設けて支持ばねを押さえ、フレームに接着することを特徴とする多機能変換器。
   

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