JP2009147713A

JP2009147713A - 電磁変換器

Info

Publication number: JP2009147713A
Application number: JP2007323457A
Authority: JP
Inventors: Kiyofumi Mori; 清文森
Original assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2009-07-02

Abstract

【課題】振動膜の大振幅を均一に保つ共に、振動膜と永久磁石板が接触するのを防止することができる電磁変換器を得る。
【解決手段】帯状の多極着磁パターンが形成された永久磁石板２及び３と、永久磁石板２及び３における多極着磁パターンの形成面と対向配置されるコイルパターン４ａを有し、コイルパターン４ａに電流が流れると永久磁石板２及び３と電磁的に結合して振動する振動膜４と、永久磁石板２及び３及び振動膜４を覆って支持する上側金属フレーム１１及び下側金属フレーム１２とを備えた電磁変換器１において、振動膜４の外周部を挟み込み支持するスポンジエッジ５を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、振動膜の表面にコイルパターンを備えてオーディオ信号から音声再生を行う電磁変換器に関するものである。

永久磁石板と振動膜とを組合せた電磁変換器については、様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１の電磁変換器は、永久磁石板とその永久磁石板に対向するように配置した振動膜と、これら永久磁石板と振動膜との間に配置された緩衝部材とを備えている。永久磁石板は、帯状の異なる磁極が一定の間隔をおいて交互に形成された多極着磁パターンを有する。また、振動膜は永久磁石板の異なる磁極同士の間隙部分のいわゆる着磁のニュートラルゾーンに対向する位置に、蛇行形状の導体パターンからなるコイルが全面に形成されている。振動膜のコイルに電流(オーディオ信号)が流れると、コイルと永久磁石板の多極着磁パターンとが電磁的に結合し、フレミングの法則にしたがって振動膜にオーディオ振動が発生する。これらの永久磁石板、振動膜及び緩衝部材は金属フレームに覆われ、スピーカ筐体に取り付けられる。

特開平９−３３１５９６号公報

従来の電磁変換器は以上のように構成されているので、振動膜の一部分を金属フレームに貼付固定する必要があり、振動膜の振幅が制約されて大振幅しにくいという課題があった。また、振動膜の一部分を金属フレームに貼り付けることにより、大振幅させた場合に、振動膜が不均一に振幅して振動膜と永久磁石板が接触して異音が発生するという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、振動膜の振幅が大振幅となった場合にも、振幅を均一に保つと共に、振動膜と永久磁石板が接触するのを防止することができる電磁変換器を得ることを目的とする。

この発明に係る電磁変換器は、帯状の多極着磁パターンが形成された永久磁石板と、前記永久磁石板における多極着磁パターンの形成面と対向配置されるコイルパターンを有し、前記コイルパターンに電流が流れると前記永久磁石板と電磁的に結合して振動する振動膜と、前記永久磁石板及び前記振動膜を覆って支持するフレームとを備えた電磁変換器において、前記振動膜の外周部を挟み込み支持する緩衝部材を備えるものである。

この発明によれば、振動膜の外周部を挟み込み支持する緩衝部材を備えるように構成したので、緩衝部材の伸縮により振動膜を均一に大振幅させることが可能となり、振動膜と永久磁石板が接触して異音を発生するのを防止することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る電磁変換器の構成を示す分解斜視図であり、図２は、図１の電磁変換器のＡ−Ａ線断面図である。
図１に示した電磁変換器１の永久磁石板２及び３は、振動膜４との対向面に帯状の多極着磁パターン（Ｎ極とＳ極とが交互に現れる平行縞状の多極着磁パターン）が形成されている。振動膜４は蛇行形状の導線パターンからなるコイルパターン４ａが薄く柔軟なフィルム４ｂ上にプリント配線されている。矩形の振動膜４の長手方向に延びるコイルパターン４ａの直線部分は、上側の永久磁石板２及び下側の永久磁石板３のＮ極とＳ極のほぼ中間位置となるニュートラルゾーンに対応する位置に設けられている。振動膜４のコイルパターン４ａに電流が流れると、永久磁石板２及び３と電磁的に結合して電磁変換器１の厚み方向に振動する。

スポンジエッジ（緩衝部材）５は、振動膜４の外周部を狭持可能な矩形の枠形状を有し、例えばウレタンフォームなどの弾性部材で構成されている。図２に示すように、一対のスポンジエッジ５は、上側の永久磁石板２を配置した上側金属フレーム１１と下側の永久磁石板３を配置した下側金属フレーム１２の間に配置されて振動膜４を狭持するので、上側の永久磁石板２と振動膜４との間及び下側の永久磁石板３と振動膜４との間に一定の隙間を設けることができる。これにより振動膜４が振幅した場合にも、上側の永久磁石板２と振動膜４、あるいは下側の永久磁石板３と振動膜４とがぶつかることにより異音が発生するのを防止することができる。

さらに、振動膜４の中央付近に、振動膜４を介して一対のスポンジクッション（第２の緩衝部材）６を複数配置し、このスポンジクッション６対を上側の永久磁石板２と下側の永久磁石板３とで挟み込む。スポンジクッション６は、例えばウレタンフォームなどの弾性部材で構成される。また、スポンジクッション６の配置位置や配置個数は任意に設定可能である。スポンジクッション６を上側の永久磁石板２と振動膜４との間、及び下側の永久磁石板３との間に挟み込むことにより、振動膜４の不均一な変位を抑制することができる。

一対のスポンジエッジ５を振動膜４の外周部を狭持するように配置すると共に、振動膜４の中央付近に一対のスポンジクッション６を複数配置し、上側の永久磁石板２を配置した上側金属フレーム（フレーム）１１と下側の永久磁石板３を配置した下側金属フレーム（フレーム）１２とで挟み込んで接着することにより、金属フレーム（フレーム）１０を構成する。上側金属フレーム１１と下側金属フレーム１２の振動膜４のコイルパターン４ａに対向する面には、複数の放射音穴１１ａ、１２ａが形成されている。

次に、電磁変換器１の動作について説明する。振動膜４は、永久磁石板２及び３における多極着磁パターンの形成面と対向配置されているので、表面に形成されているコイルパターン４ａにオーディオ信号である電流が流れると、そのコイルパターン４ａと永久磁石板２及び３の多極着磁パターンとが電磁的に結合し、フレミングの法則に従って振動膜４にオーディオ振動が発生する。オーディオ振動によって発生した音波が放射音穴１１ａ及び１２ａを通って外部に放出され、オーディオ再生が行われる。

次に、この実施の形態１に係る電磁変換器の振動膜の変位について説明する。
振動膜４が振幅する際に振動膜４を狭持するスポンジエッジ５も伸縮して変位することにより、振動膜４の振幅を許容する。一方、スポンジエッジ５の圧縮量が増すと、スポンジエッジ５に対して元の形状に戻ろうとする復元力が発生し、振動膜４がさらに振幅するのを抑制する。これにより、振動膜４が永久磁石板２及び３に接触するのを抑制することができ、異音が発生するのを防ぐことができる。

図３は、この発明の実施の形態１に係る電磁変換器のスポンジエッジの他の実施例を示す図である。図３を用いてスポンジエッジ５の他の実施例について説明する。
図３（ａ）は上述した、振動膜４の外周部を全周に渡って狭持して支持するスポンジエッジ５対を設ける構成である。一方、図３（ｂ）は、矩形の振動膜４の短手方向の向かい合う二辺のみを狭持して支持するスポンジエッジ５対を設ける構成を示している。また、図３（ｃ）は矩形の振動膜４の長手方向の向かい合う二辺のみを狭持して支持するスポンジエッジ５対を設ける構成を示している。さらに、図３（ｄ）は、振動膜４の四隅を狭持して支持するスポンジエッジ５対を設ける構成を示している。

以上のように、この実施の形態１によれば、スポンジエッジ対を上側の永久磁石板を配置した上側金属フレームと下側の永久磁石板を配置した下側金属フレームの間に配置して振動膜を狭持するように構成したので、振動膜が振幅するのと同時にスポンジエッジも変位して、振動膜の振幅を一定の範囲内で許容することが可能になる。これにより、振動膜が永久磁石板に接触して異音が発生するのを抑制することができる。

また、この実施の形態１によれば、振動膜の中央付近に、振動膜を介して一対のスポンジクッションを複数配置し、上側の永久磁石板と下側の永久磁石板とで挟み込むように構成したので、振動膜が不均一に変位するのを抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係る電磁変換器の構成を示す分解斜視図である。図１におけるＡ−Ａ線断面図である。この発明の実施の形態１に係る電磁変換器のスポンジエッジの配置例を示す図である。

符号の説明

１電磁変換器、２，３永久磁石板、４振動膜、４ａコイルパターン、４ｂ樹脂フィルム、５スポンジエッジ、６スポンジクッション、１０金属フレーム、１１上側金属フレーム、１２下側金属フレーム、１１ａ，１２ａ放射音穴。

Claims

帯状の多極着磁パターンが形成された永久磁石板と、前記永久磁石板における多極着磁パターンの形成面と対向配置されるコイルパターンを有し、前記コイルパターンに電流が流れると前記永久磁石板と電磁的に結合して振動する振動膜と、前記永久磁石板及び前記振動膜を覆って支持するフレームとを備えた電磁変換器において、
前記振動膜の外周部を挟み込み支持する緩衝部材を備えることを特徴とする電磁変換器。
振動膜と永久磁石板との間に第２の緩衝部材を介在させることを特徴とする請求項１記載の電磁変換器。
緩衝部材は、矩形の振動膜の長手方向に延びる向かい合う二辺、または前記矩形の振動膜の短手方向に延びる向かい合う二辺、または前記振動膜の四隅を挟み込み支持することを特徴とする請求項１記載の電磁変換器。