JP2009225091A - Exciter and speaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平面状のコイルと平板状のマグネットとからなるエキサイタと、そのエキサイタを用いたスピーカに関する。 The present invention relates to an exciter composed of a flat coil and a flat magnet, and a speaker using the exciter.
近年、ノート型パソコンや携帯電話などの電子装置の省スペース化にともない、スピーカやバイブレータなどの、エキサイタ(励振器)を振動源として有する装置にも小型・薄型化が要求されている。この要求に対応して、例えばスピーカでは、平板状の振動板にエキサイタを固定した平面型スピーカが広い分野で使用され始めている。 In recent years, with the space saving of electronic devices such as notebook personal computers and mobile phones, devices that have exciters (exciters) as vibration sources such as speakers and vibrators are also required to be small and thin. In response to this demand, for example, as a speaker, a planar speaker in which an exciter is fixed to a flat diaphragm has begun to be used in a wide field.
この平面型スピーカとして、例えば、図6に示すパネルスピーカAが知られている。スピーカAは、平板状の振動板100と、振動板100の一部に固定される駆動ユニット101とから構成されている。駆動ユニット101は、エキサイター102と、エキサイター102を収容し、かつ振動板100に連結される箱状のハウジング103とから構成されている。エキサイター102は、円筒状のボビン部120と、ボビン部120に巻装され、ボビン部120を介してピストンモーションで振動板100に振動を付与するボイスコイル121と、ボイスコイル121が挿入される磁気ギャップ122aを有する磁気回路部122とを備えている。磁気回路部122は、ボイスコイル121が巻装されたボビン部120を軸方向(図示上下方向)に案内する鉄製のポールピース123と、その周囲に磁気ギャップ122aを介して周設された永久磁石(マグネット)124とから構成されている。そして、ボビン部120は、断面が蛇腹形状のダンパー125を介して永久磁石124に弾性支持されている(特許文献1参照)。
As this planar speaker, for example, a panel speaker A shown in FIG. 6 is known. The speaker A includes a
平板状の振動板100を採用することにより、薄型のスピーカAを構成することができるが、更なるスピーカの薄型化を図るには、エキサイター102を薄く構成する必要がある。この点、従来のエキサイター102は、円筒状のボビン部120と、磁気回路部122を構成する円柱状のポールピース123とを必要とすることから、薄型化には必ずしも適していない。
また、ノート型パソコン等の側面に取り付けるタイプのスピーカにおいては、幅の狭い長方形状(短冊状)をした振動板を使用することが想定されるが、短冊状の振動板に対して円筒状のエキサイタを適用することは困難である。
By adopting the
In addition, in a speaker of a type attached to a side surface of a notebook computer or the like, it is assumed that a narrow rectangular (striped) diaphragm is used. It is difficult to apply an exciter.
また、従来のエキサイター102には、組み付ける際に、ボビン部120の軸中心と、磁気回路部122を構成するポールピース123および永久磁石124の軸中心とを、互いに正確に一致させなければならないという製造上の制約がある。特に、スピーカの大出力化に対応するために振動板100の振幅範囲を大きく確保する必要がある場合には、狭小で高さ寸法が大きい円筒状(3次元状)の磁気ギャップ122aに、円筒状のボビン部120を高精度に可動させなければならず、より高度な作製精度が要求されるという問題がある。
さらに、振動板100を円筒状のボビン部120を介して振動させることから、振幅を大きくした場合に、振動板100にたわみ等が生じ、再生特性が低下するという問題がある。
In addition, when the
Further, since the
また、磁気回路部122の磁気ギャップ122a内の所定の位置にボイスコイル121を維持するために、円周方向に蛇腹形状に折り曲げ加工された上面視リング形状のダンパー124が必要になるという問題がある。特に、開口形状が円形ではなく楕円形や長方形などの直交する2軸方向の長さが異なる振動板を使用する場合には、ダンパーの設計と作製が困難になるという問題がある。
また、コーン型やホーン型の振動板を使用する場合には、スピーカの厚み寸法が大きくならざるを得ないという問題がある。
In addition, in order to maintain the
In addition, when a cone-type or horn-type diaphragm is used, there is a problem that the thickness of the speaker must be increased.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型で簡易的な構成でありながら振幅範囲を大きくすることが可能なエキサイタと、このエキサイタを用いることにより、作製が容易で小型でありながら再生性能に優れたスピーカを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an exciter capable of increasing the amplitude range while being a small and simple configuration, and by using this exciter. An object of the present invention is to provide a speaker that is easy to manufacture and is small in size and excellent in reproduction performance.
そこで、上記課題を解決するために、本発明の請求項1に記載のエキサイタは、回動中心となる支柱と、前記支柱に回動自在に取り付けられる励振アームと、前記励振アームの一端側に保持され、平面状に巻回された可動コイルと、前記可動コイルの巻回軸方向の少なくとも一方に設けられ、前記可動コイルに磁場を印加する平板状のマグネットと、前記マグネットを保持するヨークと、を備えることを特徴とするものである。
Accordingly, in order to solve the above-described problem, an exciter according to
かかる発明によれば、エキサイタの駆動力源となる磁気回路部を、平面状に巻回された可動コイルと、平板状のマグネットとを対向配置させて構成している。これにより、可動コイルが移動する磁気ギャップが平面状(2次元状)に構成される。すなわち、従来のエキサイタのように複数の構成要素を同心円上に配置させる必要がなく、また、円筒状の磁気ギャップ内に円筒状のコイルを配置する必要がない。この結果、小型(薄型)であるとともに、簡易的な構成で作製が容易なエキサイタを実現することができる。また、可動コイルを保持した励振アームを、回転軸となる支柱を中心に回動させる構成としたことから、励振アームの長さと支柱の位置に応じて、励振アームの可動コイルを保持する側とは反対側の先端部の振幅を容易に拡大することができる。これにより、小型でありながらも、振幅範囲の大きいエキサイタを構成することができる。 According to this invention, the magnetic circuit part that becomes the driving force source of the exciter is configured by disposing the movable coil wound in a planar shape and the flat plate-shaped magnet so as to face each other. Thereby, the magnetic gap which a movable coil moves is comprised in planar shape (two-dimensional shape). That is, unlike the conventional exciter, it is not necessary to arrange a plurality of components concentrically, and it is not necessary to arrange a cylindrical coil in the cylindrical magnetic gap. As a result, an exciter that is small (thin) and easy to manufacture with a simple configuration can be realized. In addition, since the excitation arm holding the movable coil is configured to rotate around the support column serving as the rotation axis, depending on the length of the excitation arm and the position of the support column, Can easily increase the amplitude of the tip of the opposite side. As a result, an exciter having a large amplitude range can be configured while being small.
また、請求項2に記載のエキサイタは、請求項1に記載のエキサイタであって、前記可動コイルは、略楕円形または略円形に巻回されていることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、可動コイルの平面形状を略楕円形または略円形にしたことから、可動コイルの作製が容易になり、製造コストを低減できる。
An exciter according to a second aspect is the exciter according to the first aspect, wherein the movable coil is wound in a substantially elliptical shape or a substantially circular shape.
According to this invention, since the planar shape of the movable coil is substantially elliptical or substantially circular, the movable coil can be easily manufactured and the manufacturing cost can be reduced.
また、請求項3に記載のエキサイタは、請求項1または2に記載のエキサイタであって、前記可動コイルは、前記励振アームに形成された貫通孔に配置されていることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、励振アームに形成された貫通孔に可動コイルを配置したことから、エキサイタをより薄く構成することができる。また、可動コイルとマグネットとの間隔が小さくなり、電磁変換効率が向上する。電磁変換効率が向上することにより、エキサイタの小型化がより促進される。
An exciter according to claim 3 is the exciter according to
According to this invention, since the movable coil is disposed in the through hole formed in the excitation arm, the exciter can be configured to be thinner. Further, the distance between the movable coil and the magnet is reduced, and the electromagnetic conversion efficiency is improved. Improvement in electromagnetic conversion efficiency further promotes downsizing of the exciter.
また、請求項4に記載のエキサイタは、請求項1ないし3に記載のエキサイタであって、前記マグネットは、前記可動コイルの巻回軸方向の両側に互いに対向してそれぞれ配置される第1のマグネットおよび第2のマグネットからなり、前記第1のマグネットおよび第2のマグネットは、互いに磁化方向が異なる一対のマグネット片を前記励振アームの回動方向に並列配置してそれぞれ構成されるとともに、前記第1のマグネットと前記第2のマグネットの対向する各マグネット片の極性が、互いに異なるように配置されていることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、回動方向に対して可動コイルの両側部分に、回動方向に対して同一方向の力をそれぞれ発生させることができる。これにより、電磁変換効率をより向上させることができる。
An exciter according to a fourth aspect is the exciter according to the first to third aspects, wherein the magnets are arranged opposite to each other on both sides in the winding axis direction of the movable coil. The first magnet and the second magnet are each configured by arranging a pair of magnet pieces having different magnetization directions in parallel in the rotation direction of the excitation arm, and the first magnet and the second magnet. The magnet pieces facing each other of the first magnet and the second magnet are arranged to have different polarities.
According to this invention, forces in the same direction with respect to the rotation direction can be generated on both sides of the movable coil with respect to the rotation direction. Thereby, electromagnetic conversion efficiency can be improved more.
また、請求項5に記載のスピーカは、請求項1ないし3に記載のエキサイタと、前記励振アームの、前記可動コイルが保持される一端側とは反対側の端部に連結される振動板と、前記振動板を保持するフレームと、を備えることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、振動板を振動させるエキサイタが、上述のように小型で簡易的な構成であることから、スピーカとしても小型で簡易的な構成とすることができる。また、エキサイタを平面状で小型に構成できることから、短冊状の振動板を用いたスピーカの構成が容易となる。また、励振アームの先端の振幅を大きくすることができることから、振動板の振幅の大きいスピーカを構成することができる。振動板の振幅を大きくできることにより、低音再生能が向上し、再生周波数帯域を拡大させることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a loudspeaker according to the first to third aspects of the present invention, and a diaphragm connected to an end of the excitation arm opposite to the one end where the movable coil is held. And a frame for holding the diaphragm.
According to this invention, since the exciter that vibrates the diaphragm has a small and simple configuration as described above, the speaker can also have a small and simple configuration. In addition, since the exciter can be configured to be flat and small, it is easy to configure a speaker using a strip-shaped diaphragm. In addition, since the amplitude of the tip of the excitation arm can be increased, a speaker with a large amplitude of the diaphragm can be configured. Since the amplitude of the diaphragm can be increased, the bass reproduction capability can be improved and the reproduction frequency band can be expanded.
また、請求項6に記載のスピーカは、請求項5に記載のスピーカであって、前記フレームは、前記振動板の外縁を保持するフレーム本体と、該クレーム本体の一部から延出するフレーム脚部とから構成され、該フレーム脚部が前記支柱に固定されていることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、振動板の外縁を保持するフレーム本体の一部から延出するフレーム脚部を介して、振動板とエキサイタとが一体化されている。従来のような箱状のフレームを要することなく振動板とエキサイタとを一体化できることから、スピーカの更なる小型軽量化を図ることができる。
The speaker according to
According to this invention, the diaphragm and the exciter are integrated via the frame leg portion that extends from a part of the frame body that holds the outer edge of the diaphragm. Since the diaphragm and the exciter can be integrated without requiring a box-like frame as in the prior art, the speaker can be further reduced in size and weight.
また、請求項7に記載のスピーカは、請求項5または6に記載のスピーカであって、前記励振アームの、前記可動コイルが保持される一端側とは反対側の端部に、前記励振アームと前記振動板とを連結する連結手段の一端が取り付けられ、該連結手段の他端が前記振動板の略中央部に固定されていることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、振動板と励振アームとを連結する連結手段の一端(他端)が振動板の略中央部に固定されている。これにより、円筒状のボビンを介して振動板を振動させる場合と比較して、振幅を大きくしても振動板にたわみなどが発生することなく、円滑に振動板を振動させることができる。この結果、スピーカの再生性能が向上する。
The speaker according to claim 7 is the speaker according to
According to this invention, one end (the other end) of the connecting means for connecting the diaphragm and the excitation arm is fixed to a substantially central portion of the diaphragm. Thereby, compared with the case where a diaphragm is vibrated via a cylindrical bobbin, even if the amplitude is increased, the diaphragm can be smoothly vibrated without causing deflection or the like in the diaphragm. As a result, the reproduction performance of the speaker is improved.
また、請求項8に記載のスピーカは、請求項7に記載のスピーカであって、前記連結手段は、一方の端部が前記振動板に固定される棒状の駆動アーム本体と、該駆動アーム本体の他方の端部に形成され、前記励振アームに回動自在に連結される駆動アーム連結部とから構成されていることを特徴とするものであり、励振アームと振動板とを連結する連結手段の好適な一態様を提供するものである。
The speaker according to
また、請求項9に記載のスピーカは、請求項7に記載のスピーカであって、前記連結手段は、前記励振アームに回動自在に連結される駆動連結部のみから構成されていることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、励振アームと振動板とを連結する連結手段を、棒状の駆動アーム本体を有さず駆動連結部のみから構成したことから、より薄型のスピーカを構成することができる。
The speaker according to
According to this invention, since the connecting means for connecting the excitation arm and the diaphragm is composed of only the drive connecting portion without the rod-shaped drive arm main body, a thinner speaker can be configured.
以下、本発明のエキサイタの一実施の形態、および、このエキサイタを振動源に用いた装置の一例としてスピーカの一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an embodiment of an exciter of the present invention and an embodiment of a speaker as an example of an apparatus using the exciter as a vibration source will be described with reference to the drawings.
(エキサイタの構成)
図1は本発明に係るエキサイタE1の概略構成を示す斜視図であり、図2はエキサイタE1の概略構成を示す分解斜視図である。エキサイタE1は、いわゆる可動コイル型のエキサイタであり、支柱2と、支柱2に対して回動自在(時計方向および反時計方向に回転可能)に取り付けられる励振アーム3と、励振アーム3に保持される可動コイル4と、可動コイル4に対向して配置され、可動コイル4に磁場を印加するマグネット5と、マグネットを保持するヨーク8とを備えている。また、本実施形態では、支柱2に対して励振アーム3を回動自在に取り付けるためのボールベアリング11と固定リング12とを備えている。
(Exciter configuration)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an exciter E1 according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the exciter E1. The exciter E1 is a so-called movable coil exciter, and is supported by the
支柱2は、例えばジュラルミンを用いて形成され、円板状をなすフランジ部2aと、フランジ部2aの略中央部から一連に延び、フランジ部2aよりも小径の円柱状の円柱部2bとから構成されている。
The
励振アーム3は、例えばアルミニウムや真鍮などの非磁性材を用いて構成され、広がり角の小さい扇形の平板状に形成されている。励振アーム3の長手方向の略中央部には、開口が円形の貫通孔3aが設けられている。貫通孔3aには、ボールベアリング11が嵌入され、例えば接着剤で固定されている。ボールベアリング11の内周側には、支柱2の円柱部2bが嵌め込まれている。これにより、励振アーム3は回動自在に支柱2に保持される。また、励振アーム3の幅の広い一端側には、開口が楕円形の貫通孔3bが設けられている。貫通孔3bは、可動コイル4を配置するためのものである。なお、円形の貫通孔3aおよび楕円形の貫通孔3bの中心は、いずれも励振アーム3を幅方向に2分する線(以下、励振アーム3の中心線C、または単に中心線Cという)上に位置している。
The excitation arm 3 is made of a nonmagnetic material such as aluminum or brass, and is formed in a fan-shaped flat plate shape having a small divergence angle. A through
可動コイル4は、銅などの導電性を有する材料からなる線材を、平面状に巻回して構成された空芯コイルである。可動コイル4の平面視形状は、外周縁および内周縁ともに略楕円である。可動コイル4は、励振アーム3に設けられた貫通孔3bに配置され、厚み方向の中心位置を励振アーム3の厚み方向の中心位置に略一致させるようにして、例えば接着剤を用いて固定されている。また、可動コイル4は、楕円の長軸が励振アーム3の中心線Cと直交する方向(以下、回動方向ともいう)と一致するように配置されている(図3(a)参照)。なお、可動コイル4は、後述する磁場との相互作用の観点からは略台形状に巻回するのが好ましいが、可動コイル4の作製の容易さという観点からは、略楕円形または略円形に巻回するのが好ましい。本実施形態においては、可動コイル4は、作製の容易さと、マグネット5の形状および可動範囲を広くすることを考慮して略楕円形に形成されている。
The
マグネット5は、例えばフェライト磁石であり、可動コイル4の平面に対して垂直な方向(以下、巻回軸方向という)から可動コイル4の全面を一定の間隔を設けて挟むように配置された一対(2組)のマグネット6,7から構成されている。ここで、可動コイル4の図示上側に配置されているマグネットを第1のマグネット6と称し、可動コイル4の図示下側に配置されているマグネットを第2のマグネット7と称する。
The
第1のマグネット6は、可動コイル4の平面と平行に配置された一対(2つ)の第1のマグネット片6a,6bから構成されている。第1のマグネット片6a,6bは、それぞれ上面視矩形の平板状に形成され、回動方向に並列配置されている。また、第1のマグネット片6a,6bは、厚み方向に磁化(厚み方向の両端面に磁極面が形成)され、第1のマグネット片6aと第1のマグネット片6bとは、互いに磁化方向が異なるように配置されている。なお、図2に示す第1のマグネット片6a,6bの極性は、第2のマグネット7と対向する側の面の極性を示している(図3(b)参照)。
The
一方、第2のマグネット7は、可動コイル4の平面と平行で、かつ回動方向に並列配置された一対の第2のマグネット片7a,7bから構成されている。第2のマグネット片7aは、第1のマグネット片6aと対向し、第2のマグネット片7bは、第1のマグネット片6bと対向するように配置されている。第2のマグネット片7a,7bも、上面視矩形の平板状に形成されており、厚み方向に磁化されている。また、第2のマグネット片7aと第2のマグネット片7bとは、磁化方向が互いに異なるように配置されている。そして、第2のマグネット片7a,7bは、対向する第1のマグネット片6a,6bと磁化方向がそれぞれ互いに異なるように配置されている。具体的には、第1のマグネット片6aがN極、第1のマグネット片6bがS極、第2のマグネット片7aがS極、第2のマグネット片7aがN極となるように配置されている。このようにマグネット5を構成することにより、第1のマグネット6と第2のマグネット7との間に、平面に対して垂直な方向の磁界が発生する。ただし、第1のマグネット片6aと第2のマグネット片7aの間と、第1のマグネット片6bと第2のマグネット片7bの間とでは、磁界の向きが互いに異なっている。
On the other hand, the second magnet 7 is composed of a pair of
ヨーク8は、鉄やパーメンジュールなどの磁束を通し易い材料を用いて形成され、断面コ字状のヨーク本体9と、クランク状に形成されたヨーク脚部10とから構成されている。ヨーク本体9は、長方形状をした上側ヨーク部9aと、上側ヨーク部9aに平行に配置された下側ヨーク部9bと、上側ヨーク部9aと下側ヨーク部9bのそれぞれの端部を連結する連結ヨーク部9cとから構成されている。そして、上側ヨーク部9aの内面と下側ヨーク部6bの内面(互いに対向する面)に、第1のマグネット片6a,6bおよび第2のマグネット片7a,7bがそれぞれ長手方向に沿って例えば接着剤で固定されている。なお、本実施形態では、上側ヨーク部9aおよび下側ヨーク部9bの短手方向の長さ寸法は、マグネット5の幅寸法と略一致させている。
The
ヨーク脚部10は、上側ヨーク部6aの一側端面の略中央(マグネット5の中心位置)から延設されて一連に設けられている。ヨーク脚部10の先端側の平坦部10aには、開口が円形の貫通孔10bが形成されている。ヨーク脚部10は、貫通孔10bに支柱2を挿通した状態で、リング形状の固定リング12と接着剤とを用いて支柱2に固定されている。
The
(エキサイタの作動・効果)
次に、エキサイタE1の作動について、図3(a),(b),(c)を参照して説明する。図3(a)はエキサイタE1の要部を示す平面図、図3(b)は図3(a)のA−A線に沿って切断された垂直断面図、図3(c)は図3(a)のB−B線に沿って切断された部分垂直断面図である。なお、A−A線は、可動コイル4の楕円長軸の位置と一致するが、B−B線は、励振アーム3の中心線Cよりも図示右側に位置している。
(Exciter action / effect)
Next, the operation of the exciter E1 will be described with reference to FIGS. 3 (a), (b), and (c). 3A is a plan view showing the main part of the exciter E1, FIG. 3B is a vertical sectional view taken along line AA in FIG. 3A, and FIG. 3C is FIG. It is the partial vertical sectional view cut | disconnected along the BB line of (a). The AA line coincides with the position of the elliptical long axis of the
初期状態(可動コイル4に電流を印加しない状態)では、可動コイル4は、その楕円短軸(励振アーム3の中心線C)が一対のマグネット9a,9b(10a,10b)の中心位置に静止している。また、可動コイル4には、第1のマグネット6と第2のマグネット7とにより、巻回軸方向(図3(b),(c)の上下方向)に磁界が常時印加されている。ただし、中心線Cを境にして左右で磁界の方向が互いに異なっている。
In an initial state (a state where no current is applied to the movable coil 4), the
次に、可動コイル4に対して外部に配置されている駆動回路部(図示せず)から電気信号を印加すると、可動コイル4に流れる電流と、可動コイル4に印加される磁場との相互作用により、フレミングの左手法則に基づき、電流の大きさと流れる向きに応じた力F1またはF2が可動コイル4に作用する。具体的には、可動コイル4に上面視で反時計方向の電流が流れた場合に力F1が可動コイル4に作用し、可動コイル4に時計方向の電流が流れた場合に力F2が可動コイル4に作用する。可動コイル4に力F1が作用した場合には、可動コイル4を保持する励振アーム3は、支柱2を中心に力F1に応じてR1方向にスムーズに回転移動する。一方、可動コイル4に力F2が作用した場合には、励振アーム3は力F2に応じてR2方向に回転移動する。すなわち、励振アーム3は、駆動回路部からの電気信号に応じて支柱2を中心として回動する。したがって、励振アーム3の、支柱2を挟んで可動コイル4を保持する側とは反対側の端部(以下、作用部ともいう)に、直接または間接的に被振動体(空気を含む)を連結することにより、可動コイル4に通電する電気信号に応じて被振動体を振動させることができる。
Next, when an electric signal is applied from a drive circuit unit (not shown) arranged outside the
以上のように作動するエキサイタE1は、平面状の可動コイル4と、平板状のマグネット5と、平板状のヨーク8を互いに平行配置して、平面状の磁気ギャップを構成していることから、構成が簡易で作製が容易である。また、厚み寸法(支柱2の軸方向の寸法)を小さく構成することができる。さらに、支柱2と可動コイル4間の距離と、支柱2と作用部間の距離の比を調整することにより、作用部での振幅を拡大することができる。したがって、回動方向の寸法(支柱2の中心軸方向と直交する方向の寸法)も小さく構成することができる。
The exciter E1 that operates as described above has a planar magnetic gap in which the planar
また、本実施形態では、可動コイル4を、励振アーム3の厚み方向に形成した貫通孔3bに配置する構成としている。これにより、エキサイタE1をより小型(薄型)に構成することができる。また、可動コイル4とマグネットとの距離を可及的に小さくすることができるため、電磁変換効率が向上して、励振アーム3の駆動効率をより高くすることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態によるエキサイタE1においては、第1のマグネット6および第2のマグネット7が、可動コイル4の表面部の全面を覆うように配置されている。これにより、可動コイル4に印加される有効磁束が多くなり、この点からも電磁変換効率が向上して、励振アーム3の駆動効率をより高くすることができる。
Further, in the exciter E1 according to the present embodiment, the
(エキサイタの変形例)
以上、本発明のエキサイタの一実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除するものではない。
たとえば、図3(a),(b)に示す例では、励振アーム3の厚さと可動コイル4の厚さを一致させているが、これに限定されるものではなく、両者の厚み寸法が互いに異なっていてもよい。また、貫通孔3bに代えて有底凹部を励振アーム3に設け、同有底凹部に可動コイル4を載置する構成としてもよい。また、励振アーム3に貫通孔3bや有底凹部を設けることなく、振動アーム3の表面に可動コイル4を載置する構成としてもよい。
(Exciter variants)
Although the embodiment of the exciter of the present invention has been described above, various modifications and applications are possible within the scope of the present invention, and these modifications and applications are not excluded from the scope of the present invention.
For example, in the example shown in FIGS. 3A and 3B, the thickness of the excitation arm 3 and the thickness of the
また、本実施形態では、マグネット5を、第1のマグネット6と第2のマグネット7とから構成しているが、小型化を促進するために、いずれか一方だけを備えた構成としてもよい。また、どちらか一方を磁性体(磁束を通し易い材料)により構成してもよい。さらに、マグネット5は、平面視の形状が矩形である必要はなく、回動の軌跡に沿った円弧形状であってもよい。
Moreover, in this embodiment, although the
また、本実施形態では、ボールベアリング11を介して励振アーム3を支柱2に回動自在に取り付けているが、これに限定されるものではない。例えば、ボールベアリング11に代えてスリーブベアリングを用いてもよい。また、固定リング12を介してヨーク8(ヨーク脚部10)を支柱2に固定しているが、これに限定されるものではない。例えば、支柱2にヨーク脚部8cを圧入することにより、ヨーク脚部10を支柱2に固定してもよい。
Moreover, in this embodiment, although the excitation arm 3 is rotatably attached to the support |
(スピーカの構成)
次に、本発明に係るエキサイタを振動源に適用した装置の一例として、スピーカの一実施の形態の構成を図面を参照して説明する。図4は、エキサイタE2を組み込んだスピーカS1の概略構成を示す斜視図(一点鎖線で囲んだ部分の拡大図を含む)である。なお、エキサイタE1と共通する構成要素には同一符号を付し、その説明は適宜省略する。
(Speaker configuration)
Next, as an example of an apparatus in which the exciter according to the present invention is applied to a vibration source, a configuration of an embodiment of a speaker will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a perspective view (including an enlarged view of a portion surrounded by an alternate long and short dash line) showing a schematic configuration of the speaker S1 incorporating the exciter E2. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which is common in the exciter E1, and the description is abbreviate | omitted suitably.
スピーカS1は、図4に示すように、エキサイタE2と、振動板20と、振動板20を保持するフレーム21と、エキサイタE2および振動板20を連結する手段(連結手段)としての駆動アーム24とを備えている。
As shown in FIG. 4, the speaker S <b> 1 includes an exciter E <b> 2, a
エキサイタE2は、エキサイタE1と同様に、支柱2と、支柱2に対して回動自在に取り付けられる励振アーム13と、この励振アーム13に保持される可動コイル4と、可動コイル4に対向して配置されるマグネット5と、マグネット5を保持するヨーク8とを備えている。また、支柱2に対して励振アーム13を回動自在に取り付けるためのボールベアリング11(図示せず)と固定リング12とを有している。
Like the exciter E1, the exciter E2 is opposed to the
エキサイタE2において、上述のエキサイタE1と相違する構成要素は励振アーム13である。励振アーム13は、可動コイル4が配置される側とは反対側の端部(作用部)に、駆動アーム24を取り付ける切欠部13cが形成されている。切欠部13cは、横断面形状が円の一部を弓形に切り欠いた形状(中心角度が180°よりも大きい円弧と、この円弧の両端を直線で結んだ形状)をした略半円筒状の凹部である。
In the exciter E2, a component different from the exciter E1 is an
振動板20は、例えばポリプロピレンやアクリルニトリルブタジエンスチレンなどのプラスチック素材を用いて形成され、横長の長方形状(短冊状)をした平板状に構成されている。振動板20は、その短軸方向がエキサイタE2の支柱2の軸方向と略平行となるように配置されている。また、振動板20は、ヨーク本体9を構成するヨーク連結部9cと略平行かつ対向するように配置されている。
The
フレーム21は、例えばアルミニウムや防錆処理が施された鉄などの金属を用いて形成され、振動板20の外周縁を保持する額縁状のフレーム本体22と、フレーム本体22の一部から枝状に延出してクランク状に形成されたフレーム脚部23とから構成されている。フレーム脚部23の先端側には、支柱2を通すための開口が円形の貫通孔23a(図示せず)が形成されている。フレーム脚部23は、この貫通孔23aに支柱2を通した状態で、ヨーク脚部10aと固定リング12とでフレーム脚部23の先端側が挟持されるように配置されている。そして、ヨーク脚部10a、フレーム脚部23、固定リング12、および支柱2が例えば接着剤を用いてそれぞれ一体化されている。
The
駆動アーム24は、例えばジュラルミンなどの振動を伝達しやすく軽くて剛性の大きい材料を用いて形成され、棒状の駆動アーム本体24aと、駆動アーム本体24aの一方の端部に例えば接着剤で固定された駆動アーム連結部24aとから構成されている。駆動アーム連結部24aの横断面形状は、励振アーム13に形成された切欠部13cの横断面形状に略一致している。すなわち、駆動アーム連結部24aと、励振アーム13に形成された切欠部13cとは、相補的な係合構造の関係にある。したがって、駆動アーム連結部24aは、切欠部13に嵌め込んだ状態において、励振アーム13の厚み方向を回転軸としてすべり回転が可能に励振アーム13に枢支される。一方、駆動アーム24aの他方の端部は、振動板15の略中央部に例えば接着剤で固定されている。これにより、エキサイタE2と振動板20とが駆動アーム24を介して回動自在に連結される。なお、駆動アーム24の長さは、初期状態において、振動板20の長手方向と励振アーム13の中心線Cとが略平行となるように設定されている。
The
(スピーカの作動・効果)
スピーカS1は、エキサイタE2を振動源として振動板20を振動させることにより、電気信号を音響信号に変換するものである。図示していない駆動回路部から音声信号に基づく電気信号が可動コイル4に印加されると、可動コイル4に流れる電流の大きさと向きに応じて、励振アーム13が支柱2を中心として矢印R1および矢印R2方向に回動する。この回動によって励振アーム3aの一端に取り付けられた駆動アーム24がL1方向に対して振動する。そして、この駆動アーム24の振動が振動板20に伝わり、振動板20が大気を振動させることにより音が再生される。
(Speaker operation / effect)
The speaker S1 converts an electrical signal into an acoustic signal by vibrating the
以上のように構成したスピーカS1は、次のような効果を奏するものである。すなわち、振動板20を振動させるエキサイタE2を、簡易的な構成、すなわち従来のエキサイタように複数の構成部材を同軸上に配置する必要のない構成としたことから、スピーカS1全体としても簡易的な構成とすることができる。また、エキサイタE2は、棒状の駆動アーム24を介して振動板20の略中央部に対して点状に接合されている。したがって、従来構成のように円筒状に形成されたボビンを円周方向に対して均一に接着する必要がないことから、製造性が向上する。また、円筒状のボビンを用いた場合に発生し易いローリング現象が抑制される。これにより、歪みの少ない音質に優れたスピーカを構成できる。
The speaker S1 configured as described above has the following effects. That is, the exciter E2 that vibrates the
また、支柱2の軸方向に対してエキサイタE2を薄く構成することができるため、例えばノート型パソコンの側面に取り付けるスピーカを対象として、短冊状の振動板20を有するスピーカS1を構成することができる。また、支柱2と可動コイル4間の距離と、支柱2と切欠部13c(作用部)間の距離の比を調整することにより、可動コイル4の可動領域を大きくすることなく、振動板20の振幅を大きくすることができる。すなわち、スピーカS1を支柱2と直交する方向(振動板20の法線方向)に対しても薄型に構成することができる。また、振動板20の振幅を大きくできることにより、低音再生が容易になる。低音再生が容易になることにより、再生周波数帯域の広いスピーカを実現することが可能となる。
Further, since the exciter E2 can be configured to be thin with respect to the axial direction of the
そして、円周方向に対して均一に凹凸加工が施されたリング状のダンバーを必要としないことから、製造性が向上し、製造コストを低減できる。 And since the ring-shaped dambar by which uneven | corrugated processing was uniformly given to the circumferential direction is not required, manufacturability improves and manufacturing cost can be reduced.
そしてまた、ヨーク本体9を構成する連結ヨーク部9cと対向するように振動板20を配置することにより、ヨーク9から振動板20側に漏洩する磁束を少なくすることができる。これにより、磁性体の振動板20を用いることが可能となり、スピーカS1の適用範囲を広げることができる。
Further, by disposing the
さらに、可動コイル4が励振アーム13に固定されているため、励振アーム3を熱伝導性に優れた材料(例えば、アルミニウムや真鍮)を用いて形成することにより、可動コイル4に発生した熱を空気を介さず励振アーム13に放熱することができる。これにより、耐熱性にも優れたスピーカS1を構成することができる。
Furthermore, since the
(スピーカの変形例)
以上、本発明に係るスピーカの一実施の形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除するものではない。
例えば、平板状の振動板20に代えて、図5(a),(b)に示すように、コーン状の振動板30を用いてスピーカS2を構成してもよい。また、エキサイタE2と振動板30との結合手段として、横断面形状が円の一部を弓形に切り欠いた形状をした略半円筒状の駆動アーム連結部(駆動連結部)34bのみから構成し、駆動アーム本体34aを用いない構成としてもよい。また、振動板30の開口部の形状を楕円状としてもよい。そして、振動板30を保持するフレーム31(フレーム本体32)は、楕円状の内周縁から外側に広がる平坦部を設けることにより、外周縁の形状を長方形状としてもよい。
(Speaker variants)
The embodiment of the speaker according to the present invention has been described above. However, various modifications and applications are possible within the scope of the present invention, and these modifications and applications are not excluded from the scope of the present invention. Absent.
For example, instead of the plate-
エキサイタE2と振動板30との結合手段を、駆動連結部34bのみから構成した場合には、スピーカS2の軽量小型化を促進することができる。特に、同結合手段とコーン状の振動板30と組み合わせた場合には、振動板30の背部の空きスペースをエキサイタE2の配置スペースとして有効利用することができる。これにより、コーン状の振動板30を使用した場合であっても薄型のスピーカS2を構成することができる。
また、駆動アーム本体34aを用いない構成とすることにより、部品コストと組み立てコストを低減することができる。さらに、励振アーム13の先端の揺動を振動板15aに効率よく伝達することができる。
When the coupling means between the exciter E2 and the
Further, by adopting a configuration that does not use the drive arm main body 34a, it is possible to reduce component costs and assembly costs. Furthermore, the swing of the tip of the
また、スピーカS1では、励振アーム13の、駆動アーム24と連結するための切欠部13cを、励振アーム13の厚み方向に貫通する略半円筒形状の凹部としたが、これに限定されない。例えば、駆動アーム連結部24bの、励振アーム13の厚み方向に対する抜けを防止するために、厚み方向の両端部に側壁を有する構成としてもよい。また、略円筒形状の相補的な係合構造に代えて、2軸回りの回転の自由度を有するように略半球面形状の相補的な係合構造としてもよい。また、回転軸となるシャフトを用いることにより、励振アーム3と駆動アーム24とを、1軸回りに回動可能に軸着した構成としてもよい。なお、励振アーム13と駆動アーム24とは、必ずしも回動自在に構成する必要はなく、例えば励振アーム3と駆動アーム24とを一体に構成してもよい。
In the speaker S1, the
また、駆動アーム本体24aと振動板20との接合、および駆動アーム本体24aと駆動アーム連結部24bとの接合には、接着剤に代えて溶接や機械的結合などの接合方法を適用してもよい。また、駆動アーム連結部24bは、駆動アーム本体24aの他方の端部を半円筒状等に加工することにより、駆動アーム本体24aと一連に設けてもよい。
Further, for joining the
また、スピーカS1は、エキサイタE1を、支柱2の軸方向を振動板20の平面と平行となるように配置して構成されているが、これに限定されない。支柱2の軸方向を振動板20の平面に対して傾けて配置してもよいし、直交するように配置してもよい。この場合、駆動アーム24を振動板20の法線方向に対して傾けて配置してもよい。また、一枚の振動板20に対して、2つ以上のエキサイタE1を配置してもよい。複数のエキサイタE2を振動板20の法線に対して回転対称な位置に配置させることにより、駆動アーム24の振動成分のうち、法線と直交する成分を相殺することができる。
In addition, the speaker S1 is configured by arranging the exciter E1 so that the axial direction of the
また、スピーカS1では、フレーム本体22とフレーム脚部23とは一体に形成されているが、別体に構成してもよい。また、フレーム21の形状も限定されるものではなく、箱状にフレーム21を構成し、フレーム21の開口に振動板20を固定するともに、フレーム21の側壁に支柱2を固定する構成としてもよい。
さらに、上記の実施形態のスピーカにおいては、平板状またはコーン状の振動板20,30を用いる例を示したが、振動板の形状には特に制限はなく、例えばドーム状であってもよい。また、フレームの外周縁の形状も長方形に限定されるものではなく、楕円形や円形であってもよい。
Further, in the speaker S1, the frame
Furthermore, in the loudspeaker of the above embodiment, the example using the plate-like or cone-
以上、本発明のエキサイタを振動源に用いた装置の一例として、スピーカについて説明したが、本発明のエキサイタは、例えば携帯電話のバイブレータやマッサージ機など、エキサイタを要する他の装置にも適用することができる。 As described above, the speaker has been described as an example of a device using the exciter of the present invention as a vibration source. However, the exciter of the present invention can be applied to other devices that require an exciter, such as a vibrator or a massage machine of a mobile phone. Can do.
E1,E2 エキサイタ
S1,S2 スピーカ
2 支柱
3,13 励振アーム
3b 可動コイルを配置する貫通孔
4 可動コイル
5 マグネット
6 第1のマグネット
7 第2のマグネット
8 ヨーク
9 ヨーク本体
10 ヨーク脚部
20,30 振動板
21,31 フレーム
22,32 フレーム本体
23,33 フレーム脚部
24,34 駆動アーム(連結手段)
24a 駆動アーム本体
24b 駆動アーム連結部
34b 駆動連結部
E1, E2 Exciters S1,
24a
Claims (9)
該支柱に回動自在に取り付けられる励振アームと、
該励振アームの一端側に保持され、平面状に巻回された可動コイルと、
該可動コイルの巻回軸方向の少なくとも一方に設けられ、前記可動コイルに磁場を印加する平板状のマグネットと、
前記マグネットを保持するヨークと、を備えることを特徴とするエキサイタ。 A support column that is the center of rotation;
An excitation arm rotatably attached to the column;
A movable coil held on one end of the excitation arm and wound in a plane;
A plate-shaped magnet that is provided on at least one of the winding axes of the movable coil and applies a magnetic field to the movable coil;
An exciter comprising: a yoke for holding the magnet.
前記可動コイルは、略楕円形または略円形に巻回されていることを特徴とするエキサイタ。 An exciter according to claim 1,
The exciter is characterized in that the movable coil is wound in a substantially elliptical shape or a substantially circular shape.
前記可動コイルは、前記励振アームに形成された貫通孔に配置されていることを特徴とするエキサイタ。 An exciter according to claim 1 or 2,
The exciter is characterized in that the movable coil is disposed in a through hole formed in the excitation arm.
前記マグネットは、前記可動コイルの巻回軸方向の両側に互いに対向してそれぞれ配置される第1のマグネットおよび第2のマグネットからなり、
前記第1のマグネットおよび第2のマグネットは、互いに磁化方向が異なる一対のマグネット片を前記励振アームの回動方向に並列配置してそれぞれ構成されるとともに、前記第1のマグネットと前記第2のマグネットの対向する各マグネット片の極性が、互いに異なるように配置されていることを特徴とするエキサイタ。 An exciter according to claims 1 to 3,
The magnet is composed of a first magnet and a second magnet that are respectively arranged opposite to each other on both sides in the winding axis direction of the movable coil,
Each of the first magnet and the second magnet is configured by arranging a pair of magnet pieces having different magnetization directions in parallel in the rotation direction of the excitation arm, and the first magnet and the second magnet. An exciter characterized in that the magnet pieces opposed to each other have different polarities from each other.
前記励振アームの、前記可動コイルが保持される一端側とは反対側の端部に連結される振動板と、
前記振動板を保持するフレームと、を備えることを特徴とするスピーカ。 Exciters according to claims 1 to 4,
A diaphragm connected to an end of the excitation arm opposite to one end where the movable coil is held;
And a frame for holding the diaphragm.
前記フレームは、前記振動板の外縁を保持するフレーム本体と、該クレーム本体の一部から延出するフレーム脚部とから構成され、該フレーム脚部が前記支柱に固定されていることを特徴とするスピーカ。 The speaker according to claim 5, wherein
The frame includes a frame body that holds an outer edge of the diaphragm, and a frame leg portion that extends from a part of the claim body, and the frame leg portion is fixed to the support column. Speaker.
前記励振アームの、前記可動コイルが保持される一端側とは反対側の端部に、前記励振アームと前記振動板とを連結する連結手段の一端が取り付けられ、該連結手段の他端が前記振動板の略中央部に固定されていることを特徴とするスピーカ。 The speaker according to claim 5 or 6,
One end of a connection means for connecting the excitation arm and the diaphragm is attached to an end of the excitation arm opposite to the one end side on which the movable coil is held, and the other end of the connection means is connected to the end of the excitation arm. A speaker characterized by being fixed to a substantially central portion of a diaphragm.
前記連結手段は、一方の端部が前記振動板に固定される棒状の駆動アーム本体と、該駆動アーム本体の他方の端部に形成され、前記励振アームに回動自在に連結される駆動アーム連結部とから構成されていることを特徴とするスピーカ。 The speaker according to claim 7, wherein
The connecting means includes a rod-shaped drive arm main body having one end fixed to the diaphragm, and a drive arm formed at the other end of the drive arm main body and rotatably connected to the excitation arm. A speaker comprising a connecting portion.
前記連結手段は、前記励振アームに回動自在に連結される駆動連結部のみから構成されていることを特徴とするスピーカ。 The speaker according to claim 7, wherein
The speaker is characterized in that the connecting means is composed only of a drive connecting portion rotatably connected to the excitation arm.
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