JP2014515891A - 径方向及び軸方向にギャップを有するバランス型電磁アクチュエータを備える骨伝導デバイス - Google Patents
径方向及び軸方向にギャップを有するバランス型電磁アクチュエータを備える骨伝導デバイス Download PDFInfo
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Abstract
より良好な性能等を有する骨伝導デバイスを提供する。
【解決手段】
受容者の頭蓋に固定されたアンカーシステムの支台部に結合されるように構成された骨伝導デバイスである。本骨伝導デバイスは、当該骨伝導デバイスにより受信された音響信号に応答して振動するよう構成された振動電磁アクチュエータと、当該振動電磁アクチュエータにより生成される振動を受容者の頭蓋に与えるように当該骨伝導デバイスを前記支台部に取り付けるよう構成された結合具と、を含む。振動電磁アクチュエータは、ボビンアセンブリと、平衡錘アセンブリと、を含む。2つの軸方向エアギャップが、ボビンアセンブリと平行錘アセンブリとの間に配されており、且つ、2つの径方向エアギャップが、ボビンアセンブリと平行錘アセンブリとの間に配されている。動磁束の実効量は、前記径方向エアギャップを通過しない。
【選択図】図1
Description
Claims (40)
- 骨伝導デバイスであって、
動磁束を発生するように構成された第1アセンブリと、
静磁束を発生するように構成された第2アセンブリと、
を備え、
これらのアセンブリは、径方向エアギャップが第1アセンブリと第2アセンブリとの間に配され、かつ、前記骨伝導デバイスの動作中には前記静磁束が前記径方向エアギャップを通って流れ、これによって前記動磁束と前記静磁束とが前記第1アセンブリと前記第2アセンブリとの間に相対的な動きを発生させるように構成され且つ配置され、
前記動磁束の実効量は、前記径方向エアギャップを通って流れない、
骨伝導デバイス。 - 前記第2のアセンブリは2つの永久磁石を含む、請求項1の骨伝導デバイス。
- 前記骨伝導デバイスは、音響信号に応答して振動するよう構成された電磁アクチュエータを含み、前記電磁アクチュエータは、前記第1アセンブリと前記第2アセンブリを含む、請求項1の骨伝導デバイス。
- 前記第1アセンブリは、電流が通電されたときに前記動磁束を発生するよう構成されている、請求項1の骨伝導デバイス。
- 前記骨伝導デバイスは、受容者の頭蓋に振動エネルギを与えるよう構成されている、請求項1の骨伝導デバイス。
- 前記第2アセンブリは平衡錘アセンブリである、請求項1の骨伝導デバイス。
- 前記第1アセンブリは、磁気伝導材料でできたボビンと、当該ボビンの周囲に巻かれたコイルと、を含み、
前記静磁束は、2つの永久磁石のみにより生成される、
請求項2の骨伝導デバイス。 - 2つの径方向エアギャップが前記第1アセンブリと前記第2アセンブリの間に配されており、
前記第1アセンブリに対する前記第2アセンブリの動きの範囲に亘って、前記2つの径方向エアギャップの第1のギャップにおける磁気抵抗が前記2つの径方向エアギャップの第2のギャップにおける磁気抵抗と実質的に同じである、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 前記第2アセンブリは、前記静磁束の磁気伝導経路の形成に資する鉄でできた一つ又は複数のヨークを備えたヨークアセンブリを含み、
第2アセンブリに発生する第1アセンブリに対する相対的な動きの方向に平行な平面に関し、前記骨伝導デバイスは、前記静磁束が前記ヨークアセンブリに入り、当該ヨークアセンブリを通って流れ、2つを超えない永久磁石を通過して前記ヨークアセンブリから出てくるように構成される、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 前記第1アセンブリと前記第2アセンブリの間に配された少なくとも一つの軸方向エアギャップが少なくとも一つの径方向エアギャップに隣接しており、当該軸方向エアギャップは、前記径方向エアギャップと交差する、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 前記第1アセンブリは、前記動磁束の磁気伝導経路の形成に資する鉄でできたボビンを含み、当該ボビンは、前記第2アセンブリに発生する前記第1アセンブリに対する相対的な動きの方向に直交する平面上で測った最大外径を持ち、
前記径方向エアギャップは、前記最大外径に位置する前記ボビンのそれぞれの面が一方の境界となっている、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 前記第1アセンブリは、前記動磁束の磁気伝導経路の形成に資する鉄でできたボビンを備え、当該ボビンは、前記第2アセンブリに発生する前記第1アセンブリに対する相対的な動きの方向に直交する平面上で測った最大外径を持ち、
静磁束を発生するように構成された第2アセンブリの全ての永久磁石は、前記第2アセンブリに発生する前記第1アセンブリに対する相対的な動きの方向に直交する平面上で測ったそれぞれの内径を持ち、
全ての前記永久磁石の前記内径は、前記ボビンの前記最大外径よりも大きい、
請求項2の骨伝導デバイス。 - 前記第1アセンブリは、磁気伝導材料でできたボビンと、当該ボビンの周囲に巻かれたコイルと、を含み、
前記静磁束は、前記第2アセンブリの一組の2つ以上の永久磁石のセットにより実質的に完全に生成され、
前記セットの永久磁石は、前記第1アセンブリと前記第2アセンブリとがこれら2つの間に磁気的に誘発された相対的な動きに関するバランス位置にあるときには、前記第2アセンブリに発生する前記第1アセンブリに対する相対的な動きの方向に平行に測って、前記ボビンの外挿された上面と外挿された底面との間に位置している、
請求項2の骨伝導デバイス。 - 前記第1アセンブリは、磁気伝導材料でできたボビンと、当該ボビンの周囲に巻かれたコイルと、を含み、
前記第2アセンブリは、前記静磁束の磁気伝導経路の形成に資する鉄でできた一つ又は複数のヨークを備えたヨークアセンブリを含み、
前記骨伝導デバイスは、前記静磁束が前記ヨークアセンブリに入り、当該ヨークアセンブリを通って流れて、前記ヨークアセンブリから出て来るように構成されており、
前記ヨークアセンブリの全ての前記ヨークは、前記第1アセンブリと前記第2アセンブリとがこれら2つの間に磁気的に誘発される相対的な動きに関するバランス位置にあるときには、前記第2アセンブリに発生する前記第1アセンブリに対する相対的な動きの方向に平行に測って、前記ボビンの外挿された上面と外挿された底面との間に位置している、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 前記第1アセンブリは、磁気伝導材料でできたボビンと、当該ボビンの周囲に巻かれたコイルと、を含み、
前記第2アセンブリは、前記静磁束の磁気伝導経路の形成に資する鉄でできた一つ又は複数のヨークを備えたヨークアセンブリを含み、
前記骨伝導デバイスは、前記静磁束が前記ヨークアセンブリに入り、当該ヨークアセンブリを通って流れて、前記ヨークアセンブリから出て来るように構成され、
前記静磁束が前記ヨークアセンブリに入る位置及び出る位置は、前記第1アセンブリと前記第2アセンブリとがこれら2つの間に磁気的に誘発された相対的な動きに関するバランス位置にあるときには、前記コイルの高さ方向に平行に測って、前記ボビンの外挿された上面と外挿された底面との間に位置している、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 前記骨伝導デバイスは経皮貫通型の骨伝導デバイスである、請求項1の骨伝導デバイス。
- 前記第1アセンブリ及び第2アセンブリは、スプリングにより互いに接続されており、
前記電磁アクチュエータの共振周波数は、約300kHzから1000kHzである、
請求項3の骨伝導デバイス。 - 前記第1アセンブリ及び第2アセンブリは、スプリングにより接続されており、
前記径方向エアギャップは、当該径方向エアギャップの隙間距離の中央回りから測った直径が約12mmであり、高さが約4mmである環状の径方向エアギャップであり、
前記スプリングは、バネ定数が約140N/mmである、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 前記第1アセンブリを第2アセンブリに接続するスプリングであって、当該スプリングのバネ定数の下でこれら2つの間の相対的な動きを許容するスプリングを更に備え、当該スプリングは、前記第2アセンブリをバランス位置に戻すのに必要な力を提供するものである、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 前記径方向エアギャップにおける磁気抵抗は、前記第1アセンブリに対する前記第2アセンブリの動きの範囲に亘って実質的に一定である、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 前記第1アセンブリは、磁気伝導材料でできたボビンと、当該ボビンの周囲に巻かれたコイルと、を含み、
少なくとも2つの径方向エアギャップが、前記第1アセンブリと前記第2アセンブリとの間に配されており、
前記骨伝導デバイスは、当該骨伝導デバイスの動作中に前記コイルの前記孔を通り且つ前記ボビンのコアを通るように導かれる前記静磁束が、前記径方向ギャップをなくして当該径方向エアギャップを前記静磁束の通る少なくとも対応する数の軸方向エアギャップに置き換えた場合のそれよりも、実質的に少ないように構成されている、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 2つの軸方向エアギャップが、第1アセンブリと第2アセンブリとの間に配されており、
前記骨伝導デバイスは、前記コイルの前記孔を通り且つ前記ボビンの前記コアを通るように導かれる静磁束が、少なくとも一つの前記軸方向エアギャップの隙間距離を約85ミクロンだけ減少させるのに十分な動磁束の存在時に約0.0015ウェーバであって、前記径方向エアギャップをなくして前記径方向エアギャップを前記静磁束の流れる少なくとも対応する数の軸方向エアギャップに置き換えた場合に同じそれぞれのエアギャップを同じ距離だけ減少させる際に存在するそれよりも約25%小さいように、構成されている、
請求項21の骨伝導デバイス。 - 前記第1アセンブリは、その周囲にコイルが巻かれた、磁気伝導材料でできたボビンを含み、
少なくとも2つの軸方向エアギャップと2つの径方向エアギャップが、前記第1アセンブリと前記第2アセンブリとの間に配されており、
前記コイルの孔を通り且つ前記ボビンのコアを通るように導かれる静磁束は、少なくとも一つの前記軸方向エアギャップの隙間距離を約85ミクロンだけ減少させるのに十分な前記骨伝導デバイスにより発生される磁力の存在時に、約0.0015ウェーバである、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 前記骨伝導デバイスは能動型の経皮非貫通型骨伝導デバイスである、請求項1の骨伝導デバイス。
- 前記骨伝導デバイスは受動型の経皮非貫通型骨伝導デバイスである、請求項1の骨伝導デバイス。
- 前記第1アセンブリを前記第2アセンブリに接続するスプリングであって、当該スプリングのバネ定数の下でこれら2つの間の相対的な動きを可能とするスプリングを更に備え、
前記静磁束は前記スプリングを通って流れる、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 前記第2アセンブリの前記永久磁石は、前記静磁束を発生するよう構成されており、且つ、前記第1アセンブリの周囲において2つの個別の平行な平面上に配された複数の個別の棒磁石で構成される、
請求項2の骨伝導デバイス。 - 少なくとも一つの軸方向エアギャップが、前記第1アセンブリと前記第2アセンブリとの間に配され、
前記静磁束と前記動磁束が流れる全ての軸方向エアギャップの隙間距離の集合距離が、前記第2アセンブリに発生する前記第1アセンブリに対する相対的な動きの最大距離を実質的に超えない、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 前記骨伝導デバイスは、音響信号に応答して振動するよう構成された電磁アクチュエータを含み、当該電磁アクチュエータは、前記第1アセンブリと前記第2アセンブリを含み、
少なくとも2つの軸方向エアギャップと2つの径方向エアギャップが、前記第1アセンブリと前記第2アセンブリとの間に配されており、
少なくとも一つの前記軸方向エアギャップの隙間距離を約85ミクロンだけ減少させるのに十分な前記電磁アクチュエータの静磁力が第1の磁力に対応し、
前記径方向エアギャップを無くして当該径方向エアギャップを静磁束の流れる少なくとも対応する数の軸方向エアギャップに置き換えた場合に少なくとも一つの前記軸方向エアギャップの隙間距離を約85ミクロンだけ減少させるのに十分な前記電磁アクチュエータの静磁力が、前記第1の磁力よりも約50%大きい第2の磁力に対応する、
請求項1の骨伝導デバイス - 2つの軸方向エアギャップと2つの径方向エアギャップが、前記第1アセンブリと前記第2アセンブリとの間に配され、
前記骨伝導デバイスの動作中は、前記動磁束と前記静磁束とが、前記軸方向エアギャップの少なくとも一つを通って流れ、且つ前記静磁束が前記径方向エアギャップの少なくとも一つを通って流れる、
請求項1の骨伝導デバイス。 - 前記骨伝導デバイスは、非貫通の経皮磁界を介して受容者の皮膚に対して保持されるよう構成されている、請求項1の骨伝導デバイス。
- 前記径方向エアギャップ内には、磁気相(magnetic aspect)を持つ材料が何も配されていない、請求項1の骨伝導デバイス。
- 動磁束を発生する手段と、
静磁束を発生する手段と、
前記動磁束を発生する手段と前記静磁束を発生する手段との間で前記動磁束と前記静磁束とを導いて前記動磁束を発生する手段と前記静磁束を発生する手段との間の相対的な動きを発生させる手段と、
を備える、
骨伝導デバイス。 - 静磁束と動磁束との相互作用により、第2アセンブリに対し第1アセンブリを振動するように動かすことと、
第2アセンブリに対して前記第1アセンブリが動いても一定である隙間距離を有する第1のエアギャップを通るように前記静磁束を導くことと、
前記動磁束の実効量を、前記第1のエアギャップの外側を流れるように導くことと、
を有する、
振動エネルギーを与える方法。 - 前記第1アセンブリは、コアを有するボビンと、コイルと、を含み、前記コイルは、前記ボビンの前記コアの周囲に巻かれており、
前記第2アセンブリは、少なくとも一つの永久磁石を含み、
前記方法は、
前記第2アセンブリに対して前記第1アセンブリが振動している間、前記第1のエアギャップの隙間距離を一定距離に保ち、これによって前記ボビンの前記コア内における磁気飽和を防止すること、
を更に有する、
請求項34の方法。 - 前記第2アセンブリに対する前記第1アセンブリの動きと共に変化する隙間距離を有する第2のエアギャップを通るように、前記動磁束と前記静磁束とを導くこと、を更に備える、請求項34の方法。
- 音響信号を受信することと、
前記受信した音響信号を電気信号に変換することと、
前記電気信号に基づいて、前記第1アセンブリを前記第2アセンブリに対して動かすことと、
を更に有する、請求項35の方法。 - 第2アセンブリに対する第1アセンブリの動きの結果として、受容者の頭蓋に振動を与えること、を更に有する、請求項37の方法。
- 前記第1アセンブリと前記第2アセンブリは、前記動磁束が存在しないときに前記第1アセンブリを前記第2アセンブリに対して一定の位置に保持するよう構成された電磁アクチュエータの部分であり、
前記第2アセンブリに対する前記第1アセンブリの振動する動きは、前記一定の位置に平衡点を持つ、
請求項34の方法。 - 前記動磁束の実効量は、前記第1のエアギャップを通って流れない、請求項34の方法。
Applications Claiming Priority (3)
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