JP2020126190A - 音響装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動板の周辺にマグネット等から発生したパーティクルが付着する問題を防止した音響装置を提供する。【解決手段】音響装置１０において、中央部にポール１８を保持するボビン２０と、ボビン２０に巻回されるコイル１６と、コイル１６の外周を囲むように配置されるマグネット３０と、を有する駆動部と、ポール１８に対して所定の隙間を開けて対向するように配置される振動板４０と、マグネット３０の上面に接触する下接触面５３と振動板４０の下面に接触する上接触面５４とを有し、少なくとも一部が振動板４０とマグネット３０に挟まれるキャップ５０と、駆動部、振動板４０およびキャップ５０を内部に収容するケース６０と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、コイルを含む駆動部により振動板を振動させて所定の音を発生させる音響装置に関する。

例えば、時計、カメラ、ビデオカメラ、電子レンジなどの電気製品や自動車等に搭載され、ブザー音などの音声を発生させる音響装置としては、コイルを含む駆動部と、磁性材料を用いた振動板とを含むものがある。このような音響装置は、比較的単純な構造で安定した動作を実現できるとともに、駆動部を適切に制御することにより、多様な音声を発生する構成とすることも可能である。

しかしながら、従来の音響装置では、駆動部において発生するパーティクルが、振動板およびその周辺部材に付着することにより、振動板の振動およびこれに伴う音の発生を阻害する問題が発生する場合がある。特に、脆性が比較的高く磁性を有するフェライトマグネットのような部材から発生するパーティクルは、振動板の周辺に付着する可能性が高く、音響装置の安定した動作を阻害するおそれがある。

実開平５−６６６９６号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、振動板の周辺にマグネット等から発生したパーティクルが付着する問題を防止した音響装置を提供する。

上記目的を達成するために、本発明に係る音響装置は、
中央部にポールを保持するボビンと、前記ボビンに巻回されるコイルと、前記コイルの外周を囲むように配置されるマグネットと、を有する駆動部と、
前記ポールに対して所定の隙間を開けて対向するように配置される振動板と、
前記マグネットの上面に接触する下接触面と前記振動板の下面に接触する上接触面とを有し、少なくとも一部が前記振動板と前記マグネットに挟まれるキャップと、
前記駆動部、前記振動板および前記キャップを内部に収容するケースと、を有する。

本発明に係る音響装置は、マグネットの上面と振動板の下面に接触し、振動板とマグネットに挟まれるキャップを有する。このようなキャップは、マグネットと振動板とを隔てることにより、マグネットおよびマグネット周辺の部材から生じたパーティクルが、振動板および振動板の周辺部材に付着する問題を防止することができる。

また、例えば、前記キャップは、非磁性であってもよい。

キャップの材質は特に限定されないが、非磁性であることにより、マグネットで生じたパーティクルをキャップ自体が引き寄せたり、キャップ自体にパーティクルが付着したりする問題を防止できるため、振動板周辺へのパーティクルの付着を効果的に防止できる。

また、例えば、前記駆動部は、前記マグネットの下面に対向するヨークを有してもよく、
前記マグネットは、前記キャップと前記ヨークの間に挟まれていてもよく、
音響装置は、前記ボビンと前記ヨークとを接合する樹脂部を有してもよい。

このような音響装置は、マグネットによる磁場を振動板の周辺に集中させて形成することができるとともに、ボビンとヨークとを接合する樹脂部を有することにより、ボビンおよびボビンに巻回されるコイルを、他の部材に対して確実に固定できる。

また、例えば、前記キャップ、前記マグネット、前記ヨークおよび前記ボビンは一体に接合されていてもよい。

キャップ、マグネット、ヨークおよびボビンが一体に接合されていることにより、このような音響装置は、振動板の振動を精度よく制御できる。また、各部材間のがたつきを抑制することで、パーティクルの発生を防止できる。

また、例えば、前記キャップの前記上接触面は、前記振動板の外周縁に接触してもよく、
前記キャップは、前記上接触面と前記下接触面とを有し前記振動板と前記マグネットに挟まれる第１部分を有してもよい。
また、例えば、前記キャップは、前記第１部分と、前記第１部分の内縁部から下方に突出し前記マグネットと前記コイルとの間に延びる第２部分とを有してもよい。

このような第１部分や第２部分を有するキャップは、マグネットの周辺で生じたパーティクルが振動板の周辺に移動する問題をより確実に防止できる。また、このようなキャップを有する音響装置は、信頼性の高い音響装置の動作を実現することができる。

また、例えば、前記ボビンは、前記コイルが巻回されるボビン本体部と、前記ボビン本体部から下方に延びており端子が設けられる端子台部と、を有してもよく、
前記第２部分には、前記コイルから前記端子への配線を通す凹部が形成されていてもよい。

このような音響装置は、第２部分を有するキャップが、コイルの端部と端子との接続部分やマグネットが配置される空間と、コイルや振動板が配置される空間とを効果的に隔てることができる。したがって、このような音響装置は、コイルの端部と端子との接続部分やマグネットで生じたパーティクルが、振動板の周辺に移動する問題をより確実に防止できる。

また、例えば、前記駆動部は、前記マグネットの下面に対向するヨークを有してもよく、
前記マグネットは、前記キャップと前記ヨークの間に挟まれていてもよく、
前記ボビンと前記ヨークとを接合する樹脂部は、前記端子に絡げられており前記コイルへつながる絡げ部には接触しなくてもよい。

樹脂部を、絡げ部とは接触しないように設けることにより、水分などの介在により生じ得る予測困難な絶縁性能の低下を防止することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る音響装置の概略図である。 図２は、図１に示す音響装置の分解斜視図である。 図３は、図１に示す音響装置の断面図である。 図４は、図２に示す音響装置に含まれるボビンと端子とを示す概略斜視図である。 図５は、図４に示すボビンと、ボビンに巻回されたコイル等を示す概略斜視図である。 図６は、図２に示すキャップとボビンと振動板とを組み合わせた状態を表す概略斜視図である。 図７は、図１に示す音響装置の中間組み立て状態を表す概略斜視図である。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る音響装置１０の概略斜視図である。音響装置１０は、有底円筒状のケース６０を有しており、音響装置１０の他の部材は、ケース６０の内部に収容されている。ケース６０の上底面には貫通孔６０ａが形成されている。ケース６０の下方からは端子７０の先端が露出している。

図２は、図１に示す音響装置１０の分解斜視図である。なお、図２では、説明の都合上、コイル１６や第１樹脂部３８など、音響装置１０に含まれる一部の部材を図示していない。

図２に示すように、音響装置１０は、ケース６０、振動板４０、キャップ５０、ボビン２０、端子７０、マグネット３０、ヨーク３４、プレート８８及び第２樹脂部８９等を有している。また、図２では図示を省略しているが、音響装置１０は、図５に示すコイル１６、配線８２および絡げ部８４と、図３に示す第１樹脂部３８を有している。

図２に示すように、音響装置１０は、振動板４０を駆動する駆動部１２を有する。駆動部１２は、中央部にポール１８を保持するボビン２０と、ボビン２０に巻回されるコイル１６（図５参照）と、コイル１６の外周を囲むように配置されるマグネット３０と、マグネット３０の下面３０ｂに対向するヨーク３４とを有する。

図３は、図１に示す音響装置１０の概略断面図である。図３に示すように、駆動装置１２は、図２に示すキャップ５０、マグネット、ヨーク３４が上下方向に積み重ねられて形成される空間の内部に、ポール１８及びコイル１６が設けられるボビン２０が配置される構造を有する。

図２に示すように、振動板４０は、円板状の外形状を有しており、キャップ５０の上に設置される。振動板４０は、中央部が外周部に比べて肉厚となっているが、振動板４０の形状はこれに限定されず、均一な厚さの薄板であってもよい。

図３に示すように、振動板４０は、中央の肉厚部分がポール１８に対して所定の隙間をあけて対向するように配置されている。振動板４０は、鉄、ステンレスなどの磁性材料によって作製されており、駆動部１２に含まれるコイル１６により制御される電磁力によって振動する。

図３に示すように、振動板４０は、肉薄の外周部分で、キャップ５０により下方から支持される。また、振動板４０周辺には、マグネット３０による磁場が形成されているため、コイル１６を流れる電流の変化の有無にかかわらず、振動板４０は、マグネット３０の磁力により、キャップ５０に吸着する。図３に示すように、振動板４０の下面４２は、キャップ５０の上接触面５４に接触しているが、接着剤などでは固定されていない。振動板４０をマグネット３０の磁力により保持し、可動する振動板４０をキャップ５０に対して接着剤等で固定しない構造とすることにより、振動板４０を効率的かつ精度良く振動させることができるとともに、耐久性も向上する。

図２及び図３に示すように、キャップ５０の第１部分である鍔部５２は、マグネット３０の上面３０ａに接触する下接触面５３と、振動板４０の下面４２に接触する上接触面５４とを有し、少なくとも一部が、振動板４０とマグネット３０とによって上下方向に挟まれる。また、キャップ５０は、上接触面５４と下接触面５３とを有し振動板４０とマグネット３０に挟まれる鍔部５２に加えて、鍔部５２の内縁部５２ａから下方に突出する第２部分としての筒部５６を有する。図３に示すように、筒部５６は、マグネット３０とコイル１６との間を、コイル１６の軸方向（上下方向）に延びている。

図２および図３に示すように、キャップ５０における鍔部５２が有する上接触面５４は、振動板４０の外周縁４２ａより僅かに大きい外径を有するリング状である。したがって、図３に示すように、上接触面５４は、外周縁４２ａに接触する。一方、鍔部５２の内縁部５２ａから下方に突出する筒部５６は、マグネット３０の下方に配置するヨーク３４まで延びている。このような形状により、キャップ５０は、振動板４０が配置されている空間と、マグネット３０が配置されている空間とを、効果的に隔てている。

なお、図２に示すように、キャップ５０の筒部５６は、下方へ突出する凸部５８を有する。図７に示すように、凸部５８はヨーク３４に形成される挿通孔３４ｂを通っており、凸部５８の下端は、ヨーク３４より下方に突出している。

キャップ５０の材質は特に限定されないが、樹脂などの非磁性材料であることが好ましい。キャップ５０が非磁性であることにより、マグネット３０から生じた磁気を帯びたパーティクルを、キャップ５０自体が引き寄せることを防止できる。また、キャップ５０自体に磁気を帯びたパーティクルが付着する問題を防止できるため、マグネット３０等から生じたパーティクルが、振動板４０周辺へ移動する問題を効果的に防止できる。

図３に示すように、マグネット３０は、リング状の形状を有している。図２に示すように、マグネット３０は、コイル１６の径方向外側に配置されている。また、マグネット３０は、キャップ５０における鍔部５２の下方であって、筒部５６の径方向外側に配置されている。

マグネット３０の形状は、図２に示すようなリング状に限定されず、円弧状、棒状の複数のマグネットを用いて構成されていてもよい。マグネット３０の材質も特に限定されず、フェライト磁石、希土類磁石などが挙げられるが、特に限定されない。

図３に示すように、ヨーク３４は、マグネット３０およびコイル１６の下方に配置される。マグネット３０は、上下方向に関して、キャップ５０の鍔部５２とヨーク３４との間に挟まれている。図２に示すように、ヨーク３４は円盤状の外形状を有しており、ヨーク３４には、ボビン２０の端子台部２４が通る２つの挿通孔３４ａと、キャップ５０の筒部５６における凸部５８が通る２つの挿通孔３４ｂとが形成されている。

図２に示すキャップ５０、マグネット３０およびヨーク３４は、一体に接合されている。具体的には、図３に示すように、キャップ５０における鍔部５２の下接触面５３とマグネット３０の上面３０ａとが接着されており、マグネット３０の下面３０ｂとヨーク３４の上面とが接着されている。また、後述するように、第１樹脂部３８（図３参照）がボビン２０とヨーク３４とを接合しているため、図３に示すキャップ５０、マグネット３０、ヨーク３４およびボビン２０は、一体に接合されている。

図３に示すように、ボビン２０は、振動板４０の下方であって、キャップ５０およびマグネット３０の径方向内側に配置される。図４は、ボビン２０の斜視図である。ボビン２０は、コイル１６（図５参照）が巻回されるボビン本体部２２と、ボビン本体部２２から下方に延びており端子７０が設けられる端子台部２４とを有している。ボビン２０としては、たとえばフェノール樹脂などの耐熱特性に優れた樹脂を採用することができるが、特に限定されない。

図４に示すように、ボビン本体部２２は中空筒状になっており、ボビン本体部２２に形成される中央孔２０ａには、ポール１８が挿入されている。図３に示すように、ポール１８の上端は中央孔２０ａから上方に突出しており、振動板４０に対向する。ポール１８の下端は、ヨーク３４の中央係合部に係合しており、ポール１８とヨーク３４とは、直接接触している。ポール１８の材質としては、たとえば鉄や鉄を含む合金などの軟磁性材料が挙げられるが、これらのみには限定されない。

図５は、図４に示すボビン２０と、ボビン２０のボビン本体部２２に巻回されるコイル１６などを示す斜視図である。コイル１６は被覆電線などのワイヤをボビン本体部２２の外周に巻回して形成される。図５に示すように、コイル１６に繋がるワイヤの端部は、コイル１６から引き出され、端子７０に接続されている。コイル１６から引き出されるワイヤは、端子７０に絡げられている絡げ部８４と、絡げ部８４とコイル１６とを繋ぐ配線８２とを有している。

ボビン２０の端子台部２４に設けられる２つの端子７０は、Ｌ字状の外形状を有している。端子７０は、端子台部２４から水平方向に延びる端子第１部分７２と、端子第１部分７２の一端に接続しており端子台部２４から下方に延びる端子第２部分７４とを有する。２つの端子７０は同様の形状を有しており、対称に配置されている。図５に示す端子７０の断面は矩形であるが、端子７０の断面は円形その他の形状であってもよい。端子７０の材質としては、たとえば、リン青銅などがあげられるが、特に限定されない。

コイル１６に接続する絡げ部８４は、端子７０の端子第１部分７２に設けられている。絡げ部８４は、端子第１部分７２に溶接される溶接部と、溶接部より端子台部２４の近くに配置されており端子第１部分７２に溶接されていない非溶接部とを有している。絡げ部８４は、端子７０に溶接された溶接部分を有するものに限定されず、はんだ付けなど他の方法により端子７０に接合されていてもよい。

図２および図６に示すように、キャップ５０の筒部５６の下縁の一部には、図５に示す配線８２を通す凹部５７が形成されている。凹部５７を形成することにより、凹部５７を除く筒部５６の下縁を下方に延ばすことができるため、このようなキャップ５０は、効果的にマグネット３０の配置空間と振動板４０との配置空間とを隔てることができる。

図７は、音響装置１０におけるキャップ５０、マグネット３０、ヨーク３４、ボビン２０などを組み立てた中間組み立て体を、ヨーク３４の底部側から見た斜視図である。図３および図７に示されるように、ヨーク３４の挿通孔３４ａおよびその周辺には、ボビン２０の端子台部２４とヨーク３４とを接合する第１樹脂部３８が形成されている。第１樹脂部３８は、エポキシ樹脂などで構成されるが、これにのみに限定されない。第１樹脂部３８は、ヨーク３４の挿通孔３４ｂにも形成されていてもよく、第１樹脂部３８において挿通孔３４ｂの周辺に形成される部分は、キャップ５０における筒部５６と凸部５８とヨーク３４とを接合する。

ただし、ヨーク３４における挿通孔３４ａ、３４ｂおよびその周辺に形成される第１樹脂部３８は、図５に示す絡げ部８４には接触しない。第１樹脂部３８を、絡げ部８４とは接触しないように設けることにより、水分などの介在により生じ得る予測困難な絶縁性能の低下を防止することができる。

図２および図３に示すように、ヨーク３４の下方には、プレート８８と第２樹脂部８９とが配置される。図３に示すように、プレート８８は円盤状であり、第２樹脂部８９によってケース６０に接合される。図３に示すように、プレート８８と第２樹脂部８９とは、駆動部１２、振動板４０およびキャップ５０などが収容されたケース６０内部の収容空間を、下方から封止する。

第２樹脂部８９は、第１樹脂部３８と同様に、エポキシ樹脂などで形成されるが、特に限定されない。また、プレート８８の材質は、樹脂または金属板材やガラスエポキシ基板などとすることができるが、特に限定されない。また、ケース６０の材質としては、ポリカーボネイトなどの樹脂が挙げられるが、他の樹脂や金属等であってもかまわない。

図３に示す音響装置１０は、基板などに実装されて使用される。音響装置１０のコイル１６には、端子７０を介して電流が流れる。音響装置１０では、コイル１６を流れる電流が変化することにより振動板４０が振動し、音を生じる。コイル１６を流れる電流値の振幅や周波数を制御することにより、振動板４０の振動を制御し、一定の音だけではなく、周波数や振幅の異なる複数の音を生じることも可能である。

音響装置１０は、図２および図３に示すようなキャップ５０を有している。キャップ５０は、マグネット３０と振動板４０とを隔てることにより、マグネット３０およびマグネット３０周辺の部材である絡げ部８４や端子７０から生じたパーティクルが、振動板４０および振動板４０とポール１８の隙間などに付着する問題を防止することができる。したがって、このような音響装置１０は、パーティクルの影響により振動板４０の振動が阻害される問題を防止し、安定した動作と高い耐久性を実現できる。

音響装置１０は、ヨーク３４とキャップ５０との間にマグネット３０を挟むことにより、マグネット３０による磁場を振動板４０の周辺に集中させて形成することができる。また、ヨーク３４とポール１８とを直接接触させることで、コイル１６で生じる電磁場を振動板４０の周辺に集中させて形成し、振動板４０を効率的に振動させることができる。

また、ボビン２０とヨーク３４とを接合する第１樹脂部３８を有することにより、ボビン２０およびボビン２０に巻回されるコイル１６を、ヨーク３４やマグネット３０に対して確実に固定できる。また、第１樹脂部３８がキャップ５０の下端とヨーク３４とを接合しているため、駆動部１２に含まれる各部材は、より確実に一体化される。

さらに、キャップ５０の筒部５６が、コイル１６とマグネット３０との間を通って上下方向に延びていることにより、マグネット３０の配置空間と振動板４０との配置空間とを、より効果的に隔てることができる。したがって、音響装置１０は、マグネット３０などで発生する可能性のある磁気を帯びたパーティクルが、振動板４０の周辺に流入する問題を効果的に防止できる。

以上のように、実施形態を示して本発明を説明したが、音響装置１０は実施形態の一つにすぎず、本発明には他の多くの実施形態や変形例が含まれることは言うまでもない。ポール１８、マグネット３０、振動板４０、ボビン２０など、音響装置１０に含まれる各部材の具体的形状は、技術的思想の範囲内で変更され得る。

１０…音響装置
１２…駆動部
１６…コイル
１８…ポール
２０…ボビン
２０ａ…中央孔
２２…ボビン本体部
２４…端子台部
３０…マグネット
３０ａ…上面
３０ｂ…下面
３４…ヨーク
３４ａ、３４ｂ…挿通孔
３８…第１樹脂部
４０…振動板
４２…下面
４２ａ…外周縁
５０…キャップ
５２…鍔部（第１部分）
５２ａ…内縁部
５３…下接触面
５４…上接触面
５６…筒部（第２部分）
５７…凹部
５８…凸部
６０…ケース
６０ａ…貫通孔
７０…端子
７２…端子第１部分
７４…端子第２部分
８２…配線
８４…絡げ部
８８…プレート
８９…第２樹脂部

Claims (8)

1. 中央部にポールを保持するボビンと、前記ボビンに巻回されるコイルと、前記コイルの外周を囲むように配置されるマグネットと、を有する駆動部と、
   前記ポールに対して所定の隙間を開けて対向するように配置される振動板と、
   前記マグネットの上面に接触する下接触面と前記振動板の下面に接触する上接触面とを有し、少なくとも一部が前記振動板と前記マグネットに挟まれるキャップと、
   前記駆動部、前記振動板および前記キャップを内部に収容するケースと、を有する音響装置。
2. 前記キャップは、非磁性である請求項１に記載の音響装置。
3. 前記駆動部は、前記マグネットの下面に対向するヨークを有し、
   前記マグネットは、前記キャップと前記ヨークの間に挟まれており、
   前記ボビンと前記ヨークとを接合する樹脂部を有する請求項１に記載の音響装置。
4. 前記キャップ、前記マグネット、前記ヨークおよび前記ボビンは一体に接合されている請求項３に記載の音響装置。
5. 前記キャップの前記上接触面は、前記振動板の外周縁に接触しており、
   前記キャップは、前記上接触面と前記下接触面とを有し前記振動板と前記マグネットに挟まれる第１部分を有する請求項１から請求項４までのいずれかに記載の音響装置。
6. 前記キャップは、前記第１部分と、前記第１部分の内縁部から下方に突出し前記マグネットと前記コイルとの間に延びる第２部分と、を有する請求項５に記載の音響装置。
7. 前記ボビンは、前記コイルが巻回されるボビン本体部と、前記ボビン本体部から下方に延びており端子が設けられる端子台部と、を有しており、
   前記第２部分には、前記コイルから前記端子への配線を通す凹部が形成されている請求項１から請求項６までのいずれかに記載の音響装置。
8. 前記駆動部は、前記マグネットの下面に対向するヨークを有し、
   前記マグネットは、前記キャップと前記ヨークの間に挟まれており、
   前記ボビンと前記ヨークとを接合する樹脂部は、前記端子に絡げられており前記コイルへつながる絡げ部には接触しない請求項７に記載の音響装置。

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