JP4127127B2

JP4127127B2 - 電気−機械−音響変換器

Info

Publication number: JP4127127B2
Application number: JP2003174351A
Authority: JP
Inventors: 浩司佐野; 敬則福山; 俊之小池; 昌志川邊; 一樹本田; 剛下川床
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2023-06-19
Also published as: JP2005012502A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気信号により振動あるいは発音の動作をする電気−機械−音響変換器及びそれを用いたシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話機等の携帯端末装置では着信を知らせる手段として、ベル音を発生する小型発音体と振動を引き起こす回転軸に偏芯して重りを取り付けたマイクロモータをそれぞれ個別に取り付けて使用してきた。
【０００３】
さらに、通話相手の話を受聴するためには、受話用のスピーカを取り付ける必要があった。近年はこれらの機能を一体化した電気−機械−音響変換器も使用されてきている。
【０００４】
図２（ａ）はこのような従来の電気−機械−音響変換器の側断面図であり、図２（ｂ）は同サスペンション位置を説明するための他の角度の側半断面図である。
【０００５】
同図によると、１は例えば厚さ３０μｍ程度のフィルムよりなる振動板であり、外周部で樹脂成型された上下に開口を有する中空の枠状のバッフル２に取り付けられている。
【０００６】
９はヨークであり、軟鉄等の強磁性体で有底の円柱状をしている。１０はマグネットであり、ネオジウムの永久磁石で形成され、円柱状の形状をしており、前記ヨーク９の中央部に固着されている。
【０００７】
１１は強磁性体で形成されたプレートであり、前記マグネット１０の前記振動板１の側に配置固着されている。前記ヨーク９、前記マグネット１０及び前記プレート１１とで磁気回路部３を構成し、前記ヨーク９の内周面と前記プレート１１の外周面で磁気ギャップ３ａが構成されている。
【０００８】
８は円筒形のボイスコイルであり、その一端部は前記磁気ギャップ３ａに間隙をもって挿入され、他端は前記振動板１に取り付けられている。４はタングステンの粉末を樹脂に複合した比重１１程度の材料で形成された重り部であり、ヨーク９をモールド固着している。
【０００９】
５はサスペンションであり、特に図示しないが、円周方向に円弧状の３本の腕を延ばした形状で、一端が重り部４にモールドされ、他端が、フレーム６に溶接固着されている。
【００１０】
そして、前記磁気回路部３と重り部４はフレーム６に対して相対的に動作する可動部１２を構成し、サスペンション５と可動部１２は機械振動系を構成している。
【００１１】
なお、７はバッフル２に装着された複数の放音孔を有するプロテクタであり、その表面には制動布７ａが貼り付けられている。
【００１２】
前記機械振動系の振動の大きさは可動部１２の質量と加速度の積に比例するため、重り部４に樹脂とタングステンなどの高比重の金属粉末を複合した材料を使用することにより小型であっても機械振動系の質量は大きくなり、大きな振動を取り出すことができる。
【００１３】
サスペンション５は重り部４に金型内でモールド固着されるため、サスペンション５の支点が精度よく決まり性能が安定することとなる。
【００１４】
可動部１２の外周部には外方に突出するストッパー１２ａが設けられ、バッフル２の内壁には内方に突出するストッパー２ａが設けられ、可動部１２の振幅を制限している。
【００１５】
次に動作について説明すると前記の電気−機械−音響変換器では、前記ボイスコイル８に電気信号が加えられると、ボイスコイル８と磁気回路３との間には、作用・反作用の力が働く。仮にボイスコイル８に働く力を作用の力とすると、その力によって、ボイスコイル８が取り付けられている振動板１が振動し発音する。
【００１６】
また、磁気回路３に働く反作用の力によって、前記サスペンション５で支持された可動部１２が振動し、前記サスペンション５を介して前記バッフル２に振動が伝わり、前記バッフル２が振動するものである。
【００１７】
前記可動部１２の共振周波数は低域にあるので、この低域の周波数をボイスコイル８に印加することによって前記バッフル２の振動として顕著なものが得られ、携帯電話器に搭載されている場合は、携帯電話器を介して電話の着信を振動として伝えることができるものである。
【００１８】
このような従来の電気−機械−音響変換器としては、例えば特許文献１のようなものが見受けられる。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００１−１６６８６号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電気−機械−音響変換器を搭載する携帯電話器等の携帯端末装置の携帯性により持ち運び時に落下させてしまう可能性を有し、その衝撃によって内蔵されている電気−機械−音響変換器に衝撃が加わり、上下の振動を制限するストッパー１２ａに大きな衝撃が加わることが考えられる。
【００２１】
前述の従来の電気−機械−音響変換器は、バッフル２の突出部２ａと重り部４でストッパー１２ａ構造を構成していたため、重り部４を構成している高比重樹脂に大きな衝撃が加わり、重り部４の割れ等の破損を生じ、振動共振周波数や振動レベルが変化するという可能性を有していた。
【００２２】
本発明は前述の課題を解決して、衝撃を受けた場合にも破損を生じず、性能変化の少ない、安定した品質の電気−機械−音響変換器を提供することを目的とするものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の電気−機械−音響変換器は、振動板と、この振動板に対向して配置されたヨーク・マグネット・プレートで構成される磁気回路と、前記磁気回路の磁気空隙に一定の隙間を設けて一端側が挿入され、他端側が前記振動板に結合されたボイスコイルと、前記磁気回路に高比重の金属粉末を複合した樹脂をモールドして形成した重り部と、前記磁気回路と前記重り部で構成される可動部を支持する一端が可動部に、他端側がフレームに取り付けられた少なくとも一つのサスペンションと、前記可動部をその中空部内に配置し、前記中空部の一方の開口側に装着し、更に前記フレームを前記中空部の他方の開口側に装着したバッフルと、前記バッフルの中空部内に突出して設けられたストッパーに衝撃時の前記可動部の上下動によって当接する前記重り部に設けられたストッパーとで構成された電気−機械−音響変換器であって、前記バッフルの中空部内に突出して設けられたストッパーに当接する前記重り部に設けられた前記ストッパーに金属板からなる衝撃補強部を前記ヨークを前記重り部の外周上まで略等角度に３ヶ所突出させて設けた電気−機械−音響変換器であり、前記可動部の前記ストッパーの少なくとも一部を衝撃補強部で形成したものであり、落下時に衝撃が加わった場合でも、衝撃を前記衝撃補強部が吸収し、重り部の割れ等の破損を生じることがなく、振動共振周波数、振動レベルの変化を防ぐことができるものとするとともに、前記衝撃補強部を前記ヨークを突出させて形成して、電気−機械−音響変換器の部品点数を増加することなく衝撃補強部を形成することを可能とするものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気−機械−音響変換器の一実施の形態について図１により説明する。なお、説明にあたっては従来技術と同一部分は同一番号を付与し、説明を省略して説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施形態の電気−機械−音響変換器の側断面図であり、同図により従来技術との相違点について説明する。
【００３０】
同図によると相違点は可動部２０にあり、重り部２１のストッパー２１ａにバッフル２のストッパー１４と搭載機器の落下衝撃等によって当接する衝撃補強部２１ｂを設けた点にある。ストッパー２１ａの衝撃補強部２１ｂは重り部２１の外周上に略等角度に３ヶ所設けている。
【００３１】
なお、本実施の形態では衝撃補強部２１ｂを金属板材で形成し、重り部２１を樹脂成型時に一体にモールドするかまたは重り部２１に貼り付け接合することで形成される。
【００３２】
なお、重り部２１は従来の重り部４と同様にタングステンの粉末を樹脂に複合した比重１１程度の材料をモールド（樹脂成型）したものである。
【００３３】
以上のように衝撃補強部２１ｂを形成したことで、搭載した携帯機器の落下等の衝撃に対して、強度を大幅に向上し、落下時の前記重り部２１の破損を避けることを可能としたものである。
【００３４】
なお、耐衝撃防止の更なる向上のためにこれにあわせて以下の構成で形成している。
【００３５】
即ち、重り部２１のストッパー２１ａとバッフル２に設けたストッパー１４は、サスペンション５の弾性変形範囲内の隙間１８が設けられており、可動部２０が衝撃で移動した場合でもストッパー２１ａをストッパー１４が受け止めるため、サスペンション５は永久変形を起こさず可動部２０を元の位置へ戻す。更に可動部２０の外周とバッフル２の内周の隙間１９は磁気ギャップ３ａ内のボイスコイル８の隙間より小さく設定されており、磁気ギャップ３ａ内のボイスコイル８が当る前に可動部２０外周がバッフル２の内周に受け止められるため、ボイスコイル８の損傷も防ぐことができる。
【００３６】
以上のように、本実施の形態のように電気−機械−音響変換器を構成することにより、振動性能の安定化と落下などの衝撃による損傷、性能劣化の防止を実現できるものである。
【００３７】
なお、本実施の形態では、衝撃補強部２１ｂを重り部２１に金属板を一体にモールドしたり、ストッパー２１ａに貼り付けたりして設けたが、ヨーク９を外方に突出延長して設けることも可能であり、部品点数の増加なしに耐衝撃性の向上も図れるものである。
【００３８】
また、サスペンション５は重り部２１とモールドされるものであるから、このサスペンション５に衝撃補強部分を設け、重り部２１の衝撃補強部２１ｂとすることも可能であり、これも部品点数の増加なしに耐衝撃性の向上を図れるものである。
【００３９】
また、上述の衝撃補強部は比重が軽くなり、振動性能上ストッパーを３ヶ所程度に制限する必要があったが、衝撃補強部２１ｂを高比重材料の焼結部品で形成し、重り部２１とモールドした場合は、可動部２０の質量を増加させ、振動性能の向上を図ることも可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の電気−機械−音響変換器によれば、落下時に衝撃が加わった場合でも、衝撃を重り部に設けた衝撃補強部が受け、吸収し、重り部の割れ等の破損を生じることがなく、振動共振周波数、振動レベルの変化を防ぐことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気−機械−音響変換器の一実施の形態の側断面図
【図２】（ａ）従来の電気−機械−音響変換器の側断面図
（ｂ）同サスペンションの位置を説明するための断面図の角度を変えた半側断面図
【符号の説明】
１振動板
２バッフル
３磁気回路
５サスペンション
８ボイスコイル
９ヨーク
１０マグネット
１１プレート
２０可動部
２１重り部
２１ａストッパー
２１ｂ衝撃補強部

Claims

振動板と、この振動板に対向して配置されたヨーク・マグネット・プレートで構成される磁気回路と、前記磁気回路の磁気空隙に一定の隙間を設けて一端側が挿入され、他端側が前記振動板に結合されたボイスコイルと、前記磁気回路に高比重の金属粉末を複合した樹脂をモールドして形成した重り部と、前記磁気回路と前記重り部で構成される可動部を支持する一端が可動部に、他端がフレームに取り付けられた少なくとも一つのサスペンションと、前記可動部をその中空部内に配置し、前記振動板を前記中空部の一方の開口側に装着し、更に前記フレームを前記中空部の他方の開口側に装着したバッフルと、前記バッフルの中空部内に突出して設けられたストッパーに衝撃時の前記可動部の上下動によって当接する前記重り部に設けられたストッパーとで構成された電気−機械−音響変換器であって、前記バッフルの中空部内に突出して設けられたストッパーに当接する前記重り部に設けられた前記ストッパーに金属板からなる衝撃補強部を前記ヨークを前記重り部の外周上まで略等角度に３ヶ所突出させて設けた電気−機械−音響変換器。