WO2014041612A1

WO2014041612A1 - 振動発生装置及び該振動発生装置を用いた電子機器

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Publication number: WO2014041612A1
Application number: PCT/JP2012/073232
Authority: WO
Inventors: 智昭森
Original assignee: パイオニア株式会社; 東北パイオニア株式会社
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2012-09-11
Publication date: 2014-03-20
Also published as: JPWO2014041612A1; JP5987910B2

Abstract

【課題】例えば、落下等の大きな外力が加えられてもダンパの変形を抑止することができる振動発生装置及び該振動発生装置を用いた電子機器を提供する。【解決手段】本発明の振動発生装置は、筐体２と、磁気回路３と、コイル９と、ダンパ１０とを備え、前記筐体２は、コイル支持部２Ａと、筒状部２Ｂと、底部２Ｃと、を備え、前記磁気回路３は、前記ダンパ１０を介して前記筐体２に支持されており、前記筐体２の底部２Ｃには、前記磁気回路３と前記筐体２の筒状部２Ｂとの間に配置され、前記筐体の前記底部から突出する突出部１１が設けられている。

Description

振動発生装置及び該振動発生装置を用いた電子機器

　本発明は、振動発生装置及び該振動発生装置を用いた電子機器に関する。

　従来例として、後述する特許文献１の図５に記載されるように、磁気回路と、前記磁気回路に形成された磁気ギヤツプ内に嵌挿されたボイスコイルとを含み、前記磁気回路に副振動体が弾性部材を介して設けられている体感振動用加振器が挙げられる。

特公平４－４９８３９号公報

　しかしながら、上述の体感振動加振器では、例えば、この体感振動加振器を搭載した電子機器を誤って落下させた場合、磁気回路が、ボイスコイル１３６の振動方向に対して垂直な方向（図４においては、横方向）に移動し、ダンパがより大きく変形するため、ダンパに破断又は回復不能な変形が生じ、磁気回路をダンパが良好に支持できなくなるという問題が一例として挙げられる。

　そこで、本発明の目的は、例えば、落下等の大きな外力が加えられてもダンパが磁気回路を良好に支持できる振動発生装置及び該振動発生装置を用いた電子機器を提供することにある。

　前述した課題を解決し目的を達成するために、振動発生装置は、
　筐体と、磁気回路と、コイルと、ダンパとを備え、
　前記筐体は、コイル支持部と、筒状部と、底部と、を備え、
　前記磁気回路は、前記ダンパを介して前記筐体に支持されており、
　前記筐体の底部には、前記磁気回路と前記筐体の筒状部との間に配置され、前記筐体の前記底部から突出する突出部が設けられており、
　前記突出部の高さは、前記磁気回路の底部に対して略同一又は高いことを特徴としている。

本発明に係る振動発生装置の一実施形態の断面図である。図１の振動発生装置における蝶ダンパの形状を示す斜視図である。図１の振動発生装置における突出部の形状の他の例を示す斜視図である。本発明の振動発生装置をイヤホンの低音を放音するための低音増強装置として適用した場合の適用例を示す断面図である。

　次に、本発明の実施形態に係る振動発生装置について説明する。本発明の振動発生装置は、筐体と、磁気回路と、コイルと、ダンパとを備え、前記筐体は、コイル支持部と、筒状部と、底部と、を備え、前記磁気回路は、前記ダンパを介して前記筐体に支持されており、前記筐体の底部には、前記磁気回路と前記筐体の筒状部との間に配置され、前記筐体の前記底部から突出する突出部が設けられており、前記突出部の高さは、前記磁気回路の底部に対して略同一又は高いことを特徴としている。

　それにより、振動発生装置に外部から外力として例えば振動や衝撃が加えられても、磁気回路が突出部に当たって極端に横移動（コイルの振動方向に対して垂直方向の移動）しなくなるので、ダンパの破断や回復不能な変形の発生を抑止することができる。

　また、ダンパは、磁気回路に連結される内周部と、筐体に連結される外周部と、内周部と外周部とを連結する連結部とを備えるものとすることができる。それにより、筐体に対して磁気回路をしっかり支持することができる。連結部は湾曲状に形成されていても構わない。

　また、磁気回路は、磁石、ヨーク、重りを備えていてもよい。磁気回路は重りを備えることで、磁気回路の質量を適宜に調整でき、振動発生装置は低域の振動を発生させることができる。

　また、ヨークは、底部と、該底部の外縁から立ち上がる筒状部と、を備え、ダンパの内周部は、筒状部に連結するようにしてもよい。それにより、磁気回路をダンパは支持することができる。

　また、径方向における、ダンパの内周部と外周部との間の距離は、磁気回路と突出部との間の距離に対して大きくしてもよい。それにより、大きな外力が加わっても、ダンパの内周部と外周部の間の距離を越えてダンパが変形することを抑止できるので、ダンパに回復不能な変形が生じることを抑止できる。

　また、径方向における、ダンパの最大変位量に対して、磁気回路と突出部との間の距離は小さくしてもよい。それにより、大きな外力が加わっても、ダンパの最大変位量以上にダンパが変位することがなくなるため、ダンパに回復不能な変形が生じることを抑止できる。

　また、電子機器に振動発生装置を備える際に、本発明に係る振動発生装置を備えるようにしてもよい。それにより、電子機器に落下等による外力が加わっても、振動発生装置のダンパに回復不能な変形が生じることを抑止できる。

　次に、本発明に係る振動発生装置の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る振動発生装置の一実施形態を示す断面図である。振動発生装置１は、筐体２と、磁気回路３と、コイル９と、ダンパ１０とを備えている。筐体２は、コイル支持部（前面部）２Ａと、筒状部２Ｂと、底部２Ｃと、を備えている。磁気回路３は、センターポール４と、該センターポール４にはめ込まれて固定された磁石５、ヨーク６、プレート７、重り８とを含む。磁気回路３は、ヨーク６の筒状部６Ｂの先端に一端が固定されたダンパ１０を介して筐体２の筒状部２Ｂに支持されている。ヨーク６は、底部６Ａと、該底部６Ａの外縁から立ち上がる筒状部６Ｂを備えている。筐体２は、その一部分として、コイル９を支持するコイル支持部(前面部)を備える。コイル９は、磁気回路３に対面する筐体２のコイル支持部（前面部）２Ａに取り付けられているボビンに巻回され、磁気回路３の磁気ギャップ３Ｇ内に配置されている。筐体２の底部２Ｃには、コイル支持部（前面部）２Ａに向かって突出し、磁気回路３と筐体２の筒状部２Ｂとの間に配置されている突出部１１が一体形成されている。突出部１１は、磁気回路３のヨーク６の周りの全部または一部（図１の例は、一部）を囲んで形成される。

　ダンパ１０は蝶ダンパであり、図２に示されるように、磁気回路３のヨーク６の筒状部６Ｂに連結されるリング状の内周部１０Ａと、筐体２の筒状部２Ｂに一体形成された取付部２Ｂ１に連結され、内周部１０Ａと同心円を形成する円の一部である円弧状の外周部１０Ｂと、内周部１０Ａと外周部１０Ｂとを所定の距離ｄ１だけ開けて連結する連結部１０Ｃとを備える。

　磁気回路３と突出部１１との間には間隙ｄ２が設けられている。径方向における、ダンパ１０の内周部１０Ａと外周部１０Ｂとの間の距離ｄ１は、磁気回路３と突出部１１との間の距離ｄ２に対して大きく設定されている。径方向における、ダンパ６の最大変位量に対して、磁気回路３と突出部１１との間の距離ｄ２は小さく設定されている。

　図１の振動発生装置では、コイル９に、例えば音声信号の低域のみを抽出してパルス化した加振信号を入力することにより、コイル９に接続されたコイル支持部（前面部）２Ａが振動し、それにより、筐体２全体が振動する。

　図３は、突出部６の変形例であり、突出部１１′を磁気回路３の全周囲を取り囲む円筒形状とした例である。

　この振動発生装置は、電子機器、例えばイヤホンの低域における音響特性を改善する低音域増強装置や、例えば携帯電話の着信を報知する振動を発生させる振動装置等として適用可能である。そして、振動発生装置を内蔵した電子機器を誤って落下させて、振動発生装置に衝撃が加わった場合でも、突出部の存在により、磁気回路の横移動が抑制されるので、ダンパ１０の回復不能な変形が抑止される。

　（適用例）図４は、本発明の振動発生装置をイヤホンの低域における音響特性を改善するための低音域増強装置として適用した場合の適用例を示す断面図である。図示の例では、イヤホンは、音導管２２を備えた第１のハウジング２０のスピーカユニット収容部にスピーカユニット３０が収容され、第１のハウジング２０の後方に第１のハウジング２０と連結用ハウジング５０で連結された第２のハウジング６０に振動発生装置１０が収容され、第１のハウジング２０の音導管２２にイヤチップ４０が設けられている。スピーカユニット３０は、音声信号によって音波を放出するものであり、音声信号が入力されるボイスコイル３１を備えている。ボイスコイル３１は音声信号を入力すると振動発生装置（振動手段）１０の振動方向（Ｘ軸方向）に沿って振動する。

　また、スピーカユニット３０は、磁気ギャップ３２Ｇを有する磁気回路３２を備えており、この磁気ギャップ３２Ｇ内にボイスコイル３１が配置されている。磁気回路３２は、例えば、マグネット３２Ａとヨーク３２Ｂとプレート３２Ｃを備え、ヨーク３２Ｂとプレート３２Ｃとの間に磁気ギャップ３２Ｇが形成されている。ボイスコイル３１には振動板３３が取り付けられ、この振動板３３はエッジ３１Ａを介してフレーム３４に支持されている。フレーム３４には振動板３３から放射される音を音導管２２（後述）へ放出するための開口部３４Ａが設けられている。

　振動発生装置１０は、磁気回路３と、コイル９と、ダンパ１６とを備えている。第２のハウジング６０は、コイル支持部（前面部）６０Ａと、筒状部６０Ｂと、底部６０Ｃと、を備えている。磁気回路３は、センターポール４と、該センターポール４にはめ込まれて固定された磁石５、ヨーク６、プレート７、重り８とを含む。磁気回路３は、ヨーク６の筒状部６Ｂの先端に一端が固定されたダンパ１６を介して第２のハウジング６０の筒状部６０Ｂに支持されている。ヨーク６は、底部６Ａと、底部６Ａの外周部外縁から立ち上がる筒状部６Ｂを備えている。コイル９は、磁気回路３に対面する第２のハウジング６０のコイル支持部（前面部）６０Ａに取り付けられている。コイル支持部６０Ａは、ボビン６０Ｄを備える。コイル９は、ボビン６０Ｄに巻回され、磁気回路３の磁気ギャップ３Ｇ内に配置される。ハウジング６０の底部６０Ｃには、コイル支持部（前面部）６０Ａに向かって突出し、磁気回路３と第２のハウジング６０の筒状部６０Ｂとの間に配置されている突出部１７が設けられている。前述したように、振動発生装置１０は、磁気回路１１、コイル９、ダンパ１６を備えており、コイル支持部（前面部）６０Ｂにコイル９が固定されたハウジング６０の筒状部６０Ｂに、磁気回路３がダンパ１６を介して支持されている。磁気回路３は、プレート４、マグネット５、ヨーク６、プレート７、重り８を備えており、底部６Ａの外周部から立ち上がる筒状部６Ｂとプレート７Ｃの間に磁気ギャップが形成されている。突出部１１は、磁気回路３と筐体２の筒状部２Ｂとの間に配置されてダンパ１６に対面するコイル支持部（前面部）２Ａの一部に向かって突出するように、磁気回路３のヨーク６の周りの全部または一部（図４の例は、一部）を囲んで形成される。詳細には、突出部１１は筒状に形成されている、又は複数の突出部１１がヨーク６の周りに点在させる。突出部１１の高さは、磁気回路３の底部に対して略同一又は高く形成されている。

　突出部１７の突出方向は、コイル９に向かう方向、又はダンパ１６の外周部に向かう方向であっても構わない。

　突出部１１は、磁気回路３と筐体２の筒状部２Ｂとの間に配置されてダンパに対面するコイル支持部（前面部）２Ａの一部に向かって突出するように、磁気回路３のヨーク６の周りの全部または一部（図４の例は、一部）を囲んで形成される。

　コイル９は、ボビン６０Ｄを介さずに、磁気回路３に対面する第２のハウジング６０のコイル支持部（前面部）６０Ａに直接取り付けられても構わない。

　突出部１１は、ハウジング６０の底部６０Ｃと一体形成されている。これに限らず、突出部１７とハウジング６０の底部６０Ｃは別部材で構成しても構わなく、突出部１７がハウジング６０の底部６０Ｃに対して硬い部材で構成されていても構わない。

　振動発生装置１０では、コイル９に信号を入力することにより、磁気回路３が振動し、磁気回路３の振動がダンパ１６を介して第２のハウジングに伝播して、イヤホン全体が耳に対して振動する。また、音声信号が入力されてスピーカユニット３０が駆動している場合には、振動板３３の振動と磁気回路３の振動が共振し、振動板３３から発せられる低音域の音響特性、特に低音域の音圧が高まる。

　第１のハウジング２０は、スピーカユニット３０から放出された音を導く筒状の音導管２２と、音導管２２の一端に形成される開口２３と、音導管２２の他端に形成されたスピーカユニット収容部と、スピーカユニット収容部から突出した耳介接触部２０Ａと、を備えている。音導管２２及び開口２３はイヤチップ４０の内側に設けられている。また、第１のハウジング２０のスピーカユニット収容部内におけるスピーカユニット３０の位置は、第２のハウジング６０内の振動発生装置１０の位置より音導管２２側にある。

　イヤチップ４０は、イヤホン１が挿入されたユーザの耳に対して、イヤホン１を支持する。イヤチップ４０は、耳に接触する接触部４１、イヤチップ４０を音導管に取り付ける取付部２２Ａ、筒状部４２、エッジ部４３を備える。図示の例では、イヤチップ４０の筒状部４２は第１のハウジング６０の取付部２２Ａに連結しており、接触部４１と筒状部４２の間にエッジ部４３を備えている。前述した音導管２２及び開口部２３はイヤチップ４０における筒状部４２の内側に設けられている。

　イヤチップ４０がエッジ部４３を備えることで、イヤホン１を耳に対して振動させることができる。このため、振動板３３の振動と磁気回路３の振動が共振し、振動板３３から発せられる低音域の音響特性、特に低音域の音圧を高めることができる。

　図示の例では、イヤチップ４０は音導管２２の周囲に環状に備えられ、接触部４１の内周部がエッジ部４３の外周部に連結し、エッジ部４３の内周部が筒状部４２の先端部（一方の端部側）に連結している。このような形態は、接触部４１とエッジ部４３と筒状部４２を一体成形又は異なる部材を用いて形成して得ることができる。

　本発明の実施形態に係るイヤホン１は、イヤチップ４０自体が柔らかく且つ所望の弾性を備える。イヤチップ４０は、イヤホン１が耳に対して振動できるよう、所望のコンプライアンスを有するエッジ部４３を備える。また、前述したようにイヤホン１の接触部４１の一部が外耳道の内面に密着して、外耳道内の空間が密閉又は半密閉されることが好ましい。また、耳介接触部２０Ａも、耳介と接触して、外耳道内の空間の密閉性を向上させる。

　イヤチップ４０がこのような特性を有するためには、所定の断面形状をエッジ部４３は有している。図示の例では、エッジ部４３は、一軸方向（Ｘ軸方向）に沿った断面形状が凹状である。また、エッジ部４３の厚さｔｂは接触部４１の厚さｔａより薄く形成されている。このような形態をエッジ部４３が備えることで、イヤホン１を耳に対して良好に振動させることができる。

　このようなイヤホン１は、スピーカユニット３０のボイスコイル３１に入力される音声信号を振動発生装置１０のコイル１３に入力される信号として用い、共通の信号で振動することもできる。これによると、イヤチップ４０の接触部４１が効果的に低音再生を行うので、小型のイヤホンであっても十分な低音域が振動・音圧ともに再生できる。

　このように、本発明の振動発生装置をイヤホンの低音放音増強のために適用すれば、イヤホンを落下させた場合でも、振動発生装置のダンパの回復不能な変形を抑止することができる。

　なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

　例えば、本発明は、磁気回路の構成がどんなものでも適用可能である。

　１　　振動発生装置
　２　　筐体
　３　　磁気回路
　５　　磁石
　６　　ヨーク
　７　　プレート
　８　　重り
　９　　コイル
　１０　ダンパ
　１１　突出部

Claims

　筐体と、磁気回路と、コイルと、ダンパとを備え、
　前記筐体は、コイル支持部と、筒状部と、底部と、を備え、
　前記磁気回路は、前記ダンパを介して前記筐体に支持されており、
　前記筐体の底部には、前記磁気回路と前記筐体の筒状部との間に配置され、前記筐体の前記底部から突出する突出部が設けられており、
　前記突出部の高さは、前記磁気回路の底部に対して略同一又は高いことを特徴とする振動発生装置。
　前記ダンパは、前記磁気回路に連結される内周部と、前記筐体に連結される外周部と、前記内周部と前記外周部とを連結する連結部とを備える
　ことを特徴とする請求項１に記載の振動発生装置。
　前記磁気回路は、磁石、ヨーク、重りを備えることを特徴とする請求項２に記載の振動発生装置。
　前記ヨークは、底部と、筒状部と、を備え、
　前記ダンパの内周部は、前記筒状部に連結していることを特徴とする請求項３に記載の振動発生装置。
　径方向における、前記ダンパの内周部と外周部との間の距離は、前記磁気回路と前記突出部との間の距離に対して大きいことを特徴とする請求項３に記載の振動発生装置。
　径方向における、前記ダンパの最大変位量に対して、前記磁気回路と前記突出部との間の距離は小さいことを特徴とする請求項３に記載の振動発生装置。
　請求項１から６の何れかに記載に振動発生装置を備えることを特徴とする電子機器。