(57)【要約】【課題】  永久磁石の磁束を効率良く受けて、安価な永久磁石でも必要な駆動力を得ることができ、また振動膜の剛性を向上させた電磁変換器を得る。【解決手段】  所定のギャップ１１を有するように、また極性が交互に異なるように配置された帯状の永久磁石１０と、基材の所定方向に沿って凸状の曲げ部２１ａが形成され、凸状の曲げ部２１ａの表面にコイル２２が形成され、凸状の曲げ部２１ａが永久磁石１０の異なる極性間のギャップ１１に配置された振動膜２０と、永久磁石１０を収容し振動膜２０を支持するフレーム３０とを備えたものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のギャップを有するように、また極性が交互に異なるように配置された帯状の永久磁石と、
基材の所定方向に沿って凸状の曲げ部が形成され、上記凸状の曲げ部の表面にコイルが形成され、上記凸状の曲げ部が上記永久磁石の異なる極性間のギャップに配置された振動膜と、
上記永久磁石を収容し上記振動膜を支持するフレームとを備えた電磁変換器。
【請求項２】
上記振動膜に形成された凸状の曲げ部の断面はＶ字形状であることを特徴とする請求項１記載の電磁変換器。
【請求項３】
上記振動膜に形成された凸状の曲げ部の断面はＵ字形状であることを特徴とする請求項１記載の電磁変換器。
【請求項４】
上記振動膜に形成された凸状の曲げ部の断面は矩形状であることを特徴とする請求項１記載の電磁変換器。
【請求項５】
上記振動膜に形成された凸状の曲げ部の断面はＩ字形状であることを特徴とする請求項１記載の電磁変換器。
【請求項６】
上記振動膜の凸状の曲げ部が上記振動膜の両面に形成され、上記永久磁石が上記振動膜の両面側に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の電磁変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば永久磁石と振動膜とを組み合わせてオーディオ信号を再生する電磁変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石と振動膜とを組み合わせた電磁変換器については、例えば、特許文献１によれば、永久磁石板とその永久磁石板に対向するように配置した振動膜と、これら永久磁石板及び振動膜の間に配置された緩衝部材とを備えている。
永久磁石板は、帯状の異なる磁極が一定の間隔をおいて交互に形成された多極着磁パターンを有しているものであり、また、振動膜は永久磁石板の異なる磁極同士の間隙部分のいわゆる着磁のニュートラルゾーンと称される部分に対向する位置に、蛇行形状の導体パターンからなるコイルが全面に形成されているものである。
【０００３】
これにより、振動膜のコイルに電流（オーディオ信号）が流れると、そのコイルと永久磁石板の多極着磁パターンとが電磁的に結合し、フレミングの法則に従って振動膜にオーディオ振動が発生する。
【０００４】
上記の永久磁石板、振動膜および緩衝部材は、金属フレームに覆われてスピーカ筺体に取り付けられており、このオーディオ振動によって発生した音波は、永久磁石板と金属フレームに設けた放射孔を通して放射されてオーディオ再生が行われる。
【０００５】
このような電磁変換器は、振動膜を挟むように磁石を配置し、磁石の漏れ磁束を使用しているため、効率が悪い。そこで、十分な音圧を得るため振動膜の駆動に必要な磁束密度を上げるために、ネオジウム鉄ボロン磁石などの最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）の大きい磁石を使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３１９２３７２号公報（特開平９−３３１５９６号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の電磁変換器は、永久磁石の漏れ磁束で振動膜の駆動力を得るため、効率が悪いという課題があった。また、大きな駆動力を得るためにネオジウム鉄ボロン磁石などの高価な永久磁石を用いるので、この永久磁石を用いた磁気回路で構成する電磁変換器は高価であるという課題があった。また、振動膜が薄く剛性が低いため、分割共振により音圧レベルのロスが発生するという課題があった。
【０００８】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、永久磁石の磁束を効率良く受けて、安価な永久磁石でも必要な駆動力を得ることができ、また振動膜の剛性を向上させた電磁変換器を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る電磁変換器は、所定のギャップを有するように、また極性が交互に異なるように配置された帯状の永久磁石と、基材の所定方向に沿って凸状の曲げ部が形成され、凸状の曲げ部の表面にコイルが形成され、凸状の曲げ部が永久磁石の異なる極性間のギャップに配置された振動膜と、永久磁石を収容し振動膜を支持するフレームとを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る電磁変換器によれば、振動膜の基材の所定方向に沿って形成され、表面にコイルを形成した凸状の曲げ部が、各永久磁石間のギャップに配置されるように構成したことにより、コイルが永久磁石から大きな磁束密度を受けることができ、安価な永久磁石であっても必要な磁束密度を得ることができる。
また、突起部を振動膜を折り曲げて形成したことにより、振動膜の断面係数が上がり、振動膜の剛性が向上し音圧レベルのロスを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の電磁変換器の全体の構成を示す図であり、（ａ）分解斜視図、（ｂ）側面図である。
【図２】実施の形態１に係る電磁変換器の構成を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図３】実施の形態１に係る電磁変換器の他の構成を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図４】実施の形態１に係る電磁変換器の他の構成を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図５】実施の形態１に係る電磁変換器の他の構成を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図６】実施の形態２に係る電磁変換器の構成を示すＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の電磁変換器の全体の構成を示すための図であり、図１（ａ）が電磁変換器の分解斜視図、図１（ｂ）が電磁変換器の側面図である。
図２は、実施の形態１に係る電磁変換器の構成を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００１３】
実施の形態１の電磁変換器１の構成について説明する。
図１（ａ）,（ｂ）に示すように、電磁変換器１は、大きく分けると、永久磁石１０、振動膜２０、フレーム３０からなり、永久磁石１０が振動膜２０とフレーム３０との間に挟まれるように収容され構成されている。
【００１４】
永久磁石１０は、断面が矩形の帯状磁石であり、極性が交互に異なるように配置され、図２に示すような磁気空隙（以下、ギャップ）１１として所定の間隔を空けている。
【００１５】
振動膜２０は、例えば薄く柔軟な樹脂フィルムを基材として、その表面にコイル２２を形成した矩形のシート状からなるものである。振動膜２０の長手方向には、永久磁石１０と対向する面が凸状になるように折り曲げた曲げ部２１ａが形成されており、この曲げ部２１ａの断面はＶ字形状である。曲げ部２１ａの表面にはコイル２２が形成されており、コイル２２は、例えばＦＰＣ（Flexible printed circuits）と同様にプリントする方法、細線状にした導体を巻く方法などにより形成される。
【００１６】
振動膜２０に形成されたＶ字形状の曲げ部２１ａは、永久磁石１０間のギャップ１１に配置されており、曲げ部２１ａに形成されたコイル２２が永久磁石１０間に発生している強い磁束を受ける位置にある。
また、振動膜２０の振動を妨げることなく振動膜２０をフレーム３０に固定するため、振動膜２０の外周に沿って、断面が半円形状のエッジ２３が形成されている。
【００１７】
フレーム３０は、略直方体形状であり、その一つの面が振動膜２０で覆われている。振動膜２０と対向する内面には永久磁石１０が接着固定され、各永久磁石１０の間隔に相当する位置に放音孔３１が形成されている。
【００１８】
次に電磁変換器１の動作について説明する。
図示しない制御部からオーディオ信号としての電流を振動膜２０の曲げ部２１ａのコイル２２に流すと、コイル２２に流れる電流と永久磁石１０間のギャップ１１に発生している磁束とが電磁的に結合し、フレミングの法則に従って振動膜２０が前後（図２では上下方向）に駆動してオーディオ振動を発生させる。発生したオーディオ振動は、フレーム３０の放音孔３１を通して電磁変換器１の外部に放出される。
【００１９】
このとき、全面平板状の振動膜を用いた場合、分割共振が発生し音圧レベルがロスするが、振動膜２０は凸状の曲げ部２１ａを形成したことにより、薄く柔軟なシート状の断面係数を上げて剛性が向上するので、分割共振を制動し音圧レベルのロスを抑制している。
【００２０】
上述のように、実施の形態１の電磁変換器１は、振動膜２０の所定の方向に沿って凸状の曲げ部２１ａを形成し、表面にコイル２２を形成した曲げ部２１ａを永久磁石１０間のギャップ１１に配置する構成にしたことにより、コイル２２が永久磁石１０間の磁束密度の高い部分で磁束を受けることができる。その結果、安価なフェライト磁石を使用しても必要とする磁束密度を得ることができ、またネオジウム鉄ボロン磁石などの高価な磁石でも磁石体積を減らすことで安価で必要な磁束密度を得ることができる。
また、曲げ部２１ａを形成したことにより、振動膜２０の断面係数を上げて剛性を向上することができるため、薄い振動膜２０の分割共振を抑制して音圧レベルのロスを少なくすることができる。
【００２１】
なお、実施の形態１において、凸状の曲げ部２１ａの断面形状をＶ字形状として説明したが、図３、図４、図５に示すように断面形状がＵ字形状の曲げ部２１ｂ、断面形状が矩形形状の曲げ部２１ｃ、断面形状がＩ字形状の曲げ部２１ｄで構成してもよく、これらの断面形状であっても実施の形態１の電磁変換器１と同じ効果を得ることができる。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態１の電磁変換器１では、振動膜２０の一方の面に凸状の曲げ部２１ａを形成する構成について説明したが、実施の形態２では、振動膜２０の両面に凸状の曲げ部２１ａを形成した構成について説明する。
図６は、実施の形態２の電磁変換器１の構成を示す断面図である。
なお、図１〜５と同じ構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
図６に示すように、電磁変換器１は、上下のフレーム３０からなる筺体の外縁で振動膜２０を挟み込むように支持し、振動膜２０の両面に対向する上下のフレーム３０のそれぞれの内面に永久磁石１０を接着固定して構成されている。
【００２４】
永久磁石１０は、実施の形態１と同様に極性が交互に異なるように配置され、ギャップとして所定の間隔を空けており、振動膜２０の両面には、凸状の曲げ部２１ａが永久磁石１０間のギャップ１１に配置されるように形成されている。
【００２５】
上述のように、実施の形態２の電磁変換器１は、振動膜２０の両面に形成した凸状の曲げ部２１ａのコイル２２を、上下のフレーム３０の永久磁石１０間のギャップ１１に配置したことにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、振動膜２０の上下方向からフレーム３０で挟み込むように覆うことにより、振動膜２０を保護することもできる。
【００２６】
なお、実施の形態２において、断面形状がＶ字形状の曲げ部２１ａを示して説明したが、実施の形態１と同様に断面形状の異なる曲げ部２１ｂ，２１ｃ，２１ｄとした構成でも良く、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  電磁変換器、１０  永久磁石、１１  ギャップ、２０  振動膜、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ  曲げ部、２２  コイル、２３  エッジ、３０  フレーム、３１  放音孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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