(57)【要約】【課題】本発明は、磁気回路構成体の振動を適切に伝達及び減衰させる振動子ユニットを提供する。【解決手段】振動子ユニット１は、ボイスコイル３に連結された筐体２と、ヨーク４３、マグネット４１及びマグネットより上方に位置するプレート４２から成り、同軸上において筐体内に浮上した状態に配設された磁気回路構成体４と、磁気回路構成体４の振動を減衰する第１支持部材６０と、を備え、第１支持部材は、上下方向に直交する径方向に磁気回路構成体４から筐体まで連続して設けられ、かつ、第1支持部材の上端及び下端の間に位置する空間において、径方向にボイスコイルの下端３２０を含むものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイスコイルに連結された筐体と、
ヨーク、マグネット及び該マグネットより上方に位置するプレートから成り、同軸上において前記筐体内に浮上した状態に配設された磁気回路構成体と、
前記磁気回路構成体を支持する第１支持部材と、を備え、
前記第１支持部材は、上下方向に直交する径方向に前記磁気回路構成体から前記筐体まで連続して設けられ、かつ、前記第1支持部材の上端及び下端の間に位置する空間において、前記径方向に前記ボイスコイルの下端を含むことを特徴とする振動子ユニット。
【請求項２】
前記第１支持部材は、前記径方向の内外の各面が、前記磁気回路構成体及び前記筐体に面接触していることを特徴とする請求項１に記載の振動子ユニット。
【請求項３】
前記磁気回路構成体を支持する第２支持部材をさらに備え、
前記第２支持部材が、前記第１支持部材より上方に位置し、
前記第１支持部材が、前記第２支持部材に面接触していることを特徴とする請求項２に記載の振動子ユニット。
【請求項４】
前記第１支持部材を保持する保持部を有していることを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の振動子ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動子ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間に振動を感じさせる振動ユニットが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の振動子ユニットは、ケース内に磁気回路構成体を支持部材で支持し、ケースに取り付けられたコイルに電流が流れることにより、磁気回路構成体が振動される。
【０００３】
特許文献１に記載の振動子ユニットは、内蔵するボイスコイルに連結された円柱状の筐体と、マグネット、マグネットを挟んで対峙し、ボイスコイル用の磁気ギャップを構成するプレート及びポールヨークからなり、同軸上において筐体内に浮上した状態に配置させられた磁気回路構成体と、磁気回路構成体を筐体内部に支持するとともに磁気回路構成体の振動を支持させる複数の支持部材と、を備えている。
【０００４】
特に特許文献１に記載の支持部材は、磁気回路構成体及び筐体に接着剤を用いて固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２０１２／１１４３７７Ａ１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、定められた位置に均一に接着剤を塗布するのは困難であり、接着剤の塗布状態によっては、振動の減衰特性にばらつきが生じてしまう場合があった。
【０００７】
このような振動子ユニットにおいては、電気信号に対する応答性の良さ、すなわち、磁気回路構成体の振動を適切に伝達させることに加え、適切に減衰させることも求められている。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題としては、上述した従来技術において生じる振動の減衰特性のばらつきという問題が一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の振動子ユニットは、ボイスコイルに連結された筐体と、ヨーク、マグネット及び該マグネットより上方に位置するプレートから成り、同軸上において前記筐体内に浮上した状態に配設された磁気回路構成体と、前記磁気回路構成体を支持する第１支持部材と、を備え、前記第１支持部材は、上下方向に直交する径方向に前記磁気回路構成体から前記筐体まで連続して設けられ、かつ、前記第１支持部材の上端及び下端の間に位置する空間において、前記径方向に前記ボイスコイルの下端を含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例にかかる振動子ユニットの一部断面を示す斜視図である。
【図２】前記振動子ユニットの断面図である。
【図３】前記振動子ユニットの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を説明する。本発明の実施形態にかかる振動子ユニットは、ボイスコイルに連結された筐体と、ヨーク、マグネット及び該マグネットより上方に位置するプレートから成り、同軸上において前記筐体内に浮上した状態に配設された磁気回路構成体と、前記磁気回路構成体を支持する第１支持部材と、を備え、前記第１支持部材は、上下方向に直交する径方向に前記磁気回路構成体から前記筐体まで連続して設けられ、かつ、前記第１支持部材の上端及び下端の間に位置する空間において、前記径方向に前記ボイスコイルの下端を含むものである。ここで、ボイスコイルに信号電流が入力されると、フレミング左手の法則に従い、軸方向に力を発生させる。その発生した力によって、ボイスコイル及び磁気回路構成体は互いに相対方向に振動する。本実施形態では、第１支持部材が、ボイスコイルの下端を含む位置、即ち、振動の振幅の中央近傍に配されていることにより、磁気回路構成体の振動を伝達及び減衰するのに適切な位置にある。従って、磁気回路構成体の振動を適切に伝達及び減衰させることができる。
【００１２】
また、第１支持部材は、径方向の内外の各面が、磁気回路構成体及び筐体に面接触していてもよい。これによれば、磁気回路構成体の振動を、より一層、適切に伝達及び減衰させることができる。
【００１３】
また、磁気回路構成体を支持する第２支持部材をさらに備え、第２支持部材が、第１支持部材より上方に位置し、第１支持部材が、第２支持部材に面接触していてもよい。これによれば、磁気回路構成体の振動を、より一層適切に伝達及び減衰させることができる。
【００１４】
また、第１支持部材を保持する保持部を有していてもよい。保持部により、第１支持部材が磁気回路構成体の振動を減衰するのに適切な位置に保持されることで、磁気回路構成体の振動を適切に伝達及び減衰させることができる。第２支持部材が、第１支持部材より上方に位置し、第１支持部材が、第２支持部材に面接触している場合において、第１支持部材が保持部により保持されている場合には、接着剤を用いずとも、第１支持部材を安定的に保持することができる。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の一実施例について図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例にかかる振動子ユニット１を示す斜視図である。図２は、振動子ユニット１の断面図である。図３は、振動子ユニット１の分解斜視図である。図１等に示す軸方向は、振動子ユニット１が振動する振動方向であり、径方向は、磁気回路構成体４の軸に直交する方向である。軸方向のうち、上ケース２１が位置する側を「上方」と記し、後述するボトムケース２２１が位置する側を「下方」と記す場合がある。また、図１等に示すＰ方向は、振動子ユニット１の中心軸を示している。
【００１６】
振動子ユニット１は、図１〜図３に示すように、上ケース２１及び下ケース２２とから成る中空かつ円盤状のケース２（筐体）と、ケース２の外面から突出して設けられて当該ケース２を被振動伝達物（不図示）に取り付けるための取付け部２３と、上ケース２１に固定されたボイスコイル３と、ケース２に内蔵された磁気回路構成体４と、磁気回路構成体４とボイスコイル５の位置関係を維持する維持部５と、磁気回路構成体４の振動を減衰する減衰部６と、を有している。
【００１７】
上ケース２１は、中央部に開口２１１を有する円環部材２１２と、円環部材２１２の開口２１１を覆う円盤状の覆い部２１３と、覆い部２１３の覆う防塵ネット２１４と、を備えている。円環部材２１２は合成樹脂で構成されている。円環部材２１２は、中央部に開口２１１を有する円環部本体２１５と、円環部本体２１５の外縁から円筒状に下方に立設された立設部２１６と、を有して構成されている。円環部本体２１５の開口２１１の周縁には、後述のボイスコイル３の上端が固定（連結）されている。円環部本体２１５には、ボイスコイル３に信号電流を流すための銅線３０が配索される導線通路２１５Ａが形成されている。立設部２１６の下端２１６ｂは、下ケース２２の後述のフレーム２２０に形成された段部２２２の上面２２２Ａに後述のサスペンション５０を介して固定されている。覆い部２１３はアルミニウムで構成されている。防塵ネット２１４は不織布で構成されている。
【００１８】
下ケース２２は、略円筒状のフレーム２２０と、フレーム２２０の下方の開口を覆うようにフレーム２２０に支持される受け皿状のボトムケース２２１と、を備えている。フレーム２２０には、その内面から中心に向けて凸に形成されているとともに周方向に延在する段部２２２が設けられている。段部２２２は、フレーム２２０の軸方向の中間部に設けられている。ボトムケース２２１は、磁気回路構成体４との間に空間が形成されるように有底筒状に形成された受け皿部２２３と、受け皿部２２３の外縁に連続されるボトム鍔状部２２４と、を備えている。ボトム鍔状部２２４は、フレーム２２０の段部２２２の下面２２２Ｂに固定されている。
【００１９】
ボイスコイル３は、円筒状（または角筒状）のボビン３１と、銅線３０がボビン３１に巻き回されることで形成されたコイル部３２と、を有して構成されている。コイル部３２は、その一部が、円環部本体２１５に形成された導線通路２１５Ａに配索されて、フレーム２２０の外部に引き出されている。このようなボイスコイル３は、磁気回路構成体４に形成された磁気ギャップＧ（磁束が集中する場所、図２に示す）内に浮上した状態で配設されている。
【００２０】
磁気回路構成体４は、ケース２の中心軸Ｐ上において、同軸に位置するように配置された円板状のマグネット４１、円板状のプレート４２及びヨーク４３を有して構成されている。プレート４２及びヨーク４３は、それぞれ、鉄材から構成されている。ヨーク４３は、円板状に形成された底板部４３１と、底板部４３１の外縁から円筒状に立設されてその内側にマグネット４１及びプレート４２を位置させる筒部４３２と、筒部４３２の底板部４３１から離れた端部（上端）から径方向の外側に延在する延在部４３３と、を備えて構成されている。また、プレート４２及びヨーク４３は、磁気ギャップＧに磁束を集中させるためのものである。本実施例の磁気回路構成体４は、ヨーク４３が、円板状に形成された底板部４３１と、底板部４３１の外縁から円筒状に立設されてその内側にマグネット４１及びプレート４２を位置させる筒部４３２と、を備えて構成された内磁型磁気回路である。
【００２１】
マグネット４１は、ネオジム磁石から構成されている。マグネット４１は、プレート４２とヨーク４３の底板部４３１との間に位置している。マグネット４１の外径は、ヨーク４３の筒部４３２の内径より小さくなるように形成されているとともに、プレート４２の外径より僅かに小さくなるように形成されている。
【００２２】
このような磁気回路構成体４は、ボイスコイル３に信号電流が入力されるとフレミング左手の法則に従い、ボイスコイル３と相対する方向に振動する。
【００２３】
維持部５は、円環状に形成されて、磁気回路構成体４とボイスコイル３の位置関係を維持するサスペンション５０（第２支持部材）と、サスペンション５０を支持する円筒状のスペーサ５１と、を備えている。サスペンション５０は、板状の部材から構成されている。サスペンション５０は、径寸法が異なるように形成されているとともに、径方向に並んで配置される複数（図示例では３個）の円環部本体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ（図３に示す）と、これら３個の円環部本体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃのうち、径方向に隣接する円環部本体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ同士を連結する複数の連結部５０３（図３に示す）と、を備えて構成されている。また、サスペンション５０は、内周部５０１（図３に示す）が、ヨーク４３の延在部４３３とスペーサ５１の上端との間に挟んで支持され、外周部５０２（図３に示す）が、上ケース２１の下端２１６ｂとフレーム２２０の段部２２２との間に挟んで支持されている。
【００２４】
スペーサ５１は鉄材から構成されている。スペーサ５１は、上端５１０がサスペンション５０に当接し、下端５１１が、減衰部６の後述のリング６１の上面６１Ａに当接して設けられている。こうしてスペーサ５１は、サスペンション５０を支持している。また、スペーサ５１は、内径寸法が、ヨーク４３の筒部４３２の外径寸法と略等しい寸法と成るように形成され、外径寸法が、減衰部６のダンパーの内径寸法と略等しい寸法と成るように形成されている。
【００２５】
このようなサスペンション５０及びスペーサ５１が所定の位置に設置されることにより、磁気回路構成体４が、中心軸Ｐと同軸に支持される。また、ボイスコイル３に信号電流が入力されるとフレミング左手の法則に従い、軸方向の一方（上方）に力を発生させ、磁気回路構成体４の振動の反作用により、ケース２に振動が与えられる。
【００２６】
減衰部６は、所定の厚みを有する円環状に形成されて、磁気回路構成体４の振動を吸収して減衰させるダンパー６０（第１支持部材）と、ダンパー６０を支持する円環状でかつ板状のリング６１（保持部）と、を備えている。ダンパー６０は、平坦な面から構成された上面６０Ａと、上面６０Ａに対向するとともに平坦な面から構成された下面６０Ｂと、中心（中心軸Ｐ）からの距離が上下方向の何れの位置も略一定と成るように形成された内周面６０Ｃと、中心（中心軸Ｐ）からの距離が上下方向の何れの位置も略一定と成るように形成された外周面６０Ｄと、を有して構成されている。また、ダンパー６０は、振動の振幅の略中央を含む位置にある。また、ダンパー６０は、維持部５のスペーサ５１とフレーム２２０の段部２２２との間に位置しているとともに、サスペンション５０とリング６１との間に位置している。このようなダンパー６０は、所定の位置に設置された状態で、上面６０Ａが、サスペンション５０の下面に面接触され、下面６０Ｂが、リング６１の上面６１Ａ及びケース２のボトム鍔状部２２４の上面に面接触され、内周面６０Ｃが、スペーサ５１の外周面に面接触され、外周面６０Ｄが、フレーム２２０の段部２２２の内周面に面接触されている。
【００２７】
リング６１は、鉄材から構成されている。リング６１は、磁気回路構成体４と同軸になるように配置されている。また、リング６１は、上面６１Ａにスペーサ５１の下端が当接され、内周端面６１Ｂがヨーク４３の底板部４３１に形成された切欠き部４３１ａ（図３に示す）の周端面に当接されている。リング６１が所定の位置に設置された状態で、リング６１の上面は、ケース２のボトム鍔状部２２４の上面と、略同一平面上に位置している。リング６１の外周端面６１Ｃは、何れの部材にも接触していない。即ち、リング６１の外径寸法はケース２のボトム鍔状部２２４との間に隙間が生じるような寸法に形成されている。このようなリング６１は、上面６１に接着剤が塗付されて、ヨーク４３の切欠き部４３１ａ、スペーサ５１の下端に接着されて、リング６１は支持されている。なお、リング６１とダンパー６０（第１支持部材）との間に、接着剤は塗付されていなくともよい。このように本実施例では、従来技術に比して、接着剤の使用量を少なくしてもよい。
【００２８】
このような振動子ユニット１は、ボイスコイル３に信号電流が入力されるとフレミング左手の法則に従い、軸方向に力を発生させる。その発生した力によって、ボイスコイル３及び磁気回路構成体４は互いに相対方向に振動する。ここで、本実施例では、ダンパー６０（第１支持部材）が、ボイスコイル３の下端３２０を含む位置、即ち、振動の振幅の中央近傍に配されていることにより、磁気回路構成体４の振動を減衰するのに適切な位置にある。従って、磁気回路構成体４の振動を適切に伝達及び減衰させることができる。
【００２９】
また、ダンパー６０（第１支持部材）は、径方向の内外の各面６０Ｃ、６０Ｄが、磁気回路構成体４及びケース２（筐体）に面接触している。これによれば、磁気回路構成体４の振動を、より一層適切に伝達及び減衰させることができる。
【００３０】
また、サスペンション５０（第２支持部材）をさらに備え、サスペンション５０（第２支持部材）が、ダンパー６０（第１支持部材）より上方に位置し、ダンパー６０（第１支持部材）が、サスペンション５０（第２支持部材）に面接触している。これによれば、磁気回路構成体４の振動を、より一層適切に伝達及び減衰させることができる。
【００３１】
また、ダンパー６０（第１支持部材）を保持するリング６１（保持部）を有している。リング６１（保持部）により、ダンパー６０（第１支持部材）が振動を減衰するのに適切な位置に保持されることで、磁気回路構成体４の振動を適切に伝達及び減衰させることができる。サスペンション５０（第２支持部材）が、ダンパー６０（第１支持部材）より上方に位置し、ダンパー６０（第１支持部材）が、サスペンション５０（第２支持部材）に面接触している場合において、ダンパー６０（第１支持部材）がリング６１（保持部）により保持されている場合には、ダンパー６０とリング６１との間に接着剤を介在させずとも、ダンパー６０（第１支持部材）を安定的に保持することができる。
【００３２】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形例も本発明に含まれる。
【００３３】
前記実施例において、ダンパー６０（第１支持部材）は、所定の位置に設置された状態で、上面６０Ａが、サスペンション５０の下面に面接触され、下面６０Ｂが、リング６１の上面６１Ａ及びケース２のボトム鍔状部２２４の上面に面接触され、内周面６０Ｃが、スペーサ５１の外周面に面接触され、外周面６０Ｄが、フレーム２２０の段部２２２の内周面に面接触されているが、本発明はこれに限定されるものではない。第１支持部材は、ボイスコイル３の下端３２０を含む位置に設けられていれば、その上面が、サスペンション５０の下面に面接触されていなくともよい。即ち、第１支持部材とサスペンション５０（第２支持部材）とが離間していてもよい。
【００３４】
また、前記実施例では、リング６１（保持部）の下面６０Ｂに接着剤が塗付されて、リング６１が、ヨーク４３及びスペーサ５１に接着されて、ダンパー６０（第１支持部材）が支持されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。保持部の外周端面を、下ケース２２の段部２２２の下面２２２Ｂと、ケース２のボトム鍔状部２２４との間に、挟んで保持するようにして、接着剤を用いずに、リング６１を保持するようにしてもよい。
【００３５】
また、前記実施例では、サスペンション５０（第２支持部材）は、径寸法が異なるように形成されているとともに、径方向に並んで配置される複数（図示例では３個）の円環部本体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ（図３に示す）と、これら３個の円環部本体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃのうち、径方向に隣接する円環部本体５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ同士を連結する複数の連結部５０３（図３に示す）と、を備えて構成されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。第２支持部材は、例えば弾性を有する材料を用いて円環状に形成されているとともに、径方向の内縁から外縁まで、周方向に連続形成されていてもよい。即ち、第２支持部材は、スピーカーのエッジ形状を有していてもよく、磁気回路構成体４とボイスコイル３の位置関係を維持できれば、如何なる構成であっても構わない。
【００３６】
また、前記実施例において磁気回路構成体４は、ヨーク４３が、円板状に形成された底板部４３１と、底板部４３１の外縁から円筒状に立設されてその内側にマグネット４１及びプレート４２を位置させる筒部４３２と、を備えて構成された内磁型磁気回路を一例に説明していたが、本発明はこれに限定されるものではない。磁気回路構成体は、ヨークが、円板状に形成された底板部と、底板部の略中央部から柱状に立設されてその径方向の外側に円環状のマグネット及び円環状のプレートを位置させる柱部と、を備えて構成された外磁型磁気回路であってもよい。磁気回路構成体が、外磁型磁気回路構成体であっても、前記実施例と略同様の効果が奏される。
【００３７】
このような振動子ユニットは、枕、椅子クッション等に装着し、体感音響用駆動ユニット、振動駆動ユニット、マッサージ駆動ユニット、発音用振動駆動ユニット等、様々な形で活用することができる。
【００３８】
また、振動子ユニットはリモコン、スマートフォン、各種センサ等の入力装置による入力情報を受信する制御部を有し、振動子を振動させてもよい。制御部は振動ユニットとは別の制御装置に設けられていてもよく、振動ユニットと制御装置は有線または無線問わず接続している構成であってもよい。
【００３９】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び、目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４０】
１            振動子ユニット
２            ケース（筐体）
３            ボイスコイル
３２０        ボイスコイルの下端
４            磁気回路構成体
４１          マグネット
４２          プレート
４３          ヨーク
５０          サスペンション（第２支持部材）
６０          ダンパー（第１支持部材）
６０Ｃ        内周面（第１支持部材の内外の各面）
６０Ｄ        外周面（第１支持部材の内外の各面）
６１          リング（保持部）
【図１】
2019042661.tif 000003
【図２】
2019042661.tif 000004
【図３】
2019042661.tif 000005