(57)【要約】【課題】本発明は、コイルを振動板に直接巻回することにより、部品点数および組立工数を削減可能な電気音響変換装置を提供すること。【解決手段】本発明の第１の実施の形態の電気信号変換装置１の振動発生駆動源３は、振動板２の外周端面２ａに沿って振動板２に直接巻回したコイル４と、振動板２の外周端面２ａ寄りを支持する弾性を有するクッション部材５と、このクッション部材５を介してコイル４と対向する側に配設した磁石６とからなり、振動板２と対向する側には、クッション部材５および磁石６を挟んで基台７が配設され、振動発生駆動源３を駆動すると、振動板２がクッション部材５を介して振動板２の面と直交する矢印Ｂ方向に振動するようになっている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の振動板と、この振動板を振動駆動可能な振動発生駆動源とを備え、前記振動発生駆動源は、前記振動板の外周端面に沿って前記振動板に直接巻回したコイルと、前記振動板の前記外周端面寄りを支持する弾性を有するクッション部材と、このクッション部材を介して前記コイルと対向する側に配設した磁石とからなり、
前記振動板と対向する側には、前記クッション部材および前記磁石を挟んで基台が配設され、前記振動発生駆動源を駆動すると、前記振動板が前記クッション部材を介して前記振動板の面と直交する方向に振動するようにしたことを特徴とする電気音響変換装置。
【請求項２】
前記基台は、前記振動板と対向する側に位置して前記磁石を固着した底壁と、前記振動板および前記振動発生駆動源を囲む側壁とを有し、前記振動板は、前記コイルと前記側壁との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電気音響変換装置。
【請求項３】
平面状の振動板と、この振動板を振動駆動可能な振動発生駆動源とを備え、前記振動板は、一端部寄りの裏面側に前記振動発生駆動源を配設すると共に、少なくとも前記一端部およびこの一端部と直交して互いに対向する２つの辺部を、弾性を有するクッション部材で支持され、前記一端部寄りの裏面には、前記一端部に沿って所定の間隔を有して立設する少なくとも一対のボビンを有し、
前記振動発生駆動源は、前記少なくとも一対のボビン間に橋渡しして巻回したコイルと、前記一対のボビン間で前記コイルの内周部に配設した磁石とからなり、前記振動発生駆動源を駆動すると、前記振動板が前記クッション部材を介して前記振動板の面と直交する方向に振動するようにしたことを特徴とする電気音響変換装置。
【請求項４】
前記振動板は、前記一端部と対向する側の他端部側を剛体で支持したことを特徴とする請求項２記載の電気音響変換装置。
【請求項５】
前記磁石は、前記コイルの内周部に複数個配設されていることを特徴とする請求項３または４記載の電気音響変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気音響変換装置に係わり、特に平面状の振動板を利用した薄型の電気音響変換装置およびこれを用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ノート型のパーソナルコンピュータや薄型のテレビ、もしくは携帯電話等種々の電子機器に用いられるスピーカ、またはマイクロホン等として、薄型の電気音響変換装置が採用されている。
【０００３】
このような従来の電気音響変換装置は、図４に示すように、平面状の振動板５１を有し、この振動板５１の裏面には、振動板５１を振動駆動可能な振動発生駆動源５２が配設されている。
前記振動発生駆動源５２は、磁石５３が第１ヨーク５４を介して基台５５に固着されている。また、第１ヨーク５４は、基部５４ａの両端部から一対の腕部５４ｂ、５４ｂが振動板５１側に所定長さで延長形成されている。
【０００４】
そして、基部５４ａが基台５５に固着されていると共に一対の腕部５４ｂ、５４ｂに挟まれた部分の基部５４ａ上に磁石５３が固着されている。
前記振動板５１の裏面と対向する側の磁石５３には、第２ヨーク５６が固着されて、第２ヨーク５６と振動板５１の裏面との間には、所定寸法の隙間が形成されている。また、振動板５１の裏面には、形状が略矩形状で内部が空洞のボビン（図示せず）に巻回したコイル５７が接着剤等で固着され、振動板５１の外周端部がクッション部材５８に支持され、このクッション部材５８の下端部が基台５５に取り付けられている。
【０００５】
前述したような従来の電気音響変換装置がスピーカの場合は、音信号を電気信号とした交流電流をコイル５７に通電すると、フレーミングの法則に従い、コイル５７が上下方向に振動し、このコイル５７の振動で振動板５１が振動板５１の面と直交する方向の矢印Ａ方向に振動する。
この振動板５１の振動で、所定の大きさの音を出力可能になっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の電気信号変換装置は、コイル５７が振動板５１と別体になっていたので、組立時に振動板５１と別体のコイル５７を振動板５１の裏面に接着剤等で固着しなければならなかったので、組立工数が多くなりコストアップになる問題があった。
本発明は、前述したような課題に鑑みてなされたものであり、コイルを振動板に直接巻回することにより、部品点数および組立工数を削減可能な電気音響変換装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明の電気信号変換装置は、平面状の振動板と、この振動板を振動駆動可能な振動発生駆動源とを備え、前記振動発生駆動源は、前記振動板の外周端面に沿って前記振動板に直接巻回したコイルと、前記振動板の前記外周端面寄りを支持する弾性を有するクッション部材と、このクッション部材を介して前記コイルと対向する側に配設した磁石とからなり、
前記振動板と対向する側には、前記クッション部材および前記磁石を挟んで基台が配設され、前記振動発生駆動源を駆動すると、前記振動板が前記クッション部材を介して前記振動板の面と直交する方向に振動するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記基台は、前記振動板と対向する側に位置して前記磁石を固着した底壁と、前記振動板および前記振動発生駆動源を囲む側壁とを有し、前記振動板は、前記コイルと前記側壁との間に隙間が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、平面状の振動板と、この振動板を振動駆動可能な振動発生駆動源とを備え、前記振動板は、一端部寄りの裏面側に前記振動発生駆動源を配設すると共に、少なくとも前記一端部およびこの一端部と直交して互いに対向する２つの辺部を、弾性を有するクッション部材で支持され、前記一端部寄りの裏面には、前記一端部に沿って所定の間隔を有して立設する少なくとも一対のボビンを有し、前記振動発生駆動源は、前記少なくとも一対のボビン間に橋渡しして巻回したコイルと、前記一対のボビン間で前記コイルの内周部に配設した磁石とからなり、前記振動発生駆動源を駆動すると、前記振動板が前記クッション部材を介して前記振動板の面と直交する方向に振動するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記振動板は、前記一端部と対向する側の他端部側を剛体で支持したことを特徴とする。
【００１１】
また、前記課題を解決するための第５の解決手段として、前記磁石は、前記コイルの内周部に複数個配設されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関する電気信号変換装置の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は本発明に関する第１の実施の形態を説明する図であり、図２は本発明に関する第２の実施の形態を説明する平面図であり、図３は図２の要部拡大断面図である。
【００１３】
まず、本発明の第１の実施の形態の電気音響変換装置１は、図１に示すように、透明なアクリル板等からなり所定厚さの振動板２が配設され、この振動板２の外周端面２ａ寄りに振動板２を振動駆動可能な振動発生駆動源３が配設されている。
この振動発生駆動源３は、振動板２の外周端面２ａに沿って振動板２に直接コイル３が巻回されている。また、コイル３を巻回した部分の振動板２の裏面で外周端面２ａ寄りが、ポリウレタン発泡体等からなり弾性を有するクッション部材５に支持されている。
また、クッション部材５は、下端部が永久磁石からなる磁石６に固着されて支持され、前記磁石６は、鉄板等の磁性材料からなる基台７の底壁７ａに載置されて接着剤等で固着されている。
【００１４】
前記基台７は、底壁７ａに開口部７ｂが形成されると共に外周部に、振動板２および振動発生駆動源３を囲む側壁７ｃが形成されている。
前記磁石６は、一方の磁極側が側板７ｃに密着した状態で底壁７ａ上に載置されている。また、磁石６と底壁７ｃとが密着する部分の底壁７ａには、磁石６を載置可能な幅寸法のスリット溝７ｅが形成されて、側壁７ｃがヨークの働きをするようになっている。
また、振動板２は、コイル４と側壁７ｃとの間に所定寸法の隙間が形成されている。また基台７の側壁７ｃは、図示上部側が本発明の電気音響変換装置１を用いた例えば携帯電話等の電子機器側の筐体８に支持可能になっている。
【００１５】
このような構成の本発明の第１の実施の形態の電気音響変換装置１は、振動発生駆動源３のコイル４に音信号を電気信号とした交流電流を通電すると、フレーミングの法則に従い、コイル４に発生する磁場と磁石６の磁場とが作用して、コイル４がクッション部材５を介して図示上下方向に振動すると共に振動板２が振動板２の面と直交する方向である矢印Ｂ方向に振動する。
【００１６】
そして本発明の電気音響変換装置１がスピーカの場合は、振動板２が音信号に対応して振動することで、外部に対して所定周波数の音を出力するようになっている。また、本発明の電気音響変換装置１がマイクロホンの場合は、外部からの音により振動板２が振動すると、この振動板の振動に同期してコイルが３振動して、コイル３に誘導起電力が発生する。
この誘導起電力によって生じた電流の電気信号を音信号として入力するようになっている。
このような、本発明の第１の実施の形態の電気音響変換装置１は、コイル４を振動板２の外周端面２ａに直接巻回しているので、部品点数を削減できると共に振動板２にコイル４を取り付ける組み立て工程を削減できる。
【００１７】
また、本発明の第２の実施の形態の電気音響変換装置１１は、図２、図３に示すように、透明なアクリル板等からなる振動板１２が配設され、この振動板１２は、図２に示すように、下方側に一端部１２ａと、この一端部１２ａと直交して互いに対向する２つの辺部１２ｂ、１２ｂと一端部１２ａと対向する側の他端部１２ｃとに囲まれて外径が矩形状に形成されている。
そして、振動板１２の一端部１２ａ寄りの裏面には、一端部１２ａに沿って所定の間隔を有して棒状に立設する３個のボビン１２ｄが形成されている。
【００１８】
また、振動板１２は、一端部１２ａ寄りの裏面側に、振動板１２を振動駆動可能な振動発生駆動源１３が配設されている。
この振動発生駆動源１３は、左右両端部のボビン１２ｄ間に橋渡しして巻回した横長状のコイル１４が形成され、このコイル１４は、空洞状の内周部１４ａが横長状に形成されている。
前記コイル１４の内周部１４ａには、永久磁石からなる横長状の磁石１５が配設され、この磁石１５は、コイル１４の内周面と所定のギャップを有して配設されている。また、磁石１５は、一端部１２ａに沿って所定の間隔を有して形成されたボビン１２ｄ、１２ｂ間のそれぞれの内周部１４ａに、それぞれ配設されている。即ち、磁石１５は、コイル１４の内周部に複数個（２個）配設されている。
【００１９】
また、磁石１５は、断面が略コ字状の第１ヨーク１６の基部１６ａの略中央部に接着剤等で固着されている。
また、第１ヨーク１６は、コイル１４の外周面と対向する外側に腕部１６ｂ、１６ｂがそれぞれ形成され、コイル１４の外周面とそれぞれの腕部１６ｂ、１６ｂとの間には所定寸法のギャップが形成されている。
【００２０】
また、磁石１５には、振動板１２の裏面と対向する側に、板状の第２ヨーク１７が固着され、この第２ヨーク１７によって、磁石１５の磁場をコイル１４側に９０°曲げるようになっている。
また、振動板１２は、一端部１２ａおよび互いに対向する２つの辺部１２ｂ、１２ｂが、弾性を有するポリウレタン発泡体等からなるクッション部材１８で支持され、他端部１２ｃが合成樹脂、あるいは金属等からなる剛体１９で支持されている。そして、クッション部材１８と剛体１９とは、一方が振動板１２を支持すると共に他方が振動板１２と対向する側に配置された板状の基台２０に支持され、この基台２０に磁石１５を取り付けた第１ヨーク１６が固着されている。
【００２１】
また、磁石１５を固着した第１ヨーク１６は、基部１６ａが基台２０に接着剤等で固着され、腕部１６ｂの上端部と振動板１２の裏面との間、および基部１６ａとコイル１４の下端部との間には、所定寸法の隙間が形成されている。
そのために、コイル１４に交流電流を通電すると、フレーミングの法則によって、コイル１４が上下動して、振動板１２が他端部１２ｃを支持する剛体１９を支点としてクッション部材１８を介して振動板２の面と直交ずる方向に振動するようになっている。
【００２２】
前述したような第２の実施の形態の電気音響変換装置１１の組立は、まず、振動板１２の裏面の左右端部よりの一対のボビン１２ｄ間にコイル１４を橋渡しして巻回することにより、振動板１２とコイル１４とを一体化する。
次に、振動板１２裏面の一端部１２ａおよび互いに対向する一対の辺部１２ｂ、１２ｂにクッション部材１８を接着する。また、振動板１２裏面の他端部１２ｃ側に剛体１９を接着する。
【００２３】
次に、予め第２ヨーク１７を一体化した磁石１５を接着剤等で固着した２個の第１ヨーク１６を基台２０の所定位置に位置決め治具等を使って接着剤等で固着する。次に、第１ヨーク１６を固着した基台２０を、剛体１９に位置決めした状態で剛体１９およびクッション部材１８に接着剤等で固着する。
すると、コイル１４の内周面と磁石１５との間、およびコイル１４の外周面と第１ヨーク１６の腕部１６ｂとの間に、それぞれ所定寸法のギャップが形成されて、第２の実施の形態の電気音響変換装置１１が組み立てられている。
【００２４】
このように組み立てられた第２の実施の形態の電気音響変換装置１１は、コイル１４が振動板１２に形成したボビン１２ｄを介して直接振動板１２に巻回されて、振動板１２とコイル１４とが一体化されているので、部品点数が削減できると共に組立工数を削減することができる。
また、本発明の第２の実施の形態では、ボビン１２ｄを３個形成したもので説明したが、ボビン１２ｄは、少なくとも一対形成したものであれば良い。
また、磁石１５は、２個配設したもので説明したが、１個または３個以上でも良い。
【００２５】
また、本発明の第２の実施の形態では、振動板１２にボビン１２ｄを一体形成したもので説明したが、振動板１２と別体で形成したボビン１２ｄを、振動板１２に形成した孔（図示せず）に嵌着したもの、あるいは振動板１２に接着したものでも良い。
また、第２の実施の形態では、振動板１２の他端部１２ｄ側を剛体１９で支持したもので説明したが、剛体１９に替えてクッション部材１８で支持するようにしたものでも良い。
【００２６】
また、振動発生駆動源１３は、磁石１５を取り付けた第１ヨーク１６を基台２０に固着したもので説明したが、図示を省略するが、磁石を取り付けた第１ヨークを、接続部材で振動板１２に吊り下げて、振動発生駆動源を基台２０から浮かせたものでも良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、振動板の外周端面に沿って振動板に直接コイルが巻回され、振動板の外周端寄りを弾性を有するクッション部材の支持され、このクッション部材を介して前記コイルと対向する側に磁石が配設されているので、振動板にコイルを一体化でき、部品点数削減および組立工数の削減を行うことができ、コストダウンが可能な電気音響変換装置を提供できる。
【００２８】
また、振動板は、振動板に巻回したコイルと基台の側壁との間に隙間が形成されているので、クッション部材に支持した振動板を確実に振動させることができる。
【００２９】
また、振動発生駆動源は、少なくとも一対のボビン間に橋渡しして巻回したコイルと、一対のボビン間でコイルの内周部に配設した磁石とからなるので、振動板に形成したボビンを介してコイルを振動板に一体化でき、部品点数削減および組立工数の削減を行うことができる。
【００３０】
また、振動板は、一端部と対向する側の他端部側を剛体で支持したので、組立時に、コイルと磁石との間のギャップを確実に形成することができ、組立が容易な電気音響変換装置を提供できる。
【００３１】
また、磁石は、コイルの内周部に複数個配設されているので、コイルに作用する磁石の磁力を強くして、振動板の振幅を大きくすることができる。
そのために、スピーカの場合だと大音量を出力できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する第１の実施の形態を説明する要部断面図である。
【図２】本発明に関する第２の実施の形態の平面図である。
【図３】本発明に関する第２の実施の形態の要部断面図である。
【図４】従来の電気音響変換装置を説明する要部断面図図である。
【符号の説明】
１  第１の実施の形態の電気音響変換装置
２  振動板
２ａ  外周端部
３  振動発生駆動源
４  コイル
５  クッション部材
６  磁石
７  基台
７ａ  底壁
７ｂ  開口部
７ｃ  側壁
８  筐体
１１  第２の実施の形態の電気音響変換装置
１２    振動板
１３  振動発生駆動源
１４  コイル
１５  磁石
１６  第１ヨーク
１７  第２ヨーク
１８  クッション部材
１９  剛体
２０  基台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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