(57)【要約】【課題】磁気回路部をケース内側で慣性力大きく共振振動させて、その磁気回路部の振動を携帯電話機の筺体等に効率良く伝える振動スピーカを提供する。【解決手段】内側に磁気回路部３０がジンバル４０を介して支持されたケース１０下面を弾性板６０により封じて、該弾性板のほぼ中央部を磁気回路部の底部３８に連結する。そして、弾性板６０により、磁気回路部３０の振動幅が過大化するのを抑えて、磁気回路部３０がケース１０内壁等に衝突するのを防ぐ。それと共に、磁気回路部３０を、弾性板６０と共に、慣性力大きく共振振動させて、それらの磁気回路部３０と弾性板６０との両方に蓄積される振動エネルギの多くを、携帯電話機の筺体８０等に伝える。【選択図】        図１
2004222208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に開口する筒状のケース上面が振動コーンにより封じられて、該コーンにボイスコイルがケース内側に向けて突設され、前記コーンよりも内方のケース内側空間には、マグネットが搭載されたヨークからなる磁気回路部が配置されて、該磁気回路部のマグネットとヨークとの間に形成された溝に前記ボイスコイルが振動可能に遊嵌されてなるスピーカであって、
前記ヨークが前記ケース内側に弾性材からなるジンバルを介して支持されると共に、該ジンバル又はヨークの少なくとも一方に空気流通路が開口されて、該ジンバルを介してケース内側に支持された前記磁気回路部が、前記ボイスコイルを流れる正弦低周波電流又はそれに近い波形の低周波電流であって、前記振動コーンに音声を発生させる際にボイスコイルに流す音声波形電流よりも低い低周波電流により、前記ケース内側空間で共振振動するように構成され、
さらに、前記ケース下面が屈曲、伸縮可能な弾性板で封じられて、該弾性板のほぼ中央部に前記磁気回路部の底部が連結されると共に、該弾性板と磁気回路部との連結箇所よりも外側の弾性板部分に空気流通穴が開口されて、該弾性板が、前記磁気回路部の共振振動にほぼ同調して、該磁気回路部とほぼ同一のサイクルで、共振振動するように構成されたことを特徴とする振動スピーカ。
【請求項２】
前記磁気回路部の底部がそれに対向する弾性板のほぼ中央部に、前記ヨークよりも比重の大きい慣性部材を介して連結された請求項１記載の振動スピーカ。
【請求項３】
前記ヨークの磁束流通路部分を除くヨーク部分が、該磁束流通路部分よりも比重の大きい慣性部材により形成された請求項１又は２記載の振動スピーカ。
【請求項４】
前記磁気回路部と弾性板との連結箇所よりも所定距離外側に位置する弾性板の周囲部分が、剛性リング板を介してケースに固定されると共に、該剛性リング板とそれに重なり合う弾性板の周囲部分に、両者を貫通する前記空気流通穴が連続して設けられて、該剛性リング板よりも内側の弾性板部分が、前記磁気回路部の共振振動にほぼ同調して、該磁気回路部とほぼ同一のサイクルで、共振振動するように構成された請求項１、２又は３記載の振動スピーカ。
【請求項５】
前記磁気回路部に設けられた突起が、ケース内側壁に設けられた凹部に摺動自在に嵌入されて、該磁気回路部の突起とケース内側壁の凹部とにより、磁気回路部がケース内側で正逆に過度に大きく回転したり、磁気回路部がケース内側でケースの周囲方向に過度に大きく移動したりするのを防ぐストッパ機構が組み込まれた請求項１、２、３又は４記載の振動スピーカ。
【請求項６】
前記ケースが楕円筒状又はそれに近い形状に形成されると共に、それに合わせて、前記ヨークが、楕円盤状又はそれに近い形状に形成されて、前記ヨークの周囲側壁が、ケース内側壁との間に小間隙をあけてケース内側壁近くに配置され、該ヨークの周囲側壁とケース内側壁とにより、磁気回路部がケース内側で正逆に過度に大きく回転したり、磁気回路部がケース内側でケースの周囲方向に過度に大きく移動したりするのを防ぐストッパ機構が組み込まれた請求項１、２、３又は４記載の振動スピーカ。
【請求項７】
前記ケース内側にジンバルを介して支持された磁気回路部がケース内側で上方に過度に大きく移動するのを防ぐ上部ストッパと、同じ磁気回路部がケース内側で下方に過度に大きく移動するのを防ぐ下部ストッパとが備えられた請求項１、２、３、４、５又は６記載の振動スピーカ。
【請求項８】
前記下部ストッパが、前記剛性リング板である請求項７記載の振動スピーカ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声を発するスピーカが、バイブレータの役割を果たす振動発生源ともなる、携帯電話機等に用いられる、振動スピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記スピーカとして、特願２００２−２１６０２７の明細書及び図面に記載された、振動スピーカがある。
このスピーカでは、そのケース上面に設けられた振動コーンの裏面側に突設されたボイスコイルに、１００〜１７０Ｈｚの低周波の正弦波電流又はそれに近い波形の低周波電流を流すことにより、ケース内側空間に弾性材からなるジンバルを介して支持された磁気回路部に上下方向等の共振振動を起こさせることができる。そして、そのマグネットが搭載されたヨークからなる磁気回路部に生じた共振振動をケースが装着された携帯電話機の筺体等に伝えることができる。
他方、ボイスコイルに、２００〜１００００Ｈｚの広域周波数帯範囲内で複雑に変化する音声波形電流を流した場合には、そのケース内側空間にジンバルを介して支持された磁気回路部に共振振動を起こさせずに、ボイスコイルが突設された振動コーンを上記音声波形電流の波形に倣って強弱に振動させることができる。そして、その振動コーンから音声を発生させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記スピーカを携帯電話機などのバイブレータに用いた場合には、力強い振動を得ようとしてボイスコイルへの入力電力を高めると、ケース内側にジンバルを介して支持された磁気回路部の振動幅が増すにつれ、その磁気回路部が、ケース内壁やケース内側のストッパに繰り返し激しく衝突して、不快な音を発した。そして、手ごたえのある力強い振動を得るまでにボイスコイルの入力電力を高められないという問題点があった。
また、このような構造の振動スピーカにおいて、充分な手ごたえのある力強い振動を起こさせるためには、そのケース内側にジンバルを介して支持された磁気回路部を厚く大きく形成して、その重量を高め、その磁気回路部に振動幅の大きい力強い共振振動を起こさせる必要がある。
ところで、携帯電話機などに内蔵される上記振動スピーカは、小型化、薄型化が要求される。
しかしながら、上記振動スピーカを小型化、薄型化した場合には、それに合わせて、そのケース内側に支持する磁気回路部を薄く小さく形成する必要がある。そのために、その磁気回路部の重量が軽くなってしまい、その磁気回路部をケース内側で大きな慣性力で上下方向等に力強く共振振動させることができない。そして、そのように構成された振動スピーカからは、充分な手ごたえのある力強い振動が得られない。
【０００４】
そこで、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、上記のように、小型化、薄型化された振動スピーカにおいても、手ごたえのある力強い振動を携帯電話機の筺体側等で得られようにするためには、振動スピーカ自体が外乱に強い安定した高い振動エネルギを保った状態を実現できるようにする必要があることを、見いだした。
即ち、上記振動スピーカの振動が、それが実装された携帯電話機の筺体等に伝わる率は、上記振動スピーカの実装方法や携帯電話機の筺体等の剛性などにより決まり、上記振動スピーカにより携帯電話機の筺体等をより強く振動させようとする場合には、上記振動スピーカ自体が安定した高い振動エネルギを保った状態を実現できるようにする必要があることを、見いだした。
詳述すれば、磁気回路部がケース内側にジンバルを介して支持された構造の上記振動スピーカは、一般にＱ−ファクタと呼ばれる「振動損失として失われるエネルギに対する振動エネルギの比の値」が大きく、上記振動スピーカの振動エネルギが携帯電話機の筺体等に効率良く伝わらない場合は、ボイスコイルに投入された電力のほとんどが、磁気回路部の振動エネルギに回ってしまい、しかもその磁気回路部に蓄積される振動エネルギの損失分が少ないために、ボイスコイルに大きな電力を投入すると、磁気回路部の振幅が過大となって、前記のように、その磁気回路部が、ケース内壁やケース内側のストッパに繰り返し激しく衝突し、不快な騒音を発する不安定な状態に陥りやすいことを、見いだした。
このような課題を解消するための方策としては、磁気回路部の共振周波数に、携帯電話機の筺体等の共振周波数を合わせる方法が、考えられる。この方法によれば、その共振振動させる磁気回路部の振動エネルギの多くを、携帯電話機の筺体等に効率良く伝えることが可能となる。そして、そのケース内側で共振振動させる磁気回路部の振動にほぼ同調させて、携帯電話機の筺体等を大きく力強く共振振動させることが可能となる。
しかしながら、携帯電話機の筺体等は、通常硬質の剛性部材から形成されていて、その共振周波数が、ケース内側に弾性材からなるジンバルを介して支持された磁気回路部の共振周波数に比べて高く、両者の共振周波数を合わせることは、困難である。
そのために、このような課題を解消するためには、他の何らかの手段を用いて、振動スピーカとそれが実装された携帯電話機の筺体等の関係から、磁気回路部の振動エネルギが携帯電話機の筺体等に効率良く伝わらずに、ボイスコイルに投入された電力の殆どが磁気回路部の振動エネルギに回ってしまい、その磁気回路部の振幅が過大となって、その磁気回路部が、ケース内壁やケース内側のストッパに繰り返し激しく衝突し、不快な音を発するとういう事態を防ぐことができるようにすれば良いことに、想到した。そして、ボイスコイルに大きな電力を投入しても、その磁気回路部の振幅が過大化するのを抑えて、その磁気回路部が安定的に高い振動エネルギ状態を保つことができるようにすれば良いことに、想到した。
【０００５】
また、そのようにして、何らかの手段を用いて、そのケース内側空間で上下方向等に共振振動させる磁気回路部の振動幅が過大化するのを抑えた場合には、その磁気回路部の厚さや大きさを増大させても、その小型化、薄型化された振動スピーカの狭いケース内側で共振振動させる磁気回路部がケース内壁やケース内側のストッパ等に衝突するのを防げることに、想到した。そして、その磁気回路部の重量を増大させて、その磁気回路部の慣性力を高め、その磁気回路部を力強く共振振動させることが可能となることに、想到した。そして、その共振振動させる磁気回路部に安定的に蓄積される振動エネルギを高めて、その振動エネルギの多くを、ケース等を介して、携帯電話機の筺体等を振動させる消費エネルギに有効利用できることに、想到した。そして、その携帯電話機の筺体等を力強く振動させることが可能となることに、想到した。
【０００６】
そして、このような発想に基づいて、その磁気回路部の重量を増大させて、その共振振動させる磁気回路部に蓄積される振動エネルギを増大させると共に、そのケース内側空間で共振振動させる磁気回路部の振動幅が過大化するのを抑えて、その磁気回路部がケース内壁やケース内側のストッパ等に衝突するのを防いだ振動スピーカであって、その磁気回路部に蓄積される振動エネルギの多くを携帯電話機の筺体等を振動させる消費エネルギに有効利用して、その携帯電話機の筺体等を力強く振動させることのできる振動スピーカを開発した。
【０００７】
即ち、本発明は、ケース内側空間で共振振動させる磁気回路部の振動幅が過大化するのを抑えると共に、その共振振動させる磁気回路部の慣性力を高めた振動スピーカであって、携帯電話機の筺体等を力強く振動させることのできる振動スピーカを提供することを、目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の振動スピーカは、上下に開口する筒状のケース上面が振動コーンにより封じられて、該コーンにボイスコイルがケース内側に向けて突設されている。
前記コーンよりも内方のケース内側空間には、マグネットが搭載されたヨークからなる磁気回路部が配置されて、該磁気回路部のマグネットとヨークとの間に形成された溝に前記ボイスコイルが上下方向等に振動可能に遊嵌されている。
前記ヨークは、前記ケース内側に弾性材からなるジンバルを介して支持されている。ジンバル又はヨークの少なくとも一方には、空気流通路が開口されている。そして、該ジンバルを介してケース内側に支持された前記磁気回路部が、前記ボイスコイルを流れる正弦低周波電流又はそれに近い波形の低周波電流であって、前記振動コーンに音声を発生させる際にボイスコイルに流す音声波形電流よりも低い低周波電流により、前記ケース内側空間で上下方向等に共振振動するように構成されている。
前記ケース下面は、屈曲、伸縮可能な弾性板で封じられている。そして、該弾性板のほぼ中央部に前記磁気回路部の底部が連結されている。磁気回路部と弾性板との連結箇所よりも外側の弾性板部分には、弾性板を通してケースの内外に空気を流通させる空気流通穴が開口されている。そして、弾性板が、前記磁気回路部の共振振動にほぼ同調して、該磁気回路部とほぼ同一のサイクルで、上下方向等に共振振動するように構成されている。
【０００９】
このような構成の振動スピーカにおいては、その磁気回路部をケース内側空間で上下方向等に共振振動させた際に、その磁気回路部が上下方向等に振幅幅大きく共振振動するのが、磁気回路部の底部に連結された弾性板により、抑制される。それと共に、その磁気回路部の底部に連結された、磁気回路部を支持する弾性板により、ケース内側で共振振動する磁気回路部の振幅方向がほぼ一定に保持され続けて、その磁気回路部の姿勢が、安定化する。そして、その磁気回路部の振幅方向や振幅幅が平準化される。そして、そのケース内側で共振振動する磁気回路部が、ケース内壁やケース内側のストッパ等に衝突するのが、防止される。他方、磁気回路部の底部は、屈曲、伸縮可能な弾性板のほぼ中央部に連結されているために、その磁気回路部が上下方向等に共振振動するのを、弾性板により妨害される虞は、ない。
そのために、このような構成のスピーカにおいては、ケース内側に支持された磁気回路部を構成しているマグネットやヨークの厚さや外径を、ケース内側空間の丈やその内周径近くまで大きく形成できる。そして、その磁気回路部の重量を増大させて、その共振振動させる磁気回路部の慣性力を高めることができる。そして、その磁気回路部を、ケース内側で上下方向等に力強く共振振動させることが可能となる。それと共に、その共振振動させる磁気回路部に蓄積される振動エネルギに加えて、磁気回路部の底部に連結されて、磁気回路部の共振振動にほぼ同調して、磁気回路部とほぼ同一のサイクルで上下方向等に共振振動する弾性板にも、振動エネルギを蓄積させることができる。そして、それらの磁気回路部と弾性板との両方に蓄積される振動エネルギの総量を高めることができる。そして、それらの磁気回路部と弾性板との両方に蓄積された振動エネルギの多くを、ケース等を介して、携帯電話機の筺体等を振動させる消費エネルギに有効利用できる。そして、その携帯電話機の筺体等を、力強く振動させることが可能となる。
【００１０】
本発明の振動スピーカにおいて、前記磁気回路部の底部は、それに対向する弾性板のほぼ中央部に、前記ヨークよりも比重の大きい慣性部材を介して連結すると良い。
そうした場合には、磁気回路部の重量を、該磁気回路部の底部に連結された比重の大きい慣性部材の分、増大させることができる。そして、そのケース内側空間で上下方向等に共振振動させる磁気回路部の慣性力を高めることができる。そして、その磁気回路部に蓄積される振動エネルギを高めて、その振動エネルギにより、携帯電話機の筺体等を、より力強く振動させることが可能となる。
【００１１】
また、前記ヨークの磁束流通路部分を除くヨーク部分は、該磁束流通路部分よりも比重の大きい慣性部材により形成すると良い。
そうした場合にも、上記と同様に、磁気回路部の重量を、該磁気回路部の磁束流通路部分を除くヨーク部分を形成している比重の大きい慣性部材により、増大させることができる。そして、そのケース内側空間で上下方向等に共振振動させる磁気回路部の慣性力を高めることができる。そして、その磁気回路部に蓄積される振動エネルギを高めて、その振動エネルギにより、携帯電話機の筺体等を、より力強く振動させることが可能となる。
【００１２】
また、前記弾性板と磁気回路部との連結箇所よりも所定距離外側に位置する弾性板の周囲部分は、剛性リング板を介してケースに固定すると良い。そして、該剛性リング板とそれに重なり合う弾性板の周囲部分に、両者を貫通する前記空気流通穴を連続して設けると良い。そして、該剛性リング板よりも内側の伸縮、屈曲可能な弾性板部分が、剛性リング板に邪魔されずに、前記磁気回路部の共振振動にほぼ同調して、該磁気回路部とほぼ同一のサイクルで、上下方向等に共振振動するように、剛性リング板内側の穴形状及び弾性体の弾性力等を選択、構成すると良い。
そうした場合には、小型化、薄型化された振動スピーカの脆弱なケースを、幅広い剛性リングにより、落下等による衝撃を受けても破損しないように補強できる。また、その幅広い剛性リングを介して、弾性板で封じられたケース下面を携帯電話機の筺体等に安定させて固定できる。剛性リング板とそれに重なり合う弾性板の周囲部分に両者を貫通させて設けた空気流通穴は、弾性板が、共振振動するように、弾性板を通してケースの内外に空気を流通させるための穴と、振動コーンが振動して発する音声を弾性板で封じられたケース下面の外方に伝えるためのレシーバ穴とに、利用できる。
【００１３】
本発明の振動スピーカにおいては、前記磁気回路部に設けられた突起を、ケース内側壁に設けられた凹部に摺動自在に嵌入した構造とすると良い。そして、その磁気回路部の突起とケース内側壁の凹部とにより、磁気回路部がケース内側で正逆に過度に大きく回転したり、磁気回路部がケース内側でケースの周囲方向に過度に大きく移動したりするのを防ぐストッパ機構を組み込むと良い。
そうした場合には、振動スピーカを床面等に落して、ケース内側にジンバルを介して支持された磁気回路部に大きな衝撃力が加わった際に、その磁気回路部がケース内側空間で正逆に過度に大きく回転したり、その磁気回路部がケース内側空間でケースの周囲方向に過度に大きく移動したりするのを、上記のストッパ機構により防ぐことができる。そして、その磁気回路部をケース内側空間に支持するジンバルが大きく湾曲等して回復不可能に塑性変形等してしまうのを、防ぐことができる。
それと共に、磁気回路部が上下方向等に共振振動するのに伴って、磁気回路部の突起をケース内側壁の凹部内側で上下方向等に摺動させることができる。そして、そのケース内側壁の凹部に嵌入された磁気回路部の突起が、磁気回路部の共振振動を妨げるのを、防ぐことができる。
【００１４】
本発明の振動スピーカにおいては、上記のストッパ機構を組み込む代わりに、前記ケースを楕円筒状又はそれに近い形状に形成すると共に、それに合わせて、前記ヨークを、楕円盤状又はそれに近い形状に形成して、前記ヨークの周囲側壁を、ケース内側壁との間に小間隙をあけてケース内側壁近くに配置すると良い。そして、そのヨークの周囲側壁とケースの内側壁とにより、磁気回路部がケース内側で正逆に過度に大きく回転したり、磁気回路部がケース内側でケースの周囲方向に過度に大きく移動したりするのを防ぐストッパ機構を組み込むと良い。
そうした場合には、上記と同様に、振動スピーカを床面等に落して、ケース内側にジンバルを介して支持された磁気回路部に大きな衝撃力が加わった際に、その磁気回路部がケース内側空間で正逆に過度に大きく回転したり、その磁気回路部がケース内側空間でケースの周囲方向に過度に大きく移動したりするのを、上記のストッパ機構により防ぐことができる。そして、その磁気回路部をケース内側空間に支持するジンバルが大きく湾曲等して回復不可能に塑性変形等してしまうのを、防ぐことができる。
また、そうした場合には、磁気回路部に突起を設けたり、ケース内側壁に突起嵌入用の凹部を設けたりする必要がなくなり、磁気回路部やケースの構造を簡易化して、振動スピーカの組み立て工程を単純化できる。
【００１５】
本発明の振動スピーカにおいては、前記ケース内側にジンバルを介して支持された磁気回路部がケース内側空間で上方に過度に大きく移動するのを防ぐ上部ストッパと、同じ磁気回路部がケース内側空間で下方に過度に大きく移動するのを防ぐ下部ストッパとを備えると良い。
下部ストッパには、前記剛性リング板を利用すると良い。
そうした場合には、振動スピーカを床面等に落して、ケース内側にジンバルを介して支持された磁気回路部に大きな衝撃力が加わった際に、その磁気回路部がケース内側空間で上方や下方に過度に大きく移動するのを、上部ストッパや下部ストッパにより防ぐことができる。そして、その磁気回路部をケース内側空間に支持するジンバルが上下方向に大きく撓む等して回復不可能に塑性変形等してしまうのを、防ぐことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１と図２は本発明の振動スピーカの好適な実施の形態を示し、図１はその正面断面図、図２はその平面断面図である。図３と図４は本発明の振動スピーカのもう一つの好適な実施の形態を示し、図３はその正面断面図、図４はその平面断面図である。以下に、これらの振動スピーカを説明する。
【００１７】
図の振動スピーカでは、ガラス繊維入りの強化ＡＢＳ樹脂などからなる上下に開口する短丈筒状のケース１０が設けられて、該ケース上面が、音声を発する振動コーン２０により覆われている。
図１と図２の振動スピーカでは、ケース１０が、短丈円筒状に形成されている。図３と図４の振動スピーカでは、ケース１０が、短丈楕円筒状又はそれに近い形状に形成されている。
振動コーン２０裏面のほぼ中央には、小円筒状のボイスコイル２２が突設されている。
振動コーン２０よりも内方のケース１０内側空間には、マグネット３２が搭載されたヨーク３４からなる磁気回路部３０が配置されている。
図１と図２の振動スピーカでは、円筒状をしたケース１０に合わせて、その内側に収容されたヨーク３４が、ほぼ円盤状又はそれに近い形状に形成されている。図３と図４の振動スピーカでは、楕円筒状又はそれに近い形状をしたケース１０に合わせて、その内側に収容されたヨーク３４が、楕円盤状又はそれに近い形状に形成されている。そして、そのヨーク３４の周囲側壁が、ケース１０内側壁との間に小間隙をあけてケース１０内側壁近くに配置されている。
磁気回路部のマグネット３２とヨーク３４との間に形成された溝３６には、ボイスコイル２２が上下方向等に振動可能に遊嵌されている。
ヨーク３４は、透磁率の高い軟鉄等で形成されている。
【００１８】
ヨーク３４からは、その周囲に、リン青銅等の弾性材からなるジンバル４０が延設されている。
図１と図２の振動スピーカでは、ヨーク３４が、そのほぼ中央で上下に分離されて、その分離されたヨーク３４の間に、ジンバル４０内周縁が挟持されている。上下に分離されたヨーク３４は、その中央の一方の凸部が他方の凹部に圧入されて、互いに結合されている。図３と図４の振動スピーカでは、ヨーク３４上面に、ジンバル４０の内周縁が接着又は溶着されている。そして、それらのヨーク３４周囲に、ジンバル４０が延設されている。
ジンバルの外周縁から突き出た３カ所又は２カ所の先端部４２は、図２又は図４に示したように、ケース１０内側に形成された段差面１２に接着等されて固定されている。なお、ジンバルの先端部４２は、ケース１０内側壁に一体に埋め込んで固定することも、可能である。
そして、そのジンバル４０を介して、図１又は図３に示したように、磁気回路部３０がケース１０内側空間で上下方向等に振動可能に支持されている。
ジンバル４０又はヨーク３４の少なくとも一方（図では、両方としている）には、図２又は図４に示したように、該ジンバル又はヨークにより仕切られたケース１０内側の上部空間と下部空間との間を空気を流通させる空気流通路５０が開口されている。そして、磁気回路部３０が、ケース１０内側で上下方向等に共振振動できるように構成されている。
ケース１０内側にジンバル４０を介して支持された磁気回路部３０の共振振動周波数値を決定するファクターの磁気回路部３０の重量、大きさ及び形状等と、ジンバル４０の重量、大きさ、形状及び弾性力等とは、ボイスコイル２２を流れる例えば１００〜１７０Ｈｚの正弦低周波電流又はそれに近い波形の低周波電流であって、振動コーン２０に音声を発生させる際にボイスコイル２２に流す音声波形電流よりも低い低周波電流により、磁気回路部３０が、該磁気回路部とボイスコイル２２との間に働く磁力を受けて、ケース１０内側で上下方向等に共振振動するように、調整されている。
【００１９】
ケース１０下面は、屈曲、伸縮可能な弾性板６０で封じられている。弾性板６０には、シリコン等からなるゴム板、金属バネ板、樹脂等の高分子材料などからなる板が用いられている。
弾性板６０のほぼ中央部は、図２又は図４に示したように、それに対向する磁気回路部下面のほぼ中央部に位置する底部３８に、磁気回路部３０を構成している透磁率の高い軟鉄等からなるヨーク３４よりも比重の大きいタングステン、ベリリウム、銅等からなる慣性部材９０を介して連結されている。
【００２０】
弾性板６０と磁気回路部３０との連結箇所よりも所定距離外側に位置する弾性板６０の周囲部分は、図１又は図３に示したように、金属等からなる剛性リング板１００を介してケース１０に固定されている。剛性リング板１００とそれに重なり合う弾性板６０の周囲部分には、弾性板６０を通してケース１０の内外に空気を流通させるための空気流通穴７０が、両者を貫通して連続して設けられている。そして、図１又は図３に破線で示したように、その剛性リング板１００よりも内側の伸縮、屈曲可能な弾性板６０部分が、剛性リング板１００に邪魔されずに、磁気回路部３０の共振振動にほぼ同調して、該磁気回路部とほぼ同一のサイクルで、上下方向等に共振振動するように構成されている。
この剛性リング板１００よりも内側の弾性板６０部分の共振振動周波数値を決定するファクターの剛性リング板１００内側の穴形状及び弾性板６０の重量、大きさ、形状及び弾性力等は、その弾性板６０部分が、磁気回路部３０の共振振動にほぼ同調して、該磁気回路部とほぼ同一のサイクルで、ケース１０内外に上下方向等に共振振動するように、調整されている。
そして、小型化、薄型化された樹脂などからなる脆弱なケース１０が、幅広い剛性リング板１００により、落下等による衝撃を受けても破損しないように補強されている。また、その幅広い剛性リング板１００を介して、弾性板６０で封じられたケース１０下面を携帯電話機の筺体８０等に安定させて固定できるように構成されている。剛性リング板１００とそれに重なり合う弾性板６０の周囲部分とを連続して貫通する空気流通穴７０は、弾性板６０が、共振振動するように、弾性板６０を通してケース１０の内外に空気を流通させるための穴と、振動コーン２０が発する音声を弾性板６０で封じられたケース１０下面の外方に伝えるためのレシーバ穴とに、共用されている。
【００２１】
図１と図２の振動スピーカ、又は図３と図４の振動スピーカにおいて、ケースの周囲側壁が厚く強固に構成されている場合などには、上記剛性リング板１００を設けずに、そのケース１０を、弾性板６０を介する等して、携帯電話機の筺体８０等に直接に固定しても良い。
その場合には、上記空気流通穴７０は、磁気回路部３０と弾性板１００との連結箇所よりも外側の弾性板６０部分に設けると良い。
【００２２】
図１と図２の振動スピーカ、又は図３と図４の振動スピーカは、以上のように構成されていて、この振動スピーカにおいては、ボイスコイル２２に、例えば１００〜１７０Ｈｚの正弦低周波電流又はそれに近い波形の低周波電流を流すことにより、ケース１０内側空間にジンバル４０を介して支持された磁気回路部３０を、ケース１０内側で上下方向等に共振振動させることができる。それと共に、磁気回路部の底部３８に連結された弾性板６０を、図１又は図３に破線で示したように、磁気回路部３０の共振振動にほぼ同調させて、磁気回路部３０とほぼ同一のサイクルで、ケース１０内外に共振振動させることができる。そして、その磁気回路部３０と弾性板６０とに蓄積される振動エネルギを、ジンバル４０やケース１０等を介して、ケース１０が固定された携帯電話機の筺体８０等に伝えることができる。そして、その携帯電話機の筺体８０等を振動させることができる。
【００２３】
その際には、その磁気回路部３０がケース１０内側で上下方向等に振幅幅大きく共振振動するのを、磁気回路部の底部３８に連結された弾性板６０により、抑制できる。それと共に、ケース１０内側で共振振動する磁気回路部３０の振幅方向を、該磁気回路部に連結された、該磁気回路部を支持する弾性板６０により、ほぼ一定に安定させて保持し続けることができる。そして、その磁気回路部３０の姿勢を安定化させて、その磁気回路部３０の振幅方向や振幅幅を平準化できる。そして、そのケース１０内側で共振振動する磁気回路部３０が、ケース１０内側壁等に衝突するのを、防止できる。他方、磁気回路部３０は、屈曲、伸縮可能な弾性板６０のほぼ中央部に連結、支持されているために、その磁気回路部３０の上下方向等の共振振動が、弾性板６０により妨害される虞は、ない。それと共に、磁気回路部のヨーク３４やジンバル４０や弾性板６０には、空気流通路５０や空気流通穴７０が開口されているために、その磁気回路部３０や弾性板６０が、ケース１０内やケース１０内外の空気の抵抗を受けて、その共振振動が妨害される虞は、ない。
そのために、このような構成のスピーカにおいては、ケース１０内側に支持された磁気回路部を構成しているマグネット３２やヨーク３４の厚さや外径を、それに対向するケース１０内側壁等との間に例えば０．１ｍｍ等の小間隙をあけて、ケース１０内側空間の丈やその内周径近くまで大きく形成できる。そして、その磁気回路部３０の重量を増大させて、その共振振動させる磁気回路部３０の慣性力を高めることができる。そして、その磁気回路部３０を、ケース１０内側で上下方向等に力強く共振振動させることが可能となる。それと共に、その共振振動させる磁気回路部３０に蓄積される振動エネルギに加えて、磁気回路部の底部３８に連結されて、磁気回路部３０の共振振動にほぼ同調して、磁気回路部３０とほぼ同一のサイクルで上下方向等に共振振動する弾性板６０にも、振動エネルギを蓄積させることができる。そして、それらの磁気回路部３０と弾性板６０との両方に蓄積される振動エネルギの総量を高めることができる。そして、それらの磁気回路部３０と弾性板６０との両方に蓄積された振動エネルギの多くを、ジンバル４０やケース１０等を介して、携帯電話機の筺体８０等を振動させる消費エネルギに有効利用できる。
【００２４】
また、磁気回路部３０の重量を、該磁気回路部の底部３８に連結された比重の大きい慣性部材９０の分、増大させることができる。そして、そのケース１０内側空間で上下方向等に共振振動させる磁気回路部３０の慣性力を高めることができる。そして、その磁気回路部３０に蓄積される振動エネルギを高めて、その振動エネルギにより、携帯電話機の筺体８０等を、力強く振動させることができる。
【００２５】
図１と図２の振動スピーカ、又は図３と図４の振動スピーカにおいては、その構造を簡易化するために、図５に示したように、磁気回路部の底部３８を凸状に突出させて、その底部３８を、慣性部材９０を介さずに、弾性板６０のほぼ中央部に直接に連結することも、可能である。又は逆に、弾性板６０のほぼ中央部を凸状に突出させて、その中央部を磁気回路部の底部３８に直接に連結することも、可能である。
【００２６】
図１と図２の振動スピーカ、又は図３と図４の振動スピーカにおいては、そのボイスコイル２２に例えば１００〜１７０Ｈｚの正弦低周波電流又はそれに近い波形の低周波電流を流した場合のみに、ケース１０内側にジンバル４０を介して支持された磁気回路部３０及びそれに連結された弾性板６０が上下方向等に共振振動するように磁気回路部３０、ジンバル４０及び弾性板６０の重量や大きさや弾性力等が調整されているために、そのボイスコイル２２に、上記低周波電流よりも高い例えば２００〜１００００Ｈｚの広域周波数帯範囲内で複雑に変化する音声波形電流を流した場合には、その磁気回路部３０及び弾性板６０には、共振振動を起こさせずに、ボイスコイル２２が突設された振動コーン２０を、ボイスコイル２２と磁気回路部３０との間に働く磁力により、上記音声波形電流の波形に倣って上下方向等に強弱に振動させることができる。そして、その振動コーン２０から音声を発生させることができる。振動コーン２０から発せられた音声は、振動コーン２０前方のケース１０上方に伝えたり、剛性リング板１００とそれに重なり合う弾性板６０部分とに連続して設けられた空気流通穴７０を兼ねたレシーバ穴を通して、ケース１０下方に伝えたりできる。
【００２７】
図１と図２の振動スピーカ、又は図３と図４の振動スピーカにおいては、図６に示したように、マグネット３２周囲に位置するヨークの磁束流通路部分３５を除くヨーク３４部分を、その磁束流通路部分３５を構成している透磁率の高い軟鉄等よりも比重の大きいタングステン、ベリリウム、銅等の慣性部材により形成すると、良い。
そして、磁気回路部３０の重量を、該磁気回路部の磁束流通路部分３５を除くヨーク３４部分を形成している比重の大きい慣性部材により、増大させると良い。そして、そのケース１０内側空間で上下方向等に共振振動させる磁気回路部３０の慣性力を高めると良い。そして、その磁気回路部３０に蓄積される振動エネルギを高めて、その振動エネルギにより、携帯電話機の筺体８０等を、より力強く振動させることが可能とすると良い。
【００２８】
図１と図２の振幅スピーカにおいては、図２に示したように、磁気回路部のヨーク３４周縁等に突起３３を設けて、その突起３３を、ケース内側壁に設けられた凹部１４に上下方向等に摺動可能に嵌入すると良い。そして、その磁気回路部の突起３３とケース内側壁の凹部１４とにより、磁気回路部３０がケース１０内側で正逆に過度に大きく回転したり、磁気回路部３０がケース１０内側でケース１０の周囲方向に過度に大きく移動したりするのを防ぐストッパ機構１１０を組み込むと良い。
そして、振動スピーカを床面等に落して、ケース１０内側にジンバル４０を介して支持された磁気回路部３０に大きな衝撃力が加わった際に、その磁気回路部３０がケース１０内側空間で正逆に過度に大きく回転したり、その磁気回路部３０がケース１０内側空間でケース１０の周囲方向に過度に大きく移動したりするのを、ストッパ機構１１０により防ぐと良い。
それと共に、磁気回路部３０が上下方向等に共振振動するのに伴って、磁気回路部の突起３３をケース内側壁の凹部１４内側で上下方向等に摺動できる構造とすると良い。そして、そのケース内側壁の凹部１４に嵌入された磁気回路部の突起３３が、磁気回路部３０の共振振動を妨げるのを、防ぐと良い。
【００２９】
図３と図４の振動スピーカでは、ケース１０が楕円筒状又はそれに近い形状に形成されると共に、それに合わせて、その内側に収容されたヨーク３４が、楕円盤状又はそれに近い形状に形成されて、ヨーク３４の周囲側壁が、ケース１０内側壁との間に小間隙をあけてケース１０内側壁近くに配置されている。
そのために、図３と図４の振動スピーカにおいては、そのヨーク３４の周囲側壁とケース１０の内側壁とを、磁気回路部３０がケース１０内側で正逆に過度に大きく回転したり、磁気回路部３０がケース１０内側でケース１０の周囲方向に過度に大きく移動したりするのを防ぐ、上記のストッパ機構１１０に代わる、ストッパ機構１１２に用いることができる。
そして、そのストッパ機構１１２を用いて、振動スピーカを床面等に落して、ケース１０内側にジンバル４０を介して支持された磁気回路部３０に大きな衝撃力が加わった際に、その磁気回路部３０がケース１０内側空間で正逆に過度に大きく回転したり、その磁気回路部３０がケース１０内側空間でケース１０の周囲方向に過度に大きく移動したりして、その磁気回路部３０を支持するジンバル４０が大きく湾曲等して回復不可能に塑性変形等してしまうのを防ぐことができる。それと共に、ストッパ機構１１０用の突起３３や凹部１４を磁気回路部３０やケース１０内側壁に設けるのを省いて、振動スピーカの構造を簡易化できる。
【００３０】
図１と図２の振動スピーカ、又は図３と図４の振動スピーカにおいて、ケース１０内側等に空間的余裕がある場合には、図１、図５又は図６に示したように、磁気回路部のヨーク３４周囲上面等を突き当てて、磁気回路部３０がケース内側空間で上方に過度に大きく移動するのを防ぐ上部ストッパ１２０と、磁気回路部のヨーク３４下面等を突き当てて、磁気回路部３０がケース１０内側空間で下方に過度に大きく移動するのを防ぐ下部ストッパ１３０とを備えると良い。
上部ストッパ１２０は、振動コーン２０下方のケース１０内側空間にリング状等に設けると良い。下部ストッパ１３０には、前述の剛性リング板１００を利用すると良い。
そして、振動スピーカを床面等に落して、ケース１０内側にジンバル４０を介して支持された磁気回路部３０に大きな衝撃力が加わった際に、その磁気回路部３０がケース１０内側空間で上方や下方に過度に大きく移動して、その磁気回路部３０を支持するジンバル４０が上下方向に大きく撓む等して回復不可能に塑性変形等してしまうのを、上部ストッパ１２０や下部ストッパ１３０により防ぐと良い。
【００３１】
図１と図２の振動スピーカ、又は図３と図４の振動スピーカにおいては、磁気回路部の底部３８が弾性板６０に連結、支持されていて、その磁気回路部３０がケース１０内側空間で正逆に大きく回転したり、その周囲方向や上下方向等に大きく移動したりするのを、弾性板６０により抑制できる構造をしている。そのために、場合によっては、上記のストッパ機構１１０、上部ストッパ１２０又は下部ストッパ１３０は、設けずとも良い。その代わりに、振動スピーカを床面等に落して、ケース１０内側にジンバル４０を介して支持された磁気回路部３０に大きな衝撃力が加わった際に、その磁気回路部の底部３８に連結された弾性板６０により、磁気回路部３０がケース１０内側空間で正逆に過度に大きく回転したり、磁気回路部３０がケース１０内側空間でケース１０の周囲方向に過度に大きく移動したり、又はその磁気回路部３０が上方や下方に過度に大きく移動したりて、磁気回路部３０を支持するジンバル４０が大きく湾曲したり撓んだり等して回復不可能に塑性変形等してしまうのを、防いでも良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の振動スピーカによれば、磁気回路部をケース内側空間で慣性力大きく力強く共振振動させることができる。それと共に、その磁気回路部と弾性板との両方に蓄積される振動エネルギを携帯電話機の筺体等に効率良く無駄なく伝えることができる。そして、充分な手ごたえのある力強いバイブレータ機能を持つ振動スピーカを提供可能となる。
また、そのケース内側で共振振動させる磁気回路部の上下方向等の振幅幅を抑えることができる。そして、その磁気回路部がケース内側壁やケース内側のストッパ等に衝突して不快な騒音を発するのを、的確に防ぐことができる。それと共に、その磁気回路部を収容するケースを薄型化、小型化できる。そして、薄型化、小型化された振動スピーカを提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の振動スピーカの正面断面図である。
【図２】本発明の振動スピーカの平面断面図である。
【図３】本発明の振動スピーカの正面断面図である。
【図４】本発明の振動スピーカの平面断面図である。
【図５】本発明の振動スピーカの正面断面図である。
【図６】本発明の振動スピーカの正面断面図である。
【符号の説明】
１０  ケース
２０  振動コーン
２２  ボイスコイル
３０  磁気回路部
３２  マグネット
３４  ヨーク
３６  溝
４０  ジンバル
５０  空気流通路
６０  弾性板
７０  空気流通穴
８０  筺体
９０  慣性部材
１００  剛性リング板
１１０、１１２  ストッパ機構
１２０  上部ストッパ
１３０  下部ストッパ
【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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