(57)【要約】【課題】簡単な構造で振動伝達ロッドとケースとの非接触構造を実現でき、特性も良好となる音響用電磁変換装置を提供する。【解決手段】超磁歪素子２の振動をケース１の外部に伝達する振動伝達ロッド８を、その一端をケース１内に収容し、中間部を、前記ケース１の端板部１ａに設けた貫通孔１ｂに隙間を有するように貫挿する。振動伝達ロッド８のケース内の部分に設けた鍔部８ａとケース１の端板部１ａとの間に、振動伝達ロッド８を貫通させてコイル状の圧縮ばね１１を介在させる。圧縮ばね１１の両端面１１ａ、１１ｂを、平面状に形成する。圧縮ばね１１の一端面１１ａを、端板部１ａに設けた環状溝１ｃに嵌め、他端面を、振動伝達ロッド８の鍔部８ａに設けた環状溝８ｂに嵌め込む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に超磁歪素子と磁界発生用コイルとバイアス磁界発生用磁石とを収容すると共に、
前記超磁歪素子の振動をケース外部の振動板に伝達する振動伝達ロッドを、その一端をケース内に収容し、その振動板との接合部側を、前記ケースの端板部に設けた貫通孔に隙間を有するように貫挿して装着し、
前記振動伝達ロッドのケース内の部分に設けた鍔部と前記ケースの端板部との間に、前記振動伝達ロッドを貫通させて、コイル状の圧縮ばねを介在させ、
前記圧縮ばねの一端面を、前記端板部に設けた環状溝に嵌め込み、他端面を前記振動伝達ロッドの鍔部に設けた環状溝に嵌め込むように組み込まれていることを特徴とする音響用電磁変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音響用電磁変換装置において、
前記圧縮ばねの両端が平行に研削されていることを特徴とする音響用電磁変換装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の音響用電磁変換装置において、
前記ケースの前記振動伝達ロッドを貫挿する端板部の反対側の開口部に固定板を取付け、
前記固定板と、前記超磁歪素子と、前記振動伝達ロッドと、前記固定板と前記超磁歪素子との間または前記振動伝達ロッドと前記超磁歪素子との間の少なくともいずれか一方に介在させたバイアス磁界発生用磁石とを一体化したことを特徴とする音響用電磁変換装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の音響用電磁変換装置において、
前記固定板または前記振動伝達ロッドの鍔部に設けた凹部または環状溝に、前記バイアス磁界発生用磁石もしくは超磁歪素子を嵌め込んで固定したことを特徴とする音響用電磁変換装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の音響用電磁変換装置において、
前記超磁歪素子が前記固定板および振動伝達ロッドにそれぞれ対向する面の一部または全部を直接に接合したことを特徴とする音響用電磁変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超磁歪素子を用いた音響用電磁変換装置に係わり、特に平面振動板を駆動するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電磁変換装置として、特許文献１には、超磁歪素子の振動を被振動体に伝達するロッドを、ケース端部の端板に保持した軸受に摺動自在に貫挿した構造のものが開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、超磁歪素子を被振動体に伝達するロッドを、ケース内に設けた複数枚の与圧用板ばねにより複数個所で支持し、これによりケース端板に対しては前記ロッドが非接触で振動するように構成された電磁変換装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２８２０４４号公報
【特許文献１】
特開平１０−１４５８９２号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載の電磁変換装置は、振動伝達ロッドがケースの端板の穴に設けた軸受で支持されているため、これをスピーカ等の音響用電磁変換装置に適用した場合、振動伝達ロッドと軸受との摺動によって異音が発生するおそれがある。
【０００６】
特許文献２に記載の電磁変換装置は、ケース内に複数枚の板ばねを収容するため、複雑な構造となり、また、板ばねの芯合せ等のために組立精度が要求され、コスト高になるという問題点がある。
【０００７】
また、与圧用板ばねを用いているので、それぞれの与圧用板ばねで超磁歪素子に与圧を均一に与えることが難しく、その結果、超磁歪素子の伸縮へのロッドの追従性と伸縮動作のリニアリティ（入力信号に対するロッドの追従性）を確保することが困難になるという問題点がある。また、この与圧用板ばねが、超磁歪素子の伸縮運動に対して、固有の共振周波数を発生させ、さらに複雑な動作特性を生み、前記リニアリティがさらに確保しにくくなるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、簡単な構造で振動伝達ロッドとケースとの非接触構造を実現でき、特性が良好な音響用電磁変換装置を提供することを目的とする。また、本発明は、組立が容易で小型の音響用電磁変換装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の音響用電磁変換装置は、ケース内に超磁歪素子と磁界発生用コイルとバイアス磁界発生用磁石とを収容すると共に、
前記超磁歪素子の振動をケース外部の振動板に伝達する振動伝達ロッドを、その一端をケース内に収容し、その振動板との接合部側を、前記ケースの端板部に設けた貫通孔に隙間を有するように貫挿して装着し、
前記振動伝達ロッドのケース内の部分に設けた鍔部と前記ケースの端板部との間に、前記振動伝達ロッドを貫通させて、コイル状の圧縮ばねを介在させ、
前記圧縮ばねの一端面を、前記端板部に設けた環状溝に嵌め込み、他端面を前記振動伝達ロッドの鍔部に設けた環状溝に嵌め込むように組み込まれていることを特徴とする。
【００１０】
（２）また、本発明の音響用電磁変換装置は、
前記圧縮ばねの両端が平行に研削されていることを特徴とする。
【００１１】
（３）また、本発明の音響用電磁変換装置は、
前記ケースの前記振動伝達ロッドを貫挿する端板部の反対側の開口部に固定板を取付け、
前記固定板と、前記超磁歪素子と、前記振動伝達ロッドと、前記固定板と前記超磁歪素子との間または前記振動伝達ロッドと前記超磁歪素子との間の少なくともいずれか一方に介在させたバイアス磁界発生用磁石とを一体化したことを特徴とする。
【００１２】
（４）また、本発明の音響用電磁変換装置は、
前記固定板または前記振動伝達ロッドの鍔部に設けた凹部または環状溝に、前記バイアス磁界発生用磁石もしくは超磁歪素子を嵌め込んで固定したことを特徴とする。
【００１３】
（５）また、本発明の音響用電磁変換装置は、
前記超磁歪素子が前記固定板および振動伝達ロッドにそれぞれ対向する面の一部または全部を直接に接合したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の音響用電磁変換装置の一実施の形態を示す断面図、図２はその組立構造を示す断面図である。図１、図２において、１は筒状をなすケース、２は超磁歪素子、３、４はその伸縮方向の両端面に設けるバイアス磁界発生用磁石であり、磁石３、４のうち、一方は省略してもよい。５はケース１の開口側端面に取付けられる固定板、６は超磁歪素子２を包囲するように固定板５に取付けられ、かつケース１に収容した樹脂製ボビン、７は該ボビン６に巻かれた磁界発生用コイル、８は超磁歪素子２の伸縮を平面振動板９にこれと一体の振動伝達板１０を介して伝達する振動伝達ロッド、１１はコイル状をなす与圧用圧縮ばねである。
【００１５】
前記ケース１は、コイル７に流す交流電流により発生する渦電流を防止するため、樹脂製または鉄等の比較的導電性の悪い金属等を用いることが好ましい。前記ケース１の端板部１ａには、貫通孔１ｂを有し、該貫通孔１ｂに前記振動伝達ロッド８が隙間を有して貫挿される。端面部１ａはケース１と別体に作製してケース１に固定するようにしてもよい。
【００１６】
前記圧縮ばね１１はその両端１１ａ、１１ｂを平行に研削することが好ましい。該圧縮ばね１１の一端面１１ａは、ケース１の端板部１ａの前記貫通孔１ｂの周囲に設けた環状溝１ｃに嵌め込む。また、該圧縮ばね１１の他端は、前記振動伝達ロッド８の鍔部８ａに設けた環状溝８ｂに嵌め込む。鍔部８ａとケース１の内周面との間には隙間が介在し、非接触である。
【００１７】
前記固定板５は、ケース１に設けたタップ孔１ｄにねじ込むねじ１２を、固定板５の周囲に設けた溝５ｃに嵌合することにより、ケース１の開口側に固定される。
【００１８】
前記磁石３は、振動伝達ロッド８の鍔部８ａの圧縮ばね１１装着側と反対側の面に設けた凹部８ｃに嵌め込まれかつ接着されると共に、超磁歪素子２にも接着して取付けられる。また、前記磁石４は、前記固定板５の内面に設けた凹部５ａに嵌合しかつ接着して取付けられ、超磁歪素子２にも接着される。
【００１９】
前記振動伝達ロッド８の先端には雄ねじ８ｄが形成され、該雄ねじ８ｄにナット１３を螺合し、さらに振動伝達板１０に設けたねじ孔１０ａを螺合し、振動伝達板１０とナット１３とでダブルナット構造を構成することにより、振動伝達ロッド８に振動伝達板１０を固定している。
【００２０】
この電磁変換装置は次のようにして組立てることができる。図２に示すように、超磁歪素子２の両端面に磁石３、４を接着して取付ける。次に超磁歪素子２に固着した磁石４を、固定板５の凹部５ａに嵌め込むと共に接着する。続いて磁石３側からコイル７を巻いたボビン６に振動伝達ロッド８および超磁歪素子２を入れてボビン６を固定板５に接着する。次に振動伝達ロッド８の凹部８ｃを磁石３に嵌め、かつ接着することにより、超磁歪素子２および磁石３に振動伝達ロッド８を結合する。次に圧縮ばね１１の一端面１１ｂを振動伝達ロッド８に嵌め、その一端を振動伝達ロッド８の鍔部８ａの環状溝８ｂに嵌め込む。
【００２１】
次にこのようにして組み立てたものを、ロッド８側からケース１に入れ、ロッド８の平面振動板９の接合部側を端板部１ａの貫通孔１ｂに挿通し、かつ圧縮ばね１１の端面１１ａを端板部１ａに設けた環状溝１ｃに嵌め、固定板５をケース１の端面部に嵌める。そしてケース１のタップ孔１ｄにねじ１２をねじ込んでその先端を固定板５の周囲の溝５ｃに嵌め込むことにより、固定板５をケース１に固定する。
【００２２】
次にロッド８の先端の雄ねじ８ｄにナット１３を螺合する。そして振動伝達板１０をそのねじ孔１０ａを雄ねじ８ｄに螺合して取付ける。
【００２３】
この音響用電磁変換装置は、コイル７の両端の不図示のリードから音響信号電流をコイル７に流すことにより、超磁歪素子２が伸縮して振動し、これにより振動伝達ロッド８が振動し、平面振動板９が振動して音声を発する。
【００２４】
この音響用電磁変換装置は、圧縮ばね１１の両端面１１ａ、１１ｂが平行に形成され、かつケース１の環状溝１ｃや振動伝達ロッド８の環状溝８ｂに圧縮ばね１１の両端が嵌合され、圧縮ばね１１の位置が規制されるため、振動伝達ロッド８の位置も規制され、振動伝達ロッド８を貫通孔１ｂの中心に常時位置させることができる。このため、振動伝達ロッド８をケース１に対して非接触状態にして動作させることができる。
【００２５】
また、複数枚の板ばねによって振動伝達ロッドを保持する場合に比較し、簡単な構造で振動伝達ロッド８とケース１との非接触構造を実現できる。また、磁石３、４と振動伝達ロッド８と固定板５とを一体化したので、組立が容易となる。また、超磁歪素子２の両端に密着構造で磁石３、４を設けたので、特許文献２に記載のような磁界発生用コイルの外周に設ける筒状磁石を用いる場合に比較し、磁石３、４は小さくでき、装置の全体構造を簡単にかつ小型化することができる。また、振動伝達機構が簡単になるので、入力信号に対する伸縮量のリニアリティが確保しやすくなる。
【００２６】
図３は本発明による音響用電磁変換装置の他の実施の形態を示す断面図、図４はその組立構造を示す断面図である。本実施の形態は、前記超磁歪素子２が前記固定板５および振動伝達ロッド８が対向する面の一部を直接に接合したものである。このような直接の接合を可能にするため、本実施の形態においては、磁石３Ａ、４Ａをリング状に形成し、その内部に振動伝達ロッド８の突出部８ｄや固定板５の突出部５ｂを嵌め、突出部８ｄ、５ｂを超磁歪素子２に接着している。
【００２７】
このように構成すれば、超磁歪素子２の振動伝達ロッド８に対する振動伝達面と受け面（接合面）の数が減少するので、接合面における接着剤の劣化に伴うガタの発生が少なくなる。このため、振動伝達ロッド８の姿勢の規制が良好に行われ、振動伝達ロッド８のケース１との非接触構造を長期にわたって維持することができる。また、前記ガタの発生が少なくなるので、前記リニアリティを長期にわたって維持することができる。
【００２８】
この超磁歪素子２に固定板５や振動伝達ロッド８を直接接合する構造は、図１に示した固定板５の凹部５ｂやロッド８の凹部８ｃの径を超磁歪素子２の径より小さくし、固定板５や振動伝達ロッド８を超磁歪素子２に直接接合する構造によっても実現できる。また、磁石３Ａ、４Ａのいずれかが無い構造の場合、超磁歪素子２の端面全体がロッド８や固定板５に接合される。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、コイル状の圧縮ばねをケース端板部および振動伝達ロッドの環状溝に嵌合する構造にしたので、圧縮ばねを介して振動伝達ロッドの位置が規制され、簡単な構造で振動伝達ロッドとケースとの非接触構造を実現できる。また、圧縮ばねの両端を研削により平行に形成したので、非接触構造をより安定して実現できる。また、簡単な構造であるため、振動伝達ロッドの振動特性に構成部品の影響が出にくく、特性が良好になる。また、超磁歪素子と、振動伝達ロッドと、バイアス磁界発生用磁石と、固定板とを一体化したので、超磁歪素子の伸縮を効率的に伝達することができ、なおかつ組立が容易で小型の音響用電磁変換装置を提供することができる。
【００３０】
また、超磁歪素子に固定板と振動伝達ロッドとを直接に接合したので、振動伝達のための接合面が減少し、接着面の劣化に伴うガタの発生が少なくなり、振動伝達ロッドの姿勢規制が良好に行われ、さらに、超磁歪素子の伸縮を効率的に伝達することができ、簡単な構造で振動伝達ロッドとケースとの非接触構造を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による音響用電磁変換装置の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１の組立構造を示す断面図である。
【図３】本発明による音響用電磁変換装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【図４】図３の組立構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１：ケース、１ａ：端板部、１ｂ：貫通孔、２：超磁歪素子、３、３Ａ、４、４Ａ：バイアス磁界発生用磁石、５：固定板、５ａ：凹部、５ｂ：突出部、５ｃ：溝、６：ボビン、７：コイル、８：振動伝達ロッド、８ａ：鍔部、８ｂ：環状溝、８ｃ：凹部、９：平面振動板、１０：振動伝達板、１１：圧縮ばね、１１ａ、１１ｂ：端面、１２：ねじ、１３：ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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