(57)【要約】【課題】動電型の電気音響変換器において、そのダイアフラムを薄膜で構成した場合においても、風圧によってダイアフラムが過度に変形してしまうのを未然に防止できるようにする。【解決手段】ダイアフラム１２の膜厚が１５μｍ以下の値に設定された動電型の電気音響変換器１０において、そのヨーク２６の中心部上面に、変形防止構造としてダイアフラムストッパ３０を設ける。そしてこれを、ダイアフラム１２が鳴動時の最大振幅を超えて所定量以上変形したとき、該ダイアフラム１２においてボイスコイル１６の内周側に位置する内周側部分１２Ａに当接させるようにする。この電気音響変換器１０が搭載された折畳み式の携帯用通信機器を折り畳んだとき、ダイアフラム１２には、そのカバー２０に形成された放音孔２０ａを介して風圧が作用するが、ダイアフラムストッパ３０の当接作用によりダイアフラム１２が過度に変形するのを防止する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイアフラムと、このダイアフラムに前端部が固定されたボイスコイルと、このボイスコイルの後端部を収容する筒状磁気間隙が形成された磁気回路ユニットと、上記ダイアフラムを前方側から覆うようにして設けられ、該ダイアフラムからの音を前方へ向けて放射するための放音孔が形成されたカバーとを備えてなり、上記ダイアフラムの膜厚が１５μｍ以下の値に設定された電気音響変換器において、
上記ダイアフラム、磁気回路ユニットおよびカバーのうち少なくとも１つに、上記放音孔を介して上記ダイアフラムに作用する風圧によって該ダイアフラムが過度に変形するのを防止する変形防止構造が設けられている、ことを特徴とする電気音響変換器。
【請求項２】
上記変形防止構造が、上記ダイアフラムが鳴動時の最大振幅を超えて所定量以上変形したとき、該ダイアフラムにおいて上記ボイスコイルの内周側に位置する内周側部分に当接するように設けられたダイアフラムストッパにより構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項３】
上記変形防止構造が、上記ダイアフラムにおいて上記ボイスコイルの内周側に位置する内周側部分の径方向断面形状を凹凸状に設定することにより構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項４】
上記変形防止構造が、上記ダイアフラムにおいて上記ボイスコイルの内周側に位置する内周側部分を略凹球面状に形成することにより構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項５】
上記変形防止構造が、上記放音孔を上記カバーにおいて上記ボイスコイルの前方に位置する環状部位に形成することにより構成されている、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の電気音響変換器。
【請求項６】
上記変形防止構造が、上記放音孔を上記カバーの周壁部に形成することにより構成されている、ことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の電気音響変換器。
【請求項７】
上記変形防止構造が、上記ダイアフラムが鳴動時の最大振幅を超えて所定量以上変形したとき、上記ボイスコイルの後端部に後方側から当接するように設けられたボイスコイルストッパにより構成されている、ことを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、いわゆる動電型の電気音響変換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、動電型の電気音響変換器は、ダイアフラムと、このダイアフラムに前端部が固定されたボイスコイルと、このボイスコイルの後端部を収容する筒状磁気間隙が形成された磁気回路ユニットとを備えてなっている。
【０００３】
その際、例えば特許文献１に記載されているように、多くの電気音響変換器においては、ダイアフラムを保護するため、これを前方側から覆うカバーが設けられている。そして、このカバーには、ダイアフラムからの音を前方へ向けて放射するための放音孔が形成されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１４６４８７号公報
【発明が解決しようとする課題】
近年、携帯電話機等の携帯用通信機器においては、その液晶画面が大型化してきているので、これに搭載される電気音響変換器は、その小型化を図ることが要請されてきている。ところが、電気音響変換器を小型化すると、その最低共振周波数が上昇してしまい、所期の周波数特性を得ることができなくなってしまう。これに対し、ダイアフラムの膜厚を薄くして１５μｍ以下の値に設定すれば、最低共振周波数の上昇を効果的に抑制することが可能となる。
【０００５】
しかしながら、このようにダイアフラムを薄膜で構成した場合には、次のような問題がある。
【０００６】
すなわち、折畳み式の携帯用通信機器においては、これを折り畳んだとき、大きな風圧が電気音響変換器のカバーの放音孔を介してそのダイアフラムに作用するが、このときダイアフラムが薄膜で構成されていると、風圧によってダイアフラムが過度に変形してしまう、という問題がある。そして、このようにダイアフラムが変形してしまうと、製造時に設定されている音響特性に狂いが生じてしまうおそれがある、という問題がある。
【０００７】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、動電型の電気音響変換器において、そのダイアフラムを薄膜で構成した場合においても、風圧によってダイアフラムが過度に変形してしまうのを未然に防止することができる電気音響変換器を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、所定の変形防止構造を設けておくことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００９】
すなわち、本願発明に係る電気音響変換器は、
ダイアフラムと、このダイアフラムに前端部が固定されたボイスコイルと、このボイスコイルの後端部を収容する筒状磁気間隙が形成された磁気回路ユニットと、上記ダイアフラムを前方側から覆うようにして設けられ、該ダイアフラムからの音を前方へ向けて放射するための放音孔が形成されたカバーとを備えてなり、上記ダイアフラムの膜厚が１５μｍ以下の値に設定された電気音響変換器において、
上記ダイアフラム、磁気回路ユニットおよびカバーのうち少なくとも１つに、上記放音孔を介して上記ダイアフラムに作用する風圧によって該ダイアフラムが過度に変形するのを防止する変形防止構造が設けられている、ことを特徴とするものである。
【００１０】
上記「放音孔」は、単一であってもよいし、複数であってもよい。
【００１１】
上記「変形防止構造」は、カバーの放音孔を介してダイアフラムに作用する風圧によってダイアフラムが過度に変形するのを防止することができるものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。
【００１２】
上記「過度に変形する」とは、鳴動時の最大振幅を超えて、すぐには元のダイアフラム形状に復帰し得ないほど大きく変形することを意味するものである。
【００１３】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る電気音響変換器は、ダイアフラムと、このダイアフラムに前端部が固定されたボイスコイルと、このボイスコイルの後端部を収容する筒状磁気間隙が形成された磁気回路ユニットと、ダイアフラムを前方側から覆うようにして設けられ、該ダイアフラムからの音を前方へ向けて放射するための放音孔が形成されたカバーとを備えてなり、そのダイアフラムの膜厚が１５μｍ以下の値に設定されているが、ダイアフラム、磁気回路ユニットおよびカバーのうち少なくとも１つに、放音孔を介してダイアフラムに作用する風圧によって該ダイアフラムが過度に変形するのを防止する変形防止構造が設けられているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１４】
すなわち、本願発明に係る電気音響変換器が搭載された折畳み式の携帯用通信機器において、使用後にこれを折り畳んだとき、電気音響変換器にはその放音孔を介してダイアフラムに大きな風圧が作用するが、電気音響変換器には変形防止構造が設けられているので、この風圧によってダイアフラムが過度に変形するのを防止することができる。
【００１５】
このように本願発明によれば、動電型の電気音響変換器において、そのダイアフラムを薄膜で構成した場合においても、風圧によってダイアフラムが過度に変形してしまうのを未然に防止することができる。そしてこれにより、製造時に設定されている音響特性に狂いが生じてしまうおそれをなくすことができる。
【００１６】
ところで、携帯用通信機器に搭載される電気音響変換器の多くは、そのダイアフラムにおいてボイスコイルの内周側に位置する内周側部分が略凸球面状に形成されているので、この内周側部分が風圧によって容易に略凹球面状に変形しやすくなる。
【００１７】
そこで上記構成において、ダイアフラムが鳴動時の最大振幅を超えて所定量以上変形したとき、その内周側部分に当接するように設けられたダイアフラムストッパにより上記変形防止構造を構成するようにすれば、簡単な構成によりダイアフラムの変形防止を図ることができる。
【００１８】
あるいは上記構成において、ダイアフラムの内周側部分の径方向断面形状を凹凸状に設定することにより上記変形防止構造を構成することも可能である。この変形防止構造においては、ダイアフラムの内周側部分の剛性を高めることができるので、これにより該内周側部分が過度に変形してしまうのを防止することができる。このような変形防止構造を採用した場合にも、簡単な構成によりダイアフラムの変形防止を図ることができる。なお、ダイアフラムにおいて特に変形しやすいのは内周側部分であるが、ボイスコイルの外周側に位置する外周側部分についても径方向断面形状を凹凸状に設定するようにすれば、ダイアフラムの変形防止を一層確実に図ることができる。
【００１９】
このようにする代わりに、ダイアフラムの内周側部分を略凹球面状に形成することにより上記変形防止構造を構成することも可能である。この変形防止構造においては、ダイアフラムの内周側部分を最初から略凹球面状に形成しておくことにより該内周側部分が過度に変形してしまうのを防止することができる。このような変形防止構造を採用した場合にも、簡単な構成によりダイアフラムの変形防止を図ることができる。
【００２０】
また上記構成において、ダイアフラムからの音を前方へ向けて放射するための放音孔を、カバーにおいてボイスコイルの前方に位置する環状部位に形成することにより、上記変形防止構造を構成することも可能である。この変形防止構造においては、ダイアフラムにおいて比較的剛性が高い部分に風圧を作用させることにより、その内周側部分および外周側部分が過度に変形してしまうのを防止することができる。このような変形防止構造を採用した場合には、放音孔の形成位置を工夫するだけの簡単な構成によりダイアフラムの変形防止を図ることができる。
【００２１】
あるいは上記構成において、放音孔をカバーの周壁部に形成することにより、上記変形防止構造を構成することも可能である。この変形防止構造においては、ダイアフラムに対して面直方向に直接大きな風圧が作用しないようにすることにより、その内周側部分および外周側部分が過度に変形してしまうのを防止することができる。このような変形防止構造を採用した場合にも、放音孔の形成位置を工夫するだけの簡単な構成によりダイアフラムの変形防止を図ることができる。
【００２２】
また上記構成において、ダイアフラムが鳴動時の最大振幅を超えて所定量以上変形したとき、ボイスコイルの後端部に後方側から当接するように設けられたボイスコイルストッパにより、上記変形防止構造またはその一部を構成するようにすれば、ダイアフラム全体が大きく変形して該ダイアフラムに無理な力が作用するのを未然に防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２４】
図１は、本願発明の一実施形態に係る電気音響変換器１０を、上向きに配置した状態で示す側断面図であり、図２は、その平面図である。
【００２５】
これらの図に示すように、本実施形態に係る電気音響変換器１０は、外径が５〜２０ｍｍ程度の外径を有する動電型の電気音響変換器であって、折畳み式の携帯電話機等の携帯用通信機器に搭載された状態でレシーバあるいはスピーカとして使用されるようになっている。
【００２６】
この電気音響変換器１０は、ダイアフラム１２と、このダイアフラム１２の外周縁部１２ａを支持するフレーム１４と、前端部がダイアフラム１２の環状平坦部１２ｂに固定されたボイスコイル１６と、このボイスコイル１６の後端部を収容する筒状磁気間隙が形成された磁気回路ユニット１８と、ダイアフラム１２を前方側から覆うカバー２０とを備えてなっている。
【００２７】
ダイアフラム１２は、その膜厚が１５μｍ以下の値（例えば１０μｍ程度）に設定されている。このダイアフラム１２において環状平坦部１２ｂの内周側に位置する内周側部分１２Ａは、凸球面状に形成されており、環状平坦部１２ｂの外周側に位置する外周側部分１２Ｂは、その径方向断面形状が凸円弧状に設定されている。そして、このダイアフラム１２は、電気音響変換器１０の鳴動時に、図１において２点鎖線で示す最大振幅の範囲内で振動するようになっている。
【００２８】
フレーム１４は、リング状に形成されており、その外周端部には環状フランジ部１４ａが形成されている。そして、このフレーム１４における環状フランジ部１４ａの内周側には、ダイアフラム１２を支持するダイアフラム支持部１４ｂが形成されており、このダイアフラム支持部１４ｂの内周側には、周方向複数箇所に複数の放音孔１４ｃが形成されている。なお、このフレーム１４には、ボイスコイル１６のコイル端末が導通固定された１対の端子プレート２８が埋設固定されている。
【００２９】
磁気回路ユニット１８は、略トレー状に形成された鋼製のベース２２と、比較的厚い円板状に形成されたマグネット２４と、比較的薄い円板状に形成された鋼製のヨーク２６とからなり、そのベース２２の外周部においてフレーム１４の内周端部に固定されている。
【００３０】
カバー２０は、略逆トレー状に形成された鋼製板で鋼製されており、その外周縁部においてフレーム１４のダイアフラム支持部１４ｂに固定されている。このカバー２０の中心部には、ダイアフラム１２からの音を前方へ向けて放射するための円形の放音孔２０ａが形成されている。
【００３１】
本実施形態においては、磁気回路ユニット１８におけるヨーク２６の中心部上面に、小径の円板状に形成された合成樹脂製のダイアフラムストッパ３０が設けられている。このダイアフラムストッパ３０は、ダイアフラム１２が鳴動時の最大振幅を超えて所定量以上変形したとき、その内周側部分１２Ａに当接して、ダイアフラム１２が過度に変形するのを防止する変形防止構造として機能するようになっている。
【００３２】
また本実施形態においては、磁気回路ユニット１８におけるベース２２の周壁内面下端部にリング状に形成された合成樹脂製のボイスコイルストッパ３２が、もう１つの変形防止構造として設けられている。このボイスコイルストッパ３２は、ダイアフラム１２が鳴動時の最大振幅を超えて所定量以上変形したとき、ボイスコイル１６の後端部に後方側から当接するようになっている。
【００３３】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【００３４】
本実施形態に係る電気音響変換器１０は、上述したように折畳み式の携帯用通信機器に搭載された状態で、レシーバあるいはスピーカとして使用されるようになっているが、このような携帯用通信機器において使用後にこれを折り畳んだとき、電気音響変換器１０には、そのカバー２０の放音孔２０ａを介してダイアフラム１２に大きな風圧が作用する。その際、このダイアフラム１２は薄膜で構成されているので、その凸球面状の内周側部分１２Ａが風圧によって凹球面状に変形しようとする。
【００３５】
しかしながら本実施形態においては、ヨーク２６の中心部に設けられたダイアフラムストッパ３０が、変形しようとする内周側部分１２Ａの中心部位に当接してそれ以上の変形を防止するようになっているので、これにより内周側部分１２Ａが凹球面状に変形してしまうのを未然に防止することができる。
【００３６】
このように本実施形態によれば、ダイアフラムストッパ３０が変形防止構造として設けられているので、ダイアフラム１２が薄膜で構成されているにもかかわらず、風圧によってダイアフラム１２が過度に変形してしまうのを未然に防止することができる。そしてこれにより、製造時に設定されている音響特性に狂いが生じてしまうおそれをなくすことができる。
【００３７】
しかも本実施形態においては、ベース２２の周壁内面下端部に設けられたボイスコイルストッパ３２が、ボイスコイル１６の後端部に後方側から当接して、ダイアフラム１２が後方へ大きく変形するのを防止するようになっているので、これによりダイアフラム１２が予期しない変形をしたり、ダイアフラム１２に無理な力が作用してしまうのを未然に防止することができる。
【００３８】
なお本実施形態においては、ダイアフラムストッパ３０が、円板状に形成されておりヨーク２６の中心部上面に設けられているが、ダイアフラム１２が鳴動時の最大振幅を超えて所定量以上変形したときその内周側部分１２Ａに当接し得るように構成されたものであれば、これ以外の形状や配置を採用してもよいことはもちろんである。
【００３９】
また本実施形態においては、ダイアフラムストッパ３０およびボイスコイルストッパ３２の材質が合成樹脂であるものとして説明したが、その具体的材質については、特に限定されるものではなく、例えばシリコーン樹脂やサーモエラストマ等の軟質樹脂が採用可能である。あるいは、硬質樹脂を採用することも可能であり、また、例えばゴムや金属等のような合成樹脂以外の材質を採用することも可能である。
【００４０】
図３は、上記実施形態の第１変形例を示す、図１と同様の図である。
【００４１】
この図に示すように、本変形例においては、上記実施形態のようなダイアフラムストッパ３０は設けられておらず、代わりに、ダイアフラム１２の内周側部分１２Ａの径方向断面形状が凹凸状に設定されており、これにより変形防止構造を構成するようになっている。また本変形例においては、ダイアフラム１２の外周側部分１２Ｂについても、その径方向断面形状が凹凸状に設定されている。なお本変形例においても、電気音響変換器１０の基本的構成は上記実施形態と同様であり、またボイスコイルストッパ３２が設けられている点も上記実施形態と同様である。
【００４２】
本変形例の変形防止構造においては、ダイアフラム１２の内周側部分１２Ａの剛性を高めることにより該内周側部分１２Ａが過度に変形してしまうのを防止することができる。このような変形防止構造を採用した場合にも、簡単な構成によりダイアフラム１２の変形防止を図ることができる。また本変形例においては、ダイアフラム１２の外周側部分１２Ｂについても、その剛性を高めることができるので、ダイアフラム１２の変形防止を一層確実に図ることができる。
【００４３】
図４は、上記実施形態の第２変形例を示す、図１と同様の図である。
【００４４】
この図に示すように、本変形例においては、上記実施形態のように放音孔２０ａがカバー２０の中央部ではなく、カバー２０においてボイスコイル１６の前方に位置する環状部位に形成されており、これにより変形防止構造を構成するようになっている。その際、放音孔２０ａは周方向に所定間隔をおいて複数個形成されている。なお本変形例においても、電気音響変換器１０の基本的構成は上記実施形態と同様であり、またボイスコイルストッパ３２が設けられている点も上記実施形態と同様である。
【００４５】
本変形例の変形防止構造においては、カバー２０においてボイスコイル１６の前方に位置する環状部位に放音孔２０ａが形成されていることにより、ダイアフラム１２において比較的剛性が高い環状平坦部１２ｂに風圧を作用させることができるので、その内周側部分１２Ａおよび外周側部分１２Ｂが過度に変形してしまうのを防止することができる。このように本変形例においては、放音孔２０ａの形成位置を工夫するだけの簡単な構成によりダイアフラム１２の変形防止を図ることができる。
【００４６】
図５は、上記実施形態の第３変形例を示す、図１と同様の図である。
【００４７】
この図に示すように、本変形例においては、放音孔２０ａがカバー２０の中央部ではなく周壁部に形成されており、これにより変形防止構造を構成するようになっている。その際、放音孔２０ａは周方向に所定間隔をおいて複数個形成されている。なお本変形例においても、電気音響変換器１０の基本的構成ついては上記実施形態と同様であり、またボイスコイルストッパ３２が設けられている点についても上記実施形態と同様である。
【００４８】
本変形例の変形防止構造においては、カバー２０の周壁部に放音孔２０ａが形成されていることにより、ダイアフラム１２に対して面直方向に直接大きな風圧が作用しないようにすることができるので、その内周側部分１２Ａおよび外周側部分１２Ｂが過度に変形してしまうのを防止することができる。このように本変形例においても、放音孔２０ａの形成位置を工夫するだけの簡単な構成によりダイアフラム１２の変形防止を図ることができる。
【００４９】
図６は、上記実施形態の第４変形例を示す、図１と同様の図である。
【００５０】
この図に示すように、本変形例においては、ダイアフラム１２の内周側部分１２Ａが凹球面状に形成されており、これにより変形防止構造を構成するようになっている。
【００５１】
上記実施形態においては、その磁気回路ユニット１８が、ボイスコイル１６の内周側にマグネット２４が配置された内磁型ユニットとして構成されているが、本変形例においては、ボイスコイル１６の外周側にマグネット２４が配置された外磁型ユニットとして構成されている。これ以外の構成については、ボイスコイルストッパ３２が設けられている点も含めて上記実施形態と同様である。
【００５２】
本変形例の変形防止構造においては、ダイアフラム１２の内周側部分１２Ａが最初から凹球面状に形成されているので、放音孔２０ａを介してダイアフラム１２に大きな風圧が作用しても、略凸球面状のものと違い、物理的に凹方向へのそれ以上の変形が難しいため、その内周側部分１２Ａが過度に変形してしまうのを防止することができる。このような変形防止構造を採用した場合にも、簡単な構成によりダイアフラム１２の変形防止を図ることができる。
【００５３】
なお本変形例においては、磁気回路ユニット１８が外磁型ユニットとして構成されているので、ダイアフラム１２の内周側部分１２Ａが凹球面状に形成されていても、鳴動時に内周側部分１２Ａが磁気回路ユニット１８と干渉してしまうのを容易に回避することができる。
【００５４】
ところで上記実施形態および各変形例においては、その各々の変形防止構造のほかに、ボイスコイルストッパ３２がもう１つの変形防止構造として設けられているものとして説明したが、このボイスコイルストッパ３２が設けられていない構成とした場合においても、ダイアフラム１２において特に変形しやすい内周側部分１２Ａについて、これが過度に変形してしまうのを未然に防止することができる。
【００５５】
あるいは上記実施形態および各変形例において、その各々の変形防止構造が設けられていない構成としても、ボイスコイルストッパ３２が設けられた構成とすれば、ダイアフラム１２全体が大きく変形して該ダイアフラム１２に無理な力が作用するのを未然に防止することができる。
【００５６】
また、上記実施形態および各変形例の変形防止構造を適宜組み合わせて用いるようにすることも可能である。このようにした場合には、ダイアフラム１２の変形防止を一層効果的に図ることができる。
【００５７】
さらに、上記実施形態および各変形例に係る電気音響変換器１０においては、ダイアフラム１２の外形形状が円形であるものとして説明したが、例えば楕円形や角形等の円形以外の外形形状を有するダイアフラムを備えた電気音響変換器においても、上記実施形態および各変形例と同様の構成を採用することにより、これらと同様の作用効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る電気音響変換器を上向きに配置した状態で示す側断面図
【図２】上記電気音響変換器を上向きに配置した状態で示す平面図
【図３】上記実施形態の第１変形例を示す、図１と同様の図
【図４】上記実施形態の第２変形例を示す、図１と同様の図
【図５】上記実施形態の第３変形例を示す、図１と同様の図
【図６】上記実施形態の第４変形例を示す、図１と同様の図
【符号の説明】
１０  電気音響変換器
１２  ダイアフラム
１２Ａ  内周側部分
１２Ｂ  外周側部分
１２ａ  外周縁部
１２ｂ  環状平坦部
１４  フレーム
１４ａ  環状フランジ部
１４ｂ  ダイアフラム支持部
１４ｃ  放音孔
１６  ボイスコイル
１８  磁気回路ユニット
２０  カバー
２０ａ  放音孔
２２  ベース
２４  マグネット
２６  ヨーク
２８  端子プレート
３０  ダイアフラムストッパ
３２  ボイスコイルストッパ
【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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