(57)【要約】【課題】スピーカとして機能させることができ、しかも薄型化を図ることができる音響装置を提供する。【解決手段】フレーム２の両側に設けられたベース３，３上には、永久磁石４と駆動コイル６が巻回されたコア５が、振動板１０の面に沿う方向に並列に、対向して設けられている。振動板１０には磁性体１１ａ，１１ｂが設けられ、この磁性体１１ａ，１１ｂが前記永久磁石４と前記コア５との間に位置している。磁性体１１ａ，１１ｂは永久磁石４によって吸引されており、駆動コイル６を通電することで磁性体１１ａ，１１ｂをコア５側へ移動させることができる。このようにして磁性体１１ａ，１１ｂをＸ方向へ振動させることで、振動板１０をＺ方向へ振動させて音を発生させることができる。【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板に設けられた磁性体と、この磁性体に移動力を与える磁気駆動手段を有し、前記磁気駆動手段からの移動力によって前記磁性体を前記振動板の面に沿う方向へ往復移動させることで、前記振動板を前記面に交叉する方向へ振動させることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記磁気駆動手段は、マグネットと、駆動コイルが巻回されたコアを組として構成されており、前記マグネットと前記コアが、前記磁性体を挟む両側に対向して設けられている請求項１記載の音響装置。
【請求項３】
前記磁性体は、前記マグネットにより磁化されて所定の方向へ付勢されており、前記駆動コイルへの通電の切換え動作により前記磁性体が前記コアに接近する方向と前記コアから離れる方向へ振動させられる請求項２記載の音響装置。
【請求項４】
前記振動板には、撓み部が設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載の音響装置。
【請求項５】
前記磁性体は、磁性材料を薄膜状に形成したものである請求項１ないし４のいずれかに記載の音響装置。
【請求項６】
前記磁性体と前記磁気駆動手段が設けられていない前記振動板の裏側に、空間が設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載の音響装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばスピーカとして使用することができる薄型化が可能な音響装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、音響装置として使用される従来のスピーカの構造を示す断面図である。
【０００３】
図５に示す音響装置５０では、フレーム５１の中心に磁性材料で形成された凹状の下部ヨーク５２が設けられ、その中心に永久磁石５３が固定されている。前記永久磁石５３は、例えば図示Ｚ１側がＮ極に図示Ｚ２側がＳ極に磁化されている。永久磁石５３のＺ１側の端面には、磁性材料からなる上部ヨーク５４が固着されており、その外周方向の端面５４ａは所定のギャップＧを空けて下部ヨーク５２の内壁５２ａに対向している。
【０００４】
フレーム５１の外周部には段差部５０ａが設けられており、この段差部５０ａに振動板５６の外周側の縁部が周状に固定されている。前記振動板５６の下部には紙材などで形成されたボビン５９が固定されており、その外周面にはボイスコイル６０が巻回されている。このボイスコイル６０を有するボビン５９は、前記ギャップＧ内に配置されている。
【０００５】
このように形成された音響装置５０では、下部ヨーク５２、永久磁石５３、上部ヨーク５４、ギャップＧおよびボイスコイル６０によって磁気駆動手段が形成されており、永久磁石５３のＮ極、上部ヨーク５４の外縁部、ギャップＧ、ボイスコイル６０、下部ヨーク５２の内壁５２ａおよび永久磁石５３のＳ極を順番に通る経路からなる磁気回路（磁路）が形成されている。
【０００６】
この音響装置５０に接続されたディスクプレーヤから音情報が出力されると、この音情報に基づく電流が前記ボイスコイル６０に流れることによって、ボビン５９がＺ方向へ移動する。この動作により前記振動板５６がＺ方向へ振動して音が発せられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のこの種の音響装置では、磁気回路を形成するための下部ヨーク５２、永久磁石５３及び上部ヨーク５４を、振動板５６の面に対してＺ方向に垂直に重ねる構造であるため、厚み寸法が厚くなって、装置の薄型化を図ることが困難であった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、スピーカなどとしての機能を発揮できるものであって、薄型化を図ることができる音響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】
本発明は、振動板に設けられた磁性体と、この磁性体に移動力を与える磁気駆動手段を有し、前記磁気駆動手段からの移動力によって前記磁性体を前記振動板の面に沿う方向へ往復移動させることで、前記振動板を前記面に交叉する方向へ振動させることを特徴とするものである。
【００１０】
例えば、前記磁気駆動手段は、マグネットと、駆動コイルが巻回されたコアを組として構成されており、前記マグネットと前記コアが、前記磁性体を挟む両側に対向して設けられている。
【００１１】
この場合に、前記磁性体は、前記マグネットにより磁化されて所定の方向へ付勢されており、前記駆動コイルへの通電の切換え動作により前記磁性体が前記コアに接近する方向と前記コアから離れる方向へ振動させられる構成にできる。
【００１２】
上記本発明では、前記マグネットと前記駆動コイルが設けられたコアで構成される磁気回路を振動板に沿ってそれぞれ設けることができ、厚さ方向に重ねる必要がないので、装置の薄型化が可能となる。
【００１３】
また前記振動板には、撓み部が設けられていることが好ましい。この撓み部は、例えば振動板をＵ字状に一体にして形成することができる。
【００１４】
また前記磁性体は、磁性材料を薄膜状に形成したものであることが好ましい。このように磁性体を薄く形成することで、振動板の動作を妨げることがなくなり、振動板を円滑に動作させることができる。
【００１５】
また、前記磁性体と前記磁気駆動手段が設けられていない前記振動板の裏側に、空間が設けられている構成してもよい。この空間を形成すると、この空間内に回路部材などを位置させることができるので、さらに小型化や薄型化することが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の音響装置としてスピーカの一例を示す平面図、図２は図１の２−２線の断面図、図３は図２の一部拡大断面図である。
【００１７】
図１に示す音響装置１は、フレーム２を有している。前記フレーム２は、合成樹脂材料を使用したインジェクション成型や、アルミニウム合金や亜鉛合金などを使用したダイキャスト成型などにより形成されている。
【００１８】
前記フレーム２は、四角皿状に且つ厚み寸法が小さく形成されて、その底面のＸ方向の中央部分がＺ１側に押出成型されている。これにより、図２に示すように、Ｘ方向の両側に凹部２ｂ，２ｃが形成されている。また図２に示すように、前記フレーム２の裏面側では、前記凹部２ｂ，２ｃによってＺ２側に向く凹状の空間２ａが形成されている。
【００１９】
図２に示すように、前記フレーム２の凹部２ｂ，２ｃには、それぞれ樹脂製のベース３，３が固定されている。このベース３，３のＸ方向の端部には、Ｚ１方向へ垂直に立設された取付壁３ａ，３ｂが一体に形成されている。
【００２０】
前記ベース３，３の上面には、それぞれ永久磁石４とコア５が固定されており、前記コア５には駆動コイル６が巻回されている。図１に示すように、前記永久磁石４、コア５及び駆動コイル６は、それぞれＹ方向に細長く形成されており、前記永久磁石４と前記コア５とが所定間隔離れて対向している。また前記コア５は、鉄やフェライトなどの磁性材料により板状に形成されており、前記永久磁石４に対向する先部がＺ１側に傾斜するように折り曲げ形成されている。
【００２１】
なお、本実施の形態では、前記永久磁石４と前記駆動コイル６が設けられたコア５によって磁気駆動手段が構成されている。
【００２２】
前記音響装置１には、前記フレーム２の前面の全体を覆う振動板１０がＸ−Ｙ平面に沿って設けられている。この振動板１０は、紙材、紙材と樹脂フィルムとのラミネート材、または樹脂を含浸した紙材などで四角状に形成されており、前記振動板１０のＸ側の両縁部が、前記ベース３，３と一体に形成された取付壁３ａ，３ｂの上面に接着剤などで固定されている。
【００２３】
図２に示すように、前記取付壁３ａ，３ｂの上面までの高さ寸法は、永久磁石４の上面４ａの高さ寸法よりも高く設定されており、前記振動板１０が取付壁３ａ，３ｂに支持されたときに、前記永久磁石４の上面４ａとの間に隙間が形成されるようになっている。また、Ｚ１側に折り曲げられたコア５の先端も、前記振動板１０に接触しない高さに設定されている。
【００２４】
図１に示すように、前記振動板１０の裏面、すなわち前記磁気駆動手段と対向する面には、Ｙ方向に細長く箔状に形成された磁性体１１ａ，１１ｂが設けられている。この磁性体１１ａ，１１ｂは、鉄やフェライトなどの磁性材料で形成され、前記振動板１０に接着剤などで固定されている。またこの磁性体１１ａ，１１ｂは、それぞれ前記永久磁石４と前記駆動コイル６が設けられたコア５との間に位置している。
【００２５】
前記振動板１０には、前記コア５の内側において、Ｙ方向に延びる１対の撓み部１２ａ，１２ｂが形成されている。この撓み部１２ａ，１２ｂは、振動板１０をＵ字状に折り曲げて形成したものである。
【００２６】
次に、本実施の形態の音響装置１の動作について説明する。
図３に示すように、前記永久磁石４は、例えばＸ方向の内側がＮ極に、外側がＳ極に着磁されている。この永久磁石４のＮ極からＳ極への磁力線の影響により、前記磁性体１１ａは、永久磁石４側へ移動する方向へ常に付勢されている。すなわち、前記駆動コイル６が通電されていない状態では、前記磁性体１１ａに対してＸ２側に位置する永久磁石４へ吸引する力が作用している。なお、凹部２ｃ側に位置するもう一方の磁性体１１ｂは、前記とは逆のＸ１方向へ付勢されている。したがって、駆動コイル６に電流が流れていない状態では、振動板１０は、両側から引張られて撓みの無い状態に設定されている。
【００２７】
そして、駆動コイル６に電流を流すと、前記コア５は前記磁性体１１ａを吸引する力を発生するように磁化されて、前記磁性体１１ａと前記永久磁石４との間に生じる吸引力よりも過大になって、前記磁性体１１ａがＸ１方向へ移動する。また磁性体１１ｂでは、同様にしてＸ２方向へ移動させられる。
【００２８】
このように前記磁性体１１ａがＸ１方向へ、前記磁性体１１ｂがＸ２方向へ移動させられると、撓み部１２ａ，１２ｂによって、振動板１０がＺ１方向またはＺ２方向へ撓み変形させられる。そして駆動コイル６の通電をカットして電流の流れを停止させると、磁性体１１ａ，１１ｂとコア５，５との間での吸引力が消滅して、磁性体１１ａ，１１ｂと永久磁石４，４との間での磁気吸引力によって、前記磁性体１１ａ，１１ｂがそれぞれＸ２方向，Ｘ１方向へ移動させられて振動板１０が両側に引っ張られる初期状態に復帰する。
【００２９】
このように、駆動コイル６に対し通電のオフとオンとを切換える動作を繰り返すことにより、磁性体１１ａ，１１ｂが振動板１０の面に沿うＸ方向へ振動させられる。この磁性体１１ａ，１１ｂの振動動作が、撓み部１２ａと１２ｂとの間において振動板１０のＺ方向への振動動作に変換されて、振動板１０から前記振動に基づいた音が発生する。
【００３０】
本実施の形態では、永久磁石４と、駆動コイル６が設けられたコア５を振動板１０に沿う方向に並べて設けることができるので、磁石とコアを厚み方向に並べて設けるものよりも装置の厚み寸法を薄くできる。
【００３１】
また、この実施の形態では、磁性体及び磁気駆動手段をＸ方向の両端側に設けることができるので、振動板１０の裏側に磁気駆動手段を設ける必要がなくなり、フレーム２の中央に空間２ａを設けることができる。よって、この空間２ａ内に例えば基板などの回路部材を納めて、薄型で且つ小型の装置を構成することも可能になる。
【００３２】
なお、本実施の形態では、音を発生させるためのスピーカの機能を有する装置について説明したが、マイクロホンとしての機能を有する装置にも適用可能である。
【００３３】
マイクロホンとして機能させるには、コアに巻かれたコイルに流れる電流量やその向きを検出することにより可能になる。その検出動作は、前記振動板１０に向けて音が与えられると、その音の音圧によって前記振動板１０がＺ方向に振動させられる。この振動板１０の振動動作によって、磁性体１１ａ，１１ｂがＸ方向に移動させられて、駆動コイル６に磁性体１１ａ，１１ｂの動作に基づいた電流が誘起される。このとき誘起される電流量とその向きを検出することで、前記音に基づいた信号が生成される。
【００３４】
また、本実施の形態では、磁気駆動手段を永久磁石４と駆動コイル６が巻き付けられたコア５で構成しているが、磁性体１１を永久磁石にすると、永久磁石４を削除した構成も可能となってさらに小型化を図ることができる。また、磁気駆動手段を振動板の両側にそれぞれ設けたが、片側のみに設けた構成であってもよい。
【００３５】
図４は、本発明の音響装置の変形例を示す断面図である。
図４に示す音響装置３０は、前記フレーム２の両側がそれぞれ直角に折り曲げられて門型に形成されたフレーム３１を有している。この折り曲げられたフレーム３１の両側の凹部内に前記音響装置１と同様な磁気駆動手段が設けられている。またフレーム３１にはその形状に沿って振動板３２が支持されて、この振動板３２の裏面に磁性体１１ａ，１１ｂが固定されている。なお、その他の構成は同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
図４に示す実施の形態では、磁性体１１ａ，１１ｂをそれぞれ同時にＺ１−Ｚ２方向に振動させることで、Ｘ軸に水平に設定された振動板１０をＺ方向に振動させることができ、スピーカとしての機能を発揮させることができる。またこの場合も、前記したようにマイクとして機能させることもできる。この実施の形態では、装置の薄型化を部分的に達成することができ、例えば、フレーム２で囲まれた内側の空間に他の回路部材などを納めることができる。
【００３７】
また、本発明の音響装置では、図１に示す形状において、Ｙ方向の寸法を短く形成して、Ｘ方向に細長い形状のスピーカやマイクを構成することもできる。
【００３８】
また、前記音響装置１において、凹状に形成された空間２ａの領域のフレーム２Ｒと、前記フレーム２Ｒに対向する振動板１０をそれぞれ透明な部材で形成して、前記空間２ａ内に液晶表示パネルで形成された表示装置や、操作面が設けられた入力装置などを設置して、表示装置の表示画面や入力装置の操作面の前方から音が発生するようにしてもよい。また前記音響装置３０においても、同様にフレーム３１の一部のフレーム３１Ｒと、このフレーム３１Ｒに対向する振動板３２をそれぞれ透明に形成して、表示部材や入力部材を設置可能にしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明した本発明は、振動板に磁性体を設けてこの磁性体を振動板の面に沿う方向に駆動させたものであり、磁気駆動手段を構成する磁気回路部品を振動板に並列に設置することができるので、装置の薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の音響機器を示す平面図、
【図２】図１の２−２線の断面図、
【図３】図２の一部拡大断面図、
【図４】本発明の音響装置の変形例を示す側面図、
【図５】従来の音響機器を示す断面図、
【符号の説明】
２　フレーム
２ａ　空間
２ｂ，２ｃ　凹部
３　ベース
３ａ，３ｂ　取付壁
４　永久磁石
５　コア
６　駆動コイル
１０　振動板
１１ａ，１１ｂ　磁性体
１２ａ，１２ｂ　撓み部
【図１】
2004056202.tif 000003
【図２】
2004056202.tif 000004
【図３】
2004056202.tif 000005
【図４】
2004056202.tif 000006
【図５】
2004056202.tif 000007