JP2004186912A - 電気機械振動音響変換器及び携帯端末機器 - Google Patents
電気機械振動音響変換器及び携帯端末機器 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】磁気回路部の十分な振幅を確保しつつ薄型化に対応できる電気機械振動音響変換器を提供すること。
【解決手段】ヨーク３とマグネット４とポールピース５を同心軸上に重ねて構成される磁気回路部２と、磁気回路部２を支持するサスペンション６と、ダイヤフラム７と、磁気回路部２の環状の空隙部に挿入されるボイスコイル８とを備える内磁型の電気機械振動音響変換器１において、磁気回路部２の同心軸を貫通し、磁気回路部２をかしめ固定する非磁性のリベット９と、ポールピース５又はヨーク３のいずれか一方の同心軸周りに設けられ、リベット９のかしめ部９ａを収容する第１座ぐり孔３ａとを備える内磁型の電気機械振動音響変換器１である。
【選択図】 図１
【解決手段】ヨーク３とマグネット４とポールピース５を同心軸上に重ねて構成される磁気回路部２と、磁気回路部２を支持するサスペンション６と、ダイヤフラム７と、磁気回路部２の環状の空隙部に挿入されるボイスコイル８とを備える内磁型の電気機械振動音響変換器１において、磁気回路部２の同心軸を貫通し、磁気回路部２をかしめ固定する非磁性のリベット９と、ポールピース５又はヨーク３のいずれか一方の同心軸周りに設けられ、リベット９のかしめ部９ａを収容する第１座ぐり孔３ａとを備える内磁型の電気機械振動音響変換器１である。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話や小型情報通信端末等の携帯端末機器に搭載され、着信を音響或いは振動によって使用者に知らせる電気機械振動音響変換器に関し、特に、磁気回路部の固定構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来から磁気回路部をボルトやピンで固定した多機能振動アクチュエータ（特許文献１参照）や、磁気回路の中心穴にボルトやピン等の形状をした中心軸を貫通させた振動アクチュエータ（特許文献２参照）や、第１振動部材とホルダーとヨークをはとめで固定した音響振動発生装置（特許文献３参照）や、磁気回路部と第１振動部材をはとめで固定した音響振動発生装置（特許文献４参照）や、磁気回路と振動体を非磁性の支持柱で固定した音声および低周波振動発生用振動アクチュエータ（特許文献５参照）や、磁気回路と振動体を非磁性の支持柱で固定したペイジャー用振動アクチュエータ（特許文献６参照）が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０７０１３号公報（第１図、第２図、第５図、第６図）
【特許文献２】
特開２００２−２３９４５９号公報（第１図〜第３図）
【特許文献３】
ＵＳ００５９５６６２２Ａ（ＦＩＧ．２）
【特許文献４】
ＵＳ００５８６１６８６Ａ（ＦＩＧ．２）
【特許文献５】
特開２０００−３０８８４９号公報（第１図〜第４図）
【特許文献６】
特開平１１−２７９２１号公報（第１図〜第４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の多機能振動アクチュエータ（特許文献１）や振動アクチュエータ（特許文献２）や音響振動発生装置（特許文献３）や音響振動発生装置（特許文献４）や低周波振動発生用振動アクチュエータ（特許文献５）やペイジャー用振動アクチュエータ（特許文献６）は、リベットがヨークやポールピースの端面上でかしめられており、かしめ部分の厚み分だけ電気機械振動音響変換器の厚みが増してしまうという問題点がある。一方、電気機械振動音響変換器の厚みを薄くすると、磁気回路部とハウジング端面との隙間が小さくなるため、磁気回路部の十分な振幅を確保できないという問題点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、磁気回路部の十分な振幅を確保しつつ薄型化に対応した電気機械振動音響変換器を提供することである。
【０００６】
請求項１記載の発明は、ヨークと板状のマグネットと板状のポールピースを同心軸上に重ねて構成される磁気回路部と、前記磁気回路部を支持するサスペンションと、前記磁気回路部に対向配置されるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムに設けられ、前記磁気回路部の環状の空隙部に挿入されるボイスコイルとを備える内磁型の電気機械振動音響変換器において、前記磁気回路部の同心軸を貫通し、前記磁気回路部をかしめ固定する非磁性のリベットと、前記ポールピース又は前記ヨークのいずれか一方の前記同心軸周りに設けられ、前記リベットのかしめ部を収容する第１座ぐり孔と、を備える内磁型の電気機械振動音響変換器である。
【０００７】
かしめ部は、ポールピース又はヨークに設けられた第１座ぐり孔に収容される。この第１座ぐり孔の深さは、かしめ部を完全に収容できる程度の深さでもよいし、また、かしめ部の高さより浅くてもよい。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記サスペンションは、前記ダイヤフラムと対向する位置で前記磁気回路部を支持する構造である内磁型の電気機械振動音響変換器である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に加えて、前記ヨークが、有底筒状に形成され、前記磁気回路部を収容するハウジングの内壁面に対して微小間隙を隔てて位置する張り出し部を備えるものである内磁型の電気機械振動音響変換器である。
【００１０】
ヨークの張り出し部は、ハウジングの内壁面に対して微小間隙を隔てて位置しているため、空気制動が起こる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、ヨークと板状のマグネットと板状のポールピースを同心軸上に重ねて構成される磁気回路部と、前記磁気回路部を支持する上下２枚のサスペンションと、前記磁気回路部に対向配置されるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムに設けられ、前記磁気回路部の環状の空隙部に挿入されるボイスコイルとを備える内磁型の電気機械振動音響変換器において、前記磁気回路部の同心軸を貫通し、前記磁気回路部をかしめ固定する非磁性のリベットと、前記ポールピース又は前記ヨークのいずれか一方の前記同心軸周りに設けられ、前記リベットのかしめ部を収容する第１座ぐり孔と、を備える内磁型の電気機械振動音響変換器である。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の前記ヨーク及び前記ポールピースが前記マグネットの位置決め用の座ぐり部を備えるものであるの内磁型の電気機械振動音響変換器である。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の前記ポールピース又は前記ヨークのいずれか一方の前記同心軸周りに設けられ、前記リベットの頭部を収容する第２座ぐり孔を有する内磁型の電気機械振動音響変換器である。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電気機械振動音響変換器を備えた携帯端末機器である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る電気機械振動音響変換器１は、図１に示すように、磁気回路部２と、磁気回路部２を支持するサスペンション６と、磁気回路部２に対向配置されるダイヤフラム７と、磁気回路部２の環状の空隙部Ｇ１に挿入されるボイスコイル８とを備える。この電気機械振動音響変換器１は、ボイスコイル８に可聴周波数の信号電流が流れると、ダイヤフラム７が振動して着信音、メロディ、音声などの可聴音を発するようになっている。また、電気機械振動音響変換器１は、ボイスコイル８に周波数１２０〜１６０Ｈｚの信号電流が流れると、磁気回路部２とサスペンション６とを含む機械振動系が振動するようになっている。
【００１６】
磁気回路部２は、有底円筒状のヨーク３と、円盤状のマグネット４と、円盤状のポールピース５とを同心軸上に重ねて構成される。この磁気回路部２は、中心軸に貫通するリベット９で固定されている。
【００１７】
リベット９は、洋白、銅、アルミ、真鍮、タングステン等の非磁性部材で形成されている。このリベット９は、ポールピース側から挿入され、マグネット４とヨーク３を貫通し、端部がヨーク３の外径方向に向かってかしめられている。また、かしめ部９ａは、ヨーク３の第１座ぐり孔３ａに収容されており、ヨーク３の下端面に対してカバー１２方向に突出しないようにかしめられている。
【００１８】
ヨーク３は、図１及び図２に示すように、有底円筒状に形成されており、ハウジング１０の内壁面に対して微小間隙を隔てて位置するように張り出し部を備えるように形成されている。このヨーク３は、第１座ぐり孔３ａと、段部面３ｂと、サスペンション逃げ部３ｃと、モールド部の逃げ部３ｄと、貫通孔３ｅと、マグネット位置決め用の座ぐり部３ｉとを有しており、磁性材で形成されている。貫通孔３ｅは、ヨーク３の中心軸上に形成されており、リベット９が貫通するようになっている。
【００１９】
第１座ぐり孔３ａは、円柱状の凹部であり、リベット９のかしめ部９ａを収容できるようにヨーク３の下端面に設けられている。なお、第１座ぐり孔３ａの凹形状は、円柱状に限られるものではない。また、図１ではかしめ部９ａが第１座ぐり孔３ａに完全に収容されているが、第１座ぐり孔３ａの深さは、かしめ部９ａを完全に収容するほど深くなくてもよい。従って、第１座ぐり孔３ａの深さは、かしめ部９ａの高さより浅くてもよい。
【００２０】
マグネット４の位置決め用の座ぐり部３ｉは、ヨーク３に設けられている。この座ぐり部３ｉの直径は、マグネット４を位置決めできるように、マグネット４の直径とほぼ同径に形成されている。
【００２１】
段部面３ｂは、サスペンション６の円環部をあてがい固定する外端面３ｇから段下げされて形成されている。この段部面３ｂは、磁気回路部２の振動の際、ハウジング１０の環状段部１０ａと当接するようになっている。また、この外端面３ｇからサスペンション６の円環部と嵌合する外径を有するリング状の止め枠３ｈが立ち上げて設けられている。この止め枠３ｈには、切欠部３ｆが１２０度毎に設けられており、サスペンション６の嵌合部６ａと嵌合し、サスペンション６の円周方向のずれを規制するようになっている。
【００２２】
サスペンション逃げ部３ｃは、図３に示すサスペンション６のアーム６ｂと対向する箇所に、ヨーク３の円周方向に沿って凹形状に形成されている。このサスペンション逃げ部３ｃは、アーム６ｂが撓むための空間として機能するようになっている。このため、磁気回路部２の振動の際、ヨーク３は、アーム６ｂが撓んでも磁気回路部２の振動を妨げないようになっている。
【００２３】
モールド部の逃げ部３ｄは、図１及び図２に示すように、サスペンション逃げ部３ｃの更に外周側に設けられ、ヨーク３の円周方向に沿ってヨーク外周縁を切り欠いて形成されている。
【００２４】
サスペンション６は、図１及び図３に示すように、その突片６ｄがハウジング１０のモールド部１０ｂで固定されており、ダイヤフラム７と対向する位置で磁気回路部２を支持するようになっている。このサスペンション６は、図３に示すように、磁気回路部２を弾性支持するリング状の板バネである。
【００２５】
サスペンション６は、嵌合部６ａをヨークの切欠部３ｆに嵌め込むように、円環部６ｃを止め枠３ｈの外側に嵌めると、アーム６ｂの位置がサスペンション逃げ部３ｃの位置と対応するようになっている。このため、ヨーク３は、その外端面３ｇと円環部６ｃを接合することによりサスペンション６に取り付けられている。
【００２６】
マグネット４の位置決め用の座ぐり部５ａは、ポールピース５に設けられている。この座ぐり部５ａの直径は、マグネット４を位置決めできるように、マグネット４の直径とほぼ同径に形成されている。このように、ヨーク３とポールピース５にマグネット４の位置決め用の座ぐり部３ａ・５ａを設けると、マグネット４を位置決めすることができ、マグネット４の径方向のずれを規制することができる。
【００２７】
ダイヤフラム７とカバー１２は、各々の外周縁でハウジング１０に支持固着されている。ダイヤフラム７には、ボイスコイル８が設けられている。ボイスコイル８は、円環状に形成されており、磁気回路部２の環状の空隙部Ｇ１に挿入されている。
【００２８】
ハウジング１０は、磁気回路部２を収容する円環状の筐体である。ハウジングの内面には、環状段部１０ａが設けられており、この環状段部１０ａは、磁気回路部２の振動の際、ヨーク３の段部面３ｂと当接し、磁気回路部２の振動を制限するようになっている。
【００２９】
端子金具１１は、図４及び図５に示すように、ハウジング１０の外側に設けられている。この端子金具１１は、ボイスコイル８のリード線と電気的に接合されている。
【００３０】
次に、本実施形態に係る電気機械振動音響変換器１のクリアランスＧ２について詳述する。クリアランスＧ２は、ヨーク３の外周面をハウジング１０の内周面にできるだけ近接させることで形成されている。このため、磁気回路部２が上下に振動する際、ハウジング内の空気は、磁気回路部２の振動に起因した空気圧を微小なクリアランスＧ２に加えることになる。空気圧が加えられた空気は、微小なクリアランスＧ２を通りにくくなるため、ハウジング１０内の空気の移動量が制限される。移動量が制限された空気は、磁気回路部２の振動の動きを受け止めるダンパとして機能する。
【００３１】
これにより、体感振動に必要となる加速度が幅広い周波数帯域で得られる。このため、共振点がその帯域幅から外れ難くなるので、共振点を定め易くなる。
【００３２】
電気機械振動音響変換器１は、ダイヤフラム７から音を発生するという音響発生機能も兼備しているため、ダイヤフラム７とハウジング１０とカバー１２で構成される外枠をすべて気密にしてしまうと、低域音発生の際のダイヤフラム７の振動特性に悪影響を及ぼし、音響特性が劣化してしまう。しかし一方では、電気機械振動音響変換器１内部の空気をダンパとして使うために、空気の流出を制限する必要がある。この二律背反する要素を１つの電気機械振動音響変換器１で実現するために、図４（ｂ）に示すように、ハウジング１０の側面に空気入出用の貫通孔１３を設けている。これにより、空気の出入りがスムーズに行われて音響特性が良好に保たれる。なお、ハウジング１０を気密構造にして、空気入出用の貫通孔をカバー１２に設けてもよい。
【００３３】
上記構成に基づいて、本実施形態に係る電気機械振動音響変換器１の動作を説明する。ボイスコイル８に印加されると、ボイスコイル８と磁気回路部２の間に電磁力が働いて互いに磁気的吸引と反発を繰り返して振動を始める。この時、電流の周波数がある程度高くて可聴周波数領域であれば、ボイスコイル８を接合してあるダイヤフラム７の振動が大きくなり、その振動で着信音、メロディ音、音声等の可聴音を発生する。
【００３４】
一方、サスペンション６の方は固有振動数が低いためほとんど振動しない。電流の周波数が１２０〜１６０Ｈｚの比較的低い周波数であると、ダイヤフラム７は振動しなくなるため音が出なくなり、代わりに磁気回路部２を固定したサスペンション６の振動が大きくなる。すると、磁気回路部２とサスペンション６とで構成される機械振動系が振動し、この機械振動系の全体質量により振動エネルギーが大きくなる。このため、発生した振動がハウジング１０を介して電気機械振動音響変換器１を搭載した携帯電話器に伝わり、使用者に着信を知らせる。
【００３５】
このように、電気機械振動音響変換器１は、発音と振動の２通りの動作を可能にする。
【００３６】
本実施形態では、エアダンパタイプの電気機械振動音響変換器１を例に説明したが、本発明に係る電気機械振動音響変換器１は、エアダンパタイプの電気機械振動音響変換器１に限定されるものではなく、クリアランスＧ２が広い電気機械振動音響変換器であっても良い。
【００３７】
また、本実施形態では、サスペンション６が一つのタイプの電気機械振動音響変換器１を例に説明したが、本発明に係る電気機械振動音響変換器１は、サスペンション６が一つのタイプの電気機械振動音響変換器１に限定されるものではなく、ダブルサスペンションタイプの電気機械振動音響変換器であっても良い。この電気機械振動音響変換器の場合、磁気回路部を支持する上下２枚のサスペンションを備える。
【００３８】
さらに、本実施形態では、リベット９の頭部９ｂがポールピース５の上面からわずかに突出しているが、ポールピース５の上面に第２座ぐり孔を設けて、リベット９の頭部９ｂを収容する構造にしてもよい。ポールピース５に設けた第２座ぐり孔内にリベット９の頭部９ｂを収容することにより、磁気回路部２の振幅量を維持したまま、本発明に係る電気機械振動音響変換器１の厚みをより一層薄くすることができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、第１座ぐり孔３ａがヨーク３に設けられている場合を例に説明したが、第１座ぐり孔は、ヨーク３に設けられる場合に限定されるものではなく、ポールピース５に設けてもよい。リベット９のかしめ部９ａを収容する第１座ぐり孔は、ヨーク３又ポールピース５のいずれに設けてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、第１座ぐり孔にリベットのかしめ部を収容することができるため、磁気回路部の十分な振幅を確保しつつ薄型化に対応できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る電気機械振動音響変換器のＡ−Ａ断面図（図４（ａ）参照）である。
【図２】本実施形態に係る電気機械振動音響変換器のヨークを説明する図である。
【図３】本実施形態に係る電気機械振動音響変換器のサスペンションを説明する図である。
【図４】本実施形態に係る電気機械振動音響変換器の概略を説明する図である。
【図５】本実施形態に係る電気機械振動音響変換器のＢ−Ｂ断面図（図４（ａ）参照）である。
【符号の説明】
１ 電気機械振動音響変換器
２ 磁気回路部
３ ヨーク
３ａ 第１座ぐり孔
３ｂ 段部面３ｂ
３ｃ サスペンション逃げ部
３ｄ モールド部の逃げ部
３ｅ 貫通孔
３ｆ 切欠部
３ｇ 外端面
３ｈ 止め枠
３ｉ マグネットの位置決め用の座ぐり部
４ マグネット
５ ポールピース
５ａ マグネットの位置決め用の座ぐり部
６ サスペンション
６ａ 嵌合部６ａ
６ｂ アーム
６ｃ 円環部
６ｄ 突片
７ ダイヤフラム
８ ボイスコイル
９ リベット
９ａ かしめ部
９ｂ 頭部
１０ ハウジング
１０ａ 環状段部
１０ｂ モールド部
１１ 端子金具
１２ カバー
１３ 空気入出用の貫通孔
Ｇ１ 空隙部
Ｇ２ クリアランス
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話や小型情報通信端末等の携帯端末機器に搭載され、着信を音響或いは振動によって使用者に知らせる電気機械振動音響変換器に関し、特に、磁気回路部の固定構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来から磁気回路部をボルトやピンで固定した多機能振動アクチュエータ（特許文献１参照）や、磁気回路の中心穴にボルトやピン等の形状をした中心軸を貫通させた振動アクチュエータ（特許文献２参照）や、第１振動部材とホルダーとヨークをはとめで固定した音響振動発生装置（特許文献３参照）や、磁気回路部と第１振動部材をはとめで固定した音響振動発生装置（特許文献４参照）や、磁気回路と振動体を非磁性の支持柱で固定した音声および低周波振動発生用振動アクチュエータ（特許文献５参照）や、磁気回路と振動体を非磁性の支持柱で固定したペイジャー用振動アクチュエータ（特許文献６参照）が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０７０１３号公報（第１図、第２図、第５図、第６図）
【特許文献２】
特開２００２−２３９４５９号公報（第１図〜第３図）
【特許文献３】
ＵＳ００５９５６６２２Ａ（ＦＩＧ．２）
【特許文献４】
ＵＳ００５８６１６８６Ａ（ＦＩＧ．２）
【特許文献５】
特開２０００−３０８８４９号公報（第１図〜第４図）
【特許文献６】
特開平１１−２７９２１号公報（第１図〜第４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の多機能振動アクチュエータ（特許文献１）や振動アクチュエータ（特許文献２）や音響振動発生装置（特許文献３）や音響振動発生装置（特許文献４）や低周波振動発生用振動アクチュエータ（特許文献５）やペイジャー用振動アクチュエータ（特許文献６）は、リベットがヨークやポールピースの端面上でかしめられており、かしめ部分の厚み分だけ電気機械振動音響変換器の厚みが増してしまうという問題点がある。一方、電気機械振動音響変換器の厚みを薄くすると、磁気回路部とハウジング端面との隙間が小さくなるため、磁気回路部の十分な振幅を確保できないという問題点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、磁気回路部の十分な振幅を確保しつつ薄型化に対応した電気機械振動音響変換器を提供することである。
【０００６】
請求項１記載の発明は、ヨークと板状のマグネットと板状のポールピースを同心軸上に重ねて構成される磁気回路部と、前記磁気回路部を支持するサスペンションと、前記磁気回路部に対向配置されるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムに設けられ、前記磁気回路部の環状の空隙部に挿入されるボイスコイルとを備える内磁型の電気機械振動音響変換器において、前記磁気回路部の同心軸を貫通し、前記磁気回路部をかしめ固定する非磁性のリベットと、前記ポールピース又は前記ヨークのいずれか一方の前記同心軸周りに設けられ、前記リベットのかしめ部を収容する第１座ぐり孔と、を備える内磁型の電気機械振動音響変換器である。
【０００７】
かしめ部は、ポールピース又はヨークに設けられた第１座ぐり孔に収容される。この第１座ぐり孔の深さは、かしめ部を完全に収容できる程度の深さでもよいし、また、かしめ部の高さより浅くてもよい。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記サスペンションは、前記ダイヤフラムと対向する位置で前記磁気回路部を支持する構造である内磁型の電気機械振動音響変換器である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に加えて、前記ヨークが、有底筒状に形成され、前記磁気回路部を収容するハウジングの内壁面に対して微小間隙を隔てて位置する張り出し部を備えるものである内磁型の電気機械振動音響変換器である。
【００１０】
ヨークの張り出し部は、ハウジングの内壁面に対して微小間隙を隔てて位置しているため、空気制動が起こる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、ヨークと板状のマグネットと板状のポールピースを同心軸上に重ねて構成される磁気回路部と、前記磁気回路部を支持する上下２枚のサスペンションと、前記磁気回路部に対向配置されるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムに設けられ、前記磁気回路部の環状の空隙部に挿入されるボイスコイルとを備える内磁型の電気機械振動音響変換器において、前記磁気回路部の同心軸を貫通し、前記磁気回路部をかしめ固定する非磁性のリベットと、前記ポールピース又は前記ヨークのいずれか一方の前記同心軸周りに設けられ、前記リベットのかしめ部を収容する第１座ぐり孔と、を備える内磁型の電気機械振動音響変換器である。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の前記ヨーク及び前記ポールピースが前記マグネットの位置決め用の座ぐり部を備えるものであるの内磁型の電気機械振動音響変換器である。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の前記ポールピース又は前記ヨークのいずれか一方の前記同心軸周りに設けられ、前記リベットの頭部を収容する第２座ぐり孔を有する内磁型の電気機械振動音響変換器である。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電気機械振動音響変換器を備えた携帯端末機器である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る電気機械振動音響変換器１は、図１に示すように、磁気回路部２と、磁気回路部２を支持するサスペンション６と、磁気回路部２に対向配置されるダイヤフラム７と、磁気回路部２の環状の空隙部Ｇ１に挿入されるボイスコイル８とを備える。この電気機械振動音響変換器１は、ボイスコイル８に可聴周波数の信号電流が流れると、ダイヤフラム７が振動して着信音、メロディ、音声などの可聴音を発するようになっている。また、電気機械振動音響変換器１は、ボイスコイル８に周波数１２０〜１６０Ｈｚの信号電流が流れると、磁気回路部２とサスペンション６とを含む機械振動系が振動するようになっている。
【００１６】
磁気回路部２は、有底円筒状のヨーク３と、円盤状のマグネット４と、円盤状のポールピース５とを同心軸上に重ねて構成される。この磁気回路部２は、中心軸に貫通するリベット９で固定されている。
【００１７】
リベット９は、洋白、銅、アルミ、真鍮、タングステン等の非磁性部材で形成されている。このリベット９は、ポールピース側から挿入され、マグネット４とヨーク３を貫通し、端部がヨーク３の外径方向に向かってかしめられている。また、かしめ部９ａは、ヨーク３の第１座ぐり孔３ａに収容されており、ヨーク３の下端面に対してカバー１２方向に突出しないようにかしめられている。
【００１８】
ヨーク３は、図１及び図２に示すように、有底円筒状に形成されており、ハウジング１０の内壁面に対して微小間隙を隔てて位置するように張り出し部を備えるように形成されている。このヨーク３は、第１座ぐり孔３ａと、段部面３ｂと、サスペンション逃げ部３ｃと、モールド部の逃げ部３ｄと、貫通孔３ｅと、マグネット位置決め用の座ぐり部３ｉとを有しており、磁性材で形成されている。貫通孔３ｅは、ヨーク３の中心軸上に形成されており、リベット９が貫通するようになっている。
【００１９】
第１座ぐり孔３ａは、円柱状の凹部であり、リベット９のかしめ部９ａを収容できるようにヨーク３の下端面に設けられている。なお、第１座ぐり孔３ａの凹形状は、円柱状に限られるものではない。また、図１ではかしめ部９ａが第１座ぐり孔３ａに完全に収容されているが、第１座ぐり孔３ａの深さは、かしめ部９ａを完全に収容するほど深くなくてもよい。従って、第１座ぐり孔３ａの深さは、かしめ部９ａの高さより浅くてもよい。
【００２０】
マグネット４の位置決め用の座ぐり部３ｉは、ヨーク３に設けられている。この座ぐり部３ｉの直径は、マグネット４を位置決めできるように、マグネット４の直径とほぼ同径に形成されている。
【００２１】
段部面３ｂは、サスペンション６の円環部をあてがい固定する外端面３ｇから段下げされて形成されている。この段部面３ｂは、磁気回路部２の振動の際、ハウジング１０の環状段部１０ａと当接するようになっている。また、この外端面３ｇからサスペンション６の円環部と嵌合する外径を有するリング状の止め枠３ｈが立ち上げて設けられている。この止め枠３ｈには、切欠部３ｆが１２０度毎に設けられており、サスペンション６の嵌合部６ａと嵌合し、サスペンション６の円周方向のずれを規制するようになっている。
【００２２】
サスペンション逃げ部３ｃは、図３に示すサスペンション６のアーム６ｂと対向する箇所に、ヨーク３の円周方向に沿って凹形状に形成されている。このサスペンション逃げ部３ｃは、アーム６ｂが撓むための空間として機能するようになっている。このため、磁気回路部２の振動の際、ヨーク３は、アーム６ｂが撓んでも磁気回路部２の振動を妨げないようになっている。
【００２３】
モールド部の逃げ部３ｄは、図１及び図２に示すように、サスペンション逃げ部３ｃの更に外周側に設けられ、ヨーク３の円周方向に沿ってヨーク外周縁を切り欠いて形成されている。
【００２４】
サスペンション６は、図１及び図３に示すように、その突片６ｄがハウジング１０のモールド部１０ｂで固定されており、ダイヤフラム７と対向する位置で磁気回路部２を支持するようになっている。このサスペンション６は、図３に示すように、磁気回路部２を弾性支持するリング状の板バネである。
【００２５】
サスペンション６は、嵌合部６ａをヨークの切欠部３ｆに嵌め込むように、円環部６ｃを止め枠３ｈの外側に嵌めると、アーム６ｂの位置がサスペンション逃げ部３ｃの位置と対応するようになっている。このため、ヨーク３は、その外端面３ｇと円環部６ｃを接合することによりサスペンション６に取り付けられている。
【００２６】
マグネット４の位置決め用の座ぐり部５ａは、ポールピース５に設けられている。この座ぐり部５ａの直径は、マグネット４を位置決めできるように、マグネット４の直径とほぼ同径に形成されている。このように、ヨーク３とポールピース５にマグネット４の位置決め用の座ぐり部３ａ・５ａを設けると、マグネット４を位置決めすることができ、マグネット４の径方向のずれを規制することができる。
【００２７】
ダイヤフラム７とカバー１２は、各々の外周縁でハウジング１０に支持固着されている。ダイヤフラム７には、ボイスコイル８が設けられている。ボイスコイル８は、円環状に形成されており、磁気回路部２の環状の空隙部Ｇ１に挿入されている。
【００２８】
ハウジング１０は、磁気回路部２を収容する円環状の筐体である。ハウジングの内面には、環状段部１０ａが設けられており、この環状段部１０ａは、磁気回路部２の振動の際、ヨーク３の段部面３ｂと当接し、磁気回路部２の振動を制限するようになっている。
【００２９】
端子金具１１は、図４及び図５に示すように、ハウジング１０の外側に設けられている。この端子金具１１は、ボイスコイル８のリード線と電気的に接合されている。
【００３０】
次に、本実施形態に係る電気機械振動音響変換器１のクリアランスＧ２について詳述する。クリアランスＧ２は、ヨーク３の外周面をハウジング１０の内周面にできるだけ近接させることで形成されている。このため、磁気回路部２が上下に振動する際、ハウジング内の空気は、磁気回路部２の振動に起因した空気圧を微小なクリアランスＧ２に加えることになる。空気圧が加えられた空気は、微小なクリアランスＧ２を通りにくくなるため、ハウジング１０内の空気の移動量が制限される。移動量が制限された空気は、磁気回路部２の振動の動きを受け止めるダンパとして機能する。
【００３１】
これにより、体感振動に必要となる加速度が幅広い周波数帯域で得られる。このため、共振点がその帯域幅から外れ難くなるので、共振点を定め易くなる。
【００３２】
電気機械振動音響変換器１は、ダイヤフラム７から音を発生するという音響発生機能も兼備しているため、ダイヤフラム７とハウジング１０とカバー１２で構成される外枠をすべて気密にしてしまうと、低域音発生の際のダイヤフラム７の振動特性に悪影響を及ぼし、音響特性が劣化してしまう。しかし一方では、電気機械振動音響変換器１内部の空気をダンパとして使うために、空気の流出を制限する必要がある。この二律背反する要素を１つの電気機械振動音響変換器１で実現するために、図４（ｂ）に示すように、ハウジング１０の側面に空気入出用の貫通孔１３を設けている。これにより、空気の出入りがスムーズに行われて音響特性が良好に保たれる。なお、ハウジング１０を気密構造にして、空気入出用の貫通孔をカバー１２に設けてもよい。
【００３３】
上記構成に基づいて、本実施形態に係る電気機械振動音響変換器１の動作を説明する。ボイスコイル８に印加されると、ボイスコイル８と磁気回路部２の間に電磁力が働いて互いに磁気的吸引と反発を繰り返して振動を始める。この時、電流の周波数がある程度高くて可聴周波数領域であれば、ボイスコイル８を接合してあるダイヤフラム７の振動が大きくなり、その振動で着信音、メロディ音、音声等の可聴音を発生する。
【００３４】
一方、サスペンション６の方は固有振動数が低いためほとんど振動しない。電流の周波数が１２０〜１６０Ｈｚの比較的低い周波数であると、ダイヤフラム７は振動しなくなるため音が出なくなり、代わりに磁気回路部２を固定したサスペンション６の振動が大きくなる。すると、磁気回路部２とサスペンション６とで構成される機械振動系が振動し、この機械振動系の全体質量により振動エネルギーが大きくなる。このため、発生した振動がハウジング１０を介して電気機械振動音響変換器１を搭載した携帯電話器に伝わり、使用者に着信を知らせる。
【００３５】
このように、電気機械振動音響変換器１は、発音と振動の２通りの動作を可能にする。
【００３６】
本実施形態では、エアダンパタイプの電気機械振動音響変換器１を例に説明したが、本発明に係る電気機械振動音響変換器１は、エアダンパタイプの電気機械振動音響変換器１に限定されるものではなく、クリアランスＧ２が広い電気機械振動音響変換器であっても良い。
【００３７】
また、本実施形態では、サスペンション６が一つのタイプの電気機械振動音響変換器１を例に説明したが、本発明に係る電気機械振動音響変換器１は、サスペンション６が一つのタイプの電気機械振動音響変換器１に限定されるものではなく、ダブルサスペンションタイプの電気機械振動音響変換器であっても良い。この電気機械振動音響変換器の場合、磁気回路部を支持する上下２枚のサスペンションを備える。
【００３８】
さらに、本実施形態では、リベット９の頭部９ｂがポールピース５の上面からわずかに突出しているが、ポールピース５の上面に第２座ぐり孔を設けて、リベット９の頭部９ｂを収容する構造にしてもよい。ポールピース５に設けた第２座ぐり孔内にリベット９の頭部９ｂを収容することにより、磁気回路部２の振幅量を維持したまま、本発明に係る電気機械振動音響変換器１の厚みをより一層薄くすることができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、第１座ぐり孔３ａがヨーク３に設けられている場合を例に説明したが、第１座ぐり孔は、ヨーク３に設けられる場合に限定されるものではなく、ポールピース５に設けてもよい。リベット９のかしめ部９ａを収容する第１座ぐり孔は、ヨーク３又ポールピース５のいずれに設けてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、第１座ぐり孔にリベットのかしめ部を収容することができるため、磁気回路部の十分な振幅を確保しつつ薄型化に対応できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る電気機械振動音響変換器のＡ−Ａ断面図（図４（ａ）参照）である。
【図２】本実施形態に係る電気機械振動音響変換器のヨークを説明する図である。
【図３】本実施形態に係る電気機械振動音響変換器のサスペンションを説明する図である。
【図４】本実施形態に係る電気機械振動音響変換器の概略を説明する図である。
【図５】本実施形態に係る電気機械振動音響変換器のＢ−Ｂ断面図（図４（ａ）参照）である。
【符号の説明】
１ 電気機械振動音響変換器
２ 磁気回路部
３ ヨーク
３ａ 第１座ぐり孔
３ｂ 段部面３ｂ
３ｃ サスペンション逃げ部
３ｄ モールド部の逃げ部
３ｅ 貫通孔
３ｆ 切欠部
３ｇ 外端面
３ｈ 止め枠
３ｉ マグネットの位置決め用の座ぐり部
４ マグネット
５ ポールピース
５ａ マグネットの位置決め用の座ぐり部
６ サスペンション
６ａ 嵌合部６ａ
６ｂ アーム
６ｃ 円環部
６ｄ 突片
７ ダイヤフラム
８ ボイスコイル
９ リベット
９ａ かしめ部
９ｂ 頭部
１０ ハウジング
１０ａ 環状段部
１０ｂ モールド部
１１ 端子金具
１２ カバー
１３ 空気入出用の貫通孔
Ｇ１ 空隙部
Ｇ２ クリアランス
Claims (7)
- ヨークと板状のマグネットと板状のポールピースを同心軸上に重ねて構成される磁気回路部と、前記磁気回路部を支持するサスペンションと、前記磁気回路部に対向配置されるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムに設けられ、前記磁気回路部の環状の空隙部に挿入されるボイスコイルとを備える内磁型の電気機械振動音響変換器において、
前記磁気回路部の同心軸を貫通し、前記磁気回路部をかしめ固定する非磁性のリベットと、
前記ポールピース又は前記ヨークのいずれか一方の前記同心軸周りに設けられ、前記リベットのかしめ部を収容する第１座ぐり孔と、
を備える内磁型の電気機械振動音響変換器。 - 前記サスペンションは、前記ダイヤフラムと対向する位置で前記磁気回路部を支持する構造である請求項１記載の内磁型の電気機械振動音響変換器。
- 前記ヨークは、有底筒状に形成され、前記磁気回路部を収容するハウジングの内壁面に対して微小間隙を隔てて位置する張り出し部を備えるものである請求項２記載の内磁型の電気機械振動音響変換器。
- ヨークと板状のマグネットと板状のポールピースを同心軸上に重ねて構成される磁気回路部と、前記磁気回路部を支持する上下２枚のサスペンションと、前記磁気回路部に対向配置されるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムに設けられ、前記磁気回路部の環状の空隙部に挿入されるボイスコイルとを備える内磁型の電気機械振動音響変換器において、
前記磁気回路部の同心軸を貫通し、前記磁気回路部をかしめ固定する非磁性のリベットと、
前記ポールピース又は前記ヨークのいずれか一方の前記同心軸周りに設けられ、前記リベットのかしめ部を収容する第１座ぐり孔と、
を備える内磁型の電気機械振動音響変換器。 - 前記ヨーク及び前記ポールピースは前記マグネットの位置決め用の座ぐり部を備えるものである請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の内磁型の電気機械振動音響変換器。
- 前記ポールピース又は前記ヨークのいずれか一方の前記同心軸周りに設けられ、前記リベットの頭部を収容する第２座ぐり孔を有する請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の内磁型の電気機械振動音響変換器。
- 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電気機械振動音響変換器を備えた携帯端末機器。
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