特許 6813423 電気機械変換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6813423

(24)【登録日】2020年12月21日

(45)【発行日】2021年1月13日

(54)【発明の名称】電気機械変換器

(51)【国際特許分類】

   H04R 13/00 20060101AFI20201228BHJP

   H04R 11/02 20060101ALI20201228BHJP

   H04R 25/00 20060101ALI20201228BHJP

【ＦＩ】

   H04R13/00

   H04R11/02

   H04R25/00 C

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-86591(P2017-86591)

(22)【出願日】2017年4月25日

(65)【公開番号】特開2018-186378(P2018-186378A)

(43)【公開日】2018年11月22日

【審査請求日】2020年3月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000115636

【氏名又は名称】リオン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110881

【弁理士】

【氏名又は名称】首藤 宏平

(72)【発明者】

【氏名】岩倉 行志

(72)【発明者】

【氏名】舟橋 史考

(72)【発明者】

【氏名】古山 慶

【審査官】 堀 洋介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１７９９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５４４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１３９０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２５８０９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ １３／００

Ｈ０４Ｒ １１／０２

Ｈ０４Ｒ ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気信号を機械振動に変換する電気機械変換器において、
少なくとも２対の磁石と、前記磁石による磁束を導くヨークと、前記電気信号が供給されるコイルとを一体的に配置した構造部と、
前記構造部の内部空間を貫く内側部と、前記内側部から第１の方向の両側に突出した外側部を有し、前記内側部のうち互いに逆向きの前記磁束が導かれる２つの領域を介して前記構造部と磁気回路を構成し、前記磁気回路の磁気力により前記第１の方向と直交する第２の方向に変位するアーマチュアと、
前記アーマチュアに対して前記第２の方向の両側にそれぞれ配置され、前記アーマチュアの前記構造部に対する相対的変位に応じた復元力を前記アーマチュアに付与する１対の弾性部材と、
を備え、
前記１対の弾性部材の各々は、前記ヨークを取り囲む開口部を有し、前記ヨークの一部が前記開口部から前記第２の方向に出っ張ることを特徴とする電気機械変換器。

【請求項2】

前記１対の弾性部材の各々には、前記第１の方向の両側で前記アーマチュアに係合する係合部と、前記ヨークの一部に固定される固定部とが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気機械変換器。

【請求項3】

前記係合部は、前記アーマチュアに対向する凹部であることを特徴とする請求項２に記載の電気機械変換器。

【請求項4】

前記アーマチュアには、前記外側部の幅を前記内側部より大きくして段差部を形成し、
前記１対の弾性部材の各々の前記凹部は、前記段差部に係合することを特徴とする請求項３に記載の電気機械変換器。

【請求項5】

前記ヨークには、前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向の両側に突出部が形成され、前記固定部は前記突出部にそれぞれ固定されることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の電気機械変換器。

【請求項6】

前記１対の弾性部材の各々は、板状部材により形成されたバネ部材であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電気機械変換器。

【請求項7】

前記アーマチュアには、前記２対の磁石にそれぞれ対向する２対の平板状のポールピースが取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の電気機械変換器。

【請求項8】

前記ポールピースは、前記２つの領域を介して対向する前記磁石と前記第２の方向から見て同一の形状を有することを特徴とする請求項７に記載の電気機械変換器。

【請求項9】

前記ポールピースの表面にそれぞれポールピース側磁石を設け、前記ポールピース側磁石は前記第２の方向から見て前記磁石と同一の形状を有することを特徴とする請求項８に記載の電気機械変換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気信号を機械振動に変換する電気機械変換器に関し、特にアーマチュア、ヨーク、コイル、磁石等からなる駆動部を備えた電気機械変換器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

補聴器等に用いられる電気機械変換器は、アーマチュア、ヨーク、コイル、磁石などからなる駆動部を備え、コイルに供給される電気信号に応じてアーマチュアを駆動し、アーマチュアと他の部材との間の相対的な振動に変換するように構成される。この種の電気機械変換器としては、平板状のアーマチュアと、このアーマチュアに復元力を付与する弾性部材とを用いた種々の構造が提案されている。例えば、特許文献１には、磁石、ヨーク、コイル等からなる構造部の内部空間を貫くアーマチュアと、アーマチュアの変位に応じた復元力を付与するバネ部材（弾性部材）とを設け、このバネ部材をアーマチュアの外側部とヨークの弾性部材取付部とに係合した構造が開示されている。また例えば、特許文献２には、前述の内部空間を貫くアーマチュアと、アーマチュアの変位に応じた復元力を付与するバネ部材（弾性機構）とを設け、このバネ部材の両側の係合部をアーマチュアの両側に係合し、かつバネ部材と構造部とを部分的に溶接により固定した構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５６５３５４３号公報

【特許文献2】特許第５５７９３３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の構造においては、例えば、特許文献１の図６に示すような構造を有するバネ部材２５がアーマチュアの外側部の厚み方向の両側に係合されている。そのため、複雑な形状のバネ部材２５をアーマチュアの両側に併せて４つ配置する必要があり、高精度で微細な加工が要求されるので、電気機械変換器の高コスト化を招き、構成部品の小型化にも支障を来す。また、特許文献２の構造においては、例えば、特許文献２の図１に示す上下１対の弾性部材２０、２１は、溶接部にてヨークに固定されつつ構造部を覆うように配置され、各々がアーマチュアの両側に係合されている。製造工程において、通常、電気機械変換器を保管パレットから取り出す際や後工程の際、上下にヨークが出っ張っていれば、そのヨークに接触しても問題は生じないが、特許文献２の構造によれば、外部に露出した弾性部材２０、２１に接触して外力が加わりやすく、アーマチュアと構造部の相対的な位置関係がずれる可能性がある。

【0005】

本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、アーマチュアへの復元力を付与する弾性部材を設ける場合、構造が簡単で組立ての作業性が高く、構成部品の小型化に適し、取り扱いの際のアーマチュアと構造部との間の位置ずれを防止し得る電気機械変換器を実現するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明は、電気信号を機械振動に変換する電気機械変換器において、少なくとも２対の磁石（１４）と、前記磁石による磁束を導くヨーク（１０）と、前記電気信号が供給されるコイル（１１）とを一体的に配置した構造部と、前記構造部の内部空間を貫く内側部と、前記内側部から第１の方向（Ｘ）の両側に突出した外側部を有し、前記内側部のうち互いに逆向きの前記磁束が導かれる２つの領域を介して前記構造部と磁気回路を構成し、前記磁気回路の磁気力により前記第１の方向と直交する第２の方向（Ｚ）に変位するアーマチュア（１２）と、前記アーマチュアに対して前記第２の方向の両側にそれぞれ配置され、前記アーマチュアの前記構造部に対する相対的変位に応じた復元力を前記アーマチュアに付与する１対の弾性部材（１３）とを備えて構成され、前記１対の弾性部材の各々は、前記ヨークを取り囲む開口部（Ａ）を有し、前記ヨークの一部が前記開口部から前記第２の方向に出っ張ることを特徴としている。

【0007】

本発明の電気機械変換器によれば、構造部の内部空間を貫くアーマチュアと、アーマチュアの変位に応じた復元力を付与する１対の弾性部材が設けられ、各々の弾性部材の開口部がヨークを取り囲みつつ、ヨークが開口部から第２の方向に出っ張った配置となっている。そのため、電気機械変換器を取り扱う際、上下に出っ張ったヨークに触れることになるため、弾性部材に触れて加わる外力に起因してアーマチュアが構造部に対して相対的に位置ずれを生じることを有効に防止することができる。この場合、比較的構造が簡単な１対の弾性部材を設ければよいので、組立てが容易となり電気機械変換器の小型化にも適している。

【0008】

本発明の１対の弾性部材の各々には、第１の方向の両側でアーマチュアに係合する係合部と、ヨークの一部に固定される固定部とを形成することができる。このような構造を有する弾性部材は、固定部を介してヨークに固定し、かつ係合部を介してアーマチュアの第１の方向の両側に係合するので、構造を複雑化することがなくアーマチュアに対して確実に復元力を付与することができる。なお、弾性部材の係合部としては、例えば、アーマチュアに対向する凹部を形成することができる。また、ヨークには、第１の方向及び第２の方向に直交する第３の方向の両側に突出部を形成し、この突出部に固定部をそれぞれ固定することができる。また、１対の弾性部材としては、例えば、それぞれ板状部材により形成されたバネ部材を用いることができる。

【0009】

本発明のアーマチュアには、外側部の幅を内側部より大きくして段差部を形成し、１対の弾性部材の各々の凹部を段差部と係合することができる。これにより、アーマチュアの幅が異なる段差部に対し、１対の弾性部材の凹部を容易に係合可能な構造となる。

【0010】

本発明のアーマチュアには、２対の磁石にそれぞれ対向する２対の平板状のポールピースを取り付けることができる。これにより、アーマチュアは、第２の方向から見てポールピースと磁石が重なる位置に安定的に位置決めすることができる。ここで、アーマチュアの位置決めの効果を高めるため、ポールピースは、２つの領域を介して対向する磁石と第２の方向から見て同一の形状として形成してもよく、また、ポールピースの表面にそれぞれポールピース側磁石を設け、このポールピース側磁石を、第２の方向から見て磁石と同一の形状として形成してもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、アーマチュアへの復元力を付与する１対の弾性部材にヨークを取り囲む開口部を形成し、ヨークが開口部から出っ張るように配置したので、製造工程などで電気機械変換器を取り扱う際に弾性部材に触れることに起因するアーマチュアの位置ずれを防止することができる。また、構造が比較的簡単な１対の弾性部材を用いることができるため、高精度で微細な加工が要求されず、組立ての容易化と構成部品の小型化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態の電気機械変換器における駆動部をＺ方向の一方から見たときの上面図である。

【図2】図１の電気機械変換器における駆動部をＹ方向の一方から見たときの正面図である。

【図3】図１の電気機械変換器における駆動部をＸ方向の一方から見たときの側面図である。

【図4】アーマチュアの全体構造を示す斜視図である。

【図5】バネ部材の全体構造を示す斜視図である。

【図6】本実施形態の電気機械変換器における磁気回路部の分解斜視図である。

【図7】本実施形態の電気機械変換器における駆動部と、その全体を収容するハウジングを取り外した状態の構造を示す図である。

【図8】本実施形態の電気機械変換器の全体を収容するハウジングが一体化された状態の構造を示す図である。

【図9】本実施形態の電気機械変換器において、アーマチュアのＸ方向に対向する２つの領域に、４個の磁石に加えて、４個のポールピースを配置した構造例を示す図である。

【図10】本実施形態の電気機械変換器において、図９における４個の磁石及び４個のポールピースに加えて、４個のポールピース側磁石を配置した構造例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下に述べる実施形態は本発明の技術思想を適用した形態の一例であって、本発明が本実施形態の内容により限定されることはない。

【0014】

以下、図１〜図６を参照して、本実施形態の電気機械変換器の基本構造について説明する。図１〜図３及び図６では、互いに直交するＸ方向（本発明の第１の方向）、Ｙ方向（本発明の第３の方向）、Ｚ方向（本発明の第２の方向）をそれぞれ矢印にて示している。本実施形態の電気機械変換器は、上、下、左、右の方向性を持たないが、以下では説明の便宜のため、各図面内（紙面）の方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に応じて、上、下、左、右の方向を記載する場合がある。

【0015】

図１は、本実施形態の電気機械変換器をＺ方向の一方から見たときの上面図であり、図２は、図１の電気機械変換器をＹ方向の一方から見たときの正面図であり、図３は、図１の電気機械変換器をＸ方向の一方から見たときの側面図である。また、本実施形態の電気機械変換器の特徴的な構成要素に関し、図４はアーマチュア１２の全体構造を示す斜視図であり、図５はバネ部材１３の全体構造を示す斜視図である。また、図６は、本実施形態の電気機械変換器における後述の磁気回路部の分解斜視図である。

【0016】

図１〜図３では、本実施形態の電気機械変換器のうちの駆動部を構成する１対のヨーク１０（１０ａ、１０ｂ）と、コイル１１と、アーマチュア１２と、１対のバネ部材１３（１３ａ、１３ｂ）と、２対（４個）の磁石１４とを示している。この駆動部のうち、１対のヨーク１０、コイル１１、４個の磁石１４は、一体的に配置された本発明の構造部として機能する。すなわち、構造部の内部空間を貫くアーマチュア１２が１対のバネ部材１３を介して構造部に対し可動となるように配置されている。なお、図１〜図６では示されないが、本実施形態の電気機械変換器の全体は一体的に後述のハウジング３０（図７及び図８参照）に収容されている。

【0017】

１対のヨーク１０（１０ａ、１０ｂ）は、上部のヨーク１０ａと下部のヨーク１０ｂがＺ方向に対向配置された状態で、例えば溶接により一体的に固定される。ヨーク１０ａ、１０ｂの材料としては、例えば、４５％Ｎｉのパーマロイ等の軟磁性材料を用いることができる。図６に示すように、上下のヨーク１０ａ、１０ｂの内面側の中央に挟まれるように空芯のコイル１１が配置されている。コイル１１にはＸ方向の両端に開口する貫通孔が形成されるとともに、Ｙ方向の両端に１対の電極１１ａ（図１及び図２参照）が設けられ、コイル１１が電気的に接続されている。コイル１１は、ヨーク１０ａ、１０ｂの内面側と接着剤で固定されている。

【0018】

図６に示すように、ヨーク１０ａ、１０ｂの内面側のＸ方向の両端部には、４個の板状の磁石１４が対称的に配置されている。すなわち、ヨーク１０ａ、１０ｂのＸ方向の一端で上下に対向する１対の磁石１４と、ヨーク１０ａ、１０ｂのＸ方向の他端で上下に対向する１対の磁石１４は、ヨーク１０ａ、１０ｂの内面側にそれぞれ接着固定されている。それぞれの１対の磁石１４の間には空間が形成される。

【0019】

アーマチュア１２は、Ｘ方向に長尺の平板状部材であり、Ｘ方向の一端の１対の磁石１４の間の空間と、コイル１１の貫通孔と、Ｘ方向の他端の１対の磁石１４の間の空間をそれぞれ貫くように配置されている。図４に示すように、アーマチュア１２は、ヨーク１０ａ、１０ｂに対向する空間（構造部の内部空間）に位置する内側部１２ａと、この内側部１２ａのＸ方向の両側に突出した外側部１２ｂからなる。ＸＹ平面において、アーマチュア１２全体の長さＸ１及び幅Ｙ１に対し、内側部１２ａは長さＸ２及び幅Ｙ２を有し、両側の外側部１２ｂの各々はアーマチュア１２全体と同じ幅Ｙ１を有する。この場合、アーマチュア１２は、両側の外側部１２ｂに比べて内側部１２ａが細くなっており（Ｙ１＞Ｙ２）、内側部１２ａと両側の外側部１２ｂの境界部分の４箇所に段差部２０が形成されている。そして、上述した磁石１４がアーマチュア１２の内側部１２ａに対向して配置される。ここで、内側部１２ａの幅Ｙ２は概ね磁石１４の幅と同程度である。アーマチュア１２の材料としては、ヨーク１０ａ、１０ｂと同様、例えば、４５％Ｎｉのパーマロイ等の軟磁性材料を用いることができる。

【0020】

また、アーマチュア１２、ヨーク１０ａ、１０ｂ、コイル１１、及び２対（４個）の磁石１４は、磁気回路を構成する。なお、図１〜図６では示されないが、２対（４個）の磁石１４にそれぞれ対向する２対（４個）のポールピース（磁極片）を含めて磁気回路を構成することも可能であり、この構成については後述する。

【0021】

アーマチュア１２をコイル１１の貫通孔に挿入した状態で、２対（４個）の磁石１４との間には平行な隙間が形成されており、それぞれの隙間がエアギャップを構成する。４カ所のエアギャップは互いにサイズ及び形状が同じであり、アーマチュア１２が通常動作の範囲内でＺ方向に変位したとき、コイル１１及び磁石１４と接触しない程度の適当な隙間となるように形成される。

【0022】

１対のバネ部材１３（本発明の１対の弾性部材）は、開口部Ａを有する板状部材を折り曲げ加工して形成された板バネであり、一方のバネ部材１３ａがアーマチュア１２の上側に配置されるとともに、他方のバネ部材１３ｂがアーマチュア１２の下側に配置されている。図５に示すように、各々のバネ部材１３（１３ａ又は１３ｂ）は、概ね一定の幅及び厚さを有し、中央の四角形状の開口部Ａを取り囲む板状部材により形成される。なお、上下のバネ部材１３ａ、１３ｂはアーマチュア１２を挟んでＺ方向に対称的な構造を有するので、両者に対して図５は共通の構造である。バネ部材１３の材質としては、例えば、ステンレス鋼材（ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４）などを用いることができる。

【0023】

図５において、バネ部材１３の四辺には１対の固定部２１及び１対の凹部２２（本発明の係合部）が形成されている。１対の固定部２１は、各々のヨーク１０の中央でＹ方向に突出する両側の突出部と、その突出部の下面で、例えばレーザ溶接により固定される。１対の固定部２１が位置する２辺は、その両側がアーマチュア１２に向かってＺ方向に屈曲している。そして、それら屈曲した両側の辺の凹部２２は、アーマチュア１２に対向する部分を切り欠いて形成され、各々の凹部２２の両端がアーマチュア１２の内側部１２ａと両側の外側部１２ｂとの間に形成される前述の段差部２０に係合している。よって、図５に示すように、各々の凹部２２のＹ方向の長さＹ３は、アーマチュア１２の内側部１２ａのＹ方向の幅Ｙ２より僅かに大きく設定される。

【0024】

１対のバネ部材１３の役割は、アーマチュア１２が磁気回路内で構造部に対して相対的に変位したとき、その変位の大きさに比例する復元力をアーマチュア１２に与えることにある。この場合、アーマチュア１２のＺ方向の両側に同一構造の１対のバネ部材１３が設けられているので、アーマチュア１２の変位に対する復元力の変化はＺ方向に対して対称的に働くことになる。ここで、図示を省略しているが、バネ部材１３はＺ方向に若干押圧された状態でヨーク１０に固定されるので、アーマチュア１２が１対のバネ部材１３によってＺ方向から常に挟まれる状態になる。このときのアーマチュア１２の釣り合いの位置は、Ｚ方向で対向する２つの磁石１４から見たときに、Ｚ方向において、その対向面から等距離にあることが望ましい。

【0025】

なお、バネ部材１３の寸法パラメータや細部の構造については、多様な設計が可能である。例えば、バネ部材１３の幅、厚さ、各辺の長さ、開口部Ａのサイズ等は、１対の固定部２１及び１対の凹部２２が機能を発揮し、かつアーマチュア１２に与える復元力が得られる限り、多様な寸法形状を採用することができる。バネ部材１３の寸法パラメータは、アーマチュア１２に付与すべき復元力に応じたバネ定数を得られるように設計する必要がある。また、バネ部材１３の開口部Ａを設けたことにより、ヨーク１０の一部である上下面がバネ部材よりＺ方向に出っ張るので、電気機械変換器を取り扱う際、開口部Ａに対向するヨーク１０の上下面を利用することができ、バネ部材１３に外力が加わることによる位置ずれ等を回避することができる。

【0026】

次に、図７及び図８を用いて、本実施形態の電気機械変換器の全体を収容するハウジング３０について説明する。本実施形態の電気機械変換器において、アーマチュア１２に対し、構造部（ヨーク１０、コイル１１、磁石１４）は、コイル１１への電気信号の印加時に流れる電流に応じた駆動力により、アーマチュア１２との間で相対振動が生じる。そのため、アーマチュア１２の両端をハウジング３０と十分な剛性をもって固定することにより、アーマチュア１２と構造部との間に発生した駆動力をハウジング３０に伝達し、それによりハウジング３０に振動を生じさせるものである。

【0027】

図７は、図２に示す構造の駆動部と、その全体を収容するハウジング３０を取り外した状態の構造を示している。また、図８は、電気機械変換器の全体を収容するハウジング３０が一体化された状態の構造を示している。図７においては、図２と同じ方向から見た電気機械変換器と、上部のハウジング部材３０ａと下部のハウジング部材３０ｂとが示される。上下１対のハウジング部材３０ａ、３０ｂは、各辺の凹凸が互いに嵌合する形状に形成され、両者を接着剤等で固定することにより、図８に示すように、電気機械変換器を収容する一体的なハウジング３０となる。ハウジング３０は、駆動部を支持し得る強度を確保することを前提に、例えば、プラスチック材料又はステンレス等の金属材料を用いて形成することができる。

【0028】

図７及び図８に示すように、下部のハウジング部材３０ｂの側面には、基板３１が取り付けられ、この基板３１の表面に、前述のコイル１１の１対の電極１１ａと電気的に接続される１対の電極３２が設けられる。よって、コイル１１の各電極１１ａから延出される配線（不図示）がハウジング部材３０ａの開口を介して各電極３２に接続される。また、電気機械変換器の耐衝撃性を確保する場合には、上下のハウジング部材３０ａ、３０ｂの内面には、内側に突出する複数のストッパー（不図示）を設け、ヨーク１０等の駆動部の可動範囲を制限する構造とすることが望ましい。

【0029】

また、図７に示すように、上下のハウジング部材３０ａ、３０ｂのＸ方向の長さは、アーマチュア１２の長手方向の長さに一致する。そして、アーマチュア１２の両端の部分が上下のハウジング部材３０ａ、３０ｂに挟まれた状態で接着剤等により固定される。なお、ハウジング３０は、アーマチュア１２の両端を除いて、駆動部と接触しない構造となっている。アーマチュア１２とハウジング３０との結合部分は、駆動部で発生した振動がハウジング３０に確実に伝達されるように十分な剛性を持たせる必要がある。

【0030】

以上説明したように、本実施形態の構造によれば、バネ部材１３の開口部Ａを介してＺ方向の上下にヨーク１０が出っ張るとともに、１対のバネ部材１３の各々が１対の固定部２１を介してヨーク１０に固定され、かつ１対の凹部２２を介してアーマチュア１２に係合される簡素な構造となっている。そのため、ハウジング３０に未収納の状態で電気機械変換器を取り扱う場合（例えば、保管パレットからの取り出し時や後工程で持ち運ぶ際）、特許文献２の構造のように、ヨーク１０の上下を覆うバネ部材１３に接触して外力が加わることに起因して、アーマチュア１２と構造部の位置関係がずれる事態を防止することができる。また、特許文献１の構造にようにアーマチュア１２の両側に複雑な構造の４個のバネ部材を配置することは不要であり、電気機械変換器の組立の容易化及び小型化が可能となる。

【0031】

次に、本実施形態の電気機械変換器における磁気回路の作用に関連して、アーマチュア１２が４個の磁石と対向する２つの領域に対して適用可能な構造について説明する。図９は、アーマチュア１２のＸ方向に対向する２つの領域に、それぞれ１対（合計４個）の磁石１４に加えて、それぞれ１対（合計４個）のポールピース１５を配置した構造例である。図９においては、本実施形態の電気機械変換器のうち、ヨーク１０、コイル１１、アーマチュア１２、４個の磁石１４、４個のポールピース１５、を含む部分的な構造に関し、図２と同方向から見たときのＸＺ断面構造図を示しており、他の構成要素については省略している。

【0032】

図９において、アーマチュア１２の２つの領域の位置（磁石１４に対向する位置）には、アーマチュア１２のＺ方向の両側（上下面）にそれぞれ１対（合計４個）のポールピース１５が配置され、各々のポールピース１５が各々の磁石１４と対向している。ポールピース１５と磁石１４はＺ方向から見た平面視で同サイズの矩形である。ポールピース１５と磁石１４の間にはエアギャップ１６が形成され、このエアギャップ１６がＺ方向から見た平面視でポールピース１５及び磁石１４と同サイズの空間となる。

【0033】

一方、図９におけるＺ方向に関して、ポールピース１５の厚さＴａと、磁石１４の厚さＴｂと、エアギャップ１６の厚さＧはいずれも異なる寸法である。このうち、ポールピース１５の厚さＴａは、磁石１４の厚さＴｂ及びエアギャップ１６の厚さＧに比べて大きく設定されている。なお、ポールピース１５の厚さＴａと、磁石１４の厚さＴｂと、エアギャップ１６の厚さＧは所望の条件を満たすように設定されるので、特に限定されるものではない。

【0034】

ここで、コイル１１に電流を流したときは、アーマチュア１２に磁束が発生し、アーマチュア１２が構造部に対してＺ方向に変位する。この場合、図９において、左側の磁石１４と右側の磁石１４は互いに逆向きに着磁されているため、それぞれの磁石１４とＺ方向に重なる領域は互いに逆向きの磁束が導かれる２つの領域に相当する。図９の構造例では、磁石１４と同寸法のポールピース１５を対向して配置することにより、磁石１４とポールピース１５が対向する部分での磁力線の集中を高めることができる。この場合、磁石１４とポールピース１５が相対的にＸ方向又はＹ方向にずれた位置に動く際、マックスウェルの応力に基づき、磁石１４とポールピース１５との間に作用する磁力線が縮もうとする力が働くため、位置ずれを抑制し、磁石１４（構造部）とポールピース１５（アーマチュア１２）の安定的な位置決めに効果がある。

【0035】

次に図１０は、図９の４個のポールピース１５の表面に、さらにポールピース側磁石１７を磁石１４と対向するように配置した構造例である。図１０では、ポールピース１５及びポールピース側磁石１７の両方で図９と同様の厚さＴａに設定され、他の部分の構造については図９と共通である。図１０の構造例を採用することで、軟磁性材料のポールピース１５に比べ、ともに磁化した磁石１４とポールピース側磁石１７が対向することで、より磁力線が集中するため、マックスウェルの応力によるアーマチュア１２の安定的な位置決めにさらに効果がある。

【0036】

以上、本実施形態に基づいて本発明に係る電気機械変換器について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことができる。例えば、本実施形態においては、図４に示すアーマチュア１２の構造や図５に示すバネ部材１３の構造、あるいは他の部材に構造については、本発明に基づく機能を実現し得る限り、多様な構造を採用することができる。

【0037】

また、本発明に係る電気機械変換器は、電気信号を音響に変換して外部に出力する電気音響変換器に対して適用することも可能である。さらに、本発明に係る電気機械変換器は、例えば、使用者の耳甲介腔に装用する補聴器に適用することができる。これにより、電気機械変換器の振動自体とそのハウジング３０の振動によって発生した音の両方を伝達手段として機能させ、使用者の耳に音を伝達することができる。このような電気機械変換器を、例えば、耳甲介腔に装用する補聴器に適用する場合、ハウジング３０の外形形状を耳甲介腔装用に適した形状とすることが望ましい。

【符号の説明】

【0038】

１０…ヨーク
１１…コイル
１２…アーマチュア
１３…バネ部材
１４…磁石
１５…ポールピース
１６…エアギャップ
１７…ポールピース側磁石
２０…段差部
２１…固定部
２２…凹部（係合部）
３０…ハウジング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】