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JP2006305453A - 振動装置、噴流発生装置及び電子機器 - Google Patents

振動装置、噴流発生装置及び電子機器 Download PDF

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JP2006305453A JP2005130309A JP2005130309A JP2006305453A JP 2006305453 A JP2006305453 A JP 2006305453A JP 2005130309 A JP2005130309 A JP 2005130309A JP 2005130309 A JP2005130309 A JP 2005130309A JP 2006305453 A JP2006305453 A JP 2006305453A
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Abstract

【課題】
気体の吐出量を低下させることなく、騒音の発生を抑制することができる振動装置、この振動装置を搭載した噴流発生装置、及びこの噴流発生装置を搭載した電子機器を提供すること。
【解決手段】
振動装置15は、フレーム4と、フレーム4に装着された、駆動機構となるアクチュエータ5と、弾性支持部材6によってフレーム4に支持された振動板3とを有している。筐体1の前面1aには、ノズル2a及び2bがそれぞれ複数配列されている。振動板3が上下に振動することでこれらのノズル2a及び2bを介して空気が脈流として吐出される。アクチュエータ5は、例えばボイスコイルモータでなり、ボイスコイル体と、マグネット等の磁気回路部材とが接触しないように駆動する。これにより、気体の吐出量を所望の量に維持しながら騒音の発生を抑制することができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、気体の噴流を発生させるために気体に振動を与えるための振動装置、この振動装置を搭載した噴流発生装置、及びこの噴流発生装置を搭載した電子機器に関する。
従来から、PC(Personal Computer)の高性能化に伴うIC(Integrated Circuit)等の発熱体からの発熱量の増大が問題となっており、様々な放熱の技術が提案され、あるいは製品化されている。その放熱方法として、例えばICにアルミなどの金属でなる放熱用のフィンを接触させて、ICからの熱をフィンに伝導させて放熱する方法がある。また、ファンを用いることにより、例えばPCの筐体内の温まった空気を強制的に排除し、周囲の低温の空気を発熱体周辺に導入することで放熱する方法もある。あるいは放熱フィンとファンとを併用することにより、放熱フィンで発熱体と空気の接触面積を大きくしつつ、ファンにより放熱フィンの周囲の暖まった空気を強制的に排除する方法もある。
しかしながら、このようなファンによる空気の強制対流では、放熱フィンの下流側でフィン表面の温度境界層が生起され、放熱フィンからの熱を効率的に奪えないという問題がある。このような問題を解決するためには、例えばファンの風速を上げて温度境界層を薄くすることが挙げられる。しかし、風速を上げるためにファンの回転数を増加させることにより、ファンの軸受け部分からの騒音や、ファンからの風が引き起こす風切り音などによる騒音が発生するという問題がある。
一方、送風手段としてファンを用いずに、上記温度境界層を破壊し、放熱フィンからの熱を効率よく外気に逃がす方法として、周期的に往復運動する振動板を用いる方法がある(例えば特許文献1、2、3、4参照)。これらの装置のうち、特に特許文献3及び4の装置は、チャンバ内を空間的に概略二分する振動板と、振動板を支持しチャンバに設けられた弾性体と、振動板を振動させる手段とを備えている。これらの装置では、例えば振動板が上方向に変位したときには、チャンバの上部空間の体積が減少するため、上部空間の圧力が上昇する。上部空間は吸排気口を通じて外気と連通しているため、上部空間の圧力上昇によって、その内部の空気の一部が外気中に放出される。一方このとき、振動板を挟んで上部空間と反対側にある下部空間の体積は逆に増加するため、下部空間の圧力が下降する。下部空間は吸排気口を通じて外気と連通しているため、下部空間の圧力減少によって、吸排気口近傍にある外気の一部が下部空間内部に引き込まれる。これとは逆に、振動板が下方向に変位したときには、チャンバの上部空間の体積が増加するため、上部空間の圧力が下降する。上部空間は吸排気口を通じて外気と連通しているため、上部空間の圧力下降によって、吸排気口近傍にある外気の一部が上部空間内部に引き込まれる。一方このとき、振動板を挟んで上部空間と反対側にある下部空間の体積は逆に減少するため、下部空間の圧力は上昇する。下部空間の圧力上昇によって、その内部の空気の一部が外気中に放出される。振動板の駆動は例えば電磁駆動方式が用いられる。このように、振動板を往復運動させることによって、チャンバ内の空気が外気に排出される動作と、外気がチャンバ内に吸気される動作が周期的に繰り返される。このような、振動板の周期的な往復運動によって誘起される空気の脈流が放熱フィン(ヒートシンク)等の発熱体に吹き付けられることにより、放熱フィンの表面にある温度境界層が効率よく破壊され、結果的に放熱フィンが効率良く冷却される。
特開2000−223871号公報(図2) 特開2000−114760号公報(図1) 特開平2−213200号公報(第1図、第3図) 特開平3−116961号公報(第3図、第8図)
しかしながら、発熱体の発熱量が多い場合には、さらに冷却能力の高い、つまり、気体の噴出量の多いデバイスが要求される。特に、CPU(Central Processing Unit)の発熱量は年々増え続けているので、これを効率良く冷却する必要がある。一方、気体噴出量を多くするためには、振動板の振幅を大きくすればよい。しかし、振幅を大きくすると、振動板に撓みが発生し、効果的に気体に振動を与えることができない上、余分なノイズが発生して騒音の原因になるおそれがある。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、気体の吐出量を低下させることなく、騒音の発生を抑制することができる振動装置、この振動装置を搭載した噴流発生装置、及びこの噴流発生装置を搭載した電子機器を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る振動装置は、筐体に含まれた気体を、前記筐体が有する開口を介して脈流として吐出させるために前記気体を振動させる振動装置であって、フレームと、振動板と、前記フレームに装着され、前記振動板を振動可能に支持する支持部材と、前記フレームに装着された磁気回路部材と、前記振動板に装着されるとともに前記磁気回路部材により形成される磁場により移動可能であり、前記振動板が振動するときに前記磁気回路部材への接触を抑制するように構成されたボイスコイル体とを有し、前記振動板を駆動する駆動機構とを具備する。
本発明では、駆動機構は、振動板が振動するときに磁気回路部材への接触を抑制するように構成されたボイスコイル体を有しているので、ボイスコイル体の磁気回路部材への接触による不要なノイズが発生することを抑制できる。したがって、例えば気体の吐出量を所望の量に維持しながら振動板の振動数や振幅等を下げずに、騒音を抑制することができる。
気体は、例えば空気が挙げられるが、これに限らず、窒素、ヘリウムガス、もしくはアルゴンガス等の不活性ガス、あるいはその他の気体であってもよい。
本発明において、前記磁気回路部材は、前記振動板の振動方向に着磁されたマグネットと、前記振動方向の第1の位置で前記マグネットの前記振動板側に装着された磁性体のプレートと、前記プレートとの間に磁気ギャップを形成するとともに前記マグネットとの間に前記スペースを形成する磁性体の筒体とを有するヨークとを有し、前記ボイスコイル体は、先端と、コイルと、前記コイルが巻回されたボビンとを有し、前記先端及び前記コイルのうち少なくも一方が、前記磁気回路部材に接触することを抑制するように、前記スペース内で前記振動方向に移動する。ボイスコイル体は、特に振動方向とは異なる方向に傾いて動いてしまうことにより、ボイスコイル体の先端が磁気回路部材に接触する可能性がある。したがって、その先端及びコイルのうち少なくとも一方が、磁気回路部材に接触することを抑制するようにボイスコイル体が移動すればよい。
例えば、前記支持部材は、前記振動板の振動方向にほぼ垂直な面内であって前記振動方向の第2の位置で前記振動板を支持し、前記ボイスコイル体は、前記第2の位置から前記振動方向に所定の距離だけ離れた第3の位置に前記先端を有し、前記所定の距離は、前記面内における前記振動板の中心から周縁までの長さが最も短い長さである第1の長さと、前記第1の長さの長さ方向における前記周縁から前記フレームまでの長さの半分の長さである第2の長さとを足した第3の長さの関数となるように設定されている。
より具体的には、前記所定の距離がd[mm]、前記第3の長さがR[mm]、前記磁気ギャップがG[mm]、前記スペース内での前記ボイスコイル体の厚さがt[mm]、前記振動板が前記振動方向以外の方向に移動したときの、前記振動板の中心から前記第3の長さにある前記支持部材の前記振動方向の変位がX[mm]の場合、d<[(G−t)R]/(2X)を満たす。
振動装置が搭載される電子機器として、例えばその大きさが、小型の携帯型オーディオ機器から、大型のディスプレイ装置等までを想定する場合、実用的な第3の長さは、R=5〜100となる。
特に、R=10〜40の場合、d=0〜20、またはd=0〜10であることが好ましい。例えば、振動装置が搭載される電子機器として、ポータブルな機器を想定する場合、特に、R=10〜40が最も実用的なものとして想定される。より好ましくは、R=15〜35である。この場合に、上記の式を考慮すると、d=0〜20、またはd=0〜10である。d=0の場合は、プレートがある平面内で支持部材が振動板を支持することになり、振動装置を薄型化することが可能となる。
あるいは、例えば、前記支持部材は、前記振動方向にほぼ垂直な面内であって、前記第1の位置から前記振動方向に所定の距離だけ離れた第2の位置で前記振動板を支持し、前記磁気ギャップが、前記面内における前記スペースの幅より小さい場合、前記所定の距離は、前記面内における前記振動板の中心から周縁までの長さが最も短い長さである第1の長さと、前記第1の長さの長さ方向における前記周縁から前記フレームまでの長さの半分の長さである第2の長さとを足した第3の長さの関数となるように設定されている。
この場合においても、前記所定の距離がd[mm]、前記第3の長さがR[mm]、前記磁気ギャップがG[mm]、前記スペース内での前記ボイスコイル体の厚さがt[mm]、前記振動板が前記振動方向以外の方向に移動したときの、前記振動板の中心から前記第3の長さにある前記支持部材の前記振動方向の変位がX[mm]の場合、d<[(G−t)R]/(2X)を満たせばよい。
この場合も、特に実用的な形態を考慮すると、R=10〜40の場合、d=0〜10、またはd=0〜5であることが好ましい。
本発明において、前記ボイスコイル体は、前記振動方向の、前記第2の位置とは異なる第4の位置で前記振動板に装着されている。第4の位置は、第2の位置よりマグネットに近い側にあってもよい。または、前記第4の位置は、第2の位置よりマグネットから遠い側にあってもよい。これらの場合、コーン形状であったり、側板が設けられる等、平板状でなくてよい。このように、振動板がフラットではなく立体的に構成されることにより、振動板の剛性が高まり、振動板の撓みを抑制して効果的に振動させることができる。その結果、気体の吐出の効率を向上させることができる。特に、第4の位置が第2の位置に対して第1の位置とは振動方向に反対側にある場合、振動装置を薄型化することが可能となる。
振動板の側板は、振動板の振動方向にほぼ平行に立設されていてもよいし、あるいは垂直でなくてもよい。側板は、例えば連続的に設けられていればよい。すなわち、側板は、振動方向にほぼ垂直な平板の周囲、またはそれより内側に設けることができる。
本発明において、前記振動板は、前記支持部材に支持された第1の平板と、前記ボイスコイル体に装着され、前記第1の平板にほぼ平行な第2の平板とを有する。この場合も、振動板が単なる平板状でなく3次元的な構成になるため、振動板の剛性を高めることができる。
本発明において、前記ボイスコイル体は、前記振動方向の、前記第2の位置と同じ位置で前記振動板に装着されている。この場合、振動板は平板状であることが多いが、必ずしも平板状でなくてもよい。
本発明において、前記駆動機構は、前記振動板は、前記支持部材に支持された側板と、前記ボイスコイル体に装着された平板とを有する。あるいは、前記駆動機構は、前記ボイスコイル体に接続され、前記第1の平板及び第2の平板に這わせるように配置された給電線を有する。これらの構成によれば、振動板が振動するとき、振動板と給電線とが一体的に動くので断線を防止することができる。
本発明において、前記振動板は、振動方向にほぼ垂直な、円形、楕円形、多角形、または角円形でなる面を有する。角円形とは、直線と曲線とで囲まれた領域の形であり、例えば角が円形の多角形等が挙げられる。
本発明に係る噴流発生装置は、フレームと、開口を有し、前記フレームを支持するとともに内部に気体が含まれた筐体と、振動することにより前記開口を介して前記気体を脈流として吐出させるための振動板と、前記フレームに装着され、前記振動板を振動可能に支持する支持部材と、前記フレームに装着された磁気回路部材と、前記振動板に装着されるとともに前記磁気回路部材により形成される磁場により移動可能であり、前記振動板が振動するときに前記磁気回路部材への接触を抑制するように構成されたボイスコイル体とを有し、前記振動板を駆動する駆動機構とを具備する。
本発明の他の観点に係る噴流発生装置は、開口を有し、内部に気体が含まれた筐体と、振動することにより前記開口を介して前記気体を脈流として吐出させるための振動板と、前記筐体に装着され、前記振動板を振動可能に支持する支持部材と、前記筐体に装着された磁気回路部材と、前記振動板に装着されるとともに前記磁気回路部材により形成される磁場により移動可能であり、前記振動板が振動するときに前記磁気回路部材への接触を抑制するように構成されたボイスコイル体とを有し、前記振動板を駆動する駆動機構とを具備する。すなわち、フレームがなくてもよく、筐体がそのフレームの機能を有するようにしてもよい。
本発明に係る電子機器は、発熱体と、フレームと、開口を有し、前記フレームを支持するとともに内部に気体が含まれた筐体と、振動することにより前記開口を介して前記気体を前記発熱体に向けて脈流として吐出させるための振動板と、前記フレームに装着され、前記振動板を振動可能に支持する支持部材と、前記フレームに装着された磁気回路部材と、前記振動板に装着されるとともに前記磁気回路部材により形成される磁場により移動可能であり、前記振動板が振動するときに前記磁気回路部材への接触を抑制するように構成されたボイスコイル体とを有し、前記振動板を駆動する駆動機構とを具備する。
本発明に他の観点に係る電子機器は、発熱体と、開口を有し、内部に気体が含まれた筐体と、振動することにより前記開口を介して前記気体を前記発熱体に向けて脈流として吐出させるための振動板と、前記筐体に装着され、前記振動板を振動可能に支持する支持部材と、前記筐体に装着された磁気回路部材と、前記振動板に装着されるとともに前記磁気回路部材により形成される磁場により移動可能であり、前記振動板が振動するときに前記磁気回路部材への接触を抑制するように構成されたボイスコイル体とを有し、前記振動板を駆動する駆動機構とを具備する。すなわち、フレームがなくてもよい。
これらの電子機器としては、コンピュータ(パーソナルコンピュータの場合、ラップトップ型であっても、デスクトップ型であってもよい。)、PDA(Personal Digital Assistance)、電子辞書、カメラ、ディスプレイ装置、オーディオ/ビジュアル機器、携帯電話、ゲーム機器、カーナビゲーション機器、ロボット機器、その他の電化製品等が挙げられる。発熱体としては、例えばICや抵抗等の電子部品、あるいは放熱フィン(ヒートシンク)等が挙げられるが、これらに限られず発熱するものなら何でもよい。
以上のように、本発明によれば、気体の吐出量を低下させることなく、騒音の発生を抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る噴流発生装置を示す斜視図である。図2は、図1に示す噴流発生装置の断面図である。
噴流発生装置10は、後部が円筒状をなす筐体1と、筐体1内に配置された振動装置15とを備えている。筐体1の前面1aには、ノズル2a及び2bがそれぞれ複数配列されている。図2に示すように、筐体1の内部は、振動装置15と、この振動装置15が取り付けられる取付部7によって、上部チャンバ11a及び下部チャンバ11bに分離されている。ノズル2a及び2bが取り付けられている筐体1の前面1aには、ノズル2a及び2bに対応する位置に開口12a及び12bが形成されている。これにより、上部チャンバ11a及び下部チャンバ11bは筐体1の外部の大気にそれぞれ連通している。各チャンバ11aと11bとは、容積がほぼ同じとなっている。すなわち、振動装置15が上部チャンバ11aに配置される分、下部チャンバ11bより上部チャンバ11aの方が図2中の上下方向(厚さ方向)で厚くなっている。これにより、後述するようにノズル2a及び2bから交互に吐出される気体量を同じにすることができ、静音性が向上する。
振動装置15は、例えばスピーカに類似した構成を有している。振動装置15は、フレーム4と、フレーム4に装着された、駆動機構となるアクチュエータ5と、弾性支持部材6によってフレーム4に支持された振動板3とを有している。フレーム4には、フレーム4の内外で筐体1内に含まれた空気を流通させるための流通口4aが形成されている。流通口4aは、複数設けられる構成であってもよいし、長穴が1つ、または複数設けられるであってもよい。
振動板3は、例えば樹脂、紙、または金属でなる。特に、振動板3が紙でなることにより、非常に軽量化される。紙は、樹脂ほど任意な形状に作製しにくいが、軽量化では有利である。振動板3が樹脂の場合、成形により任意の形状に作製しやすい。一方、振動板3が金属の場合、マグネシウムのような軽量で射出成形が可能な材料があるので、場合に応じて使用できる。
図3は、アクチュエータ5を示す拡大断面図である。例えば円筒状のヨーク8の内側に、振動板3の振動方向Sに着磁されたマグネット14が内蔵され、マグネット14には、例えば円板状のヨーク18が取り付けられている。このマグネット14、ヨーク8及び18により図4に示すような磁界が発生し、磁気回路が構成される。以下、マグネット14、ヨーク8及び18を磁気回路部材という。マグネット14とヨーク8との間のスペースには、ボイスコイル体19が出入りするようになっている。ボイスコイル体19は、コイル17が巻回されたコイルボビン9でなる。すなわち、アクチュエータ5はボイスコイルモータでなる。コイル17には、給電線16により、例えば図示しない駆動用のICから電気信号が供給される。ヨーク8はフレーム4の内側中央に固定され、コイルボビン9は振動板3の表面に固定されている。
平板状のヨーク18は、上述のように例えば円板形である。しかし、円でなくても楕円や、矩形状でもよい。ヨーク8は、上述のように円筒状であってもよいが、例えば角柱状であってもよい。ヨーク8やヨーク18の、振動方向Sに垂直な面内での形状は、振動板3の当該面内での形状と相似な形が合理的とも考えられる。
筐体1は、例えば、樹脂、ゴム、または金属でなる。樹脂やゴムは成形で作製しやすく量産向きである。また、筐体1が樹脂やゴムの場合、アクチュエータ5の駆動により発生する音、あるいは振動板3が振動することにより発生する空気の気流音等を抑制することができる。つまり、筐体1が樹脂やゴムの場合、それらの音の減衰率も高くなり、騒音を抑制することができる。さらに、軽量化に対応でき、低コストとなる。樹脂等の射出成形で筐体1が作製される場合は、ノズル2a及び2bと一体で成形することが可能である。筐体1が熱伝導性の高い材料、例えば金属でなる場合、アクチュエータ5から発せられる熱を筐体1に逃がして筐体1の外部に放熱することができる。金属としては、アルミや銅が挙げられる。熱伝導性を考慮する場合、金属に限らず、カーボンであってもよい。金属としては、射出成形が可能なマグネシウム等も用いることができる。アクチュエータ5の磁気回路からの漏れ磁界が機器の他のデバイスに影響する場合は、漏れ磁界を無くす工夫が必要である。その一つが、筐体1を磁性材料、例えば鉄等にすることである。これにより、漏れ磁界はかなりのレベルで低減される。さらに、高温での使用や、特殊用途ではセラミックスの筐体であってもよい。
上述したように、放熱のために筐体1に高熱伝導材料が用いられる場合、フレーム4も熱伝導性の高い材料を用いることが好ましい。この場合、フレーム4も金属やカーボンが用いられる。しかし、熱伝導をあまり考慮しない場合、フレーム4は、例えば樹脂が用いられる。樹脂であれば、安価で軽量なフレームを射出成形で作製することができる。フレーム4の一部を磁性体とすることもできる。これにより、その磁性体でアクチュエータ5のヨークを構成することができ、磁束密度を高めることも可能である。
弾性支持部材6は、例えばゴムや樹脂等でなる。弾性支持部材6はベローズ状をなし、上面から見る場合、円環形状をなしている。振動板3は、主にアクチュエータ5により支持されるが、振動板3の振動方向Sとは垂直方向の振れである横振れを防止するために、弾性支持部材6は振動板3を支持する機能を有している。また、弾性支持部材6は、上記したように、チャンバ11a及び11bを分離し、振動板3が振動するときに、チャンバ11a及び11b間での気体の流通を阻止する。弾性支持部材6は、ベローズ状をなしているが、その山部と谷部の個数は、図2に示すようにそれぞれ1つずつが好ましい。1つの谷部、または1つの山部だけの場合、図2中の上下方向の高さが高くなり、薄型化に反し、山部及び谷部が複数ある場合、振動板3が振動するときに振動方向S以外の複雑な動きが発生し、効率が落ちる可能性があるからである。
しかしながら、弾性支持部材6は、図2に示すような形状に限られず、山部(または谷部)が1つで構成されたものでもよいし、あるいは、山部及び谷部がそれぞれ2以上設けられた構成であってもよい。あるいは弾性支持部材6は、図2で見た断面が平板状であってもよい。
なお、筐体1にはノズル2a及び2bが設けられる構成としたが、ノズルではなく、筐体1に単に開口が設けられている構成であってもかまわない。
以上のように構成された噴流発生装置10の動作について説明する。
アクチュエータ5に例えば正弦波の交流電圧が印加されると、振動板3は正弦波振動を行う。これにより、チャンバ11a及び11b内の容積が増減する。チャンバ11a及び11bの容積変化に伴い、それらチャンバ11a及び11bの圧力が変化し、これに伴い、それぞれノズル2a及び2bを介して空気の流れが脈流として発生する。例えば、振動板3がチャンバ11aの容積を増加させる方向に変位すると、チャンバ11aの圧力は減少し、チャンバ11bの圧力は増加する。これによりノズル2aを介して筐体1の外部の空気がチャンバ11a内に流れ込み、チャンバ11bにある空気がノズル2bを介して外部に噴出される。逆に、振動板3がチャンバ11aの容積を減少させる方向に変位すると、チャンバ11aの圧力は増加し、チャンバ11bの圧力は減少する。これによりチャンバ11aにある空気がノズル2aを介して外部に噴出され、ノズル2bを介して外部の空気がチャンバ11b内に流れ込む。ノズル2a及び2bから空気が噴出されるときにノズル2a及び2bの周囲の気圧が低下することにより、当該周囲の空気が各ノズルから噴出される空気に巻き込まれる。すなわち、これが合成噴流である。このような合成噴流が、発熱体や高熱部に吹き付けられることにより、当該発熱体や高熱部を冷却することができる。
一方、ノズル2a及び2bから空気が噴出されるときに、各ノズル2a及びノズル2bから独立して騒音が発生する。しかしながら、各ノズル2a及びノズル2bとで発生する各音波は逆位相の音波であるため互いに弱められる。これにより、騒音が抑制され、静音化を図ることができる。
図5は、上記のチャンバが1つの場合の噴流発声装置を示す断面図である。この噴流発生装置20では、上部が開口された筐体21のその開口部に振動装置15が装着されることにより、筐体21内にチャンバ11が形成されている。チャンバ11は、ノズル2を介して外部と連通している。筐体21の形状は、例えば図1に示すように、ノズル2とは反対側の後部が円筒状でなるものであってもよいが、これに限られない。このように構成された噴流発生装置20では、振動板3が図中上下に振動することにより、チャンバ11の圧力変化に伴ってノズル2を介して空気が外部に吐出されたり、チャンバ11内に吸入されたりする。このように、チャンバ11が1つであっても空気を脈流として吐出することができる。
次に、以上説明した噴流発生装置10または20の振動装置15についてより詳細に説明する。そこで、その説明の前に、図6及び図7を参照して、振動板の横揺れの防止手段について説明する。
図6に示す振動装置25が有する振動板13には、その周縁に側板13aが立設されている。この振動板13の振動方向Sに垂直な平面内での形状は例えば円形である。このように側板13aがあることにより、振動板13の剛性を高めることができるので、より効率的に空気に圧力変化を与えることができる。また、振動板13が変形しにくいので余分なノイズ等も低減することができる。側板13aがあることは、上記横揺れの防止には直接は関係ないが、側板13aがあることによって、振動方向Sに2つの弾性支持部材6を配列させて備え付けることができる。これにより、弾性支持部材6が1つの場合に比べ、振動板13が振動するときに、振動方向S以外の方向へ移動すること、つまり、振動板13が、例えば図9に示すように傾いて横揺れを起こすことを抑制することができる。
図7に示す振動装置35についても、弾性支持部材6と、別の弾性支持部材26(横揺れ防止用のダンパ)とがあることによって、振動板3の横揺れを抑制している。この振動装置35は、一般的なスピーカの構造とほぼ同様の構造を有している。
これらの振動装置25及び35は、そのように横揺れを抑えることにより、以下のような利点がある。すなわち、横揺れにより図9で示したようにボイスコイル体19が傾いて、磁気回路部材に接触したりすることで発生するノイズや騒音を抑えることができる。
例えばポータブルな電子機器として、ラップトップ型PC等の電子機器に噴流発生装置が搭載されることを想定した場合、所望の空気吐出量を得るために、噴流発生装置は既存の軸流ファンと同程度の大きさとなることが期待される。上記図2等で示す振動板3及び弾性支持部材6が円形の場合は、その直径(例えば後述の図8で示すRの2倍)が40mmから80mm程度、あるいは50mmから80mm程度、筐体1の厚さが20mm以下位である。この程度の大きさで、十分な冷却能力を持たせるには、本発明者の経験から、振動板の振れは4mmp-p(peak to peak) 程度(振幅が2mm程度)持たせることが望ましい。振動の周波数を上げると振幅を小さくすることが可能だが、50Hzを超えるあたりから騒音が大きくなる。したがって、所望の空気吐出量を得ながら低騒音の噴流発生装置を実現するには、やはり振幅が4mmp-p程度が必要となる。径が50mm程度、厚さが20mm以下で振れが4mmp-p取れる振動装置は、スピーカを考えた場合でもない。
スピーカの場合は振動板が4mm振れるものは中音域〜低音域のウーハタイプで、このような大振幅を実現するためには、図6に示したように、2つの弾性支持部材6の距離を極力離したり、図7に示したように、横揺れ防止用のダンパ26を用意したりすればよい。しかしながら、図6及び図7に示すように、2つの弾性支持部材6等で振動板13等が支持される場合、弾性支持部材が1つの場合に比べその振動板が振動するときに該振動板に働く抵抗力が大きくなる。その分、アクチュエータ5の消費電力も増える。そうは言いながらも、弾性支持部材6が1つのみでは、振動板3に大きな振幅を発生させた場合には、横揺れが発生して上述のように騒音が発生する。
そこで、上述の噴流発生装置10または20に搭載される振動装置15では、弾性支持部材は1つのみ設けられる構成とし、振動板3に働く抵抗力を小さくしつつも、後述するような構造によって振動板3の横揺れを極力小さくしている。これにより、ボイスコイル体19が磁気回路部材に接触することを防止している。以下、これについて説明する。
図8は、振動装置15の主にアクチュエータ5及び振動板3を示す断面図である。図9は、振動板3が振動方向Sに振動するときに、ボイスコイル体19と振動板3とが傾いた状態を示す図である。このような振動板3の横揺れの状態を定量化するため、以下のように定義する。
振動板3の図中左右方向における中心:点O
円筒状ヨーク8とマグネット14との間のスペースの幅(後述するように磁気ギャップに相当):G[mm]
ボイスコイル体19の当該スペース内での厚さ:t[mm]
振動板3の中心Oからボイスコイル体19の垂直壁まで距離:r [mm]
振動板3の中心Oから周縁までの長さと、その周縁からフレーム4までの長さの半分の長さとを足した長さ(中心Oから点Pまでの長さ):R[mm]
振動方向Sにおける、弾性支持部材6が振動板3の周縁を支持する位置[2](第2の位置)からボイスコイル体19の上部先端19aの位置[3](第3の位置)までの距離:d[mm]
弾性支持部材6における、振動板3の周縁からフレーム4までの長さの半分の長さ位置:点P
振動板3に傾きが生じたときの、上記点Pの振動方向S(本来の振動方向)における変位量:X[mm](図9参照)
上記点Pの変位量がXの場合に、ボイスコイル体19の先端19aの、上記振動方向Sに直交する方向における変位量:Y[mm](図9参照)
なお、厚さtは、コイルボビン9とこれに巻回されたコイル17とを含む厚さである。図8及び図9は、プレート状ヨーク18の径がマグネット14の径とほぼ同じ場合を示しているため、この場合、上記スペースの幅Gは、プレート状ヨーク18と円筒状ヨーク8とのギャップ、つまり磁気ギャップと同じ値となる。
上記点Pの変位量Xが生じた場合、振動板3は、ほぼ点Oを中心に回転する。図10に示すように、振動板3が点Oを中心に角度θだけ回転した場合、直角三角形RXと、直角三角形dYとは相似であるので、Yは次式(1)で表すことができる。
Y≒(d・X)/R・・・(1)
変位量Yは微小であるので、rに依存する変位量(例えば、図9に示すように振動板3が傾くことによって回動する場合、その回動によってボイスコイル体19の先端19aが、図中、上方へ向かう変位量)は無視することができる。したがって、式(1)は十分に正確な近似となる。
ボイスコイル体19のスペースG内での寸法マージンmは、次式(2)で表すことができる。
m=(G−t)/2・・・(2)
mは片側のマージンを示しており、ここでのマージンは、スペースGがボイスコイル体19の両側に均等にあると仮定している。設計によっては内側か外側のマージンを多く取る場合もあり得る。とにかく、ボイスコイル体19の先端19aの変位Yがマージンmを超えると、磁気回路部材に先端19aが接触する。先端19aが磁気回路部材に接触しないようにするためには、
Y<m・・・(3)
となるため、式(1)、(2)及び(3)より、
[(d・X)/R]<[(G−t)/2]・・・(4)
となる。すなわち、dが次式(5)を満足すればよい。
d<[(G−t)R]/(2X) ・・・(5)
式(5)より、弾性支持部材6により振動板3が支持される支持面である第2の位置[2]から、先端19aまでの距離dが短いほど、ボイスコイル体19が磁気回路部材に接触しにくくなる。変位量Xの現実的な値として約0.5mmを想定すると、dは次のようになる。
d<(G−t)R・・・(6)
上記Xの値として約0.5mmが当てはまる場合とは、現実的なRとして、R=10〜40、あるいはR=15〜35の場合となる。
実際に発明者が作製した振動装置の寸法で、dがどの程度か見積もってみる。G=0.94mm、t=0.35mm、R=22mm、r=8mmで、dの値は13mmとなる。つまり、実際に発明者が作製したアクチュエータでは、dを13mm以下にすれば、弾性支持部材6が1つしか設けられていない場合であっても、接触による騒音を防ぐことができる。実験では、確実に騒音が低減され、かなり静音性が向上した。dの取り得る範囲として、R=10〜40の場合、d=0〜20であり、より好ましくはd=0〜10である。
これらの値は振動装置15の各部の寸法、マージンに依存するが、先に述べたようなラップトップ型のPCを想定した大きさでは、dの寸法は20mm以下、より好ましくは10mm以下となることが望ましいと言える。
以上のように、本実施の形態によれば、dが適切な値に設定されることにより、振動板3が振動するときにボイスコイル体19が磁気回路部材への接触することを抑制することができる。したがって、空気の吐出量を所望の量に維持しながら振動板の振動数や振幅等を下げずに、騒音を抑制することができる。つまり、本実施の形態によれば、上述したように、振動板の径が比較的小さいスピーカでは考えられないウーハが持つような振幅を維持しつつも、横揺れによる騒音を抑制することができる。
また、弾性支持部材が1つでよいので、低消費電力を達成することができ、構造が単純化され、軽量化にも寄与する。さらに、ボイスコイル体19と磁気回路部材との接触がないのでアクチュエータ5の耐久性も向上する。
上記では、R=10〜40としが、Rはこの範囲に限られない。本実施の形態に係る振動装置15や噴流発生装置10が搭載される電子機器のうち小型のものとしては、例えばフラッシュメモリやハードディスクを搭載したオーディオプレーヤや、ICボイスレコーダ等が挙げられる。また、上記電子機器のうち大型のものとしては、例えば20インチ以上、30インチ以上のディスプレイ機器、あるいは50インチ以上の大型のディスプレイ機器等が挙げられる。このような観点から、Rの可能性としては、5〜100が考えられる。また、Rが40を超える場合、振動板の振幅は上記したような4mmp-pより大きな振幅で駆動することが好ましい。
図11は、本発明の他の実施の形態に係る振動装置を示す断面図である。この振動装置45の振動板13は、例えば図6で示す振動板13と同様の構成であり、側板13aを有する。側板13aは、その下端において、第2の位置[2]の支持面で弾性支持部材6により支持されている。ボイスコイル体19の先端19aの位置を、図11中、第3の位置[3]とする。この場合も、第2の位置[2]と第3の位置[3]との距離dが上記式(5)または(6)を満たすように、振動装置45が構成される。これにより、ボイスコイル体19がマグネット14、ヨーク8及び18等の磁気回路部材に接触することを防止することができる。図11に示すような形態の場合、dが比較的大きくなりやすい。これは、コイルボビン9が振動板13に取り付けられる取付面(第4の位置[4])に対して、ボイスコイル体19から見て遠い位置に支持面(第2の位置[2])があるからである。すなわち、側板13aの下端に支持面(第2の位置[2])があるからである。dは、上記式(5)または(6)を満たすために、極力小さいことが望ましい。dが小さいほど、ボイスコイル体19が磁気回路部材に接触しにくくなる。
したがって、図12に示す、さらに別の実施の形態に係る振動装置55のように、振動板13の向きが、図11で示す場合と振動方向Sで逆向きであればよい。この場合、側板13aが、図中上向きに立設されるので、側板13aの上端に支持面(第2の位置[2])がくる。これにより、図11に示す場合に比べ、dを小さくすることができる。あるいは、振動板がコーン状の場合、図13に示すように、振動板3の上端を弾性支持部材6の支持面(第2の位置[2])とすればよい。これにより、dを小さくできる。図12及び図13に示す振動装置55及び65によれば、振動装置の薄型化を達成しつつ、ボイスコイル体19が磁気回路部材に接触することを防止することができる。
なお、以降の説明において、コイルボビン9が振動板3に装着される位置を第4の位置[4]とする。この場合、第4の位置が第2の位置よりマグネット14から遠い側に位置することになる。一方、図8や図11等に示す振動装置では、第4の位置が第2の位置よりマグネット14に近い側に位置することになる。
図14は、さらに別の実施の形態に係る振動装置を示す断面図である。図16は、図14に示すアクチュエータ105の拡大断面図である。振動装置75が有する振動板23は、例えば平板状でなる。振動板23が平板状でなることにより、弾性支持部材6に支持される位置(第2の位置[2])が、コイルボビン9が振動板23に取り付けられる位置(上述の第4の位置)とほぼ同じとなる。このように、振動板23がフラットであることにより、構造がシンプルになる。シンプルな構造であれば、振動板23が振動して、チャンバ内に圧力変化を発生させるときに、渦等の発生を少なくすることができる。これにより、気流音による騒音を低減することができる。
振動装置75のマグネット24に装着されたプレート状ヨーク38は、マグネット24の径より大きな径を有している。マグネット24を収容するヨーク28は、例えば円筒状をなし、図16に示すように、磁気ギャップGを形成するために突出部28aが内側に突出している。この場合、磁気ギャップGは、マグネット24と円筒状ヨーク28の内周面28bとの間のスペースの幅Fより小さくなり、磁気ギャップGが最も狭くなるようにしておく。この場合において、例えば図15及び図17に示すように振動板23が横揺れにより傾いた場合、ボイスコイル体19のコイル17の一部が、図17の破線の円Bで示す位置で、突出部28aに接触する。ボイスコイル体19の先端19aは内周面28bに接触する可能性もあるが、それより先に、部分Bで接触が起こる。このように、ボイスコイル体19の各箇所のうち、弾性支持部材6による振動板23の支持面(第2の位置[2])に近い部分ほど、その変位量Y(図15参照)は小さくなる。このような構造により、振動板23の傾きに対するマージンがより大きくなる。ギャップGの大きさにもよるが、上述したようにボイスコイル体19の先端19aが磁気回路部材に接触する状態より、部分Bで接触する状態の方が起こりにくくなる。
振動装置75では、図14に示すように、振動方向Sにおける、マグネット24に装着されたプレート状ヨーク38の中心位置を第1の位置[1]とする。そして、第1の位置[1]と第2の位置[2]との距離をd'とした場合、式(5)と同様に、次式(7)を満たせばボイスコイル体19が磁気回路部材に接触しない。
d'<[(G−t)R]/(2X) ・・・(7)
ここで、d'は通常、上記dよりも小さくすることは設計上容易で、その分、ボイスコイル体19の変位は小さく、傾きに対するマージンは大きいと言える。式(6)と同様に、Xに現実的な値を見積もるとd'は次のようになる。
d'<(G−t)R・・・(8)
なお、図8と図16との比較の説明を容易にするために、図8においてもd'を示した。また、図11〜図13においても第1の位置[1]を示した。
d'の取り得る範囲として、R=10〜40の場合、d' =0〜10であり、より好ましくはd' =0〜5である。
図14に示す振動装置75の構造で、さらに振動板23の傾きに対するマージンを大きくするには、プレート状ヨーク38の装着位置(第1の位置[1])と振動板23の支持位置(第2の位置[2])とをできるだけ近づければよい。つまり、図18に示す、さらに別の実施の形態に係る振動装置85のように、d'=0となるように設計すればよい。この振動装置85は、振動板13が有する側板13aの上端が弾性支持部材6によって支持される。
図19は、図18に示す振動装置85の振動板が横揺れして傾いた状態を示す断面図である。この場合、θは、次式(9)で表せる。
θ=tan−1(X/R) ・・・(9)
また、図20に示すように図19の下に表された三角形を拡大すると、円筒状ヨーク28と、プレート状ヨーク38との間の磁気ギャップ部(中心Oからrの距離)におけるボイスコイル体19の変位量は、式(7)では小さいので無視しているが、次式(10)で表せる。
Y=r(1−cosθ) ・・・(10)
なお、もちろん、式(10)は、図8及び図9に示した形態においても成立する式である。
ここで、先と同じように、G=0.94mm、t=0.35mm、R=22mm、r=8mmを式(9)及び(10)に代入すると、θ=1.3°となり、Y=2μmとなる。すなわち、上記磁気ギャップ部でのボイスコイル体19の変位はほとんど無視できると言え、振動装置85は、傾きに非常に強い構成となっている。このようなことから、磁気ギャップGをより狭くすることができる。このことは、磁気効率を向上させることにつながり、効率のよい磁気駆動を実現することができ、省エネルギー化を達成することができる。
図21は、本発明のさらに別の実施の形態に係る振動装置を示す断面図である。この振動装置85の振動板33は、ボイスコイル体19が取り付けられる位置(第4の位置[4])より、マグネット24に近い側に、つば33aを有する。振動板33は、つば33aの位置(第2の位置[2])で弾性支持部材6に支持されている。第1の位置[1]と第2の位置[2]は同じ位置である。このような振動板33により、上記d'=0とすることができる。
図22は、本発明の他の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。この噴流発生装置30は、ノズル32a及び32bを有する筐体31に、弾性支持部材6によって振動板33が支持されている。振動板33は、例えば上述のつば33aを有する。ノズル32a及び32bは、それぞれ1つずつでもよいが、図中、紙面の垂直方向に複数設けられることが好ましい。筐体31の内部には、隔壁31b、弾性支持部材6及び振動板33によって、チャンバ131a及び131bが形成されている。隔壁31bには、空気の流通穴37が設けられている。流通穴37は長穴でもよいし、円形、その他の形状でもよい。また、流通穴37は複数あってもよい。
筐体31には、円筒状ヨーク48が固定されており、上述した振動装置15等のフレーム4(図2参照)がなく、筐体31がそのフレームの機能を有する。すなわち、筐体31に弾性支持部材6が筐体に装着されている。これにより、図1及び図2に示した噴流発生装置10に比べ、部品点数が減り、装置の小型化、または薄型化を実現することができる。ボイスコイル体19には、給電線16が接続されている。給電線16は、振動板33とともに振動するため、噴流発生装置30の寿命まで断線に耐えなければならない。噴流発生装置30では、数万時間の寿命が要求され、総振動数は数十億回となる。そのために、図22に示すように、コイルボビン9及び筐体31に取り付けられることが望ましい。したがって、筐体31には穴31aが開けられ、給電線16は、筐体に固定された、端子台27が有する端子27aに、穴31aを介して接続されている。
図23は、本発明のさらに別の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。この噴流発生装置40の給電線16は、振動板33に沿うように取り付けられている。給電線16は、振動板33に埋め込まれるようにしてもよいし、表面上を這わせるようにしてもよい。あるいは、図24に示す噴流発生装置50のように、端子台27を筐体41の下部に設け、給電線16を振動板33に這わせるようにして、端子台27に接続してもよい。これらのような構成によれば、給電線16の一端は端子台27に固定されるとともに、さらに振動板33に固定されるので、断線をさらに抑制できる。
図25は、上記各振動板3、13、23、または33の、他の形態に係る形状を示す図である。これらは、振動方向Sに垂直な面内での形状を示している。図25(A)に示す振動板43のように楕円であってもよいし、図25(B)に示す振動板53のように長円であってもよい。図25(C)〜図25(E)に示す振動板63、73及び83形状は、それぞれ正方形、長方形、及び角が曲線の長方形である。これらのように振動板3等の平面形状は任意形状でよいが、円の場合、金型なども含めて作製が容易である。図25(C)〜図25(E)に示した振動板63、73または83を有する振動装置15等が上記筐体1等に搭載される場合、筐体1等の平面形状も振動板の形状に合わせて矩形であることが望ましい。例えば、軸流ファン等は回転して送風するため、平面形状は円形である。これに対し、本実施の形態に係る各噴流発生装置の振動板は、必ずしも円である必要はないので、図25(A)〜図25(E)に示すようにフレキシブルな形状を実現できる。このように形状がフレキシブルに対応できることにより、例えばPC等の電子機器に噴流発生装置10等が搭載される場合に、その配置や形状の自由度が高まる。
図25(A)〜図25(E)に示した各振動板に、上記R(図8参照)を適用すると、図26(A)〜図26(E)に示すようになる。符号46、56、66、76及び86は、上述の弾性支持部材を示している。中心Oから最も短い、弾性支持部材上の中心線Hまでの距離をRとして適用することができる。したがって、どの形状であっても、dやd'の考え方は適応できる。
図27は、本発明のさらに別の実施の形態に係る振動装置を示す断面図である。この振動装置215では、振動板93と弾性支持部材93aとが同じ材料で一体的に形成されている。その材料は、樹脂やゴム等でなる。この場合、振動板93及び弾性支持部材93aを一体成形することができ、製造コストを低減することができる。
図28は、噴流発生装置の筐体の他の形態を示す平面図である。このように、噴流発生装置50の筐体51は直方体状であってもよい。この場合、図28には示していない振動板の平面形状は、図25に示した様々な形状が考えられる。しかし、筐体51内の圧力変化を効率よく起こすためには、例えば、図25(D)に示す振動板73や、図25(E)に示す振動板83が用いられることが望ましい。
図29は、例えば図1に示した噴流発生装置10を、ラップトップ型のPCに搭載したときの一部を破断した斜視図である。このように、PC300には、ヒートシンク84と、これに向けて空気を吐出する噴流発生装置10が搭載されている。噴流発生装置10から吐出された空気は、ヒートシンク84を通り、筐体251の背面に設けられた複数の通気口251aを介して筐体251の外部へ排出される。
本発明の一実施の形態に係る噴流発生装置を示す斜視図である。 図1に示す噴流発生装置の断面図である。 図1に示すアクチュエータの拡大断面図である。 図3に示すアクチュエータにより発生する磁界の様子を示す図である。 上記のチャンバが1つの場合の噴流発声装置を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る振動装置を示す断面図である。 スピーカの構造を示す断面図である。 振動装置の主にアクチュエータ及び振動板を示す断面図である。 振動板が振動方向に振動するときに、ボイスコイル体と振動板とが傾いた状態を示す図である。 図9に示す状態で、変位量Yを説明するための図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る振動装置を示す断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る振動装置を示す断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る振動装置を示す断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る振動装置を示す断面図である。 図14に示す振動装置の振動板が横揺れにより傾いた状態を示す断面図である。 図14に示す振動装置のアクチュエータの拡大断面図である。 図15に示す振動装置のアクチュエータの拡大断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る振動装置を示す断面図である。 図18に示す振動装置の振動板が横揺れにより傾いた状態を示す断面図である。 図19に示す状態で、変位量Yを説明するための図である。 図21は、本発明のさらに別の実施の形態に係る振動装置を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。 図23に示す噴流発生装置の変形例を示す断面図である。 上記各振動板の他の形態に係る形状を示す平面図である。 図25に示す各振動板及び弾性支持部材を示す平面図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る振動装置を示す断面図である。 噴流発生装置の筐体の他の形態を示す平面図である。 図1に示した噴流発生装置を、ラップトップ型のPCに搭載したときの一部を破断した斜視図である。
符号の説明
1、21、31…筐体
2、2a、2b…ノズル
3、13、33…振動板
3b、13b…側板
4…フレーム
5、105…アクチュエータ
6…弾性支持部材
8、28…円筒状ヨーク
9…コイルボビン
10、20、30…噴流発生装置
12a、12b…開口
14、24…マグネット
15…振動装置
16…給電線
17…コイル
18、38…プレート状ヨーク
19…ボイスコイル体
19a…先端
28a…突出部

Claims (34)

  1. 筐体に含まれた気体を、前記筐体が有する開口を介して脈流として吐出させるために前記気体を振動させる振動装置であって、
    フレームと、
    振動板と、
    前記フレームに装着され、前記振動板を振動可能に支持する支持部材と、
    前記フレームに装着された磁気回路部材と、前記振動板に装着されるとともに前記磁気回路部材により形成される磁場により移動可能であり、前記振動板が振動するときに前記磁気回路部材への接触を抑制するように構成されたボイスコイル体とを有し、前記振動板を駆動する駆動機構と
    を具備することを特徴とする振動装置。
  2. 請求項1に記載の振動装置であって、
    前記磁気回路部材は、
    前記振動板の振動方向に着磁されたマグネットと、
    前記振動方向の第1の位置で前記マグネットの前記振動板側に装着された磁性体のプレートと、前記プレートとの間に磁気ギャップを形成するとともに前記マグネットとの間に前記スペースを形成する磁性体の筒体とを有するヨークとを有し、
    前記ボイスコイル体は、先端と、コイルと、前記コイルが巻回されたボビンとを有し、前記先端及び前記コイルのうち少なくも一方が、前記磁気回路部材に接触することを抑制するように、前記スペース内で前記振動方向に移動することを特徴とする振動装置。
  3. 請求項2に記載の振動装置であって、
    前記支持部材は、前記振動板の振動方向にほぼ垂直な面内であって前記振動方向の第2の位置で前記振動板を支持し、
    前記ボイスコイル体は、前記第2の位置から前記振動方向に所定の距離だけ離れた第3の位置に前記先端を有し、
    前記所定の距離は、前記面内における前記振動板の中心から周縁までの長さが最も短い長さである第1の長さと、前記第1の長さの長さ方向における前記周縁から前記フレームまでの長さの半分の長さである第2の長さとを足した第3の長さの関数となるように設定されていることを特徴とする振動装置。
  4. 請求項3に記載の振動装置であって、
    前記所定の距離がd[mm]、前記第3の長さがR[mm]、前記磁気ギャップがG[mm]、前記スペース内での前記ボイスコイル体の厚さがt[mm]、前記振動板が前記振動方向以外の方向に移動したときの、前記振動板の中心から前記第3の長さにある前記支持部材の前記振動方向の変位がX[mm]の場合、
    d<[(G−t)R]/(2X)
    を満たすことを特徴とする振動装置。
  5. 請求項4に記載の振動装置であって、
    R=5〜100であることを特徴とする振動装置。
  6. 請求項4に記載の振動装置であって、
    R=10〜40の場合、d=0〜20、またはd=0〜10であることを特徴とする振動装置。
  7. 請求項2に記載の振動装置であって、
    前記支持部材は、前記振動方向にほぼ垂直な面内であって、前記第1の位置から前記振動方向に所定の距離だけ離れた第2の位置で前記振動板を支持し、
    前記磁気ギャップが、前記面内における前記スペースの幅より小さい場合、前記所定の距離は、前記面内における前記振動板の中心から周縁までの長さが最も短い長さである第1の長さと、前記第1の長さの長さ方向における前記周縁から前記フレームまでの長さの半分の長さである第2の長さとを足した第3の長さの関数となるように設定されていることを特徴とする振動装置。
  8. 請求項7に記載の振動装置であって、
    前記所定の距離がd[mm]、前記第3の長さがR[mm]、前記磁気ギャップがG[mm]、前記スペース内での前記ボイスコイル体の厚さがt[mm]、前記振動板が前記振動方向以外の方向に移動したときの、前記振動板の中心から前記第3の長さにある前記支持部材の前記振動方向の変位がX[mm]の場合、
    d<[(G−t)R]/(2X)
    を満たすことを特徴とする振動装置。
  9. 請求項7に記載の振動装置であって、
    R=5〜100であることを特徴とする振動装置。
  10. 請求項7に記載の振動装置であって、
    R=10〜40の場合、d=0〜10、またはd=0〜5であることを特徴とする振動装置。
  11. 請求項3に記載の振動装置であって、
    前記ボイスコイル体は、前記振動方向の、前記第2の位置とは異なる第4の位置で前記振動板に装着されていることを特徴とする振動装置。
  12. 請求項11に記載の振動装置であって、
    前記第4の位置は、前記第2の位置より前記マグネットに近い側、または前記第2の位置より前記マグネットから遠い側にあることを特徴とする振動装置。
  13. 請求項11に記載の振動装置であって、
    前記振動板は、
    前記支持部材に支持された側板と、
    前記ボイスコイル体に装着された平板と
    を有することを特徴とする振動装置。
  14. 請求項11に記載の振動装置であって、
    前記振動板は、
    前記支持部材に支持された第1の平板と、
    前記ボイスコイル体に装着され、前記第1の平板にほぼ平行な第2の平板と
    を有することを特徴とする振動装置。
  15. 請求項11に記載の振動装置であって、
    前記振動板は、前記振動方向の一側に向けて徐々に径が広がるコーン形状でなることを特徴とする振動装置。
  16. 請求項3に記載の振動装置であって、
    前記ボイスコイル体は、前記振動方向の、前記第2の位置とほぼ同じ位置で前記振動板に装着されていることを特徴とする振動装置。
  17. 請求項13に記載の振動装置であって、
    前記駆動機構は、
    前記ボイスコイル体に接続され、前記側板及び前記平板に這わせるように配置された給電線を有することを特徴とする振動装置。
  18. 請求項14に記載の振動装置であって、
    前記駆動機構は、
    前記ボイスコイル体に接続され、前記第1の平板及び第2の平板に這わせるように配置された給電線を有することを特徴とする振動装置。
  19. 請求項7に記載の振動装置であって、
    前記ボイスコイル体は、前記振動方向の、前記第2の位置とは異なる第4の位置で前記振動板に装着されていることを特徴とする振動装置。
  20. 請求項19に記載の振動装置であって、
    前記第4の位置は、前記第2の位置より前記マグネットに近い側、または前記第2の位置より前記マグネットから遠い側にあることを特徴とする振動装置。
  21. 請求項20に記載の振動装置であって、
    前記振動板は、
    前記支持部材に支持された側板と、
    前記ボイスコイル体に装着された平板と
    を有することを特徴とする振動装置。
  22. 請求項20に記載の振動装置であって、
    前記振動板は、
    前記支持部材に支持された第1の平板と、
    前記ボイスコイル体に装着され、前記第1の平板にほぼ平行な第2の平板と
    を有することを特徴とする振動装置。
  23. 請求項20に記載の振動装置であって、
    前記振動板は、前記振動方向の一側に向けて徐々に径が広がるコーン形状でなることを特徴とする振動装置。
  24. 請求項7に記載の振動装置であって、
    前記ボイスコイル体は、前記振動方向の、前記第2の位置とほぼ同じ位置で前記振動板に装着されていることを特徴とする振動装置。
  25. 請求項21に記載の振動装置であって、
    前記駆動機構は、
    前記ボイスコイル体に接続され、前記側板及び前記平板に這わせるように配置された給電線を有することを特徴とする振動装置。
  26. 請求項22に記載の振動装置であって、
    前記駆動機構は、
    前記ボイスコイル体に接続され、前記第1の平板及び第2の平板に這わせるように配置された給電線を有することを特徴とする振動装置。
  27. 請求項1に記載の振動装置であって、
    前記振動板は、振動方向にほぼ垂直な、円形、楕円形、多角形、または角円形でなる面を有することを特徴とする振動装置。
  28. 請求項1に記載の振動装置であって、
    前記支持部材は、ゴムまたは樹脂であることを特徴とする振動装置。
  29. 請求項1に記載の振動装置であって、
    前記振動板と前記支持部材とが同じ材料でなることを特徴とする振動装置。
  30. フレームと、
    開口を有し、前記フレームを支持するとともに内部に気体が含まれた筐体と、
    振動することにより前記開口を介して前記気体を脈流として吐出させるための振動板と、
    前記フレームに装着され、前記振動板を振動可能に支持する支持部材と、
    前記フレームに装着された磁気回路部材と、前記振動板に装着されるとともに前記磁気回路部材により形成される磁場により移動可能であり、前記振動板が振動するときに前記磁気回路部材への接触を抑制するように構成されたボイスコイル体とを有し、前記振動板を駆動する駆動機構と
    を具備することを特徴とする噴流発生装置。
  31. 開口を有し、内部に気体が含まれた筐体と、
    振動することにより前記開口を介して前記気体を脈流として吐出させるための振動板と、
    前記筐体に装着され、前記振動板を振動可能に支持する支持部材と、
    前記筐体に装着された磁気回路部材と、前記振動板に装着されるとともに前記磁気回路部材により形成される磁場により移動可能であり、前記振動板が振動するときに前記磁気回路部材への接触を抑制するように構成されたボイスコイル体とを有し、前記振動板を駆動する駆動機構と
    を具備することを特徴とする噴流発生装置。
  32. 発熱体と、
    フレームと、
    開口を有し、前記フレームを支持するとともに内部に気体が含まれた筐体と、
    振動することにより前記開口を介して前記気体を前記発熱体に向けて脈流として吐出させるための振動板と、
    前記フレームに装着され、前記振動板を振動可能に支持する支持部材と、
    前記フレームに装着された磁気回路部材と、前記振動板に装着されるとともに前記磁気回路部材により形成される磁場により移動可能であり、前記振動板が振動するときに前記磁気回路部材への接触を抑制するように構成されたボイスコイル体とを有し、前記振動板を駆動する駆動機構と
    を具備することを特徴とする電子機器。
  33. 発熱体と、
    開口を有し、内部に気体が含まれた筐体と、
    振動することにより前記開口を介して前記気体を前記発熱体に向けて脈流として吐出させるための振動板と、
    前記筐体に装着され、前記振動板を振動可能に支持する支持部材と、
    前記筐体に装着された磁気回路部材と、前記振動板に装着されるとともに前記磁気回路部材により形成される磁場により移動可能であり、前記振動板が振動するときに前記磁気回路部材への接触を抑制するように構成されたボイスコイル体とを有し、前記振動板を駆動する駆動機構と
    を具備することを特徴とする電子機器。
  34. フレームと、
    振動板と、
    前記フレームに装着され、前記振動板を振動可能に支持する支持部材と、
    前記フレームに装着された磁気回路部材と、前記振動板に装着されるとともに前記磁気回路部材により形成される磁場により移動可能であり、前記振動板が振動するときに前記磁気回路部材への接触を抑制するように構成されたボイスコイル体とを有し、前記振動板を駆動する駆動機構と
    を具備するスピーカ装置。
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