JP2007184812A - 振動体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁気ギャップの中央に配置するボイスコイルの位置決め精度がバラツク。
【解決手段】 ヨーク２の内部に積層された磁石３、トップレート４からなる磁気回路部１と、ヨーク２とトッププレート４との間に形成される空隙ｇ内に配置されるボイスコイル５と、ボイスコイル５を保持する基板８と、筒状側壁部６ａと底部６ｂに板バネ６ｃを一体に成形した第１のサスペンション６と、磁気回路部１を保持し、片側はフレームにインサート成形された第２のサスペンション９と、ヨークの外周部に固定された重り１０と、第１のサスペンション６を覆うプロテクター１１を備えた振動体で、基板８、トッププレート４、ヨーク２及び第１のサスペンション６の４部材のそれぞれに位置決め用の穴８a、４a、２a及び６ｄを設け、各工程毎に位置決め用の穴を基準にして、ボイスコイル５を磁気ギャップgの中央付近に配置する。安定した製品特性を得ることが可能になる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯電話やＰＤＡなどの移動通信機器に組み込まれ、パネルや電話機の筐体等を振動させることにより、着信を知らせる振動体及びその製造方法に関する。

従来、携帯電話やＰＤＡなどの移動通信機器には、使用者に着信を知らせるのに、ブザー音やメロディ音を発したり、音を出さずに機器の筐体を振動させるように切り替えて使用するように構成されている。そのために、小型スピーカに類する音響発生用のスピーカと、偏心重りを小型モータで回転させて振動を発生する振動体を合わせて内蔵する構造が取られてきた。しかし、このようにスピーカと振動体との両方を組込むことは機器の小型化や低価格化の上で不利であった。そこで、近年１個のもので音響と振動の両方を発生させる磁気駆動型アクチュエータである多機能振動アクチュエータ（振動体）が用いられるようになっている。（例えば、特許文献１参照）
特願２００５−１５６４８６号（第３頁、図１、図２）

先に、本出願人が出願した上記した特許文献１に開示されている振動体の構造は、図３及び図４で示される。図３、図４において、振動体の磁気回路部２１は、略碗形状をしたヨーク２２と、該ヨーク２２の内部に順次積み重ねられる平板状の磁石２３およびトップレート２４から構成される。そして、この磁気回路部２１と、ヨーク２２の側壁の内周部と平板状のトッププレート２４の外周部との間に形成される空隙（磁気ギャップ）ｇ内にボイスコイル２５を配設する。このボイスコイル２５は、エナメル被覆銅線であるコイル巻線を矩形断面に形成し環状に巻回した空芯ボイスコイルであり、基板２８に位置決めされ接着されている。第１のサスペンション２６は筒状側壁部２６aを有し、該筒状側壁部２６aの底部２６bに板バネ２６cを一体に成形する。フレーム２７は前記第１のサスペンション２６の筒状側壁部２６aの端面に嵌め込まれている。基板２８の外径は前記第１のサスペンション２６の内径にて位置決めされ、基板２８はフレーム２７に接着して固定されている。

図４に示すように、前記第１のサスペンション２６は金属部材よりなり、その形状は、上述したように、金属薄板をプレスで深絞り加工して形成した筒状側壁部２６aと、該筒状側壁部２６aの底部２６bに板バネ２６ｃを一体に曲げ成形する。第１のサスペンション２６の板バネ２６ｃの形状は、同心の内部リング部と外部リング部と、両リング部を連結する円弧状のアーム部とよりなり、図３に示すように、内周リング部で前記磁気回路部２１のヨーク２２の底面にレーザ溶接などで固定されている。リング状の重り２９は、内径部２９ａで前記ヨーク２２の外周に固定された付加質量である。

図５において、振動体の主要部の構造は上述した振動体と同様であるので説明は省略する。第２のサスペンション３１の片側は、リング形状をした樹脂フレーム２７にインサート成形されている。前記フレーム２７は第１のサスペンション２６に嵌め込まれている。基板２８の外径は前記第１のサスペンション２６の内径にて位置決めされ、基板２８はフレーム２７に接着して固定されている。上記した振動体の第１のサスペンション２６の底面２６b及び筒状側壁部２６aの一部は、プロテクター３０で覆われている。

上記した振動体の製造方法について説明する。基板とボイスコイルの接着工程では、基板２８は外径基準で治具１にセットする。この時、基板２８の位置決めは、基板２８の外径と治具１の内径できまる。ボイスコイル２５は治具２にセットし、治具１の内径ガイドにて接着する。そのため、治具１と基板２８の公差が大きくなり、ボイスコイル２５の位置決め精度が安定しない。

磁気回路部の接着工程は、トッププレート２４の外径とヨーク２２の内径を基準とした治具を使用し、位置決め後接着する。

第１のサスペンションと重りの溶接工程は、治具３に重り２９をセットする。この時、重り２９の位置決めは、重り２９の段差部と、第１のサスペンション２６の内径で決定される。位置決め後、レーザ溶接などで溶接する。

第１のサスペンションと磁気回路部の溶接工程は、磁気回路部２１を治具４にセットする。この時、磁気回路部２１の位置決めは、トッププレート２４とヨーク２２の磁気ギャップgと、第１のサスペンション２６の内径で決定され、位置決め後、レーザ溶接などで溶接する。しかしながら、磁気回路部２１の位置決めは、第１のサスペンション２６の内径の精度に影響され、位置決め精度は確保できない。

第２のサスペンションと磁気回路部の溶接工程は、フレーム２７にインサート成形された第２のサスペンション３１を第１のサスペンション２６に嵌め込む。その後、第２のサスペンション３１を磁気回路部２１と溶接する。この時、位置決めは、フレーム２７の外径と第１のサスペンション２６の内径の部品精度となる。

基板とフレームの接着工程は、第１のサスペンション２６の内径と、基板２８の外径の部品精度にて位置決めし、その後、接着する。位置決めは、両者の部品精度に影響されるので、満足するものではない。

第１のサスペンションとプロテクター取着工程は、第１のサスペンション２６の底面２６bの開口部と側面２６aの一部を覆うように、プロテクター３０を取付ける。

解決しようとする問題点としては、上記した構造の振動体およびその製造方法において、基板とボイスコイルの接着工程において、上記したように、治具と基板の公差が大きくなり、基板にボイスコイルを位置決めして接着するので、ボイスコイルの位置決め精度が非常に悪い。

また、第１のサスペンションと磁気回路部の溶接工程において、磁気回路部の位置決めは、第１のサスペンションの内径の精度に影響され、位置決め精度は確保できない。

また、基板とフレームの接着工程は、第１のサスペンションの内径と基板の外径の個々の部品精度で位置決めされるので、安定しない。

以上述べたように、基板に接着されるボイスコイルを磁気ギャップの中央付近に安定した状態で配置することが望ましいが、個々の部品精度で行うため極めて困難である。従って、ボイスコイルの位置が磁気ギャップ内でバラツクことにより、振動特性が変化し、安定した製品特性を得ることが困難である。

また、ボイスコイルの配置位置が、磁気ギャップの中央に安定しないため、落下試験でのボイスコイルへの不具合が発生する恐れがある。などの問題があった。

本発明は、上述の欠点を解消するもので、その目的は、基板、トッププレート、ヨーク及び第１のサスペンションの４部材にそれぞれ位置決め用の穴を設け、製造の各工程毎にその穴を基準にし、ボイスコイルを磁気ギャップの中央付近に安定した状態で配設することにより、信頼性に優れた安価な振動体及びその製造方法を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明における振動体は、碗形状をしたヨークと、該ヨークの内部に順次積層される板状の磁石およびトップレートから構成される磁気回路部と、該磁気回路部のヨークの側壁の内周部とトッププレートの外周部との間に形成される空隙（磁気ギャップ）内に配置されるボイスコイルと、前記磁気回路部の外方でボイスコイルを保持する基板と、筒状側壁部を有し、該筒状側壁部の底部に板バネを一体に成形した第１のサスペンションと、前記磁気回路部を保持する第２のサスペンションと、前記ヨークの外周部に固定されたリング状の重りと、前記第１のサスペンションを覆うプロテクターを備えた振動体において、前記基板、トッププレート、ヨーク及び第１のサスペンション
の４部材にそれぞれ位置決め用の穴を設け、該位置決め用の穴を基準にして、前記ボイスコイルを磁気ギャップの中央付近に配置するように構成したことを特徴とするものである。

また、本発明における振動体の製造方法は、碗形状をしたヨークと、該ヨークの内部に順次積層される板状の磁石およびトップレートから構成される磁気回路部と、該磁気回路部のヨークの側壁の内周部とトッププレートの外周部との間に形成される空隙（磁気ギャップ）内に配置されるボイスコイルと、前記磁気回路部の外方でボイスコイルを保持する基板と、筒状側壁部を有し、該筒状側壁部の底部に板バネを一体に成形した第１のサスペンションと、前記磁気回路部を保持する第２のサスペンションと、前記ヨークの外周部に固定されたリング状の重りと、前記第１のサスペンションを覆うプロテクターを備えた振動体の製造方法において、
前記基板の中心に位置決め用の穴を形成し、該位置決め用の穴を治具の位置決めピンにセットし、一方、ボイスコイルを治具にセットし、基板の位置決めに使用した位置決めピンにてガイドして基板にボイスコイルを接着する接着工程と、
前記トッププレートとヨークの中心にそれぞれ位置決め用の穴を形成すると共に、前記磁石の上面にトッププレートを、下面にヨークを配置し、前記トッププレート外径とヨーク内径を基準とした治具を使用して位置決めして接着する磁気回路部接着工程と、
前記重りを治具にセットし、前記重りの段差部と第１のサスペンションの内径で位置決めした後、レーザ溶接で第１のサスペンションに重りを溶接する溶接工程と、
前記第１のサスペンションの内周リング部の中央部に位置決め用の穴を形成すると共に、該位置決め用の穴とヨークの位置決め用の穴を治具の位置決めピンにてガイドし、磁気回路部を位置決めした後、レーザ溶接で溶接して第１のサスペンションに磁気回路部を溶接する工程と、
前記フレームに第２のサスペンションをインサート成形し、該フレームを第１のサスペンションに嵌め込み、その後、第２のサスペンションを前記磁気回路部と溶接する溶接工程と、
前記基板の位置決め用の穴と、トッププレートの位置決め用の穴の双方に共通する位置決めピンでガイドできる治具を使用し、前記ボイスコイルを磁気ギャップの中央に配置できるように位置決めした状態で、フレームに基板を接着する基板とフレームの接着工程と、
前記第１のサスペンションの底面の開口部をプロテクターで塞ぐプロテクター取着工程と、
からなることを特徴とするものである。

本発明の振動体は、基板、トッププレート、ヨーク及び第１のサスペンションのそれぞれに設けられた位置決め用の穴を基準にして、各部品を組み立てるので、ボイスコイルを磁気ギャップの中央付近に精度良く安定した状態で配設することが可能である。信頼性に優れた安価な振動体及びその製造方法を提供することができる。

本発明の振動体およびその製造方法について、図面に基づいて説明する。

図１および図２は、本発明の実施例に係わり、図１は、振動体の断面図、図２は、図１の平面図である。図１、図２において、従来例と同様に、この振動体の磁気回路部１は、略碗形状をし、その中央部に位置決め用の穴２aを配設したヨーク２の内部に順次積み重ねられる平板状の磁石３およびその中央部に位置決め用の穴４aを配設したトッププレート４から構成される。そして、この磁気回路部１と、ヨーク２の側壁の内周部と平板状のトッププレート４の外周部との間に形成される空隙（磁気ギャップ）ｇ内にボイスコイル５を配設する。このボイスコイル５は、その中央部に位置決め用の穴８aを配設した基板８に、後述する製造方法により精度よく位置決めされ接着されている。

第１のサスペンション６は筒状側壁部６aを有し、該筒状側壁部６aの底部６bに板バネ６cを一体に成形されており、内周リング部の中央部に位置決め用の穴６ｄが配設されている。前記ヨーク２の位置決め用の穴２aと、第１のサスペンション６の位置決め用の穴６ｄで位置決めした状態で、前記磁気回路部１のヨーク２の底面にレーザ溶接などで固定されている。

第２のサスペンション９の片側はリング形状をしたフレーム７にインサート成形されていて、フレーム７は前記第１のサスペンション６の筒状側壁部６aの端面に嵌め込まれている。基板８の外径は前記第１のサスペンション６の内径にて位置決めされている。１０は、付加質量としてのリング状の重りで、内径部１０ａで前記ヨーク２の外周に固定されている。

上記した振動体の第１のサスペンション６の底面６bの開口部及び筒状側壁部６aの一部をプロテクター１１で覆うように構成する。

上述した振動体の製造方法について説明する。図１において、先ず、基板とボイスコイルの接着工程は、基板８の位置決めは、基板８に配設された位置決め用の穴８aを治具１に植設されている位置決めピンにセットすることで決まる。次に、ボイスコイル５を治具２にセットし、基板８の位置決めに使用した同一の位置決めピンにてガイドして接着する。基板８に配設された位置決め用の穴８aの加工精度は良く形成され、ボイスコイル５の接着まで同一の位置決めピンを使用するので、基板８に接着されるボイスコイル５の位置決め精度は極めて良好である。

磁気回路部接着工程は、中央部に位置決め用の穴４aを配設したトッププレート４と、位置決め用の穴２aを配設したヨーク２を、従来工程と同様に、前記磁石３の上下面に配置し、前記トッププレート４の外径とヨーク２の内径を基準とした治具を使用して位置決めして接着する。

第１のサスペンションと重りの溶接工程は、治具３に重り１０をセットする。この時、重り１０の位置決めは、従来工程と同様に、重り１０の段差部と第１のサスペンション６の内径で位置決めした後、レーザ溶接などで第１のサスペンション６に重り１０を溶接する。

第１のサスペンションと磁気回路部の溶接工程は、治具４に磁気回路部１をセットする。この時、磁気回路部１の位置決めは、第１のサスペンション６の内周リング部の中央部に形成された位置決め用の穴６ｄと、ヨーク２の底面の中央部に形成された位置決め用の穴２aの双方を同一の位置決めピンにてガイドできる治具を使用し、磁気回路部１を位置決めした後、レーザ溶接などで溶接して第１のサスペンションに磁気回路部を溶接する。この工程では、ヨーク２の位置決め用の穴２aと第１のサスペンション６の位置決め用の穴６dを使用して、同一の位置決めピンで位置決めされた状態で溶接されるので、第１のサスペンション６に磁気回路部１は精度良く溶接される。

第２のサスペンションと磁気回路部の溶接工程は、従来工程と同様に、前記フレーム７に第２のサスペンション９をインサート成形し、フレーム７を前記第１のサスペンション６の開口している上端部（基板側）に嵌め込み、その後、第２のサスペンション９を前記磁気回路部１とレーザ溶接などで溶接する。位置決めは、フレーム７の外径と第１のサスペンション６の内径の部品精度となる。

基板とフレームの接着工程は、基板８に配設された位置決め用の穴８aと、トッププレート４に配設された位置決め用の穴４aの双方に共通の位置決めピンでガイドできる治具を使用し、前記ボイスコイル５を磁気ギャップgの中央に配置できるように位置決めした後、接着する。この時、基板８の外径と、第１のサスペンション６の内径で位置が決まらないように、基板８の外径サイズを若干小さく作製する。

プロテクター取着工程は、従来工程と同様に、前記第１のサスペンション６の筒状側壁部６aの一部と底面６bの開口部とを覆うように、プロテクター１１を取着する。

以上、述べた構成の振動体とその製造方法の作用・効果について説明する。特に、基板にボイスコイルを接着する工程、第１のサスペンションに磁気回路部を溶接する工程及び基板にフレームを接着する製造の各工程毎に、基板、トッププレート、ヨーク及び第１のサスペンションのそれぞれに配設した位置決め用の穴を基準にして作業し、ボイスコイルを磁気ギャップの中央付近に精度良く安定した状態で配設することができるので、製品の歩留まりが向上し、信頼性に優れた安価な振動体及びその製造方法を提供することが可能である。

本発明の実施例に係わる振動体の断面図である。 図１の基板の平面図である。 従来の振動体の断面図である。 図３のサスペンションの斜視図である。 従来の他の振動体の断面図である。

符号の説明

１ 磁気回路部
２ ヨーク
２a 位置決め用の穴
３ 磁石
４ トップレート
４a 位置決め用の穴
５ ボイスコイル
６ 第１のサスペンション
６ａ 筒状側壁部
６ｂ 底部
６ｃ 板バネ
６d 位置決め用の穴
７ フレーム
８ 基板
８a 位置決め用の穴
９ 第２のサスペンション
１０ 重り
１０ａ 内径部
１１ プロテクター
g 磁気ギャップ

Claims (2)

1. 碗形状をしたヨークと、該ヨークの内部に順次積層される板状の磁石およびトップレートから構成される磁気回路部と、該磁気回路部のヨークの側壁の内周部とトッププレートの外周部との間に形成される空隙（磁気ギャップ）内に配置されるボイスコイルと、前記磁気回路部の外方でボイスコイルを保持する基板と、筒状側壁部を有し、該筒状側壁部の底部に板バネを一体に成形した第１のサスペンションと、前記磁気回路部を保持する第２のサスペンションと、前記ヨークの外周部に固定されたリング状の重りと、前記第１のサスペンションを覆うプロテクターを備えた振動体において、前記基板、トッププレート、ヨーク及び第１のサスペンションの４部材に、それぞれ位置決め用の穴を設け、該位置決め用の穴を基準にして、前記ボイスコイルを磁気ギャップの中央付近に配置するように構成したことを特徴とする振動体。
2. 碗形状をしたヨークと、該ヨークの内部に順次積層される板状の磁石およびトップレートから構成される磁気回路部と、該磁気回路部のヨークの側壁の内周部とトッププレートの外周部との間に形成される空隙（磁気ギャップ）内に配置されるボイスコイルと、前記磁気回路部の外方でボイスコイルを保持する基板と、筒状側壁部を有し、該筒状側壁部の底部に板バネを一体に成形した第１のサスペンションと、前記磁気回路部を保持する第２のサスペンションと、前記ヨークの外周部に固定されたリング状の重りと、前記第１のサスペンションを覆うプロテクターを備えた振動体の製造方法において、
   前記基板の中心に位置決め用の穴を形成し、該位置決め用の穴を治具の位置決めピンにセットし、一方、ボイスコイルを治具にセットし、基板の位置決めに使用した位置決めピンにてガイドして基板にボイスコイルを接着する接着工程と、
   前記トッププレートとヨークの中心にそれぞれ位置決め用の穴を形成すると共に、前記磁石の上面にトッププレートを、下面にヨークを配置し、前記トッププレート外径とヨーク内径を基準とした治具を使用して位置決めして接着する磁気回路部接着工程と、
   前記重りを治具にセットし、前記重りの段差部と第１のサスペンションの内径で位置決めした後、レーザ溶接で第１のサスペンションに重りを溶接する溶接工程と、
   前記第１のサスペンションの内周リング部の中央部に位置決め用の穴を形成すると共に、該位置決め用の穴とヨークの位置決め用の穴を治具の位置決めピンにてガイドし、磁気回路部を位置決めした後、レーザ溶接で溶接して第１のサスペンションに磁気回路部を溶接する工程と、
   前記フレームに第２のサスペンションをインサート成形し、該フレームを第１のサスペンションに嵌め込み、その後、第２のサスペンションを前記磁気回路部と溶接する溶接工程と、
   前記基板の位置決め用の穴と、トッププレートの位置決め用の穴の双方に共通する位置決めピンでガイドできる治具を使用し、前記ボイスコイルを磁気ギャップの中央に配置できるように位置決めした状態で、フレームに基板を接着する基板とフレームの接着工程と、
   前記第１のサスペンションの底面の開口部をプロテクターで塞ぐプロテクター取着工程と、
   からなることを特徴とする振動体の製造方法。
   
   

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