JP3767411B2 - 振動機能付き電気音響変換器の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は振動機能付き電気音響変換器の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の振動機能付き電気音響変換器を図4により説明する。図4(a)は上面図であり、図4(b)は同断面図である。
【0003】
同図によると、10は振動板、10aは振動板10に固定されたボイスコイル、11は磁気回路であり、ボイスコイル10aに電流が流れることで駆動力を発生させるための磁気回路本体11aおよび磁気回路本体11aと一体に結合された重り部11bから構成され、後述する振動部13の振動を触知するために付加されるもので実質的に磁気回路を構成するものでないため振動部13の振動が充分得られるものであればこの重り部11bは付加されない場合もある。
【0004】
12は磁気回路本体11aおよび重り部11bをフレーム16に支持するためのサスペンションである。なお、13は上述の磁気回路11とサスペンション12で構成される振動部である。前記振動板10と前記ボイスコイル10aは音響部の機械共振回路を構成している。また磁気回路11とサスペンション12とで振動部13の機械共振回路を構成している。
【0005】
なお、重り部11bはタンタル粉体を混入した樹脂成型品であり、サスペンション12および磁気回路本体11aをもインサート成形により一体化している。
【0006】
また、17は振動板10の周縁を接着結合するとともに、前記フレーム16に装着されるバッフルである。
【0007】
以上のように構成された振動機能付き電気音響変換器についてその動作を説明する。
【0008】
ボイスコイル10aは磁気回路本体11aの磁気ギャップA中に配置されているため、ボイスコイル10aに交流電流が流れると、ボイスコイル10aの垂直方向に電流に応じた駆動力が発生する。この駆動力はボイスコイル10aと磁気回路本体11aの間に作用するが、ボイスコイル10aは磁気回路11と比べて非常に軽く設計されているため、ほとんどの周波数では磁気回路11は振動せず、ボイスコイル10aが振動する。このためほとんどの周波数ではボイスコイル10aが振動することにより振動板10が振動・発音する。
【0009】
前記音響部の機械共振周波数より振動部13の機械共振周波数は振動によって駆動を触知するものであるため低い周波数に設定され、振動部13はその機械共振周波数において、機械インピーダンスが最小となり、小さい駆動力でも人体が触知する程度の振動を発生することができる。この場合の振動力は振動部13の重さ(近似的に磁気回路11の重さ)と振動部13の加速度の積で決定される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような原理で動作する従来の振動機能付き電気音響変換器では、質量の大きい振動部13を振動させるため、機械共振回路は共振の鋭さQが高くなり、製造上、振動部13の重さのバラツキや、サスペンション12の材厚、幅、ヤング率等のバラツキ、サスペンション12の支持位置のバラツキ等により、ボイスコイル10aに入力される外部からの振動部13を振動させるための共振周波数の信号に対して振動部13の機械共振周波数がばらつき、振動力の大きなバラツキとして現れてしまうことが課題となる。
【0011】
本発明は上記課題を解決するもので、紙コストで振動部の機械共振周波を調節することで振動力のバラツキを小さくすることができる振動機能付き電気音響変換器の製造法を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項1に記載の発明は、少なくともフレームとサスペンションおよび磁気回路を有する振動部が一体化された後に振動部の機械共振回路の共振周波数を測定する工程と、測定された共振周波数から所定の共振周波数における前記フレームと前記サスペンションおよび/または前記磁気回路と前記サスペンションの固定位置を再決定する工程と、前記フレームと前記サスペンションおよび/または前記磁気回路と前記サスペンションの前記再決定した固定位置で溶接固定する工程を有するものであり、フレームと振動部を一体化した後に、実態のサスペンションと磁気回路からなる振動部の機械共振回路の共振周波数を測定し、更に所定の共振周波数との差から所定の共振周波数を得るための前記フレームと前記サスペンションおよび/または前記磁気回路と前記サスペンションの溶接固定位置を決定して再度溶接固定を行うものであり、極めて精度の高い共振周波数の機械共振回路を有する振動機能付き電気音響変換器の効率的な製造方法を提供できるものである。
【0013】
本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の振動機能付き電気音響変換器の製造方法において、フレームと磁気回路とサスペンションを有する振動部が一体化された後に前記振動部の機械共振回路の共振周波数を測定する工程の後に、前記フレームとサスペンションを所定の共振周波数を得られる位置で溶接固定するものであり、所定の共振周波数を得るための溶接・固定を前記フレームと前記サスペンション間で行うものであるため、フレームは溶接のための固定がフレームが外装筐体であるために容易で、磁気回路とサスペンション間で行うものより容易に効率よく溶接固定を行うことができるものである。
【0014】
本発明の請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の振動機能付き電気音響変換器の製造方法において、少なくともフレームとサスペンションおよび磁気回路を一体化するとき、予め機械共振回路の所定の共振周波数より低い共振周波数となる位置でフレームとサスペンションと磁気回路を一体化するものであり、所定の共振周波数となるように再度溶接・固定する時の溶接位置の設定の許容度を拡大して効率的な溶接・固定の行える製造方法を提供できるものである。
【0015】
本発明の請求項4に記載の発明は、少なくとも磁気回路またはサスペンションまたはフレームの固定のための溶接条件の変更を必要とする時に、1組以上サンプル抽出された前記フレームと前記サスペンションおよび/または前記磁気回路と前記サスペンションを予め定められた位置で溶接固定する工程と、この予め定められた溶接固定位置での前記磁気回路と前記サスペンションからなる振動部の機械共振回路の共振周波数を測定する工程と、前記工程で得られた前記共振周波数と所定の共振周波数の差から前記フレームと前記サスペンションおよび/または前記磁気回路と前記サスペンションの溶接固定位置を決定する工程とを有する振動機能付き電気音響変換器の製造方法であり、前記磁気回路または前記サスペンションまたは前記フレームが極めて安定した状態での供給が可能である時に採用され、極めて量産性に富んだものとなるものであり、機械共振回路の所定の共振周波数を得るための前記フレームと前記サスペンションおよび/または前記磁気回路と前記サスペンションの溶接固定位置を予めサンプル抽出した前記サスペンションと前記磁気回路と前記サスペンションで決定して、生産ラインでの溶接固定を行うものであり、少なくともサスペンションの材厚や表面状態、フレームの材厚や表面状態、磁気回路の表面状態や重量バラツキ等の所定共振周波数を設定する時の要因または溶接条件の変動要因(いわゆる生産ロット間変動等)があった時に、溶接・固定位置や溶接・固定条件を再決定することで工程の単純化を図り、生産性の向上を図るものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の振動機能付き電気音響変換器の製造方法の一実施の形態について図1〜図3により説明する。なお、説明にあたっては従来技術と同一部分は同一番号を付与し説明を省略して説明する。
【0017】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の振動機能付き電気音響変換器の製造方法の要部である振動部の上面図であり、図2は同要部である振動部の溶接部分の断面図であり、図3は同展開例の同要部である振動部の溶接部の上面図である。
【0018】
図1〜図2により従来技術との相違点のみ説明すると、12aはサスペンションでありフレーム16との接合を溶接接合するとともに、この溶接の可能な範囲をサスペンション12aの長さ方向に溶接可能部17aとして4ヶ所長く確保している点である。
【0019】
本実施の形態1においては、振動板10を装着しない半完成品の状態で振動部13bの機械共振回路は完成しており、ボイスコイル10a付ダミー振動板10を装着して機械共振周波数を計測することが可能である。従って、ボイスコイル10a付ダミー振動板10を装着して測定した機械共振周波数と所定の機械共振周波数との差から所定の機械共振周波数を得るための製作工程を経ることになるが、本実施の形態1においては所定の機械共振周波数を得るためにサスペンション12aとフレーム16の溶接固定位置を算出して、その位置を再度サスペンション12aとフレーム16を溶接により固定して実質的に振動部13bを支持するサスペンション12aの長さを変えることで機械共振周波数を所定のものにするものである。
【0020】
なお、サスペンション12aとフレーム16の溶接位置を追加して機械共振周波数を所定のものに調整するため、最初の溶接固定位置はあらかじめ所定の機械共振周波数より低め(サスペンション12aの支持が長くなるように)に設定し、機械共振周波数の測定後、所定の機械共振周波数を得るために再度溶接固定することが肝要である。これによって、生産時に所定の機械共振周波数の許容差内に比較的容易に設定することが可能となる。
【0021】
また、上記実施の形態1では振動部13bを完成した半完成品の状態でサスペンション12aとフレーム16の最終溶接固定を行ったが、サスペンション12aとフレーム16の溶接固定をフレーム16側に開口部を設け、この開口部から溶接固定を行うことにより、振動板10の装着後の完成状態においても、所定の機械共振周波数への設定が可能で、ダミー振動板の脱着の工程を削除してより効率的な生産を可能とすることもできるものである。
【0022】
図3は本実施の形態1の展開例であり、溶接可能部17aを上記本実施の形態1ではサスペンション12aの長さ方向に延ばしたものであったのに対し、展開例ではこの溶接可能部17bを更に巾方向でも広くしたものである。
【0023】
これは、溶接固着により所定の機械共振周波数に設定するための溶接固着位置が最初の位置と近似している時、例えば、20mm角サイズの製品で機械共振周波数が120Hz程度の場合、共振周波数を2Hz変化させるのに、0.2〜0.4mm程度の微妙な調整が必要となり、重ねて溶接する可能性があり、溶接条件の変化が考えられるため安定な溶接条件を得るために巾方向も広くしたものであり、溶接可能部17bのサスペンションの幅を他の部分の幅に比べて大きくすることで、サスペンション12b全体のコンプライアンスに与える溶接可能部17bの影響を小さくして、溶接位置の変化量を大きく設定できるようにして重ねて溶接固定することを防止したものである。
【0024】
なお、上記の本実施の形態1ではサスペンション12aは重り部11b側は樹脂成型に一体にされるものとしフレーム16とサスペンション12aのみが溶接固定されるものとして説明したが、重り部11bを鉄などの溶接可能な金属で形成して、サスペンション12aと溶接固定しても良く、その場合は所定の機械共振周波数への設定をこのサスペンション12aと重り部11b間で行うことも可能であるが、生産性面からは固定容易なフレーム16とサスペンション12a間で溶接固定を行う方が効率的には優れている。
【0025】
なお、以上の実施の形態においても各振動機能付き電気音響変換器について、少なくとも個々の振動部のフレームへの組み付け完成後に振動部の機械共振周波数を測定し、所定の機械共振周波数との差から所定の機械共振周波数とするための共振周波数調整用重りの追加装着またはフレーム・サスペンション間またはサスペンション・重り部間の再溶接固定を行うものであったが、前記磁気回路または前記サスペンションまたは前記フレームが極めて安定した状態での供給が可能である時には、予め磁気回路に重り部やサスペンションを一体化した振動部が極めて安定的に供給可能となるので、そのロット間変動等に代表される共振周波数調整用重りの変更またはサスペンションの材厚や磁気回路本体の重量バラツキ等の所定共振周波数の振動機能付き電気音響変換器を製造する時の共振周波数の変動要因(いわゆる生産ロット間変動等)以外極めて安定な状態である時は、1つ以上の振動部のサンプルを抽出し、上記実施の形態のごとくこのサンプルの振動部をフレームに組み込んで溶接固定位置の変更を決定し、次の上記変動要因の発生までは前記決定に基づいて振動機能付き電気音響変換器の生産を行うことも可能である。
【0026】
これによって、個々の振動機能付き電気音響変換器の製造過程で行っていた所定の機械共振周波数設定のための測定および機械共振周波数設定のための溶接位置の決定を省略できて生産性の向上を図ることも可能となるものである。
【0027】
【発明の効果】
以上のように本発明の振動機能付き電気音響変換器の製造方法は、振動部の機械共振周波数の製造工程における調整を極めて精度・効率良く行うことのできる振動機能付き電気音響変換器の製造方法を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の振動機能付き電気音響変換器の製造方法の一実施の形態の要部である振動部(振動板の装着前)の上面図
【図2】 同溶接部の断面図
【図3】 同他の実施の形態の同要部である溶接部の上面図
【図4】 (a)従来の振動機能付き電気音響変換器の上面図
(b)同断面図
【符号の説明】
10 振動板
10a ボイスコイル
11 磁気回路
11a 磁気回路本体
11b 重り部
12a、12b サスペンション
13b 振動部
16 フレーム
17a、17b 溶接可能部
Claims (4)
- 少なくともフレームとサスペンションと磁気回路が一体化された後に前記磁気回路と前記サスペンションを有する振動部の機械共振回路の共振周波数を測定する工程と、測定された共振周波数から所定の共振周波数における前記フレームと前記サスペンションおよび/または前記磁気回路と前記サスペンションの固定位置を再決定する工程と、前記フレームと前記サスペンションおよび/または前記磁気回路と前記サスペンションの前記再決定した固定位置で溶接固定する工程を有する振動機能付き電気音響変換器の製造方法。
- フレームとサスペンションと磁気回路が一体化された後に前記磁気回路と前記サスペンションを有する振動部の機械共振回路の共振周波数を測定する工程の後に、前記フレームと前記サスペンションを所定の共振周波数を得られる位置で溶接固定する請求項1に記載の振動機能付き電気音響変換器の製造方法。
- 少なくともフレームとサスペンションと磁気回路を一体化するとき予め機械共振回路の所定の共振周波数より低い共振周波数となる位置でフレームとサスペンションと磁気回路を一体化する請求項1に記載の振動機能付き電気音響変換器の製造方法。
- 少なくとも磁気回路またはサスペンションまたはフレームの固定のための溶接位置を含む溶接条件の変更を必要とする時に、1組以上サンプル抽出された前記フレームと前記サスペンションおよび/または前記磁気回路と前記サスペンションを予め定められた位置で溶接固定する工程と、この予め定められた溶接固定位置での前記磁気回路と前記サスペンションからなる機械共振回路の共振周波数を測定する工程と、前記工程で得られた前記共振周波数と目的の共振周波数の差から前記フレームと前記サスペンションおよび/または前記磁気回路と前記サスペンションの溶接固定位置を決定する工程と、この決定された溶接固定位置で前記フレームと前記サスペンションおよび/または前記磁気回路と前記サスペンションを溶接固定する工程を有する振動機能付き電気音響変換器の製造方法。
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