JP3891094B2 - 振動機能付き電気音響変換器およびその製造方法 - Google Patents

振動機能付き電気音響変換器およびその製造方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として携帯電話等の呼出し音や呼出し振動用に用いられる電気信号により振動あるいは発音動作する振動機能付き電気音響変換器およびその製造方法、ならびにその製造方法に用いられる溶接方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術を図４および図５により説明する。図４は従来の電気−機械−音響変換器の断面図であり、図５は同分解斜視図である。
【０００３】
同図によると１は振動板で外周が樹脂成形により形成されたフレーム２に結合されており、３は上記振動板１に一端が接着結合されたボイスコイルであり、５はヨーク４上に接着結合されたマグネットであり、６はこのマグネット５上に接着結合された上部プレートであり、上記ヨーク４、マグネット５、上部プレート６で磁気回路７を形成するとともに、上記ヨーク４と上部プレート６間の磁気ギャップ８には上記ボイスコイル３の他端が接触することのないようにはめ込まれている。９ａ，９ｂはヨーク４の上下にそれぞれ結合された一対のサスペンションであり、一端はそれぞれ上記フレーム２に結合支持されている。
【０００４】
なお、この結合に関しては、フレーム２とサスペンション９ａ，９ｂとはサスペンション９ａ，９ｂの先端に樹脂成形品をアウトサート成形によりサスペンション９ａ，９ｂと一体に設け、これとフレーム２を接着結合するとともに、ヨーク４とサスペンション９ａ，９ｂ間の結合はレーザ溶接により行っていた。なお、２ａはカバーである（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
次に上記従来の電気−機械−音響変換器の動作について説明すると、今ボイスコイル３に図示しない信号源から信号を入力する。
【０００６】
この信号の周波数がサスペンション９ａ，９ｂも含む磁気回路７の共振周波数と一致したとき、磁気回路７は共振して大きく上下に振動し、振動が触知される。
【０００７】
また、振動板１およびボイスコイル３からなる振動部の共振周波数と信号源からの入力信号の周波数が一致したときは、振動板１が大きく上下に振動し、発音として感知される。
【０００８】
なお、上記磁気回路７の共振周波数は１００Ｈｚ程度になるように設定し、上記振動部の共振周波数は１ＫＨｚ程度になるように設定することによって信号源からの入力信号の周波数を切り替えることによって電気−機械−音響変換器は振動を触知させるようにしたり、発音を感知させたりすることが可能となる。
【０００９】
即ち、磁気回路７の共振点の周波数を信号源から入力したときは、磁気回路７は共振によって大きく振動し振動が触知されるが、この磁気回路７の振動の反作用として発生する振動板１の振動は周波数が低いために感知できるような発音にならず、振動板１の振動部の共振点の周波数を信号源から入力したときは、振動板１は共振によって大きく振動し発音が感知されるが、この振動板１の振動の反作用として発生する磁気回路７の振動は磁気回路７の質量が大きく、また周波数が高いために追随できず触知できるような大きな振幅とはならない。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−１５３２３１号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記の電気−機械−音響変換器においては、振動部分の結合強度を確保するため、ヨーク４の表面にニッケル下スズメッキを行い、サスペンション９ａ，９ｂとの間でレーザ照射による溶接接合を行っていたが、メッキ厚のばらつきやレーザ照射のばらつきにより接合強度にばらつきが発生する可能性があり、ばらつきを抑制するための管理が煩雑なものとなっていた。
【００１２】
本発明は上記課題を解決して振動部分の結合強度を向上した電気−機械−音響変換器を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の振動機能付き電気音響変換器の請求項１に記載のものは、少なくとも振動板とこの振動板に上端が結合されたボイスコイルとで構成された発音部と、前記ボイスコイルが嵌め込まれる磁気ギャップを設けた少なくともヨークとマグネットからなる磁気回路と一端が前記磁気回路に結合されて、前記磁気回路を上下動可能に支持するサスペンションとで一体化して形成された振動部とで構成された振動機能付き電気音響変換器において、前記サスペンションは前記ヨークの樹脂成形により形成される重り部に一端をアウトサート成形して前記一体化が行なわれるとともに、筐体を振動板の外周が結合される第１の筐体と、前記サスペンションの他端とレーザ溶接により結合される前記第１の筐体と結合される金属薄板からなる第２の筐体とで構成したものであり、前記サスペンションと金属薄板からなる第２の筐体をレーザ照射による溶接により接合するため、極めて生産性に優れ、品質の安定した接合が行える、更に、この第２の筐体の側壁中間部に内側に向けて前記サスペンションの他端とレーザ溶接される段部を設け、この段部の前記サスペンションの一端側の内周のコーナを角部とすることで、段部上でサスペンションの他端を重ね合わせてレーザ照射できるため、位置決めが容易で生産性に優れた接合が行え、なお更に、角部を設けたことでサスペンションの上下駆動を安定させ、振動特性や機械振動の共振周波数の安定化を図れた、優れた振動機能付き電気音響変換器の提供を可能とするものである。
【００１６】
本発明の振動機能付き電気音響変換器の請求項２に記載のものは、前記段部のサスペンションの一端側の内周のコーナの角部のＲを１．０ｍｍ未満としたものであり、これによりサスペンションの上下駆動を安定させ、振動特性や機械振動の共振周波数の安定化を図るものである。
【００１７】
本発明の振動機能付き電気音響変換器の製造方法の請求項３に記載のものは、レーザ照射による溶接痕をレーザ照射側の反対側から確認して溶接の程度を確認するものであり、レーザ照射側の反対側の溶接痕の程度によって溶接接合の程度を容易に視認することが可能となり、溶接接合の品質の向上が図れるものである。
【００１９】
【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一実施の形態について図１から図３により説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の振動機能付き電気音響変換器の一実施の形態の断面図であり、図２は同振動板を除いた上面図であり、図３は同図２のＡ部断面図である。
【００２１】
同図によると１１は振動板で外周が樹脂成形により形成された第１の筐体１２ａに結合されており、１３は上記振動板１１に一端が接着結合されたボイスコイルであり、１５はヨーク１４上に接着結合されたマグネットであり、１６はこのマグネット１５上に接着結合された上部プレートであり、上記ヨーク１４、マグネット１５、上部プレート１６で磁気回路１７を形成するとともに、上記ヨーク１４と上部プレート１６間の磁気ギャップ１８には上記ボイスコイル１３の他端が接触することのないようにはめ込まれている。なお、ヨーク１４は磁性材よりなるヨーク本体１４ａとこの外周にタングステン粉を混入した樹脂成形により形成される高比重の重り部１４ｂとで構成されると共に、この重り部１４ｂにはその樹脂成形時に一対のステンレス鋼板の薄板よりなるサスペンション１９の一端がアウトサート成形により一体化され、振動部２０を形成している。
【００２２】
このサスペンション１９の他端はステンレス鋼板の薄板よりなる第２の筐体１２ｂとＹＡＧレーザによるレーザ溶接で接合され、前記振動部２０を筐体１２ｂに上下動可能に支持している。
【００２３】
前記筐体１２ｂは前記筐体１２ａに装着されて振動機能付き電気音響変換器は形成されている。
【００２４】
なお、前記筐体１２ｂとサスペンション１９とのＹＡＧレーザによる溶接について詳細に述べると、前記筐体１２ｂには絞り加工により側壁中間部に内側に向けて段部１２ｃが設けられており、この段部にサスペンション１９の他端を重ね合わせ上方よりレーザ照射により溶接するものである。この段部１２ｃが溶接代として不充分な場合は、少なくともサスペンション１９との接合部分近傍のみを更に数段の深絞り加工を行うことで台座部を形成し、溶接代とサスペンション１９の溶接位置への位置決めを容易に行うことができる。また、レーザ照射の程度はその溶接痕が第２の筐体１２ｂの反対側からその程度を視認できる程度とし、この溶接痕の程度で接合状態の良・不良の判定を行うものである。
【００２５】
ＹＡＧレーザの照射による溶接は溶接個所を極めて局所に限定でき、その近傍への熱の影響を限定するものであり、小型の電子部品の溶接には他の既知の溶接方法より適したものとなっている。
【００２６】
また、レーザ照射による他の溶接においてもその接合部分のみで溶接することは可能であり、サスペンション１９および第２の筐体１２ｂがステンレス鋼板の薄板であることを利用し、レーザ照射の反対側にその溶接痕が視認できる程度のレーザ照射として、前述のごとく、その溶接痕で溶接の良・不良の判定を可能としたが、このレーザ照射の溶接痕による溶接の判定は金属薄板の溶接の確認にも使用できるものである。
【００２７】
また、図３に示すように段部１２ｃ（または台座）の内周の前記サスペンションの一方側のコーナは絞り加工のためＲ形状となりやすいが、極力このＲを小さくして角部１２ｄを形成した。これはサスペンション１９の上下駆動時にこの角部１２ｄが大きなＲ状（Ｒ＝１．０ｍｍ）以上でばらついていると振動特性が安定せず、機械共振周波数もばらついて、レーザ溶接による所定の共振周波数を得るための溶接位置の設定が困難となる。
【００２８】
この角部１２ｄのＲは１．０ｍｍ未満が望ましく、０．８ｍｍ以下がより安定した振動特性が得られる。なお、絞り加工による段部１２ｃにおいて第２の筐体１２ｂの材質によって所定の角部１２ｄが形成が困難なときは、段部１２ｂとサスペンション１９の接合部に角部１２ｄ間で含む同材質の平板状の薄板小片を介在させて溶接することで、角部１２ｄの形成を回避することも可能である。
【００２９】
また、上記実施の形態においてはＹＡＧレーザを用いて溶接を行ったが、レーザ照射により接合部分の反対側に溶接痕を残すことが可能であれば、他の溶接手段（半導体レーザ溶接）であっても溶接の仕上がり状態の視認は可能で本願発明の範疇になるものである。
【００３０】
また、本実施の形態においてはサスペンション１９は１つのものとして説明したが、従来技術と同様に段部１２ｃの絞り高さを異ならせて、２枚で一対のものとすることも可能である。
【００３１】
【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は、サスペンションと金属薄板からなる第２の筐体をレーザ照射による溶接により接合するため、極めて生産性に優れ、品質の安定した接合が行えるものである。
【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一実施の形態の断面図
【図２】同振動板を含む発音部を除いた上面図
【図３】同図２のＡ部断面図
【図４】従来の電気−機械−音響変換器の断面図
【図５】同分解斜視図
【符号の説明】
１１ 振動板
１２ａ 第１の筐体
１２ｂ 第２の筐体
１２ｃ 段部
１２ｄ 角部
１３ ボイスコイル
１４ ヨーク
１５ マグネット
１６ 上部プレート
１７ 磁気回路
１８ 磁気ギャップ
１９ サスペンション
２０ 振動部

Claims (3)

  1. 少なくとも振動板とこの振動板に上端が結合されたボイスコイルとで構成された発音部と、前記ボイスコイルが嵌め込まれる磁気ギャップを設けた少なくともヨークとマグネットからなる磁気回路と一端が前記磁気回路に結合されて、前記磁気回路を上下動可能に支持するサスペンションとで一体に形成された振動部とで構成された振動機能付き電気音響変換器において、前記サスペンションは前記ヨークの樹脂成形により形成される重り部に一端をアウトサート成形して一体化されるとともに、前記筐体を前記振動板の外周が結合される第１の筐体と、前記サスペンションの他端とレーザ溶接により結合される前記第１の筐体と結合される金属薄板からなる第２の筐体とで構成し、この第２の筐体の側壁中間部に内側に向けて前記サスペンションの他端とレーザ溶接される段部を設け、この段部の前記サスペンションの一端側の内周のコーナを角部とした振動機能付き電気音響変換器。
  2. 段部の前記サスペンションの一端側の内周のコーナの角部のＲを１．０ｍｍ未満とした請求項１に記載の振動機能付き電気音響変換器。
  3. レーザ照射による溶接痕をレーザ照射側の反対側から確認して溶接の程度を確認する請求項１または請求項２に記載の振動機能付き電気音響変換器の製造方法。
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