JP4823272B2 - Electromagnetic transducer - Google Patents
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Description
この発明は、永久磁石と振動膜とを組み合わせてオーディオ信号から音声再生を行う電磁変換器に関するものである。 The present invention relates to an electromagnetic transducer for reproducing sound from an audio signal by combining a permanent magnet and a diaphragm.
従来から、永久磁石板と振動膜とを組み合わせた電磁変換器は、永久磁石板と振動膜とを対向するように配置し、また永久磁石板と振動膜との間に緩衝材を配置したものがある。これらの永久磁石板、振動膜、及び緩衝部材はフレーム等の部材に挟み込まれるように覆われ、例えばスピーカ筐体に取り付けられる。
上記の永久磁石板は、一定の間隔をもって交互に異なる極性にした帯状の着磁部位(多極着磁パターンとも言う)を有している。また、振動膜は、永久磁石板の異なる極性の境界にある間隔に対向する位置、いわゆる着磁ニュートラルゾーンと称される部分に対向させて、電磁コイルとして作用する蛇行形状の導体パターン(蛇行コイルパターンとも言う)を当該振動膜の膜表面に設けたものである。
振動膜に形成されている蛇行コイルパターンにオーディオ信号の電流が流れると、蛇行コイルパターンと永久磁石板の多極着磁パターンとが電磁的に結合し、フレミングの法則によって上記の蛇行コイルパターンに作用し振動膜が振動する。この振動によって発生した音波は、永久磁石板及びフレームに穿孔された放射音穴を通して放射されてオーディオ再生が行われる(例えば、特許文献1参照)。
また、このような振動によって振動膜上に形成された導体コイルが金属疲労で断線するのを防止する目的で、振動膜に剛性付与部材が設けられている(例えば、特許文献2参照)。
また、従来から上記の電磁変換器と同様な構成で上記の永久磁石板に替えて長尺の棒状磁石の構成になった「ガムーゾン形」と呼ばれる超薄型スピーカが存在している。この棒状磁石の同極を対向させて(N極とN極、又は、S極とS極)、棒状磁石と垂直な配列方向に交互に異なる極性を並べて配置する構成であり、他の部材は上記と同一のもので構成される。このような超薄型スピーカは、ポリエステルやポリイミドからなる薄膜に銅やアルミ箔を貼り付け、ボイスコイルのパターンをエッチングして構成された振動板を有している(例えば、非特許文献1参照)。この構成によれば、オーディオ再生の発音動作も上記の電磁変換器と同じになる。
Conventionally, an electromagnetic transducer combining a permanent magnet plate and a diaphragm is arranged so that the permanent magnet plate and the diaphragm are opposed to each other, and a buffer material is arranged between the permanent magnet plate and the diaphragm. There is. The permanent magnet plate, the vibration film, and the buffer member are covered so as to be sandwiched between members such as a frame, and are attached to, for example, a speaker housing.
The permanent magnet plate has strip-shaped magnetized portions (also referred to as multipolar magnetized patterns) alternately having different polarities at regular intervals. In addition, the vibration film is opposed to a position at a boundary of different polarities of the permanent magnet plate, that is, a so-called magnetized neutral zone, and a meandering conductor pattern (meandering coil) acting as an electromagnetic coil. (Also referred to as a pattern) is provided on the surface of the vibration film.
When an audio signal current flows through the serpentine coil pattern formed on the diaphragm, the serpentine coil pattern and the multipolar magnetization pattern of the permanent magnet plate are electromagnetically coupled, and the above-described serpentine coil pattern is formed by Fleming's law. Acts and the vibrating membrane vibrates. Sound waves generated by this vibration are radiated through a sound hole formed in the permanent magnet plate and the frame, and audio reproduction is performed (see, for example, Patent Document 1).
In addition, for the purpose of preventing the conductor coil formed on the diaphragm by such vibration from being disconnected due to metal fatigue, a rigidity imparting member is provided on the diaphragm (see, for example, Patent Document 2).
In addition, there has conventionally been an ultra-thin speaker called “Gum-Zone” that has a configuration similar to that of the above-described electromagnetic transducer but has a long bar-shaped magnet instead of the permanent magnet plate. This bar magnet has the same polarity (N pole and N pole, or S pole and S pole), and different poles are arranged alternately in the arrangement direction perpendicular to the rod magnet. It consists of the same thing as the above. Such an ultra-thin speaker has a diaphragm formed by attaching copper or aluminum foil to a thin film made of polyester or polyimide, and etching a voice coil pattern (for example, see Non-Patent Document 1). ). According to this configuration, the sound generation operation for audio reproduction is the same as that of the electromagnetic transducer.
しかしながら、従来のいずれの電磁変換器においても、鉄製筺体構造のフレームに永久磁石の互いに異なる磁極を所定の間隔を空けて接着剤などにより貼り付けられた電磁変換器である。
しかし、従来の電磁変換器は、鉄製筺体構造のフレームに焼結磁石を1つ1つ接着しなければならず、永久磁石の配置に精度が要求されるため、接着組立する際には正確な位置決めを行うために専用の治具などを用いなけばならないため作業効率が悪いという課題があった。また、棒状永久磁石の場合、個数が多く作業工程が複雑になり時間がかかることで高コストになるという課題があった。
However, any of the conventional electromagnetic transducers is an electromagnetic transducer in which different magnetic poles of a permanent magnet are attached to a frame of an iron casing structure with an adhesive or the like at a predetermined interval.
However, in the conventional electromagnetic transducer, the sintered magnets must be bonded one by one to the frame of the iron casing structure, and accuracy is required for the arrangement of the permanent magnets. There is a problem in that work efficiency is poor because a dedicated jig or the like must be used for positioning. Further, in the case of a rod-shaped permanent magnet, there is a problem that the number of the magnets is large and the work process becomes complicated and takes time, resulting in high cost.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、接着剤を使用せず、永久磁石が移動しないように、短時間でフレームに固定できる電磁変換器を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide an electromagnetic transducer that can be fixed to a frame in a short time without using an adhesive and preventing a permanent magnet from moving. It is said.
この発明に係る電磁変換器は、所定の間隔をあけて交互に異なる帯状の極性で並べられた永久磁石と、永久磁石に対向して配置され、蛇行コイルパターンが形成された振動膜と、振動膜の振動を外部に放射する放音孔を設けたフレームと、フレームに嵌合され上記永久磁石を固定支持する磁石保持部とを備えた電磁変換器において、帯状の永久磁石の両端部が磁石保持部に嵌め込まれて永久磁石が固定支持されるようにしたものである。 The electromagnetic transducer according to the present invention includes a permanent magnet that is alternately arranged with different band-like polarities at a predetermined interval, a vibration film that is disposed to face the permanent magnet and has a meandering coil pattern, and a vibration In an electromagnetic transducer comprising a frame provided with sound emission holes for radiating membrane vibrations to the outside, and a magnet holder fitted to the frame and fixedly supporting the permanent magnet, both ends of the belt-like permanent magnet are magnets. The permanent magnet is fixedly supported by being fitted into the holding portion.
この発明の電磁変換器によれば、永久磁石の保持手段として、電磁変換器の厚み方向を保持する磁石保持手段を備えたので、永久磁石の配置の精度を向上させるとともに、工程を削減でき組立作業性が向上させることができる。 According to the electromagnetic transducer of the present invention, since the magnet holding means for holding the thickness direction of the electromagnetic converter is provided as the permanent magnet holding means, the accuracy of the arrangement of the permanent magnets can be improved and the number of processes can be reduced. Workability can be improved.
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の電磁変換器10の構成を示す図であり、図1(a)は電磁変換器10の外観を示す全体斜視図、図1(b)は電磁変換器10の構成を示す分解斜視図である。
図2は、本実施の形態1の電磁変換器10の構造を示す図であり、図2(a)は図1(a)のA−A線断面図、図2(b)は図1(a)のB−B線断面図、図2(c)は図1(a)のC−C線断面図である。なお、説明を簡易にするために実際の寸法とは異なるものもある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an
2A and 2B are diagrams showing the structure of the
電磁変換器10は、振動膜11、スペーサ(磁石保持手段)21,22、永久磁石31,32、フレーム40から構成されており、フレーム40の上側フレーム41及び下側フレーム42が、振動膜11と永久磁石31,32とを覆うように構成されている。
The
振動膜11は、薄い高分子樹脂シートからなる基材11aと、基材11aの表面に蛇行形状に形成された導体コイル(コイル)11bとで構成されており、蛇行パターンからなる導体コイル11bは金属箔をプレスやエッチングなどにより打ち抜いて形成されるものである。
The
スペーサ21,22は、例えばPOM(ポリアセタール)などの弾性のある樹脂材から形成されており、振動膜11の両端を挟み込むように支持するとともに、永久磁石31,32同じ幅で各永久磁石31,32の長手端部を一定の間隔を空けて嵌め合わせられるように仕切りのある嵌合部21aが設けられている。
The
長尺寸法の永久磁石31,32は、磁性体粉(ネオジム粉、フェライト粉、サマリウム−コバルト粉等)とバインダー(プラスチック材料、ゴム材料等)とを混合し成形(射出成形等)した加工が容易なボンド磁石で成形され、着磁されている。着磁された帯状の永久磁石31,32は、振動膜11に対向する面が交互に異なる磁極になるように配置されており(以下、多極着磁パターンともいう)、フレーム40の振動膜11に対向する面に接着剤等で所定の間隔を空けて固定されている。
The long
フレーム40は、例えば鉄などの金属からなる上側フレーム41と下側フレーム42とを重ね合わせた空洞の内部をもつ筺体構造であり、上側フレーム41と下側フレーム42との接合面は、振動膜11の両端の一部を挟み込んで支持している。振動膜11の導体コイル11bに対向する位置には、外部に開口した放音孔41a,42aが一定の間隔で設けられるとともに、押し込み(インデンティング)などの圧力加工により、ハーフピアス加工された突起部41b,42bが設けられている。このハーフピアス加工された突起部41b,42bによって帯状の永久磁石31,32は、電磁変換器10の面方向(水平方向)の位置に位置決めされている。
The
ここで、振動膜11の導体コイル11bと永久磁石31,32とは、フレーム40に固定された永久磁石31,32の所定の間隔に対向する位置に振動膜11の導体コイル11bが配置されるように形成されている。
また、振動膜11の導体コイル11bに対向するフレーム40の位置に、放音孔41a,42aとともにハーフピアス加工された突起部41b,42bを設けているが、フレーム40には、永久磁石31,32が配置される両端部分にも突起部41b,42bが設けられている。
また、スペーサ21,22は、その弾性によりフレーム40の内壁に挟み込まれて支持固定されている。
本発明の実施の形態1の電磁変換器10は以上のように構成されている。
Here, the
In addition,
The
The
次に電磁変換器10の永久磁石31,32のフレーム40への固定方法について説明する。
永久磁石31は、振動膜11に対向する面が交互に異なる磁極になるように上側フレーム41の突起部41b間に配置すると、突起部41b間に挟み込まれた永久磁石31はフレーム41の面方向に位置決めされ、その磁力により上側フレーム41に密着される。さらに永久磁石31の帯状の両端とフレーム41の内壁との間にスペーサ21を嵌め込むことで、スペーサ21とフレーム41とが嵌め合わされて、永久磁石31はその帯状の長手両端部分が電磁変換器10の厚み方向に支持される。
また、永久磁石32も永久磁石31と同様にスペーサ22とフレーム42とにより電磁変換器10の厚み方向に支持される。
このようにして、永久磁石31,32をフレーム41,42に固定させることができ、永久磁石31,32を固定したフレーム41,42が重ね合わせられ、図示しない係合部等により係合され、電磁変換器10が製造される。
Next, a method for fixing the
When the
Further, the
In this way, the
次に電磁変換器10の動作について説明する。
上記の構成の電磁変換器10において、振動膜11の導体コイル11bへスペーサ21,22を介して電流(オーディオ信号)が供給されると、この導体コイル11bと永久磁石31,32の多極着磁パターンとが電磁的に結合し、フレミングの法則により振動膜11が変位して振動が発生する。この振動がフレーム40内の空気を振動させフレーム40の放音孔41a,42aからオーディオ振動として放射される。
Next, the operation of the
In the
以上のように、実施の形態1の電磁変換器10では、フレーム40に設けた突起部41b,42bがフレーム40の面方向の位置決めを行い、スペーサ21,22が永久磁石31,32をフレーム40の厚み方向に支持するようにしたことで、長尺寸法のボンド磁石などの永久磁石を接着剤を用いることなくフレーム40に固定できるので、環境に配慮した簡易な構成にすることができるとともに、製造工程を削減でき生産性を向上させることができる。
また、永久磁石31,32がフレーム41,42とスペーサ21,22とにより正確に位置決めされ固定されているので、永久磁石31,32が抜け落ちることがなく長寿命の電磁変換器10を簡易に製造することができる。
As described above, in the
Further, since the
なお、本実施の形態1において、蛇行パターンからなる導体コイル11bは振動膜11の表面に形成されていると記載しているが、電気信号をより忠実にオーディオ振動として変換するために、振動膜11の両面に導体コイル11bを形成してもよい。
また、本実施の形態1において、着磁された帯状の永久磁石31,32を用いているが、フレーム40に固定した後に着磁してもよく、また、所定の間隔で帯状に異なる磁極を交互に着磁している永久磁石板を用いてもよい。
また、本実施の形態1の電磁変換器10の永久磁石31,32の固定方法において、突起部41b間、42b間に永久磁石31、32を嵌め込んでからスペーサ21,22をフレーム40に嵌め込んで固定すると説明したが、先にスペーサ21,22へ永久磁石31,32の長手両端を嵌め込むようにしてもよい。
In the first embodiment, it is described that the
In the first embodiment, the magnetized band-like
Further, in the method for fixing the
実施の形態2.
上記実施の形態1の電磁変換器10では、フレーム40にハーフピアス加工により設けた突起部41b,42bがフレーム40の面方向の位置決めを行うようにしたが、図3に示すようにスペーサ21,22と同様の樹脂を用いた非磁性体からなる突起部51,52を設けてもよい。
Embodiment 2. FIG.
In the
図3は、実施の形態2の電磁変換器の構成を示す断面図であり、図3(a)は図1の電磁変換器10のA−A線断面図、図3(b)は図1の電磁変換器10のB−B線断面図、図3(c)は図1の電磁変換器10のC−C線断面図である。なお、突起部51,52以外の構成は実施の形態1と同様であるので、同じ番号で示し説明を省略する。
3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the electromagnetic transducer according to the second embodiment. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line AA of the
突起部51,52は、実施の形態1の電磁変換器10におけるハーフピアス加工を行った箇所と同じ箇所に穴を開け、その穴に弾性を有する樹脂材で角柱形状に成形した突起部51,52を嵌め込み、フレーム40の筺体構造内面に突出させるように構成されている。
The
この突起部51,52に帯状の永久磁石31,32を挟み込むことにより、フレーム40の面方向の配置を位置決めすることができる。
By sandwiching the band-like
なお、本実施の形態2において、突起部51,52はフレーム40に設けた穴に嵌め込んだだけとしたが、アウトサート成形を施して樹脂材からなる突起部51,52をフレームに固定するように形成してもよい。
In the second embodiment, the
以上のように、実施の形態2の電磁変換器10によれば、電磁変換器10の面方向の位置決めを行う樹脂材からなる突起部51,52をフレーム40に設け、電磁変換器10の厚み方向を支持するスペーサ21,22を設けたので、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
As described above, according to the
なお、本発明の実施の形態1,2の電磁変換器10においては、フレーム40に突起部41b,42b,51,52を設けて面方向の位置決めを行うように構成したが、突起部41b,42b,51,52に限らず、永久磁石31,32の面方向の位置決めできるような溝を設けてもよい。
また、本発明の永久磁石31,32は、フレーム長手方向に長い帯状磁石で構成していることを示しているが、導体コイル11bと永久磁石31,32とで振動膜11を振動させる構成であればフレーム短手方向に長い帯状の永久磁石で構成するものでもよい。
また、本発明の電磁変換器10におけるスペーサ21,22がフレーム40の内壁に挟み込まれて支持固定されると説明したが、スペーサ21,22とフレーム40とを嵌め込んで固定するため、スペーサ21,22の外周の一部に図示しない係合爪部及びフレーム40の上下のフレーム41,42に図示しない係合受部が設けられて、嵌め込んだ際に両者が係合して固定されるように構成されるものであってもよい。
また、本発明の実施の形態で示した各図は、わかりやすく説明するために誇張拡大して示しており、各構成の厚み等の関係は実際とは異なるものもある。
In the
Moreover, although it has shown that the
In addition, it has been described that the
Further, the drawings shown in the embodiments of the present invention are exaggerated and enlarged for easy understanding, and the relationship of the thicknesses of the respective components may be different from the actual ones.
10 電磁変換器、11 振動膜、11a 基材、11b 導体コイル(コイル)、21,22 スペーサ(磁石保持手段)、21a,22a 係合部、31,32 永久磁石、40 フレーム、41 上側フレーム(フレーム)、41a,42a 放音孔、41b,42b,51,52 突起部、42 下側フレーム(フレーム)。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記永久磁石に対向して配置され、蛇行コイルパターンが形成された振動膜と、
上記振動膜の振動を外部に放射する放音孔を設けたフレームとを備えた電磁変換器において、
上記フレームに嵌合され上記永久磁石を固定支持する磁石保持部を備え、
上記帯状の永久磁石の両端部が上記磁石保持部に嵌め込まれて上記永久磁石が固定支持されることを特徴とする電磁変換器。 Permanent magnets arranged in different strip-like polarities alternately at predetermined intervals;
A vibrating membrane disposed opposite the permanent magnet and having a serpentine coil pattern formed thereon,
In an electromagnetic transducer comprising a frame provided with a sound emitting hole for radiating vibrations of the vibrating membrane to the outside,
A magnet holding part fitted to the frame and fixedly supporting the permanent magnet;
An electromagnetic transducer, wherein both ends of the belt-like permanent magnet are fitted into the magnet holding portion, and the permanent magnet is fixedly supported.
該複数の突起部間に帯状の永久磁石を嵌め込んで面方向の位置決めを行うことを特徴とする請求項1記載の電磁変換器。 The frame includes a plurality of protrusions formed on a surface facing the vibration film,
2. The electromagnetic transducer according to claim 1, wherein a band-shaped permanent magnet is fitted between the plurality of protrusions to perform positioning in the surface direction.
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