JP5540921B2 - 音響変換装置 - Google Patents

Description

本発明は音響変換装置についての技術分野に関する。詳しくは、振動板と保持枠の間に形成された隙間に補強部材を設けて音響特性の向上を図る技術分野に関する。

ヘッドホーン、イヤホーン、補聴器等の各種の音声出力機器に組み込まれアーマチュアと称される振動子を有し小型のスピーカーとして機能する音響変換装置がある。

このような音響変換装置においては、アーマチュアを有する駆動ユニットと振動板を有する振動板ユニットとが音声出力孔を有する収納ケースに収納され、アーマチュアの振動部が振動したときに梁部によって振動が振動板に伝達され、伝達された振動が音声として出力される（例えば、特許文献１参照）。

振動板ユニットは、駆動ユニットに固定される保持枠と、保持枠の開口を覆う状態で保持枠に貼り付けられた樹脂フィルムと、樹脂フィルムに貼り付けられた状態で保持枠の内側に保持された振動板と、アーマチュアの振動部の振動を振動板に伝達する梁部とを有している。梁部は両端部がそれぞれ振動板の一端部とアーマチュアの振動部とに連結されている。

特開２００７−７４４９９号公報

ところで、振動板ユニットにあっては、音声の出力範囲とされる周波数領域、特に、高周波数領域の音圧のバラツキを抑制して音響特性の向上を図るために、振動板における梁部が連結された側と反対側の端面が保持枠の内面に接していることが望ましい。振動板における梁部が連結された側と反対側の端面が保持枠の内面に接していることにより、当該端面が三次共振を発生するための明確な支点となり、高周波数帯域の音圧のバラツキが抑制される。

ところが、音響変換装置にあっては、各部材の製造上の部品公差や各部材の組立時における組立公差等により、振動板の端面と保持枠の内面との間に、例えば、０．１ｍｍ程度の隙間が生じてしまう。

従って、このような隙間の発生により、特に、高周波数帯域の音圧のバラツキが大きくなり安定した音圧を得ることができなくなるおそれがある。

そこで、本発明音響変換装置は、上記した問題点を克服し、音声の出力範囲とされる周波数領域、特に、高周波数帯域の音圧のバラツキを抑制して音響特性の向上を図ることを課題とする。

音響変換装置は、上記した課題を解決するために、互いに対向して配置された一対のマグネットと、前記一対のマグネットが取り付けられたヨークと、駆動電流が供給されるコイルと、前記コイルに駆動電流が供給されたときに振動する振動部が設けられ前記振動部が前記コイルを貫通されて前記一対のマグネットの間に配置され前記ヨークに固定されたアーマチュアとを有する駆動ユニットと、開口を有する保持枠と、前記保持枠の開口を覆う状態で前記保持枠に貼り付けられた樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムに貼り付けられた状態で前記保持枠の内側に保持された振動板と、両端部がそれぞれ前記振動板と前記アーマチュアの振動部とに連結され前記振動部の振動を前記振動板に伝達する梁部とを有する振動板ユニットとを備え、前記梁部は前記振動板の一端側に連結され、前記振動板の他端と前記保持枠の内面との間に所定の隙間が形成され、前記所定の隙間に補強部材を設け、前記振動板が前記樹脂フィルムと前記補強部材とによって前記保持枠に結合されるようにしたものである。

従って、振動板の他端と保持枠の内面との間の補強部材が設けられた部分が三次共振を発生するための支点となる。

上記した音響変換装置においては、前記保持枠は前記駆動ユニットに固定されることが望ましい。

保持枠が駆動ユニットに固定されることにより、振動等の発生時に保持枠が駆動ユニットに対して位置ずれしない。

上記した音響変換装置においては、前記駆動ユニットと前記振動板ユニットを収納するケース体とカバー体を有し前記振動板に振動が伝達されたときに発生する音声を出力する音声出力孔が形成された収納ユニットを備えることが望ましい。

駆動ユニットと振動板ユニットを収納するケース体とカバー体を有し音声出力孔が形成された収納ユニットを備えることにより、駆動ユニットと振動板ユニットが収納ユニットによって保護される。

上記した音響変換装置においては、前記補強部材として非硬化型接着剤を用いることが望ましい。

補強部材として非硬化型接着剤を用いることにより、低域感度を落とさずに、高域における感度が向上する。

上記した音響変換装置においては、前記非硬化型接着剤としてアクリル系の接着剤を用いることが望ましい。

非硬化型接着剤としてアクリル系の接着剤を用いることにより、良好な接着強度及び接着作業の短縮化が確保される。

上記した音響変換装置においては、前記補強部材として紫外線硬化型接着剤を用いることが望ましい。

補強部材として紫外線硬化型接着剤を用いることにより、高域における感度が向上する。

上記した音響変換装置においては、前記紫外線硬化型接着剤としてアクリル系の接着剤を用いることが望ましい。

紫外線硬化型接着剤としてアクリル系の接着剤を用いることにより、高い接着強度及び接着作業の短縮化が確保される。

本発明音響変換装置は、互いに対向して配置された一対のマグネットと、前記一対のマグネットが取り付けられたヨークと、駆動電流が供給されるコイルと、前記コイルに駆動電流が供給されたときに振動する振動部が設けられ前記振動部が前記コイルを貫通されて前記一対のマグネットの間に配置され前記ヨークに固定されたアーマチュアとを有する駆動ユニットと、開口を有する保持枠と、前記保持枠の開口を覆う状態で前記保持枠に貼り付けられた樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムに貼り付けられた状態で前記保持枠の内側に保持された振動板と、両端部がそれぞれ前記振動板と前記アーマチュアの振動部とに連結され前記振動部の振動を前記振動板に伝達する梁部とを有する振動板ユニットとを備え、前記梁部は前記振動板の一端側に連結され、前記振動板の他端と前記保持枠の内面との間に所定の隙間が形成され、前記所定の隙間に補強部材を設け、前記振動板が前記樹脂フィルムと前記補強部材とによって前記保持枠に結合されるようにしている。

従って、音響変換装置における周波数領域、特に、高周波数領域の音圧のバラツキが抑制され、安定した音圧を得ることができ、音響特性の向上を図ることができる。

請求項３に記載した発明にあっては、前記保持枠は前記駆動ユニットに固定されている。

従って、振動等の発生時に保持枠が駆動ユニットに対して位置ずれしないため、良好な音声の出力状態を確保することができる。

請求項４に記載した発明にあっては、前記駆動ユニットと前記振動板ユニットを収納するケース体とカバー体を有し前記振動板に振動が伝達されたときに発生する音声を出力する音声出力孔が形成された収納ユニットを備えている。

従って、駆動ユニットと振動板ユニットが収納ユニットによって保護され、駆動ユニットと振動板ユニットの損傷や破損を防止することができる。

請求項５に記載した発明にあっては、前記補強部材として非硬化型接着剤を用いている。

従って、低域において感度の向上を図ることができ、音響特性の向上を図ることができる。

請求項６に記載した発明にあっては、前記非硬化型接着剤としてアクリル系の接着剤を用いている。

従って、良好な接着強度及び接着作業の短縮化を確保した上で音響特性の向上を図ることができる。

請求項７に記載した発明にあっては、前記補強部材として紫外線硬化型接着剤を用いている。

従って、高域において感度の向上を図ることができ、音響特性の向上を図ることができる。

請求項８に記載した発明にあっては、前記紫外線硬化型接着剤としてアクリル系の接着剤を用いている。

従って、良好な接着強度及び接着作業の短縮化を確保した上で音響特性の向上を図ることができる。

以下に、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。

以下の説明にあっては、音声が出力される方向を前方として前後上下左右の方向を示すものとする。

尚、以下に示す前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。

［全体構成］
音響変換装置１は駆動ユニット２と振動板ユニット３と収納ユニット４から成る（図１乃至図３参照）。

駆動ユニット２は、ヨーク５と一対のマグネット６、６とコイル７と回路基板８とアーマチュア９から成る（図２及び図３参照）。

ヨーク５は上下方向を向く平板状の第１の部材１０と上方に開口されたコ字状の第２の部材１１とが結合されて成る。第２の部材１１は上下方向を向く底面部１１ａと該底面部１１ａの左右両端部からそれぞれ上方へ突出された側面部１１ｂ、１１ｂとから成る。

第１の部材１０は左右両側面がそれぞれ、例えば、接着等によって第２の部材１１の側面部１１ｂ、１１ｂにおける内面に取り付けられている。ヨーク５は第１の部材１０と第２の部材１１が結合されて前後に貫通された角筒状に形成され、前側の開口が作業用開口５ａとして形成されている。

マグネット６、６は上下方向において離隔し互いに対向する状態で配置され、対向する側の極が異なる極にされている。上方に位置するマグネット６は第１の部材１０の下面に取り付けられ、下方に位置するマグネット６は第２の部材１１における底面部１１ａの上面に取り付けられている。

上記のように、ヨーク５は第１の部材１０と第２の部材１１によって構成されている。

従って、第１の部材１０と第２の部材１１の底面部１１ａとの距離を調整することが可能であり、良好な磁気特性を確保するために必要とされるマグネット６、６間の距離（図４に示すＬ）の最適化を図ることができる。特に、マグネット６、６間の距離Ｌは、マグネット６、６をヨーク５に取り付けるための接着剤の厚みや、マグネット６、６間に挿入されるアーマチュア９の後述する振動部の厚みに依存するため、マグネット６、６間の距離Ｌが調整可能とされていることは良好な磁気特性や良好な組立性の確保に極めて有用である。

また、第１の部材１０と第２の部材１１を結合する前の状態において、第１の部材１０と第２の部材１１にそれぞれマグネット６、６を取り付けることが可能である。従って、枠状に一体に形成されたヨークの内部空間にマグネット６、６を挿入して取付作業を行う必要がなく、ヨーク５に対するマグネット６、６の取付作業を簡単かつ高精度で行うことができる。

尚、第１の部材１０と第２の部材１１の結合作業は、例えば、マグネット６、６間に図示しないスペーサーを挿入して行ったり、また、画像処理によって距離Ｌを確認することにより行われる。

上記には、ヨーク５を平板状の第１の部材１０とコ字状の第２の部材１１によって構成した例を示したが、ヨークの構成はこれに限られることはなく、例えば、以下のようなヨーク５Ａ、５Ｂを構成することも可能である（図５及び図６参照）。

ヨーク５Ａは下方に開口されたコ字状の第１の部材１０Ａと上方に開口されたコ字状の第２の部材１１Ａとによって構成されている（図５参照）。第１の部材１０Ａと第２の部材１１Ａは、例えば、外面側に配置されたアーマチュア９の後述する被固定部（１６、１６）に取り付けられて上下に離隔して配置されている。ヨーク５Ａにあっても、ヨーク５と同様に、第１の部材１０Ａと第２の部材１１Ａの位置調整を行うことにより、マグネット６、６間の上下方向における距離の最適化を図ることができる。

ヨーク５Ｂは上下左右に位置する四つの平板状の第１の部材１０Ｂ、１０Ｂと第２の部材１１Ｂ、１１Ｂが結合されて成る（図６参照）。第１の部材１０Ｂ、１０Ｂは上下に離隔して位置され、第２の部材１１Ｂ、１１Ｂは左右に離隔して位置されている。ヨーク５Ｂにあっても、第１の部材１０Ｂ、１０Ｂ間の位置調整を行うことにより、マグネット６、６間の上下方向における距離の最適化を図ることができる。

このようにヨークを構成する部材の数は複数であれば任意であり、複数の部材が上下方向において距離の調整が可能とされることにより、マグネット６、６間の上下方向における距離の最適化を図ることができる。

コイル７は軸方向が前後方向にされた筒状に形成され、前後方向から見て、例えば、長穴状に形成されている（図１及び図３参照）。コイル７は整列巻きにされ、上面及び下面がそれぞれ平面状に形成された被取付面７ａ、７ｂとして形成されている。

回路基板８はコイル７の被取付面７ａに取り付けられている。回路基板８は前後方向における長さがコイル７の前後方向における長さより長くされ、略前半部がコイル７の被取付面７ａに取り付けられている。従って、回路基板８の略後半部はコイル７から後方へ突出されている。

回路基板８の図示しない一対の接続端子部にはそれぞれコイル７の両端部が接続され、一対の接続端子部にそれぞれコイル７の両端部が接続された状態において、回路基板８がコイル７の被取付面７ａに接着等により取り付けられている。コイル７は整列巻きにされ被取付面７ａが平面状に形成されているため、コイル７と回路基板８の良好な接合状態を確保することができる。

アーマチュア９は磁性金属材料によって各部が一体に形成されて成る。アーマチュア９は上下方向を向くコイル取付部１２と該コイル取付部１２の後端部から上方へ突出された連結部１３と該連結部１３の上端部から前方へ突出された振動部１４とコイル取付部１２の左右両端部からそれぞれ上方へ突出された側壁部１５、１５と該側壁部１５、１５の略上半部における前面からそれぞれ前方へ突出された被固定部１６、１６とが一体に形成されて成る。

振動部１４は前後方向における長さがコイル取付部１２の前後方向における長さより長くされ、前端がコイル取付部１２の前端より前方に位置されている。振動部１４の前面の左右方向における中央部には前方に開口された連結用凹部１４ａが形成されている。

側壁部１５、１５の上面と被固定部１６、１６の上面とは同一平面とされ、この左右に離隔して位置された同一平面がそれぞれ固定面１７、１７として形成されている。

コイル取付部１２の上面には、例えば、接着によってコイル７が取り付けられる（図３及び図７参照）。コイル７は整列巻きにされ被取付面７ｂとされた下面が平面状に形成されているため、コイル取付部１２に対するコイル７の良好な接合状態を確保することができる。

コイル７がコイル取付部１２に取り付けられた状態においては、コイル７に振動部１４が貫通され一部がコイル７から前方へ突出された状態とされている。

音響変換装置１にあっては、コイル７が取り付けられるコイル取付部１２とコイル７に貫通される振動部１４とが、何れもアーマチュア９に設けられている。従って、コイル７に対する振動部１４の位置を高い精度で確保することができ、コイル７に対する振動部１４の位置精度の向上を図ることができる。

アーマチュア９はコイル取付部１２にコイル７が取り付けられた状態において、ヨーク５の側面部１１ｂ、１１ｂの外面にそれぞれ被固定部１６、１６が接着や溶着等によって固定される（図８参照）。

アーマチュア９のヨーク５に対する固定作業の際に、良好な磁気バランスを確保するために、振動部１４とマグネット６、６の位置調整が行われる。特に、音響変換装置１にあっては、ヨーク５が体積の異なる第１の部材１０と第２の部材１１によって構成されているため、上下方向において磁気バランスが不均衡になる可能性があるが、振動部１４とマグネット６、６の位置調整を行うことにより良好な磁気バランスを確保することができる。

振動部１４とマグネット６、６の位置調整は、アーマチュア９とヨーク５の位置を調整することにより行う。具体的には、図４に示すように、一方のマグネット６と振動部１４の上面との間隔Ｈ１及び他方のマグネット６と振動部１４の下面との間隔Ｈ２の間隔調整やマグネット６、６に対する振動部１４の傾き調整等を行う。

このとき音響変換装置１にあっては、コイル７がアーマチュア９のコイル取付部１２に取り付けられているため、コイル７に対する振動部１４の位置が変化することがなく、振動部１４とマグネット６、６の位置を調整することによりコイル７のマグネット６、６に対する位置が同時に調整される。

従って、マグネット６，６に対するコイル７を事前に位置調整をする必要がなく、作業性の向上を図ることができる。

尚、音響変換装置１においては、ヨーク５が体積の異なる第１の部材１０と第２の部材１１によって構成されている。従って、例えば、第１の部材１０と第２の部材１１をそれぞれ異なる厚さに形成する、マグネット６、６をそれぞれ異なる厚さに形成する、マグネット６、６をそれぞれ異なる材料によって形成する、マグネット６、６をそれぞれ異なる磁力にする等の手段によって磁気バランスを調整してもよい。

アーマチュア９がヨーク５に固定された状態においては、ヨーク５の側面部１１ｂ、１１ｂの上面がアーマチュア９の固定面１７、１７より稍上方に位置される（図４参照）。また、振動部１４の前端部に形成された連結用凹部１４ａがマグネット６、６の前端部の真下より稍前方に位置される。

尚、上記には、各部が一体に形成されたアーマチュア９を例として示したが、アーマチュアは磁化される部分である振動部が磁性金属材料によって形成されていればよく、例えば、以下のようなアーマチュア９Ａ、９Ｂとして構成されていてもよい（図９及び図１０参照）。

アーマチュア９Ａは、図９に示すように、振動部１４を含む第１部材１８と被固定部１６、１６を含む第２の部材１９とが接着又は溶着によって結合されることにより構成されている。

アーマチュア９Ｂは、図１０に示すように、振動部１４を含む第１部材１８がヨーク５の第２の部材１１Ａに接着又は溶着によって結合されることにより構成されている。

このように振動部１４を含む第１部材１８を他の部分と異なる部材として構成することにより、例えば、磁化される必要のある高価な第１部材１８とこれより安価に形成することが可能な他の部分とを各別に形成することができ、製造コストの低減を図ることができる。

振動板ユニット２は保持枠２０と樹脂フィルム２１と振動板２２と梁部２３から成る（図１及び図３参照）。

保持枠２０は、例えば、金属材料によって縦長の枠状に形成され、左右方向における幅がアーマチュア９の左右方向における幅と略同じにされている。保持枠２０は下面が第１の接合面２０ａとされ上面が第２の接合面２０ｂとされている。

樹脂フィルム２１は大きさが保持枠２０の外形と同じにされ、例えば、保持枠２０の開口を閉塞するように保持枠２０の上面２０ｂ上に接着等により貼り付けられている。

振動板２２は厚みの薄い金属材料、例えば、アルミニウム又はステンレスによって外形が保持枠２０の内形より一回り小さくされた矩形状に形成されている。振動板２２には前後に延び左右に離隔して位置された補強リブ２２ａ、２２ａ、２２ａが設けられ、該補強リブ２２ａ、２２ａ、２２ａは上方へ打ち出された形状に形成されている。

振動板２２は、例えば、下方から樹脂フィルム２１に貼り付けられた状態とされている。

振動板２２の後端２２ｂは保持枠２０の後端部における内面２０ｃより僅かに前方に位置され、振動板２２の後端２２ｂと保持枠２０の後端部における内面２０ｃとの間には隙間Ｍが形成されている（図１１及び図１２参照）。隙間Ｍは振動板２２と保持枠２０の寸法公差や組付誤差等により生じ、例えば、０．１ｍｍ程度である。

振動板ユニット３には隙間Ｍを埋めるようにして接着剤２４が塗布されている。従って、振動板２２と保持枠２０は接着剤２４と樹脂フィルム２１を介して結合される。接着剤２４としては、例えば、アクリル系の非硬化型接着剤やアクリル系の紫外線硬化型接着剤が用いられている。

尚、接着剤２４は、隙間Ｍを埋めるとともに、振動板２２の樹脂フィルム２１に貼り付けられた側と反対側の面に延在されている。即ち、振動板２２は樹脂フィルム２１により保持枠２０に支持されるが、これを補強する補強部材として機能する。

梁部２３は振動板２２と一体に形成されており、例えば、振動板２２の一部が下方へ折り曲げられることにより形成されている。梁部２３は、例えば、上下に延びる細幅の板状に形成されている。

振動板ユニット３は駆動ユニット２に上方から、例えば、接着又はレーザー溶着によって固定される。振動板ユニット３は保持枠２０の第１の接合面２０ａがアーマチュア９の固定面１７、１７に接合されることにより固定される。

保持枠２０の第１の接合面２０ａは、例えば、レーザー溶着によってアーマチュア９の固定面１７、１７に接合され、側方からレーザーＲが接合部分に照射される（図１３参照）。このとき、上記したように、ヨーク５の側面部１１ｂ、１１ｂの上面がアーマチュア９の固定面１７、１７より稍上方に位置されており、レーザーＲの照射によって溶融した金属ｍ、ｍ、・・・がヨーク５側へ飛散したときに、飛散した金属ｍ、ｍ、・・・が側面部１１ｂ、１１ｂにおける上端部の外面に衝突する。

従って、レーザーＲの照射によって飛散した金属ｍ、ｍ、・・・の樹脂フィルム２１への付着を防止することができ、樹脂フィルム２１の破損を防止することができる。このようにヨーク５における側面部１１ｂの上端部は金属ｍ、ｍ、・・・の飛散を防止する壁部１１ｃとして機能し、該壁部１１ｃの外面と保持枠２０の内面とは可能な限り近付いて位置することが望ましい。

また、音響変換装置１にあっては、ヨーク５における側面部１１ｂの上面をアーマチュア９の固定面１７、１７より上方に位置させることにより、樹脂フィルム２１の破損を防止することができ、製造コストの高騰を来たすことなく簡単な手段によって樹脂フィルム２１の破損を防止することができる。

尚、上記には、ヨーク５に金属ｍ、ｍ、・・・の飛散を防止する壁部１１ｃを設けた例を示したが、例えば、図１４に示すように、アーマチュア９の固定面１７、１７にそれぞれ上方へ突出された壁部１７ａ、１７ａを設けることも可能である。

このようにアーマチュア９に壁部１７ａ、１７ａを設けることにより、ヨーク５の上面とアーマチュア９の固定面１７、１７との高さを考慮することなく、アーマチュア９をヨーク５に固定することができ、設計の自由度の向上を図った上で樹脂フィルム２１の破損を防止することができる。

また、アーマチュア９に壁部１７ａ、１７ａを設けることにより、固定面１７、１７がヨーク５より前後方向に長くされているため、レーザーＲの照射範囲を広くして振動板ユニット２を駆動ユニット２に強固に固定することができる。

さらに、図１０に示したアーマチュア９Ｂのように、被固定部１６、１６を有しない場合には、振動板ユニット３の保持枠２０がヨーク５の上面に固定されるが、この場合には、図１５に示すように、ヨーク５の側面部１１ｂ、１１ｂの上端部にそれぞれ壁部１１ｄ、１１ｄを設けることが可能である。

このようにヨーク５に保持枠２０を固定しヨーク５に壁部１１ｄ、１１ｄを設けることにより、アーマチュア９の被固定部１６、１６が存在しない分、音響変換装置１の小型化を図った上で樹脂フィルム２１の破損を防止することができる。

上記のように、駆動ユニット２の振動板ユニット３への固定時には、梁部２３の下端部をアーマチュア９における振動部１４の前端部に接着によって取り付ける（図３参照）。梁部２３は振動部１４に形成された連結用凹部１４ａに挿入された状態で接着剤２５によってアーマチュア９に連結される。

上記したように、梁部２３は振動板２２に一体に形成されているため、梁部２３の下端部を振動部１４に取り付けるだけで梁部２３を介して振動板２２とアーマチュア９が連結され、振動板２２と梁部２３とアーマチュア９の連結作業における作業効率の向上を図ることができる。

また、梁部２３が振動板２２に一体に形成されているため、梁部２３の下端部をアーマチュア９の振動部１４に取り付けた状態において梁部２３の上端部を振動板２２に取り付ける必要がない。従って、梁部２３の上端部を振動板２２の下面に手探りで取り付ける必要がなく、梁部２３の振動板２２に対する連結位置のずれ、梁部２３の変形、梁部２３の振動板２２に対する屈曲等が生じることがなく、歩留まりの向上を図ることができる。

さらに、音響変換装置１にあっては、ヨーク５が前後に貫通された角筒状に形成され、前側の開口が作業用開口５ａとして形成されているため、作業用開口５ａから梁部２３の振動部１４に対する取付作業を行うことができ、作業性の向上を図ることができる。また、ヨーク５に作業用開口５ａが形成されているため、梁部２３を振動部１４に接着する接着剤２５として紫外線硬化型接着剤を用いることができ、梁部２３の振動部１４への連結作業における作業性の向上を図ることができる。

尚、上記には、梁部２３の例として上下に延びる細幅の板状の形状を例として示したが、梁部２３の形状は細幅の板状に限られることはなく、例えば、図１６乃至図１９に示す梁部２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄのように、各種の形状に形成することが可能である。

梁部２３Ａは、図１６に示すように、下端部が振動部１４に連結される細幅の連結部２３ａとして設けられ、連結部２３ａの上側の部分が上方へ行くに従って左右方向における幅が大きくなる基部２３ｂとして設けられている。

このように梁部２３Ａは上方へ行くに従って左右方向における幅が大きくなる基部２３ｂを有しているため、強度が高く振動部１４において発生した振動を振動板２２に確実に伝達することができる。

梁部２３Ｂは、図１７に示すように、下端部が振動部１４に連結される細幅の連結部２３ｃとして設けられ、連結部２３ｃの上側の部分が連結部２３ｃより左右方向における幅が大きい基部２３ｄとして設けられている。

このように梁部２３Ｂは連結部２３ｃより幅の広い基部２３ｄを有しているため、強度が高く振動部１４において発生した振動を振動板２２に確実に伝達することができる。

梁部２３Ｃは、図１８に示すように、下端部が振動部１４に連結され左右に離隔して位置された細幅の連結部２３ｅ、２３ｅとして設けられ、連結部２３ｅ、２３ｅの上側の部分が連結部２３ｅ、２３ｅより左右方向における幅が大きい基部２３ｆとして設けられている。梁部２３Ｃは左右に離隔して位置された細幅の連結部２３ｅ、２３ｅを有しているため、振動部１４には左右に離隔して位置された二つの連結用凹部１４ｂ、１４ｂが設けられている。

このように梁部２３Ｃは連結部２３ｅ、２３ｅより幅の広い基部２３ｆを有しているため、強度が高く振動部１４において発生した振動を振動板２２に確実に伝達することができる。また、左右に離隔して位置された連結部２３ｅ、２３ｅを有しているため、振動部１４との連結状態の安定化を図ることができる。

梁部２３Ｄは、図１９に示すように、梁部２３Ｃに対して基部２３ｆの中央部が前方又は後方へ凸の円弧面状に形成された屈曲部２３ｇとして設けられている。

このように梁部２３Ｄは円弧面状に形成された屈曲部２３ｇを有しているため、一層強度を高くすることができる。

尚、梁部２３（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ）は振動板２２と一体に形成されており、アルミニウム又はステンレスによって形成されている。

振動板２２をアルミニウムによって形成することにより軽量化を図ることができる。一方、振動板２２をステンレスによって形成することにより強度を高くして振動部１４から振動板２２への振動の伝達効率の向上を図ることができる。

収納ユニット４は上方に開口された箱状のケース体２６と下方に開口された浅い箱状のカバー体２７とから成る（図１乃至図３参照）。

ケース体２６には後面部２８の上端部に上方に開口された挿通用切欠２８ａが形成されている。ケース体２６の前後両端部における内面側には、それぞれ上方を向く載置用段差面２６ａ、２６ａ、２６ａが形成されている。

カバー体２７には前面部２９に前後に貫通された音声出力孔２９ａが形成されている。

［音響変換装置の組立方法］
以下に、音響変換装置１の組立方法について説明する（図２０乃至図２５参照）。

先ず、上記したように、ヨーク５、マグネット６、６、コイル７、回路基板８及びアーマチュア９によって駆動ユニット２を組み立て、保持枠２０、樹脂フィルム２１、振動板２２及び梁部２３によって振動板ユニット３を組み立てる（図２０参照）。

次に、上記したように、駆動ユニット２に振動板ユニット３を固定する（図２１参照）。駆動ユニット２の振動板ユニット３への固定はアーマチュア９の固定面１７、１７に保持枠２０の第１の接合面２０ａを接合することにより行う。このとき梁部２３の下端部をアーマチュア９における振動部１４の前端部に接着剤２５によって取り付ける。

次いで、駆動ユニット２と振動板ユニット３をケース体２６に上方から収納する（図２２参照）。ケース体２６に収納された振動板ユニット３は保持枠２０の前後両端部がそれぞれケース体２６の載置用段差面２６ａ、２６ａ、２６ａに載置されて位置決めされる。このとき駆動ユニット２の下面とケース体２６の底面部の上面との間には所定の隙間が形成される。

駆動ユニット２と振動板ユニット３がケース体２６に収納された状態においては、保持枠２０の第２の接合面２０ｂがケース体２６の上端面２６ｂの直ぐ内側において稍下方に位置される（図２３参照）。このとき保持枠２０の外面２０ｄとケース体２６の内面２６ｃとの間に隙間Ｓが形成されている。

また、駆動ユニット２と振動板ユニット３がケース体２６に収納された状態においては、コイル７に取り付けられた回路基板８の略後半部がケース体２６の挿通用切欠２８ａから後方へ突出されている。

次に、保持枠２０の第２の接合面２０ｂにシール剤３０を装填する（図２４参照）。シール剤３０は、例えば、接着作用も有している。

次いで、カバー体２７を第２の接合面２０ｂに装填したシール剤３０に上方から押し付けて押し潰す（図２５参照）。シール剤３０を押し潰すと、該シール剤３０が保持枠２０の外面２０ｄとケース体２６の内面２６ｃとの間の隙間及びカバー体２７の外面２７ａとケース体２６の内面２６ｃとの間の隙間に侵入し、隙間Ｓが封止される。また、シール剤３０は保持枠２０の第２の接合面２０ｂとカバー体２７の下端面２７ｂとの間に残存する他、保持枠２０の内側にも侵入し保持枠２０とカバー体２７との間の隙間が封止される。

従って、カバー体２７をシール剤３０に上方から押し付けて押し潰すことにより、保持枠２０とカバー体２７とケース体２６との間の各隙間が封止され、これらの三者が接着されて結合される。

このとき、カバー体２７の下面がケース体２６の上面より低く、かつ、内側に配置される。

このように音響変換装置１にあっては、カバー体２７によって保持枠２０を覆いシール剤３０を押し潰すだけの一度の作業を行うことにより、保持枠２０とカバー体２７とケース体２６との間の各隙間が封止され、音響変換装置１の組立作業における作業性の向上を図ることができる。

次いで、ケース体２６における挿通用切欠２８ａの開口縁と回路基板８との間の隙間にシール剤（接着剤）３１を塗布して封止及び接着を行う（図２６参照）。

最後に、回路基板８のケース体２６から後方へ突出された部分に、コイル７に電源を供給するための接続コードや接続端子を接続する。

音響変換装置１にあっては、上記したように、回路基板８をコイル７に貼り付けて接続しているため、配線の引き回し作業を必要とせず、作業効率の向上を図ることができる。

尚、回路基板８には接続コードや接続端子が接続されるプラス極とマイナス極の一対の端子部８ａ、８ｂが設けられており、該端子部８ａ、８ｂはそれぞれ回路基板８の表裏に位置されている（図２７参照）。

このように端子部８ａ、８ｂをそれぞれ回路基板８の表裏に設けることにより、接続コードや接続端子の接続時、特に、半田付けによって接続する際の短絡を防止することができる。

また、回路基板８に端子部８ａ、８ｂをそれぞれ表裏に設けた状態で前後に離隔して位置させてもよく（図２８参照）、端子部８ａ、８ｂを表面又は裏面の一方に設けた状態で前後に離隔して位置させてもよい（図２９参照）。

このように端子部８ａ、８ｂを前後に離隔して位置させた場合にも、接続コードや接続端子の接続時における短絡を防止することができる。

尚、上記には、樹脂フィルム２１が貼り付けられた保持枠２０をケース体２６とカバー体２７の間に取り付けた例を示したが、保持枠２０を設けることなく樹脂フィルム２１がケース体２６とカバー体２７の間に貼り付けられる構成とすることも可能である。

［音響特性］
音響変換装置１にあっては、コイル７に電流が供給されると、一対のマグネット６、６間に位置するアーマチュア９の振動部１４が磁化され、該振動部１４の極性がマグネット６、６に対向する位置において繰り返し変化される。極性が繰り返し変化されることにより振動部１４に微少な振動が発生し、発生した振動が梁部２３から振動板２２に伝達され、伝達された振動が振動板２２において増幅されて音声に変換されカバー体２７の音声出力孔２９ａから出力される。

このとき、出力される音声の周波数領域において音圧のバラツキを制して音響特性の向上を図るためには、当該周波数領域、特に、高周波数領域に存在する三次共振ピークを明確に出現させることが望ましい。

音響変換装置１にあっては、上記したように、振動板２２の後端２２ｂが保持枠２０の後端部における内面２０ｃより僅かに前方に位置され、振動板２２の後端２２ｂと保持枠２０の後端部における内面２０ｃとの間の隙間Ｍが埋められるように接着剤２４が塗布されている（図１１及び図１２参照）。従って、振動板２２と保持枠２０が接着剤２４と樹脂フィルム２１を介して結合された状態とされている。

このように振動板２２の後端２２ｂと保持枠２０の内面２０ｃとの間の隙間Ｍを埋めるように接着剤２４を塗布することにより、接着剤２４が塗布された部分が三次共振を発生するための明確な支点（振動支点）Ｐとなる（図３０参照）。従って、音響変換装置１における周波数領域、特に、高周波数領域の音圧のバラツキが抑制され、安定した音圧を得ることができ、音響特性の向上を図ることができる。

以下に、音響特性を測定した結果について説明する（図３１及び図３２参照）。

図３１及び図３２は、横軸に周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸に感度（ｄＢ）を示したグラフ図である。

図３１において、Ａは隙間Ｍを０．１４ｍｍとし隙間Ｍに接着剤を塗布しない状態、Ｂは隙間Ｍを０．０７ｍｍとし隙間Ｍに接着剤を塗布しない状態、Ｃは隙間Ｍを０．０７ｍｍとし隙間Ｍに接着剤を塗布した状態を示す。Ｃにおいて用いた接着剤はアクリル系の非硬化型接着剤（感圧型接着剤）であり、粘度が１００〜３０００ｍＰａ・ｓとされている。

図３１のＡとＢの比較により、３０００〜４０００Ｈｚ以下の周波数領域においては感度にほとんど差が見られないが、高周波領域においては隙間Ｍが大きくなると感度が低下することが解る。

また、図３１のＢとＣの比較により、隙間Ｍが一定の場合に、３０００〜４０００Ｈｚ以下の周波数領域においては接着剤の塗布の有無によっては感度にほとんど差が見られないが、高周波領域においては接着剤の塗布によって感度が高くなることが解る。

図３２は、隙間Ｍの値を一定にし隙間Ｍに塗布する接着剤を変更したときの測定結果である。

図３２において、Ｄは図３１のＣと同じアクリル系の非硬化型接着剤を隙間Ｍに塗布した状態、Ｅは硬度がＤ（ショアー）７５であるアクリル系の紫外線硬化型接着剤を隙間Ｍに塗布した状態、Ｆは硬度がＤ（ショアー）８５であるアクリル系の紫外線硬化型接着剤を隙間Ｍに塗布した状態を示す。Ｄの非硬化型接着剤の硬度はＥの紫外線硬化型の接着剤の硬度より低い。

図３２のＡ、Ｂ、Ｃの比較により、３０００〜４０００Ｈｚ以下の周波数領域においては硬度の低い接着剤の方が感度が高く、１００００Ｈｚ以上の周波数領域においては硬度の高い接着剤の方が感度が高くなることが解る。

上記した測定結果より、接着剤２４として非硬化型接着剤を用いることにより、低域感度を落とさずに、高域において感度の向上を図ることができ、音響特性の向上を図ることができる。

また、接着剤２４として紫外線硬化型接着剤を用いることにより、高域において感度の向上を図ることができ、音響特性の向上を図ることができる。

特に、接着剤２４としてアクリル系の紫外線硬化型接着剤を用いることにより、良好な接着強度及び接着作業の短縮化を確保した上で音響特性の向上を図ることができる。

上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図３２と共に本発明の実施の形態を示すものであり、本図は、音響変換装置の分解斜視図である。 音響変換装置の拡大斜視図である。 音響変換装置の拡大断面図である。 駆動ユニットの拡大正面図である。 第１の部材と第２の部材の形状が異なる例を示す駆動ユニットの拡大正面図である。 ヨークが四つの部材によって構成された例を示す拡大正面図である。 駆動ユニットの拡大分解斜視図である。 駆動ユニットの拡大斜視図である。 アーマチュアが二つの部材によって構成された例を示す拡大斜視図である。 アーマチュアがヨークに結合されて構成された例を示す拡大斜視図である。 振動板ユニットの拡大底面図である。 振動板と保持枠の隙間に接着剤が塗布されている状態を示す拡大断面図である。 駆動ユニットに振動板ユニットが固定された状態を示す拡大断面図である。 アーマチュアの被固定部に壁部が設けられた例を示す拡大断面図である。 ヨークに壁部が設けられた例を示す拡大断面図である。 図１７乃至図１９と共に梁部の形状例を示すものであり、本図は、基部が振動板に近付くに従って幅が広くなる形状に形成された例を示す拡大正面図である。 基部が連結部より幅が広い形状に形成された例を示す拡大正面図である。 二つの連結部が設けられ基部が幅が広い形状に形成された例を示す拡大正面図である。 二つの連結部が設けられ基部が幅が広い形状に形成され一部が屈曲された例を示す拡大斜視図である。 図２１乃至図２５と共に音響変換装置の組立方法を示すものであり、本図は、駆動ユニットと振動板ユニットと収納ユニットが結合される前の状態を示す分解斜視図である。 駆動ユニットが振動板ユニットに固定された状態を示す分解斜視図である。 駆動ユニットと振動板ユニットがケース体に収納された状態を示す分解斜視図である。 振動板ユニットの保持枠にシール剤が装填される前の状態を示す拡大断面図である。 振動板ユニットの保持枠にシール剤が装填された状態を示す拡大断面図である。 振動板ユニットの保持枠に装填されたシール剤がカバー体によって押し潰されシール剤が隙間に充填された状態を示す拡大断面図である。 音響変換装置の拡大背面図である。 端子部が回路基板の表裏に設けられている例を示す拡大平面図である。 端子部が回路基板の表裏において前後に離隔して設けられている例を示す拡大平面図である。 端子部が回路基板の表面に前後に離隔して設けられている例を示す拡大平面図である。 振動支点と三次共振の関係を示す図である。 音響特性について測定した結果を示すグラフ図である。 音響特性について測定した別の結果を示すグラフ図である。

１…音響変換装置、２…駆動ユニット、３…振動板ユニット、４…収納ユニット、５…ヨーク、６…マグネット、７…コイル、９…アーマチュア、１４…振動部、１８ａ…連結用凹部、２０…保持枠、２０ｃ…内面、２１…樹脂フィルム、２２…振動板、２２ｂ…後端（他端）、２３…梁部、２６…ケース体、２７…カバー体、５Ａ…ヨーク、５Ｂ…ヨーク、９Ａ…アーマチュア、９Ｂ…アーマチュア、２３Ａ…梁部、２３Ｂ…梁部、２３Ｃ…梁部、２３Ｄ…梁部、２４…接着剤（補強部材）、２９ａ…音声出力孔、Ｍ…隙間、Ｐ…振動支点

Claims (8)

1. 互いに対向して配置された一対のマグネットと、前記一対のマグネットが取り付けられたヨークと、駆動電流が供給されるコイルと、前記コイルに駆動電流が供給されたときに振動する振動部が設けられ前記振動部が前記コイルを貫通されて前記一対のマグネットの間に配置され前記ヨークに固定されたアーマチュアとを有する駆動ユニットと、
   開口を有する保持枠と、前記保持枠の開口を覆う状態で前記保持枠に貼り付けられた樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムに貼り付けられた状態で前記保持枠の内側に保持された振動板と、両端部がそれぞれ前記振動板と前記アーマチュアの振動部とに連結され前記振動部の振動を前記振動板に伝達する梁部とを有する振動板ユニットとを備え、
   前記梁部は前記振動板の一端側に連結され、
   前記振動板の他端と前記保持枠の内面との間に所定の隙間が形成され、
   前記所定の隙間に補強部材を設け、
   前記振動板が前記樹脂フィルムと前記補強部材とによって前記保持枠に結合された
   音響変換装置。
2. 前記振動板の他端と前記保持枠の内面との間の前記所定の隙間に前記補強部材を設けることにより、前記補強部材が設けられた部分が出力される音声の周波数領域に存在する三次共振を発生させるための振動支点になる
   請求項１に記載の音響変換装置。
3. 前記保持枠は前記駆動ユニットに固定された
   請求項１又は請求項２に記載の音響変換装置。
4. 前記駆動ユニットと前記振動板ユニットを収納するケース体とカバー体を有し前記振動板に振動が伝達されたときに発生する音声を出力する音声出力孔が形成された収納ユニットを備えた
   請求項１又は請求項２に記載の音響変換装置。
5. 前記補強部材として非硬化型接着剤を用いた
   請求項１又は請求項２に記載の音響変換装置。
6. 前記非硬化型接着剤としてアクリル系の接着剤を用いた
   請求項５に記載の音響変換装置。
7. 前記補強部材として紫外線硬化型接着剤を用いた
   請求項１又は請求項２に記載の音響変換装置。
8. 前記紫外線硬化型接着剤としてアクリル系の接着剤を用いた
   請求項７に記載の音響変換装置。

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