JP5626993B2 - ダイナミックマイクロホンユニットの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、不良品の発生を抑え、歩留まりを向上することのできるダイナミックマイクロホンユニットの製造方法に関するものである。

ダイナミックマイクロホンは、基本的な構成として、特許文献１に記載されているように、音波を受けて振動する振動部と、磁気回路とを有するダイナミックマイクロホンユニットを備えている。

振動部は、振動板とボイスコイル（発電コイル）を有している。振動板は、センタードームと、その周りに連設されたサブドームを有するダイヤフラム状の部材であって、ボイスコイルは、センタードームとサブドームとの境界部分に接着剤等により取り付けられている。

磁気回路は、永久磁石と、永久磁石の一方の極側に設けられたポールピースと、永久磁石の他方の極側にヨークを介して磁気的に結合されたリングヨークとを含み、ポールピースとリングヨークとの間に形成される磁気ギャップ内に、ボイスコイルが振動板を介して振動可能に支持される。

このようなダイナミックマイクロホンユニットの製造方法の従来例について、図４および図５を用いて説明する。

まず、図４に示すように、永久磁石２、ポールピース３およびヨーク４が組み立てられる。そして、図５に示すように接着剤によりリングヨーク５がヨーク４に取り付けられる。ここで、リングヨーク５とポールピース３の偏心を防ぎ適切なギャップ７の寸法を得ることができるよう、図４に示すように、接着剤が硬化する前に樹脂製スペーサ６がリングヨーク５とポールピース３の間に挿入され、接着剤の硬化が行われる。

リングヨーク５は、図４、図５において上端部に周壁を有し、この周壁の内面側に設けられている段部に、上記振動部を構成している振動板８の外周縁部が接着される。また、振動板８とともに上記振動部を構成しているボイスコイル９が、磁気ギャップ７内にリングヨーク５およびポールピース３から離間して配置される。

特開平０５−０６４２８２号公報

上述した従来のダイナミックマイクロホンユニットの製造方法によれば、リングヨーク５とポールピース３の間のギャップ７が適切に確保されたとしても、ダイヤフラムやボイスコイルの偏心により、ボイスコイルがリングヨークやポールピースに接触してしまうことがある。また、磁気回路を先に組み立てるため、ギャップ部分に埃などが付着してしまうことがある。

このような状態になると、振動部が正常に振動できず、図６に示すように、周波数特性が劣化してしまう。特に、低音域について良好な周波数特性を得るために、例えば厚さが９μｍ等の薄いダイヤフラム８を用いる場合には、ダイヤフラム８が薄くて柔らかいため、外径が偏心しやすくなる。そして、このようなダイヤフラム８が例えばギャップ７の幅が０．４ｍｍの磁気回路に用いられると、ボイスコイル９がリングヨーク５やポール３に接触する可能性が高くなる。

また、図４に示すように、磁気回路２０を組み立てる際に使用される樹脂製スペーサ６は、繰り返し使用されることにより摩耗し、樹脂が削れたカスが発生することがある。そして、このカスがギャップ７に異物として残ってしまい、不良品が発生するという問題が生じていた。

このように、従来の製造方法においては様々な問題が生じるため歩留まりが悪く、不良品が多く発生することがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ボイスコイルとリングヨークの間を適切に離間するスペーサを有する治具を用いて振動板をリングヨークに接着することで、ボイスコイルのリングヨークやポールピースへの接触、スペーサへの異物の残留を防止することができ、不良品の発生を抑えることができるダイナミックマイクロホンユニットの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、
振動板およびボイスコイルを有する振動部と、
永久磁石、前記永久磁石の一方の極側に設けられたポールピースおよび前記永久磁石の他方の極側にヨークを介して磁気的に接続されたリング状のリングヨークを有する磁気回路と、
を備え、前記ポールピースと前記リングヨークとの間に形成される磁気ギャップ内に、前記ボイスコイルが前記振動板を介して振動可能に支持されるダイナミックマイクロホンユニットの製造方法であって、
前記振動板に前記ボイスコイルを固着する振動部組立工程と、
薄板からなる筒状のスペーサが設けられた治具に、前記磁気回路を構成する前記リングヨークの内周面が前記スペーサの外周面に沿うように前記リングヨークを配置する配置工程と、
配置された前記リングヨークの周辺部に接着剤を塗布する塗布工程と、
塗布された前記接着剤が硬化していない状態において、前記ボイスコイルを前記スペーサの内周側に挿入して前記振動部を前記リングヨークに載置する載置工程と、
前記載置工程の後に、前記接着剤を硬化させ前記振動部を前記リングヨークに固定する固定工程と、
前記固定工程の後に、前記振動部が固定された前記リングヨークを前記治具から取り出し前記磁気回路を構成する上記ヨークに組み込む組込工程と、を備え、
前記スペーサがＰＥＴフィルムからなる
ことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、ボイスコイルとリングヨークの間を適切に離間するスペーサを有する治具を用いて振動板をリングヨークに接着することで、ボイスコイルのリングヨークやポールピースへの接触、スペーサへの異物の残留を防止することができ、不良品の発生を抑え、歩留まりを向上することができる。

本発明に係るダイナミックマイクロホンユニットの製造方法の実施例における１工程を示す断面図である。 本発明に係るダイナミックマイクロホンユニットの製造方法の実施例における他の工程を示す断面図である。 本発明に係るダイナミックマイクロホンユニットの周波数特性を示すグラフである。 従来のダイナミックマイクロホンユニットの製造方法の１工程を示す断面図である。 従来のダイナミックマイクロホンユニットの製造方法の他の工程を示す断面図である。 従来のダイナミックマイクロホンユニットの周波数特性を示すグラフである。

以下、本発明に係るダイナミックマイクロホンユニットの製造方法の実施例について、図を用いて説明する。なお、上述した従来例の説明における構成部材と同一のものについては、同じ符号が付されている。

図１、図２に示すように、ダイナミックマイクロホンユニット１は、上述した従来のダイナミックマイクロホンユニットと同様の構成、すなわち、音波を受けて振動する振動部１０と、磁気回路２０とを有するダイナミックマイクロホンユニットを備えている。

振動部１０は、振動板８とボイスコイル（発電コイル）９を有している。振動板８は、樹脂などを素材とする薄膜からなる部材であって、センタードーム８１と、その周りに連設されたサブドーム８２を有する。ボイスコイル９は、センタードーム８１とサブドーム８２との境界部分に接着剤等により取り付けられている。

磁気回路２０は、永久磁石２と、永久磁石２の一方の極側に設けられたポールピース３と、永久磁石の他方の極側にヨーク４を介して磁気的に結合されたリングヨーク５とを含む。そして、ポールピース３とリングヨーク５との間に形成される磁気ギャップ７内に、ボイスコイル９が振動板８を介して振動可能に支持される。

ポールピース３は、永久磁石２の一方の極側に設けられている円筒状の部材であり、その外径は、ボイスコイル９の内径よりも小さくなっていて、ダイナミックマイクロホンユニット１が組み立てられた状態においては、ポールピース３は、その外周面とボイスコイル９の内周面との間に所定の間隔を空けて位置する。

リングヨーク５は、中心に孔部が設けられた扁平な円柱状の部材であり、外径の小さい小径部５１と、外径の大きい周壁５２から構成されている。リングヨーク５の上記中心孔の径は、後述する治具１２のスペーサ１１が挿入可能であるとともに、ボイスコイル９がその外周面との間に所定の間隔を空けて挿入可能な大きさとなっている。また、小径部５１の外周面５１１は、治具１２の凹部１２１に挿入することのできる外径となっている。周壁５２の内径は振動部１０を挿入可能な大きさとなっていて、周壁５２の外径はヨーク４の外径と同じ大きさとなっている。リングヨーク５の周壁５２の内方には、周壁５２に直交する方向の面からなる段部５３が設けられている。

磁気ギャップ７は、ポールピース３の外周面とリングヨーク５の内周面との間に形成される円形の溝状の空間であり、ボイスコイル９がポールピース３の外周面とリングヨーク５の内周面とに対しそれぞれ所定の間隔を空けて挿入可能な幅および深さを有する。

このようなダイナミックマイクロホンユニットの製造方法について以下に説明する。まず、振動板８のセンタードーム８１とサブドーム８２の境界部分に、接着剤を用いてボイスコイル９が固着される。

次に、治具１２にリングヨーク５が配置される。治具１２は略円柱状であり、上端部に平面形状が円形の凹部１２１が形成されている。凹部１２１の中心部分にはさらに嵌合凹部１２２が形成されていて、この嵌合凹部１２２に円柱軸１２３が、その外周面と嵌合凹部１２２の内周面との間に所定の間隔を空けて嵌合している。そのため、嵌合凹部１２２と円柱軸１２３との間には、円形の溝１２４が形成されている。

この円形の溝１２４内には、薄板からなる筒状のスペーサ１１が挿入かつ固着されていて、嵌合凹部１２２と円柱軸１２３により形成される平面から突出している。このスペーサ１１の素材は、ＰＥＴフィルムであることが好ましい。また、スペーサ１１の厚みは、７５μｍ〜１００μｍとすることで、ダイナミックマイクロホンユニット１の良好な感度を維持しつつ、ボイスコイル９とリングヨーク５の接触を防止することができる。

リングヨーク５は、その小径部５１の外周面５１１が治具１２の凹部１２１の内周面１２１１に接することで平面方向への位置決めがされる。また、リングヨーク５の中心孔にスペーサ１１が進入できるよう、リングヨーク５の内周面５１２はスペーサ１１の外周面１１１よりも僅かに大きな径を有している。

次に、治具１２に配置されたリングヨーク５の段部５３に接着剤が塗布される。接着剤としては、振動部１０をリングヨーク５に載置した後に振動部１０の載置位置の微調整を可能とするため、紫外線硬化型接着剤や熱硬化型接着剤等を用いることが好ましい。ただし、接着剤の硬化前に振動部１０の載置位置の微調整が可能であれば他の接着剤を用いても構わない。

次に、リングヨーク５に塗布された接着剤が硬化する前に、振動部１０がリングヨーク５に載置される。このとき、ボイスコイル９がスペーサ１１の内周側に挿入される。こうすることで、リングヨーク５とボイスコイル９とがスペーサ１１により適切に離間した状態で位置決めされる。

次に、接着剤が硬化され、振動部１０がリングヨーク１０に固定される。これにより、スペーサ１１によりリングヨーク５とボイスコイル９とが適切に離間した状態で振動部１０がリングヨーク５に固定される。

次に、振動部１０が固定されたリングヨーク５が治具１２から取り出される。取出したリングヨーク５を、振動部１０が固定されている側とは反対側から観察することで、リングヨーク５とボイスコイル９とが適切に離間しているか否かを確認することができる。

次に、磁気回路２０のうち、リングヨーク５を除いた部材、すなわち、永久磁石２、ポールピース３およびヨーク４が組み立てられたものに、振動部１０が固定されたリングヨーク５が組み込まれる。具体的には、振動部１０が固定されたリングヨーク５は、その小径部５１の外周面５１１をヨーク４の先端部４１の内周面４１１に嵌合することによってヨーク４に組み込まれる。リングヨーク５の小径部５１の外周面５１１がヨーク４の先端部４１の内周面４１１に嵌合することで、リングヨーク５はヨーク４および磁気回路２０に対して精度良く位置決めされる。なお、治具１２の上記内周面１２１１と、ヨーク４の上記内周面４１１は同じ径であるとともに、ポールピース３とヨーク４の同心度が精度良く定められていて、治具１２に対するリングヨーク５および振動部１０の相対位置関係が、ヨーク４に対するリングヨーク５および振動板１０の相対位置関係として再現される。

こうしてダイナミックマイクロホンユニット１が完成する。完成したダイナミックマイクロホンユニット１では、ボイスコイル９がリングヨーク５やポールピース３に接触することを効果的に防止することができる。また、従来のダイナミックマイクロホンユニットの製造方法のように、磁気回路の組立段階で樹脂製スペーサを用いることがないため、スペーサの磨滅による異物の残留を防止することができる。そのため、本発明に係るダイナミックマイクロホンユニットの製造方法を用いることで、不良品の発生を効果的に抑えることができる。

従来のダイナミックマイクロホンユニットの製造方法を用いることで得られるダイナミックマイクロホンユニットでは、図６の矢印Ａ、ＢおよびＣに示すように、それぞれの被検体固有の周波数領域において、周波数特性が大きく変化してしまう。これは、上述したように従来のダイナミックマイクロホンユニットの製造方法により製造されるダイナミックマイクロホンユニットでは、ボイスコイル９のリングヨーク５やポールピース３への接触や、スペーサへの異物の残留が生じてしまい、不良品が発生してしまうことを示している。

一方、本発明に係るダイナミックマイクロホンユニットの製造方法により製造されるダイナミックマイクロホンユニットでは、従来発生していたボイスコイル９のリングヨーク５やポールピース３への接触や、スペーサへの異物の残留が生じない。そのため、図３に示すように、図６の矢印Ａ、ＢおよびＣに示す周波数領域に対応する領域において、周波数特性の変化は見られない。

このように、本発明に係るダイナミックマイクロホンユニットの製造方法を用いることにより、不良品の発生を抑え、歩留まりを向上することができる。

１ ダイナミックマイクロホンユニット
２ 永久磁石
３ ポールピース
４ ヨーク
５ リングヨーク
５１ 周辺部
６ 樹脂製スペーサ
７ ギャップ
８ 振動板
８１ センタードーム
８２ サブドーム
９ ボイスコイル
１０ 振動部
１１ スペーサ
１２ 治具
１２１ 凹部
２０ 磁気回路

Claims (3)

1. 振動板およびボイスコイルを有する振動部と、
   永久磁石、前記永久磁石の一方の極側に設けられたポールピースおよび前記永久磁石の他方の極側にヨークを介して磁気的に接続されたリング状のリングヨークを有する磁気回路と、
   を備え、前記ポールピースと前記リングヨークとの間に形成される磁気ギャップ内に、前記ボイスコイルが前記振動板を介して振動可能に支持されるダイナミックマイクロホンユニットの製造方法であって、
   前記振動板に前記ボイスコイルを固着する振動部組立工程と、
   薄板からなる筒状のスペーサが設けられた治具に、前記磁気回路を構成する前記リングヨークの内周面が前記スペーサの外周面に沿うように前記リングヨークを配置する配置工程と、
   配置された前記リングヨークの周辺部に接着剤を塗布する塗布工程と、
   塗布された前記接着剤が硬化していない状態において、前記ボイスコイルを前記スペーサの内周側に挿入して前記振動部を前記リングヨークに載置する載置工程と、
   前記載置工程の後に、前記接着剤を硬化させ前記振動部を前記リングヨークに固定する固定工程と、
   前記固定工程の後に、前記振動部が固定された前記リングヨークを前記治具から取り出し前記磁気回路を構成する上記ヨークに組み込む組込工程と、を備え、
   前記スペーサがＰＥＴフィルムからなる
   ダイナミックマイクロホンユニットの製造方法。
2. 前記スペーサの厚みが７５μｍ〜１００μｍである請求項１記載のダイナミックマイクロホンユニットの製造方法。
3. 前記接着剤が紫外線硬化型接着剤である請求項１または２記載のダイナミックマイクロホンユニットの製造方法。
   

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