JPH07177598A - 電気音響変換器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数を削減し、小型化とともに組立て構
造の簡略化を実現した電気音響変換器及びその製造方法
を提供する。 【構成】 磁性材料で形成されたベース部材（メタルベ
ース基板２）と、このベース部材の一部を切り起こして
立設させた鉄心（２２）と、この鉄心に巻回されたコイ
ル（４）と、このコイルの周囲を包囲して前記ベース部
材上に設置されたマグネット（６）と、前記マグネット
から磁界を受けるとともに、前記鉄心の端面との間に間
隙を設けて設置された振動板（１０）と、前記ベース部
材に絶縁層（２６）を介在させて形成され、前記コイル
の端末が接続されたリード部（２８、３０）とを備えた
電気音響変換器及びその製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、適当なレベルを持つ電
気信号を受けて音響を発生する電気音響変換器及びその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁型の電気音響変換器は、図８
及び図９に示すように、合成樹脂で成形された円筒形を
成す外装ケース１０２を以て外装が施されている。この
外装ケース１０２の開口部側にはベース部１０４が設置
され、外装ケース１０２の背面側の開口部はこのベース
部１０４を以て閉塞されている。また、ベース部１０４
には外装ケース１０２の内部に設置された振動板１０６
に音響信号を生じさせる磁気駆動部１０８が支持されて
いる。即ち、このベース部１０４は、ベース１０９に鉄
心１１０、基板１１２、リード１１４、１１６及び加締
めピン１１８、１２０が設置されたものである。ベース
部１０４と基板１１２は鉄心１１０の後端部の加締めに
より固定され、両者が合体されている。また、基板１１
２には加締めピン１１８、１２０を以てリード１１４、
１１６が固定されている。

【０００３】鉄心１１０は、磁気駆動部１０８の一部を
構成し、その周囲にはコイル１２２が巻回されている。
コイル１２２のコイル端末１２６、１２８は、ベース１
０９及び基板１１２の開口部１３０、１３２から基板１
１２の背面側に引き出されて、個別にリード１１４、１
１６に半田付けで接続されている。そして、コイル１２
２の周囲部には、環状を成すマグネット１３４が設置さ
れており、このマグネット１３４はベース１０９に接着
剤を以て固定されている。

【０００４】また、外装ケース１０２の内部には、環状
を成す支持台１３６が設置されており、この支持台１３
６はベース１０９に接着剤で固定されている。この支持
台１３６はマグネット１３４の位置決め手段であって、
マグネット１３４は、この支持台１３６の内周壁面によ
って中心位置が高精度に設定されている。そして、支持
台１３６には、段部１３８を設けて開口部側を径小、そ
の内側は径大に形成されており、その段部１３８には、
振動板１０６の縁部が設置されている。この振動板１０
６と鉄心１１０の端面との間には間隙１４０が設定され
ており、この間隙１４０が振動板１０６に生じる機械的
な振動を許容する空間を成している。そして、振動板１
０６には、振動板１０６の振動質量を増強するために磁
片１４２が固定されている。

【０００５】そして、この振動板１０６の前面側には、
振動板１０６の振動に共鳴する共鳴空間１４４が外装ケ
ース１０２を以て形成されている。また、外装ケース１
０２の前面側には、共鳴空間１４４で共鳴する音響を外
部に放出するための放音筒１４６が形成されている。

【０００６】このような電気音響変換器では、マグネッ
ト１３４が持つ磁力によってバイアス磁界を作用させて
おり、振動板１０６は鉄心１１０側に吸引されている。
そこで、リード１１４、１１６に適当なレベルの電気信
号が加えられると、その電気信号によってコイル１２２
が励振され、その励振によって振動板１０６が、図面
上、上下方向に振動する。この振動はリード１１４、１
１６に加えられる電気信号の振幅及び周波数に依存す
る。その結果、振動板１０６の振動によって生じる音響
は、共鳴空間１４４による共鳴振動を伴いながら、放音
筒１４６から外部に放出される。この場合、ベース部１
０４は、振動板１０６の背面側の気密を保持している。
即ち、振動板１０６の背面側には一定の背面音圧が得ら
れ、音響特性に寄与している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
電気音響変換器では、ベース部１０４側の構成が複雑で
あり、部品点数が多い。即ち、ベース部１０４には、別
部材である基板１１２とともに、リード１１４、１１６
が取り付けられている。リード１１４、１１６の固定は
加締めピン１１８、１２０を以て行なわれている。

【０００８】また、鉄心１１０は、ベース１０９と別部
品であり、ベース１０９に加締めによって固定され、そ
の固定作業は、電気音響変換器が小型化ないし微細化す
るにつれて厄介になる。

【０００９】そこで、本発明は、部品点数を削減し、小
型化とともに組立て構造の簡略化を実現した電気音響変
換器及びその製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の電気音響変換器
は、図１ないし図４に例示するように、磁性材料で形成
されたベース部材（メタルベース基板２）と、このベー
ス部材の一部を切り起こして立設させた鉄心（２２）
と、この鉄心に巻回されたコイル（４）と、このコイル
の周囲を包囲して前記ベース部材上に設置されたマグネ
ット（６）と、前記マグネットから磁界を受けるととも
に、前記鉄心の端面との間に間隙を設けて設置された振
動板（１０）と、前記ベース部材に絶縁層（２６）を介
在させて形成され、前記コイルの端末が接続されたリー
ド部（２８、３０）とを備えたことを特徴とするもので
ある。

【００１１】また、本発明の電気音響変換器の製造方法
は、磁性材料を以てベース部材（メタルベース基板２）
を形成し、このベース部材の周辺側から中心方向に向か
って切り起すことにより、鉄心（２２）を形成する工程
と、前記ベース部材上に絶縁層（２６）を介在させてリ
ード部（２８、３０）を形成する工程とを含むことを特
徴とする。

【００１２】

【作用】本発明の電気音響変換器では、ベース部材が磁
性材料で形成され、このベース部材の一部で鉄心が形成
され、また、ベース部材には絶縁層を介在してリード部
が形成されている。鉄心にはコイルが巻回され、その端
末はリード部に接続されている。したがって、この電気
音響変換器では、従来の電気音響変換器に比較し、部品
点数の削減が図られ、組立て構造の簡略化が図られてい
る。

【００１３】また、本発明の電気音響変換器の製造方法
では、磁性材料を以てベース部材を形成し、このベース
部材には切起し処理によって鉄心を形成し、ベース部材
には、その表面に絶縁層を介在させてリード部が形成さ
れる。このような処理工程を含む製造方法では、電気音
響変換器の組立て部品が削減され、組立て構造の簡略に
より、組立て工程が削減され、組立て処理を容易化する
ことができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図面に示した実施例を参照し
て詳細に説明する。

【００１５】図１、図２、図３及び図４は、本発明の電
気音響変換器の一実施例を示し、図１は独立部品からな
る分解斜視図、図２は組立状態を示す斜視図、図３は電
気音響変換器の縦断面図、図４はその背面図である。

【００１６】この電気音響変換器は、ベース部材として
のメタルベース基板２、コイル４、マグネット６、支持
台８、振動板１０、合成樹脂からなる外装ケース１２を
備えている。磁気駆動部１４は、外部からの電気信号を
受けて振動板１０を励振させる手段であって、この実施
例では、メタルベース基板２、コイル４及びマグネット
６を以て形成されている。

【００１７】メタルベース基板２には、鉄等の磁性材料
が用いられ、円形を成す支持部１６とともに矩形を成す
端子部１８が一体に形成されている。端子部１８は、Ｌ
字形に折り曲げられ、垂直部２０が形成されている。支
持部１６には、その周辺縁から中心部に切り起して鉄心
２２が形成されている。即ち、支持部１６には、その一
部を以て鉄心２２が形成されているとともに、溝部２４
が形成されている。鉄心２２は、この実施例の場合、角
柱状であるが、機械的な加工で円柱にしてもよく、メタ
ルベース基板２の切起しのままでもよい。また、溝部２
４の長さに比較して鉄心２２の高さは低く設定されてい
る。これは電気音響変換器の偏平化を図るためであり、
コイル４の厚さに対応するためである。

【００１８】また、このメタルベース基板２には、この
実施例の場合、背面部に絶縁層２６が形成され、その上
に選択的に一対のリード部２８、３０が形成されてい
る。リード部２８、３０は、溝部２４を挟んで形成され
ている。図５は、図４のＶ−Ｖ線断面を示し、メタルベ
ース基板２の表面に絶縁層２６及びリード部２８、３０
が形成されている。例えば、絶縁層２６及びリード部２
８、３０はハイブリッドＩＣの処理技術によって実現で
き、絶縁層２６は絶縁ペースト、リード部２８、３０は
導電ペーストを以て形成することができる。

【００１９】コイル４は、鉄心２２に直に巻回し、又は
コイルボビンを用いて巻回してもよい。また、コイル４
は、巻回したものを合成樹脂等を以て固化させ、独立し
た部品として構成してもよい。そして、コイル４には、
リード部２８、３０に接続するためにコイル端末３２、
３４が引き出されている。各コイル端末３２、３４は、
溝部２４からメタルベース基板２の背面側に引き出さ
れ、溝部２４を挟んで形成されているリード部２８、３
０に個別に半田等の接続手段を以て電気的に接続されて
いる。メタルベース基板２の溝部２４には、絶縁性合成
樹脂２５が充填されており、この絶縁性合成樹脂２５を
以て絶縁を図るとともに、コイル端末３２、３４がメタ
ルベース基板２に固定されている。

【００２０】また、マグネット６は、円環状を成し、コ
イル４を包含する形態でメタルベース基板２の上面に設
置され、接着剤で固定される。このマグネット６は、メ
タルベース基板２と磁気的に結合され、閉磁路を成し、
鉄心２２にバイアス磁界を与える。

【００２１】このマグネット６の周囲には、真鍮等の金
属材料又は合成樹脂からなる支持台８が設置される。支
持台８は、円環状を成しており、その外周部には段部を
設けて径大部３６が形成されている。この径大部３６に
は、外装ケース１２が結合される。また、支持台８の内
部には、マグネット６の位置決めをするための径小壁部
３８が形成されているとともに、上部側には振動板１０
を載置して支持する支持段部４０が形成されている。

【００２２】この支持台８の支持段部４０には、振動板
１０の縁部が設置されている。振動板１０は、剛性が高
く薄い磁性材料板で形成され、その中央には円形を成す
磁片４２が溶接等の手段で固定されている。磁片４２
は、振動板１０の振動質量を増強し、振動板１０と一体
に磁気回路を構成する。即ち、この磁気回路は、マグネ
ット６、メタルベース基板２、鉄心２２、振動板１０及
び磁片４２を経てマグネット６に至る閉ループを成して
おり、マグネット６によるバイアス磁界が常に振動板１
０に作用している。このため、振動板１０は支持台８側
にマグネット６の磁界を以て吸着され、固定されてい
る。

【００２３】そして、外装ケース１２は、合成樹脂を成
形した円筒体で形成されている。この外装ケース１２
は、メタルベース基板２の支持部１６の上面に設置され
て磁気駆動部１４を覆い、支持台８上の振動板１０の外
面側に共鳴空間４４を形成する。外装ケース１２の天井
部には、共鳴空間４４を外気に解放し、共鳴音を外部に
放出するための放音筒４６が形成されている。

【００２４】このような電気音響変換器では、メタルベ
ース基板２の一部で鉄心２２が形成されているととも
に、この実施例の場合、その背面側にはリード部２８、
３０が形成されたことから、従来の電気音響変換器に比
較し、部品点数が削減されるとともに、組立て構造の簡
略化が図られている。

【００２５】次に、本発明の電気音響変換器の製造方法
の一実施例を図１〜図５を参照して工程毎に説明する。

【００２６】ａ．メタルベース基板２の加工工程 メタルベース基板２は、鉄板やニッケル等の磁性材料板
で形成し、円形を成す支持部１６及び端子部１８を形成
する。支持部１６には、鉄心２２に必要な幅を以て切込
みを形成した後、支持部１６の面に直交する方向に折り
曲げて鉄心２２を形成する。

【００２７】支持部１６の裏面側には、絶縁ペーストを
印刷、焼成して絶縁層２６を形成する。この絶縁層２６
の表面に導電ペーストを印刷等の処理で設置し、リード
部２８、３０を形成する。リード部２８、３０の表面に
はめっき処理等で銅層を形成してもよい。そして、端子
部１８は一部を折り曲げて垂直部２０を形成する。

【００２８】なお、この実施例の加工工程では、メタル
ベース基板２の打抜き加工、鉄心２２の形成、絶縁層２
６及びリード部２８、３０の順序で処理及び加工を行な
っているが、素材である磁性材料板に絶縁層２６及びリ
ード部２８、３０を先に印刷処理を以て形成した後、打
抜き加工及び鉄心２２の形成を行なうようにしてもよ
い。本発明は、これらの処理や加工順序に限定されるも
のではない。

【００２９】ｂ．コイル４の巻回工程 鉄心２２にコイル４を巻回する。このコイル４は、予め
ボビンに巻回し、又はボビンを使用しないで形成し、そ
れを鉄心２２に装着するようにしてもよい。

【００３０】ｃ．マグネット６、支持台８、振動板１０
又は外装ケース１２の形成工程 マグネット６はフェライト等を以て予め形成する。支持
台８は、前記実施例で説明した形状等に真鍮等の金属材
料の機械加工や、合成樹脂の成形加工によって形成す
る。また、振動板１０は磁性材料板を打抜き加工し、そ
の中央部に磁片４２を超音波溶接等の固着手段で固定す
る。そして、外装ケース１２は、合成樹脂を形成加工す
る。

【００３１】ｄ．組立て工程 メタルベース基板２の鉄心２２にコイル４を巻回し、そ
のコイル端末３２、３４を溝部２４からメタルベース基
板２の背面側に引き出す。コイル端末３２、３４はメタ
ルベース基板２のリード部２８、３０に個別に半田付け
や導電接着剤を以て電気的に接続する。

【００３２】次に、メタルベース基板２の支持部１６に
中心を合わせて支持台８を設置し、この支持台８には、
その内部にマグネット６を設置し、支持段部４０に振動
板１０を載せる。この場合、マグネット６によってメタ
ルベース基板２及び振動板１０が帯磁し、その結果、支
持台８にはマグネット６を保持手段として支持台８が仮
固定される。組立作業上、このような仮固定で十分であ
るが、必要に応じて支持台８にマグネット８や支持台８
を接着剤を以て固定してもよい。

【００３３】次に、支持台８に外装ケース１２を被せる
と、仮固定されている支持台８及びマグネット６が外装
ケース１２によって確実に位置決めされる。メタルベー
ス基板２と外装ケース１２とは、接着剤や超音波溶接等
の固着手段によって固定し、この結果、メタルベース基
板２と外装ケース１２を以て、支持台８が挟み込まれた
構造となり、いわゆるサンドイッチ構造を構成する。こ
の結果、強固な筐体構造が得られる。

【００３４】次に、メタルベース基板２の溝部２４に合
成樹脂２５を充填させ、外装ケース１２の背面側の空間
を密封して電気音響変換器を完成する。

【００３５】このような加工及び処理工程からなる製造
方法では、メタルベース基板２を以て鉄心２２が形成さ
れ、従来のリードに対してハイブッリド化されたリード
部２８、３０を用いているため、その組立てが簡略化さ
れるとともに、製造時間の短縮を図ることができ、製品
及び特性の均一化を図ることができる。

【００３６】次に、図６は、本発明の電気音響変換器の
実装例を示している。この電気音響変換器によれば、電
気音響変換器を実装すべき回路基板４８に導体パターン
５０を形成し、その導体パターン５０にリード部２８、
３０を接合させ、半田５２やその他の接続手段を以て電
気的に接続することができる。この場合、垂直部２０の
リード部２８、３０には十分に半田５２が付着し、電気
的な接続の信頼性を高めることができる。

【００３７】次に、図７は、本発明の電気音響変換器の
他の実施例を示している。メタルベース基板２の端子部
１８に形成すべき垂直部２０をメタルベース基板２の背
面側に折り曲げて形成してもよい。このように垂直部２
０を形成すると、実装すべき回路基板４８に垂直部２０
を挿入すべき透孔５４を形成し、この透孔５４に垂直部
２０を挿入し、回路基板４８の表面に形成されている導
電パターン５６に半田５８を以て接続することで、電気
音響変換器を回路基板４８に強固に固定するとともに、
電気的に接続することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ベース部材によって鉄心を形成し、その表面にリードを
形成して外部との電気的な接続を行なうことができるの
で、音響特性を犠牲にすることなく、部品点数の削減を
図って構造の簡略化とともに、偏平化を図ることができ
る。

【００３９】また、本発明の電気音響変換器の製造方法
によれば、組立て工数の削減を図ることができ、製造コ
ストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気音響変換器の一実施例を示す分解
斜視図である。

【図２】図１に示した電気音響変換器を示す斜視図であ
る。

【図３】図１に示した電気音響変換器の縦断面図であ
る。

【図４】図１に示した電気音響変換器の背面図である。

【図５】図４に示した電気音響変換器のＶ−Ｖ線断面図
である。

【図６】図１に示した電気音響変換器の実装状態を示す
断面図である。

【図７】本発明の他の実施例の電気音響変換器の実装状
態を示す断面図である。

【図８】従来の電気音響変換器を示す縦断面図である。

【図９】図８に示した電気音響変換器の背面図である。

【符号の説明】

２ メタルベース基板（ベース部材） ４ コイル ６ マグネット １０ 振動板 ２６ 絶縁層 ２８、３０ リード部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材料で形成されたベース部材と、 このベース部材の一部を切り起こして立設させた鉄心
   と、 この鉄心に巻回されたコイルと、 このコイルの周囲を包囲して前記ベース部材上に設置さ
   れたマグネットと、 前記マグネットから磁界を受けるとともに、前記鉄心の
   端面との間に間隙を設けて設置された振動板と、 前記ベース部材に絶縁層を介在させて形成され、前記コ
   イルの端末が接続されたリード部と、 を備えたことを特徴とする電気音響変換器。
2. 【請求項２】 磁性材料を以てベース部材を形成し、こ
   のベース部材の周辺側から中心方向に向かって切り起す
   ことにより、鉄心を形成する工程と、 前記ベース部材上に絶縁層を介在させてリード部を形成
   する工程と、 を備えたことを特徴とする電気音響変換器の製造方法。