JPH1023597A - 樹脂ケースの超音波溶着方法 - Google Patents
樹脂ケースの超音波溶着方法Info
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- B29L2031/3481—Housings or casings incorporating or embedding electric or electronic elements
Abstract
(57)【要約】
【課題】 樹脂ケースを超音波溶着によって溶着・固定
する場合に振動の発生を抑制し、該振動に起因した各種
の不具合の発生をなくしてその健全性を保持することを
可能にする樹脂ケースの超音波溶着方法を提供するこ
と。 【解決手段】 樹脂ケースの超音波溶着方法において、
溶着面に対し平行な方向に超音波振動を付与するように
したものである。
する場合に振動の発生を抑制し、該振動に起因した各種
の不具合の発生をなくしてその健全性を保持することを
可能にする樹脂ケースの超音波溶着方法を提供するこ
と。 【解決手段】 樹脂ケースの超音波溶着方法において、
溶着面に対し平行な方向に超音波振動を付与するように
したものである。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、例えば、電磁音響
変換器の樹脂ケースを構成する上ケースと下ケースを溶
着・固定する際に適用される樹脂ケースの超音波溶着方
法に係り、特に、溶着時の振動の伝播を抑制して、振動
に起因した各種不具合を無くすことができるように工夫
したものに関する。
変換器の樹脂ケースを構成する上ケースと下ケースを溶
着・固定する際に適用される樹脂ケースの超音波溶着方
法に係り、特に、溶着時の振動の伝播を抑制して、振動
に起因した各種不具合を無くすことができるように工夫
したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】電磁音響変換器は、例えば、図１２及び
図１３に示すような構成になっている。まず、上ケース
２０１があり、この上ケース２０１の図１３中左側端面
の中央位置には放音孔２０３が形成されている。上記上
ケース２０１の図１３中右側には下ケース２０２が超音
波溶着によって溶着・固定されている。上記下ケース２
０２の図１３中右側端は開口部２０７となっている。上
記開口部２０７には、ベース２０９と鉄心２１１が予め
一体化されてポールピースとして実装されているととも
に、基板２１３が取り付けられている。
図１３に示すような構成になっている。まず、上ケース
２０１があり、この上ケース２０１の図１３中左側端面
の中央位置には放音孔２０３が形成されている。上記上
ケース２０１の図１３中右側には下ケース２０２が超音
波溶着によって溶着・固定されている。上記下ケース２
０２の図１３中右側端は開口部２０７となっている。上
記開口部２０７には、ベース２０９と鉄心２１１が予め
一体化されてポールピースとして実装されているととも
に、基板２１３が取り付けられている。
【０００３】上記鉄心２１１の外周にはコイル２１５が
巻回されていて、そのコイル２１５の両コイル端２１５
ａ、２１５ｂは、上記基板２１３に取り付けられたリー
ド端子２１７、２１９に、例えば、半田付けによって接
続されている。上記コイル２１５の外周には、環状隙間
２２１を存した状態で、マグネット２２３が配置されて
いる。上記下ケース２０２の内周には、段付部２２５が
形成されていて、該段付部２２５には、振動板２２７が
設置されている。この振動板２２７はその中央位置に、
付加質量としての磁片２２９を備えている。
巻回されていて、そのコイル２１５の両コイル端２１５
ａ、２１５ｂは、上記基板２１３に取り付けられたリー
ド端子２１７、２１９に、例えば、半田付けによって接
続されている。上記コイル２１５の外周には、環状隙間
２２１を存した状態で、マグネット２２３が配置されて
いる。上記下ケース２０２の内周には、段付部２２５が
形成されていて、該段付部２２５には、振動板２２７が
設置されている。この振動板２２７はその中央位置に、
付加質量としての磁片２２９を備えている。
【０００４】上記構成をなす電磁音響変換器において、
磁片２２９を一体に備えた振動板２２７は、マグネット
２２３によって吸引された状態にあり、それによって、
ある一定の極性を持った状態でセットされている。その
状態で、リード端子２１７、２１９を介してコイル２１
５に電流を流すと、鉄心２１１が電磁石化されて、その
先端に磁界が発生する。その際、鉄心２１１に発生した
コイル２１５による磁極と振動板２２７が有するマグネ
ット２２３による磁極とが異なる極性のものである場合
には、振動板２２７は鉄心２１１に吸引されることにな
る。又、鉄心２１１に発生したコイル２１５による磁極
と振動板２２７が有するマグネット２２３による磁極と
が同じ極性のものである場合には、振動板２２７は鉄心
２１１に対して反発することになる。よって、何れかの
方向をもって電流を断続的に流すことにより、振動板２
２７は上記したような動作を繰り返すことになる。つま
り、振動板２２７が所定の周波数で振動することにな
り、その振動によって音が発生するものである。
磁片２２９を一体に備えた振動板２２７は、マグネット
２２３によって吸引された状態にあり、それによって、
ある一定の極性を持った状態でセットされている。その
状態で、リード端子２１７、２１９を介してコイル２１
５に電流を流すと、鉄心２１１が電磁石化されて、その
先端に磁界が発生する。その際、鉄心２１１に発生した
コイル２１５による磁極と振動板２２７が有するマグネ
ット２２３による磁極とが異なる極性のものである場合
には、振動板２２７は鉄心２１１に吸引されることにな
る。又、鉄心２１１に発生したコイル２１５による磁極
と振動板２２７が有するマグネット２２３による磁極と
が同じ極性のものである場合には、振動板２２７は鉄心
２１１に対して反発することになる。よって、何れかの
方向をもって電流を断続的に流すことにより、振動板２
２７は上記したような動作を繰り返すことになる。つま
り、振動板２２７が所定の周波数で振動することにな
り、その振動によって音が発生するものである。
【０００５】又、別の構成をなす電磁音響変換器を図１
４に示す。この図１４に示す電磁音響変換器は、ターミ
ナルを樹脂ケースにインサート成形するタイプのもので
ある。まず、リードフレーム３０１があり、このリード
フレーム３０１は、複数個の電磁音響変換器の製造に対
応するように、複数個のリードフレーム要素３０１ａを
連結した構成になっていて、図１４ではその内の１個の
リードフレーム要素３０１ａを示している。このリード
フレーム要素３０１ａは、一対の外枠ガイドレール３０
３、３０３を備えており、又、４個のガイド穴３０４を
備えている。又、上記一対の外枠ガイドレール３０３、
３０３の間には、空間部３０５が形成されている。上記
空間部３０５内には、突出片３０７、３０９、３１１、
３１３が突設されていて、これら突出片３０７、３０
９、３１１、３１３の先端部３０７ａ、３０９ａ、３１
１ａ、３１３ａが、完成品としての電磁音響変換器にお
いてリード端子として機能することになる。すなわち、
後々、各突出片３０７、３０９、３１１、３１３を、図
１４に示す切断線Ａに沿って切断することになり、その
結果、リード端子３０７ａ、３０９ａ、３１１ａ、３１
３ａとなる。
４に示す。この図１４に示す電磁音響変換器は、ターミ
ナルを樹脂ケースにインサート成形するタイプのもので
ある。まず、リードフレーム３０１があり、このリード
フレーム３０１は、複数個の電磁音響変換器の製造に対
応するように、複数個のリードフレーム要素３０１ａを
連結した構成になっていて、図１４ではその内の１個の
リードフレーム要素３０１ａを示している。このリード
フレーム要素３０１ａは、一対の外枠ガイドレール３０
３、３０３を備えており、又、４個のガイド穴３０４を
備えている。又、上記一対の外枠ガイドレール３０３、
３０３の間には、空間部３０５が形成されている。上記
空間部３０５内には、突出片３０７、３０９、３１１、
３１３が突設されていて、これら突出片３０７、３０
９、３１１、３１３の先端部３０７ａ、３０９ａ、３１
１ａ、３１３ａが、完成品としての電磁音響変換器にお
いてリード端子として機能することになる。すなわち、
後々、各突出片３０７、３０９、３１１、３１３を、図
１４に示す切断線Ａに沿って切断することになり、その
結果、リード端子３０７ａ、３０９ａ、３１１ａ、３１
３ａとなる。
【０００６】そして、上記リードフレーム３０１上にベ
ース部３１５を形成する。すなわち、図示しない成形型
内にリードフレーム３０１を設置し、図示しないヨーク
（ベース）とリード端子３０７ａ、３０９ａ、３１１
ａ、３１３ａをインサート成形する（尚、この時点で
は、図１４に示した切断線Ａに沿った切断は行われてい
ない）。次に、ポール部に図示しないコイルを巻回す
る。次に、ベース部３１５の内部に支持リング３２３を
設置し、その内側に、図示しないマグネットを設置す
る。そして、上記支持リング３２３上に付加質量として
の磁片３２７を備えた振動板３２９を設置する。次い
で、巻回したコイルの両コイル端３２９ａ、３２９ｂを
リード端子３０７ａ、３０９ａのランド部上に引き出し
て半田付けを施す。尚、上記コイル、マグネットは、図
１４においては、振動板３２９の下側に位置されてい
る。
ース部３１５を形成する。すなわち、図示しない成形型
内にリードフレーム３０１を設置し、図示しないヨーク
（ベース）とリード端子３０７ａ、３０９ａ、３１１
ａ、３１３ａをインサート成形する（尚、この時点で
は、図１４に示した切断線Ａに沿った切断は行われてい
ない）。次に、ポール部に図示しないコイルを巻回す
る。次に、ベース部３１５の内部に支持リング３２３を
設置し、その内側に、図示しないマグネットを設置す
る。そして、上記支持リング３２３上に付加質量として
の磁片３２７を備えた振動板３２９を設置する。次い
で、巻回したコイルの両コイル端３２９ａ、３２９ｂを
リード端子３０７ａ、３０９ａのランド部上に引き出し
て半田付けを施す。尚、上記コイル、マグネットは、図
１４においては、振動板３２９の下側に位置されてい
る。
【０００７】一方、ケース３３１を別途合成樹脂により
成形しておき、各リードフレーム要素３０１ａにおける
ベース部３１５上に配置する。そして、超音波溶着によ
って、ケース３３１をベース部３１５に溶着・固定す
る。ここまでの作業によって、リードフレーム３０１上
に複数個の電磁音響変換器が構成されることになる。そ
して、最後に、各リードフレーム要素３０１ａの突出片
３０７、３０９、３１１、３１３を、切断線Ａに沿って
切断することにより、各電磁音響変換器を独立させる。
後は、各電磁音響変換器のリード端子３０７ａ、３０９
ａ、３１１ａ、３１３ａにフォーミング加工を施すこと
により、完成品としての電磁音響変換器を得ることがで
きる。図１４中符号３３３は放音孔を示している。
成形しておき、各リードフレーム要素３０１ａにおける
ベース部３１５上に配置する。そして、超音波溶着によ
って、ケース３３１をベース部３１５に溶着・固定す
る。ここまでの作業によって、リードフレーム３０１上
に複数個の電磁音響変換器が構成されることになる。そ
して、最後に、各リードフレーム要素３０１ａの突出片
３０７、３０９、３１１、３１３を、切断線Ａに沿って
切断することにより、各電磁音響変換器を独立させる。
後は、各電磁音響変換器のリード端子３０７ａ、３０９
ａ、３１１ａ、３１３ａにフォーミング加工を施すこと
により、完成品としての電磁音響変換器を得ることがで
きる。図１４中符号３３３は放音孔を示している。
【０００８】ところで、図１２及び図１３に示した電磁
音響変換器の場合には、前述したように、上ケース２０
１と下ケース２０２は、超音波溶着によって溶着・固定
されることになり、又、図１４に示す電磁音響変換器の
場合にも、ケース３３１をベース部３１５に超音波溶着
によって溶着・固定することになる。ここで、上記超音
波溶着について説明すると、超音波発振機より出力され
る超音波電気エネルギをホーンを介して機械的振動エネ
ルギに変換し、それを被溶着部材、例えば、図１２、図
１３に示す上ケース２０１、或いは、図１４に示すケー
ス３３１に付与する。その振動は対向する部材、すなわ
ち、図１２、図１３に示す下ケース２０２、或いは、図
１４に示すベース部３１５にも伝達される。そような振
動の付与と共に加圧を施すことにより、例えば、上ケー
ス２０１と下ケース２０２の溶着部に設けられた図示し
ないエネルギ・ダイレクタに超音波振動が集中伝達し、
局部的な摩擦熱が発生し、それによって、上ケース２０
１と下ケース２０２が溶着・固定される。又、ケース３
３１とベース部３１５も同様に溶着・固定される。この
ような超音波溶着において、従来は、超音波振動を「縦
振動」として、各部材、すなわち、図１２、図１３に示
す上ケース２０１、或いは、図１４に示すケース３３１
に付与するようにしていた。これは、縦振動の場合、溶
着部におけるエネルギ・ダイレクタへの振動の伝達性が
良いため、比較的低エネルギ且つ短時間での溶着が可能
となるためである。
音響変換器の場合には、前述したように、上ケース２０
１と下ケース２０２は、超音波溶着によって溶着・固定
されることになり、又、図１４に示す電磁音響変換器の
場合にも、ケース３３１をベース部３１５に超音波溶着
によって溶着・固定することになる。ここで、上記超音
波溶着について説明すると、超音波発振機より出力され
る超音波電気エネルギをホーンを介して機械的振動エネ
ルギに変換し、それを被溶着部材、例えば、図１２、図
１３に示す上ケース２０１、或いは、図１４に示すケー
ス３３１に付与する。その振動は対向する部材、すなわ
ち、図１２、図１３に示す下ケース２０２、或いは、図
１４に示すベース部３１５にも伝達される。そような振
動の付与と共に加圧を施すことにより、例えば、上ケー
ス２０１と下ケース２０２の溶着部に設けられた図示し
ないエネルギ・ダイレクタに超音波振動が集中伝達し、
局部的な摩擦熱が発生し、それによって、上ケース２０
１と下ケース２０２が溶着・固定される。又、ケース３
３１とベース部３１５も同様に溶着・固定される。この
ような超音波溶着において、従来は、超音波振動を「縦
振動」として、各部材、すなわち、図１２、図１３に示
す上ケース２０１、或いは、図１４に示すケース３３１
に付与するようにしていた。これは、縦振動の場合、溶
着部におけるエネルギ・ダイレクタへの振動の伝達性が
良いため、比較的低エネルギ且つ短時間での溶着が可能
となるためである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。すなわち、上述したよう
に、従来においては、縦振動を用いた超音波溶着が採用
されている。ところが、例えば、図１２及び図１３に示
した電磁音響変換器の場合には、上ケース２０１側より
縦振動を加えることによって、上ケース２０１は縦方向
に振動しながら下ケース２０２に加圧されるため、上ケ
ース２０１及び下ケース２０２の溶着部同士がぶつかり
合うことになる。したがって、上ケース２０１に加えら
れた縦振動は、エネルギダイレクタと共に下ケース２０
２にも伝達される。その際、下ケース２０２にはコイル
が内装されているため、伝達した振動によって該コイル
２１５の両コイル端２１５ａ、２１５ｂが断線するおそ
れがあった。つまり、コイル２１５の両コイル端２１５
ａ、２１５ｂはリード端子２１７、２１９に半田付けさ
れており、その状態で振動が伝達されると、コイル端２
１５ａ、２１５ｂが振動によって断線してしまうもので
ある。このように、両コイル端２１５ａ、２１５ｂの断
線が生じた場合には、当然のことながら、電磁音響変換
器としての機能が損なわれてしまうことになる。又、昨
今、電磁音響変換器の小型化、薄型化が要求されてお
り、このような小型化、薄型化においては、図１３に示
す放音孔２０３、ケース２０１とケース２０２の溶着
面、コイル２１５の両コイル端２１５ａ、２１５ｂの距
離、すなわち、超音波振動の発信源であるホーンから該
溶着面及び該コイル端２１５ａ、２１５ｂの距離が短く
なることを意味しているとともに、コイル２１５自体も
より細線化することを意味している。したがって、上記
振動による断線の懸念はより顕著なものとなり、結局、
電磁音響変換器の小型化、薄型化の大きな障害となって
しまうことになる。
と次のような問題があった。すなわち、上述したよう
に、従来においては、縦振動を用いた超音波溶着が採用
されている。ところが、例えば、図１２及び図１３に示
した電磁音響変換器の場合には、上ケース２０１側より
縦振動を加えることによって、上ケース２０１は縦方向
に振動しながら下ケース２０２に加圧されるため、上ケ
ース２０１及び下ケース２０２の溶着部同士がぶつかり
合うことになる。したがって、上ケース２０１に加えら
れた縦振動は、エネルギダイレクタと共に下ケース２０
２にも伝達される。その際、下ケース２０２にはコイル
が内装されているため、伝達した振動によって該コイル
２１５の両コイル端２１５ａ、２１５ｂが断線するおそ
れがあった。つまり、コイル２１５の両コイル端２１５
ａ、２１５ｂはリード端子２１７、２１９に半田付けさ
れており、その状態で振動が伝達されると、コイル端２
１５ａ、２１５ｂが振動によって断線してしまうもので
ある。このように、両コイル端２１５ａ、２１５ｂの断
線が生じた場合には、当然のことながら、電磁音響変換
器としての機能が損なわれてしまうことになる。又、昨
今、電磁音響変換器の小型化、薄型化が要求されてお
り、このような小型化、薄型化においては、図１３に示
す放音孔２０３、ケース２０１とケース２０２の溶着
面、コイル２１５の両コイル端２１５ａ、２１５ｂの距
離、すなわち、超音波振動の発信源であるホーンから該
溶着面及び該コイル端２１５ａ、２１５ｂの距離が短く
なることを意味しているとともに、コイル２１５自体も
より細線化することを意味している。したがって、上記
振動による断線の懸念はより顕著なものとなり、結局、
電磁音響変換器の小型化、薄型化の大きな障害となって
しまうことになる。
【００１０】又、これは図１４に示した電磁音響変換器
の場合においても同様にいえることである。図１４に示
した電気音響変換器は、上記小型化、薄型化に対応した
タイプのものであるが、この場合にも、コイル端３２９
ａ、３２９ｂの振動による断線が懸念されるものであ
る。又、このタイプの場合には、ベース部３１５、すな
わち、上記コイル端３２９ａ、３２９ｂが振動するとと
もに、ターミナル、すなわち、リード端子３０７ａ、３
０９ａの部分も振動することになるが、ベース部３１５
及びターミナルは薄型の平板形状のため、その板厚方向
に加わる縦振動に対しては、特にその影響を受け易い。
さらに、質量の違いから、両者の振動モードが異なるた
めに、細いコイル端３２９ａ、３２９ｂに応力が集中し
てしまい、その結果、コイル端３２９ａ、３２９ｂの部
分が断線してしまうことになる。
の場合においても同様にいえることである。図１４に示
した電気音響変換器は、上記小型化、薄型化に対応した
タイプのものであるが、この場合にも、コイル端３２９
ａ、３２９ｂの振動による断線が懸念されるものであ
る。又、このタイプの場合には、ベース部３１５、すな
わち、上記コイル端３２９ａ、３２９ｂが振動するとと
もに、ターミナル、すなわち、リード端子３０７ａ、３
０９ａの部分も振動することになるが、ベース部３１５
及びターミナルは薄型の平板形状のため、その板厚方向
に加わる縦振動に対しては、特にその影響を受け易い。
さらに、質量の違いから、両者の振動モードが異なるた
めに、細いコイル端３２９ａ、３２９ｂに応力が集中し
てしまい、その結果、コイル端３２９ａ、３２９ｂの部
分が断線してしまうことになる。
【００１１】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、樹脂ケースを構成する
部材を超音波溶着によって溶着・固定する場合に、上記
部材及び部材に関連した部品への振動の伝達を抑制し、
該振動に起因した各種の不具合の発生をなくしてその健
全性を保持することを可能にする樹脂ケースの超音波溶
着方法を提供することにある。
ものでその目的とするところは、樹脂ケースを構成する
部材を超音波溶着によって溶着・固定する場合に、上記
部材及び部材に関連した部品への振動の伝達を抑制し、
該振動に起因した各種の不具合の発生をなくしてその健
全性を保持することを可能にする樹脂ケースの超音波溶
着方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明の請求項１による樹脂ケースの超音波溶着方法
は、樹脂ケースの超音波溶着方法において、溶着面に対
し平行な方向に超音波振動を付与するようにしたことを
特徴とするものである。又、請求項２による樹脂ケース
の超音波溶着方法は、コイルを有する電磁音響変換器に
おける樹脂ケースの超音波溶着方法において、溶着面に
対し平行な方向に超音波振動を付与するようにしたこと
を特徴とするものである。そして、請求項１又は請求項
２記載の樹脂ケースの超音波溶着方法において、樹脂ケ
ースの溶着面が多角形であり、各辺に対して傾斜した方
向に超音波振動を付与することが考えられる。又、請求
項１又は請求項２記載の樹脂ケースの超音波溶着方法に
おいて、樹脂ケースの溶着面が四角形であり、任意の一
辺に対して４５°傾斜した方向に超音波振動を付与する
ことが考えられる。又、請求項１又は請求項２記載の樹
脂ケースの超音波溶着方法において、樹脂ケースの溶着
面が円形であり、円周方向に超音波振動を付与すること
が考えられる。
本願発明の請求項１による樹脂ケースの超音波溶着方法
は、樹脂ケースの超音波溶着方法において、溶着面に対
し平行な方向に超音波振動を付与するようにしたことを
特徴とするものである。又、請求項２による樹脂ケース
の超音波溶着方法は、コイルを有する電磁音響変換器に
おける樹脂ケースの超音波溶着方法において、溶着面に
対し平行な方向に超音波振動を付与するようにしたこと
を特徴とするものである。そして、請求項１又は請求項
２記載の樹脂ケースの超音波溶着方法において、樹脂ケ
ースの溶着面が多角形であり、各辺に対して傾斜した方
向に超音波振動を付与することが考えられる。又、請求
項１又は請求項２記載の樹脂ケースの超音波溶着方法に
おいて、樹脂ケースの溶着面が四角形であり、任意の一
辺に対して４５°傾斜した方向に超音波振動を付与する
ことが考えられる。又、請求項１又は請求項２記載の樹
脂ケースの超音波溶着方法において、樹脂ケースの溶着
面が円形であり、円周方向に超音波振動を付与すること
が考えられる。
【００１３】
【作用】すなわち、従来、縦振動による超音波溶着によ
って部材を溶着・固定していたのに対して、これを、溶
着面に平行な方向に超音波振動を付与する横振動による
超音波溶着によって部材を溶着・固定するようにしたも
のであり、それによって、部材及び部材に関連している
部品等に対する振動の影響を軽減させようとするもので
ある。例えば、樹脂ケースを構成する部材が四角形や長
方形の場合に、対向する辺を結ぶ線に対して傾斜した方
向に超音波振動を付与することが考えられ、それによっ
て、各辺において漏れなく均一に摩擦熱を発生させて確
実な溶着・固定を行うことができる。特に、傾斜を４５
°とすることが好ましいと考えられる。又、樹脂ケース
を構成する部材が円形の場合に、円周方向に超音波振動
を付与することが考えられ、その場合にも、漏れなく均
一に摩擦熱を発生させて確実な溶着・固定を行うことが
できる。
って部材を溶着・固定していたのに対して、これを、溶
着面に平行な方向に超音波振動を付与する横振動による
超音波溶着によって部材を溶着・固定するようにしたも
のであり、それによって、部材及び部材に関連している
部品等に対する振動の影響を軽減させようとするもので
ある。例えば、樹脂ケースを構成する部材が四角形や長
方形の場合に、対向する辺を結ぶ線に対して傾斜した方
向に超音波振動を付与することが考えられ、それによっ
て、各辺において漏れなく均一に摩擦熱を発生させて確
実な溶着・固定を行うことができる。特に、傾斜を４５
°とすることが好ましいと考えられる。又、樹脂ケース
を構成する部材が円形の場合に、円周方向に超音波振動
を付与することが考えられ、その場合にも、漏れなく均
一に摩擦熱を発生させて確実な溶着・固定を行うことが
できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図４を参照して、
本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本実施の
形態による超音波溶着方法を適用する電磁音響変換器の
外観を示す図であり、樹脂ケースを構成する部材として
の上ケース１と下ケース３があって、上ケース１の中央
部には放音孔５が形成されている。上ケース１及び下ケ
ース３内における構成は従来のそれと同じである。上記
上ケース１と下ケース３は、本実施の形態による超音波
溶着方法によって溶着・固定されるわけであるが、その
際、従来のような縦振動による超音波溶着方法ではな
く、図２に矢印Ａで示すように、溶着面７に対して平行
な方向に振動を付与する「横振動」による超音波溶着方
法を採用している。すなわち、横振動による超音波溶着
方法の場合、従来の縦振動による超音波溶着方法の場合
のように、溶着部材すなわち上ケースと下ケース同士が
ぶつかり合うのではなく、各々が平行に擦れ合いながら
溶着されるため、下ケースへの振動の伝達量は格段に少
なくなる。したがって、下ケースに内装されたコイルの
断線が防止されるものである。
本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本実施の
形態による超音波溶着方法を適用する電磁音響変換器の
外観を示す図であり、樹脂ケースを構成する部材として
の上ケース１と下ケース３があって、上ケース１の中央
部には放音孔５が形成されている。上ケース１及び下ケ
ース３内における構成は従来のそれと同じである。上記
上ケース１と下ケース３は、本実施の形態による超音波
溶着方法によって溶着・固定されるわけであるが、その
際、従来のような縦振動による超音波溶着方法ではな
く、図２に矢印Ａで示すように、溶着面７に対して平行
な方向に振動を付与する「横振動」による超音波溶着方
法を採用している。すなわち、横振動による超音波溶着
方法の場合、従来の縦振動による超音波溶着方法の場合
のように、溶着部材すなわち上ケースと下ケース同士が
ぶつかり合うのではなく、各々が平行に擦れ合いながら
溶着されるため、下ケースへの振動の伝達量は格段に少
なくなる。したがって、下ケースに内装されたコイルの
断線が防止されるものである。
【００１５】上記「横振動」による超音波溶着方法のメ
カニズムであるが、これは、図３、図４に示すように、
まず、超音波発振機１１より超音波電気エネルギを出力
する。上記超音波電気エネルギは、治具１３によって機
械的振動エネルギに変換される。上記治具１３は、例え
ば、コンバータ１５、ブースタ１７、ホーン１９から構
成されている。上記ホーン１９の押付面１９ａには複数
の突起２１が形成されていて、そのような突起２１を備
えた押付面１９ａを介して、既に説明した上ケース１を
押圧・保持するものである。そして、上記機械的振動エ
ネルギは、図４に示すように、上ケース１と下ケース３
に対して溶着面７に平行な方向に横振動として付与され
ることになる。又、それと同時に、加圧も施される。上
記横振動の付与と加圧の付与によって、上ケース１と下
ケース３との溶着面７において摩擦熱が発生し、それに
よって、上ケース１及び下ケース３の溶着面に位置する
図示しないエネルギダイレクタ部分が溶解して溶着・固
定されることになる。
カニズムであるが、これは、図３、図４に示すように、
まず、超音波発振機１１より超音波電気エネルギを出力
する。上記超音波電気エネルギは、治具１３によって機
械的振動エネルギに変換される。上記治具１３は、例え
ば、コンバータ１５、ブースタ１７、ホーン１９から構
成されている。上記ホーン１９の押付面１９ａには複数
の突起２１が形成されていて、そのような突起２１を備
えた押付面１９ａを介して、既に説明した上ケース１を
押圧・保持するものである。そして、上記機械的振動エ
ネルギは、図４に示すように、上ケース１と下ケース３
に対して溶着面７に平行な方向に横振動として付与され
ることになる。又、それと同時に、加圧も施される。上
記横振動の付与と加圧の付与によって、上ケース１と下
ケース３との溶着面７において摩擦熱が発生し、それに
よって、上ケース１及び下ケース３の溶着面に位置する
図示しないエネルギダイレクタ部分が溶解して溶着・固
定されることになる。
【００１６】又、この実施の形態においては、横振動を
付与する方向について、図２に矢印Ａで示すように、４
５°の方向としている。このように、４５°の方向に横
振動を付与するのは次のような理由に基づくものであ
る。まず、仮に、図２において、左右方向に平行な方向
（図２中矢印Ｂで示す方向）に横振動を付与したとす
る。その場合には、上ケース１の左右方向の側壁１ａ、
１ｂ、下ケース３の左右方向の側壁３ａ、３ｂに大きな
抵抗が作用することになり、それによって、それら側壁
１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂが撓んでしまって、充分な摩擦
熱が発生せず、所望の溶着・固定ができなくなってしま
うことが予想される。この現象は、樹脂で形成された上
ケース１及び下ケース３の板厚が薄型化される程顕著に
なる。これに対して、矢印Ａで示すように、４５°の方
向に横振動を付与した場合には、上記側壁１ａ、１ｂ、
３ａ、３ｂに対する負荷が軽減され、それによって、側
壁１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂの撓みを防止することがで
き、充分な摩擦熱を均一に発生させることができるので
ある。
付与する方向について、図２に矢印Ａで示すように、４
５°の方向としている。このように、４５°の方向に横
振動を付与するのは次のような理由に基づくものであ
る。まず、仮に、図２において、左右方向に平行な方向
（図２中矢印Ｂで示す方向）に横振動を付与したとす
る。その場合には、上ケース１の左右方向の側壁１ａ、
１ｂ、下ケース３の左右方向の側壁３ａ、３ｂに大きな
抵抗が作用することになり、それによって、それら側壁
１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂが撓んでしまって、充分な摩擦
熱が発生せず、所望の溶着・固定ができなくなってしま
うことが予想される。この現象は、樹脂で形成された上
ケース１及び下ケース３の板厚が薄型化される程顕著に
なる。これに対して、矢印Ａで示すように、４５°の方
向に横振動を付与した場合には、上記側壁１ａ、１ｂ、
３ａ、３ｂに対する負荷が軽減され、それによって、側
壁１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂの撓みを防止することがで
き、充分な摩擦熱を均一に発生させることができるので
ある。
【００１７】以上本実施の形態によると次のような効果
を奏することができる。まず、従来の縦振動による超音
波溶着方法と違って、横振動による超音波溶着方法を採
用しているので、コイル端に伝達される振動は大幅に軽
減されることになり、それによって、コイル端の断線を
防止することができ、電磁音響変換器としての機能の喪
失を防止することができる。又、上ケース１、下ケース
３における溶着面７が四角形であることに基づいて、横
振動を付与する方向を４５°の方向に設定しているの
で、側壁１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂの撓みを防止して、各
四辺において均一に摩擦熱を発生させることができ、確
実に溶着・固定することができる。従って、コイル線の
細線化、樹脂ケースの小型化、薄型化が可能となり、結
果的に、電磁音響変換器の小型化、薄型化に寄与するこ
とができる。
を奏することができる。まず、従来の縦振動による超音
波溶着方法と違って、横振動による超音波溶着方法を採
用しているので、コイル端に伝達される振動は大幅に軽
減されることになり、それによって、コイル端の断線を
防止することができ、電磁音響変換器としての機能の喪
失を防止することができる。又、上ケース１、下ケース
３における溶着面７が四角形であることに基づいて、横
振動を付与する方向を４５°の方向に設定しているの
で、側壁１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂの撓みを防止して、各
四辺において均一に摩擦熱を発生させることができ、確
実に溶着・固定することができる。従って、コイル線の
細線化、樹脂ケースの小型化、薄型化が可能となり、結
果的に、電磁音響変換器の小型化、薄型化に寄与するこ
とができる。
【００１８】次に、図５乃至図９を参照して、本発明の
第２の実施の形態を説明する。この実施の形態の場合に
も、基本的には前記第１の実施の形態と同じであり、ケ
ース３１とベース部３３における溶着面３５が長方形を
なしているので、図６に示すように、溶着面３５に平行
であって４５°の方向に横振動を付与するようにしてい
る。因に、上ケース１と下ケース３内の構造は、図７に
示すようになっている。ベース部３３上であってケース
３１の内側には、ベース３７と鉄心３９が一体化された
ポールピースが実装されている。上記鉄心３９の外周に
はコイル４１が巻回されていて、このコイル４１の外周
には支持リング４３が配置されている。この支持リング
４３の内側にはマグネット４５が配置されていて、この
マグネット４５とコイル４１との間には環状空間４７が
形成されている。又、支持リング４３の段付部４９には
付加質量としての磁片５１を備えた振動板５３が設置さ
れている。尚、この図７に示すタイプの電磁音響変換器
は、従来例の説明で使用した図１４に示すものと同じタ
イプのものである。
第２の実施の形態を説明する。この実施の形態の場合に
も、基本的には前記第１の実施の形態と同じであり、ケ
ース３１とベース部３３における溶着面３５が長方形を
なしているので、図６に示すように、溶着面３５に平行
であって４５°の方向に横振動を付与するようにしてい
る。因に、上ケース１と下ケース３内の構造は、図７に
示すようになっている。ベース部３３上であってケース
３１の内側には、ベース３７と鉄心３９が一体化された
ポールピースが実装されている。上記鉄心３９の外周に
はコイル４１が巻回されていて、このコイル４１の外周
には支持リング４３が配置されている。この支持リング
４３の内側にはマグネット４５が配置されていて、この
マグネット４５とコイル４１との間には環状空間４７が
形成されている。又、支持リング４３の段付部４９には
付加質量としての磁片５１を備えた振動板５３が設置さ
れている。尚、この図７に示すタイプの電磁音響変換器
は、従来例の説明で使用した図１４に示すものと同じタ
イプのものである。
【００１９】次に、横振動による超音波溶着方法によっ
て溶着・固定されるケース３１とベース部３３の溶着面
３５近傍の構成をみてみると、図８に示すようになって
いる。すなわち、ケース３１側には段付部３１ａが形成
されていて、一方、ベース部３３側にも段付部３３ａが
形成されている。そして、横振動による超音波溶着方法
によって溶着・固定する前の段階では、図８に示すよう
に、上記両段付部３１ａ、３３ａが突き合わされた状態
になっている。その状態で、前記第１の実施の形態で説
明したと同様の横振動による超音波溶着方法を実施する
ことにより、上記段付部３１ａ、３３ａの一部が摩擦熱
によって溶融し、それによって、ケース３１とベース部
３３が溶着・固定されることになる。よって、この実施
の形態においても、前記第１の実施の形態の場合と同様
の効果を奏することができる。
て溶着・固定されるケース３１とベース部３３の溶着面
３５近傍の構成をみてみると、図８に示すようになって
いる。すなわち、ケース３１側には段付部３１ａが形成
されていて、一方、ベース部３３側にも段付部３３ａが
形成されている。そして、横振動による超音波溶着方法
によって溶着・固定する前の段階では、図８に示すよう
に、上記両段付部３１ａ、３３ａが突き合わされた状態
になっている。その状態で、前記第１の実施の形態で説
明したと同様の横振動による超音波溶着方法を実施する
ことにより、上記段付部３１ａ、３３ａの一部が摩擦熱
によって溶融し、それによって、ケース３１とベース部
３３が溶着・固定されることになる。よって、この実施
の形態においても、前記第１の実施の形態の場合と同様
の効果を奏することができる。
【００２０】次に、図１０及び図１１を参照して、本発
明の第３の実施の形態を説明する。この場合には、上ケ
ース６１と下ケース６３における溶着面６５が円形をな
しており、そこで、図１１に示すように、溶着面６５に
平行であって円周方向（回転方向）に横振動を付与する
ようにしている。これは、次のような理由に基づくもの
である。図１０及び図１１に示すような溶着面６５が円
形の部材同士を横振動による超音波溶着方法により溶着
する場合、前記第１及び第２の実施の形態の場合のよう
に、溶着面に対し平行な方向に付与される横振動が、所
定方向への往復動作によるものであると、上ケース６１
の側壁に大きな抵抗が作用することになり、それによっ
て、側壁が撓み、充分な摩擦熱が発生せず、所望の溶着
・固定ができなくなってしまうことが予想される。これ
に対して、図１１に示すように、円周方向（回転方向）
に横振動を付与した場合には、上ケース６１の側壁に対
する負荷が軽減されることによって、側壁の撓みが防止
される。したがって、充分な摩擦熱を均一に発生させる
ことができ、全周均一な溶着状態が得られるのである。
尚、図１０中符号６７は放音孔である。又、横振動を付
与するメカニズムは、前記第１及び第２の実施の形態の
場合と同様であるが、回転方向に横振動を付与する関係
上、図４に示した治具１３において、横方向の往復動を
回転運動に変換する構成を付加することになる。
明の第３の実施の形態を説明する。この場合には、上ケ
ース６１と下ケース６３における溶着面６５が円形をな
しており、そこで、図１１に示すように、溶着面６５に
平行であって円周方向（回転方向）に横振動を付与する
ようにしている。これは、次のような理由に基づくもの
である。図１０及び図１１に示すような溶着面６５が円
形の部材同士を横振動による超音波溶着方法により溶着
する場合、前記第１及び第２の実施の形態の場合のよう
に、溶着面に対し平行な方向に付与される横振動が、所
定方向への往復動作によるものであると、上ケース６１
の側壁に大きな抵抗が作用することになり、それによっ
て、側壁が撓み、充分な摩擦熱が発生せず、所望の溶着
・固定ができなくなってしまうことが予想される。これ
に対して、図１１に示すように、円周方向（回転方向）
に横振動を付与した場合には、上ケース６１の側壁に対
する負荷が軽減されることによって、側壁の撓みが防止
される。したがって、充分な摩擦熱を均一に発生させる
ことができ、全周均一な溶着状態が得られるのである。
尚、図１０中符号６７は放音孔である。又、横振動を付
与するメカニズムは、前記第１及び第２の実施の形態の
場合と同様であるが、回転方向に横振動を付与する関係
上、図４に示した治具１３において、横方向の往復動を
回転運動に変換する構成を付加することになる。
【００２１】尚、本発明は前記第１乃至第３の実施の形
態に限定されるものではない。前記各実施の形態におい
ては、樹脂ケースとして電磁音響変換器のケースを例に
とって説明しているが、それに限定されることはなく、
様々な樹脂ケースに適用可能である。又、超音波振動を
発生・付与させるための構造は公知のあらゆるものの適
用が可能である。又、樹脂ケースの形状等はあくまで一
例である。
態に限定されるものではない。前記各実施の形態におい
ては、樹脂ケースとして電磁音響変換器のケースを例に
とって説明しているが、それに限定されることはなく、
様々な樹脂ケースに適用可能である。又、超音波振動を
発生・付与させるための構造は公知のあらゆるものの適
用が可能である。又、樹脂ケースの形状等はあくまで一
例である。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明による樹脂ケ
ースの超音波溶着方法によると、まず、従来の縦振動に
よる超音波溶着方法と違って、横振動による超音波溶着
方法を採用しているので、樹脂ケースを構成する部材及
びそれに関連した部品に伝達される振動は大幅に軽減さ
れることになり、それによって、部品の損傷を防止する
ことができる。又、コイルを有する電磁音響変換器にお
ける樹脂ケースの超音波溶着方法において、横振動を付
与した場合には、コイル端に伝達される振動は大幅に軽
減されるため、コイルの断線を防止することができる。
又、溶着面が多角形の場合において、横振動を各辺に対
して傾斜した方向に付与した場合には、各辺において均
一に摩擦熱を発生させることができ、確実に溶着・固定
することができ、特に、溶着面が四角形の場合には、任
意の一辺に対して傾斜を４５°にした場合に効果的であ
る。又、溶着面が円形の場合に円周方向に横振動を付与
することにより、均一に摩擦熱を発生させることがで
き、確実に溶着・固定することができる。以上のような
効果が得られることによって、樹脂ケースの小型化、薄
型化、コイル線の細線化が可能となり、結果的に電磁音
響変換器の小型化、薄型化に寄与することができる。
ースの超音波溶着方法によると、まず、従来の縦振動に
よる超音波溶着方法と違って、横振動による超音波溶着
方法を採用しているので、樹脂ケースを構成する部材及
びそれに関連した部品に伝達される振動は大幅に軽減さ
れることになり、それによって、部品の損傷を防止する
ことができる。又、コイルを有する電磁音響変換器にお
ける樹脂ケースの超音波溶着方法において、横振動を付
与した場合には、コイル端に伝達される振動は大幅に軽
減されるため、コイルの断線を防止することができる。
又、溶着面が多角形の場合において、横振動を各辺に対
して傾斜した方向に付与した場合には、各辺において均
一に摩擦熱を発生させることができ、確実に溶着・固定
することができ、特に、溶着面が四角形の場合には、任
意の一辺に対して傾斜を４５°にした場合に効果的であ
る。又、溶着面が円形の場合に円周方向に横振動を付与
することにより、均一に摩擦熱を発生させることがで
き、確実に溶着・固定することができる。以上のような
効果が得られることによって、樹脂ケースの小型化、薄
型化、コイル線の細線化が可能となり、結果的に電磁音
響変換器の小型化、薄型化に寄与することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、電電磁
響変換器の外観を示す斜視図である。
響変換器の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、上ケー
スと下ケースの溶着面に対して４５°の方向に横振動を
付与することを示す平面図である。
スと下ケースの溶着面に対して４５°の方向に横振動を
付与することを示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、超音波
溶着方法の原理を示す図である。
溶着方法の原理を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示す図で、超音波
溶着方法のメカニズムを示す図である。
溶着方法のメカニズムを示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す図で、電磁音
響変換器の外観を示す斜視図である。
響変換器の外観を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示す図で、上ケー
スと下ケースの溶着面に対して４５°の方向に横振動を
付与することを示す平面図である。
スと下ケースの溶着面に対して４５°の方向に横振動を
付与することを示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示す図で、電磁音
響変換器の内部構造の一部を示す断面図である。
響変換器の内部構造の一部を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示す図で、溶着前
のケースとベース部の溶着面及び近傍の状態を示す一部
断面図である。
のケースとベース部の溶着面及び近傍の状態を示す一部
断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示す図で、溶着後
のケースとベース部の溶着面及び近傍の構成を示す一部
断面図である。
のケースとベース部の溶着面及び近傍の構成を示す一部
断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態を示す図で、電磁
音響変換器の外観を示す斜視図である。
音響変換器の外観を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態を示す図で、上ケ
ースと下ケースの溶着面に対して回転方向に横振動を付
与することを示す平面図である。
ースと下ケースの溶着面に対して回転方向に横振動を付
与することを示す平面図である。
【図１２】従来例を示す図で、電磁音響変換器の裏面側
の構成を示す底面図である。
の構成を示す底面図である。
【図１３】従来例を示す図で、図１２のXIII-XIII 断面
図である。
図である。
【図１４】従来例を示す図で、電磁音響変換器の構成を
示す分解斜視図である。
示す分解斜視図である。
１ 上ケース（部材） １ａ，１ｂ 上ケースの相互に対向する辺 ３ 下ケース（部材） ３ａ，３ｂ 下ケースの相互に対向する辺 ７ 溶着面 １１ 超音波発振機 １３ エネルギーダイレクタ １９ ホーン １９ａ ホーンの押付面 ２１ 突起 ３１ ケース（部材） ３１ａ 段付部 ３３ ベース部（部材） ３３ａ 段付部 ３５ 溶着面 ６１ 上ケース（部材） ６３ 下ケース（部材） ６５ 溶着面
Claims (5)
- 【請求項１】 樹脂ケースの超音波溶着方法において、 溶着面に対し平行な方向に超音波振動を付与するように
したことを特徴とする樹脂ケースの超音波溶着方法。 - 【請求項２】 コイルを有する電磁音響変換器における
樹脂ケースの超音波溶着方法において、 溶着面に対し平行な方向に超音波振動を付与するように
したことを特徴とする樹脂ケースの超音波溶着方法。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の樹脂ケース
の超音波溶着方法において、 樹脂ケースの溶着面が多角形であり、各辺に対して傾斜
した方向に超音波振動を付与するようにしたことを特徴
とする樹脂ケースの超音波溶着方法。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２記載の樹脂ケース
の超音波溶着方法において、 樹脂ケースの溶着面が四角形であり、任意の一辺に対し
て４５°傾斜した方向に超音波振動を付与するようにし
たことを特徴とする樹脂ケースの超音波溶着方法。 - 【請求項５】 請求項１又は請求項２記載の樹脂ケース
の超音波溶着方法において、 樹脂ケースの溶着面が円形であり、円周方向に超音波振
動を付与するようにしたことを特徴とする樹脂ケースの
超音波溶着方法。
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