JPH10322791A - 電気音響変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 別個のコイル保持体を使用しなくても，コイ
ルを本来のダイヤフラム平面から引き離して配置して，
磁石継鉄のエアギャップ内に位置せしめ得るようにす
る。 【解決手段】 動電原理で作動する電気音響変換器であ
って，コイル（９）と結合されたダイヤフラム（６）を
有している。コイル（９）は，磁石の極の間の環形のス
リット内に突入している。ダイヤフラム（６）は，コイ
ル（９）のところに，ダイヤフラム（６）と一体に成形
された環形の延長部（１１）を有している。この延長部
（１１）にコイル（９）が殊に接着によって固定されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気音響変換器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】動電原理で機能する電気音響変換器は，
コイルと結合されているダイヤフラムを有している。コ
イルは，磁石の極の間の環形のスリット（エアギャッ
プ）内に突入しており，音響エネルギから電気エネルギ
への変換あるいは電気エネルギから音響エネルギへの変
換はコイルの運動によって行われる。

【０００３】この場合，効率及び音色を良くして，ひず
み率をわずかにするためには，磁界の強さができるだけ
大きくかつ良好な直線性を有している磁界範囲内で，つ
まり磁石の継鉄のエアギャップ自体内で，コイルの運動
が行われるようにしなければならない。

【０００４】別の，ダイヤフラムに関する要求事項は，
ダイヤフラムができるだけ大きな振幅で，ほかの部品に
衝突することなしに自由に動き得るようにすることであ
る。これら両方の要求事項は互いに矛盾し合うものであ
る。なぜならコイルがダイヤフラムに取り付けられてお
り，したがって磁石の継鉄もダイヤフラムの直ぐ近くに
位置させなければならず，このため磁石に向かうダイヤ
フラムの自由な運動が著しく制限されるからである。

【０００５】このやっかいな問題を解決するために，円
筒形のコイル保持体の縁部をダイヤフラムに接着するこ
とが公知になっている。コイルはダイヤフラムから間隔
をおいてコイル保持体に接着され，したがってダイヤフ
ラムは磁石に対してより大きな間隔を有することがで
き，しかもコイルは継鉄のエアギャップ内の最良の位置
を占めることになる。この構成は一見したところ魅力的
ではあるが，この構成を実現することは極めて困難であ
る。すなわち，コイル保持体という別個の部品が必要で
ある。そしてこのコイル保持体はダイヤフラムに接着し
なければならないが，この接着操作は極めて困難であ
る。なぜならダイヤフラムは損傷しやすい薄膜部材であ
って，ダイヤフラムの普通の厚さは４０μ程度，しばし
ばそれ以下であるからである。しかもコイル保持体をダ
イヤフラムに接着した後で，コイルをコイル保持体に取
り付けなければならない。この作業も極めて困難であ
る。それは，作業時のコイル保持体の固定は簡単には行
うことができないからである。加えて，付加的な部品で
あるコイル保持体によって寸法公差の問題及び調整の問
題が生じるが，これを看過することはできない。

【０００６】これらすべての問題は，大きな工程速度，
それも１工程６秒程度が全く普通である大きな工程速度
で製作される物品において生ずるのである。このため使
用される装置に厳しい要求が課されることになる。

【０００７】しかも，，小さな連続生産品を製作する場
合には，これらの問題は，特にコイル保持体をダイヤフ
ラムに接着する際に極めて深刻になる。それは，極めて
小さな接着面に接着剤を申し分なく塗布することが不可
能だからである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は，別個のコイル保持体を使用しなくても，コイルを本
来のダイヤフラム平面から引き離して配置して，磁石継
鉄のエアギャップ内に位置せしめ得るようにすることで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では，最初に述べた形式の電気音響変換
器において，ダイヤフラムが，コイルのところに，ダイ
ヤフラムと一体に成形された環形の延長部を有してお
り，この延長部にコイルが殊に接着によって固定されて
いるようにした。

【００１０】

【発明の実施の形態】従来の別個に製作されたコイル保
持体はその外周面にコイルを保持しているが，これと異
なって，本発明の有利な実施形態では，コイルは環形の
延長部に，互いに軸方向端面を突き合わせて，固定され
ている。

【００１１】別の実施形態では，ダイヤフラムの環形の
延長部は環形の溝を有しており，この溝にコイルがはめ
付けられて，殊に接着によって固定される。

【００１２】

【実施例】以下においては図面を参照しながら本発明の
構成を具体的に説明する。

【００１３】図１〜図４においては従来の電気音響変換
器が示されている。

【００１４】図１から分かるように，上方部分１と下方
部分２とから成るカプセル内に，磁石３と，２部分から
成る継鉄４，５とが設けられている。更にダイヤフラム
６が設けられており，このダイヤフラムは普通はその円
環形の縁部をカプセル半部である上方部分１と下方部分
２との間に締め込まれているか，あるいは接着されてい
て，縁範囲７と中央範囲８とに分けられている。中央範
囲８はダイヤフラムの本来の重要な部分であって，この
中央範囲の外周に沿ってコイル９が普通は接着によって
固定されている。

【００１５】マイクロホンの場合には，衝突する音波に
よってダイヤフラム６が動かされ，これによってコイル
９を継鉄４，５のエアギャップ内で動かして，コイル巻
線内に電圧を誘導し，この電圧が次いで導出され，評価
されあるいは使用される。ヘッドホンあるいはラウドス
ピーカの場合には，電流がコイル９内を流れることによ
って，ダイヤフラム６が振動せしめられ，音が放射され
る。

【００１６】図２から分かるように，磁石３の継鉄４，
５の互いに向き合う周面の間の磁界は，外側の継鉄４の
内周面が内側の継鉄５の外周面よりも大きいことを問題
にしなければ，実質的に均一であり，磁力線は半径方向
に延び，互いに平行ではない。しかしこのことは，長さ
の相対的な差がわずかであることを考慮すれば，無視す
ることができる。

【００１７】継鉄の周面よりも軸方向で上方及び下方の
範囲においては，磁力線は軸方向にも曲げられ，したが
って磁界は高度に不均一である。

【００１８】図３に示すように，コイル９の軸方向の長
さは，ダイヤフラム６の運動の全振幅範囲をカバーし，
更に，ダイヤフラムと継鉄４，５のダイヤフラム側の側
面との間の休止状態における間隔であるデッドスペース
をもカバーするように，定める必要がある。

【００１９】この従来公知の構成は，コイル９の大部分
が常に不均質な磁界範囲内で動くという欠点を有してい
る。このため，この電気音響変換装置がマイクロホンで
あるか，ヘッドホンであるかに無関係に，伝達のひずみ
及び低い効率が生じる。

【００２０】このために，図４に示すように，ダイヤフ
ラム６の縁範囲７と中央範囲８との間の移行部に円筒形
状のコイル保持体１０を接着し，このコイル保持体の外
周面にコイル９を接着することも公知である。しかしこ
の場合，コイル保持体１０の保持，コイル保持体１０と
ダイヤフラム６との結合及びコイル保持体１０へのコイ
ル９の接着が既に述べたように極めて困難であるという
欠点がある。

【００２１】しかも，コイル保持体１０の質量が高周波
数範囲における伝達特性を悪化させる。これに対し，本
発明はこのような付加的な質量体を使用せず，これによ
って公知のコイル保持体の欠点を回避するのである。

【００２２】すなわち本発明によれば，図５及び図６に
示すように，ダイヤフラム６が縁範囲７と中央範囲８と
の間の移行部を軸方向で下方に向かって（磁石系に向か
って）引き延ばされた形状を有するようにし，これによ
ってコイル保持体として役立つほぼ環形の延長部１１が
形成されるようにする。

【００２３】この延長部は，図５に示すように，場合に
よってはダイヤフラムのほかの範囲よりも厚い円筒区分
であってもよいし，あるいは図６に示すように，軸方向
断面図で溝形に構成することもできる。

【００２４】溝形の構成は例えば図７に示したような成
形工具を使用して得ることができる。この場合，ダイヤ
フラム６の素材を，圧力を加えかつ大抵は熱処理も行い
ながら，深絞り法で型１２によって成形するのである。
型１２の延長部の高さｌはダイヤフラムの延長部１１の
高さを決定する。

【００２５】図５に示したダイヤフラムは，ダイヤフラ
ム６の，後で磁石系に向く側に配置され，ダイヤフラム
材料が押し込まれる溝を有している型を使用して成形さ
れる。このような型は特に良好に深絞りすることのでき
るダイヤフラム材料の場合に使用される。この場合，型
とは逆のダイヤフラム側にガス圧力を作用させる代わり
に，プレスプランジャを使用することもできる。ダイヤ
フラム材料としては，例えばポリカーボネート，ポリエ
ーテルエステルウレタンあるいはＰＥＴＰ例えばマイラ
ー（商品名）を挙げておく。

【００２６】本発明によるダイヤフラムの構成によっ
て，更に，中央範囲８を補強することも可能である。こ
のことは寄生振動を回避するために望まれることであ
る。これによって，縁範囲の下側の空気体積を有利には
中央範囲の下側の空気体積と接続することができる。

【００２７】この接続は例えば図８に示すように，延長
部１１を中央範囲８の全周に沿って形成するのではなし
に，縁範囲７と中央範囲８との間に通り抜けのできる連
絡通路１３を残しておくことによって，行うことができ
る。このような連絡通路１３を形成することは，特に延
長部が図６に示したように構成される場合に有利であ
る。このような延長部１１の，単にわずかなすき間を形
成するにすぎない中断部はコイル９の取り付け及び接着
を妨害することはない。

【００２８】更に，ダイヤフラムにおいて，振幅特性な
どを改善する従来普通に行われていたすべての手段を講
じることができる。例えば縁範囲７に溝を設けることが
でき，中央範囲８を補強すること，例えば第２の補強層
を設けたりあるいは中央範囲の壁厚を大きくしたりする
ことができ，また電気音響変換器の製作の際に普通行わ
れていたすべての改善手段を講ずることができる。

【００２９】本発明は，電気音響変換器の分野において
現在普通に使用されているダイヤフラム材料に対して適
用可能である。もちろん，環形の延長部１１のできるだ
け大きな高さｌを制作上の問題なしに達成するために，
深絞りを極めて良好に行うことができるダイヤフラム材
料が好ましい。延長部の軸方向の伸長は３ｍｍまでは問
題なく達成することができ，ダイヤフラム６を製作する
ための素材シートは有利には２０〜８０μの厚さを有し
ている。

【００３０】本発明は図示の実施例に限定されるもので
はなく，更に種々の態様で実施することができる。例え
ばコイルを固定される延長部の端面はコイルの固定を容
易にするために特別な幾何学的形状，例えば段部を有す
ることができる。またダイヤフラムの材料も前述のもの
以外のものを使用することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の根底をなす認識は，深絞り法に
よってダイヤフラムを変形し，ダイヤフラムの製作の際
にコイル保持体をダイヤフラム材料から一体に，ダイヤ
フラムと一緒に成形することが可能であるということで
ある。この，ダイヤフラムの環形の延長部の成形は，ダ
イヤフラムの成形と同じ工具によって同じ工程で行われ
るので，寸法公差の問題及び調整の問題は生じない。従
来必要であった別個のコイル保持体は必要でなく，本発
明によるダイヤフラムの延長部にコイルを固定すること
は，従来コイルを直接にダイヤフラムに固定した場合と
同じように，問題なく行うことができる。

【００３２】本発明の別の利点は，従来の別個のコイル
保持体のような付加的な振動質量体がないことである
い。このことは特に，大きな周波数を変換する場合に有
利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の動電形変換器の概略的断面図である。

【図２】図１の変換器の磁気的構成部分の概略的断面図
である。

【図３】図１の一部分の拡大図である。

【図４】図３の従来の変換器においてコイル保持体にコ
イルを取り付けた状態を示した図である。

【図５】本発明によるダイヤフラムの断面図である。

【図６】本発明によるダイヤフラムの変化形の断面図で
ある。

【図７】図６に示した本発明によるダイヤフラムを製作
するのに使用可能な型を示した図である。

【図８】本発明によるダイヤフラムの変化形の平面図で
ある。

【符号の説明】

１ 上方部分， ２ 下方部分， ３ 磁石， ４及び
５ 継鉄， ６ ダイヤフラム， ７ 縁範囲， ８
中央範囲， ９ コイル， １０ コイル保持体， １
１ 延長部， １２ 型， １３ 連絡通路， ｌ 高
さ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動電原理で作動する電気音響変換器であ
   って，コイル（９）と結合されたダイヤフラム（６）を
   有し，コイル（９）は，磁石（３，４，５）の極の間の
   環形のスリット内に突入している形式のものにおいて，
   ダイヤフラム（６）が，コイル（９）のところに，ダイ
   ヤフラムと一体に成形された環形の延長部（１１）を有
   しており，この延長部にコイルが殊に接着によって固定
   されていることを特徴とする，電気音響変換器。
2. 【請求項２】 コイル（９）が環形の延長部（１１）
   に，互いに軸方向端面を突き合わせて，固定されている
   ことを特徴とする，請求項１記載の電気音響変換器。
3. 【請求項３】 環形の延長部（１１）が連絡通路状の中
   断部（１３）を有していることを特徴とする，請求項１
   又は２記載の電気音響変換器。
4. 【請求項４】 ４つの連絡通路状の中断部（１３）が形
   成されていることを特徴とする，請求項３記載の電気音
   響変換器。