JPWO2005079107A1 - 骨伝導デバイス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

部品加工工数が少ないために生産効率がよく、煩わしい研磨屑除去作業が不要となるだけでなく、振動板の厚みのバラつきに起因する製品の最低共振周波数のバラつきが生ずることが極力防止され、以て、製品の品質の安定性、信頼性に寄与し得る骨伝導スピーカ及びその製造方法を提供することを課題とするものであって、ボイスコイルを巻装する中央磁極を有するヨーク１と、前記ヨーク１の２方向延長部上に配置されるマグネット２と、前記ヨーク１の他の２方向延長部上に設置される振動板固定部３と、前記振動板固定部３上に固定される振動板４と、前記振動板４に固定されるプレートヨーク６とから成り、前記プレートヨーク６は、その前記振動板当接部３の外端縁が前記振動板４にレーザー溶接される。

Description

本発明は骨伝導デバイス及びその製造方法、より詳細には、製造容易でコンパクトに製造することができる骨伝導スピーカ及び骨伝導マイクロホンを含む骨伝導デバイス及びその製造方法に関するものである。

骨伝導スピーカとして、図８乃至図１０に示されるものが知られている（特許第２９６７７７７号公報）。これは、ボイスコイル３３を巻装する中央磁極３２を有するヨーク３１を設け、前記ヨーク３１を４方向に延長し、その延長部分の内の相対する２つの突出部３７、３７にそれぞれマグネット３４を配置すると共に、他の２つの突出部３８、３８に振動板固定部３６、３６を立設し、前記振動板固定部３６、３６に振動板３５を固定ネジ４６によって固定して成る。振動板３５は中央開口部４１を有し、振動板３５に固定されたプレートヨーク４３が、この中央開口部４１内において振動可能に支持される。

上記構成の骨伝導スピーカにおいては、十分な機械的強度及び安定した出力を確保するために、振動板３５とプレートヨーク４３が上下二箇所の接触箇所４７でスポット溶接される（図８及び図１０参照）。このスポット溶接によった場合、高熱によるソリ、変形、板厚減少が起こって接合したプレートヨーク４３と振動板３５の面に歪み、段差が生ずるので、この歪み、段差をなくすために、溶接後にプレートヨーク４３と振動板３５の研磨が行われる（図１０の研磨面）。

このような従来の骨伝導スピーカ及びその製造方法によった場合は、部品加工工数が多いために生産効率が悪く、また、スポット接合部は隠れるため、その部分の強度確認は目視によることができず、負荷をかけて（押して）溶接強度の確認をしなければならない煩わしさがある。

更に、振動板３５を溶接した後に研磨することになるので、研磨量の管理が難しく、この溶接後の研磨のために厚み（特に振動板３５の厚み）のバラつきが大きくなる傾向にある。その結果、各製品の最低共振周波数にバラつきが生じ（最低共振周波数は、主に振動板３５の厚みによって決まる。）、製品の品質の安定性及び信頼性に欠ける嫌いがある。それだけでなく、研磨工程で研磨屑が発生するが、これを完全に除去することが難しい（時間がかかる）という問題もある。

更に、この種スピーカ及びマイクロホンを含むマグネチック型音響変換デバイスの出力は、ヨークと振動板（プレートヨーク）との間の細隙によって決定されるため、組立てに際し、この細隙を所定のものとする必要があるが、従来、組立てに際してこの細隙を簡単且つ確実に所定のものとするための方法は何ら提唱されていない。

特許第２９６７７７７号公報

従来の骨伝導デバイス及びその製造方法には上述したような多くの問題があったので、本発明はそのような問題のない、即ち、部品加工工数が少ないために生産効率がよく、煩わしい研磨屑除去作業が不要となるだけでなく、振動板の厚みのバラつきに起因する製品の最低共振周波数のバラつきが生ずることが極力防止され、以て、製品の品質の安定性、信頼性に寄与し得る骨伝導デバイス及びその製造方法を提供することを課題とする。

また、本発明の別の課題は、組立てに際してヨークと振動板（プレートヨーク）との間の細隙を、簡単且つ確実に所定のものとすることができる骨伝導デバイス及びその製造方法を提供するところにある。

本発明は、ボイスコイルとマグネットとを担持するヨークと、前記ヨーク上に細隙を保持して配備される振動板とを備え、前記振動板は中央開口部を有していてその部分にプレートヨークが配置され、前記プレートヨークの前記振動板当接部の外端縁は前記振動板にレーザー溶接されていることを特徴とする骨伝導デバイス、を以て上記課題を解決した。

本発明はまた、ボイスコイルとマグネットとを担持するヨークと、前記ヨーク上に細隙を保持して配備される振動板とを備え、前記振動板は、両端が折曲されてその折曲部が前記ヨークの振動板固定壁の外側面に固定されていることを特徴とする骨伝導デバイス、を以て上記課題を解決した。

上記課題を解決するための本発明に係る骨伝導デバイスの製造方法は、ボイスコイルとマグネットとを担持するヨークと、前記ヨーク上に細隙を保持して配備される振動板を備えて成る骨伝導デバイスの製造方法であって、前記振動板は中央開口部を有していてその部分にプレートヨークを、その前記振動板当接部の外端縁を前記振動板にレーザー溶接することにより固定することを特徴とする。

また、上記課題を解決するための本発明に係る別の骨伝導デバイスの製造方法は、ボイスコイルとマグネットとを担持するヨークと、前記ヨーク上に細隙を保持して配備される振動板とを備えて成る骨伝導デバイスの製造方法であって、前記振動板の両端を折曲し、その折曲部を前記ヨークの振動板固定壁の外側面に固定することを特徴とする。

この方法の場合は、前記振動板の折曲部の固定に先立ち、前記振動板と前記ヨークとの間に、前記細隙に相当する厚さのスペーサを挟み入れ、前記固定操作後に前記スペーサを抜き取るようにすることが好ましい。

本発明に係る骨伝導デバイス及びその製造方法によれば、部品加工工数が少ないために生産効率がよく、面の研磨工程がないために煩わしい研磨屑除去作業が不要となるだけでなく、振動板の厚みのバラつきに起因して製品の最低共振周波数にバラつきが生ずることが極力防止されるので、製品の品質の安定性、信頼性に寄与し得る効果がある。

前記振動板の外端縁又は両端折曲部を前記振動板固定部にレーザー溶接する構成とした場合は、ネジ止め部分が不要となり、その分、全体を小型化し得る効果がある。

請求項７乃至９に記載の発明においては、振動板とヨークとの間の間隙設定を簡単且つ確実に行なうことができる効果がある。

本発明を実施するための好ましい形態を添付図面に依拠して説明する。なお、骨伝導スピーカと骨伝導マイクロホンとは、振動板から出力するか、振動板を介して骨振動をピックアップするかの違いはあるが、実質的に同一構造とすることができるので、以下の説明における骨伝導デバイスは、この両者を含むものと理解されたい。

本発明に係る骨伝導デバイスの基本構成は、上記従来のものと変わらない。即ち、ボイスコイルを巻装する中央磁極を有していて４方向に延びるヨーク１と、ヨーク１の２方向延長部上に配置されるマグネット２と、ヨーク１の他の２方向延長部上に設置される振動板固定部３と、振動板固定部３上に固定される振動板４とを含む。

この骨伝導デバイスの構成は、マグネット２をボイスコイルの外側に配置する所謂外磁型であるが、マグネット２をボイスコイルの内側に配置する所謂内磁型に構成することもできる。

振動板４は、図１乃至図３に示すように、四方に突出した形状であって、図において上下方向に長い中央開口５を有する。振動板４には、中央開口５に臨むプレートヨーク６が取り付けられる。プレートヨーク６は中央開口５に沿って伸び、その中央開口５内に臨む部分が厚手とされ、振動板４に当接する両端部が薄手とされる。プレートヨーク６には適宜、プレートヨーク固定用のタップ孔９が形成される。

振動板４に対するプレートヨーク６の固定は、その両端の振動板当接部７の縁部と振動板４との間をレーザー溶接することにより行なう。溶接は、各振動板当接部７につき各一箇所でもよいが、強度と安定性を出すため各２箇所以上溶接することが望ましい（図中溶接箇所を黒丸で表示してある）。溶接箇所は、振動板当接部７の先端部であってもよいし（図１）、両側端部であってもよい（図２）。

レーザー溶接は、集光された高エネルギー密度の熱源によって、金属を局部的に溶融・凝固させて接合する方法であって、板厚減少のような溶接変形を伴わない。従って、この方法によった場合は、段差修正のための研磨作業が不要となるので、部品加工工数が少なくなる。

図１及び図２に示す振動板４は、上記従来の骨伝導スピーカの場合と同様に、マグネット配置用延長部（図１、２において上下方向）よりも大きく、図１、２において左右方向に突出するネジ止め部７を有している。ネジ止め部７にはネジ穴８が形成され、そこを通して固定ネジを振動板固定部３にネジ込むことにより、振動板４が振動板固定部３に固定される。

これに対し、図３に示す振動板４にはネジ止め部７がなく、その分振動板固定部３も小さなものとなっている。この場合の振動板４は、その端縁が振動板固定部３の端縁にレーザー溶接される。この場合の溶接も、強度と安定性を出すために、２箇所以上行なうことが望ましい（黒丸表示部）。この固定方法によれば、ネジで固定するために使われているスペースを省略することができるので、骨伝導スピーカ全体の小型化につながる。

図４および図５に示す骨伝導デバイスは、マグネット２をボイスコイル９の内側に配置する内磁型であって、振動板４の両端が折曲されて、その折曲部１０、１０が、ヨークベース１１の外部ヨーク１２設置側と異なる両側に立設された振動板固定壁１３、１３の外側面に固定されるものである。その折曲部１０、１０の振動板固定壁１３、１３の外側面への固定は、溶接、接着等によるが、好ましくは、レーザー溶接による（図６の黒丸参照）。

この方法による場合、折曲部１０の振動板固定壁１３の外側面に固定するに先立ち、振動板４と外部ヨーク１２との間にテープ状のスペーサ１４を、端部を引出した状態にて挟み込んでおく（図７）。スペーサ１４は、振動板４と外部ヨーク１２との間の所定の間隙に相当する厚さのものとする。このスペーサ１４を挟み込んでおくことにより、振動板４と外部ヨーク１２との間に所定の間隙が確保されるので、その状態において振動板４の折曲部１０を振動板固定壁１３の外側面に固定する。この固定作業終了後、スペーサ１４を抜き取ることにより、そこに所定の間隙が保持される。

この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施態様について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施態様を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施態様に制約されるものではない。

［図１］本発明に係る骨伝導デバイスを構成するプレートヨークの振動板への固定方法を示す図である。
［図２］本発明に係る骨伝導デバイスを構成するプレートヨークの振動板への他の固定方法を示す図である。
［図３］本発明に係る骨伝導デバイスを構成するヨークと振動板との固定方法を示す図である。
［図４］本発明に係る骨伝導デバイスの他の構成を示す斜視図である。
［図５］図４に示す骨伝導デバイスの分解斜視図である。
［図６］図４に示す骨伝導デバイスの側面図である。
［図７］図４に示す骨伝導デバイスの製造方法を示す縦断面図である。
［図８］従来の骨伝導スピーカを示す図である。
［図９］従来の骨伝導スピーカの分解斜視図である。
［図１０］従来の骨伝導スピーカを構成するヨークと振動板との固定方法を示す図である。

Claims (9)

1. ボイスコイルとマグネットとを担持するヨークと、前記ヨーク上に細隙を保持して配備される振動板とを備え、前記振動板は中央開口部を有していてその部分にプレートヨークが配置され、前記プレートヨークの前記振動板当接部の外端縁は前記振動板にレーザー溶接されていることを特徴とする骨伝導デバイス。
2. 前記振動板は、その外端縁が前記ヨークの振動板固定部にレーザー溶接されている請求項１に記載の骨伝導デバイス。
3. ボイスコイルとマグネットとを担持するヨークと、前記ヨーク上に細隙を保持して配備される振動板とを備え、前記振動板は、両端が折曲されてその折曲部が前記ヨークの振動板固定壁の外側面に固定されていることを特徴とする骨伝導デバイス。
4. 前記振動板の折曲部は前記振動板固定壁の外側面にレーザー溶接されている請求項３に記載の骨伝導デバイス。
5. ボイスコイルとマグネットとを担持するヨークと、前記ヨーク上に細隙を保持して配備される振動板を備えて成る骨伝導デバイスの製造方法であって、前記振動板は中央開口部を有していてその部分にプレートヨークを、その前記振動板当接部の外端縁を前記振動板にレーザー溶接することにより固定することを特徴とする骨伝導デバイスの製造方法。
6. 前記振動板は、その外端縁を前記振動板固定部にレーザー溶接することを特徴とする請求項５に記載の骨伝導デバイスの製造方法。
7. ボイスコイルとマグネットとを担持するヨークと、前記ヨーク上に細隙を保持して配備される振動板とを備えて成る骨伝導デバイスの製造方法であって、前記振動板の両端を折曲し、その折曲部を前記ヨークの振動板固定壁の外側面に固定することを特徴とする骨伝導デバイスの製造方法。
8. 前記振動板の折曲部を前記振動板固定壁の外側面にレーザー溶接する請求項７に記載の骨伝導デバイスの製造方法。
9. 前記振動板の折曲部の固定に先立ち、前記振動板と前記ヨークとの間に、前記細隙に相当する厚さのスペーサを挟み入れ、前記固定操作後に前記スペーサを抜き取ることを特徴とする請求項７又は８に記載の骨伝導デバイスの製造方法。

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