WO2005079107A1 - 骨伝導デバイス及びその製造方法 - Google Patents

骨伝導デバイス及びその製造方法 Download PDF

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    • H04R2460/13—Hearing devices using bone conduction transducers

Definitions

  • the present invention relates to a bone conduction device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a bone conduction device including a bone conduction speaker and a bone conduction microphone that can be easily manufactured and compactly manufactured, and a method of manufacturing the same. .
  • a yoke 31 having a central magnetic pole 32 around which a voice coil 33 is wound is provided, the yoke 31 is extended in four directions, and magnets 34 are respectively attached to two opposing projections 37 of the extension.
  • the diaphragm fixing portions 36, 36 are erected on the other two projecting portions 38, 38, and the diaphragm 35 is fixed to the diaphragm fixing portions 36, 36 by fixing screws 46.
  • the diaphragm 35 has a central opening 41, and a plate yoke 43 fixed to the diaphragm 35 is supported in the central opening 41 so as to be able to vibrate.
  • the diaphragm 35 and the plate yoke 43 are spot-welded at two upper and lower contact points 47 in order to ensure sufficient mechanical strength and stable output (see FIG. 8 and Figure 10).
  • this spot welding warping, deformation, and thickness reduction due to high heat occur, and the surface of the joined plate yoke 43 and diaphragm 35 is distorted and a step is generated.
  • the plate yoke 43 and the diaphragm 35 are polished (the polished surface in FIG. 10).
  • polishing is performed after welding the diaphragm 35, it is difficult to control the amount of polishing.
  • This polishing after the welding tends to increase the thickness (particularly the thickness of the diaphragm 35). It is in.
  • the minimum resonance frequency of each product varies (minimum resonance frequency Is mainly determined by the thickness of the diaphragm 35. )
  • polishing debris is generated in the polishing process when it is not enough, but it is difficult (it takes time) to completely remove the polishing debris.
  • the output of a magnetic acoustic conversion device including a speaker and a microphone of this type is determined by the gap between the yoke and the diaphragm (plate yoke).
  • the gap between the yoke and the diaphragm plate yoke.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 2967777
  • the conventional osteoconductive device and the method of manufacturing the same have many problems as described above. Therefore, the present invention does not have such problems. This eliminates the need for troublesome removal of polishing debris and minimizes variations in the lowest resonance frequency of the product due to variations in the thickness of the diaphragm, thus ensuring stable and reliable product quality. It is an object of the present invention to provide an osteoconductive device capable of contributing to the performance and a method for manufacturing the same.
  • Another object of the present invention is to provide a bone conduction device capable of easily and reliably setting a predetermined gap between a yoke and a diaphragm (plate yoke) at the time of assembly, and a method of manufacturing the same. Is to provide a method.
  • the present invention includes a yoke that supports a voice coil and a magnet, and a diaphragm that is provided on the yoke while maintaining a small gap, and the diaphragm has a central opening.
  • a plate yoke is arranged in that portion, and the outer edge of the diaphragm contact portion of the plate yoke is laser-welded to the diaphragm, thereby solving the above problem. did.
  • the present invention also includes a yoke that carries a voice coil and a magnet, and a diaphragm that is provided on the yoke while maintaining a narrow gap, and the diaphragm is bent at both ends. A bent portion is fixed to an outer surface of a diaphragm fixing wall of the yoke.
  • a method of manufacturing a bone conduction device includes a yoke that supports a voice coil and a magnet, and a vibration plate that is provided on the yoke while maintaining a small gap.
  • the diaphragm has a central opening, a plate yoke is provided in that portion, and an outer edge of the diaphragm abutting portion is provided on the diaphragm with a laser. It is characterized by being fixed by welding.
  • a method for manufacturing a bone conduction device for solving the above-mentioned problems is provided with a yoke supporting a voice coil and a magnet, and a gap held on the yoke.
  • a method for manufacturing a bone conduction device comprising: a diaphragm; bending both ends of the diaphragm; and fixing the bent portion to an outer surface of a diaphragm fixing wall of the yoke.
  • a spacer having a thickness corresponding to the narrow gap is inserted between the diaphragm and the shock. It is preferable that the spacer be removed after the fixing operation.
  • the number of steps for processing the parts is small V, so that the polishing step for the surface with high production efficiency is not required, which is troublesome, and the work for removing the polishing debris is unnecessary.
  • Variations in the lowest resonance frequency of the product due to variations in the thickness of the diaphragm as much as possible are prevented as much as possible, which has the effect of contributing to the stability and reliability of product quality.
  • the bone conduction speaker and the bone conduction microphone are output from the diaphragm, or are transmitted through the diaphragm.
  • the difference between picking up the vibration is a certain force.
  • the bone conduction device in the following description should be understood to include both, since the structure may be substantially the same.
  • the basic configuration of the osteoconductive device according to the present invention is not different from the above-described conventional one. That is, a yoke 1 having a central magnetic pole around which a voice coil is wound and extending in four directions, a magnet 2 disposed on a two-direction extension of the yoke 1, and a yoke 1 on another two-direction extension And a diaphragm 4 fixed on the diaphragm fixing part 3.
  • the configuration of the bone conduction device is a so-called outer magnet type in which the magnet 2 is arranged outside the voice coil, and is a so-called inner magnet type in which the magnet 2 is arranged inside the voice coil.
  • diaphragm 4 has a shape that protrudes in all directions, and has a central opening 5 that is long in the vertical direction in the figure.
  • a plate yoke 6 facing the central opening 5 is attached to the diaphragm 4.
  • the plate yoke 6 extends along the central opening 5, the portion facing the central opening 5 is made thick, and both end portions in contact with the diaphragm 4 are made thin.
  • the plate yoke 6 is appropriately formed with a tapped hole 9 for fixing the plate yoke.
  • the fixing of the plate yoke 6 to the diaphragm 4 is performed by laser welding between the edges of the diaphragm contact portions 7 at both ends thereof and the diaphragm 4. Welding may be performed at one location for each diaphragm contact part 7, but it is desirable to perform welding at two or more locations for strength and stability. is there). The welding location may be at the tip of the diaphragm contact portion 7 (FIG. 1) or at both ends (FIG. 2).
  • Laser welding is a method in which a metal is locally melted and solidified by a concentrated high energy density heat source and joined, and does not involve welding deformation such as a reduction in plate thickness. Therefore, according to this method, since the polishing work for correcting the step is not required, the man-hour for processing the parts is reduced.
  • the diaphragm 4 shown in FIGS. 1 and 2 is larger than the magnet placement extension (vertical direction in FIGS. 1 and 2) as in FIGS. And has a screwing portion 7 projecting left and right.
  • a screw hole 8 is formed in the screw fixing portion 7, and a fixing screw is screwed into the diaphragm fixing portion 3 through the screw hole 8, whereby the diaphragm 4 is fixed to the diaphragm fixing portion 3.
  • diaphragm 4 shown in Fig. 3 has screw fixing portion 7, and diaphragm fixing portion 3 is also small. In this case, the edge of the diaphragm 4 is laser-welded to the edge of the diaphragm fixing portion 3.
  • the bone conduction device shown in FIGS. 4 and 5 is an inner magnet type in which the magnet 2 is disposed inside the voice coil 9, and both ends of the diaphragm 4 are bent, and the bent portion 10 is formed.
  • Numerals 10 and 10 are fixed to the outer side surfaces of diaphragm fixing walls 13 and 13 erected on both sides of yoke base 11 different from the side on which outer yoke 12 is installed.
  • the fixing of the bent portions 10, 10 to the outer surfaces of the diaphragm fixing walls 13, 13 is preferably performed by welding, bonding, or the like, preferably by laser welding (see black circles in FIG. 6).
  • a tape-shaped spacer 14 is inserted between the diaphragm 4 and the outer yoke 12, and the end portion is fixed. Hold it in the pulled-out state (Fig. 7).
  • the spacer 14 has a thickness corresponding to a predetermined gap between the diaphragm 4 and the outer yoke 12. Since the spacer 14 is interposed therebetween, a predetermined gap is secured between the diaphragm 4 and the outer yoke 12, and in this state, the bent portion 10 of the diaphragm 4 is attached to the diaphragm fixing wall 13. Secure to the outside surface. After the completion of the fixing operation, the spacer 14 is pulled out, so that a predetermined gap is maintained there.
  • FIG. 1 is a view showing a method of fixing a plate yoke constituting a bone conduction device according to the present invention to a diaphragm.
  • FIG. 2 is a view showing another method of fixing a plate yoke constituting a bone conduction device according to the present invention to a diaphragm.
  • Fig. 3 is a view showing a method of fixing the yoke and the diaphragm constituting the bone conduction device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing another configuration of the osteoconductive device according to the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the bone conduction device shown in FIG.
  • FIG. 6 is a side view of the bone conduction device shown in FIG. 4.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the method of manufacturing the osteoconductive device shown in FIG.
  • FIG. 8 is a view showing a conventional bone conduction speaker.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of a conventional bone conduction speaker.
  • FIG. 10 is a view showing a method of fixing a yoke and a diaphragm constituting a conventional bone conduction speaker.

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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

明 細 書
骨伝導デバイス及びその製造方法
技術分野
[0001] 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ィ ス及びその製造方法に関するものである。
背景技術
[0002] 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 2967 777号公報)。これは、ボイスコイル 33を卷装する中央磁極 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 つて固定して成る。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力 この中央開口部 41内において振動可能に支持される。
[0003] 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 3 5の研磨が行われる（図 10の研磨面）。
[0004] 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、部品加工ェ 数が多いために生産効率が悪ぐまた、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 ヽ煩わしさがある。
[0005] 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ぐ 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。それだけでなぐ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 ヽ（時間がかかる） t 、う問題もある。
[0006] 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力 従来、糸且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 、な 、。
[0007] 特許文献 1：特許第 2967777号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 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 率がよぐ煩わしい研磨屑除去作業が不要となるだけでなぐ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。
[0009] 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。
課題を解決するための手段
[0010] 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 ヽ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。
[0011] 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。
[0012] 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 ィ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。
[0013] 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。
[0014] この方法の場合は、前記振動板の折曲部の固定に先立ち、前記振動板と前記ョー クとの間に、前記細隙に相当する厚さのスぺーサを挟み入れ、前記固定操作後に前 記スぺーサを抜き取るようにすることが好ま 、。
発明の効果
[0015] 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 V、ために生産効率がよぐ面の研磨工程がな 、ために煩わ 、研磨屑除去作業が 不要となるだけでなぐ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。
[0016] 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。
[0017] 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。
発明を実施するための最良の形態
[0018] 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力 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。
[0019] 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、 ボイスコイルを卷装する中央磁極を有して 、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。
[0020] 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 磁型である力 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 ことちでさる。
[0021] 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に臨むプレートヨ一 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。
[0022] 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 、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)。
[0023] 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 つて、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。
[0024] 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）よりも大きぐ図 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。 [0025] これに対し、図 3に示す振動板 4にはネジ止め部 7がなぐ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 、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。
[0026] 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、接着等による力 好ましくは、レーザー溶接による（図 6の黒丸 参照)。
[0027] 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ぺーサ 14を、端部を引出した状態 にて挟み込んでおく（図 7)。スぺーサ 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。このスぺーサ 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 ぺーサ 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。
[0028] 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力 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 、。
図面の簡単な説明
[0029] [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。 圆 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。
圆 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。
圆 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。
圆 8]従来の骨伝導スピーカを示す図である。
圆 9]従来の骨伝導スピーカの分解斜視図である。
圆 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

請求の範囲
[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 、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ぺーサを挟み入れ、前記固定操作後に前記スぺーサを抜き 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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