WO2013190824A1

WO2013190824A1 - スピーカおよびこのスピーカを用いた電子機器、移動体装置、ならびにスピーカの製造方法

Info

Publication number: WO2013190824A1
Application number: PCT/JP2013/003777
Authority: WO
Inventors: 阿式　健市; 俊憲山路; 恵二石川; 荒　正道
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2013-12-27
Also published as: CN103797818B; CN103797818A; JPWO2013190824A1; US9008350B2; JP5494901B1; US20140193026A1

Abstract

　磁気回路は上部プレート、マグネット、下部プレート、センターポールを含んでいる。フレームの外周部には、振動板が結合されている。ボイスコイルの一端は、振動板へ結合されおり、他端は上部プレートとセンターポールの間に形成された磁気ギャップに挿入されている。フレームには、貫通孔が設けられ、上部プレートの外周部に設けられた挿入部が、貫通孔へ挿入されている。そして、挿入部を折り曲げることによって、フレームと上部プレートとを結合している。

Description

スピーカおよびこのスピーカを用いた電子機器、移動体装置、ならびにスピーカの製造方法

　本技術分野は、車載用や各種音響機器用等に用いられるスピーカおよびこのスピーカを用いた電子機器、移動体装置、ならびにスピーカの製造方法に関する。

　以下、従来のスピーカ１１１について図面を参照しながら説明する。図１３はスピーカ１１１の断面図である。スピーカ１１１は、外磁型の磁気回路１０４、フレーム１０６、振動板１０７、ボイスコイル１０８、ダンパー１０９を含んでいる。なお、スピーカ１１１は、さらにサブコーン１１０を含んでも良い。あるいは、スピーカ１１１は、サブコーン１１０に代えて、ダストキャップを含んでも良い。

　磁気回路１０４は、上部プレート１０１、マグネット１０２、下部プレート１０３を含む。上部プレート１０１と下部プレート１０３は、マグネット１０２を挟み込んでいる。なお、下部プレート１０３の中央部に設けられたセンターポールと、上部プレート１０１との間には、磁気ギャップ１０５が形成されている。

　上部プレート１０１は、フレーム１０６と結合している。なお、フレーム１０６の材料は、樹脂である。フレーム１０６の周縁部と、振動板１０７の外周とは、接着されている。

　ボイスコイル１０８の一端は、振動板１０７の中心部と結合している。ボイスコイル１０８の他端は、磁気回路１０４の磁気ギャップ１０５に挿入されている。ダンパー１０９は、フレーム１０６とボイスコイル１０８の間を連結し、ボイスコイル１０８をフレーム１０６の中心に保持する。なお、ボイスコイル１０８の前面側には、サブコーン１１０が接着されている。

　上部プレート１０１は、突起１０１Ａを有している。突起１０１Ａをフレーム１０６に設けられた貫通孔１０６Ａへ嵌め込むことにより、上部プレート１０１とフレーム１０６とが結合している。なお、上部プレート１０１は、金型などを用いてプレス加工によって形成されている。さらに突起１０１Ａも、金型などを用いてプレス加工によって形成している。

　次に、上部プレート１０１とフレーム１０６とを結合には、まず突起１０１Ａを貫通孔１０６Ａに挿入する。そして、突起１０１Ａを金型によるパンチにより打刻して変形させる。このようにして、上部プレート１０１とフレーム１０６とを結合する。あるいは、ハイスピン工法のように、回転する治具を用いて、突起１０１Ａを押し潰す。すなわち、上部プレート１０１とフレーム１０６は、突起１０１Ａの変形によって、結合する。

　尚、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１および特許文献２が知られている。

特開２００５－０８０１１１号公報特開２００４－０８８５８９号公報

　本発明のスピーカの磁気回路は、フレーム、上部プレート、マグネット、下部プレート、センターポールを含んでいる。上部プレートは、フレームの下面に結合されている。上部プレートの下には、マグネットが設けられている。マグネットの下には、下部プレートが設けられている。下部プレートの中央部には、センターポールが形成され、センターポールと上部プレートとの間には、磁気ギャップが形成されている。そして、フレームの外周部には、振動板が結合されている。さらに、ボイスコイルの一端は、振動板へ結合されおり、他端は磁気ギャップに挿入されている。フレームには、貫通孔が設けられている。上部プレートの外周部の一部に設けられた挿入部が、貫通孔へ挿入されている。挿入部のフレームを貫通した貫通部分は、折れ曲がっている。

　以上の構成により、フレームと上部プレートとを結合できる。また、フレームと上部プレートとの間の結合強度を確保できる。さらに、上部プレートを薄くすることができる。

　さらに、本発明のスピーカの製造方法は、マグネット、下部プレート、センターポールとともに磁気回路を構成する上部プレートの挿入部を、フレームに形成された貫通孔へ挿入するステップと、前記フレームの貫通孔に挿入された挿入部の前記フレームを貫通した貫通部分を折り曲げて、前記上部プレートの本体部を前記フレームの下面へ結合するステップと、ボイスコイルの第1端を磁気ギャップに挿入するステップと、前記ボイスコイルの第２端に結合される前記振動板を前記フレームへ結合するステップを含んでいる。

　以上の製造方法により、フレームと上部プレートとの間の結合強度を確保できる。さらに、上部プレートを薄くすることができる。

図１は、本発明の実施の形態のスピーカの断面図である。図２は、本発明の実施の形態のスピーカの斜視図である。図３は、本発明の実施の形態のスピーカにおける上部プレートの斜視図である。図４は、本発明の実施の形態のスピーカにおけるフレームの斜視図である。図５は、本発明の実施の形態のスピーカにおけるフレームと上部プレートを結合した状態の要部拡大斜視図である。図６は、本発明の実施の形態のスピーカにおけるフレームの要部拡大斜視図である。図７は、本発明の実施の形態の貫通部分が内側へ折れ曲がっている場合のスピーカの要部の拡大断面図である。図８は、本発明の実施の形態の貫通部分が外側へ折れ曲がっている場合のスピーカの要部の拡大断面図である。図９は、本発明の実施の形態におけるスピーカを用いた電子機器の外観図である。図１０は、本発明の実施の形態におけるスピーカを用いた移動体装置の概念図である。図１１は、本発明の実施の形態におけるスピーカの製造方法を示すプロセスチャートである。図１２は、本発明の実施の形態における上部プレートの製造過程の要部平面図である。図１３は、従来のスピーカの断面図である。

　以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態のスピーカ３１の断面図である。図２はスピーカ３１の斜視図である。スピーカ３１は、磁気回路２４、貫通孔２６Ａが形成された樹脂製のフレーム２６、振動板２７、ボイスコイル２８を含んでいる。磁気回路２４は、上部プレート２１、マグネット２２、下部プレート２３、センターポール２３Ａを含んでいる。さらに、上部プレート２１は、本体部２１Ｃと、挿入部２１Ａを含んでいる。

　フレーム２６の中央部には、磁気回路２４を結合する底部が設けられている。なお、フレーム２６の底部は平らな形状であることが好ましい。そして、フレーム２６を上から見た場合の形状は、円形状であることが好ましい。したがって、フレーム２６の形状は、椀状もしくは円錐台状であることが好ましい。そして、上部プレート２１は、フレーム２６の底部の下面側に結合されている。フレーム２６は樹脂製であるので、非常に軽い。なお、フレーム２６は樹脂に限定されることなく、金属製であっても良い。この場合、フレーム２６の強度や耐熱性を向上できる。

　フレーム２６の周縁部と、振動板２７の外周とは、接着している。ボイスコイル２８は第1端と第２端を有している。第１端は、振動板２７の中心部に結合している。一方、第２端は、磁気ギャップ２５に挿入されている。ダンパー２９は、フレーム２６とボイスコイル２８の間を連結し、ボイスコイル２８をフレーム２６の中心に保持している。なお、ボイスコイル２８の前面部に、サブコーン３０を接着してもかまわない。あるいは、サブコーン３０に代えて、ダストキャップをボイスコイル２８の前面部に接着してもかまわない。

　上部プレート２１と下部プレート２３は、マグネット２２を挟み込んでいる。センターポール２３Ａは、下部プレート２３の中央部に設けられ、下部プレート２３から突出して形成されている。センターポール２３Ａは、上部プレート２１の中央に形成された孔を貫通している。この構成により、センターポール２３Ａの側面と、上部プレート２１の内側面との間には、磁気ギャップ２５が形成されている。すなわち、上部プレート２１の内周側の端部には、磁極が形成されている。

　そして、磁気回路２４は、上部プレート２１が上側となる方向で、フレーム２６の中央部に設けられた底部に結合されている。

　近年の自動車は、地球環境の保護の観点より、使用材料の省資源化や、軽量化による燃費の向上が望まれている。したがって、自動車に搭載するスピーカ３１などの部品にも、軽量化や省資源化の強い要求がある。そこで、車載用などのスピーカ３１は、軽量化や省資源化を目的に、フレーム２６の材質は、樹脂を用いている。また、さらなるスピーカ３１の軽量化、省資源化のためには、フレーム以外の部品も軽量化や省資源化が必要である。

　ところが、図１３に示すスピーカ１１１において、フレーム１０６の強度を確保するために、フレーム１０６は厚くしなければならない。さらに、スピーカ１１１の突起１０１Ａは、プレス加工によって形成しているので、フレーム１０６と上部プレート１０１との結合の強度を大きくするために、突起１０１Ａの高さを高くする必要がある。しかしながら、突起１０１Ａの高さを高くするためには、上部プレート１０１の材厚を厚くする必要がある。その結果、上部プレート１０１の材厚を薄くし、上部プレート１０１を軽量化、あるいは省資源化することは困難である。すなわち、スピーカ１１１の軽量化は、困難である。

　本発明は、上記課題を解決する。すなわち、フレーム２６と上部プレート２１とが結合する強度を大きくできる。かつスピーカ３１を軽くできる。さらに、スピーカ３１に使用する材料の省資源化を実現できる。

　図３は、上部プレート２１の斜視図である。図４は、フレーム２６の斜視図である。図５は、フレーム２６と上部プレート２１を結合した状態の要部拡大斜視図である。図６はフレーム２６の要部拡大斜視図である。

　図４に示すように、フレーム２６の底部には、磁気回路２４を結合するための貫通孔２６Ａが設けられている。一方、図３に示すように、挿入部２１Ａは、本体部２１Ｃの外周部の一部に形成されている。挿入部２１Ａは、フレームの底部の下面側から貫通孔２６Ａへ挿入されている。そして、挿入部２１Ａのフレーム２６を貫通した貫通部分２１Ｄは、折れ曲がっている。すなわち、フレーム２６は、折れ曲がった貫通部分２１Ｄと本体部２１Ｃとによって挟まれている。

　以上の構成とすることにより、フレーム２６と上部プレート２１の本体部２１Ｃとが結合している。そして、フレーム２６と上部プレート２１とが、結合される強度を確保できる。かつ、上部プレート２１を薄くすることができる。したがって、スピーカ３１を軽くできる。また、スピーカ３１に使用する材料の省資源化も実現できる。その結果、スピーカ３１は、地球環境の保護に貢献できる。さらに、貫通部分２１Ｄを折り曲げることにより、フレーム２６と上部プレート２１とを結合できるので、スピーカ３１の組立て工数を小さくできる。したがって、スピーカ３１は低価格である。また、フレーム２６と上部プレート２１とが、結合される強度を大きくできるので、スピーカ３１の品質や信頼性を高くできる。

　以下、フレーム２６、上部プレート２１、ならびにフレーム２６と上部プレート２１との結合を、さらに詳細に説明する。上部プレート２１は、挿入部２１Ａ、本体部２１Ｃを含んでいる。本体部２１Ｃはフレーム２６と結合する。挿入部２１Ａは、本体部２１Ｃの外周の一部を、折り曲げることによって、形成されている。挿入部２１Ａは、本体部２１Ｃに対して直角または直角に近い角度で、折れ曲がっている。本体部２１Ｃを上から見た場合の形状は、たとえば角型である。そして、挿入部２１Ａは、本体部２１Ｃの角部に設けられている。すなわち、１対の挿入部２１Ａが、互いに対向するように配置することが好ましい。すなわち、挿入部２１Ａは、上部プレート２１へ偶数個配置する。たとえば、図３に示すように挿入部２１Ａは、４箇所配置することが好ましい。なお、挿入部２１Ａは、４箇所に限られず、２箇所としても良い。この場合、本体部２１Ｃを上から見た形状は、挿入部２１Ａの数の倍数の角を有する形状とすれば良い。たとえば、本体部２１Ｃの形状は、正方形、長方形あるいは、八角形が好ましい。

　さらに、挿入部２１Ａの個数は、上部プレート２１へ奇数個配置することもできる。この場合、本体部２１Ｃを上から見た場合の形状は、各辺の長さが等しい多角形にする。なお、挿入部２１Ａは、各辺の真ん中に配置しておくことが好ましい。また、本体部２１Ｃが、奇数個の角を有する場合、挿入部２１Ａはすべての辺に設けることが好ましい。たとえば、上部プレート２１の形状は、正三角形、正五角形、正六角形などである。

　あるいは、上部プレート２１の形状は、丸形や楕円形であっても良い。いずれにしても、すなわち、上部プレート２１の中心からそれぞれの挿入部２１Ａへ引いた中心線同士が交わる角度をすべて等しくなるように、挿入部２１Ａを上部プレート２１へ配置することが好ましい。その結果、図１に示す磁気回路２４をフレーム２６に精度良く結合できる。

　挿入部２１Ａは、貫通孔２６Ａへ挿入しやすい形状であることが好ましい。そこで、挿入部２１Ａの先端には、面取り処理を施しておくことが好ましい。なお、面取りの形状は、Ｃ面取りであっても、Ｒ面取りであってもかまわない。

　以上のような構成により、挿入部２１Ａを貫通孔２６Ａへ簡単に挿入できる。したがって、フレーム２６と上部プレート２１とを組み立てる工数を削減できるので、図１に示すスピーカ３１の生産性も向上する。

　さらに、上部プレート２１の中心部には、バーリング加工を施すことが好ましい。すなわち、上部プレート２１の本体部２１Ｃの中央に形成された孔の内周部に、バーリング２１Ｂを形成している。なお、バーリング２１Ｂは、上部プレート２１の挿入部２１Ａの突出方向と同じ方向に突出することが好ましい。バーリング２１Ｂは、本体部２１Ｃから垂直に突出した円周状の壁である。この構成により、上部プレート２１の磁極の幅を大きくできる。したがって、センターポール２３Ａと対向する磁極の面積を大きくできる。その結果、上部プレート２１の厚みを大きくすることなく、磁極の幅を大きくできる。なお、バーリング２１Ｂは、上部プレート２１の挿入部２１Ａの突出方向と反対の方向に突出してもかまわない。

　以上の構成により、バーリング２１Ｂの内周面とセンターポール２３Ａの外側面との間に磁気ギャップ２５を形成できる。したがって、磁極部とセンターポール２３Ａとが対向する面積を大きくできる。その結果、図１に示すスピーカ３１は、パワーリニアリティが良好であり、耐入力の特性も高くできる。また、上部プレート２１を軽くできるので、図１に示すスピーカ３１は軽量である。さらにまた、上部プレート２１を生産のための資源を削減できる。

　図４に示すように、フレーム２６の底の中央部には孔２６Ｄを有している。そして、バーリング２１Ｂは、孔２６Ｄへ嵌め込まれている。すなわち、バーリング２１Ｂの外径と孔２６Ｄの内径とは、ほぼ同じ寸法としている。その結果、上部プレート２１は、フレーム２６へ精度良く固定できる。この構成により、上部プレート２１の中心とフレーム２６の中心は、精度良く一致する。したがって、上部プレート２１とフレーム２６の装着の位置ズレに起因する不具合の発生を抑制できる。たとえば、ダンパー２９や振動板２７がフレーム２６のガイド部に乗り上げることを防止できる。したがって、スピーカ３１は品質が高く、かつ信頼性も高い。

　次に、上部プレート２１とフレーム２６の結合について説明する。挿入部２１Ａをフレーム２６の貫通孔２６Ａに挿入する。この状態で、挿入部２１Ａは、フレーム２６を貫通している。したがって、貫通部分２１Ｄはフレーム２６の上面から突出している。すなわち、挿入部２１Ａの先端部には、貫通部分２１Ｄが形成されている。

　そして、金型などの折り曲げ冶具などを用いて、貫通部分２１Ｄを折り曲げている。この構成により、フレーム２６と上部プレート２１とを結合している。なお、貫通部分２１Ｄを折り曲げる方向は、内側、外側のいずれでもかまわない。また、貫通部分２１Ｄを折り曲げる方向は、内側と外側を組合せてもかまわない。すなわち、挿入部２１Ａのうちのいくつかを外側に、のこりを内側に折り曲げても良い。ただし、上部プレート２１に偶数個の挿入部２１Ａが配置されている場合、互いに対向する１対の挿入部２１Ａは、共に内側、あるいは外側に折り曲げる。この構成により、上部プレート２１は、フレーム２６へ精度良く結合できる。

　図７は、貫通部分２１Ｄが内側へ折れ曲がっている場合のスピーカ３１の要部の拡大断面図である。貫通部分２１Ｄは、フレーム２６の内側方向に折れ曲がっている。貫通部分２１Ｄを外側へ折り曲げる場合、フレーム２６には、貫通孔２６Ａから外側の方向に、折り曲げられた貫通部分２１Ｄを配置するための空間が必要である。ところが、貫通部分２１Ｄが内側方向に折れ曲がっているので、フレーム２６には、貫通孔２６Ａから外側の方向に、折り曲げられた貫通部分２１Ｄを配置するための空間が不要である。したがって、フレーム２６の外径寸法をより小型化することができる。その結果、図１に示すスピーカ３１の外径寸法を小型化できる。なお、貫通部分２１Ｄを内側方向に折り曲げる場合、フレーム２６の中心方向へ折り曲げることが好ましい。

　図８は、貫通部分２１Ｄが外側へ折れ曲がっている場合のスピーカ３１の要部の拡大断面図である。一方、貫通部分２１Ｄを外側へ折り曲げる場合、本体部２１Ｃと折り曲げられた貫通部分２１Ｄとが、高さ方向に重ならない。したがって、上部プレート２１とフレーム２６の結合部を薄くできる。その結果、図１に示すスピーカ３１の高さ寸法を薄くできる。なお、貫通部分２１Ｄを外側方向に折り曲げる場合、フレーム２６の中心と挿入部２１Ａの中心を通る線に沿って、折り曲げることが好ましい。

　また、貫通部分２１Ｄを外側へ折り曲げる場合、折り曲げられた貫通部分２１Ｄの下方の位置のフレーム２６には凹部２６Ｇを形成しても良い。この構成により、折り曲げられた貫通部分２１Ｄがフレームの底部の上面から突出する寸法を小さくできる。したがって、上部プレート２１とフレーム２６の結合部をさらに薄くできる。なお、折り曲げられた貫通部分２１Ｄは、上部プレート２１の外周に設けられているので、凹部２６Ｇの裏側の位置には上部プレート２１が存在しない。したがって、凹部の２６Ｇ裏側の位置のフレーム２６の厚みを厚くできるので、挿入部２１Ａの折り曲げによる応力がフレーム２６へ加わってもフレーム２６の破損を抑制できる。

　フレーム２６の底の上部プレート２１が結合される面は、平坦である。一方、フレーム２６の底の上面には、図６に示すように、補強リブ２６Ｆを形成している。したがって、フレーム２６の強度を大きく、かつ軽量化できる。なお、補強リブ２６Ｆは、貫通孔２６Ａの近傍に設けることが好ましい。この構成により、フレーム２６は貫通孔２６Ａの近傍での強度が強くなる。したがって、貫通部分２１Ｄの折り曲げによるフレーム２６の変形や、破損などの発生を抑制できる。

　フレーム２６と上部プレート２１との間の結合の強度が弱い場合、フレーム２６と上部プレート２１との間に微小な隙間を発生する場合がある。このような場合、フレーム２６と上部プレート２１の共振により、隙間の領域で、フレーム２６と上部プレート２１とが当たって、異常音の発生する場合がある。

　異常音の発生を抑制するために、フレーム２６には、貫通孔２６Ａの近傍に凸部２６Ｂを設けることが好ましい。ただし、凸部２６Ｂは、折り曲げられた挿入部２１Ａの下方に、配置している。たとえば、凸部２６Ｂは、貫通孔２６Ａの周囲に設けることが好ましい。また、貫通部分２１Ｄを折り曲げた場合、貫通部分２１Ｄと凸部２６Ｂとが当接することが好ましい。この場合、凸部２６Ｂが、貫通部分２１Ｄによって圧接されることにより、上部プレート２１はフレーム２６へ固定できる。さらに、貫通部分２１Ｄを折り曲げた場合に、貫通部分２１Ｄが凸部２６Ｂを潰すことが好ましい。この構成により、凸部２６Ｂの先端が座屈して、凸部２６Ｂに座屈部２６Ｅを形成している。凸部２６Ｂの座屈部２６Ｅは、折れ曲がった貫通部分２１Ｄに沿った形状となる。したがって、フレーム２６と上部プレート２１の挿入部２１Ａとの接触面積を拡大できる。

　したがって、フレーム２６と上部プレート２１とが結合する強度をさらに強くできる。その結果、スピーカ３１を動作させた場合に生じる異常音の発生を抑制できる。

　なお、フレーム２６は、樹脂により形成されているので、フレーム２６の厚みを場所により適宜異ならせるなどのような、複雑な形状に形成できる。したがって、フレーム２６に凸部２６Ｂや補強リブ２６Ｆを設けることは、非常に容易である。

　さらに、図５および図６に示すように、フレーム２６には、貫通孔２６Ａの近傍に、空間部２６Ｃを設けることが好ましい。すなわち、フレーム２６には、貫通孔２６Ａに対して、貫通部分２１Ｄの折り曲げの方向とは反対の方向に、空間部２６Ｃが設けられている。たとえば、空間部２６Ｃは、折り曲げ冶具がフレーム２６と当たる領域の厚みを薄くすることによって形成してもかまわない。この場合、空間部２６Ｃは、フレーム２６に設けられた凹部である。あるいは空間部２６Ｃは、貫通孔によって形成しても良い。すなわち、空間部２６Ｃは、折り曲げ冶具がフレーム２６と当たる領域に形成することが好ましい。

　このような構成により、空間部２６Ｃは、貫通部分２１Ｄを折り曲げるときに、折り曲げ冶具とフレーム２６との当たりを抑制する。したがって、貫通部分２１Ｄを規定の角度に折り曲げることができる。さらに、貫通部分２１Ｄの折り曲げ角度のばらつきも小さくできるので、フレーム２６と上部プレート２１とが結合する強度のばらつきも小さくできる。また、貫通部分２１Ｄを安全、かつスムースに折り曲げることができる。したがって、図１に示すスピーカ３１の生産性も向上する。さらに、フレーム２６は樹脂により形成しているので、フレーム２６に空間部２６Ｃを設けることも、非常に容易である。

　さらに、凸部２６Ｂや空間部２６Ｃの近傍に接着剤３２を塗布することが好ましい。すなわち、凸部２６Ｂと折れ曲がった貫通部分２１Ｄとを接着剤３２により接着する。この構成により、凸部２６Ｂと貫通部分２１Ｄとが接着剤３２により固定されるので、フレーム２６と上部プレート２１が結合する強度をさらに向上できる。その結果、さらに異常音の発生を抑制できる。

　あるいは、空間部２６Ｃの近傍に接着剤３２を塗布してもかまわない。この場合、空間部２６Ｃの底面や側面と挿入部２１Ａとを接着剤３２により接着することが好ましい。たとえば、空間部２６Ｃの底面や側面と折れ曲がった貫通部分２１Ｄとを接着剤３２により接着する。あるいは、空間部２６Ｃに接着剤３２を充填し、挿入部２１Ａとフレーム２６とを接着しても良い。この構成により、フレーム２６と上部プレート２１が結合する強度をさらに向上できる。また、接着剤３２は空間部２６Ｃ内に溜まるので、接着剤３２が磁気ギャップ２５へ流れ込むことも抑制できる。この場合、補強リブ２６Ｆを設けておけば、さらに接着剤３２が磁気ギャップ２５へ流れ込むことを抑制できる。さらに、接着剤３２の塗布により、フレーム２６内の空気が、外部へ漏れることを抑制できる。あるいは逆に、フレーム２６の外部の空気がフレーム２６の内部へ侵入することも抑制できる。したがって、空気の漏れや、浸入による異常音の発生も抑制できる。

　以上の構成により、スピーカ３１は、軽く、省資源であり、低価格に加え、高品質、高信頼性である。

　次に、図１に示したスピーカ３１を用いた電子機器や移動体装置の例について、図９、図１０を参照しながら説明する。図９は、スピーカ３１を用いた電子機器の外観図である。たとえば、電子機器は、オーディオ用のミニコンポシステム４４である。ミニコンポシステム４４は、エンクロージャ４１、増幅器４２、スピーカ３１を含んでいる。ミニコンポシステム４４は、さらにプレーヤ４３を含んでも良い。エンクロージャ４１は、スピーカ３１、増幅器４２を収納している。さらに、プレーヤ４３もエンクロージャ４１に収納しても良い。増幅器４２は、増幅手段であり、電気信号を増幅してスピーカ３１へ出力している。すなわち、スピーカ３１は、増幅器４２に電気的に直接的あるいは間接的に接続されている。プレーヤ４３は、増幅器４２に入力するソースを出力している。なお、エンクロージャ４１には、スピーカ３１を収納するスピーカ用エンクロージャと、増幅器４２などを収納する増幅器用エンクロージャとに、分けて構成してもかまわない。

　以上の構成により、ミニコンポシステム４４は、軽くできる。また、ミニコンポシステム４４を製造するための原材料の使用量を抑制できるので、ミニコンポシステム４４は地球環境の保護に貢献できる。さらに、スピーカ３１の生産性は良いので、ミニコンポシステム４４の価格を低くできる。また、スピーカ３１の品質、信頼性が高いので、ミニコンポシステム４４の品質、信頼性も高くできる。

　図１０は、スピーカ３１を搭載した移動体装置の概念図である。移動体装置は、たとえば自動車５０である。なお、移動体装置は、自動車５０に限られない。たとえば、移動体装置は、自転車、バイク、船舶、航空機、列車などでも良い。自動車５０には、本体部５１、駆動部５２、増幅器５３、スピーカ３１を含んでいる。本体部５１は、駆動部５２、増幅器５３、スピーカ３１を収納している。そして、増幅器５３は、増幅した信号をスピーカ３１へ供給している。すなわち、スピーカ３１は、増幅器５３に電気的に直接的あるいは間接的に接続されている。なお、駆動部５２にはエンジン、モータ、タイヤなどを含んでもよい。すなわち、駆動部５２は、動力を発生している。したがって、本体部５１は、駆動部の動力によって移動している。

　一般的にスピーカ３１は、本体部５１のリアトレイあるいは、フロントパネルなどに組込まれる。なお、スピーカ３１や増幅器５３は、カーナビゲーション機器の一部を構成している。なお、スピーカ３１や増幅器５３は、カーオーディオの一部として使用してもかまわない。

　スピーカ３１を設置する場所は、リアトレイやフロントパネルに限定されない。たとえば、スピーカ３１は、ドア、天井、ピラー部、インパネ部、床等どの設置しても良い。

　スピーカ３１においては、図１に示す上部プレート２１とフレーム２６とが結合する強度が大きい。したがって、自動車５０の走行時の振動などに対しても、上部プレート２１とフレーム２６との結合が緩むことを抑制できる。また、自動車５０の走行時の振動による上部プレート２１とフレーム２６の共振を抑制できる。したがって、異音の発生も抑制できる。

　自動車を軽量化できるので、自動車５０の燃費は良好である。また、自動車５０を製造するための原材料の使用量を抑制できるので、自動車５０は地球環境の保護に貢献できる。また、スピーカ３１の生産性は良いので、自動車５０の価格を低くできる。さらに、スピーカ３１の品質、信頼性が高いので、自動車５０の品質、信頼性も高くできる。

　次に、スピーカ３１の製造方法について説明する。図１１はスピーカ３１の製造フローチャートである。スピーカ３１の製造方法は、磁気回路２４をフレーム２６へ結合するステップ６１と、振動部をフレーム２６へ結合するステップ６２を含んでいる。ここで、振動部には、振動板２７、ボイスコイル２８を含んでいる。さらに振動部には、サブコーン３０をさらに含んでもよい。あるいは、振動部には、サブコーン３０に代えて、ダストキャップを含んでも良い。

　さらに、スピーカ３１の製造方法は、上部プレート２１を製作するステップや、フレーム２６を製作するステップを含んでも良い。

　磁気回路２４を形成するステップ６１は、組立ステップ６１Ａ、組立ステップ６１Ｂを含んでいる。ステップ６１では、上部プレート２１、マグネット２２と、下部プレート２３とを組立てて、磁気回路２４を形成している。なお、センターポール２３Ａは、図１に示すように、下部プレートの中央に突出して設けられている。すなわち、ステップ６１では、センターポール２３Ａと上部プレート２１との間に磁気ギャップ２５を形成している。

　組立ステップ６１Ａでは、フレーム２６と上部プレート２１とを結合している。組立ステップ６１Ｂでは、マグネット２２と下部プレート２３を上部プレート２１へ結合している。組立ステップ６１Ｂは、組立ステップ６１Ａの後に設けている。

　さらに、組立ステップ６１Ａには、挿入ステップ６１Ｃと折り曲げステップ６１Ｄを含んでいる。なお、折り曲げステップ６１Ｄは、挿入ステップ６１Ｃの後に設けている。

　挿入ステップ６１Ｃでは、図１に示す挿入部２１Ａを貫通孔２６Ａへ挿入している。この場合、上部プレート２１は、フレーム２６の底の下面側から装着している。そして、折り曲げステップ６１Ｄでは、フレーム２６の表側へ突出した挿入部２１Ａの貫通部分２１Ｄを所定の角度となるまで折り曲げて、フレーム２６と上部プレート２１とを結合している。なお、挿入部２１Ａは、フレーム２６の表側から、折り曲げ用の冶具によって折り曲げている。たとえば、折り曲げ用の冶具には、金型のポンチなどを用いることができる。

　なお、組立ステップ６１Ｂの前に、あらかじめ下部プレート２３とマグネット２２とを結合する組立ステップ６１Ｅを設けてもかまわない。この場合、組立ステップ６１Ｅでは、下部プレート２３とマグネット２２とを接着剤によって固定することが好ましい。そして、組立ステップ６１Ｂでは、フレーム２６と上部プレート２１の組立品へ、下部プレート２３とマグネット２２の組立品を結合している。その際、フレーム２６と上部プレート２１との組立品と、下部プレート２３とマグネット２２との組立品は、ギャップゲージによって規定の配置の位置に配置された状態で、固定することが好ましい。そのために、ギャップゲージは、上部プレート２１の内径と、図１に示すセンターポール２３Ａの外径とを支持している。なお、上部プレート２１とマグネット２２とは接着剤によって固定することが好ましい。

　この構成により、図１に示す上部プレート２１とセンターポール２３Ａとを規定の位置へと正確に配置できる。したがって、センターポール２３Ａを正確に位置決めできるので、センターポール２３Ａが、上部プレート２１の中心に対して、偏心することを抑制できる。その結果、磁気ギャップ２５の間隔を精度良く規定の寸法とできる。また、ボイスコイル２８と磁気ギャップ２５との接触により発生するギャップ不良を大幅に低減させることもできる。

　なお、ステップ６１では、フレーム２６と上部プレート２１の組立品へ、下部プレート２３とマグネット２２の組立品を結合しているが、これに限られない。たとえば、ステップ６１では、上部プレート２１、下部プレート２３とマグネット２２の組立品と、フレーム２６とを結合してもかまわない。あるいは、ステップ６１では、上部プレート２１とマグネット２２およびフレーム２６の組立品と、下部プレート２３とを結合してもかまわない。

　次に、振動部をフレーム２６へ結合するステップ６２は、挿入ステップ６２Ａ、結合ステップ６２Ｂを含んでいる。挿入ステップ６２Ａでは、ボイスコイル２８の第1端を磁気ギャップ２５へ挿入している。なお、挿入ステップ６２Ａでは、さらにダンパー２９をフレーム２６へ結合しても良い。この場合、フレーム２６とダンパー２９との結合は、スペーサを用いて結合することが好ましい。また、挿入ステップ６２Ａの前に、あらかじめボイスコイル２８とダンパー２９とを結合する組立ステップ６２Ｄを設けることが好ましい。

　結合ステップ６２Ｂでは、フレーム２６と振動板２７とを結合している。なお、結合ステップ６２Ｂでは、ボイスコイル２８の第２端を振動板２７の中央部に結合してもかまわない。

　さらに、ステップ６２には、結合ステップ６２Ｂの後に、結合ステップ６２Ｃをさらに含んでも良い。結合ステップ６２Ｃでは、振動板２７の前面中心部にサブコーン３０を結合している。なお、結合ステップ６２Ｃでは、サブコーン３０に代えて、ダストキャップを振動板２７へ結合してもかまわない。そして、以上のステップによって、スピーカ３１は完成する。

　さらに、スピーカ３１の製造方法は、フレーム２６を製作するステップを含んでも良い。フレーム２６を製作するステップは、組立ステップ６１Ａの前に設けられている。フレーム２６を製作するステップでは、たとえば、射出成形などの樹脂成形法によって、フレーム２６を製作している。フレーム２６は、樹脂成形により形成するので、フレーム２６の厚みを場所により適宜異ならせることができる。したがって複雑な形状のフレーム２６も容易に製作できる。

　また、スピーカ３１の製造方法は、上部プレート２１を製作するステップを含んでも良い。上部プレート２１を製作するステップは、組立ステップ６１Ａの前に設けられている。上部プレートの製造ステップには、上部プレート２１の抜き加工を行なうステップと、上部プレート２１を折曲げるステップを含むことが好ましい。なお、上部プレート２１を折曲げるステップは、上部プレート２１の抜きステップの後に設けられている。

　図１２は上部プレート２１の製造過程での上部プレート２１の要部平面図である。上部プレート２１は、金型を用いて、たとえば薄い金属製の板を加工して形成することができる。なお上部プレート２１は、たとえば鉄板を用いることができる。薄い金属製の板は、あらかじめ所定の幅に切断されている。そして、上部プレート２１の外形を形成する打ち抜きステップでは、連続した長いコイル状の金属製の板を順次トリミングすることによって、上部プレート２１を形成している。したがって、上部プレート２１を製作するステップでは、上部プレート同士が、連結された状態で製作されている。

　上部プレート２１を折曲げるステップでは、上部プレート２１の一部を折曲げて、図３に示す挿入部２１Ａを形成している。なお、上部プレート２１を折曲げるステップで、磁極部を形成してもかまわない。

　なお、上部プレート２１を上から見た場合の平面形状は、たとえば角型である。さらに、挿入部２１Ａは、上部プレート２１の４箇所の角部に形成することが好ましい。したがって、図１２に示すように、連続した長いコイル状の金属板に、上部プレート２１を効率良く配列できる。その結果、材料のロスを少なくできるので、上部プレート２１の生産性は高く、かつ価格も低くできる。

　次にフレーム２６を製作するステップについて説明する。フレーム２６は、樹脂により形成されている。たとえば、フレーム２６は、射出成形によって生産できる。したがって凸部２６Ｂ、空間部２６Ｃ、貫通孔２６Ａ、孔２６Ｄとフレーム２６とを、フレーム２６を製作するステップで一体に成形することは容易である。その結果、フレーム２６の生産性は高く、かつ価格も安くできる。

　さらに、樹脂成形によるフレーム２６は、金属製のフレームのような抜きステップが不要である。したがって、フレーム２６の原材料のロスを削減できる。その結果、フレーム２６は、省資源化に貢献できる。

　次に、折り曲げステップ６１Ｄについて詳細に説明する。折り曲げステップ６１Ｄでは、フレーム２６の上面側から挿入部２１Ａへ折り曲げ治具を押し当てて、挿入部２１Ａを折り曲げる方向へと加圧している。その結果、図１に示すように挿入部２１Ａが折り曲げられて、フレーム２６と磁気回路２４が結合する。

　図１３に示す上部プレート１０１と磁気回路１０４は、突起１０１Ａを金型によって打刻して変形させて結合している。あるいは、上部プレート１０１と磁気回路１０４は、たとえばハイスピン工法のような、回転する治具によって突起１０１Ａを押し潰すことによって結合している。したがって、上部プレート１０１と磁気回路１０４を結合するステップでは、突起１０１Ａの変形による加工屑が生じる。加工屑は非常に微細であり、磁気ギャップ１０５へ入り込むという不具合が発生する。

　折り曲げステップ６１Ｄでは、折り曲げ冶具のポンチの下方に、図５に示す挿入部２１Ａを配置する。そして、折り曲げステップ６１Ｄでは、折り曲げ冶具によって、挿入部２１Ａを折り曲げることによって上部プレート２１とフレーム２６を結合している。したがって、挿入部２１Ａから発生する加工屑は非常に減少する。その結果、加工屑が、磁気ギャップへり込むような不具合の発生を抑制できる。

　なお、フレーム２６には、図５に示す空間部２６Ｃを設けている。そして、折り曲げステップ６１Ｄでは、図５に示す空間部２６Ｃも、折り曲げ冶具のポンチの下方に配置している。したがって、折り曲げ冶具がストロークの下死点へ到達した状態で、折り曲げ冶具の先端が、フレーム２６へ当たることを抑制できる。その結果、折り曲げ冶具がストロークを長くできるので、図１に示す挿入部２１Ａを規定の角度まで折り曲げることができる。

　組立ステップ６１Ａには、フレーム２６と上部プレート２１との結合部に接着剤３２を塗布するステップを、さらに設けても良い。この場合、接着剤３２は、挿入部２１Ａが折り曲げられた状態で、挿入部２１Ａとフレーム２６の間、あるいは挿入部２１Ａと凸部２６Ｂとの間を接着することが好ましい。したがって、接着剤３２を塗布するステップは、組立ステップ６１Ａと折り曲げステップ６１Ｄの間に設けることが好ましい。その結果、接着剤３２によって、挿入部２１Ａをフレーム２６へ強固に固定できる。なお、結合部に接着剤３２を塗布するステップは、組立ステップ６１Ａの前に設けることもできる。あるいは、組立ステップ６１Ａとステップ６２の間であってもかまわない。

　さらに、接着剤３２は、フレームと空間部２６Ｃと挿入部２１Ａとの間を接着すると良い。この場合、接着剤３２を塗布するステップは、折り曲げステップ６１Ｄの後で行なうことが好ましい。この構成により、接着剤３２が、折り曲げ冶具に付着することを抑制できる。

　本発明にかかるスピーカは、軽量化や省資源化が必要なスピーカに適用できる。

２１　　上部プレート
２１Ａ　　挿入部
２１Ｂ　　バーリング
２１Ｃ　　本体部
２１Ｄ　　貫通部分
２２　　マグネット
２３　　下部プレート
２３Ａ　センターポール
２４　　磁気回路
２５　　磁気ギャップ
２６　　フレーム
２６Ａ　　貫通孔
２６Ｂ　　凸部
２６Ｃ　　空間部
２６Ｄ　　孔
２６Ｅ　　座屈部
２６Ｆ　　補強リブ
２６Ｇ　　凹部
２７　　振動板
２８　　ボイスコイル
２９　　ダンパー
３０　　サブコーン
３１　　スピーカ
４１　　エンクロージャ
４２　　増幅器
４３　　プレーヤ
４４　　ミニコンポシステム
５０　　自動車
５１　　本体部
５２　　駆動部
５３　　増幅器
６１　　ステップ
６１Ａ　　組立ステップ
６１Ｂ　　組立ステップ
６１Ｃ　　挿入ステップ
６１Ｄ　　折り曲げステップ
６１Ｅ　　組立ステップ
６２　　ステップ
６２Ａ　　挿入ステップ
６２Ｂ　　結合ステップ
６２Ｃ　　結合ステップ
６２Ｄ　　組立ステップ
１０１　　上部プレート
１０１Ａ　　突起
１０２　　マグネット
１０３　　下部プレート
１０４　　磁気回路
１０５　　磁気ギャップ
１０６　　フレーム
１０６Ａ　　貫通孔
１０７　　振動板
１０８　　ボイスコイル
１０９　　ダンパー
１１０　　サブコーン
１１１　　スピーカ

Claims

貫通孔が設けられたフレームと、
前記フレームの下面に結合される本体部が設けられた上部プレートと、
前記上部プレートの下に設けられたマグネットと、
前記マグネットの下に設けられた下部プレートと、
前記下部プレートの中央部に設けられ、前記上部プレートとの間に磁気ギャップを形成するセンターポールと、
前記フレームの外周部に結合される振動板と、
前記振動板へ結合された第1端と、前記磁気ギャップに挿入された第２端を有するボイスコイルと、
前記上部プレートには、前記本体部の外周部の一部に設けられ、前記貫通孔に挿入されて、前記フレームを貫通した貫通部分が折れ曲がった挿入部を有したスピーカ。
前記本体部の平面形状は角型である請求項１記載のスピーカ。
前記挿入部は、前記本体部の角部に設けられた立設された請求項２記載のスピーカ。
前記挿入部は、前記フレームの内側方向へ折れ曲がっている請求項１記載のスピーカ。
前記挿入部は、前記フレームの外側方向へ折れ曲がっている請求項１記載のスピーカ。
前記上部プレートは、前記本体部の中央に形成されたバーリングをさらに有し、前記磁気ギャップは、前記センターポールと前記バーリングの内周面との間に形成された請求項１記載のスピーカ。
前記フレームには、前記上部プレートの本体部の結合側と反対側の面に設けられ、前記貫通部分と当接する凸部をさらに有する請求項１記載のスピーカ。
前記フレームは樹脂製であり、前記凸部の先端には、座屈部が形成された請求項７記載のスピーカ。
前記凸部と前記貫通部分との間、もしくは前記凸部の周囲の一部と前記挿入部との間に接着された接着剤をさらに含む請求項８記載のスピーカ。
前記フレームは樹脂製であり、前記フレームには、前記貫通孔に対して前記貫通部分の折り曲げの方向とは反対側の方向に、空間部が設けられた請求項７記載のスピーカ。
前記空間部は凹部であり、前記凹部に供給された接着剤をさらに含み、前記接着剤は、前記凹部と前記貫通部分を接着する請求項１０記載のスピーカ。
エンクロージャと、
前記エンクロージャ内に収納された増幅器と
前記増幅器が電気的に接続された請求項１記載のスピーカとを含む電子機器。
本体部と
前記本体部を移動させる動力を発生する駆動部と、
前記本体部内に収納された増幅器と、
前記増幅器が電気的に接続された請求項１記載のスピーカとを含む移動体装置。
マグネット、下部プレート、センターポールとともに磁気回路を構成する上部プレートの挿入部を、フレームに形成された貫通孔へ挿入するステップと、
前記フレームの貫通孔に挿入された挿入部の前記フレームを貫通した貫通部分を折り曲げて、前記上部プレートの本体部を前記フレームの下面へ結合するステップと、
ボイスコイルの第１端を磁気ギャップに挿入するステップと、
前記ボイスコイルの第２端に結合される振動板を前記フレームへ結合するステップを含むスピーカの製造方法。
前記貫通部分と、前記フレームとの間を接着剤によって接着するステップを、さらに備えた請求項１４記載のスピーカの製造方法。
前記フレーム、前記上部プレート、前記下部プレートと前記マグネットとを結合し、前記センターポールと前記上部プレートの間に磁気ギャップを形成するステップをさらに含む請求項１４記載のスピーカの製造方法。
前記ボイスコイルとダンパを結合するステップをさらに備え、
前記ボイスコイルの第1端を磁気ギャップに挿入するステップでは、前記ダンパとフレームを結合する請求項１６記載のスピーカの製造方法。
前記本体部の外形を角型に形成し、かつ前記本体部の角に前記挿入部を形成するステップをさらに含む請求項１４記載のスピーカの製造方法。
前記本体部の中央部に、バーリング加工を施すステップをさらに含む請求項１８記載のスピーカの製造方法。
前記本体部の中央にはバーリングを有し、前記フレームの底の中央には孔が設けられ、
前記挿入部を前記貫通孔へ挿入するステップでは、前記バーリングの外周を前記孔の内周へはめ込んで、前記センターポールと前記バーリングの内周面との間に、前記磁気ギャップを形成する請求項１４記載のスピーカの製造方法。
前記フレームを樹脂成形により製作するステップをさらに含む請求項１４記載のスピーカの製造方法。
前記貫通部分に当接する凸部を、前記フレームを樹脂成形により製作するステップで製作する請求項２１記載のスピーカの製造方法。
前記フレームの表面には凸部を設け、
前記上部プレートの本体部を前記フレームの下面へ結合するステップでは、前記挿入部の前記フレームを貫通した部分が前記凸部を押し潰す請求項１４記載のスピーカの製造方法。
前記フレームへ振動部を結合するステップの前に、前記凸部と前記挿入部を接着するステップをさらに含む請求項２３記載のスピーカの製造方法。
前記フレームの上面側の前記挿入部の周囲には空間部を設け、
前記上部プレートの本体部を前記フレームの下面へ結合するステップでは、前記貫通部分を折り曲げる冶具が、前記空間部の上方に配置されて、前記折り曲げ冶具を前記挿入部へ押し当てて、前記挿入部を折り曲げる請求項１４記載のスピーカの製造方法。
前記上部プレートの本体部を前記フレームの下面へ結合するステップの後に、前記空間と前記貫通部分の間を接着剤によって接着するステップをさらに有した請求項２５記載のスピーカの製造方法。