WO2017047187A1

WO2017047187A1 - 発音装置およびその製造方法

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Publication number: WO2017047187A1
Application number: PCT/JP2016/068485
Authority: WO
Inventors: 佐藤　清; 佐藤　秀治; 大志沼田; 佐藤　豊
Original assignee: アルプス電気株式会社
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2016-06-22
Publication date: 2017-03-23
Also published as: JPWO2017047187A1; US20180184210A1; EP3352477A1; EP3352477A4; CN108028993A

Abstract

【課題】　磁界発生ユニットとアーマチュアとを位置決めでき、調整の無い組立ても可能な発音装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】　フレーム５に磁界発生ユニット２０が取り付けられている。磁界発生ユニット２０は上部ヨーク２１および下部ヨーク２２と側部ヨーク２３，２３とで構成されている。上部ヨーク２１には上部磁石２４が固定され、下部ヨーク２２に下部磁石２５が固定されている。磁界発生ユニット２０は、フレーム５の駆動側取付け面５ａに突き当てられて固定されている。アーマチュア３２は折り返し部３２ｂと基端部３２ｅを有し、基端部３２ｅが駆動側取付け面５ａに固定されている。各部材をフレーム５に組み付けることで、相互の位置関係を高精度に決めることができる。

Description

発音装置およびその製造方法

　本発明は、振動板と平行に延びるアーマチュアが設けられ、前記アーマチュアの振動が振動板に伝達される発音装置およびその製造方法に関する。

　特許文献１に、発音装置（音響変換装置）に関する発明が記載されている。
　この発音装置は、ケース体の内部に保持枠が固定されている。保持枠は開口部を有しこの開口部は樹脂フィルムで塞がれており、薄い金属板で形成された振動板が、前記樹脂フィルムに貼り付けられている。

　ケース体の内部に磁性材料で形成されたアーマチュアが収納されている。アーマチュアは、振動部と被固定部とが一体に形成されており、被固定部が保持枠に位置決めされて固定されている。アーマチュアにはコイル取付け部が形成されて、このコイル取付け部にコイルが固定されており、前記振動部はコイルの巻き中心の空間部内に配置されている。

　前記アーマチュアには一対の固定片が一体に形成されており、この固定片の間にヨークが挟まれて固定されている。ヨークはＵの字形状に曲げられた第１の部材と、第１の部材の側壁の間に渡されて固定された板状の第２の部材とから構成されている。一方のマグネットは第１の部材の底部内面に固定され、他方のマグネットは第２の部材の内面に固定されている。アーマチュアの振動部は上下に対向する前記マグネットの間に位置している。そして、振動部の自由端部と振動板とが梁部で連結されている。

　上記構造の発音装置は、コイルに与えられるボイス電流でアーマチュアが磁化され、その磁化とマグネットの磁界とによって、振動部が振動する。この振動が梁部を介して振動板に伝達され、振動板の振動によって発音する。

特開２０１２－４８５０号公報

　特許文献１には、保持枠にアーマチュアの被固定部が固定され、このアーマチュアにコイル取付け部と固定片とが形成されて、コイルが前記コイル取付け部に固定され、ヨークが前記固定片に挟まれて固定された構造である。この構造では、アーマチュアにコイルとヨークとを互いに位置決めして固定してから、アーマチュアを保持枠に固定することになるため、自動機を使用して保持枠に各部品を順次組み込むという効率の良い組立作業を行うことが難しい。

　また、保持枠とマグネットとの間に、アーマチュアとヨークのそれぞれの寸法公差と取付け公差が累積されて関与するため、保持枠に対する磁石の取付け精度および保持枠に対する磁石の着磁面の平行度を高精度に設定することが困難である。

　また、特許文献１に記載されているヨークは、Ｕの字形状に曲げられた第１の部材と、第１の部材の対向する側壁の間に渡された平板状の第２の部材とから構成されている。この構造では、ヨークを組み立てる際に、第１の部材の対向する側壁を互いに離れる方向へ開いた状態で、第２の部材を第１の側壁の間に入れ、その後に側壁を互いに閉じる方向へ変形させてから、第２の部材の両端面を前記側壁の内面に固定することが必要である。そのため、組立が煩雑であり、組立作業の自動化も難しい。

　本発明は上記従来の課題を解決するものであり、フレームの取付け面を基準として磁石とアーマチュアとの相対位置を高精度に決めることができる発音装置およびその製造方法を提供することを目的としている。

　また本発明は、フレームに対して各部品を順次組み付けることができ、組立作業の自動化も可能となる発音装置およびその製造方法を提供することを目的としている。

　本発明は、振動板と、前記振動板と平行に延びるアーマチュアと、導線が前記アーマチュアを周回した状態で巻かれたコイルと、前記アーマチュアに対向する磁界発生ユニットと、前記アーマチュアの振動を振動板に伝達する伝達体と、が設けられた発音装置において、
　前記磁界発生ユニットは、前記アーマチュアに対向する磁石と、前記磁石を支持するヨークとを有し、前記ヨークがフレームの取付け面に固定されており、
　前記アーマチュアの基端部が、前記取付け面を基準として固定されていることを特徴とするものである。

　本発明の発音装置は、前記磁界発生ユニットは、上部ヨークならびに下部ヨークと、前記上部ヨークと前記下部ヨークとの間に配置された少なくとも２個の側部ヨークとを有しており、
　前記上部ヨークと前記下部ヨークは平板状で、その板表面が互いに平行に配置され、
　前記側部ヨークは平板状で、その板表面が前記上部ヨークならびに前記下部ヨークのそれぞれの板面と直交し、前記側部ヨークどうしは板表面が互いに平行で且つ間隔を空けて配置されて、それぞれの前記側部ヨークの両端面が、前記上部ヨークと前記下部ヨークの板表面に固定されており、
　前記上部ヨークと前記下部ヨークの互いに対向する板表面にそれぞれ磁石が固定されて、上下に対向する前記磁石のギャップ内に、前記アーマチュアが配置されており、
　前記上部ヨークの上面である接合面が前記ヨークの取付け面に面接合されて固定されているものとして構成できる。

　本発明の発音装置は、前記アーマチュアが、振動部と、前記伝達体に連結される先端部と、前記振動部から折り返し部を介して連続する基端部とを有し、前記振動部と前記基端部とが平行に延びており、
　前記基端部が前記取付け面に固定されているものである。

　または、前記アーマチュアは、振動部と、前記伝達体に連結される先端部と、前記振動部から連続する基端部を有する平板形状であり、
　前記取付け面に支持部材が固定され、前記支持部材には前記取り付け面と平行な平行支持面が形成されており、前記基端部が前記平行支持面に固定されているものである。

　あるいは、前記アーマチュアは、振動部と、前記伝達体に連結される先端部と、前記振動部から垂直な向きに折り曲げられた基端部とを有し、
　前記取付け面に支持部材が固定され、前記支持部材には前記取り付け面と垂直な垂直支持面が形成されており、前記基端部が前記垂直支持面に固定されているものである。

　本発明の発音装置は、前記フレームが磁性材料で形成されていることが好ましい。または、前記フレームと前記支持部材が磁性材料で形成されていることが好ましい。

　次に本発明は、振動板と、前記振動板と平行に延びるアーマチュアと、導線が前記アーマチュアを周回するように巻かれたコイルと、前記アーマチュアに対向する磁界発生ユニットと、前記アーマチュアの振動を振動板に伝達する伝達体と、が設けられた発音装置の製造方法において、
　前記アーマチュアに対向する磁石および前記磁石を支持するヨークを有する前記磁界発生ユニットを、前記フレームの取付け面に固定し、
　前記アーマチュアの前記基端部を、前記取付け面を基準として設置し、前記アーマチュアを、前記磁界発生ユニットと並んで配置された前記コイルの巻き中心部の空間と前記磁石との対向部を通過するように前記振動板と平行に移動させて、前記基端部を固定し、
　前記基端部の固定と同時またはその前後に、前記アーマチュアの先端部を前記伝達体に固定することを特徴とするものである。

　本発明の発音装置の製造方法は、前記アーマチュアは、振動部と、前記伝達体に連結される先端部と、前記振動部から折り返し部を介して連続する基端部とを有し、前記振動部と前記基端部とが平行に延びており、
　前記基端部を前記取付け面に固定するものである。

　または、前記アーマチュアは、振動部と、前記伝達体に連結される先端部と、前記振動部から連続する基端部を有する平板形状であり、
　前記取付け面に支持部材が固定され、前記支持部材には前記取り付け面と平行な平行支持面が形成されており、前記基端部を前記平行支持面に固定するものである。

　あるいは、前記アーマチュアは、振動部と、前記伝達体に連結される先端部と、前記振動部から垂直な向きに折り曲げられた基端部とを有し、
　前記取付け面に支持部材が固定され、前記支持部材には前記取り付け面と垂直な垂直支持面が形成されており、前記基端部を前記垂直支持面に突き当てて、前記取付け面と前記アーマチュアの距離を調整してから前記基端部を前記垂直支持面に固定するものである。

　また本発明の発音装置の製造方法は、前記アーマチュアの前記先端部に凹部が形成されており、
　前記アーマチュアを前記振動板と平行に移動させて、前記伝達体を前記凹部内に導いた後に、前記先端部と前記アーマチュアとを固定するものが好ましい。

　本発明の発音装置は、フレームに形成された取付け面を基準に磁界発生ユニットが固定されているとともに、前記取付け面を基準としてアーマチュアが固定されている。よって、磁界発生ユニットの寸法精度とアーマチュアの寸法精度、および支持部材を使用する場合には支持部材の寸法精度を高めれば、フレームに各部品を組み込むことで、磁石とアーマチュアとの相対位置を高精度に保つことができ、また磁石の着磁面とアーマチュアとの平行度も高く保つことができる。

　また本発明の発音装置の組立方法は、フレームに各部材を組み込む作業で、高精度な組立が可能であるため、組立作業の自動化も可能である。

本発明の第１の実施の形態の発音装置の外観を示す斜視図、図１に示す発音装置の分解斜視図、図１に示す発音装置をＩＩＩ－ＩＩＩ線で切断した断面図、発音装置のケースを除いた構造を示すものであり、図３をＩＶ－ＩＶ線で切断した断面図、（Ａ）（Ｂ）は、第１の実施の形態の発音装置の組立作業を説明する断面図、（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第２の実施の形態の発音装置の組立作業を説明する断面図、（Ａ）は、図６に示す第２の実施の形態の発音装置に使用されるアーマチュアと振動体を示す斜視図、（Ｂ）はその変形例を示す斜視図、本発明の第３の実施の形態の発音装置を示す断面図、本発明の第４の実施の形態の発音装置を示す側面図、第４の実施の形態の発音装置に使用されるアーマチュアの斜視図、各実施例でのアーマチュアの振幅を示す線図、

　図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態の発音装置１を示している。
　発音装置１は、ケース２を有している。ケース２は下ケース３と上ケース４とから構成されている。下ケース３と上ケース４は合成樹脂製または非磁性材料の金属材料を使用しプレス成形やダイキャスト法で形成されている。

　図２に示すように、下ケース３は、底部３ａと、４側面を囲む側壁部３ｂと、側壁部３ｂの上端の開口端部３ｃを有している。上ケース４は天井部４ａと、４側面を囲む側壁部４ｂと、側壁部の下端の開口端部４ｃを有している。下ケース３の内部空間は、上ケース４の内部空間よりも広く、上ケース４は下ケースの蓋体として機能している。

　下ケース３の開口端部３ｃと上ケース４の開口端部４ｃとの間にフレーム５が挟まれている。図示省略されているが、下ケース３の開口端部３ｃとフレーム５との間に凹凸嵌合の位置決め機構が形成され、上ケース４の開口端部４ｃとフレーム５との間に凹凸嵌合の位置決め機構が形成されている。これら位置決め機構で、下ケース３と上ケース４およびフレーム５が位置決めされて、下ケース３と上ケース４とフレーム５とが接着剤などで互いに固定されている。

　図２に示すように、フレーム５は、Ｚ方向の厚さ寸法が均一な板材で形成されており、図示下側の平面が駆動側取付け面５ａで、上側の平面が振動側取付け面５ｂとなっている。中央部には、開口部５ｃが上下に貫通して形成されている。

　図３と図４に示すように、フレーム５の振動側取付け面５ｂに振動板１１と可撓性シート１２が取り付けられている。振動板１１はアルミニウムなどの薄い金属材料で形成されており、必要に応じて曲げ強度を増強するためのリブがプレス成形されている。可撓性シート１２は振動板１１よりも撓み変形しやすいものであり、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やナイロンあるいはポリエステルなどの樹脂シート（樹脂フィルム）で形成されている。

　振動板１１は可撓性シート１２の下面に接着されて固定され、可撓性シート１２の外周縁部１２ａが、フレーム５の枠部の上面である振動側取付け面５ｂに接着剤を介して固定されている。その結果、振動板１１は、可撓性シート１２を介してフレーム５に振動動作自在に支持されている。

　図２、図３および図４に示すように、振動板１１の面積は、開口部５ｃの開口面積よりも小さい。可撓性シート１２の面積は振動板１１よりも大きく、且つ開口部５ｃよりも大きい。

　図４に示すよう、振動板１１のＸ方向（幅方向）の両縁部１１ａ，１１ａとフレーム５との間に隙間（ｉ）（ｉ）が形成されている。図３に示すように、振動板１１の自由端１１ｂとフレーム５との間に隙間（ｉｉ）が形成されている。振動板１１の支点側端部１１ｃとフレーム５との間には、前記隙間（ｉ）（ｉｉ）よりも狭い隙間（ｉｉｉ）が形成され、あるいはほとんど隙間が形成されていない。そして前記各隙間（ｉ）（ｉｉ）（ｉｉｉ）が、可撓性シート１２で塞がれている。振動板１１は、前記可撓性シート１２の撓みと弾性によって、支点側端部１１ｃを支点として、自由端１１ｂがＺ方向へ変位するように振動可能である。

　図２と図３に示すように、フレーム５に磁界発生ユニット２０が搭載されている。磁界発生ユニット２０は、上部ヨーク２１と下部ヨーク２２および一対の側部ヨーク２３，２３が組み立てられている。上部ヨーク２１と下部ヨーク２２および側部ヨーク２３，２３は、磁性金属材料である冷間圧延鋼板で形成されている。

　実施の形態では、冷間圧延鋼板として、ＪＩＳＧ３１４１で規定されるＳＰＣＣ（一般用）が使用されている。ＳＰＣＣは、材料価格が安く加工もしやすい。また、冷間圧延鋼板として、ＪＩＳＧ３１４１で規定されるＳＰＣＤ（絞り用）、ＳＰＣＥ（深絞り用）、ＳＰＣＦ（非時効性深絞り用）、ＳＰＣＧ（非時効性超深絞り用）を使用することもできる。

　ＳＰＣＣは、鉄（Ｆｅ）を主体とし、含まれる不純物は、炭素（Ｃ）が０．１５％以下、マンガン（Ｍｎ）が０．６０％以下、リン（Ｐ）が０．１００％以下、硫黄（Ｓ）が０．０５％以下である。ＳＰＣＣの飽和磁束密度は２．０Ｔ（テスラ）程度である。冷間圧延鋼板は、ＳＰＣＤ，ＳＰＣＥ，ＳＰＣＦ，ＳＰＣＧの順で、ＳＰＣＣよりも前記不純物の割合が少なくなる。そのため、いずれも飽和磁束密度が２．０Ｔ以上である。

　図４に示すように、上部ヨーク２１と下部ヨーク２２は共に平板形状であり、Ｚ方向に間隔を空けて配置されている。上部ヨーク２１と下部ヨーク２２は、同じ四角形状で寸法も同じであり、厚さ寸法も同じである。上部ヨーク２１は、図示上側に向く外側の板表面がフレーム５に接合するための接合面２１ａであり、図示下側に向く内側の板表面が対向面２１ｂである。下部ヨーク２２は、図示上側に向く内側の板表面が対向面２２ｂである。

　側部ヨーク２３，２３は、上部ヨーク２１および下部ヨーク２２と同じ厚さの平板形状である。側部ヨーク２３，２３は、互いに対向する板表面が側方対向面２３ａ，２３ａである。側部ヨーク２３，２３は、側方対向面２３ａ，２３ａが互いに平行で、側方対向面２３ａ，２３ａが上部ヨーク２１と下部ヨーク２２の対向面２１ｂ，２２ｂと垂直となる垂直姿勢で、Ｘ方向に間隔を空けて配置されている。

　図４に示すように、一対の側部ヨーク２３，２３は、Ｚ方向の高さ寸法Ｈが互いに同一である。側部ヨーク２３，２３は、図示上向きの上端面２３ｂ，２３ｂと、図示下向きの下端面２３ｃ，２３ｃを有している。側部ヨーク２３，２３の上端面２３ｂ，２３ｂは、上部ヨーク２１の対向面２１ｂに突き当てられ、側部ヨーク２３，２３の下端面２３ｃ,２３ｃは、下部ヨーク２２の対向面２２ｂに突き当てられる。

　図４に示すように、上部ヨーク２１の対向面２１ｂのうちの前記上端面２３ｂ，２３ｂが接合される領域に凹部２１ｃ，２１ｃが形成されている。凹部２１ｃ，２１ｃは、上部ヨーク２１の側辺２１ｄ，２１ｄの内側で、側辺２１ｄ，２１ｄと平行に連続して形成されている。下部ヨーク２２の対向面２２ｂのうちの前記下端面２３ｃ，２３ｃが接合される領域に凹部２２ｃ，２２ｃが形成されている。凹部２２ｃ，２２ｃは、下部ヨーク２２の側辺２２ｄ，２２ｄの内側で、側辺２２ｄ，２２ｄと平行に連続して形成されている。

　なお、前記凹部２１ｃ，２１ｃと凹部２２ｃ，２２ｃは間欠的に形成されていてもよい。また、上部ヨーク２１と下部ヨーク２２に凹部２１ｃ，２１ｃと凹部２２ｃ，２２ｃが形成されておらず、側部ヨーク２３，２３の上端面２３ｂ，２３ｂと下端面２３ｃ，２３ｃに凹部が形成されていてもよい。または、上部ヨーク２１および下部ヨーク２２と、上端面２３ｂ，２３ｂならびに下端面２３ｃ，２３ｃの双方に凹部が形成されていてもよい。

　側部ヨーク２３，２３の上端面２３ｂ，２３ｂと、この上端面２３ｂ，２３ｂが接合される上部ヨーク２１の対向面２１ｂとの間に接着剤が塗布されて、側部ヨーク２３，２３と上部ヨーク２１とが固定される。このとき、接着剤が凹部２１ｃ，２１ｃに充填されて、上端面２３ｂ，２３ｂと対向面２１ｂとが強固に固定される。同様に、側部ヨーク２３，２３の下端面２３ｃ，２３ｃと、この下端面２３ｃ，２３ｃが接合される下部ヨーク２２の対向面２２ｂとの間にも接着剤が塗布されて、側部ヨーク２３，２３と下部ヨーク２２とが固定される。このとき、接着剤が凹部２２ｃ，２２ｃに充填されて、下端面２３ｃ，２３ｃと対向面２２ｂとが強固に固定される。

　また、凹部２１ｃ，２２ｃを設けることで、上端面２３ｂ，２３ｂと対向面２１ｂとの接合部に塗布した接着剤が前記接合部からはみ出しにくくなり、同様に、下端面２３ｃ，２３ｃと対向面２２ｂとの接合部に塗布した接着剤が前記接合部からはみ出しにくくなるため、４個のヨーク２１，２２，２３，２３の組立作業を自動化しやすくなる。

　さらに、側部ヨーク２３，２３の上端面２３ｂ，２３ｂと下端面２３ｃ，２３ｃは、ワイヤソーを使用して切断加工することが好ましい。この切断加工により、側部ヨーク２３，２３の高さ寸法Ｈを高精度に設定することができ、上端面２３ｂ，２３ｂと下端面２３ｃ，２３ｃの加工後の平面度を高くし、上端面２３ｂ，２３ｂと下端面２３ｃ，２３ｃとの平行度も高くすることができる。なお、上部ヨーク２１の側辺２１ｄ，２１ｄと凹部２１ｃ，２１ｃの加工、ならびに下部ヨーク２２の側辺２２ｄ，２２ｄと凹部２２ｃ，２２ｃの加工は、ダイシング加工で行うことができる。

　上記のように、側部ヨーク２３，２３の上端面２３ｂ，２３ｂと下端面２３ｃ，２３ｃを高い精度で加工でき、また、前記凹部２１ｃ，２２ｃを形成することで、側部ヨーク２３の上端面２３ｂ，２３ｂと上部ヨーク２１の対向面２１ｂを密着させて固定でき、下端面２３ｃ，２３ｃと下部ヨーク２２の対向面２２ｂとを密着させて固定できるようになる。

　側部ヨーク２３，２３の加工精度が高くなり、さらに、上部ヨーク２１ならびに下部ヨーク２２に対して側部ヨーク２３，２３を密着させて固定できるようになったため、上部ヨーク２１の対向面２１ｂと下部ヨーク２２の対向面２２ｂとのＺ方向の対向間隔Ｈの誤差を小さくでき、前記対向間隔Ｈを高精度に設定することができるようになる。

　図２と図３および図４に示すように、磁界発生ユニット２０では、上部ヨーク２１の対向面２１ｂに上部磁石２４が固定され、下部ヨーク２２の対向面２２ｂに下部磁石２５が固定されている。上部磁石２４の下面２４ａと下部磁石２５の上面２５ａとの間にＺ方向にギャップδが形成されている。上部磁石２４の下面２４ａと下部磁石２５の上面２５ａは互いに逆の極性となるように、各磁石２４，２５が着磁されている。

　前記のように、上部ヨーク２１の対向面２１ｂと下部ヨーク２２の対向面２２ｂとのＺ方向の対向間隔Ｈが高精度に設定されているため、磁石２４，２５の厚さ寸法を管理することで、前記ギャップδを、ばらつきが小さくなるように、高精度に設定できる。

　磁界発生ユニット２０は、上部ヨーク２１の上面が接合面２１ａであり、接合面２１ａは平面である。図４に示すように、この接合面２１ａがフレーム５の下面の駆動側取付け面５ａに面接合され、接着剤で固定されている。あるいは、上部ヨーク２１の上面縁部２１ｅ（図２参照）と駆動側取付け面５ａとがレーザー溶接で固定されている。

　上部ヨーク２１の上面の接合面２１ａがフレーム５の駆動側取付け面５ａに密着して固定されるため、磁界発生ユニット２０は、駆動側取付け面５ａを基準として固定されることになる。磁界発生ユニット２０では、対向面２１ｂ，２２ｂの対向間隔Ｈが高精度に設定され、磁石２４，２５のギャップδも高精度に設定されているため、駆動側取付け面５ａに対する上部磁石の下面２４ａと下部磁石２５の上面２５ａの平行度を高くでき、駆動側取付け面５ａからギャップδの中心までのＺ方向の距離も高精度に設定できるようになる。

　図２と図３に示すように、磁界発生ユニット２０と並ぶ位置にコイル２７が設置されている。コイル２７はＹ方向に延びる巻き中心線を導線が周回するように巻かれている。後に説明するように、コイル２７の巻き中心部の空間２７ｃにアーマチュアの振動部３２ａが挿入され、コイル２７は導線がアーマチュアの周囲を周回するように巻かれている。

　図３に示すように、コイル２７のＹ方向の左側に向く端面が接合面２７ａとなっており、この接合面２７ａが接着剤層２８によって磁界発生ユニット２０の上部ヨーク２１と下部ヨーク２２に固定されている。このとき、コイル２７の巻き中心線が、上部磁石２４と下部磁石２５とのギャップδの中心に一致するように位置決めされて互いに固定される。

　なお、コイル２７の上面２７ｂが、フレーム５の下面の駆動側取付け面５ａに直接に突き当てられ、あるいはスペーサを介して突き当てられて接着剤で固定されてもよい。

　図３に示すように、フレーム５の下面の駆動側取付け面５ａにアーマチュア３２が固定されている。

　アーマチュア３２は磁性材料で形成されており、例えば、冷間圧延鋼板やＳＵＳ４３０（１８クロームステンレス）で形成されている。あるいはＮｉ－Ｆｅ合金で形成されてもよい。

　図２にアーマチュア３２の形状が示されている。アーマチュア３２は厚さ寸法が均一な板材で形成されており、振動部３２ａと、振動部３２ａの先部である先端部３２ｃを有している。先端部３２ｃの幅方向の中心部には凹部３２ｄが形成されている。凹部３２ｄはＹ方向に向けて開口しておりその開口幅寸法がＷで示されている。振動部３２ａの基部にＵ字状の折り返し部３２ｂと、これに連続する基端部３２ｅが一体に形成されている。振動部３２ａと基端部３２ｅは互いに平行である。基端部３２ｅのＸ方向の幅寸法は、振動部３２ａおよび折り返し部３２ｂの幅寸法よりも大きくなっており、基端部３２ｅのＸ方向の幅寸法は、フレーム５の開口部５ｃのＸ方向の開口幅寸法よりも大きい。

　アーマチュア３２の基端部３２ｅは、フレーム５の駆動側取付け面５ａに固定されている。フレーム５と基端部３２ｅは、レーザー溶接や接着剤で固定されている。図３に示すように、振動部３２ａは、コイル２７の巻き中心の空間２７ｃに挿入され、さらに図３と図４に示すように、上部磁石２４と下部磁石２５とのギャップδ内に挿入されている。そして、アーマチュア３２の先端部３２ｃが、前記ギャップδ内からＹ方向の前方に延び出している。

　図３に示すように、振動板１１の自由端１１ｂと、アーマチュア３２の先端部３２ｃは伝達体３３で連結されている。伝達体３３は金属または合成樹脂で形成された針状部材であり、上端の固定部３３ａが振動板１１に固定されている。伝達体３３の下端部は連結端部３３ｂであり、連結端部３３ｂはアーマチュア３２の凹部３２ｄに挿入され、連結端部３３ｂとアーマチュア３２とが接着剤で固定されている。

　フレーム５は磁性材料で形成されることが好ましい。例えばフレーム５はＳＵＳ４３０（１８クロームステンレス）で形成される。フレーム５を磁性材料で形成することで、コイル２７にボイス電流が通電されてアーマチュア３２の内部に磁界が誘導されときに、磁束が、アーマチュア３２の先端部３２ｃ－空間－フレーム５－アーマチュア３２の基端部３２ｅを周回できるようになり、アーマチュア３２の振動部３２ａ内の磁束密度を高めることができる。

　図３に示すように、下ケース３と上ケース４とがフレーム５を挟んで固定されると、振動板１１と可撓性シート１２とによって、ケース２の内部の空間が上下に区分される。振動板１１および可撓性シート１２よりも上側であって上ケース４の内部の空間が発音側空間であり、発音側空間は、上ケース４の側壁部４ｂに形成された発音口４ｄから外部空間に通じている。下ケース３の側壁部３ｂには吸排気口３ｄが形成されており、振動板１１および可撓性シート１２よりも下側であって下ケース３の内部空間が、吸排気口３ｄによって外気に通じている。

　次に、発音装置１の動作を説明する。
　ボイス電流がコイル２７に与えられると、アーマチュア３２に磁界が誘導される。アーマチュア３２に誘導される磁界と、上部磁石２４と下部磁石２５とのギャップδ内に生成される磁界とで、アーマチュア３２の振動部３２ａにＺ方向への振動が発生する。この振動が伝達体３３を介して振動板１１に伝達され振動板１１が振動する。このとき、可撓性シート１２で支持されている振動板１１は、支点側端部１１ｃを支点として自由端１１ｂがＺ方向へ振動する。

　振動板１１の振動により、上ケース４の内部の発音空間に音圧が生成され、この音圧が発音口４ｄから外部へ出力される。

　この発音装置１は、磁界発生ユニット２０の上部ヨーク２１の接合面２１ａがフレーム５の駆動側取付け面５ａに面接合されて固定されている。磁界発生ユニット２０では、上部ヨーク２１と下部ヨーク２２の対向間隔Ｈが、側部ヨーク２３，２４を介在させることで高精度に決められている。その結果、上部磁石２４と下部磁石２５とのギャップδの中心と駆動側取付け面５ａとのＺ方向の距離を高精度に決めることができる。また、上部磁石２４の下面２４ａと下部磁石２５の上面２５ａを、駆動側取付け面５ａに対して平行度を高く維持して設置することができる。そのため、図３に示すようにＹ方向に延びるギャップδの中心と、駆動側取付け面５ａとの平行度も高く維持することができる。

　一方で、アーマチュア３２の基端部３２ｅが、前記磁界発生ユニット２０の取付け平面である駆動側取付け面５ａに直接に固定され、駆動側取付け面５ａを基準として取り付けられている。そのため、上部磁石２４と下部磁石２５のギャップδの中心と、アーマチュア３２の振動部３２ａの板厚中心との間で、Ｚ方向の相対位置に関与する公差を少なくすることができる。図５に示すアーマチュア３２の振動部３２ａと基端部３２ｅのＺ方向の高さｈの寸法精度を高く設定しておけば、無調整で、ギャップδの中心に振動部３２ａを配置することが可能になる。また、振動部３２ａと、上部磁石２４の下面２４ａおよび下部磁石２５の上面２５ａとの平行度も高くできる。

　あるいは、振動部３２ａをギャップδの中心に合わせる調整作業が必要とされる場合であっても、その調整幅を狭くでき、従来よりも調整作業を簡素化できる。

　次に、前記発音装置１の製造工程の一例を説明する。以下では、無調整でアーマチュア３２を固定する製造方法について説明する。

　発音装置１の製造工程では、振動板１１が接合された可撓性シート１２をフレーム５の振動側取付け面５ｂに取付け、振動板１１の自由端１１ｂに伝達体３３の上端の固定部３３ａを固定する。一方で、コイル２７が連結された磁界発生ユニット２０を、フレーム５の駆動側取付け面５ａに固定する。そして、アーマチュア３２を組み込む。

　この作業では、自動組み立て装置に設けられた組立アームの先部の吸着部で、アーマチュア３２の振動部３２ａの図示下面を吸着する。

　振動部３２ａの先端部３２ｃがコイル２７よりも図示右側に外れた位置で、アーマチュア３２を図５（Ａ）に示す（ａ）方向へ移動させ、前記先端部３２ｃを、コイル２７の空間２７ｃの図示右側に対向させる。その後、組立アームを振動板１１と平行なＹ方向に沿って移動させ、アーマチュア３２を図５（Ａ）に示す（ｂ）方向へ移動させて、アーマチュア３２の振動部３２ａを、コイル２７の空間２７ｃおよび上部磁石２４と下部磁石２５とのギャップδの内部に挿入する。

　磁界発生ユニット２０は、フレーム５の駆動側取付け面５ａを基準として固定されている。そのため、アーマチュア３２の寸法精度（特に高さ寸法ｈ）を高精度に決めておけば、図５（Ａ）に示すように、アーマチュア３２を（ａ）方向へ移動させて、アーマチュア３２の基端部３２ｅをフレーム５の駆動側取付け面５ａに押し付けて、基端部３２ｅを駆動側取付け面５ａに摺動させながら（ｂ）方向へ移動させ、図５（Ｂ）に示すように、アーマチュア３２を所定の位置でフレーム５に固定することで、アーマチュア３２の振動部３２ａの板厚中心を、上部磁石２４と下部磁石２５とのギャップδの中心に高精度に一致させることができる。

　上記組立て作業では、調整作業が必要ではなく、アーマチュア３２を組み込んだ直後に、アーマチュア３２の基端部３２ｅとフレーム５とをレーザスポット溶接や接着剤で接合することで組立を完了できる。

　アーマチュア３２の板厚は、０．１５～０．２５ｍｍと比較的薄いため、アーマチュア３２の基端部３２ｅと支持部材３１の下表面３１ｂとをレーザー溶接で固定する場合には、Ｚ方向の下側から基端部３２ｅにレーザーを照射することで、基端部３２ｅとフレーム５とを溶接することができる。

　あるいは、アーマチュア３２の位置を調整して組立作業を行う場合であってもその調整範囲を狭くでき、調整作業を簡素化できる。例えば、組立アームをＺ方向へ移動させてアーマチュア３２を（ａ）方向へ移動させ、アーマチュア３２をフレーム５の駆動側取付け面５ａに当たらない位置で、且つ駆動側取付け面５ａからＺ方向へ予め決められた距離に設定する調整を行う。次に、組立アームをＺ方向の位置を維持させながらＹ方向へ移動させて、振動部３２ａをコイル２７の空間２７ｃおよび上部磁石２４と下部磁石２５とのギャップδの内部に差し込む。この調整作業の完了後に、アーマチュア３２の基端部３２ｅとフレーム５の駆動側取付け面５ａとをレーザースポット溶接や接着剤で固定し、アーマチュア３２の組み付けを終了する。

　この調整作業を含んだ取付け工程によっても、アーマチュア３２の振動部３２ａを、上部磁石２４と下部磁石２５とのギャップδの中心に高精度に一致させることができる。

　このように、磁界発生ユニット２０とアーマチュア３２が、共通の基準面である駆動側取付け面５ａを基準として組み付けられているため、ほとんど調整作業なしで、あるいは調整を行っても簡単な作業で、アーマチュア３２の振動部３２ａを、上部磁石２４と下部磁石２５とのギャップδの中心に一致させることができる。

　図２に示すように、アーマチュア３２の先端部３２ｃには凹部３２ｄが形成され、凹部３２ｄの開口幅寸法Ｗが、伝達体３３の下端部の連結端部３３ｂの幅寸法（直径寸法）よりも広くなっている。よって、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、アーマチュア３２を（ｂ）方向へスライドさせて組み込むときに、伝達体３３に対して外力を与えることなく、凹部３２ｄ内に伝達体３３の連結端部３３ｂを導くことができる。

　アーマチュア３２を上記のように組み込んで、アーマチュア３２の基端部３２ｅを駆動側取付け面５ａに固定した後に、伝達体３３の連結端部３３ｂと、アーマチュア３２の先端部３２ｃとを接着剤などで固定する。

　図６（Ａ）（Ｂ）には、本発明の第２の実施の形態の発音装置１０１の主要部が示されている。

　図６に示すように、この発音装置１０１は、フレーム５の下面の駆動側取付け面５ａに支持部材３１が固定されている。支持部材３１はＳＵＳ４３０などの磁性材料で形成されており、下面に駆動側取付け面５ａと平行な平行支持面３１ａが形成されている。平行支持面３１ａにアーマチュア１３２が固定されている。

　図７（Ａ）に示すように、アーマチュア１３２は平板形状であり、振動部１３２ａと、基端部１３２ｂと、先端部１３２ｃと、先端部１３２ｃに形成された凹部１３２ｄを有している。基端部１３２ｂは、振動部１３２ａよりもＸ方向の幅寸法が大きく形成されている。

　この発音装置１０１では、支持部材３１のＺ方向の高さ寸法を高精度に形成しておけば、基端部１３２ｂを支持部材３１の平行支持面３１ａに突き当てて固定することで、振動部１３２ａを上部磁石２４と下部磁石２５とのギャップδの中心に精度良く位置させることができる。

　その組立て方法は、アーマチュア１３２の基端部１３２ｂの下面を組立アームの吸着部で吸着保持し、アーマチュア１３２を図６（Ａ）と図７（Ａ）に示す（ａ）方向へ移動させ、アーマチュア１３２を平行支持面３１ａに突き当てて、平行支持面３１ａに摺動させながら（ｂ）方向へ移動させる。図６（Ｂ）に示すように、アーマチュア１３２をコイル２７の空間２７ｃと上下の磁石２４，２５のギャップδ内に挿入して、基端部１３２ｂと支持部材３１をレーザースポット溶接や接着で固定する。

　また、伝達体３３の連結端部３３ｂをアーマチュア１３２の凹部１３２ｄの内部に導き、連結端部３３ｂをアーマチュア１３２に接着剤で固定する。

　上記作業では、アーマチュア１３２を無調整で組み込んで、磁界発生ユニット２０と振動部１３２ａとの相対位置を高精度に設定することができる。

　あるいは、組立アームの吸着部でアーマチュア１３２を保持し、図６（Ａ）に示すように（ａ）方向へ移動させて、平行支持面３１ａに突き当てることなく、駆動側取付け面５ａと振動部１３２ａとの距離を予め決められた値に保ったまま、アーマチュア１３２を（ｂ）方向へ移動させて組み込み、基端部１３２ｂと平行支持面３１ａとをレーザースポット溶接や接着剤で固定することができる。このように調整作業を行う場合でも、調整幅を最少にできる。

　図７（Ｂ）には、変形例となるアーマチュア２３２が示されている。
　このアーマチュア２３２は、上部磁石２４と下部磁石２５とのギャップδ内に配置される先部側の磁石対向部２３２ｅでＸ方向の幅寸法が広くなっており、振動部２３２ａでＸ方向の幅寸法が小さくなっている。

　このアーマチュア２３２は、磁石対向部２３２ｅの面積が大きいため、その内部の磁束と、磁石２４，２５の磁界とでＺ方向への大きな駆動力を発揮することができる。一方で、振動部２３２ａの幅寸法を、磁石対向部２３２ｅよりも小さくすることで、アーマチュア２３２の曲げ弾性係数を、発音装置の設計に応じて可変することが可能になる。

　なお、図２ないし図５に示す第１の実施の形態と、図８に示す第３の実施の形態においても、同様にして磁石対向部のＸ方向の幅寸法を振動部よりも大きくすることが可能である。

　図８には、本発明の第３の実施の形態の発音装置２０１の主要部が示されている。
　発音装置２０１に使用されているアーマチュア３３２は、振動部３３２ａの基部が直角（垂直）に折り曲げられて基端部３３２ｂが形成されている。また、磁性材料で形成された支持部材３１に、フレーム５の駆動側取付け面５ａに垂直な垂直支持面３１ｂが形成されている。

　この発音装置２０１では、調整作業を行いながらアーマチュア３３２を固定する。
　発音装置２０１の組み立て作業は、組立アームの吸着部でアーマチュア３３２の振動部３３２ａの下面を保持し、アーマチュア３３２を水平方向へ移動させて、振動部３３２ａをコイル２７の空間２７ｃと磁石２４，２５のギャップδ内に挿入する。このとき、基端部３３２ｂを垂直支持面３１ｂに突き当てることで、アーマチュア３３２をＹ方向へ位置決めする。

　さらに、組立アームで保持したアーマチュア３３２をＺ方向へ移動させ、基端部３３２ｂを垂直支持面３１ｂに摺動させながら、アーマチュア３３２のＺ方向の位置を調整して、振動部３３２ａを磁石２４，２５間のギャップδの中心に一致させる。この調整の後に、基端部３３２ｂと支持部材３１とをレーザースポット溶接や接着剤で固定する。また、伝達体３３の連結端部３３ｂを凹部３３２ｄの内部に導き、連結端部３３ｂとアーマチュア３３２とを接着する。

　図９に、本発明の第４の実施の形態の発音装置３０１の主要部が示されている。
　第４の実施の形態の発音装置３０１には、図１０に示すアーマチュア４３２が使用されている。アーマチュア４３２は、振動部４３２ａの先端部４３２ｃに凹部４３２ｄが形成されている。基部には、Ｘ方向の幅寸法が大きい基端部４３２ｂが形成されており、基端部４３２ｂのＸ方向の両端部に垂直な折り曲げ部４３２ｅ，４３２ｅが形成され、それぞれの折り曲げ部４３２ｅ，４３２ｅに突き当て部４３２ｆ、４３２ｆが形成されている。

　この実施の形態でも、アーマチュア４３２のＺ方向の寸法を高精度に設定しておけば、図９に示すように、突き当て部４３２ｆ，４３２ｆをフレーム５の駆動側取付け面５ａに突き当てながらＹ方向へ移動させることで、アーマチュア４３２を位置決めして固定でき、振動部４３２ａを、磁界発生ユニット２０の上部磁石２４と下部磁石２５とのギャップδの中心に位置決めすることができる。

　さらに、図９に示すように、アーマチュア４３２の突き当て部４３２ｆ，４３２ｆを、磁界発生ユニット２０の上部ヨーク２１の図示右側の側面に突き当てることで、アーマチュア４３２のＹ方向の位置決めもできる。このとき、必要に応じて突き当て部４３２ｆ，４３２ｆと上部ヨーク２１とをレーザースポット溶接などで固定する。

　また、磁界発生ユニット２０の上部ヨーク２１と、磁性材料で形成されたアーマチュア４３２とが接続されることで、磁石２４，２５からアーマチュア４３２に至る磁路が形成されるので、フレーム５は磁性材料で形成する必要がない。よって、フレーム５を可撓性シート１２の接着強度を高めることができる非磁性材料で形成することも可能である。

　図１１には、前記各実施の形態の発音装置の特性を比較した結果が示されている。
　図１１に示す実施例１は、図２ないし図５に示す第１の実施形態の発音装置１であり、実施例２は、図６に示す第２の実施の形態の発音装置１０１であり、実施例３は、図８に示す第３の実施の形態の発音装置２０１である。

　実施例１，２，３では、いずれも支点距離Ｌｓを変えたものを３種類ずつ作製した。支点距離Ｌｓは、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）、図８に示すように、アーマチュアの基端側の変形起点から、磁界発生ユニット２０からアーマチュアに与えられる駆動力の作用点までの距離（ｍｍ）である。

　また、実施例１，２，３では、フレーム５を磁性材料であるＳＵＳ４３０で形成したものと、フレーム５を非磁性材料であるＳＵＳ３０４で形成された２種類のものを用意した。

　コイル２７に１KＨｚで５０ｍＡの駆動信号を与え、アーマチュアの±Ｚ方向の振幅（Range）を測定した。

　図１１から、いずれの実施例でも、フレーム５を磁性材料で形成することで、アーマチュアの振幅を大きくすることができる。また、実施例１では、図３と図５に示すように、アーマチュア３２の基部に折り返し部３２ｂを形成することで、振動部の支点距離を実質的に長くでき、振幅を大きくすることができる。

１，１０１，２０１，３０１　発音装置
２　ケース
４ｄ　発音口
５　フレーム
５ａ　駆動側取付け面
５ｂ　振動側取付け面
１１　振動板
１２　可撓性シート
２０　磁界発生ユニット
２１　上部ヨーク
２１ａ　接合面
２１ｂ　対向面
２２　下部ヨーク
２２ｂ　対向面
２３　側部ヨーク
２３ｂ　上端面
２３ｃ　下端面
２４　上部磁石
２５　下部磁石
２７　コイル
３１　支持部材
３１ａ　平行支持面
３１ｂ　垂直支持面
３２　アーマチュア
３２ａ　振動部
３２ｂ　折り返し部
３２ｃ　先端部
３２ｄ　凹部
３２ｅ　基端部
３３　伝達体
１３２　アーマチュア
１３２ａ　振動部
１３２ｂ　基端部
１３２ｃ　先端部
１３２ｄ　凹部
２３２　アーマチュア
２３２ａ　振動部
２３２ｂ　基端部
２３２ｃ　先端部
２３２ｄ　凹部
２３２ｅ　磁石対向部
３３２　アーマチュア
３３２ａ　振動部
３３２ｂ　基端部
３３２ｃ　先端部
３３２ｄ　凹部
４３２　アーマチュア
４３２ａ　振動部
４３２ｂ　基端部
４３２ｃ　先端部
４３２ｄ　凹部
４３２ｅ　折り曲げ部
４３２ｆ　突き当て部

Claims

　振動板と、前記振動板と平行に延びるアーマチュアと、導線が前記アーマチュアを周回した状態で巻かれたコイルと、前記アーマチュアに対向する磁界発生ユニットと、前記アーマチュアの振動を振動板に伝達する伝達体と、が設けられた発音装置において、
　前記磁界発生ユニットは、前記アーマチュアに対向する磁石と、前記磁石を支持するヨークとを有し、前記ヨークがフレームの取付け面に固定されており、
　前記アーマチュアの基端部が、前記取付け面を基準として固定されていることを特徴とする発音装置。
　前記磁界発生ユニットは、上部ヨークならびに下部ヨークと、前記上部ヨークと前記下部ヨークとの間に配置された少なくとも２個の側部ヨークとを有しており、
　前記上部ヨークと前記下部ヨークは平板状で、その板表面が互いに平行に配置され、
　前記側部ヨークは平板状で、その板表面が前記上部ヨークならびに前記下部ヨークのそれぞれの板面と直交し、前記側部ヨークどうしは板表面が互いに平行で且つ間隔を空けて配置されて、それぞれの前記側部ヨークの両端面が、前記上部ヨークと前記下部ヨークの板表面に固定されており、
　前記上部ヨークと前記下部ヨークの互いに対向する板表面にそれぞれ磁石が固定されて、上下に対向する前記磁石のギャップ内に、前記アーマチュアが配置されており、
　前記上部ヨークの上面である接合面が前記ヨークの取付け面に面接合されて固定されている請求項１記載の発音装置。
　前記アーマチュアは、振動部と、前記伝達体に連結される先端部と、前記振動部から折り返し部を介して連続する基端部とを有し、前記振動部と前記基端部とが平行に延びており、
　前記基端部が前記取付け面に固定されている請求項１または２記載の発音装置。
　前記アーマチュアは、振動部と、前記伝達体に連結される先端部と、前記振動部から連続する基端部を有する平板形状であり、
　前記取付け面に支持部材が固定され、前記支持部材には前記取り付け面と平行な平行支持面が形成されており、前記基端部が前記平行支持面に固定されている請求項１または２記載の発音装置。
　前記アーマチュアは、振動部と、前記伝達体に連結される先端部と、前記振動部から垂直な向きに折り曲げられた基端部とを有し、
　前記取付け面に支持部材が固定され、前記支持部材には前記取り付け面と垂直な垂直支持面が形成されており、前記基端部が前記垂直支持面に固定されている請求項１または２記載の発音装置。
　前記フレームが磁性材料で形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の発音装置。
　前記フレームと前記支持部材が磁性材料で形成されている請求項４または５記載の発音装置。
　振動板と、前記振動板と平行に延びるアーマチュアと、導線が前記アーマチュアを周回するように巻かれたコイルと、前記アーマチュアに対向する磁界発生ユニットと、前記アーマチュアの振動を振動板に伝達する伝達体と、が設けられた発音装置の製造方法において、
　前記アーマチュアに対向する磁石および前記磁石を支持するヨークを有する前記磁界発
生ユニットを、前記フレームの取付け面に固定し、
　前記アーマチュアの前記基端部を、前記取付け面を基準として設置し、前記アーマチュアを、前記磁界発生ユニットと並んで配置された前記コイルの巻き中心部の空間と前記磁石との対向部を通過するように前記振動板と平行に移動させて、前記基端部を固定し、
　前記基端部の固定と同時またはその前後に、前記アーマチュアの先端部を前記伝達体に固定することを特徴とする発音装置の製造方法。
　前記アーマチュアは、振動部と、前記伝達体に連結される先端部と、前記振動部から折り返し部を介して連続する基端部とを有し、前記振動部と前記基端部とが平行に延びており、
　前記基端部を前記取付け面に固定する請求項８記載の発音装置の製造方法。
　前記アーマチュアは、振動部と、前記伝達体に連結される先端部と、前記振動部から連続する基端部を有する平板形状であり、
　前記取付け面に支持部材が固定され、前記支持部材には前記取り付け面と平行な平行支持面が形成されており、前記基端部を前記平行支持面に固定する請求項８記載の発音装置の製造方法。
　前記アーマチュアは、振動部と、前記伝達体に連結される先端部と、前記振動部から垂直な向きに折り曲げられた基端部とを有し、
　前記取付け面に支持部材が固定され、前記支持部材には前記取り付け面と垂直な垂直支持面が形成されており、前記基端部を前記垂直支持面に突き当てて、前記取付け面と前記アーマチュアの距離を調整してから前記基端部を前記垂直支持面に固定する請求項８記載の発音装置の製造方法。
　前記アーマチュアの前記先端部に凹部が形成されており、
　前記アーマチュアを前記振動板と平行に移動させて、前記伝達体を前記凹部内に導いた後に、前記先端部と前記アーマチュアとを固定する請求項８ないし１１のいずれかに記載の発音装置の製造方法。