WO2017115521A1 - 発音装置の製造方法 - Google Patents

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WO2017115521A1
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metal plate
plate
cut out
longitudinal direction
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大悟 青木
大志 沼田
佐藤　清
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アルプス電気株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R11/00—Transducers of moving-armature or moving-core type
    • H04R11/02—Loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a sounding device that drives an armature formed of a metal plate made of a magnetic material to vibrate the diaphragm.
  • Patent Document 1 describes an invention relating to a sound generation device (acoustic conversion device).
  • a holding frame is fixed inside the case body.
  • the holding frame has an opening, which is closed with a resin film, and a diaphragm formed of a thin metal plate is attached to the resin film in the opening.
  • the armature is fixed to the holding frame.
  • the vibrating part and the fixed part are integrally formed, and the fixed part is fixed to the holding frame.
  • a coil and a yoke are fixed to the armature, and two magnets are fixed to the yoke.
  • the vibrating part which is a part of the armature, is inserted in a space part at the center of winding of the coil and a gap between the two magnets, and the tip part of the vibrating part and the diaphragm are connected by a beam part. Yes.
  • the sounding device When the armature is magnetized by the voice current applied to the coil, the sounding device having the above structure vibrates the vibration part due to the magnetization and the magnetic field of the magnet, and the vibration is transmitted to the diaphragm via the beam part.
  • the diaphragm vibrates and pronounces.
  • the armature is formed of a magnetic metal plate, but this type of metal plate is rolled in a uniaxial direction to adjust the thickness dimension.
  • the armature's vibrating part has a long shape, but if the longitudinal direction is directed to the rolling direction of the metal plate material, when the armature is cut out from the metal plate material, warping occurs due to the release of internal stress during rolling. In addition, it is difficult to properly set the gap between the vibrating portion and the magnet.
  • the magnetic metal material can increase the magnetic permeability by annealing, but after annealing the metal plate material, when the armature is cut out from the metal plate material, due to internal stress after annealing, Armature warpage is further increased.
  • the present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a sounding device that can easily set a gap between an armature and a magnet while minimizing the warpage of the armature.
  • the armature is annealed after being cut out from the metal plate.
  • the armature is cut out from the metal plate, bent and then annealed.
  • the armature is cut out from the metal plate using a wire saw.
  • the armature is preferably cut out from the metal plate by an etching process.
  • the armature when an armature is formed from a metal plate made of a magnetic material, the armature is cut out from the metal plate in a direction in which the longitudinal direction intersects the extending direction of the plate material, and preferably in an orthogonal direction. As a result, warpage in the longitudinal direction of the armature can be minimized.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of the sounding device shown in FIG. 3 shows the structure excluding the case of the sound generation device, and is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. Sectional drawing which shows the sounding apparatus of the 2nd Embodiment of this invention, A diagram comparing the warpage of a plate processed from the metal plate of magnetic material, A diagram that compares the warpage of an outer shape processed, bent, and further annealed, A measurement diagram for measuring warpage of the “press product” shown in Table 1 and FIG.
  • FIG. 1 A measurement diagram for measuring the warpage of the armature that has undergone the "Step 3" shown in Table 2 and FIG. (A) is a reference diagram showing an enlarged state immediately after being cut out from a plate material with the longitudinal direction directed to TD, and (B) is a reference diagram showing an enlarged one that has undergone an annealing process,
  • the drive side frame 5 is sandwiched between the opening end 3 c of the lower case 3 and the opening end 4 c of the upper case 4.
  • the lower case 3, the upper case 4, and the drive side frame 5 are fixed to each other with an adhesive or the like.
  • the drive side frame 5 is formed of a plate material having a uniform thickness dimension in the Z direction, the lower plane in the figure is the drive side mounting surface 5a, and the upper plane is the joint surface 5b. It has become.
  • a driving side opening 5c is formed in the center portion so as to penetrate vertically.
  • the drive side frame 5 is formed of a magnetic metal plate material such as SUS430 (18 chrome stainless steel) or a cold rolled steel plate such as SPCC.
  • the vibration side frame 6 is overlaid on the drive side frame 5, and the joint surface 5b of the drive side frame 5 and the joint surface 6b of the vibration side frame 6 are surface joined.
  • the drive side frame 5 and the vibration side frame 6 are fixed by laser welding or an adhesive while being positioned with respect to each other.
  • a diaphragm 11 and a flexible sheet 12 are attached to the vibration side frame 6.
  • the diaphragm 11 is made of a thin metal material such as aluminum or SUS304, and ribs for enhancing the bending strength are press-molded as necessary.
  • the flexible sheet 12 is more easily bent and deformed than the diaphragm 11 and is formed of a resin sheet (resin film) such as PET (polyethylene terephthalate), nylon, or polyester.
  • the vibration plate 11 is bonded and fixed to the lower surface of the flexible sheet 12, and the vibration side mounting surface in which the outer peripheral edge portion 12 a (see FIG. 2) of the flexible sheet 12 is the upper surface of the frame portion of the vibration side frame 6. It is fixed to 6a via an adhesive. As a result, the vibration plate 11 is supported by the vibration side frame 6 through the flexible sheet 12 so as to freely vibrate.
  • the diaphragm 11 has a free side end portion 11b and a fulcrum side end portion 11c, which are ends in the Y direction.
  • the diaphragm 11 has a fulcrum at the fulcrum end 11c, and can vibrate so that the free end 11b is displaced in the Z direction.
  • a magnetic field generator 20 is mounted on the drive side frame 5.
  • the magnetic field generator 20 is composed of an upper yoke 21, a lower yoke 22, and a pair of side yokes 23, 23.
  • the upper yoke 21, the lower yoke 22, and the side yokes 23 and 23 are made of a magnetic metal material, for example, a cold rolled steel plate such as SPCC or a magnetic metal plate such as SUS430 (18 chrome stainless steel). Yes.
  • both the upper yoke 21 and the lower yoke 22 have a flat plate shape and are spaced apart in the Z direction.
  • the plate surface facing the upper side in the drawing is a bonding surface 21 a for bonding to the drive side frame 5, and the inner plate surface facing the lower side in the drawing is a facing surface 21 b.
  • the inner plate surface facing the upper side in the drawing is a facing surface 22b.
  • the side yokes 23 and 23 have a flat plate shape having the same thickness as the upper yoke 21 and the lower yoke 22.
  • the plate surface which mutually opposes is the side opposing surfaces 23a and 23a.
  • the side yokes 23, 23 are in a vertical posture in which the side facing surfaces 23a, 23a are parallel to each other, and the side facing surfaces 23a, 23a are perpendicular to the facing surfaces 21b, 22b of the upper yoke 21 and the lower yoke 22. It is arranged at intervals in the direction.
  • the upper end surfaces 23b, 23b of the side yokes 23, 23 are abutted against the opposing surface 21b of the upper yoke 21 and fixed by laser welding or adhesion, and the lower end surfaces 23c, 23c of the side yokes 23, 23 are lower yokes. It is abutted against the opposing surface 22b of 22 and fixed by laser welding or adhesion.
  • the upper magnet 24 is fixed to the facing surface 21 b of the upper yoke 21, and the lower magnet 25 is fixed to the facing surface 22 b of the lower yoke 22.
  • a gap ⁇ is formed in the Z direction between the lower surface 24 a of the upper magnet 24 and the upper surface 25 a of the lower magnet 25.
  • the magnets 24 and 25 are magnetized so that the lower surface 24a of the upper magnet 24 and the upper surface 25a of the lower magnet 25 have opposite polarities.
  • the joint surface 21a which is the upper surface of the upper yoke 21 is a flat surface. As shown in FIG. 4 and the like, the joining surface 21a is surface joined to the driving side mounting surface 5a on the lower surface of the driving side frame 5, and is fixed by laser welding or an adhesive.
  • the coil 27 is installed at a position aligned with the magnetic field generator 20.
  • the coil 27 is wound so that the conducting wire circulates around a winding center line extending in the Y direction.
  • the armature vibrating portion 32a is inserted into the space 27c in the winding center portion of the coil 27, and the coil 27 is wound so that the conducting wire circulates around the armature.
  • the support member 31 is fixed to the drive side mounting surface 5 a on the lower surface of the drive side frame 5.
  • the support member 31 has an upper surface 31a, a lower surface 31b, and a rear end surface 31c.
  • the upper surface 31a and the lower surface 31b are planes parallel to each other, and the rear end surface 31c is a plane perpendicular to the upper surface 31a. is there.
  • the upper surface 31a of the support member 31 is surface-bonded to the drive side mounting surface 5a and fixed by laser welding or the like.
  • the armature 32 is attached to the lower surface 31b of the support member 31. Both the armature 32 and the support member 31 are made of a magnetic material.
  • the support member 31 is formed of a cold rolled steel plate such as SPCC or SUS430 (18 chrome stainless steel).
  • the armature 32 is made of a Ni—Fe alloy (permalloy) which is a magnetic material.
  • the armature 32 has a vibration part 32a, a base part 32b bent substantially at a right angle from the vibration part 32a, and a tip part 32c.
  • a recess 32d is formed at the center in the width direction of the tip 32c.
  • the free side end portion 11 b of the diaphragm 11 and the tip end portion 32 c of the armature 32 are connected by a transmission body 33.
  • the transmission body 33 is a needle-like member formed of metal or synthetic resin, and a fixing portion 33 a at the upper end is fixed to the diaphragm 11.
  • the connecting end 33b at the lower end of the transmission body 33 is inserted into the recess 32d of the armature 32, and the connecting end 33b and the armature 32 are fixed with an adhesive.
  • the tip portion 32c is connected to the upper magnet 24 and the lower portion with the armature 32 incorporated. It becomes easy to arrange at the center of the gap ⁇ between the magnet 25. Therefore, the assembly operation and the adjustment operation can be facilitated, and the sounding device 1 with high dimensional accuracy can be obtained.
  • the space inside the case 2 is divided vertically by the diaphragm 11 and the flexible sheet 12. Is done.
  • the space above the diaphragm 11 and the flexible sheet 12 and inside the upper case 4 is a sound generation side space, and the sound generation side space is externally connected to the sound output port 4d formed on the side wall 4b of the upper case 4. It leads to space.
  • An intake / exhaust port 3d is formed in the bottom 3a of the lower case 3, and an inner space of the lower case 3 below the diaphragm 11 and the flexible sheet 12 communicates with the outside air through the intake / exhaust port 3d. Yes.
  • a wiring hole 3e is formed in the side wall portion 3b of the lower case 3 in order to draw out the wiring conducting to the coil 27 to the outside.
  • FIG. 5 shows a sound producing device 101 according to the second embodiment of the present invention.
  • the sounding device 101 is different from the sounding device 1 of the first embodiment in the structure of the armature, but the other configuration is the same as that of the first embodiment.
  • a U-shaped folded portion 132b and a fixed portion 132e continuous to the U-shaped folded portion 132a are integrally formed at the base of the vibrating portion 132a.
  • the fixed portion 132e is bent so as to be parallel to the vibrating portion 132a.
  • a concave portion 132d is formed in the distal end portion 132c of the armature 132.
  • the armature 132 is cut out from the permalloy plate material by a wire saw or etching so that TD faces in the longitudinal direction (Y direction).
  • the process proceeds to the annealing step.
  • Table 1 shows the measurement results of warpage for the pressed products and plate materials 1 to 8.
  • the press products in Table 1 are basic comparative examples of the present invention, and a plate process having a width of 1 mm and a length of 5.5 mm is pressed from a rolled permalloy metal plate having a thickness of 0.15 mm. Cut out with. This plate piece was formed with the longitudinal direction directed toward the MD of the plate piece. As shown in FIG. 3, an armature was formed by bending the base portion 32b at a right angle from the cut piece. Annealing was performed after bending. The annealing process was performed by heating to 1100 ° C. in a hydrogen atmosphere.
  • Table 1 shows the measured values of the warpage of the vibrating part of the press product (armature) formed in the above process.
  • the warpage was measured with a laser displacement meter.
  • FIG. 8 shows a diagram in which a plurality of the press products are manufactured and the displacement amount from the center line extending in the Y direction is measured for each of the press products.
  • the average value of the positive side displacement was 5.6 ⁇ m
  • the average value of the negative side displacement was 5.6 ⁇ m
  • the average value of the warp width was 11.2 ⁇ m.
  • FIG. 6 11.2 ⁇ m of the warp width of the pressed product is plotted.
  • the plate pieces 1 to 8 shown in Table 1 are cut from a rolled permalloy metal plate having a thickness of 0.15 mm to a width of 1 mm and a length of 5.5 mm. . Both are cut from a metal plate by a cutting method with little damage, the plate pieces 1 to 4 are processed by a wire saw cutting process, and the plate pieces 5 to 8 are etched. The outer shape is processed.
  • the plate piece 1 is not annealed before cutting the outer shape with a wire saw, and the longitudinal direction is directed to the MD after the outer shape processing.
  • the plate piece 2 is not annealed before cutting out the wire saw outline, and its longitudinal direction is directed to TD.
  • the plate piece 3 is annealed before cutting out the outer shape with a wire saw. The annealing process was performed by heating to 1100 ° C. in a hydrogen atmosphere.
  • the longitudinal direction of the plate piece 3 is directed to the MD.
  • the plate piece 4 is also cut out of the outer shape after annealing, and the longitudinal direction is directed to TD.
  • the plate piece 5 is not annealed before the outer shape is cut out in the etching process, and the longitudinal direction is directed to the MD.
  • the plate piece 6 is not annealed before the outer shape is cut out in the etching process, and the longitudinal direction is directed to TD.
  • the plate piece 7 is annealed before the outer shape is cut out by etching. The annealing process was performed by heating to 1100 ° C. in a hydrogen atmosphere.
  • the longitudinal direction of the plate piece 7 after the outer shape processing is directed to the MD.
  • the plate piece 8 is also cut out of the outer shape after annealing, and the longitudinal direction is directed to TD.
  • FIG. 10 is a photograph in which the plate surface is enlarged as a reference drawing, and (A) shows the state of the surface of the plate piece 6, that is, the surface of the plate piece with the TD oriented in the longitudinal direction cut out by an etching process without annealing. Show. (B) shows the state of the surface of the plate piece 8, that is, the surface of the plate piece with the TD oriented in the longitudinal direction after being annealed and cut out in the etching process.
  • the plate piece 2 with the TD oriented in the longitudinal direction without annealing before cutting is the least warped.
  • the plate piece 6 in which the TD is directed in the longitudinal direction without annealing before cutting is least warped.
  • the magnetic metal plate material stress remains in the rolled state, and when it is cut out to a size of 1 mm ⁇ 5.5 mm, the stress is released and warpage is likely to occur. Since this warp appears greatly in the MD direction, the appearance of the warp can be reduced by directing TD in the longitudinal direction of the plate piece.
  • the magnetic metal plate material is annealed to improve the magnetic permeability, if it is annealed with a plate material having a large area, the internal stress due to this will further remain. Therefore, it is preferable not to anneal before cutting the plate piece.
  • Table 2 shows the average value of the warp widths of a plurality of samples measured immediately after the outer shape processing as “Step A” for the plate piece 4 cut out so that the TD is oriented in the longitudinal direction with a wire saw after annealing the plate material.
  • Step B an average value of the warp widths of a plurality of samples measured after the base portion is bent at a substantially right angle as shown in FIG. 3 is shown.
  • FIG. 9 shows a diagram in which a plurality of armatures that have undergone “Step 3” are manufactured, and for each, the amount of displacement from the center line extending in the Y direction is measured using a laser displacement meter.
  • FIG. 7 plots average values of warpage widths measured in “Step 1”, “Step 2”, “Step 3”, “Step A”, and “Step B”.
  • Step 3 it has been demonstrated that it is preferable to use an armature that has been cut and bent from a metal plate that has not been annealed and then annealed. In addition, also when using the armature which does not have a bending part, it is preferable to cut out an armature from the metal plate material which is not annealed.

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Abstract

【課題】　振動板を動作させるアーマチュアの反りを最小にできる発音装置の製造方法を提供する。 【解決手段】　磁界発生部２０とコイル２７によってアーマチュア３２が振動させられ、アーマチュア３２で振動板１１が駆動させられる。アーマチュア３２は圧延されたパーマロイの金属板材で形成されている。焼鈍していない金属板材から、ワイヤソーまたはエッチングで板片を切り出し、このとき長手方向が圧延方向と著効するＴＤを向くようにする。切り出した板片を折り曲げた後に焼鈍する。この工程でアーマチュアの反り小さくすることができる。

Description

発音装置の製造方法
　本発明は、磁性材料の金属板から形成されたアーマチュアを駆動して振動板を振動させる発音装置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、前記開口部内で前記樹脂フィルムに貼り付けられている。
　保持枠にはアーマチュアが固定されている。アーマチュアに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固定されている。アーマチュアにはコイルとヨークとが固定され、ヨークに２個のマグネットが固定されている。
　前記アーマチュアの一部である前記振動部は、コイルの巻き中心の空間部と２個のマグネットの対向隙間内に挿入されており、振動部の先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ると、その磁化とマグネットの磁界とによって、振動部が振動し、その振動が梁部を介して振動板に伝達され、振動板が振動して発音する。
特開２０１２－４８５０号公報
　特許文献１に記載されている従来の発音装置では、アーマチュアが磁性金属材料の板材で形成されているが、この種の金属板材は一軸方向へ圧延されて厚さ寸法が調整されている。
　アーマチュアの振動部は長尺形状であるが、その長手方向を前記金属板材の圧延方向へ向けると、金属板材からアーマチュアを切出したときに、圧延時の内部応力が解放されることで反りが発生し、振動部と前記マグネットとのギャップを適正に設定するのが困難になる。
　また、磁性金属材料は、焼鈍することで透磁率を高くすることが可能であるが、前記金属板材を焼鈍した後に、この金属板材からアーマチュアを切り出すと、焼鈍後の内部応力により、切り出し後のアーマチュアの反りがさらに大きくなる。
　本発明は上記従来の課題を解決するものであり、アーマチュアの反りを最小にしてアーマチュアと磁石とのギャップを設定しやすい発音装置の製造方法を提供することを目的としている。
　本発明は、基部が支持されて板厚方向に振動する磁性材料製のアーマチュアと、前記アーマチュアを振動させる駆動機構と、前記アーマチュアによって振動させられる振動板と、を有する発音装置の製造方法において、
　前記アーマチュアは細長形状で、圧延された磁性材料の金属板で形成されており、長手方向が前記金属板の圧延方向と交差する方向に向けられていることを特徴とするものである。
　本発明の発音装置の製造方法では、前記アーマチュアは、前記金属板から切り出された後に焼鈍されたものとすることが好ましい。または、前記アーマチュアは、前記金属板から切り出され、曲げ加工された後に焼鈍されたものとすることが好ましい。
　本発明の発音装置の製造方法では、前記アーマチュアは、前記金属板から、ワイヤソーを用いて切り出されることが好ましい。
　または、前記アーマチュアは、前記金属板から、エッチング工程で切り出されることが好ましい。
　本発明の発音装置の製造方法は、磁性材料の金属板からアーマチュアを形成するときに、長手方向が板材の延伸方向と交差する向きで、好ましくは直交する向きで前記金属板から切り出している。その結果、アーマチュアの長手方向での反りを最小に抑えることができる。
　磁性材料は焼鈍することで透磁率を良好にできるが、アーマチュアは金属板から切り出した後に焼鈍することで、さらに反りを抑えることができる。また、アーマチュアが曲げ部を有する場合には、金属板から切り出して曲げ加工した後に焼鈍することで、さらに反りを抑えることが可能になる。
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、 本発明の第２の実施の形態の発音装置を示す断面図、 磁性材料の金属板から外形を加工した板材の反りを比較する線図、 外形を加工したもの、曲げ加工したもの、さらに焼鈍したものの、反りを比較する線図、 表１と図６に示す「プレス品」の反りを測定した測定線図、 表２と図７に示す「工程３」を経たアーマチュアの反りを測定した測定線図、 （Ａ）は、長手方向をＴＤに向けて板材から切り出した直後の状態を拡大して示す参考図、（Ｂ）は、焼鈍工程を経ているものを拡大して示す参考図、
　図１ないし図４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３の蓋体として機能している。
　図３に示すように、下ケース３の開口端部３ｃと上ケース４の開口端部４ｃとの間に駆動側フレーム５が挟まれている。下ケース３と上ケース４と駆動側フレーム５は接着剤などで互いに固定されている。
　図２に示すように、駆動側フレーム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、上側の平面が接合面５ｂとなっている。中央部には、駆動側開口部５ｃが上下に貫通して形成されている。駆動側フレーム５は、ＳＵＳ４３０（１８クロームステンレス）やＳＰＣＣなどの冷間圧延鋼板などのような磁性材料の金属板材で形成されている。
　駆動側フレーム５の図示上側に振動側フレーム６が重ねられている。図２と図４に示すように、振動側フレーム６は、中央部に広い開口面積の振動側開口部６ｃが形成された枠体形状である。振動側フレーム６の枠部はＺ方向の厚さ寸法が均一であり、枠部の図示上側の平面が振動側取付け面６ａで、下側の平面が接合面６ｂとなっている。振動側フレーム６は、例えばＳＵＳ３０４（１８クローム８ニッケルステンレス：１８－８ステンレス）などの非磁性金属板で形成されている。
　図３に示すように、駆動側フレーム５の上に振動側フレーム６が重ねられ、駆動側フレーム５の接合面５ｂと、振動側フレーム６の接合面６ｂとが面接合される。駆動側フレーム５と振動側フレーム６は、互いに位置決めされた状態でレーザー溶接や接着剤で固定されている。
　図２と図３に示すように、振動側フレーム６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はアルミニウムやＳＵＳ３０４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（図２参照）が、振動側フレーム６の枠部の上面である振動側取付け面６ａ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を介して振動側フレーム６に振動自在に支持されている。
　振動板１１はＹ方向の端部である自由側端部１１ｂと支点側端部１１ｃを有している。振動板１１は、支点側端部１１ｃに支点を有して、自由側端部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および図４に示すように、駆動側フレーム５に磁界発生部２０が搭載されている。磁界発生部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、磁性金属材料で形成されており、例えば、ＳＰＣＣなどの冷間圧延鋼板やＳＵＳ４３０（１８クロームステンレス）などの磁性金属板で形成されている。
　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は、図示上側に向く板表面が駆動側フレーム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。
　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に突き当てられてレーザー溶接や接着で固定され、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に突き当てられてレーザー溶接や接着で固定されている。
　磁界発生部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。
　上部ヨーク２１の上面である接合面２１ａは平面である。図４などに示すように、この接合面２１ａが駆動側フレーム５の下面の駆動側取付け面５ａに面接合され、レーザー溶接または接着剤で固定されている。
　図２と図３に示すように、磁界発生部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。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。
　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によって磁界発生部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。
　この実施の形態では、磁界発生部２０とコイル２７とで、アーマチュア３２を振動させる駆動機構が構成されている。
　図３に示すように、駆動側フレーム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、上表面３１ａと下表面３１ｂおよび後端面３１ｃを有しており、上表面３１ａと下表面３１ｂは互いに平行な平面であり、後端面３１ｃは上表面３１ａに対して垂直面である。支持部材３１の上表面３１ａは前記駆動側取付け面５ａに面接合されてレーザー溶接などで固定されている。
　支持部材３１の下表面３１ｂに、アーマチュア３２が取り付けられている。アーマチュア３２と支持部材３１は共に磁性材料で形成されている。支持部材３１はＳＰＣＣなどの冷間圧延鋼板やＳＵＳ４３０（１８クロームステンレス）で形成されている。アーマチュア３２は磁性材料であるＮｉ－Ｆｅ合金（パーマロイ）で形成されている。
　図３に示すように、アーマチュア３２は、振動部３２ａと、振動部３２ａからほぼ直角に曲げられた基部３２ｂと、先端部３２ｃとを有している。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。
　アーマチュア３２の基部３２ｂは支持部材３１の後端面３１ｃに面接合されてレーザー溶接などで固定されている。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、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方向の前方に飛び出している。
　図３に示すように、振動板１１の自由側端部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の下端部の連結端部３３ｂがアーマチュア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。
　アーマチュア３２は、Ｎｉ－Ｆｅ合金（パーマロイ）の板材で形成されている。この板材は厚さ寸法を均一にするために、ローラ間で一軸方向へ圧延されている。板材は圧延方向がＭＤ（Machine Direction）で、圧延方向と直交する方向がＴＤ（Transverse Direction）である。アーマチュア３２は、その全長にわたってＸ方向の幅寸法よりもＹ方向の長さ寸法が大きい長尺形状であり、長手方向（Ｙ方向）がＴＤに向けられている。
　金属の板材は、圧延加工で内部に応力が蓄積されているため、アーマチュア３２の大きさに切断すると、内部応力が解放されて反りを発生する。この反りはＴＤよりもＭＤが大きくなる。よって、アーマチュア３２の長手方向をＴＤに向けて外形を加工することで、板材から切り出した直後での長手方向での反りを小さくすることができる。
　次に、パーマロイなどの磁性金属材料は焼鈍することで、透磁率を高くすることができる。ただし、圧延された大きな板材を先に焼鈍すると、内部応力がさらに高まるため、焼鈍後にアーマチュア３２の形状に切り出すと、焼鈍による内部応力も解放されることになって反りがさらに増大する。そこで、アーマチュア３２は長手方向がＴＤに向くように切り出した後に、基部３２ｂを折り曲げる曲げ加工を施し、その後に焼鈍することが好ましい。なお、アーマチュア３２の形状として、基部３２ｂを折曲げる必要がない平板状のものを使用するときには、板材から長手方向がＴＤに向くようにアーマチュア３２を切り出し、その後に焼鈍を行うことが好ましい。
　圧延された金属板材から長尺形状の小さな寸法のアーマチュア３２を切り出し、その後に焼鈍すると、焼鈍による内部応力の蓄積を小さくでき、焼鈍による反りがほとんど現れなくなる。
　次に、圧延された板材からアーマチュア３２の外形を切り出すときは、加工ダメージの小さい切断方法を採用することが好ましい。例えば、ワイヤソーやエッチング処理でアーマチュア３２の外形を切り出すことが好ましい。ワイヤソーやエッチングで板材から切り出すことで、外形加工に起因する反りの増大を抑制することが可能になる。
　長手方向をＴＤとし、外形加工後に焼鈍したアーマチュア３２は、振動部３２ａの長手方向（Ｙ方向）の反りを小さくできるため、アーマチュア３２を組み込んだ状態で、先端部３２ｃを、上部磁石２４と下部磁石２５との間のギャップδの中心に配置しやすくなる。よって、組立作業と調整作業を容易にでき、寸法精度の高い発音装置１を得ることができる。
　図３に示すように、下ケース３と上ケース４とが駆動側フレーム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の底部３ａに吸排気口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。
　また、下ケース３の側壁部３ｂには、コイル２７に導通する配線を外部に引き出すために配線穴３ｅが形成されている。
　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に支点を有して、自由側端部１１ｂがＺ方向へ振れて振動する。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。
　図５は本発明の第２の実施の形態の発音装置１０１を示している。
　この発音装置１０１は、アーマチュアの構造が第１の実施の形態の発音装置１と相違しているが、それ以外の構成は第１の実施の形態と同じである。
　この発音装置１０１に使用されているアーマチュア１３２は、振動部１３２ａの基部にＵ字状の折り返し部１３２ｂと、これに連続する固定部１３２ｅとが一体に形成されている。固定部１３２ｅは振動部１３２ａと平行となるように曲げ形成されている。アーマチュア１３２の先端部１３２ｃには凹部１３２ｄが形成されている。
　この発音装置１０１には支持部材３１が設けられておらず、アーマチュア１３２は、固定部１３２ｅが、駆動側フレーム５の駆動側取付け面５ａに直接に固定されている。アーマチュア１３２は、折り返し部１３２ｂと固定部１３２ｅとの境界部１３２ｆから先端部１３２ｃまでが弾性変形可能な領域となっているため、アーマチュア１３２の振動の変位量を大きくとることができ、振動板１１の振幅を大きくして発音出力を高めることができる。
　図５に示す発音装置１０１においても、アーマチュア１３２は、パーマロイの板材からＴＤが長手方向（Ｙ方向）に向くように、ワイヤソーやエッチングで切り出される。また、基部に、折り返し部１３２ｂと固定部１３２ｅとを折り曲げた後に、焼鈍工程に移行している。
　以下の表１に、プレス品と、板材１～板材８に関する、反りの測定結果が記載されている。
　表１のプレス品は、本発明の基本的な比較例であり、厚さ０．１５ｍｍの圧延されたパーマロイの金属板材から幅寸法が１ｍｍで長さ寸法が５．５ｍｍの板片をプレス工程で切り抜いた。この板片は、長手方向を板片のＭＤに向けて形成した。切り出された板片から図３に示すように基部３２ｂを直角に曲げたアーマチュアを形成した。曲げ加工後に焼鈍を行った。焼鈍工程は、水素雰囲気中で１１００℃まで加熱して行った。
　表１には、上記工程で形成されたプレス品（アーマチュア）の振動部の反りの測定値が示されている。反りの測定は、レーザー変位計で測定した。図８には、複数の前記プレス品を製造し、それぞれについてＹ方向に延びる中心線からの変位量を測定した線図が示されている。表１に記載されているように、プラス側の変位の平均値が５．６μｍで、マイナス側の変位の平均値が５．６μｍであり、反り幅の平均値は１１．２μｍであった。図６にはプレス品に関する前記反り幅の１１．２μｍがプロットされている。
　表１に示す板片１ないし板片８は、厚さが０．１５ｍｍの圧延されたパーマロイの金属板材から幅寸法が１ｍｍで長さ寸法が５．５ｍｍの大きさに切り出されたものである。いずれも金属板材からダメージが少ない切断方法で切り出したものであり、板片１ないし板片４はワイヤソーによる切断工程で外形が加工されたものであり、板片５ないし板片８はエッチング工程で外形が加工されたものである。
　板片１は、ワイヤソーで外形を切り出す前に焼鈍しておらず、外形加工後は長手方向がＭＤに向けられている。板片２は、ワイヤソー外形を切り出す前に焼鈍しておらず、長手方向がＴＤに向けられている。板片３は、ワイヤソーで外形を切り出す前に焼鈍している。焼鈍工程は、水素雰囲気中で１１００℃まで加熱して行った。板片３は長手方向がＭＤに向けられている。板片４も、焼鈍後に外形を切り出したものであり、長手方向がＴＤに向けられている。
　板片５は、エッチング工程で外形を切り出す前に焼鈍しておらず、長手方向がＭＤに向けられている。板片６は、エッチング工程で外形を切り出す前に焼鈍しておらず、長手方向がＴＤに向けられている。板片７は、エッチングで外形を切り出す前に焼鈍している。焼鈍工程は、水素雰囲気中で１１００℃まで加熱して行った。外形加工後の板片７は長手方向がＭＤに向けられている。板片８も、焼鈍後に外形を切り出したものであり、長手方向がＴＤに向けられている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　図１０は参考図として板面を拡大した写真であり、（Ａ）は板片６の表面、すなわち、焼鈍することなくエッチング工程で切り出し、ＴＤを長手方向へ向けた板片の表面の状態を示している。（Ｂ）は板片８の表面、すなわち、焼鈍した後にエッチング工程で切り出し、ＴＤを長手方向へ向けた板片の表面の状態を示している。
　図６には、表１に示した板片１ないし板片８の反り幅の平均値が、前記プレス品の反り幅の平均値と共にプロットされている。
　表１と図６から、ワイヤソーで外形を加工したものでは、切り出し前に焼鈍せずに、ＴＤを長手方向に向けた板片２が最も反りが小さい。同様に、エッチング工程で外形を加工したものにおいても、切り出し前に焼鈍せずに、ＴＤを長手方向に向けた板片６が最も反りが小さい。
　磁性金属の板材は、圧延した状態で内部に応力が残留しており、１ｍｍ×５．５ｍｍの寸法などに切り出すと、応力が開放されて反りが発生しやすくなる。この反りはＭＤ方向に向けて大きく現れるため、ＴＤを板片の長手方向に向けることで反りの出現を小さくすることができる。また、磁性金属の板材は焼鈍することで透磁率が改善されるが、大きな面積の板材で焼鈍するとこれによる内部応力がさらに残留することになる。したがって、板片を切り出す前に焼鈍しないことが好ましい。
　以下の表２では、焼鈍せずにワイヤソーでＴＤが長手方向に向くように切り出した板片２について、「工程１」として、外形加工直後に測定した複数の試料の反り幅の平均値を示している。「工程２」として、切り出し後に図３に示すように基部をほぼ直角に折り曲げた後に測定した複数の試料の反り幅の平均値を示している。「工程３」として、折り曲げ加工した後に焼鈍した後に測定した複数の試料の反り幅の平均値を示している。
　同じく表２では、板材を焼鈍した後にワイヤソーでＴＤが長手方向に向くように切り出した板片４について、「工程Ａ」として、外形加工直後に測定した複数の試料の反り幅の平均値を示している。「工程Ｂ」として、切り出し後に図３に示すように基部をほぼ直角に折り曲げた後に測定した複数の試料の反り幅の平均値を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　図９には、「工程３」を経たアーマチュアを複数個製造し、それぞれについて、レーザー変位計を用い、Ｙ方向に延びる中心線からの変位量を測定した線図が示されている。
　図７には、「工程１」「工程２」「工程３」および「工程Ａ」「工程Ｂ」で測定した反り幅の平均値がプロットされている。
　工程３に示すように、焼鈍していない金属板材から板片を切り出し、曲げ加工してから焼鈍したアーマチュアを使用するのが好ましいことが実証されている。なお、折曲げ部を有していないアーマチュアを使用するときも、焼鈍していない金属板材からアーマチュアを切り出すことが好ましい。
１，１０１　発音装置
２　ケース
４ｄ　発音口
５　駆動側フレーム
６　振動側フレーム
１１　振動板
１１ｂ　自由側端部
１１ｃ　支点側端部
１２　可撓性シート
２０　磁界発生部
２１　上部ヨーク
２２　下部ヨーク
２３　側部ヨーク
２４　上部磁石
２５　下部磁石
２７　コイル
３１　支持部材
３２，１３２　アーマチュア
３２ａ　振動部
３２ｂ　基端部
３２ｃ　固定部

Claims (5)

  1. 　基部が支持されて板厚方向に振動する磁性材料製のアーマチュアと、前記アーマチュアを振動させる駆動機構と、前記アーマチュアによって振動させられる振動板と、を有する発音装置の製造方法において、
    　前記アーマチュアは細長形状で、圧延された磁性材料の金属板で形成されており、長手方向が前記金属板の圧延方向と交差する方向に向けられていることを特徴とする発音装置の製造方法。
  2. 　前記アーマチュアは、前記金属板から切り出された後に焼鈍されたものである請求項１記載の発音装置の製造方法。
  3. 　前記アーマチュアは、前記金属板から切り出され、曲げ加工された後に焼鈍されたものである請求項１記載の発音装置の製造方法。
  4. 　前記アーマチュアは、前記金属板から、ワイヤソーを用いて切り出される請求項１ないし３のいずれかに記載の発音装置の製造方法。
  5. 　前記アーマチュアは、前記金属板から、エッチング工程で切り出される請求項１ないし３のいずれかに記載の発音装置の製造方法。
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