WO2017126040A1 - 発音装置 - Google Patents

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WO2017126040A1
WO2017126040A1 PCT/JP2016/051500 JP2016051500W WO2017126040A1 WO 2017126040 A1 WO2017126040 A1 WO 2017126040A1 JP 2016051500 W JP2016051500 W JP 2016051500W WO 2017126040 A1 WO2017126040 A1 WO 2017126040A1
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armature
diaphragm
frame
fixed
case
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PCT/JP2016/051500
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English (en)
French (fr)
Inventor
大志 沼田
佐藤　清
大悟 青木
佐藤　豊
佐藤　秀治
Original Assignee
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

Definitions

  • the present invention relates to a sound generating device in which a diaphragm is supported by a frame inside a case, and the diaphragm is driven by vibration of an armature to generate sound.
  • Patent Document 1 describes an invention relating to a sound generation device (sound conversion device).
  • a diaphragm is provided at the joint portion between the upper case and the lower case.
  • the diaphragm has a thin foil and a reinforcing plate superimposed on the foil, and the outer periphery of the foil is sandwiched between the open end of the upper case and the open end of the lower case.
  • a magnet housing is fixed to the bottom of the case, and upper and lower two magnets are fixed to the inside of the magnet housing.
  • a coil is fixed to the magnet housing.
  • the armature is bent in a U-shape to form a first leg and a second leg, the first leg being fixed to the outer surface of the magnet housing, the second leg passing through the coil, and further It passes between the magnets facing up and down.
  • the tip of the first leg and the diaphragm are connected by a fork.
  • the armature when the coil is energized, the armature is magnetized, and the second leg of the armature vibrates in response to the magnetic field from the magnet. This vibration is transmitted to the diaphragm through the fork, and the diaphragm vibrates to generate sound.
  • the diaphragm is moved to adjust the relative position with the first leg of the armature, but the operation of joining the diaphragm to the open end of the lower case while adjusting the position also becomes difficult.
  • the height dimension of the lower case becomes large, and it is difficult to realize thinning.
  • the present invention solves the above-described conventional problems, and it is possible to provide a sound generation device that facilitates assembly work, further facilitates maintenance of the relative position accuracy between the diaphragm and the armature, and can be thinned further.
  • the purpose is.
  • the present invention relates to a diaphragm, a frame for supporting the diaphragm, an armature formed of a magnetic material, a magnet facing the armature, a yoke for supporting the magnet on the inner surface, a coil, and the armature.
  • a sounding device provided with a transmission body for transmitting vibration to a diaphragm
  • the armature is formed with a fixed portion and a movable portion substantially opposite in parallel, and a bent portion between the fixed portion and the movable portion, and the fixed portion is fixed to a joint surface which is an outer surface of the yoke.
  • the movable portion is located inside the coil and is opposed to the magnet;
  • the diaphragm is supported on one surface of the frame, the outer surface of the yoke is fixed to the other surface, and the movable portion and the diaphragm are connected by the transmission body. It is.
  • an opening is formed in the frame, the joint surface of the yoke is fixed to the frame, and the fixing portion of the armature is positioned inside the opening. Is preferred.
  • the thickness dimension of the fixing portion of the armature is preferably smaller than the thickness dimension of the frame.
  • a part of the transmission body is located in the opening.
  • the sound generation device of the present invention can be configured as the coil is fixed to the yoke.
  • a first case and a second case are provided, and an outer peripheral portion of the frame is sandwiched between an open end of the first case and an open end of the second case. It is fixed and fixed.
  • the magnet, the yoke, the coil, and the armature are accommodated in a first case, and the diaphragm is opposed to a space inside the second case.
  • the armature is fixed to the outer surface of the yoke, and the yoke and the diaphragm are fixed to each of the upper and lower two surfaces of the frame.
  • the relative position between the armature and the diaphragm is affected by the dimensional tolerance of the armature and the tolerance of the thickness of the frame, the contribution of the dimensional tolerance of the case can be eliminated. Therefore, the relative position between the armature and the diaphragm can be set with high accuracy.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the appearance of the sound generation device of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a sound generation device according to a second embodiment of the present invention;
  • the sound producing device 1 has a case 2.
  • the case 2 is composed of a lower case 3 and an upper case 4.
  • the lower case 3 and the upper case 4 are formed by die casting using synthetic resin or nonmagnetic material or magnetic metal material. Alternatively, it is formed by pressing using a nonmagnetic or magnetic metal plate.
  • the lower case 3 is a first case
  • the upper case 4 is a second case.
  • the lower case 3 has a bottom 3a, a side wall 3b surrounding four side surfaces, and an open end 3c at the upper end of the side wall 3b.
  • the upper case 4 has a ceiling 4a, a side wall 4b surrounding four side surfaces, and an open end 4c at the lower end of the side wall.
  • the inner space of the lower case 3 is wider than the inner space of the upper case 4, and the upper case 4 functions as a lid of the lower case.
  • the frame 5 is sandwiched between the open end 3 c of the lower case 3 and the open end 4 c of the upper case 4.
  • the upper case 4 and the drive side frame 5 are combined and positioned, the lower case 3, the upper case 4 and the drive side frame 5 are fixed to each other by laser welding.
  • the frame 5 is formed of a metal plate material of nonmagnetic material having a uniform thickness dimension in the Z direction, and the lower plane in the figure is the drive side mounting surface 5a, and the upper plane is vibrating. It becomes the side attachment surface 5b.
  • an opening 5 c is formed vertically at the center of the frame 5.
  • the opening 5c is a rectangular hole.
  • the opening 5 c may be a notch or a recess that is partially released at the edge.
  • the diaphragm 11 and the flexible sheet 12 are attached to the frame 5.
  • the diaphragm 11 is formed of a thin metal material such as aluminum or SUS304, and a rib is pressed for enhancing the bending strength as needed.
  • the cross-sectional shape of the rib 11d formed in the diaphragm 11 is shown by FIG.
  • the flexible sheet 12 is more easily bent and deformed than the diaphragm 11, and is formed of, for example, a resin sheet (resin film) such as PET (polyethylene terephthalate), nylon, or polyurethane.
  • the vibration plate 11 is adhered and fixed to the lower surface of the flexible sheet 12, and the vibration-side attachment surface whose outer peripheral edge 12 a of the flexible sheet 12 is the upper surface of the frame of the frame 5. It is fixed to 5b via an adhesive. As a result, the diaphragm 11 is vibrationally supported by the frame 5 via the flexible sheet 12. Further, as shown in FIGS. 3, 4 and 5, the diaphragm 11 is located within the range of the thickness of the opening 5 c of the frame 5.
  • the area of the diaphragm 11 is smaller than the opening area of the opening 5 c of the frame 5, and the area of the flexible sheet 12 is larger than the diaphragm 11.
  • a gap (i) is formed between both edge portions 11 a and 11 a in the X direction (width direction) of the diaphragm 11 and the inner edge portion of the opening 5 c of the frame 5.
  • a gap (ii) is formed between the free end 11 b of the diaphragm 11 and the inner edge of the opening 5 c of the frame 5.
  • a gap (iii) narrower than the gap (ii) is formed between the fulcrum side end 11c of the diaphragm 11 and the inner edge of the opening 5c of the frame 5, or almost no gap is formed.
  • each gap (i) (ii) (iii) between the four sides of the diaphragm 11 and the inner edge of the opening 5 c is closed by a flexible sheet 12.
  • the vibrating plate 11 can vibrate so that the free end 11b is displaced in the Z direction with the fulcrum side end 11c as a fulcrum by the bending and elasticity of the flexible sheet 12.
  • the magnetic field generating unit 20 is attached to the drive side attachment surface 5 a of the frame 5.
  • the magnetic field generating unit 20 has an upper yoke 21 and a lower yoke 22.
  • the upper yoke 21 and the lower yoke 22 are formed of a magnetic material, and are formed of, for example, a steel plate such as a cold-rolled steel plate represented by SPCC, a Ni-Fe alloy, or the like.
  • the lower yoke 22 is bent in a U-shape, and a bottom surface portion 22 a and a pair of side surface portions 22 b and 22 b bent upward on both sides in the X direction are formed.
  • the upper end portions of the side surface portions 22b and 22b are joined to the inner surface 21a of the flat plate-shaped upper yoke 21, and the upper yoke 21 and the lower yoke 22 are fixed by laser spot welding or the like.
  • the inner surface of the bottom surface portion 22 a of the lower yoke 22 and the inner surface 21 a of the upper yoke 21 face in parallel.
  • the width dimension of the upper yoke 21 is formed such that both end portions in the X direction protrude on both sides of the side outer surfaces of the side portions 22 b and 22 b of the lower yoke 22.
  • the upper magnet 24 is fixed to the inner surface 21 a of the upper yoke 21, and the lower magnet 25 is fixed to the inner surface of the bottom portion 22 a of the lower yoke 22.
  • a gap ⁇ in the Z direction is formed 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 such that the lower surface 24 a of the upper magnet 24 and the upper surface 25 a of the lower magnet 25 have opposite polarities.
  • a coil 27 is provided at a position aligned with the magnetic field generation unit 20.
  • the coil 27 is wound such that the conducting wire revolves around a winding axis extending in the Y direction.
  • the movable portion 32a of the armature 32 is inserted into the space 27c of the winding center portion of the coil 27, but the lead of the coil 27 is wound around the movable portion 32a of the armature 32. .
  • the end face of the coil 27 facing to the left in the Y direction is a bonding surface 27a, and this bonding surface 27a is in the Y direction of the upper yoke 21 and lower yoke 22 of the magnetic field generating unit 20. It is fixed by adhesive etc. to the side that faces. At this time, the winding center line of the coil 27 is positioned so as to coincide with the center of the gap ⁇ between the upper magnet 24 and the lower magnet 25 and fixed to each other.
  • an armature 32 is provided in the sound producing device 1.
  • the armature 32 is formed of a plate of magnetic material having a uniform thickness, and is formed of, for example, a Ni--Fe alloy.
  • the armature 32 is pressed and bent into a U-shape having a movable portion 32a, a fixed portion 32b and a bent portion 32c.
  • the movable portion 32a and the fixed portion 32b face each other in parallel at an interval in the Z direction.
  • the tip 32d of the movable portion 32a of the armature 32 facing in the Y direction has a smaller width in the X direction, and a connecting hole 32e is formed vertically through the tip 32d. .
  • the fixing portion 32 b of the armature 32 is fixed to the joint surface 21 b which is the upward outer surface of the upper yoke 21.
  • the movable portion 32 a of the armature 32 is inserted into the space 27 c of the coil 27 and further inserted into the gap ⁇ between the upper magnet 24 and the lower magnet 25.
  • the end 32d of the armature 32 projects from the inside of the gap ⁇ forward in the Y direction.
  • the joint surface 21b of the upper surface of the upper yoke 21 is a flat surface, and the joint surface 21b is joined and fixed to the drive side mounting surface 5a of the lower surface of the frame 5.
  • the upper yoke 21 is installed to cross the opening 5 c of the frame 5 in the X direction, and both end portions of the upper yoke 21 in the X direction are joined to the drive side mounting surface 5 a of the frame 5
  • the upper yoke 21 and the frame 5 are fixed by laser spot welding or the like.
  • the fixing portion 32 b of the armature 32 is smaller than the opening area of the opening 5 c of the frame 5, and the joint surface 21 b of the upper surface of the upper yoke 21 is the lower surface of the frame 5.
  • the fixing portion 32b of the armature 32 fixed to the joint surface 21b enters the inside of the opening 5c of the frame 5.
  • the thickness dimension of the fixing portion 32 b in the Z direction is smaller than the thickness dimension of the frame 5 in the Z direction. Therefore, between the diaphragm 11 similarly located in the opening 5 c and the fixing portion 32 b of the armature 32, a gap in the Z direction is opened so that the diaphragm 11 can vibrate in the Z direction.
  • the transmission body 33 is a needle-like member formed of metal or synthetic resin, and is formed of, for example, a SUS 202 pin material.
  • the upper end 33a of the transmission body 33 is inserted into a mounting hole 11e formed in the diaphragm 11, and the diaphragm 11 and the transmission body 33 are fixed by an adhesive or soldering.
  • the lower end portion 33b of the transmission body 33 is inserted into a connection hole 32e formed in the tip portion 32d of the armature 32, and the transmission body 33 and the tip portion 32d are fixed by laser welding or an adhesive or soldering.
  • the transmission body 33 vertically traverses the inside of the opening 5c of the frame 5, and a part of the transmission body 33 is located inside the opening 5c.
  • the outer peripheral portion of the frame 5 is sandwiched and fixed between the open end 3 c of the lower case 3 and the open end 4 c of the upper case 4.
  • the outer peripheral edge 12 a of the flexible sheet 12 joined to the vibration side attachment surface 5 b of the frame 5 is separated inward from the inner surface of the case 2, and the outer peripheral edge 12 a is the opening end of the lower case 3. It is not sandwiched between the portion 3 c and the open end 4 c of the upper case 4. Since the flexible sheet 12 is not sandwiched between the lower case 3 and the upper case 4, the cases 3 and 4 can be firmly fixed to each other. Further, when the lower case 3 and the upper case 4 are fixed by laser welding or the like, the flexible sheet 12 can be prevented from being damaged or deformed by heat.
  • the internal space of the case 2 is divided up and down by the diaphragm 11 and the flexible sheet 12.
  • the space above the diaphragm 11 and the flexible sheet 12 and inside the upper case 4 is the sound-production side space, and the sound-production side space is the outside from the sound generation opening 4 d formed in the side wall 4 b of the upper case 4. It leads to space.
  • a sound generation nozzle 41 communicating with the sound generation port 4 d is fixed.
  • an intake / exhaust port 3d is formed at the bottom of the lower case 3 and is lower than the diaphragm 11 and the flexible sheet 12 and the internal space of the lower case 3 is It communicates with the outside air through the air intake 3d.
  • a pair of wiring holes 3e are opened in the side wall portion 3b of the lower case 3, and as shown in FIG. It is pulled out from 3e.
  • the substrate 42 is fixed to the outside of the side wall portion 3b of the case, and the terminal portion 27b passes through the small hole formed in the substrate 42 to close the small hole, whereby the wiring hole 3e is closed from the outside.
  • the assembly operation of the sound production apparatus 1 is as follows. As shown in FIG. 4, in the sound producing device 1, components are incorporated with reference to the frame 5.
  • the diaphragm 11 is overlapped and joined to the lower surface of the flexible sheet 12, and the outer peripheral edge 12 a of the flexible sheet 12 is adhered and fixed to the vibration side attachment surface 5 b which is the upper surface of the frame 5.
  • the upper magnet 24 is joined to the inner surface 21a of the upper yoke 21, the lower magnet 25 is joined to the upper surface of the bottom surface 22a of the lower yoke 22, and the upper yoke 21 and the lower yoke 22 are fixed by racer spot welding etc.
  • the generation unit 20 is assembled. Further, the joint surface 27 a of the coil 27 is fixed to the side surface of the upper yoke 21 and the lower yoke 22 facing in the Y direction with an adhesive. At this time, the center of the gap ⁇ between the upper magnet 24 and the lower magnet 25 in the Z direction and the center of the space 27c of the coil 27 in the Z direction are aligned using a positioning jig.
  • the armature 32 is formed by pressing, and the bending portion 32c is processed so that the movable portion 32a and the fixed portion 32b can face in parallel or substantially in parallel in the Z direction. Then, the fixing portion 32 b is abutted directly on the joint surface 21 b which is the upper surface of the upper yoke 21 and fixed by laser spot welding or the like.
  • the movable portion 32a of the armature 32 is located at the center of the coil 27 and the center of the gap ⁇ between the magnets 24 and 25. Can be matched with high accuracy.
  • the error in the relative position in the Z direction between the center of the gap ⁇ and the movable portion 32 a depends only on the dimensional tolerance and assembly tolerance of the upper yoke 21 and the lower yoke 22 and the dimensional tolerance of the armature 32. Therefore, by processing so as to minimize these tolerances, the position adjustment in the Z direction when assembling the armature 32 to the magnetic field generation unit 20 can be omitted, and the armature 32 can be assembled only by the position adjustment in the Y direction. become.
  • the error of the relative position in the Z direction between the center of the gap ⁇ and the movable portion 32a of the armature 32 exceeds the allowable range, the error is adjusted within the allowable range by slightly adjusting the amount of bending of the armature 32. It can be stored inside and assembled.
  • the subassembly in which the coil 27 and the armature 32 are incorporated in the magnetic field generating unit 20 consisting of the yokes 21 and 22 and the magnets 24 and 25 is fixed to the drive side mounting surface 5 a of the frame 5.
  • the joint surface 21b of the upper yoke 21 is abutted against the drive side attachment surface 5a of the frame 5 and fixed by laser welding or the like.
  • the fixing portion 32 b of the armature 32 fixed to the upper yoke 21 enters the inside of the opening 5 c of the frame 5.
  • the coil 27 and the armature 32 are incorporated in the drive side attachment surface 5a, the tip of the movable portion 32a of the armature 32 and the diaphragm 11 are connected by the transmission body 33.
  • the diaphragm 11 is supported on the vibration side attachment surface 5b which is the upper surface of the frame 5, and the joint surface 21b of the upper yoke 21 constituting the magnetic field generating unit 20 is directly fixed to the drive side attachment surface 5a which is the lower surface of the frame.
  • the relative position between the movable portion 32a of the armature 32 and the diaphragm 11 in the Z direction can be set with high accuracy.
  • connection hole 32e formed in the tip portion 32d of the armature 32 and the attachment hole 11e formed in the diaphragm 11 is enlarged so as to form a gap with the transmission body 33.
  • the peripheral edge of the frame 5 is sandwiched between the open end 3c of the lower case 3 and the open end 4c of the upper case 4, and the lower case 3, the frame 5 and the upper case 4 are laser spot welded or bonded.
  • the terminal portion 27 b of the conducting wire of the coil 27 is drawn out from the wiring hole 3 e of the lower case 3 to cover the wiring hole 3 e with the substrate 42.
  • the sound producing nozzle 41 is fixed to the case 2 to complete the assembly.
  • the sound producing device 1 of the first embodiment shown in FIGS. 2 to 6 can be easily assembled, and the relative position between the movable portion 32a of the armature 32 and the diaphragm 11 can be set with high accuracy. It is possible to eliminate the need for time adjustment work. In addition, when the position adjustment operation is required due to part tolerance, it is possible to narrow the adjustment range.
  • the joint surface 21b of the upper surface of the upper yoke 21 is directly fixed to the drive side attachment surface 5a of the frame 5, and the fixing portion 32b of the armature 32 is fixed to the same joint surface 21b. ing. Therefore, it is possible to make the lower surface of the fixing portion 32 b coincide with the drive side mounting surface 5 a of the frame 5. Therefore, the relative position between the armature 32 and the diaphragm 11 in the Z direction can be positioned with high accuracy only by the tolerance of the thickness dimension of the frame 5.
  • the fixing portion 32b of the armature 32 is in the inside of the opening 5c formed in the frame 5, it is possible to reduce the thickness dimension in the Z direction.
  • the diaphragm 11 is also located inside the opening 5c, by controlling the thickness dimension of the frame 5 in the Z direction, the Z direction between the fixing portion 32b of the armature 32 and the diaphragm 11 can be obtained. It is possible to set the gap with high accuracy so as not to interfere with the vibration of the diaphragm 11 and to have the minimum dimension.
  • a magnetic field is induced in the armature 32 when a voice current is applied to the coil 27. Vibration in the Z direction is generated in the movable portion 32 a of the armature 32 by the magnetic field induced by the armature 32 and the magnetic field generated in the gap ⁇ between the upper magnet 24 and the lower magnet 25. This vibration is transmitted to the diaphragm 11 via the transmission body 33. At this time, in the diaphragm 11 supported by the flexible sheet 12, the free end 11 b vibrates in the Z direction with the fulcrum-side end 11 c as a fulcrum.
  • Sound pressure is generated in the sound generation space inside the upper case 4 by the vibration of the diaphragm 11, and this sound pressure is output from the sound output port 4d to the outside.
  • the armature 32 is U-shaped and the fixing portion 32b is long in the Y direction, a portion of the fixing portion 32b which is not fixed to the upper yoke 21 also functions as a vibrating portion. Therefore, it is possible to lengthen the free length of the vibrating portion and to increase the sounding energy in the low tone range.
  • a sound producing device 101 according to a second embodiment of the present invention is shown in cross section in FIG.
  • the fixing portion 32b of the armature 32 is fixed to the lower surface of the lower yoke 22.
  • the sound producing device 101 of the second embodiment can also be assembled by joining the subassembly in which the magnetic field generating unit 20, the coil 27 and the armature 32 are assembled to the drive side mounting surface 5a of the frame 5. Therefore, the assembly operation can be facilitated, the relative position between the movable portion 32a of the armature 32 and the diaphragm 11 can be set with high accuracy, and the position adjustment operation at the time of assembly can be made unnecessary. In addition, when the position adjustment operation is required due to part tolerance, it is possible to narrow the adjustment range.
  • the frame 5 is not limited to one sandwiched between the open end 3 b of the lower case 3 and the open end 4 c of the upper case 4, for example, the lower case A support surface may be integrally formed on the inner surface of the upper case 3 or the inner surface of the upper case 4 via a step, and the frame 5 may be installed and fixed on the support surface.

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Abstract

【課題】　組立作業を容易にでき、アーマチュアと振動板との相対位置を高精度に設定でき、位置調整作業も不要となる発音装置を提供する。 【解決手段】　フレーム５の振動側取付け面５ｂに振動板１１が貼られた可撓性シート１２が接合される。上部ヨーク２１と下部ヨーク２２および磁石２４，２５が組立てられた磁界発生部２０にコイル２７を固定し、アーマチュア３２を固定した部分組立体を、フレーム５の駆動側取付け面５ａに固定し、アーマチュア３２の可動部３２ａと振動板１１を連結体３３で連結する。

Description

発音装置
　本発明は、ケースの内部でフレームに振動板が支持されており、アーマチュアの振動によって振動板が駆動されて発音する発音装置に関する。
　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、上部ケースと下部ケースとの合わせ部にダイアフラムが設けられている。ダイアフラムは、薄い箔と、この箔に重ねられた補強板を有しており、箔の外周部が上部ケースの開口端と下部ケースの開口端との間に挟まれている。
　下部ケースの内部では、ケースの底部にマグネットハウジングが固定され、マグネットハウジングの内部に上下２個のマグネットが固定されている。またコイルがマグネットハウジングに固定されている。アーマチュアはＵ字型に曲げられて、第１脚部と第２脚部が形成されており、第１脚部がマグネットハウジングの外面に固定され、第２脚部がコイル内を通過し、さらに上下に対向する前記マグネットの間を通過している。そして、第１脚部の先部とダイアフラムとがフォークで連結されている。
　この発音装置は、コイルに通電されるとアーマチュアが磁化されて、マグネットからの磁界を受けてアーマチュアの第２脚部が振動する。この振動がフォークを介してダイアフラムに伝達され、ダイアフラムが振動して発音する。
米国特許明細書第６，０７８，６７７号
　特許文献１に記載されている従来の発音装置は、マグネットを保持したマグネットハウジングが下部ケースの底部に固定され、アーマチュアがマグネットハウジングに固定されており、ダイアフラムは下部ケースの開口端に固定されている。そのため、アーマチュアの第１脚部とダイアフラムとの相対位置には、マグネットハウジングとアーマチュアの寸法公差のみならず下部ケースの寸法公差が関係し、さらにはマグネットハウジングと下部ケースとの組立公差および下部ケースとダイアフラムとの組立交差も関係する。
　そのため、アーマチュアの第１脚部とダイアフラムとの相対位置の誤差のばらつきが大きくなり、位置決め調整作業を無くして組立を行うことが困難である。しかも、マグネットハウジングは下部ケースの底部に固定されているため、下部ケース内でマグネットハウジングを動かして位置合わせを行いながら組立作業を行うのは困難である。
　あるいは、ダイアフラムを移動させて、アーマチュアの第１脚部との相対位置を調整することになるが、ダイアフラムを位置調整しながら下部ケースの開口端に接合する作業も難しくなる。
　さらに、マグネットハウジングとマグネットとコイルおよびアーマチュアの全ての部材が下部ケースの内部空間内に収められているため、下部ケースの高さ寸法が大きくなり、薄型化を実現するのが難しい。
　本発明は上記従来の課題を解決するものであり、組立作業を容易にし、さらに振動板とアーマチュアとの相対位置の精度を維持しやすくなり、さらに薄型化も可能な発音装置を提供することを目的としている。
　本発明は、振動板と、前記振動板を支持するフレームと、磁性材料で形成されたアーマチュアと、前記アーマチュアに対向する磁石と、前記磁石を内面で支持するヨークと、コイルと、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、
　前記アーマチュアに、ほぼ平行に対向する固定部および可動部と、前記固定部と前記可動部との間の曲げ部とが形成され、前記固定部が前記ヨークの外面である接合面に固定され、前記可動部が前記コイルの内部に位置し且つ前記磁石に対向しており、
　前記フレームの一方の面に前記振動板が支持され、他方の面に前記ヨークの外面が固定されて、前記可動部と前記振動板とが前記伝達体で連結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、前記フレームに開口部が形成されており、前記フレームに前記ヨークの前記接合面が固定されて、前記アーマチュアの前記固定部が前記開口部の内部に位置しているものが好ましい。
　この場合に、前記アーマチュアの前記固定部の厚さ寸法は、前記フレームの厚さ寸法よりも小さいことが好ましい。
　本発明の発音装置は、前記伝達体の一部が、前記開口部内に位置しているものとなる。
　本発明の発音装置は、前記コイルが前記ヨークに固定されているものとして構成できる。
　また本発明の発音装置は、第１のケースと第２のケースが設けられ、前記フレームの外周部分が前記第１のケースの開口端部と前記第２のケースの開口端部の間に挟まれて固定されているものとなる。
　本発明の発音装置は、前記マグネットと前記ヨークと前記コイルおよび前記アーマチュアが第１のケース内に収納されており、前記振動板が前記第２のケースの内部の空間に対向しているものとなる。
　本発明は、アーマチュアがヨークの外面に固定され、ヨークと振動板とがフレームの上下の２つの面のそれぞれに固定されている。よって、アーマチュアと振動板との相対位置は、アーマチュアの寸法公差とフレームの厚さの公差の影響を受けるが、ケースの寸法公差の関与を排除できる。そのため、アーマチュアと振動板との相対位置を高精度に設定することができる。
　また、全ての部品をフレームに組み込んで、フレームを２つのケースの間に挟むことで組立を完了させることが可能になり組立作業が容易になる。
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、 図３に示す発音装置の組立作業を示す断面図、 フレームに振動板と上部ヨークおよびアーマチュアが取り付けられた状態を示す平面図、 図３に示すＶＩ－ＶＩ線の断面図、 本発明の第２の実施の形態の発音装置を示す断面図、
　図１ないし図４に本発明の第１の実施の形態の発音装置１が示されている。
　発音装置１は、ケース２を有している。図１と図２に示すように、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または磁性の金属材料を使用しダイキャスト法で形成されている。あるいは、非磁性または磁性金属板を使用してプレス加工で形成されている。下ケース３が第１のケースであり、上ケース４が第２のケースである。
　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。
　図３と図６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との間にフレーム５が挟まれている。下ケース３と上ケース４および駆動側フレーム５が組み合わされて位置決めされた状態で、下ケース３と上ケース４と駆動側フレーム５とがレーザー溶接によって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非磁性材料の金属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。図５にも示すように、フレーム５の中央部に、開口部５ｃが上下に貫通して形成されている。開口部５ｃは矩形状の穴である。ただし開口部５ｃは、一部が縁部に解放された切欠きあるいは凹部であってもよい。
　図３と図４に示すように、フレーム５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。図６には、振動板１１に形成されたリブ１１ｄの断面形状が示されている。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ウレタンなどの樹脂シート（樹脂フィルム）で形成されている。
　図６に示すように、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。また、図３と図４および図５に示すように、振動板１１は、フレーム５の開口部５ｃの厚さの範囲内に位置している。
　図５と図６に示すように、振動板１１の面積は、フレーム５の開口部５ｃの開口面積よりも小さく、可撓性シート１２の面積は振動板１１よりも大きい。その結果、振動板１１のＸ方向（幅方向）の両縁部１１ａ，１１ａとフレーム５の開口部５ｃの内縁部との間に隙間（ｉ）が形成されている。図３と図４および図５に示すように、振動板１１の自由端１１ｂとフレーム５の開口部５ｃの内縁部との間に隙間（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の開口部５ｃの内縁部との間には、前記隙間（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。図５に示すように、振動板１１の４辺と開口部５ｃの内縁部との間の各隙間（ｉ）（ｉｉ）（ｉｉｉ）は可撓性シート１２で塞がれている。そして、振動板１１は、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３と図４および図５に示すように、フレーム５の駆動側取付け面５ａに磁界発生ユニット２０が取り付けられている。図２に示すように、磁界発生ユニット２０は、上部ヨーク２１と下部ヨーク２２とを有している。上部ヨーク２１と下部ヨーク２２は、磁性材料で形成されており、例えばＳＰＣＣに代表される冷間圧延鋼板などの鋼板やＮｉ－Ｆｅ合金などで形成されている。
　図２に示すように、下部ヨーク２２はＵ字形状に曲げられており、底面部２２ａと、Ｘ方向の両側で上向きに折り曲げられた一対の側面部２２ｂ，２２ｂとが形成されている。側面部２２ｂ，２２ｂの上端部が、平板形状の上部ヨーク２１の内面２１ａに接合され、レーザースポット溶接などで、上部ヨーク２１と下部ヨーク２２とが固定されている。上部ヨーク２１と下部ヨーク２２とが固定されると、下部ヨーク２２の底面部２２ａの内面と、上部ヨーク２１の内面２１ａとが平行に対向する。上部ヨーク２１の幅寸法は、Ｘ方向の両端部が、下部ヨーク２２の側面部２２ｂ，２２ｂの側外面よりも両側へ突出するように形成されている。
　図２ないし図４に示すように、磁界発生ユニット２０では、上部ヨーク２１の内面２１ａに上部磁石２４が固定され、下部ヨーク２２の底面部２２ａの内面に下部磁石２５が固定されている。図３と図６に示すように、上部磁石２４の下面２４ａと下部磁石２５の上面２５ａとの間にＺ方向のギャップ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。
　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が設けられている。コイル２７はＹ方向に延びる巻き軸を中心として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３２の可動部３２ａが挿入されるが、コイル２７の導線はアーマチュア３２の可動部３２ａの周囲を周回するように巻かれている。
　図２と図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が磁界発生ユニット２０の上部ヨーク２１と下部ヨーク２２のＹ方向に向く側面に接着剤などで固定されている。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。
　図２と図３に示すように、発音装置１にアーマチュア３２が設けられている。アーマチュア３２は厚さが均一な磁性材料の板材で形成されており、例えば、Ｎｉ－Ｆｅ合金で形成されている。アーマチュア３２はプレス加工され、可動部３２ａと固定部３２ｂと曲げ部３２ｃを有するＵ字形状に曲げ加工されている。可動部３２ａと固定部３２ｂは、Ｚ方向に間隔を空けて互いに平行に対向している。図２に示すように、アーマチュア３２の可動部３２ａのＹ方向に向く先部３２ｄはＸ方向の幅寸法が小さくなっており、先部３２ｄに連結穴３２ｅが上下に貫通して形成されている。
　図３と図４および図５に示すように、アーマチュア３２の固定部３２ｂは、上部ヨーク２１の上向きの外面である接合面２１ｂに固定されている。また、アーマチュア３２の可動部３２ａは、コイル２７の空間２７ｃの内部に挿入され、さらに上部磁石２４と下部磁石２５との間のギャップδ内に挿入されている。そして、アーマチュア３２の先部３２ｄは、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と図４に示すように、上部ヨーク２１の上面の接合面２１ｂは平面であり、この接合面２１ｂがフレーム５の下面の駆動側取付け面５ａに接合されて固定されている。図６に示すように、上部ヨーク２１は、フレーム５の開口部５ｃをＸ方向へ横断するように設置され、上部ヨーク２１のＸ方向の両端部が、フレーム５の駆動側取付け面５ａに接合されて、上部ヨーク２１とフレーム５とがレーザースポット溶接などで固定される。
　図５に示すように、アーマチュア３２の固定部３２ｂは、フレーム５の開口部５ｃの開口面積よりも小さく、上部ヨーク２１の上面の接合面２１ｂが、フレーム５の下面である駆動側取付け面５ａに直接に固定されると、図３と図６に示すように、前記接合面２１ｂに固定されているアーマチュア３２の固定部３２ｂが、フレーム５の開口部５ｃの内部に入り込む。固定部３２ｂのＺ方向の厚さ寸法は、フレーム５のＺ方向の厚さ寸法よりも小さい。よって、同じく開口部５ｃ内に位置する振動板１１と、アーマチュア３２の固定部３２ｂとの間には、振動板１１がＺ方向に振動できるようにＺ方向の隙間が空けられる。
　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の先部３２ｄ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、例えばＳＵＳ２０２のピン材で形成されている。伝達体３３の上端３３ａは振動板１１に形成された取付け穴１１ｅに挿入されて、振動板１１と伝達体３３とが接着剤または半田付けで固定されている。伝達体３３の下端部３３ｂは、アーマチュア３２の先部３２ｄに形成された連結穴３２ｅに挿入されて、伝達体３３と先部３２ｄとがレーザー溶接あるいは接着剤または半田付けで固定されている。伝達体３３はフレーム５の開口部５ｃ内を上下に横断しており、伝達体３３の一部が開口部５ｃの内部に位置している。
　図３と図５に示すように、フレーム５の外周部分は、下ケース３の開口端部３ｃと上ケース４の開口端部４ｃとの間に挟まれて固定されている。ただし、フレーム５の振動側取付け面５ｂに接合されている可撓性シート１２の外周縁部１２ａは、ケース２の内面から内側に離れており、外周縁部１２ａは、下ケース３の開口端部３ｃと上ケース４の開口端部４ｃとの間に挟まれていない。下ケース３と上ケース４との間に可撓性シート１２が挟まれないので、ケース３，４を互いに強固に固定できる。また下ケース３と上ケース４をレーザー溶接などで固定するときに、可撓性シート１２が熱で損傷し、あるいは変形するのを防止することができる。
　下ケース３と上ケース４との間にフレーム５が挟まれて固定されると、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。
　図３に示すように、ケース２の外側には、前記発音口４ｄに通じる発音ノズル４１が固定されている。
　図２と図３に示すように、下ケース３の底部には吸排気口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。図２に示すように、下ケース３の側壁部３ｂには一対の配線穴３ｅが開口しており、図３に示すように、コイル２７を構成する導線の一対の端末部２７ｂがそれぞれ配線口３ｅから外部に引き出されている。ケースの側壁部３ｂの外部には基板４２が固定され、端末部２７ｂが基板４２に形成された小穴内を通過しこの小穴が塞がれることで、配線穴３ｅが外側から閉鎖されている。
　発音装置１の組立作業は以下の通りである。
　図４に示すように、この発音装置１は、フレーム５を基準として各部品が組み込まれている。
　振動板１１を可撓性シート１２の下面に重ねて接合し、フレーム５の上面である振動側取付け面５ｂに、可撓性シート１２の外周縁部１２ａを接着して固定する。
　上部ヨーク２１の内面２１ａに上部磁石２４を接合し、下部ヨーク２２の底面部２２ａの上面に下部磁石２５を接合し、上部ヨーク２１と下部ヨーク２２とをレーサースポット溶接などで固定して、磁界発生ユニット２０を組み立てる。また、コイル２７の接合面２７ａを上部ヨーク２１と下部ヨーク２２のＹ方向に向く側面に接着剤で固定する。このとき、位置決め治具を用いて、上部磁石２４と下部磁石２５とのギャップδのＺ方向での中心と、コイル２７の空間２７ｃのＺ方向の中心を一致させる。
　アーマチュア３２は、プレス加工で形成し、可動部３２ａと固定部３２ｂとがＺ方向で平行にまたはほぼ平行に対向できるように曲げ部３２ｃを加工する。そして、固定部３２ｂを、上部ヨーク２１の上面である接合面２１ｂに直接に突き当ててレーザースポット溶接などで固定する。
　上部ヨーク２１と下部ヨーク２２の加工精度を高め、アーマチュア３２のプレス加工精度を高めておくことで、アーマチュア３２の可動部３２ａを、コイル２７の中心と、磁石２４，２５間のギャップδの中心に高精度に一致させることができる。ギャップδの中心と可動部３２ａとの間のＺ方向の相対位置の誤差は、上部ヨーク２１と下部ヨーク２２の寸法公差ならびに組立公差と、アーマチュア３２の寸法公差のみに依存する。よって、これら公差が最小となるように加工することで、磁界発生ユニット２０にアーマチュア３２を組み付けるときのＺ方向の位置調整を不要にでき、アーマチュア３２はＹ方向の位置調整のみで組み付けることが可能になる。
　なお、ギャップδの中心とアーマチュア３２の可動部３２ａとの間のＺ方向相対位置の誤差が許容範囲を超えているときには、アーマチュア３２の曲げ量をわずかに調整することで、前記誤差を許容範囲内に収めて組立てることができる。
　次に、ヨーク２１，２２と磁石２４，２５とから成る磁界発生ユニット２０にコイル２７とアーマチュア３２が組み込まれた部分組立体を、フレーム５の駆動側取付け面５ａに固定する。上部ヨーク２１の接合面２１ｂをフレーム５の駆動側取付け面５ａに突き当て、レーザー溶接などで固定する。このとき、上部ヨーク２１に固定されているアーマチュア３２の固定部３２ｂが、フレーム５の開口部５ｃの内部に入り込む。
　駆動側取付け面５ａに磁界発生ユニット２０とコイル２７およびアーマチュア３２を組み込んだ後に、アーマチュア３２の可動部３２ａの先部３２ｄと振動板１１との間を伝達体３３で連結する。
　フレーム５の上面である振動側取付け面５ｂに振動板１１が支持され、フレームの下面である駆動側取付け面５ａに磁界発生ユニット２０を構成する上部ヨーク２１の接合面２１ｂが直接に固定されているため、アーマチュア３２の可動部３２ａと振動板１１とのＺ方向の相対位置を高精度に設定することができる。フレーム５の厚さ寸法を高精度に管理することで、アーマチュア３２のＺ方向への組立位置調整が不要になる。また、アーマチュア３２の先部３２ｄに形成された連結穴３２ｅと、振動板１１に形成された取付け穴１１ｅの少なくとも一方を、伝達体３３との間で隙間を形成えきるように大きくしておくことで、磁界発生ユニット２０をフレーム５に組み付けるときに、Ｙ方向への相対位置調整を行うことなく、伝達体３３を取付けることができる。
　その後、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の周縁部を挟むようにし、下ケース３とフレーム５と上ケース４をレーザースポット溶接や接着で固定する。また、コイル２７の導線の端末部２７ｂは下ケース３の配線穴３ｅから外部に引出し、配線穴３ｅを基板４２で覆う。さらにケース２に発音ノズル４１を固定して組立を完了する。
　図２ないし図６に示す第１の実施の形態の発音装置１は、組立作業を容易にでき、アーマチュア３２の可動部３２ａと振動板１１との間の相対位置を高精度に設定でき、組立時の位置調整作業を不要にすることが可能である。また部品公差によって位置調整作業が必要とされる場合にも、その調整幅を狭くすることが可能である。
　第１の実施の形態の発音装置１では、上部ヨーク２１の上面の接合面２１ｂがフレーム５の駆動側取付け面５ａに直接に固定され、アーマチュア３２の固定部３２ｂが同じ接合面２１ｂに固定されている。そのため、固定部３２ｂの下面をフレーム５の駆動側取付け面５ａに一致させることが可能である。よって、アーマチュア３２と振動板１１のＺ方向の相対位置を、フレーム５の厚さ寸法の公差のみによって高精度に位置決めできるようになる。
　さらに、アーマチュア３２の固定部３２ｂが、フレーム５に形成された開口部５ｃの内部に入り込んでいるため、Ｚ方向の厚さ寸法を小さくすることが可能である。また、振動板１１も開口部５ｃの内部に位置しているが、フレーム５のＺ方向の厚さ寸法を管理することで、アーマチュア３２の固定部３２ｂと振動板１１との間のＺ方向の隙間を、振動板１１の振動の妨げにならないようにしかも最小寸法となるように、高精度に設定することが可能である。
　次に、発音装置１の動作を説明する。
　発音装置１の動作は、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の可動部３２ａにＺ方向への振動が発生する。この振動は伝達体３３を介して振動板１１に伝達される。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。
　この発音装置１は、アーマチュア３２がＵ字形状であり、固定部３２ｂがＹ方向に長いため、固定部３２ｂのうちの上部ヨーク２１に固定されていない部分も振動部として機能する。よって、振動部分の自由長を長くでき、低音域での発音エネルギーを大きくすることが可能である。
　図７に本発明の第２の実施の形態の発音装置１０１が断面図で示されている。
　この発音装置１０１は、アーマチュア３２の固定部３２ｂが下部ヨーク２２の下面に固定されている。
　第２の実施の形態の発音装置１０１も、磁界発生ユニット２０とコイル２７とアーマチュア３２とが組み立てられた部分組立体を、フレーム５の駆動側取付け面５ａに接合することで組み立てることができる。よって、組立作業を容易にでき、アーマチュア３２の可動部３２ａと振動板１１との間の相対位置を高精度に設定でき、組立時の位置調整作業を不要にすることが可能である。また部品公差によって位置調整作業が必要とされる場合にも、その調整幅を狭くすることが可能である。
　なお、本発明の発音装置は、フレーム５が、下ケース３の開口端部３ｂと上ケース４の開口端部４ｃとの間に挟まれたものに限定されるものではなく、例えば、下ケース３の内面や上ケース４の内面に段差を介して支持面が一体に形成されており、フレーム５がこの支持面に設置されて、固定されていてもよい。
１，１０１　発音装置
２　ケース
３　下ケース
４　上ケース
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
５ｃ　開口部
１１　振動板
１１ｂ　自由端
１１ｃ　支点側端部
１２　可撓性シート
２０　磁界発生ユニット
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
３２　アーマチュア
３２ａ　可動部
３２ｂ　固定部
３２ｃ　曲げ部
３３　伝達体

Claims (7)

  1. 　振動板と、前記振動板を支持するフレームと、磁性材料で形成されたアーマチュアと、前記アーマチュアに対向する磁石と、前記磁石を内面で支持するヨークと、コイルと、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、
    　前記アーマチュアに、ほぼ平行に対向する固定部および可動部と、前記固定部と前記可動部との間の曲げ部とが形成され、前記固定部が前記ヨークの外面である接合面に固定され、前記可動部が前記コイルの内部に位置し且つ前記磁石に対向しており、
    　前記フレームの一方の面に前記振動板が支持され、他方の面に前記ヨークが固定されて、前記可動部と前記振動板とが前記伝達体で連結されていることを特徴とする発音装置。
  2. 　前記フレームに開口部が形成されており、前記フレームに前記ヨークの前記接合面が固定されて、前記アーマチュアの前記固定部が前記開口部の内部に位置している請求項１記載の発音装置。
  3. 　前記アーマチュアの前記固定部の厚さ寸法は、前記フレームの厚さ寸法よりも小さい請求項２記載の発音装置。
  4. 　前記伝達体の一部が、前記開口部内に位置している請求項２または３記載の発音装置。
  5. 　前記コイルが前記ヨークに固定されている請求項１ないし４のいずれかに記載の発音装置。
  6. 　第１のケースと第２のケースが設けられ、前記フレームの外周部分が前記第１のケースの開口端部と前記第２のケースの開口端部の間に挟まれて固定されている請求項１ないし５のいずれかに記載の発音装置。
  7. 　前記マグネットと前記ヨークと前記コイルおよび前記アーマチュアが第１のケース内に収納されており、前記振動板が前記第２のケースの内部の空間に対向している請求項６記載の発音装置。
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