WO2017195433A1 - 発音装置 - Google Patents

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WO2017195433A1
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佐藤　清
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アルプス電気株式会社
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    • H02K33/12—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moving in alternate directions by alternate energisation of two coil systems
    • H—ELECTRICITY
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    • 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
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/16—Mounting or tensioning of diaphragms or cones
    • H04R7/18—Mounting or tensioning of diaphragms or cones at the periphery
    • H04R7/20—Securing diaphragm or cone resiliently to support by flexible material, springs, cords, or strands

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a sounding device that vibrates a diaphragm by driving an armature made of a metal plate made of a magnetic material.
  • Patent Document 1 describes an invention relating to an electroacoustic transducer.
  • a magnet is fixed to each of the facing inner surfaces of the magnetic poles facing vertically, and a coil is fixed to the side of the magnet.
  • the lead amateur passes through the tunnel of the coil and is disposed in the facing space of the coil facing up and down.
  • a lead armature is attached to the diaphragm.
  • This electroacoustic transducer is a device in which the diaphragm vibration caused by the received sound is converted into a current corresponding to the vibration and vice versa.
  • Patent Document 1 is provided with a restricting body for limiting the bias of the lead amateur in order to prevent breakage when a shock is applied by dropping the electroacoustic transducer.
  • a molded body is provided by deforming a part of the lead armature into a hemispherical shape, or a molded body in which a lump of adhesive is attached to a part of the lead armature.
  • the bias of the lead armature is limited.
  • a spacer is interposed between the magnetic pole and the coil, and the lead armature is passed through an opening formed in the spacer to limit the bias of the lead armature.
  • the lead armature contacts the magnetic pole surface of the magnet when a large impact is applied, and the lead armature directly contacts the magnetic pole surface with a magnetic force. It may remain adsorbed and malfunction. Also in the assembly operation, the lead armature to be inserted within the facing interval between the magnets may be attracted to the magnetic pole surface, which may hinder the assembly operation.
  • the present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a sounding device that can reduce the attractive force of the armature to the magnet when the armature shakes greatly in the space facing the magnet. Yes.
  • the present invention relates to a sounding device having an armature made of a magnetic material that supports a base and vibrates in a plate thickness direction, a drive mechanism that vibrates the armature, and a diaphragm that is vibrated by the armature.
  • the drive mechanism includes a first magnet that faces one plate surface of the armature, a second magnet that faces the other plate surface, and a yoke that holds each of the magnets.
  • the magnetized surface of the first magnet facing the armature and the magnetized surface of the second magnet facing the armature are different magnetic poles, and at least a part of each of the magnetized surfaces has nonmagnetic protection A layer is provided.
  • the armature can maintain a neutral posture separated from the two magnetized surfaces by its own elastic force.
  • the force that the armature tries to return to the neutral posture by the elastic force is larger than the force that the magnet tries to attract the armature.
  • the thickness dimension of the protective layer is determined.
  • each of the magnetized surfaces has a leading edge portion facing the free end side of the armature and a trailing edge portion facing the base side, and the protective layer includes the leading edge portion. It is preferable to be provided in a predetermined range from the rear to the rear.
  • the protective layer is a resin layer.
  • the protective layer provided on the magnetized surface of the first magnet and the protective layer provided on the magnetized surface of the second magnet are colored in different hues. Is preferred.
  • the sounding device of the present invention is provided with a nonmagnetic protective layer on at least a part of the magnetized surface of the magnet.
  • a nonmagnetic protective layer on at least a part of the magnetized surface of the magnet.
  • the protective layer can exhibit the function of protecting the magnet from impact, and by providing a protective layer with a different hue according to the magnetic pole of the magnetized surface, it is possible to prevent the magnet from being incorporated in an incorrect combination.
  • FIG. 1 The perspective view which shows the external appearance of the sounding device of embodiment of this invention, 1 is an exploded perspective view of the sound producing device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of the sounding device shown in FIG. Sectional drawing which shows the assembly operation of the sounding device shown in FIG.
  • the sounding device 1 has a case 2.
  • the case 2 includes a lower case 3 and an upper case 4.
  • the lower case 3 and the upper case 4 are made of a synthetic resin, a nonmagnetic material, or a magnetic metal material by a die casting method. Alternatively, it is formed by pressing using a nonmagnetic or magnetic metal plate.
  • the lower case 3 has a bottom 3a, a side wall 3b surrounding the four side surfaces, and an open end 3c at the upper end of the side wall 3b.
  • the upper case 4 has a ceiling part 4a, a side wall part 4b surrounding the four side surfaces, and an open end part 4c at the lower end of the side wall part.
  • the internal space of the lower case 3 is wider than the internal space of the upper case 4, and the upper case 4 functions as a lid for the lower case.
  • the 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 driving side frame 5 are combined and positioned, the lower case 3, the upper case 4, and the driving side frame 5 are fixed to each other by laser welding.
  • the frame 5 is formed of a metal plate made of a non-magnetic 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 vibrated. It is the side attachment surface 5b.
  • an opening 5 c is formed in the center of the frame 5 so as to penetrate vertically.
  • the opening 5c is a rectangular hole.
  • a diaphragm 11 and a flexible sheet 12 are attached to the frame 5.
  • 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 polyurethane.
  • the vibration plate 11 is bonded and fixed to the lower surface of the flexible sheet 12, and the outer peripheral edge 12 a of the flexible sheet 12 is the upper surface of the frame portion of the frame 5. It is fixed to 5b via an adhesive. As a result, the diaphragm 11 is supported by the frame 5 via the flexible sheet 12 so as to be capable of vibrating. As shown in FIGS. 5 and 6, 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 that of the diaphragm 11. The vibration plate 11 can vibrate so that the free end 11b is displaced in the Z direction with the fulcrum side end portion 11c as a fulcrum by the bending and elasticity of the flexible sheet 12.
  • the magnetic field generation unit 20 is attached to the drive side attachment surface 5 a of the frame 5.
  • the magnetic field generation unit 20 has an upper yoke 21 and a lower yoke 22.
  • the upper yoke 21 and the lower yoke 22 are made of a magnetic material, and are made 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 22a and a pair of side surface portions 22b and 22b 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 22a of the lower yoke 22 and the inner surface 21a of the upper yoke 21 face each other in parallel.
  • the first magnet 24 is fixed to the inner surface 21 a of the upper yoke 21, and the second magnet 25 is attached to the inner surface of the bottom surface portion 22 a of the lower yoke 22. Is fixed.
  • the magnets 24 and 25 are magnetized so that the magnetized surface 24a of the first magnet 24 and the magnetized surface 25a of the second magnet 25 have opposite polarities.
  • the first protective layer 26 is provided on the magnetized surface 24 a of the first magnet 24, and the second protective layer 27 is provided on the magnetized surface 25 a of the second magnet 25.
  • the first protective layer 26 and the second protective layer 27 are made of a nonmagnetic material.
  • the 1st protective layer 26 and the 2nd protective layer 27 are resin films, such as PET and an acryl, and are being fixed to each magnetized surface 24a, 25a with the adhesive.
  • the protective layers 26 and 27 may be resin layers attached to the magnetized surfaces 24a and 25a by a painting process, a dipping process, or the like.
  • the protective layers 26 and 27 may be inorganic material layers attached to the magnetized surfaces 24a and 25a by a vapor deposition process or a sputtering process. Furthermore, the protective layers 26 and 27 may be formed of a metal foil or a metal plate made of a nonmagnetic metal material.
  • the first protective layer 26 and the second protective layer 27 are colored in mutually different hues.
  • the protective layer provided on the N pole magnetized surface of the two magnetized surfaces 24a and 25a is colored blue, and the protective layer provided on the S pole magnetized surface is colored red.
  • the first protective layer 26 and the second protective layer 27 are colored in different hues, the first magnet 24 provided with the first protective layer 26 and the second It becomes easy to identify the second magnet provided with the protective layer 27, and in the embodiment shown in FIG. 6 and the like, the first magnet 24 and the second magnet 25 are attached upside down. No problem arises.
  • a coil 29 is provided at a position aligned with the magnetic field generation unit 20.
  • the coil 29 is wound so that the conducting wire circulates around a winding axis extending in the Y direction.
  • the end surface of the coil 29 facing the left side in the Y direction is a bonding surface 29 a, and this bonding surface 29 a extends in the Y direction of the upper yoke 21 and the lower yoke 22 of the magnetic field generation unit 20. It is fixed on the facing side with adhesive.
  • the winding center line of the coil 29 is positioned and fixed so as to coincide with the center of the facing interval between the first magnet 24 and the second magnet 25.
  • the sound generator 1 is provided with an armature 32.
  • the armature 32 is formed of a magnetic material plate 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 tip 32d facing the Y direction (free end side) of the movable part 32a of the armature 32 has a small width dimension in the X direction, and a connecting hole 32e penetrates the tip 32d vertically. Is formed.
  • the fixing portion 32 b of the armature 32 is fixed to a joint surface 21 b that is an upward outer surface of the upper yoke 21.
  • the movable portion 32a of the armature 32 is inserted into the space 29c of the coil 29, and further between the first magnet 24 and the second magnet 25, that is, the first protective layer 26 and the second protective layer 27. Is inserted in the space between.
  • the tip portion 32 d of the armature 32 protrudes to the left side of the drawing from the space between the first protective layer 26 and the second protective layer 27.
  • the joint surface 21 b on the upper surface of the upper yoke 21 is joined and fixed to the drive side mounting surface 5 a on the lower surface of the frame 5.
  • the upper yoke 21 is installed so as to cross the opening 5 c of the frame 5 in the X direction, and both ends in the X direction of the upper yoke 21 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 drive side mounting surface 5 a in which the joint surface 21 b on 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 32b in the Z direction is smaller than the thickness dimension of the frame 5 in the Z direction, and vibration is generated between the vibration plate 11 located in the opening 5c and the fixing portion 32b of the armature 32.
  • a gap in the Z direction is provided so that the plate 11 can vibrate in the Z direction.
  • the transmission body 33 is a needle-like member made of metal or synthetic resin, and is made of, for example, a pin material of SUS202.
  • 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 connecting 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, adhesive, or soldering.
  • the transmission body 33 traverses the opening 5c of the frame 5 up and down, and a part of the transmission body 33 is located inside the opening 5c.
  • the magnetic field generating unit 20, the armature 32, and the transmission body 33 constitute a drive mechanism that drives the diaphragm 11.
  • the upwardly facing plate surface of the movable portion 32a of the armature 32 faces the first protective layer 26 covering the magnetized surface 24a of the first magnet 24, and the downwardly facing plate surface of the movable portion 32a is It faces the second protective layer 27 that covers the magnetized surface 25 a of the second magnet 25.
  • the distance between the upwardly facing plate surface of the movable portion 32 a of the armature 32 and the magnetized surface 24 a of the first magnet 24 is indicated by ⁇ , and the thickness dimension of the first protective layer 26 is t. It is shown.
  • the relationship between the movable part 32a and the upper and lower magnets 24, 25 is symmetrical in design. Therefore, the distance between the downward plate surface of the movable portion 32a and the magnetized surface 25a of the second magnet 25 is also ⁇ , and the thickness dimension of the second protective layer 27 is t.
  • the distance ⁇ is 0.06 to 0.15 mm.
  • the thickness t of the protective layers 26 and 27 is determined so that the movable portion 32a of the armature 32 is displaced upward to come into contact with the lower surface of the first protective layer 26, and the attractive force of the first magnet 24 is changed to the movable portion.
  • the movable part 32a returns to the neutral posture away from the first protective layer 26 by the elastic force of the armature 32 without maintaining the state of being attracted to the first protective layer 26.
  • the size is set as possible. This also applies to the relationship between the movable portion 32a and the second protective layer 27.
  • the thickness t is 0.025 to 0.115 mm.
  • the leading edge (i) on the free end side (tip 32 d side) of the armature 32 on the magnetized surface 24 a of the first magnet 24 and the magnetized surface 25 a of the second magnet 25, and the base The position of the side rear edge (ii) is shown.
  • the first protective layer 26 and the second protective layer 27 are provided in the range of X from the leading edge (i) to the base side.
  • X / L is preferably 1/3 or more and 1 or less, where L is the length from the leading edge (i) to the trailing edge (ii).
  • the movable portion 32a Since the armature 32 is bent and deformed (bending deformation) so that the tip 32d as a free end moves up and down with the bent portion 32c side as a fulcrum, the movable portion 32a has upper and lower magnets at the leading edge (i). Easy to touch. Therefore, the first protective layer 26 and the second protective layer 27 may be provided in a predetermined range (range X) backward from at least the periphery of the leading edge (i) or the leading edge (i). preferable.
  • the outer peripheral portion of the frame 5 is sandwiched and fixed between the opening end 3 c of the lower case 3 and the opening end 4 c of the upper case 4.
  • the diaphragm 11 and the flexible sheet 12 divide the space inside the case 2 into upper and lower parts.
  • 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.
  • a sound generation nozzle 41 communicating with the sound generation port 4d is fixed to the outside of the case 2.
  • an intake / exhaust port 3 d is formed at the bottom of the lower case 3, and the inner space of the lower case 3 is lower than the diaphragm 11 and the flexible sheet 12.
  • the air is communicated with the outside air through the intake / exhaust 3d.
  • a pair of wiring holes 3 e are opened in the side wall portion 3 b of the lower case 3, and as shown in FIG. 3, the pair of terminal portions 29 b of the conductive wires constituting the coil 29 are respectively connected to the wiring holes. 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 29b passes through a small hole formed in the substrate 42 so that the small hole is closed, whereby the wiring hole 3e is closed from the outside.
  • the assembly operation of the sound producing device 1 is as follows. As shown in FIG. 4, the sound producing device 1 has components incorporated with a frame 5 as a reference.
  • 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 bonded and fixed to the vibration side mounting surface 5 b that is the upper surface of the frame 5.
  • the magnetic field generating unit 20 is assembled by joining the first magnet 24 to the inner surface 21a of the upper yoke 21 and joining the second magnet 25 to the upper surface of the bottom surface portion 22a of the lower yoke 22.
  • the yoke 22 is fixed by racer spot welding or the like. Further, the bonding surface 29a of the coil 29 is fixed to the side surfaces of the upper yoke 21 and the lower yoke 22 facing the Y direction with an adhesive.
  • the first protective layer 26 provided on the magnetized surface 24a of the first magnet 24 and the second protective layer 27 provided on the magnetized surface 25a of the second magnet 25 have different hues. For example, the N pole side is colored blue and the S pole side is colored red. Therefore, the mounting positions of the first magnet 24 and the second magnet 25 are not mistaken in the upside down direction.
  • the armature 32 is pressed and the bent portion 32c is processed so that the movable portion 32a and the fixed portion 32b can face each other in the Z direction in parallel.
  • the movable portion 32 a of the armature 32 is inserted into the space 29 c at the winding center of the coil 29 and the opposing space between the first protective layer 26 and the second protective layer 27, and the fixed portion 32 b is inserted into the upper surface of the upper yoke 21. It is abutted against the joint surface 21b and fixed by laser spot welding or the like.
  • the movable part 32a touches the surface of the first protective layer 26 or the second protective layer 27, between the plate surface of the movable part 32a and the respective magnetized surfaces 24a and 25a, Since the distance of the thickness t of the protective layers 26 and 27 is set apart, the force to attract the movable portion 32a toward the protective layers 26 and 27 is attenuated by the magnetic force of the magnetized surfaces 24a and 25a. Therefore, when the fixed portion 32 b is fixed to the upper yoke 21, the movable portion 32 a exhibits its own elastic force, and the movable portion 32 a can return to the neutral posture away from the protective layers 26 and 27.
  • the partial assembly in which the coil 29 and the armature 32 are incorporated in the magnetic field generating unit 20 including 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 mounting 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 transmission body 33 After incorporating the magnetic field generating unit 20, the coil 29, and the armature 32 on the drive side mounting surface 5 a, the transmission body 33 connects the tip 32 d of the movable portion 32 a of the armature 32 and the diaphragm 11.
  • the periphery of the frame 5 is sandwiched between the opening end 3c of the lower case 3 and the opening 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. Secure with. Further, the terminal portion 29 b of the conductive wire of the coil 29 is drawn out from the wiring hole 3 e of the lower case 3, and the wiring hole 3 e is covered with the substrate 42. Further, the sound generating nozzle 41 is fixed to the case 2 to complete the assembly.
  • the diaphragm 11 supported by the flexible sheet 12 vibrates with the free end 11b swaying in the Z direction with the fulcrum side end 11c as a fulcrum, and the vibration is transmitted to the diaphragm 11 so that the inside of the upper case 4 Sound pressure is generated in the sound generation space, and this sound pressure is output to the outside from the sound generation opening 4d.
  • the protective layer 26 Even if an impact is applied to the sound producing device 1 from the outside, even if the movable portion 32a of the armature 32 contacts the lower surface of the first protective layer 26 or the lower surface of the second protective layer 27, the protective layer 26, The presence of the thickness t of 27 can reduce the force of attracting the movable part 32a by the magnet 24 or 25, so that the movable part 32a can return to the neutral posture by its own elastic force. Therefore, it becomes possible to prevent the movable portion 32a from being attracted by the magnet 24 or 25.

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Abstract

【課題】　外部振動が与えられてアーマチュアが触れたときでも、アーマチュアが磁石に吸着されるのを防止できる発音装置を提供する。 【解決手段】　磁界発生部２０とコイル２９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。磁界発生部２０では、第１の磁石２４の着磁面２４ａに第１の保護層２６が設けられ、第２の磁石２５の着磁面２５ａに第２の保護層２７が設けられている。厚さｔの保護層２６，２７の存在により、アーマチュア３２が磁石２４，２５に吸着されたままになるのを防止できる。

Description

発音装置
　本発明は、磁性材料の金属板から成る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、電気音響トランスジューサに関する発明が記載されている。
　この電気音響トランスジューサは、上下に対向する磁極の対向内面のそれぞれに磁石が固定されており、磁石の側方にコイルが固定されている。リードアマチュアは、コイルのトンネル内を通過し、上下に対向するコイルの対向空間内に配置されている。そして、リードアマチュアがダイアフラムに取付けられている。
　この電気音響トランスジューサは、受けた音による生じたダイアフラムの振動がこれに相応する電流に変換され、またその逆にも作動するものである。
　特許文献１には、電気音響トランスジューサを落としたりしてショックが与えられたときの壊れを防止するために、リードアマチュアの偏りを限定するための制限体が設けられている。
　上記制限体として、リードアマチュアの一部を半球形状に変形させて成形体を設け、またはリードアマチュアの一部に接着剤の塊を付着させた成形体を設けている。これら成形体を、コイルのトンネル内に位置させることで、リードアマチュアの偏りを制限している。あるいは、磁極とコイルとの間にスペーサを介在させ、スペーサに形成された開口内にリードアマチュアを通過させて、リードアマチュアの偏りを制限している。
特表平８－５０２６３５号公報
　特許文献１に記載された電気音響トランスジューサは、制限体がコイルのトンネル内または磁極とコイルとの間に設けられているため、トンネル内や、磁極とコイルとの中間においてリードアマチュアが偏ることを規制できる。
　しかし、磁石の対向空間内に位置しているリードアマチュアの偏りを規制できないため、大きな衝撃が作用したときなどに、リードアマチュアが磁石の磁極面に接触し、そのまま磁力でリードアマチュアが磁極面に吸着されたままとなって、動作不良となることがある。また、組立作業においても、磁石の対向間隔内に挿入しようとするリードアマチュアが磁極面に吸着されることがあり、組立作業に支障をきたすことがある。
　本発明は上記従来の課題を解決するものであり、磁石の対向空間内でアーマチュアが大きく振れたときの、アーマチュアの磁石への吸着力を低減できるようにした発音装置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、を有する発音装置において、
　前記駆動機構は、前記アーマチュアの一方の板表面に対向する第１の磁石と、他方の板表面に対向する第２の磁石と、それぞれの前記磁石を保持するヨークとを有しており、
　前記第１の磁石の前記アーマチュアに対向する着磁面と、前記第２の磁石の前記アーマチュアに対向する着磁面が異なる磁極であり、それぞれの前記着磁面の少なくとも一部分に非磁性の保護層が設けられていることを特徴とするものである。
　本発明の発音装置は、前記アーマチュアは、自らの弾性力で、２つの前記着磁面から離れた中立姿勢を維持できるようになっており、
　前記アーマチュアが前記保護層の表面に触れたときに、前記磁石が前記アーマチュアを吸着しようとする力よりも、前記アーマチュアが前記弾性力で前記中立姿勢に復帰しようとする力が大きくなるように、前記保護層の厚さ寸法が決められているものである。
　本発明の発音装置は、それぞれの前記着磁面は、前記アーマチュアの自由端側に向く先縁部と基部側に向く後縁部とを有しており、前記保護層は、前記先縁部から後方へ所定の範囲で設けられていることが好ましい。
　本発明の発音装置は、前記保護層は樹脂層である。
　本発明の発音装置は、前記第１の磁石の前記着磁面に設けられ保護層と、前記第２の磁石の前記着磁面に設けられた保護層とが異なる色相に着色されていることが好ましい。
　本発明の発音装置は、磁石の着磁面の少なくとも一部に非磁性の保護層が設けられている。衝撃などによりアーマチュアの振れが大きくなったときに、アーマチュアが着磁面に直接に触れず、非磁性の保護層に触れるため、アーマチュアが磁極面に吸着されることを抑制できるようになる。また、組立作業においても、アーマチュアが着磁面に吸着されるのを防止できるようになる。
　また、保護層は衝撃から磁石を保護する機能も発揮でき、さらに着磁面の磁極に応じて異なる色相の保護層を設けることで、磁石を誤った組み合わせで組み込むのを防止できるようになる。
本発明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、
　本発明の実施の形態の発音装置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。
　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。
　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。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。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。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。
　図２ないし図４および図６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に第１の磁石２４が固定され、下部ヨーク２２の底面部２２ａの内面に第２の磁石２５が固定されている。第１の磁石２４の着磁面２４ａと第２の磁石２５の着磁面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。
　第１の磁石２４の着磁面２４ａに第１の保護層２６が設けられ、第２の磁石２５の着磁面２５ａに第２の保護層２７が設けられている。第１の保護層２６と第２の保護層２７は非磁性材料で形成されている。例えば第１の保護層２６と第２の保護層２７は、ＰＥＴやアクリルなどの樹脂フィルムであり、各着磁面２４ａ，２５ａに粘着剤で固定されている。あるいは各保護層２６，２７は着磁面２４ａ，２５ａに塗装工程やディップ工程などで付着させた樹脂層であってもよい。あるいは各保護層２６，２７は着磁面２４ａ，２５ａに蒸着工程やスパッタ工程などで付着させた無機材料層であってもよい。さらには、保護層２６，２７が非磁性金属材料の金属箔や金属板で形成されていてもよい。
　第１の保護層２６と第２の保護層２７は、互いに異なる色相に着色されていることが好ましい。例えば、２つの着磁面２４ａ，２５ａのうちのＮ極の着磁面に設けられる保護層が青色に着色され、Ｓ極の着磁面に設けられる保護層が赤色に着色される。第１の保護層２６と第２の保護層２７が異なる色相に着色されていると、組立作業の際に、第１の保護層２６が設けられている第１の磁石２４と、第２の保護層２７が設けられている第２の磁石を識別しやすくなり、図６などに示す実施の形態において、第１の磁石２４と第２の磁石２５とを上下逆向きに取付けてしまう、などの問題が生じなくなる。
　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２９が設けられている。コイル２９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。図２と図３に示すように、コイル２９のＹ方向の左側に向く端面が接合面２９ａとなっており、この接合面２９ａ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２９の巻き中心線が、第１の磁石２４と第２の磁石２５との対向間隔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ている。
　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。図２に示すように、アーマチュア３２の可動部３２ａのＹ方向（自由端側）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。アーマチュア３２の可動部３２ａは、コイル２９の空間２９ｃの内部に挿入され、さらに第１の磁石２４と第２の磁石２５との間、すなわち第１の保護層２６と第２の保護層２７との間の空間内に挿入されている。アーマチュア３２の先部３２ｄは、第１の保護層２６と第２の保護層２７との間の空間内よりも図示左側に飛び出している。
　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ている。
　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く、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、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ている。
　図３、図４および図５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。
　この実施の形態では、前記磁界発生ユニット２０と、アーマチュア３２と、伝達体３３とで、振動板１１を駆動する駆動機構が構成されている。
　前記アーマチュア３２の可動部３２ａの図示上向きの板表面は、第１の磁石２４の着磁面２４ａを覆う第１の保護層２６に対面しており、可動部３２ａの図示下向きの板表面は、第２の磁石２５の着磁面２５ａを覆う第２の保護層２７に対面している。図６では、アーマチュア３２の可動部３２ａの図示上向きの板表面と、第１の磁石２４の着磁面２４ａとの距離がδで示され、第１の保護層２６の厚さ寸法がｔで示されている。可動部３２ａと上下の磁石２４，２５との関係は、設計上は上下対称である。よって、可動部３２ａの図示下向きの板表面と、第２の磁石２５の着磁面２５ａとの距離もδであり、第２の保護層２７の厚さ寸法もｔである。
　距離δは０．０６～０．１５ｍｍである。ここで、保護層２６，２７の厚さｔは、アーマチュア３２の可動部３２ａが上向きに変位して、第１の保護層２６の下面に接触し、第１の磁石２４の吸引力が可動部３２ａに作用したときに、可動部３２ａが、第１の保護層２６に吸着された状態を維持することなく、アーマチュア３２の自らの弾性力で、第１の保護層２６から離れる中立姿勢に復帰できる大きさに設定されている。これは、可動部３２ａと第２の保護層２７との関係においても同じである。例えば、厚さｔは、０．０２５～０．１１５ｍｍである。
　図４には、第１の磁石２４の着磁面２４ａおよび第２の磁石２５の着磁面２５ａにおける、アーマチュア３２の自由端側（先部３２ｄ側）の先縁部（ｉ）と、基部側の後縁部（ｉｉ）の位置が示されている。第１の保護層２６と第２の保護層２７は、先縁部（ｉ）を起点として基部側に向けてＸの範囲で設けられている。先縁部（ｉ）から後縁部（ｉｉ）までの長さをＬとしたときに、Ｘ／Ｌは、１／３以上で１以下であることが好ましい。アーマチュア３２は、曲げ部３２ｃ側を支点として、自由端である先部３２ｄが上下に動くように撓み変形（曲げ変形）するため、可動部３２ａは、先縁部（ｉ）において、上下の磁石に接触しやすい。よって、第１の保護層２６と第２の保護層２７は、少なくとも先縁部（ｉ）周辺、あるいは先縁部（ｉ）を起点として後方へ所定の範囲（Ｘの範囲）に設けることが好ましい。
　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。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２９を構成する導線の一対の端末部２９ｂがそれぞれ配線穴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２９ｂ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は可撓性シート１２の下面に重ねて接合されており、可撓性シート１２の外周縁部１２ａはフレーム５の上面である振動側取付け面５ｂに接着して固定する。
　磁界発生ユニット２０の組立作業は、上部ヨーク２１の内面２１ａに第１の磁石２４を接合して、下部ヨーク２２の底面部２２ａの上面に第２の磁石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する。また、コイル２９の接合面２９ａ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、第１の磁石２４の着磁面２４ａに設けられた第１の保護層２６と、第２の磁石２５の着磁面２５ａに設けられた第２の保護層２７は、異なる色相に着色されており、例えばＮ極側が青色でＳ極側が赤色に着色されている。そのため、第１の磁石２４と第２の磁石２５の取付け位置が上下逆向きに間違えられることがない。
　アーマチュア３２は、プレス加工され、可動部３２ａと固定部３２ｂとがＺ方向で平行に対向できるように曲げ部３２ｃが加工される。アーマチュア３２の可動部３２ａを、コイル２９の巻き中心の空間２９ｃと、第１の保護層２６と第２の保護層２７との対向空間内に挿入し、固定部３２ｂを、上部ヨーク２１の上面である接合面２１ｂに突き当ててレーザースポット溶接などで固定する。
　このとき、可動部３２ａが、第１の保護層２６または第２の保護層２７の表面に触れたとしても、可動部３２ａの板表面と、それぞれの着磁面２４ａ，２５ａとの間に、保護層２６，２７の厚さｔの距離が空けられているため、着磁面２４ａ，２５ａの磁力で可動部３２ａを保護層２６，２７に向けて吸引しようとする力が減衰させられる。よって、固定部３２ｂが上部ヨーク２１に固定された時点で、可動部３２ａが自らの弾性力を発揮し、可動部３２ａは保護層２６，２７から離れて中立姿勢に復帰できるようになる。
　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２９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２９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。
　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２９の導線の端末部２９ｂ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。
　次に、発音装置１の動作を説明する。
　ボイス電流がコイル２９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、第１の磁石２４の着磁面２４ａと第２の磁石２５の着磁面２５ａとの間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。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方向へ振れて振動し、振動板１１に振動が伝達されて、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に外部から衝撃が作用するなどして、アーマチュア３２の可動部３２ａが、第１の保護層２６の下面や第２の保護層２７の下面に接触しても、保護層２６，２７の厚さｔの存在によって、磁石２４または２５で可動部３２ａを吸引する力を低減できるため、可動部３２ａは自らの弾性力で中立姿勢に復帰できる。よって、可動部３２ａが磁石２４、または２５で吸引されたままの状態となるのを防止できるようになる。
１　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
２１　上部ヨーク
２２　下部ヨーク
２３　側部ヨーク
２４　第１の磁石
２４ａ　着磁面
２５　第２の磁石
２７　第１の保護層
２８　第２の保護層
３２　アーマチュア
３２ａ　可動部
３２ｂ　固定部
３２ｃ　曲げ部
３３　伝達体

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、を有する発音装置において、
    　前記駆動機構は、前記アーマチュアの一方の板表面に対向する第１の磁石と、他方の板表面に対向する第２の磁石と、それぞれの前記磁石を保持するヨークとを有しており、
    　前記第１の磁石の前記アーマチュアに対向する着磁面と、前記第２の磁石の前記アーマチュアに対向する着磁面が異なる磁極であり、それぞれの前記着磁面の少なくとも一部分に非磁性の保護層が設けられていることを特徴とする発音装置。
  2. 　前記アーマチュアは、自らの弾性力で、２つの前記着磁面から離れた中立姿勢を維持できるようになっており、
    　前記アーマチュアが前記保護層の表面に触れたときに、前記磁石が前記アーマチュアを吸着しようとする力よりも、前記アーマチュアが前記弾性力で前記中立姿勢に復帰しようとする力が大きくなるように、前記保護層の厚さ寸法が決められている請求項１記載の発音装置。
  3. 　それぞれの前記着磁面は、前記アーマチュアの自由端側に向く先縁部と基部側に向く後縁部とを有しており、前記保護層は、前記先縁部から後方へ所定の範囲で設けられている請求項１または２記載の発音装置。
  4. 　前記保護層は樹脂層である請求項１ないし３のいずれかに記載の発音装置。
  5. 　前記第１の磁石の前記着磁面に設けられ保護層と、前記第２の磁石の前記着磁面に設けられた保護層とが異なる色相に着色されている請求項１ないし４のいずれかに記載の発音装置。
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