WO2018034015A1 - 発音装置およびその製造方法 - Google Patents

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WO2018034015A1
WO2018034015A1 PCT/JP2017/008238 JP2017008238W WO2018034015A1 WO 2018034015 A1 WO2018034015 A1 WO 2018034015A1 JP 2017008238 W JP2017008238 W JP 2017008238W WO 2018034015 A1 WO2018034015 A1 WO 2018034015A1
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WO
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yoke
fixed
case
coil
frame
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PCT/JP2017/008238
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English (en)
French (fr)
Inventor
佐藤 清
Original Assignee
アルプス電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R11/00Transducers of moving-armature or moving-core type
    • H04R11/02Loudspeakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor

Definitions

  • the present invention relates to a sounding device in which an armature that passes through a coil and faces a magnet supported by a yoke is provided, and a vibrating body is driven by the armature, and a manufacturing method thereof.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 describe inventions related to sound generation devices (electroacoustic transducers).
  • a magnet is fixed to each of the opposing inner surfaces of the yoke, and a coil is provided alongside the yoke.
  • An armature formed of a magnetic material is inserted between a pair of opposing magnets inserted into the coil. The armature is connected to the vibrating body, and the armature vibrates according to the current applied to the coil, and the vibration is transmitted to the vibrating body to generate sound.
  • a coil is wound around a bobbin, a yoke is fitted on the outer periphery of a magnet positioning portion of the bobbin, and the yoke and the coil are fixed side by side.
  • a metal plate is bent, and a pair of side plate portions and an armature are integrally formed.
  • the side plate portion is fixed to the outer surface of the yoke, and the outer surface of the coil is fixed to the inner surfaces of the pair of side plate portions with an adhesive.
  • the armature is inserted into the coil and the yoke.
  • an armature and a side plate portion are integrally formed of the same metal plate, and a coil is bonded to the side plate portion.
  • the coil support is unstable.
  • the mass of the coil fixed to the side plate portion tends to act as a load, which tends to adversely affect the vibration characteristics of the armature.
  • the present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a sound generating device that can be configured in a small size and that can stably fix a coil at a position aligned with a yoke, and a manufacturing method thereof.
  • the present invention relates to a sound producing device in which a frame, a vibrating body supported by the frame, and a driving mechanism for driving the vibrating body are provided in a case.
  • the drive mechanism includes a yoke formed of a magnetic material, a magnet supported by the yoke, a coil, an armature passing through the inside of the coil and facing the magnet, and vibration of the armature.
  • a transmission body for transmitting to A support plate separate from the armature is fixed to the yoke, and the coil is fixed to the support plate.
  • the armature is formed of a magnetic material plate, and the support plate is formed of a nonmagnetic material.
  • the first yoke and the second yoke are combined to form the yoke, and the magnet is fixed to the inner surfaces of the first yoke and the second yoke,
  • the outer surface of the first yoke may be fixed to a drive mechanism mounting surface opposite to the vibrating body mounting surface of the frame, and the support plate may be fixed to the outer surface of the second yoke.
  • the coil has a winding outer portion and a winding end portion, and the winding outer portion is fixed to the support plate.
  • the winding end of the coil and the yoke are fixed.
  • the base portion of the armature is fixed to the outer surface of the first yoke.
  • the case is configured by combining a first case and a second case, and the frame is fixed by being sandwiched between the first case and the second case.
  • the present invention provides a sound producing apparatus manufacturing method, wherein a frame, a vibrating body supported by the frame, and a driving mechanism for driving the vibrating body are provided in a case.
  • a step of supporting a magnet on the inner surface of a yoke formed of a magnetic material (2) fixing the support plate to the outer surface of the yoke either before or after the step (1); (3) fixing the coil to the support plate, and arranging the yoke and the coil side by side; (4) passing an armature through the coil and facing the magnet, and fixing the base of the armature to the outer surface of the yoke; (5) fixing the yoke to the frame; (6) connecting the armature and the vibrating body with a transmission body; It is characterized by having.
  • the method of manufacturing a sound producing device of the present invention comprises the yoke combined with a first yoke and a second yoke,
  • the magnets are fixed to the inner surfaces of the first yoke and the second yoke,
  • the support plate is fixed to the outer surface of the second yoke, Fixing the base of the armature to the outer surface of the first yoke in the step (4);
  • the outer surface of the first yoke can be fixed to the frame.
  • the outer surface of the first yoke is fixed to a drive mechanism mounting surface opposite to the vibrating body mounting surface of the frame.
  • first case and the second case are combined to form the case, After the step (6), it is preferable that the frame is sandwiched and fixed between the first case and the second case.
  • the support plate is fixed to the yoke and the coil is fixed to the support plate, the coil can be firmly and stably fixed at a position aligned with the yoke.
  • the support plate is configured separately from the armature, the mass of the coil can be prevented from directly affecting the behavior of the armature.
  • the yoke is composed of a first yoke and a second yoke, a magnet is fixed to the inner surfaces of both yokes, an armature base is fixed to the outer surface of the first yoke, and a support plate is fixed to the outer surface of the second yoke. Then, it can arrange
  • the armature base is fixed to the outer surface of the first yoke
  • the outer surface of the first yoke is fixed to the frame
  • the support plate is fixed to the outer surface of the second yoke, so that the drive mechanism mounting surface of the frame is used as a reference. It becomes possible to position the yoke and the armature and the coil.
  • the assembly of the drive mechanism can be completed by fixing the support plate to the yoke, fixing the coil to the support plate, and further fixing the base of the armature to the yoke.
  • the assembly of the main part can be completed by fixing the drive mechanism to the frame. Since the drive mechanism can be incorporated with the yoke as a reference, assembly work is easy.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a sound producing device according to a first embodiment of the present invention
  • 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 top view which shows the state with which the diaphragm, the 1st yoke, and the armature were attached to the flame
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing the structure of a part of the sound producing device according to the second embodiment of the invention;
  • the sounding device 1 has a case 2.
  • Case 2 includes a first case 3 and a second case 4.
  • the first case 3 is a lower case
  • the second case 4 is an upper case, both of which are formed by pressing from a nonmagnetic metal plate or a magnetic metal plate.
  • the first 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 second 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 first case 3 is wider than the internal space of the second case 4, and the second case 4 functions as a lid of the first case 3.
  • the frame 5 is sandwiched between the opening end 3 c of the first case 3 and the opening end 4 c of the second case 4.
  • the frame 5 is formed of a nonmagnetic material or a metal plate of a magnetic material having a uniform thickness dimension in the Z direction.
  • An opening 5c is formed in the center of the frame 5 so as to penetrate vertically.
  • the opening 5c is a rectangular hole.
  • the frame 5 has a vibrating body mounting surface 5b at the periphery of the opening 5c on the upper surface in the figure.
  • the vibrating body mounting surface 5b is a frame-shaped plane.
  • the sandwiched portion 6 having a reduced thickness is integrally formed around the entire periphery of the vibration body mounting surface 5 b.
  • the upper surface of the sandwiched portion 6 that faces the same side as the vibrating body mounting surface 5 b is the upper joint contact surface 6 b.
  • a step portion 7 is formed between the vibrating body mounting surface 5b and the upper joint contact surface 6b.
  • This frame 5 is manufactured by pressing a metal plate having a uniform thickness.
  • the opening 5c is formed by punching a metal plate material.
  • the sandwiched portion 6 is formed by crushing the peripheral portion of the vibration body mounting surface 5b so that the thickness dimension in the Z direction is reduced. By performing this crushing process, the sandwiched portion 6 can be formed and the rigidity of the frame 5 can be increased.
  • the peripheral portion of the opening 5c is the drive mechanism mounting surface 5a
  • the surface of the sandwiched portion 6 facing downward in the drawing is the lower bonding contact surface 6a.
  • the drive mechanism mounting surface 5a and the lower bonding contact surface 6a are the same plane.
  • a step portion can also be provided between the drive mechanism mounting surface 5a and the lower bonding contact surface 6a.
  • the vibrating body 10 is attached to the vibrating body mounting surface 5 b on the upper side of the frame 5.
  • the vibrating body 10 includes a diaphragm 11 and a vibration support sheet 12.
  • 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 protruding shape of the rib is shown in FIG. 6, illustration of the rib is abbreviate
  • the vibration support sheet 12 is more easily bent and deformed than the vibration plate 11, and is formed of a resin sheet (resin film) such as PET (polyethylene terephthalate), nylon, or polyurethane.
  • the diaphragm 11 and the vibration support sheet 12 are rectangular and rectangular.
  • 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 vibration support sheet 12 is larger than that of the diaphragm 11.
  • the diaphragm 11 is bonded and fixed to the lower surface of the vibration support sheet 12 using an adhesive.
  • the outer peripheral edge 12a of the vibration support sheet 12 protrudes to the periphery from the outer peripheral edge of the diaphragm 11, and the outer peripheral edge 12a is attached to the vibrating body mounting surface 5b which is the frame-shaped upper surface of the frame 5 with an adhesive. Is fixed.
  • the vibration plate 11 can vibrate so that the free end 11b is displaced in the Z direction by using the fulcrum side end portion 11c as a fulcrum by the bending and elasticity of the vibration support sheet 12.
  • the support side end portion 11c and the free end 11b appear in FIGS. 2, 3 and 4.
  • the drive mechanism 30 is attached to the frame 5.
  • the drive mechanism 30 includes a magnetic field generation unit 20, a coil 27, a support plate 28 that supports the coil 27, an armature 32, and a transmission body 33.
  • the drive mechanism 30 is attached with reference to the drive mechanism attachment surface 5a of the frame 5.
  • the magnetic field generation unit 20 has a first yoke 21 and a second yoke 22.
  • the first yoke 21 and the second 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 second yoke 22 is bent into 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 first yoke 21, and the first yoke 21 and the second yoke 22 are fixed by laser spot welding or the like.
  • the inner surface of the bottom surface portion 22a of the second yoke 22 and the inner surface 21a of the first yoke 21 face each other in parallel.
  • the first magnet 24 is fixed to the inner surface 21 a of the first yoke 21, and the second magnet 25 is attached to the inner surface of the bottom surface portion 22 a of the second 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.
  • An interval ⁇ is set in the Z direction between the magnetized surface 24 a of the first magnet 24 and the magnetized surface 25 a of the second magnet 25.
  • a coil 27 is provided at a position aligned with the magnetic field generation unit 20.
  • the coil 27 is wound around the winding axis O, which is a virtual line extending in the Y direction, so that the conducting wire circulates.
  • the coil 27 includes a winding space 27c through which the winding shaft O passes, a winding end portion 27a that is an open end of the winding space 27c and is orthogonal to the winding shaft O, and a winding outer side portion.
  • the downward portion of the winding outer side portion of the coil 27 is shown as the winding outer side portion 27 b.
  • a support plate 28 is fixed to the downward outer surface 22c of the bottom surface portion 22a of the second yoke 22.
  • the support plate 28 is a nonmagnetic metal plate, and is formed of, for example, nonmagnetic stainless steel such as SUS304 or an aluminum-magnesium alloy (Al—Mg alloy).
  • the support plate 28 of the first embodiment is a flat plate, and the plate thickness is about 50 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the downward outer surface 22c of the second yoke 22 and the support plate 28 are fixed by laser welding or adhesion. Laser welding is preferable for increasing the fixing strength and increasing the mounting accuracy of the support plate 28.
  • the coil 27 has a downwardly wound outer portion 27b bonded to the upper surface of the support plate 28 via an adhesive layer 29 and fixed.
  • the winding end portion 27a of the coil 27 is also fixed to the side surfaces of the first yoke 21 and the second yoke 22 facing the Y direction by an adhesive layer.
  • the adhesive layer 29 that fixes the winding outer portion 27b of the coil 27 and the adhesive layer that fixes the winding end portion 27a are epoxy adhesives or acrylic adhesives, and are UV curable or thermosetting adhesives. is there.
  • the coil 27 is wound with high accuracy so that the height dimension H between the upper and lower outer winding portions shown in FIG. 2 is always a predetermined value.
  • the number of turns of the coil 27 is adjusted by changing the winding length in the Y direction without changing the height dimension H.
  • the coil 27 is placed on and adhered to the support plate 28 by uniformly forming the height dimension H of the coil 27 and by making the amount of adhesive forming the adhesive layer 29 on the support plate 28 uniform. Only the height position of the coil 27 can be made uniform. As a result, it is possible to make the winding axis O of the coil 27 substantially coincide with the center of the interval ⁇ between the first magnet 24 and the second magnet 25 without performing adjustment work after assembly.
  • the sounding device 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 formed into a U shape having a movable portion 32a, a base portion 32b, and a bent portion 32c.
  • a tip portion 32d facing the free end of the movable portion 32a of the armature 32 has a small width dimension in the X direction, and a connecting hole 32e is formed in the tip portion 32d so as to penetrate vertically. Yes.
  • the base 32 b of the armature 32 is fixed to the upward outer surface 21 b of the first yoke 21.
  • the movable portion 32 a of the armature 32 is inserted into the winding space 27 c of the coil 27, and further inserted into the interval ⁇ between the first magnet 24 and the second magnet 25.
  • the tip 32d of the armature 32 protrudes to the left side in the drawing with respect to the interval ⁇ .
  • the upward outer surface 21b of the first yoke 21 is joined and fixed to the drive mechanism mounting surface 5a on the lower surface of the frame 5.
  • the first yoke 21 is installed so as to cross the opening 5 c of the frame 5 in the X direction, and both ends of the first yoke 21 in the X direction are the drive mechanism of the frame 5.
  • the first yoke 21 and the frame 5 are fixed by laser spot welding.
  • the base 32 b of the armature 32 is smaller than the opening area of the opening 5 c of the frame 5. Therefore, when the outer surface 21b of the first yoke 21 is fixed to the drive mechanism mounting surface 5a which is the lower surface of the frame 5, as shown in FIG. 6, the base portion 32b of the armature 32 fixed to the outer surface 21b is It enters the opening 5c of the frame 5.
  • the thickness dimension in the Z direction of the base portion 32b is smaller than the thickness dimension in the Z direction of the frame 5, and between the diaphragm 11 that is also located in the opening 5c and the base portion 32b of the armature 32, A gap in the Z direction is provided so that the diaphragm 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 spot 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 sandwiched portion 6 integrally formed on the outer periphery of the frame 5 is sandwiched between the opening end 3 c of the first case 3 and the opening end 4 c of the second case 4. Fixed.
  • the opening end 3 c of the first case 3 is abutted against the lower bonding contact surface 6 a that is the lower surface of the sandwiched portion 6, and the opening end 4 c of the second case 4 is the upper surface that is the upper surface of the sandwiched portion 6. It abuts against the bonding contact surface 6b.
  • the first case 3 and the second case 4 and the sandwiched portion 6 are fixed by racer spot welding to complete the sounding device 1 shown in FIG.
  • the frame 5 has a sandwiched portion 6 integrally formed on the entire periphery thereof, and a stepped portion 7 is formed between the vibrating body mounting surface 5b and the upper joint contact surface 6b which is the upper surface of the sandwiched portion 6. Therefore, as shown in FIG. 6, the joint (i) between the upper joint contact surface 6 b and the opening end 4 c of the second case 4 and the vibrating body mounting surface 5 b are discontinuous via the stepped portion 7. . Due to the presence of the stepped portion 7, it is possible to prevent the adhesive that adheres the outer peripheral edge portion 12 a of the vibration support sheet 12 on the vibrating body mounting surface 5 b from adhering to the joint portion (i).
  • the outer edge shape of the vibration body attachment surface 5b on the upper surface of the frame 5 can be matched with the outer edge shape of the vibration support sheet 12, and the vibration support sheet 12 can be accurately positioned and adhered and fixed to the vibration body attachment surface 5b. Become.
  • the space inside the case 2 is divided vertically by the diaphragm 11 and the vibration support sheet 12.
  • the space above the diaphragm 11 and the vibration support sheet 12 and inside the second case 4 is a sounding side space, and the sounding side space is from a sounding port 4d formed on the side wall 4b of the second case 4. It leads to external 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 first case 3, and is located below the diaphragm 11 and the vibration support sheet 12 and inside the first case 3. However, it communicates with the outside air through the intake / exhaust port 3d.
  • a pair of wiring holes 3 e are opened in the side wall portion 3 b of the first case 3, and as shown in FIG. 3, the pair of terminal portions 27 d of the conductive wires constituting the coil 27 are respectively wired. It is pulled out from the hole 3e.
  • a substrate 42 is fixed outside the side wall portion 3b of the case, and the terminal portion 27d passes through a small hole formed in the substrate 42. By closing this small hole, 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 vibration plate 11 is bonded to the lower surface of the vibration support sheet 12 so that the outer peripheral edge 12a of the vibration support sheet 12 is bonded and fixed to the vibration body mounting surface 5b which is the upper surface around the opening 5c of the frame 5. Is done. Thereby, the vibrating body 10 is attached to the frame 5.
  • the diaphragm 5 and the vibration support sheet 12 constituting the vibrating body 10 are first attached to the frame 5, and then the drive mechanism 30 is attached to the frame 5. Or conversely, after attaching the drive mechanism 30 to the frame 5 first, the diaphragm 11 and the vibration support sheet 12 may be attached to the frame 5 thereafter.
  • the magnetic field generating unit 20 is assembled by joining the first magnet 24 to the inner surface 21 a of the first yoke 21 and joining the second magnet 25 to the upper surface of the bottom surface portion 22 a of the second yoke 22.
  • the second yoke 22 is fixed by racer spot welding or the like.
  • the support plate 28 is fixed to the downward outer surface 22 c of the second yoke 22. If this fixing operation is performed by laser welding, the assembly operation of the magnetic field generating unit 20 and the fixing operation of the support plate 28 can be performed by a series of welding operations.
  • the magnetic field generating unit 20 may be assembled by first fixing the second yoke 22 and the support plate 28 and then joining the first yoke 21 having the magnet 24 and the second yoke 22 having the magnet 25. Good.
  • the first yoke 21 and the second yoke 22 may be joined, and then the second yoke 22 and the support plate 28 may be fixed, and finally the magnets 24 and 25 may be incorporated.
  • the adhesive layer 29 is applied to the surface facing the support plate 28 fixed to the second yoke 22, and the downwardly wound outer portion 27 b of the coil 27 is fixed to the support plate 28 by the adhesive layer 29. At the same time, the winding end portion 27 a of the coil 27 is fixed to the side surfaces of the first yoke 21 and the second yoke 22 facing in the Y direction with an adhesive layer.
  • the adhesive layer 29 is UV curable or thermosetting.
  • the coil 27 is placed on the support plate 28. It is possible to make the winding axis O of the coil 27 substantially coincide with the center of the interval ⁇ between the upper and lower magnets 24 and 25 shown in FIG. 6 simply by installing it through the adhesive layer 29.
  • the armature 32 is pressed and the bent portion 32c is processed so that the movable portion 32a and the base portion 32b can face each other in parallel in the Z direction.
  • the movable portion 32 a of the armature 32 is inserted into the winding space 27 c through which the winding axis O of the coil 27 passes, and further inserted into the interval ⁇ between the first magnet 24 and the second magnet 25.
  • the base portion 32b is abutted against the upward outer surface 21b of the first yoke 21 and fixed by laser spot welding or the like.
  • a drive mechanism 30 in which a coil 27 and an armature 32 are incorporated in a magnetic field generating unit 20 including yokes 21 and 22 and magnets 24 and 25 is fixed to a drive mechanism mounting surface 5 a of the frame 5.
  • the outer surface 21b of the first yoke 21 is abutted against the drive mechanism mounting surface 5a of the frame 5 and fixed by laser welding or the like.
  • the transmission body 33 connects the tip 32 d of the movable part 32 a of the armature 32 and the diaphragm 11. Thereby, the assembly of the drive mechanism 30 is completed.
  • the sandwiched portion 6 on the periphery of the frame 5 is sandwiched between the open end 3c of the first case 3 and the open end 4c of the second case 4, and the first case 3, the frame 5,
  • the case 4 is fixed by laser spot welding or adhesion.
  • the terminal portion 27 d of the conductive wire of the coil 27 is drawn out from the wiring hole 3 e of the first 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 operation of the sound generator 1 will be described.
  • the armature When a voice current is applied to the coil 27, the armature includes a magnetic field induced by the coil 27 and a magnetic field generated between the magnetized surface 24 a of the first magnet 24 and the magnetized surface 25 a of the second magnet 25.
  • a vibration force in the Z direction is applied to the 32 movable portions 32a. This vibration is transmitted to the diaphragm 11 via the transmission body 33.
  • the diaphragm 11 supported by the vibration support sheet 12 vibrates with the free end 11b swaying in the Z direction with the fulcrum side end portion 11c as a fulcrum, and the vibration is transmitted to the diaphragm 11 so that the inside of the second 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 characteristics of the sound generator 1 are as follows. Since the support plate 28 is fixed to the outer surface 22c of the second yoke 22 of the magnetic field generating unit 20 and the coil 27 is fixed to the support plate 28, the coil 27 has a structure in which a covered conductive wire is wound. Even if the coil 27 is not embedded in the resin, the coil 27 can be firmly fixed. That is, the coil 27 having only the coated conductive wire has an uneven portion of the coated conductive wire appearing at the winding end portion 27a. For example, in the structure in which the winding end surface 27a is simply bonded to the first yoke 21 and the second yoke 22, The fixing strength of 27 is lowered. However, in addition to the bonding between the winding end surface 27a and each of the yokes 21 and 22, the fixing strength of the coil 27 can be extremely increased by bonding the winding outer portion 27b of the coil 27 to the support plate 28.
  • the support plate 28 does not need to have a large thickness, the vertical dimension (Z direction) of the drive mechanism 30 does not increase. Further, since the support plate 28 is made of a nonmagnetic material, the presence of the support plate 28 does not cause a problem that interference occurs between the magnetic fields of the magnets 24 and 25 and the magnetic field induced by the coil 27.
  • the coil 27 and the armature 32 are both fixed with respect to the yokes 21 and 22. Therefore, if the dimensions of the yokes 21 and 22 are determined with high accuracy, the relative positions of the coil 27 and the armature 32 can be determined. It can be determined with high accuracy. Further, since the base portion 32b of the armature 32 is fixed to the outer surface 21b of the first yoke 21, and the outer surface 21b of the first yoke 21 is fixed to the drive mechanism mounting surface 5a of the frame 5, the armature 32 is attached to the drive mechanism. As a result, the relative position between the magnetic field generating unit 20 and the armature 32 can be determined with high accuracy.
  • the relative position between the magnetic field generating unit 20 and the coil 27 can be determined with high accuracy by simply bonding the coil 27 to the support plate 28.
  • the drive mechanism 30 can be configured simply by incorporating the coil 27 and the armature 32 with the support plate 28 fixed to the second yoke 22 of the magnetic field generation unit 20. Further, the drive mechanism 30 can be handled as a subassembly, and the assembly operation of the sound producing device 1 can be completed simply by fixing the drive mechanism 30 to the frame 5 and further incorporating the vibrator 10 into the frame 5.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing the drive mechanism 130 used in the sound producing device 101 according to the second embodiment of the present invention.
  • the support plate 128 is divided into a coil bonding portion 128a and a yoke fixing portion 128b.
  • a pair of fixed pieces 128c, 128c bent upward are integrally formed on both sides in the X direction of the yoke fixed portion 128b.
  • the support plate 128 has a yoke fixing portion 128b installed on the downward outer surface 22c of the second yoke 22, and each fixing piece 128c installed on both outer surfaces 22d of the second yoke 22 facing in the X direction. 128b and the respective fixing pieces 128c are fixed to the second yoke 22 by laser welding.
  • the strength of the support plate 120 and the second yoke 22 can be further increased.
  • the magnetic field generation unit 20 includes the first yoke 21 and the second yoke 22 bent into a U shape.
  • the magnetic field generation unit includes a flat upper yoke and a flat plate. The lower yoke and a pair of side yokes joined to each of the upper yoke and the lower yoke may be used.

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Abstract

【課題】 駆動機構において、コイルをヨークに簡単に且つ強固に固定できる発音装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 第1ヨーク21と第2ヨーク22を組み合わせ、第1磁石24と第2磁石25を組み込んで磁界発生ユニット20を組み立てる。第2ヨーク22の下向きの外面22cに支持板28を固定し、支持板28の上に接着剤層29を介してコイル27を接着固定する。アーマチュア32は、可動部32aをコイル27と磁石24,25の隙間内に挿入し、基部32bを第1ヨーク21の外面21bに固定する。そして、第1ヨーク21の外面21bをフレーム5に固定する。

Description

発音装置およびその製造方法
 本発明は、コイルの内部を通過し且つヨークに支持された磁石に対向するアーマチュアが設けられ、このアーマチュアで振動体が駆動される発音装置およびその製造方法に関する。
 特許文献1と特許文献2に発音装置(電気音響変換器)に関する発明が記載されている。
 いずれの発音装置も、ヨークの対向する内面のそれぞれに磁石が固定されており、ヨークと並んでコイルが設けられている。磁性材料で形成されたアーマチュアが、コイルの内部に挿入され且つ対向する一対の磁石の間に位置している。アーマチュアは振動体と連結されており、コイルに与えられる電流に応じてアーマチュアが振動し、その振動が振動体に伝達されて発音する。
 特許文献1に記載された発音装置では、ボビンにコイルが巻かれており、ボビンの磁石位置決め部の外周にヨークが嵌着されて、ヨークとコイルとが並んで固定されている。
 特許文献2に記載された発音装置では、金属板が折り曲げられて、一対の側板部とアーマチュアとが一体に形成されている。側板部がヨークの外側面に固定されているとともに、コイルの外面が一対の側板部の内面に接着剤で固定されている。そして、アーマチュアがコイルの内部とヨークの内部に挿入されている。
特開2001-268692号公報 特開昭58-99099号公報
 特許文献1に記載の発音装置では、コイルの内部にボビンが存在しているため、装置を小型で薄型に構成することが難しい。
 特許文献2に記載された発音装置は、同一の金属板でアーマチュアと側板部とが一体に形成され、側板部にコイルが接着されている。この構造では、側板部を形成している金属板が弾性変形しやすいため、コイルの支持が不安定である。また、アーマチュアが振動するときに、側板部に固定されているコイルの質量が負荷として作用しやすく、アーマチュアの振動特性に悪影響を与えやすい。
 本発明は上記従来の課題を解決するものであり、小型に構成でき、コイルをヨークと並ぶ位置で安定して固定することができる発音装置およびその製造方法を提供することを目的としている。
 本発明は、ケース内に、フレームと、前記フレームに支持された振動体と、前記振動体を駆動する駆動機構と、が設けられている発音装置において、
 前記駆動機構は、磁性材料で形成されたヨークと、前記ヨークに支持された磁石と、コイルと、前記コイルの内部を通過し且つ前記磁石に対向するアーマチュアと、前記アーマチュアの振動を前記振動体に伝達する伝達体と、を有しており、
 前記ヨークに、前記アーマチュアとは別体の支持板が固定されており、前記コイルが、前記支持板に固定されていることを特徴とするものである。
 本発明の発音装置は、前記アーマチュアが磁性材料の板材で形成され、前記支持板が非磁性材料で形成されているものである。
 本発明の発音装置は、第1ヨークと第2ヨークとが組み合わされて前記ヨークが構成され、前記第1ヨークと前記第2ヨークのそれぞれの内面に前記磁石が固定されており、
 前記第1ヨークの外面が、前記フレームにおける振動体取り付け面とは逆側の駆動機構取り付け面に固定され、前記第2ヨークの外面に前記支持板が固定されているものとして構成できる。
 本発明の発音装置は、前記コイルが、巻き外側部と巻き端部とを有しており、前記巻き外側部が前記支持板に固定されているものである。
 この場合に、前記コイルの前記巻き端部と前記ヨークとが固定されていることが好ましい。
 本発明の発音装置は、前記アーマチュアの基部が、前記第1ヨークの前記外面に固定されているものが好ましい。
 本発明の発音装置では、前記ケースは、第1ケースと第2ケースとが組み合わされて構成されており、前記フレームが、前記第1ケースと前記第2ケースに挟まれて固定されているものとして構成できる。
 次に、本発明は、ケース内に、フレームと、前記フレームに支持された振動体と、前記振動体を駆動する駆動機構と、が設けられている発音装置の製造方法において、
 前記駆動機構の組立工程として、
(1)磁性材料で形成されたヨークの内面に磁石を支持させる工程と、
(2)前記(1)の工程の前後いずれかで、前記ヨークの外面に支持板を固定する工程と、
(3)前記支持板にコイルを固定し、前記ヨークと前記コイルとを並べて配置する工程と、
(4)アーマチュアを、前記コイルの内部に通過させ且つ前記磁石に対向させて、前記アーマチュアの基部を、前記ヨークの外面に固定する工程と、
(5)前記ヨークを前記フレームに固定する工程と、
(6)前記アーマチュアと前記振動体とを伝達体で連結する工程と、
 を有することを特徴とするものである。
 本発明の発音装置の製造方法は、第1ヨークと第2ヨークとを組み合わせて前記ヨークを構成し、
 前記(1)の工程で、前記第1ヨークと前記第2ヨークのそれぞれの内面に前記磁石を固定し、
 前記(2)の工程で、前記第2ヨークの外面に前記支持板を固定し、
 前記(4)の工程で、前記第1ヨークの外面に、前記アーマチュアの基部を固定し、
 前記(5)の工程で、前記第1ヨークの外面を、前記フレームに固定するものとして構成できる。
 本発明の発音装置の製造方法は、前記(5)の工程で、前記第1ヨークの前記外面を、前記フレームにおける振動体取り付け面とは逆側の駆動機構取り付け面に固定することが好ましい。
 さらに、第1ケースと第2ケースを組み合わせて前記ケースを構成し、
 前記(6)の工程の後で、前記フレームを前記第1ケースと前記第2ケースとの間に挟んで固定することが好ましい。
 本発明の発音装置は、ヨークに、支持板が固定されこの支持板にコイルが固定されているため、コイルをヨークと並ぶ位置に強固に安定して固定することができる。また、支持板はアーマチュアとは別体に構成されているため、コイルの質量が、アーマチュアの挙動に直接に影響を与えるのを避けることができる。
 特に、ヨークを第1ヨークと第2ヨークとから構成して、両ヨークの内面に磁石を固定し、第1ヨークの外面にアーマチュアの基部を固定し、第2ヨークの外面に支持板を固定すると、アーマチュアと支持板とを対向させて互いに影響を与えにくい位置に配置できる。また、アーマチュアと支持板の相対位置を、ヨークの寸法精度に応じて決めることができる。よって、アーマチュアとコイルの相対位置も高い精度で設定することが可能である。
 また、第1ヨークの外面にアーマチュアの基部を固定するとともに、第1ヨークの外面をフレームに固定し、第2ヨークの外面に支持板を固定することで、フレームの駆動機構取り付け面を基準として、ヨークとアーマチュアおよびコイルを位置決めすることが可能になる。
 さらに、本発明の発音装置の製造方法は、ヨークに支持板を固定し、この支持板にコイルを固定し、さらにヨークにアーマチュアの基部を固定することで駆動機構の組立てを完成できる。この駆動機構をフレームに固定することで、主要部の組立を完了できる。駆動機構を、ヨークを基準として組み込むことができるので、組立作業が容易である。
本発明の第1の実施の形態の発音装置の外観を示す斜視図、 本発明の第1の実施の形態の発音装置を示す分解斜視図、 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、 第1の実施の形態の発音装置において、フレームに振動板と第1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に示す発音装置をVI-VI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の一部の構造を示す分解斜視図、
 図1と図2などに示すように、本発明の第1の実施の形態の発音装置1は、ケース2を有している。ケース2は第1ケース3と第2ケース4とから構成されている。第1ケース3は下ケースで、第2ケース4は上ケースであり、共に非磁性金属板または磁性金属板からプレス加工されて形成されている。
 図2に示すように、第1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。第2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。第1ケース3の内部空間は、第2ケース4の内部空間よりも広く、第2ケース4は第1ケース3の蓋体として機能している。
 図3と図6に示すように、第1ケース3の開口端部3cと第2ケース4の開口端部4cとの間にフレーム5が挟まれている。図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または磁性材料の金属板材で形成されている。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。
 フレーム5は、図示上面の前記開口部5cの周辺部分が振動体取付け面5bとなっている。振動体取付け面5bは枠形状の平面である。フレーム5では、振動体取付け面5bの周囲全周に厚さ寸法が薄くなった被挟持部6が一体に形成されている。図3と図4および図6に示されるように、被挟持部6において振動体取付け面5bと同じ側を向く上面が上側接合接触面6bである。振動体取付け面5bと上側接合接触面6bとの間には段差部7が形成されている。
 このフレーム5は、厚さ寸法が均一な金属板材をプレス加工することで製造される。開口部5cは、金属板材を打ち抜くことで形成される。また、振動体取付け面5bの周囲部分を、Z方向の厚さ寸法が薄くなるようにつぶし加工して被挟持部6が形成される。このつぶし加工を行うことで、被挟持部6を形成するとともに、フレーム5の剛性を高めることもできる。
 フレーム5の図示下面は、開口部5cの周囲部分が駆動機構取付け面5aであり、前記被挟持部6の図示下側に向く面が下側接合接触面6aである。駆動機構取付け面5aと下側接合接触面6aは同一平面である。ただし、駆動機構取付け面5aと下側接合接触面6aとの間にも段差部を設けることができる。
 図3と図4に示すように、フレーム5の図示上側の振動体取付け面5bに振動体10が取り付けられている。振動体10は、振動板11と振動支持シート12とで構成されている。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。なお、図6にはリブの隆起形状が示されているが、図2ではリブの図示を省略している。振動支持シート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。
 振動板11と振動支持シート12は矩形状であり長方形である。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、振動支持シート12の面積は振動板11よりも大きい。図6に示すように、振動板11は振動支持シート12の下面に接着剤を用いて接着されて固定されている。振動支持シート12の外周縁部12aは振動板11の外周縁よりも周囲に突出しており、この外周縁部12aが、フレーム5の枠形状の上面である振動体取付け面5bに接着剤を介して固定されている。振動板11は、振動支持シート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。支持側端部11cと自由端11bは、図2と図3および図4に現れている。
 図3と図4に示すように、フレーム5に駆動機構30が取り付けられている。駆動機構30は、磁界発生ユニット20と、コイル27と、コイル27を支持する支持板28と、さらにアーマチュア32および伝達体33で構成されている。駆動機構30は、フレーム5の駆動機構取付け面5aを基準として取り付けられている。
 磁界発生ユニット20は、第1ヨーク21と第2ヨーク22とを有している。第1ヨーク21と第2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、第2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、平板形状の第1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、第1ヨーク21と第2ヨーク22とが固定されている。第1ヨーク21と第2ヨーク22とが固定されると、第2ヨーク22の底面部22aの内面と、第1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、第1ヨーク21の内面21aに第1磁石24が固定され、第2ヨーク22の底面部22aの内面に第2磁石25が固定されている。第1磁石24の着磁面24aと第2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磁石24の着磁面24aと第2磁石25の着磁面25aとの間には、Z方向に間隔δが設定されている。
 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。図2に示すように、コイル27はY方向に延びる仮想線である巻き軸Oを中心として導線が周回するように巻かれている。コイル27は、巻き軸Oが通過する巻き空間27cと、巻き空間27cの開放端であって巻き軸Oと直交する巻き端部27aと、巻き外側部とを有している。図2ないし図4では、コイル27の巻き外側部のうちの下向きの部分を巻き外側部27bとして示している。
 第2ヨーク22の底面部22aの下向きの外面22cに支持板28が固定されている。支持板28は非磁性の金属板であり、例えば、SUS304などの非磁性のステンレス鋼やアルミニウムーマグネシウム合金(Al-Mg合金)で形成される。図2に示すように、第1の実施の形態の支持板28は平板であり、板厚は50μm~150μm程度である。第2ヨーク22の下向きの外面22cと、支持板28とが、レーザー溶接や接着などで固定されている。固定強度を高くし、支持板28の取付け精度を高くするにはレーザー溶接が好ましい。
 図3と図4に示すように、コイル27は、下向きの巻き外側部27bが接着剤層29を介して支持板28の上面に接着されて固定されている。また、コイル27の巻き端部27aも、第1ヨーク21と第2ヨーク22のY方向に向く側面に接着剤層により固定されている。コイル27の巻き外側部27bを固定する接着剤層29および巻き端部27aを固定する接着剤層は、エポキシ系接着剤またはアクリル系接着剤であり、UV硬化性または熱硬化性の接着剤である。
 コイル27は、図2に示す上下の巻き外側部間の高さ寸法Hが常に所定値となるように、被覆導線が高精度に巻かれている。コイル27の巻き数の調整は、高さ寸法Hを変えることなくY方向の巻き長を変化させることで行われる。コイル27の高さ寸法Hを均一に形成し、さらに支持板28上の接着剤層29を形成する接着剤の量を均一化させることで、コイル27を支持板28の上に載せて接着しただけで、コイル27の高さ位置を均一化できる。その結果、組立後に調整作業を行うことなく、コイル27の巻き軸Oを、第1磁石24と第2磁石25との間隔δの中心に、ほぼ一致させることが可能である。
 図2と図3および図4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はプレス加工されて、可動部32aと基部32bと曲げ部32cを有するU字形状に形成されている。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の基部32bは、第1ヨーク21の上向きの外面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27の巻き空間27cの内部に挿入され、さらに第1磁石24と第2磁石25との間隔δ内に挿入されている。アーマチュア32の先部32dは、前記間隔δ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、第1ヨーク21の上向きの外面21bがフレーム5の下面の駆動機構取付け面5aに接合されて固定されている。図5と図6に示すように、第1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、第1ヨーク21のX方向の両端部が、フレーム5の駆動機構取付け面5aに接合されて、第1ヨーク21とフレーム5とがレーザースポット溶接で固定されている。第1ヨーク21とフレーム5とが固定されることにより、駆動機構30が、フレーム5の駆動機構取付け面5aを基準として固定される。
 図5に示すように、アーマチュア32の基部32bは、フレーム5の開口部5cの開口面積よりも小さい。したがって、第1ヨーク21の外面21bが、フレーム5の下面である駆動機構取付け面5aに固定されると、図6に示すように、前記外面21bに固定されているアーマチュア32の基部32bが、フレーム5の開口部5cの内部に入り込む。基部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なっており、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の基部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とがレーザースポット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6に示すように、フレーム5の外周に一体に形成された被挟持部6が、第1ケース3の開口端部3cと第2ケース4の開口端部4cとの間に挟まれて固定される。第1ケース3の開口端部3cは、被挟持部6の下面である下側接合接触面6aに突き当てられ、第2ケース4の開口端部4cは、被挟持部6の上面である上側接合接触面6bに突き当てられる。第1ケース3および第2ケース4と被挟持部6とがレーサースポット溶接で固定されて、図1に示す発音装置1が完成する。
 フレーム5は、その周囲全域に被挟持部6が一体に形成され、振動体取付け面5bと被挟持部6の上面である上側接合接触面6bとの間の段差部7が形成されている。そのため、図6に示すように、上側接合接触面6bと第2ケース4の開口端部4cとの接合部(i)と、振動体取付け面5bとが段差部7を介して不連続となる。前記段差部7の存在により、振動体取付け面5bにおいて振動支持シート12の外周縁部12aを接着する接着剤が、接合部(i)に付着するのを防止できるようになる。
 また、フレーム5の上面の振動体取付け面5bの外縁形状を、振動支持シート12の外縁形状に合わせることができ、振動支持シート12を振動体取付け面5bに正確に位置決めして接着固定しやすくなる。
 第1ケース3と第2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と振動支持シート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および振動支持シート12よりも上側であって第2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、第2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、第1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および振動支持シート12よりも下側であって第1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、第1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27d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27dが基板42に形成された小穴内を通過している。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は振動支持シート12の下面に重ねて接着されており、振動支持シート12の外周縁部12aがフレーム5の開口部5cの周辺の上面である振動体取付け面5bに接着して固定される。これにより、フレーム5に振動体10が取り付けられる。
 フレーム5には、最初に振動体10を構成する振動板11と振動支持シート12が取り付けられ、その後に駆動機構30がフレーム5に取り付けられる。または、逆に、フレーム5に先に駆動機構30を取付けてから、その後に振動板11と振動支持シート12をフレーム5に取付けてもよい。
 駆動機構30の組立作業は、まず磁界発生ユニット20を組み立てる。磁界発生ユニット20の組立作業は、第1ヨーク21の内面21aに第1磁石24を接合して、第2ヨーク22の底面部22aの上面に第2磁石25を接合し、第1ヨーク21と第2ヨーク22とをレーサースポット溶接などで固定する。
 次に、第2ヨーク22の下向きの外面22cに、支持板28を固定する。この固定作業をレーザー溶接で行うと、磁界発生ユニット20の組立作業と、支持板28の固定作業とを一連の溶接作業で行うことが可能になる。なお、第2ヨーク22と支持板28とを先に固定し、その後に、磁石24を有する第1ヨーク21と磁石25を有する第2ヨーク22とを接合して磁界発生ユニット20を組み立ててもよい。または、第1ヨーク21と第2ヨーク22を接合し、その後に第2ヨーク22と支持板28を固定し、最後に磁石24,25を組み込んでもよい。
 第2ヨーク22に固定された支持板28の上に向く表面に接着剤層29を塗布し、コイル27の下向きの巻き外側部27bを接着剤層29によって支持板28に固定する。同時に、コイル27の巻き端部27aを第1ヨーク21と第2ヨーク22のY方向に向く側面に接着剤層で固定する。接着剤層29はUV硬化性または熱硬化性である。
 コイル27の上下の巻き外側部間の高さ寸法Hを精度良く決めておき、接着剤層29を構成する接着剤の量を正確に管理しておけば、コイル27を支持板28の上に接着剤層29を介して設置するだけで、コイル27の巻き軸Oを、図6に示す上下の磁石24,25の間隔δの中心にほぼ一致させることが可能になる。
 アーマチュア32は、プレス加工され、可動部32aと基部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27の巻き軸Oが通過する巻き空間27cに挿入し、さらに第1磁石24と第2磁石25の間隔δ内に挿入する。そして、基部32bを、第1ヨーク21の上向きの外面21bに突き当ててレーザースポット溶接などで固定する。
 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が組み込まれた駆動機構30を、フレーム5の駆動機構取付け面5aに固定する。この作業では、第1ヨーク21の外面21bをフレーム5の駆動機構取付け面5aに突き当て、レーザー溶接などで固定する。さらに、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。これにより、駆動機構30の組立が完了する。
 その後、第1ケース3の開口端部3cと第2ケース4の開口端部4cとの間に、フレーム5の周縁の被挟持部6を挟むようにし、第1ケース3とフレーム5と第2ケース4をレーザースポット溶接や接着で固定する。
 図3に示すように、コイル27の導線の端末部27dは第1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27に与えられると、コイル27で誘導された磁界と、第1磁石24の着磁面24aと第2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方向への振動力が与えられる。この振動は伝達体33を介して振動板11に伝達される。振動支持シート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、第2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。
  前記発音装置1の特徴は以下の通りである。
 磁界発生ユニット20の第2ヨーク22の外面22cに支持板28を固定し、コイル27を支持板28に固定しているため、コイル27の構造として、被覆導線を巻いただけのものであって、樹脂内に埋設させたようなものでなくても、コイル27を強固に固定することができる 。すなわち、被覆導線を巻いただけのコイル27は、巻き端部27aに被覆導線の凹凸部が現れるため、例えば、巻き端面27aを第1ヨーク21と第2ヨーク22に接着しただけの構造では、コイル27の固定強度が低くなる。しかし、巻き端面27aと各ヨーク21,22との接着に加え、コイル27の巻き外側部27bを支持板28に接着することにより、コイル27の固定強度をきわめて高くできる。
 支持板28は、板厚をさほど大きくする必要がないため、駆動機構30の上下方向(Z方向)の寸法が大きくなることがない。また、支持板28が非磁性材料で形成されているため、支持板28の存在によって、磁石24,25の磁界とコイル27で誘導される磁界との間で干渉が生じるという問題も生じない。
 駆動機構30では、コイル27とアーマチュア32が、共にヨーク21,22を基準として固定されているため、ヨーク21,22の寸法を高精度に決めておけば、コイル27とアーマチュア32の相対位置を高精度に決めることができる。また、第1ヨーク21の外面21bにアーマチュア32の基部32bが固定され、第1ヨーク21の外面21bが、フレーム5の駆動機構取付け面5aに固定されているため、アーマチュア32は、駆動機構取付け面5aを基準として組み込まれることになり、磁界発生ユニット20とアーマチュア32との相対位置を高精度に決めることができる。
 また、前記組立方法では、コイル27を支持板28に接着するだけで、磁界発生ユニット20とコイル27との相対位置を高精度に決めることができる。また、磁界発生ユニット20の第2ヨーク22に支持板28を固定した状態で、コイル27とアーマチュア32を組み込むだけで、駆動機構30を構成できる。また駆動機構30は部分組立体として扱うことができ、この駆動機構30をフレーム5に固定し、さらに振動体10をフレーム5に組み込むだけで、発音装置1の組立作業を完了させることができる。
 図7に本発明の第2の実施の形態の発音装置101に使用される駆動機構130が分解斜視図で示されている。
 この駆動機構130では、支持板128が、コイル接着部128aとヨーク固定部128bに区分されている。ヨーク固定部128bのX方向の両側部に、上向きに折り曲げられた一対の固定片128c,128cが一体に形成されている。支持板128は、ヨーク固定部128bが、第2ヨーク22の下向きの外面22cに設置され、それぞれの固定片128cが、第2ヨーク22のX方向に向く両外面22dに設置され、ヨーク固定部128bとそれぞれの固定片128cが、第2ヨーク22にレーザー溶接で固定される。
 この駆動機構130では、支持板120と第2ヨーク22との強度をさらに高めることができる。
 なお、実施の形態では、磁界発生ユニット20が、第1ヨーク21とU字形状に曲げられた第2ヨーク22とで構成されているが、磁界発生ユニットが、平板状の上ヨークおよび平板状の下ヨークと、上ヨークと下ヨークのそれぞれに接合される一対の側部ヨークによって構成されていてもよい。
1 発音装置
2 ケース
3 第1ケース
3c 開口端部
4 第2ケース
4c 開口端部
4d 発音口
5 フレーム
5a 駆動機構取付け面
5b 振動体取付け面
6 被挟持部
10 振動体
11 振動板
11b 自由端
11c 支点側端部
12 振動支持シート
21 第1ヨーク
21b 外面
22 第2ヨーク
22c 外面
24 第1磁石
25 第2磁石
27 コイル
27a 巻き端部
27b 巻き外側部
32 アーマチュア
32a 可動部
32b 基部
33 伝達体

Claims (11)

  1.  ケース内に、フレームと、前記フレームに支持された振動体と、前記振動体を駆動する駆動機構と、が設けられている発音装置において、
     前記駆動機構は、磁性材料で形成されたヨークと、前記ヨークに支持された磁石と、コイルと、前記コイルの内部を通過し且つ前記磁石に対向するアーマチュアと、前記アーマチュアの振動を前記振動体に伝達する伝達体と、を有しており、
     前記ヨークに、前記アーマチュアとは別体の支持板が固定されており、前記コイルが、前記支持板に固定さ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磁性材料の板材で形成され、前記支持板は非磁性材料で形成されている請求項1記載の発音装置。
  3.  第1ヨークと第2ヨークとが組み合わされて前記ヨークが構成され、前記第1ヨークと前記第2ヨークのそれぞれの内面に前記磁石が固定されており、
     前記第1ヨークの外面が、前記フレームにおける振動体取り付け面とは逆側の駆動機構取り付け面に固定され、前記第2ヨークの外面に前記支持板が固定されている請求項1または2記載の発音装置。
  4.  前記コイルは、巻き外側部と巻き端部とを有しており、前記巻き外側部が前記支持板に固定されている請求項3記載の発音装置。
  5.  前記コイルの前記巻き端部と前記ヨークとが固定されている請求項4記載の発音装置。
  6.  前記アーマチュアの基部が、前記第1ヨークの前記外面に固定されている請求項3ないし5のいずれかに記載の発音装置。
  7.  前記ケースは、第1ケースと第2ケースとが組み合わされて構成されており、前記フレームが、前記第1ケースと前記第2ケースに挟まれて固定されている請求項1ないし6のいずれかに記載の発音装置。
  8.  ケース内に、フレームと、前記フレームに支持された振動体と、前記振動体を駆動する駆動機構と、が設けられている発音装置の製造方法において、
     前記駆動機構の組立工程として、
    (1)磁性材料で形成されたヨークの内面に磁石を支持させる工程と、
    (2)前記(1)の工程の前後いずれかで、前記ヨークの外面に支持板を固定する工程と、
    (3)前記支持板にコイルを固定し、前記ヨークと前記コイルとを並べて配置する工程と、
    (4)アーマチュアを、前記コイルの内部に通過させ且つ前記磁石に対向させて、前記アーマチュアの基部を、前記ヨークの外面に固定する工程と、
    (5)前記ヨークを前記フレームに固定する工程と、
    (6)前記アーマチュアと前記振動体とを伝達体で連結する工程と、
     を有することを特徴とする発音装置の製造方法。
  9.  第1ヨークと第2ヨークとを組み合わせて前記ヨークを構成し、
     前記(1)の工程で、前記第1ヨークと前記第2ヨークのそれぞれの内面に前記磁石を固定し、
     前記(2)の工程で、前記第2ヨークの外面に前記支持板を固定し、
     前記(4)の工程で、前記第1ヨークの外面に、前記アーマチュアの基部を固定し、
     前記(5)の工程で、前記第1ヨークの外面を、前記フレームに固定する
    請求項8記載の発音装置の製造方法。
  10.  前記(5)の工程で、前記第1ヨークの前記外面を、前記フレームにおける振動体取り付け面とは逆側の駆動機構取り付け面に固定する請求項9記載の発音装置の製造方法。
  11.  第1ケースと第2ケースを組み合わせて前記ケースを構成し、
     前記(6)の工程の後で、前記フレームを前記第1ケースと前記第2ケースとの間に挟んで固定する請求項8ないし10のいずれかに記載の発音装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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