(57)【要約】      （修正有）【課題】アーマチュアの振動特性を維持しつつ、アーマチュアの固定部の剛性を向上させ、これによって、アーマチュア全体の耐衝撃性を高めることができる発音装置を提供する。【解決手段】振動板２１と、磁性材料で形成されたアーマチュア４０と、アーマチュアの可動部４１に対向する磁石３４、３５と、磁石を支持するヨーク３０（上部ヨーク３１、下部ヨーク３２）と、コイル３７と、アーマチュアの振動を振動板に伝達する伝達体５０とを備える。アーマチュアは、固定部４２と、可動部４１とが連結部４３を介して折り返されて形成され、アーマチュアにおいては、固定部が固定されるとともに、可動部において振動が発生し、固定部にリブ４４が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、
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、
前記磁石を支持するヨークと、
コイルと、
前記アーマチュアの振動を前記振動板に伝達する伝達体とを備え、
前記アーマチュアは、固定部と、可動部とが連結部を介して折り返されて形成され、
前記アーマチュアにおいては、前記固定部が固定されるとともに、前記可動部において振動が発生し、
前記固定部にリブが形成されていることを特徴とする発音装置。
【請求項２】
前記アーマチュアは金属板材からなり、
前記リブは、前記固定部の一部を板厚方向に突出させて形成されている請求項１に記載の発音装置。
【請求項３】
前記固定部と前記振動板とは互いに対向して配置され、
前記振動板は、前記リブを内部に収容可能とするように突出した膨出部を備える請求項１又は請求項２に記載の発音装置。
【請求項４】
前記リブは、前記固定部が前記連結部から延びる方向に沿って形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の電気音響トランスジューサは、一対の永久磁石と、コイルと、リードアマチュアとを有して構成されている。この電気音響トランスジューサにおいて、リードアマチュアは、その中央部がコイルに設けられたトンネルを貫通するとともに、先端部の少なくとも一部が一対の永久磁石間において振動可能となるように取り付けられている。さらに、この電気音響トランスジューサにおいては、リードアマチュアの中央部の両面に成型体が設けられ、又は、コイルと磁石との間、もしくは、コイルのトンネルの磁石側の端部にリードアマチュアの偏りを限定する制限体が設けられている。これにより、落下などの衝撃があっても、リードアマチュアに大きな偏りが生じることを抑えることができるため、コイルのトンネル内や、一対の永久磁石間において、リードアマチュア、磁石、又は、コイルが破損してしまうことを防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平８−５０２６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の電気音響トランスジューサにおいては、衝撃が加わったときに、コイル内や一対の磁石間におけるリードアマチュアの大きな偏りを抑えることはできるものの、衝撃による外力はリードアマチュアの固定部分に伝達され、この固定部分を破損させてしまうおそれがある。また、成型体や制限体を設けることによって、リードアマチュアの振動特性、例えば共振周波数が変化してしまい、これによって、発音装置としての出力として所望の周波数特性が得られなくなるおそれがある。
【０００５】
そこで本発明は、アーマチュアの振動特性を維持しつつ、アーマチュアの固定部の剛性を向上させ、これによって、アーマチュア全体の耐衝撃性を高めることができる発音装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の発音装置は、振動板と、磁性材料で形成されたアーマチュアと、アーマチュアに対向する磁石と、磁石を支持するヨークと、コイルと、アーマチュアの振動を振動板に伝達する伝達体とを備え、アーマチュアは、固定部と、可動部とが連結部を介して折り返されて形成され、アーマチュアにおいては、固定部が固定されるとともに、可動部において振動が発生し、固定部にリブが形成されていることを特徴としている。
これにより、アーマチュアの振動特性を維持しつつ、アーマチュアの固定部の剛性を向上させることができるため、アーマチュア全体の耐衝撃性を高めることが可能となる。
【０００７】
本発明の発音装置において、アーマチュアは金属板材からなり、リブは、固定部の一部を板厚方向に突出させて形成されていることが好ましい。
これにより、アーマチュアの可動部、固定部、及び、リブを精度良く、かつ、容易に製造することができる。
【０００８】
本発明の発音装置において、固定部と振動板とは互いに対向して配置され、振動板は、上記リブを内部に収容可能とするように突出した膨出部を備えることが好ましい。
これにより、リブが振動板の動きに干渉されにくくなるため、振動板とアーマチュアとを互いに近接して配置することが可能となり、これによって発音装置全体として小型化することができる。
【０００９】
本発明の発音装置において、リブは、固定部が連結部から延びる方向に沿って形成されていることが好ましい。
これにより、所定の振動特性を有するアーマチュアの構成において、固定部の剛性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、アーマチュアの振動特性を維持しつつ、アーマチュアの固定部の剛性を向上させ、これによって、アーマチュア全体の耐衝撃性を高めることができる発音装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る発音装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す発音装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示す発音装置の断面図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に対応する位置の断面図である。
【図４】図２に示す、アーマチュア、伝達体、及び、振動板の位置関係を示す正面図である。
【図５】（ａ）は比較例１のアーマチュアの構成を示す斜視図、（ｂ）は比較例１における変位分布を示す側面図、（ｃ）は比較例１の変位分布を固定部側から見た平面図、（ｄ）は比較例１における応力分布を示す側面図、（ｅ）は比較例１の応力分布を固定部側から見た平面図である。
【図６】（ａ）は実施例１のアーマチュアの構成を示す斜視図、（ｂ）は実施例１における変位分布を示す側面図、（ｃ）は実施例１の変位分布を固定部側から見た平面図、（ｄ）は実施例１における応力分布を示す側面図、（ｅ）は実施例１の応力分布を固定部側から見た平面図である。
【図７】（ａ）は実施例２のアーマチュアの構成を示す斜視図、（ｂ）は実施例２における変位分布を示す側面図、（ｃ）は実施例２の変位分布を固定部側から見た平面図、（ｄ）は実施例２における応力分布を示す側面図、（ｅ）は実施例２の応力分布を固定部側から見た平面図である。
【図８】（ａ）は実施例３のアーマチュアの構成を示す斜視図、（ｂ）は実施例３における変位分布を示す側面図、（ｃ）は実施例３の変位分布を固定部側から見た平面図、（ｄ）は実施例３における応力分布を示す側面図、（ｅ）は実施例３の応力分布を固定部側から見た平面図である。
【図９】（ａ）は実施例４のアーマチュアの構成を示す斜視図、（ｂ）は実施例４における変位分布を示す側面図、（ｃ）は実施例４の変位分布を固定部側から見た平面図、（ｄ）は実施例４における応力分布を示す側面図、（ｅ）は実施例４の応力分布を固定部側から見た平面図である。
【図１０】（ａ）は比較例２のアーマチュアの構成を示す斜視図、（ｂ）は比較例２における変位分布を示す側面図、（ｃ）は比較例２の変位分布を固定部側から見た平面図、（ｄ）は比較例２における応力分布を示す側面図、（ｅ）は比較例２の応力分布を固定部側から見た平面図である。
【図１１】（ａ）は比較例３のアーマチュアの構成を示す斜視図、（ｂ）は比較例３における変位分布を示す側面図、（ｃ）は比較例３の変位分布を固定部側から見た平面図、（ｄ）は比較例３における応力分布を示す側面図、（ｅ）は比較例３の応力分布を固定部側から見た平面図である。
【図１２】（ａ）は比較例４のアーマチュアの構成を示す斜視図、（ｂ）は比較例４における変位分布を示す側面図、（ｃ）は比較例４の変位分布を固定部側から見た平面図、（ｄ）は比較例４における応力分布を示す側面図、（ｅ）は比較例４の応力分布を固定部側から見た平面図である。
【図１３】比較例１と比較例３における共振周波数を示すグラフであって、（ａ）は１次モード、（ｂ）は２次モード、（ｃ）は３次モードをそれぞれ示すグラフである。
【図１４】比較例１、実施例１〜４、及び、比較例４における共振周波数を示すグラフであって、（ａ）は１次モード、（ｂ）は２次モード、（ｃ）は３次モードをそれぞれ示すグラフである。
【図１５】比較例１と比較例３におけるシミュレーション結果を示すグラフであって、（ａ）は最大変位、（ｂ）は最大応力、（ｃ）はバネ定数をそれぞれ示すグラフである。
【図１６】比較例１、実施例１〜４、及び、比較例４におけるシミュレーション結果を示すグラフであって、（ａ）は最大変位、（ｂ）は最大応力、（ｃ）はバネ定数をそれぞれ示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る発音装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。図１は本実施形態に係る発音装置１１の構成を示す斜視図、図２は発音装置１１の分解斜視図である。図３は発音装置１１の断面図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に対応する位置の断面図である。図４は、アーマチュア４０、伝達体５０、及び、振動板２１の位置関係を示す正面図である。
【００１３】
以下の説明においては、図１〜図４における上下方向（高さ方向）をＺ方向、前後方向をＹ方向、左右方向をＸ方向とそれぞれ称する。さらに、Ｙ方向については、図２に示すアーマチュア４０を例に挙げると、先端面４１ｂ側を前側、曲げ部４３側を後側と称する。なお、それぞれの方向は本発明の発音装置の姿勢に応じて任意に定めることができる。また、上下方向に沿って上側から下側を見たときの状態を平面視と呼ぶ場合がある。
【００１４】
図１に示すように、発音装置１１はケース１２を有しており、ケース１２は下ケース１３と上ケース１４とから構成されている。下ケース１３と上ケース１４は、非磁性又は磁性の金属板を使用してプレス加工で形成されている。または、樹脂材料、非磁性材料、又は、磁性を有する金属材料を使用し、ダイキャスト法で形成することもできる。
【００１５】
図２に示すように、下ケース１３は、底部１３ａと、４つの側面を囲む側壁部１３ｂと、側壁部１３ｂの上端の開口端部１３ｃとを有している。上ケース１４は、天井部１４ａと、４つの側面を囲む側壁部１４ｂと、側壁部１４ｂの下端の開口端部１４ｃを有している。下ケース１３の内部空間は、上ケース１４の内部空間よりも上下に広く、上ケース１４は下ケース１３の蓋体として機能する。下ケース１３の開口端部１３ｃと上ケース１４の開口端部１４ｃは、平面視における形状が互いに対応する略矩形状をなしている。
【００１６】
下ケース１３と上ケース１４は、それぞれの開口端部１３ｃ、１４ｃの平面視における位置が互いに一致するように配置され、レーザー溶接によって開口端部１３ｃ、１４ｃを互いに溶接することによって固定される。ここで、下ケース１３において、Ｘ方向において互いに対向する２つの側壁部１３ｂの開口端部１３ｃには、下側に凹んだ第１凹部１３ｆがそれぞれ設けられている。また、上ケース１４においても、Ｘ方向において互いに対向する２つの側壁部１４ｂの開口端部１４ｃには、上側に凹んだ第２凹部１４ｆがそれぞれ設けられている。
【００１７】
下ケース１３の第１凹部１３ｆと上ケース１４の第２凹部１４ｆは、下ケース１３と上ケース１４を互いに固定したときに、Ｙ方向において互いに対応する位置に設けられている。この位置は、ケース１２内に収容される上部ヨーク３１の位置に対応している。このため、上述のように下ケース１３と上ケース１４を互いに固定したときに、上部ヨーク３１のＸ方向の両端部３１ｃが、下ケース１３の第１凹部１３ｆと上ケース１４の第２凹部１４ｆに囲まれる空間内にそれぞれ嵌合される。このとき、図３に示すように、下ケース１３の第１凹部１３ｆに上部ヨーク３１の下面３１ａが当接し、上ケース１４の第２凹部１４ｆに上部ヨーク３１の上面である接合面３１ｂが当接する。また、上部ヨーク３１のＸ方向における幅は、下ケース１３及び上ケース１４のＸ方向における幅と同一とされているため、上部ヨーク３１を下ケース１３の第１凹部１３ｆと上ケース１４の第２凹部１４ｆとの間に嵌合させたときに、上部ヨーク３１のＸ方向の両端面は、下ケース１３の側壁部１３ｂと上ケース１４の側壁部１４ｂと同一面を形成する（図１、図３参照）。
【００１８】
このように、上部ヨーク３１を挟んで下ケース１３と上ケース１４を互いに固定することによって、下ケース１３内に収容された構成部材と、上ケース１４内に収容された構成部材とが所定の関係で位置決めされる。さらに、上部ヨーク３１を含む構造体１１Ａ（図２）、すなわち、上部ヨーク３１、並びに、上部ヨーク３１に対して固定関係にある下部ヨーク３２、上部磁石３４、下部磁石３５、コイル３７、端末部３８、及び、アーマチュア４０が所定位置に配置される。
【００１９】
振動板２１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３つのリブ２１ｄａ、２１ｄｂ、２１ｄｃがプレス成形されている。
可撓性シート２２は振動板２１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。可撓性シート２２は、振動板２１を重ねて密着させて接着することによって一体化することができる。
【００２０】
振動板２１は可撓性シート２２の下面に接着されて固定され、可撓性シート２２の外周縁部２２ａが、接着フィルム（不図示）によって上ケース１４の内面（不図示）に接着固定される。その結果、振動板２１は、可撓性シート２２を介して上ケース１４に振動動作自在に支持される。振動板２１は、可撓性シート２２の撓みと弾性によって、支点側端部２１ｃを支点として、自由端２１ｂがＺ方向へ変位するように振動可能である。
【００２１】
図２に示すように、発音装置１１は構造体１１Ａを備え、この構造体１１Ａは下ケース１３内に導入され、底部１３ａ上に配置される。構造体１１Ａは、一対の磁石３４、３５と、これらの磁石３４、３５を支持するヨーク３０と、コイル３７と、端末部３８と、アーマチュア４０とを備える。
【００２２】
図２に示すように、ヨーク３０は、上部ヨーク３１と下部ヨーク３２とを有している。上部ヨーク３１と下部ヨーク３２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。
【００２３】
図３に示すように、下部ヨーク３２は上が開いたＵ字形状に曲げられており、底面部３２ａと、そのＸ方向の両側で上向きに折り曲げられた一対の側面部３２ｂとを備える。側面部３２ｂの上端部は、平板形状の上部ヨーク３１の下面３１ａに接合され、レーザースポット溶接などで、上部ヨーク３１と下部ヨーク３２とが互いに固定される。上部ヨーク３１と下部ヨーク３２とが固定されると、下部ヨーク３２の底面部３２ａの内面と、上部ヨーク３１の下面３１ａとが平行に対向する。上部ヨーク３１の幅寸法は、Ｘ方向の両端部３１ｃが、下部ヨーク３２の側面部３２ｂの両側の外面よりも両側へ突出するように形成されている。ヨーク３０においては、上部ヨーク３１と下部ヨーク３２とで囲まれる収容空間３０ｃが形成される。
【００２４】
図３に示すように、ヨーク３０では、上部ヨーク３１の下面３１ａに上部磁石３４が固定され、下部ヨーク３２の底面部３２ａの内面３２ｃに下部磁石３５が固定されている。これにより、ヨーク３０の収容空間３０ｃ内に一対の磁石３４、３５が収容される。また、Ｚ方向において、上部磁石３４の下面３４ａと下部磁石３５の上面３５ａとの間にはギャップｇが形成されている。上部磁石３４と下部磁石３５は、上部磁石３４の下面３４ａと下部磁石３５の上面３５ａとが互いに逆の極性となるように、それぞれ着磁されている。
【００２５】
図２に示すように、Ｙ方向においてヨーク３０と並ぶ位置にコイル３７が設けられている。コイル３７は、Ｙ方向に延びる巻き軸（不図示）を中心として導線が周回するように巻かれた空芯コイルである。尚、非磁性材料の樹脂材料で形成したボビンに導線を巻き回してコイルを形成しても良い。前側に向く端面が、ヨーク３０のＹ方向に向く背面に接着剤などで固定される。ヨーク３０とコイル３７は、コイル３７の巻き中心線が、上記ギャップｇ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。
【００２６】
コイル３７は巻き中心線が含まれる空間（不図示）を備えた空芯コイルであり、この空間には、アーマチュア４０の可動部４１が挿入される。よって、コイル３７の導線はアーマチュア４０の可動部４１の周囲を周回するように巻かれる。また、コイル３７の巻き軸は、上記収容空間３０ｃのＺ方向の中心に略一致する。
また、図２に示すように、コイル３７の導線の端末部３８は、コイル３７から後方へ延出している。
【００２７】
図２に示すように、発音装置１１にはアーマチュア４０が設けられている。アーマチュア４０は、金属や合金などの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４０は、プレスによる曲げ加工によって、図２に示すように、平坦状に延びる可動部４１と固定部４２とが、連結部としての曲げ部４３を介して折り返されて形成されている。また、このプレス加工によって、固定部４２にはリブ４４が形成されている。可動部４１と固定部４２は、Ｚ方向に間隔を空けて互いに平行に対向している。アーマチュア４０の可動部４１のＹ方向に向く先部４１ａはＸ方向の幅寸法が可動部４１よりも小さくなっている。
【００２８】
図３に示すように、アーマチュア４０の固定部４２は、ヨーク３０の上部ヨーク３１の上向きの外面である接合面３１ｂに固定されている。また、アーマチュア４０の可動部４１は、コイル３７内の空間の内部に挿入され、さらに、ヨーク３０の収容空間３０ｃに挿入された、上部磁石３４と下部磁石３５との間のギャップｇ内に挿入されている。そして、アーマチュア４０の先部４１ａは、前記ギャップｇ内からＹ方向の前方に延出している。
【００２９】
図４に示すように、アーマチュア４０の先部４１ａは、伝達体５０を介して、振動板２１の自由端２１ｂと連結されている。伝達体５０は金属又は合成樹脂で形成された部材である。伝達体５０の上端部５１は振動板２１に形成された取り付け穴２１ｅに挿入され、さらに、取り付け穴２１ｅのＺ方向上方において、可撓性シート２２に設けた孔部２２ｅに挿入されている。振動板２１及び可撓性シート２２と伝達体５０とは、接着剤で互いに固定されている。
【００３０】
伝達体５０の下端部５２は、アーマチュア４０の先部４１ａの先端面４１ｂに対して、レーザー溶接、接着、又は、半田付けによって固定されている。
【００３１】
固定部４２に設けられたリブ４４は、アーマチュア４０を形成するプレス加工において、固定部４２におけるＸ方向の一部、すなわち中央部に設けられている。リブ４４は、固定部４２を、板厚方向であって上側へ突出させるようにプレスして形成されている。このリブ４４は、Ｙ方向、すなわち、固定部４２が曲げ部４３から延びる方向に沿って延びるように設けられている。アーマチュア４０の形成と同時にリブ４４もプレス加工で形成できるため、製造工程を増やすことなく容易に形成することができる。
【００３２】
上述の振動板２１の３つのリブ２１ｄａ、２１ｄｂ、２１ｄｃのうち、Ｘ方向中央のリブ２１ｄｂは、発音装置１１を組み上げたときに、固定部４２のリブ４４の上方に位置する。このリブ２１ｄｂは、膨出部として、内部にリブ４４を収容可能とするように、上側へ突出している。
【００３３】
ここで、リブ４４は、Ｙ方向に延びるように設けたが、その長さや、Ｘ方向における幅は、固定部４２の剛性や、アーマチュア４０としての振動特性などに応じて任意に設定することができる。また、本実施形態では１本の突出部として設けたが、Ｙ方向に沿った複数本のリブを設けても良い。さらにまた、本実施形態においては、Ｙ方向直交断面において、リブ４４の上面を湾曲形状としていたが、これ以外の形状としてもよい。
【００３４】
図２に示すように、下ケース１３の後側の側壁部１３ｂの上部には、コイル３７の一対の端末部３８に対応する位置に、２つの配線穴１３ｅが設けられている。下ケース１３内に構造体１１Ａが配置されると、２つの端末部３８が側壁部１３ｂの２つの配線穴１３ｅから外部へそれぞれ延出され、外部の基板等に電気的に接続される。
【００３５】
振動板２１と可撓性シート２２が内部に配置された上ケース１４と、ヨーク３０、一対の磁石３４、３５、アーマチュア４０、伝達体５０、及び、コイル３７が内部に配置された下ケース１３とが互いに固定されると、振動板２１と可撓性シート２２とによって、ケース１２の内部の空間が上下に区分される。振動板２１及び可撓性シート２２よりも上側であって上ケース１４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１４の前側の側壁部１４ｂに形成された発音口１４ｄから外部空間に通じている。
【００３６】
発音装置１１の組立作業は以下の通りである。
上ケース１４側においては、振動板２１を可撓性シート２２の下面に重ねて接合し、可撓性シート２２の外周縁部２２ａを上ケース１４の内面１４ｅの所定位置に配置し接着フィルムによって接着固定する。
【００３７】
下ケース１３側においては、まず、図２又は図３に示すように、上部ヨーク３１の下面３１ａに上部磁石３４を接合し、下部ヨーク３２の底面部３２ａの内面３２ｃ（上面）に下部磁石３５を接合し、上部ヨーク３１と下部ヨーク３２とをレーザースポット溶接などで固定する。さらに、ヨーク３０の背面とコイル３７とが接着等によって互いに固定される。
【００３８】
一方、アーマチュア４０は、プレス加工で形成され、可動部４１と固定部４２とがＺ方向で平行に、又は、ほぼ平行に対向できるように曲げ部４３が加工される。そして、可動部４１をコイル３７内の空間、及び、ヨーク３０の収容空間３０ｃに挿入した後に、固定部４２を、上部ヨーク３１の上面である接合面３１ｂ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。以上の工程により構造体１１Ａが完成する。さらに、アーマチュア４０の先部４１ａの先端面４１ｂに対して、レーザー溶接、接着、又は、半田付けによって、伝達体５０の下端部５２が固定される。
【００３９】
完成した構造体１１Ａは、下ケース１３内に収容される。この収容工程は、上部ヨーク３１のＸ方向の両端部３１ｃを下ケース１３の２つの第１凹部１３ｆにそれぞれ嵌合して行われ、これによって、下ケース１３に対して構造体１１Ａが位置決めされる。ここで、コイル３７の背面から延出された２つの端末部３８は、下ケース１３の側壁部１３ｂの２つの配線穴１３ｅから外部へそれぞれ延出される。
【００４０】
次に、上述のように各部品が組み込まれた、上ケース１４と下ケース１３とを、それぞれの開口端部１３ｃ、１４ｃが平面視において互いに一致するように固定させる。このとき、上部ヨーク３１のＸ方向の両端部３１ｃが上ケース１４の第２凹部１４ｆに嵌合されるため、下ケース１３と上ケース１４との位置決めを容易に行うことができる。上ケース１４、下ケース１３、及び上部ヨーク３１の固定は、レーザースポット溶接や接着で行う。これにより、アーマチュア４０のリブ４４は、振動板２１の中央のリブ２１ｄｂの下側の凹部内に収容される。
【００４１】
この固定工程においては、伝達体５０の上端部５１が振動板２１に形成された取り付け穴２１ｅに挿入されて、さらに、取り付け穴２１ｅの上方に位置する可撓性シート２２に設けた孔部２２ｅに挿入される。振動板２１及び可撓性シート２２と伝達体５０とは接着剤又は半田付けで固定される。なお、振動板２１に形成された取り付け穴２１ｅと可撓性シート２２に設けた孔部２２ｅを、伝達体５０との間で隙間を形成できるように大きくしておくことで、下ケース１３と上ケース１４を結合させるときに、Ｙ方向への相対位置調整を行うことなく、伝達体５０を取付けることができる。
【００４２】
次に、発音装置１１の動作を説明する。
発音装置１１においては、ボイス電流がコイル３７に与えられると、アーマチュア４０に磁界が誘導される。アーマチュア４０に誘導される磁界と、上部磁石３４と下部磁石３５とのギャップｇ内に生成される磁界とで、アーマチュア４０の可動部４１にＺ方向の振動が発生する。この振動は伝達体５０を介して振動板２１に伝達される。これにより、可撓性シート２２で支持されている振動板２１は、支点側端部２１ｃを支点として自由端２１ｂがＺ方向へ振れて振動する。振動板２１の振動により、上ケース１４の内部の発音空間に音圧が生成され、この音圧が発音口１４ｄから外部へ出力される。
【００４３】
発音装置１１は、アーマチュア４０がＵ字形状であり、固定部４２がＹ方向に長いため、固定部４２のうちの上部ヨーク３１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。
【００４４】
また、アーマチュア４０の固定部４２にリブ４４を形成したことにより、振動する可動部４１の共振周波数に影響を及ぼさずに、アーマチュア４０全体としての剛性を向上でき、耐衝撃性を向上させることができる。
【００４５】
アーマチュア４０としてプレス加工が容易な金属板材を用いることにより、可動部４１、固定部４２に加えて、リブ４４を簡単に精度良く形成することができる。
【００４６】
振動板２１に設けたリブ２１ｄｂと、アーマチュア４０のリブ４４とは、互いに対応するように上に突出した形状を有し、かつ、Ｘ−Ｙ方向において互いに対応した位置に配置されている。よって、振動板２１が振動してもリブ４４に干渉されにくくなる。さらに、リブ２１ｄｂ内にアーマチュア４０のリブ４４が収容される構成により、振動板２１とアーマチュア４０とを互いに近接して配置できることから、発音装置１１全体として小型化することが可能となる。
【００４７】
＜実施例＞
以下、実施例と比較例について説明する。
図５〜図１２のそれぞれにおいて、（ａ）はシミュレーションの対象となるアーマチュアの実施例又は比較例の構成を示す斜視図である。図５〜１２の（ｂ）〜（ｅ）は、（ａ）に示す構成によるシミュレーション結果であって、（ｂ）は変位分布を示す側面図、（ｃ）は変位分布を固定部側から見た平面図、（ｄ）は応力分布を示す側面図、（ｅ）は応力分布を固定部側から見た平面図である。図５〜１２の（ｂ）〜（ｅ）に示すように、より色の濃い領域において、大きな変位、又は、大きな応力が生じている。このシミュレーションでは、図５〜図１２の（ｂ）、（ｄ）に示す、固定部４２の領域Ａ１を拘束した状態で、可動部４１上の点Ｐ１に荷重をかけて振動させた。
【００４８】
図１３と図１４は、各アーマチュアにおける、１次モード（図１３・図１４各図の（ａ））、２次モード（各図の（ｂ））、及び、３次モード（各図の（ｃ））の共振周波数（単位Ｈｚ）を示すグラフである。図１３においては比較例１と比較例３の共振周波数を示し、図１４においては比較例１、実施例１〜４、及び比較例４の共振周波数を示している。
【００４９】
図１５と図１６は、最大変位（図１５・図１６各図の（ａ））、最大応力（各図の（ｂ））、及び、バネ定数（各図の（ｃ））を示すグラフである。図１５においては比較例１と比較例３の数値を示し、図１６においては比較例１、実施例１〜４、及び比較例４の数値を示している。最大変位（各図の（ａ））と最大応力（各図の（ｂ））においては、比較例１の値が１００％となるように規格化（無次元量化）した数値（単位％）を示している。バネ定数は、算出された、最大変位と最大応力に基づいて計算した値である。
【００５０】
実施例１〜４及び比較例１〜４のシミュレーション条件は以下の通りである。
実施例１〜４及び比較例１〜４において、可動部４１、固定部４２、及び、曲げ部４３の平面視における外形形状は同一であり、材質も同一である。また、リブを設けていない領域の厚みも同一である。
【００５１】
（個別形状、シミュレーション結果１）
次に、実施例１〜４及び比較例１〜４のリブ形状及びシミュレーション結果（図５〜図１２）について説明する。
（比較例１）
図５（ａ）に示すように、比較例１では固定部４２にリブを設けない平坦な構成とした。
図５（ｂ）〜（ｅ）に示すように、固定部４２の曲げ部４３側に大きな変位及び大きな応力が生じており、このことから、比較例１の構成の固定部４２では変位が大きく、かつ、大きな変位に対する剛性が十分ではないことが分かる。
【００５２】
ここで、後述する各実施例および各比較例の最大変位の比較においては、比較例１の最大変位が１００％となるように規格化した数値を用いている。同様に、後述する各実施例および各比較例の最大応力の比較においても、比較例１の最大応力が１００％となるように規格化した数値を用いている。
【００５３】
（実施例１）
図６（ａ）に示すように、固定部４２の平面視略中央において、所定の幅と厚み（突出量、以下同じ）で、Ｙ方向の長さＬのリブ４４を形成した。
【００５４】
図６（ｂ）〜（ｅ）に示すように、固定部４２の曲げ部４３側に変位と応力が生じており、最大応力（図１６（ｂ）参照）は比較例１と同等であるものの、最大変位（図１６（ａ）参照）は８４％であって比較例１よりも低く抑えられている。したがって、リブ４４を設けることによって固定部４２の剛性が向上していることが分かる。
【００５５】
（実施例２）
図７（ａ）に示すように、固定部４２において、幅、厚み、長さが共に実施例１と同じリブ４４をＸ方向に間隔を開けて２つ設けた。
【００５６】
図７（ｂ）〜（ｅ）に示すように、固定部４２の曲げ部４３側に生じる最大変位と最大応力は実施例１とほぼ同等であることが分かる（図１６（ａ）、（ｂ）参照）。
【００５７】
（実施例３）
図８（ａ）に示すように、固定部４２の平面視略中央において、幅、厚みが共に実施例１と同じで、長さが実施例１よりも長い（１．７Ｌ）リブ４４を形成した。
図８（ｂ）〜（ｅ）に示すように、固定部４２の曲げ部４３側に生じる変位と応力は実施例１よりも抑えられており、最大変位７０％、最大応力９５％は実施例１よりも小さな値になっている（図１６（ａ）、（ｂ）参照）。したがって、リブ４４の長さを延ばすことによって固定部４２の剛性が向上することが分かる。
【００５８】
（実施例４）
図９（ａ）に示すように、固定部４２の平面視略中央において、幅、厚みが共に実施例１と同じで、長さが実施例３よりも更に長い（２Ｌ）リブ４４を形成した。
【００５９】
図９（ｂ）〜（ｅ）に示すように、固定部４２の曲げ部４３側に生じる変位と応力は実施例３よりもさらに抑えられており、最大変位５９％、最大応力８８％はいずれも実施例３よりもさらに小さな値になっている（図１６（ａ）、（ｂ）参照）。したがって、実施例４においても、リブ４４の長さを延ばすことによって固定部４２の剛性が向上することが分かる。
【００６０】
（比較例２）
図１０（ａ）に示すように、リブ１４４を固定部４２ではなく、可動部４１に形成するものである。可動部４１の平面視略中央において、幅、厚み、長さが共に実施例３と同じリブ１４４を形成した。
【００６１】
図１０（ｂ）〜（ｅ）に示すように、固定部４２の曲げ部４３側に大きな変位及び大きな応力が生じており、最大変位は比較例１と同等で大きな値となっており、最大応力も９７％というやや大きな値となっている。このことから、比較例２のように可動部４１側にリブを設けた構成では、比較例１と同様に変位が大きくなっており、固定部４２に生じる応力を十分抑えることができていないことが分かる。
【００６２】
（比較例３）
図１１（ａ）に示すように、リブ１４４を固定部４２ではなく、可動部４１に形成するものである。可動部４１において、幅、厚みは共に実施例１と同じで、長さが実施例１よりも長く、曲げ部４３との境界付近に至る位置まで延出されたリブ１４４を形成した。
【００６３】
図１１（ｂ）〜（ｅ）に示すように、比較例２と同様に、固定部４２の曲げ部４３側に大きな変位及び大きな応力が生じており、最大変位、最大応力の値も同様である。このことから、比較例３のように、可動部４１側から曲げ部４３まで延びるリブを設けた構成においても、比較例１及び比較例２と同様に変位が大きくなっており、固定部４２に生じる応力を十分抑えることができていないことが分かる。
【００６４】
（比較例４）
図１２（ａ）に示すように、固定部４２の平面視略中央において、幅、厚みが共に実施例１と同じで、長さが実施例４よりも更に長く曲げ部４３の略中央部に至る位置まで延出されたリブ１４４を形成した。
【００６５】
図１２（ｂ）〜（ｅ）に示すように、固定部４２の曲げ部４３側に生じる変位は実施例３や実施例４よりもさらに抑えられており、最大変位４９％となっている。また、最大応力は８９％となっており、実施例４とほぼ同等の小さな値になっている（図１６（ａ）、（ｂ）参照）。
【００６６】
（シミュレーション結果２）
次に、図１３〜図１６に示すシミュレーション結果について説明する。
図１３（ａ）〜（ｃ）と図１４（ａ）〜（ｃ）をそれぞれ比較すると、実施例１〜４は１次、２次、３次のいずれのモードにおいても、比較例１と同様の低い共振周波数を実現していることが分かる。これに対して、比較例３については、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、比較例１に対して、１次モード及び２次モードにおいて共振周波数が大きな値となっており、アーマチュアとしての振動特性として十分ではないことが分かる。比較例４については、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、比較例１及び実施例１〜４に対して、１次モード及び２次モードにおいて共振周波数がかなり大きな値となっている。したがって、リブを曲げ部４３内まで延ばすことにより、アーマチュアとしての振動特性が大きく変更してしまうことが分かる。
【００６７】
図１５（ａ）〜（ｃ）と図１６（ａ）〜（ｃ）をそれぞれ比較すると、固定部４２にリブ４４を設けた方が最大変位を抑えることができ、リブ４４を長くした方が最大変位を小さくすることができることが分かる。また、リブ４４を長くした方が最大応力を低減することもでき、最大変位と最大応力の低減に伴ってバネ定数を増加させることができることが分かった。
【００６８】
以上のシミュレーション結果から、固定部４２にリブ４４を設けることにより、比較例１のようにリブを全く設けない構成と同様の振動特性（特に共振周波数）を維持しつつ、変位しづらく、かつ、応力を小さく抑えることができる剛性がより高いアーマチュアを実現することができることが分かる。さらに、リブ４４の長さを延ばすことによって、振動特性を維持しながら、アーマチュアの剛性をさらに向上させることができる。ここで、比較例４のように曲げ部４３内までリブを延ばすと、曲げ部４３の振動が抑制されて、アーマチュアとしての振動特性が大きく変わってしまう。それゆえ、リブは固定部４２内でサイズを調整することが、振動特性の設計変更なしにアーマチュアの剛性を高めることができ、好ましい。
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良又は変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上のように、本発明に係る発音装置は、アーマチュアの振動特性を維持しつつ、アーマチュアの固定部の剛性を向上させることができ、アーマチュア全体の耐衝撃性を高めることができる点で有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１１    発音装置
１１Ａ  構造体
１２    ケース
１３    下ケース
１３ａ  底部
１３ｂ  側壁部
１３ｃ  開口端部
１３ｅ  配線穴
１３ｆ  第１凹部
１４    上ケース
１４ａ  天井部
１４ｂ  側壁部
１４ｃ  開口端部
１４ｄ  発音口
１４ｅ  内面
１４ｆ  第２凹部
２１    振動板
２１ｂ  自由端
２１ｃ  支点側端部
２１ｄａ、２１ｄｂ、２１ｄｃ  リブ
２１ｅ  取り付け穴
２２    可撓性シート
２２ａ  外周縁部
２２ｅ  孔部
３０    ヨーク
３０ｃ  収容空間
３１    上部ヨーク
３１ａ  下面
３１ｂ  接合面（上面）
３１ｃ  端部
３２    下部ヨーク
３２ａ  底面部
３２ｂ  側面部
３２ｃ  内面
３４    上部磁石
３４ａ  下面
３５    下部磁石
３５ａ  上面
３７    コイル
３８    端末部
４０    アーマチュア
４１    可動部
４１ａ  先部
４１ｂ  先端面
４２    固定部
４３    曲げ部（連結部）
４４    リブ
５０    伝達体
５１    上端部
５２    下端部
ｇ      ギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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