(57)【要約】【課題】動作時には振動膜の動きを妨げることがなく、また振動膜の接続／配置作業の時間短縮を可能にすると共に作業者の技量に関係なく安定した性能を備える電磁変換器を得る。【解決手段】帯状の着磁パターンを平行縞状に有する下側永久磁石板１１及び上側永久磁石板１４と蛇行コイルパターン１３ｂを有する振動膜１３とを積層した構造体２を、上側フレーム３及び下側フレーム４によって上下方向から覆って支持し、振動膜１３に形成した該振動膜１３の端部から突出して蛇行コイルパターン１３ｂの終端電極を有する突出片１３ｃを、上側フレーム３の外壁面に設置した端子板５の切り欠き部５ｂへ挿入して端子板５に接合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の着磁パターンを平行縞状に有する永久磁石板とコイルパターンを形成させた振動膜とを積層した構造体と、前記構造体を覆って支持するフレームとを備える電磁変換器において、
前記振動膜に、該振動膜の端部から突出しコイルパターンの終端電極を有する突出片を形成し、
前記フレームの外壁面に、該フレーム外壁面に設けられている切り欠き部位と連通する切り欠きを有する端子板を備え、
前記振動膜の突出片を前記端子板の切り欠きに挿入して該端子板に接合することを特徴とする電磁変換器。
【請求項２】
端子板は、振動膜に対して垂直なフレームの外壁面に設置することを特徴とする請求項１記載の電磁変換器。
【請求項３】
フレームが構造体を覆ったとき振動膜のコイルパターンと永久磁石板の着磁パターンとが所定の配置となるように、前記振動膜の突出片を端子板の切り欠きに対応させて形成すると共に前記構造体に含まれている振動膜の突出片に対応させて端子板をフレームに設置することを特徴とする請求項１または請求項２記載の電磁変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、音響装置等からのオーディオ信号を可聴音に再生する電磁変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石と振動膜とを用いて可聴音を発生する電磁変換器は、所定の部位に着磁されている永久磁石板と、該永久磁石板に対向させて配置する振動膜と、永久磁石板ならびに振動膜の間隙に配置する緩衝部材とを積層させ、これらをフレームで覆ってスピーカ筐体へ取り付けている。
永久磁石板には、帯状のＳ極とＮ極とを交互に、また一定の間隔をおいて着磁して平行縞状の着磁パターンを形成させている。永久磁石板の異なる磁極同士の間隙部分には、いわゆる着磁のニュートラルゾーンと称される部分が生じる。振動膜は、上記のニュートラルゾーンの位置に対向させて蛇行形状の導体パターンからなるコイルを膜面に形成している。
振動膜のコイルにオーディオ信号電流が流れると、該コイルと永久磁石板の着磁パターンが電磁的に結合して、フレミングの左手の法則によって振動膜にオーディオ信号による振動が発生し、可聴音が再生される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、従来の電磁変換器の構成を示す説明図である。図示したものは平板状の下側フレーム３１と籠状の上側フレーム３２とを用いて、下側永久磁石板３３、緩衝部材３４ａ、振動膜３５、緩衝部材３４ｂ及び上側永久磁石板３６を積層させたものを内包して支持している。このように構成されている電磁変換器では、振動膜３５に備えられている蛇行コイルパターン３５ａの両端部分に各々リード部３５ｂを設け、また、端子板３７を例えば下側フレーム３１に固定／配置し、端子板３７に設けられている電極部３７ａの挿入穴へ振動膜３５のリード部３５ｂを挿入して、この挿入部分をハンダ付けすることにより、端子板３７と振動膜３５の蛇行コイルパターン３５ａとを電気的に接続する。このように構成して、下側フレーム３１及び上側フレーム３２の内部に備えられる振動膜３５の蛇行コイルパターン３５ａと該電磁変換器の外部との電気的な接続を行っている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３３１５９６号公報（第３〜５頁、図１，２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電磁変換器は以上のように構成されているので、振動膜のコイルパターンの両端に設けられているリード部を端子板へ接続するとき、目視によってハンダ付けを行うことになって作業工数が増加し、組立作業の際には振動膜を傷つけるおそれが生じる。また、該電磁変換器が動作するときには、上記の接続部分が振動の妨げになるという課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、動作時には振動膜の動きを妨げず、また振動膜の接続／配置作業の時間短縮を可能にすると共に作業者の技量に関係なく安定した性能を備える電磁変換器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る電磁変換器は、振動膜に、該振動膜の端部から突出してコイルパターンの終端電極を有する突出片を形成し、フレームの外壁面に、該フレーム外壁面に設けられている切り欠き部位と連通する切り欠きを有する端子板を備え、振動膜の突出片を端子板の切り欠きに挿入して該端子板に接合するものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、振動膜の端部から突出してコイルパターンの終端電極を有する突出片を形成し、フレーム外壁面に設けられている切り欠き部位と連通する切り欠きを有する端子板を備え、突出片を端子板の切り欠きに挿入して該端子板に接合するようにしたので、振動膜を傷つけることなく短時間で振動膜のコイルパターンと端子板とを接続することができ、製造に関する作業性を向上させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。この図は、実施の形態１による電磁変換器１の各部分の構成／形状を示す分解斜視図である。電磁変換器１は、籠状の上側フレーム３と平板状の下側フレーム４で図中上下方向から構造体２を覆って構成している。上側フレーム３と下側フレーム４には、互いに接合／固定するように、例えば複数の嵌合部が設けられている。また、上側フレーム３及び下側フレーム４は、強磁性体の鉄鋼等を用いて構成する。
ここで例示する上側フレーム３は、直方体の箱状をしており、図中下方に開口部を有する。また、下側フレーム４は、四辺形の平板から成るもので、上記の上側フレーム３の開口部に蓋をするような形状に構成されている。このような形状の上側フレーム３及び下側フレーム４によって内包される構造体２も、上面ならびに底端面が同様な四辺形の概略直方体を成すものである。
上記のように上側フレーム３及び下側フレーム４を強磁性体によって構成すると、構造体２を上側フレーム３と下側フレーム４で覆ったとき、上側フレーム３の内壁面には構造体２を成す上側永久磁石板１４が自らの磁力によって吸着し、下側フレーム４の内面には下側永久磁石板１１が自らの磁力によって吸着する。このとき、上側フレーム３及び下側フレーム４は、各永久磁石板のヨーク材となる。
【００１０】
構造体２は、下側永久磁石板１１に緩衝部材１２ａを重ね上げ、緩衝部材１２ａの上に振動膜１３を重ね上げ、さらに振動膜１３の上側に緩衝部材１２ｂを重ね上げて、緩衝部材１２ａと緩衝部材１２ｂとの間に振動膜１３を挟み込んでいる。また、緩衝部材１２ｂには上側永久磁石板１４が重ね上げられている。このように下側永久磁石板１１、緩衝部材１２ａ、振動膜１３、緩衝部材１２ｂ及び上側永久磁石板１４を積層させて構造体２が構成されている。
振動膜１３は、薄く柔軟な樹脂フィルム１３ａのフィルム面全体に、蛇行形状の導体パターンからなるコイル（以下、蛇行コイルパターンと記載する）１３ｂを形成させたもので、８０℃程度の耐熱性を有する例えばポリイミド樹脂などの樹脂フィルム１３ａにエッチングなどを施し、該樹脂フィルム１３ａに被着させた銅箔等から蛇行コイルパターン１３ｂを形成している。また、振動膜１３は、上記のように蛇行しているパターンの例えば長手方向に延設されて、当該振動面端部から突出している舌状の突出片１３ｃを有している。突出片１３ｃは、例えば上記の振動面と面一に、即ち樹脂フィルム１３ａと同一素材で一体形成したもので、蛇行コイルパターン１３ｂの終端部と接続する電極を備えている。上記の電極は、突出片１３ｃの少なくとも片側の面に、もしくは両面に銅箔等によって形成されている。突出片１３ｃは蛇行コイルパターン１３ｂの終端電極を備えることから、振動膜１３には二つの突出片１３ｃが設けられている。二つの突出片１３ｃは、例えば振動膜１３の膜形状の短辺を成す部位に並べて配置されている。
【００１１】
箱状の上側フレーム３の外壁面には端子板５が設置される。端子板５は、前述の振動膜１３に設けられた突出片１３ｃに対応させて外壁面に設けられ、例えば、上側フレーム３の四辺形の上面において短辺となる部分の当該フレーム側面に設置／固定される。端子板５は、各々の突出片１３ｃに接合する電極部５ａ及び切り欠き部５ｂが設けられている。
また、端子板５は、例えばエポキシ樹脂やフェノール樹脂などの絶縁素材の板材から成り、表面に被着させた銅箔等にエッチング処理を施して上記の電極部５ａを形成している。電極部５ａは、信号ケーブルなどのリード線を接続するパッド等の部位を有すると共に、該端子板５に形成されている切り欠き部５ｂの縁端を囲う形状に構成されている。切り欠き部５ｂは、突出片１３ｃを挿入することができる形状ならびに寸法を有するように構成され、また、端子板５を前述のように上側フレーム３へ取り付けたとき、上側フレーム３及び下側フレーム４に内包された構造体２から突出している突出片１３ｃを挿入することができる位置に形成されている。ここで例示した切り欠き部５ｂは、図１において端子板５の下端部分まで達するように構成し、突出片１３ｃの挿入が容易にできるように形成している。また、切り欠き部分の幅、即ち図中水平方向の寸法は、舌状の突出片１３ｃの幅と概ね同じで、わずかに広いものである。
なお、上側フレーム３の上記の側面には、切り欠き部５ｂに対応させて、例えば切り欠き部５ｂと連通する切削部分もしくは切り欠き部位を設けている。また、上側フレーム３の上面には、上側永久磁石板１４に設けられている音放射孔１４ａと各々連通する音放射孔３ａが複数設けられている。
【００１２】
図２は、実施の形態１による電磁変換器の構成を示す断面図である。図１に示したものと同一部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。この図は、図１に示した電磁変換器１の上面において短手方向の縦断面を示したもので、振動膜３に形成されている蛇行コイルパターン１３ｂの長手方向に直交する断面構成を表している。なお、図２では構成を分かり易くするため緩衝部材１２ａ，１２ｂの図示を省略している。
下側永久磁石板１１及び上側永久磁石板１４は、例えば焼結フェライト磁石から成るもので、積層したとき振動膜１３と対向する板面上に概ね全面にわたって平行縞状の着磁部位を形成している。即ち、複数の帯状の着磁部位から成る着磁パターンを備えている。この着磁パターンは、Ｓ極とＮ極が交互に配置されるように、また等間隔をおいて着磁されている。以下、このような着磁パターンを多極着磁パターンと記載する。
下側永久磁石板１１と上側永久磁石板１４を他の部材と共に積層して構造体２を構成したとき、該下側永久磁石板１１及び上側永久磁石板１４の各着磁部位が同極同士で重なり合うように上記の多極着磁パターンが形成されている。このような多極着磁パターンを備えることにより、構造体２を構成したとき各磁極間、即ちＳ極の着磁部位とＮ極の着磁部位との間には、いわゆる着磁のニュートラルゾーンｎｚが生じる。
【００１３】
振動膜３の蛇行コイルパターン１３ｂは、各永久磁石板ならびに振動膜３を積層させたとき上記のニュートラルゾーンｎｚに配置されるように、即ち下側永久磁石板１１及び上側永久磁石板１４の各多極着磁パターンの磁極間に配置されるように形成されている。換言すると、各永久磁石板の多極着磁パターンは、蛇行コイルパターン１３ｂの長手方向の各パターンに沿って帯状の着磁部位が各々形成されている。
また、前述の上側フレーム３の音放射孔３ａ及び上側永久磁石板１４の音放射孔１４ａは、前述の蛇行コイルパターン１３ｂの長手方向に延設されたパターンの上方に配置されるように、即ちニュートラルゾーンｎｚの位置に合致するように一定のピッチで設けられている。
【００１４】
図３は、実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。図１及び図２に示したものと同一部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。この図は、上側フレーム３の側面に備えられた端子板５に、振動膜３の突出片１３ｃを固定した様子を示したもので、完成した電磁変換器１を側方視したものである。端子板５は、例えば接着剤を用いて上側フレーム３の外壁側面に固定されている。あるいは、上側フレーム３の側面に突起部を設けておき、また、アイレットを端子板５に設けておいて、該突起部にアイレットを圧接して端子板５を固定するように構成してもよい。
【００１５】
端子板５は、後述する接続ケーブルが接続し易いように電極部５ａを電磁変換器１の外側へ向けて、また前述のように上側フレーム３の側面に設けられている図示されない切り欠き部が端子板５の切り欠き部５ｂと連通するように位置決めして上側フレーム３に固定する。
構造体２を成す振動膜１３は、上側フレーム３及び下側フレーム４に内包されて支持されることから、突出片１３ｃと接合する端子板５を、構造体２として積層した振動膜１３に対して垂直なフレーム側面に設置する。このように端子板５を例えば上側フレーム３に固定すると、振動膜１３を含む構造体２を上側フレーム３及び下側フレーム４の内部に支持させる製造過程において、突出片１３ｃにストレスを与え難い構造となる。そのため、突出片１３ｃを含む振動膜１３を損傷させることなく電磁変換器１を組み立てることが容易になり、作業効率が向上する。
【００１６】
前述のように上側フレーム３に端子板５を固定して、上側フレーム３と下側フレーム４で構造体２を覆うとき、構造体２から突出している突出片１３ｃを端子板５の切り欠き部５ｂへ挿入する。上側フレーム３と下側フレーム４によって構造体２を覆った状態で切り欠き部５ｂから突出している突出部１３ｃの電極部分を端子板５の電極部５ａにハンダ付けする。こうして図３に示したように突出部１３ｃをハンダ２０によって端子板５へ接合し、また電気的に接続する。このように、フレーム内に配置されている振動膜１３の蛇行コイルパターン１３ｂの電気的接続を外部と行うように構成している。
【００１７】
また、突出片１３ｃを端子板５の切り欠き部５ｂの奥深くまで、例えば図３において切り欠き部５ｂの上端部まで突出片１３ｃを押し上げるように挿入し、また上側フレーム３及び下側フレーム４に覆われた構造体２から突出する突出片１３ｃを端子板５の切り欠き部５ｂから該フレームの外部へ、例えば可能な限り外部へ引き出して端子板５の電極部５ａへ接合する。このようにすると上側フレーム３及び下側フレーム４に覆われた状態において、振動膜３の蛇行コイルパターン１３ｂと下側永久磁石板１１及び上側永久磁石板１４の多極着磁パターンとの位置関係が図２のようになり、振動膜１３の位置決めが行われる。換言すると、積層させる下側永久磁石板１１及び上側永久磁石板１４に対して振動膜１３の位置決めが行われるように、突出片１３ｃの寸法、形状及び振動膜１３に設ける位置を定めて突出片１３ｃならびに振動膜１３を形成し、また、端子板５を上記の突出片１３ｃに対応させて、詳しくは振動膜１３を他の部材と共に積層させた構造体２から突出している突出片１３ｃに対応させて上側フレーム３の適当な位置に設置／固定する。
【００１８】
図４は、実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。この図は、電磁変換器１に用いられる端子板５の他の構成を示したもので、図１等に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用する。図４に示した端子板５は、切り欠き部５ｂに換えて、例えば燐青銅等から成るアイレット５ｃを備え、振動膜３から延設されている突出片に圧接するように構成したものである。なお、図４に例示したアイレット５ｃは、端子板５の下端から上方へ延設されたスリットを有するもので、このようなアイレット５ｃを用いるときには、振動膜１３から突出させる突出片は樹脂フィルム１３ａの振動面に対して垂直に立設させて、上記のスリットへ端子板５の下端側から容易に挿入できるように設ける。また、アイレット５ｃは、接続ケーブルなどのリード線が接続される電極部５ａと電気的に接続させて端子板５に設ける。
【００１９】
図５は、実施の形態１による電磁変換器の設置状態を示す説明図である。図１等に示したものと同一部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。この図は、電磁変換器１を搭載する例えばスピーカなどを備える音響箱２１へ該電磁変換器１を設置固定した様子を示したものである。音響箱２１などへ電磁変換器１を設置するとき、下側フレーム４の背面部分に接着剤等を塗布して音響箱２１の正面等に設置／固定する。音響箱２１などに設置された電磁変換器１には、オーディオ信号等を入力する信号ケーブル２２が接続される。信号ケーブル２２は、端子板５に備えられている電極部５ａのパッド部分へ信号ケーブル２２のリード線芯材をハンダ付けする、あるいは信号ケーブル２２のリード線芯材を電極部５ａに設けられているランド穴へ挿入してハンダ付けを行い、端子板５を介して蛇行コイルパターン１３ｂへ接続する。
上記のように、電磁変換器１は背面側を音響箱２１などに固定して使用することが多いことから、端子板５を上側フレーム３等に設置するとき、例えば前述のように電磁変換器１の正面、即ち再生音を放射する方向へ突き出すように固定している。
【００２０】
電磁変換器１を組み立てるとき、前述のように構成した端子板５の切り欠き部５ｂ、あるいはアイレット５ｃのスリットに振動膜１３の突出片１３ｃ等を挿入することにより、上側フレーム及び下側フレーム４に内包される振動膜１３の位置決めが十分な精度で行われ、各部材を積層して構造体２を構成し、さらに上側フレーム３及び下側フレーム４で構造体２を覆う製造工程を容易に処理することができるようになる。詳しくは、振動膜１３の突出片１３ｃ等を切り欠き部５ａあるいはスリットへ挿入して端子板５へ固定することにより、振動膜５の蛇行コイルパターン１３ｂと下側永久磁石板１１及び上側永久磁石板１４に各々形成されている多極着磁パターンとの位置関係が、図２に示したもののようになり、細やかな位置合せ作業を行うことなく構造体２を構成させることができる。
また、蛇行コイルパターン１３ｂの電気接続を上側フレーム３及び下側フレーム４の外部、即ち振動膜１３の振動面から十分離れた位置で行っているので、上記の接続部分が振動膜１３の振動の妨げになることを軽減することができる。
【００２１】
以上のように実施の形態１によれば、上側フレーム３の側面に端子板５を設置し、振動膜１３の膜端から突出している突出片１３ｃを端子板５の電極部５ａに接続するようにしたので、振動膜１３を傷つけることなく短時間で振動膜１３と端子板５とを接続することができ、製造に関する作業性を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。
【図２】実施の形態１による電磁変換器の構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。
【図４】実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。
【図５】実施の形態１による電磁変換器の設置状態を示す説明図である。
【図６】従来の電磁変換器の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  電磁変換器、２  構造体、３，３２  上側フレーム、３ａ  音放射孔、４，３１  下側フレーム、５，３７  端子板、５ａ，３７ａ  電極部、５ｂ  切り欠き部、５ｃ  アイレット、１１，３３  下側永久磁石板、１２ａ，１２ｂ，３４ａ，３４ｂ  緩衝部材、１３，３５  振動膜、１３ａ  樹脂フィルム、１３ｂ，３５ａ  蛇行コイルパターン、１３ｃ  突出片、１４，３６  上側永久磁石板、１４ａ  音放射孔、２０  ハンダ、２１  音響箱、２２  信号ケーブル、３５ｂ  リード部。
【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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