(57)【要約】【課題】スピーカーの磁気回路の構成部品を容易に分別廃棄できるスピーカーを提供すること、並びに、そのスピーカーの製造方法および分解方法を提供することである。【解決手段】本発明のスピーカーは、磁気回路と、フレームと、振動板と、ボイスコイルとを備え、磁気回路のマグネット、ポールピースおよびプレートが、形状記憶合金からなる締結部材によって締結されている。本発明のスピーカーの磁気回路を、磁気回路分解温度（すなわち、形状回復温度以上で、かつ、不可逆減磁発生温度以上の温度）以上の温度に加熱することにより、磁気回路の締結が解除され、そしてマグネットが脱磁される結果、磁気回路の構成部品それぞれに分解される。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路と、フレームと、振動板と、ボイスコイルとを備え、該磁気回路のマグネット、ポールピースおよびプレートが、形状記憶合金からなる締結部材によって締結されているスピーカー。
【請求項２】
前記締結部材が、前記フレームをさらに締結する、請求項１に記載のスピーカー。
【請求項３】
所定温度以上の温度において、前記締結部材が形状回復することにより前記締結が解除され、かつ、前記マグネットを脱磁することにより該マグネットを介した該マグネットと前記ポールピースと前記プレートの磁気的結合が解除される、請求項１または２に記載のスピーカー。
【請求項４】
前記所定温度が、２００℃から５００℃の範囲である、請求項１から３のいずれかに記載のスピーカー。
【請求項５】
前記締結部材が、Ｎｉ−Ｔｉ合金からなり、前記マグネットが希土類磁石からなる、請求項１から４のいずれかに記載のスピーカー。
【請求項６】
形状記憶合金からなる締結部材に、所定温度以上の温度において形状を回復するよう処理を施す工程と、
該所定温度以上の温度において脱磁する磁石を磁気回路のマグネットとして用意する工程と、
該締結部材を用いて、該磁気回路のマグネットとポールピースとプレートを締結する工程と、
該磁気回路を着磁する工程と
を含むスピーカーの製造方法。
【請求項７】
形状記憶合金からなる締結部材により締結されている磁気回路を、所定温度以上の温度に加熱することにより、該締結部材の形状を回復させて該磁気回路の締結を解除し、同時に、マグネットを脱磁して該マグネットとポールピースとプレートの磁気的結合を解除する工程を含む、スピーカーの分解方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカー、特に分解が容易な磁気回路を有し、分別廃棄に適するスピーカーならびにこのようなスピーカーの製造方法および分解方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来技術のスピーカーの磁気回路付近の部分断面図である。音声信号再生に用いられるスピーカーにおいて、スピーカーは、マグネット１とポールピース２とプレート３とフレーム４とを備え、マグネット１、ポールピース２およびプレート３は、当該ポールピース２とプレート３とから規定される空隙を有する磁気回路を構成する。スピーカー振動系は、スピーカー振動板、ボイスコイルおよびボイスコイルボビンを含み、磁束密度が高くなる磁気回路の空隙にボイスコイルが配置される。ボイスコイルに加えられる電気音声信号が、スピーカー振動系の振動に変換され、その結果、音波が再生される。なお、図３において、スピーカー振動系は図示されていない。
【０００３】
近年では、資源再利用（リサイクル）の目的から、種々の工業製品について分別廃棄の試みがなされ、スピーカー分野においても、構成部品を容易に分解し、分別廃棄できるスピーカーが求められている。しかし、スピーカーの磁気回路は、当該磁気回路を構成するマグネット１、ポールピース２、プレート３が接着剤により接着固定されており、分解・分別廃棄することが難しい。さらに、フレーム４と磁気回路とは、接着剤により接着固定されるのに加えて、カシメ、ネジ止めといった機械的固定が併用されているので、分解・分別廃棄を行うことは容易ではない。加えて、スピーカーの磁気回路は、着磁されて、磁気回路を構成するマグネット１が強い磁力を有するので、マグネット１とポールピース２、プレート３は、強固に磁気的に結合する。従って、スピーカーの磁気回路を分解・分別廃棄するには、磁気回路を脱磁してマグネット１の磁力を低下しなければならないなど多くの作業工程が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、スピーカーの磁気回路の構成部品を容易に分別廃棄できるスピーカーを提供すること、並びに、そのスピーカーの製造方法および分解方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００６】
本発明の第１の側面によれば、本発明のスピーカーは、磁気回路と、フレームと、振動板と、ボイスコイルとを備え、磁気回路のマグネット、ポールピースおよびプレートが、形状記憶合金からなる締結部材によって締結されている。
【０００７】
好ましい実施形態においては、本発明のスピーカーは、上記の締結部材が、フレームをさらに締結している。
【０００８】
好ましい実施形態においては、本発明のスピーカーは、所定温度以上の温度において、上記の締結部材が形状回復することにより上記の締結が解除され、かつ、上記のマグネットを脱磁することによりマグネットを介したマグネットとポールピースとプレートの磁気的結合を解除される。
【０００９】
好ましい実施形態においては、上記の所定温度が、２００℃から５００℃の範囲である。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記の締結部材が、Ｎｉ−Ｔｉ合金からなり、前記マグネットが希土類磁石からなる。
【００１１】
本発明の第２の側面によれば、スピーカーの製造方法が提供される。この方法は、形状記憶合金からなる締結部材に、所定温度以上の温度において形状を回復するよう処理を施す工程と、所定温度以上の温度において脱磁する磁石を磁気回路のマグネットとして用意する工程と、締結部材を用いて、磁気回路のマグネットとポールピースとプレートを締結する工程と、磁気回路を着磁する工程とを含む。
【００１２】
本発明の第３の側面によれば、スピーカーの分解方法が提供される。この方法は、形状記憶合金からなる締結部材により締結されている磁気回路を、所定温度以上の温度に加熱することにより、締結部材の形状を回復させて磁気回路の締結を解除し、同時に、マグネットを脱磁してマグネットとポールピースとプレートの磁気的結合を解除する工程を含む。
【００１３】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１４】
本発明のスピーカーは、磁気回路と、フレームと、振動板と、ボイスコイルとを備え、磁気回路のマグネット、ポールピースおよびプレートが、形状記憶合金からなる締結部材によって締結されている。本発明のスピーカーにおいては、締結部材は、さらにフレームを磁気回路に締結してもよい。従って、磁気回路を構成するマグネット、ポールピース、プレートおよび磁気回路に締結されるフレームを接着剤により接着固定する必要がないので、分解が容易で分別廃棄に適するスピーカーを製造することができる。
【００１５】
さらに、本発明のスピーカーは、所定温度以上の温度において、締結部材が形状回復することにより締結が解除され、かつ、マグネットを脱磁することによりマグネットを介したマグネットとポールピースとプレートの磁気的結合が解除される。より詳細には以下の通りである。形状記憶合金から構成されている締結部材は、いわゆる形状回復温度以上の温度になると形状回復して締結を解除する形状記憶処理が行われている。すなわち、締結部材は、常温において強制的に変形されて、磁気回路のマグネット、ポールピースおよびプレートを締結し、形状回復温度以上の温度において形状が回復することにより、締結が解除される。さらに、上記磁気回路を構成するマグネットは、マグネットの不可逆減磁発生温度以上の温度になると脱磁されてマグネットとポールピースとプレートの磁気的結合を解除する。これは、不可逆減磁発生温度以上の温度になると、マグネットの磁性が変化し（すなわち、不可逆減磁を生じ）、強い磁力が失われるからである。
【００１６】
従って、本発明のスピーカーを、磁気回路分解温度（すなわち、形状回復温度以上で、かつ、不可逆減磁発生温度以上の温度）以上の温度に加熱することにより、磁気回路の締結を解除し、同時にマグネットを脱磁し、磁気回路の構成部品それぞれに分解できる。本発明のスピーカーの分別廃棄を行うには、上記の所定温度以上に磁気回路を加熱し、その後に常温まで冷却するのみでよく、分解されたマグネットとポールピースとプレートを効率的に分別廃棄することができる。すなわち、磁気回路の締結を解除する作業工程、ならびに着磁された磁気回路を別途にあらかじめ脱磁する作業工程などを省略することができ、スピーカーの磁気回路の分別廃棄が格段に容易である。
【００１７】
さらに、好ましくは、上記磁気回路温度が、２００℃から５００℃の範囲である。汎用の加熱手段が利用可能であり、かつ、冷却も容易であるので、容易に効率的にスピーカーの磁気回路の分別廃棄を行うことができるからである。このような温度範囲を達成する代表的な材料としては、締結部材の形状記憶合金が、Ｎｉ−Ｔｉ合金であり、マグネットが希土類磁石である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーならびにその製造方法および分解方法について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【００１９】
図１および図２は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーの磁気回路付近の部分断面図である。このスピーカーは、マグネット１と、ポールピース２と、プレート３と、フレーム４と、締結部材５を備えている。マグネット１は、好ましくは希土類磁石から構成されている磁石であって、さらに好ましくはネオジウムである。ポールピース２、プレート３およびフレーム４は、透磁率の高い材料、代表的には鉄である。このスピーカーの磁気回路は、マグネット１、ポールピース２およびプレート３から構成され、常温においてフレーム４と締結部材５によって締結され、締結のための接着剤は使用されない。ここで、締結とは、各構成部品を相互に結合し、強固に固定することをいう。
【００２０】
本発明において、締結部材５は形状記憶合金から構成される。形状記憶合金としては、所望の形状回復温度に応じて任意の適切な合金が採用され得るが、好ましくは、Ｎｉ−Ｔｉ合金である。汎用性があり、かつ、分解処理が容易な形状回復温度を有するからである。同様に、合金の組成も、形状回復温度に応じて任意の適切な組成が採用され得る。ここで、形状回復温度とは、強制的に変形させられた形状記憶合金が、記憶された形状に形状を回復する温度をいう。本発明においては、形状記憶合金およびその組成を適切に選択することにより、形状回復温度を常温よりも高い温度で適切に設定している。締結部材５は、あらかじめ締結を解除する形態で形状記憶処理がなされている。ここで、形状記憶処理とは、所定の形状を記憶させることをいい、本発明においては形状回復温度以上の温度において当該所定の形状に形状回復する効果を付与することをいう。具体的には、形状記憶処理は、記憶させたい形状で固定して熱処理を行う。常温において、締結部材５は、マグネット１、ポールピース２、プレート３およびフレーム４のそれぞれに規定された貫通穴を貫通し、固定部５１および固定部５２によって磁気回路およびフレームを締結している。締結を解除する形態で形状記憶処理がなされた締結部材５の固定部５１および固定部５２が、常温において割ピン加工等の機械的加工方法により機械的に変形させられ、その結果、磁気回路およびフレームが締結される。この機械的加工方法は、割ピン加工の他に、カシメ加工やリベット加工などでもよい。
【００２１】
具体的には、締結部材５は、機械的加工前は図２のように折り曲がりを有しない棒状であり、その径は上記の磁気回路の貫通穴に密着して挿入され得るような径である。締結部材５は、図１のようにその固定部５１および固定部５２が機械的加工により折り曲げられて磁気回路（および必要に応じてフレーム）を挟み込むことにより、磁気回路（および必要に応じてフレーム）を締結する。本発明のスピーカーは、常温において締結部材５が締結を保持するので、良好な音波再生を実現することができる。なお、常温において、磁気回路は、スピーカーとしての動作のために着磁されるので、マグネット１は強い磁力を有し、鉄からなるポールピース２、プレート３およびフレーム４と強く磁気的に結合している。この磁気的結合力にもよって、磁気回路およびフレームの締結は保持される。
【００２２】
上記の通り、締結部材５は、形状回復温度以上の温度になると形状回復して締結を解除する形状記憶処理が行われている。従って、形状回復温度以上の温度に本発明のスピーカーの磁気回路（および必要に応じてフレーム）を加熱すると、締結部材５の固定部５１および固定部５２が、形状記憶された形状に形状回復するので、締結部材５は磁気回路およびフレームを固定する機能を失う。具体的には、常温において割ピン加工等の機械的加工により径方向に折り曲げられた締結部材５の固定部５１および固定部５２が、あらかじめ形状記憶された形状に形状回復するので、締結部材５は、折り曲がりを有しない棒状に戻る。その結果、磁気回路およびフレームは締結が解除され、マグネット１、ポールピース２、プレート３およびフレーム４に分解される。
【００２３】
より詳細には、形状記憶された締結部材５の形状回復による変形は、不可逆的である。すなわち、形状記憶合金から構成される締結部材５は、形状回復温度以上の温度での形状だけを記憶していて、形状回復温度以上に加熱した時には形状回復するが、冷却時に再び形状が変わることはなく、形状記憶された形状を保つ。従って、本発明のスピーカーの磁気回路およびフレームを形状回復温度以上に加熱することで締結を解除すれば、再び常温雰囲気中においても磁気回路およびフレームは締結を解除されたままである。従って、常温に戻したスピーカーについてあらためて締結を解除する作業工程を要しない。
【００２４】
また、磁気回路は、常温において着磁されており、上記の磁気回路を構成するマグネット１は、強い磁力を有する。しかし、マグネット１は、不可逆減磁発生温度以上の温度になると、脱磁されて磁気回路の構成部品間の磁気的結合を解除する。ここで、不可逆減磁発生温度とは、マグネット１の磁性が変化する温度であり、不可逆減磁発生温度以上の温度では、マグネット１は脱磁されて磁石としての強い磁力を失う。従って、本発明のスピーカーの磁気回路およびフレームを不可逆減磁発生温度以上の温度に加熱すると、マグネット１と、ポールピース２、プレート３およびフレーム４との強い磁気的結合がなくなるので、容易に分解することができる。また、不可逆減磁発生温度以上に加熱されて脱磁されたマグネット１は、常温に戻されたとしても別途に着磁されない限り強い磁力を回復することはない。従って、本発明のスピーカーでは、磁気回路およびフレームを不可逆減磁発生温度以上に加熱することで、マグネットを脱磁して、磁気回路の構成部品の間の強い磁気的結合をも解除することができ、再び常温雰囲気中においても磁気回路は締結を解除されたままである。従って、あらためて磁気回路およびフレームを分解および脱磁する作業工程を要しない。
【００２５】
以上により、本実施形態のスピーカーは、磁気回路およびフレームを、磁気回路分解温度（すなわち、形状回復温度以上で、かつ、不可逆減磁発生温度以上の温度）以上の温度に加熱することにより、磁気回路およびフレームの締結を解除し、同時にマグネット１を脱磁し、構成部品それぞれに分解できる。その後、冷却されたマグネット１、ポールピース２、プレート３およびフレーム４は、分解されて相互に締結されていないので、何ら特別な作業を要せずに各構成部品ごとに分離でき、そのまま分別廃棄することができる。従って、本発明のスピーカーの分別廃棄を行うには、上記の磁気回路が分解される所定温度以上に磁気回路を加熱し、その後に常温まで冷却するのみでよく、効率的にスピーカーの分別廃棄を行うことができる。磁気回路の締結を解除する作業工程、ならびに着磁された磁気回路を別途にあらかじめ脱磁する作業工程などを省略することができ、スピーカーの磁気回路の分別廃棄が格段に容易である。
【００２６】
本発明において好ましくは、磁気回路が分解される所定温度が、２００℃から５００℃の範囲であり、さらに好ましくは、２８０℃から４２０℃の範囲である。例えば、Ｎｉ−Ｔｉ合金から構成される締結部材５の形状回復温度が約３００℃、ネオジウムマグネット１の不可逆減磁発生温度が約３２０℃であるので、上記の加熱温度は、約３５０℃でよい。実用的には、磁気回路を構成するマグネット１、ポールピース２、プレート３の形状および組成が変化してしまわないように、磁気回路が分解される所定温度の上限が設定される。
【００２７】
本発明のスピーカーの他の好ましい実施形態においては、締結部材５の固定部５１および固定部５２は、そのうち一方のみに形状記憶処理がなされていてもよい。また、締結部材５の固定部は必ずしもその両端に設ける必要はなく、他の方法により、例えば、締結部材５は、磁気回路のマグネット１、ポールピース２、プレート３およびフレーム４の貫通穴内において、締結部材５の軸の径を変化させることにより、磁気回路を締結・解除してもよい。
【００２８】
本発明のスピーカーの他の好ましい実施形態においては、本発明のスピーカーの磁気回路は、上記の締結部材によりマグネット、ポールピースおよびプレートが締結されて構成され、磁気回路とフレームは分離可能な何らかの締結方法により締結されている。フレームは、本来には、スピーカー振動系を支持する等のために用いられるのであって、必ずしも磁気回路を構成するものではない。従って、本発明のスピーカーのフレームは、樹脂材料で成形されている場合など、上記の実施形態で説明された鉄材料でなくてもよい。磁気回路とフレームは、ネジ止め加工など分離可能な何らかの締結方法により締結されればよく、分離された磁気回路は、上記の本発明の分解方法により容易に分解でき、分別廃棄できる。
【００２９】
本発明は、任意の適切なスピーカーに適用され得る。例えば、磁気回路は図示した外磁型だけに限られるものではなく、内磁型でもよい。
【００３０】
以上のように、本発明のスピーカーは、スピーカーの磁気回路の分別廃棄が格段に容易である。以下、図１および図２を参照して、このようなスピーカーの製造方法および分解方法の一例について説明する。
【００３１】
本発明のスピーカーの製造方法は、形状記憶合金からなる締結部材５に、所定温度以上の温度において形状を回復するよう処理（すなわち、形状記憶処理）を施す工程と、所定温度以上の温度において脱磁する磁石を磁気回路のマグネット１として用意する工程と、締結部材５を用いて、磁気回路のマグネット１とポールピース２とプレート３を締結する工程と、磁気回路を着磁する工程とを含む。ここで、締結部材５は、磁気回路に加えて磁気回路およびフレーム４を締結してもよい。より詳細な手順は以下の通りである。締結部材５に形状記憶処理を施す工程において、締結部材５は、固定部５１および固定部５２が締結を解除する形態で形状記憶処理を施される。すなわち、締結部材５は、図１および図２に例示した形態においては、折り曲がりを有しない棒状で形状記憶される。次に、所定温度以上の温度において脱磁する磁石、好ましい実施形態においては希土類磁石を磁気回路のマグネット１として用意する。次に、スピーカーの磁気回路を締結する工程において、マグネット１、ポールピース２、プレート３および必要に応じてフレーム４の貫通穴に締結部材５を挿入し、締結部材５の固定部５１および固定部５２を、図１のように割ピン加工等の機械的加工方法により機械的に変形し、磁気回路および必要に応じてフレーム４を締結する。次に、磁気回路を常温において着磁する。この工程により、マグネット１は、ポールピース２、プレート３およびフレーム４と強く磁気的に結合するため、この磁気的結合力にもよって、磁気回路の締結は保持される。この後に、スピーカー振動系を製造する工程を経て、本発明のスピーカーが完成する。
【００３２】
次に、本発明のスピーカーの分解方法を説明する。本発明のスピーカーの分解方法は、形状記憶合金からなる締結部材５により締結されている磁気回路およびフレーム４を、磁気回路分解温度以上の温度に加熱することにより、締結部材５の形状を回復させて磁気回路およびフレームの締結を解除し、同時に、マグネット１を脱磁してマグネット１とポールピース２とプレート３およびフレーム４の磁気的結合を解除する工程を含む。この磁気回路分解温度は、上記の通り、締結部材５の形状回復温度およびマグネット１の不可逆減磁発生温度よりも高いので、この加熱工程だけで締結部材５による締結を解除するだけでなく、同時にマグネット１を脱磁し、磁気回路の構成部品間の強い磁気的結合をも解除することができる。具体的には、スピーカーを、上記の磁気回路分解温度以上の温度に加熱する。加熱の手段は、ヒーターや環境試験炉など任意の適切な手段をとることができる。本発明の好ましい実施形態においては、磁気回路が分解される所定温度が２００℃から５００℃の範囲であるので、加熱する手段も比較的容易に実現できる。また、加熱温度、加熱時間、および加熱サイクルは、締結部材５を構成する形状記憶合金および希土類磁石の種類に応じて、任意の適切な方法をとることができる。例えば、本発明のスピーカーを、環境試験炉中にスピーカーを吊り下げる吊下手段を設け、フレーム４の任意の部分を保持して吊り下げて加熱すれば、磁気回路及びフレームは分解され、それぞれの構成部品毎に分離して落下する。このように本発明のスピーカーは、容易に分解でき、分別廃棄することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のスピーカーは、形状記憶合金から構成されている締結部材を用いるので、磁気回路を、所定温度（すなわち、形状回復温度以上で、かつ、不可逆減磁発生温度以上の温度）以上の温度に加熱することにより、磁気回路の締結が解除され、かつ、マグネットが脱磁される結果、磁気回路の構成部品それぞれに分解される。従って、スピーカーの磁気回路の構成部品を容易に分別廃棄できるスピーカーを提供することができる。また、本発明によれば、そのスピーカーの製造方法および分解方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるスピーカーの磁気回路付近の部分断面図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態によるスピーカーの磁気回路付近の部分断面図である。
【図３】従来技術のスピーカーの磁気回路付近の部分断面図である。
【符号の説明】
１　　　マグネット
２　　　ポールピース
３　　　プレート
３１　　プレートカシメ部
４　　　フレーム
５　　　締結部材
５１　　締結部材の固定部
５２　　締結部材の固定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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