(57)【要約】【課題】振動膜の振幅が大きくなり緩衝材に振動膜が接触すると異音が発生してしまうという課題があった。また、音圧レベル・低音再生能力が低いという課題があった。【解決手段】所定の間隔で平行に配置された複数の永久磁石１０と、複数の永久磁石１０の着磁形成面に対向配置され、表面にコイルパターン２０ａが形成されたプレート２０と、プレート２０に垂直に接合された振動板３０と、永久磁石１０及び振動板３０を保持するフレーム５０とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で平行に配置された複数の永久磁石と、
上記複数の永久磁石の着磁形成面に対向配置され、表面にコイルパターンが形成されたプレートと、
上記プレートに垂直に接合された振動板と、
上記永久磁石及び上記振動板を保持するフレームと
を備えた電磁変換器。
【請求項２】
上記振動板の代わりに、上記プレートと一体成形した部材を使用することを特徴とする請求項１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、例えばオーディオ信号を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組み合わせた電磁変換器については、さまざまな技術が提案されている。この種の電磁変換器は、永久磁石板とその永久磁石板に対向するように配置した振動膜と、これら永久磁石板と振動膜の間に配置された緩衝部材とを備えている（例えば特許文献１参照）。
永久磁石板は帯状の異なる磁極が一定の間隔を置いて交互に形成されたものである。
また振動膜には、永久磁石板の異なる磁極同士の間隙部分のいわゆる着磁のニュートラルゾーンと称される部分に対向する位置に、蛇行形状の導体パターンからなるコイルが全面に形成されている。
これにより、振動膜のコイルに電流（オーディオ信号）が流れると、そのコイルと永久磁石板の多極着磁パターンとが電磁的に結合し、フレミングの法則に従って振動膜にオーディオ振動が発生する。
上記永久磁石板、振動膜及び緩衝部材は、フレームに覆われてスピーカ筐体に取り付けられている。
従来から、永久磁石板と振動膜とを用いた矩形状の電磁変換器には、永久磁石板と振動膜を対向配置し、また永久磁石板と振動膜との間に緩衝材を配置したものがある。これらの永久磁石板、振動膜及び緩衝部材はフレーム等の部材に覆われ、例えばスピーカ筐体に取り付けられている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３３１５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の平面スピーカでは、振動膜の両面からそれぞれ所定間隔離れた位置に、振動膜と平行に永久磁石板が配置され、永久磁石板には、振動膜のパターンに傷がつくことや、振動膜が当たった場合の異音を防止するための不織布の緩衝材が接着されている。しかし、振動膜の変位が大きくなると、緩衝材に振動膜が接触した際に緩衝材では防ぐことができない異音が発生してしまい、永久磁石板と振動膜の距離を広くすると音圧レベルが低下するという課題があった。また、従来の平面スピーカは漏洩磁束を使用しており元々音圧レベルが低いという課題があった。さらに、音圧レベルを確保するために、永久磁石板と振動膜の距離を広げることができず、低音再生能力が低いという課題があった。
【０００５】
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、振動膜の変位が大きくなった際、永久磁石に接触したりして異音が発生するのを防ぎ、低音再生帯域の拡大と音圧レベルの向上が図れる電磁変換器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電磁変換器は、所定の間隔で平行に配置された複数の永久磁石と、複数の永久磁石の着磁形成面に対向配置され、表面にコイルパターンが形成されたプレートと、プレートに垂直に接合された振動板と、永久磁石及び振動板を保持するフレームとを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、上記のように構成したので、駆動力を発生させるために必要な磁束を発生させる永久磁石間の距離を任意に縮めることができ、かつ、漏洩磁束ではなく、永久磁石間の強い磁束を使用する構造であるので、音圧レベルの向上が図れる。さらに、プレートに垂直に接合された振動板と永久磁石間の距離は任意に広げることができるので、音圧レベルを低下させることなく、永久磁石と振動板が接触して発する異音の発生の防止や低音再生帯域の拡大が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る電磁変換器１の構造を説明するための分解斜視図であり、図２は電磁変換器１の構造を示す断面斜視図である。
【０００９】
電磁変換器１は、図１に示すように、永久磁石１０、プレート２０、振動板３０、エッジ４０及びフレーム５０を備えている。永久磁石１０は複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２により構成され、フレーム５０は上側フレーム５１及び下側フレーム５２により構成されている。
【００１０】
複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２は、それぞれ両面２極着磁された棒状の永久磁石であり、図２に示すように、磁極の方向が複数の上側永久磁石１１と複数の下側永久磁石１２で逆向きになるようにして所定の間隔で配置し、上側フレーム５１及び下側フレーム５２に接着剤等で接着され固定されている。ここでは、複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２において、複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２の着磁形成面に垂直な面で、かつ複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２の長手方向に沿った面の一方がフレーム５０に固定されている。
【００１１】
複数のプレート２０は、中央に穴が設けられた長方形の薄板で構成され、図１に示すように、複数のプレート２０の両面の外側にはオーディオ信号の駆動電流を流すための渦巻状のコイルパターン２０ａが形成されている。複数のプレート２０は、中央に設けられた穴に振動板３０が垂直に嵌め込まれ、接着剤等により接合されている。さらに、複数のプレート２０は、図２に示すように、複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２の異なる磁極同士のほぼ中間の位置になるように配置される。
【００１２】
また、複数のプレート２０の両面に形成されるコイルパターンは、図示はしていないが、オーディオ信号の駆動電流が流れたときに、複数のプレート２０を同一方向に動かすため、駆動電流の向きが複数の上側永久磁石１１側で同一方向に流れ、複数の下側永久磁石１２側では複数の上側永久磁石１１側とは逆方向に流れるように構成する。
【００１３】
振動板３０は薄い高分子樹脂シートにより形成され、図１及び図２に示すように、複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２のそれぞれの着磁形成面に垂直な面で、かつ複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２の長手方向に沿った面に平行に対向して配置される。
【００１４】
エッジ４０は、例えば、平織りの布にゴム若しくは樹脂を含浸又はコートして、熱プレス成形してロール状にしたものである。エッジ４０の長手方向の一方の端面は、図１に示すように、振動板３０の短手方向の端に接着剤等で接着され、もう一方の端面は、図２に示すように、フレーム５０に挟み込んで固定される。すなわち、振動板３０はエッジ４０を介して上側フレーム５１及び下側フレーム５２に固定される。
【００１５】
フレーム５０は、図２に示すように、例えば鉄などの金属からなる上側フレーム５１と下側フレーム５２とを合わせたことにより内部に空洞が形成される筐体構造であり、形成された空洞に永久磁石１０、プレート２０、振動板３０及びエッジ４０が収納される。また、図示していないが、フレーム５０には、オーディオ信号の駆動電流を供給するための入力端子が設けられている。
【００１６】
図１及び図２に示すように、上側フレーム５１及び下側フレーム５２には、振動板３０が振動したときに外部に音波を放出させるための音放射穴５１ａ，５２ａが形成されている。音放射穴５１ａ，５２ａは、図２に示すように、複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２のそれぞれの異なる磁極間のほぼ中間部分に対応する位置に、複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２の長手方向に沿って所定の間隔で設けられている。
【００１７】
次に上記のように構成された電磁変換器１の動作について説明する。
複数の上側永久磁石１１と上側フレーム５１により磁気回路が形成され、複数の下側永久磁石１２と下側フレーム５２により磁気回路が形成されている。形成された磁気回路内に配置された複数のプレート２０の両面に形成されたコイルパターン２０ａにオーディオ信号の駆動電流が流れると、フレミングの左手の法則により、複数のプレート２０が上下方向すなわち図２の左右方向に振動することにより、複数のプレート２０に固定された振動板３０が上下方向に振動する。振動板３０が上下方向に振動することにより発生した音波は上側フレーム５１及び下側フレーム５２に形成された音放射穴５１ａ，５２ａから放出される。
【００１８】
ここで、振動板３０の振幅変位の限界は複数の上側永久磁石１１と複数の下側永久磁石１２との距離であるが、上記のような構成の電磁変換器１では、複数の上側永久磁石１１と複数の下側永久磁石１２との距離を広げても、複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２とプレート２０との距離は変化しない。従って、振動板３０に発生する駆動力が低下することなく、振動板３０の振幅変位の範囲を十分に確保することができ、低音再生帯域の拡大を図ることができる。また、振動板３０が複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２に接触しない程度に距離を設けることが可能であるので、振動板３０が複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２に接触することにより発生する異音を防止することができる。
【００１９】
さらに、複数のプレート２０は、上下方向すなわち図２の左右方向に振動するので、複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２に接触することはなく、複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２のそれぞれの異なる磁極間の距離を任意に近づけることができ、かつ、複数のプレート２０を、複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２の漏洩磁束部分ではなく、より強い磁束が通る部分に配置することが可能であり、振動板３０の駆動力に必要な磁束を上昇させることができるので音圧レベルの向上を図ることができる。
【００２０】
この発明の実施の形態１では、図１及び図２に示すように、６個の永久磁石１０と２個のプレート２０を用いて説明したが、永久磁石１０とプレート２０の個数を増やしてもよく、永久磁石１０とプレート２０を多く設けることにより、駆動面積の大きい振動板４０を得ることができ音圧レベルの拡大を図ることができる。
【００２１】
また、この発明の実施の形態１では、フレーム５０は、永久磁石１０を保持しているフレーム５０の両側面に音放射穴５１ａ，５２ｂを形成して構成したが、永久磁石１０の長手方向両端をフレーム５０の長手方向両端の内面に接着、固定することにより、フレーム５０は、音放射穴５１ａ，５２ｂを設けていたフレーム５０の両側面を開口させた形状に構成してもよい。
【００２２】
また、この発明の実施の形態１では、複数のプレート２０に形成されるコイルパターン２０ａは、プレート２０ごとに独立したコイルパターンにより形成したが、図３に示すように、複数のプレート２０に形成されるコイルパターン２０ａをリード線６０により並列に接続するように構成してもよく、また、図４に示すように、複数のプレート２０に形成されるコイルパターン２０ａをリード線６０により直列に接続するように構成してもよい。
【００２３】
以上のように、この実施の形態１によれば、所定の間隔で平行に配置された複数の永久磁石１０と、複数の永久磁石１０の着磁形成面に対向配置され、表面にコイルパターン２０ａが形成されたプレート２０と、プレート２０に垂直に接合された振動板３０と、永久磁石１０及び振動板３０を保持するフレーム５０とを備えたので、駆動力を発生させるために必要な磁束を発生させる複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２のそれぞれの異なる磁極間の距離を任意に縮めることができ、かつ、漏洩磁束ではなく複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２間の強い磁束を使用する構造であるので、音圧レベルの向上が図れる。
さらに、複数のプレート２０に垂直に接合された振動板３０と複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２との距離は、任意に広げることができるので、音圧レベルを低下させることなく、振動板３０が複数の上側永久磁石１１及び複数の下側永久磁石１２に接触することにより発生する異音の防止や、低音再生帯域の拡大が図れる。
【００２４】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係る電磁変換器１の構造を示す断面斜視図である。
上記実施の形態１に係る電磁変換器１では、音波発生部材として振動板３０を用いて説明してきたが、図５に示すように、振動板３０の代わりに、実施の形態１のプレート２０と振動板３０を一体化した箱状に成形した部材７０を使用してもよく、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電磁変換器の構成を説明するための分解斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る電磁変換器の断面斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る電磁変換器の別の構成を説明するための分解斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る電磁変換器のさらに別の構成を説明するための分解斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る電磁変換器の断面斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  電磁変換器、１０  永久磁石、１１  上側永久磁石、１２  下側永久磁石、２０  プレート、２０ａ  コイルパターン、３０  振動板、４０  エッジ、５０  フレーム、５１  上側フレーム，５１ａ  音放射穴、５２  下側フレーム、５２ａ  音放射穴、６０  リード線、７０  箱状に成形した部材。
【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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