(57)【要約】【課題】  同心円状に配置される複数のマグネットを使用する動電型スピーカー用の磁気回路に関し、大型の磁気回路であっても低コストであり、能率が高くて再生音圧レベルも十分高く、再生音声品質に優れる動電型スピーカーを実現する。【解決手段】  スピーカー用磁気回路は、ポールと、トッププレートと、ポールのアンダープレートおよびトッププレートの間に狭持されて同心円状に配置される複数のマグネット組と、を備え、複数のマグネット組のそれぞれが、トッププレートに連結する第１マグネットと、アンダープレートに連結する第２マグネットと、を含み、同心円状に配置される複数の第１マグネットの内周端側位置を規定する第１半径ｒ１が、同心円状に配置される複数の第２マグネットの内周端側位置を規定する第２半径ｒ２よりも小さくなるように、それぞれのマグネット組が構成されている。【選択図】  図１
2010246087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センターポールを中央に配置するアンダープレートを有するポールと、
その内径側端面と該センターポールの側面との間に磁気空隙を形成する略円環状のトッププレートと、
該アンダープレートおよび該トッププレートの間に狭持されて同心円状に配置される複数のマグネット組と、を備え、
該複数のマグネット組のそれぞれが、該トッププレートに連結する第１マグネットと、該アンダープレートに連結する第２マグネットと、を含み、
同心円状に配置される複数の該第１マグネットの内周端側位置を規定する第１半径ｒ１が、同心円状に配置される複数の該第２マグネットの内周端側位置を規定する第２半径ｒ２よりも小さくなるように、それぞれの該マグネット組が構成されている、スピーカー用磁気回路。
【請求項２】
センターポールを中央に配置する円筒壁部を有するヨークと、
その外径側端面と該ヨークの該円筒壁部の内側面との間に磁気空隙を形成する略円環状のトップポールと、
該センターポールおよび該トップポールの間に狭持されて同心円状に配置される複数のマグネット組と、を備え、
該複数のマグネット組のそれぞれが、該トップポールに連結する第１マグネットと、該ヨークの該センターポールに連結する第２マグネットと、を含み、
同心円状に配置される複数の該第１マグネットの外周端側位置を規定する第１半径Ｒ１が、同心円状に配置される複数の該第２マグネットの外周端側位置を規定する第２半径Ｒ２よりも大きくなるように、それぞれの該マグネット組が構成されている、スピーカー用磁気回路。
【請求項３】
前記第１マグネットおよび前記第２マグネットが、同一寸法の略円筒形状を有する希土類磁石である、
請求項１または２に記載のスピーカー用磁気回路。
【請求項４】
同心円状に隣り合う前記第１マグネット同士の間隔を規定する距離ｗ１が、隣り合う前記第２マグネット同士の間隔を規定する距離ｗ２と異なるように、それぞれの前記マグネット組が構成されている、
請求項３に記載のスピーカー用磁気回路。
【請求項５】
前記トッププレートの外径側端面の半径ｒｔが、前記第１マグネットの外周端側位置を規定する第３半径ｒ３以下であり、前記アンダープレートの外径側端面の半径ｒｕが、前記第２マグネットの外周端側位置を規定する第４半径ｒ４以下である、
請求項１または３に記載のスピーカー用磁気回路。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の前記スピーカー用磁気回路と、
スピーカー振動板と、
該スピーカー振動板に連結する円筒形状のボイスコイルボビンと、
該ボイスコイルボビンに巻回されて該磁気空隙に配置されるボイスコイルと、
を備える、動電型スピーカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカー用磁気回路、および、これを用いた動電型スピーカーに関し、特に、同心円状に配置される複数のマグネットを含むスピーカー用磁気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
大口径のスピーカー振動板を備える大型の動電型スピーカーにおいては、磁気回路を大型化して磁気空隙での磁束密度を高め、動電型スピーカーの効率を高くするとともに、大きな音量の音声を再生可能にしようとするものがある。大口径の動電型スピーカーは、スピーカー振動板を含む振動系の重量が重くなるので、再生能率を高めるには、磁気回路の磁気空隙での磁束密度を高める必要がある。磁気回路の磁気空隙での磁束密度を高めるには、磁気空隙の間隔を狭くする、保磁力の高いマグネットを使用する、あるいは、マグネットを大型化する、といった手段がある。
【０００３】
大型のスピーカー用磁気回路では、外磁型として用いる場合に起磁力が大きく、安価なドーナツ状（環状）のフェライト磁石を、磁気回路に使用する場合がある。動電型スピーカーでは、磁気回路が大型化するにつれて、自ずとマグネットも大型化するので、コストの面で不利な点がある。したがって、従来には、これらの問題を解決するために様々なスピーカー用磁気回路、および、これを用いた動電型スピーカーが提案されている。
【０００４】
従来の平面振動板を備える動電型スピーカーでは、単一の磁石で２つのドライバユニットを構成する磁気回路において、センターポールを中心にその周囲にヨークを介して同心的に設けたリングポールをもつポール体と、センターポールと同心円上に等配され、各ポールとエアーギャップをもつプレートを有する複数個の磁石と、各磁石間に充填されたシール剤とを備え、各エアーギャップ中にそれぞれ異なった振動板のボイスコイルが位置できるように構成した磁気回路がある。（特許文献１）。
【０００５】
また、従来の動電型スピーカーでは、マルチ−フェライトマグネットの磁気回路であって、円形のマグネットに続いているポールのアンダープレートおよびプレートの外周縁部が、「花弁」のような形態を有する磁気回路を備えるものがある。フェライトマグネットは、希土類磁石でも良く、その磁気回路の性能と効率を高めて、同時に、コストを削減して、再生能力を改善しようとするものがある。（特許文献２）。
【０００６】
また、出願人が権利者である意匠登録されたスピーカーでは、内磁型の磁気回路を備える動電型スピーカーであって、フレーム背面部および磁気回路の中心に貫通孔を備え、磁気回路を構成する複数の円形磁石の一部が、貫通孔に円弧状に突出しているものがある。（特許文献３、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭５６−８３８５号公報  （第１図〜第３図）
【特許文献２】欧州特許出願公開第１３８１２５２号明細書  （第１図〜第５図）
【特許文献３】意匠登録第１２６９００４号公報
【特許文献４】意匠登録第１２６９００５号公報
【０００８】
しかしながら、従来技術の動電型スピーカーの磁気回路では、いずれも充分ではない。特許文献１および２に記載のスピーカー磁気回路のように、同心円状に配置される複数の円柱状のマグネットを使用する場合には、コストの制限を考慮してマグネットを選定しなければならない。特に、複数のマグネットのそれぞれを、複数のマグネットを多段に積み重ねて、磁気回路を構成する場合もある。大型のスピーカー用磁気回路では、このようなコストの制限の下でも、磁気空隙の磁束密度を最も高める必要がある、という問題がある。また、特許文献３または４に記載の内磁型の磁気回路の場合についても、同様の問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の従来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、同心円状に配置される複数のマグネットを使用する動電型スピーカー用の磁気回路に関し、大型の磁気回路であっても低コストであり、能率が高くて再生音圧レベルも十分高く、再生音声品質に優れる動電型スピーカーを実現するスピーカー用磁気回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のスピーカー用磁気回路は、センターポールを中央に配置するアンダープレートを有するポールと、その内径側端面とセンターポールの側面との間に磁気空隙を形成する略円環状のトッププレートと、アンダープレートおよびトッププレートの間に狭持されて同心円状に配置される複数のマグネット組と、を備え、複数のマグネット組のそれぞれが、トッププレートに連結する第１マグネットと、アンダープレートに連結する第２マグネットと、を含み、同心円状に配置される複数の第１マグネットの内周端側位置を規定する第１半径ｒ１が、同心円状に配置される複数の第２マグネットの内周端側位置を規定する第２半径ｒ２よりも小さくなるように、それぞれのマグネット組が構成されている。
【００１１】
または、本発明のスピーカー用磁気回路は、センターポールを中央に配置する円筒壁部を有するヨークと、その外径側端面とヨークの円筒壁部の内側面との間に磁気空隙を形成する略円環状のトップポールと、センターポールおよびトップポールの間に狭持されて同心円状に配置される複数のマグネット組と、を備え、複数のマグネット組のそれぞれが、トップポールに連結する第１マグネットと、ヨークのセンターポールに連結する第２マグネットと、を含み、同心円状に配置される複数の第１マグネットの外周端側位置を規定する第１半径Ｒ１が、同心円状に配置される複数の第２マグネットの外周端側位置を規定する第２半径Ｒ２よりも大きくなるように、それぞれのマグネット組が構成されている。
【００１２】
好ましくは、本発明のスピーカー用磁気回路は、第１マグネットおよび第２マグネットが、同一寸法の略円筒形状を有する希土類磁石である。
【００１３】
また、好ましくは、本発明のスピーカー用磁気回路は、同心円状に隣り合う第１マグネット同士の間隔を規定する距離ｗ１が、隣り合う第２マグネット同士の間隔を規定する距離ｗ２と異なるように、それぞれのマグネット組が構成されている。
【００１４】
また、好ましくは、本発明のスピーカー用磁気回路は、トッププレートの外径側端面の半径ｒｔが、第１マグネットの外周端側位置を規定する第３半径ｒ３以下であり、アンダープレートの外径側端面の半径ｒｕが、第２マグネットの外周端側位置を規定する第４半径ｒ４以下である。
【００１５】
また、本発明の動電型スピーカーは、上記のスピーカー用磁気回路と、スピーカー振動板と、スピーカー振動板に連結する円筒形状のボイスコイルボビンと、ボイスコイルボビンに巻回されて磁気空隙に配置されるボイスコイルと、を備える。
【００１６】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１７】
本発明のスピーカー用磁気回路は、センターポールを中央に配置するアンダープレートを有するポールと、その内径側端面とセンターポールの側面との間に磁気空隙を形成する略円環状のトッププレートと、アンダープレートおよびトッププレートの間に狭持されて同心円状に配置される複数のマグネット組と、を備える外磁型磁気回路である。または、本発明のスピーカー用磁気回路は、センターポールを中央に配置する円筒壁部を有するヨークと、その外径側端面とヨークの円筒壁部の内側面との間に磁気空隙を形成する略円環状のトップポールと、センターポールおよびトップポールの間に狭持されて同心円状に配置される複数のマグネット組と、を備える内磁型磁気回路である。したがって、本発明の動電型スピーカーは、このスピーカー用磁気回路と、スピーカー振動板と、スピーカー振動板に連結する円筒形状のボイスコイルボビンと、ボイスコイルボビンに巻回されて磁気空隙に配置されるボイスコイルと、を備えることで、再生音声品質に優れる動電型スピーカーを実現する。
【００１８】
ここで、スピーカー用磁気回路は、複数のマグネット組のそれぞれが、トッププレートまたはトップポールに連結する第１マグネットと、ポールのアンダープレートまたはヨークのセンターポールに連結する第２マグネットと、を含む。つまり、マグネット組は、少なくとも２つのマグネットを積み上げて構成するものであり、好ましくは、第１マグネットおよび第２マグネットが、同一寸法の略円筒形状を有する希土類磁石である。したがって、スピーカー用磁気回路は、大型の磁気回路であっても小型のマグネットを利用することができるので、低コストを実現できる。
【００１９】
そして、このスピーカー用磁気回路は、外磁型磁気回路の場合には、複数のマグネット組のそれぞれにおいて、同心円状に配置される複数の第１マグネットの内周端側位置を規定する第１半径ｒ１が、同心円状に配置される複数の第２マグネットの内周端側位置を規定する第２半径ｒ２よりも小さくなるように、それぞれのマグネット組が構成されている。また、第１マグネットおよび第２マグネットが、同一寸法の略円筒形状を有する希土類磁石である場合には、第１マグネットの内周端側位置を規定する第１半径ｒ１が第２マグネットの内周端側位置を規定する第２半径ｒ２よりも小さくなれば、同心円状に隣り合う第１マグネット同士の間隔を規定する距離ｗ１が、隣り合う第２マグネット同士の間隔を規定する距離ｗ２と異なり、距離ｗ２よりも小さくなる。すなわち、同心円状に配置される第１マグネットが、第２マグネットよりも磁気空隙の近くなるように配置される。その結果、磁気空隙での磁束密度を、単に同一寸法のマグネットを積み上げる場合に比べて高くできるので、能率が高くて再生音圧レベルも十分な動電型スピーカーを実現できる。
【００２０】
具体的には、本発明のスピーカー用磁気回路は、トッププレートの外径側端面の半径ｒｔが、第１マグネットの外周端側位置を規定する第３半径ｒ３以下であり、アンダープレートの外径側端面の半径ｒｕが、第２マグネットの外周端側位置を規定する第４半径ｒ４以下であるようにするのが好ましい。
【００２１】
また、このスピーカー用磁気回路は、内磁型磁気回路の場合には、複数のマグネット組のそれぞれにおいて、同心円状に配置される複数の第１マグネットの外周端側位置を規定する第１半径Ｒ１が、同心円状に配置される複数の第２マグネットの外周端側位置を規定する第２半径Ｒ２よりも大きくなるように、それぞれのマグネット組が構成されている。すなわち、同心円状に隣り合う第１マグネット同士の間隔を規定する距離ｗ１が、隣り合う第２マグネット同士の間隔を規定する距離ｗ２と異なり、距離ｗ２よりも大きくなり、同心円状に配置される第１マグネットが、第２マグネットよりも磁気空隙の近くなるように配置される。その結果、磁気空隙での磁束密度を、単に同一寸法のマグネットを積み上げる場合に比べて高くできるので、能率が高くて再生音圧レベルも十分な動電型スピーカーを実現できる。
【００２２】
本発明のスピーカー用磁気回路は、何れの場合のスピーカー用磁気回路でも、磁気空隙での磁束密度をさらに高めることができるので、再生音声品質に優れる動電型スピーカーを実現するができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の同心円状に配置される複数のマグネットを使用するスピーカー用磁気回路は、大型の磁気回路であっても低コストであり、能率が高くて再生音圧レベルも十分高く、再生音声品質に優れる動電型スピーカーを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカーの磁気回路１について説明する図である。（実施例１）
【図２】本発明の動電型スピーカーの磁気回路１について説明する図である。（実施例１）
【図３】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカーの磁気回路１０について説明する図である。（実施例２）
【図４】本発明の好ましい実施形態による磁気回路１、１０、ならびに、比較例の磁気回路２０の磁気空隙の磁束密度分布を表すグラフである。（実施例１、２、比較例）
【図５】比較例の動電型スピーカーの磁気回路１０について説明する図である。（比較例）
【図６】本発明の他の好ましい実施形態による動電型スピーカーの磁気回路３０について説明する図である。（実施例３）
【図７】本発明の動電型スピーカーの磁気回路３０について説明する図である。（実施例３）
【図８】本発明の好ましい実施形態による磁気回路３０、および、比較例の磁気回路４０の磁気空隙の磁束密度分布を表すグラフである。（実施例３、比較例）
【図９】比較例の動電型スピーカーの磁気回路４０について説明する図である。（比較例２）
【００２５】
以下、本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー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。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の好ましい実施形態による（図示しない）動電型スピーカーを構成するスピーカー用磁気回路１を説明する図である。図１（ａ）は、スピーカー用磁気回路１の斜視図であり、図１（ｂ）は、スピーカー用磁気回路１の側面図およびＯ−Ａ断面図である。また、図２は、スピーカー用磁気回路１のマグネット組７を構成する第１マグネット８および第２マグネット９の配置を説明する断面平面図である。なお、説明に不要なスピーカー用磁気回路１および動電型スピーカーの一部の構造や、内部構造等は、図示並びに説明を省略する。
【００２７】
本実施例のスピーカー用磁気回路１は、中心軸ｚに沿って設けられる貫通孔を含むセンターポール２を中央に配置するアンダープレート３を有するポール４と、その内径側端面とセンターポール２の側面との間に磁気空隙６を形成する略円環状のトッププレート５と、アンダープレート３およびトッププレート５の間に狭持されて同心円状に配置される１０個のマグネット組７と、を備える外磁型磁気回路である。マグネット組７は、それぞれが、トッププレート５に連結する第１マグネット８と、アンダープレート３に連結する第２マグネット９と、を含む。第１マグネット８および第２マグネット９は、後述するように、同一寸法の略円筒形状を有する希土類磁石である。
【００２８】
また、本実施例の（図示しない）動電型スピーカーは、図示するスピーカー用磁気回路１の他に、少なくとも、口径２０ｃｍの（図示しない）スピーカー振動板と、スピーカー振動板に連結する円筒形状の（図示しない）ボイスコイルボビンと、ボイスコイルボビンに巻回されて磁気空隙６に配置される（図示しない）ボイスコイルと、を備える。なお、動電型スピーカーは、スピーカー振動板を振動可能に支持し、スピーカー用磁気回路１に固定される略バスケット状の（図示しない）フレームと、ボイスコイルをフレームに対して振動可能に支持する（図示しない）ダンパーと、をさらに備えていても良い。
【００２９】
ポール４およびトッププレート５は、軟鉄から構成されており、本実施例のポール４は、（図示しない）ボイスコイルボビンの可動振幅を確保するように、アンダープレート３に段部を設けている。ポール４のセンターポール２は、その直径が約５０．０ｍｍであり、トッププレート５は、約８．０ｍｍの厚みを有する。したがって、スピーカー用磁気回路１は、トッププレート５の厚みに相当する広い範囲に渡って高い磁束密度を示す磁気空隙６を形成する。
【００３０】
それぞれのマグネット組７は、直径約２４．０ｍｍで厚み約６．０ｍｍの略円筒形状を有する２つの希土類磁石が、積み上げられるように接着剤で連結されて構成されている。本実施例の動電型スピーカーでは、１０組のマグネット組７が、ポール４のアンダープレート３の上に、等間隔で同心円状に配置されている。トッププレート５に連結する第１マグネット８と、アンダープレート３に連結する第２マグネット９は、小さい体積でも保磁力の強いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類磁石である。なお、希土類磁石とは、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系のネオジウム磁石、もしくは、Ｓｍ−Ｃｏ系のサマリウムコバルト磁石であって、磁石の最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが大きな値をとり、残留磁化および保磁力が大きい磁石である。希土類磁石は、保磁力が大きいので、高い磁束密度を発生させることができる一方で、パーミアンス係数が大きく、減磁しにくい。
【００３１】
ここで、それぞれのマグネット組７では、同一の直径を有する第１マグネット８および第２マグネット９が、その中心位置をずらすようにして積み上げて連結されている。すなわち、図示するように、外磁型のスピーカー用磁気回路１のそれぞれのマグネット組７において、同心円状に配置される第１マグネット８が、第２マグネット９よりも磁気空隙６の近くになるように、中心点Ｏに近づいて配置される。図２に示すように、それぞれのマグネット組７は、同心円状に等間隔で配置される１０個の第１マグネット８（実線）の内周端側位置を規定する第１半径ｒ１が、同心円状に配置される１０個の第２マグネット９（破線）の内周端側位置を規定する第２半径ｒ２よりも小さくなるように構成されている。
【００３２】
なお、本実施例の場合には、第１半径ｒ１は約５３．７ｍｍであり、第２半径ｒ２は約６０．５ｍｍであり、それぞれのマグネット組７では、第１マグネット８の中心位置が第２マグネット９の中心位置から約３．４ｍｍ中心点Ｏの方向にずれている。また、本実施例のトッププレート１５の外径側端面の半径ｒｔは約１１０．０ｍｍであり、円筒形状の第１マグネット８の外周端側位置を規定する第３半径ｒ３（＝約１０１．７ｍｍ）よりも大きい。また、アンダープレート１３の外径側端面の半径ｒｕは約１１０．０ｍｍであり、第２マグネット９の外周端側位置を規定する第４半径ｒ４（＝約１０８．５ｍｍ）よりも若干大きい。
【００３３】
また、図２に示すように、スピーカー用磁気回路１のマグネット組７では、同心円状に隣り合う第１マグネット８同士の間隔を規定する距離ｗ１が、隣り合う第２マグネット９同士の間隔を規定する距離ｗ２よりも小さくなる。本実施例の場合には、隣接する第１マグネット８同士が接するまで近づくようにマグネット組７が配置されているので、距離ｗ１は約０ｍｍである。一方、第２マグネット９は、第１マグネット８と共通の円筒形状を有するので、第２マグネット９同士の間隔を規定する距離ｗ２は大きくなり、約２．１ｍｍである。
【００３４】
なお、それぞれのマグネット組７では、直径約２４．０ｍｍの第１マグネット８および第２マグネット９が、中心位置を約３．４ｍｍずらすようにして積み上げて連結されている。このように、第１マグネット８および第２マグネット９が同一の直径を有する場合には、直径の約１０％程度以上程度中心位置がずれていれば良い。中心点のずれが大きくなると第１マグネット８と第２マグネット９との連結が不安定になり、磁気空隙６での磁束密度が低下するおそれがあるので、直径の約２５％程度以下の範囲で中心位置がずれていれば良い。
【００３５】
スピーカー振動板、ボイスコイルボビンおよびボイスコイルを含む（図示しない）スピーカー振動系は、動電型スピーカーのフレームに対して振動可能に支持される。したがって、動電型スピーカーでは、（図示しない）ターミナルおよび錦糸線を介してボイスコイルに音声電流が供給されると、磁気空隙６に配置されたボイスコイルに駆動力が作用し、ボイスコイルは前後方向に振動し、連結されたスピーカー振動板も前後方向に振動する。なお、動電型スピーカーにおいて前後とは、スピーカー振動板が振動する場合に、ボイスコイル、および、スピーカー用磁気回路１が取り付けられる側を後側とし、スピーカー振動板が露出する側を前側としている。大型のスピーカー用磁気回路１を含む本実施例の動電型スピーカーは、能率が高くて再生音圧レベルも高くすることができる。
【実施例２】
【００３６】
図３は、本発明の好ましい実施形態による（図示しない）動電型スピーカーを構成する他の外磁型のスピーカー用磁気回路１０を説明するＯ−Ａ断面図である。本実施例のスピーカー用磁気回路１０は、先の実施例のスピーカー用磁気回路１に代えて動電型スピーカーを構成するスピーカー用磁気回路であって、ポール１４およびトッププレート１５の形状寸法が異なる他は、磁気空隙６の寸法と、マグネット組７の構成が共通する磁気回路である。したがって、重複する構成、ならびに、説明に不要な構造、内部構造等は、図示並びに説明を省略する。
【００３７】
先の実施例の場合と同じ軟鉄から構成されているポール１４およびトッププレート１５は、センターポール１２の直径と、トッププレート１５の厚みとが、先の実施例の場合と共通する。一方で、トッププレート１５の外径側端面の半径ｒｔと、ポール１４のアンダープレート１３の外径側端面の半径ｒｕとが、先の実施例の場合とは異なっている。具体的には、本実施例のトッププレート１５の外径側端面の半径ｒｔは約１０１．７ｍｍであり、円筒形状の第１マグネット８の外周端側位置を規定する第３半径ｒ３と等しい。また、アンダープレート１３の外径側端面の半径ｒｕは約１０８．５ｍｍであり、第２マグネット９の外周端側位置を規定する第４半径ｒ４と等しい。
【００３８】
図４は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用磁気回路１、１０、ならびに、後述する比較例の磁気回路２０の磁気空隙６における磁束密度分布を表すグラフである。これらのスピーカー用磁気回路は、そのトッププレートが約８．０ｍｍの厚みを有する大型の磁気回路であるので、実施例のスピーカー用磁気回路１、１０の磁気空隙６では、トッププレートの厚みに相当する広い範囲に渡って、約１．６［Ｔ］以上の高い磁束密度を示している。また、先の実施例のスピーカー用磁気回路１に比較して、ポール１４およびトッププレート１５の寸法を変更した実施例のスピーカー用磁気回路１０の方が、高い磁束密度を示す磁気空隙６を実現できている。したがって、本実施例のスピーカー用磁気回路１０の方が、より能率が高くて再生音圧レベルも十分高い動電型スピーカーを実現することができる。
【００３９】
図５は、比較例としての（図示しない）動電型スピーカーを構成する比較例の外磁型のスピーカー用磁気回路２０を説明する図である。図５（ａ）は、スピーカー用磁気回路２０の斜視図であり、図５（ｂ）は、スピーカー用磁気回路２０の側面図およびＯ−Ａ断面図である。比較例のスピーカー用磁気回路２０は、先の実施例のスピーカー用磁気回路１に代えて動電型スピーカーを構成できるスピーカー用磁気回路であって、それぞれのマグネット組２７の構成が異なる他は、ポール４およびトッププレート５の形状寸法および磁気空隙６の寸法が共通する磁気回路である。したがって、重複する構成、ならびに、説明に不要な構造、内部構造等は、図示並びに説明を省略する。
【００４０】
それぞれのマグネット組２７は、直径約２４．０ｍｍで厚み約６．０ｍｍの略円筒形状を有する２つの希土類磁石が、ずれることなく積み上げられるように接着剤で連結されて構成されている。すなわち、マグネット組２７は、単に同一寸法のマグネットを積み上げる場合であり、１０組のマグネット組２７は、ポール４のアンダープレート３の上に、半径約４２．３ｍｍの同心円上にその中心が位置するように等間隔で配置されている。トッププレート５に連結する第１マグネット２８と、アンダープレート３に連結する第２マグネット２９は、先の実施例と同じＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類磁石である。したがって、先の実施例を説明する図２を参考にしても分かるように、それぞれのマグネット組２７は、同心円状に等間隔で配置される１０個の第１マグネット２８の内周端側位置を規定する第１半径ｒ１が、同心円状に配置される１０個の第２マグネット２９の内周端側位置を規定する第２半径ｒ２と等しくなる。
【００４１】
図４のグラフに示すように、比較例の磁気回路２０の磁気空隙６における磁束密度分布は、先の実施例のスピーカー用磁気回路１、ならびに、１０の場合に比べて低い値になり、約１．６［Ｔ］未満である。したがって、同心円状に配置される複数の円柱状のマグネットを使用することで、低コストで大型のスピーカー用磁気回路を実現する際に、複数のマグネットを多段に積み重ねる場合には、実施例のスピーカー用磁気回路１、ならびに、１０のように、同心円状に配置される第１マグネット８が、第２マグネット９よりも磁気空隙６の近くになるように、マグネット組７を構成するのが好ましい。実施例の外磁型のスピーカー用磁気回路１、ならびに、１０を用いる動電型スピーカーは、能率が高くて再生音圧レベルを高くでき、優れた再生音声品質を得ることができる。
【００４２】
なお、本実施例のトッププレート１５の外径側端面の半径ｒｔは、円筒形状の第１マグネット８の外周端側位置を規定する第３半径ｒ３と等しい場合であるが、半径ｒｔは、第３半径ｒ３以下であるのが好ましい。また、本実施例のポール１４のアンダープレート１３の外径側端面の半径ｒｕは、第２マグネット９の外周端側位置を規定する第４半径ｒ４と等しい場合であるが、半径ｒｕは、以下であるのが好ましい。磁気空隙６における磁束密度を高めて、能率が高い動電型スピーカーを実現することができる。
【００４３】
なお、本実施例のマグネット組７は、トッププレート５に連結する第１マグネット８と、アンダープレート３に連結する第２マグネット９と、からなる２段の場合であるが、さらに第１マグネット８と第２マグネット９との間に配置されるマグネットを備えて、３段以上の複数段から構成されるものであっても良い。第１マグネット８の内周端側位置を規定する第１半径ｒ１が、第２マグネット９を含む他のマグネットの内周端側位置を規定する半径の値よりも、小さくなればよい。第１マグネット８が磁気空隙６に近い位置になることで、磁気空隙６の磁束密度を高めることができる。
【００４４】
また、センターポール２とアンダープレート３を一体に形成したポール４は、別々の部材をプレス加工、または、ネジ止め等により連結しても良い。また、ポール４は、実施例のような段付きのポールに限られるものではない。ポール４およびトッププレート５は、鉄を含む軟磁性の金属であればよく、電磁軟鉄、珪素鋼、電磁ステンレス、アモルファス、パーマロイ、パーメンジュールもしくはフェライトのいずれかから選択される軟磁性材料を使用しても良い。もちろん、第１マグネット８および第２マグネット９は、希土類磁石に限定されるものではなく、フェライト磁石であっても良い。
【実施例３】
【００４５】
図６は、本発明の他の好ましい実施形態による（図示しない）動電型スピーカーを構成するスピーカー用磁気回路３０を説明する図である。図６は、スピーカー用磁気回路３０の一部を断面図にした斜視図であり、先の実施例１の図１（ｂ）と同様のＯ−Ａ断面図を含む。また、図２は、スピーカー用磁気回路３０のマグネット組３７を構成する第１マグネット３８および第２マグネット３９の配置を説明する断面平面図である。なお、説明に不要なスピーカー用磁気回路３０および動電型スピーカーの一部の構造や、内部構造等は、図示並びに説明を省略する。
【００４６】
本実施例のスピーカー用磁気回路３０は、中心軸ｚに沿って設けられる貫通孔を含むセンターポール３２を中央に配置する円筒壁部３３を有するヨーク３４と、  その外径側端面とヨーク３４の円筒壁部３３の内側面との間に磁気空隙３６を形成する略円環状のトップポール３５と、センターポール３２およびトップポール３５の間に狭持されて同心円状に配置される８個のマグネット組３７と、を備える内磁型磁気回路である。それぞれのマグネット組３７は、トップポール３５に連結する第１マグネット３８と、ヨーク３４のセンターポール３２に連結する第２マグネット３９と、を含む。第１マグネット３８および第２マグネット３９は、同一寸法の略円筒形状を有する希土類磁石である。
【００４７】
また、本実施例の（図示しない）動電型スピーカーは、図示するスピーカー用磁気回路３０の他に、少なくとも、口径３０ｃｍの（図示しない）スピーカー振動板と、スピーカー振動板に連結する円筒形状の（図示しない）ボイスコイルボビンと、ボイスコイルボビンに巻回されて磁気空隙３６に配置される（図示しない）ボイスコイルと、を備える。なお、動電型スピーカーは、スピーカー振動板を振動可能に支持し、スピーカー用磁気回路３０に固定される略バスケット状の（図示しない）フレームと、ボイスコイルをフレームに対して振動可能に支持する（図示しない）ダンパーと、をさらに備えていても良い。
【００４８】
ヨーク３４およびトップポール３５は、軟鉄から構成されており、本実施例のヨーク３４は、センターポール３２と円筒壁部３３との間に（図示しない）ボイスコイルボビンの可動振幅を確保する段部を設けている。トップポール３５の直径は約９９．１ｍｍであり、トップポール３５の厚みは約８．０ｍｍである。したがって、スピーカー用磁気回路３０は、トップポール３５の厚みに相当する広い範囲に渡って高い磁束密度を示す磁気空隙３６を形成する。
【００４９】
それぞれのマグネット組３７は、直径約２４．０ｍｍで厚み約６．０ｍｍの略円筒形状を有する２つの希土類磁石が、積み上げられるように接着剤で連結されて構成されている。本実施例の動電型スピーカーでは、８組のマグネット組３７が、ヨーク３４のセンターポール３２の上に、等間隔で同心円状に配置されている。トップポール３５に連結する第１マグネット３８と、ヨーク３４のセンターポール３２に連結する第２マグネット３９は、小さい体積でも保磁力の強いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類磁石である。
【００５０】
ここで、それぞれのマグネット組３７では、同一の直径を有する第１マグネット３８および第２マグネット３９が、その中心位置をずらすようにして積み上げて連結されている。すなわち、図示するように、内磁型のスピーカー用磁気回路３０のそれぞれのマグネット組３７において、同心円状に配置される第１マグネット３８が、第２マグネット３９よりも磁気空隙３６の近くになるように、中心点Ｏから遠ざかる方向へ配置される。図７に示すように、それぞれのマグネット組７は、同心円状に等間隔で配置される８個の第１マグネット３８（破線）の外周端側位置を規定する第１半径Ｒ１が、同心円状に配置される８個の第２マグネット３９（破線）の外周端側位置を規定する第２半径Ｒ２よりも大きくなるように構成されている。
【００５１】
なお、本実施例の場合には、第１半径Ｒ１は約４９．０ｍｍであり、第２半径Ｒ２は約４７．０ｍｍであり、それぞれのマグネット組３７では、第１マグネット３８の中心位置が第２マグネット３９の中心位置から約２．０ｍｍ中心点Ｏとは反対方向にずれている。また、図７に示すように、スピーカー用磁気回路３０のマグネット組３７では、同心円状に隣り合う第１マグネット３８同士の間隔を規定する距離ｗ１が、隣り合う第２マグネット３９同士の間隔を規定する距離ｗ２よりも大きくなる。本実施例の場合には、隣接する第１マグネット３８同士の距離ｗ１は約４．７４ｍｍであり、一方、第２マグネット３９同士の間隔を規定する距離ｗ２は小さくなり、約４．３２ｍｍである。
【００５２】
スピーカー振動板、ボイスコイルボビンおよびボイスコイルを含む（図示しない）スピーカー振動系は、動電型スピーカーのフレームに対して振動可能に支持される。したがって、動電型スピーカーでは、（図示しない）ターミナルおよび錦糸線を介してボイスコイルに音声電流が供給されると、磁気空隙３６に配置されたボイスコイルに駆動力が作用し、ボイスコイルは前後方向に振動し、連結されたスピーカー振動板も前後方向に振動する。なお、動電型スピーカーにおいて前後とは、スピーカー振動板が振動する場合に、ボイスコイル、および、スピーカー用磁気回路３０が取り付けられる側を後側とし、スピーカー振動板が露出する側を前側としている。大型のスピーカー用磁気回路３０を含む本実施例の動電型スピーカーは、能率が高くて再生音圧レベルも高くすることができる。
【００５３】
図８は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用磁気回路３０、ならびに、後述する比較例の磁気回路４０の磁気空隙３６における磁束密度分布を表すグラフである。これらのスピーカー用磁気回路は、そのトッププレートが約８．０ｍｍの厚みを有する大型の磁気回路であるので、実施例のスピーカー用磁気回路３０の磁気空隙３６では、トップポール３５の厚みに相当する広い範囲に渡って、約０．８８［Ｔ］以上の高い磁束密度を示している。したがって、本実施例のスピーカー用磁気回路３０の方が、比較例の磁気回路４０の場合よりも能率が高くて再生音圧レベルも十分高い動電型スピーカーを実現することができる。
【００５４】
図９は、比較例としての（図示しない）動電型スピーカーを構成する比較例の内磁型のスピーカー用磁気回路４０を説明する図であり、その右半分がスピーカー用磁気回路４０のＯ−Ａ断面図である。比較例のスピーカー用磁気回路４０は、先の実施例のスピーカー用磁気回路３０に代えて動電型スピーカーを構成できるスピーカー用磁気回路であって、それぞれのマグネット組４７の構成が異なる他は、ヨーク３４およびトップポール３５の形状寸法および磁気空隙３６の寸法が共通する磁気回路である。したがって、重複する構成、ならびに、説明に不要な構造、内部構造等は、図示並びに説明を省略する。
【００５５】
それぞれのマグネット組４７は、直径約２４．０ｍｍで厚み約６．０ｍｍの略円筒形状を有する２つの希土類磁石が、ずれることなく積み上げられるように接着剤で連結されて構成されている。すなわち、マグネット組４７は、単に同一寸法のマグネットを積み上げる場合であり、８組のマグネット組４７は、ヨーク３４のセンターポール３２の上に、半径約３５．０ｍｍの同心円上にその中心が位置するように等間隔で配置されている。トップポール３５に連結する第１マグネット４８と、ヨーク３４に連結する第２マグネット３９は、先の実施例と同じＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類磁石である。したがって、先の実施例を説明する図７を参考にしても分かるように、それぞれのマグネット組４７は、同心円状に等間隔で配置される８個の第１マグネット４８の内周端側位置を規定する第１半径Ｒ１が、同心円状に配置される８個の第２マグネット４９の内周端側位置を規定する第２半径Ｒ２と等しくなる。
【００５６】
図８のグラフに示すように、比較例の磁気回路４０の磁気空隙３６における磁束密度分布は、先の実施例のスピーカー用磁気回路３０の場合に比べて低い値になり、約０．８６［Ｔ］程度である。したがって、同心円状に配置される複数の円柱状のマグネットを使用することで、低コストで大型のスピーカー用磁気回路を実現する際に、複数のマグネットを多段に積み重ねる場合には、実施例のスピーカー用磁気回路３０のように、同心円状に配置される第１マグネット３８が、第２マグネット３９よりも磁気空隙３６の近くになるように、マグネット組３７を構成するのが好ましい。実施例の内磁型のスピーカー用磁気回３０を用いる動電型スピーカーは、能率が高くて再生音圧レベルを高くでき、優れた再生音声品質を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の動電型スピーカーは、大型の磁気回路を備えるスピーカーに限られず、小型であっても複数のマグネットを使用する磁気回路を備える動電型スピーカー、ヘッドフォン、マイクロホン等の他の電機−機械−音響変換器にも適用が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１、１０、２０        スピーカー用磁気回路
２、１２  センターポール
３、１３  アンダープレート
４、１４  ポール
５、１５  トッププレート
６        磁気空隙
７、２７  マグネット組
８、２８  第１マグネット
９、２９  第２マグネット
３０、４０        スピーカー用磁気回路
３２      センターポール
３３      円筒筒部
３４      ヨーク
３５      トップポール
３６      磁気空隙
３７、４７  マグネット組
３８、４８  第１マグネット
３９、４９  第２マグネット
【図１】
2010246087.tif 000003
【図２】
2010246087.tif 000004
【図３】
2010246087.tif 000005
【図４】
2010246087.tif 000006
【図５】
2010246087.tif 000007
【図６】
2010246087.tif 000008
【図７】
2010246087.tif 000009
【図８】
2010246087.tif 000010
【図９】
2010246087.tif 000011