(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状に形成された永久磁石と、
前記永久磁石の第１磁極に対向する第１磁極対向部と、前記第１磁極対向部に接続して形成される第１突出部と、を有する第１磁性部材と、
前記永久磁石の第２磁極に対向する第２磁極対向部と、前記第２磁極対向部に接続して形成される第２突出部と、を有する第２磁性部材と、
を備え、
前記第１突出部は、前記永久磁石の内周から前記第２磁極対向部側に向かって突出して形成されており、
前記第１突出部は、前記永久磁石の内周より内径方向に位置し、前記永久磁石の前記第２磁極側に屈曲しており、
前記第２突出部は、前記第１磁極対向部側に向かって突出して形成され、
前記第１突出部と前記第２突出部の間に磁気ギャップが形成されており、
前記第２突出部の突出方向における先端面は、前記永久磁石の前記第１磁極側の面よりも低く、
前記第１突出部は、その突出方向における先端部のみが前記第２突出部と対向している、
外磁型磁気回路。
【請求項２】
請求項１に記載の外磁型磁気回路であって、
前記第２突出部の突出方向における前記先端面は、前記永久磁石の前記第１磁極側のすべての面よりも低い、
外磁型磁気回路。
【請求項３】
請求項１に記載の外磁型磁気回路であって、
前記第２突出部の突出方向における前記先端面は、前記永久磁石の前記第１磁極側の面のうち前記永久磁石の中心軸寄りの面よりも低い、
外磁型磁気回路。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の外磁型磁気回路を備えたダイナミックスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外磁型磁気回路、及びダイナミックスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、特許文献１は、ダイナミックスピーカに採用される一般的な外磁型磁気回路を開示している。外磁型磁気回路は、トッププレート、マグネット、ボトムプレート、センターポールから構成されている。トッププレートとセンターポールの間に磁気ギャップが形成され、この磁気ギャップ内にボイスコイルが配置されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−９４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のダイナミックスピーカには更なる薄型化が要請されている。
【０００５】
そこで、本願発明の目的は、ダイナミックスピーカの更なる薄型化に必要な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明の観点によれば、円環状に形成された永久磁石と、前記永久磁石の第１磁極に対向する第１磁極対向部と、前記第１磁極対向部に接続して形成される第１突出部と、を有する第１磁性部材と、前記永久磁石の第２磁極に対向する第２磁極対向部と、前記第２磁極対向部に接続して形成される第２突出部と、を有する第２磁性部材と、を備え、前記第１突出部は、前記永久磁石の内周から前記第２磁極対向部側に向かって突出して形成されており、前記第１突出部は、前記永久磁石の内周より内径方向に位置し、前記永久磁石の前記第２磁極側に屈曲しており、前記第２突出部は、前記第１磁極対向部側に向かって突出して形成され、前記第１突出部と前記第２突出部の間に磁気ギャップが形成されており、前記第２突出部の突出方向における先端面は、前記永久磁石の前記第１磁極側の面よりも低く、前記第１突出部は、その突出方向における先端部のみが前記第２突出部と対向している、外磁型磁気回路が提供される。
前記第２突出部の突出方向における前記先端面は、前記永久磁石の前記第１磁極側のすべての面よりも低い。
前記第２突出部の突出方向における前記先端面は、前記永久磁石の前記第１磁極側の面のうち前記永久磁石の中心軸寄りの面よりも低い。
上記外磁型磁気回路を備えたダイナミックスピーカが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明の外磁型磁気回路を採用すれば、ダイナミックスピーカを薄型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、外磁型磁気回路を採用したダイナミックスピーカの断面斜視図である。（第１実施形態）
【図２】図２は、図１のダイナミックスピーカから可動側部品を取り外した状態の断面斜視図である。（第１実施形態）
【図３】図３は、図１の縦断面図である。（第１実施形態）
【図４】図４は、図３の要部を拡大した縦端面図である。（第１実施形態）
【図５】図５は、代表的な磁束の経路を示す図である。（第１実施形態）
【図６】図６は、一般的な外磁型磁気回路における代表的な磁束の経路を示す図である。（比較例）
【図７】図７は、外磁型磁気回路を採用したダイナミックスピーカの断面斜視図である。（第２実施形態）
【図８】図８は、図７の要部を拡大した縦端面図である。（第２実施形態）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、図１〜６を参照しつつ、本願発明の第１実施形態を説明する。
【００１０】
（外磁型ダイナミックスピーカ１）
図１及び図２に示すように、外磁型ダイナミックスピーカ１は、外磁型磁気回路を構成する固定側部品２と、固定側部品２により駆動される可動側部品３と、によって構成されている。
【００１１】
（固定側部品２の概略説明）
図３に示すように、固定側部品２は、円環状に形成された永久磁石４と、フレーム５（第１磁性部材）と、ヨーク６（第２磁性部材）と、によって構成されている。
【００１２】
先ず、図３を参照しつつ、「軸方向」、「放射方向」、「反放射方向」、「径方向」、「中心方向」、「反中心方向」を定義する。「軸方向」は、「円環状に形成された永久磁石４の内周空間を垂直に貫く方向として特定される永久磁石４の軸方向」を意味する。「放射方向」は、「軸方向であって、外磁型ダイナミックスピーカ１によって発生した音波がユーザーに向けて放射される方向」を意味する。「反放射方向」は、「軸方向であって、放射方向と反対の方向」である。「径方向」は、「軸方向に対して直交する方向」である。「中心方向」は、「径方向であって、円環状に形成された永久磁石４の外周側から内周側へ向かう方向」である。「反中心方向」は、「径方向であって、円環状に形成された永久磁石４の内周側から外周側へ向かう方向」である。
【００１３】
（固定側部品２：永久磁石４）
図３に示すように、永久磁石４は、放射方向側がN極（第１磁極）であって、反放射方向側がS極（第２磁極）となるように着磁されている。
【００１４】
（固定側部品２：フレーム５）
フレーム５は、外磁型磁気回路の一部を担うと共に、可動側部品３を弾性支持するものである。フレーム５は、磁性材料によって形成されており、トッププレート１０（第１磁極対向部）とL字部１１（第１突出部）、振動板保持部１２によって構成されている。
【００１５】
トッププレート１０は、永久磁石４のN極に対向している。
【００１６】
L字部１１は、トッププレート１０の内周端に接続すると共に、L字状に屈曲することで、反放射方向に突出して形成されている。換言すれば、L字部１１は、永久磁石４の内周空間に侵入するように突出して形成されている。
【００１７】
振動板保持部１２は、トッププレート１０の外周端に接続すると共に、放射方向に突出して形成されている。
【００１８】
（固定側部品２：ヨーク６）
ヨーク６は、外磁型磁気回路の一部を担うものである。ヨーク６は、磁性材料によって形成されており、ボトムプレート１５（第２磁極対向部）とセンターポール１６（第２突出部）によって構成されている。
【００１９】
ボトムプレート１５は、永久磁石４のS極に対向している。
【００２０】
センターポール１６は、ボトムプレート１５に接続すると共に、放射方向に突出して形成されている。換言すれば、センターポール１６は、永久磁石４の内周空間に侵入するように突出して形成されている。
【００２１】
（磁気ギャップG）
そして、L字部１１とセンターポール１６は、径方向において部分的に対向している。L字部１１はセンターポール１６に対して外周側に配置されている。L字部１１とボトムプレート１５の間には磁気ギャップGが形成されている。
【００２２】
（可動側部品３）
可動側部品３は、ボイスコイルボビン２０と振動板２１、センターキャップ２２によって構成されている。
【００２３】
ボイスコイルボビン２０は、薄肉筒体であって、図示しないシリコンダンパによってフレーム５に弾性支持されている。ボイスコイルボビン２０の端部にはボイスコイル２３が形成されている。
【００２４】
振動板２１は、ボイスコイルボビン２０とフレーム５によって支持されている。
【００２５】
センターキャップ２２は、ボイスコイルボビン２０を覆うように振動板２１に接着されている。
【００２６】
以上の構成で、可動側部品３のボイスコイルボビン２０のボイスコイル２３は、固定側部品２の磁気ギャップGと重複するように位置決めされている。この状態で、ボイスコイル２３に所望の音声信号を供給すると、フレミングの左手の法則によってボイスコイル２３が振動し、その振動によりボイスコイルボビン２０が振動板２１と共に軸方向に振動し、もって、振動板２１から所望の音波がユーザーに向けて放射されるようになっている。
【００２７】
（固定側部品２の詳細説明）
次に、図４を参照しつつ、固定側部品２の構造を詳細に説明する。なお、図４では、説明の便宜上、断面を示すハッチングは省略している。
【００２８】
図４に示すように、L字部１１は、延長部３０と磁束屈曲部３１、第１磁気ギャップ対向部３２（先端部）によって構成されている。図４では、トッププレート１０や延長部３０、磁束屈曲部３１、第１磁気ギャップ対向部３２各々が占める範囲を明示すべく、トッププレート１０や延長部３０、磁束屈曲部３１、第１磁気ギャップ対向部３２各々を二点鎖線で表現している。
【００２９】
延長部３０は、トッププレート１０に接続すると共に、中心方向に延びて形成されている。
【００３０】
磁束屈曲部３１は、フレーム５のL字部１１内の磁束が軸方向に対して略平行となるように、フレーム５のL字部１１内の磁束を屈曲させるものである。磁束屈曲部３１は、延長部３０に接続すると共に、反放射方向側に略９０度、滑らかに屈曲して形成されている。
【００３１】
第１磁気ギャップ対向部３２は、磁束屈曲部３１に接続すると共に、反放射方向に延びて形成されている。第１磁気ギャップ対向部３２は、L字部１１の突出方向における先端部に相当している。図４に示すように、L字部１１のうち第１磁気ギャップ対向部３２のみが、ヨーク６のセンターポール１６と対向している。換言すれば、センターポール１６の放射方向における先端面１６ａは、軸方向において、L字部１１の突出方向における先端Pと基端Qの間の中途に位置している。詳しくは、センターポール１６のうちL字部１１に対向する部分としての第２磁気ギャップ対向部４０の放射方向における先端面４０ａは、軸方向において、L字部１１の突出方向における先端Pと基端Qの間の中途に位置している。更に詳しく言えば、センターポール１６の第２磁気ギャップ対向部４０の先端面４０ａは、軸方向において、永久磁石４と重複する位置関係にある。
【００３２】
（磁束経路）
次に、図５を参照しつつ、固定側部品２における磁束φの経路を説明する。図５では、説明の便宜上、永久磁石４のN極から出発してS極で終わる代表的な磁束φを、太い３本の線で表現している。
【００３３】
図５に示すように、永久磁石４のN極から放射方向に向かって出発した磁束φはトッププレート１０内に入る。磁束φは、トッププレート１０内で中心方向に向かうように略９０度、屈曲され、L字部１１の延長部３０に入る。磁束φは、延長部３０内を中心方向に直進し、磁束屈曲部３１に入る。磁束φは、磁束屈曲部３１内で反放射方向に向かうように略９０度、屈曲され、第１磁気ギャップ対向部３２に入る。磁束φは、第１磁気ギャップ対向部３２内で再度、中心方向に向かうように略９０度、屈曲され、磁気ギャップGへと誘導される。磁束φは、磁気ギャップG内で極めて高い磁束密度を形成しており、二点鎖線で示すボイスコイル２３に対して有効な磁界が作用している。磁束φは、磁気ギャップGを通過すると、センターポール１６の第２磁気ギャップ対向部４０に入る。その後、磁束φは、ボトムプレート１５を経由して永久磁石４のS極で終わる。
【００３４】
次に、図５に示す磁束φの経路の技術的な意義について、図６を参照しつつ説明する。図６には、一般的な外磁型磁気回路が示されている。なお、図６において図５の部材と対応する部材については同一の符号を付すこととする。
【００３５】
図６に示すように、外磁型磁気回路では、永久磁石４のN極から放射方向に向かって出発した磁束φはトッププレート１０内に入る。磁束φは、トッププレート１０内で中心方向に向かうように略９０度、屈曲される。磁束φは、トッププレート１０内を中心方向に直進し、磁気ギャップGへと誘導される。磁束φは、磁気ギャップG内で極めて高い磁束密度を形成しており、二点鎖線で示すボイスコイル２３に対して有効な磁界が作用している。磁束φは、磁気ギャップGを通過すると、センターポール１６に入る。その後、磁束φは、ボトムプレート１５を経由して永久磁石４のS極で終わる。
【００３６】
次に、図５の磁気ギャップGと図６の磁気ギャップGを比較すると、何れの磁気ギャップGにおいても、殆ど同じような磁束密度分布が形成されている。しかしながら、図５の磁気ギャップGは、図６の磁気ギャップGと比較して、軸方向において、ボトムプレート１５に近い。磁気ギャップGが軸方向においてボトムプレート１５に近いということは、図３に示すように、可動側部品３のボイスコイルボビン２０のボイスコイル２３を軸方向においてボトムプレート１５に近付けられる、ということである。そして、可動側部品３のボイスコイルボビン２０のボイスコイル２３を軸方向においてボトムプレート１５に近付けられるということは、可動側部品３を軸方向において全体的にボトムプレート１５に近付けられる、ということである。そして、このことは、外磁型ダイナミックスピーカ１の軸方向における薄型化に寄与することになる。
【００３７】
なお、磁気ギャップGを軸方向においてボトムプレート１５に近づけることに代えて、例えば、図３において振動板２１をボイスコイルボビン２０に接着させるに際し、ボイスコイル２３により近いところに接着させることでも、外磁型ダイナミックスピーカ１の軸方向における薄型化は達成することができる。しかし、本願発明者らの知見によれば、可動側部品３の形状の変更は、他ならぬ音質の劣化に直結するものであり、音質を劣化させてまで薄型化を達成するということは外磁型ダイナミックスピーカ１の設計思想として優先順位が逆である。この意味で、主として図５に示す技術思想は、音質を劣化させることなく外磁型ダイナミックスピーカ１の薄型化を達成できる点にも特筆すべき技術的な意義がある、と言及することができる。
【００３８】
以上に本願発明の第１実施形態を説明したが、本実施形態の固定側部品２は、要するに、以下の特長を有している。
【００３９】
即ち、固定側部品２（外磁型磁気回路）は、円環状に形成された永久磁石４と、永久磁石４のN極（第１磁極）に対向するトッププレート１０（第１磁極対向部）と、トッププレート１０に接続して形成されるL字部１１（第１突出部）と、を有するフレーム５（第１磁性部材）と、永久磁石４のS極（第２磁極）に対向するボトムプレート１５（第２磁極対向部）と、ボトムプレート１５に接続して形成されるセンターポール１６（第２突出部）と、を有するヨーク６（第２磁性部材）と、を備える。L字部１１は、ボトムプレート１５側に向かって（即ち、反放射方向に）突出して形成されている。センターポール１６は、トッププレート１０側に向かって（即ち、放射方向に）突出して形成されている。L字部１１とセンターポール１６の間に磁気ギャップGが形成されている。L字部１１は、その突出方向における先端部としての第１磁気ギャップ対向部３２のみがセンターポール１６と対向している。以上の特徴によれば、図５に示すように、磁気ギャップGは、軸方向において、ボトムプレート１５に近い位置に形成されることになるので、外磁型ダイナミックスピーカ１の軸方向における薄型化に寄与する。
【００４０】
また、別の言葉で表現すれば、L字部１１は、軸方向と略平行となるように磁束φを屈曲させる磁束屈曲部３１を含む。以上の特徴によっても、図５に示すように、磁気ギャップGは、軸方向において、ボトムプレート１５に近い位置に形成されることになるので、外磁型ダイナミックスピーカ１の軸方向における薄型化に寄与する。
【００４１】
また、更に別の言葉で表現すれば、センターポール１６の突出方向における先端面１６ａは、軸方向において、L字部１１の突出方向における先端Pと基端Qの間の中途に位置している。以上の特徴によっても、図５に示すように、磁気ギャップGは、軸方向において、ボトムプレート１５に近い位置に形成されることになるので、外磁型ダイナミックスピーカ１の軸方向における薄型化に寄与する。
【００４２】
以上に説明した第１実施形態は、例えば、以下のように変更できる。
【００４３】
即ち、図３に示すようにトッププレート１０とL字部１１は一体的なものとしたが、これに代えて、トッププレート１０とL字部１１を別部品としてもよい。同様に、ボトムプレート１５とセンターポール１６は一体的なものとしたが、これに代えて、ボトムプレート１５とセンターポール１６を別部品としてもよい。
【００４４】
また、図３において、トッププレート１０と永久磁石４の間に、トッププレート１０の磁気飽和回避のための金属プレートを別途、挿入してもよい。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、図７及び図８を参照しつつ、本願発明の第２実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００４６】
（外磁型ダイナミックスピーカ１）
図７に示すように、本実施形態の外磁型ダイナミックスピーカ１は、第１実施形態と同様、外磁型磁気回路を構成する固定側部品２と、固定側部品２により駆動される可動側部品３と、によって構成されている。
【００４７】
（固定側部品２：フレーム５）
フレーム５は、L字部１１（図５を併せて参照）に代えて、S字部５０（第１突出部）を有している。
【００４８】
S字部５０は、トッププレート１０の内周端に接続すると共に、S字状に屈曲しつつ、反放射方向に突出して形成されている。換言すれば、S字部５０は、永久磁石４の内周空間に侵入するように突出して形成されている。
【００４９】
（磁気ギャップG）
S字部５０とセンターポール１６は、径方向において部分的に対向しており、両者の間には磁気ギャップGが形成されている。
【００５０】
図８に示すように、S字部５０は、第１磁束屈曲部５１と第２磁束屈曲部５２（先端部）によって構成されている。図８では、トッププレート１０や第１磁束屈曲部５１、第２磁束屈曲部５２各々が占める範囲を明示すべく、トッププレート１０や第１磁束屈曲部５１、第２磁束屈曲部５２各々を二点鎖線で表現している。
【００５１】
第１磁束屈曲部５１は、トッププレート１０に接続すると共に、反放射方向側に略９０度、滑らかに屈曲して形成されている。
【００５２】
第２磁束屈曲部５２は、第１磁束屈曲部５１に接続すると共に、中心方向側に略９０度、滑らかに屈曲して形成されている。
【００５３】
図８に示すように、S字部５０のうち第２磁束屈曲部５２のみが、ヨーク６のセンターポール１６と対向している。換言すれば、センターポール１６の放射方向における先端面１６ａは、軸方向において、S字部５０の突出方向における先端Pと基端Qの間の中途に位置している。詳しくは、センターポール１６のうちS字部５０に対向する部分としての第２磁気ギャップ対向部４０の放射方向における先端面４０ａは、軸方向において、S字部５０の突出方向における先端Pと基端Qの間の中途に位置している。更に詳しく言えば、センターポール１６の第２磁気ギャップ対向部４０の先端面４０ａは、軸方向において、永久磁石４と重複する位置関係にある。
【００５４】
図８に示す構成によっても、図６に示した磁束φの経路の技術的な意義と全く同一の効果が発揮される。即ち、図８の構成を採用することで、外磁型ダイナミックスピーカ１の軸方向における薄型化に寄与することになる。
【符号の説明】
【００５５】
１  外磁型ダイナミックスピーカ
２  固定側部品
３  可動側部品
４  永久磁石
５  フレーム
６  ヨーク
１０  トッププレート
１１  L字部
１５  ボトムプレート
１６  センターポール
G  磁気ギャップ
【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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