(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネット（１）の上部と下部に板厚が同じであるトッププレート（２）とボトムプレート（３）を各々設置し、これらの外周にヨーク（４）を設置して上部磁気ギャップ（５ａ）と下部磁気ギャップ（５ｂ）を有するギャップ（５）を形成するデュアルギャップ磁気回路を設け、このギャップ（５）内に挿入配置されるデュアルギャップ用リニアボイスコイル（７）において、
互いに接続されており、同じ巻巾で巻き方向が逆である上部ボイスコイル（７ａ）と下部ボイスコイル（７ｂ）からなり、
巻巾がトッププレート（２）の板厚と同じかより小さく、
上部磁気ギャップ（５ａ）内に挿入されている上部ボイスコイル（７ａ）の下部部分と下部磁気ギャップ（５ｂ）内に挿入されている下部ボイスコイル（７ｂ）の上部部分との巻巾が同じで、かつ、合計が一方のボイスコイルの巻巾と同じであることを特徴とするデュアルギャップ用リニアボイスコイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気音響変換器に使用されるボイスコイルに関し、特に振幅による出力変動のないデュアルギャップ用リニアボイスコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来例１における磁気回路とボイスコイルの半断面図である。図において、１はマグネットであり、２はこのマグネツト１の上部に設置された板厚Ｔｐのトッププレートであり、１４はマグネツト１の下部と外周に位置するヨークであり、１５はトッププレート２とヨーク１４間の磁気ギャップである。１７はこの磁気ギャップ１５内に挿入配置されるボイスコイルであり、このボイスコイル１７の巻巾Ｌｃはトッププレート２の板厚Ｔｐと略同じか少し小さめである。
【０００３】
マグネツト１で発生する磁束はトッププレート２→磁気ギャップ１５→ヨーク１４→マグネツト１と１巡し、磁気回路を構成している。ここで、ボイスコイル１７に電流を流すとフレミングの法則に従って電流の向きにより上下方向に駆動する。
ここで、磁気ギャップ１５における磁束をｂとすると、
磁気ギャップ１５内に挿入されているボイスコイル１７の巻巾はＬｃであるから、
ボイスコイル１７の駆動力はｂ・Ｌｃに比例する。
【０００４】
この従来例１は有効に磁束を利用しているが、ボイスコイル１７の振幅により駆動力は変動し、磁気ギャップ１５における磁束密度分布が上下方向に非対称なために、磁気ギャップ１５内に挿入配置したボイスコイル１７は上方に移行する場合と下方に移行する場合とでその動作が異なり、スピーカの低域における第２調波歪を発生させていた。又、このボイスコイル１７では高域でのインピーダンスが上昇し、スピーカの高域特性に悪影響を与えていた。
【０００５】
図３は従来例１の上記欠点を改善した従来例２における磁気回路とボイスコイルの半断面図である。図において、１は従来例１と同じマグネットであり、２はこのマグネツト１の上部に設置された従来例１と同じトッププレートであり、１４はマグネツト１の下部と外周に位置する従来例１と同じヨークであり、１５はトッププレート２とヨーク１４間の磁気ギャップである。２７はこの磁気ギャップ１５に挿入配置される上部ボイスコイル２７ａと下部ボイスコイル２７ｂから成るボイスコイルであり、これらの上部ボイスコイル２７ａと下部ボイスコイル２７ｂの巻巾は従来例１のボイスコイル１７の半分のＬｃ／２で、トッププレート２の板厚Ｔｐの略半分である。但し、上部ボイスコイル２７ａと下部ボイスコイル２７ｂとは互いに巻き方向が逆であり、互いに接続されている。
磁気ギャップ１５内に挿入されている上部ボイスコイル２７ａの下部部分と下部ボイスコイル２７ｂの上部部分との合計はＬｃ／２となっている。
【０００６】
マグネツト１で発生する磁束はトッププレート２→磁気ギャップ１５→ヨーク１４→マグネツト１と１巡し、磁気回路を構成している。ここで、上部ボイスコイル２７ａと下部ボイスコイル２７ｂとに電流を流すとフレミングの法則に従って電流の向きにより上下方向に駆動し、振幅の如何に係わらず磁気ギャップ１５内のボイスコイルの巻巾の合計はＬｃ／２と一定であり、ボイスコイル２７の駆動力の変動はない。
ここで、磁気ギャップ１５における磁束をｂとすると、
磁気ギャップ１５内に挿入されているボイスコイル２７の巻巾の合計はＬｃ／２であるから、
ボイスコイル２７の駆動力は０．５ｂ・Ｌｃに比例し、一定となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来例２の１つの磁気ギャップに上部と下部の２つのボイスコイルからなるボイスコイルでは１つの磁気ギャップに１つのボイスコイルを使用している場合に比べて駆動力が１／２となり効率が悪い。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、振幅に係わらず駆動力は変動せず、かつ、効率を向上させたデュアルギャップ用リニアボイスコイルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のデュアルギャップ用リニアボイスコイルは、互いに巻き方向が逆でトッププレートの板厚と同じかより小さい巻巾の上部ボイスコイルと下部ボイスコイルの２つのボイスコイルから成り、デュアルギャップ磁気回路の互いに磁束方向が逆である２つの磁気ギャップ内に挿入配置するものである。上部磁気ギャップ内に挿入されている上部ボイスコイルの下部部分と下部磁気ギャップ内に挿入されている下部ボイスコイルの上部部分との巻巾が同じで、かつ、合計が一方のボイスコイルの巻巾と等しくすることによって、デュアルギャップ用リニアボイスコイルの駆動力は変動はなく、かつ、効率が一段と向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のデュアルギャップ用リニアボイスコイルは、マグネット１の上部と下部に板厚が同じであるトッププレート２とボトムプレート３を各々設置し、これらの外周にヨーク４を設置して上部磁気ギャップ５ａと下部磁気ギャップ５ｂを有するギャップ５を形成するデュアルギャップ磁気回路を設け、このギャップ５内に挿入配置されるデュアルギャップ用リニアボイスコイル７において、
互いに接続されており、同じ巻巾で巻き方向が逆である上部ボイスコイル７ａと下部ボイスコイル７ｂからなり、巻巾がトッププレート２の板厚と同じかより小さく、上部磁気ギャップ５ａ内に挿入されている上部ボイスコイル７ａの下部部分と下部磁気ギャップ５ｂ内に挿入されている下部ボイスコイル７ｂの上部部分との巻巾が同じで、かつ、合計が一方のボイスコイルの巻巾と同じであることに特徴を有している。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１はデュアルギャップ磁気回路と本発明によるデュアルギャップ用リニアボイスコイルの半断面図である。図において、１は従来例と同じマグネットであり、２はこのマグネツト１の上部に設置された従来例と同じトッププレートであり、３はこのマグネツト１の下部に設置された板厚Ｔｐのボトムプレートである。４はマグネツト１，トッププレート２，ボトムプレート３の外周に設置されたヨークであり、５ａはトッププレート２とヨーク４間の上部磁気ギャップであり、５ｂはボトムプレート３とヨーク４間の下部磁気ギャップであり、５はこれらの上部磁気ギャップ５ａと下部磁気ギャップ５ｂを有するギャップである。
【００１２】
７はギャップ５に挿入配置される上部ボイスコイル７ａと下部ボイスコイル７ｂから成るデュアルギャップ用リニアボイスコイルであり、これらの上部ボイスコイル７ａと下部ボイスコイル７ｂの巻巾Ｌｃはトッププレート２の板厚Ｔｐと同じかより小さいが、板厚Ｔｐと略同じであることが望ましい。但し、上部ボイスコイル７ａと下部ボイスコイル７ｂは互いに巻き方向が逆であり、互いに接続されている。
【００１３】
マグネツト１で発生する磁束はトッププレート２→上部磁気ギャップ５ａ→ヨーク４→下部磁気ギャップ５ｂ→マグネツト１と１巡し、磁気回路を構成している。ここで、上部ボイスコイル７ａと下部ボイスコイル７ｂとに電流を流すとフレミングの法則に従って電流の向きにより上下方向に駆動する。上部磁気ギャップ５ａ内に挿入されている上部ボイスコイル７ａの下部部分と下部磁気ギャップ５ｂ内に挿入されている下部ボイスコイル７ｂの上部部分との巻巾が同じで、かつ、合計が一方のボイスコイルの巻巾と等しくするにより、振幅の如何に係わらず２つの磁気ギャップ５ａ，５ｂ内のボイスコイルの巻巾の合計はＬｃと一定であり、デュアルギャップ用リニアボイスコイル７の駆動力の変動はなく、かつ、効率が一段と向上する。
【００１４】
図１における実施例では、従来例１，２との比較のために、マグネット，トッププレートは従来例の物と同じであり、ボイスコイルの巻巾の単位も等しくしてある。実施例では磁気ギャップが２つであり、その分従来例に比して磁束密度が減少している。ここでは、上部磁気ギャップ５ａと下部磁気ギャップ５ｂにおける磁束を従来例における磁気ギャップ１５の０．９とし、上部ボイスコイル７ａと下部ボイスコイル７ｂの各巻線の全長を短くすることによって実効巻巾を０．８としている。
従って、磁気ギャップ５ａ，５ｂにおける磁束は０．９ｂとなり、
磁気ギャップ５ａ，５ｂ内に挿入されている上部ボイスコイル７ａ，下部ボイスコイル７ｂの巻巾の合計は０．８Ｌｃとなるので、
デュアルギャップ用リニアボイスコイル７の駆動力は０．７２ｂ・Ｌｃに比例し、一定となる。
【００１５】
従来例１（図２参照）の磁気ギャップが１つ、ボイスコイルの巻線部が１つの場合にはボイスコイルの駆動力は磁束ｂとコイル巻巾Ｌｃとの積、すなわち、ｂ・Ｌｃに比例する。
従来例２（図３参照）の磁気ギャップが１つ、ボイスコイルの巻線部が２つの場合にはボイスコイルの駆動力は磁束ｂと有効なコイル巻巾の合計Ｌｃ／２との積、すなわち、０．５ｂ・Ｌｃに比例し、一定となる。
本発明の実施例（図１参照）における磁気ギャップが２つ、ボイスコイルの巻線部が２の場合にはボイスコイルの駆動力は磁束０．９ｂと有効なコイル巻巾の合計０．８Ｌｃとの積、すなわち、０．７２ｂ・Ｌｃに比例し、一定となり、従来例に比べて効率が良くなる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のデュアルギャップ用リニアボイスコイルは、互いに接続されており、同じ巻巾で巻き方向が逆である上部ボイスコイル７ａと下部ボイスコイル７ｂからなり、巻巾がトッププレート２の板厚と同じかより小さく、上部磁気ギャップ５ａ内に挿入されている上部ボイスコイル７ａの下部部分と下部磁気ギャップ５ｂ内に挿入されている下部ボイスコイル７ｂの上部部分との巻巾が同じで、かつ、合計が一方のボイスコイルの巻巾と同じであるので、
デュアルギャップ用リニアボイスコイル７が振幅しても駆動力を一定にでき、上部ボイスコイル７ａに流れる電流と下部ボイスコイル７ｂに流れる電流とが逆向きとなるためにインダクタンスを相互に打消すことで高い周波数でのインピーダンスの上昇をおさえることができ、高域特性改善又電流歪を減少させる効果がある。また、１つの磁気ギャップに２つの巻線部を持つコイルを設置した従来例に比べて、本発明は２つの磁気ギャップに２つの巻線部を各々に１つづつ設置したために効率が良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】デュアルギャップ磁気回路と本発明によるデュアルギャップ用リニアボイスコイルの半断面図である。
【図２】従来例１における磁気回路とボイスコイルの半断面図である。
【図３】従来例２における磁気回路とボイスコイルの半断面図である。
【符号の説明】
１  マグネット
２  トッププレート
３  ボトムプレート
４，１４  ヨーク
５，１５  ギャップ
５ａ  上部磁気ギャップ
５ｂ  下部磁気ギャップ
７  デュアルギャップ用リニアボイスコイル
７ａ，２７ａ  上部ボイスコイル
７ｂ，２７ｂ  下部ボイスコイル
１７，２７  ボイスコイル
【図１】
0003598423.tif 000002
【図２】
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【図３】
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