(57)【要約】【課題】  特に高い出力音圧を要求されるスピーカーおよびそれに使用されるスピーカー用磁気回路に関し、安価な外磁型磁気回路であって、磁気空隙の磁束密度分布を広い範囲で高く保ち、平均磁束密度を必要十分に高める。【解決手段】  本発明のスピーカー用磁気回路は、プレートと、プレート下面部に上面部が固着されるメインマグネットと、メインマグネットの下面部に平面板部が固着されるヨークと、ヨークのポール部上面に下面部が固着される第１サブマグネットと、第１サブマグネットの上面部に下面部が固着されるポールピースと、ポールピースの上面部に下面部が固着される第２サブマグネットとを備え、それぞれ着磁されたメインマグネットと、第１サブマグネットおよび第２サブマグネットが、メインマグネットの下面側、第１サブマグネットの上面側および第２サブマグネットの下面側において、同極である。【選択図】  図１
2006020139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート内径側面と、ポールピース外径側面とが、磁気空隙を規定するスピーカー用磁気回路であって、
該プレートと、
該プレート下面部に上面部が固着されるメインマグネットと、
該メインマグネットの下面部に平面板部が固着されるヨークと、
該ヨークのポール部上面に下面部が固着される第１サブマグネットと、
該第１サブマグネットの上面部に下面部が固着される該ポールピースと、
該ポールピースの上面部に下面部が固着される第２サブマグネットとを備え、
着磁された該メインマグネット、該第１サブマグネットおよび該第２サブマグネットの極性がそれぞれ、該メインマグネットの下面側、該第１サブマグネットの上面側および該第２サブマグネットの下面側において、同極性である、
スピーカー用磁気回路。
【請求項２】
前記スピーカー用磁気回路を平面視した場合に、前記メインマグネットが、該磁気空隙が規定する領域の外側に位置し、前記第１サブマグネットおよび前記第２サブマグネットが、該磁気空隙が規定する領域の内側に位置する、請求項１に記載のスピーカー用磁気回路。
【請求項３】
前記メインマグネットがフェライト系磁石であり、前記第１サブマグネットおよび前記第２サブマグネットがネオジウム系磁石である、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】
連結固定部材をさらに備え、該連結固定部材が、前記ヨークのポール部上面および前記ポールピースを連結固定する、請求項１から３のいずれかに記載のスピーカー用磁気回路。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のスピーカー用磁気回路と、前記磁気回路の磁気空隙に配置されるボイスコイルと、該ボイスコイルが連結する振動板と、を備えたスピーカー。
【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に関し、特に高い出力音圧を要求されるスピーカーおよびそれに使用されるスピーカー用磁気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４（ａ）は、従来のスピーカー用磁気回路１について説明する平面図、図４（ｂ）は、Ａ−Ａ’断面図である。スピーカー用磁気回路１は、プレート２、ポールピース３、およびメインマグネット４から構成され、プレート２の内径側面とポールピース３のポール部の外径側面とが磁気空隙５を規定する。メインマグネット４は、プレート２の下面部に上面部を、ポールピース３の平面板部に下面部を固着し、代表的には、強磁性を備えるフェライト系磁石であり、平面視した場合に磁気空隙５が規定する領域よりも外側に位置する。このスピーカー用磁気回路１は、一般に外磁型磁気回路と呼ばれ、得られる性能に対して安価であることから、多くのスピーカーで採用されている。
【０００３】
高い出力音圧を要求されるスピーカーでは、磁気空隙５の磁束密度Ｂを高くすることが必要になり、外磁型磁気回路の場合には、メインマグネット４を大きくするなどして、磁石の起磁力を大きくすることで対応する。図２は、スピーカー用磁気回路１の磁気空隙５での磁束密度Ｂの分布を表すグラフである。例えば、曲線（ｂ）は、口径８ｃｍのスピーカーの従来の外磁型磁気回路の一例を表し、最も高い磁束密度で約０．９８テスラである。例えば、外磁型磁気回路で磁束密度Ｂを１．０テスラ以上に高くするには、メインマグネット４がかなり大きくなるため、磁気回路およびスピーカー全体の重量が重くなるなどの問題がある。
【０００４】
図５は、他の従来のスピーカー用磁気回路１について説明する断面図である。図５（ａ）は、平面図、図５（ｂ）は、Ａ−Ａ’断面図である。スピーカー用磁気回路1は、平面視した場合に磁気空隙５が規定する領域よりも内側にマグネットが位置する内磁型磁気回路であり、かつ、トッププレート７を挟んで同極のマグネット６、８を対向させる反発型磁気回路である。内磁型磁気回路および反発型磁気回路では、磁気回路およびスピーカー全体の重量を軽くできるが、十分に磁気空隙５の磁束密度Ｂを高くするためには、ネオジウム系磁石等の高価な磁石を、起磁力を確保するために大きな寸法にして使用しなければならず、コスト面で不利である。
【０００５】
従来においては、安価な外磁型磁気回路の磁気空隙の磁束密度を高くするために、外磁型磁気回路のセンターポールの上面に固着マグネットを新たに設け、固着マグネットのセンターポール側の磁極が、外磁型磁気回路のセンターポールに生じる磁極と同極面となるようにしたものがある（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１１２８９６号公報  （第１図〜第４図）
【０００７】
しかしながら、従来技術のスピーカー用外磁型磁気回路では、小型スピーカーで特に高い出力音圧を要求される場合に、磁気空隙の磁束密度を必要十分に高めることができない場合がある。外磁型磁気回路のセンターポールの上面に固着マグネットを新たに設ける場合（特許文献１の図４）に、ボイスコイルが位置する範囲の磁気空隙の磁束密度分布（曲線ａ）が、従来値（曲線ｂ）を上回る範囲と下回る範囲が併存してしまうことがあり、結果的に平均磁束密度を必要十分に高めることができないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、スピーカー用磁気回路に関し、特に高い出力音圧を要求されるスピーカーおよびそれに使用されるスピーカー用磁気回路に関し、安価な外磁型磁気回路であって、磁気空隙の磁束密度分布を広い範囲で高く保ち、平均磁束密度を必要十分に高めることができ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】
【０００９】
本発明のスピーカー用磁気回路は、プレート内径側面と、ポールピース外径側面とが、磁気空隙を規定するスピーカー用磁気回路であって、プレートと、プレート下面部に上面部が固着されるメインマグネットと、メインマグネットの下面部に平面板部が固着されるヨークと、ヨークのポール部上面に下面部が固着される第１サブマグネットと、第１サブマグネットの上面部に下面部が固着されるポールピースと、ポールピースの上面部に下面部が固着される第２サブマグネットとを備え、着磁されたメインマグネット、第１サブマグネットおよび第２サブマグネットの極性がそれぞれ、メインマグネットの下面側、第１サブマグネットの上面側および第２サブマグネットの下面側において、同極性である。
【００１０】
さらに、本発明のスピーカー用磁気回路は、スピーカー用磁気回路を平面視した場合に、メインマグネットが磁気空隙の規定する領域の外側に位置し、第１サブマグネットおよび第２サブマグネットが磁気空隙の規定する領域の内側に位置する。
【００１１】
さらに、好ましくは、本発明のスピーカー用磁気回路は、メインマグネットがフェライト系磁石であり、第１サブマグネットおよび第２サブマグネットがネオジウム系磁石である。
【００１２】
さらに、好ましくは、本発明のスピーカー用磁気回路は、連結固定部材をさらに備え、連結固定部材が、ヨークのポール部上面およびポールピースを連結固定する。
【００１３】
さらに、本発明のスピーカーは、上記のいずれかの本発明のスピーカー用磁気回路と、磁気回路の磁気空隙に配置されるボイスコイルと、ボイスコイルが連結する振動板と、を備える。
【００１４】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１５】
本発明のスピーカー用磁気回路は、プレート内径側面と、ポールピース外径側面とが、磁気空隙を規定する。加えて、プレートとポールピースに固着されるそれぞれ着磁されたメインマグネット、第１サブマグネットおよび第２サブマグネットの極性が、メインマグネットの下面側、第１サブマグネットの上面側および第２サブマグネットの下面側において、同極性である。したがって、本発明のスピーカー用磁気回路では、メインマグネットの起磁力による磁束と、第１サブマグネットおよび第２サブマグネットの起磁力で反発する磁束とを合成することによって、磁気空隙の磁束密度分布を高く保ち、平均磁束密度を必要十分に高めることができる。その結果、従来のスピーカー用磁気回路に比べて磁気空隙の磁束密度を高くすることができる。好ましい実施形態においては、本発明のスピーカーは、さらに、磁気回路の磁気空隙に配置されるボイスコイルと、ボイスコイルが連結する振動板と、を備え、本発明のスピーカー用磁気回路を使用することにより、高い出力音圧での再生が可能なスピーカーが提供される。
【００１６】
好ましい実施形態においては、本発明のスピーカー用磁気回路は、スピーカー用磁気回路を平面視した場合に、メインマグネットが磁気空隙の規定する領域の外側に位置し、第１サブマグネットおよび第２サブマグネットが磁気空隙の規定する領域の内側に位置する。メインマグネットが、いわば外磁型磁気回路を、第１サブマグネット、ポールピースおよび第２サブマグネットが、いわば反発型磁気回路を構成し、その結果、従来のスピーカー用磁気回路に比べて磁気空隙の磁束密度を高くすることができる。本発明のスピーカー用磁気回路では、外磁型磁気回路による磁束と反発型磁気回路による磁束が、磁気空隙の範囲でキャンセルし合うことがないので、従来の外磁型磁気回路のセンターポールの上面に固着マグネットを新たに設ける場合に比較して、磁気空隙における磁束分布が上下対称に改善される。したがって、本発明のスピーカー用磁気回路は、磁気空隙の磁束密度分布を広い範囲で高く保ち、平均磁束密度を必要十分に高めることができる。
【００１７】
好ましい実施形態においては、本発明のスピーカー用磁気回路は、メインマグネットがフェライト系磁石であり、第１サブマグネットおよび第２サブマグネットがネオジウム系磁石である。したがって、安価なフェライト系磁石をメインマグネットとし、高価であるが起磁力の強いネオジウム系磁石を第１サブマグネットおよび第２サブマグネットとして小さい体積で使用できるので、磁気空隙の磁束密度分布を高く保つことができる一方で、スピーカー用磁気回路全体としてのコストを低減することができる。
【００１８】
さらに好ましい実施形態においては、本発明のスピーカー用磁気回路は、連結固定部材をさらに備え、連結固定部材が、ヨークのポール部上面およびポールピースを連結固定する。連結固定部材は、例えばネジであり、ポールピースに設けられた貫通穴を通して、ヨークのポール部上面に設けられたネジ穴と連結する。本発明のスピーカー用磁気回路を完成する工程においては、メインマグネットからなる外磁型磁気回路と、第１サブマグネット、ポールピースおよび第２サブマグネットからなる反発型磁気回路をそれぞれ着磁しておき、これらを連結固定部材で連結すればよい。したがって、簡単に本発明の磁気空隙の磁束密度分布を広い範囲で高く保つことができるスピーカー用磁気回路を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のスピーカー用磁気回路およびスピーカーは、特に高い出力音圧を要求されるスピーカーおよびそれに使用されるスピーカー用磁気回路において、安価な外磁型磁気回路であって、磁気空隙の磁束密度分布を広い範囲で高く保ち、平均磁束密度を必要十分に高めることができるスピーカー用磁気回路を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明のスピーカー用磁気回路は、安価な外磁型磁気回路であって、磁気空隙の磁束密度分布を広い範囲で高く保ち、平均磁束密度を必要十分に高めるという目的を、メインマグネットの起磁力による磁束と、第１サブマグネットおよび第２サブマグネットの起磁力で反発する磁束とを合成することにより、実現した。
【００２１】
以下、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および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】
【００２２】
図１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について説明する図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。スピーカー用磁気回路１は、プレート２、ヨーク３、ポールピース７、メインマグネット４、第１サブマグネット６および第２サブマグネット８から構成されている。
【００２３】
プレート２、ヨーク３、ポールピース７は、代表的には鉄等の金属や、フェライト等の軟磁性体材料から構成される。例えば、プレート２およびポールピース７は、円盤状の金属板であり、プレート２には貫通孔が設けられ、プレート２の貫通孔の内径側面とポールピース７の外径側面とが、スピーカー用磁気回路1の磁気空隙５を規定する。ヨーク３は、平面板部３ａと、平面板部３ａの中央に突出したポール部３ｂとを備える。また、メインマグネット４、第１サブマグネット６および第２サブマグネット８は、強磁性体の磁石であり、着磁された状態では起磁力及び保磁力を有する。ここで、メインマグネット４はフェライト系磁石であり、第１サブマグネット６および第２サブマグネット８はネオジウム系磁石である。
【００２４】
プレート２は、下面部をメインマグネット４の上面部に固着され、メインマグネット４は、ヨーク３の平面板部３ａにその下面部を固着される。また、第１サブマグネット６は、下面部をヨーク３のポール部３ｂの上面に固着され、ポールピース７は、下面部を第１サブマグネット６の上面部に固着され、第２サブマグネット８は、下面部をポールピース７の上面部に固着される。ヨーク３のポール部３ｂの高さは、プレート２の内径側面とポールピース７の外径側面とが対向する寸法とされる。その結果、磁気空隙５は、プレート２の内径側面とポールピース７との外径側面によって規定される。各構成部品の固着は、組立治具を使用して各構成部品間の位置関係を規定しておいて、各構成部品間を接着剤によって固定することで行う。
【００２５】
ここで、スピーカー用磁気回路１を平面視した場合に、メインマグネット４は、磁気空隙５の規定する領域の外側に位置し、いわば外磁型磁気回路を構成している。また、第１サブマグネット６および第２サブマグネット８は、磁気空隙５の規定する領域の内側に位置し、いわば反発型磁気回路を構成している。それぞれ着磁されたメインマグネット４と、第１サブマグネット６および第２サブマグネット８の極性は、メインマグネット４の下面側、第１サブマグネット６の上面側および第２サブマグネット８の下面側において、同極性である。したがって、本発明のスピーカー用磁気回路１では、メインマグネット４の起磁力による磁束と、第１サブマグネット６および第２サブマグネット８の起磁力で反発する磁束とを合成することによって、磁気空隙の磁束密度分布を高く保ち、磁束密度分布の上下対称性を改善し、平均磁束密度を必要十分に高めることができる。
【００２６】
コスト面においては、スピーカー用磁気回路１の部品のうち、マグネットが高い比率を占める。スピーカー用磁気回路１のメインマグネット４は、安価なフェライト系磁石であり、第１サブマグネット６および第２サブマグネット８は、高価であるが起磁力の強いネオジウム系磁石を適用し得る。したがって、高価であるが起磁力の強いネオジウム系磁石を第１サブマグネット６および第２サブマグネット８として小さい体積で使用できるので、磁気空隙５の磁束密度分布を高く保つことができる一方で、スピーカー用磁気回路１全体としてのコストを低減することができる。
【００２７】
図２は、スピーカー用磁気回路１の磁気空隙５の磁束密度分布を表す図である。曲線（ａ）は、本発明のスピーカー用磁気回路１の実施例であり、曲線（ｂ）は、従来技術の外磁型磁気回路の比較例であり、磁気空隙５等の主要な部分の寸法は同じである。ここで、実施例を示す曲線（ａ）は、プレート２の厚み寸法もしくはポールピース７の厚み寸法に対応する範囲ｔ１で、約１．４０［Ｔ］という高い値の磁束密度を示し、比較例を示す曲線（ｂ）よりも高い値を得ることができる。さらに、ボイスコイルが位置する範囲ｔ２においても、実施例を示す曲線（ａ）が比較例を示す曲線（ｂ）を下回ることはない。したがって、本発明のスピーカー用磁気回路１では、結果的に平均磁束密度を必要十分に高めることができる。なお、本実施例及び比較例は、口径８ｃｍのコーン型振動板を備えるスピーカーに用いられる磁気回路１であって、プレート２およびポールピース７の厚み寸法ｔ１＝４．０ｍｍ、ボイスコイルが位置する範囲ｔ２＝６．０ｍｍである。
【００２８】
スピーカー用磁気回路１を備える本発明のスピーカー（図示せず）は、さらに、磁気空隙５に配置されるボイスコイルと、ボイスコイルが連結する振動板と、を備える。本発明のスピーカーは、磁気空隙５の磁束密度分布を高く保つことができるので、スピーカー用磁気回路１を使用することにより、高い出力音圧での再生が可能になる。例えば、口径８ｃｍのコーン型振動板を備えるスピーカーの出力音圧レベルが、図２の実施例と比較例の場合では、比較例が８３．１ｄＢ／Ｗ／ｍであるのに対して、実施例では、８４．６ｄＢ／Ｗ／ｍが実現できる。また同時に、スピーカー用磁気回路１のコストが低減されることから、高い出力音圧での再生が求められるスピーカーであっても、スピーカー全体としてのコストを低減することができる。
【００２９】
なお、本発明のスピーカー用磁気回路およびスピーカーは上記の実施例の口径及び寸法に限られるものではない。他の口径のスピーカーであっても、フェライト磁石をメインマグネットとする磁気回路を備えるスピーカーであればよく、これらの実施形態に限定されるものではない。
【実施例２】
【００３０】
図３は、本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカー用磁気回路1について説明する図である。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）はＡ−Ａ’断面図である。スピーカー用磁気回路１は、プレート２、ヨーク３、ポールピース７、メインマグネット４、第１サブマグネット６、第２サブマグネット８および連結固定部材９から構成されている。例えば、連結固定部材は、非磁性体のネジ９であり、ネジ９が、ヨーク３のポール部３ｂ上面およびポールピース７を連結固定する。具体的には、第１サブマグネット６、ポールピース７および第２サブマグネット８は貫通孔を備え、ネジ９はこれらの貫通穴を通して、ヨーク３のポール部３ｂ上面に設けられたネジ穴３ｃと連結する。
【００３１】
本発明のスピーカー用磁気回路１を完成する工程においては、メインマグネット４からなる外磁型磁気回路と、第１サブマグネット６、ポールピース７および第２サブマグネット８からなる反発型磁気回路をそれぞれ着磁しておき、これらを連結固定部材であるネジ９で連結すればよい。外磁型磁気回路と反発型磁気回路の各構成部品の固着は、各構成部品間を接着剤によって固定する。その後に、組立治具を使用して磁気空隙５を規定して、外磁型磁気回路と反発型磁気回路をネジ９で連結する。着磁された外磁型磁気回路と反発型磁気回路には相互に磁力が働くので、これらを近づけて磁気回路５を規定することは困難であるが、ネジ９で連結することにより、接着剤のみによって固定する場合に比べて、接着剤が完全に固形化する前に組立治具を取り外すことができるようになる。そうすれば、単位時間あたりに製造できるスピーカー用磁気回路１の数量を増やすことができるので、その結果、スピーカー用磁気回路１の製造コストを低減することができる。
【００３２】
なお、この実施例では連結固定部材９を非磁性体のネジ９としたが、これに限られるものではない。接着剤が完全に固形化する前に、着磁された外磁型磁気回路と反発型磁気回路に相互に働く磁力をよりも大きな力で連結することができる手段であればよい。例えば、連結固定部材９は、ヨーク３のポール部３ｂ上面に設けられた突起であってもよく、この突起をカシメることで外磁型磁気回路と反発型磁気回路を連結するものであってもよい。連結固定部材９で連結することにより、接着剤のみによって固定する場合に比べて、接着剤が完全に固形化する前に組立治具を取り外すことができれば、製造コストを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のスピーカー用磁気回路およびスピーカーは、特に高い出力音圧を要求されるスピーカーおよびそれに使用されるスピーカー用磁気回路において特に有用である。特に、磁気空隙の磁束密度分布を広い範囲で高く保つことができるので、振動板の変位量が大きい大型スピーカーや、低音再生能力を補うためのサブウーファー装置用のスピーカーに適する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】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について説明する図である。（実施例１）
【図２】スピーカー用磁気回路の磁気空隙での磁束密度Ｂの分布を表すグラフである。
【図３】本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカー用磁気回路について説明する図である。（実施例２）
【図４】従来のスピーカー用磁気回路について説明する図である。
【図５】従来の他のスピーカー用磁気回路について説明する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１            スピーカー用磁気回路
２            プレート
３            ヨーク、ポールピース
４            メインマグネット
５            磁気空隙
６            第１サブマグネット
７            ポールピース
８            第２サブマグネット
９            連結部材
【図１】
2006020139.tif 000003
【図２】
2006020139.tif 000004
【図３】
2006020139.tif 000005
【図４】
2006020139.tif 000006
【図５】
2006020139.tif 000007