(57)【要約】磁石システムを有するラウドスピーカ、および磁石システムの組み立て方法を開示する。磁石システムは、第１の面、第２の面、および開口部を有する磁石と；第１の面、第２の面、および開口部を有し、磁石上に搭載された電機子鉄心であって、電機子鉄心の第２の面が磁石の第１の面に接触する電機子鉄心と；磁石および電機子鉄心を中空内部に受容するように構成された容器であって、磁石の第２の面が容器のベース面に接触する、容器と；磁石、電機子鉄心、および容器と連結し、磁石、電機子鉄心、および容器のそれぞれに含まれる位置合わせされた開口部を通って延在し、一方の端部で容器に機械的に接続されるシャフトと；シャフトがそれを貫通する開口部を有し、電機子鉄心の第１の面に圧力を加えて電機子鉄心および磁石を容器に対して固定して配置するようにシャフトのもう一方の端部でシャフトに固着される、プッシュオン式留め具とを備える。【選択図】図８
2013529440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石システムを有するラウドスピーカであって、前記磁石システムが、
第１の面、第２の面、および開口部を有する磁石と、
第１の面、第２の面、および開口部を有し前記磁石上に搭載されている電機子鉄心であって、前記電機子鉄心の第２の面が前記磁石の第１の面に接触する、電機子鉄心と、
前記磁石および前記電機子鉄心を中空内部に受容するように構成された容器であって、前記磁石の第２の面が前記容器のベース面に接触する、容器と、
前記磁石、前記電機子鉄心、および前記容器と連結し、前記磁石、前記電機子鉄心、および前記容器のそれぞれに含まれる前記位置合わせされた開口部を通って延在し、一方の端部で前記容器に機械的につながっている、シャフトと、
シャフトがそれを貫通する開口部を有し、前記電機子鉄心の第１の面に圧力を加えて前記電機子鉄心および前記磁石を前記容器に対して固定して配置するように前記シャフトのもう一方の端部において前記シャフトに固着されるプッシュオン式留め具と
を備える、ラウドスピーカ。
【請求項２】
他の磁石をさらに備え、前記他の磁石が、第１の面、第２の面、および開口部を有し、前記電機子鉄心上に搭載されており、前記電機子鉄心の第１の面が前記他の磁石の第２の面に接触し、
前記シャフトが前記他の磁石の開口部も通って延在し、
前記プッシュオン式留め具が、前記他の磁石の第１の面に圧力を加えて、前記電機子鉄心および前記磁石を前記容器に対して固定して配置するように、前記シャフトに前記シャフトの一方の端部において固着される、請求項１に記載のラウドスピーカ。
【請求項３】
前記シャフトが非磁性材料から作製される、請求項１または２に記載のラウドスピーカ。
【請求項４】
前記プッシュオン式留め具が、中心の開口部および少なくとも１つの固定具を備えた座金様の保持デバイスであり、前記固定具が、前記デバイスが押されていない状態のときは開口部内に延在し、前記デバイス押された状態のときは前記シャフトと固定して係合する、請求項１、２、または３に記載のラウドスピーカ。
【請求項５】
前記プッシュオン式留め具が弾性の材料から作製され、かつ／または弾性の要素を備える、請求項４に記載のラウドスピーカ。
【請求項６】
前記少なくとも１つの固定具が、開口部内に延在する先端部を有するフィンガを備える、請求項４または５に記載のラウドスピーカ。
【請求項７】
前記プッシュオン式留め具が軟磁性体から作製される、請求項４、５、または６に記載のラウドスピーカ。
【請求項８】
前記磁石システムが磁気回路を確立し、前記プッシュオン式留め具が前記磁気回路の一部になるように適合される、請求項７に記載のラウドスピーカ。
【請求項９】
前記連結機構がさらに、機械的な重なり、挿入、装着、および係合のうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜８のうちの一項に記載のラウドスピーカ。
【請求項１０】
前記連結機構がさらに、フランジ、開口部、突起、突出部、ナブ、凹所のうちの少なくとも１つを含む構造を備える、請求項１〜９のうちの一項に記載のラウドスピーカ。
【請求項１１】
前記シャフトが前記容器に固定して固着される、請求項１〜１０のうちの一項に記載のラウドスピーカ。
【請求項１２】
前記容器が開口部を備え、前記開口部を通ってシャフトが延在し、前記シャフトがその中を貫通する別のプッシュオン式留め具が、前記容器に圧力を加えるように前記シャフトに前記シャフトの一方の端部で固着される、請求項１〜１１のうちの一項に記載のラウドスピーカ。
【請求項１３】
ラウドスピーカで使用する磁石システムを組み立てる方法であって、
磁石に第１の開口部を形成するステップと、
電機子鉄心に第２の開口部形成するステップと、
前記第１、第２、第３の開口部を位置合わせするステップと、
容器のベース面に第３の開口部を形成するステップと、
前記位置合わせされた第１、第２、第３の開口部を通してシャフトを延在させるステップと、
前記シャフトの少なくとも１つの端部上にプッシュオン式留め具を押すステップと
を含む、方法。
【請求項１４】
ラウドスピーカで使用する磁石システムを組み立てる方法であって、
シャフトの一方の端部を容器に接続するステップと、
磁石に第１の開口部を形成するステップと、
電機子鉄心に第２の開口部形成するステップと、
前記第１および第２の開口部を通して前記シャフトを延在させるステップと、
前記シャフト上にその他方の端部でプッシュオン式留め具を押すステップと
を含む、方法。
【請求項１５】
前記留め具を使用する際に、前記留め具のフィンガが、前記開口部中に入る前記シャフトの表面に係合し、前記フィンガが前記シャフトの前記表面に傾斜しており、前記留め具が前記シャフトに沿ってフィンガが追跡する方向に押されるときは、円弧状の縁部が前記シャフトに沿って摺動するが、反対方向に押されるときは、前記シャフトを把持し相対的に動くことに抵抗する、請求項１３または１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラウドスピーカに関し、より詳細には、連結式磁石構造を有するラウドスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
変換器とは、ある形態の入力信号を別の形態に変換するデバイスである。変換器の一例にラウドスピーカがある。ラウドスピーカは、電気信号を音声に変換する。ラウドスピーカは振動板、音声コイル、および磁石システムを含む。その音声コイルは、振動を可能にするように、振動板に取り付けられ、磁石システムの空隙内に配設される。磁石システムは空隙内に磁束を生成する。音声信号を示す電流が音声コイルを通って流れるときに、誘起磁場が作られ、磁石システムによって生成された空隙内の磁束と反応する。それにより、音声コイル、したがって、振動板が動く。その結果、音声が生成される。
【０００３】
磁石システムは、他にも構成要素はあるが、少なくとも１つの永久磁石、強磁性体の容器、場合によっては、電機子鉄心など、他の強磁性体要素を含むことができる。磁石システムの製造中は、永久磁石、電機子鉄心、および容器の互いに対する配置を固着させるために接着剤を使用することがある。容器は、永久磁石および電機子鉄心を収容するハウジングでよい。例えば、容器は、内部が中空の円筒形でよい。永久磁石は、容器の底面上に配設することができる。電機子鉄心は、磁石上にまたは２つの磁石間に配置される。磁石構造に使用する接着剤は、温度の変動、湿気の条件など、ラウドスピーカの動作環境による影響を受けることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記で概説した問題点を克服するために、Ｍｉｈｅｌｉｃｈらにより、例えば、米国特許出願公開第３４７／０２２３７７７Ａ１号において、接着剤を使用する範囲を小さくすることが可能であるか、さらに接着剤を全く使用しないことが可能な連結式磁石構造が提案されている。こうした既知の連結機構により、磁石構造内は比較的安定した機械的な接続になる。製造プロセスは、比較的単純かつ簡単である。しかし、依然として、製造プロセスをさらに単純化でき製造費用をさらに減少できる、接着剤なしの連結機構を提供する構造を有する磁石システムが一般に必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書で説明するラウドスピーカは磁石システムを有する。磁石システムは、第１の面、第２の面、および開口部を有する磁石と；第１の面、第２の面、および開口部を有し磁石上に搭載されている電機子鉄心であって、電機子鉄心の第２の面が磁石の第１の面に接触する、電機子鉄心と；磁石および電機子鉄心を中空内部に受容するように構成された容器であって、磁石の第２の面が容器のベース面に接触する容器と；磁石、電機子鉄心、および容器と連結し、磁石、電機子鉄心、および容器のそれぞれに含まれる位置合わせされた開口部を通って延在し、一方の端部で容器に機械的に接続される、シャフトと；シャフトがそれを貫通する開口部を有し、電機子鉄心の第１の面に直接または間接的に圧力を加えて電機子鉄心および磁石を容器に対して固定して配置するようにシャフトのもう一方の端部においてシャフトに固着されるプッシュオン式留め具とを備える。
【０００６】
本発明の他の特性および利点は、以下の図および詳細な説明を考察する際に、当業者には明らかであるか、または明らかになるであろう。こうした追加のシステム、方法、特性、および利点は全てこの説明に含まれ、本発明の範囲に包含され、以下の特許請求の範囲によって保護されるものである。
【０００７】
本発明は、以下の図面および説明を参照するとより良く理解することができる。図中の構成要素は必ずしも縮尺が正確ではなく、その代わりに本発明の原理を示す際に構成要素を強調することがある。さらに、図では、同様の参照番号は全ての図を通して対応する部分を指す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】２重磁石の連結式磁石システムを有する例示的ラウドスピーカの断面図を示す。
【図２】図１の連結式磁石システムの上面図である。
【図３】単一磁石タイプの場合の連結式磁石システムの第１の例の断面図である。
【図４】フランジを有する単一磁石の連結式磁石システムの第２の例の断面図を示す。
【図５】２重磁石の連結式磁石システムの第２の例の断面図を示す。
【図６】２重磁石の連結式磁石構造の第３の例の断面図を示す。
【図７】図４の単一磁石の連結式磁石システムの代替例の断面図を示す。
【図８】図６の２重磁石の連結式磁石構造の代替例の断面図を示す。
【図９】図１〜図８に示す磁石システムに利用できるプッシュオン式留め具の第１の例の側面図である。
【図１０】図９に示すプッシュオン式留め具の平面図である。
【図１１】図９のプッシュオン式留め具の線Ｂ−Ｂの断面図である。
【図１２】図１〜図８に示す磁石システムに利用できるプッシュオン式留め具の第２の例の斜視図である。
【図１３】図１２に示すプッシュオン式留め具の端面図である。
【図１４】図１２に示すプッシュオン式留め具の側面図である。
【図１５】図１〜図８に示す磁石システムに利用できるプッシュオン式留め具の第３の例の平面図である。
【図１６】図１５のプッシュオン式留め具の線Ｃ−Ｃの断面図である。
【図１７】図１５のプッシュオン式留め具の線Ｄ−Ｄの断面図である。
【図１８】図１〜図８に示す磁石システムに利用できるプッシュオン式留め具の第４の例の側面図である。
【図１９】図１８に示すプッシュオン式留め具の平面図である。
【図２０】図１８のプッシュオン式留め具の断面図である。
【図２１】図１〜図８に示す磁石システムに利用できるプッシュオン式留め具の第５の例の側面図である。
【図２２】図２１に示すプッシュオン式留め具の平面図である。
【図２３】図２１のプッシュオン式留め具の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に例示的ラウドスピーカ１を示す。そのラウドスピーカ１は、連結式磁石構造を備えた磁石システム２を有する。振動板３の一方の端部には音声コイル４が取り付けられている。その端部の近くでは、汚れ、ダストなどからラウドスピーカ１を保護するダスト・キャップ５が振動板３（もしくは音声コイル４またはその両方）に取り付けられる。例えば、ダスト・キャップ５は振動板３に糊付けされている。振動板３は音声コイル４に固着され、音声コイル４（もしくは振動板３またはその両方）は、スパイダ６でラウドスピーカ１のフレーム７に直接または間接的に、すなわち、少なくとも１つの固着用構成要素によって固着されている。振動板３の他方の端部は、弾性の囲繞部８でフレーム７の外側縁部に固着されている。その囲繞部は、振動板３の一体の部品（１部片の振動板−囲繞部の組立体）でもよく、振動板３に取り付けられてもよい。磁石システム２は、フレーム７に固着され、音声コイル４が配置されている場合は空隙９内で音声コイル４と相互作用する。振動板、音声コイルなどの要素は単なる一例であり、ラウドスピーカ１はそれに限定されるものではない。ラウドスピーカ１の動作はここでは詳細に説明しない。
【００１０】
磁石システム２は、連結式磁石構造を有し、リング状の２つの磁石１０および１１を含む。磁石１０と磁石１２との間には電機子鉄心１２が配設されている。電機子鉄心１２は中実かつ１部片でよい。容器１３がその中空内部に磁石１０を収容している。磁石１１は容器１３よりも上方の空間に配設されている。電機子鉄心１２はナブ１４およびナブ１５を有し、それらのナブは、磁石システム２の中心軸に沿って垂直に延在する突出部である。磁石１０は開口部１６を含み、磁石１１は開口部１７を含む。磁石１０はナブ１５と連結し、磁石１１はナブ１６と連結する。容器１３は、そのベース面１９から垂直に延在する中心の突出部１８を有する。磁石１０は、電機子鉄心１２のナブ１４および容器１３の突出部１８と係合する。
【００１１】
磁石１１はさらに、ナブ１５が磁石１１の開口部１７と係合するという点で、電機子鉄心１２のナブ１５とも連結している。磁石１１は、容器１３の上方で電機子鉄心１２上に搭載されている。磁石１０、１１の開口部１６、１７はそれぞれ、ある直径を有し、ナブ１４、１５はそれぞれある幅を有し、それにより、開口部１６、１７の直径が対応するナブ１４、１５の幅と実質的に同一であるかまたはそれよりもわずかに大きく、そのため、ナブ１４、１５は開口部１６、１７中に正確に位置決めすることができる。磁力の短絡を防止するためにナブ１４と突出部１８との間にあるある距離を維持すべきである。ナブ１４、１５の幅、開口部１６、１５の直径、およびナブ１４と突出部１８との間の距離に関する寸法は、磁石１０および１１のサイズ、磁石１０および１１の材料のタイプ、磁石１０および１１からの磁束の強度、電機子鉄心１２の厚さなどに応じて変更することができる。
【００１２】
図１に示す磁石システム２では、２つの永久磁石１０および１１は実質的に同一のサイズおよび形状である。他の例では、サイズの異なる磁石、場合によっては、形状の異なる磁石を使用することができる。開口部１６、１７の直径は互いに同一でも異なっていてもよく、それに応じて、ナブ１４、１５の幅を変えることができる。開口部１６および１７は、円筒形でよいが、テーパ状でもよく、矩形でもよい。それに応じて、ナブ１４、１５および突出部１８の形状およびサイズを変更することができる。
【００１３】
磁石システム２は中実の電機子鉄心１２を有し、その電機子鉄心１２中に通路２０が形成されている。通路２０は、突出部１８も貫通し、容器１３を通って延在する。通路２０中には、例えば、真鍮、アルミニウム、ステンレス鋼、またはプラスチックなどの非磁性体から作製されたシャフト２１が挿入されている。シャフト２１は、その一方の端部で容器１３に固着され、他方の端部で磁石１１の上面を越えて延在する。そこで、シャフト２１上でプッシュオン式留め具２１を押して、留め具２２および容器１３によって磁石１０、１１および電機子鉄心１２に圧縮力を加える。
【００１４】
図２では、図１のラウドスピーカで使用する組み立て済みの磁石システム２が上面図に示されている。図１は図２の線Ａ−Ａに沿った断面図に相当する。最も外側の円は容器１３に相当し、中間の円は電機子鉄心１２に相当する。第１の磁石１０は、電機子鉄心１２および第２の磁石１１の下方に隠れているので図５には示されていない。第２の磁石１１は最も内側の円に相当する。中心には、通路２０に入り留め具２２と係合するシャフト２１が示されている。
【００１５】
図３に、単一磁石タイプの場合の連結式磁石構造２２の一例を示す。連結式磁石構造２２は、永久磁石２３、電機子鉄心２４、および容器２５を含み、これらは互いに連結するように構成されている。磁石２３は、ネオジウム、セラミックなど、様々な材料から作製することができる。電機子鉄心２４および容器２５は、鉄、スチールなどの強磁性体材料から作製することができるが、それらの限定されるものではない。図３では、磁石２３は、ディスク形であるが、任意の他の形状も適用することができる。磁石２３は、その中心に開口部２６を画定するように形成されており、すなわちリング状である。開口部２６は、直径ｄ１、深さｇ１である。電機子鉄心２４の面Ｓ１と容器２５の面Ｓ２との間の距離が長さＬ１である。長さＬ１は、磁力の短絡を避けるように設定される。
【００１６】
電機子鉄心２４が、ディスク形であり、ディスク形の磁石２３上に配置される。電機子鉄心２４は本体部材２７およびナブ２８を含む。ナブ２８は、本体部材２７に実質的に垂直に所定の距離（ｈ１）だけ延在する突出部またはこぶ状のものである。ナブ２８は幅ｗ１を有する。幅ｗ１は、直径ｄ１に実質的に等しいかまたはそれよりもわずかに小さい。ナブ２８は、開口部２６中に挿入され、挿入の際には磁石２３は機械的に心合わせされる。
【００１７】
容器２５は突出部２９を含む。突出部２９は、容器２５のベース面３０に対して実質的に垂直に延在する。あるいは、容器２５は、図４に示すようにベース面３０に凹所を有することができる。突出部２９は、開口部２６に入り、磁石２３と係合する。突出部２９は幅ｗ２を有し、その幅ｗ２も、直径ｄ１と実質的に同一であるかまたはそれよりもわずかに小さい。それにより、突出部２９を開口部２６中に正確に位置決めして電機子を機械的に心合わせすることが可能になり、必要な公差は具体的な用途によって決定される。幅ｗ１は幅ｗ２と実質的に同一でよい。ナブ２８と同様に、突出部２９の高さｈ２は、長さＬ１に関連して決定することができる。
【００１８】
上記で述べたように、深さＬ１は磁力の短絡を避けるようになっている。磁石２３が磁束を生じるときは、電機子鉄心２４は、磁束が通る通路を設けることができる。電機子鉄心２４は、スチールまたは鉄など、磁束の伝達が良好な材料から作製することができる。電機子鉄心２４の周囲のもの、すなわち、空気は、磁束に対して少し多くの抵抗することができる。３０長さＬ１に相当する空隙により、磁束の流れに対する抵抗力を生み出すことができる。こうした抵抗力の結果、磁石２３、電機子鉄心２４、容器２５、場合によっては他の要素によって形成された磁気回路により、短絡による損失が低減される。直径ｄ１、長さＬ１、幅ｗ１、および幅ｗ２は、磁石２３のサイズ、電機子鉄心２４の厚さなどに応じて変更することができる。
【００１９】
図３に示す磁石システム２２は、内部に通路３１が形成された中実の電機子鉄心２４を有する。通路３１は、容器２５も貫通し、容器２５の下面まで延在することができる。通路３１内には、例えば、真鍮、アルミニウム、ステンレス鋼、またはプラスチックなどの非磁性体から作製されたシャフト３２が挿入される。シャフト３２は、その一方の端部では容器２５に固着され、他方の端部では電機子鉄心２４の上面を越えて延在する。そこで、留め具３３および容器２５によって磁石２３および電機子鉄心１２に圧縮力を加えて、シャフト３２上でプッシュオン式留め具３３を押す。本例では、開口部２６の直径は、電機子鉄心２４および容器２５の通路３１よりも大きい。さらに、電機子鉄心２４の通路３１の直径を、容器２５内の通路３１の直径よりも大きくすることができる。容器２５の通路の直径を、シャフト３２の直径よりもわずかに大きくすることができ、そのため、容器２５の通路３１中にシャフト３２をプレス嵌めすることができる。
【００２０】
磁石構造２２では、突出部２９は、容器２５の中心において磁石２３を同心に固着させ、ナブ２８は、電機子鉄心２４および磁石２３を固着させることができる。その結果、磁石２３、電機子鉄心２４、および容器２５は、同心に配置されるように、内部的に互いに連結することができる。あるいは、突出部２９、開口部２６、およびナブ２８は、偏心した位置で連結することができる。さらに、２以上の突出部およびナブが可能である。
【００２１】
磁石システム２２の磁石２３、電機子鉄心２４、および容器２５を固着して配置するために接着剤を使用する必要はない。シャフト３２および留め具３３に関連したナブ２８、開口部２６、および突出部２９の連結機構により、電機子鉄心２４および容器２５に対して磁石２３の安定した３次元の配置を可能にすることができる。さらに、磁石２３または電機子鉄心２４がシャフト３２を中心に円形に動くのを避けるために、接着剤または同様のものを使用することができる。接着剤とは異なり、連結構造は温度の変動の影響を受けない。さらに、連結構造により、労務費およびそれに関連する組み立ての複雑さを軽減することができる。
【００２２】
図４に、単一磁石タイプの場合の磁石システム３４の第２の例を示す。連結式磁石構造を有する磁石システム３４は、磁石３５、電機子鉄心３６、および容器３７を含む。磁石システム３４では、容器３７の凹所３８および電機子鉄心３６のフランジ３９によって容器３７、磁石３５、および電機子鉄心３６の間で連結することができる。磁石３５および電機子鉄心３６は、ディスク形であるが、それに限定されるものではない。容器３７は、容器内に同心に配設された凹所３８を含み、磁石３５の一部分を収容するように形成されている。凹所３８の直径を、磁石３５の直径に実質的に同一にすることができる。凹所３８の形状は、磁石３５および／または電機子鉄心３６の形状に応じて変更することができる。凹所３８の深さは、磁石３５の位置を十分に保持するように決定することができる。磁石システム３４では、磁石３５を凹所３８内で中心に配置することができる。磁石３５は、容器３７によって心合わせされるように凹所３８内に配置することができる。凹所３８は磁石搭載ゾーンを有し、その磁石搭載ゾーンは、磁石３５の底面を配置できるように形成およびサイズ設定される。
【００２３】
電機子鉄心３６は、磁石３５上に隣接して搭載されている。電機子鉄心３６は、本体部材４０と、本体部材４０から延在するフランジ３９とを有する。電機子鉄心３６は、この例では、ディスク形である。フランジ３９は、本体部材４０の円周方向の縁部において、磁石３５の周縁部を囲み容器３７に向かって延在するように、径方向に形成することができる。フランジ３９は、磁石３５に対する電機子鉄心３６の位置を径方向に固着させる。フランジ３９が本体部材４０から容器３７に向かって延在する長さは、図１および図３に関連して上記ですでに述べたように、磁石３５のサイズ、および磁石３５によって生成される磁束の強度に応じて変更することができる。どんな場合でも、フランジ３９は、磁力の短絡を避けるために容器３７のベース面４１および凹所３８に到達すべきでない。
【００２４】
図４に示す磁石システム３４では、様々な適切な直径（または一様の直径）を有する通路４２が、中実の電機子鉄心３６、磁石３５、および容器３７内に形成される。通路４２では、例えば、真鍮、アルミニウム、ステンレス鋼、またはプラスチックなどの非磁性体から作製されたシャフト４３が挿入されている。シャフト３２は、その一方の端部では例えば、鍛造、押圧、リベット接合、溶着、はんだ、糊付けなどによって容器３７に固着され、他方の端部では電機子鉄心３６の上面を越えて延在する。そこで、シャフト３２上でプッシュオン式留め具４４を押して、留め具４４および容器３７によって磁石３５および電機子鉄心３６に圧縮力を加える。シャフト２２内にその長手方向軸に沿って形成された通路４５により、熱の放散が助けられるかまたは組み立てを簡単にすることができる。
【００２５】
図５に、２重磁石タイプの場合の連結式磁石システム４６の第２の例を示す。磁石構造４６は、磁石４７、磁石４８、電機子鉄心５０、および容器５１を含む。磁石４７および４８は、その中心に開口部５３および５８をそれぞれ有する。磁石４７および４８は、ディスク形であるか、または任意の他の形状でよい。電機子鉄心５０は、断面図では、図５に示すように磁石４７および４８に対して水平にも垂直にも延在する断面を有する。電機子鉄心５０は、互いに垂直に交わる２つの部材を有する。そのためには、電機子鉄心５０は、それらの部材のうちの一方を形成する、延長部材５２および延長部材５４と、それらの部材のうちの他方を形成する、延長部材５５および延長部材５６とを含む。磁石４７および４８をさらに固着させるように、電機子鉄心５０に周縁部にフランジ４９および５７が配置される。あるいは、フランジ４９および５７をなくすこともできる。容器５１は、その中心には開口部６１を、底部には磁石４７がその上に着座する平坦な上面６２を含むように形成される。
【００２６】
延長部材５２は、第１の磁石４７の開口部５３を通って延在してもよく、容器５１の開口部６１にプレス嵌めされてもよい。あるいは、延長部材５２は、図５に示すように、開口部６１を通って延在し、プッシュオン式留め具５９によって固着されてもよい。延長部材５５および５６を通して下向きに磁石４７に圧縮力が加えられる。その結果、磁石４７は中心に配置されたままである。延長部材５４は開口部５８を通って延在する。磁石４８の上面において、延長部材５４は、プッシュオン式留め具６０によって固着される。プッシュオン式留め具６０は第２の磁石４８を適位置に固着させる。
【００２７】
図５では、延長部５２および延長部５４など、垂直の延長部の直径は、延長部５５および５６など、水平の延長部の直径よりも小さい。例えば、垂直の延長部の直径は、水平の延長部の厚さの約４分の１とすることができる。垂直の延長部の直径が小さいと、磁石４７および４８からの磁束がその中を通って移動する通路内の抵抗を上昇させることができる。その結果、磁石システム４６の構造は、著しい磁力の短絡を経験しないはずである。
【００２８】
図６に、２重磁石タイプ用連結式磁石システム６３の第３の例を示す。磁石構造６３は、磁石６４、磁石６５、電機子鉄心６６、容器６７、シャフト７５、およびプッシュオン式留め具６８を含む。磁石６４および６５は、その中心に開口部６９および７０をそれぞれ有する。あるいは、磁石６４を１つだけ設けることができ、モータ６３を単一磁石タイプとすることができる。電機子鉄心６６は開口部７１を有するように形成される。電機子鉄心６６は磁石６４と６５との間に配設される。容器６７は、ベース面７３から底面７４に至る開口部７２を有することができる。開口部６９、７０、７１、および開口部７２は、シャフト７５を収容するように形成することができる。
【００２９】
シャフト７５は、非磁性材料、例えば、真鍮、アルミニウム、ステンレス鋼、またはプラスチックから作製される。シャフト７５は、この例では、ヘッド部材７６および本体部材７７を含むリベットである。したがって、磁石６５と係合する際には、本体部材７７の一部分が、図６に示すように磁石６５の上面の上方に配設される。本体部材７７は円筒形でよい。本体部材７７は開口部７０、７１および６９を貫通する。図６のシャフト７５の形状は、単なる一例であり、少なくとも１つの磁石を容器および電機子鉄心と連結できる他の様々な形状が可能である。
【００３０】
シャフト７５は、開口部６９、７０および７１、ならびに開口部７２を通って延在するときに、磁石６４および６５、電機子鉄心６６、ならびに容器６７と係合する。磁石６４および６５は、シャフト７５によって容器６７に中心に固着される。電機子鉄心６６も、シャフト７５によって２つの磁石６４と６５との間に固着させることができる。シャフト７５に取り付けられたプッシュオン式留め具６８により、磁石６５の上面に圧力を加えることもでき、それにより、磁石６５がさらに固着される。磁石６４および６５は、シャフト７５および留め具６８と連結しているので、磁石システム６３の中心軸からずらすことができない。
【００３１】
シャフト７５は、互いに位置合わせされた開口部６９、７０および７１中に挿入される。ヘッド部材７６は開口部７２中に挿入される。シャフト７５の他の部品が磁石６４および６５ならびに電機子鉄心６６と完全に係合するまで、留め具６８を押すことができない。完全に係合した後で、留め具６８は、シャフト７５の上部において一定の量の圧力を留め具６８に加えるツールを用いて、ある組み立てステップにおいて押すことができる。シャフト７５は、その作動環境に関係なく、磁石システム６３の構造の配置をしっかりと固着させる。
【００３２】
シャフト７５の直径が磁石６４、６５および電機子鉄心６６よりもずっと小さい場合は、シャフト７５は、反磁性材料または強磁性体材料、例えば、スチールから作製することができる。シャフト７５の垂直の延長部の直径が小さいと、磁石６４および６５からの磁束がそれに沿って移動する通路内の抵抗を上昇させることができる。その結果、磁石システム４６の構造は、著しい磁力の短絡を経験しないはずである。
【００３３】
図７に、図４の単一磁石タイプの連結式磁石システムの代替の実施形態の断面図を示す。図７に示す磁石システム３４では、様々な適切な直径を有する通路４２が、中実の電機子鉄心３６、磁石３５、および容器３７中に形成される。通路４２では、例えば、真鍮、アルミニウム、ステンレス鋼、またはプラスチックからなど非磁性体から作製されたシャフト４３が挿入される。シャフト３２は、その一方の端部には、プッシュオン式留め具４４と相互作用するように直径を拡大したヘッド部材を有し、必要な場合は、例えば、鍛造、押圧、リベット接合、溶着、はんだ、糊付けなどによって容器３７に固着させることができる。シャフト３２は、他方の端部では、電機子鉄心３６の上面を越えて延在する。そこで、シャフト３２上でプッシュオン式留め具４４を押して、留め具４４および容器３７によって磁石３５および電機子鉄心３６に圧縮力を加える。プッシュオン式留め具４４は、サイズが縮小されており、図１８〜図２３に関連して以下に説明するタイプのものでよい。理解できるように、電機子鉄心３６にはナブがなく、容器３７には凹所がなく、そのため、磁石３５および電機子鉄心３６は直接シャフト４３に係合する。
【００３４】
図８に、図６の２重磁石タイプの連結式磁石構造の代替例の断面図を示す。図８に示す磁石構造６３は、磁石６４、磁石６５、電機子鉄心６６、容器６７、シャフト７５、およびプッシュオン式留め具６８を含む。磁石６４および６５はその中心に開口部６９および７０をそれぞれ有する。電機子鉄心６６は開口部７１を有するように形成される。電機子鉄心６６は磁石６４と６５との間に配設される。シャフト３２は、その一方の端部にはヘッド部材を有し、そのヘッド部材は、容器６７の開口部７２の一様の直径に対応する拡大した直径を有する。開口部６９、７０、７１、および開口部７２は、シャフト７５を収容するように形成される。プッシュオン式留め具６８は、最大のサイズ、すなわち、磁石６５とほぼ同じ直径を有し、図１８〜図２３に関して以下で説明するタイプのものである。図７に示す構造の場合のように、連結に必要なナブ、凹所などがない。磁石６４、６５および電機子鉄心６６は直接シャフト７５に係合する。
【００３５】
図９〜図２３では例示的なプッシュオン式留め具を示す。プッシュオン式留め具は座金様の保持デバイスであり、その保持デバイスは、中心の開口部と、少なくとも１つの固定具とを備える。その固定具は、デバイスが押されていない状態のときは開口部内に延在し、デバイスが押された状態のときはシャフトと固定して係合する。少なくとも１つの固定具は、開口部内に延在する先端部を有するフィンガを備えることができる。留め具は、磁石システムに圧縮力を加え磁石システムを中心に固定する一種の押型（ｐｒｅｓｓｅｄ）座金である。圧縮を制御するために、プッシュオン式留め具は、弾性の材料から作製することができ、かつ／または弾性の要素を備えることができる。磁石システムの効率を向上させるには、プッシュオン式留め具を、軟磁性体から作製することができ、例えば、その直径を（１つまたは複数の）磁石の直径にほぼ等しくさせることによって、磁石システムによって確立する磁気回路の一部になるように適合させることができる。
【００３６】
図９、図１０、および図１１に、図１〜図８に示す磁石システムで使用されるプッシュオン式留め具の第１の例として保持デバイス７８を示す。保持デバイス７８は、弾性材料、軟磁性体、例えば、軟磁性体のばね鋼板金から形成された環状の本体を備える。保持デバイス７８の本体は、連続した外側環状部分７９および内側環状部分８０を有する。自由な形態では、外側部分７９および内側部分８０は両方ともくぼんでいて、、皿形のへこみは、同じ方向であり、実質的にコノイド形態であり、内側部分が外側部分よりもへこんでいる。内側部分８０は、角度方向に離間した径方向のスロット８２によって分割されて６つのフィンガ８１になる。それらのスロット８２は、環状の本体の中心の開口部または孔の縁部である内周から外側部分７９との接合点まで延在する。内側部分がへこんでいることにより、フィンガ８１がそれを把持する円筒面の配置に対して必要な分だけフィンガ８１が最初から傾斜するようになる。スロット８２からクラックが広がるのを避けるために、それらの閉鎖した端部８３は、曲線的であり、それらの軸は、板金の肌理（ｇｒａｉｎ）に対して傾斜して配置される。フィンガ８１は、スロット８２の代わりに、単にフィンガ８１間の金属にスリットを入れることによって分割することができる。それらのスリットのうちの径方向外側の端部にある部分は、クラックが始まるのを避けるように金属を貫通する円形の孔において終端することによって曲線的にすることができる。
【００３７】
保持デバイスが押されるとき、例えば、図６に示すように磁石６４、６５および電機子鉄心６６を貫通してリベット様のシャフト７５の本体部材７７上に押されるときは、外側環状部分は、隣接する構成要素、例えば、磁石６５の面に押し付けられて平らになり、保持デバイスは、シャフト７５を把持するだけでなく、その表面への軸方向の圧力を維持する。保持デバイスを、管状の工具（図示せず）によって、シャフト７５に用い、締め付けることができる。保持デバイスが磁石６５と接触し管状工具に圧力が加えられるときは、その管状工具の一方の端部の外側部分により、保持デバイスの外側部分を磁石６５の上面に押し付けて平らにすることができる。保持デバイスの切れ目のない外側の周縁部により、構成要素の歪みが保持されることなしに外側部分を一様に平らにするための磁石６５の面との初期の適切な係合が提供される。シャフト７５に設けられたグリップにより、シャフトを中心とした構成要素間の、例えば、シャフト７５を中心にして配設された磁石６４、６５と電機子鉄心６６との間の、相対的な角度方向の移動に対する著しい抵抗が与えられる。図９、図１０、および図１１に示すデバイスが、例えば、英国特許第１０３６１０３号で知られた形態である。
【００３８】
図１２、図１３、および図１４に、図１〜図８に示す磁石システムで使用されるプッシュオン式留め具の第２の例保持デバイス８４を示す。保持デバイス８４は、堅いばねストリップまたはシート材料から作製されており、本体部分８６によって囲まれた概して円錐台形にへこんだ中心フィンガ部分８５を形成するように作られている。ここで、「円錐台形」とは「台の形状をした円錐を有する」という意味である。本体部分６は、部分的な円筒形になるように湾曲しており、１対の直線の平行な辺８７および１対の曲線的な端部８８を有する。本体部分８６の凹面８９は、本体部分８６がその上で使用される円筒面よりもわずかに半径が小さい。図１３では破線９０は円筒面を示す。デバイスのばねの性質により、本体部分８６の湾曲側面９５（図１２および図１４）が、本体部分に対して径方向にデバイスに加えられる圧力下で外側に曲がることが可能になり、そのため、本体部分の凹面８９の曲率半径はデバイスが応力を受けないときよりもわずかに大きくなり、本体部分は円筒面１０に密接して着座することができる。図１３に、デバイスが管状の円筒面９０に最初の嵌合が行われているが管状の円筒面９０と完全に接触するように押し付けられてはいないときの、円筒面９０との本体部分の端部８８の係合の方法を示す。本体部分の円弧の中間部分が円筒面９０に押し付けられるときは、本体部分は曲げ応力下にあることを簡単に理解することができる。
【００３９】
フィンガ部分８５のフィンガ９１および９６は全て、本体部分にその付け根があり、本体部分８６の凸面から突出する。この例では、フィンガ９１、９６が６つあるが、それより多くすることも少なくすることもできる。フィンガ９１、９６は、弓形の先端部９２までテーパ状になっており、本体部分内で細いスリット９３によって分離している。それらのスリット９３は、先端部９２によって画定される中心開口部を中心に径方向にかつ等角に離間している。フィンガ９１、９６の先端部９２は、分離させることもでき、本体部分８６と同軸の概念的な円筒面９４上に描かれた概念的な円上にある（図１３）。付け根または本体部分８６との接合点におけるフィンガ９１、９６の傾斜は一様でない。フィンガ９１、９６と、本体部分の直線軸上のフィンガ９１に関する本体部分６の隣接部分との間の二面角は、本体部分８６の湾曲側面９５上のフィンガ９６に関する二面角よりも大きい。図１２、図１３、および図１４に示すデバイスが、例えば、英国特許第１０６９８９３号で知られた形態である。
【００４０】
図１３、図１４、および図１５に、図１〜図６に示す磁石システムに利用できるプッシュオン式留め具１００の第３の例を示す。留め具は、ばね鋼シートから形成され、切れ目のない環状の外側部分９７と、内側部分９９とを有する。外側部分９７は、外周フランジ９８を有し、内側部分９９は、２つのロッキング・フィンガ１０１と２つの安定化フィンガ１０２とに分割される。それらのフィンガは、開口部１０３に向かって径方向内側に延在し、細いスロット１０４によって分離し、スロット１０４の閉鎖した端部は曲線的である。２つのロッキング・フィンガ１０１は、２つの安定化フィンガ１０２と同様に互いに直径に沿って反対側にあり、そのため、ロッキング・フィンガ１０１および安定化フィンガ１０２は１つおきに配置されている。ロッキング・フィンガ１０１は、開口部１０３の中心において安定化フィンガ１０２よりも内在する角度が小さく、ばね鋼の肌理は全て線Ｃ−Ｃに平行に走っている。外側部分９７の裏面はベアリング面１０５を形成する。ロッキング・フィンガ１０１は、内側部分９９と外側部分９７との間の接合点にある付け根から、ベアリング面の平面から前方に傾斜し、円弧状の先端部を有する。安定化フィンガ１０２の主な部分は、開口部１０３まではベアリング面１０５の平面上に残るが、延長した先端部１０６は前方に屈曲し、テーパ状の部分的な円筒形になる。
【００４１】
図１４に示すように、留め具の裏側がシャフト１０７の端部を越えて延在するときは、ロッキング・フィンガ１０１および安定化フィンガ１０２により、シャフト１０７が開口部１０３に入ることが可能になる。安定化フィンガ１０２は、留め具を案内し、そのベアリング面をシャフト軸に対して直角に維持する。ロッキング・フィンガ１０１は、留め具を反対方向に抜き出すことに抵抗する。やはり図１６に示すように、留め具をドーム状のキャップ１０８に嵌めることができ、そのキャップ１０８の自由な縁部がフランジ９８の裏側の縁部を覆っている。図１３、図１４、および図１５に示すデバイスが、例えば、英国特許第１５７３６２４号で知られた形態である。
【００４２】
図１８、図１９、および図２０に、例示的な保持デバイス１０９、例えば、図８に示す磁石システム（または図１〜図７の磁石システム）でプッシュオン式留め具６８として使用するためのデバイスを示す。保持デバイス１０９は、例えば、ばね鋼板金から形成された、座金様の環状の本体を含む。保持デバイス１０９の本体は、外側環状部分１１０と、内側環状部分１１１と、内側部分１１０と外側部分１１１との間に配置された連続した中間部分１１２とを有する。内側部分１１１は、へこんでおり、そのへこみは実質的にコノイド（conoidal）形態になっている。内側部分１１１は、角度方向に離間した径方向のスロット１１４によって分割されて５つのフィンガ１１３になる。それらのスロット１１４は、環状の本体の中心の開口部または孔１１５の縁部である内周から中間部分１１２との接合点まで延在する。内側部分がへこんでいることにより、フィンガ１１３がそれを把持する円筒面の配置に対して必要な分だけフィンガ１１３が最初から傾斜するようになる。スロット１１４からクラックが広がるのを避けるために、それらの閉鎖した端部は、曲線的でよく、それらの軸を板金の肌理に対して傾斜して配置することができる。フィンガ８１は、スロット１１４の代わりに、単にフィンガ８１間の金属にスリットを入れることによって分割することができる。外側環状部分１１０は開口部１１６を多数有し、それらの開口部１１６は、環状の外側部分１１０の外側縁部である保持デバイス１０９の外周から１１２との接合点まで延在する。
【００４３】
保持デバイス１０９が押されるとき、例えば、図８に示すように磁石６４、６５および電機子鉄心６６を貫通してシャフト７５の本体部材に押されるときは、外側環状部分は、隣接する構成要素、例えば、磁石６５の面に押し付けられて平らになり、保持デバイスは、シャフト７５を把持するだけでなく、その表面への軸方向の圧力を維持する。保持デバイスを、管状の工具（図示せず）によって、シャフト７５に用い、締め付けることができる。シャフト７５に設けられたグリップにより、シャフトを中心とした構成要素間の、例えば、シャフト７５を中心にして配設された磁石６４、６５と電機子鉄心６６との間の相対的な角度方向の移動に対する著しい抵抗が与えられる。
【００４４】
図２１、図２２、および図２３に、図１〜図８の磁石システムにおいてプッシュオン式留め具として使用される別の例示的な保持デバイス１１７を示す。保持デバイス１１７は、例えば、ばね鋼板金から形成された座金様の環状の本体を含む。保持デバイス１１７の本体は、外側環状部分１１８および内側環状部分１１９を有する。内側部分１１９はへこんでおり、そのへこみは実質的にコノイド形態になっている。内側部分１１１は、角度方向に離間した径方向のスロット１２１によって分割されて６つのフィンガ１２０になる。それらのスロット１２１は、環状の本体の中心の開口部または孔１２２の縁部である内周から外側部分１１８との接合点まで延在する。スロット１１４の閉鎖した端部は曲線的である。外側環状部分１１８は、弾性のタング様のばね要素１２４を有する開口部１２３を多数有し、それらのばね要素１２４は、外側環状部分１１８に一体になってつながっており、開口部１２３内に延在する。
【００４５】
保持デバイスを、管状工具（図示せず）によって、シャフト７５に用い、締め付けることができる。保持デバイスが磁石６５と接触し管状工具に圧力が加えられるときは、その管状工具の一方の端部の外側部分により、保持デバイスのばね要素１２４を含む外側部分１１８が磁石６５の上面に押し付けられて平らになる。保持デバイスの切れ目のない外側の周縁部により、構成要素の歪みが保持されることなしに外側部分を一様に平らにするための磁石６５の面との初期の係合が適切になる。
【００４６】
上記で説明したようにシャフト様の要素およびプッシュオン式留め具を用いた連結式磁石構造により、磁石、電機子鉄心、および／または容器の連結によって容器内の磁石の安定した３次元の配置が可能になる。連結機構はさらに、例えば、機械的な重なり、挿入、装着、係合などを伴うことができる。さらに、フランジ、開口部、突起、突出部、ナブ、凹所などの構造を使用してもよい。連結構造は、安定しており、モバイル、アウトドアなど、磁石構造の動作環境に対する耐性がある。例えば、車両で使用するラウドスピーカは、連結式磁石構造では耐用年数を長くすることができる。接着剤を使用しても使用しなくても、連結構造は、動作環境および／または接着剤の条件による影響を実質的に受けない。
【００４７】
磁石の配置は、モータの中心に固着させることができ、磁石構造の長期間の使用、磁石構造の動作環境などにもかかわらず、ずれるべきではない。その結果、こうした磁石構造を用いるラウドスピーカは、適切に動作し、耐用年数が長い。さらに、連結式磁石構造の製造は単純かつ簡単であり、高度なプロセスおよび／または高い費用を必要としない。
【００４８】
留め具は、磁石システム内のその配置および／または留め具がそれから作製される材料に応じて、磁気回路の一部であってもそうでなくてもよい。さらに、保持システムにより、磁石の欠損が防止される。図示の連結式磁石構造では同心の配置を説明している。あるいは、磁石構造は、（１つまたは複数の）偏心した位置で連結することができる。さらに、２以上のナブ、突出部、開口部などが可能であり、連結式部材を単一のシャフト、留め具、ナブ、突出部、開口部などに限定する必要がない。
【００４９】
本発明の様々な実施形態を説明してきたが、さらに多くの実施形態および実装形態が本発明の範囲内で可能であることが当業者には明らかになるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲およびその等価物の観点以外は本発明を限定すべきでない。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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