(57)【要約】【課題】本発明は各種音響機器および情報通信機器に使用されるスピーカに関するものであり、小型化、低コスト化、生産工数削減化が課題であった。そこで本発明は、小型化、低コスト化、生産工数削減化を目的とするものである。【解決手段】本発明のスピーカは、一つの磁気回路２４の一つの磁気ギャップ２５で、二つ以上の独立したボイスコイル２８，２８Ａを駆動することで、磁気回路２４を共用化した二つのスピーカを得ることができ、部品点数削減化による小型化、低コスト化を図ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気回路の一つの磁気ギャップに挿入された第１、第２のボイスコイルと、これらの第１、第２のボイスコイルにそれぞれ結合された第１、第２の振動板とからなるスピーカ。
【請求項２】
一つの磁気ギャップの中に、第１、第２のボイスコイルを略平行に配置した請求項１記載のスピーカ。
【請求項３】
一つの磁気ギャップの中に、第１、第２のボイスコイルを垂直方向に配置した請求項１記載のスピーカ。
【請求項４】
ボイスコイルはボビン部と、その内側に設けた線輪部とで構成した請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のスピーカ。
【請求項５】
第１、第２のボイスコイルのそれぞれには、各々異なった周波数帯域を入力することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のスピーカ。
【請求項６】
大きい口径のボイスコイルには低い周波数帯域を入力し、それより小さい口径のボイスコイルには、前記周波数より高い周波数帯域を入力したことを特徴とする請求項５記載のスピーカ。
【請求項７】
第１、第２のボイスコイルをディバイディングネットワークを介さず接続した請求項１から請求項６のいずれか一つに記載のスピーカ。
【請求項８】
第１、第２のボイスコイルの大きさを異ならせ、大きい口径のボイスコイルに結合された振動板またはこの振動板に結合されたダストキャップに貫通孔を設けた請求項１から請求項７のいずれか一つに記載のスピーカ。
【請求項９】
振動板の設置方向を互いに逆方向とした請求項１から請求項８のいずれか一つに記載のスピーカ。
【請求項１０】
一つの方向の振動板は、磁気回路を構成する部品の一部に貫通孔を設け、この貫通孔に通されたボビンまたは支持体によりボイスコイルと結合した請求項９記載のスピーカ。
【請求項１１】
磁気ギャップに磁性流体を注入した構成とした請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載のスピーカ。
【請求項１２】
磁気回路を構成する部品の一部に設けられた貫通孔に磁性流体を注入した構成とした請求項１０または請求項１１記載のスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種音響機器および情報通信機器に使用されるスピーカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスピーカについて、図８により説明する。
【０００３】
図８は従来のスピーカの断面図を示したものであり、着磁されたマグネット１を上部プレート２とヨーク３により挟み込んで磁気回路４を構成している。この磁気回路４のヨーク３にフレーム６を結合し、このフレーム６の周縁部に振動板７を結合している。そして、この振動板７にボイスコイル８を結合するとともに、このボイスコイル８を上記磁気回路４の磁気ギャップ５に挿入してスピーカを構成している（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０１−２８８１９７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のスピーカは、特に音響機器や情報通信機器に使用されることが多く、音響機器の場合は、可聴周波数帯域をいくつかに分割して、マルチウェイ化を図ることで、広帯域化や低歪化等の高性能化を図ってきた。また、情報通信機器の場合は、携帯電話に代表されるように、その機能性から、呼び出し音を発するスピーカと相手の音声を再生するレシーバ等その機能が分けられて構成されるものであった。
【０００６】
すなわち、これらの機器に搭載されるスピーカは、その性能および機能を満足させる上で一つのスピーカでは足りず、二つ、三つというように複数のスピーカが必要であった。この理由としては、それぞれのスピーカに異なった電気信号を入力して使用しなければならないからであった。
【０００７】
しかしながら、最近の市場要求はこれらの機器やセットについては、小型化の要求が非常に強くなってきている。そこで特許文献１に開示されたものでは、一つのスピーカに二つの磁気回路を設け、それぞれの磁気ギャップに別のボイスコイルを挿入するようにしていた。つまり、一つのスピーカに二つの振動板を設けることで小型化を図ろうとしたものである。
【０００８】
しかし磁気回路を複数設けるとやはりその分小型化には限界のあるものであった。
【０００９】
そこで本発明は、さらなる小型化を目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明は、磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気回路の一つの磁気ギャップに挿入された第１、第２のボイスコイルと、各ボイスコイルに結合された第１、第２の振動板とからなるスピーカであって、一つの磁気ギャップに、少なくとも２つ以上の独立したボイスコイルを挿入してスピーカを構成したものである。この構成により、一つの磁気ギャップにて、二つ以上の独立したボイスコイルを駆動することができる。よって、部品点数削減化による小型化を図ることができる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の発明は、一つの磁気ギャップの中に、二つ以上のボイスコイルを略平行に配置したものである。この構成により、スピーカの薄型化を図ることができる。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の発明は、一つの磁気ギャップの中に、二つ以上のボイスコイルを垂直方向に配置したものである。この構成により、スピーカの小口径化を図ることができる。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の発明は、ボビン部と、このボビン部の内側に設けた線輪部とでボイスコイルを構成したものである。この構成により、スピーカの小口径化を図ることができる。また、磁気ギャップの縮小化が実現できることから、磁束密度向上によるスピーカの音圧レベルの向上を図ることができる。
【００１５】
本発明の請求項５に記載の発明は、二つ以上の独立したボイスコイルのそれぞれに、各々異なった周波数帯域を入力してスピーカを構成したものである。この構成により、一つのスピーカで同軸型マルチウェイ化を図ることができる。
【００１６】
本発明の請求項６に記載の発明は、大きい口径のボイスコイルには低い周波数帯域を入力し、それより小さい口径のボイスコイルには、前記周波数より高い周波数帯域を入力したものである。この構成により、低音域と高音域のクロスオーバーを設定しやすい同軸型マルチウェイスピーカを実現することができる。
【００１７】
本発明の請求項７に記載の発明は、二つ以上の独立したボイスコイルをディバイディングネットワークを介さず接続構成してスピーカを構成したものである。この構成により、同軸型マルチウェイスピーカをディバイディングネットワーク部品を用いることなく構成することで小型化、低コスト化を図ることができる。
【００１８】
本発明の請求項８に記載の発明は、大きい口径のボイスコイルに結合された振動板またはこの振動板に結合されたダストキャップに貫通孔を設けてスピーカを構成したものである。この構成により、同軸型マルチウェイスピーカの小さい口径のボイスコイルに結合された振動板から放射された音を効率よく前面に放射させることができる。
【００１９】
本発明の請求項９に記載の発明は、振動板の設置方向を互いに逆方向としたものである。この構成により、スピーカの音を両方向に放射させることができる。
【００２０】
本発明の請求項１０に記載の発明は、一つの方向の振動板は、磁気回路を構成する部品の一部に貫通孔を設け、この貫通孔に通されたボビンまたは支持体によりボイスコイルと結合したものである。この構成により、磁束密度の低下を抑えつつ、スピーカの音を両方向に放射させることができる。
【００２１】
本発明の請求項１１に記載の発明は、磁気ギャップに磁性流体を注入してスピーカを構成したものである。この構成により、磁束密度の低下を抑え、スピーカの音圧レベルを向上させるとともに、各ボイスコイルどうしの接触、ボイスコイルと磁気ギャップとの接触を防止して、ボイスコイル振動時の潤滑性を向上させることができる。
【００２２】
さらに、ボイスコイルの温度上昇値の低減化やスピーカの定数のコントロールを実施することもできる。
【００２３】
本発明の請求項１２に記載の発明は、磁気回路を構成する部品の一部に設けられた貫通孔に磁性流体を注入してスピーカを構成したものである。この構成により、磁束密度の低下を抑え、スピーカの音圧レベルを向上させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１に記載の発明について説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態１のスピーカを示す断面図であり、着磁されたマグネット２１を上部プレート２２とヨーク２３により挟み込んで磁気回路２４を構成している。この磁気回路２４のヨーク２３にフレーム２６の内側を結合し、このフレーム２６の外周部に振動板２７の外周部を結合している。そして、この振動板２７の内側に、ボイスコイル２８の上部を結合するとともに、このボイスコイル２８の下部を上記磁気回路２４の磁気ギャップ２５に挿入している。
【００２７】
次に、同じ磁気ギャップ２５に、先ほどのボイスコイル２８より口径の小さい別のボイスコイル２８Ａの下部を挿入して、このボイスコイル２８Ａの上部に振動板２７Ａの外周部を結合し、この振動板２７Ａの一部を磁気回路２４の一部に結合している。
【００２８】
この構成により、一つの磁気回路２４の磁気ギャップ２５で、二つの独立したボイスコイル２８と２８Ａを駆動することができる。
【００２９】
従って、ボイスコイル２８，２８Ａの各々にターミナルを設けることで、二つのスピーカを得ることができる。
【００３０】
よって、複数のスピーカ構成時と比較して、スピーカの磁気回路２４と磁気ギャップ２５の共用化と磁束の有効利用を図ることで、部品点数削減化による小型化、低コスト化を図ることができる。
【００３１】
また、生産性についても、磁気回路２４が一つであることから、二つの独立したスピーカを生産する時と比較すると、大幅に生産工数を削減することができる。
【００３２】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２に記載の発明について説明する。
【００３３】
図２は、本発明の実施の形態２のスピーカを示す断面図である。
【００３４】
図２のものは、一つの磁気ギャップ２５の中に、二つ以上のボイスコイル２８と２８Ａを略平行に配置してスピーカを構成したものである。この構成によれば、ボイスコイル２８と２８Ａが各々略平行に水平方向に並んで配置されているため、スピーカの薄型化を図ることができる。
【００３５】
しかし、このように、一つの磁気ギャップ２５の中に、二つ以上のボイスコイル２８と２８Ａを水平方向において略平行に配置することは、ボイスコイル２８と２８Ａどうし又は磁気ギャップ２５とボイスコイル２８または２８Ａの接触によるギャップ不良が懸念され、寸法的に余裕を持った磁気ギャップ２５幅の設定が必要となる。このため、磁気ギャップ２５幅の拡大による磁束密度の低下に対する対策としては、マグネット２１の磁気エネルギーの増大化やマグネット２１の複数個使用による磁束密度の向上化により対策可能である。
【００３６】
他の構成に関しては、実施の形態１と同様であるため、同一名称部分には同一番号を付して、その説明を省略する。
【００３７】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項３に記載の発明について説明する。
【００３８】
図３は、本発明の実施の形態３のスピーカを示す断面図であり、一つの磁気ギャップ２５の中に、二つ以上のボイスコイル２８と２８Ａを垂直方向に配置したものである。この場合、図３に示すように、一方のボイスコイル２８のボビンにテーパを設けて、ボイスコイル２８Ａの口径に近くなるように設定することで、より磁気ギャップ２５の幅寸法を小さく設定することができる。この構成により、ボイスコイル２８と２８Ａが各々垂直方向に配置されているため、磁気ギャップ２５の幅寸法を小さく設定することができ、スピーカの小口径化を図ることができる。
【００３９】
さらに、磁気ギャップ２５の幅寸法を小さく設定することができるため、磁束密度を向上させることができ、スピーカの音圧向上を図ることができる。
【００４０】
また、２次的な効果として、各々のボイスコイル２８，２８Ａが垂直方向に配置されているため、各々のボイスコイル２８，２８Ａから発生する電流磁界による相互影響が少なくなる。これは、各々のボイスコイル２８，２８Ａに全く異なったプログラムソースを電気入力して使用する場合には、低歪化ができる等の効果がある。
【００４１】
他の構成に関しては、実施の形態１と同様であるため、同一名称部分には同一番号を付して、その説明を省略する。
【００４２】
（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項４に記載の発明について説明する。
【００４３】
図４は、本発明の実施の形態４のスピーカを示す断面図であり、口径の大きいボイスコイル２８Ｃは線輪部２８ａとボビン部２８ｂとで構成され、ボビン部２８ｂの内側に線輪部２８ａを設けて構成している。そして、その内周に口径の小さいボイスコイル２８Ａを設けたものである。この構成により、磁気ギャップ２５の空間を有効に利用することで、スピーカの小口径化を図ることができる。また、さらなる磁気ギャップ２５の縮小化が実現できることから、一層の磁束密度向上によるスピーカの音圧レベルの向上を図ることができる。
【００４４】
（実施の形態５）
以下、実施の形態５を用いて、本発明の特に請求項５、請求項６、請求項７に記載の発明について説明する。
【００４５】
図面に関しては、前記同様であるため省略する。
【００４６】
請求項５は、二つ以上の独立したボイスコイル２８，２８Ａのそれぞれに、各々異なった周波数帯域を入力する構成としたものである。この構成により、一つのスピーカで同軸型マルチウェイ化を実現することができる。
【００４７】
請求項６は、前記同軸型マルチウェイスピーカの大きい口径のボイスコイル２８には低い周波数帯域を入力し、それより小さい口径のボイスコイル２８Ａには、前記周波数より高い周波数帯域を入力してスピーカを構成したものである。この構成により、各々のボイスコイル２８，２８Ａおよび、これに結合された振動板２７，２７Ａの特性に適応した周波数帯域を入力することで、低音域と高音域のクロスオーバを設定しやすくして、周波数特性の安定した優れた同軸型マルチウェイスピーカを実現することができる。
【００４８】
請求項７は、二つ以上の独立したボイスコイル２８，２８Ａを直接接続したものである。この構成では、大きい口径のボイスコイル２８には大きな線径で、かつ線長の長いマグネットワイヤーからなる線輪を用いる。
【００４９】
例えば、４層巻きや６層巻きというように、インダクタンス成分が多く、重量の重いボイスコイルにて構成させる。一方、それより小さい口径のボイスコイル２８Ａには、小さな線径で、かつ線長の短いマグネットワイヤーからなる線輪を用いる。例えば、１層巻きや２層巻きというように、インダクタンス成分が少なく、重量の軽いボイスコイルにて構成させる。
【００５０】
この構成とすることにより、大きい口径のボイスコイル２８はインダクタンス成分が多いことから、高い周波数帯域の信号が通りにくくなるとともに、重量の重いボイスコイルにより高い周波数帯域の再生がされにくくなる。すなわち、電気的にも機械的にもハイカットフィルターの役目を果たすことになる。一方、これに対して小さい口径のボイスコイル２８Ａはインダクタンス成分が少ないことから、高い周波数帯域の信号が通りやすくなるとともに、重量の軽いボイスコイルにより高い周波数帯域の再生がされやすくなる。すなわち、電気的にも機械的にもハイパスフィルターの役目を果たすことになる。
【００５１】
よって、二つのボイスコイル２８，２８Ａを接続しても同軸型マルチウェイスピーカを実現することができる。これにより、スピーカの小型化、低コスト化を図ることができる。
【００５２】
（実施の形態６）
以下、実施の形態６を用いて、本発明の特に請求項８に記載の発明について説明する。
【００５３】
図５は、本発明の実施の形態６のスピーカを示す断面図であり、大きい口径のボイスコイル２８に結合された振動板２７またはこの振動板２７に結合されたダストキャップ２９に貫通孔３０を設けたものである。この構成により、同軸型マルチウェイスピーカの小さい口径のボイスコイル２８Ａに結合された振動板２７Ａから放射された音を効率よく前面に放射させることができる。
【００５４】
よって、小さい口径のボイスコイル２８Ａに結合された振動板２７Ａから放射された音が、大きい口径のボイスコイル２８に結合された振動板２７により遮蔽されることなく、スピーカの特性向上を図ることができる。
【００５５】
（実施の形態７）
以下、実施の形態７を用いて、本発明の特に請求項９に記載の発明について説明する。
【００５６】
図６は、本発明の一実施の形態のスピーカを示す断面図であり、振動板２７と２７Ａの設置方向を互いに逆方向にしたものである。
【００５７】
すなわち、着磁されたマグネット２１を上部プレート２２とヨーク２３により挟み込んで磁気回路２４を構成している。この磁気回路２４のヨーク２３にフレーム２６を結合し、このフレーム２６の周縁部に振動板２７を結合している。そして、この振動板２７にボイスコイル２８を結合するとともに、このボイスコイル２８を上記磁気回路２４の磁気ギャップ２５に挿入している。
【００５８】
次に、同じ磁気ギャップ２５に、別のボイスコイル２８Ａを挿入して、このボイスコイル２８Ａに磁気回路２４のスリットギャップ２５ａを通して先ほどの振動板２７と反対方向に振動板２７Ａを結合し、この振動板２７Ａの一部をフレーム２６もしくは磁気回路２４の一部に結合してスピーカを構成している。ここで、このスリットギャップ２５ａは全周にわたり設定されていることから、ヨーク２３を２体物で構成する必要がある。そのため、上部プレート２２はヨーク２３の磁気ギャップ部で、非磁性体により支える構成としている。
【００５９】
この構成により、一つの磁気回路２４の磁気ギャップ２５で、二つの独立したボイスコイル２８と２８Ａにて、その各々に結合された振動板２７と２７Ａとをそれぞれ反対方向に駆動させることができる。
【００６０】
従って、スピーカの音を両方向に放射させることができる。
【００６１】
よって、複数のスピーカ構成時と比較して、スピーカの磁気回路２４と磁気ギャップ２５の共用化で、部品点数削減化による小型化、低コスト化を図ることができる。
【００６２】
また、生産性についても、磁気回路２４が一つであることから、二つの独立したスピーカを生産する時と比較すると、大幅に生産工数を削減することができる。
【００６３】
（実施の形態８）
以下、実施の形態８を用いて、本発明の特に請求項１０に記載の発明について説明する。
【００６４】
当実施の形態は、実施の形態７の一部を改善したものである。従って、全体の構成は実施の形態７と同様であるため、全体の説明は省略する。
【００６５】
図７は本発明の実施の形態８のスピーカの断面図である。
【００６６】
つまり、一つの方向の振動板２７Ａは、磁気回路２４を構成する部品の一部、すなわちヨーク２３の一部に貫通孔２４ａを設け、この貫通孔２４ａに通されたボビンまたは支持体３０によりボイスコイル２８Ａの一部と結合構成してスピーカを構成したものである。この構成により、磁気回路２４を構成する部品の一部のみに貫通孔２４ａを設けることで、磁束密度の低下を抑えつつ、スピーカの音を両方向に放射させることができる。
【００６７】
（実施の形態９）
以下、実施の形態９を用いて、本発明の特に請求項１１、請求項１２に記載の発明について説明する。
【００６８】
当実施の形態は、前記実施の形態の一部を改善したものである。従って、全体の構成は前記実施の形態と同様であるため、全体の説明は省略する。
【００６９】
本発明の請求項１１に記載の発明は、磁気ギャップ２５に磁性流体を注入してスピーカを構成したものである。この構成により、磁束密度の低下を抑え、スピーカの音圧レベルを向上させるとともに、各ボイスコイル２８と２８Ａどうしの接触、ボイスコイル２８，２８Ａと磁気ギャップ２５との接触を防止して、ボイスコイル２８と２８Ａの振動時の潤滑性を向上させることができる。
【００７０】
さらに、ボイスコイル２８と２８Ａの温度上昇値の低減化やスピーカの定数のコントロールを実施することもできる。
【００７１】
請求項１２は、磁気回路２４を構成する部品の一部に設けられたスリットギャップ２５ａや貫通孔２４ａに磁性流体を注入してスピーカを構成したものである。この構成により、磁束密度の低下を抑え、スピーカの音圧レベルを向上させることができる。
【００７２】
さらに、これらの磁性流体を注入して構成することで、磁気ギャップ２５への防塵性向上を図ることもできる。
【００７３】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、一つの磁気ギャップで、二つの独立したボイスコイルを駆動する構成としている。
【００７４】
この構成とすることで、磁気回路を共用化した二つのスピーカを得ることができる。
【００７５】
よって、スピーカの磁気回路等の構成部品の共用化と磁束の有効利用を図ることで、部品点数削減化による小型化、低コスト化を図ることができる。
【００７６】
また、生産性についても、磁気回路が一つであることから、二つの独立したスピーカを生産する時と比較すると、大幅に生産工数を削減することができる。
【００７７】
このように本発明は、部品点数削減による小型化、低コスト化、生産工数削減化が実現できる優れたスピーカを提供することができ、その工業的価値は非常に大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスピーカの断面図
【図２】本発明の実施の形態２におけるスピーカの断面図
【図３】本発明の実施の形態３におけるスピーカの断面図
【図４】本発明の実施の形態４におけるスピーカの断面図
【図５】本発明の実施の形態６におけるスピーカの断面図
【図６】本発明の実施の形態７におけるスピーカの断面図
【図７】本発明の実施の形態８におけるスピーカの断面図
【図８】従来のスピーカの断面図
【符号の説明】
１  マグネット
２  上部プレート
３  ヨーク
４  磁気回路
５  磁気ギャップ
６  フレーム
７  振動板
８  ボイスコイル
２１  マグネット
２２  上部プレート
２３  ヨーク
２４  磁気回路
２４ａ  磁気回路貫通孔
２５  磁気ギャップ
２５ａ  スリットギャップ
２６  フレーム
２７  振動板
２７Ａ  振動板
２８  ボイスコイル
２８Ａ  ボイスコイル
２８Ｃ  ボイスコイル
２８ａ  線輪部
２８ｂ  ボビン部
２９  ダストキャップ
３０  ダストキャップ貫通孔
【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】
2004260260.tif 000008
【図７】
2004260260.tif 000009
【図８】
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