(57)【要約】【課題】磁極方向に間違いの無い永久磁石を、確実かつ容易にヨークに配列し、製造することが出来る平面型音響変換装置を、実現すること。【解決手段】第１のヨーク２００および第２のヨーク３００の２枚のヨークを用いて、着磁されていないマグネット２１０〜２３０、３１０および３２０を各ヨークに装着し、各ヨークごとに異なる磁極方向に着磁し、その後、第１のヨーク２００および第２のヨーク３００を合体し、一体型のヨークとするので、ヨーク上のマグネットの着磁方向を間違えることなく、しかも簡易な工程で、磁極方向が交互に１８０度異なるマグネットの配列を構成し、製造することが出来る平面型音響変換装置を実現させる。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルパターンが形成されたフィルム状の振動板と、
平板状のヨークと、
前記ヨークの平板部分に直交する磁極方向を有し、前記磁極方向が１８０度異なる複数の永久磁石と、
を備える平面型音響変換装置であって、
前記ヨークは、前記磁極方向が同一の永久磁石を載置した第１のヨークと、前記磁極方向と１８０度異なる磁極方向の永久磁石を載置した第２のヨークと、を備えることを特徴とする平面型音響変換装置。
【請求項２】
前記第１および第２のヨークは、前記永久磁石が載置される位置を確定する磁石位置確定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の平面型音響変換装置。
【請求項３】
前記第１および第２のヨークは、相互の位置を確定するヨーク位置確定手段を備えることを特徴とする請求項１あるいは２のいずれか１つに記載の平面型音響変換装置。
【請求項４】
前記第１および第２のヨークは、前記永久磁石を前記平板部分から底上げした位置に載置する載置手段を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の平面型音響変換装置。
【請求項５】
前記第１および第２のヨークは、前記平板部分に、複数の空孔を備えることを特徴とする請求項１ないし４に記載の平面型音響変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヨーク上に磁極方向が異なる複数の永久磁石を載置した平面型音響変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、平面型スピーカーの需要は、平面型テレビの需要拡大に伴って大きなものとなりつつある。平面型スピーカーに用いられる音響変換装置は、平板状のヨークと、このヨークの平板上に載置される磁極方向が１８０度反転されて交互に配置された永久磁石と、この永久磁石上方に所定の間隙を保って配設されたフィルム状の振動板からなる。ヨーク上の永久磁石は、磁極方向が交互に異なるため、製造段階では、ヨーク上に配置される以前に、着磁され永久磁石とする。そして、その後、永久磁石は、磁極方向を目的とする方向に一致させて、ヨーク上に配列されて接着される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術によれば、着磁された永久磁石をヨーク上に配列および接着する際に、多くの工数が必要になると共に種々のトラブルも発生した。すなわち、吸引力を有する永久磁石同士を、ヨーク上の目的とする位置および目的とする磁極方向に、近接して複数個配列して、接着するには、専用の治工具を用いて、注意深く行う必要があった。
【０００４】
特に、ヨーク上に永久磁石を配列する際には、磁極方向を考慮する必要があり、さらなる注意が必要であった。しかし、永久磁石の磁極方向は、外観上判定することが出来ず、間違った磁極方向に配置し、接着されることもあった。そして、接着後に間違いが発見された際には、不良部品として廃棄されることになった。
【０００５】
これらのことから、磁極方向に間違いの無い永久磁石を、確実かつ容易にヨークに配列し、製造することが出来る平面型音響変換装置を、いかに実現するかが重要となる。
【０００６】
この発明は、上述した従来技術による課題を解決するためになされたものであり、磁極方向に間違いの無い永久磁石を、確実かつ容易にヨークに配列し、製造することが出来る平面型音響変換装置を実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の発明にかかる平面型音響変換装置は、コイルパターンが形成されたフィルム状の振動板と、平板状のヨークと、前記ヨークの平板部分に直交する磁極方向を有し、前記磁極方向が１８０度異なる複数の永久磁石と、を備える平面型音響変換装置であって、前記ヨークは、前記磁極方向が同一の永久磁石を載置した第１のヨークと、前記磁極方向と１８０度異なる磁極方向の永久磁石を載置した第２のヨークと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この請求項１に記載の発明によれば、ヨークは、第１のヨークに磁極方向が同一の永久磁石を載置し、第２のヨークに磁極方向が１８０度異なる磁極方向の永久磁石を載置することとしているので、永久磁石の着磁を第１あるいは第２のヨークに永久磁石を載置した後にヨークごとに行い、その後、第１および第２のヨークを異なる着磁方向に合体し、一つの平板状のヨークとし、容易に、しかも磁極方向を間違えることなく、磁極方向の異なる複数の永久磁石が載置されたヨークを製造することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明にかかる平面型音響変換装置は、前記第１および第２のヨークに、前記永久磁石が載置される位置を確定する磁石位置確定手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
この請求項２に記載の発明によれば、第１および第２のヨークは、磁石位置確定手段により、永久磁石が載置される位置を確定することとしているので、永久磁石を目的の位置に正確に配置し、接着することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明にかかる平面型音響変換装置は、前記第１および第２のヨークに、相互の位置を確定するヨーク位置確定手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
この請求項３に記載の発明によれば、第１および第２のヨークは、ヨーク位置確定手段により、相互の位置を確定することとしているので、第１および第２のヨークの合体の際に、互いに正確な位置に配置し、ひいては互いの永久磁石も正確な相対位置に配置することができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明にかかる平面型音響変換装置は、前記第１および第２のヨークに、前記永久磁石を前記平板部分から底上げした位置に載置する載置手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
この請求項４に記載の発明によれば、第１および第２のヨークは、載置手段により、永久磁石を平板部分から底上げした位置に載置することとしているので、永久磁石により生成される磁界分布を改善し、音響特性を向上させることができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明にかかる平面型音響変換装置は、前記第１および第２のヨークの前記平板部分に、複数の空孔を備えることを特徴とする。
この請求項５に記載の発明によれば、第１および第２のヨークの平板部分に、複数の空孔を備えることとしているので、振動板が振動するときの背圧を逃がすことができ、音響特性を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる平面型音響変換装置の好適な実施の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１７】
まず、本実施の形態にかかる平面型音響変換装置の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態にかかる平面型音響変換装置の全体構成を示す図である。まず、平面型音響変換装置は、振動板１００、第１のヨーク２００、第２のヨーク３００、複数の永久磁石（以下マグネットと称する）からなる。図１には、第１のヨーク２００および第２のヨーク３００が合体され、一体化された状態が示されている。なお、図１には、第１のヨーク２００および第２のヨーク３００の構造をわかりやすくするため、断面も合わせて表示されている。
【００１８】
第１のヨーク２００および第２のヨーク３００は、例えば軟鉄より形成されている。また、第１のヨーク２００および第２のヨーク３００上には、マグネット２１０〜２３０およびマグネット３１０、３２０が載置される。マグネット２１０〜２３０およびマグネット３１０、３２０は、例えば、ネオジウム磁石で構成された角棒磁石で、図中の同一ＸＹ座標平面上に等間隔で配列される。マグネット２１０〜２３０は、図中のＺ座標軸の正方向にＮ極を有し、マグネット３１０、３２０は、マグネット２１０〜２３０とは１８０度磁極方向が異なる、図中のＺ座標軸の負方向にＮ極を有する。
【００１９】
また、第１のヨーク２００および第２のヨーク３００は、マグネット２１０〜２３０およびマグネット３１０、３２０で生成される磁束を誘導する磁気回路をなす。ここで、マグネット２１０〜２３０およびマグネット３１０、３２０は、交互に配列されるため、マグネットにより周辺空間に生成される磁界は、周期的で、概ねＸＹ座標面に平行な磁界方向を有したものとなる。なお、図１中のＸＹＺ座標軸は、図２および図４中のＸＹＺ座標軸と共通の座標軸を設定する。
【００２０】
振動板１００は、コイルパターンが形成されたフィルム状のフレキシブルプリント板からなる。振動板１００は、図１に示した第１のヨーク２００に、マグネット２１０〜２３０、およびマグネット３１０、３２０上に若干の間隙をもって、装着される。例えば、スピーカーとして使用される場合には、振動板１００のコイルパターンに音響信号電流が流され、マグネット２１０〜２３０およびマグネット３１０、３２０により生成される磁界との間に、ローレンツ力による相互作用が生じる。この時、コイルパターンに生じる力により、振動板１００が振動し、音波を発生する。
【００２１】
図２は、第１のヨーク２００および第２のヨーク３００が合体される前の分離された状態を示している。ここで、第１のヨーク２００および第２のヨーク３００の詳細構造についてさらに説明する。第１のヨーク２００は、平板部２８０と囲み部２９０とからなり、平板部２８０には、マグネットを装着する第１の架台２７０〜２７２が隆起している。また、第１の架台２７０〜２７２のマグネット装着面には、リブが存在する。このリブは、マグネットを挟み込む位置に形成され、Ｙ軸方向のマグネット位置を確定する磁石位置確定手段の役割をしている。なお、第１のヨーク２００には、三つの第１の架台２７０〜２７２が存在するが、全く同様の構造を有する。
【００２２】
また、第１のヨーク２００の平板部２８０には、マグネットの長尺方向に多数の第１の空孔が存在する。これら第１の空孔は、すべて同一構造を有しており、振動板１００で平板部２８０方向に発生する音波を減衰させ、音響特性を改善する。
【００２３】
第２のヨーク３００には、マグネットを載置する第２の架台３７０および３７１が存在する。第２の架台３７０および３７１、並びに第１の架台２７０〜２７２は、マグネット３１０、３２０およびマグネット２１０〜２３０を平板部２８０から底上げして載置する載置手段を提供する。これにより、マグネット３１０および３２０、並びにマグネット２１０〜２３０により生成される磁界は、軟鉄よりなる第１のヨーク２００の平板部２８０の磁気的影響を受けにくくなり、音響変換装置に適したものとなる。
【００２４】
また、第２の架台３７０および３７１にもリブが存在し、第１の架台のリブと同一構造を有し、Ｙ軸方向のマグネット位置を確定する磁石位置確定手段の役割をしている。また、第２のヨーク３００には側板３８０および３８１が存在し、第１のヨーク２００の囲み部２９０に密着する構造を有し、第２のヨーク３００の平板部２８０上の位置を確定するヨーク位置確定手段の役割をなす。
【００２５】
第２のヨーク３００には、第２の空孔３６０〜３６２が存在する。第２の空孔３６０〜３６２は、第２のヨーク３００と第１のヨーク２００が合体した際に、第１のヨーク２００の平板部２８０に存在する複数の第１の空孔を音響的に塞ぐことを防止する。
【００２６】
つづいて、第１のヨーク２００および第２のヨーク３００を合体させ、平面型音響変換装置を構成する際の組み立て工程について説明する。図３は、これら工程を図示したフローチャートである。まず、第２のヨーク３００の第２の架台３７０および３７１に着磁されていないマグネット３１０および３２０を装着する（ステップＳ３０１）。この際、第２の架台とマグネットは、接着され、図２の第２のヨーク３００の構造となる。そして、同様にして、第１のヨーク２００の第１の架台に着磁されていないマグネット２１０〜２３０を装着する（ステップＳ３０１）。
【００２７】
その後、着磁されていないマグネット３１０および３２０が装着された第２のヨーク３００をＺ軸の負方向がＮ極となるように着磁する（ステップＳ３０３）。ここで、第２のヨーク３００のマグネット３１０および３２０は、図４（Ａ）に示した磁極方向に着磁される。そして、同様にして、着磁されていないマグネット２１０〜２３０が装着された第１のヨーク２００を、Ｚ軸の正方向がＮ極となるように着磁する（ステップＳ３０４）。ここで第１のヨーク２００のマグネット２１０〜２３０は、図４（Ｂ）に示した磁極方向に着磁される。
【００２８】
その後、第２のヨーク３００および第１のヨーク２００は、合体され（ステップＳ３０５）、一体型のヨークとされる。ここで、一体型とされたヨークは、図４（Ｃ）に示す様に、磁極方向が１つ置きに１８０度異なる方向を有するマグネットを、Ｘ−Ｙ平面上に等間隔で配列したものとなる。
【００２９】
その後、振動板１００を第１のヨーク２００の囲み部２９０に装着し（ステップＳ３０６）、平面型音響変換装置を完成し、本処理を終了する。
上述してきたように、本実施の形態では、第１のヨーク２００および第２のヨーク３００の２枚のヨークを用いて、着磁されていないマグネット２１０〜２３０、３１０および３２０を各ヨークに装着し、各ヨークごとに異なる磁極方向に着磁し、その後、第１のヨーク２００および第２のヨーク３００を合体し、一体型のヨークとするので、ヨーク上のマグネットの着磁方向を間違えることなく、しかも簡易な工程で、磁極方向が交互に１８０度異なるマグネットの配列を構成することができる。
【００３０】
また、本実施の形態での平面型音響変換装置は、スピーカーあるいはマイクロフォンとして用いることができる。
また、本実施の形態では、フィルム状の振動板の片側にヨークおよびマグネットが配設されるとしたが、フィルム状の振動板の両側に同様の磁気回路を配設することもできる。
【００３１】
また、本実施の形態では、マグネットは、棒状のものを用いることとしたが、形状は、特に限定されず、例えば、リング状のマグネットを用いて、同様に構成することもできる。
【００３２】
また、本実施の形態では、マグネットおよび第１、第２のヨークの磁石位置確定手段、並びに、第１および第２のヨークのヨーク位置確定手段は、リブおよび側板を設けることにより、Ｙ軸方向の位置を確定することとしたが、同様にＸ軸方向にリブあるいは側板を設けることにより、Ｘ軸方向の位置を確定することもできる。ただし、マグネットの長尺方向がＸ軸方向となっているので、Ｙ軸方向ほどの取り付け精度は要求されない。
【００３３】
また、本実施の形態では、マグネットの数は、５本としたが、奇数本で、磁極方向が交互に反転されるものであれば特に限定されない。また、磁極方向も、Ｎ極、Ｓ極をすべて逆転させても同様に実施することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、ヨークは、第１のヨークに磁極方向が同一の永久磁石を載置し、第２のヨークに磁極方向が１８０度異なる磁極方向の永久磁石を載置することとしているので、永久磁石の着磁を第１あるいは第２のヨークに永久磁石を載置した後にヨークごとに行い、その後、第１および第２のヨークを異なる着磁方向に合体し、一つの平板状のヨークとし、容易に、しかも磁極方向を間違えることなく、磁極方向の異なる複数の永久磁石が載置されたヨークを製造することができる。
【００３５】
請求項２に記載の発明によれば、第１および第２のヨークは、磁石位置確定手段により、永久磁石が載置される位置を確定することとしているので、永久磁石を目的の位置に正確に配置し、接着することができる。
【００３６】
請求項３に記載の発明によれば、第１および第２のヨークは、ヨーク位置確定手段により、相互の位置を確定することとしているので、第１および第２のヨークの合体の際に、互いに正確な位置に配置し、ひいては互いの永久磁石も正確な相対位置に配置することができる。
【００３７】
請求項４に記載の発明によれば、第１および第２のヨークは、載置手段により、永久磁石を平板部分から底上げした位置に載置することとしているので、永久磁石により生成される磁界分布を改善し、音響特性を向上させることができる。
【００３８】
請求項５に記載の発明によれば、第１および第２のヨークの平板部分に、複数の空孔を備えることとしているので、振動板が振動するときの背圧を逃がすことができ、音響特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】平面型音響変換装置の全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態の第１および第２のヨークを示す図である。
【図３】実施の形態の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態のマグネットの着磁方向を示す図である。
【符号の説明】
１００　振動板
２００　第１のヨーク
２１０、２２０、２３０　マグネット
２７０、２７１、２７２　第１の架台
２８０　平板部
２９０　囲み部
３００　第２のヨーク
３１０、３２０　マグネット
３６０、３６１、３６２　第２の空孔
３７０、３７１　第２の架台
３８０、３８１　側板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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