(57)【要約】【課題】本発明は音響分野および情報通信分野のスピーカやスピーカモジュール、電子機器、装置に関するものであり、高性能化や軽量化、低漏洩化、低コスト化が課題であった。【解決手段】本発明のスピーカは、磁気回路２４の主マグネット２１のヨーク２３との反対側に、主マグネット２１と反撥する方向に、非磁性体３３を介して、もう１つの反撥マグネット３１を結合してスピーカ４０を構成することで、スピーカやこれを用いたスピーカモジュール、電子機器、装置についての高性能化や軽量化、低漏洩化、低コスト化を実現できる構成としたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨークと、このヨークの内側に結合された主マグネットとからなる磁気回路と、この磁気回路のヨークに結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルとからなるスピーカであって、前記磁気回路の主マグネットの前記ヨークとの反対側に、前記マグネットと反撥する方向に、非磁性体を介して、もう１つの反撥マグネットを結合して構成したスピーカ。
【請求項２】
ヨークの内側に結合された主マグネットの体積が、反撥マグネットの体積より大きいことを特徴とした請求項１記載のスピーカ。
【請求項３】
反撥マグネットの主マグネットとの結合方向と反対の方向に磁性体からなるプレートを結合した請求項１または請求項２記載のスピーカ。
【請求項４】
非磁性体を金属材料より構成した請求項１から請求項３記載のいずれか１つのスピーカ。
【請求項５】
非磁性体の外形寸法を、主マグネットの外形寸法と同じか、もしくは小さく構成した請求項１から請求項４記載のいずれか１つのスピーカ。
【請求項６】
主マグネットのヨークとの反対側に、上部プレートを設けた請求項１から請求項５記載のいずれか１つのスピーカ。
【請求項７】
少なくとも請求項１から請求項６記載のいずれか１つのスピーカと、電子回路とを有したモジュール。
【請求項８】
請求項１から請求項６記載のいずれか１つのスピーカを搭載した電子機器。
【請求項９】
請求項１から請求項６記載のいずれか１つのスピーカを搭載した装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスピーカおよびこれを用いたモジュールおよびこのスピーカを用いた電子機器およびこのスピーカを用いた装置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る。
【０００４】
図８によると、着磁されたマグネット１をヨーク３の内側に結合して磁気回路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。
【０００５】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１２２６９５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のスピーカは、特に情報通信機器や車載用音響機器に使用されることが多く、低コスト化と共に、低漏洩化や音圧レベル向上に対する市場要求が非常に強いものであった。
【０００８】
従来のスピーカでは、内磁型の磁気回路構成としているが、マグネット１がヨーク３で囲まれている範囲では、マグネット１からの漏洩磁束は少ないが、マグネット１の上部、すなわちヨーク３で囲まれていない部分からの漏洩磁束は多い。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するもので、スピーカの低漏洩化や音圧レベル向上が図れ、低コスト化が実現できる優れたスピーカを提供するものである。
【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、ヨークと、このヨークの内側に結合された主マグネットとからなる磁気回路と、この磁気回路のヨークに結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルとからなるスピーカであって、前記磁気回路の主マグネットの前記ヨークとの反対側に、前記主マグネットと反撥する方向に、非磁性体を介して、もう１つの反撥マグネットを結合してスピーカを構成したものである。
【００１２】
この構成により、着磁方向が異なり反撥する主マグネットと反撥マグネットの２つを、非磁性体を介して構成することで、漏洩磁束を低減でき、磁束密度分布幅を大きく確保しながら高い磁束密度を得ることでスピーカの音圧レベルを向上させることができる。また、生産上の反撥磁力を低減させ、生産性を向上させることができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の発明は、ヨークの内側に結合された主マグネットの体積が、反撥マグネットの体積より大きくなるように構成したものである。この構成により、磁気回路を構成するマグネットの体積と、漏洩磁束や磁束密度のバランスの良い構成とすることができ、コストパフォーマンスの高い磁気回路を実現させることができる。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の発明は、反撥マグネットの主マグネットとの結合方向と反対の方向に磁性体からなるプレートを結合して構成したものである。この構成により、反撥マグネットからの漏洩磁束を低減させることができる。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の発明は、非磁性体を金属材料より構成したものである。この構成により、非磁性体の耐熱性と放熱性を向上させることができ、スピーカの高耐入力化を図ることができる。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の発明は、非磁性体の外形寸法を、主マグネットの外形寸法と同じか、もしくは小さくして構成したものである。この構成により、非磁性体の体積を減らすことができ、低コスト化を図ることができる。
【００１７】
本発明の請求項６に記載の発明は、主マグネットのヨークとの反対側に、上部プレートを設けて構成したものである。この構成により、磁束密度を向上させ、スピーカの音圧レベルを向上させることができる。
【００１８】
本発明の請求項７に記載の発明は、少なくとも請求項１から請求項６記載のいずれか１つのスピーカと、電子回路とを有したモジュールを構成したものである。この構成により、スピーカと電子回路とを一緒にして、生産統合や物流統合、管理項目削減等により、スピーカを使用した電子機器や装置等の低コスト化を図ることができる。
【００１９】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項６記載のいずれか１つのスピーカを搭載して電子機器を構成したものである。この構成により、電子機器の低漏洩化、高音圧化、低コスト化を実現することができる。
【００２０】
本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項６記載のいずれか１つのスピーカを搭載して装置を構成したものである。この構成により、装置の低漏洩化、高音圧化、低コスト化を実現することができる。
【００２１】
【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。なお、同様の内容については、その説明を省略して説明する。
【００２２】
（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および請求項４に記載の発明について説明する。
【００２３】
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る。図１によると、着磁された主マグネット２１をヨーク２３に結合して磁気回路２４を構成している。この磁気回路２４の主マグネット２１の前記ヨーク２３との反対側に、前記マグネットと反撥する方向に、非磁性体３３を介して、もう１つの反撥マグネット３１を結合している。この磁気回路２４のヨーク２３をフレーム２６に結合し、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に挿入してスピーカ４０を構成している。
【００２４】
この構成とすることで、一方向の着磁方向のみの１つのマグネットから、着磁方向が異なり互いに反撥する主マグネット２１と反撥マグネット３１の２つに分けて、非磁性体３３を介して組み合せ構成することで、漏洩磁束を低減でき、磁束密度分布幅を大きく確保しながら高い磁束密度を得ることができる。
【００２５】
ここで、この非磁性体３３の材料としては、コスト面から樹脂等の材料が一般的に適している。
【００２６】
また、請求項４に記載の発明は、この非磁性体３３をアルミニウム等の金属材料より構成したものであり、このように金属材料を用いて構成することで磁気回路の熱容量が大きくなり、ボイスコイル２８の発熱を効率よく放熱させることができ、この非磁性体３３自身も熱溶解することなく耐熱性が向上できる。従って、スピーカの高耐入力化を図ることができる。
【００２７】
以上のように、スピーカのパワーリニアリティーと音圧レベルの向上を実現することができる。
【００２８】
前述のように、１つのマグネットから、着磁方向が異なり互いに反撥する主マグネット２１と反撥マグネット３１の２つに分けて構成することで、漏洩磁束を低減することができ、効率の良い磁気回路とすることができるため、マグネットの体積を減らしても同等以上の磁束密度を確保することができるため、低コスト化を図ることも可能である。
【００２９】
また、着磁方向が異なり反撥するマグネット２１と反撥マグネット３１の２つを、非磁性体３３を介して構成することで、生産上の反撥磁力を低減させ、生産性を向上させることもできる。
【００３０】
（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および請求項５に記載の発明について説明する。
【００３１】
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。実施の形態１と異なる点は、ヨーク２３の内側に結合された主マグネット２１の体積が、反撥マグネット３１の体積より大きくなるように構成したものである。
【００３２】
ここで、反撥マグネット３１の体積を、主マグネット２１の体積より小さくする方法として、反撥マグネット３１の外形寸法を小さくする方法がある。また、反撥マグネット３１の高さを低くする方法や、反撥マグネット３１の形状を中心部に孔のあいたドーナツ状とする等の方法がある。
【００３３】
この構成により、磁気回路を構成するマグネットの体積と、漏洩磁束や磁束密度のバランスの良い構成とすることができ、少ないマグネットの体積で、少しでも大きな磁束密度を得、少しでも漏洩磁束を小さくできるコストパフォーマンスの高い磁気回路を実現させることができる。
【００３４】
また、請求項５に記載の発明は、非磁性体の外形寸法を、主マグネットの外形寸法と同じか、もしくは小さくして構成したものである。この構成により、非磁性体の体積を減らすことができ、非磁性体およびスピーカの低コスト化を図ることができる。
【００３５】
（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。
【００３６】
図３は、本発明の実施の形態３のスピーカの断面図を示したものである。実施の形態１と異なる点は、反撥マグネット３１の主マグネット２１との結合方向と反対の方向に磁性体からなるプレート３２を結合して構成したものである。
【００３７】
ここで、この磁性体からなるプレート３２としては、鉄板等の金属体から構成される材料を使用することが一般的である。さらに、樹脂に磁性体を混入したものや、プラスチックマグネットを用いても構成することができる。
【００３８】
この構成により、反撥マグネット３１からの漏洩磁束の低減を実現することができる。さらに、磁気回路としての動作点が安定した方向に設定できるため、ヒートショック等の環境信頼性を向上させることができる。これは、特にネオジウムマグネット等の使用時に大きな効果を発揮させることができる。
【００３９】
（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６に記載の発明について説明する。
【００４０】
図４は、本発明の実施の形態４のスピーカの断面図を示したものである。実施の形態１と異なる点は、スピーカの磁気回路２４の主マグネット２１のヨーク２３と結合した反対側に、上部プレート２２を設けて構成したものである。このように構成することで、磁極としての磁束密度を集中させ、均一化させる効果があり、音圧レベルの向上を実現することができる。
【００４１】
（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７に記載の発明について説明する。
【００４２】
図５は、本発明の実施の形態５のスピーカモジュールを示す断面図である。当実施の形態は、少なくとも請求項１から請求項６記載のいずれか１つのスピーカ４０と、回路基板４５に電子部品４６を実装した電子回路４３とを有したモジュール４４を構成したものである。この構成により、スピーカ４０と電子回路４３とを一緒にしてスピーカモジュールを構成することで、生産統合や物流統合、管理項目削減等により、スピーカ４０を使用した電子機器や装置等の音響性能向上や低漏洩化、軽量化、低コスト化を図ることができる。
【００４３】
（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。
【００４４】
図６は、本発明の実施の形態６の電子機器の要部を示す断面図である。当実施の形態は、それぞれ、請求項１から請求項６記載のいずれか１つのスピーカを搭載して電子機器である携帯電話を構成したものである。すなわち、スピーカ４０と電子回路４３と液晶等の表示部４７を外装ケース４８に搭載して電子機器である携帯電話４９を構成したものである。この構成により、電子機器である携帯電話の音響性能向上や低漏洩化、軽量化、低コスト化を実現することができる。
【００４５】
（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。
【００４６】
図７は、本発明の実施の形態７の装置を示す断面図である。当実施の形態は、それぞれ、請求項１から請求項６記載のいずれか１つのスピーカを搭載して装置である自動車を構成したものである。すなわち、スピーカ４０を自動車５０のリアトレイに搭載して構成したものである。この構成により、装置である自動車５０の音響性能向上や低漏洩化、軽量化、低コスト化を実現することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明は、磁気回路の主マグネットのヨークとの反対側に、主マグネットと反撥する方向に、非磁性体を介して、もう１つの反撥マグネットを結合してスピーカを構成したものである。この構成により、着磁方向が異なり反撥する主マグネットと反撥マグネットの２つを、非磁性体を介して構成することで、漏洩磁束を低減でき、磁束密度分布幅を大きく確保しながら高い磁束密度を得ることでスピーカのパワーリニアリティ向上と音圧レベルを向上させることができる。
【００４８】
また、生産上の反撥磁力を低減させ、生産性を向上させることができる。さらに、１つのマグネットを、着磁方向が異なり反撥する主マグネットと反撥マグネットの２つに分けて構成することで、漏洩磁束を低減でき、マグネット全体の体積が減少しても同等以上の磁束密度を得ることができ、効率の良い磁気回路を得ることができる。よって、生産性向上やマグネットの体積減少によりスピーカの低コスト化を実現することもできる。
【００４９】
さらに、このスピーカを使用したスピーカモジュール、電子機器、装置についても同様に、高性能化や軽量化、低漏洩化、低コスト化を実現することができる。
【００５０】
このように本発明は、スピーカやスピーカモジュール、電子機器、装置についての高性能化や軽量化、低漏洩化、低コスト化等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５におけるスピーカモジュールの断面図
【図６】本発明の実施の形態６における電子機器の断面図
【図７】本発明の実施の形態７における装置の断面図
【図８】従来のスピーカの断面図
【符号の説明】
１  マグネット
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  主マグネット
２２  上部プレート
２３  ヨーク
２４  磁気回路
２５  磁気ギャップ
２６  フレーム
２７  振動板
２８  ボイスコイル
３１  反撥マグネット
３２  プレート
３３  非磁性体
４０  スピーカ
４３  電子回路
４４  スピーカモジュール
４５  回路基板
４６  電子部品
４７  表示部
４８  外装ケース
４９  携帯電話
５０  自動車
【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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