(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、環境信頼性の向上が課題であった。【解決手段】本発明のスピーカは、磁気回路２４の反撥マグネット３１に結合されているサブプレート３２を、少なくともその一部を前記上部プレート２２に結合して構成し、主マグネット２１から構成される磁気回路以外に、反撥マグネット３１についても磁気回路を構成することにより、反撥マグネット３１の磁気回路の動作点を安定した状態で使用できるようにし、温度変化に対する減磁を少なくすることで、環境信頼性の向上を図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、この主マグネットの前記ヨークとの反対側に結合された上部プレートと、前記上部プレートの前記主マグネットと反対側に結合し、前記主マグネットと反撥する方向の反撥マグネットと、この反撥マグネットの前記上部プレートと反対側に結合したサブプレー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、前記磁気回路のサブプレートは、少なくともその一部が前記上部プレートに結合され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】
反撥マグネットの形状は、中心部に貫通孔を有するマグネットとし、この中心部の貫通孔に挿設した磁性体からなるポールにてサブプレートと上部プレートとを結合した請求項１または請求項２記載のスピーカ。
【請求項４】
サブプレートとポールとを一体化して構成した請求項３記載のスピーカ。
【請求項５】
上部プレートとポールとを一体化して構成した請求項３記載のスピーカ。
【請求項６】
ポールの材料をサブプレートと異なる透磁率の材料で構成した請求項３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９により説明する。
【０００３】
図９は従来のスピーカの断面図を示したものである。図９によると、ヨーク３と、このヨーク３の内側に結合された主マグネット１と、この主マグネット１の前記ヨーク３との反対側に結合された上部プレート２と、前記主マグネット１と反撥する方向に、もう１つの反撥マグネット１１を、前記上部プレート２の前記主マグネット１と反対側に結合し、この反撥マグネット１１の前記上部プレート２と反対側にサブプレート１２を結合して磁気回路４を構成していた。
【０００４】
そして、この磁気回路４のヨーク３に結合されたフレーム６と、このフレーム６の外周部に結合された振動板７と、この振動板７に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路４の磁気ギャップ５に配置されたボイスコイル８とでスピーカを構成していた。
【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、軽量化や低コスト化と共に、環境信頼性向上に対する市場要求が非常に強いものであった。
【０００８】
従来のこの種のスピーカでは、情報通信機器や車載用音響機器等の移動体に使用されることが多く、一般家庭での屋内使用時と比較すると、その環境信頼性に対する要求が非常に厳しいものであった。すなわち、屋外使用が想定されているため、耐熱性や耐寒性さらには、ヒートショックに対する条件が非常に厳しく、さらに、耐熱性に関しては、環境変化条件以外にスピーカへの信号入力時のボイスコイルの温度上昇も加わり、非常に過酷な条件となるものであった。
【０００９】
しかも、移動体への使用が多いため、軽量化の要求が強い理由から、スピーカのマグネットの種類についても、ネオジウムマグネット等の重量に対するエネルギーの大きいマグネットの使用が非常に多いものであった。さらに、使用するマグネットの体積が、フェライトタイプのマグネットと比べて少なくて済むことから、磁気回路の熱容量が小さくなり、この意味からも熱的に不利な状態となる。
【００１０】
さらに、このネオジウムマグネットはその性質上、熱的に非常に弱い面があり、耐熱性や耐寒性さらには、ヒートショックという厳しい低温や高温の繰り返しに対しては、マグネットのエネルギーが減磁してしまい、スピーカの音圧レベルが低下するという環境信頼性上の課題を有するものであった。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するもので、スピーカの環境信頼性向上が図れ、軽量化、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。
【００１２】
【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。
【００１３】
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、この主マグネットの前記ヨークとの反対側に結合された上部プレートと、前記上部プレートの前記主マグネットと反対側に結合し、前記主マグネットと反撥する方向の反撥マグネットと、この反撥マグネットの前記上部プレートと反対側にサブプレートを結合して磁気回路を構成し、この磁気回路のサブプレートは、少なくともその一部が前記上部プレートに結合して構成している。そして、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、この一部が前記磁気回路の磁気ギャップにボイスコイルを配置してスピーカを構成している。
【００１４】
この構成により、主マグネットから構成される磁気回路以外に、反撥マグネットについても磁気回路を構成することができ、反撥マグネットの磁気回路の動作点を安定した状態で使用することができるため、温度変化に対する減磁を少なくすることができ、スピーカの音圧レベルの低下を防ぎ、環境信頼性の向上を図ることができる。
【００１５】
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。
【００１６】
本発明の請求項３に記載の発明は、反撥マグネットの形状は、中心部に貫通孔を有するマグネットとし、この中心部の貫通孔に磁性体からなるポールを挿設してサブプレートと上部プレートとを結合して構成したものである。この構成により、貫通孔に設けられた磁性体からなるポールを通して反撥マグネットの磁気回路を構成することができ、反撥マグネットの磁気回路の動作点を安定した状態で使用することができるため、温度変化に対する減磁を少なくすることができ、環境信頼性の向上を図ることができる。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の発明は、サブプレートとポールとを一体化して構成したものである。この構成により、サブプレートとポールとの結合工程を削減することができ、生産性を向上できることから、スピーカの低コスト化を図ることができる。
【００１８】
本発明の請求項５に記載の発明は、上部プレートとポールとを一体化して構成したものである。この構成により、上部プレートとポールとの結合工程を削減することができ、生産性を向上できることから、スピーカの低コスト化を図ることができる。
【００１９】
本発明の請求項６に記載の発明は、ポールの材料をサブプレートと異なる透磁率の材料で構成したものである。この構成により、ポールの材料を透磁率の高い材料や低い材料に可変させることで、サブプレートと上部プレートとの磁束の通過量を制御することができ、スピーカの特性を調整することができる。
【００２０】
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。
【００２１】
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、電子機器の環境信頼性の向上を図ることができる。
【００２２】
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、装置の環境信頼性の向上を図ることができる。
【００２３】
【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。
【００２４】
（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２に記載の発明について説明する。
【００２５】
図１および図２は、本発明の実施形態１のスピーカを示す断面図である。図１によると、ヨーク２３と、このヨーク２３の内側に主マグネット２１を結合し、この主マグネット２１のヨーク２３との反対側の上部プレート２２を結合し、この上部プレート２２に、主マグネット２１と反撥する方向に、反撥マグネット３１を結合し、この反撥マグネット３１の上部プレート２２の反対側にサブプレート３２を結合して磁気回路２４を構成している。ここで、この磁気回路２４のサブプレート３２は、少なくともその一部が前記上部プレート２２に結合して構成している。
【００２６】
当実施の形態の場合には、サブプレート３２の外周部を延長して、上部プレート２２と結合している。そして、この磁気回路２４のヨーク２３に結合されたフレーム２６と、このフレーム２６の外周部に結合された振動板２７と、この振動板２７に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路２４の磁気ギャップ２５にボイスコイル２８を配置してスピーカ４０を構成している。
【００２７】
図１では、サブプレート３２の外周部全域を上部プレート２２に結合し構成した例を示している。
【００２８】
図２では、サブプレート３２の外周部の一部のみを上部プレート２２に結合し構成した例を示している。
【００２９】
この構成により、主マグネット２１から構成される磁気回路以外に、反撥マグネット３１についても磁気回路を構成することができ、反撥マグネット３１の磁気回路の動作点を安定した状態で使用することができるため、温度変化に対する減磁を少なくすることができ、スピーカの音圧レベルの低下を防ぎ、環境信頼性の向上を図ることができる。
【００３０】
また、請求項２に記載の発明は、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。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形状とする等の方法がある。
【００３１】
これらの構成により、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。
【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３および請求項６に記載の発明について説明する。
【００３３】
図３は、本発明の実施形態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、反撥マグネット３１の形状は、中心部に貫通孔を有するマグネットとし、この中心部の貫通孔に磁性体からなるポール３３を挿設してサブプレート３２と上部プレート２２とを結合して構成したものである。
【００３４】
この構成により、貫通孔に設けられた磁性体からなるポール３３を通して反撥マグネット３１の磁気回路を構成することができ、反撥マグネット３１の磁気回路の動作点を安定した状態で使用することができるため、温度変化に対する減磁を少なくすることができ、スピーカの音圧レベルの低下を防ぎ、環境信頼性の向上を図ることができる。
【００３５】
請求項６に記載の発明については、ポール３３の材料をサブプレート３２と異なる透磁率の材料で構成したものである。この構成により、ポール３３の材料を透磁率の高い材料や低い材料に可変させることで、サブプレート３２と上部プレート２２との磁束の通過量を制御することができ、スピーカの特性を自由に調整することができる。
【００３６】
（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４に記載の発明について説明する。
【００３７】
図４は、本発明の実施形態３のスピーカの断面図を示したものである。実施の形態２と異なる点は、サブプレートとポールとを一体化してポール付きサブプレート３２ａを構成したものである。この構成により、サブプレートとポールとの結合工程を削減することができ、生産性を向上できることから、スピーカの低コスト化を図ることができる。
【００３８】
（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５に記載の発明について説明する。
【００３９】
図５は、本発明の実施形態４のスピーカの断面図を示したものである。実施の形態２と異なる点は、上部プレートとポールとを一体化してポール付き上部プレート２２ａを構成したものである。この構成により、上部プレートとポールとの結合工程を削減することができ、生産性を向上できることから、スピーカの低コスト化を図ることができる。
【００４０】
（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。
【００４１】
図６は、本発明の実施形態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環境信頼性向上や低コスト化を図ることができる。
【００４２】
（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。
【００４３】
図７は、本発明の実施形態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環境信頼性向上や低コスト化を図ることができる。
【００４４】
（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。
【００４５】
図８は、本発明の実施形態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の環境信頼性向上や低コスト化を図ることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、磁気回路のサブプレートは、少なくともその一部を上部プレートに結合して構成したものである。この構成により、主マグネットから構成される磁気回路以外に、反撥マグネットについても磁気回路を構成することができ、反撥マグネットの磁気回路の動作点を安定した状態で使用することができるため、温度変化に対する減磁を少なくすることができ、スピーカの音圧レベルの低下を防ぎ、環境信頼性の向上を図ることができる。
【００４７】
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、環境信頼性の向上を図ることができる。
【００４８】
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、装置についての環境信頼性の向上や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１におけるスピーカの断面図
【図３】本発明の実施の形態２におけるスピーカの断面図
【図４】本発明の実施の形態３におけるスピーカの断面図
【図５】本発明の実施の形態４におけるスピーカの断面図
【図６】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７】本発明の実施の形態６における電子機器の断面図
【図８】本発明の実施の形態７における装置の断面図
【図９】従来のスピーカの断面図
【符号の説明】
１  主マグネット
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
１１  反撥マグネット
１２  サブプレート
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  サブプレート
３３  ポール
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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【図９】
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