(57)【要約】【課題】  信号電流のレベルに対してリニアに変化するボイスコイルの振幅領域が拡大できて部品コストも抑えられる「スピーカの磁気回路」を提供すること。【解決手段】  径方向に着磁された環状のマグネット１３の内周面をポールピース１の外周面に接合し、マグネット１３の外周面を空隙を介してヨーク２の内周面と対向させたスピーカの磁気回路において、マグネット１３の外周面の軸線方向中央部に断面形状が略Ｖ字形で周方向に沿って延びる環状Ｖ溝１４を設けると共に、ヨーク２の内周面に環状Ｖ溝１４よりも幅狭で該環状Ｖ溝１４の最深部と対向する環状分割溝８を設けた。これにより、前記空隙のうち環状分割溝８よりも上方に存する部分と下方に存する部分がそれぞれ磁気ギャップＧ１，Ｇ２となり、かつ、各磁気ギャップＧ１，Ｇ２内における環状分割溝８側の磁束密度を反環状分割溝８側の磁束密度と略同等な分布に設定することができる。【選択図】  図１
2005217611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に配置されたポールピースと、該ポールピースの周囲に配置されたヨークと、径方向に着磁されて前記ポールピースと前記ヨークとの間に配置された環状のマグネットとを備えたスピーカの磁気回路において、
前記マグネットを前記ポールピースと前記ヨークのいずれか一方の周面に接合して他方の周面とは空隙を介して対向させ、該マグネットの前記空隙側の周面の軸線方向中央部に断面形状が略Ｖ字形で周方向に沿って延びる環状Ｖ溝を設けると共に、前記他方の周面に前記環状Ｖ溝よりも幅狭で該環状Ｖ溝の最深部と対向する環状分割溝を設け、前記空隙のうち前記環状分割溝よりも上方に存する部分と下方に存する部分をそれぞれ磁気ギャップとなしたことを特徴とするスピーカの磁気回路。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記マグネットの内周面を前記ポールピースの外周面に接合して該マグネットの外周面に前記環状Ｖ溝を設け、かつ、前記ヨークの内周面に前記環状分割溝を設けたことを特徴とするスピーカの磁気回路。
【請求項３】
請求項１の記載において、前記マグネットの外周面を前記ヨークの内周面に接合して該マグネットの内周面に前記環状Ｖ溝を設け、かつ、前記ポールピースの外周面に前記環状分割溝を設けたことを特徴とするスピーカの磁気回路。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記環状Ｖ溝の溝形状をその最深部から開口部に向かって傾斜が漸次緩やかになるように形成したことを特徴とするスピーカの磁気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動電型のスピーカの磁気回路に係り、特に、環状マグネットの外周側または内周側に上下一対の磁気ギャップを設け、これら両磁気ギャップに跨がるようにボイスコイルを配置したスピーカの磁気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポールピースと該ポールピースを包囲するヨークとの間に径方向に着磁された環状マグネットを介設し、この環状マグネットの外周側または内周側に磁気ギャップを形成しているスピーカは、磁気ギャップ内に配置されたボイスコイルに通電して該ボイスコイルを振動させると振動板が駆動されるようになっている。このようなスピーカにおいては、ボイスコイルの振幅が大きいときにも駆動力歪を起こさないように設計された磁気回路が望まれる。そこで、従来より、信号電流（音声電流）のレベルに対してリニアに変化するボイスコイルの振幅領域を拡大するため、２個の環状マグネットを用いて上下一対の磁気ギャップを形成するという構造の磁気回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４はかかる従来の磁気回路を示す要部断面図であって、同図に示すように、ポールピース１と一体品のヨーク２が該ポールピース１を包囲するように立設されており、このヨーク２の内周面に径方向に着磁された２個の環状マグネット３，４が接合されている。これらの環状マグネット３，４は軸線方向（図示上下方向）に所定量離して並設されており、各環状マグネット３，４の内周面とポールピース１の外周面との間には、それぞれ磁気ギャップＧ１，Ｇ２が形成されている。なお、環状マグネット３，４は同一形状なので磁気ギャップＧ１，Ｇ２のギャップ長は等しく、それゆえ、環状マグネット３によって生じる磁気ギャップＧ１内の磁束密度分布と、環状マグネット４によって生じる磁気ギャップＧ２内の磁束密度分布は同等である。
【０００４】
図４に示す従来の磁気回路において、円筒状のボビン５の上端部が図示せぬ振動板の内縁部（小径部）に接合されており、このボビン５に巻装されたボイスコイル６が磁気ギャップＧ１，Ｇ２内に跨がるように配置される。すなわち、非通電時に、ボイスコイル６が環状マグネット３の図示下半分および環状マグネット４の図示上半分と対向するように設定される。したがって、通電時にボイスコイル６を磁気ギャップＧ１の図示上端から磁気ギャップＧ２の図示下端までの広い振幅領域で振動させたとしても、ボイスコイル６に作用する磁束量はほぼ一定となる。その結果、この種の磁気回路を備えたスピーカは、信号電流のレベルに対してリニアに変化するボイスコイル６の振幅領域が拡大して性能向上が図れる。
【０００５】
しかしながら、かかる従来の磁気回路では、径方向に着磁された２個の環状マグネット３，４を使用しており、一般的にこのような環状マグネットは生産性が悪く単価の高い部品となるので、２個の環状マグネットを使用すると、部品コストが嵩んでコストアップになるという問題が発生する。
【０００６】
そこで、１個の環状マグネットによって上下一対の磁気ギャップが形成できるように構成した安価な磁気回路が提案されている。図５はかかる従来技術を採用したスピーカの断面図であり、図４に対応する部分には同一符号を付してある。
【０００７】
図５に示すスピーカの磁気回路において、中央部に配置されたポールピース１は、このポールピース１の周囲に配置されたヨーク２と一体化されており、ポールピース１の外周面には径方向に着磁された環状マグネット７の内周面が接合されている。環状マグネット７の外周面は空隙を介してヨーク２の内周面と対向しており、このヨーク２の内周面には、環状マグネット７の軸線方向（図示上下方向）中央部と対向する箇所に周方向に沿って延びる環状分割溝８が形成されている。これによって、環状マグネット７とヨーク２間の空隙のうち、環状分割溝８よりも上方に存する部分が磁気ギャップＧ１となり、環状分割溝８よりも下方に存する部分が磁気ギャップＧ２となり、両磁気ギャップＧ１，Ｇ２のギャップ長は等しくなる。すなわち、かかる従来の磁気回路は、環状マグネット７を１個だけ使用する構成でありながら、磁気ギャップＧ１内の磁束密度分布と磁気ギャップＧ２内の磁束密度分布を同等に設定することができる。
【０００８】
また、このスピーカは、磁気ギャップＧ１，Ｇ２内に跨がるようにボイスコイル６が配置されており、ボイスコイル６を巻装している円筒状のボビン５の上端部が円錐状のコーン紙等からなる振動板９の内縁部（小径部）に接合されている。ヨーク２上にはフレーム１０が固定されており、このフレーム１０は、変形接合部１１を介して振動板９の外縁部（大径部）を支持していると共に、ダンパ１２を介してボビン５を振動自在に支持している。
【０００９】
このように概略構成されたスピーカでは、ボイスコイル６に信号電流を通電して振動させると、ボイスコイル６が振動板９を駆動して信号電流に対応する音を発生するようになっている。その際、ボイスコイル６を磁気ギャップＧ１の図示上端から磁気ギャップＧ２の図示下端までの広い振幅領域で振動させたとしても、磁気ギャップＧ１，Ｇ２内の磁束密度分布が同等に設定されているため、各磁気ギャップＧ１，Ｇ２内の磁束密度分布がいずれもボイスコイル６の振動方向（上下方向）に略対称でありさえすれば、駆動力歪は起こりにくい。
【特許文献１】特許第２９１７５７８号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図５に示す磁気回路の磁気ギャップＧ１，Ｇ２内の磁束密度分布を本発明者らが詳細に調べてみると、図６に示すように、いずれの磁気ギャップＧ１，Ｇ２内においても、磁束密度のピークが環状分割溝８側へ大きく偏っているため、磁束密度分布が環状分割溝８側の領域と反環状分割溝８側の領域で非対称になっていることが判明した。つまり、図５に示すスピーカは、磁気ギャップＧ１，Ｇ２に対するボイスコイル６の高さ位置が変化すると、このボイスコイル６に作用する磁束量が少なからず変化してしまい、それゆえ信号電流のレベルに対する駆動力の変化が必ずしもリニアであるとは言い難く、性能面において改善すべき余地があった。
【００１１】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、安価で駆動力歪みの少ないスピーカの磁気回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ポールピースとヨークの間に介設されてこのいずれかと空隙を介して対向しているマグネットの該空隙側の周面の軸線方向中央部に、断面形状が略Ｖ字形で周方向に沿って延びる環状Ｖ溝を設けると共に、該空隙を介してマグネットと対向しているヨークまたはポールピースの周面に、環状Ｖ溝よりも幅狭で該環状Ｖ溝の最深部と対向する環状分割溝を設けることとする。これにより、前記空隙のうち環状分割溝よりも上方に存する部分と下方に存する部分をそれぞれ磁気ギャップとなすことができ、かつ、各磁気ギャップ内における環状分割溝側の磁束密度を反環状分割溝側の磁束密度と略同等な分布に設定することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるスピーカの磁気回路は、空隙を介してマグネットと対向しているヨークまたはポールピースの周面に環状分割溝を設けて上下一対の磁気ギャップを形成すると共に、マグネットの該空隙側の周面に環状分割溝よりも幅広な環状Ｖ溝を設けて各磁気ギャップ内の環状分割溝側の磁束密度が反環状分割溝側の磁束密度に比べて不所望に増大しないようにしてあるため、各磁気ギャップ内における環状分割溝側の領域と反環状分割溝側の領域で磁束密度の分布をほぼ対称に設定することができ、信号電流のレベルに対し駆動力をリニアに変化させることが可能となる。つまり、環状のマグネットを１個使用するだけで良いため部品コストが抑えられ、かつ、信号電流のレベルに対するリニアリティ（直線性）を損なうことなくボイスコイルの振幅領域を拡大することができるため、高性能で安価な磁気回路が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明では、中央部に配置されたポールピースと、該ポールピースの周囲に配置されたヨークと、径方向に着磁されて前記ポールピースと前記ヨークとの間に配置された環状のマグネットとを備えたスピーカの磁気回路において、前記マグネットを前記ポールピースと前記ヨークのいずれか一方の周面に接合して他方の周面とは空隙を介して対向させ、該マグネットの前記空隙側の周面の軸線方向中央部に断面形状が略Ｖ字形で周方向に沿って延びる環状Ｖ溝を設けると共に、前記他方の周面に前記環状Ｖ溝よりも幅狭で該環状Ｖ溝の最深部と対向する環状分割溝を設け、前記空隙のうち前記環状分割溝よりも上方に存する部分と下方に存する部分をそれぞれ磁気ギャップとなした。
【００１５】
具体的には、内磁型の場合、マグネットの内周面をポールピースの外周面に接合して該マグネットの外周面に環状Ｖ溝を設け、かつ、ヨークの内周面に環状分割溝を設ければ良い。また、外磁型の場合は、マグネットの外周面をヨークの内周面に接合して該マグネットの内周面に環状Ｖ溝を設け、かつ、ポールピースの外周面に環状分割溝を設ければ良い。
【００１６】
このように構成された磁気回路は、マグネットの空隙側の周面に環状分割溝よりも幅広な環状Ｖ溝が設けてあるため、各磁気ギャップ内における環状分割溝側の磁束密度が不所望に増大しないように適宜調整することが可能で、その結果、上下いずれの磁気ギャップ内においても、環状分割溝側の領域と反環状分割溝側の領域で磁束密度の分布をほぼ対称に設定することができる。これにより、信号電流のレベルに対して駆動力をリニアに変化させることが可能となる。また、環状のマグネットを１個使用して上下一対の磁気ギャップを形成しているため、部品コストを抑えることができる。したがって、この磁気回路は、信号電流のレベルに対してリニアに変化するボイスコイルの振幅領域が広くて、駆動力歪を生じにくく、しかも安価に製造することができる。
【００１７】
かかる構成の磁気回路において、前記環状Ｖ溝の溝形状をその最深部から開口部に向かって傾斜が漸次緩やかになるように形成していれば、各磁気ギャップ内の環状分割溝側の領域において磁束密度の分布曲線が滑らかになり、かつ、両磁気ギャップ間で磁束密度を低下させやすくなる。それゆえ、上下いずれの磁気ギャップ内においても、環状分割溝側の領域と反環状分割溝側の領域で磁束密度の分布を略対称に設定することが容易になり、信号電流のレベルに対する駆動力変化のリニアリティを高めやすくなる。
【実施例】
【００１８】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施例に係るスピーカの断面図、図２は該スピーカの磁気ギャップ内の磁束密度分布を示す特性図であり、図５に対応する部分には同一符号を付してある。
【００１９】
図１に示すスピーカの磁気回路は内磁型であって、中央部に配置されたポールピース１と、このポールピース１の周囲に配置されたヨーク２と、これらポールピース１とヨーク２との間に配置された環状のマグネット１３とによって概略構成されており、ポールピース１の外周面に径方向に着磁されたマグネット１３の内周面が接合されている。これらポールピース１とヨーク３は一体化されており、マグネット１３の外周面は空隙を介してヨーク２の内周面と対向している。このマグネット１３の外周面の軸線方向（図示上下方向）中央部には、断面形状が略Ｖ字形で周方向に沿って延びる環状Ｖ溝１４が形成されている。また、ヨーク２の内周面には環状Ｖ溝１４の最深部と対向する箇所に周方向に沿って延びる環状分割溝８が形成されており、マグネット１３とヨーク２間の空隙のうち、環状分割溝８よりも上方に存する部分が磁気ギャップＧ１となり、環状分割溝８よりも下方に存する部分が磁気ギャップＧ２となっている。ただし、環状Ｖ溝１４は環状分割溝８よりも幅広に形成されているため、この環状Ｖ溝１４の開口部は、環状分割溝８とその近傍（各磁気ギャップＧ１，Ｇ２の環状分割溝８側の領域）に臨出している。
【００２０】
また、このスピーカは、磁気ギャップＧ１，Ｇ２内に跨がるようにボイスコイル６が配置されており、ボイスコイル６を巻装している円筒状のボビン５の上端部が円錐状のコーン紙等からなる振動板９の内縁部（小径部）に接合されている。ヨーク２上にはフレーム１０が固定されており、このフレーム１０は、変形接合部１１を介して振動板９の外縁部（大径部）を支持していると共に、ダンパ１２を介してボビン５を振動自在に支持している。
【００２１】
このように概略構成されたスピーカは、ボイスコイル６に信号電流を通電して振動させることにより、ボイスコイル６が振動板９を駆動して信号電流に対応する音が発生するようになっている。そして、このスピーカの磁気回路には、マグネット１３の外周面に環状分割溝８よりも幅広な環状Ｖ溝１４が設けてあり、この環状Ｖ溝１４によって、各磁気ギャップＧ１，Ｇ２内における環状分割溝８側の磁束密度や、両磁気ギャップＧ１，Ｇ２間の磁束密度を意図的に低下させているため、図２に示すように、上下いずれの磁気ギャップＧ１，Ｇ２内においても、環状分割溝８側の領域と反環状分割溝８側の領域で磁束密度の分布が略対称に設定されている。したがって、信号電流のレベルに対して駆動力をリニアに変化させることができる。すなわち、ボイスコイル６を磁気ギャップＧ１の上方から磁気ギャップＧ２の下方までの広い振幅領域で振動させたとしても、磁気ギャップＧ１，Ｇ２内の磁束密度分布がほぼ同等であり、かつ、それぞれの磁束密度分布がいずれもボイスコイル６の振動方向（上下方向）に略対称に設定されているため、信号電流のレベルに対するリニアリティ（直線性）を損なうことなくボイスコイル６の振幅領域を拡大することができ、駆動力歪を起こしにくくなっている。また、このスピーカの磁気回路は、環状のマグネット１３を１個使用して上下一対の磁気ギャップＧ１，Ｇ２を形成しているため、部品コストを抑えることができる。
【００２２】
なお、本実施例では、環状Ｖ溝１４の溝形状が、その最深部から開口部に向かって傾斜が漸次緩やかになるように形成されているため、各磁気ギャップＧ１，Ｇ２内の環状分割溝８側の領域において磁束密度の分布曲線が滑らかになっており、両磁気ギャップＧ１，Ｇ２間の磁束密度も十分に低下している。それゆえ、上下いずれの磁気ギャップＧ１，Ｇ２内においても、環状分割溝８側の領域と反環状分割溝８側の領域で磁束密度の分布を略対称に設定することが容易となる。ただし、環状Ｖ溝１４が他の溝形状、例えば最深部から開口部に向かって傾斜がほぼ一定に形成されている場合でも、各磁気ギャップＧ１，Ｇ２内における環状分割溝８側の領域と反環状分割溝８側の領域で磁束密度の分布を略対称に設定することは可能である。
【００２３】
図３は本発明の第２実施例に係るスピーカの磁気回路の要部断面図であり、図１に対応する部分には同一符号を付してある。
【００２４】
この第２実施例は外磁型の磁気回路に本発明を適用した場合の一例であって、環状のマグネット１３の外周面がヨーク２の内周面に接合され、マグネット１３の内周面が空隙を介してポールピース１の外周面と対向している。そして、マグネット１３の内周面に環状Ｖ溝１４が設けられ、ポールピース１の外周面には環状Ｖ溝１４の最深部と対向する箇所に該環状Ｖ溝１４よりも幅狭な環状分割溝８が設けられているため、ポールピース１とマグネット１３間の空隙のうち、環状分割溝８よりも上方に存する部分が磁気ギャップＧ１となり、環状分割溝８よりも下方に存する部分が磁気ギャップＧ２となっている。
【００２５】
この第２実施例においても、前述した第１実施例と同様に、環状Ｖ溝１４を設けることによって、各磁気ギャップＧ１，Ｇ２内における環状分割溝８側の磁束密度を反環状分割溝８側の磁束密度と略同等な分布に設定することができるため、環状のマグネット１３を１個使用して上下一対の磁気ギャップＧ１，Ｇ２を形成する安価な構成でありながら、信号電流のレベルに対する駆動力変化のリニアリティが高まってスピーカの性能向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施例に係るスピーカの断面図である。
【図２】図１に示す磁気回路の磁気ギャップ内の磁束密度分布を示す特性図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る磁気回路の要部断面図である。
【図４】従来の磁気回路の一例を示す要部断面図である。
【図５】他の従来例に係るスピーカの断面図である。
【図６】図５に示す磁気回路の磁気ギャップ内の磁束密度分布を示す特性図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ポールピース
２  ヨーク
５  ボビン
６  ボイスコイル
８  環状分割溝
９  振動板
１０  フレーム
１２  ダンパ
１３  マグネット
１４  環状Ｖ溝
Ｇ１，Ｇ２  磁気ギャップ
【図１】
2005217611.tif 000003
【図２】
2005217611.tif 000004
【図３】
2005217611.tif 000005
【図４】
2005217611.tif 000006
【図５】
2005217611.tif 000007
【図６】
2005217611.tif 000008