(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネット、
前記マグネットと磁気的に結合するヨーク、
前記マグネットおよび前記ヨークの間に介挿され、前記マグネットにインサート成型されて前記マグネットとは接着状態で接合するとともに、前記ヨークとは非接着状態で接合する樹脂部材、
前記樹脂部材の上方に配置されて音声信号に従う電流が供給される板状に巻回したコイル、および
前記コイルと機械的に結合する振動板を備える、スピーカ。
【請求項２】
マグネット、
前記マグネットと磁気的に結合するヨーク、および
前記マグネットおよび前記ヨークの間に介挿され、前記マグネットにインサート成型されて前記マグネットとは接着状態で接合するとともに、前記ヨークとは非接着状態で接合する樹脂部材を備える、マグネット部品。
【請求項３】
マグネット，前記マグネットと磁気的に結合するヨーク，および前記マグネットおよび前記ヨークの間に介挿されて一部が前記マグネットと接着状態で接合しかつ他の一部が前記ヨークと非接着状態で接合する樹脂部材を有するマグネット部品を製造する方法であって、
前記マグネットと前記樹脂部材とが接着状態で接合した樹脂一体型マグネットを製作する製作工程、および
前記製作工程で製作された樹脂一体型マグネットを前記ヨークに取り付ける取付工程を備える、マグネット部品製造方法。
【請求項４】
前記製作工程では、金型に前記マグネットを収納して治具で固定した後さらに溶融樹脂を注入し、注入された溶融樹脂が固化した後に前記金型および前記治具を取り外す、請求項３記載のマグネット部品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スピーカに関し、特にたとえば、マグネットおよびこれを収納するヨーク，ならびにマグネット外周およびヨーク内周の間のギャップ上方に配置される板状に巻回したコイル（導線を巻軸に対して直交する面方向に巻いたもの：水平コイル）を備える、スピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のスピーカの一例が、特許文献１に開示されている。この背景技術では、ギャップに非磁性材料でできた固定部材が嵌め込まれる。
【０００３】
また、他の一例が特許文献２に開示されている。この背景技術では、ギャップに樹脂が充填される。
【特許文献１】特開２００６−８６９４２号公報［H04R 9/02, 9/00］
【特許文献２】特開２００６−９４２６９号公報［H04R 9/00, 7/04, 9/02, 31/00］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のスピーカでは、コイル位置において均一で高い磁束密度を得るために、マグネットをヨークの中心に正確に配置すると共に、マグネット外周およびヨーク内周の間に最適幅のギャップを確保することが特に求められる。なぜなら、ギャップ上方に水平コイルを配置すると、ギャップ内に円筒状のコイルを配置したときと比べ、マグネット位置のずれやギャップサイズの精度不足によって磁束分布が不均一となったときの振動板の振動の乱れが大きく、わずかな位置ずれや精度不足でも音質低下が生じるからである。
【０００５】
この種のスピーカに関し、ギャップ幅とギャップ上方に位置された水平コイル位置における磁束密度との関係の一例を図６に示す。図６を参照して、横軸は水平コイルの一方端から他方端への距離（０〜１ｍｍ）を示し、縦軸は磁束密度を示す。４種類のギャップ幅（ギャップなし，０．１ｍｍ，０．２ｍｍおよび０．３ｍｍ）にそれぞれ対応する４本の曲線から、ギャップ幅は０．２ｍｍが最適で、この最適値からずれると磁束密度が低下することがわかる。
【０００６】
これから、コイル位置つまりギャップ上方で高い磁束密度を得るには、ギャップ幅の最適値に対する誤差を極力小さくしなければならないことがわかる。こ
の点、特許文献１の技術では、マグネット外周，固定部材内周，固定部材外周およびヨーク内周の４つの面の各々を高い精度で成形する必要がある。しかし、マグネットの外周面は特に、マグネットが焼結体であることから、面精度を高めるのは容易でない。
【０００７】
特許文献１の技術ではまた、組み立てにあたって、作業者はたとえば、マグネットに固定部材を取り付け、そしてこの固定部材付マグネットをヨークに装着するので、作業量が多いという別の問題もある。
【０００８】
一方、特許文献２の技術では、マグネットおよびヨークの各々が樹脂と接着状態で接合するので、面精度を高める必要はないが、組み立てにあたって、治具を用いてマグネットの位置決めを行う必要があるので、ここでも組み立て時の作業量の多さが問題となる。
【０００９】
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、スピーカならびにマグネット部品およびその製造方法を提供することである。
【００１０】
この発明の他の目的は、ギャップ上方において均一で高い磁束密度が得られる、板状に巻回された水平コイルを用いたスピーカ、ならびに、このようなスピーカに用いられ、組み立て時の作業量を削減できる、マグネット部品およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明等は、この発明の理解を助けるために後述する実施形態との対応関係を示したものであって、この発明を何ら限定するものではない。
【００１２】
第１の発明に従うスピーカは、マグネット、マグネットと磁気的に結合するヨーク、マグネットおよびヨークの間に介挿され、マグネットにインサート成型されてマグネットとは接着状態で接合するとともに、ヨークとは非接着状態で接合する樹脂部材、樹脂部材の上方に配置されて音声信号に従う電流が供給される板状に巻回された水平コイル、および水平コイルと機械的に結合する振動板を備える。
【００１３】
第１の発明に従うスピーカ（１０）では、マグネット（１２）とヨーク（１６）との間に樹脂部材（１４）が介挿される。樹脂部材の上方には振動板（２０）と機械的に結合された水平コイル（２２）が配置され、この水平コイルに音声信号に従う電流が供給される。
【００１４】
こうしてマグネットによる磁束中のコイルを電流が流れることで、コイルとマグネットとの間に電磁力が作用し、コイルが振動する。コイルは振動板（２０）と機械的に結合されており、コイルの振動は振動板へと伝播する。これにより、振動板から音声信号に従う音波が放射される。
【００１５】
ここで、コイル位置における磁束密度は、マグネットとヨークとの間のギャップ（Ｇ）つまり樹脂部材のサイズによって変化する。すなわち、樹脂部材のサイズがマグネットおよびヨークに対して最適であるとき、最大の磁束密度が得られる。そして、最適サイズとの誤差（つまりギャップのサイズの公差）が大きいほど、得られる磁束密度は低下する。
【００１６】
この点、樹脂部材は、一部がマグネットと接着状態で接合する一方、他の一部がヨークと非接着状態で接合しているので、前者つまり接着状態で接合している部分の公差は問題とならない。したがって、両方の接合部分が非接着状態の場合と比べ、高い磁束密度を得るのが容易になる。
【００１７】
また、組み立てにあたって、マグネットに樹脂を取り付ける必要がないので、両方の接合部分が非接着状態の場合と比べ、組み立て時の作業量が削減される。両方の接合部分が接着状態の場合と比べても、組み立てにあたって治具で位置決めを行う必要がないので、組み立て時の作業量が削減される。
【００１８】
第１の発明によれば、コイル位置つまりギャップ上方において均一で高い磁束密度が得られる。また、組み立て時の作業量を削減できる。したがって、水平コイルを用いた高効率で低コストのスピーカが実現可能となる。
【００１９】
第２の発明に従うマグネット部品（１２Ｐ）は、マグネット（１２）、マグネットと磁気的に結合するヨーク（１６）、およびマグネットおよびヨークの間に介挿され、マグネットにインサート成型されてマグネットとは接着状態で接合するとともに、ヨークとは非接着状態で接合する樹脂部材（１４）を備える。
【００２０】
第２の発明によれば、第１の発明と同様に、組み立て時の作業量が削減される。また、第２の発明をたとえば、水平コイルおよびこの水平コイルと機械的に結合された振動板を有するスピーカに適用することで、水平コイルを用いた高効率で低コストのスピーカが実現可能となる。
【００２１】
第３の発明に従うマグネット部品製造方法は、マグネット（１２），マグネットと磁気的に結合するヨーク（１６），およびマグネットおよびヨークの間に介挿されて一部がマグネットと接着状態で接合しかつ他の一部がヨークと非接着状態で接合する樹脂部材（１４）を有するマグネット部品（１２Ｐ）を製造する方法であって、マグネットと樹脂部材とが接着状態で接合した樹脂一体型マグネット（１２Ｒ）を製作する製作工程（図３）、および製作工程で製作された樹脂一体型マグネットをヨークに取り付ける取付工程（図５）を備える。
【００２２】
第３の発明では、樹脂一体型マグネットを製作しておくため、組み立てを行うとき樹脂一体型マグネットをヨークに取り付けるだけでよい。
【００２３】
第３の発明によれば、組み立て時の作業量が削減される。
【００２４】
第４の発明に従うマグネット部品製造方法は、第３の発明に従属し、製作工程では、金型（３０）にマグネットを収納して治具で位置決め固定した後さらに溶融樹脂を注入し、注入された溶融樹脂が固化した後に金型および治具を取り外す。
【００２５】
第４の発明では、マグネットは、金型に収納された後、治具で位置決め固定され、金型とマグネットとの間の空隙に溶融樹脂が注入される。金型および治具は、溶融樹脂が固化した後に取り外される。
【００２６】
第４の発明によれば、金型および治具によるインサート成形を行うことで、樹脂一体型マグネットを簡単にかつ精度よく製造できる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、最適なギャップ幅を精度よく形成することができるので、ギャップ上方において均一で高い磁束密度が得られる。また、組立作業を容易化できる。この結果、水平コイルを用いたスピーカの高効率化および低コスト化が図れる。
【００２８】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１および図２を参照して、この実施例のスピーカ１０は、その側面に樹脂リング１４が設けられた円柱形状のマグネット１２、およびこの樹脂リング１４付きのマグネット１２（以下“リング付マグネット１２Ｒ”）を収納するための凹部が形成された円盤形状のヨーク１６を含む。
【００３０】
リング付マグネット１２Ｒでは、マグネット１２の側面と樹脂リング１４の内周面とが互いに密着している。ただし、図１に示すように、樹脂リング１４の厚みはマグネット１２の厚みよりも若干小さく、マグネット１２の側面のうち下端部分は樹脂リング１４で覆われることなく露出している。なお、リング付マグネット１２Ｒは、後述するインサート成形によって実現される。
【００３１】
ヨーク１６の内径（凹部の直径）は樹脂リング１４の外径と一致しており、リング付マグネット１２Ｒをヨーク１６に収納した状態で、樹脂リング１４の外周面とヨーク１６の内周面との間に隙間は存在しない。
【００３２】
また、ヨーク１６の深さ（凹部の厚み）はマグネット１２の厚みと一致しており、リング付マグネット１２Ｒをヨーク１６に収納した状態で、ヨーク１６の上面１６ｕおよびマグネット１２の上面１２ｕは同じ高さに位置する。
【００３３】
こうしてヨーク１６に収納されたリング付マグネット１２Ｒ（以下“マグネット部品１２Ｐ”）は、リング形状を有するフレーム１８の背面１８ｂに装着される。フレーム１８の前面１８ｆには、円盤形状を有する振動板２０が設けられる。
【００３４】
振動板２０には、水平コイル２２を収納するための扁平円筒形の凹部２０ａが形成される。凹部２０ａは、マグネット１２からの磁束が最も高密度となる位置、すなわちマグネット１２の外周とヨークの内周との間のギャップＧの上方に設けられる。水平コイル２２は、凹部２０ａに収納され、振動板２０に直接固定される。振動板２０は、水平コイル２２を凹部２０ａに収納した状態で、フレーム１８によって振動可能に支持される。
【００３５】
水平コイル２２へは、たとえば振動板２０の裏面に沿って配線された導線（図示せず）を通して音声信号に従う電流が供給される。こうして、マグネット１２による磁束中に置かれた水平コイル２２に電流を流すことで、マグネット１２と水平コイル２２との間に電磁力が作用し、これによって水平コイル２２が振動する。水平コイル２２の振動は振動板２０へと伝播し、振動板２０から音声信号に従う音波が空気中に放射される。
【００３６】
スピーカ１０の主要部品であるマグネット部品１２Ｐは、たとえば図３，図４および図５の要領で製造される。図３は、金型３０および治具３２を利用したインサート成形によるリング付マグネット１２Ｒの製作工程を断面の変化によって示す図解図である。図４は図３の第２段に対応する上面図であり、図５は、製作工程で製作されたリング付マグネット１２Ｒをヨーク１６に取り付ける取付工程を断面の変化によって示す図解図である。なお、以下で挙げる直径，厚さなどに関する数値は、設計上の最適値の一例である。
【００３７】
図３および図４を参照して、製作工程では、マグネット１２は、たとえば直径４ｍｍ，厚さ１ｍｍの円柱形状に成形される。直径の公差は、通常０．１ｍｍ程度であるが、これより大きくても構わない。
【００３８】
次に、このマグネット１２を金型３０に収納して治具を装着して、マグネット１２の中心と金型３０の中心を位置決めし（金型＆治具装着工程）、金型３０とマグネット１２との間の隙間に溶融樹脂を注入する（樹脂注入工程）。詳しくは、金型３０は、直径４．２ｍｍ，厚さ０．８ｍｍの円柱形状の凹部３０ａを有する。なお、金型３０の内径公差、つまり凹部３０ａの直径公差は、ここでは０．０５ｍｍ程度とすることが可能である。
【００３９】
マグネット１２は、金型３０内に収納され、その上端部を４つの治具３２で四方から挟むようにして、凹部３０ａの中央に固定される。マグネット１２を金型３０に収納し治具３２で固定した状態で、金型３０とマグネット１２との間には、幅０．２ｍｍ，深さ０．８ｍｍのリング形状の隙間（ギャップＧ）が存在する。この隙間に液状の樹脂を注入し、注入された樹脂を固化させることで、マグネット１２の側面に密着状態で接合した樹脂リング１４が形成される。
【００４０】
そして、樹脂が固化した後に金型３０を取り外せば（金型＆治具取り外し工程）、リング付マグネット１２Ｒが得られる。リング付マグネット１２Ｒの外径公差は、金型３０の内径公差と同じ０．０５ｍｍ程度となる。
【００４１】
図４を参照して、リング付マグネット１２Ｒはその後、取付工程においてヨーク１６に収納される。ヨーク１６は、たとえばプレス成形によるもので、直径４．２ｍｍ，厚さ１ｍｍの円柱形状の凹部１６ａを有する。ヨーク１６の内径公差、つまり凹部１６ａの直径公差は、０．０５ｍｍ程度とすることが可能である。これにより、マグネット部品１２Ｐが得られる。
【００４２】
こうして製造されたマグネット部品１２Ｐでは、樹脂リング１４つまりギャップＧの幅の公差は、リング付マグネット１２Ｒの外径公差およびヨーク１６の内径公差の合計（０．０５ｍｍ＋０．０５ｍｍ＝０．１ｍｍ）となる。したがって、ギャップＧの幅を最適幅（＝０．２ｍｍ）に近づけることが容易となり、ギャップ上方において均一で高い磁束密度が得られる。  
【００４３】
なお、樹脂リング１４を別途成形して、これをマグネット１２に装着したと仮定すると、ギャップＧの幅の公差は、上記の２公差にマグネット１２の外径公差（０．１ｍｍ）および樹脂リング１４の内径公差（０．０５ｍｍ）を加えた４公差（＝０．２５ｍｍ）となり、スピーカ１０と同様の磁束密度を得るのは容易でない。
【００４４】
以上から明らかなように、この実施例のスピーカ１０では、マグネット１２はヨーク１６と磁気的に結合する。マグネット１２とヨーク１６との間のギャップＧには樹脂リング１４が介挿され、樹脂リング１４（ギャップＧ）の上方には水平コイル２２が配置される。樹脂リング１４は、その内周面がマグネット１２の側面と接着状態で接合し、かつその外周面がヨーク１６の内周面と非接着状態で接合する。水平コイル２２は、振動板２０と機械的に結合し、音声信号に従う電流の供給を受ける。
【００４５】
こうしてマグネット１２による磁束中に配置された水平コイル２２を電流が流れることで、水平コイル２２とマグネット１２との間に電磁力が作用し、水平コイル２２が上下に振動する。水平コイル２２は振動板２０と機械的に結合されており、水平コイル２２の振動は振動板２０へと伝播する。これにより、振動板２０から音声信号に従う音波が放射される。
【００４６】
このように、樹脂リング１４の内周面とマグネット１２の側面とが接着状態で接合し、かつ樹脂リング１４の外周面とヨーク１６の内周面とが非接着状態で接合しているので、両方の接合部分が非接着状態の場合と比べ、ギャップ幅の公差が小さく、ギャップ上方において均一で高い磁束密度が得られる。
【００４７】
スピーカ１０を製造するにあたっては、マグネット１２と樹脂リング１４とが接着状態で接合したリング付マグネット１２Ｒ（樹脂一体型マグネット）を製作し（図３参照）、このリング付マグネット１２Ｒをヨーク１６に取り付ける（図４参照）。したがって、組み立ての際、マグネット１２に樹脂リング１４を取り付ける必要がなく、リング付マグネット１２Ｒをヨーク１６に単に収納するだけで、マグネット１２がヨーク１６内の適切な位置に配置される。このため、マグネット１２の位置決め作業を行う必要もなく、組み立て時の作業量が削減される。
【００４８】
なお、この実施例ではインサート成形にあたって４個の治具３２を用いたが（図４参照）、少なくとも３個の治具３２があれば、マグネット１２を凹部３０ａの中央に固定できるのはいうまでもない。また、樹脂リング１４は完全なリング状である必要はなく、ヨーク１６内にマグネット１２が固定できれば、マグネット１２の側面に部分的に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の一実施例の中心軸に沿った断面図である。
【図２】図１実施例の上面図である。
【図３】図１実施例の製造工程の一部を断面の変化によって示す図解図である。
【図４】図３の第２段に対応する上面図である。
【図５】図１実施例の製造工程の他の一部を断面の変化によって示す図解図である。
【図６】図１実施例におけるギャップ幅と磁束密度との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  …スピーカ
１２  …マグネット
１２Ｒ  …リング付マグネット（樹脂一体型マグネット）
１２Ｐ  …マグネット部品
１４  …樹脂リング
１６  …ヨーク
１８  …フレーム
２０  …振動板
２２  …水平コイル
２４ａ〜２４ｃ  …支持部材
３０  …金型
３２  …治具
【図１】
0005132344.tif 000002
【図２】
0005132344.tif 000003
【図３】
0005132344.tif 000004
【図４】
0005132344.tif 000005
【図５】
0005132344.tif 000006
【図６】
0005132344.tif 000007