(57)【要約】【課題】  コーン型振動板を備えたスピーカにおいて、音響効率（電気入力に対する音響出力の比）を高くする。【解決手段】  コーン型振動板１３の中央部に設けられた可動軸８に設けられた永久磁石９を第１、第２の交流電磁石４、５で可動軸８の軸方向に振動させる。この場合、ボイスコイルおよび該ボイスコイルを磁界中に配置するための永久磁石を含む磁気回路を用いておらず、第１、第２の交流電磁石４、５に比較的太いコイルを用いることができ、当該コイルに比較的大きな電流を流すことができ、また可動軸８および該可動軸８に設けられた永久磁石９の振幅を比較的大きくすることができ、これらの結果、音響効率を高くすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーン型振動板と、前記コーン型振動板の中央部に設けられた可動軸と、前記可動軸に設けられた永久磁石と、前記永久磁石を前記可動軸の軸方向に振動させる交流電磁石とを備えていることを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記可動軸は円筒形状であって固定軸の外周面に移動可能に設けられていることを特徴とするスピーカ。
【請求項３】
請求項２に記載の発明において、前記永久磁石はリング形状であって前記可動軸の基端部に設けられ、前記交流電磁石はリング形状であって前記固定軸の周囲において前記永久磁石と対向する位置に配置されていることを特徴とするスピーカ。
【請求項４】
請求項３に記載の発明において、前記交流電磁石は２つであって前記永久磁石の両側に配置されていることを特徴とするスピーカ。
【請求項５】
請求項４に記載の発明において、前記永久磁石の初期位置は前記２つの交流電磁石の間の中間点であることを特徴とするスピーカ。
【請求項６】
請求項５に記載の発明において、前記２つの交流電磁石はその前記永久磁石と対向する側が同極となるように駆動されるようになっていることを特徴とするスピーカ。
【請求項７】
請求項６に記載の発明において、前記２つの交流電磁石は別々に駆動されるようになっていることを特徴とするスピーカ。
【請求項８】
請求項７に記載の発明において、前記２つのすなわち第１の交流電磁石および第２の交流電磁石をそれぞれ第１のアンプおよび第２のアンプで駆動し、前記第１の交流電磁石に印加する交流電圧を一定とし、前記第２の交流電磁石に印加する交流電圧を前記第１の交流電磁石に印加する交流電圧よりも低く設定し、且つ、前記第１の交流電磁石に印加する交流電圧と前記第２の交流電磁石に印加する交流電圧との合計値が、予め設定した可動限界点に対応するスレッショールドレベルを越えないように前記第２の交流電磁石に印加する交流電圧を調整することを特徴とするスピーカ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記永久磁石は少なくともＮｄを含む材料によって形成されていることを特徴とするスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスピーカには、ダイナミックコーン型と呼ばれるもので、ほぼ円錐形状のフレームの前面側の内部にコーン型振動板がその先端部をエッジを介してフレームの先端部に取り付けられた状態で振動可能に配置され、コーン型振動板の基端部にボイスコイルが設けられ、ボイスコイルとフレームとの間にダンパーが設けられ、ボイスコイルの周囲にフレームの後面に設けられたリング形状の永久磁石を含む磁気回路が配置され、磁気回路による磁界中に配置されたボイスコイルに電流が流れると、電磁誘導作用により、ボイスコイルがコーン型振動板と共に振動し、音波を発生させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２３７４０号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のスピーカでは、リング形状の永久磁石内の比較的狭い空間にボイスコイルを配置しているので、ボイスコイルの温度上昇による切断を防止するには、ボイスコイルとして比較的細いものを使用せざるを得ず、ボイスコイルに流せる電流に限界があり、またボイスコイルを磁気回路による磁界中に配置しなければならず、ボイスコイルの振幅が比較的小さくなり、これらの結果、音響効率（電気入力に対する音響出力の比）が低くなってしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明は、音響効率を高くすることができるスピーカを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記目的を達成するため、コーン型振動板と、前記コーン型振動板の中央部に設けられた可動軸と、前記可動軸に設けられた永久磁石と、前記永久磁石を前記可動軸の軸方向に振動させる交流電磁石とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、コーン型振動板の中央部に設けられた可動軸に設けられた永久磁石を交流電磁石で可動軸の軸方向に振動させるようにしているので、ボイスコイルおよび該ボイスコイルを磁界中に配置するための永久磁石を含む磁気回路を用いておらず、交流電磁石を可動軸に設けられた永久磁石を可動軸の軸方向に振動させる位置に配置すればよく、ひいては交流電磁石に比較的太いコイルを用いることができ、当該コイルに比較的大きな電流を流すことができ、また可動軸に設けられた永久磁石を交流電磁石で可動軸の軸方向に振動させる構造とすればよく、可動軸および該可動軸に設けられた永久磁石の振幅を比較的大きくすることができ、これらの結果、音響効率を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１はこの発明の一実施形態としてのスピーカの要部の断面図を示す。このスピーカはほぼ円錐形状のフレーム１を備えている。フレーム１の後面には有底円筒形状のケース２が設けられている。ケース２内の中央部には固定軸３が片持ち状に設けられている。ケース２内において固定軸３の先端部および基端部の周囲にはリング形状の第１、第２の交流電磁石４、５が設けられている。第１、第２の交流電磁石４、５は第１、第２のアンプ６、７に接続されている。
【０００９】
固定軸３の外周面には円筒形状の可動軸８が移動可能に設けられている。可動軸８は、円筒形状であるので、軽くすることができる。可動軸８の基端部外周面にはリング形状の永久磁石９が設けられている。この場合、永久磁石９は、例えば、右側（前側）がＮ極、左側（後側）がＳ極となっている。また、永久磁石９は、後述の如く、可動軸８と共に移動されるため、薄くて軽い方が望ましく、例えば、ネオジム（Ｎｄ）を含む材料、具体的にはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系材料によって形成されている。
【００１０】
可動軸８の先端部は、第１の交流電磁石４の円孔１０およびフレーム１の中央部に設けられた円孔１１を介してフレーム１内に突出されている。可動軸８の先端部外周面とフレーム１の前面の所定の箇所との間にはダンパー１２が設けられている。ダンパー１２は、可動軸８および永久磁石９（ひいては後述するコーン型振動板１３）を初期位置に位置させるとともに、可動軸８および永久磁石９が無制限に移動するのを制動する役目をする。ここで、第１、第２の交流電磁石４、５は、固定軸３の周囲において永久磁石９の両側に永久磁石９と対向するように配置されている。そして、永久磁石９の初期位置は、第１、第２の交流電磁石４、５の間の中間点となっている。
【００１１】
可動軸８の先端部外周面とフレーム１の先端部との間にはコーン型振動板１３が設けられている。すなわち、コーン型振動板１３の中央部は可動軸８の先端部外周面に取り付けられている。コーン型振動板１３の先端部は、リング形状の押え部材１４によってフレーム１の先端部に押し付けられている。押え部材１４の近傍におけるコーン型振動板１３にはエッジ１５が形成されている。エッジ１５は、コーン型振動板１３の初期状態を確保する役目をする。コーン型振動板１３の中央部前面にはダストキャップ１６が設けられている。
【００１２】
次に、このスピーカの動作について説明するに、まず、第１、第２の交流電磁石４、５の動作について説明する。第１、第２のアンプ６、７から同位相の交流電圧が第１、第２の交流電磁石４、５に印加される。まず、図２（Ａ）に示すように、第１、第２の交流電磁石４、５に正の交流電圧が印加されると、第１の交流電磁石４の右側がＮ極、左側がＳ極となり、これとは逆に、第２の交流電磁石５の右側がＳ極、左側がＮ極となる。すなわち、第１、第２の交流電磁石４、５の永久磁石９と対向する側が共にＳ極となる。
【００１３】
すると、第１の交流電磁石４と永久磁石９との間に第１の交流電磁石４に印加された正の交流電圧に応じた引力が発生し、第２の交流電磁石５と永久磁石９との間に第２の交流電磁石５に印加された正の交流電圧に応じた斥力が発生し、当該引力と当該斥力との合成力により永久磁石９が右方向への移動力を受ける。
【００１４】
一方、図２（Ｂ）に示すように、第１、第２の交流電磁石４、５に負の交流電圧が印加されると、第１の交流電磁石４の右側がＳ極、左側がＮ極となり、これとは逆に、第２の交流電磁石５の右側がＮ極、左側がＳ極となる。すなわち、第１、第２の交流電磁石４、５の永久磁石９と対向する側が共にＮ極となる。
【００１５】
すると、第１の交流電磁石４と永久磁石９との間に第１の交流電磁石４に印加された負の交流電圧に応じた斥力が発生し、第２の交流電磁石５と永久磁石９との間に第２の交流電磁石５に印加された負の交流電圧に応じた引力が発生し、当該斥力と当該引力との合成力により永久磁石９が左方向への移動力を受ける。
【００１６】
さて、図１に示すスピーカにおいて、図２（Ａ）に示すように、永久磁石９が右方向への移動力を受けると、永久磁石９と共に可動軸８が右方向に移動し、次いで図２（Ｂ）に示すように、永久磁石９が左方向への移動力を受けると、永久磁石９と共に可動軸８が左方向に移動し、これにより永久磁石９と共に可動軸８が左右方向に振動し、この振動に応じてコーン型振動板１３が振動し、音波を発生させる。
【００１７】
以上のように、このスピーカでは、コーン型振動板１３の中央部に設けられた可動軸８に設けられた永久磁石９を第１、第２の交流電磁石４、５で可動軸８の軸方向に振動させるようにしているので、ボイスコイルおよび該ボイスコイルを磁界中に配置するための永久磁石を含む磁気回路を用いておらず、第１、第２の交流電磁石４、５を可動軸８に設けられた永久磁石９を可動軸８の軸方向に振動させる位置に配置すればよく、ひいては第１、第２の交流電磁石４、５に比較的太いコイルを用いることができ、当該コイルに比較的大きな電流を流すことができ、また可動軸８に設けられた永久磁石９を第１、第２の交流電磁石４、５で可動軸８の軸方向に振動させる構造とすればよく、可動軸８および該可動軸８に設けられた永久磁石９の振幅を比較的大きくすることができ、これらの結果、音響効率を高くすることができる。なお、第１、第２の交流電磁石４、５は１つのアンプで同時に駆動するようにしてもよい。
【００１８】
ところで、永久磁石９が第１、第２の交流電磁石４、５に当接するのを確実に防止するために、第１、第２の交流電磁石４、５を別々のアンプつまり第１、第２のアンプ６、７で駆動し、そして、例えば、図３（Ａ）に示すように、第１の交流電磁石４に印加する交流電圧Ｖ１を一定とし、図３（Ｂ）に示すように、第２の交流電磁石５に印加する交流電圧Ｖ２を第１の交流電磁石４に印加する交流電圧Ｖ１よりも低く設定し、且つ、図３（Ｃ）に示すように、交流電圧Ｖ１と交流電圧Ｖ２との合計値が予め設定した可動限界点に対応するスレッショールドレベル（Ｖ１＋Ｖ２）を越えないように、第２の交流電磁石５に印加する交流電圧Ｖ２を調整するようにしてもよい。
【００１９】
また、スピーカの駆動中において音声信号が無い場合には、永久磁石９を不要にふらつくのを防止して初期位置に確実に位置させるために、例えば、第１の交流電磁石４に負の直流電圧を印加し、且つ、第２の交流電磁石５に第１の交流電磁石４に印加した負の直流電圧と絶対値が同じである正の直流電圧を印加し、これにより、永久磁石９を初期位置に磁力的に停止させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態としてのスピーカの要部の断面図。
【図２】（Ａ）は第１、第２の交流電磁石に正の交流電圧が印加された場合を説明するために示す図、（Ｂ）は第１、第２の交流電磁石に負の交流電圧が印加された場合を説明するために示す図。
【図３】永久磁石が第１、第２の交流電磁石に当接するのを確実に防止するための駆動方法を説明するために示す図。
【符号の説明】
【００２１】
１  フレーム
２  ケース
３  固定軸
４  第１の交流電磁石
５  第２の交流電磁石
６  第１のアンプ
７  第２のアンプ
８  可動軸
９  永久磁石
１２  ダンパー
１３  コーン型振動板
１４  押え部材
１５  エッジ
１６  ダストキャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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