(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポールピースと一体の底部プレート上に前記ポールピースの軸線方向に着磁されたマグネットが配置されていると共に、このマグネット上に配置されたヨークに、第１の磁気ギャップを介して前記ポールピースに対向する第１の凸部と、この第１の凸部よりも前記マグネットに近い側で第２の磁気ギャップを介して前記ポールピースに対向する第２の凸部とが設けられており、前記第１および第２の磁気ギャップ内に配置されたボイスコイルが通電時に振動板を駆動するスピーカの磁気回路において、
前記第１の凸部と第２の凸部は前記ポールピースとの対向面の形状が同等で前記第１の磁気ギャップと第２の磁気ギャップのギャップ長が等しく形成されており、前記第２の凸部の前記ポールピースとの対向面よりも基部側に、前記マグネットから該第２の凸部内へ向かう磁束を減少させる切欠きを設けることにより、前記第１の磁気ギャップ内の磁束量と前記第２の磁気ギャップ内の磁束量とが略同等になるように設定したことを特徴とするスピーカの磁気回路。
【請求項２】
ポールピースと一体の底部プレート上に前記ポールピースの軸線方向に着磁されたマグネットが配置されていると共に、このマグネット上に配置されたヨークに、第１の磁気ギャップを介して前記ポールピースに対向する第１の凸部と、この第１の凸部よりも前記マグネットに近い側で第２の磁気ギャップを介して前記ポールピースに対向する第２の凸部とが設けられており、前記第１および第２の磁気ギャップ内に配置されたボイスコイルが通電時に振動板を駆動するスピーカの磁気回路において、
前記第１の凸部と第２の凸部の形状は同等であり、前記第２の凸部を、磁性材料で且つ前記ヨークの他部よりも透磁率の低い材料にて形成することにより、前記第１の磁気ギャップ内の磁束量と前記第２の磁気ギャップ内の磁束量とが略同等になるように設定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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動電型のスピーカの磁気回路に係り、特に、同一のヨークに設けた一対の凸部をポールピースと対向させ、これら一対の凸部とポールピースとの間に形成される一対の磁気ギャップに跨がるようにボイスコイルを配置することによってリニアな振幅領域の拡大を図ったスピーカの磁気回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポールピースとヨークとの間に形成される磁気ギャップ内にボイスコイルを配置し、このボイスコイルに信号電流（音声電流）を通電して振動させることにより振動板を駆動するように構成した動電型のスピーカでは、信号電流のレベルに対してボイスコイルの振幅をリニアに変化させないと音のひずみが発生してしまうので、振動中のボイスコイルに作用する磁気ギャップ内の磁束量を一定に保っておく必要がある。しかしながら、図５に示すように、ポールピース１の外周面とヨーク２の内周面２ａとが磁気ギャップＧを介して対向し、かつ該内周面２ａの幅寸法Ｗよりも巻き幅の小さいボイスコイル３を磁気ギャップＧ内に配置させているスピーカの場合、ボイスコイル３を磁気ギャップＧの図示上方もしくは図示下方まで変位させると、このボイスコイル３に作用する磁束量が急減してしまうので、音のひずみを防止するためにはボイスコイル３の振幅領域を小さく設定しておかねばならない。また、ボイスコイル３の巻き幅を内周面２ａの幅寸法Ｗよりも大きくしておけば、リニアな振幅領域を拡大させることは可能であるが、この場合、ボイスコイル３の重量が増加して電気音響変換効率が悪くなってしまう。
【０００３】
そこで従来、図６に示すように、磁気ギャップＧ１，Ｇ２を介してポールピース１の外周面と対向するヨーク４の内周部に、幅寸法ｗが等しい第１の凸部４ａおよび第２の凸部４ｂを設け、かつ第１の凸部４ａの図示下半分および第２の凸部４ｂの図示上半分と対向するように、巻き幅Ｌのボイスコイル３を磁気ギャップＧ１，Ｇ２内に配置させたスピーカが提案されている。このスピーカの磁気回路は、一体品のポールピース１および底部プレート５と、ポールピース１の軸線方向に着磁されて底部プレート５上に配置された環状のマグネット６と、一対の凸部４ａ，４ｂを有してマグネット６上に配置された環状のヨーク４とによって構成されており、ヨーク４の第１の凸部４ａは磁気ギャップＧ１を介してポールピース１と対向し、第２の凸部４ｂは磁気ギャップＧ２を介してポールピース１と対向している。磁気ギャップＧ１と磁気ギャップＧ２のギャップ長は等しく、これら磁気ギャップＧ１，Ｇ２内に円筒状のボビン７に巻装されたボイスコイル３が配置されている。ボビン７の図示上端部は円錐状のコーン紙等からなる振動板８の内周部に接合されている。また、ヨーク４上にはフレーム９が固定されており、このフレーム９は、変形接合部１０を介して振動板８の外周部を支持していると共に、ダンパー１１を介してボビン７を振動自在に支持している。
【０００４】
このように構成されたスピーカでは、マグネット６からヨーク４へ供給される磁束が第１の凸部４ａと第２の凸部４ｂとに振り分けられてポールピース１の外周面へ向かうので、仮に両凸部４ａ，４ｂに同等の磁束量が振り分けられるとすると、ボイスコイル３に作用する磁気回路の磁束量は、図６に示す非通電時の状態でも、ボイスコイル３の図示上端が高さ位置Ｐまで上昇した状態でも、ボイスコイル３の図示下端が高さ位置Ｑまで下降した状態でも、すべて同等となる。したがって、ボイスコイル３の重量を不所望に増大させなくても、リニアな振幅領域を拡大させることが可能となり、スピーカの性能向上が図れる。なお、かかる従来技術は、例えば実開平１−６５５９２号公報等に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示す如き磁気回路を採用したスピーカは、図５に示す如き磁気回路を採用したスピーカに比べて、効率よくリニアな振幅領域を拡大させることができるが、ヨーク４の両凸部４ａ，４ｂとマグネット６との距離が異なるため、マグネット６から第２の凸部４ｂへ供給される磁束量が第１の凸部４ａへ供給される磁束量よりも多くなってしましまうという不具合があった。その結果、図４に破線で示すように、磁気ギャップＧ２内の磁束量が磁気ギャップＧ１内の磁束量よりも多くなってしまうので、かかる磁束密度分布のアンバランスによって、ボイスコイル３の振幅が信号電流のレベルに対してリニアに変化しなくなる危険性があった。つまり、図６に示す如き磁気回路を採用してボイスコイル３の振幅領域を拡大すると、信号電流のレベルに対するリニアリティが損なわれやすいので、音のひずみが発生しやすくなるという問題があった。
【０００６】
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、ヨークに設けた一対の凸部とポールピースとの間に存する一対の磁気ギャップ内の磁束密度分布がアンバランスにならず、信号電流のレベルに対するリニアリティを損なうことなく振幅領域の拡大が図れるスピーカの磁気回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する解決手段として、本発明は、ヨークに設けた一対の凸部のうち、マグネットに近い側の第２の凸部のポールピースとの対向面よりも基部側にマグネットから該第２の凸部内へ向かう磁束を減少させる切欠きを設けるか、あるいは、第１の凸部と第２の凸部の形状は同等であり、第２の凸部を、磁性材料で且つヨークの他部よりも透磁率の低い材料にて形成することとした。これにより、マグネットに近い側の第２の凸部に供給される磁束量と、マグネットから遠い側の第１の凸部に供給される磁束量とを略同等に設定することができるので、各凸部とポールピースとの間に存する一対の磁気ギャップ内の磁束密度分布のアンバランスを回避できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明によるスピーカの磁気回路では、ポールピースと一体の底部プレート上に前記ポールピースの軸線方向に着磁されたマグネットが配置されていると共に、このマグネット上に配置されたヨークに、第１の磁気ギャップを介して前記ポールピースに対向する第１の凸部と、この第１の凸部よりも前記マグネットに近い側で第２の磁気ギャップを介して前記ポールピースに対向する第２の凸部とが設けられており、前記第１および第２の磁気ギャップ内に配置されたボイスコイルが通電時に振動板を駆動するスピーカの磁気回路において、前記第１の凸部と第２の凸部は前記ポールピースとの対向面の形状が同等で前記第１の磁気ギャップと第２の磁気ギャップのギャップ長が等しく形成されており、前記第２の凸部の前記ポールピースとの対向面よりも基部側に、前記マグネットから該第２の凸部内へ向かう磁束を減少させる切欠きを設けることにより、前記第１の磁気ギャップ内の磁束量と前記第２の磁気ギャップ内の磁束量とが略同等になるように設定するか、あるいは、前記第１の凸部と第２の凸部の形状は同等であり、前記第２の凸部を、磁性材料で且つ前記ヨークの他部よりも透磁率の低い材料にて形成することにより、前記第１の磁気ギャップ内の磁束量と前記第２の磁気ギャップ内の磁束量とが略同等になるように設定した。
【０００９】
ヨークに設けた第１の凸部と第２の凸部はポールピースとの対向面の形状が同等で第１の磁気ギャップと第２の磁気ギャップのギャップ長が等しく形成されていれば、マグネットから供給される磁束の量は該マグネットに近い第２の凸部の方が第１の凸部よりも多くなってしまうが、第２の凸部のポールピースとの対向面よりも基部側に切欠きを設けてマグネットから該第２の凸部内へ向かう磁束を減少させれば、その分、第１の凸部へ向かう磁束が増えるので、それぞれの凸部に供給される磁束の量を略同等に設定することができる。つまり、第１の磁気ギャップ内の磁束量と第２の磁気ギャップ内の磁束量とを略同等に設定することができるので、これら両磁気ギャップ内の磁束密度分布のアンバランスに起因する音のひずみが解消でき、それゆえ、信号電流のレベルに対するリニアリティを損なうことなく、巻き幅を抑えた軽量のボイスコイルの振幅領域を拡大することができる。
【００１０】
また、切欠きによって第２の凸部の磁路を狭めなくても、第１の凸部と第２の凸部の形状は同等であり、第２の凸部を、磁性材料で且つヨークの他部よりも透磁率の低い材料で形成しておくことにより、マグネットから該凸部へ供給される磁束の量を低減させることができる。したがって、適宜材料を選択することにより、第１の凸部へ供給される磁束量と第２の凸部へ供給される磁束量とを略同等に設定することが可能となり、第１および第２の磁気ギャップ内の磁束密度分布のアンバランスを解消することができる。
【００１１】
【実施例】
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であり、図６と対応する部分には同一符号が付してある。
【００１２】
図１に示すスピーカの磁気回路は、一体品のポールピース１および底部プレート５と、ポールピース１の軸線方向に着磁されて底部プレート５上に配置された環状のマグネット６と、第１の凸部４ａおよび第２の凸部４ｂを有してマグネット６上に配置された環状のヨーク４とによって構成されており、両凸部４ａ，４ｂの形状はポールピース１との対向面などについては同等であるが、マグネット６に近い第２の凸部４ｂだけにその基部側に切欠き４ｃが形成されている。この切欠き４ｃによってマグネット６から第２の凸部４ｂ内へ向かう磁束が減少するため、その分、第１の凸部４ａへ向かう磁束が増え、マグネット６からヨーク４へ供給される磁束が両凸部４ａ，４ｂに同等に振り分けられる。第１の凸部４ａは磁気ギャップＧ１を介してポールピース１と対向しており、第２の凸部４ｂは磁気ギャップＧ２を介してポールピース１と対向している。磁気ギャップＧ１と磁気ギャップＧ２のギャップ長は等しく、これら磁気ギャップＧ１，Ｇ２内に円筒状のボビン７に巻装されたボイスコイル３が配置されている。ボビン７の図示上端部は円錐状のコーン紙等からなる振動板８の内周部に接合されている。また、ヨーク４上にはフレーム９が固定されており、このフレーム９は、変形接合部１０を介して振動板８の外周部を支持していると共に、ダンパー１１を介してボビン７を振動自在に支持している。
【００１３】
上述したように、ヨーク４の第２の凸部４ｂの基部側に切欠き４ｃを設けておくと、マグネット６から第２の凸部４ｂへ供給される磁束は、切欠き４ｃが存しない場合に比べて少なくなり、その分、第１の凸部４ａへ向かう磁束が増えるので、マグネット６までの距離が異なる各凸部４ａ，４ｂに同量の磁束が供給されるように設定することができる。本実施例は、このようにして各凸部４ａ，４ｂにほぼ同量の磁束が供給されるようにしてあるので、図４に実線で示すように、磁気ギャップＧ１内の磁束量と磁気ギャップＧ２内の磁束量とがほぼ同じ値になっており、これら両磁気ギャップＧ１，Ｇ２内の磁束密度分布のアンバランスが解消されている。
【００１４】
このように構成されたスピーカでは、ボイスコイル３に信号電流を通電して振動させると、ボイスコイル３が振動板８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。その際、ボイスコイル３を磁気ギャップＧ１の図示上方から磁気ギャップＧ２の図示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バランスしているため、音のひずみは生じにくくなっている。すなわち、信号電流のレベルに対するリニアリティを損なうことなく、広い振幅領域でボイスコイル３を振動させることができ、スピーカの性能が高まっている。なお、凸部４ｂの切欠き４ｃ内に、ヨーク４よりも透磁率の低い材料で形成された介在物を配置して、各凸部４ａ，４ｂに供給される磁束量を調整するようにしても良い。
【００１５】
図２は本発明の第２実施例に係る磁気回路の要部断面図である。同図に示す磁気回路は、一対の凸部４ａ，４ｂを有するヨーク４上に、環状のマグネット１２および環状の上部プレート１３を設置して、磁気ギャップＧ１，Ｇ２内の磁束密度を高めたものである。ヨーク４上のマグネット１２の磁極の向きは、底部プレート５上のマグネット６とは逆向きであり、マグネット１２からヨーク４へ供給される磁束は、磁気ギャップＧ１，Ｇ２を経由してポールピース１へ向かった後、上部プレート１３を経由してマグネット１２へと戻る。したがって、磁気ギャップＧ１，Ｇ２内には、底部プレート５上のマグネット６による磁束と、ヨーク４上のマグネット１２による磁束とが供給されることになって磁束密度が高まる。ただし、ポールピース１と上部プレート１３とは一体品でなく、両者１，１３間には比較的大きな磁気抵抗が生じているため、磁気ギャップＧ１，Ｇ２内の磁束の大半はマグネット６によるものである。
【００１６】
また、図２に示す磁気回路の場合、ヨーク４の第２の凸部４ｂに設けた切欠き４ｄが比較的小さいので、前述した第１実施例と比べた場合、第２の凸部４ｂに向かう磁束はさほど減少しない。すなわち、底部プレート５上のマグネット６から供給される磁束量は第２の凸部４ｂの方が第１の凸部４ａよりも多いが、ヨーク４上のマグネット１２から供給される磁束量は逆に第１の凸部４ａの方が多いので、両凸部４ａ，４ｂにほぼ同量の磁束が供給される構成を実現するためには、切欠き４ｄをある程度小さくしておく必要がある。
【００１７】
図３は本発明の第３実施例に係る磁気回路の要部断面図である。同図に示す磁気回路では、ヨーク４の第１および第２の凸部４ａ，４ｂの形状が同等で、第１および第２実施例で説明した切欠きは省略されているが、第２の凸部４ｂだけがヨーク４の他部に比べて透磁率の低い材料で形成してある。つまり、マグネット６に近い第２の凸部４ｂの透磁率を相対的に低くしておくことにより、マグネット６から遠い第１の凸部４ａへ向かう磁束を増やすことができるので、第２の凸部４ｂの材料を適宜選択することにより、マグネット６からヨーク４へ供給される磁束を各凸部４ａ，４ｂへ同等に振り分けて、磁気ギャップＧ１，Ｇ２内の磁束密度分布のアンバランスを解消することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１９】
ヨークに設けられて磁気ギャップを介してポールピースと対向する一対の凸部のうち、マグネットに近い側の第２の凸部のポールピースとの対向面よりも基部側にマグネットから該第２の凸部内へ向かう磁束を減少させる切欠きを設けるか、あるいは、第１の凸部と第２の凸部の形状は同等であり、第２の凸部を、磁性材料で且つヨークの他部よりも透磁率の低い材料にて形成することにより、一方の凸部とポールピース間の磁気ギャップ内の磁束量と、他方の凸部とポールピース間の磁気ギャップ内の磁束量とが略同等になるように設定したので、これら両磁気ギャップ内の磁束密度分布のアンバランスに起因する音のひずみを解消でき、それゆえ、信号電流のレベルに対するリニアリティを損なうことなくボイスコイルの振幅領域の拡大が図れ、スピーカの性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【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】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３】本発明の第３実施例に係る磁気回路の要部断面図である。
【図４】本発明と従来技術における一対の磁気ギャップ内の磁束量を示す特性図である。
【図５】スピーカの磁気回路の一例を示す要部断面図である。
【図６】従来例に係るスピーカの断面図である。
【符号の説明】
１  ポールピース
３  ボイスコイル
４  ヨーク
４ａ  第１の凸部
４ｂ  第２の凸部
４ｃ，４ｄ  切欠き
５  底部プレート
６  マグネット
７  ボビン
８  振動板
９  フレーム
１２  マグネット
１３  上部プレート
Ｇ１  （第１の）磁気ギャップ
Ｇ２  （第２の）磁気ギャップ
【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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