(57)【要約】【課題】振動膜の蛇行コイルパターンの折り返し部分にも磁束を発生させることができる電磁変換器を得る。【解決手段】所定の間隔で並列して極性を交互に着磁した永久磁石２，３と、永久磁石２，３における着磁形成面と対向配置され、表面に形成された蛇行コイルパターン４ａに電流が流れると永久磁石２，３と電磁的に結合して厚み方向に振動する振動膜４と、永久磁石２，３および振動膜４を覆い支持するフレーム５とを備えた電磁変換器１において、永久磁石２，３は、振動膜４の長手方向に延びる複数の第１の永久磁石２ａ，３ａと、第１の永久磁石２ａ，３ａの両端部に第１の永久磁石２ａ，３ａに対して垂直方向に延びる複数の第２の永久磁石２ｂ，３ｂとを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で並列して極性を交互に着磁した永久磁石と、前記永久磁石における着磁形成面と対向配置され、表面に形成されたコイルパターンに電流が流れると前記永久磁石と電磁的に結合して厚み方向に振動する振動膜と、前記永久磁石および前記振動膜を覆い支持するフレームとを備えた電磁変換器において、
上記永久磁石は、前記振動膜の長手方向に延びる複数の第１の永久磁石と、前記第１の永久磁石の両端部に前記第１の永久磁石に対して垂直方向に延びる複数の第２の永久磁石とを備えたことを特徴とする電磁変換器。
【請求項２】
最外部に位置する同一の極性を有する二つの第１の永久磁石一つの第２の永久磁石とをコ字形状に繋げることを特徴とする請求項1記載の電磁変換器。
【請求項３】
最外部に位置する同一の極性を有する二つの第１の永久磁石と二つの第２の永久磁石とを四角形状に繋げることを特徴とする請求項１記載の電磁変換器。
【請求項４】
同一の極性を有する第１の永久磁石と第２の永久磁石を櫛形状に繋げることを特徴とする請求項１記載の電磁変換器。
【請求項５】
最外部に位置する同一の極性を有する二つの第１の永久磁石と二つの第２の永久磁石とを四角形状に繋げることを特徴とする請求項４記載の電磁変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、振動膜の表面にコイルパターンを備えてオーディオ信号を再生する電磁変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石と振動膜とを組合せた電磁変換器については、様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１の電磁変換器は、永久磁石板とその永久磁石板に対向するように配置した振動膜と、これら永久磁石板と振動膜との間に配置された緩衝部材とを備え、永久磁石板は、帯状の異なる磁極が一定の間隔を置いて交互に形成している。また、振動膜は永久磁石板の異なる磁極同士の間隙部分のいわゆる着磁のニュートラルゾーンと称される部分に対向する位置に、蛇行形状の導体パターンからなるコイルが全面に形成されている。これにより、振動膜のコイルに電流(オーディオ信号)が流れると、そのコイルと永久磁石板の多極着磁パターンとが電磁的に結合し、フレミングの法則に従って振動膜にオーディオ振動が発生する。これらの永久磁石板、振動膜および緩衝部材はフレームに覆われ、スピーカ筐体に取り付けられる。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３３１５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電磁変換器は以上のように構成されているので、振動膜の蛇行コイルパターンの折り返し部分は磁束を受けない構造であり、駆動力が発生せず質量が増すだけの無駄な部分となり、音圧向上の妨げになるという課題があった。また、帯状の異なる磁極を一定間隔を置いて交互に形成する着磁方法であるストライプ着磁は、Ｎ極およびＳ極を交互に配置する着磁ヨークであるため価格が高くなるという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、振動膜の蛇行コイルパターンの折り返し部分にも磁束を発生させ、振動膜をより全面駆動に近づけることができる磁気回路構造を有する電磁変換器を得ることを目的とする。さらに、着磁ヨークを一つの極性で構成した簡易なものとし、価格を低く抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電磁変換器は、所定の間隔で並列して極性を交互に着磁した永久磁石と、前記永久磁石における着磁形成面と対向配置され、表面に形成されたコイルパターンに電流が流れると前記永久磁石と電磁的に結合して厚み方向に振動する振動膜と、前記永久磁石および前記振動膜を覆い支持するフレームとを備えた電磁変換器において、上記永久磁石は、前記振動膜の長手方向に延びる複数の第１の永久磁石と、前記第１の永久磁石の両端部に前記第１の永久磁石に対して垂直方向に延びる複数の第２の永久磁石とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、永久磁石が振動膜の長手方向に延びる複数の第１の永久磁石と、第１の永久磁石の両端部に第１の永久磁石に対して垂直方向に延びる複数の第２の永久磁石とを備えるように構成したので、振動膜のコイルパターンの折り返し部分にも駆動力を発生させることが可能となりコイルパターンの有効長を長く確保することができる。これにより音圧を向上させると共に振動膜を全面駆動に近づけることができる。また、帯状の永久磁石を組み合わせて磁気回路を構成するため、簡易な着磁ヨークとなり価格を低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る電磁変換器の構成を示す分解斜視図であり、図２は図１の電磁変換器のＡ−Ａ線断面図、図３は図１の電磁変換器のＢ−Ｂ線断面図である。
この電磁変換器１は、一枚の振動膜４を永久磁石２，３により上下から間隙をおいて挟むように構成している。さらに永久磁石２，３は、振動膜４との対向面に後述するコイルパターンを挟むように、異なる磁極であるＮ極とＳ極の磁石が所定の間隔を置いて交互に配置される磁気回路構造を形成している。なお、永久磁石２および３はそれぞれ表面と裏面で異なる磁極を有しているが、図２および図３では便宜上表面の磁極を表示している。
【０００９】
振動膜４は、蛇行形状の導線パターンからなるコイル（以下、蛇行コイルパターンと称する）４ａが薄く柔軟なフィルム４ｂ上にプリント配線されている。蛇行コイルパターン４ａの直線部分のそれぞれは、永久磁石２，３のＮ極とＳ極の異なる磁極同士のほぼ中間位置となるニュートラルゾーンに対応する位置に設けられている。ここで直線部分とは、蛇行コイルパターン４ａのうち所定の間隔を持って互いに平行に配置されている直線部分のことをいう。
【００１０】
永久磁石２を載置した上側フレーム６と永久磁石３を載置する下側フレーム７によりフレーム５が構成されている。この上側フレーム６と下側フレーム７には、振動膜４の蛇行コイルパターン４ａに対する面に放射音穴６a，７aが形成されている。
【００１１】
次に、永久磁石の詳細について説明する。図４は、この発明の実施の形態１に係る電磁変換器の永久磁石の構成を示す図である。なお、図４では永久磁石２を用いて説明を行うが、永久磁石３も同様の構造を有する。
永久磁石２は、矩形の振動膜４の長手方向に延びる複数の帯状の永久磁石（第１の永久磁石）２ａと、振動膜４の短手方向、即ち永久磁石２ａに対して垂直方向に延びる複数の帯状の永久磁石（第２の永久磁石）２ｂで構成されている。永久磁石２ａはそれぞれ所定間隔を置いてＮ極とＳ極を交互に配置している。また、永久磁石２ａの左側には間隔を置いてＮ極の永久磁石２ｂ、右側には間隔を置いてＳ極とＮ極の永久磁石２ｂが配設されている。このように、永久磁石２ａに対して垂直方向に延びる永久磁石２ｂを配設しているので、振動膜４の蛇行コイルパターン４ａの折り返し部分においても磁束を発生させることができる磁気回路構造を形成している。
【００１２】
次に、電磁変換器１の動作について説明する。振動膜４は、永久磁石２，３における磁気回路形成面と対向配置されているので、表面に形成されているコイルパターン４ａにオーディオ信号である電流が流れると、そのコイルパターン４ａと永久磁石２および３の磁気回路とが電磁的に結合し、フレミングの法則に従って振動膜４にオーディオ振動が発生する。オーディオ振動によって発生した音波が放射音穴６ａ，７ａを通って外部に放出され、オーディオ再生が行われる。
【００１３】
次に、永久磁石２および振動膜４の駆動力発生状態について説明する。振動膜４の長手方向に延びる永久磁石２ａと、この永久磁石２ａに対して垂直方向に延びる永久磁石２ｂを永久磁石２ａの両端部に配置しているため、蛇行コイルパターン４ａの折り返し部分においても蛇行コイルパターン４ａと永久磁石２の磁気回路とが電磁的に結合して磁束が発生し、駆動力が得られる。これにより、振動膜４を全面駆動に近づけることができる。また、蛇行コイルパターン４ａの折り返し部分にも磁束を発生させて駆動力を得ることができるので、蛇行コイルパターン４ａに無駄な部分が無くなり有効長を長く確保することができ、音圧を向上させることができる。永久磁石３および振動膜４についても同様である。
【００１４】
図５は、この発明の実施の形態１に係る電磁変換器の永久磁石の他の構成を示す図である。図５（ａ）は、磁気回路の最外周に位置する振動膜４の長手方向に延びる二本のＮ極の永久磁石２ａと、この永久磁石２ａの左側に位置する振動膜４の短手方向に延びる一本のＮ極の永久磁石２ｂとを繋げてコ字形状を形成するように配置している。図５（ｂ）は、磁気回路の最外周に位置する振動膜４の長手方向に延びる二本のＮ極の永久磁石２ａと、この永久磁石２ａの左側および右側に位置する振動膜４の短手方向に延びる二本のＮ極の永久磁石２ｂとを繋げて四角形状を形成し、極性を交互に配置した他の永久磁石２ａ，２ｂを四方から囲むように構成している。
【００１５】
図５（ｃ）は、同じ極性を有する永久磁石同士を繋げて櫛状に配置し、振動膜４の長手方向に延びる各櫛状部分をＮ極とＳ極が交互に位置するように噛合するように構成している。図５（ｄ）は、図５（ｃ）の最外周に位置する永久磁石２ａ，２ｂを繋げて四角形状を形成し、極性を交互に配置した他の永久磁石２ａ，２ｂを四方から囲むように構成している。
【００１６】
以上のように、この実施の形態１によれば、振動膜の長手方向に延びる永久磁石２ａと、この永久磁石２ａに対して垂直方向に延びる永久磁石２ｂを永久磁石２ａの両端部に配置するように構成したので、蛇行コイルパターンの折り返し部分にも磁束が発生して駆動力を得ることができ、振動膜をより全面駆動に近づけることができる。また、蛇行コイルパターンの有効長を長く確保することができ、音圧を向上させると共に振動膜を全面駆動に近づけることができる。
【００１７】
また、この実施の形態１によれば、着磁の際に一つの極性で構成した着磁ヨークにより着磁するので、簡易な着磁ヨークとなり価格を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電磁変換器の構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る電磁変換器の永久磁石の構成を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る電磁変換器の永久磁石の他の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  電磁変換器、２，２ａ，２ｂ，３，３ａ，３ｂ  永久磁石、４  振動膜、４ａ  蛇行コイルパターン、４ｂ  フィルム、５  フレーム、６  上側フレーム、７  下側フレーム、６ａ，７ａ  放射音穴。
【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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