(57)【要約】【課題】ポールピースの上側部分に磁束経路を形成して磁束を誘導し、ボイスコイルに作用する磁気エネルギを高める電磁変換器を得る。【解決手段】天面に略下向き円錐形の凹部を設けているポールピース２、一の磁極をポールピース２に接して他の磁極とポールピースとの間にギャップを有する永久磁石４、及び、ギャップに配置されて自らに流れるオーディオ信号電流に応じて振動板８を振動させるボイスコイル５を備え、ギャップに磁束を誘導する補助キャップ１１をポールピース２の凹部に装着した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天面に略下向き円錐形の凹部を設けているポールピース、一の磁極と前記ポールピースとの間にギャップを有し他の磁極を該ポールピースに接している永久磁石、及び、前記ギャップに配置されて自らに流れるオーディオ信号電流に応じて振動板を振動させるボイスコイル、を備える電磁変換器において、
前記ポールピースの凹部に装着して前記ギャップに磁束を誘導する補助キャップを備えることを特徴とする電磁変換器。
【請求項２】
補助キャップは断面略Ｔ字形であ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】
補助キャップはポールピースと同様の材料もしくは同等の磁気特性を有する材料からなることを特徴とする請求項１または請求項２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、オーディオ信号等の音響再生を行う電磁変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ信号電流をボイスコイルに流し、永久磁石とボイスコイルとの電磁作用によって振動膜を振動させ、音響再生を行う電磁変換器には、ポールピース内の磁束密度分布を考慮し、永久磁石とポールピースとの空隙に配置されているボイスコイルに均一な磁力が作用するようにポールピースに下向き円錐状の凹部を設け、再生音質などの向上を図ったものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１２６９１号公報（第２頁、第２，３図）
【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、電磁変換器を構成する部品の多様化などに伴ってポールピースも本来の機能とは関連のない要因によって形状が定められ、また凹部を設けることによってポールピース自体の容積が小さくなってしまうと磁界が空間に流れ易くなり、ボイスコイルに鎖交する磁束が少な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、ポールピースの上側部分に磁束経路を形成して磁束を誘導し、ボイスコイルに作用する磁気エネルギを高める電磁変換器を得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、ポールピースの凹部に装着してギャップに磁束を誘導する補助キャップを備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ポールピースの凹部に装着してギャップに磁束を誘導する補助キャップを備えたので、ポールピース上側部分の磁束をギャップへ誘導して磁束密度を高め、ボイスコイルに作用する磁気エネルギを高めて音響再生の効率を向上させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による電磁変換器の構成を示す縦断面図である。図示した電磁変換器１は、再生音を放射する開口部１ａの背面側、即ち、図中下側に磁性体によって構成するポールピース２を備えている。図中ポールピース２の上部の側方に配置されるプレート３は、磁性体によって形成され、永久磁石４のＳ／Ｎ極のいずれか一方の磁極となる部分に載置／固定されている。永久磁石４の他方の磁極となる部分は、ポールピース２の底端部２ａに載置／固定されている。
【０００９】
ポールピース２の底端部２ａの中央部分において図中上方へ突出しているセンタ部２ｂは、一定の間隔を設けて当該センタ部２ｂの側面をプレート３に対向させており、この部分に設けられたギャップにはボイスコイル５が配置されている。センタ部２ｂの上端部分即ちポールピース２の天面には、後述するような補助キャップ１１が装着されている。ボイスコイル５は、例えば筒状の可動部６に巻回されており、図中破線で示した導線等を用いて端子部材７に接続されている。筒状の可動部６は、ボイスコイル５の振動が伝わるように振動板８に接続されている。可動部６は、サスペンション部材９によって支持され、当該サスペンション部材９を介して電磁変換器１のフレーム部材１０に設置され、図中上端の部分をキャップ等によって封止されている。
【００１０】
図２は、実施の形態１による電磁変換器のポールピースの斜視図である。この図は、図１に示したポールピース２の概観を示したもので、前述のように磁性体のポールピース２は、例えば、円板状の底端部２ａの中央部分に円柱状のセンタ部２ｂを有している。センタ部２ｂは、円柱の天面に下向き略円錐形の凹部２ｃを備え、すり鉢状に当該天面が窪んでいるように形成されている。
図３は、実施の形態１による電磁変換器に備えられるポールピース及び補助キャップの構成を示す説明図である。この図は、図２のポールピース２に補助キャップ１１を装着した状態を斜視したものである。図１，２に示したものと同一部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。補助キャップ１１は、ポールピース２と同様な材料、もしくは同等の高い誘磁率などの磁気特性を有する材料から成り、側方視したとき縦断面が略Ｔ字形となるように形成されている。詳しくは、当該補助キャップ１１をポールピース２に装着したとき、Ｔ字形の柱部分を成す柱部１１ａがポールピース２の凹部２ｃの最深部分、即ち下向き略円錐形の中央底端部分に接触するように、またＴ字形の上辺部分を成す蓋部１１ｂがポールピース２の凹部２ｃの開口部分を覆うように形成されている。
【００１１】
図４−１は、実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。図１〜図３に示したものと同一部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。この図は、図３に示したポールピース２に補助キャップ１１を接続固定している部分の概略断面を示したものである。補助キャップ１１の柱部１１ａの先端部分は、ポールピース２の凹部２ｃの下向き略円錐形に対応したテーパ状に形成され、この先端部分に接着剤１２を適量塗布して凹部２ｃに固定している。
図４−２は、実施の形態１による電磁変換器の他の構成を示す説明図である。図１〜図４−１に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。この図は、補助キャップ１１の他の構成例を示したもので、ポールピース２の断面を図示し、このポールピース２に補助キャップ１１を固定した状態を表している。図４−２に示したポールピース２は、センタ部２ｂにタップ切り加工を施して螺合部２ｄを設けている。また、図４−２の補助キャップ１１は、柱部１１ａにネジ部１１ｃを形成して上記のポールピース２に補助キャップ１１を螺合させるように構成したものである。
このようにネジ部１１ｃを螺合部２ｄに螺合させて補助キャップ１１をポールピース２に固定するように構成してもよい。また、補助キャップ１１をポールピース２に固定する構成は、前述のものに限定されず、磁気回路中の磁束を妨げることなく、また十分な強度を有して固定することができるものであれば、どのようにポールピース２と補助キャップ１１とを固定してもよい。
【００１２】
次に動作について説明する。
図１に電磁変換器示した１は、永久磁石４の一の磁極を成す端部、プレート３、ポールピース２のセンタ部２ｂ、ポールピース２の底端部２ａ、及び永久磁石４の他の磁極を成す端部を経路とする磁気回路が形成され、プレート３とセンタ部２ｂとのギャップに配置されているボイスコイル５に上記の磁気回路の磁束が鎖交する。ボイスコイル５には、外部から端子部材７へ入力されたオーディオ信号の電流が流れ、この電流によって生じる電磁作用によってボイスコイル５が振動板８を振動させて音響再生を行う。
【００１３】
図５は、ポールピースとプレートとの間の磁束を示す説明図である。図１等に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。この図は、ポールピース２に形成されている下向き略円錐形の凹部２ｃ近傍の磁束２０を破線で示し、ポールピース２とプレート３とのギャップに配置されたボイスコイル５を介する磁束経路、換言すると上記のギャップ周辺の磁界の流れを表したものである。
【００１４】
電磁変換器１の磁気回路を成すポールピース２は、図２などに示したようにポールピース２自らの上側部分に下向き略円錐形の凹部２ｃを備えて、プレート３と対向するセンタ部２ｂの側面の上側部分が他の部分に比べて磁束密度が高くなることを防ぎ、センタ部２ｂの側面において磁束密度の分布が均一になるようにしている。しかし、ポールピース２は凹部２ｃを備えることによって自らの容積が小さくなり、磁界を誘導する媒体が少なくなることから磁界が空間に流れ易くなる。ポールピース２のセンタ部２ｂにおける磁束経路として、図５に破線で示した磁束２０のようにポールピース２の内部を通ってプレート３へ達する経路と、ポールピース２の凹部２ｃ、詳しくは下向き略円錐形のすり鉢状の面から空間に漏れてポールピース２のセンタ部２ｂの上方を通ってプレート３へ達する経路などが存在し、ポールピース２とプレート３とのギャップの磁界の流れが不均一になる。図５に示したような磁束経路が生じて磁界の流れが不均一なときには、プレート３に集束する磁束２０が少なくなって磁束密度が低くなる。すると、ポールピース２とプレート３とのギャップに配置されているボイスコイル５に作用する磁力が小さくなって音響再生の効率が低くなる。
【００１５】
図６は、実施の形態１による電磁変換器の動作を示す説明図である。図１等に示したものと同一部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。この図は、ポールピース２に補助キャップ１１を装着したときの磁界の流れを示したもので、ポールピース２及び補助キャップ１１内部の磁束２０の経路を表している。
ポールピース２、プレート３、及び、永久磁石４によって形成される前述のような磁気回路において、ポールピース２内部を通る磁束２０は、センタ部２ｂの上側ほど長い経路になり、またセンタ部２ｂの下側ほど短い経路となって、センタ部２ｂの側面では磁束密度の分布が概ね均一になる。また、凹部２ｃのすり鉢状の面から上方の空間へ漏れようとする磁束２０は、ポールピース２から空間へ漏れることなく補助キャップ１１の柱部１１ａを通り、さらに蓋部１１ｂを通ってポールピース２とプレート３とのギャップに至り、ボイスコイル５に鎖交してプレート３に集束する。このとき、ポールピース２とプレート３とのギャップにおいて、補助キャップ１１を装着しないときに比べて図６に示したように磁界の流れが均一になり、またボイスコイル５に鎖交する磁束２０が多くなる。
このように補助キャップ１１が磁界を誘導することにより、プレート３に流れる磁束２０が多くなり、また均一になることからボイスコイル５において有効に作用する磁気エネルギが増え、振動板８の振動による音響再生の効率が向上する。
【００１６】
図７−１〜図７−５は、実施の形態１による電磁変換器の補助キャップの他の構成を示す説明図である。図３等に示した補助キャップに相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。図７−１に示した補助キャップ１１はキノコ型、図７−２の補助キャップ１１はお椀型、図７−３の補助キャップ１１はイチョウ型、図７−４の補助キャップ１１は傘型、図７−５の補助キャップ１１は逆傘型に形成されたものである。
【００１７】
図７−１〜図７−５に例示したものは、表面形状に曲面や斜面などを用いて形成して、当該補助キャップ１１の内部に形成される磁束経路が滑らかなものとなるようにしたもので、電磁変換器の形状／構成等に応じて上記のような形状の補助キャップ１１を適当に用いる。補助キャップ１１の最も簡易な形状は図３に示した断面形状が略Ｔ字形のものであるが、ポールピース２とプレート３とのギャップを埋めることなく、また振動板８の振動を妨げることのない形状であれば、上記の各補助キャップ１１の形状に限定されるものではなく、当該補助キャップ１１の細部形状は特に規定されるものではない。
なお、補助キャップ１１は、前述のように磁界を誘導する媒体となることから、好ましくは、ポールピース２とプレート３とのギャップに面する部分の面積が大きく、より多くの磁束を当該ギャップへ導くものがよい。
【００１８】
以上のように実施の形態１によれば、ポールピース２の天面に形成された凹部２ｃに高い誘磁率を有する補助キャップ１１を装着し、ポールピース２の上側に磁束の経路を形成するようにしたので、ポールピース２の上側の空間に流れる磁束をボイスコイル５の配置されているギャップへ誘導することができ、簡易な構成によってボイスコイル５の配置されているギャップの磁束密度を高めて音響再生の効率を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１による電磁変換器の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態１による電磁変換器のポールピースの斜視図である。
【図３】実施の形態１による電磁変換器に備えられるポールピース及び補助キャップの構成を示す説明図である。
【図４−１】実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。
【図４−２】実施の形態１による電磁変換器の他の構成を示す説明図である。
【図５】ポールピースとプレートとの間の磁束を示す説明図である。
【図６】実施の形態１による電磁変換器の動作を示す説明図である。
【図７−１】実施の形態１による電磁変換器の補助キャップの他の構成を示す説明図である。
【図７−２】実施の形態１による電磁変換器の補助キャップの他の構成を示す説明図である。
【図７−３】実施の形態１による電磁変換器の補助キャップの他の構成を示す説明図である。
【図７−４】実施の形態１による電磁変換器の補助キャップの他の構成を示す説明図である。
【図７−５】実施の形態１による電磁変換器の補助キャップの他の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  電磁変換器、１ａ  開口部、２  ポールピース、２ａ  底端部、２ｂ  センタ部、２ｃ  凹部、２ｄ  螺合部、３  プレート、４  永久磁石、５  ボイスコイル、６  可動部、７  端子部材、８  振動板、９  サスペンション部材、１０  フレーム部材、１１  補助キャップ、１１ａ  柱部、１１ｂ  蓋部、１１ｃ  ネジ部、１２  接着剤、２０  磁束。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図７−３】
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【図７−４】
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【図７−５】
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