(57)【要約】ボイスコイルの磁力変化に伴って検出コイルに電流が誘導されるのを防止し、それによってスピーカーの動的特性を向上させるために、ボイスコイル１２と検出コイル１３との間に磁性材からなる磁気遮断部材１を設ける。そして、ボイスコイル１２に発生する磁力線を磁気遮断部材１に流すことにより、当該磁力線が検出コイル１３に至るのを阻止する。
2003010998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板を駆動するボイスコイルと、このボイスコイルに、軸線をほぼ一致させ、かつ軸線方向へ一体に移動するように連結された検出コイルと、上記ボイスコイルに磁場を供給する第１磁場供給手段と、上記検出コイルに磁場を供給する第２磁場供給手段とを備えたスピーカーにおいて、
上記ボイスコイルが発生する磁力線が上記検出コイル側へ向かうのを阻止するよう、上記ボイスコイルと上記検出コイルとの間に磁性材からなる磁気遮断部材を設けたことを特徴とするスピーカー。
【請求項２】
一端部に上記振動板が取り付けられた筒状をなすボビンをさらに備え、このボビンの外周に上記ボイスコイルと上記検出コイルとが上記ボビンの軸線方向に互いに離れて設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー。
【請求項３】
上記ボビンには、上記ボイスコイルと上記検出コイルとの間の中間部から他端面まで延びる複数の切欠き部が周方向に互いに離れて形成され、それによって周方向に隣接する二つの切欠き部間にアーム部が形成され、上記磁気遮断部材が上記ボビンの軸線方向において上記ボイスコイルと上記検出コイルとの間に配置され、上記磁気遮断部材には上記アーム部と同数の挿通孔が形成され、各挿通孔に上記アーム部が隙間をもってそれぞれ挿通されていることを特徴とする請求項２に記載のスピーカー。
【請求項４】
上記磁気遮断部材と、上記検出コイルに対する磁気回路の一部を構成する磁極片とが上記ボイスコイルの軸線方向に隣接して配置され、上記磁気遮断部材と上記磁極片との間に非磁性材からなるスペーサが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスピーカー。
【請求項５】
上記磁気遮断部材が、環状をなし、かつ上記ボビンの外側にボビンの外周面との間に隙間をもって配置された外側部材と、上記ボビンの内側に、上記外側部材と上記ボビンを間にして対向し、かつ上記ボビンの内周面との間に隙間をもって配置された内側部材とを有し、上記外側部材と上記ボビンとの間及び上記内側部材と上記ボビンとの間に磁性流体がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２に記載のスピーカー。
【請求項６】
上記ボイスコイルに流れる電流の変化に伴って上記検出コイルに誘導される誘導電流を小さくするための補正コイルが上記ボイスコイル及び上記検出コイルとほぼ同軸に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のスピーカー。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、検出コイルの検出信号をボイスコイルの入力側に負帰還させるようにしたスピーカーに関する。
背景技術
一般に、ボイスコイルによって振動板を振動させるようにしたスピーカーにおいては、検出コイルをボイスコイルと同軸に配置するとともに、ボイスコイルにその軸線方向へ一体に移動するように連結している。したがって、検出コイルは、ボイスコイルの振動に伴って振動し、それによって検出コイルに動的電流が発生する。この動的電流をボイスコイルの入力側に負帰還させることにより、スピーカーの動的特性を改善するようにしている。
しかしながら、従来のスピーカーにおいては、検出コイルに動的電流が発生するのみならず、ボイスコイルに流れる電流の変化に伴う相互誘導作用によっても電流が発生する。この相互誘導による電流も、ボイスコイルの入力側へ戻される。この結果、動的電流による負帰還量が減らされるため、その分だけスピーカーの動的特性の改善が妨げられるという問題があった。
発明の開示
この発明は上記の問題を解決するためになされたもので、振動板を駆動するボイスコイルと、このボイスコイルに、軸線をほぼ一致させ、かつ軸線方向へ一体に移動するように連結された検出コイルと、上記ボイスコイルに磁場を供給する第１磁場供給手段と、上記検出コイルに磁場を供給する第２磁場供給手段とを備えたスピーカーにおいて、上記ボイスコイルが発生する磁力線が上記検出コイル側へ向かうのを阻止するよう、上記ボイスコイルと上記検出コイルとの間に磁性材からなる磁気遮断部材を設けたことを特徴としている。
この場合、一端部に上記振動板が取り付けられた筒状をなすボビンをさらに備え、このボビンの外周に上記ボイスコイルと上記検出コイルとが上記ボビンの軸線方向に互いに離れて設けられていることが望ましい。
上記ボビンには、上記ボイスコイルと上記検出コイルとの間の中間部から他端面まで延びる複数の切欠き部が周方向に互いに離れて形成され、それによって周方向に隣接する二つの切欠き部間にアーム部が形成され、上記磁気遮断部材が上記ボビンの軸線方向において上記ボイスコイルと上記検出コイルとの間に配置され、上記磁気遮断部材には上記アーム部と同数の挿通孔が形成され、各挿通孔に上記アーム部が隙間をもってそれぞれ挿通されていることが望ましい。
上記磁気遮断部材と、上記検出コイルに対する磁気回路の一部を構成する磁極片とが上記検出コイルの軸線方向に隣接して配置され、上記磁気遮断部材と上記磁極片との間に非磁性材からなるスペーサが設けられていることが望ましい。
上記磁気遮断部材が、環状をなし、かつ上記ボビンの外側にボビンの外周面との間に隙間をもって配置された外側部材と、上記ボビンの内側に、上記外側部材と上記ボビンを間にして対向し、かつ上記ボビンの内周面との間に隙間をもって配置された内側部材とを有し、上記外側部材と上記ボビンとの間及び上記内側部材と上記ボビンとの間に磁性流体がそれぞれ設けられていることが望ましい。
上記ボイスコイルに流れる電流変化に伴って上記検出コイルに誘導される誘導電流を小さくするための補正コイルが上記ボイスコイル及び上記検出コイルとほぼ同軸に配置されていることが望ましい。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明の実施の形態について第１図〜第２３図を参照して説明する。
第１図（Ａ）〜（Ｄ）は、この発明の第１の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＡは、磁気遮断部材１を備えている。この磁気遮断部材１は、磁性材からなるものであり、円板状に形成されている。磁気遮断部材１の一端面中央部には、円板状をなす永久磁石（第１磁場供給手段）２が固定され、磁気遮断部材１の他端面中央部には、円板状をなす永久磁石（第２磁場供給手段）３が固定されている。永久磁石２，３は、互いに同一外径を有しており、その外径は磁気遮断部材１の外径の半分程度に設定されている。永久磁石２，３は、同一の磁極（この実施の形態の場合、Ｓ極）が隣接するように配置されているが、異なる磁極が隣接するように配置されることもある。いずれの態様に配置されるかは、後述する理由による。永久磁石２，３の互いに離れた各端面には、磁性材からなる円板状の磁極片４，５がその軸線を永久磁石２，３及び磁気遮断部材１の軸線と一致させて固定されている。各磁極片４，５は、同一外径を有しており、永久磁石２，３より若干大径になっている。
磁気遮断部材１の両端面の外周部には、磁性材からなる円筒状の磁極片６，７の各一端面が固定されている。磁極片６，７は、その軸線を磁気遮断部材１の軸線と一致させて配置されている。磁極片６，７の互いに離れた他端部の内周面には、環状突出部６ａ，７ａが形成されている。各環状突出部６ａ，７ａは、磁極片４，５の外周面とそれぞれ隙間をもって対向している。
磁気遮断部材１には、複数（この実施の形態では３個）のスリット（挿通孔）１ａが形成されている。各スリット１ａは、磁気遮断部材１の軸線を中心とする円周上に形成され、周方向へほぼ等間隔だけ離れて配置されている。各スリット１ａの内径は、磁極片４，５の外径とほぼ等しく設定され、各スリット１ａの外径は、磁極片６，７の環状突出部６ａ，７ａの内径とほぼ等しく設定されている。
上記構成において、永久磁石２、磁極片４，６及び磁気遮断部材１によって第１の磁気回路が構成され、永久磁石３、磁極片５，７及び磁気遮断部材１によって第２の磁気回路が構成されている。ここで、磁気遮断部材１は、両方の磁気回路に使用されているが、永久磁石２，３の磁極が逆向きであるので、第１の磁気回路の磁力線が磁気遮断部材１を介して第２の磁気回路に漏れ出ることはほとんどない。勿論、第２の磁気回路の磁力線が第１の磁気回路に漏れ出ることもほとんどない。換言すれば、永久磁石２，３間に磁性材からなる磁気遮断部材１を設けることにより、永久磁石２の磁力線が第２の磁気回路側に漏れ出ることが防止され、永久磁石３の磁力線が第１の磁気回路側に漏れ出ることが防止されているのである。
スピーカーＡは、ボビン８をさらに備えている。ボビン８は、紙等の絶縁材料あるいは炭素繊維で強化された紙、又はアルミニウム等の非磁性材からなるものであり、円筒状に形成されている。ボビン８の内径は、スリット１ａの内径より若干大きく設定され、ボビン８の外径は、スリット１ａの外径より若干小径に設定されている。ボビン８の長さは、磁極片４，５間の外法寸法より長く設定されている。ボビン８には、その長手方向の中間部から磁極片５側の端面まで延びる複数（スリット１ａと同数）の切欠き部８ａが周方向にほぼ等間隔だけ離れて形成されている。ボビン８の周方向に隣接する切欠き部８ａ，８ａの間の部分が、アーム部８ｂになっている。アーム部８ｂの周方向の長さは、スリット１ａの周方向の長さより若干短く設定されている。したがって、アーム部８ｂは、スリット１ａに隙間をもって挿通可能である。
上記のように構成されたボビン８は、アーム部８ｂが形成された端部（以下、ボビン８のアーム部８ｂが形成された端部を後端部と称し、逆側の端部を先端部と称する。）側から磁極片４と磁極片６の環状突出部６ａとの間に挿入されている。そして、アーム部８ｂがスリット１ａを貫通し、さらに磁極片５と磁極片７の環状突出部７ａの間を貫通している。したがって、ボビン８の後端部は、磁極片５，７から後方に突出している。ボビン８の後端部は、その内周と磁極片５の中央部との間に設けられた支持部材９を介してボビン８の軸線方向へ変位可能に支持されている。一方、ボビン８の先端部は、磁極片４と磁極片６の環状突出部６ａとの間から外部に突出している。そして、ボビン８の先端部は、その内周と磁極片４の中央部との間に設けられた支持部材１０を介してボビン８の軸線方向へ変位可能に支持されている。したがって、ボビン８は、その軸線方向へ変位可能である。
ボビン８の先端部外周には、球面の一部をなす振動板１１の外周部が固定されている。この振動板１１より若干後端側のボビン８の先端部外周面には、ボイスコイル１２が巻回固定されている。このボイスコイル１２は、磁力片６の環状突出部６ａと対向する箇所に配置されている。したがって、永久磁石２による磁力線は、ボイスコイル８を内側から外側へ向かって、つまり磁極片４側から環状突出部６ａ側に向かって横切る。図２に示すように、ボイスコイル１２を構成するコイル線の両端部は、増幅器Ｚの二つの出力端子にそれぞれ接続されている。したがって、増幅器Ｚからボイスコイル１２に音声電流が通電されと、ボイスコイル１２がその軸線方向へ振動する。それに応じてボビン８及び振動板１１が軸線方向へ振動する。振動板１１の振動により音声が発生する。
ボビン８の後端部外周面には、検出コイル１３が巻回固定されている。この検出コイル１３は、磁極片７の環状突出部７ａと対向する箇所に配置されている。したがって、永久磁石３による磁力線は、検出コイル１３を内側から外側へ向かって、つまり磁力片５側から環状突出部７ａ側へ向かって横切る。よって、ボイスコイル１２の振動に伴ってボビン８が振動し、それによって検出コイルがその軸線方向へ振動すると、検出コイル１３に動的電流が発生する。第２図に示すように、検出コイル１３の巻回方向がボイスコイル１２と同一方向であり、検出コイル１３を横切る磁力線の方向もボイスコイル１２を横切る磁力線の方向と同一である。したがって、検出コイル１３には、ボイスコイル１２に入力される音声電流と位相が１８０°異なる動的電流が発生する。この動的電流は、増幅器Ｚの入力側に負帰還される。
このように、検出コイル１３に発生する動的電流を増幅器Ｚに負帰還させるためには、検出コイル１３に発生する動的電流をボイスコイル１２に入力される音声電流に対して位相が１８０°異なるものにする必要がある。そこで、検出コイル１３の巻回方向がボイスコイル１２と同一であるときには、検出コイル１３を横切る磁力線の方向とボイスコイル１２を横切る磁力線の方向とが同一にされ、検出コイル１３の巻回方向がボイスコイル１２と逆であるときには、検出コイル１３を横切る磁力線の方向とボイスコイル１２を横切る磁力線の方向とが逆にされる。これが、磁石２、３の磁極の関係態様を決定する理由である。
上記構成のスピーカーＡにおいては、ボイスコイル１２の音声電流が流れると、それに伴って磁力線が発生する。この磁力線は、永久磁石２、磁極片４，６及び磁気遮断部材１によって構成される第１の磁気回路中を流れるから、ボイスコイル１２に発生する磁力線が検出コイル１３側へ漏れることはほとんどない。したがって、検出コイル１３には相互誘導電流が発生することがほとんどなく、検出コイル１３に発生する動的電流の負帰還量が相互誘導電流によって減らされることがない。よって、スピーカーの動的特性を改善することができる。
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態においては、上記の実施の形態と異なる構成についてのみ説明することとし、同様な構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
第３図は、この発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＢにおいては、磁気遮断部材１と永久磁石３及び磁極片７との間に磁気遮断部材１側から永久磁石３及び磁極片７側へ向かってスペーサ１４及び磁極片１５が順次配置固定されている。スペーサ１４は、非磁性材からなるものであり、磁気遮断部材１と同一の断面形状を有している。磁極片１５は、磁性材からなるものであり、磁気遮断部材１と同一の断面形状を有している。したがって、スペーサ１４及び磁極片１５には、スリット１ａと同一形状、同一寸法を有するスリット１４ａ，１５ａがそれぞれ形成されており、各スリット１４ａ，１５ａには、ボビン８のアーム部８ｂが挿通されている。
このように構成された結果、スピーカーＢは、上記スピーカーＡと次の三点で相違している。第１に、スピーカーＢにおいては、永久磁石２、磁極片４，６及び磁気遮断部材１によって第１の磁気回路が構成され、永久磁石３、磁極片５，７及び磁極片１５によって第２の磁気回路が構成されており、磁気遮断部材１が第１、第２の二つの磁気回路に共用されていない。第２に、第１、第２の二つの磁気回路がスペーサ１４によって互いに分離されている。第３に、磁極片１５が、検出コイル１３に第１の磁気回路側から磁気が侵入するのを阻止する磁気遮蔽部材として作用する。したがって、ボイスコイル１２に発生する磁力線が検出コイル１３側へ漏れるのをより一層確実に防止することができる。よって、スピーカーの動的特性をより一層改善することができる。
第４図は、この発明の第３の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＣにおいては、スピーカーＡの磁気遮断部材１に代えて、磁性材からなる磁気遮断部材１Ａが用いられている。この磁気遮断部材１Ａは、断面円形で中実である円柱部１ｂと、この円柱部１ｂの外周面の軸線方向における中央部に一体に形成された円板状のフランジ部１ｃとから構成されている。円柱部１ｂの外径は、ボビン８の外径より若干小径に形成され、その長さはボビン８の長さより若干短く形成されている。円柱部１ｂは、ボビン８内に挿入されている。フランジ部１ｃは、円柱部１ｂと同芯に配置され、ボビン８より大径に形成されている。フランジ部１ｃの基端部には、スリット１ａが形成されている。スリット１ａより外周側のフランジ部１ｃの両端面には、リング状をなす永久磁石（第１磁場供給手段）２及び永久磁石（第２磁場供給手段）３の一端面がそれぞれ固定されている。永久磁石２，３の他端面には、リング状をなす磁極片６，７が固定されている。円柱部１ｂ、永久磁石２，３及び磁極片６，７は、軸線を一致させて配置されている。磁極片６は、その内周面が円柱部１ｂの外周面の後端部と対向するように配置されている。磁極片７は、その内周面が円柱部１ｂの外周面の先端部と対向するように配置されている。これから明かなように、円柱部１ｂは、上記スピーカーＡにおける磁極片４，５を兼ねており、円柱部１ｂの両端面には、支持部材９，１０がそれぞれ固定されている。また、ボイスコイル１２及び検出コイル１３は、ボビン８の磁極片６，７と対向する箇所にそれぞれ設けられている。このスピーカーＣにおいては、永久磁石２、磁気遮断部材１Ａのフランジ部１ｃ及び円柱部１ｂの先端側の半分、並びに磁極片６によって第１の磁気回路が構成され、永久磁石３、磁気遮断部材１Ａのフランジ部１ｃ及び円柱部１ｂの後端側の半分、並びに磁極片７によって第２の磁気回路が構成されている。
第５図は、この発明の第４の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＤは、第３図に示すスピーカーＢと第４図に示すスピーカーＣとを組み合わせたような構造をなしている。すなわち、このスピーカーＤにおいては、第４図に示す磁気遮断部材１Ａがその軸線方向の中央部、つまりフランジ部１ｃの幅方向の中央部において二分割されている。そして、ボイスコイル１２側の部分が磁気遮断部材１Ｂになっており、検出コイル１３側の部分が磁気回路構成部材（磁極片）１６になっている。勿論、磁気遮断部材１Ｂは、円柱部１ｂ及びフランジ部１ｃを有している。一方、磁気回路構成部材１６は、磁気遮断部材１Ｂと対称な形状をなしており、磁気遮断部材１Ｂの円柱部１ｂ及びフランジ部１ｃとそれぞれ同形、同大の円柱部１６ａ及びフランジ部１６ｂを有している。フランジ部１６ｂには、ボビン８のアーム部８ｂが挿通されるスリット１６ｃが形成されている。
このスピーカーＤにおいては、磁気遮断部材１Ｂと磁気回路構成部材１６との間に非磁性材からなるスペーサ１４が設けられているのみならず、磁気回路構成部材１６が上記スピーカーＢの磁極片１５と同様に磁気遮蔽部材として機能する。したがって、この実施の形態のスピーカーＤは、スピーカーＣに比してスピーカーの動的特性を改善することができる。
第６図は、この発明の第５の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＥにおいては、磁気遮断部材１Ｂの円柱部（内側部分）１ｂとフランジ部（外側部分）１ｃとが互いに分離され、円柱部１ｂの外周面とフランジ部１ｃの内周面との間には、環状の隙間が形成されている。その隙間にボビン８が貫通配置されている。ボビン８の内周面と円柱部１ｃの外周面との間の隙間及びボビン８の外周面とフランジ部１ｃの内周面との間の隙間には、磁性流体１７，１８がそれぞれ充填されている。円柱部１ｃの軸線方向における磁性流体１７，１８の長さは、フランジ部１ｃの幅とほぼ同一になっている。
スペーサ１４も、磁気遮断部材１Ｂと同様に、内周側の内板部１４ｂと、外周側のリング状をなす外板部１４ｃとに二分されている。内板部１４ｂは、円柱部１ｂと同一外径を有し、同芯に配置されている。外板部１４ｃは、フランジ部１ｃと同一の外径及び内径を有しており、フランジ部１ｃと同芯に配置されている。内板部１４ｂと外板部１４ｃとの間の環状の隙間には、ボビン８が内板部１４ｂ及び外板部１４ｃとの間に隙間をもって挿通されている。
また、磁気回路構成部材１６のフランジ部１６ｂは、磁気遮断部材１Ｂと逆側の端部に形成されている。これに対応して、磁極片７が磁気遮断部材１Ｂ側にスペーサ１４と隣接して配置されている。この磁極片７と対向するボビン８の外周に検出コイル１３が巻回されている。
磁気回路構成部材１６の円柱部１６ａには、スペーサ１４の内板部１４ｂ及び磁気遮断部材１Ｂの円柱部１ｂが接着等の固定手段により順次固定されている。また、フランジ部１６ｂの磁気遮断部材１Ｂ側を向く端面には、永久磁石３、磁極片７、スペーサ１４の外板部１４ｂ、磁気遮断部材１Ｂのフランジ部１ｃ、永久磁石２及び磁極片６が接着等の手段によって順次固定されている。その他の構成は、スピーカーＤと同様になっている。
この実施の形態のスピーカーＥにおいては、磁気遮断部材１Ｂの円柱部１ｂ及びフランジ部１ｃとボビン８との各間に磁性流体１７，１８を充填しているので、ボイスコイル１２による磁力線が検出コイル１３側に漏れるのをより一層確実に防止することができる。ただし、磁性流体１７，１８は、必ずしも設ける必要はない。
第７図は、この発明の第６の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＦは、スピーカーＥと次の点において相違している。すなわち、スピーカーＦにおいては、スペーサ１４の外板部１４ｃの内径がボビン８の外径より十分に大径に形成されており、ボビン８、外板部１４ｃ、磁気遮断部材１Ｂのフランジ部１ｃ及び磁極片７とによって環状の空間Ｓが形成されている。この空間Ｓ内には、環状に形成された支持部材９が配置されている。この支持部材９の外周部は、磁極片７に固定されており、内周部はボビン８の中間部に固定されている。したがって、ボビン８については、磁気回路構成部材１６のフランジ部１６ｂを貫通させる必要がなく、その分だけボビン８の全長を短くすることができる。しかも、ボビン８が磁気回路構成部材１６のフランジ部１６ｂを貫通していないので、フランジ部１６ｂにはスリットを形成する必要がなく、ボビン８には切り欠き部８ａを形成する必要がない。よって、その分だけ製造費を低減することができる。
第８図は、この発明の第７の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＧにおいては、支持部材１０の内周部に振動板１１が一体に形成されている。支持部材１０の外周部は、磁極片６の端面にこれと同芯に固定された環状のスペーサ１９に固定されている。また、振動板１１の外周部（支持部材１０と振動板１１との境界部）には、ボビン８の一端部が固定されている。ボビン８の他端部は、自由端部として何物にも支持されていない。つまり、ボビン８は、支持部材１０により片持ち状態で支持されている。したがって、このスピーカーＧには、空間Ｓが形成されておらず、支持部材９が用いられていない。その他の構成は、スピーカーＦと同様である。
第９図〜第１１図は、この発明の第８の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＨは、第７図に示すスピーカーＦを実際に使用することができるようにより具体化したものである。そのために、スペーサ１４の外板部１４ｃと磁気遮断部材１Ｂのフランジ部１ｃとの間には、リング状をなす磁気回路干渉防止磁石２５が外板部１４ｃ及びフランジ部１ｃと同芯に配置固定されている。この磁石２５は、その磁極が永久磁石２，３の磁極の向きと逆向きになるように配置されている。したがって、磁石２５は、磁石２による磁気回路と磁石３による磁気回路とが干渉するのを防止する。磁石２５が固定されたフランジ部１ｃの端面のうち、磁石２５より内周側の部分には、補正コイル２６がフランジ部１ｃと同芯に配置固定されている。この補正コイル２６は、ボイスコイル１２に流れる音声電流によって検出コイル１３に電流が誘導（相互誘導）されるのを防止するためのものであり、ボイスコイル１２又は検出コイル１３に接続されている。この点は後述する。
また、スペーサ１４の内板部１４ｂ及び磁気遮断部材１Ｂの円柱部１ｂが接着に代えて、あるいはそれと共に、磁気回路構成部材１６、スペーサ１４及び磁気遮断部材１Ｂの各中央部を貫通するボルト２０及びそれに螺合されたナット２１によって磁気回路構成部材１６に固定されている。また、磁気遮断部材１Ｂ、磁気回路構成部材１６、スペーサ１４、永久磁石２，３、磁極片６，７及び磁気回路干渉防止磁石２５の外側には、樹脂製の筒体２２が外挿されている。換言すれば、筒体２２の内周に、磁気遮断部材１Ｂ、磁気回路構成部材１６、スペーサ１４、永久磁石２，３、磁極片６，７及び磁石２５がそれぞれ嵌合され、それによって各部材が同芯に保持されている。第９図（Ｂ）、第１０図及び第１１図に示すように、磁気遮断部材１Ｂ及び磁気回路構成部材１６の各フランジ部１ｃ，１６ｂの外周面並びに磁極片６，７の各外周面には、それぞれ三つ以上の小突起１ｄ，１６ｄ，６ｂ，７ｂが周方向に等間隔に設けられており、各小突起１ｄ，１６ｄ，６ｂ，７ｂが筒体２２の内周面に接触することにより、磁気遮断部材１Ｂ、磁気回路構成部材１６及び磁極片６，７が筒体２２の内周に嵌合されている。筒体２２の一端部には、内周側へ向かって突出する環状の突出部２２ａが形成されている。筒体２２の他端部には、環状をなす樹脂製の前面カバー２３がボルト２４によって固定されている。この前面カバー２３が磁極片６に接触するとともに、突出部２２ａが磁気回路構成部材１６のフランジ部１６ｂに接触している。これにより、筒体の内周に嵌合された磁気遮断部材１Ｂ、磁気回路構成部材１６、スペーサ１４、永久磁石２，３、磁極片６，７及び磁石２５が筒体２２に対して抜け止めされている。
第１２図は、上記ボイスコイル１２、検出コイル１３及び補正コイル２６を有するスピーカーＨが用いられたスピーカー装置の一例の概略構成を示すものである。このスピーカー装置においては、ボイスコイル１２と補正コイル２６とが直列に接続されている。ボイスコイル１２と補正コイル２６との各一端部は、増幅器Ｚの出力端子にそれぞれ接続されている。しかも、ボイスコイル１２と補正コイル２６とは、互いに逆向きに巻回されている。検出コイル１３はボイスコイル１２と同一の向きに巻回されている。
上記構成のスピーカー装置においては、各コイル１２，２６に発生する磁力線の向きが逆であるから、補正コイル２６に発生する磁力線は、ボイスコイル１２に発生する磁力線が検出コイル１３側に至るのを防止ないし減少させる。したがって、磁気遮断部材１Ｂを設けたことと相俟って、スピーカーＨの動的特性をさらに向上させることができる。
第１３図は、スピーカーＨが用いられたスピーカー装置の他の例の概略構成を示すものである。このスピーカー装置では、検出コイル１３と補正コイル２６とが直列に接続されており、検出コイル１３と補正コイル２６との各一端部が増幅器Ｚの入力端子にそれぞれ接続されている。検出コイル１３と補正コイル２６との巻回方向は逆向きになっている。ボイスコイル１２は、検出コイル１３と巻回方向が同一になっており、ボイスコイル１２の両端部は、増幅器Ｚの出力端子に接続されている。
このスピーカー装置においては、仮に検出コイル１３にボイスコイル１２による相互誘導電流が流れたとしても、その電流は、ボイスコイル１２と補正コイル２６との間の相互誘導作用によって補正コイル２６に発生する電流によって打ち消される。したがって、検出コイル１３に流れる動的電流による負帰還量が減らされることがない。よって、第１２図に示すスピーカー装置と同様に、スピーカーＨの動的特性をより一層改善することができる。
第１４図及び第１５図は、この発明の第９の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＩは、第４図に示すスピーカーＣを低周波用のスピーカーとして用いるのに好適なように変形したものであり、磁極片６の前面には、前方へ向かって拡径するコーン部材２７の小径側端部が固定されている。このコーン部材２７の大径側端部には、コーン状をなす第２振動板（振動板）２８の大径側端部が支持部材２９を介して前後方向へ振動可能に支持されている。第２振動板２８の小径側端部は、ボビン８に固定されている。
また、このスピーカーＩは、第４図に示すスピーカーＣと次の点においても異なっている。すなわち、ボビン８が永久磁石２から前側に位置する前部分８Ａと、永久磁石３から後側に位置する後部分８Ｂとに二分されている。前部分８Ａと後部分８Ｂとは、互いの軸線を一致させて配置されており、周方向に離れて配置された複数の連結軸８Ｃによって連結されている。連結軸８Ｃは、フランジ部１ｃにスリット１ａに代わって形成された挿通孔１ａ′に挿通されている。第１５図（Ｂ）に示すように、挿通孔１ａ′は、スリット１ａに比べて周方向の長さが大幅に短い。したがって、磁気遮断部材１Ａの磁気遮断効果を向上させることができる。フランジ１ｃ及び磁極片７がボルト３０によって永久磁石３に押圧されることにより、フランジ１ｃ，永久磁石３及び磁極片７が互いに固定されている。磁石３と逆側における磁極片７の端面には、防塵カバー３１が設けられている。
第１６図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、この発明の第１０の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＪにおいては、樹脂、アルミニウム等の非磁性材からなる円板状の保持部材３２が用いられている。保持部材３２の一端面中央部には、断面円形の突出部３２ａが形成されている。この突出部３２ａの先端面には、突出部３２ａと同芯に配置された磁極片５、永久磁石３、磁極片１５、スペーサ１４の内板部１４ｂ、磁気遮断部材１、永久磁石２及び磁極片４が接着等の手段によって順次固定されている。磁極片５、永久磁石３、磁極片１５、スペーサ１４の内板部１４ｂ、磁気遮断部材１、永久磁石２及び磁極片４は、ボビン８の内径より小径に形成されており、それらの外側にはボビン８が隙間をもって外挿されている。磁気遮蔽部材１及び磁極片１５の各外周面とボビン８の内周面との間の各隙間には、磁性流体１７がそれぞれ設けられている。ボビン８は、前述した実施の形態、例えば第７図に示すスピーカーＢと同様に、磁極片４に支持部材１０を介して片持ち状態で固定されている。
保持部材３２の一端面の外周部には、保持部材３２と同芯に配置された保持リング３３がボルト３４によって固定されている。突出部３２ａの先端面と同一方向を向く保持リング３３の端面には、保持部材３２と同芯に配置された磁極片７、スペーサ１４の外板部１４ｃ及び磁極片６が接着等の手段によって順次固定されている。磁極片７、スペーサ１４の外板部１４ｃ及び磁極片６の各内径は、ボビン８の外径より大径に形成されている。磁極片７の内周面の一端部と他端部とには、環状突出部７ａ，７ｃが形成されている。環状突出部７ａは、ボビン８を介して磁極片５の外周面と対向し、環状突出部７ｃは、ボビン８を介して磁極片１５の外周面と対向している。環状突出部７ａと対向するボビン８の外周面には、検出コイル１３が設けられている。環状突出部７ｃの内周面とボビン８の外周面との間の隙間には、磁性流体１８が設けられている。磁極片６の内周面の一端部と他端部とには、環状突出部６ａ，６ｃが形成されている。環状突出部６ａは、ボビン８を介して磁極片４の外周面と対向し、環状突出部６ｃは、ボビン８を介して磁気遮断部材１の外周面と対向している。環状突出部６ａと対向するボビン８の外周面には、ボイスコイル１２が設けられている。環状突出部６ｃの内周面とボビン８の外周面との間の隙間には、磁性流体１８が設けられている。
このスピーカーＪにおいては、磁気遮断部材１がボビン８より小径に形成されているが、磁気遮断部材１は、磁性流体１７，１８を介して磁極片６の環状突出部６ｃに磁気的に連続しているので、磁極片６の磁気遮断部材１と対向する端部が磁気遮断部材１の一部として機能する。したがって、このスピーカーＪも、前述した各スピーカーＡ〜Ｉと同様に動的特性の改善をすることができる。
第１７図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、この発明の第１１の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＫは、第８図に示すスピーカーＧを変形したものであり、このスピーカーＫにおいても、保持部材３２及び保持リング３３が用いられている。保持部材３２の突出部３２ａの先端面には、それぞれ保持部材３２と同芯に配置された磁気回路構成部材１６の円柱部１６ａ、スペーサ１４の内板部１４ｂ及び磁気遮断部材１Ｂの円柱部１ｂが接着等の手段によって順次固定されている。保持リング３３には、それぞれ保持部材３２と同芯に配置された磁気回路構成部材１６のフランジ部１６ｂ、永久磁石３、磁極片７、スペーサ１４の外板部１４ｃ、磁気遮断部材１Ｂのフランジ部１ｃ、永久磁石２及び磁極片６が接着等の手段によって順次固定されている。ボビン８の外周面のフランジ部１６ｂ及び磁極片６と対向する各個所には、検出コイル１３及びボイスコイル１２がそれぞれ設けられている。フランジ部１ｃ及び磁極片７とボビン８との各対向面間には、磁性流体１７がそれぞれ設けられ、フランジ部１ｃ及び磁極片７に対応するボビン８と円柱部１ｂ，１６ａとの各対向面間には、磁性流体１８がそれぞれ設けられている。
第１８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、この発明の第１２の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＬは、第１６図に示すスピーカーＪの構造をより簡単にしたものであり、そのために磁極片５が磁極片７と一体に形成されている。つまり、磁極片５の外周部と磁極片７の環状突出部７ａとが連続して一体に形成されている。磁極片５の一端面中央部には、永久磁石３、磁極片１５、スペーサ１４の内板部１４ｂ、磁気遮断部材１、永久磁石２及び磁極片４が接着等の手段によって順次固定されている。磁極片７の一端面外周部には、スペーサ１４の外板部１４ｃ及び磁極片６が接着等の手段によって順次固定されている。磁極片５と磁極片７とが一体化されているため、ボビン８は、磁極片５，７間を貫通することなく、磁極片１５と磁極片７の環状突出部７ｃとの間を貫通しているだけである。磁極片７の環状突出部７ｃと対向するボビン８の外周面には、検出コイル１３が設けられている。
第１９図及び第２０図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、この発明の第１３の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＭは、第１４図及び第１５図に示すスピーカーＩを変更したものである。すなわち、磁気遮断部材１Ａの円柱部１ｂの後端部は、ボビン８の連結軸部８Ｃの中間部に位置しており、磁気遮断部材１Ａの円柱部１ｂ及びフランジ部１ｃの後端面には、スペーサ１４、磁気回路構成部材１６、永久磁石３及び磁極片７がボルト３０によって固定されている。スペーサ１４の外板部１４ｃ及び磁気回路構成部材１６のフランジ部１６ｂには、ボビン８の連結軸部８Ｃが挿通される挿通孔１４ａ′，１６ｃ′が形成されている。その他の構成は、第１４図及び第１５図に示すスピーカーＩと同様である。
第２１図は、この発明の第１４の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＮは、第１６図に示すスピーカーＢを改良したものであり、非磁性材からなる保持部材３２に代えて磁性材からなる磁極片３５が用いられている。磁極片３５は、円板状をなしており、磁極片７と同芯に配置されている。磁極片３５の磁極片７と対向する一端面外周部には、磁極片７側へ向かって突出する環状の突出部３５ａが形成されている。この突出部３５ａが磁極片７に突き当たった状態でボルト３６を締め付けることにより、磁極片３５が磁極片７に固定されている。磁極片３５と磁極片５との間には、永久磁石３とほぼ同一形状、同一寸法の永久磁石３′が配置されている。この永久磁石３′の両端面は、磁極片５，３５にそれぞれ押圧接触させられている。この永久磁石３′の磁極の向きは、磁石３と逆向きになっている。したがって、永久磁石３′の磁力は、磁極片５から検出コイル１３を横切って磁極片７の環状突出部７ａに向かうことになり、その分だけ検出コイル１３を横切る磁力線を大きくすることができ、それによって検出コイル１３の出力を増大させることができる。なお、永久磁石３′を用いる場合には、永久磁石３を用いなくてもよく、その場合には永久磁石３′が第２磁場供給手段として機能する。
第２２図は、この発明の第１５の実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＯは、第６図に示すスピーカーＥを改良したものであり、永久磁石３と磁気回路構成部材１６のフランジ部１６ｂとの間に、磁極片３７及び永久磁石３′が設けられている。磁極片３７と対向するボビン８の外周部に検出コイル１３が設けられている。永久磁石３′の磁極の向きは永久磁石３と逆向きになっている。したがって、検出コイル１３を通過する磁力線は、永久磁石３によるもののみならず、永久磁石３′による磁力線も通過する。よって、検出コイル１３を通過する磁力線の大きさを永久磁石３′の分だけ大きくすることができ、それによって検出コイル１３の出力を増大させることができる。なお、検出コイル３が磁極片３７と対向するボビン８の外周部に設けられたことに伴って、磁極片７の内周面とボビン８の外周面との間の隙間、及び磁極片７と軸線方向において同一位置に位置するボビン８の内周面と磁気回路構成部材１６の円柱部１６ａとの間の隙間には、磁性流体１８，１７がそれぞれ設けられている。また、ボビン８は、支持部材３８及びブラケット３９を介して磁極片６に固定されている。
第２３図は、この発明の第１６実施の形態を示す。この実施の形態のスピーカーＰは、第１７図に示すスピーカーＫを改良したものであり、磁気遮断部材１Ｂのフランジ部１ｃとボビン８の外周面との間、及び磁気遮断部材１Ｂの円柱部１ｂとボビン８の内周面との間には、磁性流体１７，１８が設けられておらず、フランジ部１ｃの内周面と対向するボビン８の外周面には、補正コイル２６が巻回されている。この補正コイル２６は、巻回方向がボイスコイル１２の巻回方向と逆になっており、ボイスコイル１２に直列に接続されている。その他の構成は、図１７に示すスピーカーＫと同様である。
このように構成されたスピーカーＰによれば、ボイスコイル１２と検出コイル１３との間に、巻回方向がボイスコイル１２の巻回方向と逆で、ボイスコイル１２に直列に接続された補正コイル２６が配置されているから、音声電流が流れることによって補正コイル２６が作る磁力線は、ボイスコイル１２が作る磁力線を打ち消すか、あるいは減少させる。したがって、検出コイル１３にボイスコイル１２との相互誘導作用によって発生する電流の発生量を小さくすることができる。しかも、永久磁石２による磁気回路が補正コイル２６を通過する方向（磁極）がボイスコイル１２を通過する方向と逆向きになっているから、音声電流によって補正コイル２６がボビン８を動かす力は、ボイスコイル１２がボビン８を動かす方向と同一になる。よって、ボビン８を大きな力で動かすことができ、スピーカーＰの出力を増大させることができる。
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、ボビン８の先端部にボイスコイル１２を、後端部に検出コイル１３をそれぞれ配置しているが、これとは逆にボビン８の先端部に検出コイル１３を、後端部にボイスコイル１２をそれぞれ配置してもよい。
また、第２振動板２８は、上記スピーカーＡ，Ｂ、Ｄ〜Ｈ、Ｊ〜Ｌ、Ｎ及びＯにも設けてもよい。
産業上の利用の可能性
この発明に係るスピーカーは、高い音質が望まれるオーディオ機器のスピーカーとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の第１の実施の形態を示す図であって、第１図（Ａ）はその縦断面図、第１図（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ第１図（Ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線に沿う断面図である。
第２図は、第１図に示すスピーカーが用いられたスピーカー装置の回路図である。
第３図は、この発明の第２の実施の形態を示す縦断面図である。
第４図は、この発明の第３の実施の形態を示す縦断面図である。
第５図は、この発明の第４の実施の形態を示す縦断面図である。
第６図は、この発明の第５の実施の形態を示す図であって、第６図（Ａ）はその縦断面図、第６図（Ｂ）は第６図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
第７図は、この発明の第６の実施の形態を示す縦断面図である。
第８図は、この発明の第７の実施の形態を示す縦断面図である。
第９図は、この発明の第８の実施の形態を示す図であって、第９図（Ａ）はその縦断面図、第９図（Ｂ）は、第９図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
第１０図は、第９図（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
第１１図は、第９図（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
第１２図は、第９図〜第１１に示すスピーカーが用いられたスピーカー装置の回路の一例を示す図である。
第１３図は、第９図〜第１１図に示すスピーカーが用いられたスピーカー装置の回路の他の例を示す図である。
第１４図は、この発明の第９の実施の形態を示す縦断面図である。
第１５図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ第１４図のＸ−Ｘ線、Ｙ−Ｙ線、Ｚ−Ｚ線に沿う断面図である。
第１６図は、この発明の第１０の実施の形態を示す図であって、第１６図（Ａ）はその縦断面図、第１６図（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ第１６図（Ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿う断面図である。
第１７図は、この発明の第１１の実施の形態を示す図であって、第１７図（Ａ）はその縦断面図、第１７図（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ第１７図（Ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿う断面図である。
第１８図は、この発明の第１２の実施の形態を示す図であって、第１８図（Ａ）はその縦断面図、第１８図（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ第１８図（Ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿う断面図である。
第１９図は、この発明の第１３の実施の形態を示す縦断面図である。
第２０図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ第１９図のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿う断面図である。
第２１図は、この発明の第１４の実施の形態を示す縦断面図である。
第２２図は、この発明の第１５の実施の形態を示す縦断面図である。
第２３図は、この発明の第１６実施の形態を示す図であり、図２３（Ａ）はその縦断面図、図２３（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ図２３（Ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿う断面図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月3日(2002.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板を駆動するボイスコイルと、このボイスコイルに、軸線をほぼ一致させ、かつ軸線方向へ一体に移動するように連結された検出コイルと、上記ボイスコイルに磁場を供給する第１磁場供給手段と、上記検出コイルに磁場を供給する第２磁場供給手段とを備えたスピーカーにおいて、
一端部に上記振動板が取り付けられた筒状をなすボビンをさらに備え、このボビンの外周の上記ボイスコイルと上記検出コイルとが上記ボビンの軸線方向に離れて設けられ、
上記ボイスコイルが発生する磁力線が上記検出コイル側へ向かうのを阻止するよう、上記ボイスコイルと上記検出コイルとの間に磁性材からなる磁気遮断部材を設けたことを特徴とするスピーカー。
【請求項２】
上記ボビンには、上記ボイスコイルと上記検出コイルとの間の中間部から他端面まで延びる複数の切欠き部が周方向に互いに離れて形成され、それによって周方向に隣接する二つの切欠き部間にアーム部が形成され、上記磁気遮断部材が上記ボビンの軸線方向において上記ボイスコイルと上記検出コイルとの間に配置され、上記磁気遮断部材には上記アーム部と同数の挿通孔が形成され、各挿通孔に上記アーム部が隙間をもってそれぞれ挿通されていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー。
【請求項３】
上記磁気遮断部材と、上記検出コイルに対する磁気回路の一部を構成する磁極片とが上記ボイスコイルの軸線方向に隣接して配置され、上記磁気遮断部材と上記磁極片との間に非磁性材からなるスペーサが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカー。
【請求項４】
上記磁気遮断部材が、環状をなし、かつ上記ボビンの外側にボビンの外周面との間に隙間をもって配置された外側部材と、上記ボビンの内側に、上記外側部材と上記ボビンを間にして対向し、かつ上記ボビンの内周面との間に隙間をもって配置された内側部材とを有し、上記外側部材と上記ボビンとの間及び上記内側部材と上記ボビンとの間に磁性流体がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー。
【請求項５】
上記ボイスコイルを流れる電流の変化に伴って上記検出コイルに誘導される誘導電流を小さくするための補正コイルが上記ボイスコイル及び上記検出コイルとほぼ同軸に配置され、上記補正コイルが上記ボイスコイルに直列に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスピーカー。
【国際調査報告】
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