JP2005197950A

JP2005197950A - 磁気回路およびスピーカ

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Abstract

【課題】薄型かつ軽量で、しかも振動方向に対して対称構造となることで、高音質が得られるスピーカおよびスピーカ用磁気回路を提供する。
【解決手段】積層された３枚のマグネット１１、１２、１３において１層目と３層目の第１、第３のマグネット１１、１３を互いに反撥する磁気方向に配置するとともに、２層目の第２のマグネット１２の極性を、上下１層目と３層目の第１、第１マグネット１１、１３の極性と直交方向配置する。３層からなる磁気回路の２層目の第２マグネット１２に対向するように、ボイスコイルボビン１８の中央付近に巻回されたボイスコイル１９を配置し、このボイスコイルボビン１８の両端に振動板１４、１６およびエッジ１５、１７から構成される同一な振動系を結合する。このようにして、ボイスコイル１９の中心軸方向と直交する中心軸Ｘ−Ｘに対称な振動系を有するスピーカ１０を実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気回路およびスピーカに係わり、特にヨークを用いずにマグネットだけで構成し薄型、軽量で振動方向に対して対称な構造を有する磁気回路およびこの磁気回路を用いたスピーカの改良に関する。

従来、薄型のスピーカあるいはスピーカ用の磁気回路としては、特許文献１に示されている様な非磁性体製のスペーサをはさんで、その両側に薄い円板状またはリング状の２枚のマグネットを、同じ極性Ｓ、Ｓ（Ｎ、Ｎ）を対向させて配置したものが知られている。

図７は特許文献１に開示されたスピーカの側断面図を示すもので、磁気回路は第１のリング状のマグネットと第２のリング状のマグネット１、１の上下面方向に着磁し、円板状非磁性体製のスペーサ６をはさんで、同じ極性Ｓ，Ｓ（Ｎ，Ｎ）の着磁面を対抗配置し、スペーサ６の外周にボイスコル３を巻回したボビンを振動板５から垂下し、このボビンにボイスコイル３を巻回している。また、スペーサ６の略中心位置に円柱状のスペーサを介して上述したと同様の小型の磁気回路で構成した第３の円板状のマグネットと第４の円板状のマグネット１ａ、１ａを上下面方向に着磁し、円板状非磁性体製のスペーサ６ａをはさんで、同じ極性Ｓ，Ｓ（Ｎ，Ｎ）の着磁面を対抗配置し、スペーサ６ａの外周にボイスコル３ａを巻回したボビンを振動板５ａから垂下し、このボビンにボイスコイル３ａを巻回して同軸型のスピーカを構成している。振動板５、５ａおよびエッジ４、４ａを構成する振動系はフレーム７に保持されている。

また、２枚のマグネットを互いに反撥する磁気方向に配置することにより反撥磁界を形成し、この反撥磁界に、ボイスコイルボビンの外周のほぼ中央部に巻回されたボイスコイルを設置し、このボイスコイルの外周の中央部に振動板の内周部を結合し、かつ前記ボイスコイルボビンの外周の両端部を、互いに間隔をおいて設置された２枚のダンパにて支持し、このボイスコイルの支持系を、ボイスコイルの軸方向と直交する中心軸を対称軸とする対称型に形成したスピーカが特許文献２に開示されている。

図８は特許文献２に開示されたスピーカの磁気回路近傍のボイスコイルの巻回方法を示す略線図を示すもので、スペーサ６をはさんで２枚の円板状マグネット１ｂ，１ｂを互いに反撥する磁気方向に配置した反撥磁界を形成する。この様な磁気回路では、マグネット１ｂ，１ｂ間の漏洩磁束Φ１部分に強力な磁場が生じ、マグネット１ｂ，１ｂの周辺の漏洩磁束Φ２、Φ３部分には逆向きの磁場が発生している。

そこで、図８に示す様にボイスコイルボビン８の外周における一方のマグネット１ｂに略対応する位置に巻回された第１のコイル３ａと、スペーサ６に略対応する位置に巻回された第２のコイル３ｂと、他方のマグネット１ｂに略対応する位置に巻回された第３のコイル３ｃとを連ねてボイスコイル３を形成している。そして、図８おいて矢印で示すごとく、第２のコイル３ｂの巻回方向に対して、第１，第３のコイル３ａ，３ｂの巻回方向を逆向きにしている。

かかるボイスコイル３をマグネット１ｂ，１ｂとスペーサ６とにより形成される反撥磁界内に配置することによって、強力な磁場を発生する漏洩磁束Φ１部分からは第２のコイル３ｂにより駆動力を得、逆向きの磁場が発生する漏洩磁束Φ２、Φ３部分からは第１，第３のコイル３ａ，３ｃにより駆動力を得ることができる。したがって、磁気回路を形成している部分の薄型化，軽量化を図ったうえで、大きな駆動力を得ることができること、および、コイルに相互に生じるインダクタンスリダクション作用により定インピーダンス特性が得られ、これは、また高域改善に有効でもある旨の記載がある。

しかし、前記従来技術ではそのいずれも、ボイスコイルボビン８の内側に、マグネット１、１ａ、１ｂおよび非磁性体あるいは強磁性体からなるスペーサ６から構成される磁気回路を配置した構造となっている。このため、磁気回路を支持するための構造が必要となり、ボイスコイル３の中心軸方向と直交する中心軸に対して対称な振動系を有するスピーカは実現できない。従って、振動板５、５ａの振動方向に対称性が無く、音響信号の歪みの原因になる。

振動系が振動方向に対して対称となるためには、枠状あるいはリング状の非磁性体製、あるいは強磁性体のスペーサ６をはさんで、その両側に枠状あるいはリング状の２枚のマグネット１、１ａ、１ｂの同じ極性を対向させて形成配置した、枠状あるいはリング状磁気回路の内側にボイスコイルを配置する内磁型の磁気回路を構成することが考えられる。

この様な磁気回路構成のスピーカでは枠状あるいはリング状磁気回路の外周部分を回りから固定することで、振動方向に対称構造を有するスピーカを実現することが可能である。

しかし、枠状あるいはリング状磁気回路においては、枠状あるいはリング状磁気回路の外周部にも磁束が集中し、この磁束はスピーカ駆動のためには何ら寄与しないので、無駄な磁束となってしまう。

さらに、この様な磁気回路においては、非磁性体からなるスペーサ６を用いた場合には、マグネット１、１ａ、１ｂの有する磁気エネルギー(有効磁束)を効率良く取り出すことができない。
また、強磁性体からなるスペーサ６を用いた場合には効率良く取り出すことが可能であるが、磁気エネルギーの大きなマグネットを用いた場合には強磁性体スペーサ６の磁束密度が飽和してしまい、効率良く有効磁束を取り出すことが困難になる課題を有していた。
実公平２−３０９５７号公報（図１）特開平６−２３３３８４号公報（第５および図６）

本発明は、上述の課題を解消するためになされたもので、その目的とするところは、薄型かつ軽量で、しかもボイスコイルの中心軸方向と直交する中心軸に対称な振動系を有するスピーカを実現し、高音質が得られるスピーカを提供しようとするものである。

本発明の他の目的は、磁路が閉じていない薄型かつ軽量な磁気回路において強力な漏洩磁束を有効に用い、マグネットの利用率の向上を図るとともに、磁気回路の構成部品（スペーサ、プレート、ヨーク等）による磁束密度の飽和現象が無い磁気回路を提供しようとするものである。

さらに、本発明の他の目的は複数のコイルを組み合せボイスコイルの入力インピーダンスのインダクタンス成分を減少させることにより定入力インピーダンススピーカと振動板の振動振幅の拡大を図った磁気回路およびスピーカを提供しようとするものである。

第１の本発明は、積層された少なくとも３個のマグネットを有する磁気回路において、１層目の第１のマグネットと３層目の第３マグネットを互いに反撥する磁気方向に配置するとともに、２層目の第２のマグネットの極性方向を、１層目の第１のマグネットと３層目の第３のマグネットの極性方向と直交するように配置した磁気回路としたものである。

第２の本発明は、積層された少なくとも３個のマグネットから成る磁気回路で構成したスピーカにおいて、１層目の第１のマグネットと３層目の第３のマグネットを互いに反撥する磁気方向に配置するとともに、２層目の第２のマグネットの極性方向を、１層目の第１のマグネットと３層目の第３のマグネットの極性方向と直交するように配置した磁気回路を有したスピーカとしたものである。

第３の本発明は、磁気回路を構成する第１乃至第３のマグネットはリング状または多角形の枠状に形成され、２層目の第２のマグネットに対向するように、ボビンに巻回したボイスコイルあるいはボビンレスボイスコイルを配置したスピーカとしたものである。

第４の本発明は、２層目の第２のマグネットに対向するようにボビンに巻回した第２ボイスコイルの巻回方向と、１層目と３層目の第１のマグネットと第３のマグネットに対向するようボビンに巻回した第１のボイスコイルと第３のボイスコイルの巻回方向を逆向きにしたスピーカとしたものである。

第1、第２の本発明の磁気回路およびスピーカによると、積層された３枚のマグネットにおいて１層目と３層目の第１、第３のマグネットを互いに反撥する磁気方向に配置するとともに、２層目の第２のマグネットの極性を、上下１層目と３層目の第１、第３のマグネットの極性と直交方向に配置することにより、２層目の第２のマグネットの片側極性端に磁束を集中させることができる。この磁束が集中する部分は、１層目と３層目の第1、第３のマグネットにおいて、２層目と接触していない端面の極性、つまり３層から成る磁気回路の上側と下側（マグネットの極性は同じになっている。）と反対の極性端である。このように、３層から成る第1乃至第３のマグネットからの磁束を一つの部分に集中させることにより大きな磁界を得ることができる。さらに鉄材に代表される飽和磁束密度特性を有する強磁性体を用いないため、磁束密度が飽和する領域で、使用する第1乃至第３のマグネットの磁気エネルギーに比例した大きな磁界を得ることが可能である。

第３の本発明のスピーカによると、３層からなるリング状あるいは多角形の枠状の磁気回路の内側２層目の第２のマグネットに対向するように、ボイスコイルボビンに巻回されたボイスコイルを配置し、このボイスコイルボビンの両端に振動板およびエッジから構成される略同一な振動系を結合するようにしたので、ボイスコイルの中心軸方向と直交する中心軸に対称な振動系を有するスピーカを実現することができる。

第４の本発明のスピーカによると、２層目の第２のマグネットに対向するように、ボイスコイルボビンに巻回されたボイスコイルの巻回方向と、１層目と３層目のマグネットに対向するようボイスコイルボビンに巻回されたボイスコイルの巻回方向を逆向きにして直列接続したので入力インピーダンスのインダクタンス成分の小さいスピーカを実現することができる。さらに、第１，第３のボイスコイルの巻回方向を逆向きにしてボイスコイルを形成しているため、対向している２層目の第２のマグネット部からの駆動力と、磁束が２層目の第２のマグネットと逆向きである１層目、３層目の第１、第３のマグネットと対向した第１、第３のボイスコイルからの駆動力が同じ方向になるので、薄型で軽量にも拘わらず、充分な駆動力を得ることができる。

本発明では３枚のマグネットの極性を利用して磁気回路を構成したので、極めて薄型で軽量に磁気回路およびスピーカを形成し得る。

また、ボイスコイルボビンの外周のほぼ中央部にボイスコイルを巻回して、このボイスコイルの両端に対称な振動系を結合したので、高音質の磁気回路およびスピーカが得られる。

さらに、ボイスコイルボビンに、各マグネットと対向する位置に第１，第２，第３のコイルを巻回し、かつ第２層目の第２のマグネットに対応する位置に巻回された第２のコイルの巻回方向に対して、第１層目、第３層目の第１、第３のマグネットに対向する位置に巻回された第１，第３のコイルの巻回方向を逆向きにしたボイスコイルを形成しているので、第２層目の第２のマグネットから第２のコイルは駆動力を得、逆向きの磁場が発生する第１層目、第3層目の第１、第３のマグネットの周辺の部分からは第１，第３のコイルが駆動力を得ているので、薄型で軽量にも拘わらず、大きな駆動力を得る磁気回路およびスピーカが得られる。

また、さらに、スピーカの入力インピーダンスのインダクタンス成分を減少させることが可能になり、高域が改善され、磁束密度飽和特性を有する強磁性体を磁気回路の一部として用いていないため、非常に磁気エネルギーの大きなマグネットを使っても磁束密度の飽和現象が生じない磁気回路およびスピーカが得られる。

以下、本発明の磁気回路およびスピーカの１形態例を図１乃至図６によって詳記する。図１は本発明のスピーカの１形態例の一部を断面とする斜視図、図２は図１に示した磁気回路の磁束分布図、図３は本発明の磁気回路およびスピーカの磁束分布の計算結果を示すグラフ、図４は本発明の他の構成を示すスピーカの一部を断面とする斜視図、図５は従来の図７および図８で説明した磁気回路の磁束分布図、図６は従来の磁気回路およびスピーカの磁束分布の計算結果を示すグラフである。

以下、本発明の１実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の３層マグネット構造の磁気回路を用いて、振動方向に対称な振動系を有するスピーカの１実施例を示す一部を断面とする斜視図である。図１において、１０は全体としてスピーカを示し、磁気回路を構成するボイスコイル１８の中心軸Ｘ−Ｘに対称なリング状のマグネットからなる磁気回路を用いた例であり、第１層目のリング状の第１のマグネット１１と第３層目のリング状の第３のマグネット１３は互いに反撥する方向に、かつこれら第１、第３のマグネット１１、１３の厚み方向にＮ、Ｓ（Ｓ、Ｎ）とＳ、Ｎ（Ｓ、Ｎ）の様に着磁されている。第２層目の第２のマグネット１２は第１、第３のマグネット１１、１３の厚みより厚いリング状に形成され、上下に配置された第1層目の第１のマグネット１１、第3層目の第３のマグネット１３の着磁方向と直交する方向に例えば、内径側をＳ極とし、外径側をＮ極となるように着磁されている。

さらに図１に示すマグネットの極性のように、第２層目の第２のマグネット１２の磁極は内径側の極性が、第１層目の第１のマグネット１１の上面側のＮ極と第３層目の第３のマグネット１３の下面の極性Ｎ極と反対のＳ極になるように着磁されていて、リング状マグネットの内径側に磁束密度（磁界）が大きくなるように構成されている。

上述のような着磁方法は、ボイスコイルの外周側に磁気回路が配置される外磁型のスピーカを形成する場合であり、例えば、ボイスコイルの内周側に磁気回路が配置される内磁型のスピーカを形成する場合は、リング状マグネットの外径側に磁束密度（磁界）が大きくなるように、第２層目の第２のマグネット１２の磁極は外径側の極性が、第１層目の第１のマグネット１１の上面側のＮ極と第３層目の第３のマグネット１３の下面の極性Ｎ極と反対のＳ極になるように着磁することで強い漏洩磁束を外径側に出すことが出来る。

第１層目の第１のマグネット１１の上面側の内径寄りには上側振動板１４を支持するリング状で上方向に凸状と成された上側スピーカエッジ１５の外周が、第３層目の第３マグネット１３の下面側の内径寄りにも下側振動板１６を支持するリング状で下方向に凸状と成されたスピーカエッジ１７の外周が接着剤等を介して固定されている。

略円盤状の上側振動板１４と下側振動板１６の中心軸Ｘ−Ｘの外周には、ボイスコイル１８の巻回されたボイスコイルボビン１９が接着剤を介して固定されている。ボイスコイル１８は第２層目の第２のマグネット１２と対向するように配置され、ボイスコイル１８に音声信号電流が流れると、この電流と磁気回路から生成される磁束との相互作用により上下振動板１４、１６を駆動する駆動力が生じる。

この時、上下振動板１４、１６、および上下スピーカエッジ１５、１７を略同じ形状にすると、振動方向に対称な振動系が構成できるため、音質が良好なスピーカを実現することが可能になる。

上記実施例では、第１乃至第３のマグネット１１、１２、１３をリング状に形成した磁気回路を用いた円形状の上下振動板について説明したが、磁気回路は任意の枠形状でも良いことは言うまでもない。また、外磁型の場合は円盤状でも良いことは明らかである。

図２は本発明による磁気回路の漏洩磁束の磁力線Φ１０、Φ１１を示したものである。磁気回路は中心軸Ｘ−Ｘに対して軸対称な磁気回路の断面について示してある。３層の第１乃至第３のリング状のマグネット１１Ａ、１２Ａ、１３Ａからなる磁気回路は、第１層目の第１のマグネット１２Ａと第３層目の第３のマグネット１３Ａは互いに反撥する方向で、かつ厚さ方向に着磁されている。第２層目の第２マグネット１２Ａは上下に配置された第1層目の第１のマグネット１２Ａ、第３層目の第３のマグネット１３Ａの着磁方向と直交する方向に着磁されている。

さらに図１に示すマグネット１１、１２、１３の極性のように、第２層目の第２のマグネット１２Ａの磁極は内径側の極性が、第１層目の第１のマグネット１２Ａの上面と第３層目の第３のマグネット１３Ａの下面の極性と反対になるように着磁されている。

上述の構成の磁気回路の漏洩磁束Φ１０、Φ１１の磁束密度分布を従来の図７に対応する図５の磁気回路と比較のために以下に計算する。

図２に示す場合の磁束密度分布はボイスコイル１８が配置される部分、すなわち、第１乃至第３のマグネット１１Ａ、１２Ａ、１３Ａの内周から０.３ｍｍ離れた場所での値を有限要素法により計算したものであり、計算に用いたマグネットはＮＥＯＭＡＸ−３２（住友友特殊金属製)であり、第1層目の第１のマグネット１２Ａおよび第３層目の第３のマグネット１３Ａの内径は４０ｍｍ、外径は５６ｍｍ、厚さは２ｍｍであり、第２層目の第２のマグネット１２Ａの内径は４０ｍｍ、外径５６ｍｍ、厚さ５ｍｍである。

上述の磁気回路の漏洩磁束Φ１０、Φ１１の磁力線は第２層目の第２のマグネット１２Ａの内周部に集中することが窺がえる。この第２のマグネット１２Ａの内径側のＳ極から出た磁力線は第１および第３のマグネット１１Ａ，１３ＡのＮ極側に流入していて、内径側の磁束密度分布が高く、外径側の磁束密度分布が低いことが解る。

図３は上記磁気回路での漏洩磁束Φ１０、Φ１１の磁束密度分布の計算結果をグラフ化したものであり、横軸は第１乃至第３のマグネット１１Ａ，１２Ａ，１３Ａのボイスコイル１８側の距離Ｄを、縦軸は磁束密度を示すもので、このグラフ曲線２５からも第１および第３のマグネット１１Ａ、１２Ａ近傍の磁束密度と第２のマグネット１２Ａの磁束密度が平均的に大きいことが解る。

図５は、図２に示した本発明の磁気回路の磁束密度分布と比較するための比較例を示すもので、図５は、図７と同様の従来の反撥磁界マグネットによる磁気回路の磁力線を示したものである。磁気回路は中心軸Ｘ−Ｘに対して軸対称な磁気回路の断面について示してある。２つのマグネットと１つの強磁性体の３層からなる磁気回路で構成されている。この磁気回路は、第１層目の第１マグネット１１Ｂと第３層目の第３のマグネット１３Ｂは互いに反撥する方向で、かつ厚さ方向に着磁されている。第２層目は強磁性体からなるリング状プレート３０から成っている。

この場合の磁束密度分布を計算してみる。磁束密度分布は、ボイスコイルが配置される部分（マグネット内周から0.3ｍｍ離れた場所）での値を有限要素法により計算した。計算に用いたマグネットはＮＥＯＭＡＸ−３２Ｈ(住友特殊金属製)である。強磁性体はＳ１５Ｃあり、第1層目の第１のマグネット１１Ｂ、第３層目の第２のマグネット１３Ｂの内径は４０ｍｍ、外径は５６ｍｍ、厚さは２ｍｍであり、第２層目の強磁性体からなるリング状プレート３０の内径は４０ｍｍ、外径は５６ｍｍ、厚さは５ｍｍである。

図６の曲線２０は、図５反撥磁界マグネットによる磁気回路での磁束密度分布の計算結果である。磁気回路の磁力線は第２層目の強磁性体からなるリング状プレート２０の内周部と外周部の両方に磁束が集中することが窺がえる。本発明の図２に示した磁気回路と比べて、従来の反撥磁界の第１、第２のマグネット１１Ｂ、１３Ｂによる磁気回路では内側と外側の両方向２１、２２、２３、２４の部分に磁束の強い領域が現れ、一方の磁束２１、２３（２２、２４）は駆動力として寄与しないのでマグネットの利用効率が悪くなる。両方の磁束を駆動力として用いる場合にはボイスコイルを２つ用いることが必要なので構造が複雑になるとともに、ボイスコイルボビンの内側に磁気回路が入ることになるので、振動方向に対称な振動系を構成することが困難になるといった問題が生ずる。これに対して、本発明は第２層目の第２のマグネット１２Ａの内径側の一方のみに磁束の強い領域が現れるのでマグネットの利用効率がよくなる。

上記の実施例では第２層目の第２マグネット１２、１２Ａの内径側に磁力線を集中させたが、第２層目の第２のマグネット１２、１２Ａの極性を反対方向の外径側にすることにより、外側に集中させることが可能である。あるいは、第１層目と第３層目の第１、第３のマグネット１１、１１Ａ，１３、１３Ａの極性を反転（１１，１３をＳ−Ｎ、Ｎ−Ｓと着磁させ１２の内径側をＳ、外径をＮに着磁させる。）させても外径側に磁力線を集中させることが可能である。

図４は本発明の３層マグネット構造の磁気回路とスピーカの他の実施例を示す断面図である。図４に示す実施例では、中心軸Ｘ−Ｘに対称なリング状の磁気回路を用いた例である。第１層目の第１のマグネット１１Ｃと第３層目の第３のマグネット１３Ｃは互いに反撥する方向で、かつ厚さ方向に着磁されている。第２層目の第２のマグネット１２Ｃは上下に配置された第1層目の第１のマグネット１１Ｃ、第３層目の第３のマグネット１３Ｃの着磁方向と直交する方向に着磁されている。

さらに、図４に示すマグネットの極性のように、第２層目の第２の第２のマグネット１２Ｃの磁極は内径側の極性が、第１層目の第１のマグネット１１Ｃの上面と第３層目の第３のマグネット１３Ｃの下面の極性と反対になるように着磁されていて、リング状マグネットの内径側の磁束が大きくなるように構成されている。

第１層目の第１のマグネット１１Ｃの上面には上側振動板１４Ｃを支持する上側スピーカエッジ１５Ｃが、第３層目の第３のマグネット１３Ｃの下面にも下側振動板１６Ｃを支持する下側スピーカエッジ１７Ｃが接着固定されている。上側振動板１４Ｃの外周と下側振動板１６Ｃの外周間に垂下され接着固定されたボイスコイルボビン１８Ｃには、ボイスコイルボビン１８Ｃの中心付近の外周に巻回されたボイスコイル１９ＣＢとボイスコイルボビン１８Ｃの両端部で逆方向に巻回されたボイスコイル１９ＣＡ、１９ＣＣを有している。

ボイスコイル１９ＣＢは第２層目の第２のマグネット１２Ｃと対向するように配置され、ボイスコイル１９ＣＡ，１９ＣＣはそれぞれ第1層目の第１のマグネット１１Ｃ、第３層目の第３のマグネット１３Ｃに対向するように配置されている。それぞれのボイスコイル１９ＣＡ、１９ＣＢ、１９ＣＣは直列に接続されており、各ボイスコイル１９ＣＡ、１９ＣＢ、１９ＣＣに音声信号電流が流れると、この電流と磁気回路から生成される磁束との相互作用により振動系に駆動力を生ずる。

上述の構成では、図３の曲線２５に示すように、第２層目の第２のマグネット１１Ｃの部分に強力な磁場が生じ、第１層目の第１のマグネット１１Ｃと第３層目の第３のマグネット１３Ｃ部分には逆向きの磁場が発生しているので図４示す実施例では、各ボイスコイル１９ＣＡ，１９ＣＢ，１９ＣＣには同じ方向の駆動力が生じることになる。

本発明は３枚のマグネットの極性を利用して磁気回路を構成しているので、極めて薄型で軽量に形成し得る効果がある。さらに、ボイスコイルボビンの外周のほぼ中央部にボイスコイルを巻回して形成し、このボイスコイルの両端に対称な振動系を結合しているので、高音質が得られる効果もある。また、ボイスコイルボビンに、各マグネットと対向する位置に第１，第２，第３のコイルを巻回し、かつ第２層目の第２のマグネットに対応する位置に巻回された第２のコイルの巻回方向に対して、第１層目、第３層目の第１、第３のマグネットに対向する位置に巻回された第１，第３のコイルの巻回方向を逆向きにしてボイスコイルを形成しているので第２層目の第２のマグネットからは第２のコイルは駆動力を得、逆向きの磁場が発生する第１層目、第3層目の第１、第３のマグネットの周辺部分からは第１，第３のコイルが駆動力を得るようにしているので、薄型で軽量にも拘わらず、大きな駆動力を得ることができるという効果がある。また、スピーカの入力インピーダンスのインダクタンス成分を減少させることが可能になり、高域改善に有効である。さらに、磁束密度飽和特性を有する強磁性体を磁気回路の一部として用いていないことから、非常に磁気エネルギーの大きなマグネットを使っても磁束密度の飽和現象が生じないといった特徴を有する。

本発明の磁気回路はスピーカだけでなくヘッドホン、イヤーホン、補聴器等の電気音響変換装置の動電型、電磁型の磁気回路およびマイクロホン、送話器、送受話器等の音響電気変換装置の動電型、電磁型の磁気回路ならびに電動機、発電機等の回転子、固定子に利用可能である。また、マグネットの外形をリング状とした場合を説明したが例えば、多角形状の外形および内径を有する枠型形状とすることも出来る。

本発明のスピーカの１形態例の一部を断面とする斜視図である。図１に示した磁気回路の磁束分布図である。本発明１形態例を示す磁気回路およびスピーカの磁束分布の計算結果を示すグラフである。本発明の本発明の他の構成を示すスピーカの一部を断面とする斜視図である。従来の図７および図８で説明した磁気回路の磁束分布図である。従来の磁気回路およびスピーカの磁束分布の計算結果を示すグラフである。従来のスピーカの側断面図である。従来のスピーカの磁気回路近傍のボイスコイルの巻回方法を示す略線図である。

符号の説明

１０、２０スピーカ
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ第１のマグネット
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ第２のマグネット
１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ第３のマグネット
１４、１４Ｃ、１６、１６Ｃ上下側振動板
１５、１５Ｃ、１７、１７Ｃ上下側スピーカエッジ
１８ボイスコイルボビン
１９、１９ＣＡ、１９ＣＢ、１９ＣＣ第１乃至第３のボイスコイル

Claims

積層された少なくとも３個のマグネットを有する磁気回路において、
１層目の第１のマグネットと３層目の第３マグネットを互いに反撥する磁気方向に配置するとともに、２層目の第２のマグネットの極性方向を、該１層目の第１のマグネットと３層目の第３のマグネットの極性方向と直交するように配置することを特徴とする磁気回路。
積層された少なくとも３個のマグネットから成る磁気回路で構成したスピーカにおいて、
１層目の第１のマグネットと３層目の第３のマグネットを互いに反撥する磁気方向に配置するとともに、２層目の第２のマグネットの極性方向を、該１層目の第１のマグネットと３層目の第３のマグネットの極性方向と直交するように配置した磁気回路を有することを特徴とするスピーカ。
前記磁気回路を構成する第１乃至第３のマグネットはリング状または多角形の枠状に形成され、前記２層目の第２のマグネットに対向するように、ボビンに巻回したボイスコイルあるいはボビンレスボイスコイルを配置したことを特徴とする請求項２記載のスピーカ。
前記２層目のリング状または多角形の枠状に形成された第２のマグネットの内径に対向するように配設したボビンの中央付近にボイスコイルを巻回し、該ボビンの上下両端に振動板およびエッジから構成される略同一の振動系を結合し、該ボイスコイルの中心軸方向に対し直交する中心軸に対称な該振動系を設けたことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のスピーカ。
前記２層目の第２のマグネットに対向するように前記ボビンに巻回した第２ボイスコイルの巻回方向と、前記１層目と３層目の第１のマグネットと第３のマグネットに対向するよう該ボビンに巻回した第１のボイスコイルと第３のボイスコイルの巻回方向を逆向きに成したことを特徴とする請求項２乃至請求項４記載のいずれか１項記載のスピーカ。