JP2009171279A - スピーカとそのスピーカを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は薄型のスピーカとそれを用いた電子機器に関するもので、薄型化を図るとともにローリング現象を防止しギャップ不良を低減するスピーカを提供することを目的とする。
【解決手段】第一の板状磁石と第二の板状磁石７を斜め方向、または略水平方向に配置し、第二の板状磁石を二つの第一の板状磁石の間に隙間を設けて設置して磁気ギャップを形成し、この磁気ギャップに可動自在に配置したボイスコイル１０と、このボイスコイルに結合した振動板９とを備え、第二の板状磁石の上に、四隅に切り欠き部１６を有するプレート１５を設け、このプレートとボイスコイルとの間に振動板を介して磁性流体１４を介在させた構成のものである。
【選択図】図８

Description

本発明はスピーカとそのスピーカを用いた電子機器に関するものである。

携帯用の電子機器において益々薄くて軽い商品が求められている中で、その本体に内蔵されるスピーカについても薄型化が要求されている。

スピーカの薄型化を図るため、磁気回路を形成する磁石を小型化することが当然のように行われているが、磁石を小さくすることによって磁力が弱くなり音声出力が小さくなるという課題があり、磁石の縮小には限界があった。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００５−５１２８３号公報

スピーカの薄型化を実現するための従来技術では、磁石を小型化すると音声出力が弱くなるので、磁石をあまり小さくはできないのが実態で、更なる小型のスピーカを実現することが困難であった。

そこで本発明ではスピーカの薄型化を実現する上で、音声出力を高めると共に、ローリング現象の防止とギャップ不良を低減できることを目的とする。

そしてこの目的を達成するために本発明は、第一の板状磁石と第二の板状磁石を斜め方向、または略水平方向に配置し、第二の板状磁石を二つの第一の板状磁石の間に隙間を設けて設置して磁気ギャップを形成し、この磁気ギャップに可動自在に配置したボイスコイルと、このボイスコイルに結合した振動板とを備え、第二の板状磁石の上に、四隅に切り欠き部を有するプレートを設け、このプレートとボイスコイルとの間に振動板を介して磁性流体を介在させた構成のものである。

本発明は、第一、第二の板状磁石を磁気ギャップを介して斜め方向、または略水平方向に配置したので、薄型化が図れ、かつ磁力を高めて音声出力を高めることができるものとなる。

また、振動板を介して四隅に切り欠き部を有するプレートの側面部とボイスコイルとの間に磁性流体を介在させることによって、ローリング現象の防止とギャップ不良の低減を図ると共に、ボイスコイルからの放熱効果が良くなり、スピーカの耐入力を高めることができるものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１において、携帯電話の本体１には蓋２が開閉自在に結合している。本体１の裏側には操作ボタン(図示せず)を設け、蓋２の裏側には表示部(図示せず) を設けている。本体１の表側には２個のカバー３を設け、カバー３の背面側の本体１内には図２に示すようにスピーカ４を実装している。本体１内のスピーカ４は表面側に非磁性体であるステンレスで形成された上プレート５を設けている。

図３において、磁性体である冷間圧延鋼板により形成された長円形状の下プレート６には、長手方向の中心部に第二の板状磁石７の下面を接着する長方形の固定部６Ａがあって、固定部６Ａの両側には長方形の貫通した開口部６Ｂを形成している。

第二の板状磁石７は下プレート６の固定部６Ａに固定し、長手方向の両側には磁性流体１４を設け、第二の板状磁石７の上面にはそれを覆うプレート１５を接着し、プレート１５の側面部にも磁性流体１４が設けられている。プレート１５の長手方向の長さは第二の板状磁石７の長手方向の長さより長くして、プレート１５の四隅には切り欠き部１６が設けられている。

第二の板状磁石７とプレート１５を囲むように第一のリング８を下プレート６の周縁部上に設置し、磁束が第一のリング８を通過できるように固定している。第一のリング８の上には振動板９の外周を載せ、振動板９の中央部分を長方形の凸部になるように形成し、その凸部の側面の周りにボイスコイル１０を接着している。そして、第二のリング１１を振動板９の外周部の上面に乗せ、この第二のリング１１と第一のリング８とで振動板９を挟み込んでいる。

振動板９の中央部分は長方形の凸部形状とし、また振動板９の短手方向の両側は下プレート６の開口部６Ｂの方向に向いて凹部になるように形成し、その上方には二つの第一の板状磁石１２が設けられている。

第一の板状磁石１２はフレーム１３の上面に接着させた上プレート５の裏側に接着されている。

磁性流体１４は第二の板状磁石７とプレート１５の側面部とボイスコイル１０との間で、振動板９を介して介在されている。

図４、図６に示すように、以上の構成を備えたスピーカにおいて磁束の流れについて説明する。ネオジウム製の二枚の第一の板状磁石１２は、長手方向の内側端部がＮ極、外側端部がＳ極に磁化されており、第二の板状磁石７は厚み方向の上面がＳ極、厚み方向の下面がＮ極に磁化されている。

そして、二つの第一の板状磁石１２の内側Ｎ極から出た磁束は、内方へと略水平方向に進行してボイスコイル１０を略直交状態で横切り、次に振動板９の中央部の凸部、磁性流体１４、プレート１５を順番に通過し、第二の板状磁石７の上面Ｓ極に侵入する。その後、第二の板状磁石７の下面Ｎ極から出た磁束は、下プレート６の長方形状の固定部６Ａを進行し、第一のリング８、振動板９の外周部を通過後に第二のリング１１に進入し、次に第二のリング１１を４分の１周進行後、第一の板状磁石１２の外側端部のＳ極へと侵入することとなる。

図５は本発明のスピーカを短手方向で切断した断面図である。第一の板状磁石１２と第二の板状磁石７は斜め方向、または略水平状態に配置され、磁性流体１４は第二の板状磁石７とプレート１５の側面部とボイスコイル１０との間で、振動板９を介して介在されている。

図６は図５のＡ部分を拡大した断面図である。第一の板状磁石１２の磁束はボイスコイル１０に略直交するように進行し、次に振動板９の中央部の凸部、磁性流体１４、プレート１５を順番に進行し、第二の板状磁石７の上面Ｓ極に届くようになる。

そして第一の板状磁石１２の内側Ｎ極と第二の板状磁石７の上面Ｓ極の間が磁気ギャップとなり、この磁気ギャップでボイスコイル１０に電磁界駆動力が与えられ、これによりボイスコイル１０が固定された振動板９に振動が伝えられ、音声出力が発せられることになる。

ここで再び磁気ギャップにおける磁束の進行について説明する。

図４と図６に示す第一の板状磁石１２のそれぞれの内側Ｎ極から出た磁束は、磁気ギャップにおいて内方へと略水平に進行し、ボイスコイル１０を略直交状態で横切るということは電磁界駆動力を大きくするために非常に重要なことであり、本実施の形態において大きな特徴点となっている。

本実施の形態において、磁束が磁気ギャップにおいて内方へと略水平に進行し、ボイスコイル１０を略直交状態で横切る理由について次のように考えられる。

一般的に考えると、第一の板状磁石１２のＮ極から出た磁束は、プレート１５を通過して距離的に短い第二の板状磁石７の上面のＳ極へと斜めに進行しようとするが、この場合磁束はボイスコイル１０をわずかながら斜めに横切ることになり、第二の板状磁石７の下面Ｎ極の反発を受けることで、その反発力で持ち上げられる。その結果として本実施の形態においては、磁束が磁気ギャップにおいて内方へと略水平に進行し、ボイスコイル１０を略直交状態で横切るものと考えられる。

磁力を大きくするための第一の板状磁石１２、第二の板状磁石７は板状で薄型のものを用いることができるので、スピーカの全体形状も薄いものとすることができる。

図７は本発明のスピーカを長手方向で切断した断面図である。磁性流体１４は、第二の板状磁石７の上に設けたプレート１５の側面部とボイスコイル１０との間で振動板９を介して介在している。

この図７において、振動板９とプレート１５と磁性流体１４で囲まれた空間が密閉空間になっているように見えるが、もしこの空間が密閉空間になると、振動板９の振動がこの密閉空間の影響をうけ音の歪みを発生させる要因となる。そこで、この空間を密閉空間としない本発明の構成について説明する。

図８は図７のＢ部分のプレート部を下から見た図である。図８において、プレート１５は第二の板状磁石７よりも長手方向の長さを長くするとともに、プレート１５の四隅に切り欠き部１６を設けている。このことにより、磁性流体１４はプレート１５の側面部に沿って介在するので、振動板９とプレート１５と磁性流体１４で囲まれた空間の空気は、切り欠き部１６によって設けられた流通孔１７を通じて下方に流通させることができるので、密閉空間とはならず、振動板９の振動が制限されることはない。

以上のことにより、四隅に切り欠き部１６を有するプレート１５とボイスコイル１０との間に振動板９を介して磁性流体１４を介在させても、振動板９の振動を制限させることはなく、この磁性流体１４の働きによってローリング現象を抑制しギャップ不良を低減させることができる。

以上のように本発明は、二つの第一の板状磁石と第二の板状磁石を斜め方向、または略水平方向に配置し磁気ギャップを形成するとともに、第二の板状磁石の上に、四隅に切り欠き部を有するプレートを設け、このプレートとボイスコイルとの間に振動板を介して磁性流体を介在させた構成のスピーカとすることにより、薄型化が図られ、さらに磁力を高めて音声出力を高めることができる。

さらに、四隅に切り欠き部を有するプレートの側面部とボイスコイルとの間に振動板を介して磁性流体を介在させることにより、振動板の振動が制限されることなく、ローリング現象を抑制しギャップ不良を低減させることができるものである。

この結果、携帯電話等の携帯機器には非常に活用しやすいものとなる。

本発明のスピーカを携帯電話に適用した斜視図 本発明のスピーカを携帯電話に適用した斜視図 本発明のスピーカの分解斜視図 本発明のスピーカの磁束の流れを示す分解図 本発明のスピーカを短手方向で切断した断面図 図５のＡ部分の拡大断面図 本発明のスピーカを長手方向で切断した断面図 図７のＢ部分のプレート部を下から見た図

符号の説明

１ 本体
２ 蓋
３ カバー
４ スピーカ
５ 上プレート
６ 下プレート
７ 第二の板状磁石
８ 第一のリング
９ 振動板
１０ ボイスコイル
１１ 第二のリング
１２ 第一の板状磁石
１３ フレーム
１４ 磁性流体
１５ プレート
１６ 切り欠き部
１７ 流通孔

Claims (5)

1. 二つの第一の板状磁石と、第二の板状磁石とを有し、
   前記第一の板状磁石と前記第二の板状磁石を斜め方向、または略水平方向に配置し、
   前記第二の板状磁石を前記二つの第一の板状磁石の間に隙間を設けて設置して磁気ギャップを形成し、
   前記磁気ギャップに可動自在に配置したボイスコイルと、
   前記ボイスコイルに結合した振動板とを備え、
   前記第二の板状磁石の上に、四隅に切り欠き部を有するプレートを設け、
   前記プレートと前記ボイスコイルとの間に前記振動板を介して磁性流体を介在させた構成のスピーカ。
2. 二つの第一の板状磁石と第二の板状磁石は磁気的に連結させて磁気回路を形成させるようにした請求項１記載のスピーカ。
3. 第一の板状磁石と第二の板状磁石の形状は長方形である請求項１記載のスピーカ。
4. 第一の板状磁石の、第二の板状磁石への対向側端部をＮ極とした請求項１記載のスピーカ。
5. 請求項１から請求項４の何れか一つに記載のスピーカを本体に内蔵した電子機器。

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