JP2010239594A - スピーカー用磁気回路およびこれを用いたスピーカー - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、低コストながら磁気回路が高性能、且つ、高効率であり、トッププレートとボトムプレートとが、磁気回路を構成するマグネットを確実に挟持して、マグネットの配置にずれが生じるおそれがない、品質に優れるスピーカー用磁気回路を提供することにある。
【解決手段】 ボトムプレート部を一体に形成したポールと、トッププレートと、環状マグネットと、平板マグネットと、複数の連結部材とを備え、ボトムプレート部と、トッププレートと、環状マグネットとが、固定具挿通孔を備え、連結部材が、環状マグネットの固定具挿通孔に挿通する中空の筒部材と、筒部材に挿通する固定具と、から構成され、環状マグネットと、平板マグネットとが、ボトムプレート部に同心円状に載置され、トッププレートと、ボトムプレート部とが、環状マグネットと、平板マグネットと、を挟持し、固定具が、トッププレートと、ボトムプレート部と、を連結する。

【選択図】図１

Description

本発明は、スピーカー用磁気回路およびこれを用いた動電型スピーカーに関する発明である。

従来の動電型スピーカーでは、マルチ−フェライトマグネットの磁気回路であって、円形のマグネットに続いているポールのボトムプレートおよびプレートの外周縁部が「花弁」のような形態を有する磁気回路を備えるものがある。フェライトマグネットは、希土類磁石でも良く、その磁気回路の性能と効率を高めて、同時に、コストを削減して、再生能力を改善しようとするものがある。（特許文献１）

また、他の従来の動電型スピーカーにおいて、磁気回路の上下に貫通するボルトが、トッププレートと、一枚の環状マグネットと、ボトムプレートに連通して磁気回路を構成するものがある。（特許文献２）

欧州特許出願公開第１３８１２５２号明細書 特開昭５７−４６９６号公報

しかしながら、従来の動電型スピーカーは、ボトムプレートとマグネット、トッププレートとマグネット、または、マグネット同士の接着強度が不十分である場合、それらが剥離したり、配置にずれが生じたりするおそれがあるので、製品品質保証の観点から信頼性に欠ける一面を有していた。

本発明は、低コストながら磁気回路が高性能、且つ、高効率であり、トッププレートとボトムプレートとが、磁気回路を構成するマグネットを確実に挟持して、マグネットの配置にずれが生じるおそれがない、品質に優れるスピーカー用磁気回路を提供することにある。

本発明のスピーカー用磁気回路は、ボトムプレート部を一体に形成したポールと、
トッププレートと、環状マグネットと、平板マグネットと、複数の連結部材とを備え、ボトムプレート部と、トッププレートと、環状マグネットとが、固定具挿通孔を備え、連結部材が、ボトムプレート部の固定具挿通孔および環状マグネットの固定具挿通孔に挿通する中空の筒部材と、筒部材に挿通する固定具と、から構成され、環状マグネットと、平板マグネットとが、ボトムプレート部に同心円状に載置され、トッププレートと、ボトムプレート部とが、環状マグネットと、平板マグネットと、を挟持し、固定具が、トッププレートと、ボトムプレート部と、を連結する。

また好ましくは、本発明のスピーカー用磁気回路は、同心円状に載置する環状マグネットと、平板マグネットとが、周方向に交互に載置される。

また好ましくは、本発明のスピーカー用磁気回路は、環状マグネットまたは平板マグネットのいずれかが、複数段に重ねられてボトムプレート部に載置される。

また、本発明のスピーカーは、上記のスピーカー用磁気回路を備える。

また、本発明のスピーカー用磁気回路の製造方法は、ポールのボトムプレート部に環状マグネットと、平板マグネットと、を載置する工程と、環状マグネットの固定具挿通孔に中空の筒部材を挿通する工程と、トッププレートと、ボトムプレート部とを連結する工程とを含む。

以下、本発明の作用について説明する。

本発明のスピーカー用磁気回路は、ボトムプレート部を一体に形成したポールと、トッププレートと、環状マグネットと、平板マグネットと、複数の連結部材と、を備え、ボトムプレート部と、トッププレート部と、環状マグネットとが、固定具挿通孔を備えて構成される外磁型磁気回路である。環状マグネットと、平板マグネットは、ボトムプレート部に載置され、トッププレートとボトムプレート部とが、環状マグネットと、平板マグネットと、を挟持する。

連結部材は、ボトムプレート部の固定具挿通孔と、環状マグネットの固定具挿通孔とに挿通する中空の筒部材と、固定具と、から構成される。筒部材は、ボトムプレート部の固定具挿通孔と、環状マグネットの固定具挿通孔とに連通するので、環状マグネットがボトムプレート部の上に配置される位置を決定する。したがって、円形状のボトムプレート部に、環状マグネットと、平板マグネットと、を同心円状に等間隔に配置することが容易となるので、磁気回路の完成品質に、ばらつきを少なくすることができ、優れた再生音声品質を確保することが出来る。

固定具は、ボトムプレート部の固定具挿通孔と、環状マグネットの固定具挿通孔とに挿通する筒部材を貫通して、トッププレートと、ボトムプレート部と、を連結するので、固定具が、環状マグネットの内径側端面を切削することがない。したがって、マグネットが発生する磁束密度に影響を及ぼすことなく磁気回路を構成できるので、優れた再生音声品質に優れたスピーカー用磁気回路を供給することが出来る。

環状マグネットおよび平板マグネットは、例えば小円形状の希土類磁石であり、比較的安価に調達できる。希土類磁石は、強い保持力を有し、高い磁束密度を発生させることができる。また、これらのマグネットは、ポールのボトムプレート部に同心円状に配置することで、大型の磁気回路を構成出来る。したがって、大型の磁気回路の場合であっても、低コストながら、能率の高い、再生音声品質に優れたスピーカー用磁気回路を提供することができる。

本発明のスピーカー用磁気回路およびこれを用いたスピーカーは、大型の磁気回路を構成する場合であっても、安価に製造することが可能であり、高性能、且つ、高効率であるスピーカー用磁気回路を提供することが出来る。さらに、マグネットを固定具で固定しても、磁気回路内部に粉塵の発生等の不具合をもたらす原因を発生させることがないので、再生音声品質に優れる動電型スピーカーを提供することができる。

本発明のスピーカー用磁気回路１を説明する分解図である。

本発明のスピーカー用磁気回路１を説明する側面図および断面図である。

本発明のスピーカー用磁気回路１と、比較例としてのスピーカー用磁気回路１０および２０の磁束密度分布を示すグラフである。

比較例１０を説明する分解図である。

比較例２０を説明する分解図である。

ボトムプレート部 ２
ポール ３
トッププレート ４
環状マグネット ５
平板マグネット ６
連結部材 ７
固定具挿通孔 ２１、４１、５１
段部 ２２
ネジ孔 ２３
筒部材 ７１
皿ネジ ７２

以下、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用磁気回路について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

図１および図２は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用磁気回路１を説明する図である。図１は、本発明のスピーカー用磁気回路１の分解図である。図２は、スピーカー用磁気回路１の側面図および中心Ｏから固定具挿通孔を通る断面位置でのＯ−Ａ断面図である。なお、図２において図示する都合上、皿ねじ７２が取り付けられていない図を示した。

本実施例のスピーカー用磁気回路１は、ボトムプレート部２が一体に形成されたポール３と、略円環状のトッププレート４と、トッププレート４およびボトムプレート部２が挟持する小円形の環状マグネット５と、小円形の平板マグネット６と、複数の連結部材７と、を備える。ボトムプレート部２と、トッププレート４と、環状マグネット５は、それぞれ固定具挿通孔を有する。連結部材７は、環状マグネット５の固定具挿通孔５１およびボトムプレート部の図２（ｂ）に図示した固定具挿通孔２１に挿通する中空の筒部材７１と、固定具と、から構成される。本実施例における固定具は、皿ネジ７２である。

ポール３およびトッププレート４は、軟鉄から構成され、環状マグネット５および平板マグネット６は、ネオジム磁石である。環状マグネット５および平板マグネット６は、保持力が高く、高い磁束密度を発生させることの出来る希土類磁石であればよく、サマリウム−コバルト磁石であってもよい。連結部材７を構成する筒部材７１と皿ネジ７２は、非磁性体の材料で構成され、本実施例においては、ステンレスで構成される。

ポール３に一体に形成されたボトムプレート部２は、センターポールの外周囲に円形に形成された平面部であり、約２５．８ｍｍの幅を有する。ボトムプレート部２には、直径８．０ｍｍの固定具挿通孔２１が形成されている。固定具挿通孔２１は、筒部材７１が当接する段部２２と、皿ネジ７２が螺合するネジ孔２３とが形成されて構成される。段部２２は、ボトムプレート部２の平面より３．０ｍｍの深さを有し、ネジ孔２３は、段部２２の平面より８．０ｍｍの深さを有する。ネジ孔２３は、ボトムプレート部２を貫通しない孔であるが、貫通孔であってもよい。また、本実施例において、ネジ孔２３には、皿ネジ７２を使用するので、ネジ溝を形成している。

連結部材７を構成する筒部材７１は、筒部材７１がボトムプレート部２の固定具挿通孔２１に挿通され、段部２２に当接して直立する。筒部材の寸法は、高さが１５．０ｍｍ、外径が８．０ｍｍの寸法を有し、内径が４．５ｍｍの固定具挿通孔７３を備える。段部２２の深さが３．０ｍｍであるので、筒部材７１は、ボトムプレート部２の平面に１２．０ｍｍの高さを有して直立する。

環状マグネット５は、環状マグネット５の固定具挿通孔５１と、ボトムプレート部２の固定具挿通孔２１とが連通するように、ボトムプレート部２へ載置される。したがって、筒部材７１が、環状マグネット５の固定具挿通孔５１およびボトムプレート部の固定具挿通孔２１に連通する。環状マグネット５の寸法は、直径が２４．０ｍｍ、厚みが３．０ｍｍの寸法を有し、固定具挿通孔５１の内径は、８．０ｍｍである。筒部材７１は、ボトムプレート部２に１２．０ｍｍの高さで直立しているので、環状マグネット５を４個重ねることにより、筒部材７１の高さと、４個重ねた環状マグネット５の高さとが面一となる。本実施例においては、ボトムプレート部２に環状マグネット５を載置し、筒部材７１を連通したが、ボトムプレート部２に筒部材７１を挿通し、直立した筒部材７１に環状マグネット５を挿通して載置してもよい。

平板マグネット６は、環状マグネット５と同心円状に、環状マグネット間に配される。平板マグネット６の寸法は、直径が２４．０ｍｍであり、厚みが６．０ｍｍの寸法を有する。平板マグネット６の厚みは、環状マグネット５の厚みの倍の厚みを有するので、２個の平板マグネット６を重ねて載置すれば、４個重ねた環状マグネット５の高さと、平板マグネット６の高さとが面一となる。平板マグネット６は、ボトムプレート部と接着剤により固着する。また、積み重ねる平板マグネット同士も同じく接着剤により固着する。

ボトムプレート部２の上には、５組の環状マグネット５と、５組の平板マグネット６とが、同心円状に交互に配置される。ここで、ボトムプレート部の直径は、約１１０．０ｍｍであり、比較的大型の磁気回路を構成することができる。環状マグネット５および平板マグネット６が同心円状に交互に配された上部より、トッププレート４を載置する。トッププレート４は、トッププレート４の固定具挿通孔４１と、筒部材７１を挿通した環状マグネット５の固定具挿通孔５１と、ボトムプレート部２の固定具挿通孔２１とが連通するように載置される。

トッププレート４の上部より、皿ネジ７２をトッププレートの固定具挿通孔４１と、筒部材７１を挿通した環状マグネット５の固定具挿通孔５１と、ボトムプレート部２の固定具挿通孔２１とに連通する。皿ネジ７２が、固定具挿通孔２１の下部に形成したネジ孔２３に螺合するので、トッププレート４とボトムプレート部２とが、環状マグネット５および平板マグネット６を強固に挟持する。したがって、環状マグネット５および平板マグネット６は、磁気回路に対して水平方向の強い力が加えられるなどしても、配置にずれが生じるおそれが少ない。なお、本実施例において、皿ネジ７２は、皿頭がＭ４であり、長さが３０ｍｍの皿ネジを使用した。

本実施例のスピーカー用磁気回路と、少なくとも、スピーカー用振動板と、スピーカー用振動板に連結するボイスコイルボビンと、ボイスコイルボビンに巻回されるボイスコイルとで、動電型スピーカーを構成することができる。

スピーカー用磁気回路１と、後述する比較例としてのスピーカー用磁気回路１０および２０の磁束密度分布グラフを図３に示す。本実施例のスピーカー用磁気回路１は、最大で約１．５１［Ｔ］の磁束密度を有する。一方で、後述する全て平板マグネット６で構成した比較例２のスピーカー用磁気回路は最大で約１．５６［Ｔ］の磁束密度を有し、また、同じく後述する全て環状マグネット５で構成した比較例１のスピーカー用磁気回路は、最大で約１．４５［Ｔ］の磁束密度を有する。したがって、本発明のスピーカー用磁気回路は、比較例２のスピーカー用磁気回路に比べて、環状マグネット５を用いたにも関わらず、磁束密度がおよそ３．２％のロスだけに留まり、高い磁束密度を発生させることが出来て、磁気回路からマグネットが剥離しにくい品質に優れ、バランスの良いスピーカー用磁気回路を提供することが出来る。

図４は、比較例１としてのスピーカー用磁気回路１０を説明する図である。比較例のスピーカー用磁気回路１０は、前述の実施例のスピーカー用磁気回路１の平板マグネット６に代えて、環状マグネット６のみで構成した磁気回路である。したがって、共通する構成、寸法、並びに、説明に不要な構造を一部省略する。

スピーカー用磁気回路１０は、ボトムプレート部２の上に、１０組の４個重ねられた環状マグネット５が同心円状に等間隔に配置されて構成される。ボトムプレート部２は、１０個の図示しない固定具挿通孔を備えており、ボトムプレート部２の固定具挿通孔と、環状マグネット５の固定具挿通孔５１とが連通する。筒部材７１が、ボトムプレート部２の固定具挿通孔と、環状マグネット５の固定具挿通孔５１とに挿通され、環状マグネット５の上部にトッププレート４が戴置される。トッププレート４は、１０個の固定具挿通孔４１を備える。トッププレート４の上部より、皿ネジ７２が、トッププレート４の固定具挿通孔４１と、筒部材が挿通された環状マグネット５の固定具挿通孔５１と、ボトムプレート部２の固定具挿通孔とに連通し、トッププレート４とボトムプレート部２とを固着する。

図３の磁束密度分布グラフより、比較例１のスピーカー用磁気回路１０は、全てのマグネットが環状マグネット５を用いて構成されるので、実施例のスピーカー用磁気回路１に比べて、大きな磁束密度を得ることができない。

図５は、比較例２としてのスピーカー用磁気回路２０を説明する図である。比較例２のスピーカー用磁気回路２０は、前述の実施例のスピーカー用磁気回路１の環状マグネット５に代えて、平板マグネット６のみで構成した磁気回路である。したがって、共通する構成、寸法、並びに、説明に不要な構造を一部省略する。

スピーカー用磁気回路２０は、ボトムプレート部２の上に、１０組の２個重ねられた平板マグネット６が同心円状に等間隔に配置されて構成される。平板マグネット６は、ボトムプレート部２の上部において、配置位置が決定されないので、同心円状に配置することも、等間隔に配置することも困難を伴う。平板マグネット６は、ボトムプレート部２と接着剤により固着される。

図３の磁束密度分布グラフより、比較例２のスピーカー用磁気回路２０は、全てのマグネットが平板マグネット６を用いて構成されるので、実施例のスピーカー用磁気回路１に比べて、大きな磁束密度を得ることが出来る。しかしながら、ボトムプレート部２と平板マグネット６、平板マグネット６同士、または、平板マグネット６とトッププレート４とが接着剤によって固定される。接着強度が不十分であったり、接着に劣化が生じたりするなどして、それらが剥離してしまうおそれがあれば、品質の信頼性にかけるスピーカー用磁気回路となってしまう。

以上、本発明によれば、スピーカー用磁気回路が、環状マグネット５と平板マグネット６とが、ボトムプレート部２の上部に戴置され、筒部材７１が、環状マグネット５の固定具挿通孔５１とボトムプレート部２の固定具挿通孔２１とに連通し、マグネット上部にトッププレート４を戴置して、皿ネジ７２が、トッププレート４の固定具挿通孔４１と、環状マグネット５の固定具挿通孔５１およびボトムプレート部２の固定具挿通孔２１とに挿通される筒部材７１の固定具挿通孔７３に挿通され、ボトムプレート部２の固定具挿通孔２１に形成したネジ孔２３に螺合することで、トッププレート４とボトムプレート部２とを連結するので、磁気回路のマグネットが、剥離したり、配置にずれが生じたりすることがない、品質に優れたスピーカー用磁気回路を提供することができる。

本発明のスピーカー用磁気回路は、磁気回路が大型であっても、小型であっても構成することが出来るので、複数のマグネットを使用して構成される磁気回路を備える動電型スピーカー、ヘッドフォン、マイクロフォン等の他の音響変換器にも適用が可能である。

Claims (5)

1. ボトムプレート部を一体に形成したポールと、
   トッププレートと、環状マグネットと、平板マグネットと、複数の連結部材とを備え、
   該ボトムプレート部と、該トッププレートと、該環状マグネットとが、固定具挿通孔を備え、
   該連結部材が、該ボトムプレート部の固定具挿通孔および該環状マグネットの固定具挿通孔に挿通する中空の筒部材と、該筒部材に挿通する固定具と、から構成され、
   該環状マグネットと、該平板マグネットとが、該ボトムプレート部に同心円状に載置され、
   該トッププレートと、該ボトムプレート部とが、該環状マグネットと、該平板マグネットと、を挟持し、
   該固定具が、該トッププレートと、該ボトムプレート部と、を連結する、
   スピーカー用磁気回路。
2. 前記同心円状に載置する前記環状マグネットと、前記平板マグネットとが、周方向に交互に載置される、
   請求項１に記載のスピーカー用磁気回路。
3. 前記環状マグネットまたは前記平板マグネットのいずれかが、複数段に重ねられて前記ボトムプレート部に載置される、
   請求項１または２に記載のスピーカー用磁気回路。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のスピーカー用磁気回路を備えるスピーカー。
5. ポールのボトムプレート部に環状マグネットと、平板マグネットと、を載置する工程と、
   環状マグネットの固定具挿通孔に中空の筒部材を挿通する工程と、
   トッププレートと、ボトムプレート部とを連結する工程と、を含む、
   スピーカー用磁気回路の製造方法。
   

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