JP2015115711A - スピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】低音域の出力向上と、振動系の安定保持とを両立したスピーカを提供する。【解決手段】内側マグネット１０３と、外側マグネット１０４と、内側磁極１０５と、底面プレート１０６と、外側磁極１０７とを含む磁気回路の外周形状は四隅が円弧状の略矩形である。内側マグネット１０３と、内側磁極１０５と底面プレート１０６とはそれぞれ中央に貫通孔を有する。内側マグネット１０３と、外側マグネット１０４は、いずれも垂直方向に着磁されており、その向きは互いに逆向きである。外側マグネット１０４および外側磁極１０７はそれぞれ外周および内周の形状が、四隅が円弧状のドーナツ形状である。外側磁極１０７の位置保持用磁性流体１１４ｂと接する。振動体は、振動板１０９と、延長部１１０ｂと、ボイスコイルとを含む。支持手段は、サスペンション１１２ａおよび１１２ｂと、封止用磁性流体１１３と、位置保持用磁性流体１１４ｂから成る。【選択図】図２

Description

本発明は、小型で且つ低音の高出力再生が可能なスピーカの動作安定性向上に関する。

近年、タブレット端末やスマートフォンの普及により、高音質なコンテンツをこれらのモバイル機器で再生する需要が高まっている。これらのモバイル機器に求められる省スペース性を実現し、且つ低音域の再生が可能な方式として、特許文献１に開示される動電型スピーカの一方式が提案されている。

特願２００９−５４２４６３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたスピーカにおいては、支持体が振動板を保持する働きが弱く、低音域の出力向上については更なる検討が必要である。また落下や揺れなどによる外力の影響を考慮した際の、ボイスコイルと他の構成との接触について考慮されていなかった。

そこで本発明は、低音域の出力向上と、振動系の安定保持とを両立したスピーカを提供することを目的とする。

フレームと、フレームに固着された磁気回路と、所定の一方向に振動可能に配置された振動体と、振動体を支持する第一の支持手段と、振動体を支持する第二の支持手段とを備えるスピーカであって、
磁気回路は、
振動方向に対して直交する方向に着磁される第一のマグネットと、
振動方向に対して直交する方向に着磁され、第一のマグネットより外側に配置される第二のマグネットと、
第一のマグネットの第一の平行面に固着された第一磁極と、
第二のマグネットの第二の平行面に固着された第二磁極とを含み、
振動体は、
第一磁極と第二磁極の間の空隙に配置されたボイスコイルと、
ボイスコイルに固着され、第一磁極と空間を隔てて配置された振動板と、
振動板の外周のうちの一部に接続され、第二磁極の外側から鉛直方向に延長される延長部とを含み、
第一の支持手段は、振動板が隔てる振動板上下の空間を音響的に遮断し、
第二の支持手段は、延長部と第二磁極との間に設けられ、振動体を所定の位置に保持することを特徴とする。

本発明によれば、安定動作と低音域の高出力再生を両立したスピーカを提供することができる。

本発明の実施の形態１に係るスピーカ１００の上面視図 （ａ）は図１の１Ａ−１Ａ’における断面図、（ｂ）は図１の１Ｂ−１Ｂ’における断面図 図２（ａ）の１Ｃ−１Ｃ’における断面図 本発明の実施の形態２に係るスピーカ２００の上面視図 （ａ）は図４の２Ａ−２Ａ’における断面図、（ｂ）は図４の２Ｂ−２Ｂ’における断面図、（ｃ）は図４の２Ｃ−２Ｃ’における断面図 図５（ａ）の２Ｄ−２Ｄ’における断面図 本発明の実施の形態３に係るスピーカ３００の上面視図 （ａ）は図７の３Ａ−３Ａ’における断面図、（ｂ）は図８（ａ）の３Ｂ−３Ｂ’における断面図 特許文献１に開示されたスピーカの構造断面図

（本発明の基礎となった知見）
図９は、特許文献１に開示されたスピーカ１１００の構造断面図である。図９のうち、図９（ａ）は、スピーカ１１００の上面視図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す線Ａ−Ｏ−Ｂでスピーカ１１００を切断し矢印方向から見たときのスピーカ１１００の構造断面図である。図９に示すように、特許文献１のスピーカ１１００は、ヨーク１１０１と、マグネット１１０２と、プレート１１０３と、振動板１１０６と、エッジ片１１０８ａ〜１１０８ｄと、スペーサ１１０９と、ボイスコイル１１０７と、磁性流体１１１０とを備える。磁性流体１１１０は、磁気空隙Ｇ２内におけるボイスコイル１１０７の内周側に充填されている。特許文献１の開示によれば、振動板１１０６を振動可能に支持する支持体は、複数のエッジ片１１０８ａ〜１１０８ｄで構成されているため、スピーカ１１００を小型化しても支持体のスティフネスを小さくし、大振幅で動作させることが可能である。また、磁性流体１１１０が磁気空隙Ｇ２内におけるボイスコイル１１０７の内周側に充填されているため、振動板１３の背面から放射される音波が磁気空隙Ｇ２を経由して振動板１３の前面に漏れ出し、振動板１１０６の前面から放射される音波を打ち消すことを防止し、音圧を向上させることができる。

しかしながら、従来のスピーカ１１００の低音域の出力を向上させようとした場合、支持体が振動板１１０６とボイスコイル１１０７を振動範囲内に保持する働きが弱いことにより、振動板１１０６の安定動作が阻害され得る。同一音圧を得るために必要な振動板の振幅は周波数が低いほど増加するが、振動板１１０６を大振幅で動作させた場合、振動板１１０６を支持するのはエッジ片１１０８ａ〜１１０８ｄのみであるため、落下や揺れなどで振動方向とは異なる向きの外力が加わるとボイスコイル１１０７が容易にヨーク１１０１やプレート１１０３に接触し得る。更に、ボイスコイル１１０７が配置される磁気空隙内の磁束密度を向上させるために磁気空隙Ｇ２を縮小させた場合、ボイスコイル１１０７とヨーク１１０１やプレート１１０３との間隔が狭まるため、ボイスコイル１１０７とヨーク１１０１やプレート１１０３との接触の危険性は更に高まる。

前述の課題を解決するために、本発明のスピーカは、フレームと、フレームに固着された磁気回路と、所定の一方向に振動可能に配置された振動体と、振動体を支持する第一の支持手段と、振動体を支持する第二の支持手段とを備えるスピーカであって、磁気回路は、振動方向に対して直交する方向に着磁される第一のマグネットと、振動方向に対して直交する方向に着磁され、第一のマグネットより外側に配置される第二のマグネットと、第一のマグネットの第一の平行面に固着された第一磁極と、第二のマグネットの第二の平行面に固着された第二磁極とを含み、振動体は、第一磁極と第二磁極の間の空隙に配置されたボイスコイルと、ボイスコイルに固着され、第一磁極と空間を隔てて配置された振動板と、振動板の外周のうちの一部に接続され、第二磁極の外側から鉛直方向に延長される延長部とを含み、第一の支持手段は、振動板が隔てる振動板上下の空間を音響的に遮断し、第二の支持手段は延長部と第二磁極との間に設けられ、振動体を所定の位置に保持することを特徴とする。

この構成によれば、振動体は第二の支持手段によって振動範囲内に保持されるため、低音域の出力を向上させながらスピーカを安定動作させることができる。

また、本発明のスピーカにおいて、第一の支持手段および第二の支持手段は磁性流体であっても良い。

この構成によれば、第二の支持手段を設けることによる支持系のスティフネスの増加は非常に小さいため、低音再生能力を低下させることなく振動体を振動範囲内に保持することができる。

また、本発明のスピーカにおいて、延長部は振動板の外周における複数箇所に設けられ、第二の支持手段は複数の延長部に対応する複数の領域に設けられても良い。

この構成によれば、第二の支持手段は振動体の保持に効果の高い位置に限定して配置することができるため、スピーカ全体のサイズを増加させることなく振動体を振動範囲内に保持することができる。

また、本発明のスピーカにおいて、第一のマグネットの第一の平行面に対向する第三の平行面と、第二のマグネットの第二の平行面に対向する第四の平行面と、に接続される底面プレートを更に備えても良い。

また、本発明のスピーカにおいて、第一の支持手段は磁性流体であり、ボイスコイルと第一磁極の間、もしくはボイスコイルと第二磁極の間のいずれかに設けられても良い。

この構成によれば、振動系のスティフネスを増加させることなく振動板の隔てる２つの空間を音響的に遮断することができる。

また、本発明のスピーカにおいて、振動体を支持する第三の支持手段を更に含み、第三の支持手段は振動板とフレームとを複数箇所で接続しても良い。

この構成によれば、第二の支持手段と第三の支持手段の両者によって振動体を振動範囲内に保持することで、スピーカの動作の安定性を更に向上させることができる。

また、本発明のスピーカにおいて、第一の支持手段は可とう性材料であり、振動板の全周にわたって配置され、振動板とフレームとを接続しても良い。

この構成によれば、振動板の面する空間の遮断を通常のスピーカのエッジ材料で行うことで、低コスト化と振動系の安定保持を両立することが可能である。

また、本発明のスピーカにおいて、振動体の延長部は振動板と一体成型であっても良い。

この構成によれば、部材を別途設けることなく振動体を保持する機能を実現できるため、低コスト化と振動系の安定保持を両立することが可能である。

また、磁気回路は上面視において四隅に湾曲部を持つ略矩形であり、第二の支持手段は磁気回路の湾曲部と短辺部のいずれかの外側に設けられても良い。

この構成によれば、第二の支持手段はスピーカ内の空き空間である四隅や短辺部に設けられるため、スピーカ全体のサイズを増加させることなく振動体を振動範囲内に保持することができる。

また、本発明のスピーカにおいて、磁気回路は上面視において互いに対向する２つの略直線部と、互いに対向する２つの円弧部を持つトラック形であり、第二の支持手段は磁気回路の円弧部の外側に設けられても良い。

この構成によれば、第二の支持手段はスピーカ内の空き空間である円弧部に設けられるため、スピーカの幅を増加させることなく振動体を振動範囲内に保持することができる。

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。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また全ての実施の形態において、各々の内容を組み合わせることもできる。

（実施の形態１）
図１〜図３を参照して、本発明の実施の形態１に係るスピーカ１００の構造について説明する。

図１はスピーカ１００の上面視図であり、図２（ａ）は図１の１Ａ−１Ａ’における断面図であり、図２（ｂ）は図１の１Ｂ−１Ｂ’における断面図であり、図３は図２（ａ）の１Ｃ−１Ｃ’における断面図である。

実施の形態１において、スピーカ１００の上面視形状は矩形である。スピーカ１００は、フレーム１０１と、磁気回路１０２と、振動体１０８と、支持手段１１１と、を備える。

また磁気回路１０２は、内側マグネット１０３と、外側マグネット１０４と、内側磁極１０５と、底面プレート１０６と、外側磁極１０７とを含む。磁気回路１０２の上面視における外周形状は四隅が円弧状の略矩形である。また内側マグネット１０３と、内側磁極１０５と底面プレート１０６とはそれぞれ中央に貫通孔を有する。内側マグネット１０３と、外側マグネット１０４は、いずれも図２（ａ）の垂直方向に着磁されており、その向きは図２（ａ）上で互いに逆向きである。外側マグネット１０４および外側磁極１０７はそれぞれ外周および内周の形状が、四隅が円弧状のいわゆるドーナツ形状である。外側磁極１０７の位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄと接する４箇所のそれぞれ両側には、図３のＢに示すように溝が設けられている。

振動体１０８は、振動板１０９と、延長部１１０ａ〜１１０ｄと、ボイスコイル１１５とを含む。振動板１０９の上面視形状は、磁気回路１０２と同様、四隅が円弧状の略矩形である。延長部１１０ａ〜１１０ｄは、振動板１０９の四隅の円弧部に連続（接続）しており、外側磁極１０７の円弧部の外側から鉛直下方に延伸している（図２（ｂ）のＡに該当する箇所）。延長部１１０ａ〜１１０ｄの材料は、振動板１０９と同じ材料であり、たとえば振動板１０９の成型時に同時に一体成型されたものでも良い。ボイスコイル１１５は、外側磁極１０７の内周と内側磁極１０５の外周との間隙に上下に振動可能に配置され、上面視形状は振動板１０９の形状に準じた四隅が円弧状の略矩形である。ボイスコイル１１５は更に、図示されない２本の引き出し線を備える。

支持手段１１１は、サスペンション１１２ａおよび１１２ｂと、封止用磁性流体１１３と、位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄから成る。サスペンション１１２ａおよび１１２ｂは、断面が上側に凸の円弧状であり、断面の円弧の一端はフレーム１０１の内周と接続され、他端は振動板１０９の短辺の内側に接続される。封止用磁性流体１１３は、ボイスコイル１１５と内側磁極１０５の隙間の全周にわたって環状に充填されており、振動板１０９の上方の空気と下方の空気とを遮断している。位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄは、延長部１１０ａ〜１１０ｄと外側磁極１０７の四隅との隙間にそれぞれ充填される。

以上のように構成されたスピーカ１００について、その動作を説明する。ボイスコイル１１５に電気信号が入力されると、フレミングの左手の法則に従って、ボイスコイル１１５が振動する。振動板１０９はボイスコイル１１５と接合されているため、ボイスコイル１１５の振動に伴って振動し、上面および下面の空気に圧力変化を起こし、音波を発する。封止用磁性流体１１３は、ボイスコイル１１５と内側磁極１０５の隙間の全周にわたって環状に充填され、磁気回路１０２が発生させる磁場によって保持されることで、振動板１０９の上面と下面で発生する互いに逆位相の音波を遮断し、音波の回り込みによる再生音圧の低下を防ぐ。

位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄは、磁気回路１０２が発生させる磁場のうち、磁気回路１０２の外側への漏れ磁束が作る磁場によって、外側磁極１０７の外周側に保持されている。延長部１１０ａ〜１１０ｄの鉛直下方に延伸した部分（図２（ｂ）のＡ）の内壁は、位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄの付着力によって、位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄと同様に外側磁極１０７の外周側に保持される。これにより、振動体１０８が外力や慣性力によって振動方向である軸Ｘと異なる方向に変位し、延長部１１０ａ〜１１０ｄの位置がずれたとしても、延長部１１０ａ〜１１０ｄを外側磁極１０７の外周側に戻そうとする力が働くため、振動体１０８を本来の振動範囲に保持することができる。

また、振動体１０８の軸Ｘと異なる方向へのずれやすさは、振動体１０８の重心Ｙのまわりのモーメントによって定まるため、同じ大きさの保持力であれば作用点が重心Ｙより遠いほど振動体１０８を振動範囲に保持する作用は大きい。ここで位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄは外側磁極１０７の外周側において延長部１１０ａ〜１１０ｄを保持しているため、ボイスコイル１１５付近の位置（たとえば、ボイスコイル１１５と外側磁極１０７の隙間）で延長部１１０ａ〜１１０ｄを保持した場合と比べて、より効果的に振動体１０８を保持することができる。

従って、本発明の実施の形態１に係るスピーカ１００によれば、位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄが振動体１０８の位置を振動範囲に安定保持することにより、ボイスコイル１１５と内側磁極１０５、あるいはボイスコイル１１５と外側磁極１０７が接触することを防止し、低音域の出力に必要な振動振幅を得ながらスピーカ１００を安定動作させることができる。また、ボイスコイル１１５と内側磁極１０５、あるいはボイスコイル１１５と外側磁極１０７が接触しない磁気空隙の最小幅を狭めることができるため、ボイスコイル１１５を通る磁場をより高め、スピーカ１００を高能率化することができる。

また、外側磁極１０７の位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄと接する４箇所のそれぞれ両側には、図３のＢに示すように溝が設けられている。これにより、溝部における位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄと外側磁極１０７の側面との接触角は溝部が無い場合よりも増加するため、位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄの外側磁極１０７の側面上での広がりが阻止され、位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄが外側磁極１０７の他の位置に移動することを防ぐことができる。また、外側磁極１０７の外周の円弧部は、図２（ｂ）に示すように外側マグネット１０４の外周の円弧部よりも突出しているため、同様に位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄが外側磁極１０７の他の位置に移動することを防ぐことができる。

なお、本発明の実施の形態１に係るスピーカ１００において、振動板１０９および延長部１１０ａ〜１１０ｄの水平部は平板状としたが、それぞれにリブを設けることで曲げ剛性を高める構造としても良い。また、複数の平板状材料を組み合わせることで曲げ剛性を高める構造としても良い。これらの構成により、振動体１０８の振動方向以外への変形を防ぎ、振動板１０９および延長部１１０ａ〜１１０ｄを一体として振動させることができる。

また、スピーカ１００において、外側磁極１０７は平板状としたが、外周部を鉛直下方に延伸させた、端部の断面形状がＬ字状の形状としても良い。この構成により、外側磁極１０７の外周部と位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄの接触面積を増加させることができ、位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄによる保持効果を高めると同時に、外側磁極１０７の外周部と底面プレート１０６の距離が縮まり、位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄに働く磁場を強めることができる。

また、スピーカ１００において、位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄが外側磁極１０７の他の位置に移動することを防ぐ手段として外側磁極１０７の外周に溝を設けている（図３Ｂ）が、溝の代わりに撥油加工を施しても良く、たとえば外側磁極１０７の外周のうち位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄと接触しない部分や上面側に撥油剤を塗布しても良い。また、外側磁極１０７の外周のうち位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄと接触する面に対して接触しない面の表面粗さを小さくしても良い。更に、これらの手段は併用しても良い。

また、スピーカ１００において、延長部１１０ａ〜１１０ｄの内側側面に親油性を高める加工を施しても良い。また、外側磁極１０７の外周のうち位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄと接触する面にも親油性を高める加工を施しても良い。これらの加工は、別途親油性材料を付加することによっても、元の部材の表面粗さを大きくする加工によっても実現される。

また、スピーカ１００において、内側マグネット１０３とは別に外側マグネット１０４を設ける構成としたが、スピーカ１００が外側マグネット１０４を備えず、底面プレート１０６の外周を箱状に延長し、延長した側面を外側磁極１０７として用いても良い。このとき、外側磁極１０７の位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄと接する領域より下方の所定の高さに溝を設けることで位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄの下方への移動を防いでも良い。

また、スピーカ１００において、封止用磁性流体１１３はボイスコイル１１５と内側磁極１０５の間に充填されているが、位置保持用磁性流体１１４ａ〜ｄを外側磁極１０７の外周全体に充填し、封止用磁性流体１１３と兼ねても良い。この構成によれば、封止位置を外側にすることで振動体２０８の音波の発生に寄与する面積を増加させることができ、スピーカ１００の能率を更に向上させることができる。

また、スピーカ１００において、ボイスコイル１１５は振動板１０９に直接固着され、封止用磁性流体１１３と直接接触している構成としたが、筒状のボイスコイルボビンの外周に別途ボイスコイル１１５を巻き、ボイスコイルが振動板１０９と封止用磁性流体１１３のいずれにも直接接触しない構成としても良い。

また、スピーカ１００において、封止用磁性流体１１３が振動板１０９の上方の空気と下方の空気とを遮断し、サスペンション１１２ａおよび１１２ｂは複数に分割されている構成としたが、スピーカ１００が封止用磁性流体１１３を備えず、一つのサスペンションが振動板１０９の全周にわたって配置され、振動板１０９とフレーム１０１とを接続する構成としても良い。本構成において、サスペンションの材料は振動板１０９の動作を阻害しない可とう性材料であることが望ましい。

（実施の形態２）
図４〜図６を参照して、本発明の実施の形態２に係るスピーカ２００の構造について説明する。図４はスピーカ２００の上面視図であり、図５（ａ）は図４の２Ａ−２Ａ’における断面図であり、図５（ｂ）は図４の２Ｂ−２Ｂ’における断面図であり、図５（ｃ）は図４の２Ｃ−２Ｃ’における断面図である。図６は図５（ａ）の２Ｄ−２Ｄ’における断面図である。

実施の形態２において、実施の形態１と同様、スピーカ２００の上面視形状は矩形である。スピーカ２００は、フレーム２０１と、磁気回路２０２と、振動体２０８と、支持手段２１１とを備える。

磁気回路２０２は、内側マグネット２０３と、棒状の外側マグネット２０４ａ〜ｄと、内側磁極２０５と、底面プレート２０６と、外側磁極２０７ａ〜ｄとを含む。磁気回路２０２の上面視形状は矩形である。また内側マグネット２０３と内側磁極２０５と、底面プレート２０６とはそれぞれ中央に貫通孔を有する。内側マグネット２０３と、外側マグネット２０４ａ〜ｄは、実施の形態１と同様、図２（ａ）の垂直方向に互いに逆向きに着磁されている。

振動体２０８は、振動板２０９と、延長部２１０ａ、２１０ｂと、ボイスコイル２１５を含む。振動板２０９の上面視形状は、磁気回路２０２と同様に矩形である。

延長部２１０ａ、２１０ｂは、実施の形態１と異なり、振動板１０９の短辺に連続しており、外側磁極２０７ｂ、２０７ｄの外側から鉛直下方に延伸している。ボイスコイル２１５は、外側磁極２０７ａ〜ｄの内側の辺と内側磁極１０５の外周との間隙に上下に振動可能に配置され、上面視形状は振動板２０９の形状に準じた矩形である。ボイスコイル２１５は更に、図示されない２本の引き出し線を備える。

支持手段２１１は、振動板２０９の四隅の内側に設けられたサスペンション２１２ａ〜ｄと、封止用磁性流体２１３と、位置保持用磁性流体２１４ａ、２１４ｂから成る。サスペンション２１２ａ〜ｄは、図５（ｃ）に示すように断面が上側に凸の円弧状であり、断面の円弧の端はフレーム２０１の内周と振動板２０９の長辺の内側の位置にある。封止用磁性流体２１３は、実施の形態１と同様、ボイスコイル２１５と内側磁極２０５の隙間の全周にわたって環状に充填されており、振動板２０９の上方の空気と下方の空気とを遮断している。位置保持用磁性流体２１４ａ、２１４ｂは、延長部２１０ａ、２１０ｂと外側磁極２０７ｂ、２０７ｄの外側の辺との隙間にそれぞれ分割して充填される。

本発明の実施の形態２に係るスピーカ２００によれば、実施の形態１と同様、位置保持用磁性流体２１４ａ、２１４ｂが振動体２０８の位置を振動範囲に安定保持することにより、低音域の出力に必要な振動振幅を得ながらスピーカ２００を安定動作させることができる。また、棒状の外側マグネット２０４ａ〜ｄを分割して配置することにより、環状に成型されたマグネットを用いる場合と比較して、マグネットの成型が容易となり且つ打ち抜き加工で発生する材料ロスが減少するため、部材コストを削減することができる。

（実施の形態３）
図７、図８を参照して、本発明の実施の形態３に係るスピーカ３００の構造について説明する。図７はスピーカ３００の上面視図であり、図８（ａ）は図７の３Ａ−３Ａ’における断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の３Ｂ−３Ｂ’における断面図である。

実施の形態３において、スピーカ３００の上面視形状はスピーカ１００、２００と比して図の横方向に細長い矩形である。スピーカ３００は、フレーム３０１と、磁気回路３０２と、振動体３０８と、支持手段３１１とを備える。

磁気回路３０２は、内側マグネット３０３と、内側磁極３０５と、ヨーク３０６と、補助マグネット３０７ａ、ｂを含む。磁気回路３０２の上面視形状は２つの半円を直線で結んだ角丸長方形である。内側マグネット３０３と、内側磁極３０５と、ヨーク３０６とはそれぞれ中央に貫通孔を有する。内側マグネット２０３は、図８（ａ）の垂直方向に着磁されている。補助マグネット３０７ａ、ｂは、図８（ａ）の３Ｂ−３Ｂ’断面に平行でヨーク３０６の半円部の円弧に垂直な方向に放射状に着磁されている。

振動体３０８は、振動板３０９と、延長部３１０ａ、３１０ｂと、ボイスコイル３１５とを含む。振動板３０９の上面視形状は、磁気回路３０２と同様に角丸長方形である。

延長部３１０ａ、３１０ｂは、振動板３０９の半円部に連続（接続）しており、補助マグネット３０７ａ、ｂの外側で鉛直下方に延伸している。ボイスコイル３１５は、ヨーク３０６の内周および補助マグネット３０７ａ、ｂと内側磁極３０５の外周との間隙に上下に振動可能に配置され、上面視形状は振動板３０９の形状に準じた角丸長方形である。ボイスコイル３１５は更に、図示されない２本の引き出し線を備える。

支持手段３１１は、振動板３０９の半円部上に設けられたサスペンション３１２ａ、ｂと、封止用磁性流体３１３と、位置保持用磁性流体３１４ａ、３１４ｂとを含む。サスペンション３１２ａ、ｂは、図８（ａ）に示すように断面が上側に凸の円弧状であり、断面の円弧の端はフレーム３０１の内周と振動板３０９の半円部上にある。封止用磁性流体３１３は、ボイスコイル３１５と内側磁極３０５の隙間の全周にわたって環状に充填されており、振動板３０９の上方の空気と下方の空気とを遮断している。位置保持用磁性流体３１４ａ、３１４ｂは、延長部３１０ａ、３１０ｂと補助マグネット３０７ａ、ｂの外側の辺との隙間にそれぞれ分割して充填される。

本発明の実施の形態３に係るスピーカ３００によれば、実施の形態１および２と同様、位置保持用磁性流体３１４ａ、３１４ｂが振動体３０８の位置を振動範囲に安定保持することにより、低音域の出力に必要な振動振幅を得ながらスピーカ３００を安定動作させることができる。また、補助マグネット３０７ａ、ｂを磁気回路３０２の半円部に配置することにより、より少ない体積のマグネットでボイスコイル３１５の動作に寄与する磁場と位置保持用磁性流体３１４ａ、３１４ｂの保持に寄与する磁場とを生成することができ、マグネット材料のコストを抑制することができる。

なお、本発明の実施の形態３において、内側マグネット３０３および補助マグネット３０７ａ、ｂの材料は特段限定していないが、コストおよび性能の観点から同一または異なる材料を用いて良い。たとえば内側マグネット３０３の材料として希土類磁石またはフェライト磁石のいずれか、補助マグネット３０７ａ、ｂの材料としてフェライト磁石またはボンド磁石のいずれかを用いても良い。また補助マグネット３０７ａ、ｂの着磁方向はヨーク３０６の半円部の円弧に垂直な方向の放射状としているが、スピーカ３００の長辺方向に直線方向に着磁しても良い。

本発明に係るスピーカは、信頼性と低音再生能力を向上させた小型および薄型のスピーカを提供することが可能であり、インナーイヤーヘッドホン、携帯情報端末、映像音声情報端末、補聴器、ヘッドセット、ディスプレイ機器、その他ＡＶ機器に利用可能である。

１００、２００、３００、１１００ スピーカ
１０１、２０１、３０１ フレーム
１０２、２０２、３０２ 磁気回路
１０３、２０３、３０３ 内側マグネット
１０４、２０４ａ〜ｄ 外側マグネット
１０５、２０５、３０５ 内側磁極
１０６、２０６ 底面プレート
１０７、２０７ａ〜ｄ 外側磁極
１０８、２０８、３０８ 振動体
１０９、２０９、３０９、１１０６ 振動板
１１０ａ〜ｄ、２１０ａ、２１０ｂ、３１０ａ、３１０ｂ 延長部
１１１、２１１、３１１ 支持手段
１１２ａ、１１２ｂ、２１２ａ〜ｄ、３１２ａ、３１２ｂ サスペンション
１１３、２１３、３１３ 封止用磁性流体
１１４ａ〜ｄ、２１４ａ、２１４ｂ、３１４ａ、３１４ｂ 保持用磁性流体
１１５、２１５、３１５、１１０７ ボイスコイル
３０６ ヨーク
３０７ａ、ｂ 補助マグネット
１１０１ ヨーク
１１０２ マグネット
１１０３ プレート
１１０８ａ〜１１０８ｄ エッジ片
１１０９ スペーサ
１１１０ 磁性流体
Ｇ２ 磁気空隙

Claims (10)

1. フレームと、フレームに固着された磁気回路と、所定の一方向に振動可能に配置された振動体と、振動体を支持する第一の支持手段と、振動体を支持する第二の支持手段とを備えるスピーカであって、
   前記磁気回路は、
   振動方向に対して直交する方向に着磁される第一のマグネットと、
   振動方向に対して直交する方向に着磁され、前記第一のマグネットより外側に配置される第二のマグネットと、
   前記第一のマグネットの第一の平行面に固着された第一磁極と、
   前記第二のマグネットの第二の平行面に固着された第二磁極とを含み、
   前記振動体は、
   前記第一磁極と前記第二磁極の間の空隙に配置されたボイスコイルと、
   前記ボイスコイルに固着され、前記第一磁極と空間を隔てて配置された振動板と、
   前記振動板の外周のうちの一部に接続され、前記第二磁極の外側から鉛直方向に延長される延長部とを含み、
   前記第一の支持手段は、前記振動板が隔てる前記振動板上下の空間を音響的に遮断し、
   前記第二の支持手段は、前記延長部と前記第二磁極との間に設けられ、振動体を所定の位置に保持することを特徴とする、スピーカ。
2. 前記第一の支持手段および前記第二の支持手段は、磁性流体であることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ。
3. 前記延長部は、前記振動板の外周における複数箇所に設けられ、
   前記第二の支持手段は、複数の前記延長部に対応する複数の領域に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ。
4. 前記第一のマグネットの前記第一の平行面に対向する第三の平行面と、前記第二のマグネットの前記第二の平行面に対向する第四の平行面と、に接続される底面プレートを更に備える、請求項１に記載のスピーカ。
5. 前記第一の支持手段は、磁性流体であり、前記ボイスコイルと前記第一磁極の間、もしくは前記ボイスコイルと前記第二磁極の間のいずれかに設けられることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ。
6. 前記振動体を支持する第三の支持手段を更に含み、当該第三の支持手段は、前記振動板と前記フレームとを複数箇所で接続することを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載のスピーカ。
7. 前記第一の支持手段は、可とう性材料であり、前記振動板の全周にわたって配置され、前記振動板と前記フレームとを接続することを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ。
8. 前記振動体の延長部は、前記振動板と一体成型であることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ。
9. 前記磁気回路は、上面視において四隅に湾曲部を持つ略矩形であり、前記第二の支持手段は、前記磁気回路の湾曲部と短辺部のいずれかの外側に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ。
10. 前記磁気回路は、上面視において互いに対向する２つの略直線部と、互いに対向する２つの円弧部を持つトラック形であり、前記第二の支持手段は、前記磁気回路の円弧部の外側に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ。

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