JP2001008287A - 磁気回路及びスピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気空隙部の大きさが自由に選択可能で簡単
に磁気回路が構成でき、磁気空隙部の起磁力（磁束密
度）を増強できる磁気回路及びスピーカを提供する。 【解決手段】 プレートの外周に突出部を形成し、該突
出部をセンタポール部、或はポールピースとし、このプ
レートの両側面に逆に着磁したマグネット或は１つのマ
グネットとヨークを配設した磁気回路を構成し、センタ
ポール部或はポールピース部とヨークに形成した溝間に
形成される磁気空隙部に振動系を揺動可能に配設して、
起磁力の大きい磁気回路及びスピーカを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は小型スピーカに適し
た磁気回路及びスピーカに係わり、特に磁気空隙部の磁
束密度を大きくさせた磁気回路及びスピーカに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、小型のスピーカに用いる磁気
回路として、防磁型のキャンセルマグネットを用いて、
ボイスコイルが揺動自在に枢着される磁気空隙部の磁束
密度を大きくし、駆動力を従来のマグネット１個を用い
た磁気回路に比べて略２倍程度に成した磁気回路を本出
願人は提案している。

【０００３】図１２は上述の磁気回路の要部側断面図を
示すものである。図１２において、１は略円板状の金属
から成るヨークであり、円板の中央部分に円柱状のセン
タポール２を有し、ヨーク１と一体化され、断面が略逆
Ｔ字状に構成されている。ヨーク１上には厚み方向に
Ｓ，Ｎと着磁したキャンセルマグネットとなる同心円状
の第１のマグネット３を接着剤等を介して接合する。

【０００４】第１のマグネット３上には同心円状の金属
から成る第１のプレート４を接着剤等で接合し、更に第
２のメインマグネットとなる同心円状で厚み方向に第１
のマグネット３とは厚み方向に逆にＮ，Ｓと着磁した第
２のマグネット５を第１のプレート４上に接着剤で接合
し、この第２のマグネット５上に同心円状の金属から成
る第２のプレート６を接着剤等で接合して磁気回路を構
成する。

【０００５】この様な磁気回路で第１のプレート４の内
径とセンタポール２の外径間に形成された磁気空隙部９
内に振動板を介してフレーム等に上下方向に揺動自在に
枢着されたボイスコイルボビン７に巻回したボイスコイ
ル８を介在させ、ボイスコイル８に音響信号を流すこと
で、振動板を駆動している。

【０００６】上述の構成の磁気回路によると、第１のマ
グネット３のＮ極からヨーク１とセンタポール２を介し
て磁気空隙部９を経て、第１のプレート４から第１のマ
グネット３のＳ極に至る磁路内を流入する第１の磁束φ
₁ と、第２のマグネット５のＮ極から第２のプレート６
とセンタポール２間の磁気空隙及びセンタポール２を介
して磁気空隙部９を経て、第１プレート４から第２のマ
グネット２のＳ極に至る磁路内を流入する磁束φ₂ とに
よって、従来の外磁型マグネットの磁気空隙部９内の利
用効率が第１及び第２のマグネット３及び５の全起磁力
の１／３程度しか利用されていない場合に比べて、磁気
空隙部９の磁束密度を増大させ、振動板の駆動力を略２
倍にすることができるものが得られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来構成の磁
気回路及びこの磁気回路を用いたスピーカ並びにスピー
カ装置では外磁型の磁気回路構成とされているために、
第１及び第２のマグネット３及び５の内径の口径より大
きい直径を有するセンタポール２とすることがきない。
従って、小径のマグネットを使用する場合には大きい口
径のボイスコイルを用いることができないので、磁気空
隙部９の磁束密度を大きくすることができないため振動
板の駆動力が限定されてしまう。

【０００８】また、外磁型磁気回路では一般的にはマグ
ネットの厚みによって振動板の動きによる振幅が決ま
り、薄い小型のマグネットの場合は、振動板の振幅を大
きくできないので大入力をスピーカに印加するには磁気
回路の高さ方向が高くなって、全体としてスピーカの奥
行が大きくなってしまう。

【０００９】また、このマグネットをセンタポール部の
磁気空隙部に働かせて、マグネットの磁気空隙部内での
磁束密度を高め様としても、外磁型磁気回路では磁路中
に設けた有効に動作させる磁気空隙部（図１２の９）に
対し、磁束φ₂ 中にセンタポール２の外径と第２のプレ
ート６の内径間に磁気空隙部が形成されて、磁気抵抗が
増大し２つのマグネットが持つ起磁力を有効に利用出来
なかった。

【００１０】本発明は叙上の課題を解決しようとするも
ので、磁気回路に少なくとも１つのマグネットを用いて
磁気空隙部９の磁束密度を増大させ、振動板の駆動力を
大きくすることのできる防磁型の磁気回路及びスピーカ
を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気回路はポー
ルピース部となる突出部を有するプレートと、このプレ
ートの少なくとも１側面に配設した厚み方向に着磁した
マグネットと、このマグネット及びプレートを囲繞する
と共にポールピースとなる突出部と対向する磁気空隙部
となる溝部を有する第１及び第２のヨークとから成るも
のである。

【００１２】本発明のスピーカはポールピース部となる
突出部を有するプレートと、このプレートの少なくとも
１側面に配設した厚み方向に着磁したマグネットと、こ
のマグネット及びプレートを囲繞すると共にポールピー
スとなる突出部と対向する磁気空隙部となる溝部を有す
る第１及び第２のヨークとから成る磁気回路を具備し、
突出部と第１及び第２のヨークに形成した溝部で構成す
る磁気空隙部内にボイスコイルを含む振動系を揺動自在
に枢着させて成るものである。

【００１３】本発明の磁気回路及びこの磁気回路を用い
たスピーカによると、マグネットの磁束が磁気空隙部に
集中し、マグネットの有効磁束の利用率が高められ、起
磁力を２．５倍程度まで拡大できるだけでなく、マグネ
ットの内径内にセンタポールを挿入する必要がないの
で、マグネットの内径に左右されず、ボイスコイル径及
びセンタポール径を任意の大きさに選択することができ
る。さらに磁気回路の左右方向の厚みを小さくできるの
で薄型のスピーカを得ることが出来る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気回路及びスピ
ーカの一形態例を図１乃至図１１により説明する。

【００１５】先ず、図１乃至図３を用いて、本発明の１
形態例の磁気回路及びスピーカを説明する。図１は本発
明のスピーカに用いる磁気回路の組立状態を示す斜視
図、図２は本発明のスピーカに用いる磁気回路の組立平
面及び側断面図、図３は本発明のスピーカの１形態例を
示す側断面図である。

【００１６】図１において、本例の磁気回路１０は２つ
のプレート１１ａ及び１１ｂと、２つの第１及び第２の
マグネット１２ａ，１２ｂと、２つの第１及び第２のヨ
ーク１３ａ，１３ｂとで構成されている。

【００１７】プレート１１は略円板状の透磁率の高い金
属で構成するを可とし、円板状の中心に立てた垂線方向
に第１及び第２のプレート１１ａ及び１１ｂの外周から
角状の突出部２４ａ，２４ｂを延設し、これら突出部２
４ａ，２４ｂは半円状に内側にカールする様にプレスさ
れている。従って、第１のプレート１１ａと第２のプレ
ート１１ｂとを互に内側の同心円面をスポットウエルデ
ング或は接着剤等で接合させた場合には第１の突出部２
４ａ及び第２の突出部２４ｂとがつき合わされた時に上
側から視れば円環状となされ、円筒状の突出部が形成さ
れる。

【００１８】この様な円筒状の突出部はセンタポール部
分となるもので、必要に応じて透磁率の高い円柱状の磁
性材料からなる芯部材２５を円筒状の突出部２４ａ及び
２４ｂ内に挿通固定させることでセンタポールを通る磁
束の磁束密度を高めることができる。また、円板状の第
１及び第２のプレート１１ａ及び１１ｂの中心部には必
要に応じて、透孔１６を穿って同心円状とするを可とす
る。

【００１９】上述の第１及び第２のプレート１１ａ及び
１１ｂの前面側の１側面には図２（Ｂ）の側断面図に示
す様に第１及び第２のプレート１１ａ及び１１ｂの直径
より大きな直径を有し、第１及び第２のプレート１１ａ
及び１１ｂの透孔１６の内径と同じか、小さい内径を有
する同心円状で厚み方向にＮ．Ｓと着磁した第１のマグ
ネット１２ａを接着剤等を介して接合することで、この
第１のマグネット１２ａのＮ極から内径内を通して反対
側の第１のプレート１１ａ内に漏洩する磁束を減少させ
ている。

【００２０】次に、第２のプレート１１ｂの後面側に第
１のマグネット１２ａと同一形状で、第１のマグネット
１２ａとは厚み方向に逆にＳ．Ｎと着磁された、同心円
状の第２のマグネット１２ｂを接着剤を介して接合す
る。

【００２１】第１及び第２のプレート１１ａ及び１１ｂ
の両側面に第１及び第２のマグネット１２ａ及び１２ｂ
を接合した第１及び第２のマグネットの他方の面にヨー
クと成る第１及び第２のヨーク１３ａ，１３ｂを接着剤
を介して接合する。

【００２２】第１及び第２のヨーク１３ａ及び１３ｂは
箱状に透磁率の高い金属でプレスされ、箱状のヨーク１
３ａ及び１３ｂの中心に立てた垂線の放射方向の側壁位
置に第１及び第２の半円状溝１７ａ及び１７ｂが形成さ
れている。この半円状溝１７ａ及び１７ｂは第１及び第
２のヨーク１３ａ，１３ｂを重ね合わせた時には円環形
となり、これら半円状溝が重ね合わされて形成される円
環形の直径は第１及び第２のプレート１１ａ及び１１ｂ
上に形成した第１及び第２の突出部２４ａ及び２４ｂで
形成される円環状の外径よりやや大きくなる様に成され
ている。

【００２３】さらに、第１及び第２のヨーク１３ａ，１
３ｂを半円状溝１７ａ及び１７ｂが互に真円となる様に
接合させた時の夫々の箱状の主板の内側間の距離Ｄは、
第１及び第２のマグネット１２ａ，１２ｂと第１及び第
２のプレート１１ａ及び１１ｂの厚みＤ₁ ＋Ｄ₁ ＋Ｄ₂
（図２（Ｂ）参照）を夫々加えた値に等しく選択され
る。

【００２４】第１及び第２のマグネット１２ａ及び１２
ｂと第１及び第２のプレート１１ａ及び１１ｂを一体化
した磁気回路１０に第１及び第２のヨーク１３ａ，１３
ｂを接合させる場合には、円状と成された第１及び第２
の突出部２４ａ及び２４ｂにギャップガイドを挿入し
て、第１及び第２の突出部２４ａ及び２４ｂの外径と第
１及び第２のヨーク１３ａ及び１３ｂを互に接合して生
じた時に形成される半円状溝１７ａ及び１７ｃで形成さ
れる円状の内径間で形成される磁気空隙部９（図２
（Ａ）参照）を所定間隔に保持させる様に組み立てられ
る。尚図２（Ａ）は上述の様に組み立てられた磁気回路
の平面図を示している。

【００２５】図３は図１及び図２（Ａ），（Ｂ）で示し
た磁気回路１０を用いたスピーカ３０の１形態例を示す
もので磁気空隙部９が形成された第１及び第２のヨーク
１３ａ及び１３ｂの天板側には金属等で漏斗状に形成し
たフレーム２０を鋲付等で固着し、ボイスコイルボビン
７に巻回したボイスコイル８を磁気空隙部９内に保持さ
せるために、円環状の突出部２４ａ及び２４ｂにガイド
ギャップを挿入し、ボイスコイルボビン７をガイドギャ
ップ外径に挿入した状態で波形のコルゲーションを有す
る同心状ダンパー２６の内径をボイスコイルボビン７の
外径に接着剤を介し接合し、ダンパー２６の外径をフレ
ーム２０の底部外径に接着剤を介して接合する。

【００２６】更に、フィックスエッジ或はフリーエッジ
２１の付いたコーン状の振動板１９の内径をボイスコイ
ルボビン７の上部外径に、エッジ２１の外径をフレーム
２０の最大開口外径部にガスケット２２を介して接着剤
で接合し、ボイスコイル８を磁気空隙部９の中心位置に
上下方向に揺動自在に枢着し、ボイスコイルボビン７の
上部開口部にダスト侵入防止用のドーム状のキャップ２
３を接合することで本例のスピーカが完成する。尚２７
は入力端子を２８は錦糸線を示し、錦糸線２８を介して
ボイスコイル８に音響信号が供給される。

【００２７】図４及び図５は本例の他の構成を示す磁気
回路を示すものである。図１及び図２で説明した磁気回
路及びスピーカとの対応部分には同一符号を付して、以
下重複説明を省略する。

【００２８】図４の磁気回路１０では１つのプレート１
１と２つのマグネット１２ａ，１２ｂ並びに１対のヨー
ク１３ａ，１３ｂで構成させる。

【００２９】プレート１１は略同心円状の金属板材に、
角状の突出部２４を同心円状部と一体に形成する。

【００３０】突出部２４は同心円状の中心に立てた垂線
方向にプレート１１の外周から延設されている。

【００３１】更に突出部２４上に楕円状のポールピース
１５がスポットウエルドされている。

【００３２】本例の第１及び第２のヨーク１３ａ及び１
３ｂは有底円筒状に透磁率の高い金属でプレス成形さ
れ、第１及び第２のヨーク１３ａ及び１３ｂの円筒壁に
楕円状のポールピース１５が挿入され、図５Ａの様に磁
気空隙部９を形成するための楕円状溝１７ｃ及び１７ｄ
が穿たれている。

【００３３】上述の図４及び図５（Ａ），（Ｂ）で説明
した磁気回路では仮想線で示される様な楕円型のフレー
ムを有するスピーカの振動系を載置するを可とする。

【００３４】図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本例の他の磁気
回路を示す平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ
−Ａ断面矢視図、図６（Ｃ）は図６（Ｂ）のＢ−Ｂ断面
矢視図である。

【００３５】図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に於いて、図
１乃至図３で説明した磁気回路１０とスピーカ３０との
違いは、図４と同様にセンターポール１５を板材で構成
して、略円盤状となし、プレート１１から一体に放射方
向に突出させた突出部２４の先端を直角に折り曲げて折
曲片２４ａを構成し、この折曲片２４ａに円盤状のポー
ルピース１５をスポットウエルドする様にし、且つ第１
及び第２のヨーク１３ａ及び１３ｂの奥行方向の寸法を
非対称にしている。

【００３６】上述の図１乃至図６で詳記した磁気回路１
０及びスピーカ３０によれば、図１２の様に第２のプレ
ート６の内径とセンターポール２の外径間を通る磁気空
隙部がないため、この磁気空隙部を通る磁束が減少する
ことなく、図６では第１及び第２のマグネット１２ａ及
び１２ｂのＮ極から出た磁束φ₁ は第１及び第２のヨー
ク１３ａ及び１３ｂを通してすべて磁気空隙部９に集中
し、第１及び第２のマグネット１２ａ及び１２ｂのＳ極
に戻るため磁気空隙部９での磁束密度を２．５倍程度ま
で高めることが出来るものが得られている。

【００３７】図７乃至図１０は本発明の磁気回路１０及
びスピーカ３０並びにプレート１１の他の形態例を示す
ものである。

【００３８】図７に示す磁気回路１０はリング状のマグ
ネットを１つで構成すると共にプレート１１の突出部２
４の折曲片２４ａを図８の斜視図に示す様にして略円盤
状に加工して、ポールピース１５とし、且つ第１及び第
２のヨーク１３ａ及び１３ｂの奥行方向の寸法を非対称
にして、第１及び第２のヨーク１３ａ及び１３ｂのつき
合わせ部３１を天板を除いてオーバーラップさせポール
ピース１５の中心位置を結ぶ線上につき合わせ部３１が
来る様に成すことで磁気回路を組立て易い様に構成して
いる。

【００３９】即ち、磁気回路１０の組立時にプレート１
１の一方の面に第２のマグネット１２ｂを接合し、半円
状透孔１７ｂに半円状のギャップガイドを差し込んで所
定のギャップ幅になる様に第２のマグネット１２ｂの他
方の面に第１のヨーク１３ａの内面を接合し、底面に設
けたつき合わせ部３１を第２のヨーク１２ｂの底部にか
ぶせて、第１及び第２のヨーク１３ａ及び１３ｂをスポ
ットウエルデング等で接合している。

【００４０】図９及び図１０にも１つのリング状マグネ
ット１２ｂを用いて、プレート１１を変形させた磁気回
路１０を具備したスピーカ３０の側断面図を示す。

【００４１】図９のスピーカ３０では磁気回路１０に用
いる第１及び第２のヨーク１３ａ及び１３ｂは左右対称
の寸法となされ、第１及び第２のヨーク１３ａ及び１３
ｂのつき合わせ面３１をヨークの中心位置に保持させ、
プレート１１の突出部２４を一側方の例えば右側に折り
曲げて、ポールピース１５の中心を第１及び第２のヨー
クのつき合わせ面３１に一致させる様にしたものであ
る。

【００４２】又、図１０で示すスピーカ３０では図３で
示したと同様の磁気回路１０を用いて、マグネットを１
つだけとしたものである。

【００４３】図７乃至図９で示す様に磁気回路１０とし
て、マグネットを１つだけ用いる様にしても、例えば図
１０の磁気回路１０に示す様に第２のマグネット１２ｂ
のＮ極から出た磁束は第２のヨーク１３ｂ→磁気空隙部
９→芯部材２５（又は第２の突起部２４ｂ）→第２のプ
レート１１ｂ→第２のマグネット１２ｂのＳ極の磁路を
通る磁束φ₁ と、第２のマグネット１２ｂのＮ極→第２
のヨーク１３ｂ→第１のヨーク１３ａ→磁気空隙部９→
芯部材２５（又は第１の突出部２４ａ）→第１のプレー
ト１１ａ→第２のマグネット１２ｂのＳ極の磁路を通る
磁束φ₂ 等によって、１つのマグネットであるにも掛ら
ず、図１２で説明したと同程度の２倍に磁気空隙部９の
磁束密度を増加させることができた。

【００４４】図１１は上述の様に構成したスピーカ３０
の１つをＡＢＳ等で略直方体状に形成し、バッフルボー
ド３４にスピーカ放音孔３５及び位相反転型構成とする
ためのダクト３６及びダクト開口３６ａを穿ったスピー
カボックス３３内に配設した場合の側断面図を示す。図
１１では図３で説明したスピーカをスピーカ放音孔３５
に対向配置した場合を示しているが図５で説明した様な
楕円型のスピーカとすれば横幅の薄いブックシェル型の
小型スピーカボックスとしたスピーカ装置が容易に提供
可能となる。

【００４５】本発明の磁気回路及びスピーカによるとマ
グネットの両面にプレートとヨークを接合するか、この
様に同じ方向に着磁しサブアッセンブルした２つの磁気
回路を互にプレートを対向させて、接合することでスピ
ーカ用の磁気回路が完成するので非常に量産性に優れた
磁気回路及びスピーカが得られる。

【００４６】また、磁気回路全体の厚みを薄く出来るの
で小型楕円スピーカ等へ、使用用途を広げることが可能
である。

【００４７】さらにマグネットの持つ磁気の力が１個に
相当する磁気空隙部に集中し、プレートを挟んでマグネ
ットが逆方向に着磁されているので磁気回路の磁気漏洩
が非常に少なく磁気空隙部の磁気の力はほぼ２．５とな
り非常に強力になり、１つのマグネットであっても磁気
の力を略２倍程度とすることができて、マグネットの内
径の中にセンタポール部を入れて磁気空隙部を作成する
必要が無い為にマグネットの内径開口に左右されず任意
の大きさにできる。又、マグネットの厚みに無関係にセ
ンタポール部の長さを設定できて振動板の振幅を大きく
することが出来るので小形スピーカの許容入力を大きく
することが出来る。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば磁気回路の構成は極めて
簡単でありながら、 （１）磁気回路の組立が簡単で量産性に優れている。 （２）磁気空隙部の磁束密度が高められて、薄型に構成
できる。 （３）ボイスコイル口径を任意に設定できて振幅を大き
くすることができる。 （４）磁気回路はダイナミック型、電磁誘導型の電気音
響変換器或は音響電気変換器等に利用可能となる。等の
多くの効果を生ずる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピーカに用いる磁気回路の組立状態
を示す斜視図である。

【図２】本発明のスピーカに用いる磁気回路の組立平面
及び側断面図である。

【図３】本発明のスピーカの１形態例を示す側断面図で
ある。

【図４】本発明のスピーカに用いる他の磁気回路の組立
状態を示す斜視図である。

【図５】本発明の他の磁気回路の組立平面及び側断面図
である。

【図６】本発明のスピーカに用いる他の磁気回路の組立
平面及び側断面図である。

【図７】本発明のスピーカに用いる更に他の磁気回路の
組立平面及び側断面図である。

【図８】本発明の磁気回路に用いるプレートの斜視図で
ある。

【図９】本発明の他のスピーカの１形態例を示す側断面
図である。

【図１０】本発明の更に他のスピーカの１形態例を示す
側断面図である。

【図１１】本発明のスピーカ装置の側断面図である。

【図１２】従来の磁気回路の側断面図である。

【符号の説明】

１０‥‥磁気回路、１１（１１ａ，１１ｂ）‥‥プレー
ト（第１及び第２のプレート）、１２ａ，１２ｂ‥‥第
１及び第２のマグネット、１３ａ，１３ｂ‥‥第１及び
第２のヨーク、２４（２４ａ，２４ｂ）‥‥突出部（第
１及び第２の突出部）、１５‥‥ポールピース、３０‥
‥スピーカ

フロントページの続き (72)発明者 徳重 賢二 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5D012 BB03 BB04 BB05 BB09 FA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポールピース部となる突出部を有するプ
   レートと、 上記プレートの少なくとも１側面に配設した厚み方向に
   着磁したマグネットと、 上記マグネット及び上記プレートを囲繞すると共に上記
   ポールピースとなる突出部と対向する磁気空隙部となる
   溝部を有する第１及び第２のヨークとから成ることを特
   徴とする磁気回路。
2. 【請求項２】 前記ポールピース部となる突出部を有す
   るプレートの左右面に配された逆方向に着磁した第１及
   び第２のマグネットと、 上記第１及び第２のマグネットの左右面に配した前記第
   １及び第２のヨークから成ることを特徴とする請求項１
   記載の磁気回路。
3. 【請求項３】 ポールピース部となる突出部を有するプ
   レートと、 上記プレートの少なくとも１側面に配設した厚み方向に
   着磁したマグネットと、 上記マグネット及び上記プレートを囲繞すると共に上記
   ポールピースとなる突出部と対向する磁気空隙部となる
   溝部を有する第１及び第２のヨークとから成る磁気回路
   を具備し、 上記突出部と上記第１及び第２のヨークに形成した上記
   溝部で構成する磁気空隙部内にボイスコイルを含む振動
   系を揺動自在に枢着させて成ることを特徴とするスピー
   カ。
4. 【請求項４】 前記プレートに形成した前記突出部上に
   円盤状のセンターポール部となるポールピースを固着さ
   せて成ることを特徴とする請求項３記載のスピーカ。
5. 【請求項５】 前記プレートに形成した前記突出部を該
   プレートと一体に成形し、該突出部をカール状に半円状
   と成した２枚のプレートを重ね合わせて、一体化し、該
   突出部を円筒状と成したことを特徴とする請求項３記載
   のスピーカ。