JP2001346290A - スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一対の内側ヨークと外側ヨークとで２ギャッ
プを形成するスピーカでは、基端側への漏洩磁界が大き
い。この漏洩磁界の発生により、スピーカに近接する電
子部品が悪影響を受けるといった問題があった。 【解決手段】 外側ヨーク２３には磁気シールド部材２
５が取付けられ、前記磁気シールド部材２５は、内側ヨ
ーク２２の底部と対向する位置にまで延びて形成されて
いる。また磁気シールド部材２５は、外側ヨーク２３の
基端では、前記外側ヨーク２３の内周面よりも内側ヨー
ク２２から後退した位置にあり、前記外側ヨーク２３と
磁気シールド部材２５との間に段差部Ｂが形成されてい
る。これによってギャップ内での磁束密度を低減させる
ことなく、漏洩磁界の遮断を適切に図ることが可能であ
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、２ギャップを形成
する磁気回路を有するスピーカに係り、特に基端側への
漏れ磁界の発生を防止できるようにしたスピーカに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図４は、オーディオやテレビ受像機など
の電気製品に内臓される従来のコーン型スピーカの構造
を示す半断面図である。

【０００３】符号１はフレームであり、例えばアルミニ
ウム合金などの非磁性金属材料または合成樹脂材料など
の非磁性材料で形成されている。このフレーム内１には
紙材などで形成された振動板２がダンパー３を介して縦
方向（Ｙ方向）へ振動自在に支持されている。前記振動
板２の基端２ａにはボビン４が固定され、このボビン４
には、一対のコイル（ボイスコイル）Ｃ１とＣ２が巻回
されている。

【０００４】図４に示すように、前記コイルＣ１，Ｃ２
を挟んで、図示Ｘ方向の内側に円筒状の磁石５が、外側
に円筒状の磁性体（ヨーク）６が設けられ、前記磁石５
の外周面と磁性体６の内周面とが対向している。前記磁
石５は図示Ｙ方向に磁化されており、例えば上端がＮ極
に下端がＳ極に着磁されている。

【０００５】筒状の前記磁性体６との内周面と磁石５の
外周面との間にはギャップＧ１，Ｇ２が形成され、前記
ギャップＧ１とＧ２内にそれぞれ、前記コイルＣ１とＣ
２が位置している。なお前記コイルＣ１とＣ２は互いに
逆の巻方向である。

【０００６】前記磁石５と磁性体６間には、磁石５−ギ
ャップＧ１−磁性体６−ギャップＧ２を経る閉磁路が形
成される。前記コイルＣ１とＣ２に所定のボイス電流が
与えられると、前記ギャップＧ１，Ｇ２内に発生する駆
動磁界とボイス電流との作用により、両コイルＣ１とＣ
２とで振動板２に縦方向（Ｙ方向）への駆動力が与えら
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図４に示すスピーカの
構造は、磁石５と磁性体６間に形成されるギャップＧ
１，Ｇ２が２つ形成された２ギャップ構造である。この
スピーカでは、１ギャップ構造のスピーカに比べて磁気
効率が良好となり、前記コイルＣ１，Ｃ２による駆動力
を大きくでき、音質の向上および大出力化を期待するこ
とができる。

【０００８】しかしながら図４に示す従来のスピーカで
は以下のような問題点があった。図５は、磁石５，コイ
ルＣ１，Ｃ２及び磁性体６を有して構成される磁気回路
の拡大断面図である。

【０００９】図５に示すように磁石５−磁性体６間に
は、ギャップＧ１，Ｇ２内に駆動磁界Ｍ１，Ｍ２が発生
しているが、さらに、前記磁石５−磁性体６間には、前
記ギャップＧ１，Ｇ２内を通らずに縦方向の外側に漏出
する漏洩磁界Ｍ３，Ｍ４が発生し、また磁石５の外周面
側でループを描く漏洩磁界Ｍ５も発生している。このよ
うな漏洩磁界Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５の発生は磁気効率を低下
させるばかりでなく、図４に示すフレーム１を図示下方
向に通過してスピーカの基端側の外側に漏出し、前記ス
ピーカに近接する他の電子部品にノイズを重畳させるな
どの悪影響を及ぼす。特に、図４と図５に示すものは、
磁石５が縦方向に磁化されているため、フレーム１を通
過した基端方向へ漏出する前記漏洩磁界Ｍ３，Ｍ４，Ｍ
５が非常に大きなものとなる。

【００１０】図６は、上記問題点を解決するために改良
された磁石５，コイルＣ１，Ｃ２及び磁性体６を有して
構成される磁気回路の拡大断面図である。

【００１１】図６のものは、前記磁石５が縦方向（Ｙ方
向）に磁化され、例えば縦方向の先端がＮ極、基端がＳ
極に着磁されている。前記磁石５の縦方向の両端面には
一対の磁性材料から成る内側ヨーク７，７が接合されて
いる。そして前記各内側ヨーク７，７の外周面に対しギ
ャップＧ１，Ｇ２を介して磁性体（外側ヨーク）６が設
けられている。そして前記各ギャップＧ１，Ｇ２内にコ
イルＣ１，Ｃ２が位置している。

【００１２】図６に示すものでは、前記磁石５が縦方向
に着磁されているが、前記磁石５の縦方向の両端面に内
側ヨーク７，７が接合されているため、前記磁石５から
発生する磁界が、前記内側ヨーク７，７内で縦磁場から
横磁場に変換され、前記ヨーク７−磁性体６間に、ギャ
ップＧ１，Ｇ２内を通る駆動磁界Ｍ１，Ｍ２を集中させ
ることができる。

【００１３】すなわち、図６に示すものは、前記図５に
示すものに比べて、縦方向への漏洩磁界を低減でき磁気
効率の向上を期待できる。しかしながら、図６に示すも
のにおいても前記磁石５は縦方向に着磁されているた
め、前記磁石５から発生する縦磁界の全てが、ヨーク
７，７の部分で完全に横磁場に変換されるわけではな
く、一部の磁界は前記ギャップＧ１，Ｇ２内を通らず外
側に飛出す漏洩磁界Ｍ６，Ｍ７として発生する。

【００１４】特に前記磁石５の縦方向への磁力が大きく
なればなるほど漏洩磁界Ｍ６，Ｍ７の発生も大きくな
る。このように図６に示す構造においても依然として縦
方向への漏洩磁界は発生するために、スピーカに近接す
る他の電子部品への悪影響を完全に無くすことはできな
かった。

【００１５】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、特に２ギャップ構造のスピーカにおいて、磁束密
度を低減させることなく従来に比べて漏洩磁界の低減を
図ることが可能なスピーカを提供することを目的として
いる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、振動板と、前
記振動板の基部に設けられたコイルと、前記コイルに振
動を発生させる磁気回路とを有するスピーカにおいて、
前記振動板の振動方向を縦方向としたときに、前記磁気
回路は、前記縦方向に磁化された磁石と、前記磁石の前
記縦方向の両端面に接合された一対の磁性材料製の内側
ヨークと、前記内側ヨークの外側に位置する磁性材料製
の外側ヨークとを有し、前記振動板側の内側ヨークの縦
方向に延びる外面と前記外側ヨークの縦方向に延びる内
面との間に第１のギャップが、基端側の内側ヨークの縦
方向に延びる外面と前記外側ヨークの縦方向に延びる内
面との間に第２のギャップが形成されて、前記コイルが
それぞれの前記ギャップ内に位置しており、前記内側ヨ
ークの基端側を覆い且つ前記外側ヨークに磁気的に接合
された磁性材料製の磁気シールド部材が設けられている
ことを特徴とするものである。

【００１７】本発明では、縦方向に着磁された磁石を有
する磁気回路が設けられており、縦方向の漏洩磁界を発
生しやすい構造である。しかし、前記磁気回路の基端側
を覆う磁性材料製の磁気シールド部材が設けられている
ため、前記磁気シールド部材により前記漏洩磁界を遮蔽
できる効果を有する。よって、スピーカの基端側に近接
する他の電子部品への悪影響を無くすことが可能にな
る。また、磁石の縦方向の両端面に内側ヨークが接合さ
れた構造であるため、磁石からの磁界を内側ヨークによ
り横磁場に変換でき、第１と第２のギャップに対して磁
束を集中できるようになって、両ギャップでの磁束密度
を高くできる。

【００１８】本発明では、前記外側ヨークと前記磁気シ
ールド部材とが別部材であってもよいし、前記外側ヨー
クと前記磁気シールド部材とが一体に形成されているも
のであってもよい。

【００１９】また、前記外側ヨークには、前記第２のギ
ャップの基端側から外側に向う段差部が形成されている
ことが好ましい。

【００２０】前記段差部を形成していると、第１のギャ
ップと第２のギャップとでの磁束密度を均一化でき、２
つのコイルに対する磁束密度の対称性を実現できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例として、
オーディオやテレビなどの電気製品内に内臓されるコー
ン型スピーカの構造を示す半断面図、図２はその磁気駆
動装置を拡大して示す半断面図である。

【００２２】図１に示すスピーカでは、フレーム１１が
アルミニウム合金や亜鉛合金などの非磁性の軽量合金に
よりダイキャスト形成されている。あるいは合成樹脂材
料などの他の非磁性材料により形成されている。

【００２３】振動板１２は紙材などにより形成された円
錐形状のコーンであり、その基端側となる円錐頭部１２
ａには球面状のドーム部１３が接合されている。振動板
１２の円錐底部１２ｂの縁部は変形接合部１４を介して
フレーム１１の開口縁部１１ａに接合されている。変形
接合部１４は、振動板１２とは別体に円錐底部１２ｂの
縁部に沿って円周形状に設けられたものであり、その断
面形状は所定曲率半径の半円形状（半円筒形状）であ
る。

【００２４】前記振動板１２の円錐頭部１２ａとフレー
ム１１の内面との間にはダンパー１５が設けられてい
る。このダンパー１５は同心円状に多重の波形が形成さ
れているものである。前記振動板１２は、前記変形接合
部１４とダンパー１５の変形によりＹ方向（縦方向）へ
振動可能に支持されている。

【００２５】前記ドーム部１３の図示下側には、磁気駆
動装置Ａが設けられている。磁気駆動装置Ａは磁気回路
とコイルＣ１，Ｃ２とで構成されている。前記磁気回路
は、図１及び図２に示すように一対の内側ヨーク２１，
２２を有している。これら内側ヨーク２１，２２は図示
Ｙ方向に貫通孔が設けられたリング状であり、ソフトフ
ェライトや軟鉄などの高透磁率の磁性材料により形成さ
れている。

【００２６】前記一対の内側ヨーク２１と２２との間に
は、前記内側ヨーク２１，２２と同様に縦方向へ貫通孔
が設けられたリング状の磁石２４が挟まれている。この
磁石２４は、磁石粉末を樹脂で結合したボンド磁石（プ
ラスチック磁石）または焼結磁石などである。磁石２４
は、振動板１２（振動体）の振動方向（Ｙ軸方向；縦方
向）に磁化されており、例えば図示上側の接合面２４ａ
側がＮ極、図示下側の接合面２４ｂ側がＳ極に着磁され
ている。この着磁方向は逆であってもよい。

【００２７】前記ヨーク２１，２２の外周面には、図示
Ｘ方向に所定の間隔を開けて、図示Ｙ方向に貫通孔が設
けられたリング状の外側ヨーク２３の内周面が対向して
いる。リング状の外側ヨーク２３は、前記内側ヨーク２
１，２２と同様のソフトフェライトや軟鉄などの高透磁
率の磁性材料により形成されている。ヨーク２１，２２
の縦方向に延びる外周面と外側ヨーク２３の縦方向に延
びる内周面との対向部に、それぞれ図１に示す中心線Ｏ
−Ｏを中心とした円筒形状空間となる第１のギャップＧ
１と第２のギャップＧ２が形成されている。

【００２８】第２のギャップＧ１内にコイルＣ１が、第
２のギャップＧ２内にコイルＣ２が位置している。両コ
イルＣ１とＣ２は円筒形状のボビン１９の外周面に巻回
されており、前記ボビン１９は、図１に示すようにコイ
ルＣ１，Ｃ２にて駆動される振動体である前記振動板１
２の基端部の円錐頭部１２ａに接合されている。コイル
Ｃ１とＣ２の通電方向（巻き方向）は紙面と直交方向で
あり、コイルＣ１とＣ２とでは、コイル線の巻き方向が
逆である。また図２に示すように、前記第１のギャップ
Ｇ１と第２のギャップＧ２とでは、磁束の向きが逆であ
る。前記コイルＣ１およびＣ２に流れるボイス電流と、
前記ギャップＧ１，Ｇ２内に発生する駆動磁界との作用
で、コイルＣ１とＣ２に対してＹ軸の同じ方向への電磁
力（駆動力）が作用する。

【００２９】図１，２に示すように、磁気回路の基端側
には磁性材料で形成された磁気シールド部材２５が設け
られている。前記磁気シールド部材２５は、前記フレー
ム１１の基端部に接合されたものであり、前記外側ヨー
ク２３の外周面が、前記フレーム１１の内面部に保持さ
れている。前記磁気シールド部材２５は、内側ヨーク２
１，２２及び外側ヨーク２３と同様にソフトフェライト
や軟鉄などの高透磁率の磁性材料により形成されている
が、全体が壷形状であるため、板金加工による絞り加工
が可能なもの、あるいは鋳造が可能な材料であることが
好ましい。

【００３０】図２に示すように、前記磁気シールド部材
２５は、折曲部２５ｂで中心側へ折り曲げられて支持段
差部が形成され、前記外側ヨーク２３の基端部２３ａ
は、前記磁気シールド部材２５の内周面で且つ前記支持
段差部の上に設置された状態で、接着剤などにより固定
されている。

【００３１】また、図１に示すように、磁気シールド部
材２５の底部２５ｃには樹脂材料等の非磁性材料で形成
されたスペーサ２７が設けられ、前記基端側の内側ヨー
ク２２が前記スペーサ２７上に設置されて接着剤などで
固定されている。

【００３２】すなわち、スピーカの基端側では、磁気駆
動装置Ａを形成する基端側の内側ヨーク２２の基端部と
外側ヨーク２３とが前記磁気シールド部材２５の底部２
５ｃにより覆われている。そして磁気シールド部材２５
と基端側の内側ヨーク２２は、前記スペーサ２７によっ
て磁気的に分離されており、前記外側ヨーク２３と磁気
シールド部材２５とが磁気的に接続された構造である。

【００３３】また、前記磁気シールド部材２５の内側に
設けられた前記外側ヨーク２３は、その縦方向（Ｙ方
向）の長さが、内側ヨーク２２、磁石２４および内側ヨ
ーク２１を重ねたものの縦方向長さとほぼ同じである。
すなわち基端側の内側ヨーク２２の基端に対向する部分
で、前記外側ヨーク２３の前記基端部２３ａは、外側方
向に延びる段差部Ｂを形成する構造である。

【００３４】次にこの磁気駆動装置Ａおよびスピーカの
動作について説明する。図２に示す磁気駆動装置Ａで
は、磁石２４のＹ軸方向の縦磁場が、高透磁率材料のヨ
ーク２１と２２により、ギャップＧ１，Ｇ２方向へ向か
う横磁場に変換される。

【００３５】そして前記横磁場は前記内側ヨーク２１と
２２からギャップＧ１，Ｇ２を介して外側ヨーク２３に
流れ、磁石２４−内側ヨーク２１−第１のギャップＧ１
−外側ヨーク２３−第２のギャップＧ２−内側ヨーク２
２を経る閉磁路が形成される。

【００３６】前記コイルＣ１，Ｃ２に紙面垂直方向への
ボイス電流が与えられると、このボイス電流とギャップ
Ｇ１，Ｇ２での横断磁場によりコイルＣ１とＣ２に対し
Ｙ軸方向への駆動力が与えられる。

【００３７】この実施の形態では、コイルＣ１，Ｃ２が
一対設けられた２ギャップ構造であるため、１ギャップ
構造の磁気駆動装置に比べて駆動力を２倍にすることが
でき、したがって大出力化を実現できるとともに、これ
に伴う音ひずみの発生の抑制ができ、音質の良好なもの
となる。

【００３８】前記内側ヨーク２１，２２と外側ヨーク２
３間には、ギャップＧ１，Ｇ２を介して横磁場の駆動磁
界Ｍ１，Ｍ２が発生しているが、前記磁石２４から発生
する磁界の一部は、前記ギャップＧ１，Ｇ２内を通ら
ず、その外側に飛出す漏洩磁界Ｍ８，Ｍ９となる。特に
前記磁石２４が縦方向に着磁されているため、縦方向へ
の漏洩磁界Ｍ８，Ｍ９の発生を避けることができない。

【００３９】ここで、内側ヨーク２１と外側ヨーク２３
との間で発生する漏洩磁界Ｍ８は、スピーカの開口側に
発生するため、前記漏洩磁界Ｍ８は、前記スピーカ内か
ら外部に洩れ出ることはなく、前記漏洩磁界Ｍ８が他の
電子部品に悪影響を与える心配は少ないが、問題となる
のは、スピーカの基端側（閉口側）に発生する漏洩磁界
Ｍ９である。

【００４０】本発明では、磁気駆動装置Ａの基端側に磁
気シールド部材２５が対向して設けられているために、
前記磁気シールド部材２５の底部２５ｃに近い側である
基端側の内側ヨーク２２と外側ヨーク２３間で発生する
漏洩磁界Ｍ９は、前記磁気シールド部材２５の内部に誘
導されることになり、前記漏洩磁界Ｍ９が、前記磁気シ
ールド部材２５を通過して基端側（図示下側）の外方に
洩れ出ることがない。したがってスピーカの基端側に近
接する他の電子部品等は、前記漏洩磁界Ｍ９の影響を受
けることはなく、他の電子部品の作動を良好に維持する
ことができる。

【００４１】また、図２に示すように、前記磁気シール
ド部材２５は、前記外側ヨーク２３の基端部２３ａにお
いて、前記外側ヨーク２３の内周面よりも、外側に後退
した位置にあり、前記磁気シールド部材２５と外側ヨー
ク２３との間に段差部Ｂが形成されている。すなわち前
記磁気シールド部材２５の折曲部２５ｂは、外側ヨーク
２３の基端部２３ａの途中までを覆っている。

【００４２】前記段差部Ｂの形成によって、前記磁気シ
ールド部材２５と内側ヨーク２２との距離を離すことが
可能である。前記磁気シールド部材２５と内側ヨーク２
２とが距離的に近くなると、前記内側ヨーク２２と外側
ヨーク２３とのギャップＧ２内で発生する駆動磁界Ｍ２
が、前記磁気シールド部材２５に引きずられ、前記ギャ
ップＧ２内で発生する駆動磁界Ｍ２の磁束密度は低下す
る。これによって前記ギャップＧ２内に設けられたコイ
ルＣ２による駆動力は低下し、コイルＣ１を横断する駆
動磁界Ｍ１と、コイルＣ２を横断する駆動磁界Ｍ２とが
非対称となる。しかし図１と図２に示すものでは、前記
ギャップＧ２内で発生する駆動磁界Ｍ２が磁気シールド
部材２５の影響を受けないように、磁気シールド部材２
５と外側ヨーク２３との間に、前記内側ヨーク２２から
離れる方向の段差部Ｂを形成している。

【００４３】これによって、前記ギャップＧ２内で発生
する駆動磁界Ｍ２の磁束密度を低減させることなく、ギ
ャップＧ１で発生する駆動磁界Ｍ１の磁束密度と同じに
でき、コイルＣ１とＣ２による駆動力をそれぞれ同じ大
きさにすることができる。

【００４４】なお、図１，２に示す実施の形態では、外
側ヨーク２３と磁気シールド部材２５とが別個に形成さ
れているが、図３に示すように、磁性体２６により外側
ヨーク２３と、磁気シールド部材２５とが一体に形成さ
れたものであってもよい。外側ヨーク２３と磁気シール
ド部材２５とを別個に形成することにより、個々の部材
を容易に型成形することができる。

【００４５】なお、図３に示す実施の形態では、前記磁
性体２６で形成された外側ヨーク２３と、磁気シールド
部材２５との境界部において、磁性体２６の内側に段差
部Ｂが形成されている。この段差部Ｂを設けることによ
り、第１のギャップＧ１を横断する駆動磁界の磁束と、
第２のギャップＧ２を横断する駆動磁界の磁束とを、同
じ大きさにでき、コイルＣ１とコイルＣ２とに与えられ
る駆動力を等しくでき、磁気駆動のバランスが良好にな
る。

【００４６】図１と図２に示す実施の形態では、前記外
側ヨーク２３と磁気シールド部材２５とを型成形した
後、接着剤等によって前記外側ヨーク２３を磁気シール
ド部材２５に接着接合するだけで、前記外側ヨーク２３
と磁気シールド部材２５との間に、容易に上記した段差
部Ｂを形成することが可能であり、図３では、磁性体２
６で、外側ヨーク２３と磁気シールド部材２５を形成す
る際に、段差部Ｂを一体に形成することが可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明では、前記内側ヨー
クの基端側を覆い外側ヨークと磁気的に接合された磁気
シールド部材が設けられている。よって、スピーカの基
端側から漏洩しようとする磁束を吸収でき、スピーカの
基端に直近した電子回路への影響を防止できる。

【００４８】また、外側ヨークに段差部を形成すること
で２つのギャップを横断する磁束を均等にでき、バラン
スのよい磁気駆動ができるようになって、大出力化と良
音質化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピーカの一実施例を示す半断面図、

【図２】図１に示す磁気駆動装置の拡大断面図、

【図３】本発明のスピーカの他の実施例を示す半断面
図、

【図４】従来のスピーカの構造を示す半断面図、

【図５】図４に示す磁気駆動装置の拡大断面図、

【図６】他の従来例の磁気駆動装置の拡大断面図、

【符号の説明】

１１ フレーム １２ 振動板（振動体） １４ 変形接合部 １５ ダンパー １９ ボビン ２１、２２ 内側ヨーク ２３ 外側ヨーク ２４ 磁石 ２５ 磁気シールド部材 ２５ｃ 底部 Ａ 磁気駆動装置 Ｃ１，Ｃ２ コイル Ｇ１，Ｇ２ ギャップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動板と、前記振動板の基部に設けられ
   たコイルと、前記コイルに振動を発生させる磁気回路と
   を有するスピーカにおいて、 前記振動板の振動方向を縦方向としたときに、前記磁気
   回路は、前記縦方向に磁化された磁石と、前記磁石の前
   記縦方向の両端面に接合された一対の磁性材料製の内側
   ヨークと、前記内側ヨークの外側に位置する磁性材料製
   の外側ヨークとを有し、 前記振動板側の内側ヨークの縦方向に延びる外面と前記
   外側ヨークの縦方向に延びる内面との間に第１のギャッ
   プが、基端側の内側ヨークの縦方向に延びる外面と前記
   外側ヨークの縦方向に延びる内面との間に第２のギャッ
   プが形成されて、前記コイルがそれぞれの前記ギャップ
   内に位置しており、 前記内側ヨークの基端側を覆い且つ前記外側ヨークに磁
   気的に接合された磁性材料製の磁気シールド部材が設け
   られていることを特徴とするスピーカ。
2. 【請求項２】 前記外側ヨークと前記磁気シールド部材
   とが別部材である請求項１記載のスピーカ。
3. 【請求項３】 前記外側ヨークと前記磁気シールド部材
   とが一体に形成されている請求項１記載のスピーカ。
4. 【請求項４】 前記外側ヨークには、前記第２のギャッ
   プの基端側から外側に向う段差部が形成されている請求
   項１ないし３のいずれかに記載のスピーカ。