JP2004153487A - スピーカ用磁気回路及びその製造法、ならびにこれを用いたスピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】プレート及びマグネットの厚みを変えることなく、磁気回路自体を薄型とするとともに、十分な音圧を得ることことのできるスピーカ用磁気回路と、その製造法ならびにこれを用いたスピーカを提供する。
【解決手段】矩形状のボンド磁石組成物２の表面に、複数のスリット３，４を平行に形成するとともに、各スリット３，４の磁束が、常に逆方向とになるようにボンド磁石組成物を着磁してボンド磁石とし、このボンド磁石の表面に、前記各スリット３，４に沿って両側からポールピース５，６及び６，７をそれぞれ配置固定し、隣接するポールピース５，６と６，７間に形成される空隙部を、各スリット３，４の中心上に位置させて磁気ギャップ８，９としてスピーカ用磁気回路１を製造し、このスピーカ用磁気回路を使用して薄型のスピーカを得る。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の音響機器に使用されるスピーカの磁気回路、詳しくは、焼結マグネットを使用したスピーカ用磁気回路とその製造法、ならびにこの磁気回路を使用したスピーカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テレビやラジオなどに使用されるスピーカは、一般的に、小型・薄型であることが求められるので、ポットヨーク、焼結マグネットならびにポールピースからなる内磁型磁気回路が採用されているが、この焼結マグネットを用いた磁気回路では、ポットヨークを使用しないと磁気回路を形成することができないという最大の課題があった。
【０００３】
特に、磁気回路の薄型化を実現するためには、ポットヨーク、焼結マグネットとポールピースの全ての部品を薄型にする必要があるので、焼結マグネットの体積も減らさざるを得ず、例えば、焼結マグネットの体積を一定にして、ポットヨークとポールピースのみを薄くした場合には、磁気回路の性能が前記２つの部材の厚みによって左右されるので、磁気回路が飽和され、十分な性能が取れず、複数のボイスコイルを使用した場合には、各々のボイスコイルに対して磁気回路が必要である。
【０００４】
一方、半径方向に異方性を有する一体環状焼結マグネットを使用して、ヨークと一体化を図ることにより、スピーカの薄型化と磁石の効率化を図ることが、知られている。（特許文献１参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６３−９９７００号公報（特許請求の範囲、発明の効果の欄）
【０００６】
この特許文献１に記載されたスピーカ用磁気回路は、センターポール部、センターポール部底面から外周方向に向けて形成されたつば部、つば部のセンターポールから所要の距離をもった位置にセンターポールと逆方向に設けられた段部４ａ、つば部外周部においてセンターポールと同一方向に形成された段部４ｂとを備えたヨークと、前記ヨークのつば部上に設置された、内周は上記ヨークのセンターポール外周と焼結一体化され、外周は上記段部４ａより大きく、段部４ｂと所要のギャップ空間を形成するよう構成された半径方向に異方性を有する一体環状焼結磁石とから構成されたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に開示されている磁気回路は、焼結磁石の上方に配置されるポールピースを無くすことによって、スピーカの薄型化をできる点では、効果が認められるものの、磁気回路で最もスペースを占めるヨークは依然として存在するため、スピーカの薄型化においては、余り効果的とは言い得ない。
【０００８】
また、この磁気回路は、ヨークの形状が、前記のように、センターポール部底面から外周方向に向けて形成されたつば部、このつば部のセンターポールから所要の距離をもった位置にセンターポールと逆方向に設けられた段部、つば部外周部においてセンターポールと同一方向に形成された段部とを備える極めて特殊なもので、このつば部上に焼結磁石を焼結一体化させているので、必ずしも磁気回路の組立てコストを軽減させるものではない。
【０００９】
この発明はかかる現状に鑑み、ポットヨークを必要としない新しい機構を有する磁気回路について鋭意研究の結果、ポールピースとマグネットのみで磁気回路を構成することに成功し、この発明を完成させたものである。
【００１０】
この発明の最大の目的は、プレート及びマグネットの厚みを変えることなく、磁気回路自体を薄型とするとともに、従来の磁気回路と同じ厚みとした場合、ポットヨークを無くした分だけ、実質的にマグネット材料の体積を増やし、従来の磁気回路と同じ厚さで音圧の上昇を得ることを可能とすることにある。
【００１１】
また、一つのマグネットの数箇所で、違う磁束の配列を保持することを可能とすることによって、複数のボイスコイルを一つのマグネットで駆動させ、マグネットの薄型化による音圧の減少をカバーすることを可能とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、この発明の請求項１に記載の発明は、
矩形状のボンド磁石組成物の表面に、複数のスリットを、相対する側縁の一端から他端に所要間隔を存して平行に形成するとともに、各スリットの磁束が、常に逆方向とになるようにボンド磁石組成物を着磁してボンド磁石を形成し、
このボンド磁石の表面に、前記各スリットに沿って、両側から平板状のポールピースをそれぞれ配置固定し、隣接するポールピース間に形成される空隙部を、各スリットの中心上に位置させて磁気ギャップとしたこと
を特徴とするスピーカ用磁気回路である。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のスピーカ用磁気回路において、
前記ボンド磁石組成物は、
希土類元素を含む磁石粉末と、樹脂バインダとを混合し、成形手段によって矩形状に成型されたものであること
を特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載のスピーカ用磁気回路において、
前記ボンド磁石組成物への着磁は、
１本の着磁コイルを前記各スリット内に順次配置し、この着磁コイルの一方から他方に電流を流し、各スリットの磁束が常に逆方向となるようにして行なうこと
を特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、
表面部に複数のスリットを、相対する側縁の一端から他端に所要間隔を存して平行に形成して矩形状のボンド磁石組成物を得る工程と、
前記複数のスリット内に１本の着磁コイルを引き回し、この着磁コイルの一方から他方に電流を流し、各スリットの磁束が常に逆方向となるようにして着磁する工程と、
前記各スリットに沿って、両側から平板状のポールピースをそれぞれ配置固定し、隣接するポールピース間に形成される空隙部を、各スリットの中心上に位置させて磁気ギャップを形成する工程からなること
を特徴とするスピーカ用磁気回路の製造方法である。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載のスピーカ用磁気回路の製造方法において、
前記ボンド磁石組成物を得る工程は、
射出成型によって行なうこと
を特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、
矩形状のボンド磁石組成物の表面に、複数のスリットを、相対する側縁の一端から他端に間隔を存して平行に配置するとともに、各スリットの磁束が、常に逆方向になるよう着磁したボンド磁石の表面に、前記各スリットに沿って、両側から平板状のポールピースをそれぞれ配置して、隣接するポールピース間に形成される空隙部を、各スリットの中心上に位置させて磁気ギャップとした磁気回路を構成し、
この磁気回路の磁気ギャップ内に、平面視矩形状乃至トラック状のボイスコイルの直線部を配置したこと
を特徴とするスピーカである。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、
矩形状のボンド磁石組成物の表面に、複数のスリットを、相対する側縁の一端から他端に間隔を存して平行に配置するとともに、各スリットの磁束が、常に逆方向になるよう着磁したボンド磁石の表面に、前記各スリットに沿って、両側から平板状のポールピースをそれぞれ配置して、隣接するポールピース間に形成される空隙部を、各スリットの中心上に位置させて磁気ギャップとした磁気回路を構成し、
この磁気回路の磁気ギャップ内に、平面視矩形状乃至トラック状のボイスコイルの直線部を配置するとともに、このボイスコイルの上端部に平板の振動板を直付けしてダンパーを無くしたこと
を特徴とするスピーカである。
【００１９】
さらに、請求項８に記載の発明は、
請求項６又は７に記載のスピーカにおいて、
前記ボンド磁石は、
その厚みを可及的に薄くし、ボイスコイルの数を増やすことによって、音圧の低下を防止すること
を特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のスピーカ用磁気回路及びその製造法、ならびにこの磁気回路を用いたスピーカの、一実施の形態の構成を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、この発明のスピーカ用磁気回路の一部切欠き斜視図であって、スピーカ用磁気回路１は、所要の厚みを有する矩形状のボンド磁石組成物２と、このボンド磁石組成物２の上面に載置固定され、磁気ギャップ８，９を形成する複数の平板状のポールピース５，６，７とから構成されるものであるが、この発明において、矩形状とは、長方形以外に正方形も含む意味で使用される。
【００２２】
前記ボンド磁石組成物２は、ネオジウムで代表される希土類元素、鉄、ボロンを主成分とした磁性粉末を、ナイロン６、ナイロン１２などのポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ポリエチレンなどのポリオレフィンもしくは変性ポリオレフィンなどの樹脂バインダで結合したもので、射出成型によって、所定の厚みでかつ平面視が矩形状となるよう成型して得られたものである。
【００２３】
なお、前記希土類元素としては、Ｓｍ−Ｃｏ合金、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｃｅ−Ｃｏ合金などがあるが、特に限定はなく、合金中の希土類の含有割合は、５０〜９８％、好ましくは８０〜９８％で、その配合量は求められる磁極の強さに応じて適宜選択されるもので、一般的には、ボンド磁石組成物全体の６０〜９０重量％である。
【００２４】
このボンド磁石組成物２の表面には、所定の間隔を存して複数、少なくとも２つの断面Ｕ字状のスリット３，４を、長手方向に沿って短手方向において相対する側縁の一端から他端に至るまで形成するとともに、図２に示すように、着磁コイル１０を一方のスリット３から他方のスリット４に引き回し、着磁コイル１０に直流電流ｉを流すことによって、スリット３内では時計方向に、スリット４内では反時計方向に着磁されたボンド磁石を得ることができる。
【００２５】
なお、ボンド磁石組成物２への着磁に際しては、図示しないが、充電制御回路とコンデンサ及び放電回路で着磁電源装置を構成し、交流電圧を充電制御回路で制御し、トランスで昇圧したのちに整流回路で直流に変換し、コンデンサに蓄えるとともに、蓄えられた電荷を放電回路でＯＮにすると、着磁コイル（前記着磁コイル１０に相当）に大きな電流が流れ、この電流が着磁に必要な高磁界を発生させることができる。
【００２６】
前記図１に示すボンド磁石組成物の着磁は、着磁電源装置として、ＳＣＢ−４０３０ＭＤ（日本電磁測器株式会社製）を使用し、Φ１．６ｍｍの着磁コイルを用い、着磁電流２０，０００Ａ、着磁電圧２，０００Ｖ、コンデンサ容量１，０００μＡの条件で行なった。
【００２７】
また、ボンド磁石組成物２を着磁するに際し、直流電流を逆方向に流せば、図１におけるスリット４の磁束を時計方向に、スリット３の磁束を反時計方向に着磁に着磁することができる。
【００２８】
さらに、ボンド磁石組成物２の表面への複数のスリット３，４の形成は、矩形状のボンド磁石組成物２を得たのちに行なってもよいが、射出成型によるボンド磁石組成物の成型時に同時に行なうことが好ましい。
【００２９】
前記手段で着磁させたボンド磁石は、その表面に、図１で示すように、所定の幅（具体的には、ボンド磁石の長手方向の側縁からスリット３（４）内に一方の側縁が突出するのに十分な幅）の平板状のポールピース５と、幅の異（具体的には、長手方向の一方の側縁がスリット３内に、他方の側縁がスリット４内に突出するのに十分な幅）なるポールピース６の、各長手方向の一方側の側縁がそれぞれスリット３内に突出し、かつ互いのポールピース５，６間に形成される空隙の中心部が、スリット３の軸線上に位置するようにして配置する。また、スリット４内には、平板状のポールピース７と前記ポールピース６の、各長手方向の一方側の側縁をそれぞれ突出させ、かつ互いのポールピース７，６間に形成される空隙の中心部が、スリット４の軸線上に位置するように配置し、各スリット３，４上に磁気ギャップ８及び９を形成し、スピーカ用磁気回路１を構成するものである。
【００３０】
かくして得たスピーカ用磁気回路１は、図４に示すように、左右のポールピース５，７上に平面視が方形のフレーム１１を配置固定し、前記磁気ギャップ８，９内に平面視が正方形のボイスコイル１４の相対する直線部をそれぞれ配置し、このボイスコイル１４の上端部を平面状の振動板１２の裏面部に直付けするとともに、振動板１２の外周部に連設したエッジ１３の外周部を、前記フレーム１１の上面に固着してスピーカ１５を構成することができる。（図４，５参照）
【００３１】
このスピーカ１５において、使用するボイスコイル１４は平面視が方形のものを使用したが、相対する直線部以外の部分を緩やかな円弧で接続する平面視がトラック状のものも使用することができる。
【００３２】
また、このタイプのスピーカ１５は、使用するフレーム１１の厚さを可及的に薄く設定することによって、スピーカ全体の高さを低くし、薄型とすることができるとともに、ボイスコイル１４を振動板１２に直付けすることによってダンパーも不要とすることが可能となる。
【００３３】
図６乃至図７に示すスピーカ２０は、この発明にかかる他の実施の形態における構成を示すもので、横長のボンド磁石組成物２１の表面に、短手方向において相対する側縁の一端から他端に至る、Ｕ字状の８つのスリット２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９を所要間隔毎に平行に形成し、前記図２で示す着磁方法と同様に、スリット２２の一方の開口部から１本の着磁コイルの先端部を引き込み、順次スリット２３〜２９に引き回した後、スリット２９の開口部から引き出し、しかるのち着磁コイルに直流電流を流し、各スリットにおける磁束が常に逆方向になるようにボンド磁石組成物２１を着磁してボンド磁石とし、このボンド磁石の各スリット２２〜２９の軸線上に、所要幅の磁気ギャップが形成されるよう、９枚のポールピース３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８を、図示のごとく配置固定して磁気回路４０を構成する。
【００３４】
そして、得た磁気回路４０の左右に位置するポールピース３０，３８上に平面視が横長のフレーム４１を配置固定したのち、隣接するスリット２２と２３、２４と２５、２６と２７及び２８と２９とでユニットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを構成し、各ユニットＡ〜Ｄに、平面視が矩形状のボイスコイル４２，４３，４４，４５の相対する直線部をそれぞれ配置し、このボイスコイル４２〜４５の上端部を平面状の振動板４６の裏面部に直付けするとともに、振動板４６の外周部に連設したエッジ４７の外周部を、前記フレーム４１の上面に固着してスピーカ２０としたものである。
【００３５】
このようにボンド磁石組成物２１に、多くのスリットを所要間隔で平行に形成した磁気回路４０は、マグネットとなるボンド磁石組成物２１の厚みを最少とすることができ、その結果、音圧低下が発生するおそれがあるものの、複数のボイスコイルで振動板を駆動させることによって音圧低下を防ぐことができるので、高音圧でかつ薄型のスピーカを可能にすることができる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明のスピーカ用磁気回路は、複数のポールピースと、表面に複数のスリットを形成し、隣接するスリット同士が常に逆方向となるよう磁束配列させたボンド磁石とで構成されるので、構成がきわめて簡単でかつ組立てが容易となるとともに、従来の磁気回路のようにポットヨークを必要としないので、薄型のスピーカを容易に得ることができる。
【００３７】
特に、この発明においては、従来の磁気回路と同じ厚みにした場合、ポットヨークをなくした分だけ実質的にマグネット材料の体積が増加し、音圧の上昇を得ることが可能で、同時にポットヨークをなくした分だけ、確実に磁気回路の厚みを薄くすることができる。
【００３８】
さらに、ボンド磁石は、表面に複数のスリットを形成し、隣接するスリット同士が常に逆方向となるよう磁束配列させて着磁しているので、複数のボイスコイルを一つのマグネット（ボンド磁石）で駆動させることができ、その結果、ボンド磁石組成物の厚みを最少としても、音圧の低下を来たさないなど優れた効果を奏するものである。
【００３９】
この発明のスピーカ用磁気回路の製造法は、表面部に複数のスリットを、相対する側縁の一端から他端に所要間隔を存して平行に形成して矩形状のボンド磁石組成物を得る工程と、前記複数のスリット内に１本の着磁コイルを引き回し、この着磁コイルの一方から他方に電流を流し、各スリットの磁束が常に逆方向となるようにして着磁する工程と、前記各スリットに沿って両側からポールピースをそれぞれ配置固定し、隣接するポールピース間に形成される空隙部を、各スリットの中心上に位置させて磁気ギャップを形成する工程からなるので、スピーカ用磁気回路の製造がきわめて容易となって、大幅なコストダウンが図れる。
【００４０】
また、この発明のスピーカ用磁気回路を使用したスピーカは、従来のようにポットヨークを有しないので、その分確実に薄型とすることができ、マグネットとなるボンド磁石組成物の厚みを最少とすることができ、複数のボイスコイルで一つの振動板を駆動させることによって、高音圧でかつ薄型のスピーカを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるスピーカ用磁気回路の一例を示す一部切欠き斜視図である。
【図２】着磁方法の一例を示す説明図である。
【図３】図２の正面図である。
【図４】図１に示すスピーカ用磁気回路を用いたスピーカの一例を示す一部切欠き平面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】この発明にかかるスピーカの他の例を示す一部切欠き平面図である。
【図７】図６におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１ スピーカ用磁気回路
２ ボンド磁石組成物
３，４ スリット
５，６，７ ポールピース
８，９ 磁気ギャップ
１１ フレーム
１２ 振動板
１３ エッジ
１４ ボイスコイル
１５ スピーカ

Claims (8)

1. 矩形状のボンド磁石組成物の表面に、複数のスリットを、相対する側縁の一端から他端に所要間隔を存して平行に形成するとともに、各スリットの磁束が、常に逆方向となるようにボンド磁石組成物を着磁してボンド磁石を形成し、
   このボンド磁石の表面に、前記各スリットに沿って、両側から平板状のポールピースをそれぞれ配置固定し、隣接するポールピース間に形成される空隙部を、各スリットの中心上に位置させて磁気ギャップとしたこと
   を特徴とするスピーカ用磁気回路。
2. 前記ボンド磁石組成物は、
   希土類元素を含む磁石粉末と、樹脂バインダとを混合し、成形手段によって矩形状に成型されたものであること
   を特徴とする請求項１に記載のスピーカ用磁気回路。
3. 前記ボンド磁石組成物への着磁は、
   １本の着磁コイルを前記各スリット内に順次配置し、この着磁コイルの一方から他方に電流を流し、各スリットの磁束が常に逆方向となるようにして行なうこと
   を特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカ用磁気回路。
4. 表面部に複数のスリットを、相対する側縁の一端から他端に所要間隔を存して平行に形成して矩形状のボンド磁石組成物を得る工程と、
   前記複数のスリット内に１本の着磁コイルを引き回し、この着磁コイルの一方から他方に電流を流し、各スリットの磁束が常に逆方向となるようにして着磁する工程と、
   前記各スリットに沿って、両側から平板状のポールピースをそれぞれ配置固定し、隣接するポールピース間に形成される空隙部を、各スリットの中心上に位置させて磁気ギャップを形成する工程からなること
   を特徴とするスピーカ用磁気回路の製造方法。
5. 前記ボンド磁石組成物を得る工程は、
   射出成型によって行なうこと
   を特徴とする請求項４に記載のスピーカ用磁気回路の製造方法。
6. 矩形状のボンド磁石組成物の表面に、複数のスリットを、相対する側縁の一端から他端に間隔を存して平行に配置するとともに、各スリットの磁束が、常に逆方向になるよう着磁したボンド磁石の表面に、前記各スリットに沿って、両側から平板状のポールピースをそれぞれ配置して、隣接するポールピース間に形成される空隙部を、各スリットの中心上に位置させて磁気ギャップとした磁気回路を構成し、
   この磁気回路の磁気ギャップ内に、平面視矩形状乃至トラック状のボイスコイルの直線部を配置したこと
   を特徴とするスピーカ。
7. 矩形状のボンド磁石組成物の表面に、複数のスリットを、相対する側縁の一端から他端に間隔を存して平行に配置するとともに、各スリットの磁束が、常に逆方向になるよう着磁したボンド磁石の表面に、前記各スリットに沿って、両側から平板状のポールピースをそれぞれ配置して、隣接するポールピース間に形成される空隙部を、各スリットの中心上に位置させて磁気ギャップとした磁気回路を構成し、
   この磁気回路の磁気ギャップ内に、平面視矩形状乃至トラック状のボイスコイルの直線部を配置するとともに、このボイスコイルの上端部に平板の振動板を直付けしてダンパーを無くしたこと
   を特徴とするスピーカ。
8. 前記ボンド磁石は、
   その厚みを可及的に薄くし、ボイスコイルの数を増やすことによって、音圧の低下を防止すること
   を特徴とする請求項６又は７に記載のスピーカ。

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