JP2004343602A - スピーカおよびこれを用いたモジュールおよびこのスピーカを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は各種音響機器および情報通信機器に使用されるスピーカに関するものであり、漏洩磁束の低減化が課題であった。
【解決手段】本発明のスピーカは、外磁型磁気回路２４の上部プレート２２の外周部を延長して磁気回路２４を覆うように形成することで、マグネット２１からの漏洩磁束を、上部プレートの延長された外周部２２ａにより遮蔽して、外部への漏洩磁束を低減させる構成としたものであり、外磁型の磁気回路構成とすることで、ボイスコイルのサイズにより、マグネットのサイズが制限されることなく、大きなマグネットを使用することができ、高音圧化を図ることができる。さらに前記理由より、磁気回路の体積を大きくすることができ、磁気回路の熱容量を拡大することができるため、高耐入力化を図ることもできる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスピーカおよびこれを用いたモジュールおよびこのスピーカを用いた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスピーカは、携帯電話等の情報通信機器によく使用されるスピーカであるが、通常はマグネットの漏洩磁束の低減化のため、これらの磁気回路は内磁型構造を使用しているのが一般的な構成方法である。
【０００３】
しかし、最近では、高音圧化や高耐入力化に対する市場要求が厳しく、内磁型構造では実現が困難になりつつある。
【０００４】
その理由としては、内磁型構造はボイスコイルの内側にマグネットが配置されているため、ボイスコイルのサイズにより、マグネットのサイズが制限され、大きなマグネットを使用することができず、高音圧化を図ることができなくなる。
【０００５】
さらに前記理由より、磁気回路の体積が大きくできないため、磁気回路の熱容量を拡大することができず、高耐入力化を図ることもできなくなる。
【０００６】
前述のような背景から、外磁型スピーカの使用が見直されつつある。
【０００７】
また、別の要求事項として、携帯電話の小型化に対する市場要求も厳しく、従来は丸型スピーカが主流であったが、角型やトラック型というスリムタイプが最近では注目されつつある。そのため、昔は丸型形状に構成されていた磁気回路を、最近では角型形状に構成して磁気回路についてもスペースファクターを向上させようとしているものが多い。
【０００８】
上記背景を踏まえ、従来の外磁型スピーカについて説明する。図９は従来の外磁型スピーカの断面図を示したものである。図９に示すように、マグネット１を上部プレート２と下部プレート３とで挟持して磁気回路４を構成している。この磁気回路４にフレーム６を結合し、このフレーム６の外周部に振動板７を結合している。そして、この振動板７にボイスコイル８を結合し、このボイスコイル８の一部が前記磁気回路４の磁気ギャップ５に配置されて構成している。そして、このフレーム６の外周部に、振動板７を覆うようにプロテクタ９を結合して構成している。
【０００９】
ここで、このスピーカは、外磁型の磁気回路構成により、大きなマグネットを使用することができ、高音圧化を図ることができる。さらに、磁気回路の熱容量の向上と、ボイスコイルの放熱性の向上により、高耐入力化を図ることができる。
【００１０】
尚、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６３−１４６６９１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述のスピーカは、マグネットの大きさを自由に設定できるように外磁型の磁気回路構成となっている。そのため、マグネットが外部に露出した構成となっているため、マグネットからの漏洩磁束が大きく、この漏洩磁束により、外部に悪影響を及ぼす可能性があるという課題を抱えるものであった。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するもので、外磁型の磁気回路構成を維持しつつ、漏洩磁束の低減化を実現できる優れたスピーカを提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。
【００１５】
本発明の請求項１に記載の発明は、マグネットを上部プレートと下部プレートとで挟持されてなる外磁型磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルとからなるスピーカであって、前記上部プレートは、その外周部を延長して前記磁気回路を覆うように形成してスピーカを構成したものである。この構成により、マグネットからの漏洩磁束は、上部プレートの延長された外周部により遮蔽され、外部への漏洩磁束を低減させることができる。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の発明は、磁気回路の外形を角型形状から構成したものである。この構成により、磁気回路のスペースファクター向上を図ることができる。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の発明は、磁気ギャップ形状を２本の直線形状から構成したものである。この構成により、磁気回路の材料利用率向上と生産性向上を図ることができる。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の発明は、磁気ギャップ形状をトラック型形状から構成したものである。この構成により、ボイスコイルの生産性向上を図ることができる。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の発明は、マグネットを少なくとも２つ以上に分割して構成したものである。この構成により、磁気回路のさらなるスリム化を図ることができる。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の発明は、上部プレートを２分割して磁気回路を構成したものである。この構成により、磁気回路の材料利用率向上と生産性向上を図ることができる。
【００２１】
本発明の請求項７に記載の発明は、磁気回路を覆うように形成した上部プレートの延長部とマグネットとの間に隙間を設けて構成したものである。この構成により、上部プレートの延長部とマグネット間の隙間により、マグネットの磁極を磁気的にショートすることがないため、磁気ギャップは高い磁束密度を維持することができ、スピーカの高音圧化を維持することができる。
【００２２】
本発明の請求項８に記載の発明は、上部プレートの延長部の材厚は、上部プレートの材厚よりも薄く形成して磁気回路を構成したものである。この構成により、磁気回路の材料利用率向上とさらなるスリム化を図ることができる。
【００２３】
本発明の請求項９に記載の発明は、磁気回路を覆うように形成した上部プレートの延長部をさらに延長して、磁気回路全体を覆い、さらにそれ以上に延長して形成したものである。この構成により、さらなる低漏洩磁束化を図ることができる。
【００２４】
本発明の請求項１０に記載の発明は、上部プレートを少なくともシート状の金属体を折り曲げ成形して磁気回路を構成したものである。この構成により、磁気回路の材料利用率向上と生産性向上を図ることができる。
【００２５】
本発明の請求項１１に記載の発明は、上部プレートの一部をインサートして樹脂によりフレームと同時成形して結合構成したものである。この構成により、スピーカの生産性向上を図ることができる。
【００２６】
本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項１から請求項１１記載のいずれか１つのスピーカと電子回路とを結合してモジュールを構成したものである。この構成により、スピーカと電子回路とを結合したモジュールを安価に提供することができる。
【００２７】
本発明の請求項１３に記載の発明は、請求項１から請求項１１記載のいずれか１つのスピーカを搭載して電子機器を構成したものである。この構成により、漏洩磁束の低い電子機器を提供することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各実施の形態の説明については、実施の形態１と同様のものはその説明を省略しながら説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１、請求項７および請求項８に記載の発明について説明する。図１は、本発明の一実施の形態のスピーカの断面図を示したものである。図１に示すように、マグネット２１を上部プレート２２と下部プレート２３とで挟持して磁気回路２４を構成している。ここで、この上部プレート２２は、その外周部を延長して上部プレート延長部２２ａを設け、マグネット２１を覆うように曲げ加工して形成している。
【００３０】
そして、この上部プレート延長部２２ａの曲げ加工している部分は、マグネット２１との間に隙間を設けて、マグネット２１の磁極が上部プレート延長部２２ａの影響で磁気的にショートしないように構成することで、磁気ギャップの高い磁束密度を維持している。さらに、上部プレート延長部２２ａの材厚は、上部プレート２２の材厚よりも薄く形成して、材料利用率向上とさらなるスリム化を図っている。
【００３１】
この磁気回路２４にフレーム２６を結合し、このフレーム２６の外周部に振動板２７を結合している。そして、この振動板２７にボイスコイル２８を結合し、このボイスコイル２８の一部が前記磁気回路２４の磁気ギャップ２５に配置されて構成している。そして、このフレーム２６の外周部に、振動板２７を覆うようにプロテクタ２９を結合して構成している。
【００３２】
この構成により、マグネット２１からの漏洩磁束は、上部プレート延長部２２ａにより遮蔽され、外部への漏洩磁束を低減させることができる。
【００３３】
このように、外磁型の磁気回路構成とすることで、ボイスコイル２８のサイズにより、マグネット２１のサイズが制限されることなく、大きなマグネット２１を使用することができ、高音圧化を図ることができる。
【００３４】
さらに前記理由より、磁気回路２４の体積を大きくすることができ、磁気回路２４の熱容量を拡大することができるため、高耐入力化を図ることもできる。よって、本実施の形態では外磁型の磁気回路構成でありながら、スピーカの構成部品点数を増加させることなく漏洩磁束の低減化を実現できる優れたスピーカを実現することができる。
【００３５】
また、当実施の形態については、上部プレート延長部２２ａの材厚は、上部プレート２２の材厚よりも薄く形成して、材料利用率向上とさらなるスリム化を図っている。
【００３６】
この上部プレート２２は磁気回路２４を構成する部品の一部である。従って、その材厚を過度に薄く形成してしまうと、磁気回路２４の磁気飽和を招き、磁気ギャップ２５の磁束密度が低下してしまい、結果としてスピーカの音圧レベルを低下させてしまうことになる。ところが、この上部プレート延長部２２ａについては、磁気回路を構成する部品の一部となっていないため、前記のような磁気飽和発生の心配がなく、その材厚を極端に薄く設定することも可能である。すなわち、マグネット２１の漏洩磁束を遮蔽するだけの必要最低限の材厚が確保されればその目的は達成される。
【００３７】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２に記載の発明について説明する。
【００３８】
図２は、本発明の一実施の形態のスピーカの構成部品の外観斜視図を示したものである。実施の形態１と異なる点についてのみ説明すると、図２に示すように磁気回路２４の外形を角型形状から構成したものである。そして、スピーカの形状についても、磁気回路２４同様に角型形状に構成している。すなわち、ボイスコイル２８や振動板２７、フレーム２６に至るまで全て角型形状に構成している。
【００３９】
この構成により、磁気回路２４のスペースファクター向上を図ることができる。よって、このスピーカを使用したときのセットやモジュールの小型化を実現することができる。
【００４０】
実施の形態１については、スピーカの断面図を示し、主として丸型の磁気回路を想定して説明しているが、これに限定されることなく角型にも適用できる。
【００４１】
当実施の形態２については、磁気回路の外形を角型形状に限定して説明したものである。さらに、磁気回路の外形が角型形状で、ボイスコイルや振動板、フレームの形状が丸型形状の組合せについても自由に設定することができる。詳細説明については、実施の形態１同様であるため省略する。
【００４２】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項３と請求項５、請求項６および請求項１０に記載の発明について説明する。
【００４３】
図３は、本発明の一実施の形態の磁気回路の外観斜視図を示したものである。実施の形態１および実施の形態２と異なる点について説明すると、図３に示すように、２個の棒状マグネット２１Ａを、２個の上部プレート２２Ａと、下部プレート２３とで挟持して磁気回路２４Ａを構成している。ここで、この上部プレート２２Ａはシート状の金属体を折り曲げ成形して構成したものである。この構成とすることで、磁気ギャップ形状は２本の直線形状から構成することができる。
【００４４】
この構成により、磁気回路２４Ａの材料利用率向上と生産性向上を図ることができる。さらに、磁気回路のさらなるスリム化を図ることができる。
【００４５】
また、この構成については、マグネット２１Ａと上部プレート２２Ａは、その両方共が２分割された構成としているが、前記実施の形態２に示したように、どちらかを分割せずに構成する方法もある。
【００４６】
そして、上部プレート延長部２２Ａａについても、当実施の形態では効果の大きい角型磁気回路の長径方向のみに形成して漏洩磁束対策を実施しているが、短径方向に対して実施しても良い。このように、上部プレート延長部の形成位置については、スピーカの漏洩磁束対策が必要な位置に形成させることが重要である。詳細説明については、実施の形態１と同様であるため省略する。
【００４７】
（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項４に記載の発明について説明する。
【００４８】
図４は、本発明の一実施の形態の磁気回路の外観斜視図を示したものである。前記と異なる点についてのみ説明すると、図４に示すように、磁気ギャップ形状をトラック型形状から構成したものである。
【００４９】
すなわち、上部プレート２２Ｂの内径をトラック型形状にし、さらに下部プレート２３Ｂのセンターポールもトラック型形状にすることで、磁気ギャップ形状をトラック型形状として構成したものである。
【００５０】
この構成により、角型ボイスコイルに比べて生産効率の高いトラック型ボイスコイルを使用することができ、さらにボイスコイルの短径方向にも磁気ギャップを形成することができ、音圧レベルも維持することができる。よって、スピーカの生産性向上を図ることができる。
【００５１】
また、当実施の形態については、その上部プレート延長部２２Ｂａの形成位置については、磁気回路２４Ｂの長径方向と短径方向の両方向に対して形成しており、よって長径方向と短径方向の両方向に対して漏洩磁束対策を実施している。この上部プレート延長部２２Ｂａの形成位置については、前述の通り長径方向と短径方向のどちらか一方にのみすることもできる。また、長径方向の一辺と短径方向の一辺というように、必要な位置にのみ自由に設定することもできる。
【００５２】
（実施の形態５）
以下、実施の形態５を用いて、本発明の特に請求項９に記載の発明について説明する。
【００５３】
図５は、本発明の一実施の形態のスピーカの断面図を示したものである。前記と異なる点についてのみ説明すると、図５に示すように、磁気回路２４Ｃを覆うように形成した上部プレート２２Ｃの延長部２２Ｃａをさらに延長して、磁気回路２４Ｃ全体を覆い、さらにそれ以上に延長して形成したものである。この構成により、上部プレート２２Ｃの延長部２２Ｃａのさらなる延長により、さらに低漏洩磁束化を図ることができる。
【００５４】
（実施の形態６）
以下、実施の形態６を用いて、本発明の特に請求項１１に記載の発明について説明する。
【００５５】
図６は、本発明の一実施の形態のスピーカの断面図を示したものである。前記と異なる点についてのみ説明すると、図６に示すように、上部プレート２２Ｄの一部をインサートして樹脂によりフレーム２６と同時形成して結合構成したものである。この構成により、フレーム２６と上部プレート２２Ｄの結合については、フレーム２６の成形時に同時にインサート成形により実施できるため、スピーカの生産性向上を図ることができる。
【００５６】
（実施の形態７）
以下、実施の形態７を用いて、本発明の特に請求項１２に記載の発明について説明する。
【００５７】
図７は、本発明の一実施の形態のモジュールの断面図を示したものである。図７に示すように、請求項１から請求項１１記載のいずれか１つのスピーカ３０と電子回路４０とを一体化してモジュール５０を構成している。ここで、このモジュール５０の構成としては、回路基板４１に電子部品４２を固定して配線し、電子回路４０を構成している。そして、この電子回路４０と、前記請求項１から請求項１１記載のいずれか１つのスピーカ３０とを一体化結合してモジュール５０を構成している。
【００５８】
図７は、実施の形態６に記載したスピーカを一体化結合した例を示している。この電子回路４０には、少なくともスピーカへ供給する音声信号の増幅回路が含まれている。すなわち、信号処理された音声信号をスピーカから出力させるために必要なレベルにまで増幅する回路を既にスピーカと一体化され、内部配線もされた状態で有しているため、このモジュールを結合するだけで容易に音声出力を得ることができる。
【００５９】
さらに、この電子回路４０には、前記の増幅回路以外に、携帯電話等の通信機器であれば、検波回路や変調回路、復調回路等の通信に必要な回路や、液晶等の表示手段のための駆動回路、さらには電源回路や充電回路等の各種回路を含めることもできる。
【００６０】
この構成とすることにより、従来別々で生産され、それぞれの検査工程や物流工程を経て、携帯電話等の電子機器の生産拠点に供給されていたスピーカと電子回路が一体化してモジュール化を実施することにより、生産工程、検査工程、物流工程の統合化を図ることができ、多大なコストダウンを実施することができる。
【００６１】
よって、スピーカ３０と電子回路４０とを結合したモジュール５０を安価に提供することができる。
【００６２】
（実施の形態８）
以下、実施の形態８を用いて、本発明の特に請求項１３に記載の発明について説明する。
【００６３】
図８は、本発明の一実施の形態の電子機器の要部断面図を示したものである。図８に示すように、請求項１から請求項１１記載のいずれか１つのスピーカ３０を搭載して電子機器８０を構成している。
【００６４】
図８は、実施の形態６に記載したスピーカを搭載した例を示している。ここで、この電子機器８０の構成としては、スピーカ３０と電子回路４０と液晶等の表示モジュール６０等の各部品やモジュール等を外装ケース７０の内部に搭載して携帯電話を構成している。この構成とすることにより、漏洩磁束の低い電子機器を提供することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、上部プレートの外周部を延長して磁気回路を覆うように形成してスピーカを構成したものである。この構成により、マグネットからの漏洩磁束は、上部プレートの延長された外周部により遮蔽され、外部への漏洩磁束を低減させることができる。
【００６６】
このように、外磁型の磁気回路構成とすることで、ボイスコイルのサイズにより、マグネットのサイズが制限されることなく、大きなマグネットを使用することができ、高音圧化を図ることができる。さらに前記理由より、磁気回路の体積を大きくすることができ、磁気回路の熱容量を拡大することができるため、高耐入力化を図ることもできる。
【００６７】
よって、本発明は外磁型の磁気回路構成でありながら、スピーカの構成部品点数を増加させることなく漏洩磁束の低減化を実現できる優れたスピーカを提供することができ、その工業的価値は非常に大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図
【図２】本発明の一実施の形態のスピーカの構成部品を示す外観斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における磁気回路の外観斜視図
【図４】本発明の一実施の形態における磁気回路の外観斜視図
【図５】本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図
【図６】本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図
【図７】本発明の一実施の形態におけるモジュールの断面図
【図８】本発明の一実施の形態における電子機器の断面図
【図９】従来のスピーカの断面図
【符号の説明】
２１ マグネット
２１Ａ マグネット
２２ 上部プレート
２２ａ 上部プレート延長部
２２Ａ 上部プレート
２２Ａａ 上部プレート延長部
２２Ｂ 上部プレート
２２Ｂａ 上部プレート延長部
２２Ｃ 上部プレート
２２Ｃａ 上部プレート延長部
２２Ｄ 上部プレート
２２Ｄａ 上部プレート延長部
２３ 下部プレート
２３Ｂ 下部プレート
２４ 磁気回路
２４Ａ 磁気回路
２４Ｂ 磁気回路
２４Ｃ 磁気回路
２４Ｄ 磁気回路
２５ 磁気ギャップ
２６ フレーム
２７ 振動板
２８ ボイスコイル
２９ プロテクタ
３０ スピーカ
４０ 電子回路
４１ 回路基板
４２ 電子部品
５０ モジュール
６０ 表示モジュール
７０ 外装ケース
８０ 電子機器

Claims (13)

1. マグネットを上部プレートと下部プレートとで挟持されてなる外磁型磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルとからなるスピーカであって、前記上部プレートは、その外周部を延長して前記磁気回路を覆うように形成したスピーカ。
2. 磁気回路の外形を角型形状から構成した請求項１記載のスピーカ。
3. 磁気ギャップ形状を２本の直線形状から構成した請求項１または請求項２記載のスピーカ。
4. 磁気ギャップ形状をトラック型形状から構成した請求項１または請求項２記載のスピーカ。
5. マグネットを少なくとも２つ以上に分割して構成した請求項１から請求項４記載のいずれか１つのスピーカ。
6. 上部プレートを少なくとも２つ以上に分割して構成した請求項１から請求項５記載のいずれか１つのスピーカ。
7. 磁気回路を覆うように形成した上部プレートの延長部とマグネットとの間に隙間を設けて構成した請求項１から請求項６記載のいずれか１つのスピーカ。
8. 上部プレートの延長部の材厚は、上部プレートの材厚よりも薄く形成した請求項１から請求項７記載のいずれか１つのスピーカ。
9. 磁気回路を覆うように形成した上部プレートの延長部を下部プレートを覆うようにさらに延長して構成した請求項１から請求項８記載のいずれか１つのスピーカ。
10. 上部プレートを少なくともシート状の金属体を折り曲げ成形して構成した請求項１から請求項９記載のいずれか１つのスピーカ。
11. 上部プレートの一部をインサートして樹脂によりフレームと同時成形して結合した請求項１から請求項１０記載のいずれか１つのスピーカ。
12. 請求項１から請求項１１記載のいずれか１つのスピーカと電子回路とを結合したモジュール。
13. 請求項１から請求項１１記載のいずれか１つのスピーカを搭載した電子機器。

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