JP2006060333A

JP2006060333A - スピーカ用磁気回路及びスピーカ装置

Info

Publication number: JP2006060333A
Application number: JP2004237748A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kodo; 晶彦古頭
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Corp
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2006-03-02

Abstract

【課題】渦電流の低減等によってスピーカの音響特性を改善することができ、しかも、製造工程の単純化等によって、コストの低減を実現することもできるスピーカ用磁気回路を提供すること。
【解決手段】センターポール３の外周、又はセンターポール３の周囲を囲うヨーク７の内周のいずれか一方に、ラジアル方向に着磁されたリング状のマグネット５を結合したスピーカ用磁気回路２１において、マグネット５は、表面全域を非磁性体のメッキ層２３で覆うことで、メッキ層２３が防錆対策と渦電流の低減対策と兼用することになり、防錆対策と渦電流の低減対策とを個別に実施する必要がなくなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ラジアル方向に着磁されたマグネットを備えるスピーカ用磁気回路及びスピーカ装置に関する。

比較的高価なネオジウム鉄ボロン系マグネットを使用したスピーカは、コスト低減のため、マグネットの使用量をできるだけ少なくするために、磁気ギャップに面して直接マグネット面を配置した構造のスピーカがある。
図１は、上記構造のスピーカに使用される従来のスピーカ用磁気回路を示す図である。
図１に示したスピーカ用磁気回路１は、センターポール３の外周にラジアル方向に着磁されたリング状のマグネット５を結合して、センターポール３の周囲を囲うヨーク７とマグネット５との間の空隙をボイスコイルが挿入される磁気ギャップ９としている。

マグネット５には、フェライト磁石と比較して高い磁石特性を持つネオジウム鉄ボロン系磁石が使用されている。また、マグネット５の磁気ギャップ９に臨む面は、軟磁性体製のキャップ１１で覆われている。
このキャップ１１は、極薄鋼板に高導電率の銅板を積層させた厚さ０．１〜０．１５ｍｍ程度の複合金属板を、マグネット５の外面に被嵌装着可能なリング形状にプレス成形したもので、ボイスコイルへの信号電流の印加によって発生する渦電流の低減によって、スピーカの音響特性改善に貢献する（例えば、特許文献１参照）。

なお、図２に示すように、リング状のマグネット５の装備位置は、センターポール３の周囲を囲うヨーク７の内周に変更して、マグネット５とセンターポール３との間の空隙をボイスコイルが挿入される磁気ギャップ９とした構成にすることも可能である。
この場合も、ボイスコイルへの信号電流の印加によって発生する渦電流の低減のために、マグネット５の磁気ギャップ９に臨む面は、軟磁性体製のキャップ１１で覆うと良い。

特許第２９９８４２７号公報

ところが、上記のように、渦電流の低減対策等のためにマグネット５にキャップ１１を装着する構成のスピーカ用磁気回路１は、キャップ１１の加工工程や、該キャップ１１をマグネット５に結合する組立工程のために製造工程が煩雑化し、コストアップを招くという問題が生じた。
また、マグネット５は、キャップ１１の装着前に、樹脂塗装等による防錆処理が必要で、この防錆処理も、製造工程を煩雑化する一因となっていた。

本発明が解決しようとする課題としては、ボイスコイルへの信号電流の印加によって発生する渦電流の低減によるスピーカの音響特性の改善を、製造工程の煩雑化を伴うことなく実現することが一例として挙げられる。

請求項１に記載のスピーカ用磁気回路は、ラジアル方向に着磁されたマグネットを備えるスピーカ用磁気回路であって、前記マグネットは、その表面が非磁性体のメッキ層で覆われたことを特徴とする。

請求項７に記載のスピーカ用磁気回路は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のスピーカ用磁気回路を備えることを特徴とする。

以下、本発明に係るスピーカ用磁気回路及びスピーカ装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図３は、本発明に係るスピーカ用磁気回路の第１の実施の形態の縦断面図を示したものである。

この第１の実施の形態のスピーカ用磁気回路２１は、センターポール３の外周にラジアル方向に着磁されたリング状のマグネット５を結合して、センターポール３の周囲を囲うヨーク７とマグネット５との間の空隙をボイスコイルが挿入される磁気ギャップ９としている。

このマグネット５には、好ましくは、フェライト磁石と比較して高い磁石特性を持つネオジウム鉄ボロン系磁石が使用される。
マグネット５は、表面全域が非磁性体のメッキ層２３で覆われている。また、本実施の形態の場合、メッキ層２３は、銅メッキである。そして、このメッキ層２３の厚さは、約１０μm〜２５μmとすることが好ましい。
防錆処理の効果を得るために、マグネット５の表面全域をメッキ層２３で覆うことが好ましいが、渦電流の低減の効果を得るためには、マグネット５の表面のうち、磁気ギャップ９に面する表面及びその近傍部分の表面にのみメッキ層２３を設けるようにしてもよい。

以上に説明したスピーカ用磁気回路２１では、リング状のマグネット５の表面全域を覆う非磁性体のメッキ層２３は、高導電率の銅メッキにより形成することで、防錆処理層として機能すると同時に、ボイスコイルへの信号電流の印加によって発生する渦電流の低減にも有効になり、別体のキャップの装着等による渦電流低減対策が不要になる。
したがって、ボイスコイルへの信号電流の印加によってマグネット５の表面に発生する渦電流の低減によってスピーカの音響特性を改善することができる。
また、キャップ等の別部品追加による渦電流低減対策が不要になることから、加工工程や組み立て工程の低減による製造工程の単純化が図れ、コストの低減を実現することもできる。

なお、ボイスコイルへの信号電流の印加によってマグネット５の表面に発生する渦電流は、マグネット５の表面を覆う導電層による短絡によって消滅低減させるため、マグネット５の表面を覆うメッキ層２３は高導電率の金属材であることが望ましく、上記実施の形態のように、非磁性体のメッキ層２３に銅メッキを採用したことは、渦電流の低減に高い効力を期待できる。

図４は、本発明に係るスピーカ用磁気回路の第２の実施の形態の縦断面図である。
第２の実施の形態のスピーカ用磁気回路３１は、表面が非磁性体のメッキ層２３で覆われたマグネット５を、センターポール３の周囲を囲っているヨーク７の内周に結合することで、センターポール３とマグネット５との間の空隙を磁気ギャップ９としたものである。

この第２の実施の形態の場合は、第１の実施の形態の場合と比較して、マグネット５が大径になり、磁石の使用量が増えるため、マグネット５が磁気ギャップ９に形成する磁界強度を高めて、ボイスコイルに対する駆動力を向上させることができる。

なお、メッキ層２３を構成する非磁性体金属としては、上記の銅の他に、ニッケル（Ｎｉ）等を用いてもよい。

また、上記実施の形態では、センターポール３とヨーク７との間に装備するリング状のマグネット５は単一であったが、図５に示すスピーカ用磁気回路４１（第３の実施の形態）や、図６に示すスピーカ用磁気回路４２（第４の実施の形態）ように、非磁性体のメッキ層２３によって表面全域を覆った複数のリング状のマグネット５を、軸方向に位置をずらして、装備する構成も考えられる。

このように、複数個のリング状のマグネット５を軸方向に位置をずらして配置することで、ボイスコイルの振幅動作が大きくなる低域再生時等における音響特性を改善することもできる。

そして、上記の各実施の形態のスピーカ用磁気回路２１，３１，４１，４２は、例えば、図７に示すようなスピーカ装置等に適用可能である。
図７は、図４のスピーカ用磁気回路３１を使用したスピーカ装置の一例を示す断面図である。
図７に示すスピーカ装置１４は、図４のスピーカ用磁気回路３１の磁気ギャップ９の上面にフレーム１２を結合し、このフレーム１２の周縁部にガスケット１３と共に振動板６を結合し、この振動板の中央部にスピーカ用磁気回路３１に形成された磁気ギャップ９に嵌り込むボイスコイル４を結合し、このボイスコイル４のボビン中間部をダンパー１０で支持して、さらに振動板６の中央部上面にダストキャップ８を貼り付けて構成される。

なお、図７において、スピーカ用磁気回路３１を第１の実施の形態のスピーカ用磁気回路２１、第３の実施の形態のスピーカ用磁気回路４１、第４の実施の形態のスピーカ用磁気回路４２に変えて、同様にスピーカを構成することもできる。勿論、スピーカ用磁気回路２１，３１，４１，４２は、図７に示したスピーカ装置と異なる型のスピーカ装置にも適用可能である。

次に、本発明の各実施の形態において、渦電流低減の効果を実証するため、第２の実施の形態の構成のスピーカ用磁気回路に銅メッキ厚２５μmのマグネットを使用した例と、銅メッキを施していないマグネット使用した従来のスピーカ用磁気回路の例とにおける渦電流密度分布の磁場解析結果を示し比較する。
図８は第２の実施の形態の構成のスピーカ用磁気回路の渦電流密度分布状態を示す図であり、図９は従来の構成のスピーカ用磁気回路の渦電流密度分布状態を示す図である。
なお、図８及び図９においては、渦電流密度分布を見やすくするため、マグネット５は図示せず、また、中心線より右半分のみ図示している。

図８及び図９において、渦電流密度は同一密度の部分が等高線で示されており、ヨーク７の内側（マグネット側）に近い程、密度が高くなり、斜線で示したＡの部分が最も渦電流密度が最も高い箇所となっている。
この斜線で示したＡに着目すると図９の従来の構成のスピーカ用磁気回路においては、Ａの部分が複数存在しているが、図８の第２の実施の形態の構成のスピーカ用磁気回路においては、磁気ギャップに近い１箇所のみとなっている。
この図８と図９との比較によって明らかなように、図８の第２の実施の形態の構成のスピーカ用磁気回路の方が、図９の従来の構成のスピーカ用磁気回路よりも渦電流低減の効果があることがわかる。
また、図示は省略するが、第１，３，４の実施の形態においても同様の磁場解析結果が得られた。

以上、詳述したように、本発明に係る各実施の形態のスピーカ用磁気回路２１，３１，４１，４２は、ラジアル方向に着磁されたマグネットを備えるスピーカ用磁気回路であって、このマグネットは、その表面が非磁性体のメッキ層２３で覆われたものである。
上記のスピーカ用磁気回路２１，３１，４１，４２では、リング状のマグネットの表面全域を覆う非磁性体のメッキ層２３は、高導電率の銅メッキにより形成することで、防錆処理層として機能すると同時に、ボイスコイルへの信号電流の印加によって発生する渦電流の低減にも有効になり、別体のキャップの装着等による渦電流低減対策が不要になる。

したがって、ボイスコイルへの信号電流の印加によって発生する渦電流の低減によってスピーカの音響特性を改善することができ、しかも、キャップ等の別部品追加による渦電流低減対策が不要になることから、加工工程や組み立て工程の低減による製造工程の単純化が図れ、コストの低減を実現することもできる。

なお、ボイスコイルへの信号電流の印加によってマグネットの表面に発生する渦電流は、マグネットの表面を覆う導電層による短絡によって消滅低減させるため、マグネットの表面を覆うメッキ層は高導電率の金属材であることが望ましく、非磁性体のメッキ層に例えば銅メッキを採用することで、渦電流の低減に高い効力を期待できる。

従来のスピーカ用磁気回路の要部の縦断面図である。従来のスピーカ用磁気回路の別の例の要部の縦断面図である。本発明の実施の形態に係るスピーカ用磁気回路の第１の実施の形態の要部の縦断面図である。本発明の実施の形態に係るスピーカ用磁気回路の第２の実施の形態の要部の縦断面図である。本発明の実施の形態に係るスピーカ用磁気回路の第３の実施の形態の要部の縦断面図である。本発明の実施の形態に係るスピーカ用磁気回路の第４の実施の形態の要部の縦断面図である。図４のスピーカ用磁気回路３１を使用したスピーカの一例を示す断面図である。第２の実施の形態の構成のスピーカ用磁気回路の渦電流密度分布状態を示す図である。従来の構成のスピーカ用磁気回路の渦電流密度分布状態を示す図である。

符号の説明

３センターポール
７ヨーク
９磁気ギャップ
２１，３１，４１，４２スピーカ用磁気回路
２３メッキ層

Claims

ラジアル方向に着磁されたマグネットを備えるスピーカ用磁気回路であって、前記マグネットは、その表面が非磁性体のメッキ層で覆われたことを特徴とするスピーカ用磁気回路。
センターポールの外周に、リング状の前記マグネットを結合して、前記マグネットの外周とセンターポールの周囲を囲うヨークとの間の空隙を、ボイスコイルを挿入する磁気ギャップとす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。
センターポールの周囲を囲うヨークの内周に、リング状の前記マグネットを結合して、前記マグネットの内周と前記センターポールとの間の空隙を、ボイスコイルを挿入する磁気ギャップとす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。
前記マグネットを複数備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスピーカ用磁気回路。
複数個のリング状の前記マグネットを軸方向に位置をずらして配置することで、磁気ギャップを複数有する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。
前記非磁性体のメッキが、銅メッキであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスピーカ用磁気回路。
請求項１〜６のいずれか１項に記載のスピーカ用磁気回路を備えることを特徴とするスピーカ装置。