JP2008092031A - スピーカとそれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は薄型タイプのスピーカとそれを用いた電子機器に関するもので、薄型化とともに振動負荷の軽減を目的とするものである。
【解決手段】そしてこの目的を達成するために本発明は、ケース４Ａと、このケース４Ａ内において、磁気ギャップを介して水平方向、または略水平方向に配置した第一、第二の板状磁石１２，７と、前記磁気ギャップに可動自在に配置したボイスコイル１０と、このボイスコイル１０に結合した振動板９とを備え、前記第一の板状磁石１２は、その板端に磁極を形成し、前記第二の板状磁石７は、その厚み方向の両端に磁極を形成し、前記磁気ギャップにおけるボイスコイル１０部分においては、このボイスコイル１０部分に対して磁束が略直交する構成とするとともに、前記ケース４Ａの第二の板状磁石７の外周のケース４Ａ部分には、背面放音孔１３Ａを設けたものである。
【選択図】図６

Description

本発明は薄型タイプのスピーカとそれを用いた電子機器に関するものである。

携帯機器などの電子機器においては薄型化が要求されるため、その本体内に内蔵させるスピーカも薄型化が要求されることになる。

スピーカの薄型化を図るためには、その磁気回路を形成するための磁石を小型化することが当然のように行われているが、磁石を小さくすると磁力が小さくなり、その結果として音声出力も小さくなってしまうので、実際は磁石をあまり小さくはできない状態になっている（例えば、このような従来技術は下記特許文献１に記載されている。）。
特開２００５−５１２８３号公報

上述のごとく従来から、携帯機器などの電子機器に内蔵させるタイプのスピーカは薄型化が図られているが、音声出力が小さくなってしまうのを避けるべく、実際には磁石をあまり小さくできないのが実態で、その結果として十分に満足できる薄型化が行なえていないという問題があった。

そこで本発明は薄型化が図れ、しかも音声出力の低下を抑制することを目的にするものである。

そしてこの目的を達成するために本発明は、ケースと、このケース内において、磁気ギャップを介して水平方向、または略水平方向に配置した第一、第二の板状磁石と、前記磁気ギャップに可動自在に配置したボイスコイルと、このボイスコイルに結合した振動板とを備え、前記第一の板状磁石は、その板端に磁極を形成し、前記第二の板状磁石は、その厚み方向の両端に磁極を形成し、前記磁気ギャップにおけるボイスコイル部分においては、このボイスコイル部分に対して磁束が略直交する構成とするとともに、前記ケースの第二の板状磁石の外周のケース部分には、背面放音孔を設けたものである。

以上のように本発明は、磁気ギャップを介して水平方向、または略水平方向に配置した第一、第二の板状磁石と、前記磁気ギャップに可動自在に配置したボイスコイルと、このボイスコイルに結合した振動板とを備え、前記第一の板状磁石は、その板端に磁極を形成し、前記第二の板状磁石は、その厚み方向の両端に磁極を形成し、前記磁気ギャップにおけるボイスコイル部分においては、このボイスコイル部分に対して磁束が略直交する構成としたスピーカであって、磁気ギャップを介して磁気ギャップの水平方向、または略水平方向に配置したので、薄型化が図れ、しかも磁気ギャップの両側に第一、第二の板状磁石を配置したので、磁力を高めて音声出力を高めることもできるものとなる。

また、第二の板状磁石の外周のケース部分には、背面放音孔を設けたものであるので、ケースの背面側を電子機器の設置面に近接配置することで、薄型化の特徴を出しやすく、勿論背面放音孔を設けたので、薄型化にともない振動板の振動負荷が大きくなるのを抑制することもできる。

以下本発明の一実施形態を、電子機器として携帯電話を例にし、添付図面を用いて説明する。

図１において、１は本体で、この本体１には蓋２が開閉自在に結合されている。この図１における背面側から見ると一般的な携帯電話と同じように本体１には操作ボタン（図示せず）が設けられ、また蓋２には液晶式の表示部（図示せず）が設けられている。

また、本体１の外面側には図１のごとく２個のカバー３が設けられ、これらのカバー３の背面側の本体１内には図２、図３に示したスピーカ４が実装されている。

スピーカ４は図３に示すように非磁性体であるステンレス３０１により形成された表面側のプレート５と、磁性体である冷間圧延鋼板により形成されたプレート６と下記フレーム１３とで形成されたケース４Ａ内に、プレート６側からプレート５に向けて順にネオジウム製の第二の板状磁石７、磁性体である冷間圧延鋼板により形成されたリング８、ＰＥＩ樹脂フィルムにより形成された振動板９、銅線などにより形成されたボイスコイル１０、磁性体である冷間圧延鋼板により形成されたリング１１、ネオジウム製の２枚の第一の板状磁石１２を順次配置した構成となっている。

なお、プレート５の表面には前面側放音孔５Ａが設けられ、さらに外周部は図５、図６のごとく、上記樹脂製のフレーム１３で覆っている。

図３、図５、図６に示すように、上記プレート６は長円形状で、その長手方向中心軸部分の長方形状の固定部６Ａの上平面には、長方形状の板状磁石７の下平面が接着剤（図示せず）により固定され、固定部６Ａの両側には長方形状の開口部６Ｂが形成されている。

またプレート６の外周部分にはリング８が磁束が通過できる状態で固定されている。

さらにリング８上には振動板９の外周が載せられ、振動板９の外周部にはリング１１が載せられた状態になっている。

また、振動板９上方で、上記プレート６の開口部６Ｂに対向するプレート５下面部分には、上記２枚の板状磁石１２の上面が接着剤（図示せず）により固定されている。なお、上記２枚の板状磁石１２のそれぞれの外周面は、上記プレート５下面部分に上記２枚の板状磁石１２の上面を接着する接着剤（図示せず）の一部が、この板状磁石１２のそれぞれの外周面とフレーム１３内周面間に進入することにより、このフレーム１３部分にも固定されている。

また振動板９上面で、板状磁石７の外周に対応する部分には、図６に示すように長円形状のボイスコイル１０が固定されている。

以上のように構成された状態で、ネオジウム製の２枚の板状磁石１２は、図６に示すごとく、その長手方向内側端部がＮ極、外側端部がＳ極に磁化されている。

また、ネオジウム製の板状磁石７は、図７に示すごとく、その厚み方向の表面側がＳ極、厚み方向の下面側がＮ極に磁化されている。

この結果、図４と図７に示すごとくネオジウム製の２枚の板状磁石１２のそれぞれの内側のＮ極から出た磁束（図４においては図面の煩雑感を避けるために一方の板状磁石１２から出た磁束だけを記載している）は、内方へと略水平に進行してボイスコイル１０を略直交状態で横切り、次に板状磁石７上面のＳ極に進入する（なお、板状磁石１２と板状磁石７は水平、または略水平状態に配置されていると説明しているが、この略水平状態とは図６に示したように板状磁石１２と板状磁石７の厚み方向が一部水平方向で重なった状態、および両者が厚み方向で一部水平方向で重なってはいないが接近した状態も含んだものである。つまり、磁束をボイスコイル１０に略直交するように進行させることが重要で、その点で水平状態には若干の幅が設定されるものである）。

その後、板状磁石７下面のＮ極から出た磁束はプレート６の長方形状の固定部６Ａを進行し、リング８、振動板９の外周部を通過後にリング１１に進入し、次にこのリング１１を例えば４分の１周進行後、このリング１１の内周に図６のごとく固定されている板状磁石１２の外周Ｓ極へと進入することとなる。

そして以上の磁束の流れがそのまま磁気回路となり、この磁気回路内で板状磁石１２の内側Ｎ極と板状磁石７の上面Ｓ極間が磁気ギャップとなり、この磁気ギャップでボイスコイル１０は電磁界駆動力が与えられ、これによりボイスコイル１０が固定された振動板９に振動が伝えられ、音声出力が発せられることになる。

ここで再び磁気ギャップにおける磁束の進行について説明する。

図４と図７に示す板状磁石１２のそれぞれの内側のＮ極から出た磁束は、磁気ギャップにおいて内方へと略水平に進行し、ボイスコイル１０を略直交状態で横切るということは電磁界駆動力を大きくするために非常に重要なことであり、本実施の形態において大きな特徴点となっている。

本実施の形態において、磁束が磁気ギャップにおいて内方へと略水平に進行し、ボイスコイル１０を略直交状態で横切る理由について考察する。

一般的に考えると、板状磁石１２のＮ極から出た磁束は、距離的に短い板状磁石７の上面のＳ極へと斜めに進行しようとするが（この場合磁束はボイスコイル１０をわずかながら斜めに横切ることになる）、板状磁石７の下面のＮ極の反発を受けることで、実際にはその反発力で持ち上げられ、その結果として本実施の形態においては、磁束が磁気ギャップにおいて内方へと図７のごとく略水平に進行し、ボイスコイル１０を略直交状態で横切るものと考えられる。

さて本実施の形態では上述のごとく磁気ギャップの両側に板状磁石１２，７を設けたので、いわゆる磁力が大きくなり、その結果として上記振動板９による音声出力も大きなものとすることができる。

また、磁力を大きくするための板状磁石１２，７は文字通り板状でそれ自体が薄型のものであるので、結果として全体形状を非常に薄いものとすることができる。

また、このようにして設けた二枚の板状磁石１２は表面積の大きなその上面を、プレート５下面部分に、接着剤（図示せず）により固定しているので、ケース４Ａに加わる振動や衝撃に対する強度が強くなる。

さらにプレート５は非磁性体製なので、両端がＮ極とＳ極となった板状磁石１２の上面全体を覆っても磁気的な短絡を生じさせることもない。

また板状磁石７は表面積の大きなその下面を、磁性体製のプレート６上面部分に、接着剤（図示せず）により固定しているので、ケース４Ａに加わる振動や衝撃に対する強度が強くなる。さらにプレート６は磁性体製なので、上下端がＳ極とＮ極となった板状磁石７の下面全体を覆っても図４に示す磁気回路形成を阻害することもない。

また、本実施形態では、前記ケース４Ａの板状磁石７の外周部分、具体的にはフレーム１３部分には、背面放音孔１３Ａを設けているので、振動板９の振動にともない、この振動板９の背面側からの空気が背面放音孔１３Ａを介してフレーム１３外に排出されることになり、このことが薄型化にともなう振動負荷の増大を抑制することにつながる。

またこの背面放音孔１３Ａを設けたことにより、フレーム６を電子機器の設置部に当接設置することができ、このことが薄型化にさらに貢献することとなる。

なお、振動板９は図６、図７から明らかなように、その中央部は板状磁石７の前面側を覆い、また外周部は磁気ギャップを介して板状磁石１２の背面側に引き延ばされているが、この引き延ばされた部分、つまり板状磁石７の外周方向においては、ケース４Ａの前面側に突出させており、これにより背面放音孔１３Ａへの通気路を確保している。

以上のように本発明は、磁気ギャップを介して水平方向、または略水平方向に配置した第一、第二の板状磁石と、前記磁気ギャップに可動自在に配置したボイスコイルと、このボイスコイルに結合した振動板とを備え、前記第一の板状磁石は、その板端に磁極を形成し、前記第二の板状磁石は、その厚み方向の両端に磁極を形成し、前記磁気ギャップにおけるボイスコイル部分においては、このボイスコイル部分に対して磁束が略直交する構成としたスピーカであって、磁気ギャップを介しての水平方向、または略水平方向に配置したので、薄型化が図れ、しかも磁気ギャップの両側に第一、第二の板状磁石を配置したので、磁力を高めて音声出力を高めることもできるものとなる。

また、第二の板状磁石の外周のケース部分には、背面放音孔を設けたものであるので、ケースの背面側を電子機器の設置面に近接配置することで、薄型化の特徴を出しやすく、勿論背面放音孔を設けたので、薄型化にともない振動板の振動負荷が大きくなるのを抑制することもできる。

この結果、携帯電話等の携帯機器には非常に活用しやすいものとなる。

本発明の一実施形態を携帯電話に適用した斜視図 本発明の一実施形態を携帯電話に適用した斜視図 同スピーカの分解斜視図 同スピーカの分解斜視図 同スピーカを長手方向で切断した断面図 同スピーカを短手方向で切断した断面図 図６のＡ部分の拡大断面図

符号の説明

１ 本体
４ スピーカ
４Ａ ケース
７ 第二の板状磁石
９ 振動板
１０ ボイスコイル
１２ 第一の板状磁石
１３Ａ 背面放音孔

Claims (5)

1. ケースと、このケース内において、磁気ギャップを介して水平方向、または略水平方向に配置した第一、第二の板状磁石と、前記磁気ギャップに可動自在に配置したボイスコイルと、このボイスコイルに結合した振動板とを備え、前記第一の板状磁石は、その板端に磁極を形成し、前記第二の板状磁石は、その厚み方向の両端に磁極を形成し、前記磁気ギャップにおけるボイスコイル部分においては、このボイスコイル部分に対して磁束が略直交する構成とするとともに、前記ケースの第二の板状磁石の外周のケース部分には、背面放音孔を設けたスピーカ。
2. 長方形状の第二の板状磁石の長手方向両側に、それぞれ磁気ギャップを介して長方形状の第一の板状磁石を、その長手方向を略対向させて配置し、ボイスコイルは平面形状を略長円形状とし、この略長円形状のボイスコイルの両側の長辺を、長方形状の第二の板状磁石の両側の磁気ギャップに配置した請求項１に記載のスピーカ。
3. 前記第一の板状磁石は、非磁性体により形成したケースの正面板部分に面固定し、第二の板状磁石はケースの背面板部分に面固定した請求項１、または２に記載のスピーカ。
4. 振動板は第二の板状磁石の外周方向においては、ケースの前面側に突出させた請求項３に記載のスピーカ。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のスピーカを本体内に内蔵した電子機器。

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