JP2009171186A

JP2009171186A - スピーカ

Info

Publication number: JP2009171186A
Application number: JP2008006623A
Authority: JP
Inventors: Takashi Morishige; 隆司森重
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2008-01-16
Filing date: 2008-01-16
Publication date: 2009-07-30

Abstract

【課題】二つの振動板を一つの磁気回路部によって振動させるスピーカであっても、磁束の漏れが少なく、磁気回路部が高効率なスピーカを提供する。
【解決手段】スピーカ１は磁気回路部４と一対の振動部５ａ，５ｂを備えている。磁気回路部４はマグネット６と一対のヨーク７ａ，７ｂを備えている。一方のヨーク７ａはマグネット６が重ねられる平坦部８と平坦部８の中央から立設した立設柱９とを有している。他方のヨーク７ｂはマグネット６が重ねられる平坦部１０と平坦部１０の外縁から立設した外縁立設壁１１とを有している。平坦部８の外周面８ａと外縁立設壁１１との間に一方の振動部５ａのボイスコイル１２が位置付けられる一方の磁気ギャップＧ１を形成している。平坦部１０の内周面１０ａと立設柱９との間に他方の振動部５ｂのボイスコイル１２が位置付けられる他方の磁気ギャップＧ２を形成している。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、音声電流が供給されることで振動板を振動させて音を発生するスピーカに関する。

例えば、移動体としての自動車には、従来から種々のスピーカ（例えば、特許文献１参照）が搭載されている。特許文献１に示されたスピーカは、一つの磁気回路部と、二つの振動部とを備えている。磁気回路部は、それぞれ、磁性材料で構成された内周ヨークと外周ヨークとを備えている。内周ヨークは、平板状に形成されて表面上にマグネットが置かれる平坦部と、当該平坦部の両表面の中央から突出したセンタポールとを備えている。

外周ヨークは、互いに平行に間隔をあけて配置された一対の環状板部と、これら環状板部の外縁同士を連結した連結筒部とを備えている。磁気回路部は、平坦部上のマグネットに一方の環状板部が重ねられ、他方の環状板部が平坦部と間隔をあけて配置されている。こうして、磁気回路部は、特に、一方の環状板部から他方の環状板部の内周面とに至る誘導磁路を外周ヨーク内に形成して、一方の環状板部の内周面とセンタポールの外周面との間に磁気ギャップを形成するとともに、一方の環状板部の内周面とセンタポールの外周面との間に磁気ギャップを形成する。

振動部は、それぞれ、振動板と、ボイスコイルボビンと、ボイスコイルと、ダンパなどを備えている。振動板は、薄板上に形成されかつ外観が接頭円錐状に形成されている。ボイスコイルボビンは、円筒状に形成され、振動板の内縁に取り付けられているとともに、その外周にボイスコイルが巻回されている。ダンパは、円環状に形成されかつその内縁がボイスコイルボビンの外周面に取り付けられている。

一方の振動部は、ボイスコイルボビンが一方の環状板部の内周面とセンタポールの外周面との間の磁気ギャップ内に配置され、他方のボイスコイルボビンが他方の環状板部の内周面とセンタポールの外周面との間の磁気ギャップ内に配置されて、磁気回路部に固定される。

前述した構成のスピーカは、各ボイスコイルに音声電流が供給されることで、ボイスコイル、ボイスコイルボビンが軸芯に沿って振動して、振動部それぞれの振動板が音を発生する。こうすることで、スピーカは、磁気回路部を中心として、当該磁気回路部から軸芯に沿って離れる方向としての前後方向に音響を輻射する。
特開平７−２０３５８９号公報

前述した特許文献１に示されたスピーカにおいて、前述した内周ヨークと外周ヨークとの双方が磁性材料で構成されており、他方の環状板部と平坦部とが軸芯に沿って間隔をあけて並べられているので、これらの間に磁束が流れて、磁気回路部の効率が低い構造となっている。

本発明は、このような問題点等に対処することを課題の一例とするものであり、その目的は、例えば、二つの振動板を一つの磁気回路部によって振動させるスピーカであっても、磁束の漏れが少なく、磁気回路部が高効率なスピーカを提供することにある。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のスピーカは、それぞれボイスコイルが取り付けられているとともに、互いに同軸に配置された一対の振動板と、前記ボイスコイルと協働して前記振動板を振動させる磁気回路部と、を備えたスピーカにおいて、前記磁気回路部は、環状のマグネットと、当該マグネットを挟んで配置されかつ互いの間に前記ボイスコイルを位置付ける磁気ギャップを形成する一対のヨークと、を備え、一方のヨークは、平板状に形成されて前記マグネットが重ねられる平坦部と、前記平坦部の中央から立設した立設柱とを有し、他方のヨークは、平板状に形成されて前記マグネットが重ねられる平坦部と、前記平坦部の外縁から立設した外縁立設壁とを有しているとともに、前記一方のヨークの前記平坦部の端面と前記他方のヨークの外縁立設壁との間に一方の磁気ギャップを形成し、前記他方のヨークの前記平坦部の端面と前記一方のヨークの立設柱との間に他方の磁気ギャップを形成したことを特徴としている。

以下、本発明の一実施形態を説明する。本発明の一実施形態にかかるスピーカは、磁気回路部の一方のヨークがマグネットが重ねられる平坦部と平坦部の中央から立設した立設柱とを備え、他方のヨークがマグネットが重ねられる平坦部と平坦部の外縁から立設した外縁立設壁とを備え、平坦部の端面と外縁立設壁との間と、平坦部の端面と立設柱との間との双方に磁気ギャップを設けている。こうすることで、互いの間にマグネットを挟みこむ平坦部以外に一対のヨークに軸芯に沿って並ぶ箇所が設けられない。このため、一対のヨーク間に磁気ギャップ以外に磁束が漏れる箇所が生じない。したがって、二つの振動板を一つの磁気回路部によって振動させるスピーカであっても、磁束の漏れが少なく、磁気回路部が高効率なスピーカを提供することができる。

本発明の一実施例を、図１及び図２に基づいて説明する。図１に示す本発明の一実施例に係るスピーカ１は、建造物の室内などに設置されるケース２内に収容されて、当該室内に音声情報を提供する。

ケース２は、図１に示すように、箱状に形成されており、その内外を連通する開口部２ａが設けられている。スピーカ１は、開口部２ａ内に収容されて、当該ケース２に固定されている。

スピーカ１は、図１及び図２に示すように、フレーム３と、一つの磁気回路部４と、一対の振動部５ａ，５ｂを備えている。

フレーム３は、図２に示すように、外側フレーム３ａと、内側フレーム３ｂとを備えている。これらのフレーム３ａ，３ｂは、互いに構成が略等しいので、同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。フレーム３ａ，３ｂは、円環状（環状）の底面部２０と、底面部２０の外縁に一端が連なって当該外縁から立設した外筒部２１と、前記外筒部２１の他端に連なった外周フランジ２２と、を備えている。

外筒部２１は、底面部２０から離れて外周フランジ２２に向かうにしたがって、その内外径が拡大するように形成されている。すなわち、外筒部２１は、底面部２０からスピーカ１の音響放射方向に向かってその内外径が大きくなるように形成されている。

外周フランジ２２は、円環状（環状）に形成されている。外周フランジ２２は、その内縁に外筒部２１の他端が連なって、この他端から外周方向に突出して、底面部２０と略平行に配置されている。

前述した構成のフレーム３ａ，３ｂは、公知の材料を用いて形成され、例えば鉄、アルミ二ウムなどの金属材料、例えばポリカーボネート系樹脂、ＡＢＳ樹脂やアクリル系樹脂などの樹脂が挙げられる。特に、スピーカ１を軽量化する点で、フレーム３ａ，３ｂは、樹脂で形成されていることが好ましい。

内側フレーム３ｂは、底面部２０が後述する他方のヨーク７ｂの平坦部１０に重ねられて固定され、外周フランジ２２がケース２内に設けられた支持壁２ｂに重ねられて固定される。外側フレーム３ａは、底面部２０が他方のヨーク７ｂの外縁立設壁１１の先端面上に重ねられて固定され、外周フランジ２２がケース２の開口部２ａの内縁部に重ねられて固定される。

磁気回路部４は、図１及び図２に示すように、マグネット６と、一対のヨーク７ａ，７ｂとを備えている。マグネット６は、円環状（環状）に形成されている。マグネット６の内径は、後述する立設柱９の外径よりも大きく、マグネット６の外径は、後述する外縁立設壁１１の内径よりも小さい。前述したマグネット６は、永久磁石又は直流電源により励磁されるものでも良い。

一対のヨーク７ａ，７ｂは、それぞれ、磁性体（所謂、常磁性体又は強磁性体）等で構成されている。

一方のヨーク７ａは、円盤状の平板状に形成された平坦部８と、当該平坦部８と同軸にこの平坦部８の中央から他方のヨーク７ｂに向かって立設した円柱状の立設柱９とを一体に備えている。一方のヨーク７ａは、マグネット６の内側に立設柱９が通されて、平坦部８がマグネット６に重ねられて、当該マグネット６に固定される。

他方のヨーク７ｂは、円環状の平板状に形成された平坦部１０と、当該平坦部１０と同軸にこの平坦部１０の外縁から一方のヨーク７ａに向かって立設した円筒状の外縁立設壁１１とを一体に備えている。他方のヨーク７ｂは、外縁立設壁１１内にマグネット６を収容して、平坦部１０にマグネット６が重ねられて、当該マグネット６に固定される。

前述した磁気回路部４は、ヨーク７ａ，７ｂの平坦部８，１０間にマグネット６を挟んで配置され、かつ、これらのヨーク７ａ，７ｂ及びマグネット６が同軸に配置されて、これらが互いに固定されて組み立てられる。すると、磁気回路部４は、一方のヨーク７ａの平坦部８の端面としての外周面８ａと他方のヨーク７ｂの外縁立設壁１１の内面とがスピーカ１の軸芯Ｐ（図１及び図２中に一点鎖線で示す）に対して直交する方向に沿って間隔をあけて相対し、これらの間に大きい磁束密度を有する一方の磁気ギャップＧ１を形成する。

さらに、磁気回路部４は、他方のヨーク７ｂの平坦部１０の端面としての内周面１０ａと一方のヨーク７ａの立設柱９の外面とが軸芯Ｐに対して直交する方向に沿って間隔をあけて相対し、これらの間に大きい磁束密度を有する他方の磁気ギャップＧ２を形成する。このように、一対のヨーク７ａ，７ｂは、互いの間にボイスコイル１２を位置付ける磁気ギャップＧ１，Ｇ２を形成する。また、磁気回路部４は、他方のヨーク７ｂがフレーム３ａ，３ｂによってケース２に固定される。

一対の振動部５ａ，５ｂは、それぞれ、フレーム３ａ，３ｂ内に収容されている（支持されている）。以下、外側フレーム３ａに収容される振動部５ａを、外側振動部といい、内側フレーム３ｂに収容される振動部５ｂを、内側振動部という。なお、これらの振動部５ａ，５ｂの同一部分には、同一符号を付して説明する。

外側振動部５ａは、ボイスコイル１２と、ボイスコイルボビン１３と、振動板１５と、エッジ１７と、ダンパ１４と、センタキャップ１６とを備えている。

ボイスコイル１２は、ボイスコイルボビン１３の外周に巻き回されている。また、このボイスコイル１２は、振動板１５を駆動させる前は、磁気回路部４の前述した磁気ギャップＧ１内に配置されている。ボイスコイル１２には、図示しない後述する錦糸線を介して、音声電流が供給される。

ボイスコイルボビン１３は、円筒状に形成されている。ボイスコイルボビン１３の内径は、一方のヨーク７ａの平坦部８の外径よりも大きく形成され、他方のヨーク７ｂの外縁立設壁１１の内径よりも小さく形成されている。ボイスコイルボビン１３は、ヨーク７ａ，７ｂ、マグネット６とボイスコイル１２などと同軸に配置されている。ボイスコイルボビン１３は、その一端部が磁気ギャップＧ１へと挿入されており、該一端部の外周にボイスコイル１２を取り付けている。ボイスコイルボビン１３は、振動板１５やダンパ１４などによって、スピーカ１の軸芯Ｐに沿って移動自在に支持されている。

振動板１５は、樹脂で構成されている。また、スピーカ１を軽量化する上で、アルミニウム等の金属材料、セラミックなどの公知の材料を用いても構わない。振動板１５は、内板状に形成されているとともに、外形が円錐状（コーン状とも呼称する）である円環状に形成されている。振動板１５は、その内縁部がボイスコイルボビン１３の他端部に取り付けられ、このボイスコイルボビン１３から外周方向に向かうにしたがって、外側フレーム３ａの外周フランジ２２に近づく方向に傾斜している。振動板１５は、ボイスコイルボビン１３を介して、ダンパ１４によって、外側フレーム３ａに対して振動自在に支持されている。また、振動板１５は、ボイスコイル１２によって振動し、音を発生する。また、振動板１５は、ボイスコイルボビン１３を介してボイスコイル１２が取り付けられている。

エッジ１７は、円環状に形成され、内縁が振動板１５の外縁部に取り付けられ、外縁が外周フランジ２２に取り付けられている。エッジ１７は、その断面形状が外側振動部５ａの音響放射側に向かって凸状（円弧状）に形成されている。エッジ１７は、振動板１５をフレーム３に対して振動自在に支持している。

ダンパ１４は、全体として円環状（環状）に形成されており、ダンパ１４は、その内縁がボイスコイルボビン１３の他端部に取り付けられ、外縁が外側フレーム３ａの外筒部２１の内周面に取り付けられている。ダンパ１４は、その内縁から外縁に亘って、断面形状が蛇腹状に形成されている。ダンパ１４は、外側フレーム３ａと振動板１５との双方に取り付けられて、当該振動板１５の振動を徐々に減衰させる。

センタキャップ１６は、樹脂などで構成されており、薄板状に形成されている。センタキャップ１６の平面形状は円形に形成されている。センタキャップ１６は、外縁が振動板１５に取り付けられている。センタキャップ１６は、中央部が外側振動部５ａの音響放射方向に凸状に形成されている。

内側振動部５ｂは、ボイスコイル１２と、ボイスコイルボビン１３と、振動板１５と、エッジ１７と、ダンパ１４と、センタキャップ１６とを備えている。

ボイスコイルボビン１３の内径は、一方のヨーク７ａの立設柱９の外径よりも大きく形成され、他方のヨーク７ｂの平坦部１０の内径よりも小さく形成されている。ボイスコイルボビン１３は、ヨーク７ａ，７ｂ、マグネット６とボイスコイル１２などと同軸に配置されている。ボイスコイルボビン１３は、その一端部が磁気ギャップＧ２へと挿入されており、該一端部の外周にボイスコイル１２を取り付けている。ボイスコイルボビン１３は、振動板１５やダンパ１４などによって、スピーカ１の軸芯Ｐに沿って移動自在に支持されている。

振動板１５は、内板状に形成されているとともに、外形が円錐状（コーン状とも呼称する）である円環状に形成されている。振動板１５は、その内縁部がボイスコイルボビン１３の他端部に取り付けられ、このボイスコイルボビン１３から外周方向に向かうにしたがって、内側フレーム３ｂの外周フランジ２２に近づく方向に傾斜している。振動板１５は、ボイスコイルボビン１３を介して、ダンパ１４によって、内側フレーム３ｂに対して振動自在に支持されている。また、振動板１５は、ボイスコイル１２によって振動し、音を発生する。また、振動板１５は、ボイスコイルボビン１３を介してボイスコイル１２が取り付けられている。

エッジ１７は、円環状に形成され、内縁が振動板１５の外縁部に取り付けられ、外縁が外周フランジ２２に取り付けられている。エッジ１７は、その断面形状が内側振動部５ｂの音響放射側に向かって凸状（円弧状）に形成されている。エッジ１７は、振動板１５を内側フレーム３ｂに対して振動自在に支持している。

ダンパ１４は、全体として円環状（環状）に形成されており、ダンパ１４は、その内縁がボイスコイルボビン１３の他端部に取り付けられ、外縁が内側フレーム３ｂの外筒部２１の内周面に取り付けられている。ダンパ１４は、その内縁から外縁に亘って、断面形状が蛇腹状に形成されている。ダンパ１４は、内側フレーム３と振動板１５との双方に取り付けられて、当該振動板１５の振動を徐々に減衰させる。

センタキャップ１６は、樹脂などで構成されており、薄板状に形成されている。センタキャップ１６の平面形状は円形に形成されている。センタキャップ１６は、外縁が振動板１５に取り付けられている。センタキャップ１６は、中央部が内側振動部５ｂの音響放射方向に凸状に形成されている。

前述した振動部５ａ，５ｂのボイスコイル１２、ボイスコイルボビン１３、ダンパ１４、振動板１５及びセンタキャップ１６は、勿論、フレーム３及び磁気回路部４と同軸に配置されている。即ち、各々の振動部５ａ，５ｂに設けられた一対の振動板１５は、互いに同軸に配置されている。振動部５ａ，５ｂは、ボイスコイル１２に音声情報に応じた電流（音声電流）が供給されると、ボイスコイル１２の振動が伝えられた振動板１５が前述した軸芯Ｐに沿って振動して、音声電流に応じた音を発生する。即ち、振動板１５は、ボイスコイル１２に作用する駆動力（電磁気力）によって振動する。このように、磁気回路部４は、ボイスコイル１２と協働して、振動板１５を振動させる。

前述した構成のスピーカ１は、錦糸線などを介してボイスコイル１２に音声電流が供給され、この音声電流に応じて磁気ギャップＧ１，Ｇ２内に配置されたボイスコイル１２が前述した軸芯Ｐに沿って振動する。そして、ボイスコイル１２がその外周に巻かれたボイスコイルボビン１３は、ダンパ１４や振動板１５などと共に軸芯Ｐに沿って振動する。即ち、ボイスコイル１２の振動が伝えられた当該振動板１５が振動することによって音声電流に応じた音を発生させる。このとき、ダンパ１４は、振動板１５の振動を徐々に減衰させる。

本実施例によれば、磁気回路部４の一方のヨーク７ａがマグネット６が重ねられる平坦部８と平坦部８の中央から立設した立設柱９とを備え、他方のヨーク７ｂがマグネット６が重ねられる平坦部１０と平坦部１０の外縁から立設した外縁立設壁１１とを備え、平坦部８の端面としての外周面８ａと外縁立設壁１１との間と、平坦部１０の端面としての内周面１０ａと立設柱９との間との双方に磁気ギャップＧ１，Ｇ２を設けている。このため、互いの間にマグネット６を挟みこむ平坦部８，１０以外に一対のヨーク７ａ，７ｂに軸芯Ｐに沿って並ぶ箇所が設けられない。このため、一対のヨーク７ａ，７ｂ間に磁気ギャップＧ１，Ｇ２以外に磁束が漏れる箇所が生じない。したがって、二つの振動板１５を一つの磁気回路部４によって振動させるスピーカ１であっても、磁束の漏れが少なく、磁気回路部４が高効率なスピーカ１を提供することができる。

前述した実施例によれば、以下のスピーカ１が得られる。

（付記）それぞれボイスコイル１２が取り付けられているとともに、互いに同軸に配置された一対の振動板１５と、
前記ボイスコイル１２と協働して前記振動板１５を振動させる磁気回路部４と、を備えたスピーカ１において、
前記磁気回路部４は、環状のマグネット６と、当該マグネット６を挟んで配置されかつ互いの間に前記ボイスコイル１２を位置付ける磁気ギャップＧ１，Ｇ２を形成する一対のヨーク７ａ，７ｂと、を備え、
一方のヨーク７ａは、平板状に形成されて前記マグネット６が重ねられる平坦部８と、前記平坦部８の中央から立設した立設柱９とを有し、
他方のヨーク７ｂは、平板状に形成されて前記マグネット６が重ねられる平坦部１０と、前記平坦部１０の外縁から立設した外縁立設壁１１とを有しているとともに、
前記一方のヨーク７ａの前記平坦部８の外周面８ａと前記他方のヨーク７ｂの外縁立設壁１１との間に一方の磁気ギャップＧ１を形成し、
前記他方のヨーク７ｂの前記平坦部１０の内周面１０ａと前記一方のヨーク７ａの立設柱９との間に他方の磁気ギャップＧ２を形成したことを特徴とするスピーカ１。

付記によれば、磁気回路部４の一方のヨーク７ａがマグネット６が重ねられる平坦部８と平坦部８の中央から立設した立設柱９とを備え、他方のヨーク７ｂがマグネット６が重ねられる平坦部１０と平坦部１０の外縁から立設した外縁立設壁１１とを備え、平坦部８の端面としての外周面８ａと外縁立設壁１１との間と、平坦部１０の端面としての内周面１０ａと立設柱９との間との双方に磁気ギャップＧ１，Ｇ２を設けている。このため、互いの間にマグネット６を挟みこむ平坦部８，１０以外に一対のヨーク７ａ，７ｂに軸芯Ｐに沿って並ぶ箇所が設けられない。このため、一対のヨーク７ａ，７ｂ間に磁気ギャップＧ１，Ｇ２以外に磁束が漏れる箇所が生じない。したがって、二つの振動板１５を一つの磁気回路部４によって振動させるスピーカ１であっても、磁束の漏れが少なく、磁気回路部４が高効率なスピーカ１を提供することができる。

なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施例にかかるスピーカが取り付けられたケースの断面図である。図１に示されたスピーカの断面図である。

符号の説明

１スピーカ
４磁気回路部
６マグネット
７ａ一方のヨーク
７ｂ他方のヨーク
８平坦部
８ａ外周面（端面）
９立設柱
１０平坦部
１０ａ内周面（端面）
１１外縁立設壁
１２ボイスコイル
１５振動板
Ｇ１一方の磁気ギャップ
Ｇ２他方の磁気ギャップ

Claims

それぞれボイスコイルが取り付けられているとともに、互いに同軸に配置された一対の振動板と、
前記ボイスコイルと協働して前記振動板を振動させる磁気回路部と、を備えたスピーカにおいて、
前記磁気回路部は、環状のマグネットと、当該マグネットを挟んで配置されかつ互いの間に前記ボイスコイルを位置付ける磁気ギャップを形成する一対のヨークと、を備え、
一方のヨークは、平板状に形成されて前記マグネットが重ねられる平坦部と、前記平坦部の中央から立設した立設柱とを有し、
他方のヨークは、平板状に形成されて前記マグネットが重ねられる平坦部と、前記平坦部の外縁から立設した外縁立設壁とを有しているとともに、
前記一方のヨークの前記平坦部の端面と前記他方のヨークの外縁立設壁との間に一方の磁気ギャップを形成し、
前記他方のヨークの前記平坦部の端面と前記一方のヨークの立設柱との間に他方の磁気ギャップを形成したことを特徴とするスピーカ。