JP2010272988A - スピーカー用磁気回路およびこれを用いた動電型スピーカー - Google Patents

Abstract

【課題】 スピーカー振動板の振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイルを用いる動電型スピーカーに関し、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適するスピーカー用磁気回路、および、動電型スピーカーを提供する。
【解決手段】 スピーカー用磁気回路は、直線状の磁気空隙を形成する矩形断面を有する棒状のマグネットと、マグネットと取付部において連結するＵ字状もしくは環状のヨークと、を備えるスピーカー用磁気回路であって、ヨークが、取付部を含まない部分の断面が略矩形状に形成され、取付部を含む部分の断面が略Ｌ字状に形成されて、取付部が、矩形断面を有するマグネットが係合する矩形状の空間を形成する凹状部である。
【選択図】 図１

Description

長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーに関し、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適するスピーカー用磁気回路、および、動電型スピーカーに関する。

音声を再生するスピーカーを取り付けるディスプレイ等の音響機器においては、スピーカーを取り付けるのに要する空間を小型化することが要望されている。特に、細長形化を図る動電型スピーカーでは、磁気回路の構成によって細長形化に限界がある場合がある。また、細長形（矩形、長円形（楕円形、トラック形を含む））の動電型スピーカーは、短径方向に振動板面積が限られる、磁気空隙の磁束密度が高いスピーカー用磁気回路を採用しようとすると、磁気回路の幅がスピーカー振動板よりも広くなり小型化できない、といった様々な理由から音声再生能力において不利な点がある。したがって、従来には、これらの問題を解決するために様々なスピーカー用磁気回路、および、これを用いた動電型スピーカーが提案されている。

従来には、動電型スピーカーの薄型化を図るために、ボイスコイルが形成された板状の駆動力伝達部材を備えたスピーカーがある。例えば、フレームと、前記フレームに固定された磁気回路と、所定の方向に振動可能なように前記フレームに固定された振動板と、前記振動板に結合された駆動力伝達部材と、前記駆動力伝達部材を支持するダンパーとを備え、前記磁気回路は、第１の平面と第２の平面との間に配置されており、前記第１の平面は、前記振動板に平行な平面であって、前記磁気回路の少なくとも一部が接する平面として定義されており、前記第２の平面は、前記振動板に平行な平面であって、前記磁気回路の少なくとも一部が接する平面として定義されており、前記駆動力伝達部材は、ボイスコイルが形成された領域を有しており、前記駆動力伝達部材は、前記ボイスコイルに流れる電流と前記磁気回路によって提供される磁束との作用により発生する前記所定の方向の駆動力を前記振動板に伝達するように構成されており、前記ダンパーの一端は前記第１の平面と前記第２の平面との間にある位置で前記駆動力伝達部材に結合されており、前記ダンパーの他端は前記第１の平面と前記第２の平面との間にある位置で前記フレームに結合されている、スピーカーがある。（特許文献１）。

また、ボイスコイルが形成された板状の駆動力伝達部材を備えたスピーカーとしては、例えば、平面振動板と、該平面振動板の裏面に面方向を振動方向に沿って取り付けられ、平面状にコイルが形成された駆動板と、該駆動板のコイルに磁界を及ぼすマグネットから構成してなり、該駆動板は、コイルを印刷形成したプリント配線板であることを特徴とした平面駆動スピーカーがある（特許文献２）。

また、板状の駆動力伝達部材を備えていなくても、長方形状もしくは長円状の振動板の中央部に、対向する直線状二側面を有する偏平コイルで形成されたボイスコイルが、該振動板に対して実質的に直交するように該一方の直線状側面を振動板に接合し、該ボイスコイルに鎖交する磁束がコイル偏平面に直交するように磁気回路を配置してなる角形ダイナミックスピーカーがある（特許文献３）。あるいは、所定の方向に振動可能に支持される振動板と、上記振動板の振動方向に直交する方向に相対向して配置された一対のマグネットと、上記一対のマグネットの相対向した方向と平行な方向を巻き軸方向として巻回されたボイスコイルとを備え、上記ボイスコイルは、電流が上記巻き軸方向及び上記振動方向に直交する一方向に流れる部分が上記振動板に接合され、電流が他方向に流れる部分が上記一対のマグネットに対向して配置されるスピーカー装置がある（特許文献４）。

特許第３８９１４８１号公報（図１〜１１） 実開昭５８−４８１９４号公報（図１〜３） 実開昭５９−１８９３９８号公報（図１〜３） 特開２００７−１２９６６５号公報（図１〜９）

しかしながら、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーでは、細長形化を図るために磁気回路を構成するヨーク、マグネット等の部品を細長くすると、直線状の磁気空隙における磁束密度が低下し、音声を再生するスピーカーとしての再生能率が低下する場合がある、等の問題が発生しやすくなる。また、特許文献４の図７に記載の磁気回路のような対向する一対のマグネットで磁気ギャップを形成するものは、細長形の磁気回路であってもその短径方向長を短くするのに限界がある。

本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、スピーカー振動板の振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイルを用いる動電型スピーカーに関し、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適するスピーカー用磁気回路、および、動電型スピーカーを提供することにある。

本発明のスピーカー用磁気回路は、直線状の磁気空隙を形成する矩形断面を有する棒状のマグネットと、マグネットと取付部において連結するＵ字状もしくは環状のヨークと、を備えるスピーカー用磁気回路であって、ヨークが、取付部を含まない部分の断面が略矩形状に形成され、取付部を含む部分の断面が略Ｌ字状に形成されて、取付部が、矩形断面を有するマグネットが係合する矩形状の空間を形成する凹状部である。

また、本発明のスピーカー用磁気回路は、直線状の磁気空隙を形成する矩形断面を有する棒状のマグネットと、マグネットと取付部において連結するＵ字状もしくは環状のヨークと、を備えるスピーカー用磁気回路であって、ヨークの取付部が、矩形断面を有するマグネットが係合する矩形状の空間を形成する凹状部であって、マグネットの磁気空隙を形成する平面とは反対側の平面に係合する第１平面と、マグネットの磁気空隙を形成する平面と反対側の平面とを連結する一方の平面に係合する第２平面と、を有する。

また、本発明のスピーカー用磁気回路は、直線状の磁気空隙を形成する矩形断面を有する棒状のマグネットと、マグネットと取付部において連結するＵ字状もしくは環状のヨークと、を備えるスピーカー用磁気回路であって、ヨークの取付部が、マグネットの棒状の両端部の端面の一部分を露出させないように覆ってマグネットと係合する矩形状の空間を形成する凹状部である。

好ましくは、本発明のスピーカー用磁気回路は、ヨークの取付部により覆われるマグネットの端面の一部分の面積が、端面の全面積の半分以下になるように、凹状部を規定する第１平面または第２平面の断面長さ寸法が設定され、マグネットの端面を覆う第３平面および第４平面が形成されている。

さらに好ましくは、本発明のスピーカー用磁気回路は、直線状の磁気空隙を形成する矩形断面を有する２つの棒状のマグネットと、マグネットのそれぞれを連結するＵ字状もしくは環状のヨークと、を備える上記のいずれかのスピーカー用磁気回路であって、ヨークが、マグネット同士を対向するように取り付ける２つの取付部を、Ｕ字状もしくは環状の内周側に有する。

また、本発明の動電型スピーカーは、上記のいずれかに記載のスピーカー用磁気回路と、スピーカー用磁気回路に連結するフレームと、フレームにその外周端部を固定されるエッジと、エッジによりその外周端部を支持されるスピーカー振動板と、直線状の磁気空隙に直線部の一方が配置されて、直線部の他方がスピーカー振動板の中央部に連結するトラック形状のコイルと、を備える。

好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、トラック形状のコイルが、太さ寸法がスピーカー用磁気回路の磁気空隙の幅よりも小さい平角線を平板状に多層巻きするコイルであって、磁気空隙を構成する棒状のマグネットの矩形断面の一辺の寸法と略同程度の巻層厚寸法を有するコイルである。

以下、本発明の作用について説明する。

本発明のスピーカー用磁気回路は、直線状の磁気空隙を形成する矩形断面を有する棒状のマグネットと、マグネットと取付部において連結するＵ字状もしくは環状のヨークと、を備える磁気回路であり、スピーカー振動板の振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイルを用いる動電型スピーカーに適する磁気回路である。スピーカー用磁気回路が備える棒状のマグネットは一つでも良く、好ましくは、２つの矩形断面を有する棒状のマグネットを備え、異なる磁極性をもつ平面同士を対向させるようにヨークでこれらを連結し、直線状の磁気空隙を形成する。

断略矩形状の面を有するＵ字状もしくは環状のヨークは、長径方向と短径方向とを有する細長形の磁気回路を形成するのに適しており、Ｕ字状もしくは環状の長径方向に沿った内周側に、矩形断面を有する棒状のマグネットを取り付ける取付部を備え、長径方向に沿った直線状の磁気空隙を形成する。なお、長径方向とは、矩形、長円形、楕円形、あるいは、トラック形を含む細長形を規定する長軸が延びる方向であり、短径方向とは、長軸と直交する短軸が延びる方向である。鉄を含む強磁性の合金から形成されるヨークは、細長形の長軸に沿って直線部を配置し、長径方向の端部側に円弧部分を有するようなＵ字状、もしくは、環状に形成される。したがって、このスピーカー用磁気回路の短径方向の外寸長は、Ｕ字状もしくは環状のヨークの外周側の端面同士の距離によって規定される。

このスピーカー用磁気回路を構成するヨークは、取付部を含まない部分の断面が略矩形状に形成され、取付部を含む部分の断面が略Ｌ字状に形成される。すなわち、ヨークが備える取付部は、矩形断面を有するマグネットが係合する矩形状の空間を形成する凹状部であり、あるいは、マグネットの磁気空隙を形成する平面とは反対側の平面に係合する第１平面と、マグネットの磁気空隙を形成する平面と反対側の平面とを連結する一方の平面に係合する第２平面と、を有する。マグネットが取り付けられる取付部は、略矩形状の断面を有するヨークの厚みを単に薄くするだけでは磁路の断面積が小さくなって局部的に飽和を生じ、磁気空隙における磁束密度の低下につながるので、取付部を略Ｌ字状に形成することで磁路の断面積を確保することができる。すなわち、矩形断面を有する棒状のマグネットを取り付けるヨークの取付部は、磁気空隙における磁束密度を保ちつつ、スピーカー用磁気回路の短径方向の長さを短くするように作用し、これを用いる動電型スピーカーを短径方向により短い細長形にすることができる。

つまり、本発明の動電型スピーカーは、このスピーカー用磁気回路と、これに連結するフレームと、フレームにその外周端部を固定されるエッジと、エッジによりその外周端部を支持されるスピーカー振動板と、直線状の磁気空隙に直線部の一方が配置されて、直線部の他方がスピーカー振動板の中央部に連結するトラック形状のコイルと、を備えるようにすることで、長径方向に長く、短径方向に短い細長形の動電型スピーカーを実現できる。特に、トラック形状のコイルが、太さ寸法がスピーカー用磁気回路の磁気空隙の幅よりも小さい平角線を、多層巻きにして磁気空隙を構成する棒状のマグネットの矩形断面の一辺の寸法と略同程度の巻層厚寸法を有するようにしたコイルである場合には、板状の駆動力伝達部材を備えていないのでスピーカー振動系の軽量化が図られ、かつ、磁気空隙の幅を狭めることができることから磁気空隙における磁束密度が高くなり、さらに再生能率を向上することができる。

このスピーカー用磁気回路を構成するヨークの取付部は、矩形断面を有するマグネットが係合する矩形状の空間を形成する断面形状が略Ｌ字状の凹状部であり、上述の第１平面または第２平面と、棒状のマグネットの端面を覆う第３平面および第４平面を有する。すなわち、このヨークの取付部は、マグネットの棒状の両端部の端面の一部分を露出させないように覆ってマグネットと係合する矩形状の空間を形成する凹状部である。棒状のマグネットの起磁力を有効に利用するスピーカー用磁気回路を実現するには、凹状部を規定する第１平面または第２平面の断面長さ寸法は、ヨークの取付部により覆われる矩形断面を有するマグネットの端面の一部分の面積が、端面の全面積の半分以下になるように設定されるのが好ましい。ヨークの取付部により覆われるマグネットの端面の一部分の面積が、端面の全面積の半分を超える程度に長い第２平面を設けると、凹状部が深くなるので磁気回路の短径方向の長さをより短くできるものの、ヨークの取付部の第３平面および第４平面を通過して短絡する磁束が増加して、その結果、磁気空隙での磁束密度が低下するからである。したがって、本発明のスピーカー用磁気回路は、これを用いる動電型スピーカーの再生能率の向上と、細長化とのバランスをとることができ、再生音質に優れる動電型スピーカーを実現できる。

スピーカー振動板の振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイルを用いる動電型スピーカーに関し、特に、巻軸方向に対して平角線をずらすことなく多層巻きにして形成したトラック形状のコイルを備え、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適するスピーカー用磁気回路、および、動電型スピーカーを提供することができる。

本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１の構成を説明する断面図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるスピーカー振動板２を取り除いた場合の動電型スピーカー１の構成を説明する展開図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を構成する磁気回路１０を説明する斜視図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態による磁気回路１０を構成するヨーク１１を説明する斜視図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態による他の実施例の磁気回路３０を説明する斜視図である。（実施例２）

以下、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用磁気回路および動電型スピーカーについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

図１、図２、および、図３は、本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を説明する図である。具体的には、図１は、動電型スピーカー１を前面側から見た斜視図であり、図２は、動電型スピーカー１の短径方向の断面図である。また、図３は、動電型スピーカー１の構成を説明する展開図であり、スピーカー振動板２およびフレーム６を取り除いた場合の動電型スピーカー１の構成を説明する図である。なお、後述するように、動電型スピーカー１の一部の構造や、内部構造等は、省略している。また、点Ａ−Ｏ−Ａ’を結ぶ直線（長軸）が延びる方向が長径方向であり、また、点Ｏ−Ｂ
を結ぶ直線（短軸）が延びる方向が短径方向である。

本実施例の動電型スピーカー１は、長径方向長Ｌ１が約２１０ｍｍ、短径方向長Ｌ２が約２０ｍｍのトラック形のスピーカー振動板２を有する細長形の動電型スピーカーであり、細長形であっても口径が約５２ｍｍの円形振動板と同等の振動板面積を有するスピーカーである。スピーカー振動板２は、エッジ３によってその外周端を支持されており、エッジ３の外周端は、フレーム６に固定されている。また、スピーカー振動板２の中央部には、コイル４が背面側から連結しており、コイル４は、その両端部がダンパー５により振動可能に支持されている。本実施例のコイル４は、トラック形のコイルであって、スピーカー振動板２が振動する振動方向に対して、ほぼ直交する方向に巻軸方向を有する平板状のコイルである。また、フレーム６は、トラック形のスピーカー振動板２に対応した細長形状であり、フレーム６に収容されるように固定される磁気回路１０も、短径方向長Ｌ２以下の幅が狭い細長形状を有している。したがって、動電型スピーカー１は、ディスプレイ等の機器が有する表示部の側面など、スピーカーを取り付ける幅が少ない機器に適するスピーカーである。フレーム６の背面側には、音声信号電流が供給される（図示しない）ターミナル７が取り付けられ、磁気回路１０の一部が露出している。

動電型スピーカー１のスピーカー振動板２は、その外周端にエッジ３の内周側が接着されており、また、その中央背面には、後述するトラック形状のコイル４の一方の直線部４ｂがスリット状の連結部に差し込まれて、接着剤で接着される。スピーカー振動板２は、スピーカー振動板の軽量化を図るために発泡させた熱可塑性樹脂を形成して構成されている。本実施例の場合には、押出成形された熱可塑性樹脂発泡シート（具体的には、ポリスチレンペーパー）を、プラグアシスト成形を併用した真空成形法を用いることで、凹凸を有するスピーカー振動板２を得ている。すなわち、長径方向長Ｌ１と短径方向長Ｌ２が著しく異なる細長形のスピーカー振動板２は、長径方向の分割振動の影響が顕著になりやすいので、短径方向断面形状が略Ｕ字形を含む形状になるようにして、長径方向に剛性を有する形状とされている。

エッジ３は、本実施例では、柔軟性を有する発泡ゴムを金型内に注入して加熱発泡して形成したものである。スピーカー振動板２の長径方向に直線状に延びるトラック形の長辺と、短径方向に円弧状になるトラック形の短辺とでは、スピーカー振動板２を自由支持するように薄肉のコルゲーション（またはロール）によるフリーエッジが形成される。なお、トラック形の短辺では、短径方向に円弧状になるエッジが、スピーカー振動板２を固定支持するように厚肉で自由に振動しないフィックスドエッジとして形成されるものであってもよい。その結果、細長形のスピーカー振動板２は、短径方向ではエッジ３のフリーエッジ部のコンプライアンスで柔軟に支持される一方で、長径方向ではスピーカー振動板２を形成する熱可塑性樹脂の発泡シートの柔軟性によって、曲げ振動可能にされている。

コイル４は、後述する磁気回路１０に対応して、スピーカー振動板２が振動する振動方向に対して、ほぼ直交する方向に巻軸方向を有する平板状のコイルであって、長径方向長が約４７．５ｍｍで、短径方向長が約１１．５ｍｍのトラック形のコイルである。具体的には、コイル４は、太さ寸法が０．１３ｍｍ×０．１９５ｍｍの銅平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きにして、厚みが平角線の太さ寸法約０．１９５ｍｍにほぼ等しく、巻層厚寸法が約４．５ｍｍである平板状に形成した２つの空芯のコイル４１および４２を、接着剤（若しくはワニス）で貼り合わせて形成している空芯コイルである。したがって、トラック形状のコイル４の一方の直線部４ａと、他方の直線部４ｂと、一方の円弧部４ｃと、他方の円弧部４ｄと、の内周側には、トラック形状の孔４ｅが形成される。コイル４は、後述するように、磁気回路１０の直線状の磁気空隙１３に一方の直線部４ａが配置されて、他方の直線部４ｂがスピーカー振動板２の中央部に連結する。また、一方の円弧部４ｃおよび他方の円弧部４ｄには、後述するダンパー５が連結する。

なお、コイル４を構成する貼り合わせる２つのコイル４１および４２は、貼り合わされた部分（例えば、コイル４１の一方の直線部４ａおよびコイル４２の一方の直線部４ａ。）に相互に同じ方向に音声信号電流が流れるように直列接続される。もちろん、コイル４１および４２は、並列接続であってもよい。また、コイル４に接続する（図示しない）錦糸線は、フレーム６に固定されるターミナル７と、ターミナル７からコイル４の引出線とを、ハンダづけして導通させて、コイル４に音声電流を供給する。ただし、錦糸線は、スピーカー振動板２に金属ハトメを設けてターミナル７まで導通させるようにしてもよい。

ダンパー５は、柔軟性を有する繊維の織布を基材としてフェノール樹脂を含浸して成形する細長形状のコルゲーションダンパーを切断して、略矩形の形状を形成したものである。具体的には、ダンパー５は、コイル４に連結する２つのダンパー５１ないし５２であって、それぞれにコイル４の円弧部４ｃないし円弧部４ｄが差し込まれるスリット状の内側固定部５ａと、スピーカー用磁気回路１０のヨーク１１に固定される外側固定部５ｂと、内側固定部５ａと外側固定部５ｂとを連結する可動部５ｃと、を備える。長径方向の端部に位置するダンパーの可動部５ｃは、略矩形あるいは略扇形の形状であってコルゲーションを有し、後述するように、スピーカー用磁気回路１０の内部空間１１ｃまたは１１ｄにそれぞれ配置される。

フレーム６は、スピーカー振動板２の形状に対応して細長形のバスケット状にプレス成型された鉄板フレームであり、エッジ３を固定する略矩形の固定部と、磁気回路１０を固定する固定部と、これらの固定部を連結する連結部と、複数の連結部の間に規定される窓と、（図示しない）ターミナル７を取り付ける取付孔と、を備える。したがって、スピーカー振動板２、エッジ３、コイル４、および、ダンパー５からなるスピーカー振動系は、フレーム６および磁気回路１０に対して振動可能に支持される。

図４および図５は、動電型スピーカー１を構成する磁気回路１０を説明する図である。具体的には、図４は磁気回路１０全体の斜視図であり、図５は断面展開図である。磁気回路１０は、細長形で環状に形成されるヨーク１１と、着磁される２つの矩形断面を有する棒状のマグネット１２および１３と、から構成される。磁気回路１０を構成する各部材は、接着剤で固定される。また、磁気回路１０も、フレーム６の固定部に接着剤で固定される。磁気回路１０は、長径方向長が約６２．０ｍｍで、短径方向長が約１０．２ｍｍの外形寸法を有する細長形の磁気回路であって、ほぼその全体が前面視するフレーム６の内側に収容される大きさであるので、動電型スピーカー１を細長化することができる。

ヨーク１１は、略矩形状の断面を有する幅約３．０ｍｍ、厚さ約７．０ｍｍの軟鉄の鋼材を、矩形状の外形寸法が長径方向で約６２．０ｍｍ、短径方向で約１０．２ｍｍとなるように環状形に形成したヨークであり、マグネット１２および１３を連結する取付部１１ａおよび１１ｂを、環状形の内周側であって長軸に沿った直線部の中央付近に備えている。取付部１１ａおよび１１ｂは、後述する２つの矩形断面を有する棒状のマグネット１２および１３を、異なる磁極性をもつ平面同士を対向させるように連結し、長径方向に一致する直線状の磁気空隙１４を形成する。なお、ヨーク１１は、環状形の内周側の端部に内部空間１１ｃおよび１１ｄを形成するので、これらの空間を利用してダンパー５１および５２を、その支持可動部５ｃが磁気回路１０に接触して異音を生じないようにすることができる。２つ内部空間１１ｃおよび１１ｄは、コイル４に対して駆動力を発生する磁気空隙として作用しない。

２つの棒状のマグネット１２および１３は、それぞれ約４．０ｍｍ×約３．０ｍｍの矩形断面を有する長さ約３６．０ｍｍの希土類磁石であり、棒状の両端部に、矩形の端面（面積約１２．０ｍｍ^２）を有している。マグネット１２および１３は、予め着磁されてからヨーク１１の取付部に連結されてもよく、また、接着剤等で連結された後に着磁してもよい。なお、希土類磁石とは、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系のネオジウム磁石、もしくは、Ｓｍ−Ｃｏ系のサマリウムコバルト磁石であって、磁石の最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが大きな値をとる磁石であり、残留磁化および保磁力がさらに大きく、小さい体積でも保磁力の強いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類磁石であってもよい。もちろん、マグネット１２および１３は、フェライト系磁石であってもよい。

ヨーク１１は、磁気回路１０の環状の磁路を構成する部分であって、取付部１１ａおよび１１ｂを含まない長径方向又は短径方向に沿った部分が、そのまま略矩形状の断面を有するように形成されるのに対して、取付部１１ａおよび１１ｂを含む長径方向に沿った直線部分の断面が、マグネット１２または１３が係合する矩形状の空間を形成する凹状部を形成するように、略Ｌ字状に形成される。例えば、取付部１１ａおよび１１ｂはそれぞれ、長径方向に沿う方向に延びる細長い矩形の面であり略Ｌ字断面の一辺側を規定する第１平面２１と、同様に略Ｌ字断面のもう一辺側を規定する第２平面２２と、短径方向に沿う方向に延びる矩形の面であり長軸に直交するような面を形成する第３平面２３および２４と、から形成される。

つまり、図４および図５に図示するように、ヨーク１１の取付部１１ａでは、矩形状の空間を形成する第１平面２１が矩形状断面を有するマグネット１２の平面１２ｂに接し、第２平面２２がマグネット１２の平面１２ｃに接し、（図示しない）第３平面２３がマグネット１２の平面１２ｄに接し、第４平面２４がマグネット１２の（図示しない背面側に隠れる）平面１２ｅに接するように取り付けられる。同様に、ヨーク１１の取付部１１ｂでは、矩形状の空間を形成する第１平面２１が矩形状断面を有するマグネット１３の平面１３ｂに接し、第２平面２２がマグネット１３の平面１３ｃに接し、（図示しない）第３平面２３がマグネット１３の平面１３ｄに接し、第４平面２４がマグネット１３の（図示しない背面側に隠れる）平面１３ｅに接するように取り付けられる。したがって、取付部１１ａおよび１１ｂは、第１平面２１の断面長さが約４．０ｍｍ、第２平面２２の断面長さが約１．４ｍｍ、第１平面２１および第２平面２２の長径方向長が約３６．０ｍｍの共通の大きさの凹状部を形成する。なお、第１平面２１の断面長さと、第２平面２２の断面長さとは、それぞれ、矩形状の平面である第３平面２３または第４平面２４の一辺の長さに等しい。

その結果、磁気回路１０では、ヨーク１１の取付部１１ａおよび１１ｂが、２つの矩形断面を有する棒状のマグネット１２および１３を、異なる磁極性をもつ平面１２ａと１３ａとを対向させるように連結するので、長径方向に伸びる直線状の磁気空隙１４を形成する。例えば、磁気空隙１４は、前述のコイル４が配置される本実施例の磁気回路１０では、幅が約１．０ｍｍの間隔の空間であるので、棒状のマグネット１２および１３のほぼ全長に渡って、均一で強い磁束密度を示す磁気空隙になる。本実施例の磁気回路１０では、ヨーク１１の取付部１１ａおよび１１ｂを略Ｌ字状の断面を有するように形成することで、短径方向長が極めて短い細長形の磁気回路であっても、直線状の磁気空隙１４で（約０．８５４［Ｔ］）という高い磁束密度を実現している。この磁気空隙１４では、棒状のマグネット１２の矩形断面の一辺の寸法が約４．０mmであるのに対して、コイル４の巻層厚寸法が略同程度の約４．５mmにされている。なお、コイル４の巻層厚寸法は、マグネット１２の矩形断面の一辺の寸法の約半分の２．０mmから約２倍の８．０mm以内の範囲であればよい。

また、磁気回路１０では、例えば図４および図５に示すように、ヨーク１１の取付部１１ａおよび１１ｂを構成する第３平面２３または第４平面２４が、棒状のマグネット１２および１３の端面（１２ｄ、１２ｅ、１３ｄ、１３ｅ、）の一部を露出させないように覆っている。言い換えると、ヨーク１１の取付部１１ａおよび１１ｂは、マグネット１２および１３の棒状の両端部の端面（１２ｄ、１２ｅ、１３ｄ、１３ｅ、）の一部分を、露出させないように覆ってマグネット１２ないし１３と係合する矩形状の空間を形成する凹状部である。また、矩形状の第３平面２３または第４平面２４を規定する一辺の長さは、第１平面２１の断面長または第２平面２２の断面長と等しいので、その結果、ヨーク１１の内側空間１１ｃないし１１ｄから磁気空隙１４の方を見ると、マグネット１２および１３の両端部が約１．６ｍｍだけヨーク１１の取付部１１ａまたは１１ｂから突出しているように見える。本実施例の場合には、第３平面２３または第４平面２４が覆う面積（約５．６ｍｍ^２）は、マグネット１２および１３の端面の面積の約４６．７％であり、全面積の半分以下である。

本実施例の磁気回路１０において、マグネット１２および１３の棒状の両端部の端面が露出する面積は、取付部１１ａおよび１１ｂを構成する第１平面２１または第２平面２２の断面長さで調整することができる。例えば、第２平面２２の断面長さを、マグネット１２および１３の厚みの約半分に相当する約１．５ｍｍに変更して、さらに取付部１１ａおよび１１ｂの凹状部を深くするようにすると、相対的にヨーク１１の短径方向長を短くできるので、より細長形の動電型スピーカーを実現できる。ただし、矩形断面を有するマグネットの厚みの半分を超えるような断面長さを有する第２平面２２を設けると、局部的にヨーク１１が細くなりすぎるだけでなく、取付部１１ａおよび１１ｂを構成する第３平面２３および第４平面２４を通過して短絡する磁束が増加し、磁気空隙１４での磁束密度が低下してしまうので、好ましくない。したがって、第２平面２２の断面長さは、矩形断面を有するマグネット１２および１３の厚みの半分以下にして、第３平面２３または第４平面２４が覆う面積が、マグネット１２および１３の端面の全面積の半分以下にするのが好ましい。

本実施例の磁気回路１０において、マグネット１２および１３の棒状の両端部の端面は、更に大きい比率で取付部からはみ出すように露出しても良い。例えば、ヨーク１１の短径方向長を長くせずに、第２平面２２の断面長さを約０．５ｍｍに変更して、取付部１１ａおよび１１ｂの凹状部を浅くするようにしてもよい。ヨーク１１の取付部１１ａおよび１１ｂを含む長径方向に沿った直線部分の断面が、先の場合に比べて細くなるにも関わらず、磁気空隙１４での磁束密度の低下を招くことなく、細長形の動電型スピーカーを実現できる。この実施例の場合には、直線状の磁気空隙１４で（約０．８３２［Ｔ］）という高い磁束密度を実現することができる。なお、第３平面２３または第４平面２４が覆う面積（約５．６ｍｍ^２）は、先の場合と変わらずにマグネット１２および１３の端面の面積の約４６．７％であり、全面積の半分以下である。

図６は、先の実施例の磁気回路１０に代えて動電型スピーカー１を構成し得る他の磁気回路３０を説明する断面図である。本実施例の磁気回路３０は、細長形で環状に形成されるヨーク３１と、着磁される２つの矩形断面を有する棒状のマグネット３２および３３と、から構成され、直線状の磁気空隙３４を有する。ヨーク３１は、先のヨーク１１とは、マグネット３２および３３の取付部３１ａおよび３１ｂの形状が異なる他は、ほぼ共通するヨークである。また、マグネット３２および３３は、先の実施例の場合のマグネット１２および１３と同一であるので、共通する部分には共通の番号を付して説明を省略する。

ヨーク３１は、磁気回路３０の環状の磁路を構成する部分であって、取付部３１ａおよび３１ｂを含まない長径方向又は短径方向に沿った部分が、そのまま略矩形状の断面を有するように形成される。ヨーク３１は、さらに、取付部３１ａおよび３１ｂを含む長径方向に沿った直線部分の断面が、マグネット３２または３３が係合する矩形状の空間を形成する凹状部を形成するものの、略矩形状の断面を有するように形成される。例えば、取付部３１ａおよび３１ｂはそれぞれ、長径方向に沿う内周側の矩形の面である第１平面３５と、短径方向に沿う方向に延びる矩形の面であり、長軸に直交するような面を形成する（図示しない）第３平面３６および第４平面３７と、から形成される。

つまり、図６に図示するように、先の実施例のヨーク１１の取付部１１ａおよび１１ｂでは、矩形状の空間を形成する第２平面２２が設けられており、これがマグネット１２の平面１２ｃに接するように取り付けられるのに対して、本実施例のヨーク３１の取付部３１ａおよび３１ｂでは、これに相当する平面が設けられていない。先の実施例のヨーク１１の第２平面２２に相当する平面を設けないので、本実施例のヨーク３１は、加工工数のコストダウンを図ることができる。

また、本実施例のヨーク３１では、矩形状の空間を形成する第１平面３５が、矩形状断面を有するマグネット３２または３３での磁気空隙３４を構成する平面とは反対側の平面に取り付けられる。また、矩形状の空間を形成する第３平面３６または第４平面３７が、マグネット３２および３３の棒状の両端部の端面の一部分を、覆うように接する。なお、第１平面３５の断面長さは約７．０ｍｍであり、ヨーク３１の全高（厚み寸法）に等しい。また、第３平面３６または第４平面３７の断面長さは、第１平面３５の断面長さに等しく、その結果、内側空間３１ｄから見ると、マグネット３２および３３の両端部が約１．６ｍｍだけヨーク３１の取付部３１ａおよび３１ｂから突出しているように見える。

その結果、磁気回路３０では、ヨーク３１の取付部３１ａおよび３１ｂが、２つの矩形断面を有する棒状のマグネット３２および３３を、異なる磁極性をもつ平面同士を対向させるように連結するので、長径方向に伸びる直線状の磁気空隙３４を形成する。例えば、磁気空隙３４は、先の実施例の場合と同様に幅が約１．０ｍｍの間隔の空間であるので、棒状のマグネット３２および３３のほぼ全長に渡って、均一で強い磁束密度を示す磁気空隙になる。この磁気回路３０では、ヨーク３１の取付部３１ａおよび３１ｂが略Ｌ字状の断面を有していなくても、短径方向長が極めて短い細長形の磁気回路であっても、直線状の磁気空隙３４で（約０．８２０［Ｔ］）という高い磁束密度を実現している。なお、本実施例の場合には、第３平面３６または第４平面３７がマグネット３２および３３の端面を覆う面積（約５．６ｍｍ^２）は、マグネット３２および３３の端面の面積の約４６．７％であり、全面積の半分以下である。

磁気回路３０は、長径方向長が約６２．０ｍｍで、短径方向長が約１０．２ｍｍの外形寸法を有する細長形の磁気回路であって、ほぼその全体が前面視するフレーム６の内側に収容される大きさであるので、動電型スピーカー１を細長化することができる。なお、本実施例の動電型スピーカー１は、スピーカー用磁気回路３０のほぼ全体をその内部に収容するフレーム６を用いる場合であるが、その底部がスピーカー用磁気回路３０のヨーク３１に連結する従来形状のフレームであっても、十分に細形化と薄型化とを図ることができる。振動系の動作が不安定になりやすい細長形の動電型スピーカーであっても、本実施例の動電型スピーカー１は、ボイスコイルが磁気回路の磁気空隙に接触して異音を生じ、動作不良という問題を抑制することができる。

なお、上記の実施例のヨーク１１または３１は、略矩形状の断面を有する軟鉄の鋼材を、細長形の環状形に形成したヨークであるが、磁気回路を構成するヨークの形状は、このような環状形に限定されない。ヨークは、長径方向と短径方向とを有する細長形であって、長径方向に沿った内周側に矩形断面を有する棒状のマグネットを取り付ける取付部を備えていれば、長径方向の一端側が開放されているＵ字状であってもよい。また、上記の実施例の磁気回路１０または３０では、ヨーク１１または３１は、２つの矩形断面を有する棒状のマグネットを、異なる磁極性をもつ平面同士を対向させるように連結するものであるが、１つの矩形断面を有する棒状のマグネットとヨークの内周側の平面との間で、長径方向に沿った直線状の磁気空隙を形成するものであっても良い。

また、上記の動電型スピーカー１は、スピーカー振動板２の振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイル４を用いる動電型スピーカーであるが、平板状のコイル４は、磁気回路１０の磁気空隙１４の幅よりも薄い板状の駆動力伝達部材、あるいは、トラック形状の孔４ｅに嵌合して平板状のコイル４を補強する補強部材をさらに備えていても良い。また、上記の動電型スピーカー１では、平板状のコイル４は、ダンパー５１および５２によって長径方向の端部側を振動可能に支持されているが、ダンパー５１および５２は、一体に形成された他の形態のダンパー５であってもよく、短径方向のローリングを抑制できている場合には、備えなくても良い。

本発明の動電型スピーカーは、ディスプレイ等の映像・音響機器に内蔵するスピーカーとしてのみならず、音声を再生するスピーカーを内蔵するキャビネットを有するゲーム機、スロットマシン等の遊戯機にも適用が可能である。また、本発明のスピーカー用磁気回路を備える動電型スピーカーは、全幅が狭く、小型・薄型のキャビネットで音声を再生するスピーカーシステムが実現できるので、設置空間が限定される車両用のスピーカーに特に適する。

１ 動電型スピーカー
２ スピーカー振動板
３ エッジ
４ コイル
５ ダンパー
６ フレーム
１０、３０ 磁気回路
１１、３１ ヨーク
１２、１３、３２、３３ マグネット

Claims (7)

1. 直線状の磁気空隙を形成する矩形断面を有する棒状のマグネットと、該マグネットと取付部において連結するＵ字状もしくは環状のヨークと、を備えるスピーカー用磁気回路であって、
   該ヨークが、該取付部を含まない部分の断面が略矩形状に形成され、該取付部を含む部分の断面が略Ｌ字状に形成されて、該取付部が、該矩形断面を有する該マグネットが係合する矩形状の空間を形成する凹状部である、
   スピーカー用磁気回路。
2. 直線状の磁気空隙を形成する矩形断面を有する棒状のマグネットと、該マグネットと取付部において連結するＵ字状もしくは環状のヨークと、を備えるスピーカー用磁気回路であって、
   該ヨークの該取付部が、該矩形断面を有する該マグネットが係合する矩形状の空間を形成する凹状部であって、該マグネットの該磁気空隙を形成する平面とは反対側の平面に係合する第１平面と、該マグネットの該磁気空隙を形成する該平面と反対側の平面とを連結する一方の平面に係合する第２平面と、を有する、
   スピーカー用磁気回路。
3. 直線状の磁気空隙を形成する矩形断面を有する棒状のマグネットと、該マグネットと取付部において連結するＵ字状もしくは環状のヨークと、を備えるスピーカー用磁気回路であって、
   該ヨークの該取付部が、該マグネットの該棒状の両端部の端面の一部分を露出させないように覆って該マグネットと係合する矩形状の空間を形成する凹状部である、
   スピーカー用磁気回路。
4. 前記ヨークの前記取付部により覆われる前記マグネットの前記端面の前記一部分の面積が、該端面の全面積の半分以下になるように、前記凹状部を規定する第１平面または第２平面の断面長さ寸法が設定され、該マグネットの該端面を覆う第３平面および第４平面が形成されている、
   請求項３に記載のスピーカー用磁気回路。
5. 直線状の磁気空隙を形成する矩形断面を有する２つの前記棒状のマグネットと、該マグネットのそれぞれを連結するＵ字状もしくは環状の前記ヨークと、を備える請求項１から４のいずれかに記載のスピーカー用磁気回路であって、
   該ヨークが、該マグネット同士を対向するように取り付ける２つの前記取付部を、該Ｕ字状もしくは該環状の内周側に有する、
   スピーカー用磁気回路。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の前記スピーカー用磁気回路と、
   該スピーカー用磁気回路に連結するフレームと、
   該フレームにその外周端部を固定されるエッジと、
   該エッジによりその外周端部を支持されるスピーカー振動板と、
   前記直線状の磁気空隙に直線部の一方が配置されて、直線部の他方が該スピーカー振動板の中央部に連結するトラック形状のコイルと、
   を備える動電型スピーカー。
7. 前記トラック形状の前記コイルが、太さ寸法が前記スピーカー用磁気回路の前記磁気空隙の幅よりも小さい平角線を平板状に多層巻きするコイルであって、該磁気空隙を構成する前記棒状のマグネットの前記矩形断面の一辺の寸法と略同程度の巻層厚寸法を有するコイルである、
   請求項６に記載の動電型スピーカー。

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