JP3190189B2 - スピーカ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はボイスコイルの磁気ギャ
ップ部を改良したスピーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル信号処理技術が飛躍的に
進歩したため、スピーカに供給される電気信号は大幅に
その質が向上し、これを忠実に再生するスピーカが求め
られてきている。特に、低音域では振動系の振幅が大き
くなり、ボイスコイルが磁気ギャップを外れると駆動力
が大きく変化し、再生音に高調波歪が多く含まれるよう
になる。そこで、現在スピーカの駆動力歪を減少させる
対策として、センターポールと磁気ギャップを形成する
トッププレートの厚みに対してボイスコイルの巻幅を大
きくとるロングボイスコイル方式のスピーカが用いられ
る。

【０００３】以下に従来のスピーカについて説明する。
図９は従来のムービングコイル型のスピーカの構造を示
す断面図であり、中心軸に対して右半分を示している。
本図においてスピーカの中心軸にはセンターポール１と
磁石２とが取付けられる。磁石２はセンターポール１の
下面に接着され、厚み方向に着磁されている。又磁石２
の下面にはアンダープレート３が接合されている。アン
ダープレート３は円盤状の磁性体であり、センターポー
ル１や磁石２の直径より大きい。

【０００４】アンダープレート３の外周部にはヨーク４
が接合されている。ヨーク４は円筒状の磁性体であり、
センターポール１と一定の空間を隔てて取付けられてい
る。そしてヨーク４の上端面にトッププレート５が接合
されている。トッププレート５は円環状の磁性体であ
り、センターポール１の円柱部と一定の空隙を有するよ
う中心部が開口されている。トッププレート５の内周面
とセンターポール１の外周面との空隙は磁気ギャップと
なっている。

【０００５】この磁気ギャップには、ボイスコイル６が
回巻されたボイスコイルボビン（以下、ボビンという）
７が軸方向に振動自在に保持されている。ボイスコイル
６は円筒状のボビンの軸に沿って回巻されている。ここ
でボイスコイル６の巻幅はトッププレート５の厚みより
大きく、その取付け位置はトッププレート５の内周面か
ら見て幾何学的にほぼ上下対称である。

【０００６】ボビン７の上端部は振動板８に接続されて
いる。振動板８はコーン状に成形され、エッジ１１を介
してフレーム９に振動自在に取付けられている。エッジ
１１はフレーム９に対しロール状に接続されている。又
ボビン７の外周部とフレーム９の内面とにはダンパ１０
が取付けられている。エッジ１１は振動板８の外周部を
弾性的に保持し、ダンパ１０はボビン７を粘弾性的に保
持する働きをしている。

【０００７】このような構成のスピーカでは、磁気ギャ
ップに十分な磁束密度を確保するため、磁石２は直径が
大きなものが用いられる。このためセンターポール１は
磁石２の上部から磁気ギャップ側に向かって円錐状に絞
り込んだ形状となっている。又、磁気ギャップの外部で
は、センターポール１の下外周部が円錐状であるため、
磁気回路がボビン７の振動方向に対して非対称形となっ
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】低音域の大振幅時にお
いて駆動力を一定とするには、ボイスコイル６の巻幅
を、ボイスコイル６の振幅量よりも大きくとる必要があ
る。しかしながら、従来の磁気回路ではフェライト磁石
が用いられるのが一般的であり、磁気ギャップ中に充分
な磁束密度を得るには、大きな磁石２が必要となる。

【０００９】磁石２の軸と直角方向の断面積が大きくな
ると、センターポール１は磁石２側から磁気ギャップ側
に向かって必然的に絞り込んだ形状となるため、絞り込
んだ部分の外周面の面積が大きくなる。この円錐状の外
周面とヨーク４の内周面及びトッププレート５の下面と
の間で磁気漏洩が増大し、磁石の利用効率が低下すると
いう問題があった。一方、この磁気漏洩を減少させるた
め、センターポール１の絞り込んだ外周面と、ヨーク４
の内周面及びトッププレート５の下面との距離を大きく
とると、磁気回路の外寸及び重量が大きなものとなって
しまい、スピーカとして実用上好ましくない。

【００１０】又、磁気ギャップの上下方向では磁気回路
構造が非対称となるため、磁束密度分布も非対称とな
る。ロングボイスコイル方式ではボイスコイル６の巻幅
がトッププレート５の厚みよりも大きいため、ボイスコ
イル６のかなりの部分が磁気ギャップの外部に存在する
ことになり、駆動力の非対称性が生じて音の歪が生じて
しまう。

【００１１】更に磁気ギャップ内では、ボイスコイル６
の内外周面の一部がセンターポール１の外周面とトップ
プレート５の内周面に隣接している。従ってこの部分で
ボイスコイル６に発生する熱は、センターポール１及び
トッププレート５に伝達しやすい。しかし磁気ギャップ
外部では、センターポール１の外周面を除きボイスコイ
ル６の内外周面に隣接面が存在しないため、この部分の
ボイスコイル６に発生する熱は放熱されにくい。従って
駆動電流の大入力時にはボイスコイル６が高温となる。
このためボイスコイル６の抵抗値が大きくなり、入力に
応じた出力が得られなくなってしまういう欠点があっ
た。

【００１２】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、より広範囲の低域周波数帯で一
定の駆動力が得られ、磁気ギャップを外れた磁気回路の
領域においても磁束密度分布の対称性がよく、ボイスコ
イルの温度上昇を低減でき、磁石の利用効率の高い小型
磁気回路を有し、駆動力歪の少ないスピーカを実現する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、円柱状のセンターポールと、センターポールの下面
に接合され、センターポールより小さい直径を有し、厚
み方向に着磁された円盤状の磁石と、磁石の下面に接合
され、磁石と略同一の直径を有する円柱状のアンダーポ
ールと、アンダーポールの下面に接合され、アンダーポ
ールより大きい直径を有する円盤状のアンダープレート
と、アンダープレートの上部に同軸に接合され、センタ
ーポールの直径より大きな内径を有する円筒状のヨーク
と、ヨークの上端面に接合され、センターポールの直径
より大きな内径を有する円環状のトッププレートと、セ
ンターポールの外周面とトッププレートの内周面との空
隙にボビンを介して振動自在に保持されるボイスコイル
と、を具備し、ボイスコイルの振動方向の巻幅を少なく
ともトッププレートの厚み以上とし、センターポールの
外周面とトッププレートの内周面とで磁気ギャップが形
成され、センターポールの厚みがトッププレートの厚み
よりも大きく、センターポールの上面とトッププレート
の上面間の距離と、センターポールの下面とトッププレ
ートの下面間の距離とを互いに等しくしたことを特徴と
するものである。

【００１４】本願の請求項２の発明は、円柱状のセンタ
ーポールと、センターポールの下面に接合され、センタ
ーポールと同一の直径を有し、厚み方向に着磁された円
盤状の磁石と、磁石の下面に接合され、磁石と略同一の
直径を有する円柱状のアンダーポールと、アンダーポー
ルの下面に接合され、アンダーポールより大きい直径を
有する円盤状のアンダープレートと、アンダープレート
の上部に同軸に接合され、センターポールの直径より大
きな内径を有する円筒状のヨークと、ヨークの上端面に
接合され、センターポールの直径より大きな内径を有す
る円環状のトッププレートと、センターポールの外周面
とトッププレートの内周面との空隙にボビンを介して振
動自在に保持されるボイスコイルと、を具備し、ボイス
コイルの振動方向の巻幅を少なくともトッププレートの
厚み以上とし、センターポールの外周面とトッププレー
トの内周面とで磁気ギャップが形成され、センターポー
ルの厚みがトッププレートの厚みよりも大きく、センタ
ーポールの上面とトッププレートの上面間の距離と、セ
ンターポールの下面とトッププレートの下面間の距離と
を互いに等しくしたことを特徴とするものである。

【００１５】本願の請求項３の発明は、ヨークの内周面
に取付けられ、センターポールの外周面と対向し、トッ
ププレートの下面と近接する部分の内径は、トッププレ
ートの内径と同一であり、少なくとも磁石及びアンダー
ポールの外周面と対向する部分の内径は、トッププレー
トの内径より大きくなるように形成された略円筒状のア
ウターリングを設けたことを特徴とするものである。

【００１６】本願の請求項４の発明は、ヨークの内周面
に取付けられ、センターポールの外周面と対向し、トッ
ププレートの下面からセンターポールの下面までの高さ
に位置する部分の内径は、トッププレートの内径と同一
であり、磁石及びアンダーポールの外周面と対向する部
分の内径は、トッププレートの内径より大きくなるよう
に形成された略円筒状のアウターリングを設けたことを
特徴とするものである。

【００１７】本願の請求項５の発明は、ヨークの内周面
に取付けられ、センターポールの外周面と対向し、トッ
ププレートの下面と近接する部分の内径は、トッププレ
ートの内径と同一であり、磁石及びアンダーポールの外
周面と対向する部分の内径は、アンダープレートの方に
近づくにつれてトッププレートの内径より徐々に大きく
なるように形成された略円筒状のアウターリングを設け
たことを特徴とするものである。

【００１８】本願の請求項７の発明は、トッププレート
の上面に取付けられ、センターポールの外周面と対向
し、トッププレートの上面と近接する部分の内径は、ト
ッププレートの内径と同一であり、トッププレートの上
面と一定距離以上隔たった部分の内径は、トッププレー
トの内径より大きくなるように形成された略円環状のト
ップリングを設けたことを特徴とするものである。

【００１９】本願の請求項８の発明は、トッププレート
の上面に取付けられ、センターポールの外周面と対向
し、トッププレートの上面とセンターポールの上面まで
の高さに位置する部分の内径は、トッププレートの内径
と同一であり、センターポールの上面より上部に位置す
る部分の内径は、トッププレートの内径より大きくなる
ように形成された略円環状のトップリングを設けたこと
を特徴とするものである。

【００２０】本願の請求項９の発明は、トッププレート
の上面に取付けられ、センターポールの外周面と対向す
る部分で、トッププレートの上面と近接する部分の内径
は、トッププレートの内径と同一であり、トッププレー
トの上面と一定距離以上隔たった部分の内径は、トップ
プレートから離れるにつれてトッププレートの内径より
徐々に大きくなるように形成された略円環状のトップリ
ングを設けたことを特徴とするものである。

【００２１】本願の請求項１１の発明は、磁石及びアン
ダーポールの外周面に設けられ、センターポールの外周
面と近接する部分の外径は、センターポールの外径と同
一であり、センターポールの下面と一定距離以上隔たっ
た部分の外径は、センターポールの外径より小さくなる
ように形成された略円筒状のインナーリングを設けたこ
とを特徴とするものである。

【００２２】本願の請求項１２の発明は、磁石及びアン
ダーポールの外周面に設けられ、センターポールの外周
面と近接する部分の外径は、センターポールの外径と同
一であり、センターポールの下面と一定距離以上隔たっ
た部分の外径は、アンダープレートに近づくにつれて徐
々にセンターポールの外径より小さくなるように形成さ
れた略円筒状のインナーリングを設けたことを特徴とす
るものである。

【００２３】

【作用】このような特徴を有する本願の請求項１又は２
の発明によれば、ボイスコイルが低音領域で駆動されて
一定の音圧が出力される場合、ボイスコイルの振動振幅
は中音領域に比べて過大となる。このときボイスコイル
の振動範囲はセンターポールとトッププレートとが形成
する磁気ギャップから上下にはみ出すようになる。そこ
でセンターポールの上面とトッププレートの上面間の距
離と、センターポールの下面とトッププレートの下面間
の距離とを互いに等しくすると、振動の中立点から見て
磁束密度分布が磁気ギャップをはずれた領域においても
上下で対称となる。このためボイスコイルの電磁力はそ
の振動振幅に係わらず対称となり、大振幅時に置いても
磁束密度分布の非対称性による音の歪みが発生しなくな
る。

【００２４】又本願の請求項３，４又は５の発明によれ
ば、請求項１又は２の発明の作用に加えて、アウターリ
ングがヨークの内周面に形成されているので、ボイスコ
イルに発生した熱がセンターポールの外周面とアウター
リングの内周面に吸収され易くなり、ボイスコイルの温
度上昇は少なくなる。又アウターリングはボイスコイル
の電流の歪みを低減する効果を有する。

【００２５】本願の請求項７，８又は９の発明によれ
ば、請求項１又は２の発明の作用に加えて、トップリン
グがトッププレートの上面に形成されているので、ボイ
スコイルに発生した熱がセンターポールの外周面とトッ
プリングの内周面に吸収され易くなり、ボイスコイルの
温度上昇は少なくなる。又トップリングもボイスコイル
の電流の歪みを低減する効果を有する。

【００２６】更に請求項１１又は１２の発明によれば、
請求項１又は２の発明の作用に加えて、インナーリング
が磁石とアンダーポールの外周面に形成されているの
で、ボイスコイルに発生した熱がセンターポールとアン
ダーポールとの外周面に吸収され易くなり、ボイスコイ
ルの温度上昇は少なくなる。又インナーリングにおいて
もボイスコイルの電流の歪みを低減する効果を有する。

【００２７】

【実施例】本発明の第１実施例のスピーカについて図１
を用いて説明する。図１は第１実施例のスピーカの構造
を示す断面図であり、中心軸に対して右半分を示してい
る（以下同様）。本図においてスピーカの中心軸にはセ
ンターポール１２，磁石１３，アンダーポール１４が夫
々取付けられる。センターポール１２は円盤状の磁性体
である。磁石１３は円盤状でありセンターポール１２の
下面に接合され、その直径はセンターポール１２より小
さく、厚み方向に着磁されている。又磁石１３の下面に
は磁石１３と同径のアンダーポール１４が接合されてい
る。そしてアンダーポール１４の下面にはアンダープレ
ート１５が接合されている。アンダープレート１５は円
盤状の磁性体であり、その直径はセンターポール１２よ
り大きく、磁石１３より遥かに大きい。

【００２８】アンダープレート１５の外周部にはヨーク
１６が接合されている。ヨーク１６は円筒状の磁性体で
あり、磁石１３及びアンダーポール１４と一定の空間を
隔てて取付けられている。ヨーク１６の上端面にトップ
プレート１７が接合されている。トッププレート１７は
厚みがＴｐの中空円盤状の磁性体であり、センターポー
ル１２の板厚方向に対し磁気ギャップが上下対称となる
よう取付けられている。そしてトッププレート１７の内
周面と、センターポール１２の外周面とが作る一定の空
隙は磁気ギャップとなっている。

【００２９】この磁気ギャップには、従来例と同様にボ
イスコイル１８が回巻されたボビン１９が軸方向に振動
自在に保持されている。ボイスコイル１８の巻幅Ｔｖは
トッププレート１７の厚みより大きく、センターポール
１２の厚みと同程度であり、その取付け位置はトッププ
レート１７の内周面から見て上下対称とする。ボビン１
９の上端部には振動板２０が接続されている。振動板２
０はコーン状に成形された振動板であり、エッジ２３を
介してフレーム２１に振動自在に取付けられている。又
ボビン１９の外周部とフレーム２１の内面とにはダンパ
２２が取付けられている。

【００３０】このように構成された第１実施例のスピー
カにおいて、磁石１３より供給される磁束の大部分は、
センターポール１２の外周面とトッププレート１７の内
周面とで形成される空隙を通過するが、それ以外の磁束
は磁気ギャップ上部及び下部の周囲に広く分布すること
になる。

【００３１】ロングボイスコイル方式で駆動力歪を低減
するには、振動板２０の所望の最大振幅量に対してボイ
スコイル１８が磁気ギャップ内に存在すればよい。即ち
ボイスコイル１８が振動の中立点から上方へ移動する場
合には、その移動距離が（Ｔｖ−Ｔｐ）／２以内であれ
ば、ボイスコイル１８の磁気ギャップ中に存在する体積
が一定となる。逆にボイスコイル１８が下方へ移動する
場合には、その移動距離が−（Ｔｖ−Ｔｐ）／２以内で
あれば、ボイスコイル１８の磁気ギャップ中に存在する
体積が一定となる。従って振幅量が±（Ｔｖ−Ｔｐ）／
２以内ではボイスコイル１８の駆動力がほぼ一定とな
る。

【００３２】センターポール１２の厚みをトッププレー
ト１７の厚みよりも大きくとり、トッププレート１７の
上面とセンターポール１２の上面間の距離と、トッププ
レート１７の下面とセンターポール１２下面間の距離と
を等しくすれば、磁気ギャップの上部及び下部を含めた
空間に対して上下方向の磁気回路構造が対称形となり、
磁気ギャップ外部の磁束密度分布も対称となる。こうす
れば、従来のように磁気ギャップ外部の磁束密度分布の
非対称性による駆動力の歪が発生しない。

【００３３】近年、希土類元素を含む高エネルギー積磁
石が普及し、スピーカ用の磁気回路にも用いられてきて
いる。こうした高エネルギー積磁石を用いれば、磁石１
３の直径をセンターポール１２の直径以下とすることが
可能であるため、従来のようにセンターポール１２を磁
石１３側から磁気ギャップ側へ絞り込む必要がなくな
る。よって、絞り込む部位の磁気回路の外寸が縮小でき
るだけでなく、磁石１３の下面に磁石１３と同径のアン
ダーポール１４を設け、磁石１３の位置を磁気ギャップ
側に近づけた構造とすることで、磁気ギャップ下部のセ
ンターポール１２の外周面積を縮小できる。したがっ
て、この外周面と磁気的に対極するアンダープレート１
５の上面と、ヨーク１６の内周面及びトッププレート１
７の下面との間での磁気漏洩を低減できるため、磁石の
利用効率が高くなる。

【００３４】又、磁気回路がこのような構造をとる場
合、従来の磁気回路に比べてセンターポール１２の上面
の位置がトッププレート１７の上面の位置より高いため
に、ボイスコイル１８の内周面全体がセンターポール１
２の外周面と隣接することとなる。このためボイスコイ
ル１８に発生する熱が放射又は対流により、熱伝動率の
高いセンターポール１２に吸収され易くなり、ボイスコ
イル１８の温度上昇が緩和される。従って駆動電流の大
入力時にもボイスコイル１８の抵抗値が従来例のように
増加せず、音圧出力レベルの低下が抑えられる。

【００３５】次に、本発明の第２実施例におけるスピー
カについて図２を用いて説明する。尚、第１実施例と同
一部分は同一符号を用いて説明を省略する。ここで、第
１の実施例と大きく異なるのは、磁石１３ａとアンダー
ポール１４ａの直径をセンターポール１２ａの直径と同
一にしたことである。仮に第１実施例と同じ大きさの磁
石１３ａを用いた場合、図１のセンターポール１２に比
べてセンターポール１２ａの方が小径となるため、磁気
回路の外寸をさらに小さくすることが可能となる。

【００３６】又、ボイスコイル１８が振動して振動の中
立点よりも下方に位置している場合、ボイスコイル１８
の内周面はセンターポール１２ａ、磁石１３ａ及びアン
ダーポール１４ａの外周面に隣接することになる。この
ためこれらの外周面にボイスコイル１８に発生した熱が
早く伝達し、第１実施例よりもボイスコイル１８の温度
上昇を抑制することができる。

【００３７】次に、本発明の第３実施例におけるスピー
カについて図３を用いて説明する。尚、第１実施例と同
一部分は同一符号を用いて説明を省略する。本実施例で
はヨーク１６の内周部にアウターリング２４が新たに設
けられる。その他の部分の構成については第１実施例の
スピーカと同一である。アウターリング２４はヨーク１
６の内周面に密着するように円筒状に形成された部材
で、その上端部はトッププレート１７の内周面と同一に
なるようその内径が小さくなっている。アウターリング
２４は少なくともヨーク１６及びトッププレート１７よ
り高電気伝導率、かつ高熱伝導率の非磁性材料で構成さ
れる。尚図３ではアウターリング２４の上端部の厚みを
センターポール１２の下面より高くなるようにしたが、
センターポール１２の下面と同一高さになるようにして
もよい。

【００３８】本実施例の動作も第１及び第２実施例と同
様であるが、アウターリング２４の内径をセンターポー
ル１２と対向する部分でトッププレート１７の内径と等
しくしているので、磁気ギャップの下部においてボイス
コイル１８の外周面がアウターリング２４の内周面に隣
接することになる。したがって、ボイスコイル１８に発
生した熱がセンターポール１２の外周面のみならず、ア
ウターリング２４の内周面にも伝達することになり、ボ
イスコイル１８の温度上昇はより一層抑制される。

【００３９】又、アウターリング２４の内径をアンダー
プレート１５側で大きくすると、大振幅時においてボビ
ン１９のローリングが発生したとき、ボイスコイル１８
が振動の中立点より下方に位置する場合に、その外周面
がアウターリング２４の下内周面に接触しにくくなり、
異常音の発生を防止することができる。一方、ボイスコ
イル１８自身の作る磁界によってセンターポール１２及
びトッププレート１７等に発生していた誘導電流が、電
気伝導率の高いアウターリング２４に流れることで、ボ
イスコイル１８に流れる駆動電流の歪を低減する効果を
生じる。

【００４０】尚、アウターリング２４のトッププレート
１７の内径と等しい領域を、センターポール１２の下面
の位置の高さまでとすれば、ローリング発生時におい
て、ボイスコイル１８の内周面とセンターポール１２の
外周面との接触、及びボイスコイル１８の外周面とアウ
ターリング２４の内周面との接触とがほぼ同時に発生す
るようになる。従ってセンターポール１２の外周面とア
ウターリング２４の内周面の何れか一方のみがボイスコ
イル１８と接触することがなくなる。ボイスコイル１８
の内周面とセンターポール１２の外周面、及びボイスコ
イル１８の外周面とアウターリング２４の内周面との隣
接面積が大きくなり、ボイスコイル１８に発生する熱が
より早く伝達されやすくなる。尚、図３の示すアウター
リング２４は第１実施例の同一構造のスピーカに設けた
ものであるが、第２実施例のスピーカにおけるヨーク１
６に設けても同様の効果が得られる。

【００４１】次に、本発明の第４実施例におけるスピー
カについて図４を用いて説明する。尚、第１実施例と同
一部分は同一符号を用いて説明を省略する。本実施例で
はヨーク１６の内周部に第３実施例と異なる形状のアウ
ターリング２４ａが設けられる。その他の部分の構成に
ついては第１実施例のスピーカと同一である。本実施例
では、アウターリング２４ａはその内径がトッププレー
ト１７側からアンダープレート１５側へ向かって徐々に
増加するよう形成されている。

【００４２】本実施例の動作も第３実施例と同様である
が、アウターリング２４ａの上部の内径が徐々に拡大す
る傾斜部を設けることで、磁気ギャップの下部ではアウ
ターリング２４ａの内周面の傾斜領域分だけ、ボイスコ
イル１８の外周面がアウターリング２４内周面に接近す
ることになり、ボイスコイル１８に発生した熱が伝達し
やすくなっている。

【００４３】次に、本発明の第５実施例におけるスピー
カについて図５を用いて説明する。尚、第１実施例と同
一部分は同一符号を用いて説明を省略する。本実施例で
はトッププレート１７の上面にトップリング２５が取付
けられる。トップリング２５は段付円環状の部材で、そ
の内周下部はトッププレート１７の内周面と同一面にな
るよう形成され、上部は内径が大きくなっている。トッ
プリング２５はヨーク１６及びトッププレート１７よ
り、高電気伝導率、高熱伝導率の非磁性材料で構成され
る。尚図５ではトップリング２５の下部の厚みをセンタ
ーポール１２の上面以下となるようにしたが、センター
ポール１２の上面と一致させるようにしてもよい。

【００４４】本実施例の動作も第１及び第２実施例と同
様であるが、トップリング２５を新たに設けると共に、
その内径を下面側でトッププレート１７側の内径と等し
くすれば、磁気ギャップの上部においてボイスコイル１
８の外周面がトップリング２５の内周面に隣接すること
になる。したがって、ボイスコイル１８に発生した熱が
トップリング２５の内周面にも伝達することになり、ボ
イスコイル１８の温度上昇が抑制される。

【００４５】又、トップリング２５の内径をその上面側
でトッププレート１７側の内径よりも大きくすること
で、大振幅時においてローリングが発生しても、ボイス
コイル１８が振動の中立点より上方に位置する場合に、
ボイスコイル１８の外周面がトップリング２５の内周面
に接触しにくくなり、異常音が発生しなくなる。更にト
ップリング２５はボイスコイル１８の電流歪を低減する
効果を有する。

【００４６】尚、トップリング２５のトッププレート１
７の内径と等しい領域を、トッププレート１７の上面の
位置の高さからセンターポール１２の上面の位置の高さ
までとすれば、ローリング発生時において、ボイスコイ
ル１８の内周面とセンターポール１２の外周面との接
触、及びボイスコイル１８の外周面とトップリング２５
の内周面との接触とがほぼ同時に発生する。従ってセン
ターポール１２の外周面とトップリング２５の内周面の
何れか一方のみが、ボイスコイル１８に接触することが
なくなり、ボイスコイル１８の内周面とセンターポール
１２の外周面、及びボイスコイル１８の外周面とトップ
リング２５の内周面との隣接面積が大きくなる。このた
めボイスコイル１８に発生する熱が伝達されやすくな
る。尚、図５は第１実施例のスピーカにトップリング２
５を取付けたが、第２実施例によるスピーカのトッププ
レート１７にトップリング２５を取付けても同様の効果
が得られる。

【００４７】次に、本発明の第６実施例におけるスピー
カについて図６を用いて説明する。尚、第１実施例と同
一部分は同一符号を用いて説明を省略する。本実施例で
はトッププレート１７の上面には第５実施例と異なる形
状のトップリング２５ａが取付けられる。トップリング
２５ａは略円環状の部材で、その内周部の下面はトップ
プレート１７の内周面と同一になるよう形成され、内周
部の上面は擂鉢状になっている。トップリング２５ａは
非磁性、高電気伝導率、高熱伝導率の材料で構成され
る。

【００４８】本実施例の動作も第５実施例と同様である
が、トップリング２５ａに内径が徐々に拡大する傾斜部
を設けることで、磁気ギャップの上部ではトップリング
２５ａの内周面の傾斜領域分だけ、ボイスコイル１８の
外周面がトップリング２５ａの内周面に接近することに
なる。このためボイスコイル１８に発生した熱が伝達し
やすくなる。

【００４９】次に、本発明の第７実施例におけるスピー
カについて図７を用いて説明する。尚、第１実施例と同
一部分は同一符号を用いて説明を省略する。本実施例で
は磁石１３とアンダーポール１４の外周面にインナーリ
ング２６が取付けられる。インナーリング２６は円筒状
の部材で、その外周部の上面はセンターポール１２の外
周面と同一になるよう形成され、外周部の下面は外径が
小さくなっている。インナーリング２５はセンターポー
ル１２及びアンダーポール１４より高電気伝導率、高熱
伝導率の非磁性材料で構成される。

【００５０】本実施例の動作も第１実施例と同様である
が、インナーリング２６を新たに設け、その外径を上部
側でセンターポール１２の外径と等しくすることで、ボ
イスコイル１８が大きく振動して振動の中立点より下方
に位置する場合に、ボイスコイル１８の内周面がインナ
ーリング２６の外周面に隣接することになる。従ってボ
イスコイル１８に発生した熱がインナーリング２６の外
周面にも伝達することになり、ボイスコイル１８の温度
上昇が抑制される。

【００５１】又、インナーリング２６の外径をアンダー
プレート１５側で小さくすることで、大振幅時において
ローリングが発生し、ボイスコイル１８が振動の中立点
より下方に位置する場合に、ボイスコイル１８の内周面
がインナーリング２６の下外周面に接触しなくなり、異
常音の発生を防止することができる。更にインナーリン
グ２６はボイスコイル１８の電流歪を低減する効果も生
じる。

【００５２】次に、本発明の第８実施例におけるスピー
カについて図８を用いて説明する。尚、第１実施例と同
一部分は同一符号を用いて説明を省略する。本実施例で
は磁石１３とアンダーポール１４の外周面に第７実施例
と異なる形状のインナーリング２６ａが取付けられる。
インナーリング２６ａは略円筒状の部材で、その外周部
の上面はセンターポール１２の外周面と同一になるよう
形成され、外周部の下面はその外径が徐々に小さくな
り、更にその下は外径が一定となっている。インナーリ
ング２６ａは非磁性、高電気伝導率、高熱伝導率の材料
で構成される。

【００５３】本実施例の動作も第７実施例と同様である
が、インナーリング２６ａに外径が徐々に縮小する傾斜
部を設けることで、磁気ギャップの下部ではインナーリ
ング２６ａの外周面の傾斜領域分だけ、ボイスコイル１
８の内周面がインナーリング２６ａの外周面に接近する
ことになり、ボイスコイル１８に発生した熱が伝達しや
すくなる。

【００５４】以上の各実施例では、アウターリング２
４，２４ａ、トップリング２５，２５ａ、インナーリン
グ２６，２６ａを夫々単独で用いたが、これらを組み合
わせて用いれば、ボイスコイル１８の温度上昇の緩和及
び電流歪の低減に一層の効果が得られる。

【００５５】

【発明の効果】このような特徴をユニット本願の請求項
１，２記載の発明によれば、トッププレートとセンター
ポールとが対向する空隙では均一な磁束密度分布が得ら
れ、更に磁気ギャップ内部を外れた領域においてもセン
ターポールの軸方向の磁束密度分布の対称性がよくな
る。このため、ロングボイスコイル方式のスピーカにお
いて、ボイスコイルを大振幅で駆動しても、磁束密度分
布の非対称性による駆動力歪が大きくなることはない。

【００５６】又本願の請求項３〜１３の発明によれば、
請求項１の発明の効果に加えて、ボイスコイルに隣接し
た部分にアウターリング、トップリング又はインナーリ
ングの何れかを設けることにより、ボイスコイルで発生
した熱はより早く吸収されるので、温度上昇を低減でき
る。更にボイスコイルの電流歪が低減し、磁束の利用効
率の高い小型磁気回路を備えたスピーカが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のスピーカの中心軸の右半
分を示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施例のスピーカの中心軸の右半
分を示す断面図である。

【図３】本発明の第３実施例のスピーカの中心軸の右半
分を示す断面図である。

【図４】本発明の第４実施例のスピーカの中心軸の右半
分を示す断面図である。

【図５】本発明の第５実施例のスピーカの中心軸の右半
分を示す断面図である。

【図６】本発明の第６実施例のスピーカの中心軸の右半
分を示す断面図である。

【図７】本発明の第７実施例のスピーカの中心軸の右半
分を示す断面図である。

【図８】本発明の第８実施例のスピーカの中心軸の右半
分を示す断面図である。

【図９】従来例のスピーカの中心軸の右半分を示す断面
図である。

【符号の説明】

１２，１２ａ センターポール １３，１３ａ 磁石 １４，１４ａ アンダーポール １５ アンダープレート １６ ヨーク １７ トッププレート １８ ボイスコイル １９ ボイスコイルボビン ２０ 振動板 ２１ フレーム ２２ ダンパ ２３ エッジ ２４，２４ａ アウターリング ２５，２５ａ トップリング ２６，２６ａ インナーリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−206298（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−44627（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−224593（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−71800（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−15533（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−74598（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−191195（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 9/02 102 H04R 9/00

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状のセンターポールと、 前記センターポールの下面に接合され、前記センターポ
   ールより小さい直径を有し、厚み方向に着磁された円盤
   状の磁石と、 前記磁石の下面に接合され、前記磁石と略同一の直径を
   有する円柱状のアンダーポールと、 前記アンダーポールの下面に接合され、前記アンダーポ
   ールより大きい直径を有する円盤状のアンダープレート
   と、 前記アンダープレートの上部に同軸に接合され、前記セ
   ンターポールの直径より大きな内径を有する円筒状のヨ
   ークと、 前記ヨークの上端面に接合され、前記センターポールの
   直径より大きな内径を有する円環状のトッププレート
   と、 前記センターポールの外周面と前記トッププレートの内
   周面との空隙にボビンを介して振動自在に保持されるボ
   イスコイルと、を具備し、 前記ボイスコイルの振動方向の巻幅を少なくとも前記ト
   ッププレートの厚み以上とし、 前記センターポールの外周面と前記トッププレートの内
   周面とで磁気ギャップが形成され、前記センターポール
   の厚みが前記トッププレートの厚みよりも大きく、前記
   センターポールの上面と前記トッププレートの上面間の
   距離と、前記センターポールの下面と前記トッププレー
   トの下面間の距離とを互いに等しくしたことを特徴とす
   るスピーカ。
2. 【請求項２】 円柱状のセンターポールと、 前記センターポールの下面に接合され、前記センターポ
   ールと同一の直径を有し、厚み方向に着磁された円盤状
   の磁石と、 前記磁石の下面に接合され、前記磁石と略同一の直径を
   有する円柱状のアンダーポールと、 前記アンダーポールの下面に接合され、前記アンダーポ
   ールより大きい直径を有する円盤状のアンダープレート
   と、 前記アンダープレートの上部に同軸に接合され、前記セ
   ンターポールの直径より大きな内径を有する円筒状のヨ
   ークと、 前記ヨークの上端面に接合され、前記センターポールの
   直径より大きな内径を有する円環状のトッププレート
   と、 前記センターポールの外周面と前記トッププレートの内
   周面との空隙にボビンを介して振動自在に保持されるボ
   イスコイルと、を具備し、 前記ボイスコイルの振動方向の巻幅を少なくとも前記ト
   ッププレートの厚み以上とし、 前記センターポールの外周面と前記トッププレートの内
   周面とで磁気ギャップが形成され、前記センターポール
   の厚みが前記トッププレートの厚みよりも大きく、前記
   センターポールの上面と前記トッププレートの上面間の
   距離と、前記センターポールの下面と前記トッププレー
   トの下面間の距離とを互いに等しくしたことを特徴とす
   るスピーカ。
3. 【請求項３】 前記ヨークの内周面に取付けられ、 前記センターポールの外周面と対向し、前記トッププレ
   ートの下面と近接する部分の内径は、前記トッププレー
   トの内径と同一であり、 少なくとも前記磁石及び前記アンダーポールの外周面と
   対向する部分の内径は、前記トッププレートの内径より
   大きくなるように形成された略円筒状のアウターリング
   を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のスピー
   カ。
4. 【請求項４】 前記ヨークの内周面に取付けられ、 前記センターポールの外周面と対向し、前記トッププレ
   ートの下面から前記センターポールの下面までの高さに
   位置する部分の内径は、前記トッププレートの内径と同
   一であり、 前記磁石及び前記アンダーポールの外周面と対向する部
   分の内径は、前記トッププレートの内径より大きくなる
   ように形成された略円筒状のアウターリングを設けたこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載のスピーカ。
5. 【請求項５】 前記ヨークの内周面に取付けられ、 前記センターポールの外周面と対向し、前記トッププレ
   ートの下面と近接する部分の内径は、前記トッププレー
   トの内径と同一であり、 前記磁石及び前記アンダーポールの外周面と対向する部
   分の内径は、前記アンダープレートの方に近づくにつれ
   て前記トッププレートの内径より徐々に大きくなるよう
   に形成された略円筒状のアウターリングを設けたことを
   特徴とする請求項１又は２記載のスピーカ。
6. 【請求項６】 前記アウターリングは、前記トッププレ
   ート及び前記ヨークより高い電気伝導率及び熱伝導率を
   有する非磁性材料から構成されることを特徴とする請求
   項３，４，５のいずれか１項記載のスピーカ。
7. 【請求項７】 前記トッププレートの上面に取付けら
   れ、 前記センターポールの外周面と対向し、前記トッププレ
   ートの上面と近接する部分の内径は、前記トッププレー
   トの内径と同一であり、 前記トッププレートの上面と一定距離以上隔たった部分
   の内径は、前記トッププレートの内径より大きくなるよ
   うに形成された略円環状のトップリングを設けたことを
   特徴とする請求項１又は２記載のスピーカ。
8. 【請求項８】 前記トッププレートの上面に取付けら
   れ、 前記センターポールの外周面と対向し、前記トッププレ
   ートの上面と前記センターポールの上面までの高さに位
   置する部分の内径は、前記トッププレートの内径と同一
   であり、 前記センターポールの上面より上部に位置する部分の内
   径は、前記トッププレートの内径より大きくなるように
   形成された略円環状のトップリングを設けたことを特徴
   とする請求項１又は２記載のスピーカ。
9. 【請求項９】 前記トッププレートの上面に取付けら
   れ、 前記センターポールの外周面と対向する部分で、前記ト
   ッププレートの上面と近接する部分の内径は、前記トッ
   ププレートの内径と同一であり、 前記トッププレートの上面と一定距離以上隔たった部分
   の内径は、前記トッププレートから離れるにつれて前記
   トッププレートの内径より徐々に大きくなるように形成
   された略円環状のトップリングを設けたことを特徴とす
   る請求項１又は２記載のスピーカ。
10. 【請求項１０】 前記トップリングは、前記トッププレ
    ート及び前記ヨークより高い電気伝導率及び熱伝導率を
    有する非磁性材料から構成されることを特徴とする請求
    項７，８，９のいずれか１項記載のスピーカ。
11. 【請求項１１】 前記磁石及び前記アンダーポールの外
    周面に設けられ、 前記センターポールの外周面と近接する部分の外径は、
    前記センターポールの外径と同一であり、 前記センターポールの下面と一定距離以上隔たった部分
    の外径は、前記センターポールの外径より小さくなるよ
    うに形成された略円筒状のインナーリングを設けたこと
    を特徴とする請求項１記載のスピーカ。
12. 【請求項１２】 前記磁石及び前記アンダーポールの外
    周面に設けられ、 前記センターポールの外周面と近接する部分の外径は、
    前記センターポールの外径と同一であり、 前記センターポールの下面と一定距離以上隔たった部分
    の外径は、前記アンダープレートに近づくにつれて徐々
    に前記センターポールの外径より小さくなるように形成
    された略円筒状のインナーリングを設けたことを特徴と
    する請求項１記載のスピーカ。
13. 【請求項１３】 前記インナーリングは、前記センター
    ポール及び前記アンダーポールより高い電気伝導率及び
    熱伝導率を有する非磁性材料から構成されることを特徴
    とする請求項１１又は１２記載のスピーカ。