JP3946047B2

JP3946047B2 - スピーカの磁気回路

Info

Publication number: JP3946047B2
Application number: JP2002011741A
Authority: JP
Inventors: 景田辺
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2022-01-21
Also published as: US6829366B2; US20030152246A1; JP2003219494A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動電型のスピーカの磁気回路に係り、特に、軸線方向に沿う上下２か所に設けた磁気ギャップ内にボイスコイルを配置させることにより、リニアな振幅領域の拡大を図った２ギャップ１ボイスコイル構造のスピーカの磁気回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁路の途中に設けられた磁気ギャップ内にボイスコイルを配置し、このボイスコイルに信号電流（音声電流）を通電して振動させることにより振動板を駆動するようにした動電型のスピーカでは、信号電流のレベルに対してボイスコイルの振幅をリニアに変化させないと音のひずみが発生してしまうので、振動中のボイスコイルに作用する磁気ギャップ内の磁束を一定に保っておく必要がある。しかしながら、図３に示すように、軸線方向に着磁されたマグネット４の磁路が形成されるヨーク１のポールピース部２と上部プレート３とが磁気ギャップＧを介して対向し、かつ上部プレート３の内周面の厚さ寸法よりも巻き幅の小さいボイスコイル５を磁気ギャップＧ内に配置させているスピーカの場合、ボイスコイル５を磁気ギャップＧの図示上方もしくは図示下方まで変位させると、このボイスコイル５に作用する磁束が急減してしまうので、音のひずみを防止するためにはボイスコイル５の振幅領域を小さく設定しておかねばならない。つまり、音量を大きくすると音のひずみが発生してしまうという不具合があった。なお、ボイスコイル５の巻き幅を上部プレート３の内周面の厚さ寸法よりも大きくすれば、リニアな振幅領域を拡大させることは可能となるが、この場合、ボイスコイル５の重量が増加して電気音響変換効率が悪くなってしまう。
【０００３】
そこで従来、図４に示すように、下部磁気ギャップＧ１と上部磁気ギャップＧ２を軸線方向にずらした２か所に設け、これら両磁気ギャップＧ１，Ｇ２内にボイスコイル５を配置させたスピーカが提案されている。同図に示す従来のスピーカの磁気回路は、マグネット４上に載置される上部プレート３の形状に特徴がある。すなわち、この上部プレート３にはポールピース部２と対向する内周面に環状の凹溝３ａが設けてあるので、上部プレート３とポールピース部２との間には、凹溝３ａの下方と上方にそれぞれ下部磁気ギャップＧ１と上部磁気ギャップＧ２が形成されている。環状のマグネット４は軸線方向に着磁されているので、このマグネット４から上部プレート３へ供給される磁束は、下部磁気ギャップＧ１および上部磁気ギャップＧ２を通過してポールピース部２へ向かい、ポールピース部２内を下降した磁束がヨーク１の底部プレート部６を経てマグネット４へ戻る。円筒状のボビン７に巻装されたボイスコイル５は、非通電時に、下部磁気ギャップＧ１の上部から上部磁気ギャップＧ２の下部に至る高さ位置に配置されている。ボビン７の図示上端部は、円錐状のコーン紙等からなる振動板８の内周部に接合されている。また、上部プレート３上にはネジ９を用いてフレーム１０が固定されており、このフレーム１０は変形接合部１１を介して振動板８の外周部を支持していると共に、ダンパー１２を介してボビン７を振動自在に支持している。
【０００４】
このように構成されたスピーカでは、通電時にボイスコイル５が下部磁気ギャップＧ１の下方や上部磁気ギャップＧ２の上方へ変位したとしても、ボイスコイル５に作用する磁気回路の磁束をほぼ一定に保つことができるので、ボイスコイル５の重量を不所望に増大させなくても、リニアな振幅領域を拡大させることが可能となり、スピーカの性能向上が図れる。なお、かかる従来例に関連する技術は、例えば実開平１−６５５９２号公報等に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示す如き磁気回路を採用したスピーカは、図３に示す如き磁気回路を採用したスピーカに比べて、効率よくリニアな振幅領域を拡大させることができるが、上部プレート３の内周部に環状の凹溝３ａを形成するための切削加工がアンダーカット加工となるため、極めて煩雑な加工を伴って加工コストが増大してしまい、加工精度も出しにくいという問題があった。また、小型のスピーカであっても、軸線方向に沿う各磁気ギャップＧ１，Ｇ２の長さ（厚み）や両磁気ギャップＧ１，Ｇ２の間隔としてそれぞれ最低４ｍｍ程度は必要なので、上部プレート３の板厚は最低でも１２ｍｍ以上必要であり、このことがスピーカ全体の薄型化を阻害する要因となっていた。その結果、スピーカの磁気回路の高さ寸法に制約がある場合には、厚みを抑えたマグネット４の使用を余儀なくされ、磁束量の不足から所望の性能が得にくくなるという問題も起こる。さらに、板厚が１２ｍｍ以上の上部プレート３にフレーム１０を確実に固定するためには複数本のネジ９が必要となるので、組立工程で複数回のネジ止め作業を行わねばならず、組立作業性が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、磁気回路を構成する部材に対して煩雑な加工を施さなくても軸線方向にずらした２か所に磁気ギャップを設けることができ、薄型化も促進しやすいスピーカの磁気回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、環状のマグネット上に配設されるプレートとして、内周部をプレス加工等により軸線方向へ偏肉させてなる２枚の環状プレートを積層配置し、一方の環状プレートの内周部で下部磁気ギャップを包囲し、かつ他方の環状プレートの内周部で上部磁気ギャップを包囲することとした。これにより、マグネット上のプレートに煩雑な加工を施さなくても、下部磁気ギャップおよび上部磁気ギャップを所定位置に設けることができる。また、各環状プレートからなる積層体であり、この積層体の厚さは、前記内周部よりも径方向外側の部分が前記内周部側より薄くして、前記内周部よりも径方向外側の該薄くした部分を前記マグネット上に積層させる構成としたので、内周部どうしの間に所定の間隔が確保され、一方、該内周部の径方向外側の該薄くした部分でマグネット上に積層されるので、２枚の環状プレートからなる積層体の厚みが薄くなり、磁気回路の薄型化が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明によるスピーカの磁気回路では、軸線方向に着磁された環状のマグネットと、このマグネット上に配設されるプレートと、このプレートに対して筒状の空間を介して対向するヨークとを備え、前記空間内の軸線方向にずらした上下２か所に上部磁気ギャップと下部磁気ギャップを設けたスピーカの磁気回路において、前記プレートが、内周部を軸線方向下方へ偏肉させて内周面を前記下部磁気ギャップに対向させる第１の環状プレートと、内周部を軸線方向上方へ偏肉させて内周面を前記上部磁気ギャップに対向させる第２の環状プレートとの積層体からなり、この積層体の厚さは、前記内周部よりも径方向外側の部分が前記内周部側より薄くして、前記内周部よりも径方向外側の該薄くした部分を前記マグネット上に積層させる構成とした。
【０００９】
このように構成されたスピーカの磁気回路では、マグネット上に第１の環状プレートと第２の環状プレートを積層状態で配設することによって下部磁気ギャップおよび上部磁気ギャップを設けることができ、各環状プレートには煩雑な加工を施す必要がないので、リニアな振幅領域の拡大が安価に実現できる。なお、第１および第２の環状プレートの各内周部を所定方向へ所定量だけ偏肉させる手法としては、プレス加工が好適である。また、この磁気回路では、積層体は、各環状プレートの互いに逆向きに偏肉させた内周部がそれぞれ下部磁気ギャップと上部磁気ギャップを包囲し、これら内周部どうしの間には所定の間隔が確保され、一方、これら内周部の径方向外側の該薄くした部分でマグネット上に積層されるので、マグネット上の２枚の環状プレートからなる積層体の厚みが薄くなる。それゆえ、磁気回路全体の薄型化が促進でき、マグネットを厚くして性能向上を図ることもできる。
【００１０】
また、このような構成にしてあると、第１の環状プレートと第２の環状プレートの共通化が図れ、一方の天地を逆にして組み込めば他方となすことができるので、部品の種類を増やす必要がなくなって部品管理が容易となり、部品コストも低減できる。
【００１１】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施例に係るスピーカの断面図であり、図４と対応する部分には同一符号が付してある。
【００１２】
図１に示すスピーカの磁気回路では、マグネット４上に配設される部材が、内周部を偏肉させた第１の環状プレート３１および第２の環状プレート３２からなり、これら第１および第２の環状プレート３１，３２の内周面がそれぞれ下部磁気ギャップＧ１と上部磁気ギャップＧ２に対向させてある。
【００１３】
第１の環状プレート３１の内周部３１ａは軸線方向下方へ偏肉させてあり、この内周部３１ａが下部磁気ギャップＧ１を包囲していると共に、第１の環状プレート３１のうち内周部３１ａよりも径方向外側の平坦部３１ｂがマグネット４上に載置固定されている。なお、組立時におけるマグネット４と第１の環状プレート３１の相互の位置合わせは、内周部３１ａの外縁を基準にして簡単かつ正確に行うことができる。
【００１４】
第２の環状プレート３２の内周部３２ａは軸線方向上方へ偏肉させてあり、この内周部３２ａが上部磁気ギャップＧ２を包囲していると共に、第２の環状プレート３２のうち内周部３２ａよりも径方向外側の平坦部３２ｂが、第１の環状プレート３１の平坦部３１ｂ上に載置固定されている。ただし、これら第１および第２の環状プレート３１，３２は、同一部材の天地を逆にして組み込んだものであり、鉄等の磁性材からなる円環状プレートの内周部分をプレス加工により軸線方向へ所定量偏肉させることによって、平坦部３１ｂ，３２ｂに対して段差を有する内周部３１ａ，３２ａを比較的簡単に形成することができる。そして、第１および第２の環状プレート３１，３２を図１に示すように積層すると、内周部３１ａと内周部３２ａとの間には所定の間隔が確保されることとなる。
【００１５】
上述した磁気回路において、環状のマグネット４は軸線方向に着磁されているので、このマグネット４から第１および第２の環状プレート３１，３２へ供給される磁束のうち、内周部３１ａへ進んだ磁束は下部磁気ギャップＧ１を通過してポールピース部２へと向かい、内周部３２ａへ進んだ磁束は上部磁気ギャップＧ２を通過してポールピース部２へと向かう。そして、ポールピース部２内を下降した磁束がヨーク１の底部プレート部６を経てマグネット４へ戻るので、閉磁路が形成されることとなる。すなわち、ポールピース部２および底部プレート部６を有するヨーク１と、第１および第２の環状プレート３１，３２と、マグネット４とによって磁気回路が構成されている。
【００１６】
図１に示すスピーカのその他の構成について説明すると、円筒状のボビン７に巻装されたボイスコイル５は、非通電時に、下部磁気ギャップＧ１の上部から上部磁気ギャップＧ２の下部側約半分の高さに至る高さ位置に配置されている。ボビン７の図示上端部は、円錐状のコーン紙等からなる振動板８の内周部に接合されている。フレーム１０は、変形接合部１１を介して振動板８の外周部を支持していると共に、ダンパー１２を介してボビン７を振動自在に支持している。このフレーム１０は第２の環状プレート３２の平坦部３２ｂ上に固定されているが、従来品のようにネジ止めされているわけではなく、内周部３２ａの外縁を基準にしてフレーム１０を平坦部３２ｂ上に位置決めしたうえで、該外縁をかしめてフレーム１０の内縁部を固定するという取付構造を採用している。したがって、フレーム１０をヨーク１上に固定する際に煩雑なネジ止め作業は不要である。
【００１７】
このように本実施例に係るスピーカの磁気回路は、マグネット４上に第１の環状プレート３１と第２の環状プレート３２を積層状態で配設することによって、ボイスコイル５が配置される下部磁気ギャップＧ１および上部磁気ギャップＧ２を所定位置に設けるというものであるが、各環状プレート３１，３２に対して煩雑な加工を施す必要がないので、図４に示す従来例に比べて加工コストを大幅に低減できる。また、各環状プレート３１，３２は同一部材の天地を逆にして組み込んだものなので、部品管理が容易となり部品コストも低減できる。しかも、フレーム１０を第２の環状プレート３２上にかしめ固定できてネジ止めする必要がないため、スピーカの組立コストも低減できる。したがって、本実施例では、リニアな振幅領域を拡大するために２ギャップ１ボイスコイル構造を採用しているにも拘らず、安価に製造できるという優れた利点がある。
【００１８】
また、本実施例に係るスピーカの磁気回路は、第１および第２の環状プレート３１，３２の積層体の厚さが、内周部３１ａ，３２ａ側ではボイスコイル５のリニアな振幅領域を制約しない所定の寸法に設定されているが、マグネット４上に積層される平坦部３１ｂ，３２ｂ側では、内周部３１ａと内周部３２ａとの間に形成されるような間隔を設ける必要がない分だけ薄くなっているので、磁気回路全体の薄型化を容易に促進でき、例えば、マグネット４を厚くして性能向上を図ることもできる。また、第１の環状プレート３１の内周部３１ａの下面がマグネット４の上面よりも下方に位置しているので、この点でも磁気回路全体の薄型化が図られるものとなっている。
【００１９】
図２は本発明の第２実施例に係るスピーカの断面図であり、図１と対応する部分には同一符号が付してある。
【００２０】
図２に示す第２実施例のように、各環状プレート３１，３２を、その内周部３１ａ，３２ａと平坦部３１ｂ，３２ｂとの間に傾斜部３１ｃ，３２ｃを設けた形状に設定しておけば、内周部３１ａ，３２ａを形成するためのプレス加工が極めて容易になる。この場合、前述した第１実施例のように、フレーム１０を内周部３２ａの外縁でかしめ固定することはできないが、予め、平坦部３１ｂ，３２ｂの片面の外周部に例えば深さ０．５ｍｍ程度の凹段部を設けておけば、両平坦部３１ｂ，３２ｂを積層させた状態で、これら凹段部が対向して開口幅１ｍｍ程度のスリットＳが形成されることになるので、このスリットＳ内にフレーム１０の下端部を挿入して接着固定することができる。したがって、フレーム１０をネジ止め固定する場合に比べて、組立作業性は良好となる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２２】
環状のマグネット上に配設されるプレートとして、内周部をプレス加工等により軸線方向へ偏肉させてなる２枚の環状プレートの積層体からなり、この積層体の厚さは、前記内周部よりも径方向外側の部分が前記内周部側より薄くして、前記内周部よりも径方向外側の該薄くした部分を前記マグネット上に積層配置し、一方の環状プレートの内周部で下部磁気ギャップを包囲し、かつ他方の環状プレートの内周部で上部磁気ギャップを包囲するようにしたので、マグネット上のプレートに煩雑な加工を施さなくても、下部磁気ギャップおよび上部磁気ギャップを所定位置に設けることができ、リニアな振幅領域の拡大が安価に実現できる。その際、第１の環状プレートと第２の環状プレートを共通化しておけば、部品管理が容易となり部品コストも低減できる。また、各環状プレートの偏肉させた内周部どうしの間に所定の間隔が確保され、一方、該内周部の径方向外側の該薄くした部分でマグネット上に積層されるので、マグネット上の２枚の環状プレートからなる積層体の厚みが薄くなり、磁気回路全体の薄型化を促進でき、マグネットを厚くして性能向上を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るスピーカの断面図である。
【図２】本発明の第２実施例に係るスピーカの断面図である。
【図３】スピーカの磁気回路の一例を示す要部説明図である。
【図４】従来例に係るスピーカの断面図である。
【符号の説明】
１ヨーク
２ポールピース部
５ボイスコイル
７ボビン
８振動板
１０フレーム
３１第１の環状プレート
３１ａ，３２ａ内周部
３１ｂ，３２ｂ平坦部
３１ｃ，３２ｃ傾斜部
３２第２の環状プレート
Ｇ１下部磁気ギャップ
Ｇ２上部磁気ギャップ
Ｓスリット

Claims

軸線方向に着磁された環状のマグネットと、このマグネット上に配設されるプレートと、このプレートに対して筒状の空間を介して対向するヨークとを備え、前記空間内の軸線方向にずらした上下２か所に上部磁気ギャップと下部磁気ギャップを設けたスピーカの磁気回路において、
前記プレートが、内周部を軸線方向下方へ偏肉させて内周面を前記下部磁気ギャップに対向させる第１の環状プレートと、内周部を軸線方向上方へ偏肉させて内周面を前記上部磁気ギャップに対向させる第２の環状プレートとの積層体からなり、この積層体の厚さは、前記内周部よりも径方向外側の部分が前記内周部側より薄くして、前記内周部よりも径方向外側の該薄くした部分を前記マグネット上に積層させたことを特徴とするスピーカの磁気回路。
請求項１の記載において、前記第１の環状プレートと前記第２の環状プレートとが同一部材の天地を逆にして組み込んだものであることを特徴とするスピーカの磁気回路。
請求項１または２の記載において、前記第１および第２の環状プレートの各内周部がプレス加工により偏肉されたものであることを特徴とするスピーカの磁気回路。