JP4073717B2 - 内磁型磁気回路及びスピーカ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石，ヨーク，プレートからなる内磁型磁気回路及びその磁気回路を有するスピーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の内磁型磁気回路を有するスピーカ装置（特開平６−２６１３９３号公報参照）を示す説明図である。図中１はポールピースを形成するプレート、２はプレートの底面に接合され、垂直方向に着磁された磁石、３は磁石２の底面に接合される底部３ａと、更にプレート２の側方に立ち上がる側部３ｂとを有するヨークであり、プレート１とヨーク３との間隙に磁気ギャップＧが形成されている。ここで、磁石２と、この磁石２の一極側に配備されたヨーク３と、磁石２の他極側に配備されたプレート１と、磁気ギャップＧとによって内磁型の磁気回路が形成されている。
【０００３】
そして、磁気ギャップＧ内にボイスコイル４が位置するように、ポールピースを形成する円柱状のプレート１を覆ってボイスコイルボビン５が配備され、このボイスコイルボビン５はダンパ７を介してフレーム６に支持されている。ボイスコイルボビン５の外周には振動板８の内側端部が固着されており、この振動板８の外側端部はエッジ８Ａを介してフレーム６の周縁に支持されている。９はセンターキャップ、１０はガスケットを示している。
【０００４】
このようなスピーカ装置において、ボイスコイル４の巻幅と磁気ギャップＧの有効長さとの関係は、駆動力の非直線性による歪みに大きな影響力を及ぼす。そこで、ボイスコイル４の幅を小さくしたショートボイスコイル構造を採用し、スピーカが最大限に振幅してもボイスコイル４が磁気ギャップＧの有効長さから飛び出さないようにして、入力信号電流に対する駆動力の変化を抑えて非直線歪みを防ぐことがなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のショートボイスコイル構造による非直線歪みの防止策は、磁気ギャップＧ内の磁束分布が均一であることが前提になっている。しかしながら、従来の内磁型磁気回路においては、磁気ギャップＧの有効長さを長くすると磁気ギャップ内の磁束密度分布は必ずしも均一にならないのが現状である。
【０００６】
これを図２によって説明すると、磁石２と、この磁石２の一極側に配備されたヨーク３と、磁石２の他極側に配備されたプレート１と、磁気ギャップＧとによって形成された内磁型の磁気回路では、磁束線の大半は磁石２の一極側から出てヨーク３の底部３ａ及び側部３ｂ内を通過し、磁気ギャップＧ内を横切り、プレート１内を通過するループを形成する。そして、このような磁束線の密度は、磁路長の短いループ側に集中する傾向にあるので、磁石２に近い方が磁束ループの密度が密になり、磁石２から離れるに従ってループの密度が粗になっている。
【０００７】
すなわち、磁気ギャップＧ内の有効長ｘ ０ −ｘ１では、短いループが集中するｘ０側で磁束密度が大になり、ループが長くなるｘ１側で磁束密度が小になるという現象が生じる。したがって、このような磁気ギャップＧの有効長さ内では、図３に示すように、ｘ０→ｘ１の方向に従って磁束密度が低下し、ボイスコイル４が移動する方向に沿って均一な磁束分布が得られないことになる。
【０００８】
これによって、このような磁気ギャップＧ内に位置させたボイスコイル４に大入力を入れてボイスコイル４を大幅振動させると、非直線歪みにより音が歪んでしまうという問題が生じる。この問題は、特に前述したショートボイスコイル構造において顕著となる。
【０００９】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものであり、特には、磁気ギャップ内での磁束分布が長手方向に均一な磁気回路を提供すること、及びこれによって歪みの少ない音を出力するスピーカ装置を提供することを目的の一つとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は以下の特徴を具備するものである。
【００１１】
請求項１に係る発明の内磁型磁気回路は、磁石と、前記磁石の一極側に配備されたヨークと、前記磁石の他極側に配備されたプレートと、を有し、前記ヨークは、前記磁石の底面に接合され、内径が前記磁石の径とほぼ等しい底部と、該底部から前記プレートの側方に立ち上がる側部と、該側部から前記プレートの外周部との間で磁気ギャップを構成するように下方に折り返す折り返し部とからなるとともに、前記側部と前記折り返し部の外周部との間に、長さが前記磁気ギャップの長さの約半分以下である間隙を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明の内磁型磁気回路は、請求項１に係る発明の内磁型磁気回路に係り、前記底部の一部には、凹部が形成されているとともに、前記折り返し部の下端と前記凹部との間には、間隙を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明のスピーカ装置は、前記磁気ギャップ内にボイスコイルが位置する請求項１又は２に記載された内磁型磁気回路を有することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図４は本発明の一実施形態に係る内磁型磁気回路を示す説明図である。実施形態に係る内磁型磁気回路の構成要素は、ポールピースを形成するプレート２０、このプレート２０の底面に接合され、垂直方向に着磁された磁石２１、この磁石２１の底面に接合されるヨーク２２からなり、プレート２０とヨーク２２との間隙に磁気ギャップＧ０が形成されている。
【００１６】
この実施形態における第１の特徴は、磁気ギャップＧ０内を横切る磁束の磁路長を延長させることによって、磁気ギャップＧ０内の磁束密度を均一にした点にある。
【００１７】
つまり、磁石２１と、この磁石２１の一極側に配備されたヨーク２２と、磁石２１の他極側に配備されたプレート２０と、磁気ギャップＧ０とによって形成された内磁型の磁気回路では、磁束線の大半は、磁石２１の一極側から出てヨーク２２を通過し、磁気ギャップＧ０内を横切り、プレート２０内を通過して磁石２１の他極側に至るループを形成する。そこで、磁気ギャップＧ０内を横切る磁束ループＲ１等の磁路長を磁石２１に近い側を中心に延長してやることにより、磁気ギャップＧ０内の有効長ｘ０−ｘ１で短いループが集中することがなくなり、磁気ギャップＧ０内の磁束密度を均一にすることができる。
【００１８】
また、この実施形態の第２の特徴は、ヨーク２２に磁気ギャップＧ０内を横切る磁束の磁束ループを迂回させる間隙２２ａを形成した点にある。つまり、ヨーク２２において、磁気ギャップＧ０の長手方向に対面する間隙２２ａが形成されており、この間隙２２ａによってヨーク２２内の磁束ループが磁気ギャップＧ０に至る前に間隙２２ａの周辺を迂回するようになる。これによって、磁気ギャップＧ０内の有効長ｘ０−ｘ１で短いループが集中することがなくなって、磁気ギャップＧ０内の磁束密度を均一にすることができる。
【００１９】
この実施形態の第３の特徴は、ヨーク２２は、磁石２１の底面に接合される底部２２ｂと、この底部２２ｂからプレート２０の側方に立ち上がる側部２２ｃと、この側部２２ｃから磁気ギャップＧ０に面して下方に折り返す折り返し部２２ｄとからなる点にある。これによると磁気回路におけるヨーク２２の構造を肥大化させることが無く、側部２２ｃと折り返し部２２ｄとの間に間隙２２ａを形成することができ、この間隙２２ａによってヨーク２２の側部２２ｃ内を通過する磁束ループを迂回させることができ、これによって磁気ギャップＧ０内の有効長ｘ０−ｘ１で短いループが集中することがなくなって、磁気ギャップＧ０内の磁束密度を均一にすることができる。
【００２０】
このような実施形態の内磁型磁気回路における磁気ギャップＧ０内の磁束分布を図５に示す。図から明らかなように、磁気ギャップＧ０の有効長ｘ０−ｘ１でほぼフラットな磁束密度を得ることができる。
【００２１】
図６はこのような実施形態の内磁型磁気回路を有するスピーカ装置を示す説明図である。磁気ギャップＧ０内にはボイスコイル３０が位置するように、プレート２０の周囲を覆ってボイスコイルボビン３１が配置されている。ボイスコイル３０は巻き幅を短くして振動中に磁気ギャップＧ０内の有効長（ｘ０−ｘ１）を飛び出さないように設定されている。ボイスコイルボビン３１はダンパ３３を介してフレーム３２に支持されている。また、ボイスコイルボビン３１の外周には振動板３４の内側端部が固着されており、この振動板３４の外側端部はエッジ３４Ａを介してフレーム３２の周縁に支持されている。３５はセンターキャップ、３６はガスケットを示している。
【００２２】
このようなスピーカ装置によると、ボイスコイル３０に大入力を入れてボイスコイル３０を磁気ギャップＧ０内の有効長全長に亘って大振幅駆動させた場合にも、磁気ギャップＧ０内の有効長全長に亘って均一な磁束分布が形成されているので、非直線歪みを生じることがない。これによって、高音質大出力のスピーカ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の内磁型磁気回路を有するスピーカ装置を示す説明図である。
【図２】従来のスピーカ装置の内磁型磁気回路を示す説明図である。
【図３】従来の内磁型磁気回路における磁気ギャップ内の磁束分布を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る内磁型磁気回路を示す説明図である。
【図５】実施形態の内磁型磁気回路における磁気ギャップ内の磁束分布を示す説明図である。
【図６】実施形態の内磁型磁気回路を有するスピーカ装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２０ プレート
２，２１ 磁石
３，２２ ヨーク
２２ａ 間隙
３ａ，２２ｂ 底部
３ｂ，２２ｃ 側部
２２ｄ 折り返し部
４，３０ ボイスコイル
５，３１ ボイスコイルボビン
６，３２ フレーム
７，３３ ダンパ
８，３４ 振動板
８Ａ，３４ａ エッジ
９，３５ センターキャップ
１０，３６ ガスケット
Ｇ，Ｇ０ 磁気ギャップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石，ヨーク，プレートからなる内磁型磁気回路及びその磁気回路を有するスピーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の内磁型磁気回路を有するスピーカ装置（特開平６−２６１３９３号公報参照）を示す説明図である。図中１はポールピースを形成するプレート、２はプレートの底面に接合され、垂直方向に着磁された磁石、３は磁石２の底面に接合される底部３ａと、更にプレート２の側方に立ち上がる側部３ｂとを有するヨークであり、プレート１とヨーク３との間隙に磁気ギャップＧが形成されている。ここで、磁石２と、この磁石２の一極側に配備されたヨーク３と、磁石２の他極側に配備されたプレート１と、磁気ギャップＧとによって内磁型の磁気回路が形成されている。
【０００３】
そして、磁気ギャップＧ内にボイスコイル４が位置するように、ポールピースを形成する円柱状のプレート１を覆ってボイスコイルボビン５が配備され、このボイスコイルボビン５はダンパ７を介してフレーム６に支持されている。ボイスコイルボビン５の外周には振動板８の内側端部が固着されており、この振動板８の外側端部はエッジ８Ａを介してフレーム６の周縁に支持されている。９はセンターキャップ、１０はガスケットを示している。
【０００４】
このようなスピーカ装置において、ボイスコイル４の巻幅と磁気ギャップＧの有効長さとの関係は、駆動力の非直線性による歪みに大きな影響力を及ぼす。そこで、ボイスコイル４の幅を小さくしたショートボイスコイル構造を採用し、スピーカが最大限に振幅してもボイスコイル４が磁気ギャップＧの有効長さから飛び出さないようにして、入力信号電流に対する駆動力の変化を抑えて非直線歪みを防ぐことがなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のショートボイスコイル構造による非直線歪みの防止策は、磁気ギャップＧ内の磁束分布が均一であることが前提になっている。しかしながら、従来の内磁型磁気回路においては、磁気ギャップＧの有効長さを長くすると磁気ギャップ内の磁束密度分布は必ずしも均一にならないのが現状である。
【０００６】
これを図２によって説明すると、磁石２と、この磁石２の一極側に配備されたヨーク３と、磁石２の他極側に配備されたプレート１と、磁気ギャップＧとによって形成された内磁型の磁気回路では、磁束線の大半は磁石２の一極側から出てヨーク３の底部３ａ及び側部３ｂ内を通過し、磁気ギャップＧ内を横切り、プレート１内を通過するループを形成する。そして、このような磁束線の密度は、磁路長の短いループ側に集中する傾向にあるので、磁石２に近い方が磁束ループの密度が密になり、磁石２から離れるに従ってループの密度が粗になっている。
【０００７】
すなわち、磁気ギャップＧ内の有効長ｘ ０ −ｘ１では、短いループが集中するｘ０側で磁束密度が大になり、ループが長くなるｘ１側で磁束密度が小になるという現象が生じる。したがって、このような磁気ギャップＧの有効長さ内では、図３に示すように、ｘ０→ｘ１の方向に従って磁束密度が低下し、ボイスコイル４が移動する方向に沿って均一な磁束分布が得られないことになる。
【０００８】
これによって、このような磁気ギャップＧ内に位置させたボイスコイル４に大入力を入れてボイスコイル４を大幅振動させると、非直線歪みにより音が歪んでしまうという問題が生じる。この問題は、特に前述したショートボイスコイル構造において顕著となる。
【０００９】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものであり、特には、磁気ギャップ内での磁束分布が長手方向に均一な磁気回路を提供すること、及びこれによって歪みの少ない音を出力するスピーカ装置を提供することを目的の一つとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は以下の特徴を具備するものである。
【００１１】
請求項１に係る発明の内磁型磁気回路は、磁石と、前記磁石の一極側に配備されたヨークと、前記磁石の他極側に配備されたプレートと、を有し、前記ヨークは、前記磁石の底面に接合され、内径が前記磁石の径とほぼ等しい底部と、該底部から前記プレートの側方に立ち上がる側部と、該側部から前記プレートの外周部との間で磁気ギャップを構成するように下方に折り返す折り返し部とからなるとともに、前記側部と前記折り返し部の外周部との間に、長さが前記磁気ギャップの長さの約半分以下である間隙を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明の内磁型磁気回路は、請求項１に係る発明の内磁型磁気回路に係り、前記底部の一部には、凹部が形成されているとともに、前記折り返し部の下端と前記凹部との間には、間隙を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明のスピーカ装置は、前記磁気ギャップ内にボイスコイルが位置する請求項１又は２に記載された内磁型磁気回路を有することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図４は本発明の一実施形態に係る内磁型磁気回路を示す説明図である。実施形態に係る内磁型磁気回路の構成要素は、ポールピースを形成するプレート２０、このプレート２０の底面に接合され、垂直方向に着磁された磁石２１、この磁石２１の底面に接合されるヨーク２２からなり、プレート２０とヨーク２２との間隙に磁気ギャップＧ０が形成されている。
【００１６】
この実施形態における第１の特徴は、磁気ギャップＧ０内を横切る磁束の磁路長を延長させることによって、磁気ギャップＧ０内の磁束密度を均一にした点にある。
【００１７】
つまり、磁石２１と、この磁石２１の一極側に配備されたヨーク２２と、磁石２１の他極側に配備されたプレート２０と、磁気ギャップＧ０とによって形成された内磁型の磁気回路では、磁束線の大半は、磁石２１の一極側から出てヨーク２２を通過し、磁気ギャップＧ０内を横切り、プレート２０内を通過して磁石２１の他極側に至るループを形成する。そこで、磁気ギャップＧ０内を横切る磁束ループＲ１等の磁路長を磁石２１に近い側を中心に延長してやることにより、磁気ギャップＧ０内の有効長ｘ０−ｘ１で短いループが集中することがなくなり、磁気ギャップＧ０内の磁束密度を均一にすることができる。
【００１８】
また、この実施形態の第２の特徴は、ヨーク２２に磁気ギャップＧ０内を横切る磁束の磁束ループを迂回させる間隙２２ａを形成した点にある。つまり、ヨーク２２において、磁気ギャップＧ０の長手方向に対面する間隙２２ａが形成されており、この間隙２２ａによってヨーク２２内の磁束ループが磁気ギャップＧ０に至る前に間隙２２ａの周辺を迂回するようになる。これによって、磁気ギャップＧ０内の有効長ｘ０−ｘ１で短いループが集中することがなくなって、磁気ギャップＧ０内の磁束密度を均一にすることができる。
【００１９】
この実施形態の第３の特徴は、ヨーク２２は、磁石２１の底面に接合される底部２２ｂと、この底部２２ｂからプレート２０の側方に立ち上がる側部２２ｃと、この側部２２ｃから磁気ギャップＧ０に面して下方に折り返す折り返し部２２ｄとからなる点にある。これによると磁気回路におけるヨーク２２の構造を肥大化させることが無く、側部２２ｃと折り返し部２２ｄとの間に間隙２２ａを形成することができ、この間隙２２ａによってヨーク２２の側部２２ｃ内を通過する磁束ループを迂回させることができ、これによって磁気ギャップＧ０内の有効長ｘ０−ｘ１で短いループが集中することがなくなって、磁気ギャップＧ０内の磁束密度を均一にすることができる。
【００２０】
このような実施形態の内磁型磁気回路における磁気ギャップＧ０内の磁束分布を図５に示す。図から明らかなように、磁気ギャップＧ０の有効長ｘ０−ｘ１でほぼフラットな磁束密度を得ることができる。
【００２１】
図６はこのような実施形態の内磁型磁気回路を有するスピーカ装置を示す説明図である。磁気ギャップＧ０内にはボイスコイル３０が位置するように、プレート２０の周囲を覆ってボイスコイルボビン３１が配置されている。ボイスコイル３０は巻き幅を短くして振動中に磁気ギャップＧ０内の有効長（ｘ０−ｘ１）を飛び出さないように設定されている。ボイスコイルボビン３１はダンパ３３を介してフレーム３２に支持されている。また、ボイスコイルボビン３１の外周には振動板３４の内側端部が固着されており、この振動板３４の外側端部はエッジ３４Ａを介してフレーム３２の周縁に支持されている。３５はセンターキャップ、３６はガスケットを示している。
【００２２】
このようなスピーカ装置によると、ボイスコイル３０に大入力を入れてボイスコイル３０を磁気ギャップＧ０内の有効長全長に亘って大振幅駆動させた場合にも、磁気ギャップＧ０内の有効長全長に亘って均一な磁束分布が形成されているので、非直線歪みを生じることがない。これによって、高音質大出力のスピーカ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の内磁型磁気回路を有するスピーカ装置を示す説明図である。
【図２】従来のスピーカ装置の内磁型磁気回路を示す説明図である。
【図３】従来の内磁型磁気回路における磁気ギャップ内の磁束分布を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る内磁型磁気回路を示す説明図である。
【図５】実施形態の内磁型磁気回路における磁気ギャップ内の磁束分布を示す説明図である。
【図６】実施形態の内磁型磁気回路を有するスピーカ装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２０ プレート
２，２１ 磁石
３，２２ ヨーク
２２ａ 間隙
３ａ，２２ｂ 底部
３ｂ，２２ｃ 側部
２２ｄ 折り返し部
４，３０ ボイスコイル
５，３１ ボイスコイルボビン
６，３２ フレーム
７，３３ ダンパ
８，３４ 振動板
８Ａ，３４ａ エッジ
９，３５ センターキャップ
１０，３６ ガスケット
Ｇ，Ｇ０ 磁気ギャップ
Claims (3)
- 磁石と、
前記磁石の一極側に配備されたヨークと、
前記磁石の他極側に配備されたプレートと、
を有し、
前記ヨークは、
前記磁石の底面に接合され、内径が前記磁石の径とほぼ等しい底部と、
該底部から前記プレートの側方に立ち上がる側部と、
該側部から前記プレートの外周部との間で磁気ギャップを構成するように下方に折り返す折り返し部とからなるとともに、
前記側部と前記折り返し部の外周部との間に、長さが前記磁気ギャップの長さの約半分以下である間隙を有する
ことを特徴とする内磁型磁気回路。 - 前記底部の一部には、凹部が形成されているとともに、
前記折り返し部の下端と前記凹部との間には、間隙を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の内磁型磁気回路。 - 前記磁気ギャップ内にボイスコイルが位置する
請求項１又は２に記載された内磁型磁気回路を有することを特徴とするスピーカ装置。
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| JP2002178329A JP4073717B2 (ja) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | 内磁型磁気回路及びスピーカ装置 |
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