JP4946765B2 - Speaker unit - Google Patents
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Description
本発明は、スピーカに関する。 The present invention relates to a speaker.
ボイスコイルを磁性流体中に配置したスピーカユニットとして、例えば、特許文献1に開示されたスピーカユニットがある。このスピーカユニットにおいては、ボイスコイルが位置する磁気ギャップに磁性流体が充填されており、ボイスコイルボビンに設けられた振動板がエッジで支持されている。ボイスコイルに電流が流れていない状態においては、エッジが振動板を介してボイスコイルボビンを支持する力と、磁気ギャップ内の磁性流体がボイスコイルを磁性流体外へ押しだそうとする力が釣り合い、ボイスコイルボビンをダンパで支持しなくとも、ボイスコイルが磁気ギャップにある磁性流体中に静止している。そして、ボイスコイルに電流が流れてボイスコイルボビンが振動する際には、ボイスコイルボビンがコルゲーションダンパなどのダンパにより支持されていないため、ダンパでボイスコイルボビンを支持する構成と比較して、ボイスコイルボビンの振幅が大きくなる。 As a speaker unit in which a voice coil is disposed in a magnetic fluid, for example, there is a speaker unit disclosed in Patent Document 1. In this speaker unit, the magnetic gap in which the voice coil is located is filled with magnetic fluid, and the diaphragm provided on the voice coil bobbin is supported by the edge. In the state where no current flows through the voice coil, the force that the edge supports the voice coil bobbin through the diaphragm balances the force that the magnetic fluid in the magnetic gap pushes the voice coil out of the magnetic fluid, Even if the voice coil bobbin is not supported by the damper, the voice coil is stationary in the magnetic fluid in the magnetic gap. When the current flows through the voice coil and the voice coil bobbin vibrates, the voice coil bobbin is not supported by a damper such as a corrugation damper. Becomes larger.
ところで、スピーカユニットの中には、エッジを有さないエッジレス型のものがある。このエッジレス型においては、振動板の外縁部がエッジで支持されてなく振動が制限されないため、振動板の振幅を大きくすることができる。
特許文献1に開示されたスピーカユニットにおいても、振動板をエッジで支持しないようにすると、振動板の振幅を大きくすることができる。しかしながら、特許文献1に開示されたスピーカユニットにおいては、振動板をエッジで支持しないと磁性流体がボイスコイルを磁性流体外へ押しだそうとする力と釣り合う力が無くなってしまい、ボイスコイルが磁気ギャップ内にある磁性流体中から押し出され、磁気ギャップ中にボイスコイルを位置させることができなくなってしまう。
Incidentally, some speaker units have an edgeless type without an edge. In this edgeless type, since the outer edge portion of the diaphragm is not supported by the edge and vibration is not limited, the amplitude of the diaphragm can be increased.
Also in the speaker unit disclosed in Patent Document 1, if the diaphragm is not supported by the edge, the amplitude of the diaphragm can be increased. However, in the speaker unit disclosed in Patent Document 1, unless the diaphragm is supported by the edge, the magnetic fluid has no balance with the force that pushes the voice coil out of the magnetic fluid, and the voice coil is magnetic. Pushing out of the magnetic fluid in the gap makes it impossible to position the voice coil in the magnetic gap.
本発明は、上述した背景の下になされたものであり、エッジやダンパを用いずとも磁気ギャップ内にボイスコイルを位置させる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made under the above-described background, and an object thereof is to provide a technique for positioning a voice coil in a magnetic gap without using an edge or a damper.
上述した課題を解決するために本発明は、管状のボイスコイルボビンと、前記ボイスコイルボビンの周面に導線を巻回して形成された第1ボイスコイルと、前記ボイスコイルボビンの周面に前記第1ボイスコイルから距離をおいて導線を巻回して形成された第2ボイスコイルと、磁石と、前記磁石からの磁力線が通過する環状の第1磁気ギャップを形成する第1磁路形成部と、前記第1磁気ギャップと対向する磁気ギャップであって、前記第1磁路形成部から所定距離離れた位置にあり、前記磁石からの磁力線が通過する環状の第2磁気ギャップを形成する第2磁路形成部と、前記第1磁気ギャップに充填された第1磁性流体と、前記第2磁気ギャップに充填された第2磁性流体と、を有し、前記第1ボイスコイルと前記第2ボイスコイルとに電流が流れていない場合、前記第1ボイスコイルの一部が前記第1磁性流体中に位置しつつ、残りの部分は前記第1磁性流体から第1方向へ露出し、前記第2ボイスコイルの一部が前記第2磁性流体中に位置しつつ、残りの部分は前記第2磁性流体から前記第1方向と反対の第2方向へ露出し、前記第1磁性流体が前記第1ボイスコイルを第1磁性流体外へ排出しようとする力と、前記第2磁性流体が前記第2ボイスコイルを第2磁性流体外へ排出しようとする力とが釣り合っていることを特徴とするスピーカユニットを提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a tubular voice coil bobbin, a first voice coil formed by winding a conductive wire around a peripheral surface of the voice coil bobbin, and the first voice on the peripheral surface of the voice coil bobbin. A second voice coil formed by winding a conducting wire at a distance from the coil, a magnet, a first magnetic path forming portion that forms an annular first magnetic gap through which a magnetic field line from the magnet passes, and the first A magnetic gap opposite to one magnetic gap, which is located at a predetermined distance from the first magnetic path forming portion and forms a second magnetic path that forms an annular second magnetic gap through which a magnetic field line from the magnet passes. A first magnetic fluid filled in the first magnetic gap, and a second magnetic fluid filled in the second magnetic gap, and the first voice coil and the second voice coil When no current is flowing, a part of the first voice coil is located in the first magnetic fluid, while the remaining part is exposed in the first direction from the first magnetic fluid, and the second voice coil A part is located in the second magnetic fluid, and the remaining portion is exposed from the second magnetic fluid in a second direction opposite to the first direction, and the first magnetic fluid causes the first voice coil to be exposed. Provided is a loudspeaker unit characterized in that a force for discharging out of the first magnetic fluid and a force of the second magnetic fluid for discharging the second voice coil out of the second magnetic fluid are balanced. To do.
本発明においては、前記第1ボイスコイルおよび前記第2ボイスコイルが前記ボイスコイルボビンの内周側にあり、前記第1磁性流体および前記第2磁性流体が前記ボイスコイルボビンの内周側にあってもよい。
また、本発明においては、前記第1ボイスコイルおよび前記第2ボイスコイルが前記ボイスコイルボビンの外周側にあり、前記第1磁性流体および前記第2磁性流体が前記ボイスコイルボビンの外周側にあってもよい。
In the present invention, the first voice coil and the second voice coil may be on the inner peripheral side of the voice coil bobbin, and the first magnetic fluid and the second magnetic fluid may be on the inner peripheral side of the voice coil bobbin. Good.
In the present invention, the first voice coil and the second voice coil may be on the outer peripheral side of the voice coil bobbin, and the first magnetic fluid and the second magnetic fluid may be on the outer peripheral side of the voice coil bobbin. Good.
本発明によれば、エッジやダンパを用いずとも磁気ギャップ内にボイスコイルを位置させることができる。 According to the present invention, the voice coil can be positioned in the magnetic gap without using an edge or a damper.
(機械的構成)
図1は、本発明の一実施形態に係るスピーカユニット1の断面図である。スピーカユニット1は、大別すると、第1フレーム10および第2フレーム11からなるフレーム部2、フレーム部2より内側にあり、第1プレート30、磁石20および第2プレート31とからなるコア部3、ボイスコイルボビン40、第1ボイスコイル50、第2ボイスコイル51とからなるボイスコイルユニット4、センタキャップ70を有する振動部5、第1磁性流体60Aと第2磁性流体60Bとからなりボイスコイルユニット4を支持する支持部6に分けられる。
(Mechanical structure)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a speaker unit 1 according to an embodiment of the present invention. The speaker unit 1 is roughly divided into a
第1フレーム10は、非磁性の素材で形成されており、円管の一方の端部を閉じた形状をしており、中空部に円柱形状の軸部10Aを有している。軸部10Aは、第1フレーム10の閉端部から開口端側へ突出するように設けられており、閉端部の中心軸と軸部10Aの中心軸とが一致している。なお、第1フレーム10において閉じている側の端部には、端部を貫通する孔を複数設けるようにしてもよい。
第2フレーム11は、磁性を有する素材で形成されており、その形状は円管形状となっている。なお、本実施形態においては、第1フレーム10の内径と第2フレーム11の内径は同じであり、第1フレーム10の外径と第2フレーム11の外径も同じとなっている。
The
The
磁石20は、永久磁石であり、円柱形状に形成されている。なお、磁石20の直径は、後述するボイスコイルボビン40の内径より小さくなっている。
第1プレート30および第2プレート31は、常磁性体であり、円柱形状に形成されている。なお、本実施形態においては、第1プレート30と第2プレート31の直径は同じであり、第1プレート30および第2プレート31の直径は、磁石20の直径より大きく、ボイスコイルボビン40の内径より小さくなっている。また、本実施形態においては、第1プレート30と第2プレート31の中心軸方向の幅は、いずれも同じ幅となっている。
The
The
ボイスコイルボビン40は、耐熱性と剛性を有する素材(例えば、ポリイミド系の合成素材やポリアミド系の合成素材、不燃布に耐熱性ボンドを含浸させた素材、グラスファイバーを基材とし熱硬化性樹脂を含浸させた素材など)で円管形状に形成されている。なお、ボイスコイルボビン40の外径は第2フレーム11の内径より小さくなっている。
センタキャップ70は、パルプを主原料とした素材で形成されて形状はドーム形状となっており、ボイスコイルボビン40の開口端の一方を塞ぐようにボイスコイルボビン40に固着されている。
The
The
第1ボイスコイル50および第2ボイスコイル51は、導線をボイスコイルボビン40に螺旋状に巻いたものであり、第2ボイスコイル51は、ボイスコイルボビン40においてセンタキャップ70が固着されている側にあり、第1ボイスコイル50は、第2ボイスコイル51から距離をおいてボイスコイルボビン40の開口端側にある。なお、本実施形態においては、第1ボイスコイル50の中心軸方向の巻幅と、第2ボイスコイル51の中心軸方向の巻幅とは同じ幅となっており、各ボイスコイルの外径は、第2フレーム11の内径より小さくなっている。
The
第1磁性流体60Aおよび第2磁性流体60Bは、界面活性剤で包まれた強磁性材料の微粒子を水や有機溶媒に溶かし込んだコロイド溶液であり、各磁性流体は、外部から磁力が作用していない時は磁性の無い単なる液体であるが、外部から磁力が作用すると磁化されて磁力線に沿って配向される。また、各磁性流体は、内部に入った他の物質を外部へと押し出す働きがある。
The first
次に、各部が組み上げられた状態について、フレーム部2を見ると、第2フレーム11の一方の開口端が第1フレーム10の開口端に固着されている。なお、スピーカユニット1においては、各フレームの中心軸は一致している。
次に、コア部3について見ると、軸部10Aの端面に第1プレート30が固着され、第1プレート30において軸部10A側と反対側の端面に磁石20が固着されている。また、磁石20において第1プレート30側と反対側の端面に第2プレート31が固着されている。なお、スピーカユニット1においては、軸部10A、第1プレート30、磁石20および第2プレート31の各中心軸は一致し、各部の中心軸は各フレームの中心軸とも一致している。
Next, when the
Next, with respect to the
軸部10A、第1プレート30、磁石20および第2プレート31の各直径は、第1フレーム10および第2フレーム11の内径より小さいため、コア部3とフレーム部2との間には、ボイスコイルユニット4が位置していない時には、第2フレーム11の内周面の周方向に沿って隙間が形成されている。
Since each diameter of the
次に、ボイスコイルユニット4は、センタキャップ70が固着されていない開口端側からフレーム部2とコア部3との間の隙間に挿入されて、センタキャップ70側がフレーム部2の開口端側に位置している。
そして、第1磁性流体60Aが、第1プレート30と第2フレーム11との間であって、ボイスコイルユニット4と第2フレーム11との間の隙間を満たすように充填され、第2磁性流体60Bが、第2プレート31と第2フレーム11との間であって、ボイスコイルユニット4と第2フレーム11との間の隙間を満たすように充填されている。
Next, the voice coil unit 4 is inserted into the gap between the
Then, the first
磁石20は、常磁性体である第1プレート30と第2プレート31とで挟まれており、第1プレート30および第2プレート31より外側には、磁性を有する第2フレーム11があるため、磁石20からの磁力線は、第1プレート30と第2フレーム11との間にある領域(磁気ギャップ)を通り、また、第2プレート31と第2フレーム11との間にある領域(磁気ギャップ)を通る。
そして、磁力線がこれらの領域を通るため、第1磁性流体60Aは、第1プレート30と第2フレーム11との間であって、ボイスコイルユニット4と第2フレーム11との間の隙間に常に位置し、第2磁性流体60Bは、第2プレート31と第2フレーム11との間であって、ボイスコイルユニット4と第2フレーム11との間の隙間に常に位置する。
なお、本実施形態において磁力線の方向は、第1プレート30と第2フレーム11との間においては第2フレーム11から第1プレート30側へ向かう方向であり、第2プレート31と第2フレーム11との間においては第2プレート31から第2フレーム11側へ向かう方向となっている。
The
Since the magnetic lines of force pass through these regions, the first
In the present embodiment, the direction of the lines of magnetic force is the direction from the
そして、各ボイスコイルに電流が流れていない状態においては、図1に示したように、第1ボイスコイル50の一部が第1磁性流体60Aから矢印A方向へ露出して磁石20と第2フレーム11との間に位置し、残りの部分が第1プレート30と第2フレーム11との間にある第1磁性流体60A中に位置しており、また、第2ボイスコイル51の一部が第2磁性流体60Bから矢印B方向へ露出して磁石20と第2フレーム11との間に位置し、残りの部分が第2プレート31と第2フレーム11との間にある第2磁性流体60B中に位置している。
ここで、第1磁性流体60Aにおいては、第1ボイスコイル50を外部へ押しだそうとする力が図1中の矢印A方向へ働く一方、第2磁性流体60Bにおいても、第2ボイスコイル51を外部へ押しだそうとする力が図1中の矢印B方向へ働く。第1磁性流体60Aが第1ボイスコイル50を矢印A方向へ押しだそうとする力と、第2磁性流体60Bが第2ボイスコイル51を矢印B方向へ押しだそうとする力が釣り合うと、ボイスコイルユニット4は静止し、第1磁性流体60Aと第2磁性流体60Bとによりフレーム部2内に支持される。
また、各磁性流体では、スピーカユニット1の半径方向においても磁性流体中にあるボイスコイルをスピーカユニット1の中心軸の方向へ押しだそうとする力が働く。このため、ボイスコイルユニット4は、半径方向への力が釣り合う位置で、フレーム部2とコア部3のいずれにも接触することなく静止する。
In a state where no current flows through each voice coil, as shown in FIG. 1, a part of the
Here, in the first
In each magnetic fluid, a force that pushes the voice coil in the magnetic fluid toward the central axis of the speaker unit 1 also works in the radial direction of the speaker unit 1. For this reason, the voice coil unit 4 stands still without contacting any of the
(電気的構成)
次に、スピーカユニット1の電気的構成について説明する。図2は、スピーカユニット1の電気的構成を示したブロック図である。端子80A,80Bは、外部にあるアンプ100で増幅されたオーディオ信号が入力される端子である。
端子80Aには、第1ボイスコイル50の一端と第2ボイスコイル51の一端が接続されている。また、端子80Bには、第1ボイスコイル50において端子80Aに接続されていない側の一端と、第2ボイスコイル51において端子80Bに接続されていない側の一端が接続されている。そして、オーディオ信号がアンプ100から供給されると、供給されたオーディオ信号が第1ボイスコイル50と第2ボイスコイル51を流れる。
(Electrical configuration)
Next, the electrical configuration of the speaker unit 1 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the speaker unit 1.
One end of the
(スピーカユニット1の動作)
次に、スピーカユニット1の動作について説明する。端子80A,80Bがアンプに接続され、図3に示したように電流値と方向が変化するオーディオ信号がアンプから出力されると、まず、電流値がプラスである場合には、電流は、第1ボイスコイル50においては、第1フレーム10側から見ると時計回りに流れ、第2ボイスコイル51においては、第1フレーム10側から見ると反時計回りに流れる。
(Operation of speaker unit 1)
Next, the operation of the speaker unit 1 will be described. When the
すると、第1プレート30と第2フレーム11との間においては、磁力線は第2フレーム11側から第1プレート30側へ向いており、第2プレート31と第2フレーム11との間においては、磁力線は第2プレート31側から第2フレーム11側へ向いているため、図1中の矢印A方向へローレンツ力が生じる。
ここで、ボイスコイルユニット4は、流体である第1磁性流体60Aと第2磁性流体60Bで支持されているため、矢印A方向へのローレンツ力が生じると矢印A方向へ滑らかに移動し、ボイスコイルボビン40に固着されているセンタキャップ70の位置も変化する。
Then, between the
Here, since the voice coil unit 4 is supported by the first
本実施形態においては、発生するローレンツ力の大きさは、電流値の絶対値に対応したものとなるため、電流値が大であるとローレンツ力も大となってボイスコイルユニット4の移動量も大となり、電流値が小となるとローレンツ力も小となってボイスコイルユニット4の移動量も小となる。そして、オーディオ信号の電流値の変化に対応してボイスコイルユニット4が移動すると、センタキャップ70周辺の空気が振動してオーディオ信号に対応した音が発生する。
In the present embodiment, the magnitude of the generated Lorentz force corresponds to the absolute value of the current value. Therefore, if the current value is large, the Lorentz force is large and the movement amount of the voice coil unit 4 is large. Thus, when the current value is small, the Lorentz force is small and the movement amount of the voice coil unit 4 is also small. When the voice coil unit 4 moves in response to a change in the current value of the audio signal, the air around the
次に、ボイスコイルユニット4が静止位置から矢印A方向へ移動して図4の状態になった後、各ボイスコイルに電流が流れなくなると、矢印A方向へのローレンツ力が発生しなくなる。すると、図4の状態においては、第2ボイスコイル51において第2磁性流体60B中にある部分の幅の方が第1ボイスコイル50において第1磁性流体60A中にある部分の幅より広くなっているため、ここでは、第2磁性流体60Bが第2ボイスコイル51を外部へ押しだそうとする力の方が、第1磁性流体60Aが第1ボイスコイル50を外部へ押しだそうとする力より大きく、ボイスコイルユニット4が矢印B方向へ移動する。
そして、ボイスコイルユニット4が図4に示した状態から矢印B方向へ移動したことにより、第1ボイスコイル50において第1磁性流体60Aより外部にあった部分が第1磁性流体60A中に移動し、第2ボイスコイル51において第2磁性流体60B内にあった部分が第2磁性流体60B外へ移動すると、第1磁性流体60Aが第1ボイスコイル50を矢印A方向へ押しだそうとする力が大きくなっていき、第2磁性流体60Bが第2ボイスコイル51を矢印B方向へ押しだそうとする力が小さくなっていき、両者の力が釣り合う状態になると、ボイスコイルユニット4が静止する。
Next, after the voice coil unit 4 moves from the rest position in the arrow A direction to the state shown in FIG. 4 and no current flows through each voice coil, the Lorentz force in the arrow A direction is not generated. Then, in the state of FIG. 4, the width of the portion of the
When the voice coil unit 4 moves from the state shown in FIG. 4 in the direction of arrow B, the portion of the
次に、電流値がマイナスとなると、電流は、第1ボイスコイル50においては、第1フレーム10側から見ると反時計回りに流れ、第2ボイスコイル51においては、第1フレーム10側から見ると時計回りに流れる。
Next, when the current value becomes negative, the current flows counterclockwise when viewed from the
すると、第1プレート30と第2フレーム11との間においては、磁力線は第2フレーム11側から第1プレート30側へ向いており、第2プレート31と第2フレーム11との間においては、磁力線は第2プレート31側から第2フレーム11側へ向いているため、図1中の矢印B方向へローレンツ力が生じる。
ここで、ボイスコイルユニット4は、流体である第1磁性流体60Aと第2磁性流体60Bで支持されているため、矢印B方向へのローレンツ力が生じると矢印B方向へ滑らかに移動し、ボイスコイルボビン40に固着されているセンタキャップ70の位置も変化する。
Then, between the
Here, since the voice coil unit 4 is supported by the first
次に、ボイスコイルユニット4が静止位置から矢印B方向へ移動して図5の状態になった後、各ボイスコイルに電流が流れなくなると、矢印B方向へのローレンツ力が発生しなくなる。すると、図5の状態においては、第1ボイスコイル50において第1磁性流体60A中にある部分の幅の方が第2ボイスコイル51において第2磁性流体60B中にある部分の幅より広くなっているため、ここでは、第1磁性流体60Aが第1ボイスコイル50を外部へ押しだそうとする力の方が、第2磁性流体60Bが第2ボイスコイル51を外部へ押しだそうとする力より大きく、ボイスコイルユニット4が矢印A方向へ移動する。
そして、ボイスコイルユニット4が図5に示した状態から矢印A方向へ移動したことにより、第2ボイスコイル51において第2磁性流体60Bより外部にあった部分が第2磁性流体60B中に移動し、第1ボイスコイル50において第1磁性流体60A内にあった部分が第1磁性流体60A外へ移動すると、第2磁性流体60Bが第2ボイスコイル51を矢印B方向へ押しだそうとする力が大きくなっていき、第1磁性流体60Aが第1ボイスコイル50を矢印A方向へ押しだそうとする力が小さくなっていき、両者の力が釣り合う状態になると、ボイスコイルユニット4が静止する。
Next, after the voice coil unit 4 moves from the stationary position in the arrow B direction to the state shown in FIG. 5, when no current flows through each voice coil, the Lorentz force in the arrow B direction is not generated. Then, in the state of FIG. 5, the width of the portion of the
Then, when the voice coil unit 4 moves from the state shown in FIG. 5 in the direction of arrow A, the portion of the
このように本実施形態においては、センタキャップ70をエッジで支持したり、ボイスコイルユニット4をダンパで支持しなくとも、各ボイスコイルを磁力線が通る領域(磁気ギャップ)内に位置させることができる。
また、第1磁性流体60Aと第2磁性流体60Bは、フレーム部2やボイスコイルユニット4には固着されていないため、蝶ダンパやコルゲーションダンパと比較してボイスコイルユニット4の移動範囲を広くすることができ、ひいては、センタキャップ70の振幅を大きくすることができる。
また、各ボイスコイルに電流が流れるとボイスコイルは発熱するが、本実施形態では、各ボイスコイルで発生した熱が磁性流体を介してフレーム部2へ放散するため、磁性流体を用いずにボイスコイルユニット4を支持する構成と比較して、ボイスコイルの温度上昇を抑えることができる。
As described above, in the present embodiment, each voice coil can be positioned in the region (magnetic gap) through which the lines of magnetic force pass without supporting the
Further, since the first
Further, when current flows through each voice coil, the voice coil generates heat. However, in this embodiment, since the heat generated in each voice coil is dissipated to the
[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。
[Modification]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can implement with another various form. For example, the present invention may be implemented by modifying the above-described embodiment as follows.
スピーカユニット1においては、図6に示したように、各ボイスコイルに電流が流れていない状態においては、第1ボイスコイル50の一部が第1磁性流体60Aから矢印B方向へ露出して軸部10Aと第2フレーム11との間に位置しつつ、残りの部分が第1プレート30と第2フレーム11との間にある第1磁性流体60A中に位置し、また、第2ボイスコイル51の一部が第2磁性流体60Bから矢印A方向へ露出して磁石20と第2フレーム11との間よりフレーム部2の開口端側に位置に位置しつつ、残りの部分が第2プレート31と第2フレーム11との間にある第2磁性流体60B中に位置するようにしてもよい。
In the speaker unit 1, as shown in FIG. 6, when no current flows through each voice coil, a part of the
この構成において電流が、第1ボイスコイル50においては、第1フレーム10側から見ると時計回りに流れ、第2ボイスコイル51においては、第1フレーム10側から見ると反時計回りに流れると、各ボイスコイルにおいては図6中の矢印A方向へローレンツ力が生じ、ボイスコイルユニット4は、矢印A方向へ滑らかに移動し、ボイスコイルボビン40に固着されているセンタキャップ70の位置も変化する。
In this configuration, when the current flows in the
次に、ボイスコイルユニット4が静止位置から矢印A方向へ移動した後、各ボイスコイルに電流が流れなくなると、矢印A方向へのローレンツ力が発生しなくなる。すると、ボイスコイルユニット4が移動したことにより、ここでは、第1ボイスコイル50において第1磁性流体60A中にある部分の幅の方が第2ボイスコイル51において第2磁性流体60B中にある部分の幅より広くなっているため、ここでは、第1磁性流体60Aが第1ボイスコイル50を外部へ押しだそうとする力の方が、第2磁性流体60Bが第2ボイスコイル51を外部へ押しだそうとする力より大きく、ボイスコイルユニット4が矢印B方向へ移動する。
Next, after the voice coil unit 4 has moved from the stationary position in the direction of arrow A, if no current flows through each voice coil, the Lorentz force in the direction of arrow A will not be generated. Then, since the voice coil unit 4 has moved, the portion of the
そして、ボイスコイルユニット4が矢印B方向へ移動したことにより、第2ボイスコイル51において第2磁性流体60Bより外部にあった部分が第2磁性流体60B中に移動し、第1ボイスコイル50において第1磁性流体60A内にあった部分が第1磁性流体60A外へ移動すると、第2磁性流体60Bが第2ボイスコイル51を矢印A方向へ押しだそうとする力が大きくなっていき、第1磁性流体60Aが第1ボイスコイル50を矢印B方向へ押しだそうとする力が小さくなっていき、両者の力が釣り合う状態になると、ボイスコイルユニット4が静止する。
Then, as the voice coil unit 4 moves in the direction of arrow B, the portion of the
また、電流が第1ボイスコイル50においては第1フレーム10側から見ると反時計回りに流れ、第2ボイスコイル51においては、第1フレーム10側から見ると時計回りに流れると、各ボイスコイルにおいては図6中の矢印B方向へローレンツ力が生じ、ボイスコイルユニット4は、矢印B方向へ滑らかに移動し、ボイスコイルボビン40に固着されているセンタキャップ70の位置も変化する。
Further, when the current flows counterclockwise when viewed from the
次に、ボイスコイルユニット4が静止位置から矢印B方向へ移動した後、各ボイスコイルに電流が流れなくなると、矢印B方向へのローレンツ力が発生しなくなる。ボイスコイルユニット4が移動したことにより、ここでは、第2ボイスコイル51において第2磁性流体60B中にある部分の幅の方が第1ボイスコイル50において第1磁性流体60A中にある部分の幅より広くなっているため、ここでは、第2磁性流体60Bが第2ボイスコイル51を外部へ押しだそうとする力の方が、第1磁性流体60Aが第1ボイスコイル50を外部へ押しだそうとする力より大きく、ボイスコイルユニット4が矢印A方向へ移動する。
Next, after the voice coil unit 4 moves from the stationary position in the arrow B direction, if no current flows through each voice coil, the Lorentz force in the arrow B direction is not generated. Since the voice coil unit 4 has moved, the width of the portion of the
そして、ボイスコイルユニット4が矢印A方向へ移動したことにより、第1ボイスコイル50において第1磁性流体60Aより外部にあった部分が第1磁性流体60A中に移動し、第2ボイスコイル51において第2磁性流体60B内にあった部分が第2磁性流体60B外へ移動すると、第1磁性流体60Aが第1ボイスコイル50を矢印B方向へ押しだそうとする力が大きくなっていき、第2磁性流体60Bが第2ボイスコイル51を矢印A方向へ押しだそうとする力が小さくなっていき、両者の力が釣り合う状態になると、ボイスコイルユニット4が静止する。
Then, as the voice coil unit 4 moves in the direction of arrow A, the portion of the
このように、図6に示した構成においても、上述した実施形態と同様に、各ボイスコイルを磁力線が通る領域(磁気ギャップ)内に位置させることができ、ボイスコイルユニット4の移動範囲を広くすることができる。 As described above, in the configuration shown in FIG. 6 as well, each voice coil can be positioned in the region (magnetic gap) through which the magnetic lines of force pass, as in the above-described embodiment, and the movement range of the voice coil unit 4 can be widened. can do.
また、スピーカユニット1においては、図7に示したように、各ボイスコイルをボイスコイルボビン40の内側に配置し、第1プレート30とボイスコイルボビン40との間に第1磁性流体60Aを充填し、第2プレート31とボイスコイルボビン40との間に第2磁性流体60Bを充填してもよい。
そして、各ボイスコイルに電流が流れていない状態においては、図7に示したように、第1ボイスコイル50の一部が第1磁性流体60Aから矢印A方向へ露出して磁石20と第1フレーム10との間に位置しつつ、残りの部分が第1磁性流体60A中に位置し、また、第2ボイスコイル51の一部が第2磁性流体60Bから矢印B方向へ露出して磁石20と第2フレーム11との間に位置しつつ、残りの部分が第2磁性流体60B中に位置するようにしてもよい。
In the speaker unit 1, as shown in FIG. 7, each voice coil is disposed inside the
In a state where no current flows through each voice coil, as shown in FIG. 7, a part of the
この構成においても、第1磁性流体60Aにおいては、第1ボイスコイル50を外部へ押しだそうとする力が図1中の矢印A方向へ働く一方、第2磁性流体60Bにおいても、第2ボイスコイル51を外部へ押しだそうとする力が図1中の矢印B方向へ働く。
第1磁性流体60Aが第1ボイスコイル50を矢印A方向へ押しだそうとする力と、第2磁性流体60Bが第2ボイスコイル51を矢印B方向へ押しだそうとする力が釣り合うと、ボイスコイルユニット4は静止し、第1磁性流体60Aと第2磁性流体60Bとによりフレーム部2内に支持される。
また、各磁性流体では、半径方向においても磁性流体中にある各ボイスコイルをボイスコイルボビン40側へ押しだそうとする力が働くため、ボイスコイルユニット4は、各磁性流体により中心軸から外周面方向への力を受け、半径方向への力が釣り合う位置で、フレーム部2とコア部3のいずれにも接触することなく静止する。
Also in this configuration, in the first
When the force that the first
Moreover, in each magnetic fluid, since the force which pushes each voice coil in the magnetic fluid to the
また、各ボイスコイルと各磁性流体とをボイスコイルボビン40が内側に位置するようにした構成においては、図8に示したように、各ボイスコイルに電流が流れていない状態においては、第1ボイスコイル50の一部が第1磁性流体60Aから矢印B方向へ露出して軸部10Aと第2フレーム11との間に位置しつつ、残りの部分が第1磁性流体60A中に位置し、また、第2ボイスコイル51の一部が第2磁性流体60Bから矢印A方向へ露出して磁石20と第2フレーム11との間よりフレーム部2の開口端側に位置に位置しつつ、残りの部分が第2磁性流体60B中に位置するようにしてもよい。
Further, in the configuration in which the
また、図1,図6に示した構成においては、各磁性流体はボイスコイルボビン40より外側にしかなく、図7,図8に示した構成においては、各磁性流体はボイスコイルボビン40より内側にしかないが、いずれの構成においても、磁性流体をボイスコイルユニット4の外側と内側の両方に充填するようにしてもよい。
1 and 6, each magnetic fluid is only outside the
上述した実施形態では、磁石20、第1プレート30および第2プレート31がボイスコイルボビン40の内側にあるが、図9に示したように、これらの部材をボイスコイルボビン40外に配置してもよい。
具体的には、図9に示した構成において、磁石20Aは、永久磁石であって円環形状に形成されている。なお、磁石20の内径は、第1ボイスコイル50および第2ボイスコイル51の外径より大となっている。
第1プレート30Aおよび第2プレート31Aは、常磁性体であり、円環形状に形成されている。本変形例においては、第1プレート30Aと第2プレート31Aの形状は同じであり、第1プレート30Aおよび第2プレート31Aの内径は、第1ボイスコイル50および第2ボイスコイル51の外径より大となっている。ポールピース110は、磁性を有する素材で円柱形状に形成されており、軸部10Aに固着されている。
In the embodiment described above, the
Specifically, in the configuration shown in FIG. 9, the
The
そして、図9に示したスピーカユニット1においては、第1プレート30とボイスコイルユニット4との間に第1磁性流体60Aが充填され、第1ボイスコイル50の一部が第1磁性流体60A中に位置し、一部が第1磁性流体60Aから矢印A方向へ露出している。また、第2プレート31とボイスコイルユニット4との間に第2磁性流体60Bが充填され、第2ボイスコイル51の一部が第2磁性流体60B中に位置し、一部が第2磁性流体60Bから矢印B方向へ露出している。
In the speaker unit 1 shown in FIG. 9, the first
図9に示した構成においても、上述した実施形態と同様に、各ボイスコイルを磁力線が通る領域(磁気ギャップ)内に位置させることができ、ボイスコイルユニット4の移動範囲を広くすることができる。なお、第1プレート30、磁石20および第2プレート31とがボイスコイルユニット4の外側にある構成においても、各ボイスコイルに電流が流れていない状態においては、第1ボイスコイル50は、第1磁性流体60A中から矢印B方向へはみ出し、第2ボイスコイル51は、第2磁性流体60B中から矢印A方向へはみ出すように位置させてもよい。
In the configuration shown in FIG. 9 as well, each voice coil can be positioned in the region (magnetic gap) through which the lines of magnetic force pass, as in the above-described embodiment, and the movement range of the voice coil unit 4 can be widened. . Even when the
また、第1プレート30、磁石20および第2プレート31とがボイスコイルユニット4の外側にある構成においても、各ボイスコイルと各磁性流体をボイスコイルボビン40の内側に位置させるようにしてもよい。
Further, even in the configuration in which the
1・・・スピーカユニット、2・・・フレーム部、3・・・コア部、4・・・ボイスコイルユニット、5・・・振動部、6・・・支持部、10・・・第1フレーム、11・・・第2フレーム、20・・・磁石、30・・・第1プレート、31・・・第2プレート、40・・・ボイスコイルボビン、50・・・第1ボイスコイル、51・・・第2ボイスコイル、60A・・・第1磁性流体、60B・・・第2磁性流体、70・・・センタキャップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Speaker unit, 2 ... Frame part, 3 ... Core part, 4 ... Voice coil unit, 5 ... Vibration part, 6 ... Support part, 10 ...
Claims (3)
前記ボイスコイルボビンの周面に導線を巻回して形成された第1ボイスコイルと、
前記ボイスコイルボビンの周面に前記第1ボイスコイルから距離をおいて導線を巻回して形成された第2ボイスコイルと、
磁石と、
前記磁石からの磁力線が通過する環状の第1磁気ギャップを形成する第1磁路形成部と、
前記第1磁気ギャップと対向する磁気ギャップであって、前記第1磁路形成部から所定距離離れた位置にあり、前記磁石からの磁力線が通過する環状の第2磁気ギャップを形成する第2磁路形成部と、
前記第1磁気ギャップに充填された第1磁性流体と、
前記第2磁気ギャップに充填された第2磁性流体と、
を有し、
前記第1ボイスコイルの一部が前記第1磁性流体中に位置しつつ、残りの部分は前記第1磁性流体から第1方向へ露出し、前記第2ボイスコイルの一部が前記第2磁性流体中に位置しつつ、残りの部分は前記第2磁性流体から前記第1方向と反対の第2方向へ露出し、
前記第1ボイスコイルと前記第2ボイスコイルとに電流が流れていない場合、前記第1磁性流体が前記第1ボイスコイルを第1磁性流体外へ排出しようとする力と、前記第2磁性流体が前記第2ボイスコイルを第2磁性流体外へ排出しようとする力とが釣り合っていること
を特徴とするスピーカユニット。 A tubular voice coil bobbin;
A first voice coil formed by winding a conductive wire around the peripheral surface of the voice coil bobbin;
A second voice coil formed by winding a conductive wire at a distance from the first voice coil on the peripheral surface of the voice coil bobbin;
Magnets,
A first magnetic path forming portion that forms an annular first magnetic gap through which a magnetic field line from the magnet passes;
A magnetic gap that faces the first magnetic gap and is located at a predetermined distance from the first magnetic path forming portion, and forms a second magnetic gap that forms an annular second magnetic gap through which a magnetic line of force from the magnet passes. A path forming section;
A first magnetic fluid filled in the first magnetic gap;
A second magnetic fluid filled in the second magnetic gap;
Have
While a part of the first voice coil is located in the first magnetic fluid, the remaining part is exposed from the first magnetic fluid in the first direction, and a part of the second voice coil is exposed to the second magnetic fluid. While remaining in the fluid, the remaining portion is exposed from the second magnetic fluid in a second direction opposite to the first direction;
When no current flows through the first voice coil and the second voice coil, the force of the first magnetic fluid trying to discharge the first voice coil out of the first magnetic fluid, and the second magnetic fluid Is balanced with the force to discharge the second voice coil out of the second magnetic fluid.
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