JP5061202B2 - スピーカ磁束収集システム - Google Patents

Description

（１．技術分野）
本発明は、可聴音を発生させるスピーカに関し、より具体的には、スピーカ用の磁束収集システムに関する。

（２．関連技術）
変換器は、入力信号の１つの形態を別の形態に変換するデバイスである。スピーカは、変換器の一実施例である。スピーカは、電気信号を可聴音に変換する。スピーカは、振動板、音声コイル、および磁石構造を含む。音声コイルは、振動板に接続され、空隙中に配置される。磁石構造は、磁石構造と音声コイルとの間の空隙中で磁束を生成する。音声コイルを通って流れる入力電流は、空隙中の磁場と相互作用する誘導磁場を生成する。これは、音声コイルを運動させてもよく、それは次に、振動板を運動または振動させる。その結果、音が生成される。スピーカを形成するために、スパイダ、周囲部、およびフレーム等の他の構造が使用されてもよい。

スピーカの磁石構造は、少なくとも２つの磁石、磁石筐体、および磁束コレクタを含んでもよい。磁束コレクタは、磁石のうちの少なくとも１つによって発生させられる磁気エネルギーの分散を低減する。その代わり、磁束コレクタは、スピーカに含まれる空隙に伝送される磁気エネルギーに対する、直接的な、低い磁気抵抗の、および制御された経路を提供する。

磁束コレクタは、磁気伝導性材料（強磁性体）で構成される。磁束コレクタは、スピーカの磁石筐体から離れる方向に延在し、かつ、それに結合されてもよい。スピーカは、磁石筐体に、所定の構成で配置される１つ以上の磁石を含んでもよい。磁束コレクタは、磁石筐体内へ再び、および空隙内へ、磁気エネルギーを誘引し、集束してもよい。磁束コレクタは、磁石筐体、磁石筐体に隣接するスピーカのフレーム、または磁石筐体およびフレームの組み合わせに統合されてもよい。磁石構造はまた、磁気伝導性材料で構築されるキャップを含んでもよい。キャップは、磁気エネルギーを磁束コレクタに向かって方向付けるように、磁石のうちの１つの磁極に隣接して配置されてもよい。

一実施例では、スピーカは、第１のアセンブリおよび第２のアセンブリを別々に構築することによって製造されてもよい。第１のアセンブリおよび第２のアセンブリはそれぞれ、スピーカの一部分である。第１のアセンブリは、磁石筐体および磁束コレクタを含んでもよい。第２のアセンブリは、支持フレームおよびスピーカのコーンを含んでもよい。第１のアセンブリおよび第２のアセンブリは、スピーカを形成するように着脱可能に連結されてもよい。故に、第１のアセンブリまたは第２のアセンブリは、交換可能部品であってもよい。したがって、第１のアセンブリまたは第２のアセンブリのいずれかは、第１および第２のアセンブリを着脱し、第１のアセンブリまたは第２のアセンブリの一方を交換し、スピーカを形成するために第１のアセンブリまたは第２のアセンブリの他方を再利用することによって、異なる第１のアセンブリまたは第２のアセンブリと交換されてもよい。

本発明の他のシステム、方法、特徴、および利点は、以下の図および発明を実施するための形態を検討することによって、当業者に明白となるであろう。全てのそのような付加的なシステム、方法、特徴、および利点は、本説明内に含まれ、本発明の範囲内であり、
以下の請求項によって保護されることが意図される。
本発明はさらに、例えば、以下を提供する。
（項目１）
スピーカであって、
複数の磁石であって、それぞれが磁束を発生させるようにモータアセンブリ内に構成される、複数の磁石と、
該磁石のうちの少なくとも１つを少なくとも部分的に囲むように構成される磁石筐体であって、磁気伝導性材料である、磁石筐体と、
該磁石筐体と連結され、かつ、該磁石筐体から離れるように外向きに延在する、磁束コレクタと
を備え、
該磁束コレクタは、該磁石のうちの少なくとも１つの該磁束を受容し、該磁石筐体と該モータアセンブリとの間に形成される空隙へと伝送するように構成される、磁気伝導性材料である、スピーカ。
（項目２）
前記磁石筐体は、前記スピーカの中心軸に関して同心円状に配置され、前記磁束コレクタは、該磁石筐体および該スピーカの該中心軸に関して同心円状に配置される、項目１に記載のスピーカ。
（項目３）
支持フレームと、
該支持フレームと連結されるコーンと、
該コーンと連結され、前記磁石に近接して配置される、音声コイルと
をさらに備え、
前記磁束コレクタの遠位端は、該支持フレームに連結され、該磁束コレクタの近位端は、前記磁石筐体と連結され、そして、該磁束コレクタは、構造部材として動作可能であることにより、該支持フレームに対して該磁石筐体の位置を維持する、項目１に記載のスピーカ。
（項目４）
前記磁束コレクタは、単一の一体型構造の一部として、前記磁石筐体と一体的に形成される、項目１に記載のスピーカ。
（項目５）
支持フレームと、
該支持フレームに連結されるコーンと、
該コーンと連結され、前記磁石に近接して配置される、音声コイルと、
内周において該音声コイルと連結され、かつ、外周において前記磁束コレクタと連結される、スパイダであって、該磁束コレクタは、該支持フレームとも連結される、スパイダと
をさらに備える、項目１に記載のスピーカ。
（項目６）
前記複数の磁石は、第１の磁石と、第２の磁石とを備え、該第１の磁石は、前記磁石筐体によって少なくとも部分的に囲まれ、該第２の磁石は、該磁石筐体の外側にあり、そして、該第１の磁石の第１の磁束は、該磁石筐体によって前記空隙へと伝送され、該第２の磁石の第２の磁束は、該磁束コレクタによって該空隙へと伝送される、項目１に記載のスピーカ。
（項目７）
前記磁束コレクタは、スパイダと連結されるスパイダプラットフォームを備え、該スパイダは、前記空隙中に配置される音声コイルと連結され、該スパイダは、該スパイダプラットフォームと堅く連結され、該音声コイルが前記スピーカの中心軸に沿って軸方向に往復運動することを可能にするように構成され、該磁束コレクタは、該スパイダに隣接して配置され、該磁束コレクタに形成される複数の通気口を備え、該通気口は、該音声コイルが往復運動するときに、該スパイダに空気流を提供するように動作可能である、項目１に記載のスピーカ。
（項目８）
前記磁束コレクタは、複数の磁気伝導性バーを備える、項目１に記載のスピーカ。
（項目９）
スピーカであって、
第１の磁石および第２の磁石を含むモータアセンブリであって、該第１の磁石および該第２の磁石のそれぞれは、磁束を発生させるように構成される、モータアセンブリと、
該第１の磁石の少なくとも一部分を囲み、該第１の磁石の第１の磁束を、磁石筐体と該モータアセンブリとの間に形成される空隙へと伝送するように構成される、磁石筐体と、
支持フレームと、
該磁石筐体と該支持フレームとの間に連結される磁束コレクタであって、該第２の磁石の第２の磁束を受容し、該磁石筐体を通って該空隙へと伝送するように構成される、磁束コレクタと
を備える、スピーカ。
（項目１０）
前記磁束コレクタは、中心開口を形成する内径と、該磁束コレクタの周囲を形成する外径とを含み、該内径および該外径は、前記スピーカの中心軸と同心円状である、項目９に記載のスピーカ。
（項目１１）
前記磁束コレクタの前記外径は、前記第２の磁石の外径よりも約３倍大きい、項目１０に記載のスピーカ。
（項目１２）
前記磁束コレクタによって伝送される前記第２の磁束の磁束密度は、約１．０テスラ以上かつ約２．２テスラ以下である、項目９に記載のスピーカ。
（項目１３）
前記磁束コレクタの厚さは、前記磁石筐体に近接する第１の厚さと該磁石筐体から離間した第２の厚さとの間で漸減させられ、該第１の厚さは、該第２の厚さよりも大きい、項目９に記載のスピーカ。
（項目１４）
前記磁束コレクタの前記厚さは、該磁束コレクタの前記磁束密度を所定の大きさの磁束密度以下に維持する割合で、前記第１の厚さと前記第２の厚さとの間で漸減するように構成される、項目１３に記載のスピーカ。
（項目１５）
スピーカの磁束を受容し、伝送するように構成される磁束コレクタであって、該スピーカは、支持フレームと、それぞれが磁束を発生させるように構成される第１の磁石および第２の磁石と、該第１の磁石の少なくとも一部分を囲むように構成される磁石筐体とを含み、該磁束コレクタは、
内径と外径との間に延在する本体と、
該支持フレームと連結するように構成される外径と、
該磁石筐体と連結するように構成される内径と
を備え、
該本体の厚さは、該本体が該外径付近よりも該内径付近において厚くなるように、該内径と該外径との間で漸減させられる、磁束コレクタ。
（項目１６）
前記内径は、前記磁石筐体の少なくとも一部分を受容するように動作可能な開口を形成する、項目１５に記載の磁束コレクタ。
（項目１７）
前記本体は、前記内径と前記外径との間で該本体を貫通する、複数の通気口を備える、項目１５に記載の磁束コレクタ。
（項目１８）
前記本体の厚さは、前記内径と前記外径との間において、前記磁束コレクタの磁束密度を約１．０テスラ以上かつ約２．２テスラ以下に維持するように構成される、項目１５に記載の磁束コレクタ。
（項目１９）
前記内径に近接する前記本体の最小厚さ（Ｔ _{ｉｎｓｉｄｅ} ）は、

によって決定され、
式中、Ｍｏｄは、前記第２の磁石の第２の磁石外径であり、
ＳＰｏｄは、該本体の該内径に近接する前記磁石筐体の筐体外径を含み、
Ｍｅは、メガガウス・エルステッド（ＭｇＯ）での磁石エネルギー積を含む、
項目１５に記載の磁束コレクタ。
（項目２０）
前記外径に近接する前記本体の最小厚さ（Ｔ _{ｏｕｔｓｉｄｅ} ）は、

によって決定され、
式中、Ｍｏｄは、前記第２の磁石の第２の磁石外径であり、
ＳＰｏｄは、該本体の該外径に近接する前記磁石筐体の筐体外径を含み、
Ｍｅは、メガガウス・エルステッド（ＭｇＯ）での前記磁石エネルギー積を含み、
Ｆｏｄは、該本体の該外径を含む、
項目１５に記載の磁束コレクタ。
（項目２１）
前記外径は、約１．２ｍｍよりも大きい厚さを備え、前記内径は、約４ｍｍ以下の厚さを備える、項目１５に記載の磁束コレクタ。
（項目２２）
スピーカを組み立てる方法であって、
該スピーカの第１のアセンブリを構築するステップであって、該第１のアセンブリは、モータアセンブリに含まれる複数の磁石のうちの少なくとも１つを少なくとも部分的に囲む、磁石筐体を含み、該磁石は、それぞれが磁束を発生するように動作可能であり、該第１のアセンブリはまた、磁束コレクタも含み、該磁石筐体および該磁束コレクタはそれぞれ、該磁石の該磁束を受容して、該磁石筐体と該モータアセンブリとの間に形成される空隙へと伝送するように構成される、ステップと、
該スピーカの第２のアセンブリを構築するステップであって、該第２のアセンブリは、支持フレームと、該支持フレームに取り付けられるコーンとを含む、ステップと、
該第１のアセンブリと該第２のアセンブリとを連結するステップと
を含む、方法。
（項目２３）
前記第２のアセンブリを交換アセンブリと交換することをさらに含み、該交換アセンブリは、交換支持フレームと、該交換支持フレームに取り付けられる交換コーンとを含む、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
前記第１のアセンブリと前記第２のアセンブリとを連結することは、ネジ付きの締結器によって該第１のアセンブリを該第２のアセンブリに締結すること、該第１のアセンブリを該第２のアセンブリに溶接すること、およびスナップ嵌合または摩擦嵌合によって該第１のアセンブリを該第２のアセンブリに締結することのうちの少なくとも１つをさらに含む、項目２２に記載の方法。
（項目２５）
スピーカによって音を発生する方法であって、
モータアセンブリ内に含まれる第１の磁石によって第１の磁束を発生することであって、該第１の磁石は、磁気伝導性である磁石筐体によって少なくとも部分的に囲まれる、ことと、
該モータアセンブリ内に含まれる第２の磁石によって第２の磁束を発生させることであって、該第２の磁石は、少なくとも部分的に該磁石筐体の外側にある、ことと、
該磁石筐体によって該第１の磁束を受容することと、
磁束コレクタによって該第２の磁束を受容することであって、該磁束コレクタは、該磁束コレクタが該磁石筐体から離れる方向に延在するように、該磁石筐体と連結され、該磁束コレクタは磁気伝導性である、ことと、
該磁束コレクタおよび該磁石筐体によって、該第１の磁束および該第２の磁束を、該磁石筐体と該モータアセンブリとの間に形成される空隙へと伝送することと
を含む、方法。

本発明は、以下の図面および説明を参照することにより、より良好に理解することができる。図中の構成要素は、必ずしも正確な縮尺ではなく、その代わり、本発明の原理を例示することが強調されている。さらに、図中、類似の参照数字は、異なる図の全体を通して、対応する部品を指定する。
図１は、磁束コレクタを含む、実施例のスピーカの平面図である。 図２は、図１のスピーカの切断側面図である。 図３は、図１のスピーカの分解図である。 図４は、図３のスピーカに含まれる、モータアセンブリ、磁石筐体、および磁束コレクタの分解図である。 図５は、実施例の磁束コレクタおよび磁石筐体の平面図である。 図６は、図５の磁束コレクタおよび磁石筐体の切断側面図である。 図７は、別の実施例の磁束コレクタおよび磁石筐体の平面図である。 図８は、図７の磁束コレクタおよび磁石筐体の部分切断側面図である。 図９は、磁束線とともに描かれた図６のスピーカの一部分である。 図１０は、同様に磁束線とともに描かれた図６のスピーカの一部分である。

図１は、支持フレーム１０２、モータアセンブリ１０４、磁束コレクタ１０６、およびスパイダ１０８を含む、実施例のスピーカ１００の平面図である。図１では、スピーカ１００は、概して長円形で図示されている。他の実施例では、正方形、円形、長方形等の、異なる幾何学的スピーカ形状もまた、使用されてもよい。加えて、スピーカ１００に含まれるものとして記載される構成要素は、限定または必要な構成要素としてではなく、例証の意味に見られるべきである。記載された実施例の構成要素のうちのいくつかは、省略されてもよく、および／または、他の実施例では、他の構成要素がスピーカ１００内で使用されてもよい。

図２は、線２-２に沿った、図１のスピーカ１００の切取側面図である。図１および２では、スピーカ１００は、支持フレーム１０２、モータアセンブリ１０４、磁束コレクタ１０６、および磁石筐体２０２を含んでもよい。支持フレーム１０２は、プラスチック、アルミニウム、鋼、炭素繊維、マグネシウム、または他の材料等の、任意の剛性材料から形成されてもよい。モータアセンブリ１０４は、第１のセンタリングピン２０４、第１の磁石２０６、第２の磁石２０８、第１のコアキャップ２１０、第２のコアキャップ２１２、および第２のセンタリングピン２１４を含んでもよい。他の実施例では、モータアセンブリ１０４は、３つ以上の磁石を含んでもよい。加えて、または代替として、センタリングピンおよび／または第２のコアキャップは、省略されてもよい。

磁石筐体２０２は、中空空洞を画定する基部および周囲壁を含むように構成可能である、任意の種類の磁気伝導性材料（強磁性体）で形成されてもよい。一実施例では、磁石筐体２０２は、シェルポットと呼ばれてもよい。第１の磁石２０６は、磁石筐体２０２の基部と隣接している中空空洞に少なくとも部分的に配置され、磁石筐体２０２の壁によって少なくとも部分的に包囲されてもよい。第１の磁石２０６は、機械的締結器、接着剤、摩擦嵌合、または第１の磁石２０６を磁石筐体２０２の基部と固定して連結するための任意の他の機構で、磁石筐体２０２の基部と連結されてもよい。第２の磁石２０８は、第１の磁石２０６に隣接して配置されてもよく、第１のコアキャップ２１０が、第１の磁石２０６と第２の磁石２０８との間に配置される。第２の磁石２０８は、少なくとも部分的に磁石筐体２０２の外側にあってもよい。

図２では、第２の磁石２０８は、第２の磁石２０８によって発生させられる磁場の大部分が磁石筐体２０２を通って伝送されないように、ほぼ完全に磁石筐体２０２の外側に配置されている。第２のコアキャップ２１２は、第１のコアキャップ２１０の反対側にある第２の磁石２０８の側面上に第２の磁石２０８と連続接触して配置されてもよい。第１および第２の磁石２０６および２０８は、磁気エネルギーを発生させるか、またはそれを発生させるように充電されることが可能な、鉄、コバルト、ニッケル、またはポリマー等の、任意の磁性材料から形成されてもよい。図２では、第１の磁石２０６は、一次磁石として動作可能であり、第２の磁石２０８は、バッキング磁石として動作可能である。したがって、第１および第２の磁石２０６および２０８の極性は、第１および第２の磁石２０６および２０８の同一極性が、第１のコアキャップ２１０の反対側で互いに向き合うように配置されるものと同様である。

図２の実施例の動作中、第１の磁石２０６からの磁気エネルギーは、第１の磁気回路を完成させるように、磁石筐体２０２およびモータアセンブリ１０４と磁石筐体２０２との間に形成される空隙２２０を実質的に通って伝送されてもよい。空隙２２０は、磁石２０６および２０８の磁気エネルギーが集結される、予め定められた場所である。第２のコアキャップ２１２に隣接して配置される、第２の磁石２０８（バッキング磁石）の最上極の磁気エネルギーは、第２の磁気回路を完成させるために、空隙２２０を含む空気を大部分が通って進んでもよい。空気の磁気抵抗が比較的高いため、第２の磁石２０８の磁気エネルギーの空気を通る進行は、磁気エネルギーのレベルを比較的迅速に低減する。一方で、磁束コレクタ１０６の磁気抵抗は比較的低く、第２の磁石２０８によって生成される磁気エネルギーは、空気を通って進行するよりもむしろ、磁束コレクタ１０６を通って空隙２２０へと伝送される。したがって、磁束コレクタ１０６は、空隙２２０に供給されている磁気エネルギーレベルを最大化するために、空気を通る第２の磁石２０８の磁気エネルギーの進行の量を低減する。その結果、スピーカの動作に貢献するために利用可能である、第２の磁石２０８の磁気エネルギーの大きさは、磁束コレクタ１０６の使用によって有意に増加させられる。

モータアセンブリ１０４および磁石筐体２０２は、スピーカ１００の中心軸２１６と同心円状となるように整列されてもよい。第１の磁石２０６、第２の磁石２０８、第１のコアキャップ２１０、および第２のコアキャップ２１２は、接着剤、機械的締結器、相互繋止特徴、または任意の他の機構によって、相対位置で相互に、かつ磁石筐体２０２に固定して担持されてもよい。磁束コレクタ１０６もまた、磁石筐体２０２および／またはスピーカ１００の中心軸２１６と同心円状となるように整列されてもよい。

図２では、磁石筐体２０２の基部、第１の磁石２０６、第２の磁石２０８、第１のコアキャップ２１０、および第２のコアキャップ２１２のそれぞれは、第１および第２のセンタリングピン２０４および２１４を収容するような開口を含んでもよい。開口は、中心軸２１６に沿って形成されてもよい。したがって、第１の磁石２０６、第２の磁石２０８、第１のコアキャップ２１０、および第２のコアキャップ２１２は、第１および第２のセンタリングピン２０４および２１４で形成される連結機構によって、一緒に、および磁石筐体２０２の基部に固定して連結される。他の実施例では、第１および第２のセンタリングピン２０４および２１４は、単一部材、またはモータアセンブリ１０４に含まれる構成要素を適所に担持する任意の他の構成であってもよい。また、第１および第２のセンタリングピン２０４および２１４は、柱として形成される単一部材であってもよい。この構成では、第１の磁石２０６、第２の磁石２０８、第１のコアキャップ２１０、および第２のコアキャップ２１２を適所に担持するために、第１の磁石２０６および第２の磁石２０８の磁気エネルギーが柱と連携して用いられてもよい。加えて、または代替として、相互に、かつ磁石筐体２０２に対してモータアセンブリ１０４の構成要素の位置を維持するために、中心軸２１６からオフセットされた複数の連結機構または柱が使用されてもよい。

第１および第２のセンタリングピン２０４および２１４は、相互に、かつ磁石筐体２０２に対して第１の磁石２０６、第２の磁石２０８、第１のコアキャップ２１０、および第２のコアキャップ２１２の位置を維持するように剛性保持機能を提供する、任意の設計であってもよい。図２では、第１および第２のセンタリングピン２０４および２１４は、磁石筐体２０２の基部および第２のコアキャップ２１２に接触するように形成される外側フランジを含む、ネジ付きの二部品設計である。一実施例では、連続接触している第１の磁石２０６、第２の磁石２０８、第１のコアキャップ２１０、および第２のコアキャップ２１２の構成は、ポット型の多重磁石固定子構成を形成してもよい。

音声コイル２２２は、第１および第２の磁石２０６および２０８によって発生させられる磁場における空隙２２０内で、スパイダ１０８によって支持されてもよい。したがって、音声コイル２２２は、磁石２０６および２０８の集中的な磁気エネルギーを受ける。スパイダ１０８は、スパイダ１０８の内周において音声コイル２２２が連結される、中心開口部を含む。スパイダ１０８は、外周において、支持フレーム１０２、磁束コレクタ１０６、または支持フレーム１０２および磁束コレクタ１０６の組み合わせに連結されてもよい。以降に記載されるように、図２では、スパイダ１０８は、磁束コレクタ１０６と連結されている。

概して、動作中、スピーカ１００によって変換されるプログラム材料を表す、電気信号を供給する増幅器からの電流は、音声コイル２２２を駆動する。音声コイル２２２は、信号に基づいて誘導磁場を生成してもよい。第１の磁石２０６および第２の磁石２０８によって発生させられる磁場との誘導磁場の相互作用は、スパイダ１０８によって所望の範囲の往復運動に支持および維持されながら、音声コイル２２２を軸方向に往復運動させてもよい。音声コイル２２２の往復運動は、スピーカ１００によって変換されるプログラム材料を表す音を生成する。

磁束コレクタ１０６は、鋼等の磁気エネルギーを伝導することが可能な任意の材料で形成されてもよい。磁束コレクタ１０６は、磁石筐体２０２と連結されてもよく、または磁石筐体２０２の少なくとも一部分を含む単一の一体型構造の一部として、一体的に形成されてもよい。磁束コレクタ１０６はまた、支持フレーム１０２と連結されてもよい。図２では、磁束コレクタ１０６は、小ネジ２２４等の締結器によって、支持フレーム１０２と連結される。他の実施例では、磁束コレクタ１０６は、支持フレーム１０２と一体的に形成され、支持フレーム１０２によって外側被覆され、支持フレーム１０２に接着され、支持フレーム１０２に溶接され、および／または、ネジ式接続、スナップ嵌合、および／または摩擦嵌合等の何らかの形式の機械的接続によって連結されてもよい。

図３は、図１および２の実施例のスピーカの分解斜視図である。図３では、磁束コレクタ１０６は、モータアセンブリ１０４と連結されている。磁束コレクタ１０６はまた、締結器３０２等の連結機構によって支持フレーム１０２と連結される。図３はまた、コーン３０４、パッドリング３０６、上面ガスケット３０８、および支持フレーム１０２と連結されてもよい電気コネクタ３１０も図示する。他の実施例では、パッドリング３０６および／または上面ガスケット３０８は、省略されてもよい。コーン３０４の頂点は、モータアセンブリ１０４付近の音声コイル２２２の端に取り付けられてもよい。コーン３０４の外周縁は、周囲部３１４または他の追従性構造に連結されてもよい。周囲部３１４は、外周において支持フレーム１０２に取り付けられてもよい。他の実施例では、周囲３１４は、省略されてもよく、コーン３０４は、支持フレーム１０２と直接連結されてもよい。支持フレーム１０２はまた、表面上またはスピーカエンクロージャ内等の所望の場所でスピーカ１００の載置を支持するために使用されてもよい、縁部、耳部、または他の機構３１６を含んでもよい。スパイダ１０８、音声コイル２２２、コーン３０４、パッドリング３０６、上面ガスケット３０８、および周囲３１４は、中心軸２１６と同心円状に配置されてもよい。

電気コネクタ３１０は、導体をスピーカ１００に連結するための端子の一実施例である。そのような導体は、プログラム材料を表す電気信号を提供してもよい。電気コネクタ３１０は、スピーカ１００への正および負の接続点を含んでもよい。電気コネクタ３１０はまた、音声コイル２２２と連結されてもよい。図３では、電気コネクタ３１０は、雄部品および雌部品を有する２部品ソケットコネクタである。他の実施例では、ネジ端子、はんだ接続、圧着コネクタ、バナナプラグソケット、および他の接続を含むが、それらに限定されない、任意の他の形の電気接続が使用されてもよい。

図４は、モータアセンブリ１０４および磁束コレクタ１０６の一実施例の分解斜視図である。図４では、磁石筐体２０２および磁束コレクタ１０６は、単一の一体型構造として一体的に形成される。例えば、磁石筐体２０２および磁束コレクタ１０６は、単一の機械加工部品であってもよい。他の実施例では、磁石筐体２０２および磁束コレクタ１０６は、二部品の鍛造および機械加工された部品、または三部品の鍛造、機械加工、および型打ちされた部品であってもよい。二および三部品の実施例では、部品は、溶接、ネジ式接続、圧入、摩擦嵌合、または任意の他の機構によって、単一の一体型構造を形成するように永久的に連結されてもよい。他の実施例では、磁石筐体２０２および磁束コレクタ１０６は、スピーカ組立工程中に連結される、別々に製造された部品であってもよい。

図２および４では、第１のセンタリングピン２０４は、小ネジ４０２等の締結器によって、磁石筐体２０２と連結される。他の実施例では、第１のセンタリングピン２０４を磁石筐体２０２に固定して連結するために、任意の他の連結機構が使用されてもよい。さらに他の実施例では、第１のセンタリングピン２０４は、磁石筐体２０２と一体的に形成されてもよい。

図４では、第２のセンタリングピン２１４は、磁石筐体２０２、第１の磁石２０６、第１のコアキャップ２１０、第２の磁石２０８、および第２のコアキャップ２１２を、互いにスピーカの中心軸２１６と同心円状の位置関係で固定して担持するように、第１のセンタリングピン２０４内へ螺入されてもよい。他の実施例では、位置関係を維持するために、接着剤等の任意の他の機構または材料が使用されてもよい。

一実施例では、第１のセンタリングピン２０４は、磁石筐体２０２の基部からモータアセンブリ１０４を通って延在する柱を形成してもよく、第２のセンタリングピン２１４は、省略されてもよい。この実施例では、磁石筐体２０２、第１の磁石２０６、第１のコアキャップ２１０、第２の磁石２０８、および第２のコアキャップ２１２を相互の位置関係に固定して担持するために、第１および第２の磁石２０６および２０８の磁気エネルギーが使用されてもよく、第１のセンタリングピン２０４（柱）は、モータアセンブリ１０４をスピーカの中心軸２１６と同心円状に維持してもよい。

第１および第２のセンタリングピン２０４および２１４は、真鍮、セラミック、炭素繊維、プラスチック、木材、またはガラス等の、磁気エネルギーを伝導しない任意の剛性材料で形成されてもよい。したがって、第１および第２の磁石２０６および２０８の磁場は、第１および第２のセンタリングピン２０４および２１４を通って伝送されないが、代わりに、磁束コレクタ１０６および磁石筐体２０２を通って空隙２２０内へ伝送される。

図５は、磁石筐体２０２と一体的に形成される磁束コレクタ１０６の一実施例である。図５では、磁束コレクタ１０６は、円形であり、例示を明瞭にするためにモータアセンブリを含まない。磁束コレクタ１０６は、放射状直径である内径５０２、および放射状直径である外径５０４を含み、その両方が概して円形である。磁束コレクタ１０６が長円形、正方形、長方形、または任意の他の形状である、他の実施例では、内径および外径５０２および５０４は、磁束コレクタの各内周および外周を画定する対応形状であってもよい。したがって、本明細書で使用されるように、磁束コレクタ１０６の内周および外周の形状にかかわらず、内径５０２は、磁束コレクタ１０６の内周として画定され、外径５０４は、磁束コレクタ１０６の外周として画定される。

磁束コレクタ１０６の本体は、内径５０２と外径５０４との間に延在してもよい。内径５０２、外径５０４、および本体は、中心軸２１６と同心円状である。内径５０２は、磁石筐体２０２を収容するように形成される中心開口を画定する。故に、磁束コレクタ１０６の本体は、磁石筐体２０２から外径５０４へ外向きに均一に延在してもよい。図５では、磁束コレクタ１０６は、単一の一体型構造として形成される一部品の機械加工構成要素を形成するように、磁石筐体２０２と連結される。以前に論じられているように、他の実施例では、磁束コレクタ１０６が別々に形成され、別々に形成された磁石筐体２０２と連結される、他の製造構成が可能である。

図６は、図５の磁束コレクタ１０６および磁石筐体２０２の切取図である。図６では、磁束コレクタ１０６と磁石筐体２０２とは、磁石筐体２０２の基部の反対側にある、磁石筐体２０２の周囲部において連結される。他の実施例では、磁束コレクタ１０６と磁石筐体２０２とは、磁石筐体２０２の壁に沿った任意の場所において連結されてもよい。磁束コレクタ１０６と磁石筐体２０２とがどの場所において連結されても、磁束コレクタ１０６および磁石筐体２０２の両方は、過飽和を伴わずに第１および第２の磁石２０６および２０８の磁束を空隙２２０へと伝送するように、十分に磁気伝導性の材料で形成されてもよい。

図５および６では、磁束コレクタ１０６は、複数の取付けフランジ５０８を含む。取付けフランジは、支持フレーム１０２（図１）への磁束コレクタ１０６の連結を可能にする、任意の機構または部材であってもよい。取付けフランジ５０８は、外径５０４に近接して配置されてもよい。代替として、取付けフランジ５０８は、磁束コレクタ１０６の本体上の他の場所に位置してもよい。図５および６では、取付けフランジ５０８のそれぞれは、開口５１０を含む。開口５１０は、小ネジ等の締結器を収容するように形成されてもよい。他の実施例では、磁束コレクタ１０６および支持フレーム１０２を固定して連結するために、クリップ、スナップ、または他の機構等の、他の形の載置機構が、取付けフランジ５０８とともに使用されてもよい。したがって、磁束コレクタ１０６は、構造部材として、支持フレーム１０２に対して磁石筐体２０２の位置を固定して維持するように動作可能であってもよい。一実施例では、磁束コレクタ１０６は、支持フレーム１０２に対して磁石筐体２０２の固定位置を維持する、唯一の構造部材であってもよい。

磁束コレクタ１０６はまた、複数の通気口５１２およびスパイダプラットフォーム５１４も含む。通気口５１２は、空気流を提供するために、磁束コレクタ１０６を貫通している。空気流は、スピーカ１００の動作中に音声コイルが往復運動するときに、スパイダ１０８が自由に移動することを可能にする。通気口５１２は、音声コイル２２２が空隙２２０中を往復運動するときに、スパイダ１０８に及ぼされている空気圧または真空圧を最小化するように、サイズ決定され、配置されてもよい。スパイダプラットフォーム５１４は、スパイダ１０８（図２）を磁束コレクタ１０６に固定して連結するように、接着剤を受容するための平面等の連結機構を提供してもよい。図２および３に図示されるように、スパイダ１０８は、スパイダ１０８の外周において、スパイダプラットフォーム５１４に連結されてもよい。スパイダ１０８は、膠等の接着剤で、クランプ等の機械的機構で、および／またはスロットまたはチャネル等の担持機構で、スパイダプラットフォーム５１４と連結されてもよい。

製造中、磁束コレクタ１０６が支持フレーム１０２（図１）と連結される前または後に、スパイダ１０８は、スパイダプラットフォーム５１４と連結されてもよい。スパイダプラットフォーム５１４は、スパイダ１０８の外周の位置を支持し、固定して維持してもよい。故に、スパイダ１０８は、音声コイル２２２を支持および拘束して、磁束コレクタ１０６だけでなく、支持フレーム１０２、および磁束コレクタ１０６と堅く連結される磁石筐体２０２に対しても、軸方向に往復運動してもよい。

したがって、スピーカ１００の磁石筐体２０２および磁束コレクタ１０６は、スピーカアセンブリの構造の第１の半分として利用される。磁石筐体２０２および磁束コレクタ１０６は、スピーカ１００のスパイダ１０８、音声コイル２２２、およびモータアセンブリ１０４を支持する。したがって、磁石筐体２０２および磁束コレクタ１０６の組み合わせは、スピーカ１００のスパイダ１０８、音声コイル２２２、およびモータアセンブリ１０４の位置関係を維持する一方で、モータアセンブリの磁石の磁束のためのチャネルも提供する。磁束コレクタ１０６は、ボルト、ネジ、または他の締結器等の締結器によって、または磁束コレクタ１０６を支持フレーム１０２のプラスチックの型に外側被覆して完全アセンブリを形成することによって、スピーカアセンブリの第２の半分に取り付けられてもよい。

スパイダ１０８を支持するためのスパイダプラットフォーム５１４の使用は、従来のスピーカ設計と比較して、組み立てられたスピーカ１００の全体的な奥行きを有利に低減する。一実施例では、スピーカ１００の全体的な奥行きは、数ミリメートル低減される。スピーカの奥行きの節約の大きさは、スピーカのサイズに応じて変動してもよい。加えて、スパイダプラットフォーム５１４と連結されるスパイダ１０８を有することによって、有意な製造利点が達成されてもよい。例えば、スパイダ１０８は、モータアセンブリ１０４および磁束コレクタ１０６を含むスピーカアセンブリの第１の半分を表す、別個のアセンブリの一部として製造されてもよい一方で、コーン３０４、支持フレーム１０２等は、スピーカアセンブリの第２の半分として別々に製造されてもよい。したがって、磁束コレクタ１０６が支持フレーム１０２と連結されると、スピーカ１００の組立が完了する。コーン３０４および支持フレーム１０２を含むアセンブリは、スパイダ１０８、モータアセンブリ１０４、および磁束コレクタ１０６アセンブリが再利用されてもよいように、交換可能部品として供給されてもよい。

図７は、磁石筐体２０２と連結される磁束コレクタ１０６の別の実施例である。図８は、図７の磁束コレクタ１０６および磁石筐体２０２の横断面を図示する、部分切取図である。図７および８では、磁束コレクタ１０６および磁石筐体２０２は、ともに連結される３つの別個の部品（三部品設計）として形成される。別の実施例では、磁石筐体２０２が鍛造および機械加工されてもよく、そして、磁束コレクタ１０６が型押しされた部品であってもよい、二部品設計が実施されてもよい。図５および６の実施例と同様に、磁束コレクタ１０６は、スパイダ１０８が往復運動する際に空気流を許容するように、通気口５１２を含んでもよい。

磁束コレクタ１０６はまた、外側被覆されてもよい。例えば、プラスチック支持フレーム１０２は、プラスチックの型の中で成形されてもよい。磁束コレクタ１０６は、支持フレーム１０２を形成する液体プラスチックが硬化前に磁束コレクタ１０６の一部分を包むように、成形工程前にプラスチックの型に挿入されてもよい。故に、成形プロセスが完了すると、磁束コレクタ１０６は、支持フレーム１０２に固定して取り付けられる。その点で、磁束コレクタ１０６は、磁束コレクタ１０６に形成される複数の保持開口７０２を含んでもよい。液体プラスチックがプラスチックの型に進入すると、プラスチックは、保持開口７０２を通って流れ、保持開口７０２を充填して磁束コレクタ１０６の放射状の縁を覆う、単一の一体型プラスチック構造を形成してもよい。

別の実施例で、磁束コレクタ１０６は、支持フレーム１０２内／上に形成される、鋼製バー等の磁気伝導性バーとして形成されてもよい。この実施例では、支持フレーム１０２は、従来のスピーカの場合のように、磁石筐体２０２に直接連結されてもよい。しかしながら、それを通って磁束が流れてもよいチャネルを形成するために、支持フレーム１０２が磁石筐体２０２に連結される時に、伝導性バーは、磁石筐体２０２に接触するように支持フレーム１０２と連結されてもよい。伝導性バーは、機械的連結、接着剤、締結器等によって、支持フレーム１０２に外部から連結されてもよい。代替として、伝導性バーは、十分な磁束搬送能力を提供するように支持フレーム１０２に外側被覆されてもよい。伝導性バーが外側被覆される場合、磁気バーのそれぞれの少なくとも一部分は、保持開口を含んでもよい。加えて、伝導性バーの一部分は、伝導性流路のそれぞれと磁石筐体２０２との間に磁気伝導性流路を形成するために、プラスチックで外側被覆されなくてもよい。さらに他の実施例では、支持フレームを形成するために使用されるプラスチックは、支持フレーム１０２を通る磁気伝導性経路を形成するために、プラスチックの全体に分散される磁気伝導性粒子を含んでもよい。

図８では、三部品設計は、第１の部品として磁束コレクタ１０６を含み、磁石筐体２０２は、第２および第３の部品を含む。具体的には、第２の部品は、中空筐体８０２を形成する磁石筐体２０２の壁であり、第３の部品は、基板８０４を形成する磁石筐体２０２の基部である。中空筐体８０２は、開放端を含んでもよい。基板８０４は、中空筐体８０２の開放端のうちの一方に嵌入するように形成されてもよい。中空筐体８０２は、基板８０４が中空筐体８０２に形成される空洞８０８内へ所定の距離で延在することを可能にする、フランジ８０６を含んでもよい。フランジ８０６は、中空筐体８０２の内面の少なくとも一部分を迂回し、基板８０４が静置してもよい棚を形成してもよい。基板８０４は、中空筐体８０２と基板８０４とを固定して連結するための、溶接、糊、摩擦嵌合、１つ以上の締結器、または任意の他の連結機構によって、中空筐体８０２と連結されてもよい。図８では、基板８０４は、センタリングピン２０４（図２）を収容するように形成される中心開口８１０、および小ネジ４０２（図４）等の締結器を収容するための複数の隣接する開口８１２を含む。他の実施例では、０個の開口、より少ない開口、または付加的な開口が、基板８０４に含まれてもよい。

図８では、磁束コレクタ１０６を磁石筐体２０２に連結するために、ステークオン（ｓｔａｋｅ ｏｎ）８１４の形の実施例の連結機構が示されている。磁石筐体２０２は、段部８１６を含む。段部８１６は、磁石筐体２０２を同心円状に囲み、磁石筐体２０２と一体化して、または、溶接、糊、圧入、または他の連結機構によって磁石筐体２０２と連結される別個の構造として形成されてもよい。

製造中、ステークオン８１４は、磁束コレクタ１０６に同心円状に形成される中心開口に、磁石筐体２０２を挿入することによって生成される。磁石筐体２０２は、磁束コレクタ１０６の内径に近接する磁束コレクタ１０６の一部分が段部８１６上に静置するまで、磁束コレクタ１０６に挿入されてもよい。磁石筐体２０２の開口を通って延在する中空筐体８０２の一部分は、段部８０４と中空筐体８０２の屈曲部分との間で磁束コレクタ１０６の一部分を圧縮するように、磁束コレクタ１０６の本体上で下向きに屈曲されてもよい。したがって、磁束コレクタ１０６は、磁石筐体２０２に対して適所に固定されて担持されてもよい。他の実施例では、以前に論じられているように、他の形の連結機構が可能である。外側被覆および連結（必要であれば）の後、磁束コレクタ１０６および磁石筐体２０２の組み合わせは、支持フレーム１０２（図１）と機械的に連結されてもよい。

図９は、磁石筐体２０２および磁束コレクタ１０６を含む、図２のスピーカ１００の一部分の切取側面図であり、明瞭にするために、支持フレーム１０２およびスパイダ１０８が除去されている。図９では、磁石２０６および２０８によって発生させられる磁場に含まれる、磁束の経路の実施例のモデリングが、複数の磁束線として描かれている。

第１の磁石２０６の磁束は、一次磁束線９０２で図示される。一次磁束線は、第１の磁石２０６からの磁束が、磁石筐体２０２を通って空隙２２０へと、次いで、第１のコアキャップ２１０へと伝送されることを図示する。空隙２２０は、音声コイル２２２（図２）に対する所定の場所で磁石２０６および２０８の磁束を集結するように、磁石筐体２０２とモータアセンブリ１０４との間に形成される。

第２の磁石２０８の磁束は、バッキング磁束線９０４で図示される。第１のバッキング磁束線９０４ａは、第２のコアキャップ２１２を退出し、磁束コレクタ１０６の外径または外周縁に到達するまで空気を通って進行する。第１のバッキング磁束線９０４ａは、磁気伝導性磁束コレクタ１０６によって受容され、磁石筐体２０２と磁石２０６および／または２０８との間に形成される空隙２２０へと伝送される。同様に、他のバッキング磁束線９０４ｂ-９０４ｆは、磁束コレクタ１０６の本体の長さに沿って、種々の点または直径で磁束コレクタ１０６に進入し、磁石筐体２０２を介して空隙２２０へと伝送される。

第１および第２の磁石２０６および２０８の磁束は、音声コイルに近接する所定の場所で空隙２２０に集結される。図９では、所定の場所は、第１のコアキャップ２１０に隣接するため、第１および第２の磁石２０６および２０８の両方からの磁束の大部分（実質的に全ての磁束）もまた、第１のコアキャップ２１０を通って伝送される。しかしながら、第１の磁石２０６からの磁束の一部は、磁石筐体２０２のみを通って伝送されてもよく、第２の磁石２０８からの磁束の一部は、磁束コレクタ１０６を通って伝送されてなくてもよい。

図９では、磁束コレクタ１０６は、内径５０２（図５）に近接する近位端９１０において磁石筐体２０２と連結され、磁石筐体２０２から離れるように、磁束コレクタ１０６の外径に近接する遠位端９１２へと、所定の角度で延在する。所定の角度は、第２の磁石２０８と磁束コレクタ１０６との間に隙間域を形成し、その内側で、スパイダ１０８は、磁束コレクタ１０６または磁石筐体２０２に接触することなく、音声コイル２２２（図２）とともに往復運動してもよい。したがって、所定の角度は、磁束コレクタ１０６またはスピーカ１００に含まれる任意の他の構造との接触なしで、スパイダ１０８および音声コイル２２２アセンブリの運動を可能にするのに十分な空間の容量を形成する、任意の角度であってもよい。

磁束の大きさは、磁束コレクタ１０６に進入するバッキング磁束線９０４の数の増加により、近位端９１０のより近くで増加する。故に、磁束コレクタ１０６の磁束搬送能力は、磁石筐体２０２の最近傍において最大であってもよい。磁束コレクタ１０６の磁束搬送能力は、遠位端９１２のより近くで、より低くてもよい。したがって、磁束コレクタ１０６の厚さは、磁束コレクタ１０６の内径の直ぐ近くで最も厚くなり、磁束コレクタ１０６の外径の直ぐ近くで最も薄くなるように、漸減してもよい。図９では、通気口５１２のうちの１つが図示されている。通気口５１２の近傍には磁気伝導性の低い材料があるため、磁束コレクタ１０６において伝送される磁束の密度は、それに対応して増加する。磁束コレクタ１０６に加えて、支持フレーム１０２もまた、モータアセンブリ１０４（図１）からの磁束の伝達を可能にするように、強磁性材料で作られてもよい。代替として、または加えて、磁束の付加的な伝送を可能にするために、強磁性グリルがスピーカ１００とともに使用されてもよい。強磁性グリルは、中心軸２１６（図２）と同心円状であってもよく、コーン３０４（図３）の上方に障壁を提供して、外部物体による損傷からコーン３０４を保護し、および／またはスピーカ１００の上方に誘引カバーを提供してもよい。少なくとも第２の磁石２０８からの磁場の漂遊磁束は、支持フレーム１０２および／またはグリルで、空隙２２０（図２）に方向付けられ、伝送されてもよい。加えて、支持フレーム１０２および／またはグリルの強磁性材料は、第１および第２の磁石２０６および２０８の近傍でスピーカ外部に配置される構成要素の磁気遮蔽を提供してもよいため、そのような構成要素上の第１および第２の磁石２０６および２０８の磁場の影響は、最小化される。加えて、または代替として、支持フレーム１０２および／またはグリルは、スピーカ１００の熱放散を増大するように、高熱伝導性の材料から作られてもよい。

別の実施例では、第２のコアキャップ２１２（図２）の厚さは、増加されてもよい。コアキャップ２１２の増加した厚さは、第２のコアキャップ２１２に連結される強磁性延長部材の形であってもよい。代替として、第２のコアキャップ２１２は、厚さを増加させるように付加的な材料で形成されてもよく、または、増加した厚さを提供するように複数のコアキャップが積み重ねられてもよい。第２のコアキャップ２１２の厚さの増加は、支持フレーム１０２および／またはグリルへの１つ以上の磁気伝導性チャネルを形成して、空隙２２０（図２）への磁束の効率的な伝送を可能にするのに十分であってもよい。第２のコアキャップ２１２の延長部が、同様に高熱伝導性の材料から作られる場合、スピーカの熱放散もまた、増大されてもよい。

図１０は、磁石筐体２０２および磁束コレクタ１０６を含む、図２のスピーカの一部分の別の横断面であり、明瞭にするために、支持フレーム１０２およびスパイダ１０８が除去されている。図１０では、磁束コレクタ１０６における磁束線の数の低減に従って、磁束コレクタ１０６の厚さが近位端１６０付近で最も厚くなり、遠位端１６２に向かって次第により薄くなるように漸減されることをさらに図示するために、磁束コレクタ１０６は、通気口５１２（図５）の間の横断面で示されている。図１０では、漸減は、均一な漸減であり、他の実施例では、漸減は、曲線状の漸減、階段状の漸減、他の非線形の漸減であってもよい。さらに他の実施例では、厚さは、近位端９１０と遠位端９１２との間で均一であってもよい。

図９および１０では、磁束コレクタ１０６の磁束搬送能力は、磁束コレクタ１０６を通る、テスラ（Ｔ）で測定される磁束密度を、所定の強度またはそれ以下に維持するのに十分であってもよい。磁束コレクタ１０６の磁束搬送能力は、磁束コレクタ１０６の直径表面積（ｄｉａｍｅｔｒｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ）および／または断面積によって影響される。直径表面積および／または断面積が大きいほど、所望の大きさのテスラの磁束密度を超えることなく、より多くの磁束が、磁束コレクタ１０６を通って流れてもよい。したがって、開口５１２の数、磁束コレクタ１０６のサイズ、磁束コレクタ１０６が作られる材料の磁気伝導性、および磁束コレクタ１０６を形成する材料の厚さは、磁束搬送能力を変化させてもよい。

一実施例では、磁束コレクタ１０６の所望の大きさの磁束密度は、約２Ｔ以下である。別の実施例では、磁束コレクタ１０６の磁束密度は、約１Ｔから約２Ｔまでの範囲に維持されてもよい。さらに別の実施例では、磁束コレクタ１０６の磁束密度は、約２．２Ｔ未満に維持されてもよい。

磁束コレクタ１０６の直径表面積は、磁束コレクタ１０６の決定外径（遠位端９１２）と磁束コレクタ１０６の決定内径（近位端９１０）との間の任意の直径点（ｄｉａｍｅｔｅｒ ｐｏｉｎｔ）（ｐ）において決定されてもよい。したがって、磁束コレクタ１０６を形成し、所望のテスラ強度未満を維持するために必要とされる、鋼製等の材料の最小容量は、変量を含まない直径点（ｐ）を選択することによって、磁束コレクタ１０６に形成される開口５１２、磁束コレクタ１０６の構造に含まれる他の材料、および／または磁束コレクタ１０６の直径表面積における任意の他の変数を考慮して決定される。一実施例では、直径表面積（Ｄｓ）は、近位端９１０と、開口５１２の円形列等の変量との間の任意の直径点（ｐ）において、次式によって決定されてもよく、

式中、Ｍｏｄは、第２の磁石２０８の外径であり、Ｆｄｐは、直径点（ｐ）における磁束コレクタ１０６の直径であり、ＳＰｏｄは、磁束コレクタ１０６の近位端９１０における磁石筐体の外径であり、Ｍｅは、第２の磁石２０８のメガガウス・エルステッド（ＭｇＯ）単位での磁石エネルギー積である。

磁束コレクタ１０６における磁束の強度は、モータアセンブリ１０４の構成に基づいてもよい。具体的には、磁石２０６および２０８によって発生させられる磁場の強さ、磁石筐体２０２および／または磁束コレクタ１０６に対する磁石２０６および２０８の位置、磁石筐体２０２および磁束コレクタ１０６が連結される点、および／または、磁石筐体２０２および／または磁石２０６および２０８の直径である。２Ｔ等の最適なテスラ強度未満に維持する、近位端１６０における磁束コレクタ１０６の最小厚さ（Ｔ_{ｉｎｓｉｄｅ}）を決定するための実施例の公式は、次式であってもよい。

磁束コレクタ１０６の外径は、磁石筐体２０２へ磁気エネルギーを伝送することの有効性を最適化するように選択されてもよい。一実施例では、磁束コレクタ１０６の外径は、第２の磁石２０８の約３倍であってもよい。別の実施例では、磁束コレクタ１０６の外径が、第２の磁石２０８の外径の３倍以下であるとき、２Ｔ等の最適なテスラ強度未満に維持するために、外径における磁束コレクタ１０６の最小厚さ（Ｔ_{ｏｕｔｓｉｄｅ}）は、
次式で示されてよく、

式中、Ｆｏｄは、磁束コレクタ１０６の外径である。式３は、最小許容値を決定して所望のテスラ強度未満に維持するために使用されるので、外径（Ｆｏｄ）が第２の磁石２０８の直径の３倍より大きい場合、式３は負の数を生じ、したがって、有効な結果を提供しないことに留意されたい。同じ理由で、直径点（ｐ）における磁束コレクタ１０６の直径（Ｆｄｐ）が第２の磁石２０８の直径の３倍よりも大きくなるように選択されると、式１は同様に、有効な結果ではない負の数を生じる。

磁束コレクタ１０６の余分な厚さおよび／または延長された外径等の、最適範囲を超える磁束コレクタ１０６の一部として形成される任意の材料は、磁気エネルギーに対する効率的なチャネルとして、磁束コレクタ１０６の性能に悪影響を及ぼさないが、材料の費用、重量、およびサイズを追加し得る。加えて、より少ない材料を含む磁束コレクタ１０６は、依然として有益性を提供するが、厚さおよび直径表面積が、式１−３で決定されるように、少なくとも性能を最適化するための最小量である場合よりも、等級は低い。さらに、式１−３に示される１．５５という定数は、磁束コレクタ１０６が構築される材料に応じて変化してもよい。式１−３の実施例では、磁束コレクタ１０６は、１０１０鋼で形成される。

したがって、磁束コレクタ１０６の直径表面積および／または厚さを変動させることによって、磁束コレクタ１０６の磁束密度は、所定の、所望の規模以下に維持されてもよい。一実施例では、磁束コレクタ１０６の厚さは、約１ｍｍから約４ｍｍまでの間の厚さの範囲内となるように選択されてもよい。

磁束コレクタ１０６の厚さはまた、遠位端９１２に向かう磁束コレクタ１０６の磁束線の数の低減に従って、近位端９１０付近で最も厚くなり、遠位端９１２に向かって徐々に薄くなるように漸減されてもよい。一実施例では、近位端９１０は、１．２ｍｍより大きい厚さ、例えば、２．４ｍｍの厚さであってもよい。図９では、以前に論じられているように、開口５１２のうちの１つがまた描かれている。それを通って磁気エネルギーが流れてもよい開口５１２は、所定の距離だけ近位端９１０から離間するように磁束コレクタ１０６に形成されてもよく、それにより、磁束コレクタ１０６における材料の容量の過剰な低減を回避する。以前に論じられているように、磁束コレクタ１０６が形成される材料の面積がある量未満になる場合、磁束密度は、２Ｔ等の決定限界値を越えて増加してもよい。故に、磁束コレクタ１０６のより大きい表面積、および磁束コレクタ１０６に流れるより少ない磁束線を活用するために、開口５１２は、近位端９１０から有利に離間されてもよい。

磁束コレクタ１０６がないと、第２の磁石２０８に対する磁束線の経路は、大幅により長くなり、図９および１０に図示された磁束線よりも、空気を通る進行を有意に多く含む。磁石からの磁気エネルギーは、より多くの空気を通って進行しているので、音声コイルと相互作用するためにより少ない磁気エネルギーが利用可能である。したがって、より低い磁気エネルギーに起因して、図９および１０の実施例と比較すると、コーン３０４（図３）における同様の規模の運動を発生させるためには、より多くの電力が電気信号から必要とされる。言い換えると、磁束コレクタ１０６を使用することにより、スピーカを駆動して、磁束コレクタ１０６を含まなかったスピーカと同様の規模のデシベルレベルで可聴音を発生させるために必要とされる、電力量を低減してもよい。

本発明の種々の実施形態を説明したが、さらに多くの実施形態および実施が本発明の範囲内で可能であることが、当業者に明白となるであろう。故に、本発明は、添付の請求項およびそれらの同等物を考慮する以外、限定されるべきではない。

Claims (25)

1. スピーカであって、
   複数の磁石であって、該複数の磁石のそれぞれが磁束を発生させるようにモータアセンブリ内に構成されている、複数の磁石と、
   該複数の磁石のうちの少なくとも１つを少なくとも部分的に囲むように構成されている磁石筐体であって、磁気伝導性材料である磁石筐体と、
   該磁石筐体と連結されており、かつ、該磁石筐体から離れるように外向きに延在する磁束コレクタと
   を備え、
   該磁束コレクタは、該複数の磁石のうちの少なくとも１つの磁石の磁束を受容し、該複数の磁石のうちの少なくとも１つの磁石の磁束を該磁石筐体と該モータアセンブリとの間に形成されている空隙へと伝送するように構成されている磁気伝導性材料である、スピーカ。
2. 前記磁石筐体は、前記スピーカの中心軸に関して同心円状に配置されており、前記磁束コレクタは、該磁石筐体および該スピーカの該中心軸に関して同心円状に配置されている、請求項１に記載のスピーカ。
3. 支持フレームと、
   該支持フレームと連結されているコーンと、
   該コーンと連結されており、かつ、前記複数の磁石に近接して配置されている音声コイルと
   をさらに備え、
   前記磁束コレクタの遠位端は、該支持フレームに連結されており、該磁束コレクタの近位端は、前記磁石筐体と連結されており、該磁束コレクタは、構造部材として動作可能であることにより、該支持フレームに対して該磁石筐体の位置を維持する、請求項１に記載のスピーカ。
4. 前記磁束コレクタは、単一の一体型構造の一部として、前記磁石筐体と一体的に形成されている、請求項１に記載のスピーカ。
5. 支持フレームと、
   該支持フレームに連結されているコーンと、
   該コーンと連結されており、かつ、前記複数の磁石に近接して配置されている音声コイルと、
   内周において該音声コイルと連結されており、かつ、外周において前記磁束コレクタと連結されているスパイダであって、該磁束コレクタは、該支持フレームとも連結されている、スパイダと
   をさらに備える、請求項１に記載のスピーカ。
6. 前記複数の磁石は、第１の磁石と、第２の磁石とを備え、該第１の磁石は、前記磁石筐体によって少なくとも部分的に囲まれており、該第２の磁石は、該磁石筐体の外側にあり、該第１の磁石の第１の磁束は、該磁石筐体によって前記空隙へと伝送され、該第２の磁石の第２の磁束は、該磁束コレクタによって該空隙へと伝送される、請求項１に記載のスピーカ。
7. 前記磁束コレクタは、スパイダと連結されているスパイダプラットフォームを備え、該スパイダは、前記空隙中に配置されている音声コイルと連結されており、該スパイダは、該スパイダプラットフォームと堅く連結されており、該音声コイルは、前記スピーカの中心軸に沿って軸方向に往復運動することを可能にするように構成されており、該磁束コレクタは、該スパイダに隣接して配置されており、該磁束コレクタに形成されている複数の通気口を備え、該通気口は、該音声コイルが往復運動するときに、該スパイダに空気流を提供するように動作可能である、請求項１に記載のスピーカ。
8. 前記磁束コレクタは、複数の磁気伝導性バーを備える、請求項１に記載のスピーカ。
9. スピーカであって、
   第１の磁石および第２の磁石を含むモータアセンブリであって、該第１の磁石および該第２の磁石のそれぞれは、磁束を発生させるように構成されている、モータアセンブリと、
   該第１の磁石の少なくとも一部分を囲み、該第１の磁石の第１の磁束を該磁石筐体と該モータアセンブリとの間に形成されている空隙へと伝送するように構成されている磁石筐体と、
   支持フレームと、
   該磁石筐体と該支持フレームとの間に連結されている磁束コレクタであって、該第２の磁石の第２の磁束を受容し、該第２の磁石の第２の磁束を該磁石筐体を通って該空隙へと伝送するように構成されている磁束コレクタと
   を備える、スピーカ。
10. 前記磁束コレクタは、中心開口を形成する内径と、該磁束コレクタの周囲を形成する外径とを含み、該内径および該外径は、前記スピーカの中心軸と同心円状である、請求項９に記載のスピーカ。
11. 前記磁束コレクタの前記外径は、前記第２の磁石の外径よりも約３倍大きい、請求項１０に記載のスピーカ。
12. 前記磁束コレクタによって伝送される前記第２の磁束の磁束密度は、約１．０テスラ以上かつ約２．２テスラ以下である、請求項９に記載のスピーカ。
13. 前記磁束コレクタの厚さは、前記磁石筐体に近接する第１の厚さと該磁石筐体から離間した第２の厚さとの間で漸減させられ、該第１の厚さは、該第２の厚さよりも大きい、請求項９に記載のスピーカ。
14. 前記磁束コレクタの前記厚さは、該磁束コレクタの磁束密度を所定の大きさの磁束密度以下に維持する割合で、前記第１の厚さと前記第２の厚さとの間で漸減するように構成されている、請求項１３に記載のスピーカ。
15. スピーカの磁束を受容し、伝送するように構成されている磁束コレクタであって、該スピーカは、支持フレームと、それぞれが磁束を発生させるように構成されている第１の磁石および第２の磁石と、該第１の磁石の少なくとも一部分を囲むように構成されている磁石筐体とを含み、該磁束コレクタは、
    内径と外径との間に延在する本体と、
    該支持フレームと連結するように構成されている外径と、
    該磁石筐体と連結するように構成されている内径と
    を備え、
    該本体の厚さは、該本体が該外径付近よりも該内径付近において厚くなるように、該内径と該外径との間で漸減させられ、
    該磁束コレクタは、該第１の磁石および該第２の磁石のうちの少なくとも１つ磁石の磁束を受容し、該第１の磁石および該第２の磁石のうちの少なくとも１つ磁石の磁束を該磁石筐体と該モータアセンブリとの間に形成されている空隙へと伝送するように構成されている磁気伝導性材料である、磁束コレクタ。
16. 前記内径は、前記磁石筐体の少なくとも一部分を受容するように動作可能な開口を形成する、請求項１５に記載の磁束コレクタ。
17. 前記本体は、前記内径と前記外径との間で該本体を貫通する複数の通気口を備える、請求項１５に記載の磁束コレクタ。
18. 前記本体の厚さは、前記内径と前記外径との間において、前記磁束コレクタの磁束密度を約１．０テスラ以上かつ約２．２テスラ以下に維持するように構成されている、請求項１５に記載の磁束コレクタ。
19. 前記内径に近接する前記本体の最小厚さ（Ｔ_{ｉｎｓｉｄｅ}）は、
    

    

    によって決定され、
    式中、Ｍｏｄは、前記第２の磁石の第２の磁石外径であり、
    ＳＰｏｄは、該本体の該内径に近接する前記磁石筐体の筐体外径を含み、
    Ｍｅは、メガガウス・エルステッド（ＭｇＯ）での磁石エネルギー積を含む、
    請求項１５に記載の磁束コレクタ。
20. 前記外径に近接する前記本体の最小厚さ（Ｔ_{ｏｕｔｓｉｄｅ}）は、
    

    

    によって決定され、
    式中、Ｍｏｄは、前記第２の磁石の第２の磁石外径であり、
    ＳＰｏｄは、該本体の該外径に近接する前記磁石筐体の筐体外径を含み、
    Ｍｅは、メガガウス・エルステッド（ＭｇＯ）での前記磁石エネルギー積を含み、
    Ｆｏｄは、該本体の該外径を含む、
    請求項１５に記載の磁束コレクタ。
21. 前記外径は、約１．２ｍｍよりも大きい厚さを備え、前記内径は、約４ｍｍ以下の厚さを備える、請求項１５に記載の磁束コレクタ。
22. スピーカを組み立てる方法であって、
    該スピーカの第１のアセンブリを構築するステップであって、該第１のアセンブリは、モータアセンブリに含まれる複数の磁石のうちの少なくとも１つを少なくとも部分的に囲む磁石筐体を含み、該複数の磁石のそれぞれが磁束を発生するように動作可能であり、該第１のアセンブリはまた、磁束コレクタも含み、該磁石筐体および該磁束コレクタのそれぞれは、該複数の磁石の磁束を受容し、該複数の磁石の磁束を該磁石筐体と該モータアセンブリとの間に形成されている空隙へと伝送するように構成されている、ステップと、
    該スピーカの第２のアセンブリを構築するステップであって、該第２のアセンブリは、支持フレームと、該支持フレームに取り付けられるコーンとを含む、ステップと、
    該第１のアセンブリと該第２のアセンブリとを連結するステップと
    を含む、方法。
23. 前記第２のアセンブリを交換アセンブリと交換することをさらに含み、該交換アセンブリは、交換支持フレームと、該交換支持フレームに取り付けられる交換コーンとを含む、請求項２２に記載の方法。
24. 前記第１のアセンブリと前記第２のアセンブリとを連結することは、ネジ付きの締結器によって該第１のアセンブリを該第２のアセンブリに締結すること、該第１のアセンブリを該第２のアセンブリに溶接すること、およびスナップ嵌合または摩擦嵌合によって該第１のアセンブリを該第２のアセンブリに締結することのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
25. スピーカによって音を発生する方法であって、
    モータアセンブリ内に含まれる第１の磁石によって第１の磁束を発生することであって、該第１の磁石は、磁気伝導性である磁石筐体によって少なくとも部分的に囲まれている、ことと、
    該モータアセンブリ内に含まれる第２の磁石によって第２の磁束を発生させることであって、該第２の磁石は、少なくとも部分的に該磁石筐体の外側にある、ことと、
    該磁石筐体によって該第１の磁束を受容することと、
    磁束コレクタによって該第２の磁束を受容することであって、該磁束コレクタは、該磁束コレクタが該磁石筐体から離れる方向に延在するように、該磁石筐体と連結され、該磁束コレクタは磁気伝導性である、ことと、
    該磁束コレクタおよび該磁石筐体によって、該第１の磁束および該第２の磁束を、該磁石筐体と該モータアセンブリとの間に形成されている空隙へと伝送することと
    を含む、方法。

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