JPH0226498A - 動電型電気音響交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の産業上の利用分野］ 本発明は、スピーカ、マイクロフォンフイヤフオン等の
動電型電気音響交換器〈動電型電気音響装置）に関し、
その特徴とするところは、振動力発生用コイルが固定さ
れていて、界磁マグネットが移動する構造になっており
、可動体の重量を軽く出来、その結果、応答速度を向上
させてその振動を音響あるいは電流に変換する効率を高
め。

低音の音響も容易に発生でき、リード線を引きずらずに
済むようにして長寿命のものが期待でき。

構造を簡単にして安価に量産できるようにした。

効率の良い電気音響交換器となっていることにある。

［技術背景とその問題点］ 動電型電気音響交換器１例えば、スピーカーは　ボイス
コイルを磁界内に移動自在に配置させて音声電流を流す
と、ボイスコイルが電流変化につれて振動するようにし
たものである。この場；）、コイルで振動体を動かして
音波を再現するスピーカをダイナミック・スピーカとい
う、そしてコイルを円錐（コーン）状の紙等に直結して
音波ご放射するものをダイナミック　コーン・スピーカ
という。またボイスコイルで小さな振動体を動かし、そ
の前面にホーンくいうなればラッパ）を−）けて効率良
く音波を放射するようにしたものをグイナミ・ｙり・ホ
ーン・スピーカという。

これらの動電型電気音響交換器は、何れも同じような構
造なので、以下においてスピーカについて説明すること
とする。

従来の多くのダイナミック・コーン　スピーカ１は　第
１２図に示すように構成されている。

即ち、センターボール（中心磁極）２を備えたヨークプ
レート３に円筒状のフェライトマグネットからなる永久
磁石４．同じく円筒状の上部ヨークプレート５を配置し
、これらを接着剤等によって固定して界磁部６を構成し
て固定側を構成している。ここで示す界磁部６は、外磁
型と呼ばれるものであるが２ヨークを用い、このヨーク
の内部の中央に柱状の永久磁石とセンターボールを組み
込んだ内磁型と呼ばれるものであっても良い。

この界磁部６には、コーン状のフレーム７が結合され、
このフレーム７の周縁部には、ガスケットく矢紙）８と
共にコーン状の振動体９の周縁部が接着剤などによって
結合されている。この振動体９の中央部には円筒状に形
成されたボイスコイル１０を上記振動体９の下部に巻装
した紙や薄プラスチック等で形成されたコイルボビン１
１が結合されている。

このコイルボビン１１の中間部は、ボイスコイル１０を
磁極間中央に保持し、振動に適宜なダンピング（制動）
をかけるためのダンパー１２により支持し、ボイスコイ
ル１０を界磁部６の磁気空隙１３内に正しく位置させる
ようにしている。また、上記振動体９の中央部上面には
、空気中の塵埃が環状の磁気空隙１３内に侵入しないよ
うに防塵布などのダストキャップ１４を収り付けている
。

このような従来のスピーカ１によると、ボイスコイル１
０がリード線を引きずって振動するため　長時間の使用
によっては、リード線が切断したり２リード線の半田外
れが生じたりして、破損する慣れがあり、また寿命が短
くなる欠点があった。

また、ボイスコイル１０の図示しないリード線は、その
両端子を磁気空隙１３を通してその上部から引き出し、
振動体９（またはフレーム７であってもよい）に導いて
、その位置に半田付けしているため、　■　磁気空隙１
３内にボイスコイル１０のリード線の両端子を通すため
に、厚みの制限されたボイスコイル１０を用いることに
より、リード線の厚み分だけ磁気空隙１３内の磁束密度
を高めることができず、効率の悪いものになっていた。

　■　磁気空隙１３内にボイスコイル１０のリード線の
両端子を通すなめ、及びこのＪ−ド線の両端子を振動体
９等に半田付けしなければならないため、量産性が優れ
ず、高価なものになっていた、　■　また振動体９は、
昨今の薄膜プラスチックで形成した場合には、これにリ
ード線の端子を半田付けする。と、その時の熱により穴
が明き、不良率が多くなり、望ましい薄膜プラスチック
で振動体９を形成できず、安価に量産できなかった。　
■　また磁気空隙１３内にボイスコイル１０のリード線
の両端子を通しているため、ボイスコイル１０の振動時
にリード線が固定側と接触する惧れがあり、かなり精度
良く製作しなければならないものにあっては不良率も非
常に多いものとなっていた。

また従来のスピーカ１の場合、ボイスコイル１０が振動
する方式である為、　■　ボイスコイル１０を構成する
導線は、その比重（銅の比重は、約７）が重いために負
荷が大きく、応答速度が遅く１幅広い範囲に渡って、よ
り精度良く音声信号を収り出すことができない欠点があ
った。特にダイナミックな低音を取り出すのに十分なも
のになっていなかった。　■　またボイスコイル１０を
形成するための導線が非常に重い事によるＥ記■の欠点
が少しでもなくなるように、すなわち　ボイスコイル１
０の重量が重くならないように且つ磁気空隙１３を広く
して当該磁気空隙１３における磁束密度を低下させない
ようにするために、導線が重ならないように密接して１
列に密巻きくまたは、整列巻きといわれる）に巻線形成
しなければならない、このように１列に密巻きされたボ
イスコイル１０の巻線製造は、非常に精度を要して大変
なため、不良率も高く、非常に高価になる欠点を持って
いた。　■　上記■及び■の欠点の生ずる原因の１つは
、従来のスピーカ１等では、規格によって、ボイスコイ
ル１０の抵抗堕が１例えば、８Ω等のように定められて
いることによる。しかし、その抵抗値に合わせてボイス
コイル１０を製造することは非常にやっかいで、量産性
に優れない欠点をもっていた。

また、上記のようにボイスコイル１０は、１列に密巻き
して形成しなければならないため、導線を多数ターン巻
線形成できず、ボイスコイル１０を振動させるための大
きな駆動力を発生させることができず、低音の場合には
、精度良く音声信号を出すことができなかった。また、
特に、低音を精度良く出そうとすると、非常に高精度に
なり。

安価に精度の良い低音を出すことのできるスピーカ等を
形成することが出来なかった。

なお、ボイスコイル１０を振動させるための駆動力Ｔは
。

Ｔ＝ｔ−Ｉ ｔ；導線のターン数 Ｉ：電流 で与えられるが、従来では、上記理由により導線の巻線
ターン数ｔを大きな値にすることが出来ないため、上記
のように大きな駆動力を得ることができないばかりか、
電流Ｉの値も大きくなり、効率の悪いスピーカ１になる
欠点があった。

［発明の課Ｈ］ 本発明の課題は、従来の動電型電気音響交換器の概念を
全く変えて、コイルは動かさないで、界磁マグネットを
動かすようにすることで、コイルがリード線を引きずっ
て振動することによるリド線の切断や半田外れによる破
損を無くし長寿命で信頼性の高い動電型電気音響交換器
を得ることを課題に成されたものである。

特にこのような課題を達成出来るように構成した動電型
電気音響交換器において、後記する課題を達成しつつも
、小型に構成して尚且つ高性能の低音の音響信号待る目
的で、振動子を構成する界磁マグネットが、その可動ス
トローク内の何れの位置にあってもほぼ均一磁束が振動
力発生用コイルに与えられるようにすることで、常に一
定の比重に基づいた大きさの振動力が得られるようにす
ることで、性能の良い音響信号が得られるようにするこ
とを課題になされたものである。

上記課題を満足して尚且つ、以下に示す課題を解決する
こと、界磁マグネットの磁束密度を効率良く集めること
ができるようにすることを課題にする。

そして、このような課題を達成させるために。

界磁マグネットの磁束密度を集中的に集めるようにする
ために２本発明では、以下に示すようにＮ極とＳ極の磁
極を交互に形成することができる磁極片を設けることに
しているが、この磁極片を有効利用して、振動力発生用
コイルを有効に収納することを課題に成されたものであ
る。

すなわち、磁性体によって振動力発生用コイル収納部を
形成して、コイルの保持を図ることが出来るようにする
と共に、該コイル収納保持部にて軸方向にそれぞれ互い
に分離され且つ異極を形成することができる複数の磁極
片を形成し、該複数の磁極片に界磁マグネットの磁束密
度を効率良く集め、コイル収納保持部に設けた振動力発
生用コイルに通電切換することで、該複数の磁極片にＮ
極またはＳ極の磁極を形成して、大きな吸引・反発力を
発生させて界磁マグネットの大きな振動力を発生させて
振動応答性の良い、即ち精度の良い音響信号を発生させ
ることが出来る動電型電気音響交換器を小型且つ安価に
量産できるようにすることを課題になされたものである
。

またリード線を界磁マグネットと振動力発生用コイル間
の磁気空隙に通さないで済むようにし。

しかもリード線の両端子を振動体等に半田付けする厄介
な工程を廃止でき、量産性に優れたものにし、動電型電
気音響交換器を安価に製造できるようにすることを課題
に成されたものである。

また本発明の課題では、コイルを動かさない構成にする
ことで、リード線が固定側と摺動接触する事をなくシ、
シかも界磁マグネットとしてコイルを形成する導線より
も比重の小さなマグネット材ＮＭえば、比重４〜６のも
の）を用いて構成し、これを動かすようにすることで、
振動子の１陵を軽くシ、応答速度を速くシ、広い範囲に
渡って、より精度良く音声信号を取り出すことができる
ようにし、特にダイナミックな低音と取り出すのことが
出来るものを安価に構成できるようにすることを課題に
成されたものである。

このように界磁マグネットとしてコイルを形成する導線
よりも比重の小さなマグネット材（例えば、比重４〜６
のもの）を用いて構成したとしても７強い磁束を得るこ
とができる径方向異方性の希土預系あるいはネオジュー
ム・鉄・ボロン系の適宜なマグネット材を用いることで
本発明の課題を達成可能にしている。

またコイルを動かさないで済む構成にすることにより、
非常に製造の厄介な導線が重ならないように密接して１
列に巻線する密巻き巻線方法（整列巻きともいう）を採
用しないで済むガラ巻きを採用できるようにして２巻線
製造を極めて容易にし、不良率を減らし当該振動力発生
用コイルを安価且つ容易に量産できるようにすることで
、一定品質の動電型電気音響交換器を安価に量産できる
ようにすることを課題に成されたものである。

また、ある種の仕様によって極度に大きな振動力を得る
目的の場合には、多数ターン巻線したコイルを収納でき
る十分なスペースを構成できる構造にすると共に、コイ
ルは、１列に密巻き巻線形成しないで済むようにして、
導線を多数ターン巻線形成したコイルを用いて、当該界
磁マグネットを振動させるための大きな駆動力を発生さ
せることができるようにして、低音の場合にも、精度良
い低音の音声信号を取り出すことができるようにするこ
とを課題に成されたものである。

このようにすることによって、界磁マグネットを振動さ
せるための駆動力Ｔ Ｔ＝ｔ　　・　■ ｔ：導線のターン数 Ｉ：電流 において、導線の巻線ターン数ｔを大きな値に成るよう
−に形成することで、大きな駆動力Ｔを得ることができ
るようにし、また電流■の値も小さくできるようにする
ことで、効率の良いスピーカ等の動電型電気音響交換器
が得られるようにすることを課題になされたものである
。

［本発明の課題達成手段］ かかる本発明の課題は、磁気回路の筒状磁気空隙内の軸
方向に移動自在になるように内外面が異極に着磁された
筒状の単極の界磁マグネットを設け、該界磁マグネット
の側面と径方向の磁気空隙を介して対向する固定側に軸
方向においてそれぞれに互いに分離され且つ異極を形成
することができる複数の磁極片を形成したリング状の振
動力発生用コイル収納凹部を有する磁性体を設け、該磁
性体の振動力発生用コイル収納凹部にリング状に形成し
た振動力発生用コイルを収納固定し、上記界磁マグネッ
トの軸方向の振動移動によって連動若しくは当接する振
動体を上記界磁マグネットに直接若しくは間隔をおいて
設けた動電型電気音響交換器において、上記複数の磁極
片全体の軸方向の長さｍを ｍ＝Ｌ−Ｘ−α α＝αａ＋αｂ ｍ＞Ｘ＞α＞αａ、、αｂ 但し　Ｌ：界磁マグネットの軸方向の長さＸ：界磁マグ
ネットの振動ストローク の長さ α：界磁マグネットの軸方向の端部に おける磁束分布のだれにより、磁気 分布の変動を小さく押さえるため に、余分に界磁マグネットを長くす るための長さ αａ：α：界磁マグネット方向の上端 部における磁束分布のだれによ り、磁気分布の変動を小さく押さ えるために、余分に界磁マグネッ トの上端部を長くするための長さ αｂ＝界磁マグネットの軸方向の下端 部における磁束分布のだれによ り、磁気分布の変動を小さく押さ えるために、余分に界磁マグネッ トの下端部を長くするための長さ に設定形成した動電型電気音響交換器を提供することに
よって達成される。

［本発明の実施例］ ［発明の第１実施例］ 第１図は本発明のダイナミック・コーン・スピーカ１５
の一部を欠切省略した分解斜視図、第２図は同縦断面図
、第３図は界磁マグネットと磁極片の条件を示す説明図
である。第１図乃至第３図を参照して、以下に１本発明
の第１実施例を説明する。

本発明の第１実施例を示すダイナミック・コーン・スピ
ーカ１５は、磁気回路１６を軸方向に非常に厚みを薄く
形成でき、従って、非常に偏平且つ軽量に構成できるよ
うに構成されたものを描いている。

磁気回路１６は、磁性体で形成した２つのリング状磁性
部材１７と１８を上下に重ね合わせて縦断面がコ字状部
１９（第２図参照）をなす磁性体でできた固定子２０を
構成している。この固定子２０は、環状磁気空隙２１（
第２図参照）内の軸方向に移動自在になるように内外面
が異極に着磁された筒状の単極の界磁マグネット２２の
外周面と径方向の磁気空隙２１を介して対向する固定子
２０側に互いに異極を形成することができるように軸方
向の上下両端に互いに分離されたくここで１分離されて
いるとは、磁気空隙２１を介して界磁マグネット２２と
対向する面において、という意味であり、以下の同様な
実施例においてもこのような意味で「分離」と言う表現
を使用する。）磁極片１７ａ、１８ａを形成している。

該磁極片１７ａ、１８ａを固定子２０本体に形成するこ
とで、界磁マグネット２２の外周面と径方向の磁気空隙
２１を介して対向する固定子２０側に縦断面コ字状部１
９によって形成された振動力発生用コイル収納凹部２３
を形成している。該磁性体からなるコ字状部１つの形成
する振動力発生用コイル収納凹部２３にリング状に形成
した振動力発生用コイル２４を収納固定している。該振
動力篭生用コイル２４のリード線２５は、コ字状部１９
を形成する磁性体部材１８に形成しな透孔２６を通して
外部回路に導いている。固定子２０の内面と径方向の磁
気空隙２１を介して円筒状の界磁マグネット２２を環状
磁気空隙２１内においてその軸方向に往復動自在に支持
している。

該界磁マグネット２２は１強力な且つ迅速な往復振動を
行えるようにする為には、界磁マグネット２２を、最適
なマグネット材及びその適宜な形成育法によって形成す
る必要がある。ここに、！＆適な界磁マグネット２２を
形成するマグネット材としては、形成される界磁マグネ
ット２２が、振動力発生用コイル２４の比重よりも軽く
１強い磁束密度が得られ、しかも加工あるいは形成が極
めて容易な物が望ましい、この為１本発明者が選択して
試作した界磁マグネット２２は、マグネット材として強
力な磁力が得られ、しかも極めて厚みの薄いものを容易
に得ることができるように２例えば比重が４〜６くらい
の希土類系あるいはネオジューム・ボロン・鉄系（上記
３種類の成分以外のものを含んで形成されたものであっ
ても良い）樹脂（勿論、焼結形でもよい）マグネットを
用い、これを射出成形手段等の適宜な手段によって円筒
状に形成したものを用いている。界磁マグネット２２は
、内外周で互いに異極となるように単極に着磁されたも
のとなっており、この実施例では、内周がＳ極に、外周
がＮ極に着磁形成された単極のものとなっている。

上記固定子２０の上部には、コーン状のフレーム２７が
固定されている。フレーム２７の上端周縁部には１図示
しないガスケットと共にコーン状の振動体２８の周縁部
が接着剤などによって結合されている。この振動体２８
の下端円筒部２８ａには上記界磁マグネット２２が結合
され、磁気空隙２１内において、その軸線方向に往復振
動ができるようになっている。

フレーム２７と円筒部２８ａ間には、当該界磁マグネッ
ト２２を磁極中央部に保持し、振動に適宜なダンピング
（制動）をかけるためのダンパー２９により支持し、界
磁マグネット２２を界磁部（磁気回路１６）の磁気空隙
２１内に正しく位置させるようにしている。また、上記
振動体２８の中央部上面には、空気中の塵埃が磁気空隙
２１内に侵入しないように防塵布などのダストキャップ
３０を取り付けている。

このような構造のスーカ１５において１本発明の重要な
課題は、振動子を構成する界磁マグネット２２が、その
可動ストローク内の何れの位置にあってもほぼ均一な磁
束が振動力発生用コイル２４に与えられるようにするこ
とで、常に一定の比率に基づいた大きさの振動力が得ら
れるようにすることで、性能の良い音響信号を得ること
にある。

以下に、かかる課題を達成できる構造の磁気回路１６に
ついて第３図を参照して説明する。

上記磁気回路１６を持つダイナミック・コーン・スピー
カ１５においては、磁極片１７ａと１８ａ間の軸方向の
長さを適当に形成したのでは、界磁マグネット２２の軸
方向の上下両端部において、当該界磁マグネット２２の
上下軸方向の端部における磁束分布のだれによって、磁
気空隙２１内における界磁マグネット２２の位置によっ
ては、所定の音響信号に基づいて界磁マグネット２２を
振動させようとしても、かかる界磁マグネット２２の振
動力や振動応答性に大きな影響が与えられる。

この結果、界磁マグネット２２の磁気空隙２１内におけ
る軸方向の可動ストローク内の何れの位置にあっても一
定の比率に基づいた均一な大きさで振動できるようにし
て性能の良い音響信号と得ることができるようにするこ
とが望ましい。

このために、このスピーカ１５では、第３図に示すよう
に磁気回路１６において、界磁マグネット２２の軸方向
の長さと、磁極片１７ａと１８ａ喝の軸方向の長さを、
以下に定める条件にて形成している。

尚、ここに示す実施例の法則は、他の実施例の場合にも
共通して採用できるので、この実施例に記載の法則は、
必要に応じて他の実施例においても、当然考慮されるの
で、以下の他の実施例では、このことを特に詳細に説明
しない。

すなわち、この実施例に記載のスピーカ１５では、磁極
片１７ａと１８ａ間の軸方向の長さをｍとすると、当該
磁極片１７ａと１８ａ間の軸方向の長さｍを。

ｍ＝Ｌ−Ｘ−α α＝αａ＋αｂ ｍ＞Ｘ＞α＞αａ、　αｂ 但し、Ｌ：界磁マグネット２２の軸方向の長Ｘ：界磁マ
グネット２２の振動スト ロークの長さ α：界磁マグネット２２の軸方向の端 部における磁束分布のだれにより。

磁気分布の変動を小さく押さえるた めに、余分に界磁マグネット２２を 長くするための長さ αａ：α：界磁マグネット２２方向の 上端部における磁束分布のだれに より、磁気分布の変動を小さく押 さえるために、余分に界磁マグ ネット２２の上端部を長くするた めの長さ αｂ：界磁マグネット２２の軸方向の 下端部における磁束分布のだれに より、磁気分布の変動を小さく押 さえるために、余分に界磁マグ ネット２２の下端部を長くするた めの長さ に設定することで、振動力発生用コイル２４は磁気空隙
２１内において界磁マグネ・ノ）２２から受ける磁束分
布をほぼ均一にできる。

この結果５振動力発生用コイル２４に通電することで得
られる振動力は、界磁マグネット２２の可動ストローク
内において磁束分布がほぼ均一であるため、一定の比率
に基づいた大きさになるため、性能の良い音響信号を得
ることができるスピーカ１５を形成できる。

［発明の第２実施例］ 第４図は本発明のダイナミック・コーン・スピーカ３１
の縦断面図である。第４図を参照して、以下に１本発明
の第２実施例を説明する。なお、第１実施例と共通する
箇所には、同一符号を符してその説明を省略する。

本発明の第２実施例を示すダイナミック・コーン・スピ
ーカ３１は、第１実施例のスピーカ１５において、界磁
マグネット２２の内面と径方向の微細な環状磁気空隙３
２を介して縦断面において円筒型に形成されたセンター
ボール３３を設けて磁気回路３４内の磁路をほぼ完全に
閉じるようにして、より大きな振動力を得るようにして
いる。

磁性体からなるセンターボール３３は、磁性体１８の下
部に固定した平板リング状磁性体３５の内周部に垂直に
円筒状の磁性体を一体形成することで構成している。

尚、この第２実施例のスピーカ３１では、界磁マグネッ
ト２２の内周部にセンターボール３３を設けて完全に磁
路を閉じているため、第１実施例のスピーカ１５に比較
して大きな振動力が発生するものの、ある種の仕様によ
っては１発生音響が多少なまる現象が生ずるため、仕様
やコスト等を考慮して、当該スピーカ３１の構成要素を
それなりにｆＩＬ３！Ｉ設計する必要がある。

尚、界磁マグネット２２の軸方向の長さと、磁極片１７
ａと１８ａ間の軸方向の長さとの関係については、第３
図に示したと同じなので省略する。

〔発明の第３実施例コ 第１及び第２実施例のスピーカ１５及び３１いずれも外
周駆動型構造を示したが、この第３実施例では、第５図
を参照して内周駆動型のダイナミック・コーン・スピー
カ３６について説明する。なお、第１実施例と共通する
箇所には、同一符号を符してその説明を省略する。

本発明の第３実施例を示すダイナミック・コン・スピー
カ３６は、磁気回路３７が軸方向に非常に厚みを薄く且
つ外径が小さく小型に形成でき、従って、非常に偏平且
つ小型軽量に構成したものを描いている。

磁気回路３７は、界磁マグネット２２と、この界磁マグ
ネット２２の内周と微細な径方向の環状磁気空隙３９を
介して非磁性体からなるカップ型の固定子４０に固定さ
れた磁性体で形成したリング状磁性部材３８とにて主に
形成している。リング状磁性部材３８は、縦断面におい
てコ字状部、１１を有して形成され、該コ字状部４１の
外周には、環状磁気空隙３９内を軸方向に移動自在に支
持された界磁マグネット２２の内周面と径方向の磁気空
隙３９を介して対向する軸方向の上下両端に互いに分離
され且つ異極を形成することができる磁極片３８ａ、３
８ｂを形成している。該磁極片３８ａ、３８ｂを形成す
ることで、界磁マグネット２２の内周面と径方向の磁気
空隙３つを介してリング状磁性体３８に縦断面コ字状の
振動力発生用コイル収納凹部４２を形成している。該振
動力発生用コイル収納凹部４２にリング状に形成した振
動力発生用コイル２４を収納固定している。該振動力発
生用コイル２４の図示しないリード線は、固定子４０等
に形成した図示しない透孔を介して外部回路に導いてい
る。

固定子４０は、適宜な手段によってフレーム２７に固定
している。尚、この固定子４０は、フレーム２７と一体
形成しても良い、また、固定子４０として磁性体で形成
するならば、界磁マグネット２２の外周と径方向の環状
磁気空隙４３を介して、カップ型の固定子４０の側面４
０ａが界磁マグネット２２の磁路を閉じるための、バッ
クヨークとしても１機能させることができる。

尚、界磁マグネット２２の軸方向の長さと、磁蚤片３８
ａと３８ｂ間の軸方向の長さとの関係については、第３
図に示したと同じなので省略する。

［発明の第４実施例］ 第６図は本発明のダイナミック・コーン・スピーカ４４
の一部を欠切省略した分解斜視図、第７図は同縦断面図
である。第６図及び第７図を参照して、以下に１本発明
の第４実施例を説明する。なお、第１実施例と共通する
箇所には、同一符号を符してその説明を省略する。

本発明の第４実施例を示すダイナミック・コン・スピー
カ４４は、磁気回路４５はスピーカ１５において、２つ
のリング状磁性部材１７と１８の磁極片１７ａ、１８ａ
それぞれを界磁マグネット２２と対向する振動力発生用
コイル２４面側にも若干折曲延長形成して設けた構造と
いえる。

第６図及び第７図を参！慨して、磁気回路４５は、ｌａ
磁性体形成した２つのリング状磁性部材４６と４７を上
下に重ね合わせて縦断面がコ字状部４８をなす磁性体で
できた固定子４９を構成している。この固定子４９は、
環状磁気空隙５０内を軸方向に移動自在に支持した界磁
マグネット２２の外周面と径方向の磁気空隙５０を介し
て対向する固定子４９側に互いに分離され且つ異様を形
成することができるように軸方向の上下両端それぞれに
磁極片４６ａ、４７ａを形成している。

該磁極片４６ａ　、　４７　ａは、それぞれ界磁マグ木
ット２２と対向する側の一部を更に軸方向において内側
に折曲延長して当該界磁マグネット２２と磁気空隙５０
を介して対向する振動力発生用コイル２４と対向する一
部分を覆うように折曲延長部４６ｂ、４７ｂを形成して
いる。このように界磁マグネット２２の外周面と径方向
の磁気空隙５０を介して対向する固定子４９の磁極片４
６ａ、４７ａの面精を大きく構成することで。

より大きな振動力と精度の良い音響信号が得られるよう
にしている。該磁極片３８ａ、３８ｂを形成、すること
で、界磁マグネット２２の外周面と径方′向の磁気空隙
５０を介してリング状磁性体４６と４７とで形成する固
定子４つの内面に縦断面コ宇′状部４８を有するリング
状の振動力発生用コイル収納凹部５１を形成している。

該振動力発生用コ・イル収納凹部５１にリング状に形成
した振動力発生用コイル２４を収納固定している。該振
動カル土用コイル２４の図示しないリード線は、リング
′状磁性部材４７等に形成した図示しない透孔を介して
外部回路に導いている。固定子４つの内面と径方向の磁
気空隙５０を介して円筒状の界磁マグネット２２を環状
磁気空隙５０内を軸方向に往復動自在に配置している。

固定子４９は、螺子５２によってフレーム２７の下端に
固定しているが、これは、試作開発したものをたまたま
図面に描いているためで、量産時においては、このよう
な手段を採用する必要はない。

尚、界磁マグネット２２の軸方向の長さと、磁極片４６
ａと４７ａ間の軸方向の長さとの関係については、第３
図に示したと同じなので、この関係を第８図に示して、
その詳細な説明を省略する。

［発明の第５実施例］ 第９図は本発明のダイナミック・コーン・スピーカ５３
の縦断面図である。第９図を参照して、以下に１本発明
の第５実施例を説明する。なお、第４実施例と共通する
箇所には、同一符号を符してその説明を省略する。

本発明の第５実施例を示すダイナミック・コン・スピー
カ５３は、第４実施例のスピーカ４４の磁気回路４５に
おいて、界磁マグネット２２の内面と径方向の微細な環
状磁気空隙５５を介して縦断面において円筒型に形成さ
れたセンターポル５６を設けて磁気回路５４内の磁路を
ほぼ完全に閉じるようにして、より大きな振動力を得る
ようにしている。磁性体からなるセンターボール５６は
、固定子４９の下部に固定した平板リング状磁性体５７
の内周部に垂直に円筒状の磁性体を一体形成することで
構成している。

この場合の、界磁マグネット２２の軸方向の長さと、磁
極片４６ａと４７ａ間の軸方向の長さとの関係について
は、第８図と同じなので、その詳椙な説明を省略する。

［発明の第６実施例］ 第４及び第５実施例のスピーカ４４及び５３いずれも外
周駆動型構造を示したが、この第６実施列では、第１０
図を参照して内周駆動型のダイナミック・コーン・スピ
ーカ５８について説明する。なお、上記実施例と共通す
る箇所には、同一符号を符してその説明を省略する。

本発明の第６実施例を示すダイナミック・コン・スピー
カ５８は、磁気回路５つが軸方向に非常に厚みを薄く且
つ外径が小さく小型に形成でき、従って、非常に僕平且
つ小型軽量に構成できるように構成されたものを描いて
いる。

磁気回路５つは、界磁マグネット２２と、この界磁マグ
ネット２２の内周と微細な径方向の環状磁気空隙６０を
介して、非磁性体からなるカップ型の固定子６１の上部
に固定された磁性体で形成したリング状磁性部材６２と
にて主に形成している。リング状磁性部材６２は、縦断
面においてコ字状部６３を有して形成され、該コ字状部
６３の外周には、環状磁気空隙６０内を軸方向に移動自
在に支持された界磁マグネット２２の内周面と径方向の
磁気空隙６０を介して対向する軸方向の上下両端に互い
に分離され且つ異極を形成することができる磁極片６２
ａ、６２ｂを形成している。

該磁極片６２ａ、６２ｂを形成することで、界磁マグネ
ット２２の内周面と径方向の磁気空隙６０を介してリン
グ状磁性体６２に縦断面コ字状の振動力発生用コイル収
納凹部６４を形成している。該振動力発生用コイル収納
凹部６４にリング状に形成した振動力発生用コイル２４
を収納固定している。該振動力発生用コイル２４の図示
しないリード線は、固定子６１等に形成した図示しない
透孔を介して外部回路に導いている。

固定子６１は、適宜な手段によってフレーム２７に固定
している。尚、この固定子６１は、フレーム２７と一体
形成しても良い、漣な、固定子６１として磁性体で形成
するならば、界磁マグネット２２の外周と径方向の環状
磁気空隙６５を介して、カップ型の固定子６１の側面６
１ａが界磁マグネット２２の磁路を閉じるための、バッ
クヨークとしても１機能させることができる。

この場合の、界磁マグネット２２の軸方向の長さと、磁
極片４６ａと４７ａ間の軸方向の長さとの関係について
は、第８図と同じなので、その閏漏説明図を第１１図に
示して、その詳細な説明を省略する。

［発明の作用］ 本発明における実施例では、その作用原理は。

全て同じなので、まとめて説明すると、スピーカ１５．
３１，３６，４４．５３及び５８において、振動力発生
用コイル２４に音響信号に基づいた大きさの交番電流を
流すと、互いに軸方向において分離されて形成された２
つの磁極片１７ａと１８ａ、３８ａと３８ｂ、４６ａと
４７ａ。

６２ａと６２ｂとで、互いに異極となるようにＮ極、Ｓ
極の磁極を形成するので、これら磁極片に発生した磁極
と界磁マグネット２２とが吸引・反発を繰り返すので、
磁気空隙２１，４２，５０゜６０の軸線方向に沿って界
磁マグネット２２を往復振動する力を発生するので、界
磁マグネット２２は当該磁気空隙２１，４２，５０．６
０内をその軸線方向に沿って往復振動する。このため。

界磁マグネット２２に固定された振動体２８が往復振動
して、適宜な波長の且つ大きさの音響信号音を発生させ
ることができる。

［発明の効果］ 本発明は上記構成から明らかなように、振動力発生用コ
イルは、界磁マグネットと径方向の筒状磁気空隙を介し
て対向する面に磁極片を形成しているため、磁束を効率
良く集めることができ、しかも、軸方向に於いて互いに
分離された２つの磁極片は異極を形成するため、大きな
振動力を発生させ、応答性良く界磁マグネットを往復振
動させることが出来るため、高感度の音響信号を発生あ
るいは受信できる動電型電気音響交換器を得ることがで
きる効果がある。

又本発明では、上記磁極片を有効利用して、すなわち７
磁性体によって振動力発生用コイル収納部を形成して、
振動力発生用コイルの保持を図ることが出来るので、こ
の振動力発生用コイル収納部に当該コイルを合理的に収
納保護できる効果がある。

また本発明では、上記磁極片の軸方向の長さｍ本 ｍ＝Ｌ−Ｘ−α α　＝　α　ａ　＋α　ｂ ｍ＞Ｘ＞　α〉α　ａ　　α　ｂ 但し、Ｌ：界磁マグネットの軸方向の長さＸ：界磁マグ
ネットの振動ストローク の長さ α：界磁マグネットの軸方向の端部に おける磁束分布のだれにより、磁気 分布の変動を小さく押さえるため に、余分に界磁マグネットを長くす るための長さ αａ：α：界磁マグネット方向の上端 部における磁束分布のだれによ り、磁気分布の変動を小さく押さ えるために、余分に界磁マグネッ トの上端部を長くするための長さ αｂ：界磁マグネットの軸方向の下端 部における磁束分布のだれによ り、磁気分布の変動を小さく押さ えるために、余分に界磁マグネッ トの下端部を長くするための長さ に設定しているので、振動力発生用コイルは磁、気空隙
内において界磁マグネットがら受ける磁束分布をほぼ均
一にできる。

この結果、振動力発生用コイルに通電することで得られ
る振動力は、界磁マグネットの可動ストローク内におい
て磁束分布がほぼ均一であるため、一定の比率に基づい
た大きさになり、性能の良い音響信号を得ることができ
る効果がある。

又従来のような製造が厄介で効果になるボイスコイルを
用いないで済むことと、コイルは動かさないで、界磁マ
グネットが動くようにしているため、リード線を引きず
って振動することによるリード線の切断や半田外れによ
る破損がなくなり、信頼性の高く且つ長寿命の動電型電
気音響交換器を得ることができる。

また振動力発生用コイルのリード線の両端子を振動体等
に半田付けする厄介な工程を省略できるため、量産性に
優れ、安価に製造できる効果がある。

また振動体には、リード線の端子を半田付けしないで済
むので、望ましい薄膜プラスチックを用いて振動体を安
価且つ容易に量産できる効果がある。また界磁マグネッ
ト（例えば、比重４〜６）は導線（比重的７）よりも比
重が軽く、シかも磁力を強くできるマグネット材で構成
することで。

振動子の重量が軽くなり、応答速度を速くなり広い範囲
に渡って、より精度良く音声信号を取り出すことができ
るため、従来において困難であった。特にダイナミック
な低音の音響信号を取り出すのことが出来る効率の良好
なものを安価に構成できる効果がある。

更にまた十分な振動力発生用コイルの収納スペースが多
く取れることと、コイルを動かさないで済むため、従来
のようにボイスコイル形成のための非常に製造の厄介な
導線が重ならないように密接して１列に巻線する密巻き
巻線方法を採用しないで済むガラ巻きを採用できるため
、振動力発生用コイルの巻線製造を極めて容易にし、不
良率を減らし当該振動力発生用コイルを安価且つ容易に
量産できる効果がある。

更にまた。厚みが薄くても強い磁力を発生できる（特に
昨今の技術はこれを可能にしている〉マグネット材で界
磁マグネットを形成すると共に多数ターン巻線したリン
グ状等の振動力発生用コイルを用いることができるので
、導線を多数ターン巻線形成した当該振動力発生用コイ
ルを用いて。

当該界磁マグネットを振動させるための大きな駆動力を
発生させるることができるようにして、低冴の音響信号
の場合にも、精度良い音声信号を取り出すことができる
効果がある。

また特に大きな振動力を得たい場合には、いま界磁マグ
ネットを振動させるための駆動力ＴＴ＝ｔ−Ｉ ｔ：導線のターン数 Ｉ：＠流 において、導線のターン数ｔを大きな値にできるので、
大きな駆動力Ｔを得ることができ、また電流■の値も小
さくできるので、効率の良いスビカ等の動電型電気音響
交換器を得ることができる効果がある。

なお１本発明の実施例では、主にスピーカについて説明
したが、構造原理の共通するマイクロフォン等の他の動
電型電気音響交換器にも本発明は当然適用があるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のダイナミック・コーン・
スピーカの一部を欠切省略した分解斜視図、第２図は同
縦断面図、第３図は界磁マグネット・と磁極片との関係
の説明図、第４図及び第５図はそれぞれ本発明の第２及
び第３実施例のダイナミック・コーン・スピーカの縦断
面図、第６図は本発明の第４実施例のダイナミック・コ
ーン・スピーカの主要部の分解斜視図、第７国は同縦断
面図、第８図は同実施例の界磁マグネットと磁極片との
関係の説明図、第９図及び第１０図はそれぞれ本発明の
第５及び第６実施例を示す縦断面図。 第１１図は同実施例の界磁マグネットと磁極片との関係
の説明図、第１２図は従来のダイナミック・コーン・ス
ピーカの縦断面図である。 ［符号の説明］ １・・・ダイナミック・コーン・スピーカ２・　・セン
ターボール（中心磁極）。 ３・・・センターボール、４・・・永久磁石。 ５・・・上部ヨークプレート、６・・・界磁部。 ７・・・フレーム。 ８・・・ガスケット（矢紙）、９・・・振動体。 ｌＯ・・・ボイスコイル、１．１・・・・コイルボビン
、１２・・・ダンパー、１３・・・磁気空隙１４・・・
ダストキャップ。 １５・・・ダイナミック・コーン・スピーカ１６・・・
磁気回路、１７・・・リング状磁性部材、１７ａ・・・
磁極片、１８・　・リング状磁性部材、１８ａ・・・磁
極片。 １９・・・コ字状部、２０・・・固定子。 ２１・・・環状磁気空隙、２２・・・界磁マグネット、
２３・・・振動力発生用コイル収納部２４・・・振動力
発生用コイル ２５・・・リード線、２６・・・透孔 ２７・・・フレーム、２８・・・振動体。 ２８ａ・・・円筒部。 ２つ・・・ダンパー ′３０・・・ダストキャップ。 ３１・・・ダイナミック・コーン・スピーカ３２・・・
環状磁気空隙、３３・・・センタボール、３４・・・磁
気回路、３５・・・平板リング状磁性体。 ３６　・・ダイナミック・コーン・スピーカ。 ３７・・・磁気回路、３８・・・リング状磁性部材、３
８ａ、３８ｂ・−−磁極片 ３つ　・・環状磁気空隙２４０・・・固定子。 ４０ａ・・・側面、４１・・・コ字状部。 ４２・・・振動力発生用コイル、４３・・・環状磁気空
隙。 ４４・・・ダイナミック・コーン・スピーカ。 ４５・・・磁気回路、４６．４７・・・リング状磁性部
材、４６ａ、４７ａ・・・磁極片。 ４８・・・コ字状部、４９・・・固定子。 ５０・・　・環状磁気空隙、５１・・・振動力発生用コ
イル収納部、５２・・・螺子 ５３・・・ダイナミック・コーン・スピーカ。 ５４・・・磁気回路、５５・・・環状磁気空隙５６・・
・センターボール、５７・・・平板リング状磁性体、５
８・・・ダイナミック・コーン・スピーカ、５９・・・
磁気回路、６０・・・環状磁気空隙、６１・・・固定子
、６１ａ・・・側面、６２・・・リング状磁性部材。 ６２ａ、６２ｂ・・・磁極片、６３・・・コ字状部、６
４・・・振動力発生用コイル取柄部。 ６５・・・環状磁気空隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁気回路の筒状磁気空隙内の軸方向に移動自在になるよ
   うに内外面が異極に着磁された筒状の単極の界磁マグネ
   ットを設け、該界磁マグネットの側面と径方向の磁気空
   隙を介して対向する固定側に軸方向においてそれぞれに
   互いに分離され且つ異極を形成することができる複数の
   磁極片を形成したリング状の振動力発生用コイル収納凹
   部を有する磁性体を設け、該磁性体の振動力発生用コイ
   ル収納凹部にリング状に形成した振動力発生用コイルを
   収納固定し、上記界磁マグネットの軸方向の振動移動に
   よって連動若しくは当接する振動体を上記界磁マグネッ
   トに直接若しくは間隔をおいて設けた動電型電気音響交
   換器において、上記複数の磁極片全体の軸方向の長さｍ
   を ｍ＝Ｌ−Ｘ−α α＝αａ＋αｂ ｍ＞Ｘ＞α＞αａ、αｂ 但し、Ｌ：界磁マグネットの軸方向の長さ Ｘ：界磁マグネットの振動ストロークの長さ α：界磁マグネットの軸方向の端部における磁束分布の
   だれにより、磁気分布の変動を小さく押さえるために、
   余分に界磁マグネットを長くするための長さ αａ：界磁マグネットの軸方向の上端部における磁束分
   布のだれにより、磁気分布の変動を小さく押さえるため
   に、余分に界磁マグネットの上端部を長くするための長
   さ αｂ：界磁マグネットの軸方向の下端部における磁束分
   布のだれにより、磁気分布の変動を小さく押さえるため
   に、余分に界磁マグネットの下端部を長くするための長
   さ に設定形成してなる、動電型電気音響交換器。