JPH05227593A - 動電型スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動電型スピーカにおいて、サブマグネットの
有効的な配置により磁気回路周辺の磁気漏洩を低減し、
かつ、磁気ギャップ部の磁束密度をサブマグネットなし
の場合よりも、より高くすることを目的とする。 【構成】 円盤状のヨーク５の上面中央部にセンターポ
ール６を設け、これと同心円上でヨーク５の上面外周縁
近傍にその厚み方向に着磁したリング状のメインマグネ
ット４を設け、さらにその上部にリング状のセンタープ
レート３、さらに、その上部に前記のマグネットと反対
方向に着磁したリング状のサブマグネット２、さらに、
その上部にリング状のトッププレート１を設けたスピー
カ磁気回路をもち、かつ、センターポール６とセンター
プレート３により構成される磁気ギャップ部に巻線部分
が位置するボイスコイルにより構成した動電型スピー
カ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音響再生機器などに用
いる動電型スピーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】代表的な従来例について図５を用いて説
明する。図５は従来の動電型スピーカの半断面図であ
り、円盤状のヨーク３９の上面中央部分にセンターポー
ル４１が取り付けられ、これと同心円状でヨーク３９の
上面外周縁近傍にその厚み方向に着磁されたリング状の
メインマグネット３８が取り付けられ、さらに、その上
部にリング状のトッププレート３７が取り付けられ、か
つ、ヨーク３９の下面外周縁近傍に前記メインマグネッ
ト３８と反対方向に着磁されたリング状のサブマグネッ
ト４０が取り付けられている。また、トッププレート３
７の上面にはフレーム４３が取り付けられ、さらに、ト
ッププレート３７とセンターポール４１により構成され
る磁気ギャップ部には、フレーム４３に外周を固定した
サスペンション４４で支持されたボイスコイル４２があ
り、さらに、その上部にはフレーム４３に外周を固定
し、ボイスコイル４２に内周を固定し、その中央部にダ
ストキャップ４６を持つ振動板４５が取り付けられてい
る構造であった。なお、この従来品のＦＥＭによるシミ
ュレーション結果を図６（ａ），（ｂ）に示す。（ａ）
は磁束密度分布を示し、磁気ギャップ部付近のライン４
は８６１６ガウスに相当し、さらに詳しく磁気ギャップ
部の磁束密度の大きさを調べると、８２２０ガウスにな
っている（ライン番号が１つ小さくなるごとに、磁束密
度の大きさは約−３０％になる。）。また、（ｂ）はベ
クトルポテンシャル分布を示し、磁気回路側面部の磁気
漏洩のライン１は０．４６Ｗｂ／ｍ、ライン２は０．５
２Ｗｂ／ｍに相当する。また、後方部の磁気漏洩はライ
ン１で示される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構造では、メインマグネット３８と逆方向に着磁さ
れたサブマグネット４０を使用していることにより、ス
ピーカ磁気回路の側面位置での磁束の漏洩は低減できる
が、磁気回路後方位置に関してはサブマグネット４０が
無い場合より必ずしも低漏洩が実現できていない。ま
た、トッププレート３７とセンターポール４１により構
成される磁気ギャップ部の磁束密度に着目した場合、メ
インマグネットと同等のマグネットをサブマグネットと
して使用した場合においても磁気ギャップ部の磁束密度
の上昇は、一般的にサブマグネットの無い場合の約５％
程度と非常に少なく、サブマグネットのエネルギー利用
率が悪い。

【０００４】本発明はこのような従来の問題点を解決
し、磁気回路側面位置、かつ、後方位置を含む磁気回路
周辺位置での低漏洩を実現し、また、サブマグネットの
エネルギーも有効に活用し、磁気ギャップ部の磁束密度
をサブマグネットが無い場合より十分大きくことを可能
にするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の動電型スピーカは、円盤状のヨークの上面中
央部にセンターポールを設け、これと同心円状でヨーク
の上面外周縁近傍にその厚み方向に着磁したリング状の
マグネットを設け、さらに、その上部にリング状のセン
タープレート、さらに、その上部に前記のマグネットと
反対方向に着磁したリング状のマグネット、さらに、そ
の上部にリング状のトッププレートを設けスピーカ磁気
回路を構成し、かつ、センタープレートとセンターポー
ルにより構成される磁気ギャップ部に巻線部分が位置す
るようにボイスコイルを配置した構造とする。

【０００６】

【作用】この構造により、お互いに逆方向に着磁された
マグネットを上下近接位置に配置することができ、マグ
ネット側面部の磁束の方向に関しては互いに逆方向に、
また、磁気ギャップ部に関しては同方向の磁束を与える
ことが可能になる。また、使用する磁気ギャップにより
近い位置に２つのマグネットを配置できるので、両マグ
ネットのエネルギーを有効に利用することができる。か
つ、両マグネットに挟まれたプレート部分は両マグネッ
トの発する直流磁束により磁気飽和を起こし易くなり、
この結果、ボイスコイルから発生する交流磁束による悪
影響を極力小さくすることが可能になる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【０００８】図１は本発明の第１の実施例における動電
型スピーカを示したものである。すなわち、円盤状のヨ
ーク５（外径φ７５，厚みｔ＝６）の上面中央部にセン
ターポール６（ポール外径φ３２．４５）を設け、これ
と同心円上でヨーク５の上面外周縁近傍にその厚み方向
に着磁したリング状のメインマグネット４（フェライト
系，外径φ８０，内径φ４０，厚みｔ＝１５）を設け、
さらに、その上部にリング状のセンタープレート３（外
径φ７５，内径φ３６，厚みｔ＝６）、さらに、その上
部に前記のメインマグネット４と反対方向に着磁したリ
ング状のサブマグネット２（フェライト系，外径φ８
０，内径φ４０，厚みｔ＝１２）、さらに、その上部に
リング状のトッププレート１（外径φ７５，内径φ３
６，厚みｔ＝６）を設けたスピーカ磁気回路を構成す
る。また、トッププレート１の上面にはフレーム８を設
け、また、センタープレート３とセンターポール６によ
り構成される磁気ギャップ部には、フレーム８に外周を
固定したサスペンション９で支持され、かつ、巻線部分
がそのギャップ部に位置するように配置したボイスコイ
ル７があり、さらに、その上部にはフレーム８に外周を
固定し、ボイスコイル７に内周を固定し、その中央部に
ダストキャップ１１をもつ振動板１０を設けた構成とし
ている。

【０００９】図２（ａ），（ｂ）は第１の実施例のＦＥ
Ｍによるシミュレーション結果であり、それぞれ（ａ）
は磁束密度分布、（ｂ）はベクトルポテンシャル分布を
示すものである。磁束密度の大きさに関して、スピーカ
の磁気ギャップ部の磁束密度の大きさは（ａ）のライン
４付近であり、このラインは９６６０ガウスに相当する
（なお、それぞれこのラインの番号が１つ小さくなるに
従って磁束密度の大きさは約−３０％になる。）。さら
に詳しく磁気ギャップ部の磁束密度の大きさを調べる
と、９５６２ガウスである。従って、従来の技術で示し
た従来品と比べて約１６％磁束密度を高くすることがで
きる。また、磁気回路周辺の磁気漏洩に関して、スピー
カの側面部への漏洩は（ｂ）のライン１，２で表され、
それぞれ０．３１Ｗｂ／ｍ，０．５３Ｗｂ／ｍに相当す
る。また、後方への漏洩は本実施例では無いに等しい。
このように、側面部に関しては、従来品とほぼ同等であ
り、後方部に関しては、本従来例は磁気的に閉じた回路
となるため、従来品より更に低漏洩にすることができ
る。また、本従来例はセンタープレートが両マグネット
にはさまれるため、マグネットよる直流磁束により磁気
飽和し易くなり、ボイスコイルに電流が流れることによ
り発生する交流磁束による悪影響も極力小さくすること
ができ、低歪化が実現できる。

【００１０】図３は本発明の第２の実施例における動電
型スピーカを示したものである。すなわち、円盤状のヨ
ーク１６（外径φ７５，厚みｔ＝６）の上面中央部にセ
ンターポール１７（ポール外径φ３２．４５）を設け、
これと同心円上でヨーク１６の上面外周縁近傍にその厚
み方向に着磁したリング状のメインマグネット１５（フ
ェライト系，外径φ８０，内径φ４０，厚みｔ＝１５）
を設け、さらに、その上部にリング状のセンタープレー
ト１４（外径φ７５，内径φ３６，厚みｔ＝６）、さら
に、その上部に前記のメインマグネット１５と反対方向
に着磁したリング状のサブマグネット１３（フェライト
系，外径φ８０，内径φ４０，厚みｔ＝１２）、さら
に、その上部にリング状のトッププレート１２（外径φ
７５，内径φ３６，厚みｔ＝６）を設けたスピーカ磁気
回路を構成する。また、センタープレート１４とセンタ
ーポール１７により構成される磁気ギャップ部に第１の
巻線部分が位置し、第２の巻線部分がトッププレート１
２とセンターポール１７により構成される磁気ギャップ
部の上部に位置し、それぞれの巻線部分に同じ方向に電
流が流れるように結線され、かつ、フレーム１９に外周
を固定したサスペンション２０で支持されたボイスコイ
ル１８があり、さらに、その上部にはフレーム１９に外
周を固定し、ボイスコイル１８に内周を固定し、その中
央部にダストキャプ２２をもつ振動板２１を設けた構成
としている。なお、ヨーク、プレート、及び、マグネッ
トの外形形状が、必ずしも円形でなくてもよいことは言
うまでもないことである。

【００１１】このように、図３に示す構成とすることに
より、大振幅時においてもボイスコイルに電気的に制動
をかけることが可能になり、ボイスコイルの跳躍現象に
よる底当りを防止すると共に、制動のきいた過渡応答の
よい音楽再生が実現可能になる。

【００１２】図４により本実施例の動作を詳しく説明す
る。図４（ａ）はスピーカ振動板が後方に移動した場合
の磁気回路とボイスコイルの相対位置を示した半断面図
であり、ボイスコイル２９下方の第１の巻線部分が磁気
ギャップ部の磁束密度の高いセンタープレート２５の対
向部分からはずれ、電気的制動の弱い部分に位置し、下
方向への跳躍現象が起こりつつある瞬間を示すものであ
る。しかしながら、同時に、ボイスコイル２９上方の第
２の巻線部分がトッププレート２３の対向部分に位置
し、この部分には、下方の第１の巻線部分と反対方向の
駆動力が働くため、ボイスコイルを上方向に押し上げよ
うとする。すなわち、跳躍現象によるボイスコイルの底
当りを防止することができる。一方、図４（ｂ）は、ス
ピーカ振動板が前方に移動した場合の磁気回路とボイス
コイルの相対位置を示した半断面図であり、ボイスコイ
ル２９下方の第１の巻線部分が磁気ギャップ部の磁束密
度の高いセンタープレート２５対向部分からはずれ、電
気的制動の弱い部分に位置し、上方向への跳躍現象が起
こりつつある瞬間を示すものである。しかしながら、同
時に、この第１の巻線部分がトッププレート３０の磁束
密度の高い対向部分に位置しはじめ、この部分は下方向
の駆動力が働くため上方向への跳躍現象を防止すること
ができる。

【００１３】

【発明の効果】以上のように、磁気回路周辺の磁気漏洩
は、側面部に関しては従来品とほぼ同等であり、後方部
に関しては本発明品は磁気的に閉じた回路となるため、
従来品より更に低漏洩にすることができる。また、本発
明品はセンタープレートが両マグネットにはさまれるた
め、マグネットよる直流磁束により磁気飽和し易くな
り、ボイスコイルに電流が流れることにより発生する交
流磁束による悪影響も極力小さくすることができ、低歪
化が実現できる。

【００１４】また、ボイスコイルに第１の巻線部分と第
２の巻線部分とを設けたことにより、ボイスコイルの両
方向の跳躍現象を防止することができ、本発明の動電型
スピーカは工業的価値の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す動電型スピーカの
半断面図

【図２】同第１の実施例のＦＥＭによるシミュレーショ
ン結果を示す模式図

【図３】本発明の第２の実施例を示す動電型スピーカの
半断面図

【図４】同第２の実施例の動作を説明するためのスピー
カ部分半断面図

【図５】従来の動電型スピーカの半断面図

【図６】従来の動電型スピーカのＦＥＭによるシミュレ
ーション結果を示す模式図

【符号の説明】

１，１２，２３，３０ トッププレート ２，１３，２４，３１ サブマグネット ３，１４，２５，３２ センタープレート ４，１５，２６，３３ メインマグネット ５，１６，２７，３４ ヨーク ６，１７，２７，３５ センターポール ７，１８，２８，３６ ボイスコイル ８，１９ フレーム ９，２０ サスペンション １０，２１ 振動板 １１，２２ ダストキャップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状のヨークの上面中央部に設けられ
   たセンターポールと、前記センターポールと同心円状で
   ヨークの上面外周縁近傍にその厚み方向に着磁されたリ
   ング状のメインマグネットと、前記メインマグネットの
   上部のリング状のセンタープレートと、前記センタープ
   レートの上部の前記メインマグネットと反対方向に着磁
   されたリング状のサブマグネットと、前記サブマグネッ
   トの上部にリング状に設けられたトッププレートにより
   構成されたスピーカ磁気回路をもち、かつ、前記センタ
   ープレートと前記センターポールにより構成される磁気
   ギャップ部に巻線部分が位置するように配置されたボイ
   スコイルを備えたことを特徴とする動電型スピーカ。
2. 【請求項２】 トッププレートとセンターポールにより
   構成される磁気ギャップに位置するように配置された第
   ２のボイスコイルを備え、かつ、第１、第２のボイスコ
   イルにそれぞれ同じ方向に電流が流れるように結線され
   たことを特徴とする請求項１記載の動電型スピーカ。