JPH05344589A - 防磁型スピーカの磁気回路及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 着磁により十分に高い飽和磁束密度が得られ
ると共に、打消磁気回路の磁石として高い磁力が得ら
れ、音質も向上させることができる防磁型スピーカの磁
気回路及びその製造方法を提供する。 【構成】 主磁気回路は、センターポール２１が中央に
設けられた底部プレート２２上に主磁石２３を設け、こ
の主磁石上にセンターポールとの間で磁気ギャップを形
成するアウターポール２４を備えている。また、打消磁
気回路においては、底部プレート２２の下面に補助ヨー
ク２７を重ね、補助ヨークの下面に打消磁石２５を配設
し、カバーヨークが打消磁石２５とアウターポール２４
との間を磁気的に連結すると共に各部材を格納する。打
消磁石２５は減磁曲線において屈曲点を有し、その着磁
処理は補助ヨーク２７を配置した状態で行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスピーカからその周辺機
器への磁気漏洩を抑制した防磁型スピーカの磁気回路及
びその製造方法に関し、特に、その防磁特性を改善する
と共に、音質の向上も図った防磁型スピーカの磁気回路
及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来のこの種の防磁型スピーカ
を示す断面図である（特開昭62-38100号）。この従来の
防磁型スピーカの磁気回路は、センターポール１を備え
た底部プレート２、リング状のマグネット３、上部プレ
ート４（アウターポール）、マグネット３と逆方向に着
磁された防磁用マグネット５、シールドカバー６及び防
磁用マグネット５とシールドカバー６との間に配設され
た非磁性板７により構成されている。上部プレート４に
は、碗状のフレーム１０が結合されており、このフレー
ム１０の先端周縁部にリング状のガスケット１１と共
に、振動板１２の周縁部が固着されている。そして、こ
の振動板１２の中央部には、ボイスコイル１４が結合さ
れており、このボイスコイル１４は磁気ギャップ８に入
り込むようにダンパー１３によりその中間部が支持され
ている。振動板１２の中央部上面には、ダストキャップ
１５が張り付けられている。

【０００３】このように構成された従来の防磁型スピー
カの磁気回路においては、センターポール１、底部プレ
ート２、マグネット３及び上部プレート４によりボイス
コイル１４を振動させて振動板１２から音波を発振させ
るための主磁気回路が構成され、防磁用マグネット５、
非磁性板７及びシールドカバー６から周辺への磁気漏洩
を抑制するための打消磁気回路が構成される。なお、前
記公報においては非磁性板７が設けられているが、これ
は必ずしも設置されるものではない。

【０００４】一方、この従来の防磁型スピーカの磁気回
路は、図１２に示すようにして製造されている。即ち、
シールドカバー６及び防磁用マグネット５を一体的に図
１３に示すような着磁器１６内に装入し、磁場発生装置
１７により着磁器１６内の部材に大磁界を印加すること
により、打消磁気回路の十分完全な着磁（以下、単に着
磁という）を行う。一方、センターポール１、底部プレ
ート２、マグネット３及びアウターポール４も着磁器１
６内に一体的に装入し、大磁界を印加することにより着
磁させる。その後、これらの主磁気回路及び打消磁気回
路を組立てることにより、防磁型スピーカ用の磁気回路
が製造される。このように、主磁気回路と打消磁気回路
とを別個に着磁処理するのは、主磁石（マグネット３）
と打消磁石（マグネット５）とが極性が逆であるため、
共通に着磁処理することができないためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の磁気回路は、打消磁気回路のマグネット（打消磁
石）５のパーミアンス係数が低いという欠点がある。こ
のため、打消磁石５の磁石粒子の磁界の向きが一部反対
方向を向き、磁力が非力で音質にも悪影響がある。

【０００６】図１４は横軸に保磁力Ｈｃをとり、縦軸に
残留磁束密度Ｂｒをとって、磁石の磁気特性を示す減磁
曲線（所謂、Ｂ−Ｈ曲線）である。従来、打消磁気回路
を着磁すると、その磁気回路のパーミアンス係数は図１
４のＰ1で示すように、屈曲点よりも保磁力軸に近く、
残留飽和磁束密度が低いものとなる。この打消磁気回路
をスピーカの磁気回路に組み込むと、そのパーミアンス
係数はＰ2になるが、従来のように、打消磁石がＢ−Ｈ
曲線上で見て屈曲点以下のパーミアンス係数（Ｐ1）で
着磁された場合は、磁気回路に組み込むことにより、そ
の磁気特性が図１４のｂ点になり、磁石としての特性が
ａ点には戻らない。このため、打消磁気回路の磁石５の
残留飽和磁束密度はＢｄ1ではなく、Ｂｄ2になり、その
性能が劣化すると共に、音質も劣化する。

【０００７】即ち、着磁後の打消磁気回路に主磁気回路
を組み込んだとしても、打消磁石内の磁化配向中に一旦
形成されてしまった反磁界は、そのまま残ってしまう。
このため、ダイナミック特性、即ち音出し時にボイスコ
イル磁界との相互作用で生じ得る状態が不安定なものと
なる。これにより、スピーカへの入力に対して打消磁石
の帰還する部分の磁束が非力となり、音質が劣化すると
考えられる。

【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、着磁により十分に高い飽和磁束密度が得ら
れると共に、打消磁気回路の磁石として高い磁力が得ら
れ、音質も向上させることができる防磁型スピーカの磁
気回路及びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る防磁型スピ
ーカの磁気回路は、センターポールが中央に設けられた
底部プレート、この底部プレート上に設けられた主磁石
及びこの主磁石上に設けられ前記センターポールとの間
で磁気ギャップを形成するアウターポールを備えた主磁
気回路と、前記底部プレートの下面に重ねられる補助ヨ
ーク、この補助ヨークの下面に配設された打消磁石及び
この打消磁石と前記アウターポールとの間を磁気的に連
結すると共に前記各部材を格納するカバーヨークを備え
た打消磁気回路と、を有し、前記打消磁石は減磁曲線に
おいて屈曲点を有し、その着磁処理は前記補助ヨークを
配置した状態で行ったものであることを特徴とする。

【００１０】本発明に係る防磁型スピーカの磁気回路の
製造方法は、センターポールが中央に設けられた底部プ
レート、この底部プレート上に設けられた主磁石及びこ
の主磁石上に設けられ前記センターポールとの間で磁気
ギャップを形成するアウターポールを備えた主磁気回路
を着磁処理し、前記底部プレートの下面に重ねられる補
助ヨーク、この補助ヨークの下面に配設された打消磁石
及びこの打消磁石と前記アウターポールとの間を磁気的
に連結すると共に前記各部材を格納するカバーヨークを
備えた打消磁気回路を前記補助ヨークを配置した状態で
着磁処理し、その後、前記主磁気回路を前記打消磁気回
路内に組み込むことを特徴とする。

【００１１】

【作用】従来、スピーカの設計上、主磁気回路の構成設
計は極めて綿密になされ、大きなパーミアンス係数を得
る等、その音質向上にとって必要な細心の注意が払われ
ていた。しかし、音質に対して、打消磁気回路が及ぼす
影響については、従来何等注目されていなかった。本願
発明者らは、この打消磁気回路の構成が音質に与える影
響について種々実験研究を繰り返し、その結果、打消磁
気回路の着磁時の特性が磁気回路に組み込まれた後の磁
気特性に影響を与え、その磁気特性が音質にも影響を及
ぼすことを見いだした。本願発明はこのような知見に基
づいてなされたものである。

【００１２】本発明においては、防磁型スピーカの磁気
回路に組み込まれたときに主磁気回路の底部プレートに
重ねられる補助ヨークを打消磁気回路の打消磁石の上に
配置した状態で、打消磁気回路の着磁処理を行う。これ
により、打消磁気回路はＢ−Ｈ曲線の屈曲点よりも飽和
磁束密度が高い側のパーミアンス係数で着磁される。こ
のように、着磁時にパーミアンス係数が高い状態で着磁
され、補助ヨークがその着磁時のままの状態で打消磁気
回路が磁気回路に組み込まれると、ボイスコイルから出
る交流磁界に対して図１４のａの状態で動作する。即
ち、この高パーミアンス係数で着磁された場合には、打
消磁石内部の反磁界の向きは整然と一方向にそろったも
のとなり、外部磁界の影響を受けにくく、音質も劣化し
ない。

【００１３】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
について具体的に説明する。

【００１４】図１は本発明の実施例に係る防磁型スピー
カの磁気回路を示す模式図、図２はその主磁気回路を示
す模式図、図３はその打消磁気回路を示す模式図であ
る。磁気回路全体を格納する碗状のシールドケースとし
てのカバーヨーク２６内に、リング状の打消磁石２５が
その軸方向を垂直にして配設されており、この打消磁石
２５の上に、円板状の補助ヨーク２７が載置されてい
る。また、この補助ヨーク２７の上には、その中心部に
センターポール２１が設けられた底面プレート２２が重
ねられて配置されている。そして、この底部プレート２
２上には、リング状の主磁石２３がその中心をセンター
ポール２１に一致させて配設されている。この主磁石２
３上には、同様にリング状のアウターポール２４が載置
されている。なお、主磁気回路及び打消磁気回路の各構
成部材は夫々接着により相互に固定されている。

【００１５】このように構成される防磁型スピーカの磁
気回路は、以下に示すようにして製造される。先ず、図
２に示すように、底部プレート２２上に主磁石２３を載
置し、更にその上にアウターポール２４を載置したもの
を、着磁器（図１３参照）内に装入して大磁界を印加す
ることにより着磁する。そして、図３に示すように、カ
バーヨーク２６内に、打消磁石２５を載置し、更にその
上に補助ヨーク２７を載置したものを、その全体で着磁
器内に装入し、大磁界を印加して着磁する。

【００１６】次いで、図１に示すように、打消磁気回路
上に、主磁気回路を装着して、防磁型スピーカの磁気回
路が製造される。このようにして、着磁された打消磁気
回路の打消磁石２５は飽和磁束密度が高い高パーミアン
ス係数で着磁されているので、安定した磁気特性を示す
と共に、その結果、主磁気回路の磁気ギャップの磁束密
度が高くなり、スピーカの音圧が向上する等、音質が向
上する。

【００１７】次に、図４及び図５を参照して本発明の第
２の実施例について説明する。本実施例は打消磁気回路
の構成のみが第１の実施例と異なり、主磁気回路の構成
は図２と同様であるので、同一物には同一符号を付して
その詳細な説明は省略する。

【００１８】先ず、カバーヨーク２６には、その中央に
開口部３０を形成しておき、この開口部３０を介して副
ヨーク２８を補助ヨーク２７の下面に着脱自在に装着す
る。この副ヨーク２８は着磁器内でこの補助ヨーク２７
の下面に接触するように配置すればよく、補助ヨーク２
７に固定する必要はない。そして、この副ヨーク２８を
配置した状態で打消磁気回路を着磁処理する。次いで、
図５に示すように、主磁気回路を打消磁気回路上に組み
込む。その後、副ヨーク２８を補助ヨーク２７の下面か
ら取り外し、磁気回路が完成する。この完成した磁気回
路は、図１に示す構造において、カバーヨークの底面中
央に孔があいた形のものとなる。本実施例の磁気回路
も、第１の実施例と同様の効果を奏するが、そのパーミ
アンス係数は第１の実施例よりも高い。

【００１９】本発明は、打消磁気回路の着磁時に、パー
ミアンス係数を高く設定することにより、打消磁気回路
の磁気特性及び音質の劣化を防止するものである。この
パーミアンス係数を高くすること自体は、磁石の長さを
大きくするなどの方法により可能である。しかし、そう
すると、材料コストが極めて高くなり、防磁型スピーカ
の価格が高いものになってしまう。そこで、本発明は、
着磁時に補助ヨーク２７を使用し、打消磁気回路中にこ
の補助ヨークを組み込むことにより、パーミアンス係数
を高く設定するようにしたものである。以下、本発明に
より、パーミアンス係数を高くすることができるという
理由について説明する。

【００２０】図６（ａ）乃至（ｃ）は着磁時の打消磁気
回路の構成を示す図であり、（ａ）は従来の打消磁気回
路、（ｂ）は本発明の第１の実施例の打消磁気回路、
（ｃ）は本発明の第２の実施例の打消磁気回路である。
各打消磁気回路の着磁処理により、図７（Ｂ−Ｈ曲線）
の３本の直線に示すようなパーミアンス係数が得られ
る。磁気回路の設計方法は、以下のとおりである。図８
に示すように、センターポール４０と、このセンターポ
ール４０に磁石４２を介して磁気的に連結されたヨーク
４１との間に、磁気ギャップ４３が形成される。この磁
気ギャップ４３の長さをＬq、磁気ギャップ４３の磁束
密度をＢq、磁気ギャップ４３の断面積をＡq、磁石４２
の断面積をＡm、磁石の長さをＬm、磁石の動作点の磁束
密度をＢd、磁石の動作点の抗磁力をＨdとすると、磁気
ギャップに要する超磁力はＢqＬq、使用する磁石の超磁
力はＨdＬmとなる。磁石４２とヨーク４１との接合面等
における超磁力の損失をδとすると、下記数式１が成立
する。

【００２１】

【数１】δＢqＬq＝ＨdＬm

【００２２】また、磁気ギャップの磁束数はＢqＡq、使
用する磁石の磁束数はＢdＡmであるので、磁石、ヨーク
及びセンターポールの各部における磁束漏洩係数をｆと
すると、下記数式２が成立する。

【００２３】

【数２】ｆＢqＡq＝ＢdＡm

【００２４】数式１、２より、パーミアンス係数Ｐは下
記数式３により表される。

【００２５】

【数３】Ｐ＝Ｂd／Ｈd＝（ｆＡqＬm）／（δＡmＬq）

【００２６】図６（ａ）はその磁束が磁石２５からカバ
ーヨーク２６の広範囲の領域に分布していることからわ
かるように、数式３において磁気ギャップの長さＬqが
かなり大きな状態であり、パーミアンス係数Ｐが小さく
なる。また、図６（ｂ）に示す本実施例の場合は、磁束
が補助ヨーク２７とカバーヨーク２６との間に集中する
ため、磁気ギャップ長Ｌqが（ａ）の場合よりも小さ
く、パーミアンス係数Ｐが大きい。更に、図６（ｃ）の
場合には、磁束が副ヨーク２８とカバーヨーク２６の開
口部３０との間に集中するため、磁気ギャップ長Ｌqが
著しく小さくなり、パーミアンス係数Ｐは著しく大きく
なる。

【００２７】このパーミアンス係数Ｐと、Ｂ−Ｈ曲線と
の関係を示したのが図７である。図中、（ａ）、
（ｂ），（ｃ）は夫々図６（ａ）、（ｂ），（ｃ）の場
合に対応する。図７に示すように、本発明の実施例の場
合には、パーミアンス係数がいずれも屈曲点３１よりも
残留飽和磁束密度が高い側の高パーミアンス係数で着磁
される。一方、従来のように補助ヨーク２７を有しない
状態で着磁処理された場合には、屈曲点よりも残留飽和
磁束密度が低い側の低パーミアンス係数で着磁される。

【００２８】このように、パーミアンス係数が小さい場
合は、打消磁気回路の打消磁石内部の磁石粒子の磁界の
向きが一部反対方向を向き、外部から動的な磁界を受け
ると変化しやすい。つまり、ボイスコイルから出る交流
磁界に対して影響を受け易く、このため音質が劣化す
る。しかし、補助ヨークを設けて屈曲点よりも高パーミ
アンス係数側で着磁した場合には、打消磁石内部の磁石
粒子の磁界の向きは整然と一方向にそろっており、外部
磁界の影響を受けにくく、音質も劣化しない。

【００２９】図９（ａ）乃至（ｃ）は夫々図６（ａ）乃
至（ｃ）の場合のパーミアンス係数の測定値の一例を示
す。打消磁石２５の材質は、通常のフェライト系磁石で
ある（ＦＢ４Ｎ（商品名））。打消磁石２５及びカバー
ヨーク２６の各部位の寸法は、図中に記載したとおりで
ある。但し、数値の単位はｍｍである。各例について、
そのパーミアンス係数Ｐの分布を図中に示すように、図
９（ａ）の場合は、磁石の各部分でＰ値が大きく異な
り、Ｐ＝０．８と低い部分がある。図１０はこのフェラ
イト系磁石（ＦＢ４Ｎ）のＢ−Ｈ曲線であるが、この図
１０にみるように、Ｐ＝０．８の場合は、屈曲点よりも
残留磁束密度が低い側で着磁し、図１４で説明した不都
合が生じる。これに対し、図９（ｂ）の場合には、打消
磁石２５の極めて一部でＰ＝０．９の部分があるが、大
部分はＰが２．７であり、安定している。更に、図９
（ｃ）の場合は、Ｐ値が１．５以上、大部分がＰ値が１
３と極めてパーミアンス係数が高い。

【００３０】なお、前述の如く、打消磁石２５の長さＬ
mを長くすることにより、前記数式３から明らかなよう
に、パーミアンス係数Ｐを大きくすることができる。し
かし、高価な磁石を大きくすることは、防磁型スピーカ
の製造コストを上昇させると共に、スピーカ自体を大型
化してしまうため、実際上、採用することができない。
これに対し、本発明においては、このような不都合がな
いので小型で高性能のスピーカを製造することができ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パーミアンス係数が高く飽和磁束密度が高い状態に着磁
させることができ、磁気ギャップにおける磁束密度が高
く、磁気特性が優れていると共に、音質の劣化を防止す
ることができる防磁型スピーカの磁気回路を製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る防磁型スピーカの磁気回
路を示す模式図である。

【図２】同じくその主磁気回路を示す模式図である。

【図３】同じくその打消磁気回路を示す模式図である。

【図４】本発明の第２の実施例に係る防磁型スピーカの
打消磁気回路を示す模式図である。

【図５】同じくこの打消磁気回路に主磁気回路を組み込
んだ状態を示す模式図である。

【図６】着磁時の打消磁気回路の構成を示す図である。

【図７】図６の場合のＢ−Ｈ曲線を示す図である。

【図８】磁気回路の設計方法を説明する図である。

【図９】図６のパーミアンス係数の測定値の分布を示す
図である。

【図１０】フェライト系磁石のＢ−Ｈ曲線を示す図であ
る。

【図１１】従来の防磁型スピーカを示す断面図である。

【図１２】従来の防磁型スピーカの製造方法を示す図で
ある。

【図１３】着磁器を示す模式図である。

【図１４】従来の欠点を説明するＢ−Ｈ曲線図である。

【符号の説明】

２１；センターポール、２２；底部プレート、２３；主
磁石、２４；アウターポール、２５；打消磁石、２６；
カバーヨーク、２７；補助ヨーク、２８；副ヨーク、３
０；開口部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センターポールが中央に設けられた底部
   プレート、この底部プレート上に設けられた主磁石及び
   この主磁石上に設けられ前記センターポールとの間で磁
   気ギャップを形成するアウターポールを備えた主磁気回
   路と、 前記底部プレートの下面に重ねられる補助ヨーク、この
   補助ヨークの下面に配設された打消磁石及びこの打消磁
   石と前記アウターポールとの間を磁気的に連結すると共
   に前記各部材を格納するカバーヨークを備えた打消磁気
   回路と、 を有し、前記打消磁石は減磁曲線において屈曲点を有
   し、その着磁処理は前記補助ヨークを配置した状態で行
   ったものであることを特徴とする防磁型スピーカの磁気
   回路。
2. 【請求項２】 センターポールが中央に設けられた底部
   プレート、この底部プレート上に設けられた主磁石及び
   この主磁石上に設けられ前記センターポールとの間で磁
   気ギャップを形成するアウターポールを備えた主磁気回
   路を着磁処理し、前記底部プレートの下面に重ねられる
   補助ヨーク、この補助ヨークの下面に配設された打消磁
   石及びこの打消磁石と前記アウターポールとの間を磁気
   的に連結すると共に前記各部材を格納するカバーヨーク
   を備えた打消磁気回路を前記補助ヨークを配置した状態
   で着磁処理し、その後、前記主磁気回路を前記打消磁気
   回路内に組み込むことを特徴とする防磁型スピーカの磁
   気回路の製造方法。
3. 【請求項３】 前記補助ヨークの下面に、前記打消磁
   石、補助ヨーク及びカバーヨークを磁気的に連結する副
   ヨークを配設し、打消磁気回路の着磁処理後にこの副ヨ
   ークを除去することを特徴とする請求項２に記載の防磁
   型スピーカの磁気回路の製造方法。