JPH06209498A - 軽量のコーン型スピーカー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、長い運動行程のコーン型スピーカ
ーの重量を軽減することのできる磁石装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 フェライトからなる環状永久磁石12と、この
永久磁石12の下部環状表面に接続された下部磁極板11
と、スピーカーの中心軸上で下部磁極板上に設けられた
磁極コア13と、永久磁石12の上部環状表面上に配置され
る上部磁極板14とを有する磁石装置において、磁極コア
13の少なくとも一部がネオジム16から構成され、磁極コ
ア13および永久磁石16の同じ極性の磁極がスピーカーの
軸に対して反対の方向を向いて位置され、上部磁極板14
が２つの部品17, 19として構成され、一方の部品19は環
状で永久磁石12の上面上に配置され、上部磁極板の他方
の部品17はディスク状で磁極コア13の上面上に配置され
ていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コーン型スピーカーの
開発に関し、特に長い運動行程のコーン型スピーカーの
重量の軽減に関する。

【０００２】

【従来の技術】コーン型スピーカーの構造および動作は
当業者に良く知られているので、一般的な説明は省略さ
れる。このようなコーン型スピーカーの磁石装置は、通
常、環状の永久磁石、上部および下部磁極板、および磁
極コアから構成されている。磁極コアは下部磁極板上に
中心に配置され、環状表面が下部磁極板に接続されてい
る環状永久磁石によってある距離を隔てて囲まれてい
る。上部の同様に環状の磁極板は、永久磁石の他方の環
状表面上に配置されている。磁極コアの長さは、磁極コ
アの下部磁極板に接続されるのと反対側の自由端が磁石
装置が組立てられるときに上部磁極板で囲まれ、上部磁
極板の内側の境界はある距離をおいて磁極コアを囲んで
いる。スピーカー振動板に接続される音声コイルは、一
般にエアギャップと呼ばれるこのギャップに入る。焼結
処理中に必要な形状をすでに得ているフェライトから成
る永久磁石を除いて、磁石装置のその他全ての部品は打
抜き、あるいは押出し成形される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような磁石装置の
欠点は、スピーカーが非常に重いことである。これは、
大きく、それ故に重い永久磁石がエアギャップにおいて
十分な磁束密度を生じるために必要とされるという事実
に帰する。これは、大きな運動行程の音声コイルを有す
るスピーカーがこのような磁石装置によって駆動される
時に特にあてはまる。その場合において、磁石装置は短
い運動行程の再生用に設計される状況におけるよりも広
い音声コイルの巻線幅および大きい厚さの磁極板を選択
することが必要である。その結果、このような長い運動
行程の磁石装置における厚い上部磁極板あるいは音声コ
イルの広い巻線幅のために、エアギャップにおける要求
された磁束密度は短い運動行程の装置に匹敵する大きい
寸法の永久磁石が必要とされる。

【０００４】この磁石装置の構造に加えて、高および中
音域の磁石装置が知られており、それらは上記磁石装置
と構造において異なる。このような磁石装置はポット磁
石を有し、その底部に磁極コアがスピーカーの軸に対し
て中心に配置されている。この構造における磁極コア
は、ネオジムとして知られている高エネルギー磁石材料
から成る。ポットの底部に接続されるのと反対側の磁極
コアの端部は、磁極コアよりも大きな直径を有する上部
磁極板を備えている。ポット縁部の高さは、磁極コアお
よび磁極板の高さに一致する。ポット縁部およびポット
中の部品（ポットコアおよび磁極板）は、通常同じ高さ
である。２つの部品が互いにある距離を隔てているので
磁石装置のエアギャップが上部ポット縁部と磁極板の間
に形成される。ポット縁部の上部部分、換言すると磁極
板に面している部分は、ポット縁部のこの部分をポット
の内側に突出させることによって磁極成形される。この
ような磁石装置は、もっぱらフェライトから成る永久磁
石のスピーカーとは対照的に明らかに軽量に構成される
という利点を有する。しかしながら、これは、短い運動
行程で動作する磁石装置にのみあてはまる。これらは、
結局、高および中音域のスピーカーである。これは、ネ
オジムの優れた特性にもかかわらずエアギャップにおけ
る要求された磁束密度が音声コイルの狭い巻線幅にのみ
適合する。さらに、ネオジム磁石装置は、ポット磁石が
旋盤加工されなければならないので、上記の純粋なフェ
ライトシステムよりさらに製造するのに費用がかかる欠
点を有する。しかしながら、この欠点が考慮されず、上
記方法で長い運動行程の磁石装置を構成することを企て
たとしても、短い運動行程の動作において使用されるネ
オジム磁石装置を長い運動行程の磁石装置に転用するこ
とは不可能である。その理由は、大きな運動行程のため
に、高および中音域のスピーカーに比較してこのタイプ
のスピーカーがエアギャップにおける大きな構造寸法お
よび大きな磁束密度を必要とすることである。これは、
ネオジム磁極コアを拡大することによっては十分に達成
されない。

【０００５】そのため、本発明はコーン型スピーカー、
特に永久磁石がもっぱらフェライトから成る既知の磁石
装置に比較して明らかに低い重量を有する長い運動行程
のコーン型スピーカーの磁石装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的は、磁極コアの
少なくとも一部がネオジムから成り、磁極コアおよび永
久磁石の同じ極性の磁極がスピーカーの軸に関して反対
の方向を向いて配置され、上部磁極板が２つの部品とし
て構成され、その一方の部品は環状で永久磁石に接続さ
れ、磁極板の他方の部分はディスク状で磁極コアに接続
されている磁石装置によって達成される。

【０００７】この種の磁石装置構造は、フェライト磁石
装置に比較して重量を約５０％減少したコーン型スピー
カー用の長い運動行程の磁石装置の開発を可能にする。
長い運動行程の磁石装置とは、音声コイルが３ｍｍ以上
移動する磁石装置である。

【０００８】磁極コアが請求項２記載のネオジムディス
クの形態で、下部磁極板上に形成されるベース上にある
場合、ネオジムの使用を最小にする利点を有する。全体
の磁極コアがネオジムから成る場合、長い運動行程の磁
石装置に対する磁極コアの最大の高さは、比較的薄いネ
オジムディスクが磁極コアに配置される場合よりも僅か
に高くなるだけでエアギャップにおいて磁束密度を生じ
る。

【０００９】エアギャップにおける顕著な磁束密度の増
加は、請求項３記載の別のネオジムディスクが下部磁極
板側と反対側の上部磁極板のディスク成形部分の表面上
に配置され、他のネオジムディスクおよび磁極コアの同
じ極性の磁極が互いに向い合った時に達成される。

【００１０】

【実施例】図１は、コーン型スピーカーに関する磁石装
置10の断面図である。他の図面と同様にこの断面図は、
最大直径の磁石装置10の部分の断面図である。図１に示
された広帯域音響信号を再生するために設計されている
磁石装置10は、本質的に下部磁極板11、環状の永久磁石
12、磁極コア13および上部磁極板14から構成されてい
る。これら全ての部品あるいは部品のグループは打抜き
あるいは押出し成形されるか、または焼結処理中にすで
に成形されている。後者は、特に費用に対して最も効率
が良い図１による磁石装置10の開発を可能にする。

【００１１】下部磁極板11は、フェライトから成る永久
磁石12の環状下面に接続される。磁石装置10の軸を中心
に配置される磁極コア13は、下部磁極板11上に形成され
たベース15と、その上に位置されるネオジムディスク16
と、ネオジムディスク16上に位置されたディスク17とか
ら構成される。ここに示された構成例において、ベース
15およびディスク17は同じ外側直径を有する。ネオジム
ディスク16の直径はディスク17よりも小さい。ここには
示されていない別の構造例において、ネオジムディスク
16の直径はベース15あるいはディスク17の直径に対応し
てもよい。

【００１２】ギャップ18は、永久磁石12の内壁とベース
15およびネオジムディスク16との間に形成される。ベー
ス15に接続されるネオジムディスク16は、永久磁石12の
上部環状表面と同一平面である。上部磁極板14の環状部
品19は、永久磁石12の環状表面上に位置され、接続され
る。上部磁極板14の環状部品19およびネオジムディスク
16上に配置されるディスク17は、同じ厚さである。ギャ
ップ20は、上部磁極板14を形成する環状部品19およびデ
ィスク17間にある。スピーカーが組立てられるとき（図
示されていない）、音声コイルはエアギャップと呼ばれ
るこのギャップ20に入る。

【００１３】永久磁石12とネオジムディスク16の同じ極
性の磁極は、磁石装置10の軸に関して異なる方向に向い
ている。これは、ネオジムディスク16のＳ極（Ｓ）が下
部磁極板11に向き、永久磁石12のＳ極（Ｓ）が上部磁極
板14に向いていることを意味する。

【００１４】図２は、通常の方法で構成される磁石装置
10を示す。この磁石装置10はフェライトから成る環状永
久磁石12、下部磁極板11および下部磁極板11と一体の磁
極コア13から構成される。この磁石装置10における磁極
コア13および上部磁極板は、磁石装置10が組立てられる
ときに同じ高さを有する。図１に示された磁石装置10と
全く同様に図２における磁石装置10も広帯域設計のコー
ン型スピーカーを駆動するように作用する。

【００１５】同じ寸法で描かれた図１と図２との間の比
較から明らかなように、図１における磁石装置が図２に
おける磁石装置10よりも小さいので、本発明によって示
されるように、磁極コア13がネオジムディスク16を有す
る場合にかなり軽量に構成されることは明らかである。
磁極コア13におけるネオジムディスク16を使用すること
によって達成される重量の軽減の利点は、同じ特性およ
び機能を有する図２による通常の磁石装置10と図１にお
ける磁石装置10と比較する以下の表によって認められ
る。

【００１６】 図２における 図１における 磁石装置 磁石装置 エアギャップの磁束密度 １テスラ １テスラ 上部磁極板（18） −厚さ ４ｍｍ＝ｘ ４ｍｍ＝ｘ −外側直径 Ａ ０．６９Ａ −内側直径 Ｂ Ｂ 下部磁極板（11） −厚さ Ｃ Ｃ −外側直径 Ａ ０．６９Ａ 永久磁石（12） −厚さ Ｄ ０．７５Ｄ −外側直径 Ｅ ０．６９Ｄ −内側直径 Ｆ ０．９１Ｆ 磁極コア（13） −直径 Ｇ Ｇ（ベース15およ びディスクに対し て少なくとも） ネオジムディスク（16） −−厚さ − ３ｍｍ＝Ｈ −−直径 − ０．９５Ｇ −高さ（永久磁石に接続 ０．７５Ｄ＋Ｘ^＊ される下部磁極板の Ｄ＋Ｘ （^＊ ＝ディスク 側面から測定される） （17）の厚さ） エアギャップ（20）の幅 Ｉ Ｉ 重量 Ｊ ０．５１Ｊ この表は、エアギャップ20における等しい磁束密度およ
び等しいエアギャップの寸法に関して、本発明（図１）
の磁石装置10が通常の磁石装置10（図２）の重量の僅か
５１％に過ぎないことを明らかに示す。

【００１７】図３は、図１に示される磁石装置10に比較
して付加的なネオジムディスク21を有する別の磁石装置
10を示す。この付加的なネオジムディスク21は、ネオジ
ムディスク16および付加的なネオジムディスク21の同じ
極性の磁極（説明された構造例における両方のＮ極（Ｎ
／Ｎ））が互いに面するような方法でディスク17上に位
置される。この方法は、付加的なネオジムディスク21の
質量が磁極コア13中に位置されている場合よりもエアギ
ャップにおける磁束密度を増加する。

【００１８】図３における付加的なネオジムディスク21
の寸法は磁極コア13中に配置されるネオジムディスク16
の寸法に対応するが、本発明はこの寸法が等しい場合に
限定されない。図示されてはいない異なる構成例におい
て、ネオジムディスク16、21の両方の寸法は互いに異な
る。特に、２つのネオジムディスク16、21の高さは異な
る。ネオジムディスク16、21の厚さの選択は、エアギャ
ップ20において生じなければならない磁束密度に依存す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁石装置の断面図。

【図２】従来の磁石装置の断面図。

【図３】本発明による別の磁石装置の断面図。

【符号の説明】

11…下部磁極板，12…永久磁石，13…磁極コア，14…上
部磁極板，15…ベース，16…ネオジムディスク，17…デ
ィスク，18…距離、ギャップ，19…環状部分，20…エア
ギャップ，21…付加的なネオジムディスク。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フェライトからなる環状永久磁石と、 永久磁石の下部環状表面に接続される下部磁極板と、 スピーカーの中心軸に沿って下部磁極板上に配置されて
   いる磁極コアと、 永久磁石の上部環状表面上に配置された上部磁極板とを
   有するコーン型スピーカーの磁石装置において、 磁極コアの少なくとも一部がネオジムから構成され、 磁極コアおよび永久磁石の同じ極性の磁極がスピーカー
   の軸に対して反対の方向を向いて位置され、 上部磁極板が２つの部品として構成され、一方の部品は
   環状で永久磁石に接続され、上部磁極板の他方の部品は
   ディスク状で磁極コアに接続されていることを特徴とす
   る磁石装置。
2. 【請求項２】 磁極コアがネオジムディスクであり、下
   部磁極板上に形成されたベース上に位置しているあるこ
   とを特徴とする請求項１記載の磁石装置。
3. 【請求項３】 別のネオジムディスクが下部磁極板側と
   反対側の上部磁極板のディスク状部分の表面上に配置さ
   れ、この別のネオジムディスクおよび磁極コアの同じ極
   性の磁極が互いに面していることを特徴とする請求項１
   または２記載の磁石装置。