JPH08149596A - スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主に小型・軽量化が要求されるスピーカに関
し、センターポールの磁気飽和を低減し、磁石の利用効
率の高い小型磁気回路を実現し、小型高能率のスピーカ
を提供することを目的とする。 【構成】 センターポール１３の外周面と、下部プレー
ト１４の上面と、磁石１５の内周面と、上部プレート１
６の下面で囲まれた空間に、下部プレート１４の上面に
インナープレート１７を接合し、センターポール１３の
外周面とインナープレート１７の内周面で副磁気ギャッ
プを形成し、この副磁気ギャップの間隔は上部プレート
１６の下面とインナープレート１７の上端部の間隔より
も小さい磁気回路構造とすることにより、効率の良い磁
気回路を備えた小型高性能のスピーカを実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種音響機器に使用され
るスピーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、スピーカ市場では小型軽量化、か
つ、高能率化の要求が高まり、技術開発においてもこれ
らが主流となっている。

【０００３】以下に図面を参照しながら従来のスピーカ
について説明する。図４は従来のスピーカの構造を示し
た半断面図であり、図中の１は円柱状のセンターポー
ル、２は中央部で上記センターポール１の下面と接合さ
れた円板状の下部プレート、３はこの下部プレート２の
上面に接合され、厚み方向に着磁された円環状の磁石、
４はこの磁石３の上面に接合され、内周面が上記センタ
ーポール１の外周面との間に磁気ギャップを形成する円
環状の上部プレート、５はこの上部プレート４の上面に
接合されたフレーム、６は上記磁気ギャップ中に保持さ
れ、電気入力に応じて振動するボイスコイル、７はこの
ボイスコイル６に発生した駆動力を振動系に伝達する円
筒状のボイスコイルボビン、８は内外周部がそれぞれボ
イスコイルボビン７の途中部位およびフレーム５の途中
部位に接合され、ボイスコイル６を磁気ギャップに保持
し、スピーカに必要なスティフネスを与えるダンパー、
９は上記ボイスコイルボビン７の上部に内周部が接合さ
れた振動板、１０は内外周部がそれぞれ上記振動板９の
外周部およびフレーム５の上部に接合され、振動板９の
振動を容易にし、振動板９の背面の放射音を遮断するロ
ール状のエッジ、１１はこのエッジ１０の外周上面部に
接合されたガスケット、１２はボイスコイルボビン７の
上部を覆い、振動板９に接合されたダストキャップであ
る。

【０００４】このように従来のスピーカでは、磁気回路
はセンターポール１と下部プレート２と磁石３と上部プ
レート４によって構成されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成のスピーカにおいては、特に小型のスピーカにな
ればなるほど振動板９の面積が小さくなるため、高能率
を実現するには主としてボイスコイル６、ボイスコイル
ボビン７、振動板９、ダストキャップ１２から構成され
る振動系の重量をできる限り軽量化する必要がある。特
に、ボイスコイル６、ボイスコイルボビン７、ダストキ
ャップ１２の小型化による軽量化が現実的であるため、
小径の磁気ギャップを有する、すなわち、センターポー
ル１の外径の小さい磁気回路を用いる必要がある。さら
に、高能率化には、磁気ギャップの磁束密度を高めるこ
とで駆動力を増大する必要がある。一方、スピーカとし
ての軽量化のためには、重量の大部分を占める磁気回路
を小型化することが必要である。

【０００６】しかしながら、センターポール１を小径と
すれば磁気的に飽和しやすく、しかも、低音再生等の大
振幅時において、ボイスコイル６の最下部が下部プレー
ト２の上面と衝突しないように、下部プレート２の上面
と上部プレート４の下面の間隔に相当するセンターポー
ル１の高さを十分に設ける必要があるため、センターポ
ール１の磁気的に飽和した領域が長く存在することにな
り、磁気抵抗が増大して磁石３の利用効率が低下する。
磁気ギャップ中の磁束密度を増加させるには、磁石３を
大型化すればよいが、センターポール１はさらに磁気的
に飽和して磁気抵抗が増大するため、磁石３の利用効率
もさらに低下してしまう。したがって、磁気ギャップ内
に必要な磁束密度を得るには大型の磁石３を用いること
になり、磁石３の大型化にともなって上部プレート４お
よび下部プレート２の外径も大きくなり、磁気回路の大
型化、重量増加となっていた。

【０００７】本発明はセンターポール外径が小さくと
も、磁気ギャップに十分な磁束密度が得られる小型磁気
回路を実現し、小型軽量の高能率スピーカを提供するこ
とを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のスピーカは、センターポールの外周面と下部
プレートの上面と磁石の内周面と上部プレートの下面で
形成される空間に、下部プレートの上面に接合させたイ
ンナープレートを設け、このインナープレートの内周面
とセンターポールの外周面との間で副磁気ギャップを形
成した磁気回路を用いた構成とするものである。

【０００９】

【作用】この構成によりセンターポールの磁気飽和領域
を低減し、さらに副磁気ギャップ中の磁界によりボイス
コイルに制動力を与え、センターポールの高さを短縮し
て磁石の利用効率を高め、主磁気ギャップ中に十分な磁
束密度を得ることができる。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図面
を用いて説明する。

【００１１】図１は同実施例によるスピーカを示す半断
面図であり、図中の１３はセンターポール、１４は下部
プレート、１５は磁石、１６は上部プレート、１７はイ
ンナープレート、１８はフレーム、１９はボイスコイ
ル、２０はボイスコイルボビン、２１はダンパー、２２
は振動板、２３はエッジ、２４はガスケット、２５はダ
ストキャップを示すものである。

【００１２】このように構成された本実施例のスピーカ
の動作を説明する。インナープレート１７を下部プレー
ト１４の上面に設けたことで、本実施例における磁気回
路の磁路は、センターポール１３、下部プレート１４、
磁石１５、上部プレート１６、センターポール１３の外
周面と上部プレート１６の内周面で形成された主磁気ギ
ャップに加えて、インナープレート１７、センターポー
ル１３の外周面とインナープレート１７の内周面で形成
される副磁気ギャップから構成される。すなわち、磁石
１５から流出した磁束は上部プレート１６へ入り、主磁
気ギャップを通過してセンターポール１３に入り、セン
ターポール１３内をインナープレート１７の上面の位置
まで到達した磁束は２つに分かれる。一部は、副磁気ギ
ャップを通過してインナープレート１７を通過し下部プ
レート１４に入り、磁石１５へ流入する。残りはそのま
ま下部プレート１４に入り、磁石１５へと流入する。

【００１３】このようにインナープレート１７を設けた
ため、従来の磁気回路に比べセンターポール１３の底部
を全ての磁束が通過せず、センターポール１３において
磁気飽和した領域が減少し、さらに、下部プレート１４
においても磁石１５の内径付近の部位からセンターポー
ル１３の外径付近の部位までの磁気飽和した領域が減少
する。したがって、磁気回路の磁気抵抗が減少して磁石
１５の利用効率が高くなり、磁気回路に供給する磁束量
が増加するため、主磁気ギャップ中の磁束密度が高くな
って、スピーカの能率も高くなる。また、センターポー
ル１３と下部プレート１４の磁気飽和領域の減少、さら
に磁石１５の利用効率が高くなることは磁気回路の小型
軽量化を意味するものである。

【００１４】また、副磁気ギャップの磁界の向きは、主
磁気ギャップのそれとは逆方向となる。大振幅時にボイ
スコイル１９が下方へ移動し、副磁気ギャップ内に到達
すれば、ボイスコイル１９に逆方向、すなわち上方への
駆動力が加わり、下方に振幅したボイスコイル１９は直
ちに制動されるため、従来に比べ、大振幅時にボイスコ
イル１９の底部と下部プレート１４の上面とが衝突しな
い間隔、すなわち、上部プレート１６の下面から下部プ
レート１４の上面までの間隔に相当するセンターポール
１３の長さを短くできる。したがって、磁気的に飽和し
たセンターポール１３の領域をさらに減少できるため、
磁気抵抗が減少して主磁気ギャップ中の磁束密度が増加
し、スピーカの能率が向上するだけでなく、センターポ
ール１３の短小化によって磁気回路の全高を小さくする
ことが可能となり、軽量化を実現できる。

【００１５】なお、主磁気ギャップおよび副磁気ギャッ
プの内外径をそれぞれ等しくして副磁気ギャップ内の磁
気抵抗を最小とするばかりでなく、副磁気ギャップの間
隔を上部プレート１６の下面とインナープレート１７の
上端部の間隔より小さくとり、副磁気ギャップ中の磁気
抵抗を上部プレート１６の下面とインナープレート１７
の上端部の間の磁気抵抗より小さくして、磁気的に対極
する上部プレート１６の下面とインナープレート１７の
上面の間の磁気漏洩を少ないものとしている。

【００１６】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について図面を用いて説明する。

【００１７】図２は同実施例によるスピーカを示した半
断面図であり、図中に付した符号については上記第１の
実施例と全く同じである。ここで上記第１の実施例と大
きく異なるのは、主磁気ギャップの間隔よりも副磁気ギ
ャップの間隔を大きくとっていることである。すなわ
ち、上部プレート１６の内径よりインナープレート１７
Ａの内径を大きくとり、または、主磁気ギャップを形成
する部位のセンターポール１３Ａの外径よりも副磁気ギ
ャップを形成する部位のセンターポール１３Ａの外径を
小さくとっている。

【００１８】本実施例における動作も上記第１の実施例
と全く同じであるが、主磁気ギャップの間隔よりも副磁
気ギャップの間隔を大きくとることで、副磁気ギャップ
の磁気抵抗、あるいは副磁気ギャップを形成する部位の
センターポール１３Ａの磁気抵抗が増加するため、磁石
１５が供給できる磁束が減少して磁気ギャップ中の磁束
密度が若干減少するが、大振幅時にダンパー２１、エッ
ジ２３の支持系のアンバランスおよびボイスコイル１
９、ボイスコイルボビン２０、振動板２２、ダストキャ
ップ２５の重量のアンバランス等に起因したローリング
現象の発生時に、ボイスコイル１９とボイスコイルボビ
ン２０の下端および外周面と、それぞれインナープレー
ト１７Ａの上面および内周面との衝突、さらに、ボイス
コイルボビン２０の内周面とセンターポール１３Ａの外
周面との衝突を回避できる。

【００１９】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について図面を用いて説明する。

【００２０】図３は同実施例によるスピーカを示した半
断面図であり、図中に付した符号についてはこれまでの
実施例と全く同じである。ここでこれまでの実施例と大
きく異なるのは、インナープレート１７Ｂの外径が、下
部プレート１４側で最大となり、上部プレート１６側で
最小となっていることである。

【００２１】本実施例における動作も上記第１の実施例
と全く同じであるが、インナープレート１７の外径を下
部プレート１４側で最大とし、上部プレート１６側で最
小としたことで、上部プレート１６の下面と磁気的に対
極する最も近接したインナープレート１７Ｂの上面の面
積が減少するため、上部プレート１６の下面とインナー
プレート１７Ｂの上面の間の磁気漏洩を低減できる。し
たがって、低減された磁気漏洩分の磁束が主磁気ギャッ
プを通過するようになるため、主磁気ギャップ中の磁束
密度が増加し、スピーカの能率はさらに向上する。

【００２２】なお、本実施例を示した図３は、上記第１
の実施例のように主磁気ギャップと副磁気ギャップの内
外径が等しい場合について描かれたものであるが、第２
の実施例を示した図２のように主磁気ギャップよりも副
磁気ギャップの間隔が大きい場合にも適用されるもので
ある。

【００２３】また、これまでの実施例においてインナー
プレート１７，１７Ａ，１７Ｂは、数は１つ、形状はほ
ぼ円筒状であるが、円筒状でなくとも副磁気ギャップが
形成されればよく、例えば、インナープレート１７，１
７Ａ，１７Ｂを放射状に分割した切片を下部プレート１
４の上面に部分的に配置しても同様の効果が得られるも
のである。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明によるスピーカは
小径のセンターポールを有した磁気回路ながら、下部プ
レート上に設けたインナープレートによって、センター
ポールとの間に副磁気ギャップを形成することで、セン
ターポールの磁気飽和領域を低減し、大振幅時にこの副
磁気ギャップでボイスコイルを制動することができ、セ
ンターポールを短小化し、磁石の利用効率が高くなるた
め磁気回路を小型軽量化でき、小型高能率のスピーカを
実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のスピーカを示した半断
面図

【図２】本発明の第２の実施例のスピーカを示した半断
面図

【図３】本発明の第３の実施例のスピーカを示した半断
面図

【図４】従来のスピーカを示した半断面図

【符号の説明】

１３，１３Ａ，１３Ｂ センターポール １４ 下部プレート １５ 磁石 １６ 上部プレート １７，１７Ａ，１７Ｂ インナープレート １８ フレーム １９ ボイスコイル ２０ ボイスコイルボビン ２１ ダンパー ２２ 振動板 ２３ エッジ ２４ ガスケット ２５ ダストキャップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 概略円柱状のセンターポールと、このセ
   ンターポールの下面に接合された概略円板状の下部プレ
   ートと、この下部プレートの上面に接合され、厚み方向
   に着磁された概略円環状の磁石と、この磁石の上面に接
   合され、内周面が上記センターポールの外周面との間に
   主磁気ギャップを形成する概略円環状の上部プレート
   と、上記センターポールの外周面と下部プレートの上面
   と磁石の内周面と上部プレートの下面とで形成される空
   間に上記下部プレートの上面に接合して設けた概略円筒
   状のインナープレートから構成され、このインナープレ
   ートの内周面と上記センターポールの外周面で副磁気ギ
   ャップを形成し、この副磁気ギャップの間隔は上記上部
   プレートの下面とインナープレートの上端部の間隔より
   も小さいように形成された磁気回路構造を有し、この磁
   気回路の上面に結合されたフレームと、上記主磁気ギャ
   ップにはまり込むボイスコイルを中心に結合すると共に
   外周部が上記フレームの周縁に結合された振動板からな
   るスピーカ。
2. 【請求項２】 上部プレートの内径とインナープレート
   の内径が等しく、主磁気ギャップおよび副磁気ギャップ
   を形成する部位のセンターポールの外径が等しく、かつ
   主磁気ギャップの下端と副磁気ギャップの上端間の部位
   のセンターポールの外径が大きくとも主磁気ギャップお
   よび副磁気ギャップを形成する部位のセンターポールの
   外径と等しいものである請求項１記載のスピーカ。
3. 【請求項３】 上部プレートの内径よりインナープレー
   トの内径が大きい、もしくは主磁気ギャップを形成する
   部位のセンターポールの外径より副磁気ギャップを形成
   する部位のセンターポールの外径が小さく、かつ主磁気
   ギャップの下端と副磁気ギャップの上端の間の部位のセ
   ンターポールの外径が大きくとも主磁気ギャップを形成
   する部位のセンターポールの外径と等しいものである請
   求項１記載のスピーカ。
4. 【請求項４】 インナープレートは、下部プレート側で
   外径が実質的に最大であり、上部プレート側で外径が実
   質的に最小であるように形成されたインナープレートを
   用いた請求項１〜請求項３いずれか記載のスピーカ。