JPH11196491A - スピーカ磁気回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 音響歪みが小さく空隙磁束密度の大きなスピ
ーカ磁気回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 ラジアル方向に着磁された環状磁石３、
および磁石から発生した直流磁束を振動板に直結したボ
イスコイルに導くための導磁部とを備えたスピーカ磁気
回路において、環状磁石３の内側にセンターポール１、
外側にヨーク２が密着して設けられ、センターポール１
及び環状主磁石３と離間しかつヨークと接して防磁カバ
ー１１が設置され、センターポールと防磁カバーとの間
には高さ方向に着磁された第２の円柱磁石３’が、その
上面の磁極が環状磁石３の内側面の磁極と同じになる向
き設置され、センターポール１とヨーク２の上面は環状
磁石３よりも上方に長く突き出ており、センターポール
１上部外周面とヨーク２上部内周面に磁極６が形成され
て両面の間の空隙にボイスコイル５が設置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、振動板に直結さ
れたボイスコイル、ラジアル方向に着磁された環状磁
石、および磁石から発生した直流磁束をボイスコイルに
導くための導磁部（プレート、センターポール、ヨーク
などの軟磁性部材）とを備え、直流磁界中のボイスコイ
ルに電流が流れると生じるローレンツ力を利用して振動
板を駆動することにより、電気信号を音響に変換するス
ピーカ磁気回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３０にラジアル方向に着磁された磁石
を用いた従来のスピーカ磁気回路について示す。導磁部
は回路中央に設置されたセンターポール１０１とその外
側に設置されたヨーク１０２から構成される。ラジアル
方向に着磁された環状磁石１０３はセンターポール１０
１上部外側面に嵌合されており、リング磁石１０３の外
側面とヨーク１０２上部内側面とに磁極１０６が形成さ
れ、両面の間の空隙にボイスコイル１０５が設置され
る。振動板１０８はボビン１０７を介してボイスコイル
１０５と接続されており、これらはダンパー１０９（図
３０では図示せず）によって支持される。

【０００３】また、図３１に、例えば特開昭６４ー４９
５００号公報に記載された、ラジアル方向に着磁された
磁石を用いた従来のスピーカ磁気回路の別の例を示す。
導磁部は回路中央に設置されたセンターポール１０１と
その周囲に設置されたヨーク１０２から構成される。ラ
ジアル方向に着磁された環状磁石１０３はヨーク２上部
内側面に嵌合されており、環状磁石１０３の内側面とセ
ンターポール１０１上部外側面とに磁極１０６が形成さ
れ、両面の間の空隙にボイスコイル１０５が設置され
る。振動板１０８はボビン１０６を介してボイスコイル
１０５と接続されている。

【０００４】図３２、３３には、ラジアル方向に着磁さ
れた磁石を用いた従来のスピーカ磁気回路のまた別の例
を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ラジアル方向に着磁さ
れた環状磁石を主磁石として用いている従来のスピーカ
磁気回路は一般的に上記のごとく構成されおり、いずれ
の場合も磁石は磁極部に設置されていた。このため、磁
石はボイスコイルで発生する交流磁界の影響を直接受
け、磁石内部の直流磁束密度が大きく変動してボイスコ
イルの駆動歪みが大きくなる問題があった。

【０００６】また、高出力型のスピーカには、磁極部の
空隙磁束密度が高いことが要求さる。しかし、従来で
は、ラジアル着磁環状磁石の内側面、あるいは外側面が
磁極面であるため、磁石の形状寸法は磁極部の仕様によ
って制約される。このため、確保できる磁石体積には限
界があり、空隙磁束密度を容易に増加できないという問
題があった。

【０００７】本発明では、上記の問題を解決するために
なされたもので、ラジアル方向に着磁した磁石を主磁石
として用いる磁気回路において、磁石を磁極部以外の場
所に設けることで、駆動歪みを低減し、さらに空隙磁束
密度の増大を図ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るスピーカ磁気回路は、ラジアル方向に着磁され、セン
ターポールの外周に接して設けられた環状磁石と、該環
状磁石の外周に接して設けられたヨークとを備え、前記
ヨークの内側面の一部と前記センターポールの外側面の
一部とに磁極が形成され、両磁極間にボイスコイルが挿
入されて構成されるものである。

【０００９】この発明の請求項２に係るスピーカ磁気回
路は、請求項１において、環状磁石の高さが、センター
ポール外周部磁極面の高さとヨーク内周部磁極面の高さ
のいずれよりも大きいことを規定したものである。

【００１０】この発明の請求項３に係るスピーカ磁気回
路は、請求項１または２において、ヨーク及び環状磁石
と離間して設置された、少なくとも軟磁性部材を含む部
材から構成された防磁カバーを備えたものである。

【００１１】この発明の請求項４に係るスピーカ磁気回
路は、請求項１または２において、センターポール及び
環状磁石と離間し、かつヨークと接して設置された、少
なくとも軟磁性部材を含む部材から構成された防磁カバ
ーを備えたものである。

【００１２】この発明の請求項５に係るスピーカ磁気回
路は、請求項３または４において、防磁カバーとセンタ
ーポールあるいは防磁カバーとヨークとの間であって、
閉磁路が形成されない位置に、環状磁石とは反発力が働
く向きに第２の磁石をさらに備えたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下に、この発明
の一実施の形態を図に基づいて説明する。図１はこの発
明の一実施の形態によるスピーカ磁気回路の構成を示し
た縦断面図である。図において、センターポール１（上
部外径：30mm，上部段高さ：8mm，下部外径：32mm，下
部段高さ：8mm，全体の高さ：32mm）の下部外側面に密
着して、ラジアル方向に着磁された環状磁石３（外径：
48mm，内径：32mm，高さ：8mm）が設置され、環状磁石
３の外側にヨーク２（外径：54mm，上部内径：32mm，上
部段高さ：8mm，下部内径：48mm，全体の高さ：32mm）
がその下部内側面を密着させて設けられている。導磁部
の材質は例えば炭素鋼であり、磁石３の材質は例えばNd
-Fe-B系合金である。センターポール１上部外側面とヨ
ーク２内側面に磁極６が形成され、両面間の磁気空隙に
ボイスコイル５（内径：30.8mm、長さ：5mm）が設置さ
れている。振動板８はボビン７でボイスコイル５に連結
されており、これらはヨーク２の上方3mmに位置するダ
ンパー９によって支持されている。

【００１４】図２に、ボイスコイルの駆動２次歪みを調
べた結果を示す。ここで、従来例１とは、図３３に相当
し、図３３の磁気回路の外形寸法、磁石の形状寸法・材
質を本実施の形態と同じとする。すなわちセンターポー
ル１０１の外径：32mm，同上部段高さ：8mm，同下部外
径：48mm，同下部段高さ：8mm，同全体の高さ：32mm、
ヨーク１０２の外径：54mm，同内径：48mm，同高さ：32
mm、環状磁石１０３の外径：48mm，同内径：32mm，同高
さ：8mm、ボイスコイル１０５の内径：30.8mm、同長
さ：5mmとする。本実施の形態では、磁石３を磁極部５
に配置していないため、従来よりもボイスコイルによる
交流磁界の直接的な影響を受けにくい。このため、磁石
内部の直流磁束密度の変動が従来より小さくなり、図２
に示すように２次歪みが従来よりも小さくなる。センタ
ーポール外周部やヨーク内周部に非磁性導電体リングを
併用すれば歪みはさらに小さくなる。また、本実施の形
態では磁石がボイスコイルから離れているため、コイル
も発熱の影響を直接受けずに済み、特にNd-Fe-B系合金
磁石で問題となる熱減磁を避けることができる利点も有
する。

【００１５】また、スピーカの高出力化のためにより大
きな空隙磁束密度が要求される場合、磁束の発生源であ
る磁石の体積を増す必要があるが、仮に磁石の高さを増
すとすれば、従来では図３３より明らかなように、ヨー
ク上部に設置されたダンパーが妨げとなるため、ほとん
ど高さを増すことができない。ボビンを長くしてダンパ
ーの取り付け位置をさらに上方に移動させれば、その分
さらに磁石の高さを増すことが可能ではあるが、ボビン
を長くすることによるローリング発生の恐れがあり、好
ましくない。このように、磁極部分は種々の要因によっ
てその寸法が制約されるため、磁極部分に磁石を配設し
た従来型では磁石の寸法が制約される。これに対して本
発明では、図１に示すように磁石は磁気回路の下部に位
置し、さらに下方には妨げとなるものがないため、磁石
の高さを磁気回路下方へ向けて支障なく増やすことがで
きる。例えば、本実施の形態の磁石高さを8→12→16mm
などとと増すことができる（この際、ヨークとセンター
ポールの高さも合わせて増やされる）。図３に磁石の高
さと空隙磁束密度との関係を示すが、本願発明では、空
隙磁束密度を従来よりも高めることができる。従来型で
は磁石の高さは磁極部の高さに等しいため、本発明の磁
石の高さを少なくとも磁極部の高さよりも大きくするこ
とで、確実に従来よりも高い空隙磁束密度を得ることが
できる。なお、磁石３はフェライト磁石に限らず、金属
磁石や希土類系磁石、あるいは、樹脂やゴムを含んだ複
合磁石などを用いることができる。

【００１６】実施の形態２．以下に、この発明の他の実
施の形態を図に基づいて説明する。図４はこの発明の他
の実施の形態によるスピーカ磁気回路の構成を示した縦
断面図である。図において、センターポール１（上部外
径：40mm，上部段高さ：8mm，下部外径：24mm，全体の
高さ：32mm）の下部外側面に密着して、ラジアル方向に
着磁された環状磁石３（外径：40mm，内径：24mm，高
さ：8mm）が設置され、環状磁石３の外側にヨーク２
（外径：54mm，上部内径：48mm，下部内径：40mm，下部
段高さ：8mm，全体の高さ：24mm）がその下部内側面を
密着させて設けられている。ヨーク２の上部には環状の
トップレート４（外径：54mm，内径42mm，高さ8mm）が
設置されている。導磁部の材質は例えば炭素鋼であり、
磁石３の材質は例えばNd-Fe-B系合金である。センター
ポール１上部外側面とトップレート４内側面に磁極６が
形成され、両面間の磁気空隙にボイスコイル５（内径：
40.8mm、長さ：5mm）が設置されている。

【００１７】図５に、ボイスコイルの駆動２次歪みを調
べた結果を示す。ここで、従来例２とは、図３２に相当
し、図３２の磁気回路の外形寸法、磁石の形状寸法・材
質を本実施の形態と同じとする。すなわち、センターポ
ール１０１の外径：24mm，同高さ：32mm、ヨーク１０２
の外径：54mm，同上部内径：48mm，同下部内径：24mm，
同下部段高さ：8mm，同全体の高さ：24mm、環状磁石１
０３の外径：40mm，同内径：24mm，同高さ：8mm、トッ
ププレート１０４の外径：54mm，同内径42mm，同高さ8m
m、ボイスコイル１０５の内径：40.8mm、同長さ：5mmと
する。この発明の磁気回路は、磁極部に磁石を配設しな
い構造となっているため、従来よりもボイスコイルによ
る交流磁界の直接的な影響を受けにくい。このため、磁
石内部の直流磁束密度の変動が従来より小さくなり、図
５に示すように２次歪みが従来よりも小さくなる。セン
ターポール外周部やヨーク内周部に非磁性導電体リング
を併用すれば歪みはさらに小さくなる。また、本実施の
形態では磁石がボイスコイルから離れているため、コイ
ルも発熱の影響を直接受けずに済み、特にNd-Fe-B系合
金磁石で問題となる熱減磁を避けることができる利点も
有する。

【００１８】さらに、本実施の形態では、従来のように
磁石の寸法が磁極部の寸法に束縛されることはないの
で、磁石の高さを自由に設定することができる。例え
ば、本実施の形態の磁石の高さを8→12→16mmなどとと
増すことができる（この際、ヨークとセンターポールの
高さも合わせて増加される）。図６に磁石の高さと空隙
磁束密度との関係を示すが、本願発明では空隙磁束密度
を従来よりも高めることができる。従来型では磁石の高
さは磁極部の高さに等しいため、本発明の磁石の高さを
少なくとも磁極部の高さよりも大きくすることで、確実
に従来よりも高い空隙磁束密度を得ることができる。な
お、磁石３はフェライト磁石に限らず、金属磁石や希土
類系磁石、あるいは、樹脂やゴムを含んだ複合磁石など
を用いることができる。

【００１９】実施の形態３．以下に、この発明のさらに
他の実施の形態を図に基づいて説明する。図７はこの発
明のさらに他の実施の形態によるスピーカ磁気回路の構
成を示した縦断面図である。図のように、振動板がドー
ム型である場合、振動板の外径は磁気回路の外径よりも
小さい。換言すれば、磁気回路の外径がスピーカの外径
を決める。スピーカの小型化の観点からすれば、磁気回
路の外径はできる限り小さいことが望まれる。一方、磁
気回路の外径を小さくするとボイスコイル部分の空隙磁
束密度が低下する問題がある。たとえば外径11mmのドー
ム型振動板を用いて磁気回路を構成する際、小型化のた
め、磁気回路の外径がたとえば24mmに制約される場合が
ある。従来の外磁型や内磁型では、この磁気回路外径で
は、仮に磁石の体積を増しても空隙磁束密度がほとんど
上がらない問題を抱えている。本発明では、この問題を
解決して空隙磁束密度の向上を図るものである。本発明
の構成は次の通りで、センターポール１（上部外径：10
mm，上部段高さ：4mm，下部外径：8mm，全体の高さ：19
〜29mm）の下部外側面に密着して、ラジアル方向に着磁
された環状磁石３（外径：17.5mm，内径：8mm，高さ：1
1〜21mm）が設置され、環状磁石３の外側にヨーク２
（外径：24mm，上部内径：21mm，下部内径：17.5mm，下
部段高さ：10〜20mm，全体の高さ：15〜25mm）がその下
部内側面を密着させて設けられている。ヨーク２の上部
には環状のトップレート４（外径：24mm，内径12mm，高
さ4mm）が設置されている。導磁部の材質は例えば炭素
鋼であり、磁石３は例えばNd-Fe-B系磁石である。セン
ターポール１上部外側面とトップレート４内側面に磁極
６が形成され、両面間の磁気空隙にボイスコイル５（内
径：10.7mm、長さ：3mm）が設置されている。ドーム型
の振動板８（外径：11mm）はボビン７を介してボイスコ
イル５と接続されている。

【００２０】比較のため、図８(a)に従来の代表的な外
磁型磁気回路を示す。振動板として、上記実施の形態と
同じ外径11mmのドーム型を用いることとし、磁気回路の
外径も同じく24mmとする。また、導磁部や磁石の材質、
磁極部分の形状寸法も本発明と同じ仕様を用いる。構成
の詳細は次の通りで、円板状のボトムプレート１０（外
径：22mm，高さ：5mm）の上面にセンターポール１（上
部外径：10mm，上部段高さ：4mm，下部外径：8mm，全体
の高さ：15〜25mm）と高さ方向に着磁された環状磁石３
（外径：24mm，内径：14mm，高さ：11〜21mm）が同心に
取付られ、磁石３の上部には環状のトッププレート４
（外径：22mm，内径12mm，高さ4mm）が設置されてい
る。センターポール１上部外側面とトップレート４内側
面に磁極６が形成され、両面間の磁気空隙にボイスコイ
ル５（内径：10.7mm、長さ：3mm）が設置されている。
ドーム型の振動板８（外径：11mm）はボビン７を介して
ボイスコイル５と接続されている。

【００２１】さらに比較のため、図８(b)に従来の代表
的な内磁型磁気回路を示す。振動板として、上記実施の
形態と同じ外径11mmのドーム型を用いることとし、磁気
回路の外径も同じく24mmとする。また、導磁部や磁石の
材質、磁極部分の形状寸法やヨークの内外径も本発明と
同じ仕様を用いる。構成の詳細は次の通りで、断面U字
形状のヨーク２（外径：24mm，内径：21mm，底部肉厚：
5mm，高さ：24〜34mm）の上面中央に円柱状磁石３（外
径：16mm，高さ：11〜21mm）が取付られ、磁石３の上部
にはセンターポール１（上部外径：10mm，上部段高さ：
4mm，中部外径：8mm，下部外径：16mm，全体の高さ：12
mm）が設置されている。ヨーク２の上部には環状のトッ
ププレート４（外径：24mm，内径12mm，高さ4mm）が設
置されている。センターポール１上部外側面とトップレ
ート４内側面に磁極６が形成され、両面間の磁気空隙に
ボイスコイル５（内径：10.7mm、長さ：3mm）が設置さ
れている。ドーム型の振動板８（外径：11mm）はボビン
７を介してボイスコイル５と接続されている。

【００２２】図９に本発明の磁気回路（実施の形態３）
と、従来の外磁型（従来例３Ａ）、内磁型磁気回路（３
Ｂ）における空隙磁束密度を示す。図９の実施の形態３
−１と従来例３Ａ-１、従来例３Ｂ-１を比較してわかる
ように、本発明では、磁石の体積が他の従来型よりも小
さいにもかかわらず、空隙磁束密度の値が最も大きい。
このことは、本発明の磁石の磁気利用効率が、他の従来
型の磁気回路よりも高いことを示している。また、図９
の実施の形態３-１、３−２、３-３、従来例３Ａ-１、
３Ａ−２、３Ａ-３、従来例３Ｂ-１、３Ｂ−２、３Ｂ-
３では、それぞれ磁石の高さを11→16→21mmと増してい
るが、磁石高さの増加に対して２つの従来型では空隙磁
束密度がほとんど増加しないのに対し、本発明では磁石
高さの増加に対する空隙磁束密度の増加の割合が極めて
大きい。

【００２３】図１０には、振動板の口径が例えば30mmで
磁気回路の外径がたとえば44mmに制約される場合（実施
の形態３-４〜３-６、従来例３Ａ-４〜３Ａ-６、従来例
３Ｂ-４〜３Ｂ-６）、さらには、振動板の口径が例えば
80mmで磁気回路の外径がたとえば92mmに制約される場合
（実施の形態３-７〜３-９、従来例３Ａ-７〜３Ａ-９、
従来例３Ｂ-７〜３Ｂ-９）についても併せて示した。こ
れらの場合についても前述と同様に、本発明では、磁石
の体積が他の従来型よりも小さいにもかかわらず、空隙
磁束密度の値が最も大きく、また、磁石高さの増加に対
する空隙磁束密度の増加の割合が従来型よりも極めて大
きい。このように、磁気回路の外径が小さく制約されて
いる場合、本発明は従来の内磁型や外磁型よりも高い空
隙磁束密度が得られる。換言すれば、同じ空隙磁束密度
ならば、本発明の方が磁気回路の外径を小さくすること
ができる。

【００２４】なお、図９、１０中に示した各実施の形
態、従来例における各部品の寸法は以下の通りである。 実施の形態３-４〜３-６ センターポール１；上部外径：29mm，上部段高さ：4mm，下部外径：24mm， 全体の高さ：24〜34mm 磁石３ ；外径：36mm，内径：24mm，高さ：16〜26mm ヨーク２ ；外径：44mm，上部内径：37mm，下部内径：36mm， 下部段高さ：15〜25mm，全体の高さ：20〜30mm トップレート４ ；外径：44mm，内径31mm，高さ4mm ボイスコイル５ ；内径：29.7mm，長さ：3mm 振動板８ ；外径：30mm 導磁部の材質は例えば炭素鋼、磁石は例えばNd-Fe-B系磁石。 従来例３Ａ-４〜３Ａ-６（図８(a)） ボトムプレート１０；外径：42mm，高さ：5mm センターポール１ ；上部外径：29mm，上部段高さ：4mm， 下部外径：24mm，全体の高さ：20〜30mm 磁石３ ；外径：44mm，内径：33mm，高さ：16〜26mm トッププレート４ ；外径：42mm，内径：31mm，高さ：4mm ボイスコイル５ ；内径：29.7mm、長さ：3mm 振動板８ ；外径：30mm 導磁部の材質は例えば炭素鋼、磁石は例えばNd-Fe-B系磁石。 従来例３Ｂ-４〜３Ｂ-６（図８(b)） ヨーク２ ；外径：44mm，内径：37mm，底部肉厚：5mm，高さ：29〜39mm 磁石３ ；外径：28mm，高さ：16〜26mm センターポール１；上部外径：29mm，上部段高さ：4mm，中部外径：24mm， 下部外径：28mm，全体の高さ：12mm トッププレート４；外径：44mm，内径31mm，高さ4mm ボイスコイル５ ；内径：29.7mm、長さ：3mm 振動板８ ；外径：30mm 導磁部の材質は例えば炭素鋼、磁石は例えばNd-Fe-B系磁石。 実施の形態３-７〜３-９ センターポール１；上部外径：79mm，上部段高さ：4mm，下部外径：45mm， 全体の高さ：53〜７３ｍｍ 磁石３ ；外径：５９ｍｍ，内径：45mm，高さ：45〜65mm ヨーク２ ；外径：92mm，上部内径：83mm，下部内径：59mm， 下部段高さ：44〜64mm，全体の高さ：49〜69mm トップレート４ ；外径：92mm，内径81mm，高さ4mm ボイスコイル５ ；内径：79.7mm、長さ：3mm 振動板８ ；外径：80mm 導磁部の材質は例えば炭素鋼、磁石は例えばNd-Fe-B系磁石。 従来例３Ａ-７〜３Ａ-９（図８(a)） ボトムプレート１０；外径：90mm，高さ：5mm センターポール１ ；上部外径：79mm，上部段高さ：4mm， 下部外径：45mm，全体の高さ：49〜69mm 磁石３ ；外径：92mm，内径：83mm，高さ：45〜65mm トッププレート４ ；外径：90mm，内径81mm，高さ4mm ボイスコイル５ ；内径：79.7mm、長さ：3mm 振動板８ ；外径：80mm 導磁部の材質は例えば炭素鋼、磁石は例えばNd-Fe-B系磁石。 従来例３Ｂ-７〜３Ｂ-９（図８(b)） ヨーク２ ；外径：92mm，内径：83mm，底部肉厚：5mm，高さ：58〜78mm 磁石３ ；外径：63.5mm，高さ：45〜65mm センターポール１；上部外径：79mm，上部段高さ：4mm，中部外径：45mm， 下部外径：63.5mm，全体の高さ：12mm トッププレート４；外径：92mm，内径81mm，高さ4mm ボイスコイル５ ；内径：79.7mm、長さ：3mm 振動板８ ；外径：80mm 導磁部の材質は例えば炭素鋼、磁石は例えばNd-Fe-B系
磁石。なお、磁石はNd-Fe-B系磁石に限らず、他の希土
類系磁石や金属磁石やフェライト磁石、あるいは、樹脂
やゴムを含んだ複合磁石などを用いることができる。

【００２５】実施の形態４．以下に、この発明の一実施
の形態を図に基づいて説明する。図１１はこの発明の一
実施の形態によるスピーカ磁気回路の構成を示した縦断
面図である。図において、センターポール１（上部外
径：36mm，上部段高さ：6mm，下部外径：24mm，全体の
高さ：30mm）の下部外側面に密着して、ラジアル方向に
着磁された環状磁石３（外径：40mm，内径：24mm，高
さ：16mm）が設置され、環状磁石３の外側にヨーク２
（外径：46mm，上部内径：37.8mm，上部段高さ：6mm，
下部内径：40mm，全体の高さ：30mm）がその下部内側面
を密着させて設けられている。導磁部の材質は例えば炭
素鋼であり、磁石３の材質は例えばNd-Fe-B系合金であ
る。センターポール１上部外側面とヨーク２上部内側面
に磁極６が形成され、両面間の磁気空隙にボイスコイル
５（内径：36.7mm、長さ：3mm）が設置されている。そ
して、磁気回路の下方6mmの位置に円板状の防磁カバー
１１（外径46mm、高さ3mm）が、ヨーク２及び環状磁石
３とは離間されて、非磁性材の連結部材１２により取り
付けられている。防磁カバー１１はたとえば軟鋼であ
り、連結部材１２はたとえば樹脂である。連結部材１２
が非磁性材のため、防磁カバー１１はヨーク２及び環状
磁石３と磁気的にも離間されている。

【００２６】また、図１２では、導磁部と磁石、ボイス
コイルからなる磁気回路の主要部は図１１と同じとし、
磁気回路の下方6mmの位置に断面U字形状の防磁カバー１
１（外径：58mm，内径：52mm，底部肉厚：3mm，高さ：2
4mm）が連結部材１２により取り付けられている例を示
す。防磁カバー１１はたとえば軟鋼であり、連結部材１
２はたとえば樹脂である。

【００２７】また、図１３では、導磁部と磁石、ボイス
コイルからなる磁気回路の主要部は図１１と同じとし、
磁気回路の下方6mmの位置に断面凸形状の防磁カバー１
１（外径：46mm，凸部外径：24mm，凸部高さ6mm、全体
高さ：9mm）が連結部材１２により取り付けられている
例を示す。防磁カバー１１はたとえば軟鋼であり、連結
部材１２はたとえば樹脂である。

【００２８】さらに、図１４では、導磁部と磁石、ボイ
スコイルからなる磁気回路の主要部は図１１と同じと
し、磁気回路の下方6mmの位置に断面U字形状で中央に凸
部を有した防磁カバー１１（外径：58mm，内径：52mm，
凸部外径：24mm，凸部高さ6mm、底部肉厚：3mm，全体高
さ：24mm）が連結部材１２により取り付けられている例
を示す。防磁カバー１１はたとえば軟鋼であり、連結部
材１２はたとえば樹脂である。なお、図１３、１４にお
いては、防磁カバー１１はセンターポール１と磁気的に
接続しているが、ヨーク２及び環状磁石３とは非磁性材
からなる連結部材１２を介しているため、磁気的に離間
されていることになる。

【００２９】この発明は、磁気回路の基本構成が実施の
形態１と同じであるため、実施の形態１と同様の効果を
有する。また、図１５には、漏洩磁束密度を示すが、本
発明の実施の形態４−１〜４−４（それぞれ図１１〜１
４に対応）では防磁カバーが設置されているため、防磁
カバーを用いていない場合（比較例４）に比べて磁気回
路外部への漏洩磁束が少ない。ここで、漏洩磁束密度は
リング磁石の底面から下方へ10mm離れた点(A)における
磁束密度を示す。なお、防磁カバーがセンターポールと
ヨークの両方に接触すると、磁気回路の下部で閉磁路が
形成されて磁束のほとんどが下部で環流し、磁極部の空
隙磁束密度が低下するため好ましくない。

【００３０】また、図１３、１４では、防磁カバーに凸
部が設けられているが、防磁カバーの中央部は平らと
し、センターポールを下方に伸長して防磁カバーと密着
させた構造であってもよい。また、防磁カバー１１は軟
鋼に限らず、Fe-Ni合金や、Fe-Co合金、けい素鋼鈑、さ
らに、これらの磁性材を樹脂などで覆ったものや、磁性
材と非磁性材の積層部材などを用いることができる。ま
た、連結部材は樹脂に限らず、アルミや銅などの非磁性
金属や、ゴム、炭素繊維複合材料など各種非磁性部材を
用いることができる。

【００３１】実施の形態５．以下に、この発明の一実施
の形態を図１６に基づいて説明する。図１６はこの発明
の一実施の形態によるスピーカ磁気回路の構成を示した
縦断面図である。図において、導磁部と磁石、ボイスコ
イルからなる磁気回路の主要部は図１１と同じとし、ヨ
ークの下部に断面U字形状の防磁カバー１１（外径：46m
m，内径：40mm，底部肉厚：3mm，全体の高さ：9mm）が
密着して設けられている。防磁カバー１１はたとえば軟
鋼である。

【００３２】また、図１７は、導磁部と磁石、ボイスコ
イルからなる磁気回路の主要部は図１１と同じとし、ヨ
ークの下部外周に断面U字形状の防磁カバー１１（外
径：52mm，内径：46mm，底部肉厚：3mm，全体の高さ：1
5mm）の上部内周を密着させて設けられている例を示
す。防磁カバーとセンターポールとは6mmの間隔があけ
られている。防磁カバー１１はたとえば軟鋼である。

【００３３】この発明は、磁気回路の基本構成が実施の
形態１と同じであるため、実施の形態１と同様の効果を
有する。これに加え、本発明の実施の形態５−１、５−
２（それぞれ図１６、１７に対応）では防磁カバーが設
置されてかつ、その外縁部がヨークと密着しているた
め、磁石の下方では磁性体で囲まれた閉空間が形成され
る。この結果、図１８の漏洩磁束密度測定結果に示すよ
うに、比較例５−１〜５−４に比べて磁気回路外部への
漏洩磁束がさらに少なくなる。ここで、漏洩磁束密度は
リング磁石の底面から下方へ10mm離れた点(A)と防磁カ
バーの端面中央より外側へ6mm離れた点(B)における磁束
密度を示す。なお、防磁カバーがセンターポールに接触
すると、磁気回路の下部で閉磁路が形成されて磁束のほ
とんどが下部で環流し、磁極部の空隙磁束密度が低下す
るため好ましくない。また、図１６、１７では、防磁カ
バーの断面がU字形状となっているが、防磁カバーは円
板とし、ヨークを下方に伸長して防磁カバーと密着させ
た構造であってもよい。また、防磁カバー１１は軟鋼に
限らず、Fe-Ni合金や、Fe-Co合金、けい素鋼鈑、さら
に、これらの磁性材を樹脂などで覆ったものや、磁性材
と非磁性材の積層部材などを用いることができる。

【００３４】実施の形態６．以下に、この発明の一実施
の形態を図１９に基づいて説明する。図１９はこの発明
の一実施の形態によるスピーカ磁気回路の構成を示した
縦断面図で、図１２における磁気回路のセンターポール
と防磁カバーの間に、さらに、高さ方向に着磁された第
２の円柱磁石３’（外径：24mm，高さ：6mm）が、その
上面の磁極がセンターポールの外側に配設された第１の
磁石の内側面の磁極と同じになる向き、すなわち、第１
の磁石と反発力が働く向きに設置されている。防磁カバ
ー１１はたとえば軟鋼、連結部材１２はたとえば樹脂、
第２の磁石３’はたとえばフェライト磁石である。

【００３５】また、図２０では、図１２における磁気回
路のヨークの下面と防磁カバーの間に、さらに、高さ方
向に着磁された第２の環状磁石３’（外径：46mm，内
径：40mm，高さ：6mm）が、その上面の磁極がセンター
ポールの外側に配設された第１の磁石の外側面の磁極と
同じになる向き、すなわち、第１の磁石と反発力が働く
向きに設置されている。防磁カバー１１はたとえば軟
鋼、連結部材１２はたとえば樹脂、第２の磁石３’はた
とえばフェライト磁石である。

【００３６】また、図２１では、図１２における磁気回
路のヨークの外側面と防磁カバーの間に、さらに、ラジ
アル方向に着磁された第２の環状磁石３’（外径：52m
m，内径：46mm，高さ：6mm）が、その内側面の磁極がセ
ンターポールの外側に配設された第１の磁石の外側面の
磁極と同じになる向き、すなわち、第１の磁石と反発力
が働く向きに設置されている。防磁カバー１１はたとえ
ば軟鋼、連結部材１２はたとえば樹脂、第２の磁石３’
はたとえばフェライト磁石である。

【００３７】この発明は、磁気回路の基本構成が実施の
形態４と同じであるため、実施の形態４と同様の効果を
有する。図２２には空隙磁束密度を示すが、本発明では
防磁カバーの内側に第２の磁石が、第１の磁石と反発力
を生じる向きに設置されているため、実施の形態６−１
〜６−３（それぞれ図１９〜２１に対応）に示すよう
に、これらに第２の磁石を用いていない場合（比較例
６）に比べて、空隙磁束密度が大きい。

【００３８】なお、図１９では第２の磁石として円柱磁
石を用いているが、環状磁石を用いることも可能であ
る。また、防磁カバー１１は軟鋼に限らず、Fe-Ni合金
や、Fe-Co合金、けい素鋼鈑、さらに、これらの磁性材
を樹脂などで覆ったものや、磁性材と非磁性材の積層部
材などを用いることができる。また、連結部材は樹脂に
限らず、アルミや銅などの非磁性金属や、ゴム、炭素繊
維複合材料など各種部材を用いることができる。さら
に、磁石３，１３はフェライト磁石に限らず、金属磁石
や希土類系磁石、あるいは、樹脂やゴムを含んだ複合磁
石でもよい。

【００３９】実施の形態７．以下に、この発明の他の実
施の形態を図２３に基づいて説明する。図２３はこの発
明の他の実施の形態によるスピーカ磁気回路の構成を示
した縦断面図で、図１４における磁気回路の防磁カバー
の凸部外径が12mmに縮小され、凸部の外側には高さ方向
に着磁された第２の環状磁石３’（外径：24mm，内径：
12mm，高さ：6mm）が、その上面の磁極がセンターポー
ルの外側に配設された第１の磁石の内側面の磁極と同じ
になる向き、すなわち、第１の磁石と反発力が働く向き
に設置されている。第２の磁石の上面と下面は、それぞ
れセンターポールの下面と防磁カバーに密着している。
防磁カバー１１はたとえば軟鋼、連結部材１２はたとえ
ば樹脂、第２の磁石３’はたとえばフェライト磁石であ
る。

【００４０】また、図２４は、図１４における磁気回路
のヨーク下面と防磁カバーの間に、さらに、高さ方向に
着磁された第２の環状磁石３’（外径：46mm，内径：40
mm，高さ：6mm）が、その上面の磁極がセンターポール
の外側に配設された第１の磁石の外側面の磁極と同じに
なる向き、すなわち、第１の磁石と反発力が働く向きに
設置されている例について示す。防磁カバー１１はたと
えば軟鋼、連結部材１２はたとえば樹脂、第２の磁石
３’はたとえばフェライト磁石である。

【００４１】またさらに、図２５は、図１４における磁
気回路のヨーク外側面と防磁カバーの間に、さらに、ラ
ジアル方向に着磁された第２の環状磁石３’（外径：52
mm，内径：46mm，高さ：6mm）が、その内側面の磁極が
センターポールの外側に配設された第１の磁石の外側面
の磁極と同じになる向き、すなわち、第１の磁石と反発
力が働く向きに設置されている例について示す。防磁カ
バー１１はたとえば軟鋼、連結部材１２はたとえば樹
脂、第２の磁石３’はたとえばフェライト磁石である。

【００４２】この発明は、磁気回路の基本構成が実施の
形態４と同じであるため、実施の形態４と同様の効果を
有する。図２６には空隙磁気密度を示すが、実施の形態
７−１〜７−３（それぞれ図２３〜２５に対応）とこれ
らに第２の磁石を用いていない場合（比較例７）とを比
較しても、やはり前者の方が空隙磁束密度が大きい。な
お、防磁カバーがセンターポールとヨークの両方に接触
すると、磁気回路の下部で閉磁路が形成されて磁束のほ
とんどが下部で環流し、磁極部の空隙磁束密度が低下す
るため好ましくない。また、図２３〜２５では、防磁カ
バーに凸部が設けられているが、防磁カバーの中央部は
平らとし、センターポールを下方に伸長して防磁カバー
と密着させた構造であってもよい。また、防磁カバー１
１は軟鋼に限らず、Fe-Ni合金や、Fe-Co合金、けい素鋼
鈑、さらに、これらの磁性材を樹脂などで覆ったもの
や、磁性材と非磁性材の積層部材などを用いることがで
きる。また、連結部材は樹脂に限らず、アルミや銅など
の非磁性金属や、ゴム、炭素繊維複合材料など各種非磁
性部材を用いることができる。さらに、磁石３，１３は
フェライト磁石に限らず、金属磁石や希土類系磁石、あ
るいは、樹脂やゴムを含んだ複合磁石でもよい。

【００４３】実施の形態８．以下に、この発明の一実施
の形態を図２７に基づいて説明する。図２７は、この発
明の一実施の形態によるスピーカ磁気回路の構成を示し
た縦断面図で、図１６におけるセンターポールと防磁カ
バー１１の間に、高さ方向に着磁された第２の円柱磁石
３’（外径：24mm，高さ：6mm）が、その上面の磁極が
センターポールの外側に配設された第１の磁石の内側面
の磁極と同じになる向き、すなわち、第１の磁石と反発
力が働く向きに設置されている。防磁カバー１１はたと
えば軟鋼、第２の磁石３’はたとえばフェライト磁石で
ある。

【００４４】また、図２８では、図１７におけるセンタ
ーポールと防磁カバー１１の間に、高さ方向に着磁され
た第２の円柱磁石３’（外径：24mm，高さ：6mm）が、
その上面の磁極がセンターポールの外側に配設された第
１の磁石の内側面の磁極と同じになる向き、すなわち、
第１の磁石と反発力が働く向きに設置されている例を示
す。防磁カバー１１はたとえば軟鋼、第２の磁石３’は
たとえばフェライト磁石である。

【００４５】この発明は、磁気回路の基本構成が実施の
形態５と同じであるため、実施の形態５と同様の効果を
有する。これに加え、本発明では防磁カバーの内側に第
２の磁石が、第１の磁石と反発力を生じる向きに設置さ
れているため、図２９の実施の形態８−１や８−２（そ
れぞれ図２７、２８に対応）に示すように、第２の磁石
を用いていない場合（比較例８−１、８−２）に比べて
磁気空隙中心部の磁束密度が大きい。なお、図２７、２
８では、第２の磁石として円柱磁石を用いているが、環
状磁石を用いることも可能である。また、防磁カバーの
断面がU字形状となっているが、防磁カバーは円板と
し、ヨークを下方に伸長して防磁カバーと密着させた構
造であってもよい。また、防磁カバーは１１軟鉄に限ら
ず、Fe-Ni合金や、Fe-Co合金、けい素鋼鈑、さらに、こ
れらの磁性材を樹脂などで覆ったものや、磁性材と非磁
性材の積層部材などを用いることができる。また、磁石
３，１３はフェライト磁石に限らず、金属磁石や希土類
系磁石、あるいは、樹脂やゴムを含んだ複合磁石でもよ
い。一方、図２８において、第２の磁石３’を環状磁石
とし、ヨークの下に配置した場合、その周囲にヨークと
防磁カバーが密着して存在するために磁路が生じる。こ
のように閉磁路が形成される位置に第２の磁石を配置し
てもその磁束は閉磁路を環流するため、空隙磁束密度は
ほとんど向上しない。従って、第２の磁石３’は閉磁路
が形成されない位置に設けることが望ましい。また、防
磁カバーがセンターポールに接触すると、磁気回路の下
部で閉磁路が形成されて磁束のほとんどが下部で環流
し、磁極部の空隙磁束密度が低下するため好ましくな
い。

【００４６】なお、上記実施の形態１〜８において示し
た各構成部品の大きさは例示であって、この大きさにと
らわれるものではない。

【００４７】

【発明の効果】以上、説明したとおり、この発明に係る
スピーカ磁気回路は、ラジアル方向に着磁された環状磁
石を磁気空隙を形成する磁極部外に配置したので、磁石
はボイスコイルによる交流磁界や発熱の直接的な影響を
受けずに済む。このため、磁石内部の直流磁束密度の変
動が従来より小さくなってボイスコイルの駆動歪みが低
減され、音質が向上する効果や、Nd-Fe-B系合金磁石で
問題となる熱減磁を避けることができる利点を持つ。ま
た、本発明の環状磁石の高さをセンターポール外周部磁
極面の高さとヨーク内周部磁極面の高さのいずれよりも
大きくすれば、ラジアル方向に着磁された環状磁石を配
置した従来の磁気回路よりも高い空隙磁束密度を得るこ
とができ、さらには、外磁型や内磁型の磁気回路に対し
てもより高い空隙磁束密度を得ることができるため、よ
り高出力のスピーカを実現できる。換言すれば、同じ出
力ならば磁気回路をより小型化することができる。

【００４８】また、この発明に係るスピーカ磁気回路
は、上述の構成に加え、センターポールやヨークの下方
に離間して防磁カバーがさらに配設されているので、磁
気回路外部への漏洩磁束が少ないといった効果も有す
る。

【００４９】さらに、この発明に係るスピーカ磁気回路
は、上述の構成に加え、第２の磁石が防磁カバーとセン
ターポール、あるいは防磁カバーとヨークとの間に、第
１の磁石（環状磁石）と反発力が生じる向きに設置され
ているため、磁気回路外部への漏洩磁束が低減されると
ともに、空隙磁束密度が向上するといった効果も有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に用いられるスピー
カ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に用いられるスピー
カ磁気回路による駆動２次歪みを従来例と対比して示し
た図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に用いられるスピー
カ磁気回路による空隙磁束密度を従来例と対比して示し
た図である。

【図４】 この発明の実施の形態２に用いられるスピー
カ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図５】 この発明の実施の形態２に用いられるスピー
カ磁気回路による駆動２次歪みを従来例と対比して示し
た図である。

【図６】 この発明の実施の形態２に用いられるスピー
カ磁気回路による空隙磁束密度を従来例と対比して示し
た図である。

【図７】 この発明の実施の形態３に用いられるスピー
カ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図８】 この発明の実施の形態３と対比される従来型
のスピーカ磁気回路の構成を示した縦断面図で、(a)は
外磁型、(b)は内磁型のスピーカ磁気回路である。

【図９】 この発明の実施の形態３に用いられるスピー
カ磁気回路による空隙磁束密度を従来例と対比して示し
た図である。

【図１０】 この発明の実施の形態３に用いられるスピ
ーカ磁気回路による空隙磁束密度を従来例と対比して示
した別の図である。

【図１１】 この発明の実施の形態４に用いられるスピ
ーカ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図１２】 この発明の実施の形態４に用いられる別の
スピーカ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図１３】 この発明の実施の形態４に用いられるまた
別のスピーカ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図１４】 この発明の実施の形態４に用いられるさら
にまた別スピーカ磁気回路の構成を示した縦断面図であ
る。

【図１５】 この発明の実施の形態４に用いられる４種
類のスピーカ磁気回路による漏洩磁束密度を比較例と対
比して示した図である。

【図１６】 この発明の実施の形態５に用いられるスピ
ーカ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図１７】 この発明の実施の形態５に用いられる別の
スピーカ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図１８】 この発明の実施の形態５に用いられる２種
類のスピーカ磁気回路による漏洩磁束密度を比較例と対
比して示した図である。

【図１９】 この発明の実施の形態６に用いられるスピ
ーカ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図２０】 この発明の実施の形態６に用いられる別の
スピーカ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図２１】 この発明の実施の形態６に用いられるまた
別のスピーカ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図２２】 この発明の実施の形態６に用いられる３種
類のスピーカ磁気回路による空隙磁束密度を比較例と対
比して示した図である。

【図２３】 この発明の実施の形態７に用いられるスピ
ーカ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図２４】 この発明の実施の形態７に用いられる別の
スピーカ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図２５】 この発明の実施の形態７に用いられるさら
にまた別スピーカ磁気回路の構成を示した縦断面図であ
る。

【図２６】 この発明の実施の形態７に用いられる３種
類のスピーカ磁気回路による空隙磁束密度を比較例と対
比して示した図である。

【図２７】 この発明の実施の形態８に用いられるスピ
ーカ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図２８】 この発明の実施の形態８に用いられる別の
スピーカ磁気回路の構成を示した縦断面図である。

【図２９】 この発明の実施の形態８に用いられる２種
類のスピーカ磁気回路による空隙磁束密度を比較例と対
比して示した図である。

【図３０】 従来のラジアル方向に着磁された磁石を用
いたスピーカ磁気回路の構成を示した断面図である。

【図３１】 従来のラジアル方向に着磁された磁石を用
いた別のスピーカ磁気回路の構成を示した断面図であ
る。

【図３２】 従来のラジアル方向に着磁された磁石を用
いたまた別のスピーカ磁気回路の構成を示した断面図で
ある。

【図３３】 従来のラジアル方向に着磁された磁石を用
いたさらにまた別のスピーカ磁気回路の構成を示した断
面図である。

【符号の説明】

１ センターポール、 ２ ヨーク、 ３、
３’ 磁石、４ トッププレート、 ５ ボイスコイ
ル、 ６ 磁極部、７ ボビン、 ８ 振動
板、 ９ ダンパー、１０ ボトムプレート、
１１ 防磁カバー、 １２ 連結部材。

フロントページの続き (72)発明者 原 宏造 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラジアル方向に着磁され、センターポー
   ルの外周に接して設けられた環状磁石と、該環状磁石の
   外周に接して設けられたヨークとを備え、前記ヨークの
   内側面の一部と前記センターポールの外側面の一部とに
   磁極が形成され、両磁極間にボイスコイルが挿入されて
   構成されることを特徴とするスピーカ磁気回路。
2. 【請求項２】 環状磁石の高さは、センターポール外周
   部磁極面の高さとヨーク内周部磁極面の高さのいずれよ
   りも大きいことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ
   磁気回路。
3. 【請求項３】 ヨーク及び環状磁石と離間して設けら
   れ、少なくとも軟磁性部材を含む部材から構成された防
   磁カバーを備えたことを特徴とする請求項１または２に
   記載のスピーカ磁気回路。
4. 【請求項４】 センターポール及び環状磁石と離間さ
   れ、かつヨークと接して設置された、少なくとも軟磁性
   部材を含む部材から構成された防磁カバーを備えたこと
   を特徴とする請求項１または２に記載のスピーカ磁気回
   路。
5. 【請求項５】 防磁カバーとセンターポールあるいは防
   磁カバーとヨークとの間であって、閉磁路が形成されな
   い位置に、環状磁石とは反発力が働く向きに第２の磁石
   をさらに備えたことを特徴とする請求項３または４に記
   載のスピーカ磁気回路。