JPWO2012049837A1 - スピーカ用磁気回路およびこれを用いたスピーカ - Google Patents

Abstract

本発明におけるボンド磁石は異方性であり、ボンド磁石の側面下端部からボンド磁石の側面上部に向けて磁場配向する。そしてこのボンド磁石は、ボンド磁石の側面上部が側面下端部よりヨークのヨーク側面部に近接するとともに、ボンド磁石側面上部とヨーク側面部とが対向する形状としている。これにより、ボンド磁石の側面上部とヨーク側面部の間に磁気ギャップが形成される。これにより、ボンド磁石の磁気特性を向上させ、スピーカ用磁気回路の磁気効率と生産性の両立を達成することができる。

Description

本発明は、車載用途を含めた各種音響機器や映像機器に使用されるスピーカ用磁気回路およびスピーカに関する。

図１１は、従来のスピーカにおける磁気回路の断面図である。従来のスピーカにおける磁気回路１０１は、ヨーク１０２と、このヨーク１０２上に固定されたボンド磁石１０３とによって構成されていた。ボンド磁石１０３は円環状であり、中心部に貫通孔１０３Ａが設けられている。そしてこのボンド磁石１０３は、貫通孔１０３Ａ内面にＳ極が形成され、側面上部１０３ＢにＮ極が形成される。つまり、ボンド磁石１０３のラジアル方向に向かって磁場配向されている。

このとき、側面上部１０３Ｂに形成されるＮ極がヨーク底部１０２Ｂへ接触すると、磁束の損失が大きくなる。したがって、ボンド磁石１０３の断面はＴ字形状とし、このボンド磁石１０３は上部が下部より大径になるような方向で配置される。そしてこれにより、ボンド磁石１０３の側面上部１０３Ｂとヨーク側壁１０２Ａとの間に磁気ギャップ１０４が形成されていた。

次に、このようなボンド磁石１０３を磁気配向する方法の一例を説明する。従来のボンド磁石１０３の成形金型のキャビティは、非磁性体材によって形成され、ボンド磁石１０３の形状をなしている。そしてボンド磁石１０３は、このキャビティ内へ磁性体粉が含まれた樹脂を流し込むことで、形成される。

ただし側面上部１０３Ｂに対応するキャビティの面は、円環状の磁性体によって形成されている。そのために、この円環状の磁性体には、側面上部１０３Ｂの形状をなす孔が形成されており、側面上部１０３Ｂは、円環状の磁性体の孔の内面によって形作られることとなる。また、棒状磁性体が、貫通孔１０３Ａに対応する位置に配置され、この第２の磁性体によって貫通孔１０３Ａが形成される。そして、ボンド磁石１０３の磁気配向は、成形時に棒状磁性体から円環状の磁性体へ向かって磁気を流すことで得られていた。

尚、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００９−２９６１６０号公報

近年、地球環境の温暖化防止のために、スピーカの小型化・薄型化による使用材料の減量化が望まれている。特に車載用途のスピーカでは、自動車の燃費の向上のために、軽量化が強く要求されている。

しかしながら、従来のボンド磁石１０３は、貫通孔１０３Ａが形成されている。これらにより、焼結磁石を使用した場合と同等の磁気特性（磁気ギャップにおける磁束密度）を得ようとする場合、ボンド磁石１０３の径は大きくしなければならなかった。その結果、従来のボンド磁石の重量も大きくなる。

従って、従来のボンド磁石１０３を用いた磁気回路では、スピーカの小型化や薄型化が困難であるとともに、スピーカの重量が重くなるという課題を有していた。

そこで本発明は、小型・薄型かつ軽量なボンド磁石を実現することにより、上記課題を解決し、地球環境に優しいスピーカ用磁気回路およびスピーカを得るものである。

上記課題を解決するために、本発明のスピーカ用磁気回路において、ボンド磁石は異方性を有し、かつボンド磁石の側面下端部からボンド磁石の側面上部に向けて磁場配向させた。そしてこのボンド磁石は、ボンド磁石の上端の側面上部がボンド磁石の側面下端部よりヨークの外周部内面に近接するとともに、ボンド磁石の側面上部とヨーク側面部とが対向する形状としている。

以上の構成とすることで、本発明では、ボンド磁石に貫通孔を設けなくても、ボンド磁石の側面上部とヨーク側面部の間に磁気ギャップを形成し、この磁気ギャップへ磁束を集中させることができる。そのため、ボンド磁石の径や厚みを大きくすることなく、高い磁気特性を得ることができる。従って、従来よりもボンド磁石の体積を小さくすることができるため、スピーカの小型化、薄型化に加え、軽量化も図ることができるスピーカ用磁気回路を実現することができる。

そして以上の構成によって、小型・薄型かつ軽量でありながら高い磁気特性を有したスピーカ用磁気回路を実現でき、地球環境に優しいスピーカを実現することが可能となる。

図１は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用磁気回路の図２の１−１線断面図である。 図２は、同スピーカ用磁気回路の上面図である。 図３は、同スピーカ用磁気回路の磁束の流れを示す概念図である。 図４は、同スピーカ用磁気回路におけるボンド磁石の要部拡大断面図である。 図５Ａは、本発明の実施の形態１における第２の例のスピーカ用磁気回路の断面図である。 図５Ｂは、本発明の実施の形態１における第３の例のスピーカ用磁気回路の断面図である。 図５Ｃは、本発明の実施の形態１における、第４例のスピーカ用磁気回路の断面図である。 図６Ａは、本発明の実施の形態１における、第５の例のスピーカ用磁気回路の上面図である。 図６Ｂは、本発明の実施の形態１における、第６例のスピーカ用磁気回路の上面図である。 図７は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用ボンド磁石の製造に用いられる製造装置の断面図である。 図８は、本発明の実施の形態２におけるスピーカ用磁気回路の断面図である。 図９は、同スピーカ用磁気回路の磁束の流れを示す概念図である。 図１０Ａは本発明の実施の形態３におけるスピーカの断面図である。 図１０Ｂは、同第２の例のスピーカの断面図である。 図１１は従来のスピーカ用磁気回路の断面図である。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態におけるスピーカ用磁気回路の断面図である。図２は、同スピーカ磁気回路の上面図である。図１は図２の１−１線断面図を示している。図３は、同スピーカ磁気回路において磁束の流れを示した模式図である。

本実施の形態におけるスピーカ用磁気回路１３は、ヨーク１２と、ボンド磁石１１と、ボンド磁石１１と、磁気ギャップ１４と、第１の連結部１１Ｃと、を備えている。

ヨーク１２は、ヨーク底部１２Ａと、このヨーク底部１２Ａに立設されたヨーク側面部１２Ｂとを有する。ボンド磁石１１は、ヨーク底部１２Ａの上に固定されている。磁気ギャップ１４は、ボンド磁石１１の側面上部１１Ｂとヨーク側面部１２Ｂの内面との間に設けられている。第１の連結部１１Ｃは、側面下端部１１Ａと側面上部１１Ｂとの間を連結する。

さらに、側面上部１１Ｂとヨーク側面部１２Ｂの内面とが対向するとともに、側面上部１１Ｂは側面下端部１１Ａよりヨーク側面部１２Ｂに近接して形成されている。このとき、ボンド磁石１１は、異方性を有し、かつボンド磁石１１の下面１１Ｄと、側面上部１１Ｂとが異極となるように形成されている。

例えば、ボンド磁石１１の下面１１Ｄ側をＳ極とした場合、側面上部１１Ｂ側にはＮ極が形成される。この場合、ボンド磁石１１は、異方性を有する材料を用い、かつ下面１１Ｄから側面上部１１Ｂに向かって（図３において矢印方向）磁場配向されている。あるいは、逆にボンド磁石１１の下面１１Ｄ側をＮ極とした場合、側面上部１１Ｂ側にはＳ極が形成される。この場合、ボンド磁石１１は、異方性を有する材料を用い、かつ側面上部１１Ｂから下面１１Ｄに向かって（図３の矢印方向の逆方向）磁場配向される。

この構成により、従来のボンド磁石のような貫通孔を設けなくても、ボンド磁石１１の側面上部１１Ｂとヨーク側面部１２Ｂの間に磁気ギャップを形成し、この磁気ギャップへ磁束を集中させることができる。そのため、ボンド磁石１１の径や厚みを大きくすることなく、高い磁気特性を得ることができる。従って、従来よりもボンド磁石の体積を小さくすることができるため、スピーカの小型化、薄型化に加え、軽量化も図ることができるスピーカ用磁気回路を実現することができる。

また、ボンド磁石１１は磁気異方性を呈するので、磁気ギャップ１４へ磁束が集中する。さらに、異方化されたボンド磁石１１において、磁極間は磁気配向に沿った距離だけ離れて配置されるので、パーミアンス係数が増加し、ボンド磁石１１の磁束密度の値は大きくなる。したがって、ボンド磁石１１の磁気効率が高くなり、ボンド磁石１１の体積及び重量を縮小できる。

また、ボンド磁石１１は下面１１Ｄから側面上部１１Ｂに向かって磁場配向されているので、磁束は側面上部１１Ｂに集中する。したがって、ボンド磁石１１の厚みをボイスコイル２８（図１０Ａ参照）の駆動範囲を超えて厚くした分だけ、磁気ギャップ１４での磁束密度は大きくなる。つまり、ボンド磁石１１の体積の増加に比例して、容易に磁気ギャップ１４の磁束密度を大きくできる。

以上の構成により、本実施の形態におけるボンド磁石１１は、従来例のボンド磁石に比べて、磁気特性が良好であり、かつ小型化、薄型化をすることができる。従って、本実施の形態におけるスピーカ用磁気回路１３をスピーカに用いれば、スピーカの小型化、薄型化に加え、軽量化も図ることができるので、地球環境に優しいスピーカを実現することが可能となる。

また、上記ボンド磁石１１は、側面下端部１１Ａから側面上部１１Ｂに向けて磁場配向することで、同方向に磁気異方性を有している。この構成により、ボンド磁石１１の上部にプレートを設けなくとも、効率よくギャップ部に磁束を集中させることができるため、磁気回路の部品点数を２ピースで実現することができ、生産性も良好である。

以下、より具体的に本実施の形態の構成について説明する。図１、図２に示すように、ヨーク１２は円形であり、円盤上のヨーク底部１２Ａの外周端にヨーク側面部１２Ｂが立設されている。ボンド磁石１１も円形であり、円盤状のヨーク底部１２Ａの上面中央に配置される。なお、ボンド磁石１１は、接着剤などによってヨーク底部１２Ａの上面（ヨーク内側）へ固定される。これによりボンド磁石１１は、ボンド磁石１１の上面を除き、ヨーク１２によって囲われた形となる。

ここでボンド磁石１１の断面形状は、側面上部１１Ｂの径が下面１１Ｄよりも大径であり、かつ側面上部１１Ｂと側面下端部１１Ａとの間を連結する連結部が、ヨーク底部１２Ａに対して傾斜している。そして側面上部１１Ｂは、ヨーク側面部１２Ｂと対向している。以降、この断面形状を擬似台形と言う。そしてボンド磁石１１は、ボンド磁石１１の下面１１Ｄ側がヨーク底部１２Ａ側を向く方向で配置される。以降、この状態に配置されたときのボンド磁石１１の断面形状を逆台形形状という。

図３は、本実施の形態における磁気回路の模式図である。図３において、磁気回路１３は、ボンド磁石１１とヨーク１２および、これらボンド磁石１１とヨーク側面部１２Ｂとの間に形成された磁気ギャップ１４により構成される。

本実施の形態において、側面下端部１１Ａと側面上部１１Ｂとの間を連結する第１の連結部１１Ｃは、ヨーク底部１２Ａに対して傾斜して側面下端部１１Ａと側面上部１１Ｂとに接続される。ここで、第１の連結部１１Ｃの表面とヨーク底部１２Ａの表面との間に形成される傾斜角度は、鋭角となる。すなわち、ボンド磁石１１において、下面１１Ｄと第１の連結部１１Ｃとの間の傾斜角は鈍角となる。これにより、磁気回路１３での磁束の損失を小さくでき、磁気ギャップ１４における磁束密度を大きくできる。

以上の構成により、第１の連結部１１Ｃがヨーク底部１２Ａに対して傾斜しているので、その分だけボンド磁石１１の体積は大きくなる。したがって、ボンド磁石１１の磁気効率を向上させることができる。これにより、ボンド磁石１１の直径や高さを大きくせずとも、磁力を大きくできる。したがって、磁気ギャップ１４における磁束密度を大きくできる。

ここで、信号の定格入力よりも大きな入力信号（過大信号）に対してもボイスコイル２８の上端は、磁気ギャップ１４の下端から外れないようにしておく。そのために、側面上部１１Ｂは、ボイスコイル２８の下方向に対する最大駆動範囲の中に含まれるように配置する。つまり、ボイスコイル２８上端の下方向に対する下死点は、側面上部１１Ｂの下端よりも上となる。ここで、最大駆動範囲とは、過大信号における駆動範囲に対して、余裕を持たせた範囲のことを言う。なお本実施の形態では、側面上部１１Ｂの長さは、最大駆動範囲の寸法と同じとしている。

さらに、スピーカの信頼性などの観点から、最大駆動範囲の下死点におけるボイスコイル２８下端とヨーク底部１２Ａとの間には隙間を設ける。それに加えて、側面上部１１Ｂとヨーク底部１２Ａとは異極であるので、側面上部１１Ｂとヨーク１２底面との間には、隙間が必要となる。

そこで本実施の形態におけるボンド磁石１１は、この隙間部分に第１の連結部１１Ｃが傾斜するように形成しているので、その分ボンド磁石１１の体積は大きくなる。したがって、この隙間の領域を有効に利用してボンド磁石１１の体積を大きくできるので、ボンド磁石１１の厚みを増加させることなく磁束密度を大きくできる。

なお、本実施の形態において、側面下端部１１Ａから側面上部１１Ｂの下端に至る表面距離の約半分となる位置あたりが、Ｓ極とＮ極との境界となっていると考えられる。つまり、この境界位置より下面１１Ｄ側は、Ｓ極であり、ヨーク底部１２Ａの極性と同じである。したがって、第１の連結部１１Ｃにおいて、ヨーク底部１２Ａと近い箇所の磁極は、ヨーク底部１２Ａと同極である。

これにより、第１の連結部１１Ｃにおけるヨーク底部１２Ａに近い場所や、側面下端部１１Ａからヨーク底部１２Ａに対して磁気が漏れ出すことがない。したがって、第１の連結部１１Ｃをヨーク底部１２Ａに対して傾斜させても磁束の損失などの発生が増加せず、磁気特性の良好なボンド磁石１１を得ることができる。

ここで本実施の形態において、第２の連結部１１Ｅは、第１の連結部１１Ｃと側面上部１１Ｂとの間に設けられている。この第２の連結部１１Ｅは、側面上部１１Ｂと直交するように形成される。これにより、側面上部１１Ｂでの磁場配向も側面上部１１Ｂやヨーク側面部１２Ｂに対しほぼ直交する方向とできる。したがって、磁束が側面上部１１Ｂに集中され、磁気ギャップ１４に磁束を集中させることができるので、磁気ギャップ１４での磁束密度を低下させることなく、ボンド磁石１１の体積を小さくできるとともに、軽量化を図ることもできる。

ここでボンド磁石１１の上端中央部の磁束の流れは、互いに反対方向となるため、この部分で磁石内部の磁束密度が低下して磁気ギャップ部の磁束密度への寄与度は小さい。そこで、ボンド磁石１１の上面中心部にへこみを形成する。つまりボンド磁石１１の断面は略Ｙ字状の形状をなすこととなる。これにより、ボンド磁石１１内の体積が小さくなり、ボンド磁石１１の軽量化を図ることができる。なお、へこみ１１Ｆの形状は、第１の連結部１１Ｃの形状とは近似させておく。このようにしておけば、ボンド磁石１１内の磁束がスムーズに側面上部１１Ｂへ到達できる。さらに望ましくは、へこみ１１Ｆの形状は、第１の連結部１１Ｃの形状と相似形となるようにする。これによれば、さらにボンド磁石１１内の磁束がスムーズに側面上部１１Ｂへ到達できる。

次に、本実施の形態におけるボンド磁石１１に使用する材料について、詳細に説明する。図４は、本実施の形態におけるボンド磁石の要部拡大断面図である。図４において、ボンド磁石１１に使用される磁性粉５２は、異方性磁性粉を用いる必要がある。したがって、磁性粉５２には例えば、フェライト系、アルニコ系、Ｓｍ―Ｃｏ系、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系、Ｆｅ―Ｎ系などを用いる。そして、上記の磁性粉５２は一種類単独、あるいは二種類以上を混合して使用しても構わない。

ここで、本実施の形態における磁性粉５２の形状は、多面体状あるいは多角形の板状の材料を用いている。したがって、樹脂５１と磁性粉５２との接触する面積が大きくなり、樹脂５１との接着強度を大きくすることができる。これにより、落下衝撃などに対しても、欠けなどを生じにくさせることができる。特に、ボンド磁石１１は、落下などによる側面上部１１Ｂの形状の変形が生じにくくなるので、側面上部１１Ｂにおける磁力を均一とできる。

なお、磁性粉５２へ耐酸化処理やカップリング処理を施せば、さらに磁性粉５２と樹脂５１との接着強度を大きくできる。したがって、ボンド磁石１１は、さらに落下などの衝撃に対して変形を発生しにくくなる。

また、本実施の形態における磁性粉５２の形状は不揃いである。つまりボンド磁石１１には、いわゆる擬似不定形状の磁性粉５２が使用されている。これにより、ボンド磁石１１は、幅広い振動数において、内部損失を大きくできる。したがって、後述する振動板２７の振動による共振などが発生しにくくできるので、高音質な音を再生できる磁気回路１３を得ることができる。

さらに、磁性粉５２の粒径は、４００μｍ以下のものを用いることが好ましい。これにより、磁性粉５２が、射出成形時の樹脂５１の流動性を妨げることを防ぐことができる。なお、本実施の形態における磁性粉５２には、平均粒径が１〜４００μｍの磁性粉を用いている。このように、比較的粒度分布が大きな磁性粉５２を用いているので、ボンド磁石１１には、さまざまな大きさの磁性粉５２が混在する。このように、不揃いな大きさの磁性粉５２が混在することによって、ボンド磁石１１は、幅広い振動数において、内部損失を大きくできる。したがって、後述する振動板２７の振動による共振などが発生しにくくできるので、高音質な音を再生できる磁気回路１３を得ることができる。

ただし、小型のボンド磁石１１などにおいて、磁気ギャップ１４の磁力を大きくしたいような場合、特に粒度分布が、1〜３０μｍの磁性粉５２を用いると良い。このように粒径が小さく、かつ粒度分布も小さい磁性粉５２を用いれば、樹脂５１中の磁性粉５２の充填率を高めることができる。そして、たとえ樹脂５１への磁性粉５２の充填率を大きくしたとしても、成形時の樹脂流動性も良好に保つことができる。したがって、樹脂５１中に磁性粉５２を均一に分布させることができる。これにより、磁性粉の配向性が良好なボンド磁石１１を実現できる。

また、磁性粉５２は射出成形時の収縮が小さい。したがって、このような磁性粉５２を多量に充填することによって、ボンド磁石１１の形状安定性が良く（寸法ばらつきを小さく）なる。これによって、磁気ギャップ１４の間隔を小さくできるので、磁気ギャップ１４における磁束密度を高くできるという効果も有する。

つぎに、ボンド磁石１１を構成する樹脂５１は、熱可塑性の樹脂材料であれば特に制限はない。熱可塑性樹脂を用いる場合、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンサルファイドなどを使用することができる。また、熱可塑性エラストマーを用いる場合、例えばオレフィン系、エステル系、ポリアミド系などを使用することができる。さらに、上記樹脂もしくはエラストマーは、一種類単独でも二種類以上を混合物としても使用可能である。

本実施の形態におけるボンド磁石１１の樹脂は、バージン材料を用いた。しかしボンド磁石１１の樹脂の一部またはすべては、再生樹脂としても良い。これにより、石油資源の使用量を削減できる。したがって、石油資源の枯渇の抑制や、二酸化炭素の排出量の削減を実現できるので、地球環境を保護することができる。

日本の家電リサイクル法によれば、製造者は廃棄された自社の家電商品を回収することが義務つけられている。上記の法律では、エアコン、テレビ、冷蔵庫や冷凍庫、洗濯機や衣類乾燥機などがその回収対象となっている（２０１１年８月末現在）。このとき、製造者は自社の商品を回収するので、その商品に対して、どのような樹脂材料や金属材料が使用されているかを確実に把握できる。したがって、容易に樹脂や金属を種類ごとに分別できる。

磁性粉の樹脂に対する配合比率は、樹脂の種類にもよるが、３０重量％以上の含有率とすることで、所望の磁気特性を得ることができる。このとき、ボンド磁石全体に対する磁性粉末の割合は、体積比率で約４０％以上とすれば、磁気性能の優れたボンド磁石１１を得ることができる。また、ボンド磁石全体に対する磁性粉末の割合は、最大でも９０％とする。これにより、樹脂５１の流動性の悪化を抑制することが可能となる。さらに、自動車搭載時において振動などによる、ボンド磁石１１の欠けなども生じにくくできる。

なお、酸化防止剤を添加しても良い。また、滑剤を添加することで、磁性粉の配向性を向上させることも可能である。

ここで本例における第１の連結部１１Ｃの断面形状は、円弧形状である。これにより、ボンド磁石１１の磁極間距離が長くなるので、パーミアンス係数が増加し、磁束密度の値が大きくなる。これにより、さらに磁気効率を高めることができ、所要体積及び重量を縮小できる。なおこの場合、第１の連結部１１Ｃはへこむ方向に湾曲させておく。これにより側面上部１１Ｂでの磁場配向が、側面上部１１Ｂやヨーク側面部１２Ｂに対しさらに直交しやすくなる。したがって、磁束が側面上部１１Ｂに集中され、磁気ギャップ１４に磁束を集中させることができるので、磁気ギャップ１４での磁束密度を低下させることなく、ボンド磁石１１の体積を小さくできるとともに、軽量化を図ることもできる。

以上のように本例では、ボンド磁石１１の側面下端部１１Ａからボンド磁石１１の側面上部１１Ｂに至る第１の連結部１１Ｃの断面形状を円弧形状に形成することで、より磁気効率を高め、所要体積及び重量を縮小できることを説明した。しかし第１の連結部１１Ｃの形状は、本例に限らず、直線状など他の形状としてもよい。

図５Ａは、第２の例における第１の連結部によるスピーカ用磁気回路の断面図であり、図５Ｂは、第３の例における第１の連結部によるスピーカ用磁気回路の断面図であり、図５Ｃは、第４の例における第２の連結部によるスピーカ用磁気回路の断面図である。図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、第２、第３、第４の例における第１の連結部１１Ｃは、いずれも直線形状であり、この点が第１の例における第１の連結部１１Ｃと異なる。このように、これら第２、第３の例のように第１の連結部１１Ｃを直線形状とすることで、金型の作成が容易になり、金型費用を抑制することもできる。

ここで、第２の例における第２の連結部１１Ｃは、折れ曲がり部を有している点が、第３の例における第１の連結部１１Ｃと異なる。なおこの折れ曲がり部は、断面がへこむ方向へ折れ曲がった形状をなしている。これにより、側面上部１１Ｂでの磁場配向が、側面上部１１Ｂやヨーク側面部１２Ｂに対しさらに直交しやすくなる。したがって、磁束が側面上部１１Ｂに集中され、磁気ギャップ１４に磁束を集中させることができるので、磁気ギャップ１４での磁束密度を低下させることなく、ボンド磁石１１の体積を小さくできるとともに、軽量化を図ることもできる。

また、第４の例における第１の連結部１１Ｃは、ヨーク底部１２Ａに対して直交し、かつ折れ曲がり部の角度が９０度である点が、第２の例における第１の連結部１１Ｃと異なっている。つまりこの例の場合、第１の連結部１１Ｃが第２の連結部１１Ｅを兼ねる。これにより、側面上部１１Ｂでの磁場配向は側面上部１１Ｂやヨーク側面部１２Ｂに対し確実に直交する。したがって、さらに磁束が側面上部１１Ｂに集中され、磁気ギャップ１４に磁束を集中させることができる。そのため、磁気ギャップ１４での磁束密度を低下させることなく、ボンド磁石１１の体積を小さくできるとともに、軽量化を図ることもできる。さらに、従来のボンド磁石１０３のように、貫通孔１０３Ａが設けられていないので、従来のボンド磁石１０３と同じ径・同じ厚みであっても体積を大きくでき、より磁力の大きなボンド磁石１１を得ることができる。

なお、本例では円形のボンド磁石１１について説明したが、本発明におけるボンド磁石１１の形状はこれに限られず、多角形、楕円、トラック形状、矩形などでも良い。以下に代表的な形状の磁気回路１３に対して、本発明のボンド磁石１１を用いた例について説明する。

図６Ａは第５の例におけるスピーカ用磁気回路の上面図であり、図６Ｂは、第６の例におけるスピーカ用磁気回路の上面図である。第５の例の磁気回路１３は６Ａに示すように、ボンド磁石１１とヨーク底部１２Ａの形状は、ともにトラック型である。また、第６の例の磁気回路１３は図６Ｂに示すように、ボンド磁石１１とヨーク底部１２Ａの形状は、ともに矩形である。なお、第５の例の場合、へこみ１１Ｆもトラック形状とし、第６の例の場合、へこみ１１Ｆも矩形とすることで、上端中央部での磁束の損失を少なくできる。

次に、本実施の形態にけるボンド磁石１１の製造方法について、図面を用いて説明する。図７は、本実施の形態におけるボンド磁石１１の製造に用いられる製造装置である。本実施の形態のボンド磁石１１は、樹脂と磁性粉などの混合材料を射出成形することで得ている。

最初に本実施の形態のボンド磁石１１の製造装置について説明する。ボンド磁石１１の製造装置は、キャビティ６内へ樹脂と磁性粉などの混合材料を射出成形する。ここで、キャビティ６は、断面が逆台形形状となるような（ボンド磁石１１の）形状をなしている。そしてこのキャビティ６の壁面は、非磁性材３で形成されている。ここで、キャビティ６の上面は、上側非磁性材３Ａによって形成され、側面下端部１１Ａ、第１の連結部１１Ｃ、および第２の連結部１１Ｅを形成する面は下側非磁性材３Ｂによって形成される。

下側非磁性材３Ｂは、下部磁性材４上に搭載されており、この下部磁性材４の側面は下部非磁性材から露出している。ここで、下部磁性材４は凸部４Ａを有しており、この凸部４Ａは非磁性材３Ｂによって周囲が覆われている。ただし凸部４Ａの先端は、キャビティ６の内壁において、ボンド磁石１１の下面１１Ｄに対応する箇所で露出している。

外周部磁性材５は、上側非磁性材３Ａと下側非磁性材３Ｂとの間に挟まれており、この外周部磁性材５には側面形成孔が形成されている。そしてこの側面形成孔の内周面がキャビティ６の内壁へ露出することで、キャビティ６に側面上部１１Ｂに対応する面が形成される。

コイル２はキャビティ６内に磁場を形成されるために設けられ、下部磁性材４の露出部を囲うように配置される。そして、このコイル２に電流を供給することにより、垂直（図７において下から上に向かう）方向の磁界が生じる。そして、下部磁性材４と外周部磁性材５とが磁性体であるので、コイル２で生じた磁界は、キャビティ６内でキャビティ６の形状（第１の連結部１１Ｃや第２の連結部１１Ｅ）に沿って流れる。これにより、キャビティ６内に凸部上面から外周部磁性材５の側面形成孔５Ａの内面へ向かった磁場配向を実現できる。

そして、コイル２により発生した磁場は、外周部磁性材５から磁性体のポール７Ａおよび磁性体の基部７Ｂを介して、下部磁性材４へ戻すことにより、キャビティ６内に効率良く磁場配向させている。

以上のような構成により、通電したコイル２で発生させた磁界によって、キャビティ６内に凸部４Ａの上面から側面形成孔５Ａの内面へ向かう（図７の矢印に示す）磁界を形成する。そしてこのような磁界の中で、樹脂と磁性粉この混合材料を樹脂成形すれば、ボンド磁石１１の磁化容易軸をキャビティ６内に生じる磁力線の方向に配向させることができる。これにより、図３に示したような側面下端部１１Ａから上側面上部１１Ｂへ磁場配向（図３の矢印で示した）したボンド磁石１１を成形することができる。

また、第１から第３の例のように、第１の連結部１１Ｃに傾斜を設けておけば、樹脂の流動性が良好となるとともに、さらに確実に磁場配向させることができる。また、第４の例のような場合には、第１の連結部１１Ｃの折れ曲がり部にＲを設けておくと良い。これにより、樹脂の流動性が良好となるとともに、さらに確実に磁場配向させることができる。

ここで、成形方法としては、特に限定されず、例えば、押出成形、圧縮成形または射出成形を適用することができる。なお、生産性、配向設備の設置の容易性から、特に射出成形によって成形することが好ましい。

また、第６の例における磁気回路において、金型のキャビティに予めヨーク１２を設置して、ヨーク１２とボンド磁石１１とを一体に成形しても良い。ただし、この場合、ヨーク１２の短辺方向にはヨーク側面部１２Ｂを設けないでおく。さらに、ヨーク１２に対してヨーク１２の長辺側外周から中心方向へ向かう磁界を与えておく。これにより、コイル２で発生した磁界は、ヨーク１２側へ流れず、キャビティ６内に流れる。したがって、接着剤を使用せずともボンド磁石とヨークとを接合させることができ、更に生産性の高い磁気回路１３を得ることが可能となる。

なお、ここでは、縦型射出成形機１を用いた例について説明したが、これは横型の射出成形機を用いてもかまわない。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について図面を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態におけるスピーカ用磁気回路の断面図である。図９は、同スピーカ用磁気回路の磁束の流れを示す概念図である。本実施の形態の磁気回路１３では、凸部付ボンド磁石６１が用いられる。この凸部付ボンド磁石６１は、ボンド磁石１１の上面中央部に凸部６２が設けられている。

そして、この凸部付ボンド磁石６１は、実施の形態１と同様に、下面１１Ｄから側面上部１１Ｂへ向かって磁気配向されている。凸部付ボンド磁石６１は、それに加えてさらに、凸部６２の上面６２Ａから側面上部１１Ｂに向かう方向にも磁気配向されている。つまり、凸部６２の上面６２Ａから側面上部１１Ｂに向かう磁束は、下面１１Ｄから側面上部１１Ｂへ向かう磁束に対して、反発する方向となる。いわゆる反発磁界が付加された構成となっている。

これにより、凸部６２の上面６２ＡＡから側面上部１１Ｂに向かう磁束によって、磁気ギャップ１４での磁束密度は、大きくなる。また、下面１１Ｄから側面上部１１Ｂへ向かう磁束は、上方向から押さえられるので、凸部付ボンド磁石６１の上面での漏洩磁界を小さくできる。これらのことによって、さらに磁気ギャップ１４での磁束密度は、大きくなる。

さらに、凸部６２の上面の上に、磁性体のプレート（図示せず）を設けると良い。これによって、磁気回路１３の磁気効率をさらに向上させることができる。なお、この場合、凸部６２の上面の形状は、平面としておくと良い。このようにすることで、磁性体のプレートを容易に製造することができる。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について図面を用いて説明する。図１０Ａは、本実施の形態におけるスピーカの断面図である。

図１０Ａに示すように、本実施の形態におけるボンド磁石１１は、実施の形態１のいずれかの例で記載したボンド磁石１１を用いる。つまり、ボンド磁石１１は、下面１１Ｄから側面上部１１Ｂへ向かって着磁される。そしてこのボンド磁石１１をヨーク１２に固着させることにより、内磁型の磁気回路１３が構成されている。

フレーム２６は、磁気回路１３のヨーク１２に結合されている。また振動板２７の外周はエッジ２９を介して、フレーム２６の周縁部に接着されている。そして、ボイスコイル２８の一端は振動板２７の中心部に結合されており、反対側の一端は磁気回路１３の磁気ギャップ１４にはまり込んでいる。なお、振動板２７の中央部には、ダストキャップ３１が接続されている。

以上のように、実施の形態１で記載したボンド磁石１１を用いれば、従来では実現できなかった高い生産性と小型化、軽量化を両立できるスピーカ３０が得られる。

図１０Ｂは、本実施の形態における第２の例におけるスピーカの断面図を示す。図１０Ｂに示すように、この第２の例におけるスピーカ３０では、凸部付ボンド磁石６１を用いている。

このようにすることによって、さらに磁気ギャップ１４での磁束密度を大きくできる。したがって、音圧レベルの高いスピーカを実現できる。

また、ダストキャップ３１は、振動板２７から突起するように設けられているので、凸部６２はこのダストキャップ３１内に収納することができる。したがって、凸部６２を設けてもスピーカ３０を大きくする必要はない。

なお本実施の形態において、凸部付ボンド磁石６１の凸部６２の上面６２Ａは、ダストキャップ３１の形状に沿った形状をしている。これにより、振動板２７の振動によって、ダストキャップ３１が凸部付ボンド磁石６１の凸部６２に当たりにくくなる。

本発明は、小型、軽量でかつ高い生産性を必要とするスピーカに有用である。

１ 縦型射出成形機
２ コイル
３ 非磁性材
４ 下部磁性材
４Ａ 凸部
５ 外周部磁性材
５Ａ 側面形成孔
６ キャビティ
７Ａ ポール
７Ｂ 基台
１１ ボンド磁石
１１Ａ ボンド磁石の側面下端部
１１Ｂ ボンド磁石の側面上部
１１Ｃ 第１の連結部
１１Ｄ ボンド磁石の下面
１１Ｅ 第２の連結部
１１Ｆ へこみ
１２ ヨーク
１２Ａ ヨーク底部
１２Ｂ ヨーク側面部
１３ 磁気回路
１４ 磁気ギャップ
２６ フレーム
２７ 振動板
２８ ボイスコイル
２９ エッジ
３０ スピーカ

本発明は、車載用途を含めた各種音響機器や映像機器に使用されるスピーカ用磁気回路およびスピーカに関する。

図１１は、従来のスピーカにおける磁気回路の断面図である。従来のスピーカにおける磁気回路１０１は、ヨーク１０２と、このヨーク１０２上に固定されたボンド磁石１０３とによって構成されていた。ボンド磁石１０３は円環状であり、中心部に貫通孔１０３Ａが設けられている。そしてこのボンド磁石１０３は、貫通孔１０３Ａ内面にＳ極が形成され、側面上部１０３ＢにＮ極が形成される。つまり、ボンド磁石１０３のラジアル方向に向かって磁場配向されている。

このとき、側面上部１０３Ｂに形成されるＮ極がヨーク底部１０２Ｂへ接触すると、磁束の損失が大きくなる。したがって、ボンド磁石１０３の断面はＴ字形状とし、このボンド磁石１０３は上部が下部より大径になるような方向で配置される。そしてこれにより、ボンド磁石１０３の側面上部１０３Ｂとヨーク側壁１０２Ａとの間に磁気ギャップ１０４が形成されていた。

次に、このようなボンド磁石１０３を磁気配向する方法の一例を説明する。従来のボンド磁石１０３の成形金型のキャビティは、非磁性体材によって形成され、ボンド磁石１０３の形状をなしている。そしてボンド磁石１０３は、このキャビティ内へ磁性体粉が含まれた樹脂を流し込むことで、形成される。

ただし側面上部１０３Ｂに対応するキャビティの面は、円環状の磁性体によって形成されている。そのために、この円環状の磁性体には、側面上部１０３Ｂの形状をなす孔が形成されており、側面上部１０３Ｂは、円環状の磁性体の孔の内面によって形作られることとなる。また、棒状磁性体が、貫通孔１０３Ａに対応する位置に配置され、この第２の磁性体によって貫通孔１０３Ａが形成される。そして、ボンド磁石１０３の磁気配向は、成形時に棒状磁性体から円環状の磁性体へ向かって磁気を流すことで得られていた。

尚、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００９−２９６１６０号公報

近年、地球環境の温暖化防止のために、スピーカの小型化・薄型化による使用材料の減量化が望まれている。特に車載用途のスピーカでは、自動車の燃費の向上のために、軽量化が強く要求されている。

しかしながら、従来のボンド磁石１０３は、貫通孔１０３Ａが形成されている。これらにより、焼結磁石を使用した場合と同等の磁気特性（磁気ギャップにおける磁束密度）を得ようとする場合、ボンド磁石１０３の径は大きくしなければならなかった。その結果、従来のボンド磁石の重量も大きくなる。

従って、従来のボンド磁石１０３を用いた磁気回路では、スピーカの小型化や薄型化が困難であるとともに、スピーカの重量が重くなるという課題を有していた。

そこで本発明は、小型・薄型かつ軽量なボンド磁石を実現することにより、上記課題を解決し、地球環境に優しいスピーカ用磁気回路およびスピーカを得るものである。

上記課題を解決するために、本発明のスピーカ用磁気回路において、ボンド磁石は異方性を有し、かつボンド磁石の側面下端部からボンド磁石の側面上部に向けて磁場配向させた。そしてこのボンド磁石は、ボンド磁石の側面上部がボンド磁石の側面下端部よりヨークの外周部内面に近接するとともに、ボンド磁石の側面上部とヨーク側面部とが対向する形状としている。

以上の構成とすることで、本発明では、ボンド磁石に貫通孔を設けなくても、ボンド磁石の側面上部とヨーク側面部の間に磁気ギャップを形成し、この磁気ギャップへ磁束を集中させることができる。そのため、ボンド磁石の径や厚みを大きくすることなく、高い磁気特性を得ることができる。従って、従来よりもボンド磁石の体積を小さくすることができるため、スピーカの小型化、薄型化に加え、軽量化も図ることができるスピーカ用磁気回路を実現することができる。

そして以上の構成によって、小型・薄型かつ軽量でありながら高い磁気特性を有したスピーカ用磁気回路を実現でき、地球環境に優しいスピーカを実現することが可能となる。

図１は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用磁気回路の図２の１−１線断面図である。 図２は、同スピーカ用磁気回路の上面図である。 図３は、同スピーカ用磁気回路の磁束の流れを示す概念図である。 図４は、同スピーカ用磁気回路におけるボンド磁石の要部拡大断面図である。 図５Ａは、本発明の実施の形態１における第２の例のスピーカ用磁気回路の断面図である。 図５Ｂは、本発明の実施の形態１における第３の例のスピーカ用磁気回路の断面図である。 図５Ｃは、本発明の実施の形態１における、第４例のスピーカ用磁気回路の断面図である。 図６Ａは、本発明の実施の形態１における、第５の例のスピーカ用磁気回路の上面図である。 図６Ｂは、本発明の実施の形態１における、第６例のスピーカ用磁気回路の上面図である。 図７は本発明の実施の形態１におけるスピーカ用ボンド磁石の製造に用いられる製造装置の断面図である。 図８は、本発明の実施の形態２におけるスピーカ用磁気回路の断面図である。 図９は、同スピーカ用磁気回路の磁束の流れを示す概念図である。 図１０Ａは本発明の実施の形態３におけるスピーカの断面図である。 図１０Ｂは、同第２の例のスピーカの断面図である。 図１１は従来のスピーカ用磁気回路の断面図である。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態におけるスピーカ用磁気回路の断面図である。図２は、同スピーカ用磁気回路の上面図である。図１は図２の１−１線断面図を示している。図３は、同スピーカ用磁気回路において磁束の流れを示した模式図である。

本実施の形態におけるスピーカ用磁気回路１３は、ヨーク１２と、ボンド磁石１１と、磁気ギャップ１４と、第１の連結部１１Ｃと、を備えている。

ヨーク１２は、ヨーク底部１２Ａと、このヨーク底部１２Ａに立設されたヨーク側面部１２Ｂとを有する。ボンド磁石１１は、ヨーク底部１２Ａの上に固定されている。磁気ギャップ１４は、ボンド磁石１１の側面上部１１Ｂとヨーク側面部１２Ｂの内面との間に設けられている。第１の連結部１１Ｃは、側面下端部１１Ａと側面上部１１Ｂとの間を連結する。

さらに、側面上部１１Ｂとヨーク側面部１２Ｂの内面とが対向するとともに、側面上部１１Ｂは側面下端部１１Ａよりヨーク側面部１２Ｂに近接して形成されている。このとき、ボンド磁石１１は、異方性を有し、かつボンド磁石１１の下面１１Ｄと、側面上部１１Ｂとが異極となるように形成されている。

例えば、ボンド磁石１１の下面１１Ｄ側をＳ極とした場合、側面上部１１Ｂ側にはＮ極が形成される。この場合、ボンド磁石１１は、異方性を有する材料を用い、かつ下面１１Ｄから側面上部１１Ｂに向かって（図３において矢印方向）磁場配向されている。あるいは、逆にボンド磁石１１の下面１１Ｄ側をＮ極とした場合、側面上部１１Ｂ側にはＳ極が形成される。この場合、ボンド磁石１１は、異方性を有する材料を用い、かつ側面上部１１Ｂから下面１１Ｄに向かって（図３の矢印方向の逆方向）磁場配向される。

この構成により、従来のボンド磁石のような貫通孔を設けなくても、ボンド磁石１１の側面上部１１Ｂとヨーク側面部１２Ｂの間に磁気ギャップを形成し、この磁気ギャップへ磁束を集中させることができる。そのため、ボンド磁石１１の径や厚みを大きくすることなく、高い磁気特性を得ることができる。従って、従来よりもボンド磁石の体積を小さくすることができるため、スピーカの小型化、薄型化に加え、軽量化も図ることができるスピーカ用磁気回路を実現することができる。

また、ボンド磁石１１は磁気異方性を呈するので、磁気ギャップ１４へ磁束が集中する。さらに、異方化されたボンド磁石１１において、磁極間は磁気配向に沿った距離だけ離れて配置されるので、パーミアンス係数が増加し、ボンド磁石１１の磁束密度の値は大きくなる。したがって、ボンド磁石１１の磁気効率が高くなり、ボンド磁石１１の体積及び重量を縮小できる。

また、ボンド磁石１１は下面１１Ｄから側面上部１１Ｂに向かって磁場配向されているので、磁束は側面上部１１Ｂに集中する。したがって、ボンド磁石１１の厚みをボイスコイル２８（図１０Ａ参照）の駆動範囲を超えて厚くした分だけ、磁気ギャップ１４での磁束密度は大きくなる。つまり、ボンド磁石１１の体積の増加に比例して、容易に磁気ギャップ１４の磁束密度を大きくできる。

以上の構成により、本実施の形態におけるボンド磁石１１は、従来例のボンド磁石に比べて、磁気特性が良好であり、かつ小型化、薄型化をすることができる。従って、本実施の形態におけるスピーカ用磁気回路１３をスピーカに用いれば、スピーカの小型化、薄型化に加え、軽量化も図ることができるので、地球環境に優しいスピーカを実現することが可能となる。

また、上記ボンド磁石１１は、側面下端部１１Ａから側面上部１１Ｂに向けて磁場配向することで、同方向に磁気異方性を有している。この構成により、ボンド磁石１１の上部にプレートを設けなくとも、効率よくギャップ部に磁束を集中させることができるため、磁気回路の部品点数を２ピースで実現することができ、生産性も良好である。

以下、より具体的に本実施の形態の構成について説明する。図１、図２に示すように、ヨーク１２は円形であり、円盤状のヨーク底部１２Ａの外周端にヨーク側面部１２Ｂが立設されている。ボンド磁石１１も円形であり、円盤状のヨーク底部１２Ａの上面中央に配置される。なお、ボンド磁石１１は、接着剤などによってヨーク底部１２Ａの上面（ヨーク内側）へ固定される。これによりボンド磁石１１は、ボンド磁石１１の上面を除き、ヨーク１２によって囲われた形となる。

ここでボンド磁石１１の断面形状は、側面上部１１Ｂの径が下面１１Ｄよりも大径であり、かつ側面上部１１Ｂと側面下端部１１Ａとの間を連結する連結部が、ヨーク底部１２Ａに対して傾斜している。そして側面上部１１Ｂは、ヨーク側面部１２Ｂと対向している。以降、この断面形状を擬似台形と言う。そしてボンド磁石１１は、ボンド磁石１１の下面１１Ｄ側がヨーク底部１２Ａ側を向く方向で配置される。以降、この状態に配置されたときのボンド磁石１１の断面形状を逆台形形状という。

図３は、本実施の形態における磁気回路の模式図である。図３において、磁気回路１３は、ボンド磁石１１とヨーク１２および、これらボンド磁石１１とヨーク側面部１２Ｂとの間に形成された磁気ギャップ１４により構成される。

本実施の形態において、側面下端部１１Ａと側面上部１１Ｂとの間を連結する第１の連結部１１Ｃは、ヨーク底部１２Ａに対して傾斜して側面下端部１１Ａと側面上部１１Ｂとに接続される。ここで、第１の連結部１１Ｃの表面とヨーク底部１２Ａの表面との間に形成される傾斜角度は、鋭角となる。すなわち、ボンド磁石１１において、下面１１Ｄと第１の連結部１１Ｃとの間の傾斜角は鈍角となる。これにより、磁気回路１３での磁束の損失を小さくでき、磁気ギャップ１４における磁束密度を大きくできる。

以上の構成により、第１の連結部１１Ｃがヨーク底部１２Ａに対して傾斜しているので、その分だけボンド磁石１１の体積は大きくなる。したがって、ボンド磁石１１の磁気効率を向上させることができる。これにより、ボンド磁石１１の直径や高さを大きくせずとも、磁力を大きくできる。したがって、磁気ギャップ１４における磁束密度を大きくできる。

ここで、信号の定格入力よりも大きな入力信号（過大信号）に対してもボイスコイル２８の上端は、磁気ギャップ１４の下端から外れないようにしておく。そのために、側面上部１１Ｂは、ボイスコイル２８の下方向に対する最大駆動範囲の中に含まれるように配置する。つまり、ボイスコイル２８上端の下方向に対する下死点は、側面上部１１Ｂの下端よりも上となる。ここで、最大駆動範囲とは、過大信号における駆動範囲に対して、余裕を持たせた範囲のことを言う。なお本実施の形態では、側面上部１１Ｂの長さは、最大駆動範囲の寸法と同じとしている。

さらに、スピーカの信頼性などの観点から、最大駆動範囲の下死点におけるボイスコイル２８下端とヨーク底部１２Ａとの間には隙間を設ける。それに加えて、側面上部１１Ｂとヨーク底部１２Ａとは異極であるので、側面上部１１Ｂとヨーク１２底面との間には、隙間が必要となる。

そこで本実施の形態におけるボンド磁石１１は、この隙間部分に第１の連結部１１Ｃが傾斜するように形成しているので、その分ボンド磁石１１の体積は大きくなる。したがって、この隙間の領域を有効に利用してボンド磁石１１の体積を大きくできるので、ボンド磁石１１の厚みを増加させることなく磁束密度を大きくできる。

なお、本実施の形態において、側面下端部１１Ａから側面上部１１Ｂの下端に至る表面距離の約半分となる位置あたりが、Ｓ極とＮ極との境界となっていると考えられる。つまり、この境界位置より下面１１Ｄ側は、Ｓ極であり、ヨーク底部１２Ａの極性と同じである。したがって、第１の連結部１１Ｃにおいて、ヨーク底部１２Ａと近い箇所の磁極は、ヨーク底部１２Ａと同極である。

これにより、第１の連結部１１Ｃにおけるヨーク底部１２Ａに近い場所や、側面下端部１１Ａからヨーク底部１２Ａに対して磁気が漏れ出すことがない。したがって、第１の連結部１１Ｃをヨーク底部１２Ａに対して傾斜させても磁束の損失などの発生が増加せず、磁気特性の良好なボンド磁石１１を得ることができる。

ここで本実施の形態において、第２の連結部１１Ｅは、第１の連結部１１Ｃと側面上部１１Ｂとの間に設けられている。この第２の連結部１１Ｅは、側面上部１１Ｂと直交するように形成される。これにより、側面上部１１Ｂでの磁場配向も側面上部１１Ｂやヨーク側面部１２Ｂに対しほぼ直交する方向とできる。したがって、磁束が側面上部１１Ｂに集中され、磁気ギャップ１４に磁束を集中させることができるので、磁気ギャップ１４での磁束密度を低下させることなく、ボンド磁石１１の体積を小さくできるとともに、軽量化を図ることもできる。

ここでボンド磁石１１の上端中央部の磁束の流れは、互いに反対方向となるため、この部分で磁石内部の磁束密度が低下して磁気ギャップ部の磁束密度への寄与度は小さい。そこで、ボンド磁石１１の上面中心部にへこみを形成する。つまりボンド磁石１１の断面は略Ｙ字状の形状をなすこととなる。これにより、ボンド磁石１１内の体積が小さくなり、ボンド磁石１１の軽量化を図ることができる。なお、へこみ１１Ｆの形状は、第１の連結部１１Ｃの形状とは近似させておく。このようにしておけば、ボンド磁石１１内の磁束がスムーズに側面上部１１Ｂへ到達できる。さらに望ましくは、へこみ１１Ｆの形状は、第１の連結部１１Ｃの形状と相似形となるようにする。これによれば、さらにボンド磁石１１内の磁束がスムーズに側面上部１１Ｂへ到達できる。

次に、本実施の形態におけるボンド磁石１１に使用する材料について、詳細に説明する。図４は、本実施の形態におけるボンド磁石の要部拡大断面図である。図４において、ボンド磁石１１に使用される磁性粉５２は、異方性磁性粉を用いる必要がある。したがって、磁性粉５２には例えば、フェライト系、アルニコ系、Ｓｍ―Ｃｏ系、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系、Ｆｅ―Ｎ系などを用いる。そして、上記の磁性粉５２は一種類単独、あるいは二種類以上を混合して使用しても構わない。

ここで、本実施の形態における磁性粉５２の形状は、多面体状あるいは多角形の板状の材料を用いている。したがって、樹脂５１と磁性粉５２との接触する面積が大きくなり、樹脂５１との接着強度を大きくすることができる。これにより、落下衝撃などに対しても、欠けなどを生じにくさせることができる。特に、ボンド磁石１１は、落下などによる側面上部１１Ｂの形状の変形が生じにくくなるので、側面上部１１Ｂにおける磁力を均一とできる。

なお、磁性粉５２へ耐酸化処理やカップリング処理を施せば、さらに磁性粉５２と樹脂５１との接着強度を大きくできる。したがって、ボンド磁石１１は、さらに落下などの衝撃に対して変形を発生しにくくなる。

また、本実施の形態における磁性粉５２の形状は不揃いである。つまりボンド磁石１１には、いわゆる擬似不定形状の磁性粉５２が使用されている。これにより、ボンド磁石１１は、幅広い振動数において、内部損失を大きくできる。したがって、後述する振動板２７の振動による共振などが発生しにくくできるので、高音質な音を再生できる磁気回路１３を得ることができる。

さらに、磁性粉５２の粒径は、４００μｍ以下のものを用いることが好ましい。これにより、磁性粉５２が、射出成形時の樹脂５１の流動性を妨げることを防ぐことができる。なお、本実施の形態における磁性粉５２には、平均粒径が１〜４００μｍの磁性粉を用いている。このように、比較的粒度分布が大きな磁性粉５２を用いているので、ボンド磁石１１には、さまざまな大きさの磁性粉５２が混在する。このように、不揃いな大きさの磁性粉５２が混在することによって、ボンド磁石１１は、幅広い振動数において、内部損失を大きくできる。したがって、後述する振動板２７の振動による共振などが発生しにくくできるので、高音質な音を再生できる磁気回路１３を得ることができる。

ただし、小型のボンド磁石１１などにおいて、磁気ギャップ１４の磁力を大きくしたいような場合、特に粒度分布が、１〜３０μｍの磁性粉５２を用いると良い。このように粒径が小さく、かつ粒度分布も小さい磁性粉５２を用いれば、樹脂５１中の磁性粉５２の充填率を高めることができる。そして、たとえ樹脂５１への磁性粉５２の充填率を大きくしたとしても、成形時の樹脂流動性も良好に保つことができる。したがって、樹脂５１中に磁性粉５２を均一に分布させることができる。これにより、磁性粉の配向性が良好なボンド磁石１１を実現できる。

また、磁性粉５２は射出成形時の収縮が小さい。したがって、このような磁性粉５２を多量に充填することによって、ボンド磁石１１の形状安定性が良く（寸法ばらつきを小さく）なる。これによって、磁気ギャップ１４の間隔を小さくできるので、磁気ギャップ１４における磁束密度を高くできるという効果も有する。

つぎに、ボンド磁石１１を構成する樹脂５１は、熱可塑性の樹脂材料であれば特に制限はない。熱可塑性樹脂を用いる場合、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンサルファイドなどを使用することができる。また、熱可塑性エラストマーを用いる場合、例えばオレフィン系、エステル系、ポリアミド系などを使用することができる。さらに、上記樹脂もしくはエラストマーは、一種類単独でも二種類以上を混合物としても使用可能である。

本実施の形態におけるボンド磁石１１の樹脂は、バージン材料を用いた。しかしボンド磁石１１の樹脂の一部またはすべては、再生樹脂としても良い。これにより、石油資源の使用量を削減できる。したがって、石油資源の枯渇の抑制や、二酸化炭素の排出量の削減を実現できるので、地球環境を保護することができる。

日本の家電リサイクル法によれば、製造者は廃棄された自社の家電商品を回収することが義務つけられている。上記の法律では、エアコン、テレビ、冷蔵庫や冷凍庫、洗濯機や衣類乾燥機などがその回収対象となっている（２０１１年８月末現在）。このとき、製造者は自社の商品を回収するので、その商品に対して、どのような樹脂材料や金属材料が使用されているかを確実に把握できる。したがって、容易に樹脂や金属を種類ごとに分別できる。

磁性粉の樹脂に対する配合比率は、樹脂の種類にもよるが、３０重量％以上の含有率とすることで、所望の磁気特性を得ることができる。このとき、ボンド磁石全体に対する磁性粉末の割合は、体積比率で約４０％以上とすれば、磁気性能の優れたボンド磁石１１を得ることができる。また、ボンド磁石全体に対する磁性粉末の割合は、最大でも９０％とする。これにより、樹脂５１の流動性の悪化を抑制することが可能となる。さらに、自動車搭載時において振動などによる、ボンド磁石１１の欠けなども生じにくくできる。

なお、酸化防止剤を添加しても良い。また、滑剤を添加することで、磁性粉の配向性を向上させることも可能である。

ここで本例における第１の連結部１１Ｃの断面形状は、円弧形状である。これにより、ボンド磁石１１の磁極間距離が長くなるので、パーミアンス係数が増加し、磁束密度の値が大きくなる。これにより、さらに磁気効率を高めることができ、所要体積及び重量を縮小できる。なおこの場合、第１の連結部１１Ｃはへこむ方向に湾曲させておく。これにより側面上部１１Ｂでの磁場配向が、側面上部１１Ｂやヨーク側面部１２Ｂに対しさらに直交しやすくなる。したがって、磁束が側面上部１１Ｂに集中され、磁気ギャップ１４に磁束を集中させることができるので、磁気ギャップ１４での磁束密度を低下させることなく、ボンド磁石１１の体積を小さくできるとともに、軽量化を図ることもできる。

以上のように本例では、ボンド磁石１１の側面下端部１１Ａからボンド磁石１１の側面上部１１Ｂに至る第１の連結部１１Ｃの断面形状を円弧形状に形成することで、より磁気効率を高め、所要体積及び重量を縮小できることを説明した。しかし第１の連結部１１Ｃの形状は、本例に限らず、直線状など他の形状としてもよい。

図５Ａは、第２の例における第１の連結部によるスピーカ用磁気回路の断面図であり、図５Ｂは、第３の例における第１の連結部によるスピーカ用磁気回路の断面図であり、図５Ｃは、第４の例における第２の連結部によるスピーカ用磁気回路の断面図である。図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、第２、第３、第４の例における第１の連結部１１Ｃは、いずれも直線形状であり、この点が第１の例における第１の連結部１１Ｃと異なる。このように、これら第２、第３の例のように第１の連結部１１Ｃを直線形状とすることで、金型の作成が容易になり、金型費用を抑制することもできる。

ここで、第２の例における第１の連結部１１Ｃは、折れ曲がり部を有している点が、第３の例における第１の連結部１１Ｃと異なる。なおこの折れ曲がり部は、断面がへこむ方向へ折れ曲がった形状をなしている。これにより、側面上部１１Ｂでの磁場配向が、側面上部１１Ｂやヨーク側面部１２Ｂに対しさらに直交しやすくなる。したがって、磁束が側面上部１１Ｂに集中され、磁気ギャップ１４に磁束を集中させることができるので、磁気ギャップ１４での磁束密度を低下させることなく、ボンド磁石１１の体積を小さくできるとともに、軽量化を図ることもできる。

また、第４の例における第１の連結部１１Ｃは、ヨーク底部１２Ａに対して直交し、かつ折れ曲がり部の角度が９０度である点が、第２の例における第１の連結部１１Ｃと異なっている。つまりこの例の場合、第１の連結部１１Ｃが第２の連結部１１Ｅを兼ねる。これにより、側面上部１１Ｂでの磁場配向は側面上部１１Ｂやヨーク側面部１２Ｂに対し確実に直交する。したがって、さらに磁束が側面上部１１Ｂに集中され、磁気ギャップ１４に磁束を集中させることができる。そのため、磁気ギャップ１４での磁束密度を低下させることなく、ボンド磁石１１の体積を小さくできるとともに、軽量化を図ることもできる。さらに、従来のボンド磁石１０３のように、貫通孔１０３Ａが設けられていないので、従来のボンド磁石１０３と同じ径・同じ厚みであっても体積を大きくでき、より磁力の大きなボンド磁石１１を得ることができる。

なお、本例では円形のボンド磁石１１について説明したが、本発明におけるボンド磁石１１の形状はこれに限られず、多角形、楕円、トラック形状、矩形などでも良い。以下に代表的な形状の磁気回路１３に対して、本発明のボンド磁石１１を用いた例について説明する。

図６Ａは第５の例におけるスピーカ用磁気回路の上面図であり、図６Ｂは、第６の例におけるスピーカ用磁気回路の上面図である。第５の例の磁気回路１３は６Ａに示すように、ボンド磁石１１とヨーク底部１２Ａの形状は、ともにトラック型である。また、第６の例の磁気回路１３は図６Ｂに示すように、ボンド磁石１１とヨーク底部１２Ａの形状は、ともに矩形である。なお、第５の例の場合、へこみ１１Ｆもトラック形状とし、第６の例の場合、へこみ１１Ｆも矩形とすることで、上端中央部での磁束の損失を少なくできる。

次に、本実施の形態にけるボンド磁石１１の製造方法について、図面を用いて説明する。図７は、本実施の形態におけるボンド磁石１１の製造に用いられる製造装置である。本実施の形態のボンド磁石１１は、樹脂と磁性粉などの混合材料を射出成形することで得ている。

最初に本実施の形態のボンド磁石１１の製造装置について説明する。ボンド磁石１１の製造装置は、キャビティ６内へ樹脂と磁性粉などの混合材料を射出成形する。ここで、キャビティ６は、断面が逆台形形状となるような（ボンド磁石１１の）形状をなしている。そしてこのキャビティ６の壁面は、非磁性材３で形成されている。ここで、キャビティ６の上面は、上側非磁性材３Ａによって形成され、側面下端部１１Ａ、第１の連結部１１Ｃ、および第２の連結部１１Ｅを形成する面は下側非磁性材３Ｂによって形成される。

下側非磁性材３Ｂは、下部磁性材４上に搭載されており、この下部磁性材４の側面は下部非磁性材から露出している。ここで、下部磁性材４は凸部４Ａを有しており、この凸部４Ａは非磁性材３Ｂによって周囲が覆われている。ただし凸部４Ａの先端は、キャビティ６の内壁において、ボンド磁石１１の下面１１Ｄに対応する箇所で露出している。

外周部磁性材５は、上側非磁性材３Ａと下側非磁性材３Ｂとの間に挟まれており、この外周部磁性材５には側面形成孔が形成されている。そしてこの側面形成孔の内周面がキャビティ６の内壁へ露出することで、キャビティ６に側面上部１１Ｂに対応する面が形成される。

コイル２はキャビティ６内に磁場を形成されるために設けられ、下部磁性材４の露出部を囲うように配置される。そして、このコイル２に電流を供給することにより、垂直（図７において下から上に向かう）方向の磁界が生じる。そして、下部磁性材４と外周部磁性材５とが磁性体であるので、コイル２で生じた磁界は、キャビティ６内でキャビティ６の形状（第１の連結部１１Ｃや第２の連結部１１Ｅ）に沿って流れる。これにより、キャビティ６内に凸部上面から外周部磁性材５の側面形成孔５Ａの内面へ向かった磁場配向を実現できる。

そして、コイル２により発生した磁場は、外周部磁性材５から磁性体のポール７Ａおよび磁性体の基部７Ｂを介して、下部磁性材４へ戻すことにより、キャビティ６内に効率良く磁場配向させている。

以上のような構成により、通電したコイル２で発生させた磁界によって、キャビティ６内に凸部４Ａの上面から側面形成孔５Ａの内面へ向かう（図７の矢印に示す）磁界を形成する。そしてこのような磁界の中で、樹脂と磁性粉この混合材料を樹脂成形すれば、ボンド磁石１１の磁化容易軸をキャビティ６内に生じる磁力線の方向に配向させることができる。これにより、図３に示したような側面下端部１１Ａから側面上部１１Ｂへ磁場配向（図３の矢印で示した）したボンド磁石１１を成形することができる。

また、第１から第３の例のように、第１の連結部１１Ｃに傾斜を設けておけば、樹脂の流動性が良好となるとともに、さらに確実に磁場配向させることができる。また、第４の例のような場合には、第１の連結部１１Ｃの折れ曲がり部にＲを設けておくと良い。これにより、樹脂の流動性が良好となるとともに、さらに確実に磁場配向させることができる。

ここで、成形方法としては、特に限定されず、例えば、押出成形、圧縮成形または射出成形を適用することができる。なお、生産性、配向設備の設置の容易性から、特に射出成形によって成形することが好ましい。

また、第６の例における磁気回路において、金型のキャビティに予めヨーク１２を設置して、ヨーク１２とボンド磁石１１とを一体に成形しても良い。ただし、この場合、ヨーク１２の短辺方向にはヨーク側面部１２Ｂを設けないでおく。さらに、ヨーク１２に対してヨーク１２の長辺側外周から中心方向へ向かう磁界を与えておく。これにより、コイル２で発生した磁界は、ヨーク１２側へ流れず、キャビティ６内に流れる。したがって、接着剤を使用せずともボンド磁石とヨークとを接合させることができ、更に生産性の高い磁気回路１３を得ることが可能となる。

なお、ここでは、縦型射出成形機１を用いた例について説明したが、これは横型の射出成形機を用いてもかまわない。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について図面を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態におけるスピーカ用磁気回路の断面図である。図９は、同スピーカ用磁気回路の磁束の流れを示す概念図である。本実施の形態の磁気回路１３では、凸部付ボンド磁石６１が用いられる。この凸部付ボンド磁石６１は、ボンド磁石１１の上面中央部に凸部６２が設けられている。

そして、この凸部付ボンド磁石６１は、実施の形態１と同様に、下面１１Ｄから側面上部１１Ｂへ向かって磁気配向されている。凸部付ボンド磁石６１は、それに加えてさらに、凸部６２の上面６２Ａから側面上部１１Ｂに向かう方向にも磁気配向されている。つまり、凸部６２の上面６２Ａから側面上部１１Ｂに向かう磁束は、下面１１Ｄから側面上部１１Ｂへ向かう磁束に対して、反発する方向となる。いわゆる反発磁界が付加された構成となっている。

これにより、凸部６２の上面６２Ａから側面上部１１Ｂに向かう磁束によって、磁気ギャップ１４での磁束密度は、大きくなる。また、下面１１Ｄから側面上部１１Ｂへ向かう磁束は、上方向から押さえられるので、凸部付ボンド磁石６１の上面での漏洩磁界を小さくできる。これらのことによって、さらに磁気ギャップ１４での磁束密度は、大きくなる。

さらに、凸部６２の上面の上に、磁性体のプレート（図示せず）を設けると良い。これによって、磁気回路１３の磁気効率をさらに向上させることができる。なお、この場合、凸部６２の上面の形状は、平面としておくと良い。このようにすることで、磁性体のプレートを容易に製造することができる。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について図面を用いて説明する。図１０Ａは、本実施の形態におけるスピーカの断面図である。

図１０Ａに示すように、本実施の形態におけるボンド磁石１１は、実施の形態１のいずれかの例で記載したボンド磁石１１を用いる。つまり、ボンド磁石１１は、下面１１Ｄから側面上部１１Ｂへ向かって着磁される。そしてこのボンド磁石１１をヨーク１２に固着させることにより、内磁型の磁気回路１３が構成されている。

フレーム２６は、磁気回路１３のヨーク１２に結合されている。また振動板２７の外周はエッジ２９を介して、フレーム２６の周縁部に接着されている。そして、ボイスコイル２８の一端は振動板２７の中心部に結合されており、反対側の一端は磁気回路１３の磁気ギャップ１４にはまり込んでいる。なお、振動板２７の中央部には、ダストキャップ３１が接続されている。

以上のように、実施の形態１で記載したボンド磁石１１を用いれば、従来では実現できなかった高い生産性と小型化、軽量化を両立できるスピーカ３０が得られる。

図１０Ｂは、本実施の形態における第２の例におけるスピーカの断面図を示す。図１０Ｂに示すように、この第２の例におけるスピーカ３０では、凸部付ボンド磁石６１を用いている。

このようにすることによって、さらに磁気ギャップ１４での磁束密度を大きくできる。したがって、音圧レベルの高いスピーカを実現できる。

また、ダストキャップ３１は、振動板２７から突起するように設けられているので、凸部６２はこのダストキャップ３１内に収納することができる。したがって、凸部６２を設けてもスピーカ３０を大きくする必要はない。

なお本実施の形態において、凸部付ボンド磁石６１の凸部６２の上面６２Ａは、ダストキャップ３１の形状に沿った形状をしている。これにより、振動板２７の振動によって、ダストキャップ３１が凸部付ボンド磁石６１の凸部６２に当たりにくくなる。

本発明は、小型、軽量でかつ高い生産性を必要とするスピーカに有用である。

１ 縦型射出成形機
２ コイル
３ 非磁性材
４ 下部磁性材
４Ａ 凸部
５ 外周部磁性材
５Ａ 側面形成孔
６ キャビティ
７Ａ ポール
７Ｂ 基台
１１ ボンド磁石
１１Ａ ボンド磁石の側面下端部
１１Ｂ ボンド磁石の側面上部
１１Ｃ 第１の連結部
１１Ｄ ボンド磁石の下面
１１Ｅ 第２の連結部
１１Ｆ へこみ
１２ ヨーク
１２Ａ ヨーク底部
１２Ｂ ヨーク側面部
１３ 磁気回路
１４ 磁気ギャップ
２６ フレーム
２７ 振動板
２８ ボイスコイル
２９ エッジ
３０ スピーカ

Claims (13)

1. ヨーク底部とこのヨーク底部に立設されたヨーク側面部とを有するヨークと、前記ヨーク底部の上に固定されたボンド磁石と、前記ボンド磁石の側面上部と前記ヨーク側面部の内面との間に設けられた磁気ギャップと、前記ボンド磁石の側面下端部と前記側面上部との間を連結する第１の連結部を備え、前記側面上部と前記ヨーク側面部の内面とが対向するとともに、前記側面上部は前記側面下端部より前記ヨーク側面部に近接して配置され、前記ボンド磁石は異方性であり、かつ前記ボンド磁石の下面から前記側面上部に向かって磁場配向されて形成されたスピーカ用磁気回路。
2. 前記第１の連結部は前記ヨーク底部に対して傾斜して設けられた請求項１に記載のスピーカ用磁気回路。
3. 前記ボンド磁石の下面と、前記前記第１の連結部との間の傾斜角は、鈍角とした請求項２に記載のスピーカ用磁気回路。
4. 前記第１の連結部の断面形状は円弧形状とするとともに、前記第１の連結部にはへこみが形成され請求項３に記載のスピーカ用磁気回路。
5. 前記側面上部と前記第１の連結部の上端との間に第２の連結部が設けられ、前記第２の連結部は前記側面上部に対して直角に交わって形成された請求項３に記載のスピーカ用磁気回路。
6. 前記ボンド磁石内の磁場配向は、連結部の形状に沿って形成された請求項３に記載のスピーカ用磁気回路。
7. 前記ボンド磁石の上面の中心部にへこみが形成された請求項１に記載のスピーカ用磁気回路。
8. 前記第１の連結部の形状は直線とした請求項１に記載のスピーカ用磁気回路。
9. 前記第１の連結部には、折れ曲がり部が形成された請求項８に記載のスピーカ用磁気回路。
10. 前記ボンド磁石は、射出成形により形成した請求項１に記載のスピーカ用磁気回路。
11. 前記ボンド磁石の上面の中心部に凸部が形成され、前記凸部から前記側面上部に向かって磁場配向されて形成された請求項１に記載のスピーカ用磁気回路。
12. ヨーク底部とこのヨーク底部に立設されたヨーク側面部とを有するヨークと、前記ヨーク底部の内側に固定されたボンド磁石と、前記ボンド磁石の側面上部と前記ヨーク側面部の内面との間に設けられた磁気ギャップと、ボンド磁石の側面下端部と前記側面上部との間を連結する第１の連結部と、前記磁気回路を結合したフレームと、前記磁気ギャップから発生する磁界により駆動されるボイスコイルと、このボイスコイルが中心に結合されるとともに周縁がフレームの外周に結合された振動板とを備え、前記側面上部と前記ヨーク側面部の内面とが対向するとともに、前記側面上部は、前記側面下端部より前記ヨーク側面部に近接し、前記ボンド磁石は異方性であり、かつ前記ボンド磁石の下面から前記側面上部に向かって磁場配向されて形成されたスピーカ。
13. 前記第１の連結部は前記ヨーク底部に対して傾斜して設けられた請求項１２に記載のスピーカ。

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