JPWO2013190836A1

JPWO2013190836A1 - スピーカおよびそれを備える機器

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Publication number: JPWO2013190836A1
Application number: JP2014520952A
Authority: JP
Inventors: 敦坂口; 佐伯　周二; 周二佐伯; 松村　俊之; 俊之松村; 佐和子狩野; 明子藤瀬; 孝文湯浅
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2016-02-08
Anticipated expiration: 2033-06-19
Also published as: CN103765921A; CN103765921B; WO2013190836A1; US9131304B2; US20140205135A1; JP6206730B2

Abstract

少なくとも一つの孔（１０８、３０８、４０８、５０８、７０８）を有するマグネット（１０２、３０２、４０２、５０２）と、前記マグネットの一方の磁極面に固着されたプレート（１０３、３０３、４０３、５０３）と、前記マグネットの他方の磁極面に内側底面が固着された函状のヨーク（１０１、３０１、４０１、５０１）とを備えた磁気回路と、前記プレートと前記ヨークとが形成する磁気空隙（１０７、３０７、５０７）に上下方向に振動可能に配置されたボイスコイル（１０６、３０６、４０６、５０６）と、周縁部が前記ボイスコイルの上端と接合された振動板（１０４、３０４、４０４、５０４）と、前記ボイスコイルと前記プレートとの間隙と、前記ボイスコイルと前記ヨークとの間隙の少なくとも一方に充填された磁性流体（１１０、３１０、４１０、５１０、６１０）とを備え、前記磁性流体を均等に分布させる手段（１０８、３０８、４１１、５０６、７０８）を少なくとも一つ有するスピーカ（１００、２０３、３００、４００、５００、７００）を提供する。

Description

本発明はスピーカの構成に関する。

近年、ＴＶやモバイル機器のスタイリッシュな外観要求により、ディスプレイデバイス周囲の外枠を細くする狭額縁化が進んでいる。そのため一般的に額縁部に設置されるスピーカの形状は、より細長い形状が求められている。

しかしながら、細長い形状のスピーカにおいては、短辺方向の幅が狭まるため、振動板を保持するサスペンションの幅を十分に確保することが出来ない。そのため、サスペンションのスティフネスが増大し、スピーカの最低共振周波数ｆ０も増大する。この結果、低域の特性が劣化し、再生帯域幅が縮小するといった問題が発生してしまう。この問題に対し、特許文献１では、磁性流体と分割サスペンションを利用し細長いスピーカでもあっても再生帯域幅が縮小しない従来のスピーカが提案されている。

図２２（ａ）は特許文献１における従来のスピーカにおいて、磁性流体と分割サスペンションを利用したスピーカ６００の断面図を表す図であり、図２２（ｂ）は図２２（ａ）の切断線Ａ−Ｂでスピーカを切断したときに矢印Ｃ方向にスピーカ６００を見た図である。スピーカ６００は、ヨーク６０１と、マグネット６０２と、プレート６０３と、振動板６０４と、サスペンション６０５ａおよび６０５ｂと、ボイスコイル６０６と、音孔６０８と、リブ６０９と、磁性流体６１０とを備える。マグネット６０２は、前面外形状がトラック形状であり、上面が開放された箱形状のヨーク６０１の内部底面に接着される。プレート６０３は、前面外形状がトラック形状であり、マグネット６０２の上面に接着される。ヨーク６０１とプレート６０３との間には、磁気空隙６０７が形成される。このように、ヨーク６０１、マグネット６０２、およびプレート６０３は、磁気空隙６０７を形成する磁気回路を構成する。なお、ヨーク６０１、マグネット６０２、およびプレート６０３には、ヨーク６０１、マグネット６０２、およびプレート６０３を中心軸Ｏに沿って貫通する音孔６０８が形成される。振動板６０４には、振動板６０４の短辺と平行な複数個のリブ６０９が形成される。振動板６０４の短辺には、振動板６０４を振動可能に支持する支持体として、サスペンション６０５ａおよび６０５ｂが設けられる。すなわち振動板６０４の全周囲にはサスペンションが設けられず、その一部に複数の独立したサスペンション（分割サスペンション）が設けられる。サスペンション６０５ａおよび６０５ｂは、振動板６０４と同じ材料で構成され、振動板６０４と一体成形される。ボイスコイル６０６は、前面外形状および前面内形状がトラック形状であり、磁気空隙６０７内に配置される。磁気空隙６０７内には、ボイスコイル６０６の他に、磁性流体６１０が充填される。なお、特許文献１における従来のスピーカ６００では、磁性流体６１０は、磁気空隙６０７内におけるボイスコイル６０６の内周側にのみ充填されている。

以上の構成によれば、振動板６０４を振動可能に支持するサスペンション６０５ａおよび６０５ｂは、振動板６０４の外周部であって互いに異なる位置に設けられ構成される。これにより、スピーカを小型化しても、サスペンション６０５ａおよび６０５ｂの幅や厚さを調整することによってスティフネスを小さくしスピーカの最低共振周波数を低下させることができる。さらに磁性流体６１０を封入することによって、振動板６０４の各面で発生する音波間での干渉やローリングを抑制することもできる。以上のように、磁性流体６１０と分割サスペンション６０５ａおよび６０５ｂを利用したスピーカ６００を用いることによって細長いスピーカで課題となる再生帯域幅の縮小を改善することができる。

国際公開第２００９／０６６４１５号国際公開第２００９／０１６７４３号

上記従来のスピーカ６００では、分割サスペンション６０５ａおよび６０５ｂと磁性流体６１０を利用することによって、再生帯域幅の縮小を抑制することができる。しかしながら、上記従来のスピーカ６００では磁性流体６１０を磁気空隙６０７内に均一に分布させることに関して考慮された構成となっていなかった。そのため、上記従来のスピーカ６００のような細長い形状を用いたスピーカにおいては、場合によっては磁性流体６１０が一部に集中し、ボイスコイル６０６とプレート６０３間の磁気空隙６０７内に空気の隙間が形成されローリングや低域特性の劣化を生じさせるという課題が発生していた。

本開示におけるスピーカは、マグネットと、前記マグネットの一方の磁極面に固着されたプレートと、前記マグネットの他方の磁極面に内側底面が固着された函状のヨークとを備えた磁気回路と、前記プレートと前記ヨークとが形成する磁気空隙に上下方向に振動可能に配置されたボイスコイルと、周縁部が前記ボイスコイルの上端と接合された振動板と、前記ボイスコイルと前記プレートとの間隙と、前記ボイスコイルと前記ヨークとの間隙との少なくとも一方に充填された磁性流体とを備え、前記磁性流体を均等に分布させる手段を少なくとも一つ有することを特徴としている。

また、本開示におけるスピーカは、マグネットと、前記マグネットの一方の磁極面に固着されたプレートと、前記マグネットの他方の磁極面に内側底面が固着された函状のヨークとを備えた磁気回路と、前記プレートと前記ヨークとが形成する磁気空隙に上下方向に振動可能に配置されたボイスコイルと、周縁部が前記ボイスコイルの上端と接合された振動板と、前記ボイスコイルと前記プレートとの間隙と、前記ボイスコイルと前記ヨークとの間隙との少なくとも一方に充填された磁性流体とを備え、前記ボイスコイルに対する前記磁気回路の外側磁極の内縁の形状と、前記ボイスコイルに対する前記磁気回路の内側磁極の外縁の形状とはそれぞれ、上面視において互いに対向する２つの略直線部と、互いに対向する２つの湾曲部であって外側に凸形状をなす湾曲部とから成り、前記外側磁極の内縁と前記内側磁極の外縁との間隙は互いの前記略直線部同士および互いの前記湾曲部同士で形成されており、前記間隙の間隔は、互いの前記湾曲部同士の間において互いの前記略直線部同士の間よりも小さいことを特徴としている。

本開示によれば、磁気空隙内に、磁性流体を均一に分布させることができるため、磁気空隙内での空気の隙間が発生することを抑制することができ、それにより音漏れによる低域特性の劣化やローリングを防止することができる。

図１は、本開示に係るスピーカの断面図である。図２は、従来のスピーカと本開示に係るスピーカの磁束密度分布の差異を示す図である。図３は、従来のスピーカと本開示に係るスピーカの一部拡大図である。図４は、本開示の変形例に係るスピーカの断面図である。図５は、本開示に係るスピーカを搭載した薄型テレビの正面外観図である。図６は、本開示に係る他のスピーカの断面図である。図７は、本開示に係るさらに他のスピーカの断面図である。図８は、本開示に係るさらに他のスピーカの断面図である。図９は、本開示に係るさらに他のスピーカの上面視図である。図１０は、図９のスピーカの断面図である。図１１は、引き出し部の配置を示す図である。図１２は、磁性流体の保持状態を示す図である。図１３は、磁束の分布を表す図である。図１４は、本開示に係るさらに他のスピーカの断面図である。図１５は、図１４のスピーカの上面視図である。図１６は、本開示に係るさらに他のスピーカの上面視図である。図１７は、図１６のスピーカの断面図である。図１８は、本開示に係るスピーカアレイを説明する図である。図１９は、本開示に係るインナーイヤーヘッドホンの部分断面図である。図２０は、本開示に係る携帯型情報端末を説明する図である。図２１は、本開示に係る映像音声情報端末を説明する図である。図２２は、従来のスピーカの構造断面図である。図２３は、特許文献１に開示されたスピーカの構造断面図である。図２４は、特許文献２に開示されたスピーカの構造断面図である。

本開示は、マグネットと、前記マグネットの一方の磁極面に固着されたプレートと、前記マグネットの他方の磁極面に内側底面が固着された函状のヨークとを備えた磁気回路と、前記プレートと前記ヨークとが形成する磁気空隙に上下方向に振動可能に配置されたボイスコイルと、周縁部が前記ボイスコイルの上端と接合された振動板と、前記ボイスコイルと前記プレートとの間隙と、前記ボイスコイルと前記ヨークとの間隙との少なくとも一方に充填された磁性流体とを備え、前記磁性流体を均等に分布させる手段を少なくとも一つ有する第１のスピーカを含んでいる。
また、本開示は、マグネットと、前記マグネットの一方の磁極面に固着されたプレートと、前記マグネットの他方の磁極面に内側底面が固着された函状のヨークとを備えた磁気回路と、前記プレートと前記ヨークとが形成する磁気空隙に上下方向に振動可能に配置されたボイスコイルと、周縁部が前記ボイスコイルの上端と接合された振動板と、前記ボイスコイルと前記プレートとの間隙と、前記ボイスコイルと前記ヨークとの間隙との少なくとも一方に充填された磁性流体とを備え、前記ボイスコイルに対する前記磁気回路の外側磁極の内縁の形状と、前記ボイスコイルに対する前記磁気回路の内側磁極の外縁の形状とはそれぞれ、上面視において互いに対向する２つの略直線部と、互いに対向する２つの湾曲部であって外側に凸形状をなす湾曲部とから成り、前記外側磁極の内縁と前記内側磁極の外縁との間隙は互いの前記略直線部同士および互いの前記湾曲部同士で形成されており、前記間隙の間隔は、互いの前記湾曲部同士の間において互いの前記略直線部同士の間よりも小さい第２のスピーカを含んでいる。

これにより、磁気空隙内に、磁性流体を均一に分布させることができるため、磁気空隙内での空気の隙間が発生することを抑制することができ、それにより音漏れによる低域特性の劣化やローリングを防止することができる。

また、第１のスピーカのその他の態様として、次のような構成を採ることも可能である。

例えば、前記手段として、前記プレートと前記マグネットとを貫通するように設けられた音孔を有していても良い。
また例えば、前記音孔は、前記プレートと前記マグネットとのそれぞれに形成された同一形状の各開口部が合わされて形成されていても良い。
また例えば、前記音孔の貫通軸方向に見て、前記音孔の重心から前記プレート外周に最も近い点を第１の点とし、前記第１の点と前記音孔外周との間の最短距離を第１の距離、前記音孔の重心から前記プレート外周に最も遠い点を第２の点とし、前記第２の点と前記音孔外周との間の最短距離を第２の距離とするとき、第１の距離＜第２の距離であっても良い。これにより、距離の調整による磁束分布の均一化を行って磁性流体の均一な分布を実現することができる。

その他にも、距離の調整による磁束分布の均一化を行う手法として以下の構成が挙げられる。
例えば、前記手段として、前記プレートと前記マグネットと前記ヨークとのそれぞれに形成された同一形状の各開口部が合わされて前記プレートと前記マグネットと前記ヨークとを貫通するように設けられた複数の音孔を有していても良い。
また例えば、前記音孔は少なくとも磁束密度の高い箇所に設けられていても良い。
また例えば、前記マグネットの水平断面の外周形状はトラック形状であり、前記音孔は貫通軸方向に見てトラック形状であり、前記マグネットの直線部分の前記外周を貫く磁束の磁束密度を低下させる位置に設けられていても良い。
また例えば、前記手段として、前記間隙内に前記磁性流体が均等に分布するように形状が調整された前記ボイスコイルを有していても良い。
また例えば、前記プレートと前記マグネットと前記ヨークとのそれぞれに形成された同一形状の各開口部が組み合わされて前記プレートと前記マグネットと前記ヨークとを貫通するように音孔が設けられており、前記音孔の貫通軸方向に見て、前記音孔の重心から前記プレート外周に最も近い点を第３の点とし、前記第３の点と前記ボイスコイルとの間の最短距離を第３の距離、前記音孔の重心から前記プレート外周に最も遠い点を第４の点とし、前記第４の点と前記ボイスコイルとの間の最短距離を第４の距離とするとき、第３の距離＞第４の距離であっても良い。
また例えば、前記手段として、前記ボイスコイルよりも外側に設けられた補助マグネットを有していても良い。
また例えば、前記ボイスコイルの水平断面形状はトラック形状であり、前記補助マグネットは、前記ボイスコイルの短辺方向の外周に前記プレート外周と同様の曲率半径を有するように設けられていても良い。
前記スピーカを備えたテレビ、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、イヤホン、補聴器を含むＡＶ機器を構成することもできる。

また、第２のスピーカのその他の態様として、次のような構成を採ることも可能である。
例えば、前記磁気回路の形状は、上面視において、トラック形と略矩形とのいずれかの形状であっても良い。
また例えば、前記ヨークは、前記ボイスコイルの引き出し線を前記磁気回路の外に通過させる少なくとも２つのスリット部を前記湾曲部に有していても良い。これにより、ボイスコイル引き出し線の他部材への接触を防止し、さらに切り欠き部の磁気ギャップ幅を、他の部分より狭くすることにより磁性流体を均等に分布させ、高能率で線形性の高い小型スピーカを提供することができる。
スリット部の具体的な態様として、以下のものが挙げられる。
例えば、前記スリット部は、ヨークの上端に延伸する切り欠きであっても良い。
また例えば、前記スリット部は、前記引き出し線の振動範囲の上下に所定のクリアランスを有するように前記ヨークの側壁に設けられた貫通孔であっても良い。
前記スピーカを備えるインナーイヤーヘッドホン、携帯型情報端末、タブレット型映像音声情報端末を構成することができる。

（従来技術から得られた知見）
従来のスピーカ６００では、磁性流体６１０を磁気空隙６０７内に均一に分布させることに関して考慮された構成となっていないため、磁性流体６１０が一部に集中してしまうという課題が発生する。本願発明者は、磁性流体が一部に集中してしまうことの要因が、スピーカの形状が細長い形状であることによることを知見した。細長い形状のスピーカでは、磁気空隙曲線部における磁束密度が不均一となる。例えば従来のスピーカ６００では、磁気空隙６０７を形成するボイスコイル６０６やプレート６０３がトラック形状（２つの並行する線分と、当該線分間の相対する端部同士をつなぐ２つの曲線とからなる形状）に構成されるが、磁気空隙６０７曲線部の磁束が直線部に比べ大きく拡散してしまうため、磁気空隙６０７曲線部における磁束密度は直線部に比べ低下してしまう。このため、場合によっては、磁性流体が一部に集中することになり、ボイスコイル６０６とプレート６０３間の磁気空隙６０７内に空気の隙間が形成されローリングや低域特性の劣化を生じさせてしまう。本開示はこれら知見した課題を解決する。

以下、本開示の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。本開示は、請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本開示の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。なお、同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。

（実施の形態１）
本開示に係るスピーカ１００の断面図を図１に示す。以下の説明では、図１（ａ）右側に示した矢印の通り、紙面上部を垂直方向上、紙面下部を垂直方向下として垂直方向を定義する。また水平方向は垂直方向に直交する方向である。また図１の説明において、「振動方向」とは垂直方向と同様の方向を示す。図１（ａ）は、スピーカ１００の垂直断面図を表す図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の切断線Ａ−Ｂでスピーカを切断したときに矢印Ｃ方向にスピーカを見た図である。スピーカ１００は、ヨーク１０１と、マグネット１０２と、プレート１０３と、振動板１０４と、サスペンション１０５ａおよび１０５ｂと、ボイスコイル１０６と、音孔１０８と、磁性流体１１０とを備える。ヨーク１０１と、マグネット１０２と、プレート１０３とによって、磁気空隙１０７が形成される。ボイスコイル１０６と、磁性流体１１０とは、この磁気空隙１０７内に配置される。以下各構成について説明する。

ヨーク１０１は、上面が開放された函状であり、底面中央には開口端がトラック形状の開口部を有し音孔１０８の一部を形成している。トラック形状の２つの並行する線分を２つの直線部が構成し、線分間の相対する端部同士をつなぐ２つの曲線を外側に凸形状となるように弧状に湾曲した２つの曲線部が構成している。すなわち、ヨーク１０１の開口部は長辺が直線形状であり、短辺が曲線形状である。また、ヨーク１０１は磁性材料で構成される。

マグネット１０２は、水平断面の外周形状がトラック形状である。マグネット１０２は中央に開口部を有しており、音孔１０８の一部を形成している。マグネット１０２の開口部の形状はヨーク１０１に設けられている開口部の形状と同様の形状である。また、マグネット１０２はその開口部の位置と、ヨーク１０１の開口部の位置とが合わさるように、ヨーク１０１の内部底面に接着される。マグネット１０２の着磁方向は、振動板１０４の振動方向と同様の方向となるよう着磁されている。

プレート１０３は、水平断面の外周形状がトラック形状である。プレート１０３はヨーク１０１やマグネット１０２同様に、中央に開口部を有しており、音孔１０８の一部を形成している。プレート１０３の開口部の形状もまた、ヨーク１０１に設けられている開口部の形状と同様の形状である。また、プレート１０３は、その開口部の位置とマグネット１０２の開口部の位置とが合わさるように、マグネット１０２の一方の磁極面をなす上面に接着等により固着されている。マグネット１０２の他方の磁極面をなす下面は、上述したようにヨーク１０１の内部底面に接着等により固着されている。プレート１０３の外周には磁性流体１１０が接触している。プレート１０３は、磁性材料で構成される。音孔１０８の貫通軸方向に見て、プレート１０３において音孔１０８の重心からプレート１０８の外周に最も近い点（第１の点）をＰとし、点Ｐと音孔１０８の外周との間の最短距離をＬＰ（第１の距離）、プレート１０３において音孔１０８の重心からプレート１０３の外周に最も遠い点（第２の点）をＱとし、点Ｑと音孔１０８の外周との間の最短距離をＬＱ（第２の距離）とするとき、ＬＰ＜ＬＱの関係がある。なお、音孔１０８はプレート１０３の開口部とマグネット１０２の開口部とからのみで構成されていても良く、この場合にはヨーク１０１には少なくとも、プレート１０３の開口部とマグネット１０２の開口部とに合わせられる開口部は設けられない。

振動板１０４は、水平断面の外周形状がトラック形状である。すなわち振動板１０４は長辺が直線形状であり、短辺が曲線形状である。また振動板１０４は、サスペンション１０５ａ、サスペンション１０５ｂと同じ材料にて構成され、サスペンション１０５ａ、サスペンション１０５ｂにその曲線部が一体形成されて接着される。なお、振動板１０４は、サスペンション１０５ａおよびサスペンション１０５ｂと一体形成されていなくても良いし、同じ材料で構成されていなくても良い。また、振動板１０４の周縁部のうち底面外周部にはボイスコイル１０６の上端が接着等により接合されている。また、図１（ａ）のように振動板１０４の短辺と平行な複数個のリブ１０９が形成されたものであってもよい。リブ１０９があることで、可聴帯域内での共振を抑制することが出来る。

サスペンション１０５ａと、サスペンション１０５ｂとは、振動板１０４およびヨーク１０１に接着される。サスペンション１０５ａおよびサスペンション１０５ｂが、振動板１０４と接着される辺は、曲線形状である。また、サスペンション１０５ａおよびサスペンション１０５ｂがヨーク１０１に接着される辺は直線形状である。振動板の全周囲を覆わずに、一部（曲線部）のみに複数接着されていることから、サスペンション１０５ａと、サスペンション１０５ｂとを合わせて分割サスペンションと呼ぶ。また、サスペンション１０５ａと、サスペンション１０５ｂとの垂直断面形状は非直線となる。この形状によって振動板１０４を振動可能に保持している。また、サスペンション１０５ａと、サスペンション１０５ｂとの垂直断面形状は、図１（ａ）のように振動方向において下に凸の形状でも良いし、上に凸の形状でも良い。なお、サスペンション１０５ａおよびサスペンション１０５ｂの形状はこれらに限られない。例えば、ヨーク１０１に接着される辺が曲線形状でもよい。この際には当然、ヨーク１０１のサスペンション１０５ａおよびサスペンション１０５ｂと接着される辺は曲線形状となる。

ボイスコイル１０６は、水平断面形状がトラック形状であり、立体形状は筒状である。ボイスコイル１０６の垂直方向上端が振動板１０４の底面外周部に接着される。またボイスコイル１０６の垂直方向下端は、磁気空隙１０７内に配置される。またボイスコイル１０６の垂直方向下端、内周には、磁性流体１１０が接触している。これにより、ボイスコイル１０６は磁気空隙１０７に上下方向に振動可能に配置されている。

音孔１０８（磁性流体を均等に分布させる手段）は、ヨーク１０１と、マグネット１０２と、プレート１０３とにそれぞれに設けられた同一形状の開口部によって構成される。音孔１０８の形状は図１（ｂ）のように貫通軸方向に見てトラック形状である。

磁性流体１１０は、プレート１０３の外周およびボイスコイル１０６の内周の空間に隙間無く充填される。なお、磁性流体１１０は、一般に、ボイスコイル１０６とプレート１０３との間隙と、ボイスコイル１０６とヨーク１０１との間隙との少なくとも一方に充填されていればよい。

以上のように構成されたスピーカ１００の動作について説明する。ボイスコイル１０６に電気信号が入力されると、フレミングの左手の法則に従ってボイスコイル１０６が振動する。ボイスコイル１０６は振動板１０４と接着されているため、振動板１０４から音波が発生する。この時、サスペンション１０５ａおよび１０５ｂは振動板１０４全周を囲うことなく部分的に振動板と接着しているため、サスペンション１０５ａおよび１０５ｂのスティフネスは、一般的な振動板全周を囲うサスペンションのスティフネスに比べ十分低くなる。それにより、最低共振周波数を低減させることができ、再生帯域幅の縮小を抑制することができる。

また音孔１０８は、プレート１０３の外側面に磁性流体１１０が均一に分布するよう設計されているため、磁性流体１１０をボイスコイル１０６の内側に形成される磁気空隙において均一に分布させることができる。

図２に、従来の構成と本開示とにおけるプレート側面の磁束密度分布を比較した結果を示す。図２は、横軸が図１（ｂ）に矢印で示すように、点Ｐの位置Ｘ０と点Ｑの位置Ｘ１と間のプレート外周に沿った距離Ｘ内にある位置に対応し、縦軸は磁束密度の高さを示す。従来の構成における磁束密度分布の結果を実線、本開示の磁束密度分布の結果を点線で示す。図２より、従来の構成においては音孔や磁気空隙曲線部の影響で磁束密度の分布が不均一になっているのに対し、本開示においては、磁気空隙内の磁束密度分布が一定となるよう音孔が設計されているため、従来の構成に比べ磁束密度の分布が均一になっている。そのため、本開示においては磁性流体１１０をプレート１０３側面に均一に分布させることができる。

ここで、本開示で示すような音孔１０８を設けることで、磁束密度の分布が均一となる理由を説明する。図３（ａ）には従来のスピーカ６００の一部を拡大したものを示し、図３（ｂ）には本開示におけるスピーカ１００の一部を拡大したものを示す。図３（ａ）のように従来のスピーカではトラック形状における直線部分の磁束密度が高く、曲線部分の磁束密度が低い。一方で図３（ｂ）の本開示においては音孔１０８が形成されていることによって直線部分の磁束密度が低下する。よって磁束密度の分布が均一となる。このような音孔を、例えば、少なくとも、音孔が無かったと仮定した場合に磁束密度が相対的に高くなる箇所に設けることで、磁束密度の分布を均一にすることができる。スピーカ１００のようにトラック形状のマグネットを有する場合には、例えば、マグネットの直線部分の外周を貫く磁束の磁束密度を低下させる位置に音孔を設ける。
以上の理由により本開示におけるスピーカ１００では、従来のスピーカ６００のように磁性流体１１０が一部に集中することはない。これにより、プレート１０３の外周およびボイスコイル１０６の内周の空間に隙間が生じることがないので、音孔１０８および振動板１０４の下部の空間は磁性流体によって封止された状態に保たれる。すなわち音孔１０８および振動板１０４の下部の空間から、分割サスペンションの下部空間に発生した音が漏れることが抑制される。すなわち音漏れによる低域特性の劣化やローリングを防止することができる。

さらに音孔１０８が、プレート１０３の外側面に磁性流体１１０が均一に分布するよう設計されていることで、組立段階における磁気回路への磁性流体注入時において、磁性流体１１０を偏りなく注入することできる。よって、ヨーク１０１の内側面に磁性流体１１０が付着することを抑制することができる。

さらに音孔１０８から放射される音波に関して、本開示においては、長辺方向に延伸するように音孔１０８が設けられているため、振動板１０４中央と端から放射された音波が経路差によって干渉することを防止できる。それにより、スピーカ１００が細長い形状であっても経路差による干渉の影響を受けやすい高域の特性を損なうことなく、音波を放射することができる。

次に、本開示の変形例であるスピーカ装置７００について、図４を用いて説明する。スピーカ装置７００がスピーカ装置１００と異なる点は音孔７０８である。音孔７０８は、円形の穴が３つ並んでいるものである。このような形状の穴で形成することで、容易に設計しやすく、なおかつ磁性流体１１０をボイスコイル１０６の内側に形成される磁気空隙において、均等に分布させることができる。なお、穴の個数は３つに限られない。ここで図３を用いて説明したように磁束密度の不均一が顕著に生じる箇所はトラック形状のスピーカの場合、直線部から曲線部の境目付近であり、この付近の直線部（磁束密度の高い箇所）における磁束密度を低下させる位置に音孔を設けるようにすれば良い。すなわち本開示はトラック形状以外の形状（例えば長方形等、円形以外の形状）でも適用することができる。その場合でも、同様に磁束密度の不均一が顕著に生じる箇所において磁束密度の高い箇所の磁束密度を低下させるように音孔を設計すればよい。

次に、本開示のスピーカを薄型テレビに搭載した例を説明する。図５は、本開示のスピーカを搭載した薄型テレビの構成を示す図である。ここで、図５は薄型テレビの正面外観図である。同図において、２０１はセットの筐体、２０２はＰＤＰ、液晶、或いは有機ＥＬなどのディスプレー部、２０３はスピーカである。スピーカ２０３はディスプレー部２０２の両サイドのセット筐体内部に設けられる。このスピーカ２０３には本開示におけるスピーカ１００、３００、４００、５００、７００のいずれもが採用可能である。

以上のように構成された薄型テレビについて、その動作を説明する。ここでは図示しないが、信号処理部で処理された音響信号がスピーカ左右のスピーカ２０３に入力されることによって、スピーカ２０３から音が再生される。スピーカ２０３はテレビの狭額縁デザインに合わせて細長い形状となるが、プレート外側面の磁束密度が一定となるよう音孔が設計されているため、磁性流体がボイスコイルとプレートによって形成される磁気空隙内で均等に分布するため、空気孔による低域特性の低減やローリングを抑制した状態で、低音再生に優れた薄型テレビが実現されるものである。なお本開示においては、スピーカをディスプレー部の両端に配置したが、スピーカの個数や設置位置を限定するものではない。

本開示に係るスピーカ３００の断面図を図６に示す。なお、前述と同様に垂直方向、水平方向、振動方向を定義する。図６（ａ）は、スピーカ３００の垂直断面図を表す図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の切断線Ａ−Ｂでスピーカ３００を切断したときに矢印Ｃ方向にスピーカ３００を見た図である。スピーカ３００は、ヨーク３０１と、マグネット３０２と、プレート３０３と、振動板３０４と、サスペンション３０５ａおよび３０５ｂと、ボイスコイル３０６と、音孔３０８と、磁性流体３１０とを備える。ヨーク３０１と、マグネット３０２と、プレート３０３とによって磁気空隙３０７が形成される。ボイスコイル３０６と、磁性流体３１０とは、この磁気空隙３０７内に配置される。スピーカ１００と異なる点は、マグネット３０２に、ボンド磁石を使用する点および、音孔３０８である。以下、スピーカ３００の動作について、スピーカ１００と異なる構成について説明する。

ボイスコイル３０６が振動し、振動板３０４から音波が発生する点は、スピーカ１００と同様である。スピーカ１００と大きく異なる点は、マグネット３０２（磁性流体を均等に分布させる手段）にボンド磁石を使用する点である。ここで、ボンド磁石とは、磁石を砕いてゴムやプラスチックに練り込んだ柔軟性のある磁石であり、形状や着磁方向の設計自由度が高い磁石である。そのためボンド磁石を使用することによって、磁性流体３１０をボイスコイル３０６の内側に形成される磁気空隙において均等に分布させるよう磁束密度を設計することができる。したがって、スピーカ１００のような形状の音孔を設ける必要は無く、従来の音孔と同様の形状を用いても効果を奏する。すなわち、磁性流体の偏りによって、プレート３０３とボイスコイル３０６との間に空気の隙間が発生することを抑制し、音漏れによる低域特性の劣化やローリングを防止することができる。

さらに組立段階における磁気回路への磁性流体３１０注入時において、磁性流体３１０を偏りなく注入することできるため、ヨーク３０１の内側面に磁性流体３１０が付着することを抑制することができる。さらに、ボンド磁石は加工が容易である。よって音孔３０８から放射される音波に関して、成形時に振動板中央と端から放射された音波の干渉が発生しないよう、音孔３０８を自由に設計することができ、経路差による干渉を抑制することができる。よって、図４のスピーカ７００のように複数の円形状の穴によって音孔を形成することも容易である。複数の円形状の穴によって音孔を形成することにより、スピーカが細長い形状であっても経路差による干渉の影響を受けやすい高域の特性を損なうことなく音波を放射することができる。

このように、本開示では、マグネットに磁気空隙内の磁束密度を自由に変えられるマグネットを採用する態様が可能である。

本開示に係るスピーカ４００の断面図を図７に示す。なお、前述と同様に垂直方向、水平方向、振動方向を定義する。図７（ａ）は、スピーカ４００の垂直断面図を表す図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の切断線Ａ−Ｂでスピーカ４００を切断したときに矢印Ｃ方向にスピーカ４００を見た図である。スピーカ４００は、ヨーク４０１と、マグネット４０２と、プレート４０３と、振動板４０４と、サスペンション４０５ａおよび４０５ｂと、ボイスコイル４０６と、音孔４０８と、磁性流体４１０と、補助マグネット４１１とを備える。スピーカ１００と異なる点は、補助マグネット４１１を設けていることである。以下、スピーカ４００の動作について、スピーカ１００と異なる構成について説明する。

ボイスコイル４０６が振動し、振動板４０４から音波が発生する点は、スピーカ１００と同様である。スピーカ１００と大きく異なる点は、補助マグネット４１１（磁性流体を均等に分布させる手段）が、ヨーク４０１の短辺方向の両端に接着されている点である。補助マグネット４１１は、磁性流体４１０がプレート４０３の外側面に均等に保持されるよう、大きさや形状を調整してあるため、磁性流体４１０をボイスコイル４０６の内側に形成される磁気空隙において均等に分布させることができる。このことにより、磁性流体４１０の偏りによってプレート４０３とボイスコイル４０６との間に空気の隙間が発生することを抑制でき、音漏れによる低域特性の劣化やローリングを防止することができる。

さらに、組立段階における磁気回路への磁性流体４１０注入時において、磁性流体４１０を偏りなく注入することできるため、ヨーク４０１の内側面に磁性流体１１０が付着することを抑制することができる。さらに本開示においては、補助マグネット４１１によって、磁気空隙４０７の曲線部に対して不足している磁気空隙曲線部の磁束密度を増大させることができる。そのため能率の低下を伴うことなく磁束密度分布を均一にできる。

本開示に係るスピーカ５００の断面図を図８に示す。なお前述と同様に垂直方向、水平方向、振動方向を定義する。図８（ａ）は、スピーカ５００の垂直断面図を表す図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の切断線Ａ−Ｂでスピーカ５００を切断したときに矢印Ｃ方向にスピーカ５００を見た図である。スピーカ５００は、ヨーク５０１と、マグネット５０２と、プレート５０３と、振動板５０４と、サスペンション５０５ａおよび５０５ｂと、ボイスコイル５０６と、音孔５０８と、磁性流体５１０とを備える。スピーカ１００と異なる点は、ボイスコイル５０６の形状である。以下、スピーカ５００の動作について、スピーカ１００と異なる構成について説明する。

ボイスコイル５０６が振動し、振動板５０４から音波が発生する点は、スピーカ１００と同様である。スピーカ１００と大きく異なる点は、ボイスコイル５０６（磁性流体を均等に分布させる手段）に磁性流体５１０の分布に合わせて、変形したものを用いている点である。具体的には図８（ｂ）において、トラックの曲線部の領域Ｄに比べてトラックの直線部の領域Ｅにおける磁束密度が高くなるため、領域Ｄの磁気空隙５０７の幅ｗ１に比べて領域Ｅの磁気空隙５０７の幅ｗ２を広く設けている。この条件は一般に、音孔の貫通軸方向に見て、音孔の重心からプレート外周に最も近い点を第３の点（図８の点Ｒに相当）とし、第３の点とボイスコイルとの間の最短距離を第３の距離（図８の幅ｗ２に相当）、音孔の重心からプレート外周に最も遠い点を第４の点（図８の点Ｓに相当）とし、第４の点とボイスコイルとの間の最短距離を第４の距離（図８の幅ｗ１に相当）とするとき、第３の距離＞第４の距離となる。このような構成によって、磁性流体５１０が、プレート５０３の外側面に不均一に分布した状態でもあっても、ボイスコイル５０６が磁性流体５１０の分布に合った形状となっているため、ボイスコイル５０６の内側に形成される磁気空隙５０７に空隙が発生することを抑制し、音漏れによる低域特性の劣化やローリングを防止することができる。なお本開示では、ボイスコイル５０６の長辺方向を変形させているが、磁性流体の分布に合わせた変形であれば、どのような変形であっても良い。

（実施の形態２）
次に、磁性流体を磁気空隙内に均一に分布させることのできるスピーカについてさらに説明を進めていく。また、以下の説明は、小型かつ低音再生可能なスピーカの生産効率向上および能率向上にも関する。なお、以下の説明における各部材の符号は、図１〜図８、図２２のものとは独立したものとする。

近年、携帯型情報端末の普及、および映像や音楽を個人で視聴する生活形態の普及により、高音質なインナーイヤーヘッドホンの需要が高まっている。インナーイヤーヘッドホンを挿入する耳孔の形状は、ユーザーによって大きく異なるため、より多くのユーザーの装用感を向上させるためには筐体設計の自由度が高い小型のスピーカが必要とされる。また、携帯型情報端末本体に搭載されるスピーカにおいては、音が出力される周波数帯域が広く、かつ薄型であることが求められている。これらインナーイヤーヘッドホンや携帯型情報端末に求められる省スペース性を実現し、かつ低音域の再生が可能な方式として、特許文献１に開示される動電型スピーカの一方式が提案されている。

図２３は、特許文献１に開示されたスピーカ１１００の構造断面図である。図２３のうち、図２３（ａ）は、スピーカ１１００の上面視図である。図２３（ｂ）は、図２３（ａ）に示す線Ａ−Ｏ−Ｂでスピーカ１１００を切断し矢印方向から見たときのスピーカ１１００の構造断面図である。図２３に示すように、特許文献１のスピーカ１１００は、ヨーク１１０１と、マグネット１１０２と、プレート１１０３と、振動板１１０６と、エッジ片１１０８ａ〜１１０８ｄと、スペーサ１１０９と、ボイスコイル１１０７と、磁性流体１１１０とを備える。磁性流体１１１０は、磁気空隙Ｇ２内におけるボイスコイル１１０７の内周側に充填されている。特許文献１の開示によれば、振動板１１０６を振動可能に支持する支持体は、複数のエッジ片１１０８ａ〜１１０８ｄで構成されているため、スピーカ１１００を小型化しても支持体のスティフネスを小さくし、大振幅で動作させる事が可能である。また、磁性流体１１１０が磁気空隙Ｇ２内におけるボイスコイル１１０７の内周側に充填されているため、振動板１１０６の背面から放射される音波が磁気空隙Ｇ２を経由して振動板１１０６の前面に漏れ出し、振動板１１０６の前面から放射される音波を打ち消すことを防止し、音圧を向上させることができる。

以上のように、特許文献１の開示によれば、スピーカを小型化しながら低音域を拡大することが可能である。一方で、省スペース化した動電型スピーカでは、ボイスコイルを外部端子に接続する引き出し線の配線スペースが狭く、動作時に他の部材と接触することによる異音や断線のリスクが高い。また、省スペース化した動電型スピーカのボイスコイルには、軽量化を目的として比較的線径が細い銅線が用いられるため、組み立て時の曲げによって断線するリスクも高い。

これらを防ぐため、ヨークの側面にスリット状の切り欠きを設けて引き出し線を通し、引き出し線が他の部材に接触することなく振動可能にする構造が提案されている。図２４は、特許文献２に開示されたスピーカ装置１の断面図である。スピーカ装置１は、ヨーク２１と、磁石２２と、プレート２３と、振動体３と、ボイスコイル３３と、引出線４と、フレーム５と、端子部６とを有する。なお、平面図において振動体３は省略されている。また、ボイスコイル３３からは一対の引出線４が引き出される。また、図２４に示すように、ヨーク２１は、ヨークの側部２１Ｃに形成された切欠部７１を有する。引出線４は、切欠部７１の近傍のボイスコイル３３の下端部から引き出されて、切欠部７１を通ってフレーム５に形成された端子部６にその端部が電気的に接続される。このことにより、ボイスコイル３３が上下方向に沿って変位した場合であっても引出線４がヨーク２１、エッジ３２などの他の部材と接触することを低減することができる。以上のように、特許文献２の開示によれば、引き出し線が他の部材に接触することなく振動可能な薄型のスピーカ、もしくは小型のスピーカを提供することができる。

以下、本開示について、図面を参照しながら説明する。

図９〜図１１を参照して、本開示に係るスピーカ１００の構造について説明する。図９は、スピーカ１００の上面視図である。図１０（ａ）は、図９の１Ａ−１Ａ'線断面で切断したときの構造断面図である。図１０（ｂ）は、スピーカ１００の図１０（ａ）における２Ａ−２Ａ'線断面図である。
図１０（ａ）において、スピーカ１００は、ヨーク１０１と、マグネット１０３と、プレート１０４と、振動板１０５と、ボイスコイル１０６と、サスペンション１０７ａおよび１０７ｂと、フレーム部１０８ａおよび１０８ｂと、磁性流体１０９とを備える。ヨーク１０１は、上面が開放された函状であり、切り欠き部１０２ａ、１０２ｂを備える。スピーカ１００を上面から見た外形状は、図９に示すように長尺状である。振動板１０５の全体形状は長尺状であり、ボイスコイル１０６と固着される部分の内側にリブが設けられている。なお、リブは必須の構成ではない。また、スピーカ１００の磁気回路部を上面から見た外形状は、図１０（ｂ）に示すように半円部と直線部からなる略長円形状である。ボイスコイル１０６は、ヨーク１０１の側部１０１ａ、１０１ｂにおける内周とプレート１０４の外周との間隙に上下に振動可能に配置され、上面から見た形状は略長円形状である。さらに、ボイスコイル１０６は、図１１に示すように引き出し部１１０ａ、１１０ｂを備える。

マグネット１０３の下面は、図１０（ａ）に示すように、ヨーク１０１の内部底面に固着される。プレート１０４は、マグネット１０３の上面に固着される。マグネット１０３の上面はマグネット１０３の一方の磁極をなし、マグネット１０３の下面はマグネット１０３の他方の磁極をなす。ヨーク１０１の側部１０１ａ、１０１ｂとプレート１０４との間には、断面が略長円の筒状の磁気空隙が形成される。ボイスコイル１０６は、磁気空隙内に、上下方向である中心軸Ｏ方向に振動可能に配置される。磁性流体１０９は、プレート１０４とボイスコイル１０６との間に充填され、上面視で略長円形の環状に分布している。なお、磁性流体１０９は、一般に、ボイスコイル１０６とプレート１０４との間隙と、ボイスコイル１０６とヨーク１０１との間隙との少なくとも一方に充填されていればよい。また、ヨーク１０１、マグネット１０３、およびプレート１０４のそれぞれに形成された孔によって、中心軸Ｏに沿った貫通孔１１１が設けられる。振動板１０５は、周縁部がボイスコイル１０６の上面と接合されている。サスペンション１０７ａは、振動板１０５の左端辺とフレーム１０８ａとを接続し、サスペンション１０７ｂは、振動板１０５の右端辺とフレーム１０８ｂとを接続するように設置される。サスペンション１０７ａ、１０７ｂの断面形状は、図１０（ａ）に示すように下に凸な曲線形状である。

上述のヨーク１０１、プレート１０４の形状のように、ボイスコイル１０６に対する磁気回路の外側磁極の内縁の形状と、ボイスコイル１０６に対する磁気回路の内側磁極の外縁の形状とはそれぞれ、上面視において互いに対向する２つの略直線部と、互いに対向する２つの湾曲部であって外側に凸形状をなす湾曲部とから成る。ヨーク１０１は、ボイスコイル１０６の引き出し線を磁気回路の外に通過させる少なくとも２つのスリット部を湾曲部に有している。

以上のように構成されたスピーカ１００について、その動作を説明する。ボイスコイル１０６に電気信号が入力されると、フレミングの左手の法則に従って、ボイスコイル１０６が振動する。振動板１０５はボイスコイル１０６と接合されているため、ボイスコイル１０６の振動に伴って振動し、上面および下面の空気に圧力変化を起こし、音波を発する。スピーカの上面、もしくは下面のいずれかを放射面として用いることで、音声聴取が可能となる。

磁性流体１０９は、プレート１０４とボイスコイル１０６との間に充填され、ヨーク１０１と、マグネット１０３と、プレート１０４とが発生させる磁場によって保持されることで、スピーカ１００の上面と下面で発生する互いに逆位相の音波を遮断し、音波の回り込みによる再生音圧の低下を防ぐ。図１１に示すように、ボイスコイル１０６の引き出し部１１０ａはヨーク１０１の切り欠き部１０２ａを、引き出し部１１０ｂは切り欠き部１０２ｂを、それぞれ通過し、フレーム１０８ａ、１０８ｂおよびヨーク１０１との接触を防ぐ形状に曲げられ、最終的に図示されない外部端子へ電気的に接続される。

ここで、ヨーク１０１およびプレート１０４の形状と、磁性流体１０９との関係について、図１２を用いて説明する。図１２（ａ）〜（ｃ）は、スピーカ１００からヨーク１０１、プレート１０４、磁性流体１０９以外の要素を省略して表した図である。図１２（ａ）〜（ｃ）においては、図１２（ｃ）がスピーカ１００を示すものである。図１２（ａ）、（ｂ）におけるヨーク１０１の内周とプレート１０４の外周との距離をｄ１、図１２（ｃ）における切り欠き部１０２ａ、１０２ｂ付近でのヨーク１０１の内周とプレート１０４の外周との距離をｄ２とする。

仮に、ヨーク１０１が切り欠き部１０２ａ、１０２ｂを備えない構成であるときに、図１２（ａ）のヨーク１０１、プレート１０４の形状で磁性流体１０９がプレート１０４の周囲に均一に分布していたとする。ヨーク１０１と、プレート１０４との形状を変えずに、ヨーク１０１の円弧部に切り欠き部１０２ａ、１０２ｂを設けた場合、切り欠き部１０２ａ、１０２ｂ付近でヨーク１０１とプレート１０４との磁極間距離が遠くなり、磁束密度が低下することから、図１２（ｂ）に示す切り欠き部１０２ａ、１０２ｂ付近で磁性流体１０９の保持される量は他の部分より少ない量となる。この結果、ボイスコイル１０６とプレート１０４との間に磁性流体１０９が充填されず空気漏れが起こり、スピーカ１００の音圧が低下する虞がある。また、空気漏れが起こらなかった場合も、磁性流体１０９の分布が不均一であるために、磁性流体の表面張力によりボイスコイル１０６を所定の位置に保持する作用が弱まり、ローリング等の虞がある。さらに、ボイスコイル１０６自体に働く電磁力も切り欠き部１０２ａ、１０２ｂにおいて低下するため、同様にローリング等の虞があり、またスピーカ１００の能率自体も低下する。

一方、図１２（ｃ）において、プレート１０４の外周は、図１２（ａ）、（ｂ）の場合よりも半円部がヨーク１０１の内周寄りになっている。すなわち、切り欠き部１０２ａ、１０２ｂ付近でのヨーク１０１の内周とプレート１０４の外周との距離ｄ２は、図１２（ｃ）で示すように距離ｄ１より小となっている。この結果、切り欠き部１０２ａ、１０２ｂ付近でも磁束密度は低下せず、磁性流体１０９は全周にわたって均一に保持される。したがって、図１２（ｂ）の構成で発生する、空気漏れによるスピーカ１００の音圧低下、ローリング、および能率低下を防止することができる。

したがって、スピーカ１００によれば、切り欠き部１０２ａおよび１０２ｂ付近でのヨーク内周とプレート外周との距離を他の部分よりも小とすることで、引き出し線の他部材への接触防止と、磁性流体の均等な保持を両立させ、信頼性と低音再生能力を向上させた小型および薄型のスピーカを提供することができる。このように、外側磁極の内縁と内側磁極の外縁との間隙の間隔は、互いの前記湾曲部同士の間において互いの前記略直線部同士の間よりも小さい。これにより磁性流体の分布を均一にする効果がある。すなわちこれは、切り欠き部を有するスピーカのみに効果を奏するものではない。切り欠き部を有さないスピーカにも採用できる。すなわち、本実施の形態で述べた上記課題のみを解決するものではなく、切り欠き部が設けられていないスピーカに採用することでも、実施の形態１で述べた課題を解決する構成になる。

また、スピーカ１００によれば、サスペンション１０７ａ、１０７ｂが長軸方向に分割されている。すなわち振動板の全周囲をサスペンションが覆わない形状となっている。そのため、スピーカ１００の短軸方向の長さをヨーク１０１の短軸方向の長さまで縮小することができ、狭幅かつ広帯域再生可能なスピーカを構成することができる。

また、ボイスコイル１０６の引き出し部１１０ａ、１１０ｂは、ヨーク１０１とフレーム部１０８ａおよび１０８ｂとの間で、かつサスペンション１０８ａ、１０８ｂの下側の空間に配置されるため、引き出し部１１０ａおよび１１０ｂの配置場所を別途設ける必要がない。したがって、ボイスコイル１０６を振動自在にしながら省スペースのスピーカを構成することができる。

本開示の目的を効果的に達成するために、ヨーク１０１の切り欠き部１０２ａ、１０２ｂとプレート１０４との詳細な形状は下記の方法で定めてもよい。図１３は、切り欠き部１０２ａ近傍において磁気回路を生じさせる磁束の分布（ｂ）を、ヨーク１０１が切り欠き部１０２ａ、１０２ｂを備えない場合（ａ）と比較して示したものである。説明を簡単にするため、磁気回路の極性を、プレート１０４側がＮ極、ヨーク１０１側がＳ極であるとする。切り欠き部１０２ａの幅を範囲Ｙ−Ｙ’間の高さＨとする。図１３（ａ）、（ｂ）の範囲Ｙ−Ｙ’間において、ボイスコイルを通る磁束の単位面積あたりの密度は、プレート１０４側を始端としヨーク１０１側を終端とする磁束線の、平均長の二乗に反比例する。すなわち、範囲Ｙ−Ｙ’間の磁束線の平均長が、ヨークが切り欠き部を持たない場合の磁束線の平均長と等しくなるようｄ２を設定することで、切り欠き部１０２ａ付近の磁束密度をヨークが切り欠き部を持たない場合の磁束密度と等しくすることができる。

ヨーク１０１が切り欠き部を持たない場合、磁束線の平均長は図１３（ａ）に示すようにヨーク１０１内壁とプレート１０４外周との距離ｄ１と見なしてよい。ヨーク１０１が切り欠き部１０２ａ、１０２ｂを持つ場合、図１３（ｂ）のように磁束線の平均長はヨーク１０１内壁とプレート１０４外周の距離ｄ２よりも長い値ｄ２’となり、値ｄ２’は切り欠き部１０２ａの幅Ｈによって変化する。実用的には、磁束線の分布を楕円の円弧等の２次曲線で近似し、Ｙ−Ｙ’間を複数の微小領域に分割し、各微小領域を通る磁力線の平均長を求めてもよい。
なお、スピーカ１００において、振動板１０５の全体形状は長尺状であるとしたが、振動板１０５の形状は磁気回路部と略同一形状の略長円形とし、長尺形状のコーナー部を切り抜いた形であっても良い。上述の振動板形状によれば、引き出し部１１０ａ、１１０ｂをコーナー部に延長させ、振動板１０５が引き出し部１１０ａ、１１０ｂと接触することなく上下に振動できる範囲を拡大することができる。

また、振動板１０５のリブは、ボイスコイル１０６と固着される部分の内側に設けられるとしたが、長尺形状のコーナー部に設けても良い。また、振動板１０５の形状はリブを設けた平面であるとしたが、中央部を凸としたドーム状としてもよい。これらの振動板形状によれば、振動板１０５の剛性を高めることで分割振動による音圧低下を防ぎ、高域の出力周波数特性に優れたスピーカを提供することができる。

また、磁気回路部を上面から見た外形状は、半円部と直線部からなる略長円形状であるとしたが、磁気回路部の形状はコーナー部を円弧状とした略長尺形であっても良い。この構成によれば、マグネット１０３の体積をスピーカ１００の形状内で更に拡大することができ、高能率なスピーカを提供することができる。

また、ボイスコイル１０６の引き出し部１１０ａ、１１０ｂは、図１１に示すような長辺側への引き出し配置に限るものでなく、たとえばフレーム部１０８ａ、１０８ｂの下側の空間に延在させ、短辺側に引き出しても良い。本開示によれば、磁気回路の形状を変えることなく、多様な引き出し線配置を実現することができる。さらに、磁性流体１０９の保持力によってボイスコイル１０６の向きを安定に保持することができるため、引き出し部１１０ａ、１１０ｂがボイスコイル１０６に対して非対称に配置されていても引き出し線の張力の偏りによるローリングや能率低下の虞を減少させることができる。したがって、本開示によれば、部材の形状を変えることなく端子部の方向の選択肢を増やし、低コストでカスタマイズ性に優れたスピーカを提供することができる。

また、切り欠き部１０２ａ、１０２ｂの位置は、スピーカ１００の長軸上に限るものではなく、ヨーク１０１の半円部の任意の位置に形成して良い。たとえば、切り欠き部１０２ａ、１０２ｂを、ヨーク１０１の半円部の一端と中間点との間で形成することで、ボイスコイル１０６の引き出し部１１０ａ、１１０ｂの配置をスピーカ１００の長辺側に近づけることができ、引き出し線１１０ａ、１１０ｂがサスペンション１０７ａ、１０７ｂ、フレーム部１０８ａ、１０８ｂ、およびヨーク１０１に接触する虞を減少させることができる。

また、スピーカ１００において、切り欠き部１０２ａ、１０２ｂの形状はヨーク１０１の上面から内底に延びるスリット状であるが、この形状に限るものではない。一例として、切り欠き部１０２ａ、１０２ｂの下端がヨーク１０１の外底まで延びていても良い。この構成によれば、切り欠き部１０２ａ、１０２ｂはヨーク１０１の側面方向から切削手段によって切れ込みを入れることで容易に形成することができるため、加工コストを減少させることができる。また一例として、切り欠き部１０２ａ、１０２ｂの上部に充填材を充填してもよい。この構成によれば、落下等の衝撃で引き出し部１１０ａ、１１０ｂがヨークの上方に飛び出ることを防ぐことができる。

また、スピーカ１００において、プレート１０４の形状のみを変えることで切り欠き部１０２ａ、１０２ｂ付近での、プレート１０４の外周とヨーク１０１の外周との距離を縮小しているが、ヨーク１０１の半円部内周をプレート１０４に近づけても良いし、ヨーク１０１およびプレート１０４の両方の形状を変えても良い。

また、スリット部を切り欠き部として設ける代わりに、引き出し線の振動範囲の上下に所定のクリアランスを有するようにヨーク１０１の側壁に設けられた貫通孔として設けても良い。

図１４、図１５を参照して、本開示に係るスピーカ７００の構造について説明する。図１５はスピーカ７００の上面視図である。図１４（ａ）はスピーカ７００の図１５における４Ａ−４Ａ'線断面図であり、図１４（ｂ）はスピーカ７００の図１４（ａ）における３Ａ−３Ａ'線断面図である。スピーカ７００は、ヨーク７０１と、マグネット７０３と、プレート７０４と、振動板７０５と、ボイスコイル７０６と、サスペンション７０７ａ、７０７ｂと、サスペンション貼付部７０８ａ、７０８ｂと、磁性流体７０９とを備える。ボイスコイル７０６は、図示しないが、前述と同様の引き出し部を備える。スピーカ７００の上面視における外形状は、図１５に示すように略長方形状である。マグネット７０３、プレート７０４およびボイスコイル７０６の外形状は角が丸められた長方形等からなる略矩形であり、ヨーク７０１および振動板７０５の外形状は角が丸められた長方形等からなる略矩形である。

ヨーク７０１、マグネット７０３、プレート７０４、振動板７０５、ボイスコイル７０６、磁性流体７０９の位置関係および接触関係は、ヨーク７０１、マグネット７０３、プレート７０４、振動板７０５およびボイスコイル７０６の形状が略長方形状であること、およびヨーク７０１が切り欠き部を持たないことを除いて、図９〜図１３で説明したものと同様である。なお、同様に切り欠き部を形成してもよい。

以上の構成によるスピーカ７００の動作は、スピーカ１００の動作と同様である。

図１６、図１７を参照して、本開示に係るスピーカ２００の構造について説明する。図はスピーカ２００の上面視図である。図１７（ａ）はスピーカ２００の図１６における５Ａ−５Ａ'線断面図であり、図１７（ｂ）はスピーカ２００の図１６における５Ｂ−５Ｂ'線断面図であり、図１７（ｃ）はスピーカ２００の図１７（ａ）における６Ａ−６Ａ'線断面図である。スピーカ２００は、ヨーク２０１と、マグネット２０３と、プレート２０４と、振動板２０５と、ボイスコイル２０６と、サスペンション２０７ａ〜２０７ｄと、サスペンション貼付部２０８ａ〜２０８ｄと、磁性流体２０９とを備える。ボイスコイル２０６は、図１７（ｃ）に示すように引き出し部２１０ａ、２１０ｂを備える。ヨーク２０１は、切り欠き部２０２ａ、２０２ｂを備える。スピーカ２００の上面視における外形状は、図１６に示すように略正方形状である。マグネット２０３、プレート２０４およびボイスコイル２０６の外形状は略真円形状であり、ヨーク２０１および振動板２０５の外形状は、図の上下方向を長径とする略楕円形状である。

ヨーク２０１、マグネット２０３、プレート２０４、振動板２０５、ボイスコイル２０６、磁性流体２０９、切り欠き部２０２ａ、２０２ｂの位置関係および接触関係は、ヨーク２０１、マグネット２０３、プレート２０４、振動板２０５およびボイスコイル２０６の形状が略円形状であることを除いて、図９〜図１３で説明したものと同様である。切り欠き部２０２ａ、２０２ｂは、ヨーク２０１の短径方向の側壁に、スピーカ２００の中心に対して互いに点対称で短軸に対して傾いた直線状の切り込みとして設けられる。サスペンション２０７ａ〜２０７ｄは、図９〜図１３で説明したものと異なり、図１６に示すように４ヶ所に帯状に配置され、中心側で振動板２０５と接続し、サスペンション貼付部２０８ａ〜２０８ｄに固着されている。

以上の構成によるスピーカ２００の動作は、スピーカ１００の動作と同様である。

スピーカ２００においては、プレート２０４の外周が略真円形状であり、一方でヨーク２０１の側壁部の内周は略楕円形状である。これにより、切り欠き部２０２ａ、２０２ｂ付近でのヨーク２０１の内周とプレート２０４の外周との距離は、ヨーク２０１の長径方向におけるヨーク２０１の内周とプレート２０４の外周との距離よりも小となるため、スピーカ１００と同様に引き出し線の他部材への接触防止と、磁性流体の均等な保持を両立させ、信頼性と低音再生能力を向上させた小型および薄型のスピーカを提供することができる。

また、スピーカ２００において、切り欠き部２０２ａ、２０２ｂは、ヨーク２０１の側壁に傾いた直線状に設けられているため、スピーカ２００の内部で引き出し線２１０ａ、２１０ｂを撓ませるスペースを容易に設けることができ、引っ張りの力による引き出し線２１０ａ、２１０ｂの破断の危険を回避することができる。

また、スピーカ２００において、プレート２０４の外周が略真円形状であり、ヨーク２０１の側壁部の内周は略楕円形状であるとしたが、プレート２０４およびヨーク２０１の形状はこれに限らない。たとえば、マグネット２０３、プレート２０４およびボイスコイル２０６の外形状を図１６（ａ）の左右方向を長径とする略楕円形状とし、ヨーク２０１および振動板２０５の外形状を略真円形状としても良い。

また、スピーカ２００において、切り欠き部２０２ａ、２０２ｂは、互いに点対称で短軸に対して傾いた直線状の切り込みであるとしたが、切り欠き部２０２ａ、２０２ｂは互いにヨーク２０１の短軸方向に対して線対称な直線状の切り込みであっても良い。本構成によれば、引き出し線２１０ａ、２１０ｂの双方を根元で曲げることなく外部に引き出すことができ、繰り返し曲げによる引き出し線２１０ａ、２１０ｂの破断の虞を回避することができる。

図１８を参照して、本開示に係るスピーカアレイ３１１の構造について説明する。図１８（ａ）はスピーカアレイ３１１の上面視図であり、図１８（ｂ）はスピーカアレイ３１１の図１８（ａ）における７Ａ−７Ａ'線断面図である。スピーカアレイ３１１は、直線状に配置された４個のスピーカ３００からなる。スピーカ３００は、スピーカ２００に準じた形状および構成をとり、ヨーク３０１と、マグネット３０３と、プレート３０４と、振動板３０５と、ボイスコイル３０６と、サスペンション３０７ａ〜３０７ｄと、サスペンション貼付部３０８ａ〜３０８ｄと、磁性流体３０９とを備える。ボイスコイル３０６は、図１７（ａ）に示すように、引き出し部３１０ａ、３１０ｂを備える。ヨーク３０１は、切り欠き部３０２ａ、３０２ｂを備える。サスペンション貼付部３０８ａ〜３０８ｄのうち、３０８ｂは隣り合うスピーカ３００のサスペンション貼付部３０８ａ'、３０８ｄは隣り合うスピーカ３００のサスペンション貼付部３０８ｃ'とそれぞれ一体である。

以上の構成によるスピーカ３００の動作は、スピーカ２００の動作と同様である。したがって、スピーカ２００と同様に引き出し線の他部材への接触防止と、磁性流体の均等な保持を両立させることができる。これにより、本開示のスピーカアレイ３１１によれば、信頼性と低音再生能力を向上させた狭幅かつ薄型のスピーカアレイを提供することができる。

また、スピーカ３００において、切り欠き部３０２ｂと、隣り合うスピーカ３００の切り欠き部３０２ａ'は、引き出し部３１０ｂ、と引き出し部３１０ａ'が互いに７Ａ−７Ａ'断面に対して同じ側の外部へ接続されるように形成されている。これにより、隣り合うスピーカ３００同士の引き出し部の接触を防ぎ、異音の発生を防止することができる。

また、スピーカアレイ３１１において、スピーカ３００はスピーカ２００に準じた略正方形状としたが、スピーカ３００の形状は、これに限るものではなく、図１４および図１５で説明したような、スピーカ１００に準じた略長方形状とし、長辺方向にスピーカ３００を配列した構成としても良い。本構成によれば、更に狭幅のスピーカアレイ３１１を実現することができる。

また、ヨーク３０１は円筒状の側壁と底面部で形成されている図で説明したが、ヨーク３０１は複数個の円筒状のくぼみとして形成し、スピーカアレイ３１１の長方形の外周をヨーク３０１の外壁として一体にしても良い。この場合、切り欠き部は一体で構成された台座の溝として設けられることが望ましい。本構成によれば、ヨーク３０１を別々に形成する必要がなく、製造コストを低減することができる。

また、スピーカアレイ３１１を構成する４個のスピーカ３００は、それぞれ独立した引き出し部３１０ａ、３１０ｂを備えるものとして説明したが、隣り合うスピーカ３００のボイスコイル３０６同士の引き出し部を共通とし、スピーカ３００を直列に接続しても良い。この場合、切り欠き部の形状は７Ａ−７Ａ'線断面を通る直線状であることが望ましい。本構成によれば、スピーカアレイ３１１の引き出し部の終端をスピーカアレイ３１１の両端の２ヶ所のみとすることができ、引き出し部と他の部材の接触の虞をさらに低減させることができる。

図１９を参照して、スピーカ１００をインナーイヤーヘッドホン４１０に搭載した例について説明する。図１９は、インナーイヤーヘッドホン４１０の部分断面図である。図１９においては、インナーイヤーヘッドホン４１０の構成要素のうち、スピーカ４００と、ケース４０２と、イヤーチップ４０３の断面と、ハウジング４０７と、コード４０８とが示されている。ケース４０２は、前面容積４０４と、ポート４０５と、背面音孔４０６とを有する。スピーカ４００は、スピーカ１００に準じた形状および構成を有し、振動板が磁気回路と対抗する面を音波放射面として、前面容積４０４と、ポート４０５と、イヤーチップ４０３とを介して聴取者の耳道内に音を出力する。

ここで、スピーカ４００は、本開示の構成を取ることにより、引き出し線の他部材への接触防止と、磁性流体の均等な保持を両立させている。これにより、装用者の移動や揺れにより、インナーイヤーヘッドホン４１０が動き、磁性流体が磁気回路に対して移動しようとする外力を受けた場合も、磁性流体の偏在による能率低下や磁性流体の抜けによる空気漏れが起こることを防ぎ、音量の低下を防ぐことができる。

また、スピーカ４００は、イヤーピースの背面に対して傾けて取り付けることで、ポート部を耳道の入り口に挿入可能に小口径化しながら、同時に背面音孔４０６から放射される逆位相の音が聴取音に干渉することを防ぎ、音量の低下を防ぐことができる。したがって、本開示に係るインナーイヤーヘッドホン４１０によれば、プレートを本開示の構成とすることにより、小型でありながら低音域から高音域までの幅広い帯域を再生することが可能となり、装用感の向上と高音質を両立させたインナーイヤーヘッドホンを提供することができる。

図２０を参照して、スピーカ１００を携帯型情報端末の音声レシーバとして搭載した例について説明する。図２０（ａ）は、携帯型情報端末５１０の外観図である。図２０（ｂ）は、携帯型情報端末５１０の１０Ａ−１０Ａ'線断面図である。図２０においては、携帯型情報端末５１０の構成要素のうち、スピーカ５００と、筐体５０２と、ディスプレイ５０３と、基板５０４と、音孔５０５とが示されている。

スピーカ５００は、基板５０４に設けられる穿孔部分に取り付けられた状態で、筐体５０２内に収納されている。また、スピーカ５００は、スピーカ１００に準じた形状および構成を有し、振動板が磁気回路と対抗する面を音波放射面として、音孔５０５を介してユーザーの耳元に通話音声を出力する。上述の、スピーカ５００はインナーイヤーヘッドホン４１０と同様、本開示の構成を取ることによって、携帯型情報端末５１０の移動や揺れにより、磁性流体の偏在や磁性流体の抜けによる能率低下が起こることを防ぎ、音量の低下を防ぐことができる。

図２１を参照して、スピーカ２００をタブレット型映像音声情報端末のスピーカとして搭載した例について説明する。図２１（ａ）は、映像音声情報端末６１０の外観図である。図２１（ｂ）は、映像音声情報端末６１０の９Ａ−９Ａ'線断面図あるいは９Ｂ−９Ｂ’線断面図である。図２１においては、映像音声情報端末６１０の構成要素のうち、スピーカモジュール６００と、筐体６０２と、ディスプレイ６０３と、筐体補強フレーム６０４と、音孔６０５とが示されている。スピーカモジュール６００は、筐体補強フレーム６０４に取り付けられた状態で、筐体６０２内に収納されている。また、スピーカモジュール６００は、スピーカアレイ３１１に準じた形状および構成を有し、振動板が磁気回路と対抗する面を音波放射面として、音孔６０５を介してユーザーの耳元に通話音声を出力する。上述のスピーカモジュール６００は、インナーイヤーヘッドホン４１０と同様、本開示の構成を取ることによって、映像音声情報端末６１０の移動や揺れにより、磁性流体の偏在や磁性流体の抜けによる能率低下が起こることを防ぎ、音量の低下を防ぐことができる。

なお、図１８においては、スピーカ２００を配列したスピーカアレイ３１１で説明しているが、配列するスピーカの構成および形状はこれに限るものではなく、スピーカ１００の構成および形状を配列しても良い。

また、図１９および図２０においては、スピーカ１００を搭載した例を図示しているが、スピーカの構成および形状はこれに限るものではなく、スピーカ２００の構成および形状であっても良い。

また、図２１においては、図１８に係るスピーカアレイ３１１を搭載した例を図示しているが、スピーカの構成および形状はこれに限るものではなく、スピーカ１００、２００の構成および形状であっても良い。

また、図１９、２０および２１においては、本開示に係るスピーカおよびスピーカアレイをインナーイヤーヘッドホン、携帯情報端末、およびタブレット型映像音声情報端末搭載した例を示したが、搭載する機器はこれに限るものではなく、たとえば補聴器、ヘッドセット、ディスプレイ機器等に本開示に係るスピーカを備えても良い。

以上のように、本開示によれば、細長い形状のスピーカでもあっても、磁気空隙内における磁性流体の分布を均一にすることができるため、狭額縁化が進むテレビ、タブレット端末、スマートフォンに搭載し細長い形状であっても、低音再生に優れたスピーカを実現する。またイヤホンや補聴器などにおいては、外耳道内に収まる細長い形状を実現でるため、スピーカを鼓膜近傍に設置することができる。これにより、従来の入力電圧も少ない電圧で同等の音圧レベルを実現することができる。

また、本開示に係るスピーカは、信頼性と低音再生能力を向上させた小型および薄型のスピーカを提供することが可能であり、インナーイヤーヘッドホン、携帯情報端末、映像音声情報端末、補聴器、ヘッドセット、ディスプレイ機器、その他ＡＶ機器に利用可能である。

図１〜図８、図２２について
１００、２０３、３００、４００、５００、６００、７００スピーカ
１０１、３０１、４０１、５０１、６０１ヨーク
１０２、３０２、４０２、５０２、６０２マグネット
１０３、３０３、４０３、５０３、６０３プレート
１０４、３０４、４０４、５０４、６０４振動板
１０５ａ、１０５ｂ、３０５ａ、３０５ｂ、４０５ａ、４０５ｂ、５０５ａ、５０５ｂ、６０５ａ、６０５ｂサスペンション
１０６、３０６、４０６、５０６、６０６ボイスコイル
１０７、３０７、５０７、６０７磁気空隙
１０８、３０８、４０８、５０８、６０８、７０８音孔
１０９、６０９リブ
１１０、３１０、４１０、５１０、６１０磁性流体
２０１筐体
２０２ディスプレー部
４１１補助マグネット
Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ点
ＬＰ、ＬＱ距離
ｗ１、ｗ２幅

図９〜図２１、図２３、図２４について
１００、２００、３００、４００、５００、７００、１１００、１２００スピーカ
１０１、２０１、３０１、７０１、１１０１、２１、１２０１ヨーク
１０２ａ、１０２ｂ、２０２ａ、２０２ｂ、３０２ａ、３０２ｂ、１２０２ａ、１２０２ｂ切り欠き部
１０３、２０３、３０３、７０３、１１０２マグネット
１０４、２０４、３０４、７０４、１１０３、２３、１２０４プレート
１０５、２０５、３０５、７０５、１１０６振動板
１０６、２０６、３０６、７０６、１１０７、３３、１２０６ボイスコイル
１０７ａ、１０７ｂ、２０７ａ〜２０７ｄ、３０７ａ〜３０７ｄ、７０７ａ、７０７ｂサスペンション
１０８ａ、１０８ｂフレーム部
２０８ａ〜２０８ｄ、３０８ａ〜３０８ｄ、３０８ａ'、３０８ｃ'、７０８ａ、７０８ｂサスペンション貼付部
１０９、２０９、３０９、７０９、１１１０、１２０９磁性流体
１１０ａ、１１０ｂ、２１０ａ、２１０ｂ、３１０ａ、３１０ｂ引き出し部
３１１スピーカアレイ
４１０インナーイヤーヘッドホン
４０２ケース
４０４前面容積
４０５ポート
４０６背面音孔
４０７ハウジング
４０８コード
５１０携帯型情報端末
５０２、６０２筐体
５０３、６０３ディスプレイ
５０４基板
５０５、６０５ａ〜６０５ｄ音孔
６１０映像音声情報端末
６００ａ〜６００ｄスピーカモジュール
６０４筐体補強フレーム
１１０８ａ〜１１０８ｄエッジ片
１１０９スペーサ
Ｇ２磁気空隙
１スピーカ装置
２１Ｃ側部
２２磁石
３振動体
４引出線
５フレーム
６端子部
７１切欠部

本発明はスピーカの構成に関する。

例えば、前記手段として、前記プレートと前記マグネットとを貫通するように設けられた音孔を有していても良い。
また例えば、前記音孔は、前記プレートと前記マグネットとのそれぞれに形成された同一形状の各開口部が合わされて形成されていても良い。
また例えば、前記音孔の貫通軸方向に見て、前記音孔の重心から前記プレート外周の最も近い点を第１の点とし、前記第１の点と前記音孔外周との間の最短距離を第１の距離、前記音孔の重心から前記プレート外周の最も遠い点を第２の点とし、前記第２の点と前記音孔外周との間の最短距離を第２の距離とするとき、第１の距離＜第２の距離であっても良い。これにより、距離の調整による磁束分布の均一化を行って磁性流体の均一な分布を実現することができる。

その他にも、距離の調整による磁束分布の均一化を行う手法として以下の構成が挙げられる。
例えば、前記手段として、前記プレートと前記マグネットと前記ヨークとのそれぞれに形成された同一形状の各開口部が合わされて前記プレートと前記マグネットと前記ヨークとを貫通するように設けられた複数の音孔を有していても良い。
また例えば、前記音孔は少なくとも磁束密度の高い箇所に設けられていても良い。
また例えば、前記マグネットの水平断面の外周形状はトラック形状であり、前記音孔は貫通軸方向に見てトラック形状であり、前記マグネットの直線部分の前記外周を貫く磁束の磁束密度を低下させる位置に設けられていても良い。
また例えば、前記手段として、前記間隙内に前記磁性流体が均等に分布するように形状が調整された前記ボイスコイルを有していても良い。
また例えば、前記プレートと前記マグネットと前記ヨークとのそれぞれに形成された同一形状の各開口部が組み合わされて前記プレートと前記マグネットと前記ヨークとを貫通するように音孔が設けられており、前記音孔の貫通軸方向に見て、前記音孔の重心から前記プレート外周の最も近い点を第３の点とし、前記第３の点と前記ボイスコイルとの間の最短距離を第３の距離、前記音孔の重心から前記プレート外周の最も遠い点を第４の点とし、前記第４の点と前記ボイスコイルとの間の最短距離を第４の距離とするとき、第３の距離＞第４の距離であっても良い。
また例えば、前記手段として、前記ボイスコイルよりも外側に設けられた補助マグネットを有していても良い。
また例えば、前記ボイスコイルの水平断面形状はトラック形状であり、前記補助マグネットは、前記ボイスコイルの短辺方向の外周に前記プレート外周と同様の曲率半径を有するように設けられていても良い。
前記スピーカを備えたテレビ、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、イヤホン、補聴器を含むＡＶ機器を構成することもできる。

プレート１０３は、水平断面の外周形状がトラック形状である。プレート１０３はヨーク１０１やマグネット１０２同様に、中央に開口部を有しており、音孔１０８の一部を形成している。プレート１０３の開口部の形状もまた、ヨーク１０１に設けられている開口部の形状と同様の形状である。また、プレート１０３は、その開口部の位置とマグネット１０２の開口部の位置とが合わさるように、マグネット１０２の一方の磁極面をなす上面に接着等により固着されている。マグネット１０２の他方の磁極面をなす下面は、上述したようにヨーク１０１の内部底面に接着等により固着されている。プレート１０３の外周には磁性流体１１０が接触している。プレート１０３は、磁性材料で構成される。音孔１０８の貫通軸方向に見て、プレート１０３において音孔１０８の重心からプレート１０３の外周の最も近い点（第１の点）をＰとし、点Ｐと音孔１０８の外周との間の最短距離をＬＰ（第１の距離）、プレート１０３において音孔１０８の重心からプレート１０３の外周の最も遠い点（第２の点）をＱとし、点Ｑと音孔１０８の外周との間の最短距離をＬＱ（第２の距離）とするとき、ＬＰ＜ＬＱの関係がある。なお、音孔１０８はプレート１０３の開口部とマグネット１０２の開口部とからのみで構成されていても良く、この場合にはヨーク１０１には少なくとも、プレート１０３の開口部とマグネット１０２の開口部とに合わせられる開口部は設けられない。

図２に、従来の構成と本開示とにおけるプレート側面の磁束密度分布を比較した結果を示す。図２は、横軸が図１（ｂ）に矢印で示すように、点Ｐの位置Ｘ０と点Ｑの位置Ｘ１との間のプレート外周に沿った距離Ｘ内にある位置に対応し、縦軸は磁束密度の高さを示す。従来の構成における磁束密度分布の結果を実線、本開示の磁束密度分布の結果を点線で示す。図２より、従来の構成においては音孔や磁気空隙曲線部の影響で磁束密度の分布が不均一になっているのに対し、本開示においては、磁気空隙内の磁束密度分布が一定となるよう音孔が設計されているため、従来の構成に比べ磁束密度の分布が均一になっている。そのため、本開示においては磁性流体１１０をプレート１０３側面に均一に分布させることができる。

ボイスコイル５０６が振動し、振動板５０４から音波が発生する点は、スピーカ１００と同様である。スピーカ１００と大きく異なる点は、ボイスコイル５０６（磁性流体を均等に分布させる手段）に磁性流体５１０の分布に合わせて、変形したものを用いている点である。具体的には図８（ｂ）において、トラックの曲線部の領域Ｄに比べてトラックの直線部の領域Ｅにおける磁束密度が高くなるため、領域Ｄの磁気空隙５０７の幅ｗ１に比べて領域Ｅの磁気空隙５０７の幅ｗ２を広く設けている。この条件は一般に、音孔の貫通軸方向に見て、音孔の重心からプレート外周の最も近い点を第３の点（図８の点Ｒに相当）とし、第３の点とボイスコイルとの間の最短距離を第３の距離（図８の幅ｗ２に相当）、音孔の重心からプレート外周の最も遠い点を第４の点（図８の点Ｓに相当）とし、第４の点とボイスコイルとの間の最短距離を第４の距離（図８の幅ｗ１に相当）とするとき、第３の距離＞第４の距離となる。このような構成によって、磁性流体５１０が、プレート５０３の外側面に不均一に分布した状態でもあっても、ボイスコイル５０６が磁性流体５１０の分布に合った形状となっているため、ボイスコイル５０６の内側に形成される磁気空隙５０７に空隙が発生することを抑制し、音漏れによる低域特性の劣化やローリングを防止することができる。なお本開示では、ボイスコイル５０６の長辺方向を変形させているが、磁性流体の分布に合わせた変形であれば、どのような変形であっても良い。

これらを防ぐため、ヨークの側面にスリット状の切り欠きを設けて引き出し線を通し、引き出し線が他の部材に接触することなく振動可能にする構造が提案されている。図２４は、特許文献２に開示されたスピーカ装置１の断面図である。スピーカ装置１は、ヨーク２１と、磁石２２と、プレート２３と、振動体３と、ボイスコイル３３と、引出線４と、フレーム５と、端子部６とを有する。また、ボイスコイル３３からは一対の引出線４が引き出される。また、図２４に示すように、ヨーク２１は、ヨークの側部２１Ｃに形成された切欠部７１を有する。引出線４は、切欠部７１の近傍のボイスコイル３３の下端部から引き出されて、切欠部７１を通ってフレーム５に形成された端子部６にその端部が電気的に接続される。このことにより、ボイスコイル３３が上下方向に沿って変位した場合であっても引出線４がヨーク２１、エッジ３２などの他の部材と接触することを低減することができる。以上のように、特許文献２の開示によれば、引き出し線が他の部材に接触することなく振動可能な薄型のスピーカ、もしくは小型のスピーカを提供することができる。

以下、本開示について、図面を参照しながら説明する。

図９〜図１１を参照して、本開示に係るスピーカ１００の構造について説明する。図９は、スピーカ１００の上面視図である。図１０（ａ）は、図９の１Ａ−１Ａ'線断面で切断したときの構造断面図である。図１０（ｂ）は、スピーカ１００の図１０（ａ）における２Ａ−２Ａ'線断面図である。
図１０（ａ）において、スピーカ１００は、ヨーク１０１と、マグネット１０３と、プレート１０４と、振動板１０５と、ボイスコイル１０６と、サスペンション１０７ａおよび１０７ｂと、フレーム部１０８ａおよび１０８ｂと、磁性流体１０９とを備える。ヨーク１０１は、上面が開放された函状であり、切り欠き部１０２ａ、１０２ｂを備える。スピーカ１００を上面から見た外形状は、図９に示すように長方形状である。振動板１０５の全体形状は長方形状であり、ボイスコイル１０６と固着される部分の内側にリブが設けられている。なお、リブは必須の構成ではない。また、スピーカ１００の磁気回路部を上面から見た外形状は、図１０（ｂ）に示すように半円部と直線部からなる略長円形状である。ボイスコイル１０６は、ヨーク１０１の側部１０１ａ、１０１ｂにおける内周とプレート１０４の外周との間隙に上下に振動可能に配置され、上面から見た形状は略長円形状である。さらに、ボイスコイル１０６は、図１１に示すように引き出し部１１０ａ、１１０ｂを備える。

ヨーク１０１が切り欠き部を持たない場合、磁束線の平均長は図１３（ａ）に示すようにヨーク１０１内壁とプレート１０４外周との距離ｄ１と見なしてよい。ヨーク１０１が切り欠き部１０２ａ、１０２ｂを持つ場合、図１３（ｂ）のように磁束線の平均長はヨーク１０１内壁とプレート１０４外周の距離ｄ２よりも長い値ｄ２’となり、値ｄ２’は切り欠き部１０２ａの幅Ｈによって変化する。実用的には、磁束線の分布を楕円の円弧等の２次曲線で近似し、Ｙ−Ｙ’間を複数の微小領域に分割し、各微小領域を通る磁力線の平均長を求めてもよい。
なお、スピーカ１００において、振動板１０５の全体形状は長方形状であるとしたが、振動板１０５の形状は磁気回路部と略同一形状の略長円形とし、長方形状のコーナー部を切り抜いた形であっても良い。上述の振動板形状によれば、引き出し部１１０ａ、１１０ｂをコーナー部に延長させ、振動板１０５が引き出し部１１０ａ、１１０ｂと接触することなく上下に振動できる範囲を拡大することができる。

また、振動板１０５のリブは、ボイスコイル１０６と固着される部分の内側に設けられるとしたが、長方形状のコーナー部に設けても良い。また、振動板１０５の形状はリブを設けた平面であるとしたが、中央部を凸としたドーム状としてもよい。これらの振動板形状によれば、振動板１０５の剛性を高めることで分割振動による音圧低下を防ぎ、高域の出力周波数特性に優れたスピーカを提供することができる。

また、磁気回路部を上面から見た外形状は、半円部と直線部からなる略長円形状であるとしたが、磁気回路部の形状はコーナー部を円弧状とした略長方形状であっても良い。この構成によれば、マグネット１０３の体積をスピーカ１００の形状内で更に拡大することができ、高能率なスピーカを提供することができる。

また、スピーカ１００において、プレート１０４の形状のみを変えることで切り欠き部１０２ａ、１０２ｂ付近での、プレート１０４の外周とヨーク１０１の内周との距離を縮小しているが、ヨーク１０１の半円部内周をプレート１０４に近づけても良いし、ヨーク１０１およびプレート１０４の両方の形状を変えても良い。

図１６、図１７を参照して、本開示に係るスピーカ２００の構造について説明する。図１６はスピーカ２００の上面視図である。図１７（ａ）はスピーカ２００の図１６における５Ａ−５Ａ'線断面図であり、図１７（ｂ）はスピーカ２００の図１６における５Ｂ−５Ｂ'線断面図であり、図１７（ｃ）はスピーカ２００の図１７（ａ）における６Ａ−６Ａ'線断面図である。スピーカ２００は、ヨーク２０１と、マグネット２０３と、プレート２０４と、振動板２０５と、ボイスコイル２０６と、サスペンション２０７ａ〜２０７ｄと、サスペンション貼付部２０８ａ〜２０８ｄと、磁性流体２０９とを備える。ボイスコイル２０６は、図１７（ｃ）に示すように引き出し部２１０ａ、２１０ｂを備える。ヨーク２０１は、切り欠き部２０２ａ、２０２ｂを備える。スピーカ２００の上面視における外形状は、図１６に示すように略正方形状である。マグネット２０３、プレート２０４およびボイスコイル２０６の外形状は略真円形状であり、ヨーク２０１および振動板２０５の外形状は、図の上下方向を長径とする略楕円形状である。

Claims

マグネットと、前記マグネットの一方の磁極面に固着されたプレートと、前記マグネットの他方の磁極面に内側底面が固着された函状のヨークとを備えた磁気回路と、
前記プレートと前記ヨークとが形成する磁気空隙に上下方向に振動可能に配置されたボイスコイルと、
周縁部が前記ボイスコイルの上端と接合された振動板と、
前記ボイスコイルと前記プレートとの間隙と、前記ボイスコイルと前記ヨークとの間隙との少なくとも一方に充填された磁性流体とを備え、
前記磁性流体を均等に分布させる手段を少なくとも一つ有することを特徴とするスピーカ。
前記手段として、前記プレートと前記マグネットとを貫通するように設けられた音孔を有することを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
前記音孔は、前記プレートと前記マグネットとのそれぞれに形成された同一形状の各開口部が合わされて形成される、請求項２に記載のスピーカ。
前記音孔の貫通軸方向に見て、前記音孔の重心から前記プレート外周に最も近い点を第１の点とし、前記第１の点と前記音孔外周との間の最短距離を第１の距離、前記音孔の重心から前記プレート外周に最も遠い点を第２の点とし、前記第２の点と前記音孔外周との間の最短距離を第２の距離とするとき、第１の距離＜第２の距離であることを特徴する請求項２または３に記載のスピーカ。
前記手段として、前記プレートと前記マグネットと前記ヨークとのそれぞれに形成された同一形状の各開口部が合わされて前記プレートと前記マグネットと前記ヨークとを貫通するように設けられた複数の音孔を有することを特徴とする、請求項２または３に記載のスピーカ。
前記音孔は少なくとも磁束密度の高い箇所に設けられることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載のスピーカ。
前記マグネットの水平断面の外周形状はトラック形状であり、
前記音孔は貫通軸方向に見てトラック形状であり、前記マグネットの直線部分の前記外周を貫く磁束の磁束密度を低下させる位置に設けられていることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載のスピーカ。
前記手段として、前記間隙内に前記磁性流体が均等に分布するように形状が調整された前記ボイスコイルを有することを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ。
前記プレートと前記マグネットと前記ヨークとのそれぞれに形成された同一形状の各開口部が組み合わされて前記プレートと前記マグネットと前記ヨークとを貫通するように音孔が設けられており、
前記音孔の貫通軸方向に見て、前記音孔の重心から前記プレート外周に最も近い点を第３の点とし、前記第３の点と前記ボイスコイルとの間の最短距離を第３の距離、前記音孔の重心から前記プレート外周に最も遠い点を第４の点とし、前記第４の点と前記ボイスコイルとの間の最短距離を第４の距離とするとき、第３の距離＞第４の距離であることを特徴する請求項８に記載のスピーカ。
前記手段として、前記ボイスコイルよりも外側に設けられた補助マグネットを有することを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
前記ボイスコイルの水平断面形状はトラック形状であり、
前記補助マグネットは、前記ボイスコイルの短辺方向の外周に前記プレート外周と同様の曲率半径を有するように設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のスピーカ。
請求項１から１１のいずれか１項に記載のスピーカを備えたテレビ、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、イヤホン、補聴器を含むＡＶ機器。
マグネットと、前記マグネットの一方の磁極面に固着されたプレートと、前記マグネットの他方の磁極面に内側底面が固着された函状のヨークとを備えた磁気回路と、
前記プレートと前記ヨークとが形成する磁気空隙に上下方向に振動可能に配置されたボイスコイルと、
周縁部が前記ボイスコイルの上端と接合された振動板と、
前記ボイスコイルと前記プレートとの間隙と、前記ボイスコイルと前記ヨークとの間隙との少なくとも一方に充填された磁性流体とを備え、
前記ボイスコイルに対する前記磁気回路の外側磁極の内縁の形状と、前記ボイスコイルに対する前記磁気回路の内側磁極の外縁の形状とはそれぞれ、上面視において互いに対向する２つの略直線部と、互いに対向する２つの湾曲部であって外側に凸形状をなす湾曲部とから成り、
前記外側磁極の内縁と前記内側磁極の外縁との間隙は互いの前記略直線部同士および互いの前記湾曲部同士で形成されており、前記間隙の間隔は、互いの前記湾曲部同士の間において互いの前記略直線部同士の間よりも小さいことを特徴とするスピーカ。
前記磁気回路の形状は、上面視において、トラック形と略矩形とのいずれかの形状であることを特徴とする請求項１３に記載のスピーカ。
前記ヨークは、前記ボイスコイルの引き出し線を前記磁気回路の外に通過させる少なくとも２つのスリット部を前記湾曲部に有することを特徴とする請求項１３に記載のスピーカ。
前記スリット部は、ヨークの上端に延伸する切り欠きであることを特徴とする、請求項１５１４に記載のスピーカ。
前記スリット部は、前記引き出し線の振動範囲の上下に所定のクリアランスを有するように前記ヨークの側壁に設けられた貫通孔であることを特徴とする、請求項１５に記載のスピーカ。
請求項１３から１７のいずれか１項に記載のスピーカを備える、インナーイヤーヘッドホン。
請求項１３から１７のいずれか１項に記載のスピーカを備える、携帯型情報端末。
請求項１３から１７のいずれか１項に記載のスピーカを備える、タブレット型映像音声情報端末。