JPWO2017033459A1 - 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

磁気回路は、マグネットと、トッププレートと、ボトムプレートと、ヨークとを有する。マグネットは、第１面と、第２面とを有する。第２面は、第１面に対し第１方向に位置するとともに第１面に平行である。第１面と第２面とは着磁されている。トッププレートは、マグネットの第１面に設置され、ボトムプレートは、マグネットの第２面に磁気的に結合されている。ヨークは、ボトムプレートに磁気的に結合されてボトムプレートから第１方向に沿って設けられている。ヨークは、トッププレートに対向する磁極面を有する。ヨークにおける磁極面を形成する部分には、磁気飽和を発生させる磁気飽和部が設けられている。磁気飽和部は、第１方向に沿ってヨークの先端に向かって、第１方向に垂直な断面積が減少した形状を有する。

Description

本発明は、音響機器に使用される動電型のスピーカ用磁気回路、およびこれを用いたスピーカに関する。

スピーカにおいて、周波数帯域の設定は重要であり、特にフルレンジスピーカは、低域から高域までの広い周波数帯域を必要とする。そのため、スピーカにおいては、周波数帯域を高域まで広げる対策が必要に応じて施されてきている。

スピーカの高域の周波数帯域を狭める要因としては、スピーカ用磁気回路の高域のインピーダンス上昇がある。そのため、スピーカの高域の周波数帯域を広げるには、スピーカ用磁気回路の高域のインピーダンス上昇を抑制し、高域の音圧低下を防止する必要がある。

高域のインピーダンス上昇を抑制したスピーカ用磁気回路としては、センターポールの上端部にリング状の非磁性導電体キャップ、例えば銅キャップを被覆する方法が知られている。

なお、この出願の発明に関連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。

特開平１１−１６８７９７号公報

本発明は、音圧レベル低下を防止しながら高域のインピーダンス上昇の抑制を図ったスピーカ用磁気回路、およびこれを用いたスピーカを提供する。

本発明の磁気回路は、マグネットと、トッププレートと、ボトムプレートと、ヨークとを有する。マグネットは、第１面と、第２面とを有する。第２面は、第１面に対し第１方向に位置するとともに第１面に平行である。第１面と第２面とは着磁されている。トッププレートは、マグネットの第１面に設置され、ボトムプレートは、マグネットの第２面に磁気的に結合されている。ヨークは、ボトムプレートに磁気的に結合されてボトムプレートから第１方向に沿って設けられている。ヨークは、トッププレートに対向する磁極面を有する。ヨークにおける磁極面を形成する部分には、磁気飽和を発生させる磁気飽和部が設けられている。磁気飽和部は、第１方向に沿ってヨークの先端に向かって、第１方向に垂直な断面積が減少した形状を有する。ボトムプレートとヨークとは一体化されていても良いし、別体として構成されていても良い。

以上のように本発明によれば、ヨークの磁気ギャップの磁極面の形成部分に設けられた磁気飽和部により磁気飽和を発生させることによりインダクタンスを抑え、高域のインピーダンス上昇を抑制することができる。本発明は、このようなスピーカ用磁気回路、およびこれを備えたスピーカを提供することができる。よって、スピーカの音圧レベルの向上、歪の低減、高域限界周波数の伸長を図ることができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態によるスピーカ用磁気回路の断面図である。 図２は、図１の要部を示す断面図である。 図３は、本発明の第２の実施の形態によるスピーカ用磁気回路の断面図である。 図４は、図３の要部を示す断面図である。 図５は、図３に示す磁気回路を用いた本発明の第３の実施の形態によるスピーカの断面図である。 図６は、本発明の第４の実施の形態によるスピーカ用磁気回路の断面図である。 図７は、図６の要部を示す断面図である。 図８は、図６に示す磁気回路を用いた本発明の第５の実施の形態によるスピーカの断面図である。

本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の磁気回路における問題点を簡単に説明する。まず、センターポールに非磁性導電体キャップを被覆するスピーカ用磁気回路は、部品点数の増加、生産性の低下等の製造上の観点から好ましくない。

また、センターポールに非磁性導電体キャップを被覆するスピーカ用磁気回路は、非磁性導電体キャップの厚み分磁気ギャップが広がることになる。そのため、磁気ギャップ中の磁束密度が低下する。そのため、このような磁気回路を用いたスピーカは音圧レベルが低下するという点で不利になる。

以下、本発明の実施の形態によるスピーカ用磁気回路、およびこれを用いたスピーカについて、図１〜図８を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態によるスピーカ用磁気回路の断面図、図２は図１における要部を示す断面図である。

このスピーカ用磁気回路は、外磁型である。すなわち、リング状のマグネット１と、リング状のトッププレート２と、センターポール４が一体的に形成された円盤状のボトムプレート３とを有する。マグネット１はフェライト系であり、上下の厚み方向に着磁されている。そしてマグネット１はボトムプレート３に設置されている。トッププレート２は、マグネット１の上面に設置されている。ボトムプレート３は、マグネット１の下面に磁気的に結合されている。センターポール４は、マグネット１の中央の孔を貫通するように立ち上げられている。トッププレート２とセンターポール４との間には磁気ギャップ５が形成され、磁気ギャップ５内には、ボイスコイル６が配置される。

トッププレート２、ボトムプレート３およびセンターポール４は例えば熱間圧延鋼板（ＳＰＨＣやＳＰＨＤ）により構成されている。

センターポール４はトッププレート２と対向するヨークとして作用し、トッププレート２との間に磁気ギャップ５を形成している。

センターポール４は底を有する穴が中央に形成されている。センターポール４の上部には、磁気ギャップ５側と反対側にセンターポール４のボトムプレート３側の他部分と比べて断面積が減少された磁気飽和部７が形成されている。

磁気飽和部７はセンターポール４の磁気ギャップ５の磁極面４Ａを形成する部分にセンターポール４の内周側に段差形状に設けられ、センターポール４の前記磁極面４Ａの裏面側の肉厚を削減するように設けられている。すなわち、磁気飽和部７はセンターポール４におけるトッププレート２の磁気ギャップ５方向への延長線上の位置に設けられており、磁気ギャップ５の略磁極幅の範囲となっている。

磁気飽和部７は、例えばボトムプレート３およびセンターポール４をメタルインジェクションモールディングにより成形する場合は同時に成形される。また、ボトムプレート３およびセンターポール４が成形でない場合、磁気飽和部７は切削により形成される。また、特に寸法的に高い精度を要求されない場合には、通常の多段フォーマーによる成形であっても良い。

このように構成されるスピーカ用磁気回路は、マグネット１によりトッププレート２とセンターポール４とが互いに相違する極性に磁化される。トッププレート２が一方の磁極、例えばＮ極に、センターポール４が他方の磁極、例えばＳ極にそれぞれ磁化される。そのため、トッププレート２からセンターポール４に向けて磁束が発生される。すなわち、磁気ギャップ５内において紙面の略水平方向に磁束が発生される。

一方、磁気ギャップ５内に配置されるボイスコイル６は、紙面を垂直に貫く方向に駆動電流が流れるようにボビン８に巻回されている。そのため、磁気ギャップ５にはボイスコイル６に対して有効磁束が発生される。ボイスコイル６は流される駆動電流の向きに応じて磁気ギャップ５内の有効磁束方向と直交する方向の紙面の上下方向に変位される。

第１の実施の形態のスピーカ用磁気回路においては、磁気飽和部７は磁気ギャップ５に有効磁束を発生させる磁気経路中に磁気飽和を発生させている。また、磁気飽和部７はセンターポール４の磁気ギャップ５の磁極面４Ａを形成する部分に略磁極幅の範囲に対応させて設けられている。すなわち、センターポール４の肉厚はボイスコイル６に駆動電流が流されることによりボイスコイル６から発生する交流磁束の向きに対して略直交する方向に削減されている。ここで、磁性体中を通る磁束は、表皮効果により交流磁束の周波数が高くなるのに応じて磁性体の表面付近に集中する。そのため、磁気飽和部７はボイスコイル６のインダクタンス上昇の抑制に有効に作用する。この結果、スピーカの周波数特性は高域まで高い音圧レベルを維持することができ良好となる。

この場合、磁気飽和部７はセンターポール４の磁気ギャップ５の磁極面４Ａを形成する部分に略磁極幅の範囲に対応させて設けられている。そして、磁気ギャップ５を形成する磁気飽和部７および磁極面４Ａ間に、銅キャップ等の別部材を介在させることがない。そのため、磁気ギャップ５の磁極幅およびギャップ間距離は磁気飽和部７を設けることに関わらず適切に設定できる。

また、磁気飽和部７は、磁気ギャップ５に有効磁束を発生させる磁気経路において磁気飽和を発生させており、ボイスコイル６により発生する交流磁界の強さに対する磁束密度の変化量を小さくしている。すなわち、磁気ギャップ５に発生される磁界は、透磁率の小さい領域でボイスコイル６により発生する交流磁界に作用するようになっている。そのため、磁気飽和部７はボイスコイル６により発生する交流磁界における透磁率の変化を小さくし、高調波歪（特に３次高調波歪）を低減させる。

また、磁気飽和部７により磁気飽和が発生されることにより漏れ磁束が発生する。磁気飽和部７はセンターポール４の磁気ギャップ５の形成部分において略磁極幅の範囲に対応させて設けられているので、漏れ磁束が磁気ギャップ５内に漏れて磁気ギャップ５の有効磁束として作用することになる。これにより磁気ギャップ５の有効磁束密度の低下が抑制される。

以上のように、本実施の形態による磁気回路は、マグネット１と、トッププレート２と、ボトムプレート３と、ヨークとして機能するセンターポール４とを有する。マグネット１は、第１面１Ａである上面と、第２面１Ｂである下面とを有する。第２面１Ｂは、第１面１Ａに対し第１方向、すなわち下側に位置するとともに第１面１Ａに平行である。第１面１Ａと第２面１Ｂとは着磁されている。トッププレート２は、マグネット１の第１面１Ａに設置され、ボトムプレート３は、マグネット１の第２面１Ｂに磁気的に結合されている。センターポール４は、ボトムプレート３に磁気的に結合されてボトムプレート３から第１方向に沿って設けられている。センターポール４は、トッププレート２に対向する磁極面４Ａを有する。センターポール４における磁極面４Ａを形成する部分には、磁気飽和を発生させる磁気飽和部７が設けられている。磁気飽和部７は、第１方向に沿ってセンターポール４の先端に向かって、第１方向に垂直な断面積が減少した形状を有する。

センターポール４は、磁極面４Ａの裏面４Ｂを有している。そして、裏面４Ｂが磁極面４Ａに対して傾斜することで磁気飽和部７が形成されている。

（第２の実施の形態）
図３は本発明の第２の実施の形態によるスピーカ用磁気回路の断面図、図４は図３の要部を示す断面図である。図３および図４において、図１および図２と同一の構成要素には同一の符号を付している。

本実施の形態によるスピーカ用磁気回路は、トッププレート１２の形状が第１の実施の形態とは相違する。また、センターポール１４はトッププレート１２の板厚をマグネット１に設置される部分において薄くした分高さを低く形成されている。

第１の実施の形態によるスピーカ用磁気回路と同様に、センターポール１４は底を有する穴が中央に形成されている。そして、センターポール１４の上部には、磁気ギャップ１５側と反対側にボトムプレート１３から先端に向けて断面積が減少された磁気飽和部１７が形成されている。

磁気飽和部１７はセンターポール１４の磁気ギャップ１５の磁極面１４Ａを形成する部分にセンターポール１４の内周側に段差形状に凹ませて設けられている。すなわち、磁気飽和部１７はセンターポール１４の前記磁極面１４Ａの裏面側の肉厚を削減するように設けられている。磁気飽和部１７は磁気ギャップ１５に有効磁束を発生させる磁気経路中に磁気飽和を発生させる。

トッププレート１２の板厚は磁気ギャップ１５の磁極幅より薄くなっているが、ボイスコイル６の巻回幅に対応させて磁気ギャップ１５の磁極幅を確保するため磁極部１２Ａが下側に突出して延びて形成されている。トッププレート１２の磁極部１２Ａは先細りするテーパー形状に形成され、磁気飽和を発生させる第２の磁気飽和部となっている。そのため、磁極部１２Ａは、ボイスコイル６により発生する交流磁界における透磁率の変化を小さくし、ボイスコイル６のインダクタンス上昇の抑制、および３次高調波歪の低減に有効に作用する。

そして、トッププレート１２の磁極部１２Ａはセンターポール１４の磁気飽和部１７に対して断面形状が磁気ギャップ１５の中心を中点Ｃとして点対称、あるいは点対称に近似させるように形成されている。磁気飽和部１７および磁極部１２Ａの磁気飽和により磁気ギャップ１５内に漏れ磁束が発生する。その漏れ磁束の分布は磁気ギャップ１５内の磁束に有効となるように調整されている。そのため、磁気ギャップ１５の磁極幅全域における磁束密度分布の偏りが解消され、磁気ギャップ１５内の磁束密度分布の非対称性が改善される。磁場解析の結果、磁気ギャップ１５内の磁束密度が均一に近づき、磁気ギャップ１５内の磁束密度の非対称性が改善されたことが確認できた。この場合、磁気ギャップ１５の中心とボイスコイル６の中心を一致、あるいは近づければボイスコイル６に流される駆動信号に対して作用する磁気ギャップ１５の磁束強度の均等度が増す。

したがって、磁気飽和部１７および磁極部１２Ａの磁気飽和により磁気ギャップ１５内に漏れる漏れ磁束の分布が調整されている。そのため、磁気ギャップ１５の磁極幅全域における磁束密度分布の偏りが解消され、磁気ギャップ１５内の磁束密度分布の非対称性が改善される。トッププレート１２に第２の磁気飽和部となる磁極部１２Ａを設けたスピーカ用磁気回路は、２次高調波歪の低減が達成される。

以上のように、本実施の形態による磁気回路は、マグネット１と、トッププレート１２と、ボトムプレート１３と、ヨークとして機能するセンターポール１４とを有する。トッププレート１２は、マグネット１の第１面１Ａに設置され、ボトムプレート１３は、マグネット１の第２面１Ｂに磁気的に結合されている。センターポール１４は、ボトムプレート１３に磁気的に結合されてボトムプレート１３から第１方向に沿って設けられている。センターポール１４は、トッププレート１２に対向する磁極面１４Ａを有する。センターポール１４における磁極面１４Ａを形成する部分には、磁気飽和を発生させる磁気飽和部１７が設けられている。磁気飽和部１７は、第１方向に沿ってセンターポール１４の先端に向かって、第１方向に垂直な断面積が減少した形状を有する。

センターポール１４は、磁極面１４Ａの裏面１４Ｂを有している。そして、裏面１４Ｂが磁極面１４Ａに対して傾斜することで磁気飽和部１７が形成されている。

トッププレート１２は、センターポール１４に対向する磁極部１２Ａを有する。トッププレート１２において、マグネット１の第１面１Ａに設置された部分の厚さは、磁極部１２Ａの第１方向の長さより小さい。

磁極部１２Ａは、先細りするテーパー形状に形成されており、磁気飽和を発生させる第２の磁気飽和部として機能する。

磁気飽和部１７と磁極部１２Ａとは、それぞれの断面形状が磁気ギャップ１５の中心を中点として点対称、あるいは点対称に近似するように形成されている。

（第３の実施の形態）
図５は本発明の第３の実施の形態のスピーカの断面図であり、第２の実施の形態によるスピーカ用磁気回路を用いたスピーカの一例を示している。図５において、図３および図４と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略している。

このスピーカにおいて、ボイスコイル６は円筒状のボビン８に巻回され、振動板９は中央部分がボビン８に固定されている。センターキャップ１０はドーム形状であり、振動板９の中央の孔を塞ぐように接着され、磁気ギャップ５に塵芥が侵入するのを防止している。フレーム１１は振動板９の周囲および背面を囲い下端がトッププレート１２上に固定されている。振動板９の外周端はフレーム１１に一端が固定されるエッジ１８の他端に固定され、ボビン８はフレーム１１に一端が固定されるダンパー１９の他端に固定されている。エッジ１８およびダンパー１９はサスペンションとなり、振動板９をフレーム１１に対して磁気ギャップ１５内の磁束の方向と直交する振動板９の前後方向（紙面の上下方向）に変位可能に支持している。

フレーム１１に固定される端子３２にはスピーカを駆動する駆動信号が供給され、その駆動信号は金糸線３３を介してボイスコイル６に供給される。ボイスコイル６に駆動信号が供給されると、ボビン８はその駆動信号の向きおよび大きさに応じて磁気ギャップ１５内の有効磁束方向と直交する方向に駆動される。そのため、振動板９は振動板９の前後方向（紙面の上下方向）に駆動される。

このように構成されるスピーカは、センターポール１４の磁気飽和部７およびトッププレート１２の磁極部１２Ａにより磁気飽和を発生させている。その為、ボイスコイル６のインダクタンス上昇の抑制が図れ、高域まで周波数特性が良好となる。更に、高調波歪の低減が図れ、中高域の歪が少なくなる。

また、磁気飽和部７は磁気ギャップ５の磁極幅およびギャップ間距離に影響されない箇所に形成されている。そして、磁気飽和部７およびトッププレート１２の磁極部１２Ａによる漏れ磁束は磁気ギャップ５の有効磁束として作用されるので、スピーカの音圧低下の防止に有効利用される。

出願人は、このような磁気飽和部７および磁極部１２Ａを有する磁界回路を用いた本実施形態のスピーカおよびセンターポールの上端部に銅キャップを被覆した磁界回路を用いた銅キャップ使用のスピーカを、従来型の磁界回路を用いた従来型スピーカと比較実験した。この比較実験の結果は、２０ｋＨｚのインピーダンスにおいて本実施形態のスピーカは従来型スピーカと比較して８．８Ω低減され、銅キャップ使用のスピーカは従来型スピーカと比較して１４Ω低減された。この２０ｋＨｚのインピーダンスにおいて、本実施形態のスピーカは銅キャップ使用のスピーカ程のインピーダンス低減効果は得られないが、周波数依存性の関係で６〜７ｋＨｚまでは銅キャップ使用のスピーカと差はなかった。３００Ｈｚ，４００Ｈｚ，５００Ｈｚ，６００Ｈｚの中低域の音圧レベル平均値においては、本実施形態のスピーカは従来型スピーカと比較して差は確認されず、銅キャップ使用のスピーカは従来型スピーカと比較して約１ｄＢ低下した。すなわち、前記中低域の音圧レベル平均値において、本実施形態のスピーカは銅キャップ使用のスピーカより約１ｄＢ高くなっている。

本実施形態のスピーカは銅キャップ使用のスピーカほどの周波数依存性を有していない。そのため、本実施形態のスピーカはインピーダンス上昇の抑制および３次高調波歪の低減に関して銅キャップ使用のスピーカより６〜７ｋＨｚまでは効果が大きい。

（第４の実施の形態）
図６は本発明の第４の実施の形態によるスピーカ用磁気回路の断面図、図７は図６における要部を示す断面図である。

このスピーカ用磁気回路は、内磁型である。すなわち、円柱状のマグネット２１と、円盤状のトッププレート２２と、ヨーク２４が一体的に形成されたボトムプレート２３とを有する。マグネット２１はネオジム系であり、上下の厚み方向に着磁されている。トッププレート２２は、マグネット２１の上面に設置されている。ボトムプレート２３は、有底の円筒状に形成され、底板にマグネット２１が設置されてマグネット２１の下面に磁気的に結合されている。ヨーク２４は、マグネット２１およびトッププレート２２を囲うように底板から円筒状に立ち上げられている。トッププレート２２とヨーク２４との間には磁気ギャップ２５が形成され、磁気ギャップ２５内にボビン２８に巻回されたボイスコイル２６が配置される。

ヨーク２４の上部はトッププレート２２と対向する対向ヨークとして作用し、トッププレート２２との間に磁気ギャップ２５を形成している。

ヨーク２４の上部には、磁気ギャップ２５側と反対側にヨーク２４のボトムプレート２３側の他部分と比べて断面積を減少させた磁気飽和部２７が形成されている。磁気飽和部２７は磁気飽和を発生させるようにヨーク２４の外周側を段差形状に構成されている。

磁気飽和部２７はヨーク２４の磁気ギャップ２５の磁極面２４Ａを形成する部分に設けられ、ヨーク２４の前記磁極面２４Ａの裏面側の肉厚を削減するように設けられている。すなわち、磁気飽和部２７はヨーク２４におけるトッププレート２２の磁気ギャップ２５方向への延長線上の位置に設けられており、磁気ギャップ２５の磁極幅の範囲に対応している。

トッププレート２２の板厚は磁気ギャップ２５の磁極幅より薄くなっており、ボイスコイル２６の巻回幅に対応させて磁気ギャップ２５の磁極幅を確保するため磁極部２２Ａは下側に延びて形成されている。トッププレート２２の磁極部２２Ａは断面積が先細りするテーパー形状に形成され、トッププレート２２において磁気飽和させる第２の磁気飽和部となっている。

そして、トッププレート２２の磁極部２２Ａはヨーク２４の磁気飽和部２７に対して断面形状が磁気ギャップ２５の中心を中点Ｃとして点対称、あるいは点対称に近似させるように形成されている。そのため、磁極部２２Ａおよび磁気飽和部２７の磁気飽和により磁気ギャップ２５内に漏れる漏れ磁束は、有効に作用するような分布に調整されている。

このように構成される第４の実施の形態の内磁型スピーカ用磁気回路において、第１および第２の実施の形態の外磁型スピーカ用磁気回路と同様に、磁気飽和部２７は磁気ギャップ２５に有効磁束を発生させる磁気経路中において磁気飽和を発生させている。

そして、磁気飽和部２７はヨーク２４の磁気ギャップ２５の磁極面２４Ａを形成する部分に磁極幅の範囲に対応させて設けられている。磁気飽和部２７はボイスコイル２６に駆動信号を流した際にボイスコイル２６から発生する交流磁束の向きに対して略直交する方向の肉厚を削減して形成されている。磁性体中を通る磁束は、表皮効果により交流磁束の周波数が高くなるのに応じて磁性体の表面付近に集中する。そのため、磁気飽和部２７はボイスコイル２６のインダクタンス上昇の抑制に有効に作用する。

この場合、磁気飽和部２７はヨーク２４の磁気ギャップ２５の磁極面２４Ａを形成する部分に磁極幅の範囲に対応させて設けられている。そして、磁気ギャップ２５を形成する磁気飽和部２７および磁極面２４Ａ間に、銅キャップのような別部材を介在させることがない。そのため、磁気ギャップ２５の磁極幅およびギャップ間距離は磁気飽和部２７を設けることに関わらず適切に設定できる。

また、磁気飽和部２７は、磁気ギャップ２５に有効磁束を発生させる磁気経路において磁気飽和を生じさせる。一方、トッププレート２２の磁極部２２Ａは先細りするテーパー形状によりトッププレート２２の本体部の肉厚より薄く形成されている。そのため、磁極部２２Ａは磁気ギャップ２５に有効磁束を発生させる磁気経路において磁気飽和を生じさせる。そして、磁気飽和部２７および磁極部２２Ａは、ボイスコイル２６により発生する交流磁界における透磁率の変化を小さくし、ボイスコイル２６のインダクタンス上昇の抑制、および３次高調波歪の低減に有効に作用する。

また、磁気飽和部２７はヨーク２４の磁気ギャップ２５の形成部分において略磁極幅の範囲に対応させて設けられている。そのため、磁気飽和部２７により発生する漏れ磁束は、磁気ギャップ２５内に漏れて磁気ギャップ２５の有効磁束として作用させることができる。これにより磁気ギャップ２５の有効磁束密度の低下が抑制できる。

更に、トッププレート２２の磁極部２２Ａおよび磁気飽和部２７から磁気ギャップ２５内に漏れる漏れ磁束は、磁気ギャップ２５内で有効に利用可能に調整されている。そのため、磁気ギャップ２５の磁極幅全域における磁束密度分布の偏りが解消され、磁気ギャップ２５内の磁束密度分布の非対称性が改善される。これにより２次高調波歪の低減が図られる。

以上のように、本実施の形態による磁気回路は、マグネット２１と、トッププレート２２と、ボトムプレート２３と、ヨーク２４とを有する。トッププレート２２は、マグネット２１の第１面２１Ａに設置され、ボトムプレート２３は、マグネット２１の第２面２１Ｂに磁気的に結合されている。ヨーク２４は、ボトムプレート２３に磁気的に結合されてボトムプレート２３から第１方向に沿って設けられている。ヨーク２４は、トッププレート２２に対向する磁極面２４Ａを有する。ヨーク２４における磁極面２４Ａを形成する部分には、磁気飽和を発生させる磁気飽和部２７が設けられている。磁気飽和部２７は、第１方向に沿ってヨーク２４の先端に向かって、第１方向に垂直な断面積が減少した形状を有する。

ヨーク２４は、磁極面２４Ａの裏面２４Ｂを有している。そして、裏面２４Ｂが磁極面２４Ａに対して傾斜することで磁気飽和部２７が形成されている。

トッププレート２２は、ヨーク２４に対向する磁極部２２Ａを有する。トッププレート２２において、マグネット２１の第１面２１Ａに設置された部分の厚さは、磁極部２２Ａの第１方向の長さより小さい。

磁極部２２Ａは、先細りするテーパー形状に形成されており、磁気飽和を発生させる第２の磁気飽和部として機能する。

磁気飽和部２７と磁極部２２Ａとは、それぞれの断面形状が２磁気ギャップ２５の中心を中点として点対称、あるいは点対称に近似するように形成されている。

（第５の実施の形態）
図８は本発明の第５の実施の形態のスピーカの断面図であり、第４の実施の形態によるスピーカ用磁気回路を用いたスピーカの一例を示している。図８において、図６および図７と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略している。

このスピーカにおいて、ボイスコイル２６は円筒状のボビン２８に巻回され、振動板２９は中央部分がボビン２８に固定されている。センターキャップ３０はドーム形状であり、振動板２９の中央の孔を塞ぐように接着され、磁気ギャップ２５に塵芥が侵入するのを防止している。フレーム３１は振動板２９の周囲および背面を囲うべく下端がヨーク２４の外周側面に固着されている。振動板２９の外周端はフレーム３１に一端が固定されるエッジ３８の他端に固定され、ボビン２８はフレーム３１に一端が固定されるダンパー３９の他端に固定されている。振動板２９はサスペンションとなるエッジ３８およびダンパー３９によりフレーム３１に対して磁気ギャップ２５内の磁束の方向と直交する振動板２９の前後方向（紙面の上下方向）に変位可能に支持されている。

スピーカを駆動する駆動信号はフレーム３１に固定される端子３４に供給され、金糸線３５を介してボイスコイル２６に供給される。ボイスコイル２６に駆動信号が供給されると、ボビン２８がその駆動信号の向きおよび大きさに応じて磁気ギャップ２５内の有効磁束方向と直交する方向に駆動される。そして、振動板２９は振動板２９の前後方向（紙面の上下方向）に駆動される。

このように構成されるスピーカは、ヨーク２４の磁気飽和部２７およびトッププレート２２の磁極部２２Ａによりボイスコイル２６のインダクタンス上昇の抑制が図れ、高域まで周波数特性が良好となる。また、高調波歪の低減が図れ、中高域の歪が少ないものとなる。更に、磁気飽和部２７をヨーク２４に設けることにより磁気ギャップ２５の磁極幅およびギャップ間距離に影響されることがない。その為、ヨーク２４の磁気飽和部２７およびトッププレート２２の磁極部２２Ａによる漏れ磁束を磁気ギャップ２５の有効磁束として作用させることができ、スピーカの音圧の低下が防止される。

なお、以上説明した種々の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、実施の形態により説明したスピーカ用磁気回路、およびこれを用いたスピーカを構成する各構成要素の材料や形状は種々変更可能であり、本発明を限定して解釈するためのものではない。

本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

本発明によるスピーカ用磁気回路、およびこれを用いたスピーカは、車載用音響機器および家庭用音響機器に適用され、音圧レベル低下を防止しながら高域のインピーダンス上昇を抑制するのに有用である。

１，２１ マグネット
１Ａ，２１Ａ 第１面
１Ｂ，２１Ｂ 第２面
２，１２，２２ トッププレート
３，１３，２３ ボトムプレート
４，１４ センターポール
４Ａ，１４Ａ，２４Ａ 磁極面
４Ｂ，１４Ｂ，２４Ｂ 裏面
５，１５，２５ 磁気ギャップ
６，２６ ボイスコイル
７，１７，２７ 磁気飽和部
８，２８ ボビン
９，２９ 振動板
１０，３０ センターキャップ
１１，３１ フレーム
１２Ａ，２２Ａ 磁極部（第２の磁気飽和部）
１８，３８ エッジ（サスペンション）
１９，３９ ダンパー（サスペンション）
２４ ヨーク

Claims (6)

1. 第１面と、前記第１面に対し第１方向に位置するとともに前記第１面に平行な第２面とを有し、前記第１面と前記第２面とが着磁されているマグネットと、
   前記マグネットの前記第１面に設置されたトッププレートと、
   前記マグネットの前記第２面に磁気的に結合されたボトムプレートと、
   前記ボトムプレートに磁気的に結合されて前記ボトムプレートから前記第１方向に沿って設けられ、前記トッププレートに対向する磁極面を有するヨークと、を備え、
   前記ヨークにおける前記磁極面を形成する部分に、磁気飽和を発生させる磁気飽和部が設けられ、
   前記磁気飽和部は、前記第１方向に沿って前記ヨークの先端に向かって、前記第１方向に垂直な断面積が減少した形状を有する、
   スピーカ用磁気回路。
2. 前記ヨークは、前記磁極面の裏面をさらに有し、
   前記裏面が前記磁極面に対して傾斜することで前記磁気飽和部が形成されている、
   請求項１記載のスピーカ用磁気回路。
3. 前記トッププレートは、前記ヨークに対向する磁極部を有し、
   前記トッププレートにおいて、前記マグネットの前記第１面に設置された部分の厚さは、前記磁極部の前記第１方向の長さより小さい、
   請求項１または２に記載のスピーカ用磁気回路。
4. 前記トッププレートの前記磁極部は、先細りするテーパー形状に形成されており、磁気飽和を発生させる第２の磁気飽和部として機能する、
   請求項３記載のスピーカ用磁気回路。
5. 前記磁気飽和部と前記磁極部とは、それぞれの断面形状が前記磁気ギャップの中心を中点として点対称、あるいは点対称に近似するように形成されている、
   請求項４記載のスピーカ用磁気回路。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のスピーカ用磁気回路と、
   前記スピーカ用磁気回路に固定されるフレームと、
   前記スピーカ用磁気回路の前記トッププレートと前記ヨークとの間に形成された磁気ギャップ内に配置されたボビンと、
   前記ボビンに巻回されて前記磁気ギャップ内に配置され、前記第１方向に沿って変位可能に配置されたボイスコイルと、
   前記ボビンに固着されると共に、サスペンションにより前記フレームに対して前記第１方向に変位可能に支持された振動板と、を備えた、
   スピーカ。

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