KR100775200B1 - 스피커 및 이에 사용하는 자기회로 - Google Patents

Abstract

본 발명의 스피커는, 센터 플레이트와, 센터 플레이트의 하면 및 상면에 배치되고, 상호 자기적으로 반발하는 방향으로 착자(着磁)된 제1 자석 및 제2 자석과, 제1 자석의 하면에 배치된 언더 플레이트와, 요크로 이루어지는 자기회로와, 보이스 코일과, 진동판과, 진동판의 외주부에 접합된 에지와, 프레임을 구비한 스피커에 있어서, 자기회로에는 또한, 제2 자석의 상면에 배치된 탑 플레이트를 갖고, 제2 자석과 탑 플레이트가 고리형상이며, 제2 자석과 탑 플레이트의 내경 및 외경이 대략 같고, 또한 제2 자석과 탑 플레이트의 외경이 센터 플레이트의 외경보다도 작다. 센터 플레이트의 상면에는 제2 자석을 위치 결정하기 위한 볼록부를 갖는다. 본 발명의 구성에 의해, 소형이면서 충분한 구동력을 갖는 스피커를 제공할 수 있다.

Description

스피커 및 이에 사용하는 자기회로{SPEAKER AND MAGNETIC CIRCUIT FOR SPEAKER}

도 1은 본 발명의 실시형태 1의 스피커의 반단면도,

도 2a는 상기 스피커의 전개예의 자기회로의 반단면도,

도 2b는 상기 스피커의 다른 전개예의 자기회로의 반단면도,

도 3a는 상기 실시형태 2의 스피커의 자기회로의 상면도,

도 3b는 상기 단면도,

도 4는 실시형태 3의 스피커의 자기회로의 단면도,

도 5는 실시형태 4의 스피커의 자기회로의 반단면도,

도 6은 종래의 스피커의 단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 … 센터 플레이트 1a, 1b, 1c, 1d … 볼록부

2 … 제1 자석 3 … 제2 자석

4, 31 … 탑 플레이트 5, 33 … 언더 플레이트

6, 34 … 요크 7, 29a … 코일

8, 29, 36 … 보이스 코일 보빈 9, 37 … 진동판

10, 38 … 에지 11, 39 … 댐퍼

12, 40 … 프레임 13, 41 … 더스트 캡

14 … 리벳 21 … 제1 플레이트

22 … 제2 플레이트 23 … 제1 자석

24 … 제2 자석 25 … 제3 자석

32 … 자석 35 … 보이스 코일

A, a, a1, a2 … 자기 공극 B … 자기회로

본 발명은 동전형(動電型) 스피커 및 이에 사용하는 자기회로에 관한 것이다.

최근 음향기기 등의 공간절약화에 따라, 이들에 탑재되는 스피커도 소형 경량화의 요구가 높아지고 있다. 스피커의 소형 경량화에는 자기회로의 소형화가 유효하므로, 에너지적(積)이 높은 Nd-Fe-B계 자석이 사용되는 경우가 많아지고 있다. Nd-Fe-B계 자석은 고가이므로 비용면에서도 자기회로는 고효율일 것이 요구된다. 또, 특히 차량 장착용 스피커에서는 가청대역 전체를 재생하는 풀 레인지 스피커가 많이 사용되고 있다.

여기서, 종래의 스피커에 대해 도 6을 사용하여 설명한다.

종래의 스피커는 탑 플레이트(31), 언더 플레이트(33) 상에 재치되고 수직 방향으로 착자(着磁)된 자석(32), 요크(34), 보이스 코일 보빈(36)에 권회된 보이스 코일(35), 진동판(37), 에지(38), 댐퍼(39), 프레임(40), 더스트 캡(41)으로 구성되어 있다. 탑 플레이트(31)의 외주면과 요크(34)의 내주면에서 자기 공극(a)이 형성되고, 자기 공극(a)에는 보이스 코일(35)이 유지되어 있다.

일반적으로 자기회로는 자석(32)을 내부에 갖는 내자형 구조가 효율이 좋다고 하며, 내자형 구조는 스피커의 소형 경량화에 유리하다. 그러나, 내자형으로 고효율의 자기회로를 실현하기 위해서는, 자석(32)의 직경을 탑 플레이트(31)와 같게 하여, 자석(32)으로부터의 자속이 자기 공극(a)에만 집중하는 구조로 하지 않으면 안된다.

또, 풀 레인지에 대응하는 스피커로 하기 위해서는 보이스 코일(35)과 보이스 코일 보빈(36)과 더스트 캡(41)으로 구성되는 진동계가 경량인 것이 필요하므로, 보이스 코일(35)도 경량이어야만 한다.

보이스 코일(35)의 직류 저항을 일정하게 하여 보이스 코일(35)을 경량화하기 위해서는 가는 선 직경과 짧은 선 길이로 하는 것이 필요해진다. 따라서, 풀 레인지 스피커에서는 보이스 코일(35)의 직경은 작아진다.

보이스 코일(35)은 자기 공극(a)에 존재하여, 전기 신호에 따라 구동력을 발생시켜, 보이스 코일 보빈(36)을 통해 구동력을 진동판(37)에 전달하는 것이므로, 고효율의 내자형 자기회로를 사용한 풀 레인지 스피커로 하기 위해서는, 그 자석(32)의 직경은 필연적으로 보이스 코일(35)의 직경보다 작아져 버린다. 자석(32)의 직경이 작으면 자기 공극(a)에 공급되는 자속량이 적어져, 보이스 코일(35)에 발생하는 구동력도 작아지게 되어 있었다. 즉, 종래의 내자형 구조의 스피커는 능률이 낮고, 충분한 음량을 얻을 수 없었다.

반대로, 충분한 구동력을 얻기 위해서는 자석(32)의 직경을 크게 하면 되는데, 자석(32)의 직경을 크게 하면 자기회로의 효율이 저하하여, 중량, 체적, 비용이 커진다. 또, 보이스 코일(35)의 선 직경을 크게 하고 선 길이를 길게 하여 구동력을 크게 하면 보이스 코일(35)이 무거워진다는 과제가 있어, 소형 경량의 자기회로에서 충분한 능률을 갖는 풀 레인지 스피커를 실현하는 것은 곤란했다.

상기 과제를 해결하는 수단으로서, 2개의 자기적으로 반발하는 자석 사이에 센터 플레이트를 끼우고, 자기간 극간의 자속 밀도를 향상시킨 개량형 자기회로를 사용한 스피커가 일본국 특개평 7-23498호 공보에 개시되어 있다. 상기 개량형 자기회로를 사용한 스피커는 이미 착자되어 서로 반발하는 2개의 자석을 일체화하기 위해, 2개의 자석과, 센터 플레이트에 형성한 구멍의 내경을 동일하게 함과 동시에, 전용 지그를 사용하여 스피커를 조립하는 것이다.

그러나, 상기 개량형 자기회로에 있어서는, 상기 지그를 사용하기 위해 2개의 자석의 직경, 두께 등을 동일하게 하고 있으므로, 탑 플레이트의 상측에 놓여진 자석의 동작점이 낮아, 자기회로 전체적인 효율이 저하한다는 과제가 있었다. 또, 자석 내부에 구멍을 가지므로, 자석 용적이 적다. 또한, 자기회로의 조립시에 전용 지그를 필요로 하여, 제조 공정이 번잡해진다는 과제도 있었다.

본 발명은, 상기 종래의 스피커의 과제를 해결한 소형 경량이며 충분한 능률을 갖고, 조립이 용이한 풀 레인지 스피커와, 이에 사용하는 스피커용 자기회로를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 스피커는, 센터 플레이트와, 센터 플레이트의 하면 및 상면에 배치되고, 상호 자기적으로 반발하는 방향으로 착자된 제1 자석 및 제2 자석과, 제1 자석의 하면에 배치된 언더 플레이트와, 센터 플레이트의 외주면과의 사이에 자기 공극을 형성하는 요크로 구성된 자기회로와, 자기 공극중에 유지된 코일을 갖는 보이스 코일 보빈과, 보이스 코일 보빈에 접합된 진동판과, 진동판의 외주부에 접합된 에지와, 프레임을 구비한 스피커에 있어서,

상기 자기회로는 또한, 제2 자석의 상면에 배치된 탑 플레이트를 갖고, 제2 자석과 탑 플레이트가 고리형상이며, 제2 자석과 탑 플레이트의 내경 및 외경이 대략 같고, 또한 제2 자석과 탑 플레이트의 외경이 센터 플레이트의 외경보다도 작고, 또한 센터 플레이트의 상면에 제2 자석을 위치 결정하기 위한 볼록부를 갖는다.

또, 상기 볼록부와 제2 자석의 접촉부 사이에는 간극을 형성할 수 있고, 그 간극의 크기는 제2 자석의 최대 편심시에 제2 자석이 상기 센터 플레이트의 상면 내에 있도록 설정된다.

또한, 본 발명의 다른 실시형태의 스피커는, 센터 플레이트와, 제1 자석과, 언더 플레이트가 리벳 또는 볼트 등의 접합 수단으로 기계적으로 접합되어 일체화 되어 있다. 상기 접합시에는, 센터 플레이트의 구멍과 언더 플레이트의 구멍이 대략 같은 제1 직경을 갖고, 상기 제1 직경이 제1 자석의 구멍의 직경(제2 직경) 이하가 되도록 하고 있다. 또한, 제1과 제2 직경의 차는 제2 자석의 최대 편심시에도 제1 자석이 센터 플레이트의 하면 내에 있도록 설정되어 있다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 대해 도 1 ∼ 도 5에 의해 설명한다.

(실시형태 1)

도 1은 본 발명의 실시형태 1의 스피커의 반단면도이며, 도 2a 및 도 2b는 본 실시형태의 다른 전개예의 주요부인 자기회로의 반단면도이다.

본 발명의 실시형태의 스피커는, 상부에 볼록부(1a)를 형성한 센터 플레이트(1), 센터 플레이트(1)의 하면에 접착되고, 두께방향으로 착자(着磁)된 제1 자석(2), 상기 제1 자석(2)과는 역방향으로 착자되고, 상기 센터 플레이트(1)의 상면에 접착된 고리형상의 제2 자석(3), 상기 제2 자석(3) 상에 접착된 탑 플레이트(4), 상기 제1 자석(2)의 하면에 접착된 언더 플레이트(5), 상기 언더 플레이트(5)의 둘레면에 결합되거나 또는 상기 언더 플레이트(5)에 일체로 형성된 요크(6), 하단에 권회한 코일(7)을 갖는 보이스 코일 보빈(8), 상기 요크(6)에 접합된 프레임(12), 상기 프레임(12)에 외주가 접착되고, 내주가 상기 보이스 코일 보빈(8)에 접착되어 상기 보이스 코일 보빈(8)을 지지하는 댐퍼(11), 상기 프레임(12)에 에지(10)를 통해 외주가 접착되고, 내주가 상기 보이스 코일 보빈(8)에 접착 결합된 진동판(9) 및, 더스트 캡(13)으로 구성되어 있다.

다음으로, 본 실시형태의 스피커의 상세한 구성을 동작과 함께 설명한다.

먼저, 자기회로에 대해 설명한다.

제1 자석(2)으로부터 방출되는 자속은 센터 플레이트(1)의 하면으로 유입하고, 센터 플레이트(1)의 외주면과 요크(6)의 내주면으로 형성되는 자기 공극(A)을 통과하고, 요크(6) 및 언더 플레이트(5)를 경유하여 자석(2)으로 귀환한다. 한편, 제2 자석(3)으로부터 방출되는 자속은 센터 플레이트(1)의 상면으로 유입하고, 그 대부분은 자기 공극(A)을 통과하고, 요크(6) 및 탑 플레이트(4)를 경유한 후 자석(3)으로 귀환한다.

이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 제1 자석(2)과 제2 자석(3)을 반발하는 방향으로 착자시키고, 센터 플레이트(1), 즉 자기 공극(A)의 근방에 배치함으로써 자석(2)과 자석(3)으로부터 방출되는 자속의 대부분이 자기 공극(A)으로 집중하는 구조로 할 수 있다. 그 때문에, 고효율의 자기회로를 실현할 수 있다.

이러한 구조에 있어서는, 자석(3)은 요크(6)와 탑 플레이트(4)간의 간극이 커서 자기 저항이 증대하므로, 자석(3)의 동작점에서의 자속 밀도는 자석(2)의 자속 밀도에 비해 낮은 값이 된다. 즉, 퍼미언스(permeance) 계수가 작은 상태가 된다. 일반적으로 자석의 동작점은 자기회로의 자기 저항이 클수록 저하하고, 착자 방향의 두께가 작을수록 저하한다.

그러나, 본 실시형태와 같이 자석(3)을 고리형상으로 하고 착자 방향의 두께를 두껍게 함으로써, 자석(3)의 동작점을 높게 설정할 수 있다. 또한, 고리형상의 탑 플레이트(4)를 설치함으로써, 자석(3) 내부의 자속 밀도를 균일화할 수 있어, 동작점의 안정화를 도모할 수 있다.

또한, 스피커의 동작시, 특히 큰 입력시에는 코일(7)의 발열에 의해 자석(2) 및 자석(3)도 고온이 된다. 소형의 자기회로를 실현하기 위해, 고에너지의 Nd-Fe-B계의 자석을 사용하면 동작점이 낮은 경우에는 특히 고온 감자(減磁)가 문제가 된다. 그러나, 본 실시형태에서는, 고리형상의 자석(3)과 고리형상의 탑 플레이트 (4)를 채용한 상술한 구성에 의해 자석(3)의 동작점의 안정적인 확보가 도모되어, 고온 감자를 억제할 수 있다.

또, 보이스 코일 보빈(8)의 구동력은 코일(7)에 음성 신호로서 입력한 전기 신호에 따라 발생하나, 이 구동력은 자기 공극(A)의 자속 밀도가 클수록 크고, 또한 코일(7)의 선길이가 길수록 커진다.

그러나, 가청대역 전체를 하나의 스피커로 재생하는 풀 레인지 스피커의 경우에는, 진동계가 경량인 것이 필요하며, 비중이 높은 금속을 사용한 코일(7)도 경량이어야만 한다. 필연적으로 코일(7)의 선 직경은 작게, 그 선길이를 짧게 하여 어느 특정 직류 저항값을 갖는 코일(7)로 하기 위해, 코일(7)을 작게 설계하게 된다.

코일부(7)는 자기 공극(A)에 배치되므로, 자석(2)의 직경은 코일(7)의 직경보다 작아지나, 본 실시형태에서는 자석(2)과 반발 방향으로 착자한 자석(3)을 배치하므로, 자기 공극(A)에 충분한 자속 밀도가 얻어진다. 그 때문에, 소형의 자기회로를 채용하면서, 충분한 구동력을 갖는 풀 레인지 스피커가 얻어진다.

다음으로, 센터 플레이트(1) 상의 볼록부(1a)의 기능에 대해 설명한다.

센터 플레이트(1)와 자석(3)을 접착에 의해 접합(결합)했을 때, 자석(3)이 고리형상이므로 접착 면적이 작고, 그 접착 강도는 반드시 크지는 않다. 센터 플레이트(1)의 상면과 자석(3)의 하면에는 자기적 흡인력이 작용하므로 수직 방향으로 이들이 어긋날 가능성은 극히 작다. 따라서, 스피커의 제품으로서의 신뢰성을 높이기 위해서는 자석(3)의 결합시의 가로 어긋남을 방지하여, 코일부(7)나 보이스 코일 보빈(8)의 충돌을 회피하는 것이 중요하다.

본 실시형태에서는, 센터 플레이트(1)의 중앙부에 형성한 볼록부(1a)와 자석(3)을 결합시키는 구조로 하고 있다. 그 때문에, 자석(3)의 수평 방향으로의 어긋남을 방지할 수 있어, 제품의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 센터 플레이트(1)의 볼록부(1a)가 자석(3)의 가이드가 되므로 자기회로의 조립이 용이해진다는 이점도 있다. 또한, 후술하는 이 볼록부(1a)에 의한 자기 저항에 대한 악영향이 무시할 수 있는 범위라면, 이 볼록부(1a)를 탑 플레이트(4)를 장착할 때의 가이드로 해도 된다.

또한, 센터 플레이트(1)와 제2 자석(3)의 조립을 공법적으로 더욱 용이하게 하기 위해서는, 볼록부(1a)의 외경과 자석(3)의 내경에 약간의 간극을 형성하여 용이하게 끼우도록 하면 된다. 이 때, 자석(3)은 이 간극에 의해 조금 편심하게 되나, 이 편심이 자석(3)의 하면이 반드시 센터 플레이트(1)의 상면 내에 존재하도록 상기 간극의 치수 관계를 설정하면 된다. 이러한 설계에 의해, 자석(3)이 자기 공극(A)으로 들어와 코일부(7)나 보이스 코일(8)의 진동을 방해하는 일이 없다.

또한, 마찬가지로 탑 플레이트(4)도 코일이나 보이스 코일 보빈(8)의 진동을 방해하지 않는 위치에 설정되어 있으나, 탑 플레이트(4)를 가능한 크게 함으로써 요크(6)와의 사이의 자기 저항을 최대한 작게 하여, 자기회로의 자속 밀도를 크게 하여 자기회로의 효율을 보다 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 자석(3)의 상부와 센터 플레이트(3)의 볼록부의 자기 저항을 크게 하여, 볼록부(1a)로부터 나오는 자속량을 증대시키지 않도록 볼록부의 높이를 비교적 낮게 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 도 1에서는 센터 플레이트(3)의 중앙부에 부품 공법적으로도 용이하게, 단순 형상인 원판형상의 볼록부(1a)를 형성하여 자석(3)의 내주측을 끼웠으나, 볼록부(1a)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 전개예를 도 2a, 도 2b에 자기회로의 단면을 나타낸다. 즉, 도 2a에 나타낸 바와 같이 센터 플레이트(1)에 형성한 볼록부는 고리형상의 볼록부(1b)로 해도 되고, 상기 도 2b에 나타낸 바와 같이 센터 플레이트(1)의 외주부에 형성한 고리형상이 볼록부(1c)로 해도 된다. 이렇게 볼록부(1a)는 자석(3)의 외주부와 결합시켜도 되는 것이다.

또한, 도 1에 나타낸 진동판(9), 에지(10), 댐퍼(11), 프레임(12), 더스트 캡(13)은 일반적인 스피커 구조의 일례를 나타낸 것 뿐이며, 본 발명의 스피커 구조는 이에 한정되지 않아도 되는 것은 말할 필요도 없다. 댐퍼(11)는 보이스 코일 또는 진동판을 다른 지지 수단으로 지지하면 스피커의 구성 요소로서는 불필요하다.

(실시형태 2)

도 3a는 본 실시형태 2의 스피커의 주요부인 자기회로의 상면도이며, 도 3b는 동 단면도이다. 실시형태 1과 동일 부분에는 동일 번호를 붙여 설명을 생략한다.

본 실시형태의 실시형태 1과의 상이점은 센터 플레이트(1)에 볼록부(1d)를 형성한 점이며, 볼록부(1d)는 고리형상의 제2 자석(3)의 내주에 맞닿도록 동심형상으로 복수 개 형성되어 있다.

본 실시형태에서는 센터 플레이트(1)의 상면에 볼록부(1d)를 복수 개 형성한 구성이므로, 볼록부(1d) 상면의 총면적을 실시형태 1에 비해 보다 작게 할 수 있다. 그 때문에, 볼록부(1d)와 자석(3)의 상면의 자기 저항을 크게 하여, 그 사이로 누출되는 자속량을 감소시키고, 자기 공극(A)으로의 자속량을 증대시켜 자기회로의 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 3에서는 볼록부(1d)는 3개로 하고, 그 배치를 고리형상으로 했으나, 이 숫자 및 배치 형상은 일례이며, 이에 한정되지 않아도 된다.

또, 본 실시형태에서는 볼록부(1d)는 자석(3)의 내주에 맞닿는 것으로 설명했으나, 실시형태 1과 마찬가지로 코일(7)이나 보이스 코일 보빈(8)의 진동을 자석(3)이 방해하지 않을 정도의 편심은 허용해도 된다. 즉, 볼록부(1d)와 자석(3) 사이에 약간의 간극을 형성하여 조립 효율의 향상을 도모해도 되는 것이다.

(실시형태 3)

도 4는 본 발명의 실시형태의 스피커의 자기회로의 단면도이다.

도 4의 자기회로의 실시형태 1과의 상이점은 언더 플레이트(5), 자석(2), 센터 플레이트(1)의 각각의 중앙부에 구멍을 형성하고, 리벳(14)에 의해 이들을 결합한 점이다.

즉, 본 실시형태의 자기회로는, 센터 플레이트(1)와, 자석(2)과, 언더 플레이트(5)의 중심부에 구멍을 형성하고, 비자성의 봉형상 또는 원통형상의 리벳(14)을 상기 언더 플레이트(5)의 하면부터 상기 센터 플레이트(1)의 상면까지 통과시키고, 상기 리벳(14)을 코킹하여 이들을 강고하게 고착시킨 것이다.

센터 플레이트(1)의 외주면과 요크(6)의 내주면은 자기 공극(A)을 형성하는 부위이므로, 이들에는 큰 자기적 흡인력이 작용하게 된다. 언더 플레이트(5)에 접합된 자석(2)과, 자석(2)에 접합된 센터 플레이트(1)는 종래의 일반적인 공법을 적용한다면 접착에 의한 접합이 된다. 한편, 접착재는 고온시에 접착 강도가 저하하여, 소형의 자기회로는 열용량이 작으므로 스피커의 구동시에는 고온이 되기 쉬워진다. 그 때문에, 접착의 신뢰성이 저하할 가능성이 발생하는데, 본 실시형태에서는 리벳(14)에 의해 상기 구성 요소가 결합되므로, 결합의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있는 것이다.

또, 리벳(14)에 의해 센터 플레이트(1)와 자석(2)과 언더 플레이트(5)를 접합함으로써, 접착재의 사용이 불필요해진다. 즉, 접착층이 없으므로, 자석(2), 센터 플레이트(1), 자기 공극(A), 요크(6) 및 언더 플레이트(5)로 형성되는 자기회로중의 자기 저항을 저하시킬 수 있어, 자기 공극(A)의 자속을 증가시킬 수 있는 것 이다.

또한, 실제 스피커의 제조에 있어서는, 센터 플레이트(1)와 자석(2)과 언더 플레이트(5)와 요크(6)를 접합하여 자석(2)을 착자하고, 제2 자석(3)과 탑 플레이트(4)를 접합하여 자석(3)을 착자하고, 그 후에 이들 2개의 블록을 접합하여 자기회로를 완성하는 공정이 현실적이다. 이 관점에서, 자기회로 전체를 한번에 접합하는 것이 아니라, 센터 플레이트(1)와 자석(2)과 언더 플레이트(5)를 리벳(14)으로 결합하는 공법이 유효하다.

또한, 도면중의 리벳(14)의 형상은 일례를 나타낸 것뿐이며, 리벳(14)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 리벳(14)의 형상은 중공형상이어도 되고, 리벳(14)은 볼트이어도 상관없다.

또, 센터 플레이트(1)의 구멍과 언더 플레이트(5)의 구멍을 대략 같은 직경으로 하고, 자석(2)의 구멍의 직경을 센터 플레이트(1)의 구멍의 직경 및 언더 플레이트(5)의 구멍의 직경보다도 약간 크게 하여, 리벳(14)의 직경과 제1 자석(2)의 구멍의 직경의 차이에 의해 발생하는 자석(2)의 편심의 최대시에도, 자석(2)의 외주면과 요크(6)의 내주면의 거리를 자기 공극(A)의 폭보다도 크게 설정함으로써, 자석(2)의 구멍의 연마 가공을 생략하여 비용 저감을 도모하는 것이 가능해진다. 즉, 고에너지의 소결체인 Nd-Fe-B계 자석을 사용하는 경우에 치수 정밀도를 확보하기 위해서는 연마 가공이 필요해지나, 상기 구성과 같이 미리 자석(2)의 구멍을 크게 하여, 리벳(14)이 삽입 가능한 직경의 구멍으로 해 두면 제1 자석(2)의 구멍의 연마 가공을 생략할 수 있어, 자석(2)의 제조 비용 저감을 도모하는 것이 가능해진 다.

또한, 상기와 같이 자석(2)의 구멍의 직경을 센터 플레이트(1)의 구멍의 직경 및 언더 플레이트(5)의 구멍의 직경보다도 크게 함으로써, 공법적으로 자석(2)의 위치 결정도 엄밀함을 요구하지 않아, 리벳(14)의 삽입이 용이해지는 이점도 갖게 된다.

(실시형태 4)

도 5는 본 발명의 제4 실시형태의 스피커의 자기회로의 반단면도이다.

본 실시형태의 자기회로는 도 5에 나타낸 자기회로(B)를 사용한 것이다.

구체적으로는 자기회로(B)는 제1 플레이트(21)의 하면에 접착된 제1 자석(23)과 제1 플레이트(21)를 사이에 끼고 제1 자석(23)과 역방향으로 착자된 제2 자석(24)과, 제2 플레이트(22)의 하면에 제1 자석(23)과는 제2 플레이트(22)를 사이에 끼고 제1 자석(23)과 역방향으로 착자된 제3 자석(25)으로 구성되어 있다.

본 실시형태에 있어서는, 제1 자석(23)으로부터 방출되는 자속은 제1 플레이트(21)로 유입하고, 플레이트(21)의 외주면과 요크(6)의 내주면으로 형성되는 제1 자기 공극(a1)을 통과하고, 요크(6)를 경유하여 요크(6)의 내주면과 제2 플레이트(22)의 외주면으로 형성되는 제2 자기 공극(a2)을 통과하고 플레이트(22)의 상면을 경유하여 자석(23)으로 귀환한다.

또, 제2 자석(24)으로부터 방출되는 자속은 플레이트(21)로 유입하고, 자기 공극(a1)을 통과하고, 요크(6)를 경유한 후 자석(24)으로 귀환한다.

한편, 제3 자석(25)으로부터 방출되는 자속은 요크(6)를 경유하고 자기 공극(a2)을 통과하고 플레이트(22)로 유입하여 자석(25)으로 귀환한다.

이 때, 자석(23)과 자석(24)을 자기적으로 반발시키고, 또 자석(23)과 자석(25)을 자기적으로 반발시킴과 동시에, 이 자석(24)은 플레이트(21)와 인접하고, 자석(25)은 플레이트(22)와 인접시켜 자기 공극(a1 및 a2)의 근방으로 배치하고 있으므로, 자석(23), 자석(24)과 자석(25)으로부터 방출되는 자속의 대부분이 자기 공극(a1 및 a2)으로 집중하는 구조로 할 수 있다. 그 때문에, 고효율의 스피커용 자기회로가 실현되는 것이다.

이상과 같이, 역방향으로 착자한 자석(24)과 자석(25)을 배치함으로써, 자기 공극에 충분한 자속 밀도가 얻어진다. 그 때문에, 소형의 스피커용 자기회로에서도 충분한 구동력이 얻어져, 소형의 풀 레인지 스피커를 실현 가능하도록 하는 것이다.

또한, 스피커로는 자기 공극(a1, a2)에 배치된 코일(29a)에 발생한 구동력이 보이스 코일 보빈(29)을 통해 진동판(9)을 구동하여, 음파를 방사하게 된다.

또, 플레이트(21)와 플레이트(22)는 대략 동일한 형상·치수 및 재질로 하고, 자석(24)과 자석(25)도 대략 동일한 형상·치수 및 재질로 하고, 또한 자석(24) 및 자석(25)의 직경을 적어도 자석(23)의 직경 이하로 하면, 자기 공극(a1과 a2) 내의 자속 밀도를 같게 할 수 있다. 그 때문에, 이들 자기 공극 내의 코일(29a)에 발생하는 구동력을 같게 할 수 있다. 이 구성에 의하면, 코일(29a)의 진폭 방향에 대해 자속 밀도 및 구동 분포를 상하 대칭으로 할 수 있 어, 자기적 요인에 의한 상하 진폭의 비대칭 왜곡을 억제할 수 있는 것이다.

또한, 자석(23)은 자석(24) 및 자석(25)에 비해 자기회로 상, 자석으로부터 본 자기 저항이 작으므로, 자기 공극(a1, a2)에 공급하는 자속의 큰 부분을 차지한다. 따라서, 자석(24)과 자석(25)의 직경을 최대라도 자석(23)의 직경과 같은 정도로, 즉 자석(23)의 직경을 최대한 크게 설정함으로써, 자석 전체의 이용 효율을 높일 수 있는 것이다.

또한, 플레이트(21), 플레이트(22)에 접합된 자석(23), 자석(24), 자석(25)과 요크(6)의 접합은 종래의 일반적인 공법을 적용한다면 접착이 되나, 실시형태 3에서 말한 바와 같이 리벳 등에 의해 접착제를 사용하지 않는 방법을 사용해도 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 스피커 자기회로의 자기 공극에 충분한 자속을 공급할 수 있고, 공법적으로도 용이하며 신뢰성이 높은 소형 고효율의 자기회로를 제공하는 것이며, 충분한 음량을 재생할 수 있는 풀 레인지의 스피커를 실현할 수 있다.

Claims (11)

1. 센터 플레이트와, 상기 센터 플레이트의 하면 및 상면에 배치되고, 상호 자기적으로 반발하는 방향으로 착자(着磁)된 제1 자석 및 제2 자석과, 상기 제1 자석의 하면에 배치된 언더 플레이트와, 상기 센터 플레이트의 외주면과의 사이에 자기 공극을 형성하는 요크로 구성된 자기회로와,

   상기 자기 공극중에 유지된 코일을 갖는 보이스 코일 보빈과,

   상기 보이스 코일 보빈에 접합된 진동판과,

   상기 진동판의 외주부에 접합된 에지와,

   상기 요크에 접합된 프레임을 구비한 스피커에 있어서,

   상기 자기회로는 또한, 상기 제2 자석의 상면에 배치된 탑 플레이트를 갖고, 상기 제2 자석과 상기 탑 플레이트가 고리형상이며, 상기 제2 자석과 상기 탑 플레이트의 외경은 상기 센터 플레이트의 외경보다도 작고, 또한 상기 센터 플레이트는 상면에 상기 제2 자석을 위치 결정하는 볼록부를 갖는 것을 특징으로 하는 스피커.
2. 제1항에 있어서, 상기 볼록부와 상기 제2 자석의 접촉부 사이에 간극을 가짐과 동시에, 상기 간극의 크기는 상기 제2 자석의 최대 편심시에 상기 제2 자석이 상기 센터 플레이트의 상면 내에 있도록 설정된 것을 특징으로 하는 스피커.
3. 제1항에 있어서, 상기 볼록부는 원판형상 또는 고리형상인 것을 특징으로 하는 스피커.
4. 제1항에 있어서, 상기 볼록부는 동심원형상으로 배치된 복수 개의 볼록부로 구성되는 것을 특징으로 하는 스피커.
5. 제1항에 있어서, 상기 센터 플레이트와, 상기 제1 자석과, 상기 언더 플레이트가 기계적 접합 수단으로 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커.
6. 제5항에 있어서, 상기 접합 수단은 리벳 또는 볼트인 것을 특징으로 하는 스피커.
7. 제5항에 있어서, 상기 센터 플레이트의 구멍과 상기 언더 플레이트의 구멍이 같은 제1 직경을 갖고, 상기 제1 직경이 상기 제1 자석의 구멍의 직경인 제2 직경 이하이며, 상기 제1 및 제2 직경의 차는 상기 제1 자석의 최대 편심시에 상기 제1 자석이 상기 센터 플레이트의 하면 내에 있도록 설정된 것을 특징으로 하는 스피커.
8. 제1 자석과, 상기 제1 자석의 상하면에 고착된 제1 및 제2 플레이트와, 내주가 상기 제1 및 제2 플레이트의 외주면에서 제1 및 제2 자석 공극을 형성하는 통형상의 요크로 형성되고, 상기 제1 플레이트의 상면에 고착되고, 상기 제1 자석과는 자기적으로 반발하는 방향으로 착자된 제2 자석과, 상기 제2 플레이트의 하면에 고착되고 상기 제1 자석과는 자기적으로 반발하는 방향으로 착자된 제3 자석을 설치한 자기회로와,

   상기 제1 및 제2 자기 공극중에 유지된 코일을 갖는 보이스 코일 보빈과,

   상기 보이스 코일 보빈에 접합된 진동판과,

   상기 진동판의 외주부에 접합된 에지와,

   상기 요크에 접합된 프레임을 구비한 것을 특징으로 하는 스피커.
9. 제8항에 있어서, 상기 제1과 제2 플레이트가 동일한 재질 및 동일한 형상으로 형성되고, 상기 제2 자석과 제3 자석이 동일한 재질 및 동일한 형상으로 형성됨과 동시에, 상기 제2 자석과 제3 자석의 직경이 상기 제1 자석의 직경 이하인 것을 특징으로 하는 스피커.
10. 제1 자석과, 상기 제1 자석의 상하면에 고착된 제1 및 제2 플레이트와, 내주가 상기 제1 및 제 2 플레이트의 외주면에서 제1 및 제2 자기 공극을 형성하는 통형상의 요크로 형성되고, 상기 제1 플레이트의 상면에 고착되고, 상기 제1 자석과는 자기적으로 반발하는 방향으로 착자된 제2 자석과, 상기 제2 플레이트의 하면에 고착되고 상기 제1 자석과는 자기적으로 반발하는 방향으로 착자된 제3 자석을 설치한 것을 특징으로 하는 스피커용 자기회로.
11. 제10항에 있어서, 상기 제1과 제2 플레이트가 동일한 재질 및 동일한 형상으로 형성되고, 상기 제2 자석과 제3 자석이 동일한 재질 및 동일한 형상으로 형성됨과 동시에, 상기 제2 자석과 제3 자석의 직경이 상기 제1 자석의 직경 이하인 것을 특징으로 하는 스피커용 자기회로.

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