説明

スピーカ

【課題】薄型化を実現でき、高出力の音圧を上げるとともに、スピーカの歪みを低減させることのできるスピーカを提供する。
【解決手段】磁気ギャップ17を介して斜め方向または略水平方向に配置した第一、第二の磁石11、13と、前記磁気ギャップ17に可動自在に配置したボイスコイル体16と、このボイスコイル体16に結合した振動板15およびダンパー24と、下部プレート18の中央部に設けたT字状断面を持つセンターポール19とを備え、前記第一の磁石11は前記T字状断面を持つセンターポールの外周縁部20の下面に設け、前記第二の磁石13は前記第一の磁石11よりも外側の位置で下部プレート18の上面に設け、前記振動板15はフレーム21と前記センターポール19の中央部に設けた支持体24の上部とで接続するとともに、前記ボイスコイル体16を前記振動板15の接続部までの距離が等距離になる位置で支持する構成としたものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は各種音響機器に使用されるスピーカに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のスピーカについて、図5により説明する。
【0003】
図5は従来のスピーカの断面図を示したものである。
【0004】
図5によると、着磁された磁石1をセンターポール3Aを有する下部プレート3に結合し、磁石1の下部プレート3と結合した反対側に上部プレート2を結合して、これらで外磁型の磁気回路4を構成している。
【0005】
そして、この磁気回路4にフレーム6を結合し、このフレーム6の周縁部に振動板7を結合している。
【0006】
そして、この振動板7にボイスコイル体8を結合するとともに、このボイスコイル体8を上記磁気回路4の磁気ギャップ5に挿入してスピーカを構成している。
【0007】
この従来のスピーカでは、その全高寸法の構成として、磁気回路4にフレーム6を結合して構成する、いわば積み上げ方式での結合構成となっている。
【0008】
そのため、スピーカの全高寸法は、最低でも磁気回路4とフレーム6との合計寸法が必要となるものであった。
【0009】
最近では、AV商品分野においては、液晶やプラズマ等の薄型テレビの普及が顕著であり、スピーカには全高寸法の薄型化に対する要求が非常に強くなりつつある。
【0010】
また、モバイル商品分野においても、携帯電話の多機能化や薄型化が顕著であり、この分野においても、スピーカの薄型化に対する要求が非常に強くなりつつある。
【0011】
一方、車載分野においても、地球環境対応を目的とした省エネルギー化を目指した活動として、スピーカの小型化、薄型化、軽量化に対する要求が非常に強くなりつつある。
【0012】
これらの背景から、前述の従来のスピーカについても、小型化、薄型化、高出力化に対する開発が強化されている。
【0013】
この中で、従来のスピーカの構造のまま薄型化、高出力化を図るには、厳しい市場要求に対して既に限界に達しており、スピーカに構造的な新たな改革を加える必要が生じてきている。
【0014】
よって最近では特に、この薄型化を実現させるためのスピーカの開発が強化されつつある。
【0015】
なお、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。
【特許文献1】特開2005−51283号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
上述の従来のスピーカは、その構造を維持したまま薄型化を図るには、厳しい市場要求に対して、既に限界に達しているという課題を有するものであった。
【0017】
さらに市場要求では、省エネルギー化を目的としたスピーカの変換効率の向上に関しても、さらなる音圧レベルの向上や低歪化についての厳しい要求がなされている。
【0018】
これらに対応するためには、大きな体積の磁石を使用するか、キャンセル磁石を追加して反撥磁気回路を構成し、磁石の磁気エネルギーを効率よく使用できるようにせざるを得ない状況である。
【0019】
いずれにせよ、従来の構成のスピーカでは、磁石を含む磁気回路の体積が増大する方向であり、薄型化の実現がさらに困難な状況となっていた。
【0020】
また、AV機器などにおいて高出力の音圧をあげる場合には、この大振幅時に駆動系部品であるボイスコイル体8が振り子のように振れながら上下振幅をすることにより、ローリングによる歪みやギャップ不良により異常音を発生するという課題も有していた。
【0021】
そこで、本発明はこのような課題を解決し、薄型化を実現でき、高出力の音圧を上げることができるとともに、スピーカの歪みを低減させることのできるスピーカを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0022】
そして、この目的を達成するために本発明は、磁気ギャップを介して斜め方向または略水平方向に配置した第一、第二の磁石と、前記磁気ギャップに可動自在に配置したボイスコイル体と、このボイスコイル体に結合した振動板と、下部プレートの中央部に設けたT字状断面を持つセンターポールとを備え、前記第一の磁石は前記T字状断面を持つセンターポールの外周縁部の下面に設け、前記第二の磁石は前記第一の磁石よりも外側の位置で下部プレートの上面に設け、前記振動板はフレームと前記センターポールの中央部に設けた支持体の上部とで接続するとともに、前記ボイスコイル体を前記振動板の接続部までの距離が等距離になる位置で支持する構成としたものである。
【発明の効果】
【0023】
本発明は、磁気ギャップを介して斜め方向または略水平方向に配置した第一の磁石と第二の磁石の二つの磁石を用いることにより、大きな駆動力を発生させて高出力の音圧を上げることができるとともに、同じ出力を出すにあたっては、第二の磁石の厚みを薄くできるので、スピーカの全高を低くでき薄型化を可能とするものである。
【0024】
また、振動板をフレームとセンターポールの中央部に設けた支持体の上部とで接続するとともに、ボイスコイル体を振動板の接続部までの距離が等距離になる位置で支持する構成とすることにより、大振幅時にも振動板への力のかかり方が均等になるため、ボイスコイル体のローリングを防止してスピーカの歪みやギャップ不良を低減できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用い て説明する。
【0026】
(実施の形態1)
図1は本発明のスピーカの構造断面図を示す。
【0027】
図1において、下部プレート18の中央部には、外周縁部20を有しT字状断面を持つセンターポール19が設けられている。
【0028】
第一の磁石11と第一のプレート12は、センターポール19の外周縁部20の下面に接着により配置され、第二の磁石13と第二のプレート14は、第一の磁石11と第一のプレート12が配置されている位置よりも外側の位置で下部プレート18の上面に接着により配置されている。
【0029】
そして、第一の磁石11と第一のプレート12は第二の磁石13と第二のプレート14と斜め方向または略水平方向に配置され、これらの下部プレート18、センターポール19、第一の磁石11、第一のプレート12、第二の磁石13、第二のプレート14により磁気回路が構成される。このような構成の磁気回路は外磁型の斜向磁気回路と呼ばれている。
【0030】
磁気ギャップ17は、第一の磁石11、第一のプレート12と第二の磁石13、第二のプレート14により、上面側に向けて開口して形成されている。
【0031】
振動板15は、外周部をフレーム21の上側縁部に接続し、中心部をセンターポール19の中央部に設けた支持体24の上部に接続している。
【0032】
ボイスコイル体16は、ボビン22の外周部にコイル23が巻き付けられた構造であり、磁気ギャップ17に対して上下方向に可動自在に配置されたもので、ボイスコイル体16の上方の外周部は振動板15に接続され、振動板15を振動させる軸となる構造となっている。そして、このボイスコイル体16は、振動板15のそれぞれの接続部の位置までの距離が等距離となるような位置で支持され接続されている。
【0033】
図2は本発明のスピーカの磁気ギャップにおけるボイスコイル部分の磁場解析を示す図である。
【0034】
第二の磁石13の上面のN極から出た磁束は、磁気ギャップ17において内方へと略水平方向に進入し、第一の磁石11の下面のS極へ入っている。そして、磁気ギャップ17におけるコイル23部分では、白矢印のように駆動に有効な振動板の振動方向に対して略直交、即ちボイスコイル体16のコイル23部分に対して略直交するような磁束が得られるようになっている。
【0035】
そして、このボイスコイル体16のコイル23に音声信号を印加することで、磁気ギャップ17の磁界と反応しボイスコイル体16が上下方向に駆動し、この駆動により振動板15が振動してスピーカから音が発信されるものである。
【0036】
本発明のスピーカは、第一の磁石11と第二の磁石13の二つの磁石を用いて磁気ギャップ17を構成しているため、ボイスコイル体16に大きな駆動力を発生させることができ、その結果として振動板15による音声出力も大きなものとすることができる。
【0037】
また、同じ出力を出すスピーカを設計する場合には、従来のように磁石を一つしか使わない構成のものと比較して、第二の磁石の体積を少なくすることができるので、第二の磁石の高さを低く抑えることができ、スピーカの全高を低く、薄型化することが可能となる。
【0038】
また、本発明の磁気回路の構成が、いわゆる外磁型と呼ばれる構成であるため、下部プレート18の上面に設けた第二の磁石13を配置するスペースを大きくとれるため、フェライト系磁石のような安価な磁石の使用が可能となる。
【0039】
また、振動板15をフレーム21とセンターポール19の中央部に設けた支持体24の上部とで接続するとともに、ボイスコイル体16を振動板15の接続部までの距離が等距離になる位置で支持する構成とすることにより、大振幅時にも振動板15への力のかかり方が均等になるため、ボイスコイル体16のローリングを防止してスピーカの歪みやギャップ不良を低減することができる。
【0040】
図3は本発明のスピーカの構造を円形状スピーカに適用したもので、この円形状スピーカの半分を切り取った斜視図である。
【0041】
この構成では、第一の磁石11、第一のプレート12と第二の磁石13、第二のプレート14は円環状の磁石とプレートが使用されている。同じく、ボイスコイル体16と振動板15の形状も円形状になっているのは勿論である。
【0042】
(実施の形態2)
図4は本発明のスピーカの構造を細長型スピーカに適用したもので、この細長型スピーカの半分を切り取った斜視図である。
【0043】
この構成では、第一の磁石11、第一のプレート12と第二の磁石13、第二のプレート14は板状の細長矩形体をした棒状の磁石とプレートを使用し、細長型スピーカの長手方向に配置している。
【0044】
そして、この棒状磁石の材質の選定にあたっては、第一の磁石11と第二の磁石13がともにネオジウム磁石、第一の磁石11と第二の磁石13がともにフェライト系磁石、また第一の磁石11にネオジウム磁石、第二の磁石13にフェライト系磁石などの組み合わせが考えられる。
【0045】
また、この細長型スピーカを構成するにあたっては、第一の磁石11、第一のプレート12と第二の磁石13、第二のプレート14を板状の細長矩形体をした棒状に限定する必要はなく、板状の楕円形状の磁石とプレートを使用してもよいのは勿論である。
【0046】
本発明の細長型スピーカにおいても、実施の形態1と同様の効果を有するスピーカを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【0047】
本発明のスピーカは、二つの磁石を用いることにより大きな駆動力を発生させて高出力の音圧を上げることができるとともに、スピーカの全高を低くできて薄型化が可能になり、しかも歪みやギャップ不良が低減できるので、各種音響機器に使用される薄型構造のスピーカに有用である。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】本発明のスピーカの構造断面図
【図2】本発明のスピーカの磁気ギャップにおけるボイスコイル部分の磁場解析を示す図
【図3】本発明の円形状のスピーカの半分を切り取った斜視図
【図4】本発明の細長型のスピーカの半分を切り取った斜視図
【図5】従来のスピーカの構造断面図
【符号の説明】
【0049】
11 第一の磁石
12 第一のプレート
13 第二の磁石
14 第二のプレート
15 振動板
16 ボイスコイル体
17 磁気ギャップ
18 下部プレート
19 センターポール
20 センターポールの外周縁部
21 フレーム
22 ボビン
23 コイル
24 支持体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁気ギャップを介して斜め方向または略水平方向に配置した第一、第二の磁石と、前記磁気ギャップに可動自在に配置したボイスコイル体と、このボイスコイル体に結合した振動板と、下部プレートの中央部に設けたT字状断面を持つセンターポールとを備え、前記第一の磁石は前記T字状断面を持つセンターポールの外周縁部の下面に設け、前記第二の磁石は前記第一の磁石よりも外側の位置で下部プレートの上面に設け、前記振動板はフレームと前記センターポールの中央部に設けた支持体の上部とで接続するとともに、前記ボイスコイル体を前記振動板の接続部までの距離が等距離になる位置で支持する構成としたスピーカ。
【請求項2】
第一、第二の磁石は磁気的に連結させて磁気回路を形成させるようにした請求項1に記載のスピーカ。
【請求項3】
第一、第二の磁石は円環状の磁石からなる請求項1に記載のスピーカ。
【請求項4】
第一、第二の磁石は板状の棒状磁石からなる請求項1に記載のスピーカ。
【請求項5】
磁気ギャップにおけるボイスコイル部分においては、このボイスコイル部分に対して磁束が略直交するように第一、第二の磁石を配置した請求項1に記載のスピーカ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−94914(P2009−94914A)
【公開日】平成21年4月30日(2009.4.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−265162(P2007−265162)
【出願日】平成19年10月11日(2007.10.11)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】