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技術 電気音響変換器用磁気回路

出願人 フォスター電機株式会社
発明者 白川英俊
出願日 2005年1月11日 (16年1ヶ月経過) 出願番号 2005-003658
公開日 2006年7月27日 (14年6ヶ月経過) 公開番号 2006-196961
状態 拒絶査定
技術分野 可聴帯域動電型変換器(除くピックアップ)
主要キーワード 環状板材 環状薄板 取付け空間 外周側端縁 棒状磁石 内周端縁 筒状ボビン 長尺成形品
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2006年7月27日)のものです。
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図面 (5)

課題

電気音響変換器用磁気回路を構成するマグネットの形状を生産性の高いものとし、同時に、高い磁気特性が得られる成形法磁石材料の採用を可能とし、高性能で安価な磁気回路を提供する。

解決手段

磁気回路を、ポールピース11を直立させたほぼ四角形ボトムプレート12と、ポールピースの周囲に配置したほぼ四角形のマグネット13と、マグネットの前面に配置して中心孔14の内周面をポールピース上端部の外周面に対向させることにより磁気ギャップ16を形成するトッププレート15とでなり、マグネット13はそれぞれ棒状または板状の少なくとも4個の磁石材13a,13bをほぼ四角形に組合せた構成とした。

概要

背景

従来のスリム型や薄型スピーカ等の電気音響変換器用磁気回路においては、関連機器許容するスピーカの取付け空間の寸法と形状に応じて決まるスピーカ全体の形状が平面図において円形のみでなく、楕円形長円形長方形等のいずれかに設定されるため、磁気回路全体の形状も円形以外に楕円形、長円形、長方形等のいずれかに設定され、それに応じて磁気回路が構成する磁気ギャップも円形以外のこれら形状のいずれかに形成される。例えば特開平11−205897号公報に開示されるスピーカにおいては、内外周を矩形とする角錐形振動板矩形筒状ボイスコイルに合わせて矩形状の磁気ギャップを構成するために、磁気回路はほぼ中心部に直立する断面矩形の柱状のポールピースを一体に成形あるいは結合し、かつ外周を矩形状としたボトムプレートと、矩形の中心孔を有しかつ外周を矩形としてポールピースを取り囲んで配置した環状のマグネットと、同様に矩形の中心孔を有し、かつ外周を矩形としてマグネットの前面に配置すると共に、中心孔の矩形内周面をマグネットのポールピースの矩形外周面に対向させて矩形の磁気ギャップを形成する環状のトッププレートとよりなる。

電気音響変換器は、上記の磁気回路のトッププレートの前面に対してほぼ矩形角錐型に形成したフレーム内端縁を結合し、同様に矩形角錐型とした振動板の外端縁エッジを介してフレームの外端縁に結合されると共に、振動板の内端縁が、下端外周にボイスコイルを担持する断面矩形で筒状のボビン上端外周に結合され、かつボビン下端のボイスコイルを磁気ギャップ内に振動自在に挿入し、ボビンの外周のほぼ中央部に内周縁を結合し、かつフレームの内面の一部に外周縁を結合した矩形環状ダンパーによってボビンと振動板内端縁を支持し、更に、ボビン上端にダストキャップを載置してボビンの開口部を覆うことにより構成される。

上記したような従来の電気音響変換器において、磁気回路のマグネットは少なくとも内周を円形、楕円形、長円形、長方形等のいずれかとする環状の板材に形成され、断面を円形または楕円形としたポールピースと組み合わされるが、いずれの場合もマグネットは磁場をかけた金型により磁石粉末薄板状にプレス成形して一体に製造される。近時小型軽量の電気音響変換器の需要が増大し、磁気回路も高特性で小型軽量のものが求められる。従って、磁気回路のマグネットもそれに応じて、信越化学工業株式会社の技術資料「信越レアアースマグネット」に見られるとおり、高性能永久磁石としてネオジム(Nd)系のものの使用が望まれる。しかしながら、上記のように環状の板材としたマグネットの場合のプレス成形は、プレス方向に対し磁場を平行に印加する平行磁場プレスに限られ、磁石材料もこの平行磁場プレスに適したものに限られ、得られる磁気特性もこれら材料のものに限定される。
特開平11−205897号公報
信越化学工業株式会社“信越レア・アースマグネット” 〔2004年9月6日検索〕、インターネット<URL:http://www.shinetsu-rare-earth-magnet.jp/index.shtml>

概要

電気音響変換器用磁気回路を構成するマグネットの形状を生産性の高いものとし、同時に、高い磁気特性が得られる成形法と磁石材料の採用を可能とし、高性能で安価な磁気回路を提供する。 磁気回路を、ポールピース11を直立させたほぼ四角形のボトムプレート12と、ポールピースの周囲に配置したほぼ四角形のマグネット13と、マグネットの前面に配置して中心孔14の内周面をポールピース上端部の外周面に対向させることにより磁気ギャップ16を形成するトッププレート15とでなり、マグネット13はそれぞれ棒状または板状の少なくとも4個の磁石材13a,13bをほぼ四角形に組合せた構成とした。

目的

本発明は上記従来の磁気回路の有する課題を解決し、生産性の高い、磁気特性に優れ、製造コストを低減した電気音響変換器用磁気回路を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

ほぼ中心部に直立する柱状のポールピースを有し、かつ外周をほぼ四角形状としたボトムプレートと、ポールピースを挿通する中心穴を有し、かつ外周をほぼ四角形状としてポールピースの周囲に配したマグネットと、ポールピースを挿通する中心孔を有し、かつ外周を方形としてマグネットの前面に配置すると共に中心孔の内周面をマグネットのポールピースの外周面に対向させて磁気ギャップを形成するトッププレートとよりなる電気音響変換器用磁気回路において、マグネットはそれぞれ棒状または板状の少なくとも4個の磁石材をほぼ四角形状に組合せてなることを特徴とする電気音響変換器用磁気回路。

請求項2

ボトムプレートのポールピースは断面を円形楕円形長円形正方形または長方形のいずれかとし、トッププレートの中心孔をポールピースの断面形状に合わせた円形、楕円形、長円形、正方形または長方形のいずれかとし、磁気ギャップを円形、楕円形、長円形、正方形または長方形のいずれかとしたことを特徴とする請求項1記載の電気音響変換器用磁気回路。

請求項3

マグネットの磁石材がNd−Fe−B系またはNd−Fe,Co−B系の磁石でなることを特徴とする請求項1または2記載の電気音響変換器用磁気回路。

請求項4

マグネットの磁石材が直角磁場プレスによる長尺成形品から切り出されたものであることを特徴とする請求項3記載の電気音響変換器用磁気回路。

技術分野

0001

この発明は一般にスピーカ等の電気音響変換器にかかり、特に、液晶テレビプラズマテレビ、AV等に用いるスリム型、薄型等のスピーカ用として好適な磁気回路に関する。

背景技術

0002

従来のスリム型や薄型のスピーカ等の電気音響変換器用磁気回路においては、関連機器許容するスピーカの取付け空間の寸法と形状に応じて決まるスピーカ全体の形状が平面図において円形のみでなく、楕円形長円形長方形等のいずれかに設定されるため、磁気回路全体の形状も円形以外に楕円形、長円形、長方形等のいずれかに設定され、それに応じて磁気回路が構成する磁気ギャップも円形以外のこれら形状のいずれかに形成される。例えば特開平11−205897号公報に開示されるスピーカにおいては、内外周を矩形とする角錐形振動板矩形筒状ボイスコイルに合わせて矩形状の磁気ギャップを構成するために、磁気回路はほぼ中心部に直立する断面矩形の柱状のポールピースを一体に成形あるいは結合し、かつ外周を矩形状としたボトムプレートと、矩形の中心孔を有しかつ外周を矩形としてポールピースを取り囲んで配置した環状のマグネットと、同様に矩形の中心孔を有し、かつ外周を矩形としてマグネットの前面に配置すると共に、中心孔の矩形内周面をマグネットのポールピースの矩形外周面に対向させて矩形の磁気ギャップを形成する環状のトッププレートとよりなる。

0003

電気音響変換器は、上記の磁気回路のトッププレートの前面に対してほぼ矩形角錐型に形成したフレーム内端縁を結合し、同様に矩形角錐型とした振動板の外端縁エッジを介してフレームの外端縁に結合されると共に、振動板の内端縁が、下端外周にボイスコイルを担持する断面矩形で筒状のボビン上端外周に結合され、かつボビン下端のボイスコイルを磁気ギャップ内に振動自在に挿入し、ボビンの外周のほぼ中央部に内周縁を結合し、かつフレームの内面の一部に外周縁を結合した矩形環状ダンパーによってボビンと振動板内端縁を支持し、更に、ボビン上端にダストキャップを載置してボビンの開口部を覆うことにより構成される。

0004

上記したような従来の電気音響変換器において、磁気回路のマグネットは少なくとも内周を円形、楕円形、長円形、長方形等のいずれかとする環状の板材に形成され、断面を円形または楕円形としたポールピースと組み合わされるが、いずれの場合もマグネットは磁場をかけた金型により磁石粉末薄板状にプレス成形して一体に製造される。近時小型軽量の電気音響変換器の需要が増大し、磁気回路も高特性で小型軽量のものが求められる。従って、磁気回路のマグネットもそれに応じて、信越化学工業株式会社の技術資料「信越レアアースマグネット」に見られるとおり、高性能永久磁石としてネオジム(Nd)系のものの使用が望まれる。しかしながら、上記のように環状の板材としたマグネットの場合のプレス成形は、プレス方向に対し磁場を平行に印加する平行磁場プレスに限られ、磁石材料もこの平行磁場プレスに適したものに限られ、得られる磁気特性もこれら材料のものに限定される。
特開平11−205897号公報
信越化学工業株式会社“信越レア・アースマグネット” 〔2004年9月6日検索〕、インターネット<URL:http://www.shinetsu-rare-earth-magnet.jp/index.shtml>

発明が解決しようとする課題

0005

上記した従来のスリム化や薄型化の求められる電気音響変換器用磁気回路を構成する環状のマグネットは、粉末材料環状薄板一体成形するものであるため、その製造工程は一個づつ個別に行わねばならず、生産性が低い。更に、形状が環状の板材であるため、成形工程は平行磁場プレスによるものに限定されるが、一般には製品の磁気特性はプレス方向に対し磁場を直角に印加する直角磁場プレスによる場合のほうが高くなることが知られているにも拘らず、直角磁場プレスを採用することは出来ない。また、成形工程後に必要な表面処理を行うにあたって、マグネットが環状であるため、割れ欠けが発生することが多く、多数の成形品を同時に処理することも困難となる。これらの問題のために従来のこの種のマグネットを用いる磁気回路は生産性が低く、磁気特性の向上を図ることが不能であり、しかも製造コストが高いと言う課題を有する。

0006

本発明は上記従来の磁気回路の有する課題を解決し、生産性の高い、磁気特性に優れ、製造コストを低減した電気音響変換器用磁気回路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

0007

前記課題を解決するため、この発明に係る電気音響変換器用磁気回路は、ほぼ中心部に直立する柱状のポールピースを有し、かつ外周をほぼ四角形状としたボトムプレートと、ポールピースを挿通する中心孔を有し、かつ外周をほぼ四角形状としてポールピースの周囲に配したマグネットと、ポールピースを挿通する中心孔を有し、かつ外周を方形としてマグネットの前面に配置すると共に中心孔の内周面をマグネットのポールピースの外周面に対向させて磁気ギャップを形成するトッププレートとよりなり、マグネットはそれぞれ棒状または板状の少なくとも4個の磁石材をほぼ四角形状に組合わせてなることを特徴とする。

0008

この発明に係る電気音響変換器用磁気回路は、ボトムプレートのポールピースは断面を円形、楕円形、長円形、正方形または長方形のいずれかとし、トッププレートの中心孔をポールピースの断面形状に合わせた円形、楕円形、長円形、正方形または長方形のいずれかとし、磁気ギャップを円形、楕円形、長円形、正方形または長方形のいずれかとしたことを特徴とする。

0009

また、この発明に係る電気音響変換器用磁気回路は、マグネットの磁石材がNd−Fe−B系またはNd−Fe,Co−B系の磁石でなることを特徴とする。

0010

更に、この発明に係る電気音響変換器用磁気回路は、マグネットの磁石材が、Nd−Fe−B系またはNd−Fe,Co−B系の材料で直角磁場プレスにより棒状または板状で長尺にした成形品から切り出されたものであることを特徴とする。

発明の効果

0011

この発明によれば、電気音響変換器用磁気回路はマグネットを少なくとも4個の棒状または板状の磁石材を方形に組合せて形成するから、それぞれの磁石材は直線状の極めて単純な形態に成形される。したがってワレカケも減り、従来よりも多数の磁石材を同時に成形ないし表面処理することが可能となり、生産性が向上し、製造コストが低減される。また、磁石材の成形方法は、従来の環状板材のマグネットの成形が平行磁場プレスに限定されていたのに対して、直角磁場プレスによる方法とすることが可能となり、平行磁場プレスによる場合よりも優れた磁気特性の磁石材ないしマグネットの製造が可能となる。

0012

この発明によれば、また、少なくとも4個の棒状または板状の磁石材を互いに組合せて四角形のマグネットとするので、それぞれの磁石材の長さを同寸としたり、各一対の長寸と短寸の磁石材としたりすることが可能であり、更に、長寸と短寸の比率を変えて多様な縦横比の楕円形、長円形、および長方形の磁気ギャップ形状に対応することが可能となる。

0013

この発明によれば、更に、マグネットを構成する棒状または板状の磁石材が直角磁場プレスにより成形可能となるので、磁気特性がより高くなるNd−Fe−B系磁石またはNd−Fe,Co−B系磁石を採用することが可能となり、長尺に作成した棒状または板状の成形品から所定長さの磁石材を切り出すことが可能となり、製造コストを低減してしかも磁気特性を向上させた磁気回路を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

0014

以下にこの発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

0015

図1はこの発明に係る磁気回路を用いた電気音響変換器の概略構成図である。

0016

図1において、電気音響変換器は、後述する磁気回路10のトッププレート15の前面側にほぼ円錐形または角錐形等のフレーム21の内周側端縁固定結合し、フレーム21の外周側端縁にはエッジ22を介してほぼ円錐形または角錐形等の振動板23の外周端縁が結合され、振動板23の内周端縁には、下端外周にボイスコイルを巻回し筒状ボビン24の上端が結合され、ボビン24は、外周端をフレーム21の内面に固定したダンパー25の内周端をボビン24の外周の中間位置に結合することによって支持されると共に、ボビン24の下端のボイスコイルは後述する磁気回路10の磁気ギャップ内に振動可能に保持される。ボビン24の上端開口はダストキャップ26によって覆われる。

0017

図2図4はこの発明に係る電気音響変換器用磁気回路の一実施例における構成図である。

0018

図2図4において、磁気回路10は、この場合、断面を円形とした柱状のポールピース11をほぼ中心に直立させ、かつ外形をほぼ四角形としたボトムプレート12と、ボトムプレート12上に載置されてポールピース11を取り囲む環状のマグネット13と、ほぼ中心に、この場合、円形とした孔14を有し、かつ外形をほぼ四角形とすると共に孔14にポールピース11の上端部を挿通させてマグネット13上に載置したトッププレート15とによって構成される。

0019

この実施例において、上記のマグネット13はそれぞれ断面がほぼ四角形で棒状の2対の磁石材13aおよび13bでなり、一方の対の磁石材13aは互いに平行に配した短寸とし、他方の対の磁石材13bは長寸として短寸対の磁石材13aの両端に接合させ、互いに平行に配置することにより外形をほぼ正方形とし、内側にほぼ正方形の開口を有する環状のマグネットが形成される。

0020

もちろん、各対の磁石材13a,13bは長さを変えることなく同寸とし、各々一端面を他材の一端の側面に直角に接合させることによりほぼ正方形の環状とすることもできる。また、短寸対と長寸対の長さの比が大きくなるように変化させれば、縦横比の異なる各種の長方形にすることが可能である。いずれの場合にも、各磁石材13a,13bは長尺に成形した棒状磁石から設定長さに切り出すことができる。したがって、成形方法も平行磁場プレスに限定されることなく、直角磁場プレスを採用することによって磁気特性の向上を図れる。また、磁石材の数も4個に限定することなく、各対の寸法を適宜に設定して対の数を増やすこともできる。各磁石材の端部における接合も、磁気的な接合や接着剤による固定のいずれでも良い。更に、磁石材の形状も断面四角形の棒状と限らず、必要に応じて板状のものとすることもできる。

0021

この実施例においては、また、トッププレート15の円形の中心孔14に断面円形のポールピース11の上端部を挿通して、孔14の内周面とポールピース11の外周面との間に円形の磁気ギャップ16が形成され、電気音響変換器を構成する振動板23の内周端に結合した筒状のボビン24の担持するボイスコイルが、この円形の磁気ギャップ16内に挿入され、振動可能に支持される。

0022

つまり、この実施例では磁気回路10のトッププレート15は、断面を円形としたボビン24ないしボイスコイルとの組合せに適合した形状の孔14を備えるが、その場合、ボイスコイルと結合されている振動板23の外形は円形と限らず、方形、長方形、楕円形、長円形等のいずれとすることも可能である。また、トッププレート15の外形と孔14の形状も四角形と円形に限定されず、双方を方形ないし長方形として、振動板23の外形に合わせて断面を方形、長方形、楕円形、長円形等のいずれかとしたボイスコイルに適合させることが可能である。

0023

磁気回路10のマグネット13を構成する磁石材13a,13bの材料としては、磁石材が棒状あるいは板状であるため、プレス成形法を直角磁場プレスとすることが可能となる。その結果、平行磁場プレスに適した材料に限られることなく、直角磁場プレスに適すると共により高磁気特性が得られるNd系の材料、特にNd−Fe−B系またはNd−Fe,Co−B系の材料を使用することができる。そして、この材料をもって直角磁場プレスにより棒状または板状の成形品を長尺に作成することが可能となり、長尺成形品から所定長さの磁石材13a,13bを大量、迅速に切り出すことによって、従来よりも高い磁気特性の磁気回路を安価に製造することが可能となる。

図面の簡単な説明

0024

この発明に係る磁気回路を含む電気音響変換器の一実施例の構成を示す断面図
この発明に係る電気音響変換器用磁気回路の一実施例の構成を示す図3のII−II線断面図
図2の磁気回路の上面図
図2のIII‐III線断面図

符号の説明

0025

10磁気回路
11ポールピース
12ボトムプレート
13マグネット
13a,13b磁石材
14 孔
15トッププレート
16磁気ギャップ
21フレーム
22エッジ
23振動板
24ボビン
25ダンパー
26 ダストキャップ

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