JP4814361B2 - スピーカユニット - Google Patents

Description

本発明は、フレームと、外周形状が細長形で、中央部に穴が形成され、外周部が前記フレームに取り付けられたコーン紙と、前記フレームに設けられた磁気回路と、筒状のボビン，該ボビンの外周面に巻回されたコイルからなり、前記コイルが前記磁気回路によって発生する磁界に配置され、前記コーン紙の内周部側に接続されるボイスコイルと、を有するスピーカユニットに関する。

近年、液晶やプラズマテレビにおいては、フレームの狭枠化が要望されている。このためテレビ内に設けられるスピーカは、コーン紙の外周形状が細長形のスピーカユニットが用いられる。

更に、筐体の薄型化、小型化も要望されている。このため、薄型の細長形状のスピーカユニットが要望されている。
薄型の細長形状のスピーカユニットを実現する一例として、磁気回路の磁気ギャップを開放型（例えば、特許文献１参照）とし、コーン紙の内周とボイスコイルのボビンとの接続部をボビンの下部とすることがなされている。

特開平６−２８４４９２号公報（図１−図６）

しかし、開放型の磁気回路では発生する磁界が小さいので、コーン紙を振動させる駆動力が小さく、能率が悪い問題点がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、能率がよいスピーカユニットを提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、フレームと、外周形状が細長形で、中央部に穴が形成され、外周部が前記フレームに取り付けられたコーン紙と、前記フレームに設けられた磁気回路と、筒状のボビン，該ボビンの外周面に巻回されたコイルからなり、前記コイルが前記磁気回路によって発生する磁界に配置され、前記コーン紙の内周部側に接続されるボイスコイルと、を有するスピーカユニットにおいて、前記磁気回路は、磁力発生手段と、 前記フレームの前記コーン紙の内周部と対向する箇所に設けられ、前記磁力発生手段が中央部に設けられた底部、前記コーン紙の長手側に対向する前記底部の周縁から前記コーン紙の内周部に向かって延出し、内面が前記磁力発生手段の周面との間に間隔をもって対向する第１立壁部，第２立壁部からなるヨークとからなり、前記ボイスコイルは、前記ボビンの内周面が前記磁力発生手段の外周面と間隔をもって、前記ボビンの外周面が前記ヨークの第１立壁部，第２立壁部の内周面と間隔をもって位置するように配置され、前記ボイスコイルのボビンの外周面と前記コーン紙の穴とはカップリングを介して接続され、前記カップリングは、前記ボイスコイルのヨークの底部と空間を介して対向し、中央部に前記ヨークの底部側と反対側のボビンが挿通し、前記ボビンの外周面が取り付けられる穴が形成された天部と、該天部の周縁から前記ヨークの底部側に延出し、前記ヨークの第１立壁部の外面と間隔をもって対向する第１立壁部対向壁，前記第２立壁部の外面と間隔をもって対向する第２立壁部対向壁，前記第１立壁部対向壁の周方向の一方の端部から前記第２立壁部対向壁の周方向の他方の端部まで形成され、前記磁力発生手段の周面と間隔をもって対向する第１磁力発生手段対向壁，前記第２立壁部対向壁の周方向の一方の端部から前記第１立壁部対向壁の周方向の他方の端部まで形成され、前記磁力発生手段の周面と間隔をもって対向する第２磁力発生手段対向壁からなる筒部からなり、前記コーン紙の穴の長手側の内周部を前記カップリングの第１立壁部対向壁，第２立壁部対向壁の外周に接続し、前記コーン紙の穴の短手側の内周部を前記カップリングの第１磁力発生手段対向壁，第２磁力発生手段対向壁の外周に接続したことを特徴とするスピーカユニットである。

請求項２に係る発明は、前記磁力発生手段は、前記ヨークの底部上に設けられ、着磁方向が前記底部と直交する方向である第１磁石と、該第１磁石上に、前記第１磁石の着磁方向と同方向に積層された磁性材でなるプレートと、該プレート上に、前記第１磁石の着磁方向と同方向に積層され、着磁方向が前記第１磁石の着磁方向と同方向で、前記プレートを介して前記第１磁石と同極対向する第２磁石と、からなることを特徴とする請求項１記載のスピーカユニットである。

尚、本明細書での「細長形」とは、矩形、トラック形状（角丸長方形）、楕円形等をいう。

請求項１に係る発明記載の発明によれば、磁気回路のヨークは、前記コーン紙の長手側に対向する前記底部の周縁から前記コーン紙の内周部に向かって延出し、内面が前記磁力発生手段の周面との間に間隔をもって対向する第１立壁部，第２立壁部を有し、前記ボイスコイルは、前記ボビンの内周面が前記磁力発生手段の外周面と間隔をもって、前記ボビンの外周面が前記ヨークの第１立壁部，第２立壁部の内周面と間隔をもって位置するように配置されることにより、コーン紙を振動させる駆動力が大きくなり、能率がよい。

又、前記ボイスコイルのボビンの外周面と前記コーン紙の穴とはカップリングを介して接続され、前記カップリングは、前記ボイスコイルのヨークの底部と空間を介して対向し、中央部に前記ヨークの底部側と反対側のボビンが挿通し、前記ボビンの外周面が取り付けられる穴が形成された天部と、該天部の周縁から前記ヨークの底部側に延出し、前記ヨークの第１立壁部の外面と間隔をもって対向する第１立壁部対向壁，前記第２立壁部の外面と間隔をもって対向する第２立壁部対向壁，前記第１立壁部対向壁の周方向の一方の端部から前記第２立壁部対向壁の周方向の他方の端部まで形成され、前記磁力発生手段の周面と間隔をもって対向する第１磁力発生手段対向壁，前記第２立壁部対向壁の周方向の一方の端部から前記第１立壁部対向壁の周方向の他方の端部まで形成され、前記磁力発生手段の周面と間隔をもって対向する第２磁力発生手段対向壁からなる筒部からなり、前記コーン紙の穴の長手側の内周部を前記カップリングの第１立壁部対向壁，第２立壁部対向壁の外周に接続し、前記コーン紙の穴の短手側の内周部を前記カップリングの第１磁力発生手段対向壁，第２磁力発生手段対向壁の外周に接続したことにより、コーン紙の短手側の振動面積が広くなり、コーン紙の振動面積を十分に確保できる。

更に、コーン紙の内周部をカップリングのヨーク底部側に接続することで、スピーカユニットの薄型化を図れる
請求項２に係る発明によれば、前記磁力発生手段は、前記ヨークの底部上に設けられ、着磁方向が前記底部と直交する方向である第１磁石と、該第１磁石上に、前記第１磁石の着磁方向と同方向に積層された磁性材でなるプレートと、該プレート上に、前記第１磁石の着磁方向と同方向に積層され、着磁方向が前記第１磁石の着磁方向と同方向で、前記プレートを介して前記第１磁石と同極対向する第２磁石とからなることにより、磁気回路外周の極性が同じになり、スピーカユニットから漏れる磁気が少なくなる。よって、防磁対策が不要となる。

実施の形態の発明部分を示す図であって、図５の切断線Ｉ−Ｉでの切断図である。 図１のヨークの斜視図である。 図１のカップリングの斜視図である。 図１の磁気回路の拡大図である。 実施形態のスピーカユニットの正面図である。 図５の背面図である。

最初に、図５，図６を用いて実施の形態のスピーカユニットの全体構成を説明する。図５は実施形態のスピーカユニットの正面図、図６は図５の背面図である。これらの図において、コーン紙１は、外周形状がトラック形（角丸長方形）であり、その外周部は、エッジ５を介してフレーム３に取り付けられている。

次に、図１−図４を用いて、スピーカユニットの内部構成を説明する。図１は図５の切断線Ｉ−Ｉでの切断図、図２は図１のヨークの斜視図、図３は図１のカップリングの斜視図、図４は図１の磁気回路の拡大図である。

図１、図４に示すように、フレーム３の中央部には、磁気回路１１が設けられている。この磁気回路１１は、ヨーク１３と磁力発生手段１５とからなっている。又、コーン紙１の中央部には、穴１ａが形成されている。

ヨーク１３は、図１、図２に示すように、フレーム３のコーン紙１の穴１ａによって形成された内周部１ｂと対向する箇所に設けられる。そして、ヨーク１３は、磁力発生手段１５が中央部に設けられた底部１７と、コーン紙１の長手側に対向する底部１７の周縁からコーン紙１の内周部１ｂに向かって延出し、内面が磁力発生手段１５の周面との間に間隔をもって対向する第１立壁部１９，第２立壁部２１とからなっている。

又、磁力発生手段１５は、図１、図４に示すように、ヨーク１３の底部１７上に設けられ、着磁方向が底部１７と直交する方向である第１磁石２３と、第１磁石２３上に、第１磁石２３の着磁方向と同方向に積層された磁性材でなるプレート２５と、プレート２５上に、第１磁石２３の着磁方向と同方向に積層され、着磁方向が第１磁石２３の着磁方向と同方向で、プレート２５を介して第１磁石２３と同極対向する第２磁石２７とからなっている。本実施形態では、プレート２５側をＮ極とした。従って、プレート２５の外周面近傍には、磁界が発生している。特に、プレート２５とヨーク１３の第１立壁部１９，第２立壁部２１との間は、洩れ磁束が少ないので、大きな磁界が発生している。

図１、図４に示すように、ボイスコイル３５は、筒状のボビン３１と、ボビン３１の外周面に巻回されたコイル３３とからなっている。このボイスコイル３５のボビン３１には、外周部がフレーム３に接続され、内周部がボイスコイル３５のボビン３１に接続されたダンパ３７により、ボイスコイル３５は支持される。そして、ダンパ３７により、ボイスコイル３５は、ボビン３１の内周面が磁力発生手段１５の外周面と間隔をもって、ボビン３１の外周面がヨーク１３の第１立壁部１９，第２立壁部２１の内周面と間隔をもって位置するよう配置されている。更に、ボイスコイル３５のコイル３３が磁力発生手段１５のプレート２５の外周面に位置するように配置されている。

図１に示すように、ボイスコイル３５のボビン３１の外周面とコーン紙１の穴１ａとはカップリング４１を介して接続されている。
カップリング４１は、図１，図３に示すように、天部４３と筒部４５とからなっている。天部４３は、ボイスコイル３５のヨーク１３の底部１７と空間を介して対向し、中央部にヨーク１３の底部１７側と反対側のボビン３１が挿通し、ボビン３１の外周面が取り付けられる穴４７が形成されている。筒部４５は、天部４３の周縁からヨーク１３の底部１７側に延出し、ヨーク１３の第１立壁部１９の外面と間隔をもって対向する第１立壁部対向壁４５ａと、第２立壁部２１の外面と間隔をもって対向する第２立壁部対向壁４５ｂと、第１立壁部対向壁４５ａの周方向の一方の端部から第２立壁部対向壁４５ｂの周方向の他方の端部まで形成され、磁力発生手段１５の周面と間隔をもって対向する第１磁力発生手段対向壁４５ｃと、第２立壁部対向壁４５ｂの周方向の一方の端部から第１立壁部対向壁４５ａの周方向の他方の端部まで形成され、磁力発生手段１５の周面と間隔をもって対向する第２磁力発生手段対向壁４５ｄとからなっている。

そして、コーン紙１の穴１ａの長手側の内周部がカップリング４１の第１立壁部対向壁４５ａ，第２立壁部対向壁４５ｂの外周に接続され、コーン紙１の穴１ａの短手側の内周部がカップリング４１の第１磁力発生手段対向壁４５ｃ，第２磁力発生手段対向壁４５ｄの外周に接続されている。

又、図１において、フレーム３には、ターミナル５１が設けられ、ターミナル５１とボイスコイル３５のコイル３３とは、錦糸線５３で電気的に接続されている。更に、ボイスコイル３５のヨーク１３の底部１７側と反対側の開口は、コーン紙１に中央部分に設けられたダストキャップ５５で覆われている。

次に、上記構成のスピーカユニットの作動を説明する。ターミナル５１に入力される電気信号は、錦糸線５３を介してボイスコイル３５のコイル３３に流れる。コイル３３は、磁気回路１１によって発生する磁界に配置されているので、コイル（ボイスコイル）３３（３５）に発生する駆動力により、コーン紙１が振動し。コーン紙１より、音が放射される。

上記構成によれば、下記のような効果が得られる。
(1) 磁気回路１１のヨーク１３は、第１立壁部１９，第２立壁部２１を設けたことにより、プレート２５とヨーク１３の第１立壁部１９，第２立壁部２１との間は、洩れ磁束が少なくなり、大きな磁界が発生している。よって、コーン紙１を振動させる駆動力が大きくなり、能率がよい。

(2) ヨーク１３の第１立壁部１９，第２立壁部２１は、コーン紙１の長手側に設け、コーン紙１の短手側には、立壁部を設けていないので、コーン紙１の短手側の振動面積を広く確保でき、コーン紙１の振動面積を十分に確保できる。

(3) コーン紙１の内周部をカップリング４１のヨーク１３の底部１７側に接続することで、スピーカユニットの薄型化を図れる
(4) 磁力発生手段１５は、ヨーク１３の底部１７上に設けられ、着磁方向が底部１７と直交する方向である第１磁石２３と、第１磁石２３上に、第１磁石２３の着磁方向と同方向に積層された磁性材でなるプレート２５と、プレート２５上に、第１磁石２３の着磁方向と同方向に積層され、着磁方向が第１磁石２３の着磁方向と同方向で、プレート２５を介して第１磁石２３と同極対向する第２磁石２７とからなることにより、磁気回路外周の極性が同じになり、スピーカユニットから漏れる磁気が少なくなる。よって、防磁対策が不要となる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定するものではない。上記実施形態では、コーン紙１の形状をトラック形（角丸長方形）としたが、トラック形に限定するものではない。他に、矩形、楕円形等であってもよい。

１ コーン紙
１ａ 穴
１１ 磁気回路
１３ ヨーク
１９ 第１立壁部
２１ 第２立壁部
３５ ボイスコイル
４１ カップリング

Claims (2)

1. フレームと、
   外周形状が細長形で、中央部に穴が形成され、外周部が前記フレームに取り付けられたコーン紙と、
   前記フレームに設けられた磁気回路と、
   筒状のボビン，該ボビンの外周面に巻回されたコイルからなり、前記コイルが前記磁気回路によって発生する磁界に配置され、前記コーン紙の内周部側に接続されるボイスコイルと、
   を有するスピーカユニットにおいて、
   前記磁気回路は、
   磁力発生手段と、
   前記フレームの前記コーン紙の内周部と対向する箇所に設けられ、前記磁力発生手段が中央部に設けられた底部、前記コーン紙の長手側に対向する前記底部の周縁から前記コーン紙の内周部に向かって延出し、内面が前記磁力発生手段の周面との間に間隔をもって対向する第１立壁部，第２立壁部からなるヨークとからなり、
   前記ボイスコイルは、前記ボビンの内周面が前記磁力発生手段の外周面と間隔をもって、前記ボビンの外周面が前記ヨークの第１立壁部，第２立壁部の内周面と間隔をもって位置するように配置され、
   前記ボイスコイルのボビンの外周面と前記コーン紙の穴とはカップリングを介して接続され、
   前記カップリングは、
   前記ボイスコイルのヨークの底部と空間を介して対向し、中央部に前記ヨークの底部側と反対側のボビンが挿通し、前記ボビンの外周面が取り付けられる穴が形成された天部と、
   該天部の周縁から前記ヨークの底部側に延出し、前記ヨークの第１立壁部の外面と間隔をもって対向する第１立壁部対向壁，前記第２立壁部の外面と間隔をもって対向する第２立壁部対向壁，前記第１立壁部対向壁の周方向の一方の端部から前記第２立壁部対向壁の周方向の他方の端部まで形成され、前記磁力発生手段の周面と間隔をもって対向する第１磁力発生手段対向壁，前記第２立壁部対向壁の周方向の一方の端部から前記第１立壁部対向壁の周方向の他方の端部まで形成され、前記磁力発生手段の周面と間隔をもって対向する第２磁力発生手段対向壁からなる筒部からなり、
   前記コーン紙の穴の長手側の内周部を前記カップリングの第１立壁部対向壁，第２立壁部対向壁の外周に接続し、前記コーン紙の穴の短手側の内周部を前記カップリングの第１磁力発生手段対向壁，第２磁力発生手段対向壁の外周に接続したことを特徴とするスピーカユニット。
2. 前記磁力発生手段は、
   前記ヨークの底部上に設けられ、着磁方向が前記底部と直交する方向である第１磁石と、
   該第１磁石上に、前記第１磁石の着磁方向と同方向に積層された磁性材でなるプレートと、
   該プレート上に、前記第１磁石の着磁方向と同方向に積層され、着磁方向が前記第１磁石の着磁方向と同方向で、前記プレートを介して前記第１磁石と同極対向する第２磁石と、
   からなることを特徴とする請求項１記載のスピーカユニット。

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