特開 2022-149526 スピーカ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022149526

(43)【公開日】2022-10-07

(54)【発明の名称】スピーカ

(51)【国際特許分類】

   H04R 9/04 20060101AFI20220929BHJP

   H04R 9/02 20060101ALI20220929BHJP

   H04R 3/00 20060101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

H04R9/04 105Z

H04R9/02 102E

H04R3/00 310

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021051732

(22)【出願日】2021-03-25

(71)【出願人】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085453

【弁理士】

【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫

(72)【発明者】

【氏名】戸板 大樹

(72)【発明者】

【氏名】田地 良輔

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 亮

【テーマコード（参考）】

5D012

5D220

【Ｆターム（参考）】

5D012BA06

5D012BB02

5D012BC06

5D012FA03

5D012GA01

5D220AA41

(57)【要約】      （修正有）

【課題】振動板を含む可動部の移動状態を検知してフィードバック制御することができるスピーカを提供する。
【解決手段】スピーカ１において、振動部に振動板３とボビン６が含まれており、ボビン６にボイスコイル７が固定されている。検知部２０は、可動磁石２１と磁気センサ２２を有している。ボビン６の前縁部にリング状の磁石支持体２３が固定される。磁石支持体２３には、可動磁石２１が位置決めされて固定されている。磁気センサ２２は、駆動支持部に固定されている。可動磁石２１が磁石支持体２３を介してボビン６に固定されているため、可動磁石２１の組み付け作業と位置決めが容易である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレームに支持された振動板と前記振動板とともに振動するボビンおよび前記ボビンに設けられたボイスコイルを有する振動部と、前記ボイスコイルに磁束を与える磁気回路部および前記フレームを有する駆動支持部と、が設けられたスピーカにおいて、
可動磁石と磁気センサを有する検知部が設けられており、
円筒形状の前記ボビンに、その円周方向の少なくとも一部に沿って延びる非磁性材料製の磁石支持体が取付けられて、前記可動磁石が前記磁石支持体に固定され、前記磁気センサが前記駆動支持部に固定されていることを特徴とするスピーカ。

【請求項2】

前記磁石支持体は、前記ボビンの全周に沿って延びるリング形状である請求項１記載のスピーカ。

【請求項3】

前記磁石支持体に、前記可動磁石を設けることによる質量の偏りを解消するためのバランス質量体が固定されている請求項１または２記載のスピーカ。

【請求項4】

前記磁石支持体は、前記ボビンにおける前記ボイスコイルが設けられているのとは逆側に位置する前縁部に沿って取り付けられている請求項１ないし３のいずれかに記載のスピーカ。

【請求項5】

前記ボビンで囲まれた領域では、前記磁気回路部に支持されたフェイズプラグが設けられており、
前記磁石支持体の内周部が、前記フェイズプラグとの相対位置を決める位置決め部として機能する請求項４記載のスピーカ。

【請求項6】

前記磁石支持体は、前記ボビンの前後方向の中間部分において、前記ボビンの外周面に固定されている請求項１ないし３のいずれかに記載のスピーカ。

【請求項7】

前記フレームと前記ボビンとの間にダンパー部材が設けられており、
前記磁石支持体は、前記ボビンと前記ダンパー部材との接合部に沿って取り付けられている請求項６記載のスピーカ。

【請求項8】

前記磁石支持体は、前記ボビンと前記振動板との接合部に沿って取り付けられている請求項６記載のスピーカ。

【請求項9】

前記磁気回路部から前記磁気センサに与えられる磁場の向きと、前記可動磁石から前記磁気センサに与えられる磁場の向きとが交差しており、
前記磁気センサから、前記２つの磁場の合成ベクトルの向きの変化に基づく検知出力が得られる請求項１ないし８のいずれかに記載のスピーカ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、振動板とボビンを有する振動部の動作を磁気センサで検知することができるスピーカに関する。

【背景技術】

【0002】

音響装置における従来のスピーカは、アンプから出力されるオーディオ信号をそのまま受け入れて音圧を再生する処理を行うだけであり、スピーカ自らがオーディオ信号に合わせた制御動作を行っていなかった。そのため、発音に歪が発生しやすく、音質のばらつきが生じやすかった。さらには、振動板の振幅が過大になったときに、振動板やダンパーなどが破損することもあった。

【0003】

上記の問題を解決するために、特許文献１には、磁気センサによって振動板の動きを検知してフィードバック制御を行うスピーカシステムが記載されている。

【0004】

このスピーカシステムは、磁気回路部を構成するプレートを有し、このプレートにおけるボイスコイルとの対向部に磁気センサであるホール素子が支持されている。磁気回路部のギャップ内の有効磁束密度がホール素子により検出され、その検出信号が増幅されてパワーアンプにフィードバックされる。パワーアンプからボイスコイルに駆動電流が与えられボイスコイルとともにボビンが振動すると、ギャップ内の有効磁束密度が、ボイスコイルに流れる電流およびボイスコイルに生じる逆起電力によって変化する。この有効磁束密度の変化をホール素子で検知しパワーアンプにフィードバックすることで、ボイスコイルに与えられる駆動電流の歪分が補正される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭５７－１８４３９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載されたスピーカシステムのフィードバック制御には、検知素子として光学検知素子やコイルなどよりも小型の素子であるホール素子が使用されているため、スピーカの寸法が過大になるのを防止でき、消費電力が増大するのも防止することができる。しかしながら、磁気回路部のギャップの有効磁束密度の変化をホール素子で検出する方式は、ボイスコイルやボビンの動きを直接に検知できないため、音の歪や音質のばらつきなどを高精度に補正することが難しい。

【0007】

また、特許文献１のスピーカシステムは、プレートにおけるボイスコイルとの対面部にホール素子を埋め込む構造であるため、ホール素子の取付け構造が複雑であり、組み立て作業も非効率的である。

【0008】

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、可動磁石と磁気センサを用いて振動部の振動を高精度に検知することができ、また可動磁石を可動部に取り付けやすい構造のスピーカを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、フレームに支持された振動板と前記振動板とともに振動するボビンおよび前記ボビンに設けられたボイスコイルを有する振動部と、前記ボイスコイルに磁束を与える磁気回路部および前記フレームを有する駆動支持部と、が設けられたスピーカにおいて、
可動磁石と磁気センサを有する検知部が設けられており、
円筒形状の前記ボビンに、その円周方向の少なくとも一部に沿って延びる非磁性材料製の磁石支持体が取付けられて、前記可動磁石が前記磁石支持体に固定され、前記磁気センサが前記駆動支持部に固定されていることを特徴とするものである。

【0010】

本発明のスピーカは、前記磁石支持体が、前記ボビンの全周に沿って延びるリング形状であることが好ましい。

【0011】

本発明のスピーカは、前記磁石支持体に、前記可動磁石を設けることによる質量の偏りを解消するためのバランス質量体が固定されていることが好ましい。

【0012】

本発明は、前記磁石支持体が、前記ボビンにおける前記ボイスコイルが設けられているのとは逆側に位置する前縁部に沿って取り付けられているものである。

【0013】

前記スピーカでは、前記ボビンで囲まれた領域に、前記磁気回路部に支持されたフェイズプラグが設けられており、
前記磁石支持体の内周部を、前記フェイズプラグとの相対位置を決める位置決め部として機能させることが可能である。

【0014】

または、本発明のスピーカは、前記磁石支持体が、前記ボビンの前後方向の中間部分において、前記ボビンの外周面に固定されているものである。

【0015】

例えば、前記フレームと前記ボビンとの間にダンパー部材が設けられており、
前記磁石支持体は、前記ボビンと前記ダンパー部材との接合部に沿って取り付けられているものである。
あるいは、前記磁石支持体が、前記ボビンと前記振動板との接合部に沿って取り付けられているものである。

【0016】

本発明のスピーカは、前記磁気回路部から前記磁気センサに与えられる磁場の向きと、前記可動磁石から前記磁気センサに与えられる磁場の向きとが交差しており、
前記磁気センサから、前記２つの磁場の合成ベクトルの向きの変化に基づく検知出力が得られるものが好ましい。

【発明の効果】

【0017】

本発明のスピーカは、振動部の一部であるボビンに設けられた可動磁石からの磁束を、磁気センサで検知しているため、振動部の動きを直接に検知することができる。そのため、振動部の動作を補正する高精度なフィードバック制御が可能になる。また、磁気センサで、磁気回路部からの漏れ磁束の磁場と可動磁石からの磁場の合成ベクトルの向きの変化に基づく検知出力を得ることにより、磁気回路部から発生する駆動用磁束の強弱に影響されることなく、振動部の動きを高精度に検知することが可能になる。

【0018】

また、円筒形状のボビンに、その円周方向の少なくとも一部に沿って延びる非磁性材料製の磁石支持体を取付け、この磁石支持体に可動磁石を固定することにより、薄い材料で形成されたボビンに、可動磁石を正確に位置決めして固定することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１実施形態のスピーカをＸ－Ｚ平面と平行な面で断面した半断面斜視図、

【図2】前記第１実施形態のスピーカをＸ－Ｚ平面と平行な面で断面した半断面図、

【図3】本発明の第２実施形態のスピーカをＸ－Ｚ平面と平行な面で断面した半断面図、

【図4】前記第２実施形態のスピーカの組立作業を示す説明図であり、Ｙ－Ｚ平面と平行な面で断面した部分拡大断面図、

【図5】第１実施形態と第２実施形態のスピーカに設けられたボビンと磁石支持体および可動磁石を示すものであり、（Ａ）は上方から見た分解斜視図、（Ｂ）は下方から見た分解斜視図、

【図6】本発明の第３実施形態のスピーカをＸ－Ｚ平面と平行な面で断面した半断面図、

【図7】図６の一部を拡大した一部拡大断面図、

【図8】本発明の第４実施形態のスピーカをＸ－Ｚ平面と平行な面で断面した一部拡大断面図、

【図9】第３実施形態と第４実施形態のスピーカに設けられたボビンと磁石支持体および可動磁石を、上方から見た分解斜視図、

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１と図２に示される本発明の第１実施形態のスピーカ１はＺ１―Ｚ２方向が前後方向であり、Ｚ１方向が前方で発音方向、Ｚ２方向が後方である。図１と図２には、前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に延びる中心軸Ｏが示されている。スピーカ１の主要部は、中心軸Ｏを中心とするほぼ回転対称な構造である。図１には、中心軸Ｏと直交する平面において互いに直交するＸ軸とＹ軸が示されている。Ｘ軸は、磁気回路部１０で形成される駆動用磁束Ｆ１のうち磁気センサ２２で検知しようとする磁場Ｈ１の向きに一致している。Ｙ軸は、可動磁石２１で形成される可動磁束成分Ｆ２のうち磁気センサ２２で検知しようとする磁場Ｈ２の向きに一致している。

【0021】

図１と図２に示されるスピーカ１はフレーム２を有している。フレーム２は、非磁性材料または磁性材料で形成されており、前方（Ｚ１方向）に向けて直径が徐々に広がるテーパ形状である。フレーム２の後方（Ｚ２方向）に磁気回路部１０が接着やねじ止めなどの手段で固定されている。フレーム２と磁気回路部１０とで駆動支持部が構成されている。

【0022】

磁気回路部１０は、中心軸Ｏを中心とするリング状の駆動用磁石１１と、駆動用磁石１１の前方に接合されたリング状の対向ヨーク１２と、駆動用磁石１１の後方に接合された後方ヨーク１３を有している。後方ヨーク１３にはセンターヨーク１４が一体に形成されている。センターヨーク１４は、駆動用磁石１１と対向ヨーク１２の内側に位置し、後方ヨーク１３から前方（Ｚ１方向）に隆起して形成されている。なお、センターヨーク１４が後方ヨーク１３と別体に形成され、後方ヨーク１３とセンターヨーク１４とが接合されていてもよい。センターヨーク１４には、前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に向けて貫通する穴１５が形成されている。対向ヨーク１２と後方ヨーク１３およびセンターヨーク１４は磁性材料、すなわち磁性金属材料で形成されている。

【0023】

センターヨーク１４は円柱状であり、その外周面と、対向ヨーク１２の内周面との間に、中心軸Ｏを中心とする円周に沿って磁気ギャップＧが形成されている。図２に示されるように、磁気回路部１０では、駆動用磁石１１から発せられた駆動用磁束Ｆ１が、対向ヨーク１２から磁気ギャップＧを横断してセンターヨーク１４と後方ヨーク１３を周回する。

【0024】

フレーム２の前方部分の内側に振動板３が設けられている。振動板３は円錐状のいわゆるコーン形状である。フレーム２の前端周囲部２ａと振動板３の外周端３ａは、弾性変形可能なエッジ部材４を介して接合されている。エッジ部材４と前端周囲部２ａおよびエッジ部材４と外周端３ａとは接着剤で固定されている。フレーム２の中腹部の内面に内周固定部２ｂが形成されており、断面がコルゲート形状の弾性変形可能なダンパー部材５の外周部５ａが内周固定部２ｂに接着剤により固定されている。

【0025】

フレーム２の内部にボビン６が設けられている。ボビン６は、中心軸Ｏを中心とする円筒形状である。振動板３の内周端３ｂはボビン６の外周面に接着剤で固定されており、ダンパー部材５の内周部５ｂも接着剤によってボビン６の外周面に固定されている。振動板３の中心部には前方に向けて隆起するドーム形状のキャップ８が設けられている。キャップ８は、ボビン６の前方の開口部を覆っており、キャップ８の周縁部８ａが振動板３の前面に接着剤を介して固定されている。

【0026】

ボビン６の後方（Ｚ２方向）に向く後端部６ｂ（図５（Ｂ）参照）では、その外周面にボイスコイル７が設けられている。ボイスコイル７を構成する被覆導線は、ボビン６の外周面において所定のターン数で巻かれている。ボイスコイル７は、磁気回路部１０の磁気ギャップＧ内に位置している。磁気回路部１０とボイスコイル７とで、磁気駆動部が構成されている。

【0027】

振動板３とボビン６は、エッジ部材４とダンパー部材５の弾性変形により、フレーム２に対して（駆動支持部に対して）前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に振動自在に支持されている。振動板３とキャップ８およびボビン６とボイスコイル７が、フレーム２を含む駆動支持部に対して前後方向に振動する振動部を構成している。

【0028】

スピーカ１には、可動部の振動を検知する検知部（振動検知部）２０が設けられている。検知部２０は、可動部に設けられた可動磁石２１と、駆動支持部に設けられた磁気センサ２２とで構成されている。可動磁石２１は、磁石支持体２３に固定されている。図５（Ａ）（Ｂ）に、ボビン６と磁石支持体２３および可動磁石２１が分離して示されている。磁石支持体２３は３６０度の角度範囲で途切れなく連続するリング形状であり、合成樹脂材料などの非磁性材料で形成されている。磁石支持体２３は、ボビン６の前方（Ｚ１方向）に向く前縁部６ａに取り付けられている。すなわち、磁石支持体２３は、ボビン６においてボイスコイル７が設けられている後端部６ｂとは逆側の前縁部６ａに取り付けられている。

【0029】

ボビン６の前縁部６ａには、円周方向に向けて等間隔を空けた複数か所に位置決め凹部６ｃが形成されている。図５（Ｂ）に示されるように、リング形状の磁石支持体２３の後面には、部分円弧形状に形成された溝部２３ａと、溝部２３ａの間欠部である位置決め凸部２３ｂとが設けられている。溝部２３ａと位置決め凸部２３ｂは、円周方向に交互に形成されている。前縁部６ａが溝部２３ａの内部に挿入され、位置決め凸部２３ｂが位置決め凹部６ｃに挿入されて、ボビン６と磁石支持体２３とが接着剤で固定される。ボビン６の前縁部６ａと磁石支持体２３の溝部２３ａとで第１の凹凸嵌合部が構成され、磁石支持体２３の位置決め凸部２３ｂとボビン６の位置決め凹部６ｃとで第２の凹凸嵌合部が構成され、これら凹凸嵌合部が位置決め構造として機能している。この位置決め構造によって、磁石支持体２３とボビン６とが半径方向へ相対的に動くことなく位置決めされ、前後方向に相対的に動くことなく位置決めされ、さらに円周方向へ相対的に動くことなく位置決めされる。

【0030】

図５（Ａ）に示されるように、磁石支持体２３の前面には磁石保持凹部２３ｃが形成されている。磁石保持凹部２３ｃは、前方と半径方向外側に向けて解放された凹部である。磁石保持凹部２３ｃの内部に可動磁石２１が保持され接着剤で固定されている。磁石支持体２３の前面には、少なくとも１か所にバランス保持凹部２３ｄが形成されている。このバランス保持凹部２３ｄの内部にバランス質量体２４が保持され接着剤で固定されている。バランス質量体２４は、図１に現れている。バランス質量体２４は、ボビン６上において、可動磁石２１を設けることによる質量の偏りを解消するものであり、磁石支持体２３の少なくとも１か所に設けられる。バランス質量体２４は、中心軸Ｏを中心として、可動磁石２１と１８０度の角度を空けた位置に設けることが好ましい。また、図５に示されるように、バランス質量体２４は、中心軸Ｏを中心として、可動磁石２１と９０度の角度を空けて３か所に設けることがさらに好ましい。バランス質量体２４は、金属製または合成樹脂製などであり、個々のバランス質量体２４は、可動磁石２１と同じ質量または同等の質量を有することが好ましい。なお、バランス保持凹部２３ｄを設けることなく、インサート成形法などによって、バランス質量体２４を磁石支持体２３とを一体に形成することも可能である。

【0031】

図５に示される実施形態では、磁石支持体２３が３６０度の範囲で連続するリング形状であるが、磁石支持体２３が、ボビン６の円周方向の少なくとも一部に沿って延びる形状であってもよい。例えば、磁石支持体２３が、磁石保持凹部２３ｃを中心とする所定角度の長さに形成された部分円弧部と、これとは別にバランス保持凹部２３ｄを中心とする所定角度の長さに形成された部分円弧部とに分離されて形成され、それぞれがボビン６に固定されていてもよい。

【0032】

図１と図２に示されるように、検知部２０を構成する磁気センサ２２は、ボビン６の内側の空間内に設けられている。センターヨーク１４の前端面１４ａに基台２７が接着されて固定されている。基台２７は、合成樹脂などの非磁性材料で形成されたブロック形状である。この基台２７の前面に配線基板２８が固定されており、配線基板２８の前面に磁気センサ２２が実装されている。配線基板２８は基台の一部を構成しており、これら基台によって、磁気センサ２２が、センターヨーク１４の前端面１４ａから前方に離れた位置で、且つ可動磁石２１に接近する位置に配置されている。配線基板２８には、磁気センサ２２に導通する配線ケーブル２５が接続されている。配線ケーブル２５は、基台２７の中心部に形成された穴およびセンターヨーク１４の穴１５の内部を通過して、磁気回路部１０の後方の外部に引き出されている。

【0033】

図１と図２は、スピーカ１を、中心軸Ｏを含むＸ－Ｚ平面と平行な切断面で切断した断面を示している。可動磁石２１の中心と磁気センサ２２の中心は、中心軸Ｏを含む同じ断面内に位置している。磁気回路部１０の内部を周回する駆動用磁束Ｆ１のうちの磁気回路部１０の前方に現れる漏れ磁束は、磁気センサ２２に対し半径方向（Ｘ方向）に作用する成分を含む。図５に示されるように、可動磁石２１は、着磁された端面２１ａ，２１ｂが、ボビン６の接線方向（Ｙ方向と平行な方向）に向けられている。端面２１ａがＮ極で端面２１ｂがＳ極に着磁されているとすると、可動磁石２１の後方（Ｚ２方向）には、図５（Ａ）（Ｂ）において矢印で示す可動磁束成分Ｆ２が作用している。可動磁束成分Ｆ２は、可動磁石２１で生成される磁束のうちのボビン６のほぼ接線方向（Ｙ方向と平行な方向）に向けて作用する成分を意味している。

【0034】

磁気センサ２２は、中心軸Ｏと直交して磁気センサ２２の中心を通る平面（Ｘ－Ｙ平面と平行な平面）において、ベクトル量である磁場の向きの変化を検知することができる。磁気回路部１０で生成される駆動用磁束Ｆ１の漏れ磁束は、磁気センサ２２に対して半径方向（Ｘ方向）に作用する。図１には、駆動用磁束Ｆ１の漏れ磁束に基づいて磁気センサ２２にＸ方向へ作用するベクトル量である磁場がＨ１で示されている。可動磁石２１で生成される可動磁束成分Ｆ２は、磁気センサ２２にＹ方向に作用する。図１には、可動磁束成分Ｆ２に基づいて磁気センサ２２にＹ方向へ作用するベクトル量である磁場がＨ２で示されている。磁気センサ２２からは、磁場Ｈ１と磁場Ｈ２との合成ベクトルである検知磁場Ｈｄの向きの変化に応じた検知出力を得ることができる。磁気センサ２２と磁気回路部１０の相対位置は変化しないため、磁気センサ２２に作用する磁場Ｈ１の強さは実質的に変化しない。これに対し、可動部の前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）の振動に伴って可動磁石２１と磁気センサ２２の距離が変化するため、磁気センサ２２で検知される磁場Ｈ２の強さは変化する。そのため、合成ベクトルである検知磁場Ｈｄの向き（中心軸Ｏと直交する平面内での角度）θは、可動部の振動に応じて変化する。

【0035】

磁気センサ２２は、少なくとも１つの磁気抵抗効果素子を有している。磁気抵抗効果素子は、固定磁性層とフリー磁性層を有するＧＭＲ素子またはＴＭＲ素子である。固定磁性層の磁化の向きが固定され、フリー磁性層の磁場の向きが検知磁場Ｈｄの向きの変化に追従し、固定磁性層の固定磁場とフリー磁性層の磁化との相対角度の変化に応じて電気抵抗値が変化する。この電気抵抗値の変化に応じて、検知磁場Ｈｄのベクトルの角度θの変化を検知することができる。または、磁気センサ２２として、２個のホール素子を、中心軸Ｏと直交する平面内で検知方向を交差させ、好ましくは直交させて配置することによっても、検知磁場Ｈｄの向きθの変化を検知することが可能である。この場合、一方のホール素子で磁場Ｈ１の強さを検知し、他方のホール素子で磁場Ｈ２の強さを検知することで、検知磁場Ｈｄのベクトルの向きの変化に応じた検知出力を得ることができる。

【0036】

次に、スピーカ１の発音動作を説明する。
発音動作では、オーディオアンプから出力されたオーディオ信号に基づいてボイスコイル７に駆動電流が与えられる。磁気回路部１０から発せられる駆動用磁束Ｆ１がボイスコイル７を横断するため、駆動用磁束Ｆ１と駆動電流とで励起される電磁力により、ボビン６と振動板３を含む振動部が前後方向に振動して、駆動電流の周波数に応じた音圧が発生し、前方に向けて音が発せられる。

【0037】

スピーカ１に併設された制御部では、磁気センサ２２からの検知出力に基づいてフィードバック制御が行われる。磁気センサ２２から検知磁場Ｈｄの平面内での角度θの変化に基づく検知出力を得ることにより、制御部では、振動板３を含む振動部の前後方向の位置およびその変化を知ることができる。例えば、制御部では、オーディオ信号の印加により想定される振動部の前後方向の理想的な位置およびその変化と、磁気センサ２２の検知出力から判定される振動部の実際の位置およびその変化とのずれ量が演算され、ずれ量がしきい値を超えたら、ずれ量を補正する補正信号(オフセット信号)が生成される。ボイスコイル７に与えられる駆動信号（ボイス電流）に前記補正信号が重畳され、このフィードバック制御により、スピーカ１による発音の歪みや音ずれなどが補正され、さらには、振動板３が前後方向に過振動するのを防止する。

【0038】

磁気センサ２２は、磁気回路部１０で生成される駆動用磁束Ｆ１の漏れ磁束と、可動磁石２１で生成される可動磁束成分Ｆ２の双方の合成ベクトル量である検知磁場Ｈｄの角度変化を検知している。すなわち磁気センサ２２は、磁気回路部１０からの駆動用磁束Ｆ１の漏れ磁束の検知成分を利用して検知出力を得ている。そのため、駆動用磁束Ｆ１の漏れ磁束が可動部の位置検知の妨げにならず、駆動用磁束Ｆ１の漏れ磁束がノイズの原因となることもなく、常に高精度で高感度のフィードバック制御を行なうことができる。

【0039】

図１と図２に示されるスピーカ１は以下の行程で組み立てることができる。駆動用磁石１１は予め着磁しておき、着磁後の駆動用磁石１１に対向ヨーク１２と後方ヨーク１３を接合して磁気回路部１０を組み立てる。または、駆動用磁石１１となる強磁性体と対向ヨーク１２と後方ヨーク１３を接合した状態で、強磁性体を着磁して駆動用磁石１１を形成する。あるいは、強磁性体と対向ヨーク１２と後方ヨーク１３を接合し、さらに対向ヨーク１２をフレーム２に接合して駆動支持体を組み立てた後に、強磁性体を着磁して駆動用磁石１１を形成する。一方で、可動磁石２１は単独で着磁してから磁石支持体２３に固定する、あるいは、可動磁石２１となる強磁性体を磁石支持体２３に固定した後に、強磁性体を着磁して可動磁石２１を形成する。これらの着磁行程では、駆動用磁石１１と可動磁石２１とを別々の行程で着磁しているため、双方の磁石の着磁行程が他方の磁石の着磁状態に影響を与えることがない。

【0040】

スピーカ１の組立行程では、磁気回路部１０とフレーム２とを接合し、配線基板２８および磁気センサ２２を組み付けて駆動支持部を構成する。治具を用いてボイスコイル７が巻かれたボビン６を磁気回路部１０の磁気ギャップＧ内に挿入して位置決めし、ダンパー部材５の外周部５ａをフレーム２に接着し、内周部５ｂをボビン６の外周面に接着する。さらに、振動板３の外周端３ａをフレーム２に接着し、内周端３ｂをボビン６の外周面に接着する。このスピーカの基本構造が完成した後に、振動板３の中心部から前方に突出しているボビン６の前縁部６ａに、可動磁石２１およびバランス質量体２４が固定された磁石支持体２３を組み込んで、ボビン６と磁石支持体２３とを接着して固定する。その後、キャップ８の周縁部８ａを振動板３の中心部の前面に接着する。この組立行程では、スピーカの基本構造が完成した後に、振動板３よりも前方に突出しているボビン６の前縁部６ａに磁石支持体２３を固定しているため、可動磁石２１を、ボビン６に簡単に位置決めして取り付けることができる。

【0041】

また、スピーカ１の組立行程として、予め磁石支持体２３をボビン６に固定しておき、磁石支持体２３が固定されたボビン６を、治具を用いて磁気回路部１０の磁気ギャップＧ内に挿入して位置決めし、ダンパー部材５と振動板３とを組み付けてもよい。

【0042】

図１と図２に示されるスピーカ１では、可動磁石２１が磁石支持体２３に位置決めされ、ボビン６の前縁部６ａに磁石支持体２３が位置決めされて固定されているため、可動磁石２１と磁気センサ２２との相対位置をばらつきなく決めることができる。そのため、可動磁石２１から磁気センサ２２に作用する可動磁束成分Ｆ２の向きと強度を一定にでき、製品ごとのフィードバック制御のばらつきを最小に抑えることが可能になる。

【0043】

このスピーカ１では、可動磁石２１が、ダンパー部材５よりも前方（Ｚ１方向）でボビン６の前縁部６ａに取り付けられているため、振動部の前後方向の振幅が大きくなって、ボビン６が後方（Ｚ２方向）に向けて大きく移動したとしても、可動磁石２１が磁気回路部１０に大きく接近することがない。そのため、可動磁石２１が磁気回路部１０の対向ヨーク１２に磁気吸着されるようなこともなく、可動磁石２１の着磁状態が低減するなどの問題が生じにくくなる。

【0044】

また、磁石支持体２３はボビン６の円周方向に沿う形状であるため、磁石支持体２３によってボビン６が補強され、ボビンが変形しにくくなって、ボビン６およびボイスコイル７の円筒形状の歪みが生じにくくなる。さらに、磁石支持体２３に、可動磁石２１とのバランスをとるバランス質量体２４が固定されているため、可動部の質量の偏りを矯正でき、可動部が動作するときに重心のずれによるローリングなどが発生するのを抑制できる。

【0045】

図３に本発明の第２実施形態のスピーカ１０１が示され、図６に第３実施形態のスピーカ２０１が示され、図８に第４実施形態のスピーカ３０１が示されている。これら各実施形態では、図１と図２に示される第１実施形態のスピーカ１と同じ構成部分に同じ符号を付して詳しい説明を省略する。

【0046】

図３に示される第２実施形態のスピーカ１０１は、磁気センサ２２を支持している基台２７のさらに前方にフェイズプラグ３１が固定されている。このスピーカ１０１にはキャップ８が設けられておらず、前方から見たときに、フェイズプラグ３１の外周に磁石支持体２３が露出している。また、磁石支持体２３の内周面は、フェイズプラグ３１との相対位置を決めるための位置決め部（位置決め面）２３ｅとなっている。

【0047】

このスピーカ１０１の組立行程では、いずれかの時点で、図４に示されるように、ボビン６の内側に円筒形状の位置決め治具３５が設置される。位置決め治具３５の外周面３５ａに磁石支持体２３の内周面である位置決め部２３ｅを密着させ、位置決め治具３５の内周面３５ｂにフェイズプラグ３１の外周面３１ａを密着させて、磁石支持体２３とフェイズプラグ３１とを組み付ける。この行程で、ボビン６とフェイズプラグ３１の中心を一致させることができ、組立て後は、磁石支持体２３の内周面とフェイズプラグ３１の外周面３１ａとの間に、全周にわたり均一な隙間を形成することができる。したがって、発音動作においてボビン６が前後に振動するときに、フェイズプラグ３１とボビン６とが当たる現象が生じにくくなる。

【0048】

図６と図７に示される第３実施形態のスピーカ２０１では、磁石支持体１２３が、ボビン６の外周面において前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）の中間部に設けられている。図９に示されるように、磁石支持体１２３は、２つに分離されて形成されている。２つに分離された磁石支持体１２３のそれぞれは、合成樹脂材料などの非磁性材料で形成されており、内周面には位置決め凸部１２３ａが一体に形成されている。ボビン６には、位置決め凸部１２３ａに対応する位置に位置決め穴６ｅが開口している。位置決め凸部１２３ａと位置決め穴６ｅとで、ボビン６と磁石支持体１２３とを位置決めする位置決め構造が構成されている。それぞれの位置決め凸部１２３ａを位置決め穴６ｅに挿入し、２つに分離された磁石支持体１２３をボビン６の外周面に接着し、２つの磁石支持体１２３を互いに接着するなどして接合することによって、磁石支持体１２３は、ボビン６の全周にわたって延びるリング形状となる。なお、磁石支持体１２３は、周方向に間隔を空けた不連続な状態でボビン６の外周面に接着されてもよい。

【0049】

図６と図７および図９に示されるように、磁石支持体１２３に磁石保持凹部１２３ｃが形成されており、可動磁石２１が磁石保持凹部１２３ｃの内部に位置決めされて固定されている。また、磁石支持体１２３に、バランス保持凹部が形成されバランス質量体２４が位置決めされて固定されることが好ましい。

【0050】

図７に、ボビン６と磁石支持体１２３との接合部およびボビン６とダンパー部材５との接合部（ｉ）が拡大断面図として示されている。磁石支持体１２３の内周面の前方にテーパ面１２３ｂが形成されており、ボビン６の外周面とテーパ面１２３ｂとの間に、前方に向かって隙間が徐々に広くなる隙間部４２が形成されている。接合部（ｉ）では、ダンパー部材５の内周部５ｂとボビン６の外周面とが接着剤４１によって接着されている。磁石支持体１２３は、接合部（ｉ）のすぐ後方に位置しており、ダンパー部材５の内周部５ｂの一部が、ボビン６と磁石支持体１２３との間の隙間部４２の内部に位置している。内周部５ｂの一部を隙間部４２内に位置させることにより、ダンパー部材５の内周部５ｂの後方（Ｚ２方向）への位置決めを行なうことができ、この位置決めを行った後に、内周部５ｂとボビン６とを接着することができる。

【0051】

図６に示されるように、第３実施形態のスピーカ２０１では、ボビン６の外側の領域において、フレーム２に非磁性材料で形成された基台２６が固定されており、基台２６の前面に配線基板２８が固定され、その前面に磁気センサ２２が実装されている。このスピーカ２０１における磁気センサ２２の磁場の検知機能は、図１に示された第１実施形態のスピーカ１などと同じである。

【0052】

図６と図７に示される第３実施形態のスピーカ２０１では、リング形状の磁石支持体１２３によってボビン６の前後方向の中間部が補強されているため、ボビン６に歪みが発生しにくく円筒形状を維持しやすい。また、ボビン６とダンパー部材５との接合部（ｉ）が、磁石支持体１２３によって補強されまたは保護された構造であるため、接合部（ｉ）の破損も生じにくい。可動磁石２１は磁石支持体１２３に保持されているため、ボビン６が後方（Ｚ２）方向へ大きく移動したときに、磁石支持体１２３が磁気回路部１０に当たることがあっても可動磁石２１が直接に磁気回路部１０に当たることがない。

【0053】

図８に示される第４実施形態のスピーカ３０１では、リング形状の磁石支持体１２３が、ダンパー部材５よりも前方で、ボビン６と振動板３との接合部（ｉｉ）のすぐ後方に取り付けられている。接合部（ｉｉ）では、ボビン６の外周面と振動板３の内周端３ｂとが接着剤４３で固定されている。磁石支持体１２３のテーパ面１２３ｂとボビン６の外周面との間に隙間部４４が形成されている。振動板３の内周端３ｂの一部が隙間部４４の内部に位置しており、磁石支持体１２３によって、接合部（ｉｉ）が保護されている。また、振動板３の内周端３ｂをボビン６に接着する前に、振動板３の後方（Ｚ２方向）への位置決めを行うことができる。

【0054】

前記スピーカ３０１は、磁石支持体１２３の取付け位置以外の構造が図６に示される第３実施形態のスピーカ２０１と同じである。スピーカ３０１では、磁石支持体１２３がダンパー部材５よりも前方に位置しているため、ボビン６が後方へ大きく移動したとしても、可動磁石２１が磁気回路部１０に磁気吸引されて可動磁石２１の着磁状態が変化することがなく、また、可動磁石２１が磁気回路部１０に衝突して破損するなどの問題も生じにくくなる。

【符号の説明】

【0055】

１，１０１，２０１，３０１ スピーカ
２ フレーム
３ 振動板
６ ボビン
７ ボイスコイル
１０ 磁気回路部
１１ 駆動用磁石
１２ 対向ヨーク
１３ 後方ヨーク
１４ センターヨーク
２０ 検知部
２１ 可動磁石
２２ 磁気センサ
２３，１２３ 磁石支持体
２３ｃ，１２３ｃ 磁石保持凹部
２４ バランス質量体
３１ フェイズプラグ
３５ 位置決め治具
Ｆ１ 駆動用磁束
Ｆ２ 可動磁束成分
Ｈ１，Ｈ２ 磁場
Ｈｄ 検知磁場
Ｏ 中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】