JP6326092B2 - ロングストローク型スピーカ - Google Patents

Description

本発明は、スピーカに関し、特に、モバイル通信分野に応用されたロングストローク型スピーカに関する。

近年、モバイル通信技術の急速な発展に伴い、消費者は、例えば、携帯電話、携帯型ゲーム機、ノートパソコン、ラップトップ・コンピュータ、マルチメディアプレーヤー及び公衆又は専用通信ネットワークを通じて通信できる他のデバイスのような、音声機能を有するモバイル通信デバイスを使用することがますます多くなっている。人々は、その音声の品質に注目するだけではなく、さらにそれに対して、小型且つ軽量で携帯しやすいことを求める。しかしながら、音声転送装置としてのロングストローク型スピーカは、その寸法の設計が通信デバイスの外形及びその大きさに直接に影響する。

従来技術におけるロングストローク型スピーカは、磁気回路システムと振動システムとを含み、振動システムは、振動板と、振動板に接続されたホルダと、前記ホルダに固定されたボイスコイルとを含む。図６に示すように、磁気回路システムは、対向設置された２組の磁性鋼モジュールを含み、ボイスコイルは２組の磁性鋼モジュールの間に位置する。所定の性能を達成するために、スピーカは、一定の電力変換効率を有する必要がある。図６によりわかるように、コイルを通る磁力線は、密集していないため、磁場の利用率は高くない。また、求められる性能を満たすために、磁性鋼モジュールの体積は、２４０ｍｍ^３に達する必要があることから大きくなり、体積が大きく、装置の多くの内部空間を占める一方で、装置のコストを増大させている。

従って、新型のロングストローク型スピーカを提供する必要がある。

本発明は、電力変換効率の高いロングストローク型スピーカを提供することを目的とする。

本発明の構成は、以下の通りである。ケーシング本体と、前記ケーシング本体に接続された磁気回路システムと、振動システムとを含むロングストローク型スピーカであって、前記振動システムは、前記ケーシング本体に接続された振動板と、前記振動板に接続されたホルダと、前記ホルダに接続されたボイスコイルとを含み、
前記磁気回路システムは、前記ケーシング本体に設けられた磁性鋼モジュールと、前記ケーシング本体に接続され、前記磁性鋼モジュールとともに磁気ギャップを形成する導磁部材とを含み、
前記磁性鋼モジュールは、第１の磁性鋼と、第２の磁性鋼と、前記第１の磁性鋼と第２の磁性鋼との間に設けられたポールコアとを含み、前記第１の磁性鋼と前記第２の磁性鋼の磁化方向は、前記振動システムの振動方向と平行し、且つ前記第１の磁性鋼と前記第２の磁性鋼の、前記ポールコアに近い一端の極性は同じであり、
前記ボイスコイルは、前記ポールコアの外周縁を取り囲んで設置され、且つ前記磁気ギャップ内に位置する。前記ボイスコイルは通電されると、前記磁気ギャップ内の磁場と相互作用することで生成する磁場力は、前記ボイスコイルを前記磁気ギャップ内において往復運動させるように駆動し、これにより、前記振動板を往復振動させるように駆動する。

好ましくは、前記ケーシング本体は、前記振動システムの振動方向に沿って延伸し、且つ対向設置された第１の側壁及び第２の側壁を有し、前記第１の側壁及び前記第２の側壁には、それぞれ収容孔が開設されている。前記導磁部材は、それぞれ前記第１の側壁及び前記第２の側壁の収容孔内に収容された第１の導磁板及び第２の導磁板を含み、前記第１の導磁板及び前記第２の導磁板は、前記磁性鋼モジュールに対向して設置され、前記磁性鋼モジュールとともに磁気ギャップを形成する。

好ましくは、前記ケーシング本体は、第１のケーシングと、前記第１のケーシングに接続された第２のケーシングとを含み、前記第１のケーシングは、前記振動方向に沿って延伸し、且つ対向設置された第１の側壁と、二つの前記第１の側壁を貫通する第１の開口とを有し、前記第２のケーシングは、前記振動方向に沿って延伸し、且つ対向設置された第２の側壁と、二つの前記第２の側壁を貫通する第２の開口とを有し、前記第１の開口と前記第２の開口はいずれも半閉鎖の開口であり、且つ前記第１の開口と前記第２の開口とは対向して設置されており、
前記導磁部材はリング状をなしており、前記第１のケーシングに接続された第１の導磁部材と、前記第２のケーシングに接続された第２の導磁部材とを含み、前記第１の導磁部材は、前記第１の開口内に収容された第１の導磁壁と、二つの前記第１の導磁壁における、前記第２のケーシングから離れた一端を接続する第１の接続壁とを含み、
前記第２の導磁部材は、前記第２の開口内に収容された第２の導磁壁と、二つの前記第２の導磁壁における、前記第１のケーシングから離れた一端を接続する第２の接続壁とを含む。なお、「半閉鎖」とは、完全に閉鎖されていない状態を示す。

好ましくは、前記磁性鋼モジュールは、前記リング状の導磁部材内に係止設置され、前記第１の磁性鋼及び前記第２の磁性鋼における、前記ポールコアから離れた一端は、それぞれ前記第１の接続壁及び前記第２の接続壁に当接している。

好ましくは、前記第１の導磁壁の、前記振動方向における長さは、前記第１の開口の、前記振動方向における深さよりも大きく、前記第２の導磁壁の、前記振動方向における長さは、前記第２の開口の、前記振動方向における深さよりも小さい。

好ましくは、前記ケーシング本体は、前記第１のケーシングに接続された上カバーをさらに含み、前記振動板は、ドームと、前記ドームを取り囲んだ折り曲げリングとを含み、前記折り曲げリングの外周縁は、前記上カバーと前記第１のケーシングとの間に挟まれるように設けられている。

好ましくは、前記ホルダは、前記振動板に接続された支持部と、前記支持部の両端から前記振動方向に沿って延伸する連結アームとを含み、二つの前記連結アームはそれぞれ前記ボイスコイルの両端に接続されている。

好ましくは、前記ロングストローク型スピーカは、前記振動システムの安定性を向上させるための補助部材をさらに含む。

好ましくは、前記連結アームにおける、前記ボイスコイルに接続された一端は、前記ボイスコイルから離れた方向において延伸する延伸部を有し、前記補助部材は、前記ケーシング本体に固定接続された接続シートと、一方の側が前記接続シートに接続され、他方の側が前記延伸部に接続されたフレキシブル部材とを含む。

好ましくは、前記フレキシブル部材は、前記延伸部に接続された中間部と、前記中間部を取り囲んで設置された折り曲げリング部とを含む。

同極対向式の磁気回路の構成が用いられるため、同じ性能が求められる場合、本発明に係る磁気回路システムは、電力変換効率がより高く、体積がより小さい。

本発明に係るロングストローク型スピーカの構成を示す斜視図である。 本発明に係るロングストローク型スピーカの、図１に示すＡ-Ａ線断面図である。 本発明に係るロングストローク型スピーカの構成を示す分解斜視図である。 本発明に係るロングストローク型スピーカにおけるフレキシブル部材の構成を示す斜視図である。 本発明に係るロングストローク型スピーカの磁力線の分布図である。 従来技術におけるロングストローク型スピーカの磁力線の分布図である。

以下、図面と実施形態を参照しながら、本発明についてさらに説明する。

図１〜図３に示すように、本発明の実施形態に係るロングストローク型スピーカ１０は、ケーシング本体１１と、ケーシング本体１１に接続された振動システム１４と、磁気回路システム１５とを含む。

ケーシング本体１１は、上カバー１６と、上カバー１６に接続された第１のケーシング１２と、第１のケーシング１２に接続された第２のケーシング１３とを含む。他の実施形態において、第１のケーシング１２は、第２のケーシング１３と一体成形することもできる。

振動システム１４は、振動板１４１と、振動板１４１に接続されたホルダ１４２と、ホルダ１４２に接続されたボイスコイル１４３とを含む。振動板１４１は、中央に位置するドームと、ドームを取り囲んで設置された折り曲げリングとを含み、折り曲げリングは外周縁１４１ａを有し、この外周縁１４１ａは上カバー１６と、第１のケーシング１２の、上カバー１６に向かう端面との間に挟まれるように設けられている。ホルダ１４２は、振動板１４１の、磁気回路システム１５に向かう表面に接続された支持部１４２ａと、支持部１４２ａの両端から振動板１４１の振動方向（図１におけるＢ方向）において延伸する連結アーム１４２ｂとを有する。二つの連結アーム１４２ｂは、それぞれボイスコイル１４３における、短い方の一端に接続されている。連結アーム１４２ｂにおける、ボイスコイル１４３に接続された一端は、ボイスコイル１４３から離れた方向において延伸する延伸部１４２ｃを有する。

振動システム１４の安定性を向上させるために、このロングストローク型スピーカ１０は、補助システム１７をさらに含む。補助システム１７は、ケーシング本体１１に固定接続された接続シート１７１と、一方の側が接続シート１７１に接続され、他方の側が延伸部１４２ｃに接続されたフレキシブル部材１７２とを含む。具体的には、接続シート１７１は、第１のケーシング１２と第２のケーシング１３との間に挟まれるように設けられている。図４に拡大して示すように、フレキシブル部材１７２は、延伸部１４２ｃに接続された中間部１７２ａと、中間部１７２ａを取り囲んで設置された折り曲げリング部１７２ｂとを含む。折り曲げリング部１７２ｂの構造は、振動板１４１の折り曲げリングに類似する。ホルダ１４２が、ボイスコイル１４３と共に振動するとき、接続シート１７１がケーシング本体１１に接続されているため、それ自身は、ホルダ１４２に従って動くことがない。フレキシブル部材１７２はホルダ１４２に従って動き、その振動方式は、基本的には振動板１４１の振動方式と同じである。

磁気回路システム１５は、磁性鋼モジュールと、磁性鋼モジュールを取り囲んで設置された導磁部材とを含む。磁性鋼モジュールは、第１の磁性鋼１５１と、第２の磁性鋼１５２と、第１の磁性鋼１５１と第２の磁性鋼１５２との間に設けられたポールコア１５３とを含む。第１の磁性鋼１５１と第２の磁性鋼１５２の磁化方向は、振動システム１４の振動方向と同じであり、且つ、第１の磁性鋼１５１と第２の磁性鋼１５２における、ポールコア１５３に近い一端は極性が同じであり、いずれもＮ極であり、ポールコア１５３から離れた一端はＳ極である。他の実施形態において、第１の磁性鋼１５１と第２の磁性鋼１５２における、ポールコア１５３に近い一端はＳ極で、ポールコア１５３から離れた一端はＮ極であってもよい。

本発明の好ましい実施形態において、第１のケーシング１２と第２のケーシング１３とは分けて設置されるものである。これは、磁気回路システム１５の実装を便利にするためである。第１のケーシング１２は、振動方向に沿って延伸し、且つ対向設置された第１の側壁１２１と、二つの第１の側壁１２１及びその縁を貫通する第１の開口１２２とを有する。第２のケーシング１３は、振動方向に沿って延伸し、且つ対向設置された第２の側壁１３１と、二つの第２の側壁１３１及びその縁を貫通する第２の開口１３２とを有する。即ち、第１の開口１２２と第２の開口１３２とはいずれも半閉鎖の（完全に閉じていない、周囲が側壁で囲まれた）開口であり、第１の開口１２２と第２の開口１３２とは対向して設置され、これにより、導磁部材を収容するための収容部が形成される。

本実施形態において、導磁部材全体はリング状をなしており、第１のケーシング１２に接続された第１の導磁部材１５４と、第２のケーシング１３に接続された第２の導磁部材１５５とを含む。第１の導磁部材１５４は、第１の開口１２２内に係止設置された第１の導磁壁１５４ａと、二つの第１の導磁壁１５４ａにおける、第２のケーシング１３から離れた一端を接続する第１の接続壁１５４ｂとを含む。第２の導磁部材１５５は、第２の開口１３２内に係止設置された第２の導磁壁１５５ａと、二つの第２の導磁壁１５５ａにおける、第１のケーシング１２から離れた一端を接続する第２の接続壁１５５ｂとを含む。第１の導磁部材１５４が第２の導磁部材１５５と組み合わせることで、リング状の導磁部材が形成される。

磁性鋼モジュールは、前記リング状の導磁部材内に収容され、且つ第１の磁性鋼１５１及び第２の磁性鋼１５２における、ポールコア１５３から離れた一端は、それぞれ第１の接続壁１５４ｂ及び第２の接続壁１５５ｂに当接する。それと共に、磁性鋼モジュールの上下側（図１に示すＢ方向）は、それぞれ、一対の第１の導磁壁１５４ａ及び第２の導磁壁１５５ａと一定の距離を隔てて、磁気ギャップを形成する。ボイスコイル１４３は、ポールコア１５３の外周縁を取り囲んで設置されており、通電されると、磁気ギャップ内において、受ける磁場力に基づき、自在に往復移動することができる。これにより、振動板１４１に振動させ、音声を発させるように駆動する。

即ち、本実施形態において、導磁部材は二つの機能を有し、一つは、磁力線を集める機能、即ち、導磁の機能であり、もう一つは、磁性鋼モジュールを固定する機能である。他の可能な実施形態において、導磁部材は、リング状でなくてもよい。また、ケーシングは別体型ではなく、一体型であってもよい。導磁部材は、平板状の第１の導磁板及び第２の導磁板を含むことができる。ケーシングは、振動方向に沿って延伸し、且つ対向設置された第１の側壁及び第２の側壁を有する。第１の側壁及び第２の側壁に、第１の導磁板及び第２の導磁板を収容するための収容孔が開設されている。磁性鋼モジュールはケーシング内に設けられるとともに、第１の導磁板及び第２の導磁板に対向して設置されている。このとき、磁性鋼モジュールは、他の構成で固定することができる。この固定構成は、コイルの往復運動を妨害しないようにすることが好ましい。

この好ましい実施形態においては、第１の導磁壁１５４ａの、振動方向における長さＬは、第１の開口１２２の、前記振動方向における深さＤよりも大きく、第２の導磁壁１５５ａの、振動方向における長さｌは、第２の開口１３２の、前記振動方向における深さｄよりも小さい。即ち、第１の導磁壁１５４ａは、第２の開口１３２内まで延伸している。このように、導磁部材の固定をより強固にする。

図５に示すように、「同極対向」式の磁気構成を用いるため、本発明における磁気回路システムの磁力線はより集中し、コイルを通る磁力線はより密集する。従って、より高い電力変換効率を有し、同じ性能が求められる場合、磁気回路システムの体積をより小さくすることができる。

上述したのは、本発明の実施形態に過ぎず、当然ながら、当業者にとっては、本発明の創造的構想を逸脱しない限り、改善することもできるが、これらは全て本発明の保護範囲に含まれる。

１０ ロングストローク型スピーカ
１１ ケーシング本体
１２ 第１のケーシング
１３ 第２のケーシング
１４ 振動システム
１５ 磁気回路システム
１６ 上カバー
１７ 補助システム
１２１ 第１の側壁
１２２ 第１の開口
１３１ 第２の側壁
１３２ 第２の開口
１４１ 振動板
１４１ａ 外周縁
１４２ ホルダ
１４２ａ 支持部
１４２ｂ 連結アーム
１４２ｃ 延伸部
１４３ ボイスコイル
１５１ 第１の磁性鋼
１５２ 第２の磁性鋼
１５３ ポールコア
１５４ 第１の導磁部材
１５４ａ 第１の導磁壁
１５４ｂ 第１の接続壁
１５５ 第２の導磁部材
１５５ａ 第２の導磁壁
１５５ｂ 第２の接続壁
１７１ 接続シート
１７２ フレキシブル部材
１７２ａ 中間部
１７２ｂ リング部

Claims (8)

1. ケーシング本体と、
   前記ケーシング本体に接続された磁気回路システムと、
   前記ケーシング本体に接続された振動板、前記振動板に接続されたホルダ、及び前記ホルダに接続されたボイスコイルを含む振動システムと、を含むロングストローク型スピーカであって、
   前記磁気回路システムは、
   前記ケーシング本体内に設けられた磁性鋼モジュールと、
   前記ケーシング本体に接続され、前記磁性鋼モジュールとともに磁気ギャップを形成する導磁部材とを含み、
   前記磁性鋼モジュールは、
   第１の磁性鋼と、
   第２の磁性鋼と、
   前記第１の磁性鋼と第２の磁性鋼との間に設けられたポールコアとを含み、
   前記第１の磁性鋼と前記第２の磁性鋼の磁化方向は、前記振動システムの振動方向と平行し、且つ前記第１の磁性鋼と前記第２の磁性鋼の、前記ポールコアに近い一端の極性は同じであり、
   前記ボイスコイルは、
   前記ポールコアの外周縁を取り囲んで設置され、且つ前記磁気ギャップ内に位置し、
   前記ボイスコイルは通電されると、前記磁気ギャップ内の磁場と相互作用することで生成する磁場力は、前記ボイスコイルを前記磁気ギャップ内において往復運動させるように駆動し、これにより、前記振動板を往復振動させるように駆動し、
   前記ケーシング本体は、
   第１のケーシングと、
   前記第１のケーシングに接続された第２のケーシングとを含み、
   前記第１のケーシングは、
   前記振動方向に沿って延伸し、且つ対向設置された第１の側壁と、
   二つの前記第１の側壁を貫通する第１の開口とを有し、
   前記第２のケーシングは、
   前記振動方向に沿って延伸し、且つ対向設置された第２の側壁と、
   二つの前記第２の側壁を貫通する第２の開口とを有し、
   前記第１の開口と前記第２の開口はいずれも半閉鎖の開口であり、且つ前記第１の開口と前記第２の開口とは対向して設置され、
   前記導磁部材はリング状をなしており、
   前記第１のケーシングに接続された第１の導磁部材と、
   前記第２のケーシングに接続された第２の導磁部材とを含み、
   前記第１の導磁部材は、
   前記第１の開口内に収容された第１の導磁壁と、
   二つの前記第１の導磁壁における、前記第２のケーシングから離れた一端を接続する第１の接続壁とを含み、
   前記第２の導磁部材は、
   前記第２の開口内に収容された第２の導磁壁と、
   二つの前記第２の導磁壁における、前記第１のケーシングから離れた一端を接続する第２の接続壁とを含む
   ことを特徴とするロングストローク型スピーカ。
2. 前記磁性鋼モジュールは、前記リング状の導磁部材内に係止設置され、
   前記第１の磁性鋼及び前記第２の磁性鋼における、前記ポールコアから離れた一端は、それぞれ前記第１の接続壁及び前記第２の接続壁に当接する
   ことを特徴とする請求項１に記載のロングストローク型スピーカ。
3. 前記第１の導磁壁の、前記振動方向における長さは、前記第１の開口の、前記振動方向における深さよりも大きく、
   前記第２の導磁壁の、前記振動方向における長さは、前記第２の開口の、前記振動方向における深さよりも小さい
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のロングストローク型スピーカ。
4. 前記ケーシング本体は、前記第１のケーシングに接続された上カバーをさらに含み、
   前記振動板は、ドームと、前記ドームを取り囲んだ折り曲げリングとを含み、
   前記折り曲げリングの外周縁は、前記上カバーと前記第１のケーシングとの間に挟まれるように設けられている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のロングストローク型スピーカ。
5. 前記ホルダは、
   前記振動板に接続された支持部と、
   前記支持部の両端から前記振動方向に沿って延伸する連結アームとを含み、
   二つの前記連結アームはそれぞれ前記ボイスコイルの両端に接続されている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のロングストローク型スピーカ。
6. 前記ロングストローク型スピーカは、前記振動システムの安定性を向上させるための補助部材をさらに含む
   ことを特徴とする請求項５に記載のロングストローク型スピーカ。
7. 前記連結アームにおける、前記ボイスコイルに接続された一端は、前記ボイスコイルから離れた方向において延伸する延伸部を有し、
   前記補助部材は、
   前記ケーシング本体に固定接続された接続シートと、
   一方の側が前記接続シートに接続され、他方の側が前記延伸部に接続されたフレキシブル部材とを含む
   ことを特徴とする請求項６に記載のロングストローク型スピーカ。
8. 前記フレキシブル部材は、
   前記延伸部に接続された中間部と、
   前記中間部を取り囲んで設置された折り曲げリング部とを含む
   ことを特徴とする請求項７に記載のロングストローク型スピーカ。