(57)【要約】【課題】ボイスコイルに大出力の音声信号を入力したときもボイスコイルの発熱をより効果的に抑制できるスピーカを提供する。【解決手段】磁石２０と、磁石２０によって振動する振動板１２と、磁石の一対の端面の夫々に設けられたヨーク２２と、空芯コイルであって、磁石２０及びヨーク２２を、磁石２０の一対の端面がコイル軸線に直交するように、且つコイル軸線に沿って往復動可能に空芯コイルの内部空間に収容するボイスコイル１８と、振動板１２のボイスコイル１８に相対する側の面に設けられ、一方の端部において磁石２０に、他方の端部において振動板１２に固定されて、磁石２０及びヨーク２２をボイスコイル１８の軸線方向に沿って往復動可能に支持する支持棒２４と、振動板１２を弾性支持する有底状のフレーム１６と、フレーム１６の底部１６Ａに固定され、ボイスコイル１８が挿入される開口部を有するヒートシンク２６と、を有するスピーカである。【選択図】図１
2018074472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端面がＮ極に、他方がＳ極に着磁された磁石と、
振動板と、
前記磁石の一対の端面に夫々設けられたヨークと、
前記磁石及びヨークを、コイルの軸線方向に沿って往復動可能に収容するボイスコイルと、
一方の端部が前記振動板に固定され、他方の端部が前記磁石に固定されて、前記磁石及びヨークを前記軸線方向に沿って往復動可能に支持する支持部材と、
前記振動板の周縁部を弾性支持するフレームと、
前記フレームの底部に固定され、前記ボイスコイルが装着されるヒートシンクと、
を有するスピーカ。
【請求項２】
前記支持部材は、
棒状の本体部と、
前記本体部の一端に形成され、前記振動板の裏面に固定される振動板固定部と、
前記本体部の他端に形成され、前記磁石が取り付けられる磁石取付部と、
を有する請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３】
前記磁石及び前記ヨークの中心部には、前記磁石の往復動方向に沿って延在する中心孔が形成されているとともに、
前記支持部材の磁石取付部は、前記本体部よりも小径であって、前記磁石及びヨークの中心孔に挿通固定される
請求項２に記載のスピーカ。
【請求項４】
前記振動板固定部は、前記本体部よりも大径であって、前記支持部材は全体として傘状に形成されている請求項２又は３に記載のスピーカ。
【請求項５】
前記振動板の中心部には開口部が形成され、
前記支持部材の振動板固定部は、前記本体部と同一の外径、または前記本体部よりも小さな外径を有するとともに、前記振動板の開口部に挿通固定されている
請求項２又は３に記載のスピーカ。
【請求項６】
前記振動板固定部は、前記本体部よりも小さな外径を有するとともに、前記振動板固定部と前記本体部との間には段差が形成されている
請求項５に記載のスピーカ。
【請求項７】
前記支持部材は、純アルミニウム、アルミニウム合金、純マグネシウム、及びマグネシウム合金から選択される高熱伝導性金属、又は窒化アルミニウム、炭化珪素、サファイア、アルミナ、及び窒化珪素から選択される高熱伝導性セラミックスから形成された請求項１〜６の何れか１項に記載のスピーカ。
【請求項８】
前記ヒートシンクは、前記ボイスコイルが装着される開口部が中心部に形成された中心部と、前記中心部から半径方向外側に向かって延在するフィンと、を有する請求項１〜７の何れか１項に記載のスピーカ。
【請求項９】
前記ヒートシンクが前記フレームの底部に固定された状態において、前記フィンは、前記中心部からフレームの側壁の内周面まで延在している請求項８に記載のスピーカ。
【請求項１０】
前記ボイスコイルの巻線の巻回方向は、前記ボイスコイルの軸線方向中央部を境として一端側と他端側とで逆方向とされている請求項１〜９の何れか１項に記載のスピーカ。
【請求項１１】
前記ヨークは、前記磁石の端面に当接する底部と、前記底部の周縁において前記底部から立ち上げられた側壁部と、を有する皿状に形成された請求項１〜１０の何れか１項に記載のスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカにかかり、特に、大出力の音声信号を入力したときのボイスコイルの過熱を効果的に防止できるスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカとしては、従来、ボイスコイルが振動するムービングコイル方式のスピーカが一般的であった。しかしながら、従来のスピーカにおいては、ボイスコイルが振動するために、ボイスコイルに音声信号を入力するリード線が断線し易いという問題があった。
【０００３】
そこで、ボイスコイルをフレームに固定し、磁石を振動させるムービングマグネット方式のスピーカが開発されてきた。
【０００４】
このようなスピーカとしては、例えば、振動板と、振動板の中央部の孔に取り付けられたリング状の磁石と、振動板を弾性支持するフレームと、フレームの中央部に設けられた中空円筒状のポール部と、ポール部に取り付けられてフレームに固定されたヒートシンクと、ポール部に挿通された状態で固定された駆動コイルと、を有するスピーカ装置がある（特許文献１）。
【０００５】
また、フレームに対して移動可能に設けられた振動板と、前記フレームに対して固定されたコイルと、前記コイルに磁束を付与する磁束付与手段と、を有し、前記振動板を前記コイルの軸方向に駆動するスピーカ装置であって、前記磁束付与手段が、前記コイルに対してコイル軸方向に略垂直な磁束を付与するものがある。このスピーカ装置において、磁束付与手段は、前記振動板に固定された駆動マグネットを含む（特許文献２）。
【０００６】
さらに、２つのボイスコイルを振動方向に所定の間隔を存し、かつ互いに逆相となるようにして配置するとともに、各ボイスコイルを直列接続してハウジング内に固定し、前記振動方向に配置されたボイスコイル内のほぼ中間部に、厚さ方向に着磁されたマグネットを可動自在に配置し、各ボイスコイルに流れる音声電流の流れ方向に応じて、ボイスコイルの磁極を変化させ、マグネットをボイスコイル内で可動させるように構成したエキサイタ、および平面状の振動板と、この振動板の裏面側に付設された前記エキサイタと、からなるスピーカがある（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１１５８８８号公報
【特許文献２】特許第３６９４１８３号公報
【特許文献３】特許第４０３２３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来のムービングマグネット方式のスピーカと比較して、ボイスコイルに大出力の音声信号を入力したときにボイスコイルが過熱することを効果的に抑制できるスピーカの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、一方の端面がＮ極に、他方の端面がＳ極に着磁された磁石と、振動板と、前記磁石の前記一対の端面に夫々設けられたヨークと、前記磁石及びヨークを、前記コイルの軸線方向に沿って往復動可能に収容するボイスコイルと、一方の端部が前記振動板に固定され、他方の端部が前記磁石に固定されて、前記磁石及びヨークを前記軸線方向に沿って往復動可能に支持する支持部材と、前記振動板の周縁部を弾性支持するフレームと、前記フレームの底部に固定され、前記ボイスコイルが装着される開口部を有するヒートシンクと、を有するスピーカに関する。
【００１０】
前記スピーカにおいては、ボイスコイルは、ヒートシンクを介してフレームに固定されているから、ボイスコイルが振動することによる音声信号入力端子の断線が効果的に防止される。また、ボイスコイルは、ヒートシンクの開口部に直接挿入されているから、ボイスコイルに音声信号を入力することによって生じた熱は、ヒートシンクから外界に発散される。また、ボイスコイルで生じた熱の一部は、磁石に放射され、支持部材を通して振動板に伝達され、振動板から外界に発散される。したがって、ボイスコイルに大出力の音声信号を入力した場合におけるボイスコイルの過熱が効果的に抑制される。
【００１１】
また、磁石は一対の端面を有し、前記一対の端面の一方の端面がＮ極に、他方がＳ極に着磁されているとともに、Ｎ極とＳ極との両方にヨークが設けられた構成とされているから、磁石とヨークとは全体としてコンパクトに構成される。これにより、ボイスコイルに入力される音声信号に対する磁石の追従性が向上し、高精度での音声再生が可能になる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、第１の態様のスピーカにおいて、支持部材が、棒状の本体部と、本体部の一端に形成され、振動板の裏面に固定される振動板固定部と、本体部の他端に形成され、磁石が取り付けられる磁石取付部と、を有するものに関する。
【００１３】
前記スピーカにおいては、支持部材は、一端の振動板固定部において振動板の裏面に固定されるとともに、磁石取付部に磁石が装着される。したがって、磁石の往復動は、本体部を介して振動板に効率よく伝達される。
【００１４】
本発明の第３の態様は、第２の態様のスピーカにおいて、磁石及びヨークの中心部に磁石の往復動方向に沿って延在する中心孔が形成されているとともに、支持部材において、磁石取付部が本体部よりも小径であって磁石及びヨークの中心孔に挿通固定されるスピーカに関する。
【００１５】
前記スピーカにおいては、磁石取付部は、本体部よりも小径であるから、磁石取付部を磁石及びヨークの中心孔に挿通することによって、磁石及びヨークは、磁石取付部と本体部との間の段差において軸線方向に位置決めされる。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第２又は第３の態様のスピーカにおいて、振動板固定部が、本体部よりも大径であって、前記支持部材が全体として傘状に形成されているものに関する。
【００１７】
前記スピーカにおいては、振動板固定部は、本体部よりも大径であって傘状に形成されているから、本体部の直径に対する振動板固定部の直径の割合を大きく取ることができる。したがって、支持部材において、振動板固定部と本体部とを同一な径とする場合と比較して、支持部材の振動板への固定がより確実なものとなる上、支持部材全体の重量も節減できる。さらに、磁石から支持部材に伝達された熱は、支持部材から振動板へより確実に伝達される。
【００１８】
本発明の第５の態様は、第２又は第３の態様のスピーカにおいて、振動板の中心部に開口部が形成され、前記支持部材の振動板固定部は、本体部と同一の外径、または本体部よりも小さな外径を有するとともに、振動板の前記開口部に挿通固定されているものに関する。
【００１９】
前記スピーカにおいては、支持部材は、全体として棍棒状の形態を有する。したがって、前記支持部材は、全体として傘状の形態を有する支持部材と比較して容易且つ安価に製造できる。
【００２０】
本発明の第６の態様は、第５の態様のスピーカにおいて、振動板固定部が本体部よりも小さな外径を有するとともに、振動板固定部と本体部との間に段差が形成されているものに関する。
【００２１】
前記スピーカにおいては、振動板固定部を振動板の開口部に挿入固定する際に、振動板固定部と本体部との間に形成された段差によって振動板と支持部材とが相互に位置決めされるから、振動板固定部と本体部との間に段差を有しない態様と比較して、振動板への支持部材の固定をより確実に行なうことができる。
【００２２】
本発明の第７の態様は、第１〜第６の何れかの態様のスピーカにおいて、支持部材が、純アルミニウム、アルミニウム合金、純マグネシウム、及びマグネシウム合金から選択される高熱伝導性金属、又は窒化アルミニウム、炭化珪素、サファイア、アルミナ、及び窒化珪素から選択される高熱伝導性セラミックスから形成されたものに関する。
【００２３】
前記スピーカにおいては、支持部材が、純アルミニウム、アルミニウム合金、純マグネシウム、及びマグネシウム合金のような高熱伝導性金属、又は窒化アルミニウム、炭化珪素、サファイア、アルミナ、及び窒化珪素のような高熱伝導性セラミックスから形成されているから、支持部材は、それ以外の材質から形成した場合と比較して熱伝導性が高いうえに軽量であり、強度にも優れる。
【００２４】
したがって、前記スピーカにおいては、ボイスコイルから磁石に伝わった熱は、支持部材を介して振動板に効果的に伝達される。また、ボイスコイルに音声信号を入力することによる磁石の往復動もまた、支持部材を介して振動板に効果的に伝達される。
【００２５】
本発明の第８の態様は、第１〜第７の何れかの態様のスピーカにおいて、ヒートシンクが、ボイスコイルを装着するための開口部が中心部に形成された中心部と、前記中心部から半径方向外側に向かって延在するフィンと、を有するものに関する。
【００２６】
前記スピーカにおいては、ボイスコイルで生じた熱は、中心部に伝達され、次いでフィンに伝達されてフィンから外界に発散される。
【００２７】
本発明の第９の態様は、第８の態様のスピーカにおいて、ヒートシンクがフレームの底部に固定された状態において、フィンが中心部からフレームの側壁の内周面まで延在しているものに関する。
【００２８】
前記スピーカにおいては、ヒートシンクのフィンが中心部からフレームの側壁まで延在しているから、フレームの底部が実質的にヒートシンクによって構成された構成を有する。これにより、フレームの底部の中心部に形成された開口部にヒートシンクを嵌装した形態のスピーカと比較して、熱の発散がより効果的に行なわれる。
【００２９】
本発明の第１０の態様は、第１〜第９の何れかの態様のスピーカにおいて、ボイスコイルの巻線の巻回方向が、ボイスコイルの軸線方向中央部を境として一端側と他端側とで逆方向とされているものに関する。
【００３０】
前記スピーカにおいては、ボイスコイルの一端側半部と他端側半部とで巻線の巻回方向が逆方向とされているから、ボイスコイルに音声信号を入力すると、一端側半部と他端側半部とで互いに反対方向の磁力線が発生する。したがって、一端側半部の磁力線と他端側半部の磁力線とが重なり合う軸線方向中央部においては、磁力線が互いに強め合う。
したがって、ボイスコイルの一端側半部と他端側半部とで巻線の巻回方向を同一とした場合と比較して、音声信号の出力が同一であればより大きな振幅で振動板を振動させることができる。
【００３１】
本発明の第１１の態様は、第１〜第１０の何れかの態様のスピーカにおいて、ヨークが、磁石の端面に当接する底部と、底部の周縁において底壁から立ち上げられた側壁部と、を有する皿状ヨークであるものに関する。
【００３２】
前記スピーカにおいては、磁石のＮ極から出てＳ極に至る磁力線は、ヨークの側壁部を通ってボイスコイルの内周面に平行に広がる。したがって、磁石が形成する磁力線は、ボイスコイルの巻線と鎖交するから、音声信号の出力が同一であれば、磁石が受ける電磁力は、ヨークが側壁部を有しない場合と比較してより大きくなる。また、ヨークを、側壁部の高さと同一のワッシャ状とした場合と比較して、ヨークを軽量化できる。
【発明の効果】
【００３３】
以上説明したように本発明によれば、ムービングマグネット方式のスピーカにおいて、ボイスコイルに大出力の音声信号を入力した場合にもボイスコイルの過熱をより効果的に抑制できるスピーカが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、実施形態１のスピーカを軸線に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図２】図２は、実施形態１のスピーカの内部構造を示す斜視断面図である。
【図３】図３は、実施形態２のスピーカを軸線に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図４】図４は、実施形態２のスピーカの内部構造を示す斜視断面図である。
【図５】図５は、実施形態３のスピーカを軸線に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図６】図６は、実施形態３のスピーカの内部構造を示す斜視断面図である。
【図７】図７は、実施形態４のスピーカを軸線に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図８】図８は、実施形態５のスピーカを軸線に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図９】図９は、実施形態１のスピーカが備えるボイスコイルの全体的な構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、図３に示すボイスコイルを軸線に沿って切断した断面を示す断面図であり、図１０（Ｂ）は、前記ボイスコイルが備えるセパレータの構成を示す平面図である。
【図１１】図１１は、図９及び図１０に示すボイスコイルの作用を示す概略図である。
【図１２】図１２は、図９及び図１０に示すボイスコイルの作用を示す概略図である。
【図１３】図１３（Ａ）は、実施形態１、４、及び５のスピーカが備える磁石及びヨークの夫々について構成を示す斜視図であり、図１３（Ｂ）は、前記磁石の両端面に前記ヨークを装着した状態を示す斜視図である。
【図１４】図１４（Ａ）は、実施形態１及び４のスピーカが備える支持棒の構成を示す斜視図であって、図１４（Ｂ）は、前記支持棒を軸線に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図１５】図１５（Ａ）は、実施形態２、３、及び５のスピーカが備える支持棒の斜視図であって、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示す支持棒を軸線に沿って切断した断面を示す断面図である。図１５（Ｃ）は、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示す支持棒の変形例の一例を示す斜視図であって、図１５（Ｄ）は、図１５（Ｃ）に示す支持棒を軸線に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図１６】図１６（Ａ）は、実施形態１及び５のスピーカが備えるヒートシンクの構成を示す平面図であり、図１６（Ｂ）は、前記ヒートシンクを、図１６（Ａ）における軸線に沿った平面Ｘ−Ｘに沿って切断した断面を示す断面図である。
【図１７】図１７は、実施形態２〜４のスピーカが備えるヒートシンクの構成を示す平面図である。
【図１８】図１８は、図１７に示すヒートシンクの変形例について構成を示す平面図である。
【図１９】図１９は、図１７に示すヒートシンクのさらに別の変形例について構成を示す平面図である。
【図２０】図２０（Ａ）は、実施形態１及び５のスピーカが備えるフレームの構成を示す平面図であり、図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）に示すフレームを、図２０（Ａ）における軸線に沿った平面Ｙ−Ｙに沿って切断した断面を示す断面図である。
【図２１】図２１（Ａ）は、実施形態２〜４のスピーカが備えるフレームの構成を示す平面図であり、図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）に示すフレームを、図２１（Ａ）における軸線に沿った平面Ｙ−Ｙに沿って切断した断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
１．実施形態１
以下、本発明のスピーカの一例について説明する。
＜構成＞
実施形態１のスピーカ１は、図１及び図２に示すように、円形の振動板１２と、振動板１２を弾性的に保持するフレーム１６と、フレーム１６の底面１６Ａの中心部にヒートシンク２６を介して固定されたボイスコイル１８と、ボイスコイル１８の内部に収容された円筒状の磁石２０と、一端において振動板１２に固定され、他端において磁石２０を支持する支持部材の一例としての支持棒２４と、を有する。
【００３６】
振動板１２は、図１及び図２に示すように、全体として前方、即ち音声が放射される方向に向かって凸状に湾曲した円形の平面形状を有するが、平面形状は円形には限定されず、楕円形等であってもよい。振動板１２は、紙や不織布などの繊維材料、ＰＥＴ樹脂やポリイミド樹脂、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのプラスチック材料、及びこれらの混合物から選択される材料から形成されている。振動板１２は、またアルミニウムやその合金、及びマグネシウムやその合金等から形成することもできる。
【００３７】
振動板１２の外周には全周に亘ってゴム等の弾性材料から形成されたエッジ１４が設けられており、エッジ１４を介してフレーム１６に弾性固定されている。図１及び図２に示す例では、エッジ１４は、半円状の凹陥断面を有しているが、波状の断面を有していてもよい。エッジ１４は、図１及び図２に示すものには限定されず、半円状の突出断面を有するものも使用でき、また、円形又は楕円形の閉じた断面を有するものも使用できる。
【００３８】
ボイスコイル１８は、図９及び図１０（Ａ）に示すように空芯コイルであって、軸線方向中央部に位置するセパレータ１９と、セパレータ１９を境にして一端側に位置する一端側コイル１８Ａと、セパレータ１９を境にして他端側に位置する他端側コイル１８Ｂと、を有する。したがって、ボイスコイル１８は、セパレータ１９を境として一端側コイル１８Ａと他端側コイル１８Ｂとに分けられる。セパレータ１９と一端側コイル１８Ａと他端側コイル１８Ｂとは一体に形成されている。
【００３９】
一端側コイル１８Ａと他端側コイル１８Ｂとは、互いに同一の内径Ｂ及び外径Ａを有するが、図９及び図１０（Ａ）に示すように、巻線の巻回方向が互いに逆方向とされている。一端側コイル１８Ａの巻き終り部と他端側コイル１８Ｂの巻き始め部とは、亘り線１８Ｃによって接続されている。
【００４０】
一方、セパレータ１９は、図９及び図１０（Ｂ）に示すように、絶縁性材料からなるワッシャ状の部材であって、ボイスコイル１８の内径Ｂと同一の内径を有するが、外径は、一端側コイル１８Ａと他端側コイル１８Ｂの外径Ａよりも大きい。セパレータ１９には、一端側コイル１８Ａの巻き始め部が挿通されるスリット１９Ａと、亘り線１８Ｃが挿通されるスリット１９Ｂとが形成されている。
【００４１】
ボイスコイル１８は、図１及び図２に示すように、他端側コイル１８Ｂがヒートシンク２６の開口部に挿入されるとともに、セパレータ１９においてヒートシンク２６の前方の面、言い換えれば図１及び図２における上方の面に固定される。なお、一端側コイル１８Ａの外側には、コイル押えブロック２８が装着、固定される。コイル押えブロック２８は、全体として環状に形成され、且つ外周面は前方に向かって縮小する円錐面状とされている。コイル押えブロック２８は、底面においてセパレータ１９及びヒートシンク２６の前方の面に固定される。
【００４２】
なお、上記の例は、ボイスコイル１８がボビンレスコイルである例であるが、セパレータ１９の両面にボビンを一体に形成するとともに、夫々のボビンに巻線を互いに逆方向に巻回して一端側コイル１８Ａと他端側コイル１８Ｂとを形成したボイスコイル１８も好ましく使用できる。
【００４３】
磁石２０は、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、全体として円柱状の形状を有し、中心部には軸線に沿って中心孔２１が形成されている。磁石２０の一方の端面がＮ極に、他方の端面がＳ極に着磁されている。
【００４４】
ヨーク２２は、強磁性体から形成された有底円筒状体であって底部２２Ａと側壁部２２Ｂとを有し、底部２２Ａの中心部には開口部２２Ｃが形成されている。ヨーク２２の外径は、磁石２０の外径と実質同一である。ヨーク２２は、図１３（Ｂ）に示すように、磁石２０と同心になるように磁石２０の両端面に装着されている。
【００４５】
ヨーク２２はワッシャ状に形成されていてもよいが、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように底部２２Ａと側壁部２２Ｂとを有する皿状体、言い換えれば有底円筒状体とすることにより、ワッシャ状に形成した場合と比較して軽量化を図ることができる。
【００４６】
支持棒２４は、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示すように、全体として円柱状に形成された本体部２４Ａと、本体部２４Ａの一端に形成された振動板固定部の一例としての傘状部２４Ｂと、本体部２４Ａの他端に形成された磁石取付部２４Ｃと、を有する。
【００４７】
傘状部２４Ｂは、図１、図２、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示すように、本体部２４Ａと比較して大径であり、全体として傘状乃至円板状に形成されているとともに、前方の面が振動板１２の裏面の形状に合わせて凸状に湾曲している。傘状部２４Ｂは、前方の面において振動板１２の裏面、即ち後方の面、換言すれば音声が放射される側とは反対側の面に接着、固定される。なお、傘状部２４Ｂの後方の面は、本実施形態のように前方に向かって凹陥する凹陥面とされていてもよいが、平面状とされていてもよい。
【００４８】
磁石取付部２４Ｃは、本体部２４Ａよりも小径円柱状であって、図１及び図２に示すように、ヨーク２２が両端面に装着された状態の磁石２０が挿着される。磁石取付部２４Ｃは、ヨーク２２の開口部２２Ｃ及び磁石２０の中心孔２１に挿通され、接着、固定される。
【００４９】
支持棒２４は、熱伝導性が高く、且つ軽量な材料から形成されることが好ましい。このような材料としては、純アルミニウム、アルミニウム合金、純マグネシウム、及びマグネシウム合金から選択される高熱伝導性金属、並びに窒化アルミニウム、炭化珪素、サファイア、アルミナ、及び窒化珪素から選択される高熱伝導性セラミックス等が上げられる。
【００５０】
図１及び図２に示すように、磁石２０及びヨーク２２は、支持棒２４によって、互いに一体となった状態で、ボイスコイル１８の内部の空洞においてボイスコイル１８の軸線方向に沿って往復動可能に支持される。
【００５１】
ヒートシンク２６は、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示すように、ボイスコイル１８の他端側コイル１８Ｂが挿入され、接着固定される開口部２６Ｂが中心部に形成された円形の中心部２６Ａと、中心部２６Ａから半径方向外側に向かって延在するフィン２６Ｃと、を備える。ヒートシンク２６もまた、純アルミニウム、アルミニウム合金、純マグネシウム、及びマグネシウム合金のような高熱伝導性金属、又は窒化アルミニウム、炭化珪素、サファイア、アルミナ、及び窒化珪素のような高熱伝導性セラミックスから形成することが好ましい。尚、中心部２６Ａとフィン２６Ｃと一体に形成することが好ましい。
【００５２】
フレーム１６は、図１、図２、及び図２０に示すように、ヒートシンク２６が固定される底面１６Ａと、底面１６Ａの全周に亘って底面１６Ａの周縁部から立ち上がる側壁１６Ｂと、を有する有底円筒状の部材である。フレーム１６の底面１６Ａの中心部には、ヒートシンク２６が嵌挿、固定される開口部１６Ｃが形成されている。一方、側壁部１６Ｂの縁部には、エッジ１４を介して振動板１２が弾性的に保持されている。
【００５３】
＜作用、効果＞
スピーカ１において、ボイスコイル１８に音声信号を入力すると、ボイスコイル１８に発生した軸線方向の磁界によって、磁石２０は、ボイスコイル１８の軸線方向に沿って往復動する。
【００５４】
磁石２０の往復動は、支持棒２４を介して振動板１２に伝達され、これによって振動板１２が振動して音声が発生する。
【００５５】
ボイスコイル１８は、ヒートシンク２６の開口部２６Ｂに嵌挿、固定されているから、ボイスコイル１８で生じた熱は、中心部２６Ａに伝達され、次いでフィン２６Ｃから外界に放射される。
【００５６】
また、ボイスコイル１８で生じた熱は、磁石２０にも伝達され、支持棒２４を介して振動板１２に伝えられ、振動板１２から外界に放射される。
【００５７】
このように、ボイスコイル１８で生じた熱は、ヒートシンク２６から外界に放射されるだけでなく、磁石２０及び支持棒２４を介して振動板１２からも外界に放射されるから、ボイスコイル１８に大出力の音声信号を入力した場合においても、ボイスコイル１８の過熱を効果的に抑制できる。
【００５８】
また、支持棒２４は、全体として棒状に形成された本体部２４Ａの一端に傘状部２４Ｂが形成された構成とされているから、磁石２０に伝達された熱は、傘状部２４Ｂ及び振動板１２から外界に効果的に発散される。したがって、磁石２０が加熱されることによる磁力低下が効果的に防止される。
【００５９】
更に、ボイスコイル１８において、一端側コイル１８Ａと他端側コイル１８Ｂとは、互いに同心であるが、巻線の巻回方向は反対である。したがって、ボイスコイル１８に音声信号を入力すると、図１１及び図１２に示すように、互いに逆方向の磁界が発生する。
【００６０】
例えば、図１１に示すように一端側コイル１８Ａに反時計回りの電流が流れると、他端側コイル１８Ｂには時計回りの電流が流れる。これにより、一端側コイル１８Ａの図１１における上側がＮ極に下側がＳ極となり、他端側コイル１８Ｂの図５における上側がＳ極に、下側がＮ極になる。したがって、ボイスコイル１８においては、一端側コイル１８Ａと他端側コイル１８Ｂとの間の部分でＳ極同士が強め合うから、磁石２０は、図１１において矢印Ｆで示すように、下向きの力を受ける。
【００６１】
一方、図１２に示すように一端側コイル１８Ａに時計回りの電流が流れると、他端側コイル１８Ｂには反時計回りの電流が流れる。これにより、一端側コイル１８Ａの図１２における上側がＳ極に下側がＮ極となり、他端側コイル１８Ｂの図１２における上側がＮ極に、下側がＳ極になる。したがって、ボイスコイル１８においては、一端側コイル１８Ａと他端側コイル１８Ｂとの間でＮ極同士が強め合うから、磁石２０は、図１２において矢印Ｆで示すように、上向きの力を受ける。
【００６２】
このように、ボイスコイル１８においては、一端側コイル１８Ａと他端側コイル１８Ｂとの巻線の巻回方向が互いに逆方向であるから、一端側コイル１８Ａと他端側コイル１８Ｂとの間で磁束が強め合う。これにより、一端側コイル１８Ａと他端側コイル１８Ｂとの巻線の巻回方向が互いに同方向の場合とは異なり、磁石２０において、ボイスコイル１８の軸線に沿った大きな電磁力が生じる。したがって、小出力の音声信号を入力した場合であっても大きな音声を発生させることができる。
【００６３】
加えて、ヨーク２２は、磁石２０の両端面に、磁石２０に同心に装着されている。しかも、ヨーク２２の外径は、磁石２０の外径と実質的に等しい。したがって、磁石２０を小径化することにより、ヨーク２２も小型、軽量化できるから、スピーカ全体としても小型、軽量化が可能となる。また、ボイスコイル１８に入力された音声信号に対する磁石２０の追従性が大きく改善されるから、音声信号をより高精度で再生できる。
【００６４】
２．実施形態２
以下、本発明のスピーカの他の一例について説明する。
＜構成＞
実施形態２のスピーカ２は、図３及び図４に示すように、円形の振動板１２と、振動板１２を弾性的に保持するフレーム１６と、フレーム１６の底面側開口部に嵌装固定されたヒートシンク３６と、このヒートシンク３６の中央部に固定されたボイスコイル１８と、ボイスコイル１８の内部に収容された円筒状の磁石２０と、一端において振動板１２に固定され、他端において磁石２０を支持する支持部材の一例としての支持棒３４と、を有する。
【００６５】
振動板１２は、実施形態１のスピーカ１と同様に、全体として前方に向かって凸状に湾曲している。振動板１２の平面形状及び材質については、実施形態１のところで述べたとおりであるが、中心部には、支持棒３４の先端を挿入するための開口部１２Ａが形成されている。
【００６６】
振動板１２が、全周に亘って設けられたエッジ１４を介してフレーム１６に固定されているのは、実施形態１のスピーカと同様であるが、図３及び図４に示すように、エッジ１４は、半円状の突出断面を有している。しかしながら、エッジ１４は、図３及び図４に示すものには限定されず、半円状の凹陥断面を有するものも使用でき、また、円形又は楕円形の閉じた断面を有するものも使用できる。
【００６７】
ボイスコイル１８は、空芯コイルであって軸線方向中央部に位置するセパレータ１９と、セパレータ１９を境にして一端側に位置する一端側コイル１８Ａと、セパレータ１９を境にして他端側に位置し、巻回方向が一端側コイル１８Ａとは反対である他端側コイル１８Ｂと、を有する点は、実施形態１のスピーカ１におけるボイスコイル１８と同様であるが、実施形態１のスピーカのボイスコイルよりもコイル軸線方向の寸法が大きくなっている。そのほかの点は、図９及び図１０（Ａ）に示すとおりである。
【００６８】
ボイスコイル１８は、図３及び図４に示すように、他端側コイル１８Ｂがヒートシンク３６の開口部に挿入されるとともに、セパレータ１９においてヒートシンク３６の前方の面に固定される。なお、一端側コイル１８Ａの外側には、コイル押えブロック３０が装着、固定される。コイル押えブロック３０は、全体として円環状に形成されたアルミニウムまたはアルミニウム合金製のブロックである。コイル押えブロック３０は、底面においてセパレータ１９及びヒートシンク２６の前方の面に固定される。
【００６９】
磁石２０については、実施形態１で述べたとおりである。一方、ヨーク２２は、実施形態１と同様に強磁性体から形成され、有底円筒状の形態を有するが、ボイスコイル１８のコイル軸線方向、言い換えれば振動方向の寸法は、実施形態１のヨーク２２よりも大きく設定されている。
【００７０】
支持棒３４は、図３、図４、図１５（Ａ）、及び図１５（Ｂ）に示すように、全体として棍棒状の形態を有し、本体部３４Ａと、本体部３４Ａの一端に位置する振動板固定部の別の一例としての先端部３４Ｂと、本体部３４Ａの他端に形成された縮径部である磁石取付部３４Ｃと、を有する。
【００７１】
先端部３４Ｂは、振動板１２の開口部１２Ａに挿入され、開口部１２Ａの内側に接着固定される部分であり、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示すように、本体部３４Ａと同一の外径とされていてもよく、図１５（Ｃ）及び図１５（Ｄ）に示すように、本体部３４Ａよりも小さな外径を有していてもよい。図１５（Ｃ）及び図１５（Ｄ）に示す例においては、先端部３４Ｂと本体部３４Ａとの間には段差３４Ｄが形成されている。支持棒３４に段差３４Ｄを設けることにより、振動板１２と支持棒３４との位置決めが容易になる。
【００７２】
磁石２０及びヨーク２２は、図３及び図４に示すように一方のヨーク２２の底面２２Ａが磁石２０のＮ極に、他方のヨーク２２の底面２２Ａが磁石２０のＳ極に吸着された状態で、磁石取付部３４Ｃに装着固定される。
【００７３】
なお、支持棒３４は、実施形態１の支持棒２４と同様に、高熱伝導性金属及び高熱伝導性セラミックスから選択される材料から形成される。
【００７４】
フレーム１６は、図３、図４、及び図２１に示すように、側壁１６Ｂと、底面の全面に開口し、ヒートシンク３６が固定される開口部１６Ｃと、を有する円筒状の部材である。フレーム１６の開口部１６Ｃの直径は、側壁１６Ｂの内径と等しく、側壁１６Ｂの内周面における開口部１６Ｃの上方には、ヒートシンク３６の位置決めのための突起１６Ｄが形成されている。側壁部１６Ｂの上縁には、振動板１２がエッジ１４を介して弾性的に保持される。
【００７５】
ヒートシンク３６は、図３、図４、及び図１７に示すように、開口部３６Ｂが中心部に形成された円形の中心部３６Ａと、中心部３６Ａから半径方向外側に向かって延在するフィン３６Ｃと、フィン３６Ｃと交差するとともに、本体３６Ａと同心状に形成された円環部３６Ｄを、を有する。ボイスコイル１８の他端側コイル１８Ｂは、開口部３６Ｂに挿入され、接着固定される。
【００７６】
ヒートシンク３６もまた、高熱伝導性金属や高熱伝導性セラミックスから形成することが好ましい。尚、中心部３６Ａとフィン３６Ｃと円環部３６Ｄとは一体に形成することが好ましい。
【００７７】
ヒートシンク３６をフレーム１６に嵌装した状態においては、図３及び図４に示すように、フレーム１６の底部は、実質的にヒートシンク３６によって形成される。
【００７８】
なお、ヒートシンク３６においては、図１８に示すように、円環部３６Ｄを全て省略してもよく、また、図１９に示すように、最も外側に位置する円環部３６Ｄ以外の円環部３６Ｄを省略してもよい。
【００７９】
スピーカ２は、上述した点を除いては実施形態１のスピーカ１と同様の構成を有している。
【００８０】
＜作用、効果＞
スピーカ２において、ボイスコイル１８に音声信号を入力すると、ボイスコイル１８に発生した軸線方向の磁界によって、磁石２０は、ボイスコイル１８の軸線方向に沿って往復動する。
【００８１】
磁石２０の往復動は、支持棒３４を介して振動板１２に伝達され、これによって振動板１２が振動して音声が発生する。
【００８２】
ここで、図３及び図４に示すように、ヒートシンク３６は、フレーム１６に装着した状態において、実質的にフレーム１６の底面の全面を占める構成とされている。したがって、フレーム１６の底面１６Ａの中央部のみをヒートシンク２６が占める実施形態１のスピーカ１と比較して、ヒートシンク３６を大型化できるから、ボイスコイル１８で発生した熱は、ヒートシンク３６を通してさらに効果的に外界に発散される。
【００８３】
また、フィン３６Ｃと交差するように円環部３６Ｄを設けることにより、円環部３６Ｄを設けない場合と比較してフィン３６Ｃの円周方向の剛性が向上する。また、中心部３６Ａからフィン３６Ｃに伝達された熱は、フィン３６Ｃから外界に発散されるだけでなく、円環部３６Ｄにも伝達され、円環部３６Ｄからも発散される。したがって、ヒートシンク３６が円環部３６Ｄを有しない場合と比較して、より高い放熱効果が得られる。
【００８４】
一端側コイル１８Ａで生じた熱は、一端側コイル１８Ａに装着されたコイル押えブロック３０を通してヒートシンク３６に伝達され、ヒートシンク３６から外界に発散される。
【００８５】
また、ボイスコイル１８で発生した熱は、ヨーク２２及び磁石２０に伝達され、支持棒３４を介して振動板１２からも発散される。
【００８６】
さらに、支持棒３４は、全体として棍棒状の形態を有しているから、全体として傘状乃至茸状の形態を有する実施形態１の支持棒２４と比較して、安価、且つ容易に製造できる。
【００８７】
加えて、ボイスコイル１８及びヨーク２２のコイル軸線方向の寸法が、実施形態１のスピーカにおけるボイスコイル１８及びヨーク２２よりも大きいから、低音特性に優れるとともに、大出力の音声信号を入力したときに磁石２０及びヨーク２２がボイスコイル１８から飛び出すことが効果的に防止される。
【００８８】
３．実施形態３
以下、本発明のスピーカの他の一例について説明する。
＜構成＞
実施形態３のスピーカ３は、図５及び図６に示すように、実施形態２のスピーカ２において、ヒートシンク３６の上にヒートシンク２６を同心状に重ねた構成とされている。
【００８９】
スピーカ３においては、実施形態２のスピーカ２と同様に、フレーム１６の開口部１６Ｃにヒートシンク３６が嵌挿固定されている。ヒートシンク３６の開口部３６Ｂにはボイスコイル１８の他端側コイル１８Ｂが挿通固定されている。ボイスコイル１８は、セパレータ１９においてヒートシンク３６の前方の面、言い換えれば図５及び図６における上方の面に固定されている。
【００９０】
セパレータ１９を挟んで前方側、言い換えれば図５及び図６におけるヒートシンク３６の上方には、ヒートシンク２６が配置されている。ボイスコイル１８の一端側コイル１８Ａは、ヒートシンク２６の開口部２６Ａに挿通固定されている。
【００９１】
一端側コイル１８Ａには、さらに円環状のコイル押えブロック３２が挿着、固定されている。尚、コイル押えブロック３２を設ける代わりに、ヒートシンク２６の厚さを一端側コイル１８Ａのコイル軸線方向の寸法とほぼ同一に設定してもよい。
【００９２】
ヒートシンク２６は、ヒートシンク３６よりも小さな外径を有するとともに、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示す構成を有している。但し、ヒートシンク２６の外径をヒートシンク３６と同一とするとともに、図１７〜図１９に示す構成としてもよい。
【００９３】
図５及び図６に示す実施形態では、ヒートシンク２６は、平面視でフィン２６Ｃがヒートシンク３６のフィン３６Ｃに重なるように配置されているが、ヒートシンク２６は、平面視でフィン２６Ｃがヒートシンク３６のフィン３６Ｃと互い違いになるように配置されてもよい。
【００９４】
スピーカ３は、上述した点を除いては実施形態２のスピーカ２と同様の構成を有している。
【００９５】
＜作用、効果＞
スピーカ３においては、ボイスコイル１８に音声信号を入力することによって他端側コイル１８Ｂで生じた熱は、ヒートシンク３６に伝達されて外界に発散される。一方、一端側コイル１８Ａで生じた熱については、一部は、ヒートシンク２６から外界に発散されるが、残りは、ヒートシンク２６からヒートシンク３６に伝達され、ヒートシンク３６から外界に発散される。
【００９６】
上述の点を除いて、スピーカ３は、実施形態２のスピーカ２と同様の作用、効果を有する。
【００９７】
したがって、スピーカ３においては、実施形態２のスピーカ２と比較して、ボイスコイル１８に生じた熱をさらに効果的に外界に発散できるから、ボイスコイル１８の過熱をさらに効果的に防止できる。
【００９８】
４．実施形態４
以下、本発明のスピーカのさらに別の例について説明する。
実施形態４のスピーカ４は、図７に示すように、実施形態１のスピーカ１に、実施形態２のスピーカ２が有するフレーム１６及びヒートシンク３６を組み合わせた構成とされている。フレーム１６及びヒートシンク３６の構成は、実施形態２のところで述べたとおりである。
【００９９】
スピーカ４におけるフレーム１６及びヒートシンク３６以外の部分は、実施形態１のところで述べたのと同様の構成を有している。したがって、支持棒２４もまた、実施形態１で述べたように、全体として傘状の形態を有している。
【０１００】
スピーカ４のヒートシンク３６は、実施形態１のスピーカ１のヒートシンク２６と比較して外径が大きい上に、中心部３６Ａ及びフィン３６Ｃに加えて円環部３６Ｄを有するから、ボイスコイル１８からの熱の発散がより効果的に行なわれ、ボイスコイル１８の過熱がより効果的に防止される。
【０１０１】
また、支持棒２４は、全体として傘状であり、磁石２０で生じた熱は、傘状部２４Ｂ及び振動板１２を介して外界に効果的に発散されるから、磁石２０の過熱による磁力低下も効果的に防止される。
【０１０２】
５．実施形態５
以下、本発明のスピーカのさらに別の例について説明する。
実施形態５のスピーカ５は、図８に示すように、実施形態１のスピーカ１に、実施形態２のスピーカ２が有する支持棒３４及び振動板１２を組み合わせた構成とされている。支持棒３４の構成は、実施形態２のところで述べたとおりである。
【０１０３】
したがって、スピーカ５は、支持棒３４以外は、実施形態１のところで述べたとおりの構成を有する。
【０１０４】
スピーカ５は、支持棒３４が全体として棍棒状の形態を有するため、傘状の形態を有する支持棒２４と比較して、支持棒３４の製造が安価、且つ容易であるという特徴を有する。
【符号の説明】
【０１０５】
１   スピーカ
２   スピーカ
３   スピーカ
４   スピーカ
５   スピーカ
１２   振動板
１２Ａ 開口部
１４   エッジ
１６   フレーム
１８   ボイスコイル
１８Ａ 一端側コイル
１８Ｂ 他端側コイル
１８Ｃ 亘り線
１９   セパレータ
２０   磁石
２１   中心孔
２２   ヨーク
２２Ａ 底部
２２Ｂ 側壁部
２２Ｃ 開口部
２４   支持棒
２４Ａ 本体部
２４Ｂ 傘状部
２４Ｃ 磁石取付部
２６   ヒートシンク
２６Ａ 中心部
２６Ｂ 開口部
２６Ｃ フィン
３４    支持棒
３４Ａ 本体部
３４Ｂ 傘状部
３４Ｃ 磁石取付部
３６   ヒートシンク
３６Ａ 中心部
３６Ｂ 開口部
３６Ｃ フィン
３６Ｄ 円環部
【図１】
2018074472.tif 000003
【図２】
2018074472.tif 000004
【図３】
2018074472.tif 000005
【図４】
2018074472.tif 000006
【図５】
2018074472.tif 000007
【図６】
2018074472.tif 000008
【図７】
2018074472.tif 000009
【図８】
2018074472.tif 000010
【図９】
2018074472.tif 000011
【図１０】
2018074472.tif 000012
【図１１】
2018074472.tif 000013
【図１２】
2018074472.tif 000014
【図１３】
2018074472.tif 000015
【図１４】
2018074472.tif 000016
【図１５】
2018074472.tif 000017
【図１６】
2018074472.tif 000018
【図１７】
2018074472.tif 000019
【図１８】
2018074472.tif 000020
【図１９】
2018074472.tif 000021
【図２０】
2018074472.tif 000022
【図２１】
2018074472.tif 000023