(57)【要約】【課題】磁気回路に透孔を穿ってキャビネット内に排出或は吸入させる様にしたスピーカが狭いキャビネット内に装着されていてもボイスコイル温度上昇が抑えられるスピーカを提供する。【解決手段】磁気回路２の空隙部１４内でボイスコイルによって温められたボイスコイルボビン１１内の空気をセンタポール３に穿った透孔２４と、通路形成用キャップ２５と下部プレート４内に形成した通路３１と、下部プレート４に穿った透孔１５と、空隙部１４と、通気性のダンパー１０とを介して振動板８の前面側に排気或は吸入させてボイスコイル９の温度上昇を抑える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路の空隙部内に揺動自在に配設したボイスコイルを巻回したボビンと振動板より成る可動部から成るスピーカであって、
上記磁気回路を構成する下部プレート及びセンタポール或はマグネットに穿った透孔と、
上記透孔を覆う様に形成した通路形成用キャップとを設け、
上記ボビン内の空気を上記通路形成用キャップと上記空隙部を介して上記振動板側へ吸排気させて成ることを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
前記磁気回路の下部プレートに形成した前記透孔の断面形状を末広がり状又はＸ字状に成したことを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
【請求項３】
前記通路形成用キャップを非磁性材料で形成させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車載に用いて好適なスピーカに係わり、特に狭い空間内に配設したスピーカの放熱効果を高める様に成したスピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、動電型スピーカに於いて、磁気回路のボイスコイルが発生する空隙部近傍の熱を磁気回路外に放出させる様に成したものが公知である。
【０００３】
図８（Ａ）（Ｂ）は従来のこの種のスピーカの側断面図を示すものであり、図８（Ａ）のスピーカ１は外磁型の動電型スピーカであり、１０はフレーム７の内側に設けられたダンパー、１１はボイスコイルボビン、９はボイスコイル、３は下部プレート４と１体化されたセンタポール、５は下部プレート４に固定したリング状のマグネット、６は中央にセンタポール３の外径より大きい直径の中心孔を形成し、ボイスコイル９が巻回されたボイスコイルボビン１１が挿入され、マグネット５上に固定された上部プレートであり、この上部プレート６上にフレーム７が固定されている。
【０００４】
コーン状の振動板８の内径はボイスコイルボビン１１の上端に接合され、外周部のエッジ１２を介してフレーム７の開口部外周にガスケット１３によって固定され、更にボイスコイルボビン１１の中間部はフレーム７に外周を固定したダンパー１０で上下方向に揺動可能に保持されている。１６はダスト侵入防止用のキャップである。
【０００５】
この構成のスピーカ１では下部プレート４に透孔１５を穿って、マグネット５の内周と、センタポール３の外周並びに上下部プレート６，４の裏表面で囲まれた第１の空間１７と、フレーム７の内壁とダンパー１０の裏面と、ボイスコイルボビン１１の外周と、上部プレート６の表面とで囲まれた第２の空間１８間で空隙部１４を介して両空間部１７及び１８間で振動板８の上下振動時に生ずる空気の流れを単一の透孔１５を介して磁気回路２の外部に排出或は流入させるスピーカが特許文献１に開示されている。
【０００６】
又、図８（Ｂ）に示す様に内磁型スピーカ１に於いて、磁気回路２外に第１及び第２の空間部１７，１８内の空気を流入、排出させて、ボイスコイル９の温度上昇を低減させたものが披瀝されている。図８（Ｂ）で図８（Ａ）との対応部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【０００７】
図８（Ｂ）のスピーカ１の磁気回路２は内磁型と成され、略円板状の下部プレート４の中央位置に板状マグネット５ａを固定し、マグネット５ａ上に円筒状センタポール３を配設すると共にマグネット５ａ及びセンタポール３を囲繞する様に円筒状にヨーク１９を設け、このヨーク１９上に空隙部１４を構成する中心孔を有する上部プレート６を固定した磁気回路２を構成し、上部プレート６及びヨーク１９に透孔２１及び２０を穿って、第２の空間部１８及び第１の空間部１７の空気を透孔２０及び２１を介してヨーク１９外に排出或は流入させる様に成されている。
【０００８】
更に、キャップ１６と、ボイスコイルボビン１１の内径と、センタポール３の上面で囲まれる第３の空間部２３内の空気を磁気回路２外に排出、流入させるためにボイスコイルボビン１１に透孔２２をボイスコイルボビン１１の上部或は中間部（破線で示す）に穿った構成のスピーカが特許文献２に開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
実開昭６１−５０９６号公報（図３、図４）
【特許文献２】
特開平７−７９４９７号公報（図１〜図６）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来構成の特許文献１及び特許文献２で開示されたスピーカに依ればボイスコイル９で発生する熱によって生ずる第１乃至第３空間部１７，１８，２３内の温度上昇を低減することが出来るが、車載用のスピーカでは比較的狭い空間に配され、且つ大容量のパワーで駆動される為に、磁気回路２を構成するヨーク１９や上下部プレート６，４に通気用の透孔２０，２１，１５を穿ってもスピーカ１を収納するスピーカボックスが極めて小さく、ほとんどの場合は密閉型であるため透孔２０，２２，１５から排気する熱せられた空気を充分に冷却することが困難であった。
【００１１】
例えば図８（Ａ）に示すスピーカ１の様に下部プレート４とスピーカボックスの背面板２６との間隔ｔは数ｍｍ〜数１０ｍｍであって温まった排出された空気がスピーカボックスの磁気回路２近傍でよどんで冷却効果が得られない問題を有していた。
【００１２】
本発明は、この様な磁気回路の外部に排気される温められた空気を比較的、環境温度が低く保たれているスピーカ１の前面側に排気させることが可能な通気通路を形成することで大電流が流されるボイスコイル９で生ずる温度上昇を低減し、高パワー入力で低歪のスピーカを得ようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のスピーカは磁気回路２の空隙部１４内に揺動自在に配設したボイスコイル９を巻回したボビン１１と振動板８よりなる可動部３Ａから成るスピーカであって、磁気回路２を構成する下部プレート４及びセンタポール３或はマグネット５ａに穿った透孔１５，２４と、これら透孔１５，２４を覆う様に形成した通路形成用キャップ２５とを設け、ボビン１１内の空気を通路形成用キャップと空隙部１４を介して振動板８側へ吸排気させて成るものである。
【００１４】
斯かる、本発明のスピーカ１によればボイスコイル９を巻回したボイスコイルボビン１１内の第３の空間部２３内で熱せられた空気３０はセンタポール３に穿った透孔２４と通路形成用キャップ２５で形成した通路３１及び下部プレート４に形成した透孔１５と、第１の空間部１７と、空隙部１４と、第２の空隙部１８と、通気性を有する保持用のダンパー１０を介して振動板８を保持するフレーム７の透孔７ａを介してスピーカ１の前面側に吸排気させることが出来るので前面バッフル板２７に穿った透孔２８を介して温まった空気を振動板８の前面側に排気或は流入可能なスピーカ１を得ることが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスピーカ装置の１形態例を図１及び図２によって説明する。図１は本発明の外磁型の動電スピーカの側断面図、図２は要部の透孔と空気の流れを示す説明用の平面及び側断面図である。
【００１６】
図１及び図２に於いて、図１は動電型スピーカ１の磁気回路２を外磁型としたもので、通常のスピーカの様に磁気回路２と駆動部及び振動板８で構成される可動部３Ａで構成されている。
【００１７】
磁気回路２はセンタポール３を有する下部プレート４と、センタポール３を囲繞する様に下部プレート４上に固定されたリング状のマグネット５と、センタポール３の直径よりやや大きい、中心孔を有し、マグネット５上に固定された上部プレート６とで構成される。この磁気回路２上には略コーン状に金属プレスされたフレーム７が結合されている。
【００１８】
可動部３Ａはセンタポール３の外径と上部プレート６の中心孔の内径間に挿入されたボイスコイルボビン１１に巻回したボイスコイル９と、ボイスコイルボビン１１の外径とフレーム７の段部間に上下動可能に支持したダンパー１０と、ボイスコイルボビン１１の上端の内径側に形成した立ち上り部に接合され、外周部１５がエッジ１２を介してフレーム７の開口部外周にガスケット１３で固定された振動板８とで構成される。尚、１６はダストキャップである。
【００１９】
また、本発明のスピーカ１では磁気回路２を構成するセンタポール３及び下部プレート４に図２に示す様に透孔２４及び１５を穿つ様に成されている。図２（Ａ）はセンタポール３と下部プレート４の平面図、図２（Ｂ）はこれらの側断面図である。
【００２０】
このセンタポール３の中心位置には所定径の透孔２４が穿たれ、下部プレート４のセンタプレート３の外周位置にはセンタポール３の中心から等角度で複数の透孔１５が穿たれ、これら透孔２４，１５を覆う様に下部プレート４の下側に通路形成用キャップ２５を固定する。
【００２１】
このキャップ２５は磁気回路２からの磁路を通る磁束が漏洩しない様にアルミニウム、耐熱合成樹脂等の非磁性材料によってキャップ状に形成される。キャップ２５の内側内面にはセンタポール３の中心に穿った透孔２４と対向する位置に突部２９が形成され、第３の空間部２３内に蓄積されたボイスコイル９で温められた空気３０は振動板８の図１で矢印Ａ方向の下側に振れた時にはセンタポール３に穿った透孔２４→キャップ２５とセンタポール３の底面間の通路３１→センタポール３の周囲の下部プレート４に穿った複数の透孔１５→第１の空間部１７→空隙部１４→第２の空間部１８→通気性のダンパー１０→フレーム７に設けられたプレス孔等の透孔７ａ→バッフル板２７に穿った透孔２８等を介して、スピーカ１の前面（振動板８の前面）に排気される。
【００２２】
逆に振動板８が図１で矢印Ａ方向と反対の上側に振れた時には上部空気通路とは逆に振動板前面の冷された空気が第３の空間部２３内に吸入されてボイスコイル９を冷却することになる。
【００２３】
上述の説明では振動板８を通気性の無い例えばＰＰ（ポリプロピレン）等の熱可塑性合成樹脂フィルムで成型した場合について説明したが、振動板８を例えばパルプ繊維等を抄造プレスしたものの様に通気性があればバッフル板２７に透孔２８等を設けずに通気性のある振動板８を介して外部環境に連通可能と成ることは明らかである。
【００２４】
図３及び図４（Ａ）（Ｂ）は本発明の他の形態例を示すスピーカ及び壺型ヨークの平面及び側断面図である。図３及び図４（Ａ）（Ｂ）に於いて、図１及び図２（Ａ）（Ｂ）との対応部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２５】
図３及び図４（Ａ）（Ｂ）に示す動電型スピーカ１は磁気回路２を内磁型と成したものである。即ち磁気回路２は壺型の断面Ｕ字状とした金属性のヨーク１９の底面を下部プレート４とし、中心部に透孔２４ｃを穿つと共にこの下部プレート４の内面に柱状或はリング状のマグネット５ａを接合させる。円柱状のマグネット５ａの場合はマグネット５ａの中心に透孔２４ｂを穿つ様に成される。リング状のマグネット５ａの内径は適宜直径に選択可能である。
【００２６】
この様な円柱状或はリング状マグネット５ａの外周部に図４（Ｂ）に示す様に下部プレート４の中心に穿った透孔２４ｃの中心から等配位置に複数の下側に末広がり状の透孔１５を穿って、風切り音の発生をコントロールする様に成される。マグネット５ａの上部には略マグネット５ａと同径の円盤状のポールプレート３２が固定され、このポールプレート３２の中心位置に透孔２４ａが穿たれると共に上部プレート６の中心孔とポールプレート３２の外周間に形成された空隙部１４内に可動部３Ａのボイスコイル９が揺動可能に配設されている。
【００２７】
可動部３Ａを構成する振動板８は図１ではフラットコーンを用いているが、図３の構成ではバルブ繊維等を用いた通気性の良い逆カープコーンを用いてキャップ１６等にも必要に応じて通気性を持たせた布キャップを用いた以外は図１と同様構成であるので他の説明は省略する。
【００２８】
図３及び図４（Ａ）（Ｂ）で、振動板８のＡ方向への振動時には第３の空間部２３のボイスコイル９で熱せられた空気はポールプレート３２の透孔２４ａ→マグネット５ａの透孔２４ｂ→ヨーク１９の下部プレート４の透孔２４ｃ→下部プレート４と通路形成用キャップ２５間に形成した通路３１→複数の透孔１５→第１の空間部１７→空隙部１４→第２の空間部１８→ダンパー１０→振動板８の空気流通通路と、図１と同様にダンパー１０→フレーム７の透孔７ａの空気流通通路を介して振動板８の前面側に排気するため温められた空気を冷たい通気と入れ換えることが出来る。勿論、この場合も振動板８がＡ方向と反対に上側に振動した時は上述経路と逆の経路を介して第３の空間部２３内に冷された空気が流入して、ボイスコイルを冷却することで温度上昇を抑制可能と成る。この場合、キャップ１６が通気性を呈していれば振動板前面側にキャップ１６を通じて排気や吸入が成される。
【００２９】
図５は本発明のスピーカの更に他の形態例を示すもので図３に示すと同様の内磁型の磁気回路２を用いると共に可動部３Ａを構成する振動板８は逆カープコーン型であるが非通気性のＰＰ等で成型され、キャップ１６も非通気性の金属等で構成されているスピーカ１と成されている。この様なスピーカ１を車の天井、扉の内側等の狭い空間に合成樹脂等の隔壁で形成された、例えば、断面形状が逆台形状のキャビネット３３に内蔵させて放音させる様にした場合である。
【００３０】
本例の磁気回路２のヨーク１９は図８（Ｂ）で示したと同様にヨーク１９の横側に複数の透孔２０を穿ったものが用いられている。
【００３１】
この様なスピーカ１の空気通路の動作を以下説明する。図５に於いて第３の空間部２３内のボイスコイル９で熱せられた空気３０は図５でＡ方向の振動板８の振動時にはポールプレート３２の透孔２４ａ→マグネット５ａの透孔２４ｂ→ヨーク１９の下部プレート４に穿った透孔２４ｃ→通路３１→複数の透孔１５→第１の空間部１７→ヨーク１９の透孔２０→スピーカ１のフレーム７とキャビネット３３間に形成した透孔或は空隙部３４を介して外部環境に排気される通気通路を形成した場合である。この様な構成でも振動板８の前面側に熱い空気を排気可能で、且つ外気環境内の冷たい空気を第３の空間部２３内に吸入してスピーカ内の温度上昇を抑えることが可能と成る。
【００３２】
上述の図１乃至図５で説明したヨーク１９、下部プレート４、ポールプレート３２に穿った透孔２０，１５，２４ｃ，２５ａは断面が筒状、或は末広がり状に形成した透孔で説明したが、図６（Ａ）に示す様に表裏面を皿孔形状としたり、図６（Ｂ）の様に断面をｘ状にしたり、図６（Ｃ）の様に上面を広く下面を狭くする透孔２４ａ，２４ｃ，２０，１５とすることで風量調整や風切り音の発生調整を行うことが出来る。
〔実施例〕
以下、外磁型の磁気回路２を有する図１に示す動電型のスピーカ１であって、ボイスコイルインピ４Ω、最大入力９００ｗ、センタポールの中心孔直径６．４ｃｍ、ボイスコイルボビン１１の内径６．５ｃｍ、下部プレート４のセンタポール３の外周部に沿って形成した８個の透孔の夫々の直径０．５ｃｍとしたスピーカ１と同様の仕様でセンタポール３の外周部に沿って下部プレート４に透孔を穿たず、通路形成用キャップ２５も配設されていない従来のスピーカ１とを車載用の狭いキャビネット３３に収納した時のボイスコイル入力電力に対するボイスコイル９の温度とを比較したデータを図７に示す。
【００３３】
図７に於いて、横軸はボイスコイル入力電力（ｗ）、縦軸はボイスコイル温度（℃）であり、直線３５は従来のスピーカの温度特性、直線３６は本発明の実施例の温度特性を示すもので、従来スピーカではボイスコイル温度２２０℃の時は１１００ｗまでしかボイスコイルに入力出来ないが、本発明のスピーカによれば１３００ｗまで電力を入力することが可能で、ボイスコイル温度は従来に比較して３０℃乃至４０℃程度低減可能なスピーカを得ることが可能となった。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のスピーカに依れば、車載用のスピーカの様に狭いキャビネットに内蔵されると共に高パワーで低インピーダンスのボイスコイルで駆動されて、空隙部近傍の温度が高温に成る様なスピーカであっても環境温度が低く保たれているスピーカの前面側に排気させる様にした空気通路を形成したのでボイスコイル内径内の第３の空間部内の空気の流出及び外気の流入をスムーズに行なえて、ボイスコイル温度上昇を低減することが出来て、耐入力を高めることが可能なスピーカが得られる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１形態例を示すスピーカの側断面図である。
【図２】本発明の磁気回路部分の平面図及び側断面図である。
【図３】本発明の他の形態例を示すスピーカの側断面図である。
【図４】本発明の磁気回路部分の平面図及び側断面図である。
【図５】本発明の更に他の形態例を示すスピーカの側断面図である。
【図６】本発明の磁気回路に形成する透孔の形状を説明するための側断面図である。
【図７】本発明と従来のボイスコイル入力電力とボイスコイル温度との関係を示す特性図である。
【図８】従来のスピーカの側断面図である。
【符号の説明】
１‥‥スピーカ、２‥‥磁気回路、３Ａ‥‥可動部、８‥‥振動板、１４‥‥空隙部、１５，２０，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５，２７，３４‥‥透孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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