(57)【要約】　　　（修正有）【課題】　音響増幅器によって生ずる熱を伝達するように音響駆動源によって生ずる空気の運動を用いた装置に於て、熱伝達能力を改善する。【解決手段】　増幅器等の発熱する装置と増幅器から熱を伝達するためのヒートシンク３２とを有する音響装置である。この音響装置は内側の面を有するコーン２４と、容積部分をなす支持構造８８とを有する。熱を発生する要素とヒートシンクとは容積部分内に配置されている。【選択図】　　図２Ａ
2004120747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの軸により特徴づけられる切頭体形状の容積部分をなし内側と外側とからなる切頭体形状の振動面と、
　上記振動面に機械的に連結され、上記内側から軸方向に突出し、上記切頭体形状の容積部分に接する第２の容積部分をなし、上記切頭体形状の容積部分と第２の容積部分とが内側の容積部分をなすようにした支持構造と、
　上記振動面を軸方向に振動させて上記内側の容積部分に空気の運動を生ぜしめるように上記振動面に連結された振動モータ装置と、
からなり、上記振動モータ装置とは別個の発熱する装置をさらに含み、該発熱する装置が上記内側の容積部分に空気の運動を生ぜしめるように装着されていることを特徴とする音響駆動源を備える音響装置。
【請求項２】
上記発熱する装置が音響装置へのオーディオ信号を増幅するための増幅器であることを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
上記振動モータ装置の実質的な部分が上記内側の容積部分内にあることを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項４】
自動車のドアに装着されるように構成されて、上記内側が自動車の内部に面し、上記外側が車の外部に面し、上記振動面が上記発熱する装置と車の外部との間にあるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項５】
上記発熱する装置が音響駆動源のオーディオ信号を増幅するための増幅器であることを特徴とする請求項４に記載の音響装置。
【請求項６】
乗客区画に面する側と外部に面する側とを有する車のドアに装着するためのラウドスピーカー装置であって、
振動圧力波放射面を含む音響駆動源と、
　該音響駆動源により変換するためオーディオ信号を増幅するための増幅器と、
からなり、上記放射面が上記増幅器の組立体と上記外部に面する側との間にあるように配置されていることを特徴とするラウドスピーカー装置。
【請求項７】
１つの軸により特徴づけられる切頭体形状の容積部分をなし内側と外側とからなる切頭体形状の振動面と、
　上記振動面に機械的に連結され、上記内側から軸方向に突出し、上記切頭体形状の容積部分に接する第２の容積部分をなし、上記切頭体形状の容積部分と第２の容積部分とが内側の容積部分をなすようにした支持構造と、
からなり、さらに
上記振動面を軸方向に振動させて上記内側の容積部分に空気の運動を生ぜしめるように上記振動面に連結された振動モータ装置と、
上記振動モータ装置とは別個の発熱する装置と、
　上記発熱する装置から熱を伝達するように上記発熱する装置に熱的に連結されたヒートシンクと、
を含み、上記発熱する装置とヒートシンクとが上記内側の容積部分内にあるように上記音響駆動源が構成されていることを特徴とする音響装置。
【請求項８】
上記ヒートシンクと上記増幅器とが完全に上記内側容積内にあることを特徴とする請求項７に記載の音響装置。
【請求項９】
上記ヒートシンクがフィンを含み、該フィンが複数の縁部を含み、該複数の縁部の１つが上記振動面に実質的に平行であることを特徴とする請求項７に記載の音響装置。
【請求項１０】
上記フィンが上記突出部材に実質的に垂直な平面により特徴づけられる第１及び第２の対向する平坦な面を含むことを特徴とする請求項９に記載の音響装置。
【請求項１１】
１つの中心角により特徴づけられ２つの端部を有する円弧の形状の突出部材を含み、上記ヒーシンクが上記突出部材に機械的、熱的に連結された複数のフィンをさらに含むことを特徴とする音響装置のヒートシンク。
【請求項１２】
上記中心角が３６０°であって、上記弧が完全な円となり２つの端部が一致するようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の音響装置。
【請求項１３】
上記中心角が実質的に１８０°であって、上記弧が実質的に半円であることを特徴とする請求項１１に記載の音響装置。
【請求項１４】
上記突出部材が上記２つの端部の少なくとも一方に向かってテーパ状になっていることを特徴とする請求項１１に記載の音響装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
【０００２】
　本発明は音響装置からの排熱に関し、より詳細には、音響増幅器によって生ずる熱を伝達するように音響駆動源によって生ずる空気の運動を用いた装置に関する。
【発明の背景】
【０００３】
　改善された熱伝達能力を有する音響装置を提供することが本発明の１つの目的である。
【０００４】
本発明による音響装置は切頭体形状の容積部分をなす切頭体形の振動面を含む音響駆動源を備える。この振動面は内側及び外側を有する。切頭体形状体は１つの軸で特徴づけられる。支持構造は内側から軸方向に延びる振動面に機械的に連結されている。支持構造は第２の容積部分をなす。第２の容積部分は切頭体形状の容積部分に接している。切頭体形状の容積部分と第２の容積部分とが内側の容積部分をなす。振動面に連結された振動モータ装置が振動面を軸方向に軸方向に振動させて内側の体積部分における空気の運動を生ぜしめる。この音響装置はさらに、実質的な部分が内側の容積部分内にあるように装着された、振動モータ装置とは別個の発熱装置を含む。
【０００５】
　本発明の他の面において、ラウドスピーカー装置は車のドアに装着するためのものである。ドアは客室に面する側と外側に面する側とを有する。ラウドスピーカー装置は音響駆動源を含む。音響駆動源は、音響駆動源により変換するように音響信号を増幅するため、振動圧力波放射面と増幅器とを含む。放射面は増幅装置と外側に面する側との間にあるような位置になっている。
【０００６】
　本発明のさらに他の面において、音響装置は音響駆動源を備える。音響駆動源は切頭体形状の容積部分をなす切頭体形状の振動面を備える。振動面は内側及び外側を有する。切頭体形状の容積部分は１つの軸により特徴づけられる。支持構造は振動面に機械的に連結され、内側から軸方向に延びていて、第２の容積部分をなしている。第２の容積部分は切頭体形状の容積部分に接している。切頭体形状の容積部分と第２の容積部分とが内側の容積部分をなす。音響装置はさらに振動面を軸方向に振動させるように振動面に連結された振動モータ装置を含む。振動により内側の容積部分における空気の運動が生ずる。音響装置はまた振動モータ装置とは別個の発熱する装置と、発熱する装置から熱を伝達するため発熱する装置に熱的に連結されたヒートシンクとを含む。音響駆動源、発熱する装置及びヒートシンクは、ヒートシンクの実質的な部分が内側の容積部分内にあるような構成及び配置とされている。
【０００７】
　他の特徴、目的及び利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【０００８】
　ここで図面のうち、特に図１ａ−１ｄを参照すると、以下に用いられるいくつかの用語を説明するためのいくつかの図形が示されている。図１ａに示され、ここで用いられるコーン８（あるいはコーン面）は、常に準線１２と称する平面内の閉じた曲線に交差し準線１２の平面１０内にない頂点と称する点１４を通る線、典型的には直線によって生成される面である。各位置における生成線は素線と称する。図１ｂに示される切頭体は、準線１２によって限られた平面１０の部分と、コーンと、平面１０に平行な平面１０ｂの部分とによって限られた立体図形である。切頭体を限る平面の部分１０ｂはコーン８の平面１０ｂとの交線１３によって形成される閉じた曲線である。ここで用いる「切頭体形状の面」はコーンによって形成される切頭体の面のことである。「切頭体形状の容積部分」は切頭体形状の面と２つの面１０及び１０ｂによって限られた容積部分、言い換えると切頭体形状の面に応じた切頭体の占める容積部分のことである。準線及びコーンと第２の平面との交線１３は円でもよく、あるいは長円形や、図１ｅに示されるような直線で接合された２つの半円により規定される「トラック（ｒａｃｅｔｒａｃｋ）」と称されることが多い図形でもよい。切頭体形状の面により限られる切頭体は直立切頭体、すなわち軸（頂点と平面１０及び１０ｂ内の閉じた曲線によって限られる領域の中心とを通る直線）が平面１０及び１０ｂに垂直となる切頭体であるのが好ましい。
【０００９】
　図１ｄは軸２０を有する直立切頭体形状の面の形の音響駆動体の放射面１５を示している。放射面は２つの側８０及び８２を有する。以下内側と称する第１の側は切頭体形状の容積部分に面する側である。以下外側と称する第２の側は切頭体形状の容積部分から離れるように面する側である。典型的には、コイル１８を巻き付けられたコイル形成体１６のような振動モータの部分が放射面に機械的に連結されている。支持構造の部分８５が切頭体形状の容積部分に接する容積部分２５ａを包囲するように放射面の内側から軸方向に延びるようにされよう。切頭体形状の容積部分２５とこれに接する容積部分２５ａとからなる容積部分は以下内側容積部分と称するであろう。ある実施形態では、フレーム部材が放射面の内側から軸方向に延びていないようにされて、接する容積部分が実質的に０となり、内側の容積部分が実質的に切頭体形状の容積部分２５に一致する。支持構造８８は以下により詳細に説明されよう。ある実施形態において、モータ構造が点線で示されるように放射面の内側に配置されよう。
【００１０】
　ここで図２ａ−２ｃを参照すると、本発明による音響駆動体の実施例の、断面図、等角図、詳細を示すために部分的に除去した等角図がそれぞれ示されている。音響駆動体２２は切頭体形状の面の形の駆動体コーン２４を含む。駆動体コーン２４は切頭体形状の容積部分２５を包囲している。この実施例において、振動モータ構造体２６は切頭体形状の容積部分内にある。駆動体コーン２４の内側８０′は切頭体形状の容積部分２５に面している。駆動体コーン２４の外側８２′は切頭体形状の容積部分から離れるように面している。支持構造８８はバスケット部分８４及びフレーム部分８６を含む。フレーム部分８６のような支持構造の部分８８は切頭体形状の容積部分２５に接する容積部分２５ａを包囲するように駆動体コーン２４の内側から離れるように軸方向に延びるであろう。容積部分２５及び２５ａを結合したものが内側の容積部分をなす。前述したように、他の実施形態において、フレーム部分８６は軸方向に延びていなくて、内側の容積部分が実質的に切頭体形状の容積部分に一致するようになるであろう。駆動体コーン２４の支持構造８８への結合部はスパイダー９０及び包囲体９２となろう。
【００１１】
　内側の容積部分（容積部分２５及び２５ａを合せたもの）内で駆動体コーン２４の内側にスクリム層９６が設けられよう。スクリム層は図３ｃにおいて除かれているが、駆動体コーン２４を保護する音響抵抗の低い（音響的に理想的な透過性の）材料の層である。
【００１２】
　増幅器組立体２８は以下により詳細に説明されるヒートシンク３２と熱的に接触する増幅器（図示せず）を保持する増幅器カバー３０を含む。増幅器組立体２８はスクリム層９６における開口３６を通り抜けるファスナーレセプタクル３４を有する取り付け組立体により音響駆動体２２の支持構造に取り付けられている。ファスナーレセプタクル３４は図示されないファスナーを増幅器組立体を所定位置に保持するように適合させる。コネクタレセプタクル３７はオーディオ信号及び電力を増幅器組立体に伝達する図示されないコネクタに適合する。
【００１３】
　増幅器組立体２８は、その実質的な部分、好ましくは全体が内側の容積部分内にあるように配置される。
【００１４】
　作動時に、振動モータの動作により音響駆動体のコーン部分が軸方向に振動して可聴域周波数では音波となる圧力波を放射するようになる。圧力波を放射する際に、振動面の振動により増幅器組立体が配置された内側の容積部分における空気の運動が生ずる。空気の運動により増幅器組立体から熱が伝達し易くなる。
【００１５】
　１つの実施例において、音響駆動体は米国マサチューセッツ州フラミンガムのボーズ・コーポレーションで製造されているＮＤ（登録商標）ウーファーである。増幅器は従来のリニア型あるいはスイッチング型の増幅器とされよう。コーン面２４′は処理紙で形成されよう。
【００１６】
　本発明による音響装置について考えられる、図３に示される使用例は、組立体を車のドアに装着して増幅器組立体２８が駆動体コーンの面２４とドアの側３９に面する客室区画（すなわち聴取領域）との間にあるように、言い換えると、増幅器組立体が駆動体コーンの面と聴取領域との間にあるように音響装置が配置されるようにして、組立体がトリム４３を通り抜けるようにすることである。典型的には、トリム４３を通り抜ける音響装置の部分がこの図には示されない保護グリルで被覆される。
【００１７】
　本発明によるラウドスピーカー装置は、特にコーンの運動方向に比較的幅の狭い車のドアに装着する場合に、従来のラウドスピーカーに対して多くの利点を有する。従来のラウドスピーカーでは利用されない内側の容積部分が、ラウドスピーカー装置をコーンの運動方向により大きくさせることになるような部分に用いられる。熱伝達要素はコーンの運動により大きな空気の運動が生ずる位置にある。空気の運動により熱が伝達し易くなる。さらに、増幅器により多く電力を送るとより大きなコーンの運動が生じ、より高い出力レベルに必要となるより大きな熱伝達に適合するようにより大きな空気の運動及びより大きな熱伝達能力となる。コーンの面は水や他の環境要素からの増幅器組立体の保護を与える。
【００１８】
　図４を参照すると、ヒートシンク３２が示されている。ヒートシンク３２は突出部材３８及びフィン４０を含む。作動時に熱が突出部材３８を通って、熱を外部環境に伝達し易くするのに十分な大きさの面を有するフィン４０に伝えられる。
【００１９】
　図５は突出部材３８が示している。突出部材３８は金属（または他の熱伝導率が高い材料の）片である。突出部材は円弧の形状としてもよく、この円の中心Ｃが図１ｄ及び２ａ−２ｃの軸２０と同軸になるように配置されよう。
【００２０】
　図６はフィン４０の１つをより詳細に示している。フィンは高さｈ、長さｌ及び厚さｔで特徴づけられる。厚さｔは高さｈ及び長さｌよりかなり小さくて（一実施例においてｔ＝約４ｍｍ、ｈ＝２７ｍｍ、ｌ＝４９ｍｍ）、フィンが熱を伝達するための対向する２つの側４６を含む大きな熱伝達面を有するようになっている。フィンは、２つの対向する平坦な面が突出部材に実質的に平行となるような、またより大きい寸法ｈまたはｌの一方が突出部材の弧に対して半径方向に延びるような向きになっている。フィンはその一方の縁部４７がコーン面ないしスクリム面４９に実質的に平行になるような形状及び配置とされよう。実質的に平行な縁部によりフィンのより多くの領域がコーン面により近接して配置されるようになり、そのためにより効果的な熱伝達が得られる。
【００２１】
　ヒートシンクの形状及び寸法は熱伝達の必要性に応じて変化してもよい。より大きい熱伝達が必要な場合、弧の中心角Θは３６０°全体となって、弧が完全な円となる。より小さい熱伝達が必要となる場合、中心角は例えば１８０°として弧が実質的に半円になるようにしてもよい。ヒートシンクは、熱的接触が両端の間のほぼ等距離にある突出部材３８上の点９８の近くに集中するように、また突出部材が熱的接触の点近くで最も厚く末端において突出部材の他の点より薄くなるテーパ状になるような寸法及び形状とされよう。モータ構造２６がヒントシンキングを必要とする場合、ヒートシンクはモータ構造と熱的に接触するような形状とされよう。モータ構造ヒートシンキングを必要としない場合、ヒートシンクはどの部分もモータ構造を多分に加熱するのに十分なだけモータ構造に近接しないような形状とされよう。突出部材は弧の中心の近く、この例のように半径方向の中間の位置、あるいはフレーム部分８６の地下の点等、半径方向にいずれの位置としてもよい。
【００２２】
　１つの実施例において、突出部材は軸２０と同軸の中心点を中心として弧状になっている。弧の中心角は約１８０°であり、弧の半径は約５５ｍｍである。突出部材は真ん中では突出部材の真ん中近くの最も厚い点１００で約１８３ｍｍ2の断面積を有し、末端で約４８．４ｍｍ2の断面積を有する。ヒートシンク組立体は約９００ｍｍ2までの表面積を有する８ないし１０個のフィンを含む。
【００２３】
　図７に示される他の実施例において、突出部材３８の弧は全円周であり、フィン４０は突出部材から半径方向に出ている。モータ構造がヒートシンキングを必要とする場合、突出部材の内側縁部５２の半径はヒートシンクがモータ構造に接触するのに十分なだけ小さくされよう。モータ構造がヒートシンキングを必要としない場合、突出部材の内側縁部５２の半径は、モータ構造に接触せず、モータ構造を加熱したりあるいはモータ構造からの熱伝達を妨げたりしないように十分大きくされよう。
【００２４】
　本発明によるヒートシンクは、広範で多様な熱伝達の必要性に応じて容易に再構成され、また使用されないことにもなるような小さい空間に適合するので、有利である。
【００２５】
　当業者には、本発明の考え方から逸脱せずに、ここに説明した特定の手法及び装置の多くの適用形態を実現し得るのは明らかである。従って、本発明は、ここに説明し、またその範囲内となる個々の、全ての新規な特徴と、その新規な組合せとを包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】用いられるいくつかの用語を説明するため音響駆動体の形状を示す概略図である。
【図２Ａ】本発明の実施例を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の実施例を示す図である。
【図２Ｃ】本発明の実施例を示す図である。
【図３】車のドアに装着された本発明の実施例を示す図である。
【図４】本発明によるヒートシンクを示す図である。
【図５】図４のヒートシンクの突出部を示す図である。
【図６】図４のヒートシンクの１つのフィンを示す図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す図である。
【図１】
2004120747.tif 000003
【図２Ａ】
2004120747.tif 000004
【図２Ｂ】
2004120747.tif 000005
【図２Ｃ】
2004120747.tif 000006
【図３】
2004120747.tif 000007
【図４】
2004120747.tif 000008
【図５】
2004120747.tif 000009
【図６】
2004120747.tif 000010
【図７】
2004120747.tif 000011