(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットと接して配置される一対のヨークを備え、一方のヨークの内周と他方のヨークの外周との間に磁気ギャップを形成する磁気回路と、前記磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルと、前記ボイスコイルに取り付けられる振動板とを備え、前記ボイスコイルに駆動電流を供給することにより前記ボイスコイルおよび振動板が駆動されるようにしたスピーカ装置において、
前記磁気ギャップの下方でかつ前記磁気回路より発生する磁束ループ内に配置される第１部材と、
前記磁気回路の磁気ループの外側に配置される第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材を結合し、前記ヨークの何れかに少なくとも一部が接する第３部材を備え、
前記第１部材乃至第３部材は熱伝導性良好な部材で構成したことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
マグネットと接して配置される一対のヨークを備え、一方のヨークの内周と他方のヨークの外周との間に磁気ギャップを形成する磁気回路と、前記磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルと、前記ボイスコイルに取り付けられる振動板とを備え、前記ボイスコイルに駆動電流を供給することにより前記ボイスコイルおよび振動板が駆動されるようにしたスピーカ装置において、
前記磁気ギャップの下方でかつ前記磁気回路より発生する磁束ループ内に配置される第１部材と、
前記磁気回路の磁気ループの外側に配置される第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材を結合し、前記マグネットに少なくとも一部が接する第３部材を備え、
前記第１部材乃至第３部材は熱伝導性良好な部材で構成したことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項３】
マグネットと接して配置される一対のヨークを備え、一方のヨークの内周と他方のヨークの外周との間に磁気ギャップを形成する磁気回路と、前記磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルと、前記ボイスコイルに取り付けられる振動板とを備え、前記ボイスコイルに駆動電流を供給することにより前記ボイスコイルおよび振動板が駆動されるようにしたスピーカ装置において、
前記磁気ギャップの下方でかつ前記磁気回路より発生する磁束ループ内に配置される第１部材と、
前記磁気回路の磁気ループの外側に配置される第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材を結合し、前記一対のヨークの何れか及び前記マグネットに少なくとも一部が接する第３部材を備え、
前記第１部材乃至第３部材は熱伝導性良好な部材で構成したことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項４】
前記磁気回路は外磁型磁気回路であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のスピーカ装置。
【請求項５】
前記磁気回路は内磁型磁気回路であることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項６】
マグネットと接して配置される一対のヨークを備え、一方のヨークの内周と他方のヨークの外周との間に磁気ギャップを形成する磁気回路と、前記磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルと、前記ボイスコイルに取り付けられる振動板とを備え、前記ボイスコイルに駆動電流を供給することにより前記ボイスコイルおよび振動板が駆動されるようにしたスピーカ装置に装着されるスピーカ装置用冷却装置であって、
前記磁気ギャップの下方でかつ前記磁気回路より発生する磁束ループ内に配置される第１部材と、
前記磁気回路の磁気ループの外側に配置される第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材を結合し、前記ヨークの何れかに少なくとも一部が接する第３部材を備え、
前記第１部材乃至第３部材は熱伝導性良好な部材で構成したことを特徴とするスピーカ装置用冷却装置。
【請求項７】
マグネットと接して配置される一対のヨークを備え、一方のヨークの内周と他方のヨークの外周との間に磁気ギャップを形成する磁気回路と、前記磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルと、前記ボイスコイルに取り付けられる振動板とを備え、前記ボイスコイルに駆動電流を供給することにより前記ボイスコイルおよび振動板が駆動されるようにしたスピーカ装置に装着されるスピーカ装置用冷却装置であって、
前記磁気ギャップの下方でかつ前記磁気回路より発生する磁束ループ内に配置される第１部材と、
前記磁気回路の磁気ループの外側に配置される第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材を結合し、前記マグネットに少なくとも一部が接する第３部材を備え、
前記第１部材乃至第３部材は熱伝導性良好な部材で構成したことを特徴とするスピーカ装置用冷却装置。
【請求項８】
マグネットと接して配置される一対のヨークを備え、一方のヨークの内周と他方のヨークの外周との間に磁気ギャップを形成する磁気回路と、前記磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルと、前記ボイスコイルに取り付けられる振動板とを備え、前記ボイスコイルに駆動電流を供給することにより前記ボイスコイルおよび振動板が駆動されるようにしたスピーカ装置に装着されるスピーカ装置用冷却装置であって、
前記磁気ギャップの下方でかつ前記磁気回路より発生する磁束ループ内に配置される第１部材と、
前記磁気回路の磁気ループの外側に配置される第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材を結合し、前記一対のヨークの何れか及び前記マグネットに少なくとも一部が接する第３部材を備え、
前記第１部材乃至第３部材は熱伝導性良好な部材で構成したことを特徴とするスピーカ装置用冷却装置。
【請求項９】
前記ボイスコイルより発生した熱を前記第１部材および前記第３部材を介して前記第２部材に伝達し、該第２部材より放熱するようにしたことを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載のスピーカ装置用冷却装置。
【請求項１０】
前記第１乃至第３部材は一体成形されていることを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載のスピーカ装置用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、スピーカ装置およびスピーカ装置用冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車載用音響装置等のハイパワー化が盛んに行われ、これに伴いスピーカの放熱が重要視されている。図７は、スピーカ１０の構造を示したものであり、図を用いてスピーカ１０の構成を簡単に説明する。尚、図７（ａ）はスピーカ１０の要部断面図を、図７（ｂ）はスピーカ１０に冷却装置１１を取付けた時の要部断面図である。
【０００３】
スピーカ１０は、図７（ａ）に示すように、円筒状のポール部１ａを有する磁性金属部材で形成された円盤状のボトムヨーク１と、該ボトムヨーク１上に載置された円環状のマグネット２と、該マグネット２上に載置された磁性金属部材で形成されたリング状のトップヨーク３とで磁気回路を構成する。また、フレーム４にエッジ５とダンパー６とにより吊設され、中央にダストキャップ７ａを配した振動板７は、ボイスコイル８を巻回したコイルボビン９に接合され、該コイルボビン９を磁気回路で形成される磁気ギャップ内に配置して構成されている。
【０００４】
磁気回路は、ボトムヨーク１と、トップヨーク３と、マグネット２とで磁路（例えば図中矢印で示す）を形成し、ポール部１ａの先端部とトップヨーク３との空隙によりマグネット２の磁束を収束し、高密度の均一磁界を発生する磁気ギャップを形成している。磁気ギャップ内に所定の間隔を設けて配置されたコイルボビン９は、ボイスコイル８に図示しない電力増幅回路によって駆動電流が供給されると、磁気ギャップにおける電磁力によりコイルボビン９がピストン運動をする。このピストン運動は、振動板７に伝達され、空気中に音を放射する。つまり、電気信号が音響的振動に変換される。スピーカ１０は、特に大きな駆動電流が連続的に供給されると、ボイスコイル８がジュール熱を発生し、ボトムヨーク１等で形成される磁気回路全体の温度が上昇する。
【０００５】
そこで、熱伝導性に優れた円盤部材に同心円状に溝を形成した冷却装置１１をボトムヨーク１のポール部１ａに装着する方法が考えられる。つまり、円盤状のボトムヨーク１を装着可能な溝を設けた冷却装置１１を用いれば、図７（ｂ）に示すようにスピーカ１０のボトムヨーク１に装着するだけで、磁気回路で発生する熱を放射することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ボイスコイル８で発生した熱は、ボトムヨーク１やトップヨーク３に徐々に伝達される。従って、ボイスコイル８で発生した熱がボトムヨーク１やトップヨーク３に蓄積されるまでに時間が掛かり、ボイスコイル８の熱が冷却装置１１に有効に伝わらないと云う問題が有った。
本発明は、上述した問題点に鑑み成されたものであり、ボイスコイルの熱を有効に放熱することが可能なスピーカ装置およびスピーカ装置用冷却装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明に係るスピーカ装置は、マグネットと接して配置される一対のヨークを備え、一方のヨークの内周と他方のヨークの外周との間に磁気ギャップを形成する磁気回路と、前記磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルと、前記ボイスコイルに取り付けられる振動板とを備え、前記ボイスコイルに駆動電流を供給することにより前記ボイスコイルおよび振動板が駆動されるようにしたスピーカ装置において、前記磁気ギャップの下方でかつ前記磁気回路より発生する磁束ループ内に配置される第１部材と、前記磁気回路の磁気ループの外側に配置される第２部材と、前記第１部材と前記第２部材を結合し、前記ヨークの何れかに、或いは前記マグネットに、或いは前記一対のヨークの何れか及び前記マグネットに少なくとも一部が接する第３部材を備え、前記第１部材乃至第３部材は熱伝導性良好な部材で構成したことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るスピーカ装置は、前述の特徴を有するスピーカ装置であって、磁気回路は外磁型磁気回路であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るスピーカ装置は、前述の特徴を有するスピーカ装置であって、磁気回路は内磁型磁気回路であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るスピーカ装置用冷却装置は、マグネットと接して配置される一対のヨークを備え、一方のヨークの内周と他方のヨークの外周との間に磁気ギャップを形成する磁気回路と、前記磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルと、前記ボイスコイルに取り付けられる振動板とを備え、前記ボイスコイルに駆動電流を供給することにより前記ボイスコイルおよび振動板が駆動されるようにしたスピーカ装置に装着されるスピーカ装置用冷却装置であって、前記磁気ギャップの下方でかつ前記磁気回路より発生する磁束ループ内に配置される第１部材と、前記磁気回路の磁気ループの外側に配置される第２部材と、前記第１部材と前記第２部材を結合し、前記ヨークの何れかに、或いは前記マグネットに、或いは前記一対のヨークの何れか及び前記マグネットに少なくとも一部が接する第３部材を備え、前記第１部材乃至第３部材は熱伝導性良好な部材で構成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るスピーカ装置用冷却装置は、前述の特徴を有するスピーカ装置用冷却装置であって、ボイスコイルより発生した熱を第１部材および第３部材を介して第２部材に伝達し、該第２部材より放熱するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るスピーカ用冷却装置は、前述の特徴を有するスピーカ装置用冷却装置であって、第１乃至第３部材は一体成形されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明のスピーカ装置およびスピーカ装置用冷却装置は、ボイスコイル近傍でかつ磁気回路の磁束ループ内に第１部材を配し、磁気回路の磁束ループの外側に第２部材を配し、第１部材と第２部材を第３部材で結合すると共に、第１部材乃至第３部材は熱伝導性良好な部材で構成したので、ボイスコイルで発生した熱は第１部材に伝達され、第１部材の熱は第３部材に伝達され、第３部材の熱は第２部材に伝達され、第２部材から放熱される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態によるスピーカ装置およびスピーカ装置用冷却装置２０の外形図である。本発明の実施形態によるスピーカ装置用冷却装置２０は、図２、図３に示すボトムヨーク２１の内側に装着して用いるものなので、スピーカ装置用冷却装置２０の構成と共に、ボトムヨーク２１の構造を図１乃至図３を用いて説明する。尚、図１は、スピーカ装置用冷却装置２０の外形図を、図２は、スピーカ装置のボトムヨーク２１の外形図を、図３はボトムヨーク２１にスピーカ装置用冷却装置２０を装備した時の外形図である。
【００１５】
図１に示すように、スピーカ装置用冷却装置２０は、円筒状の第１部材２０ａと、同心円で該第１部材２０ａより径が大きい円筒状の第２部材２０ｂと、第１部材２０ａと第２部材２０ｂとを結合する放射状に設けられた複数の板状の第３部材２０ｃとで構成され、第１部材２０ａと第３部材２０ｃおよび第２部材２０ｂと第３部材２０ｃは、互いに溶接或は一体に成形され、何れも熱伝導性が良好な例えば銅部材等で形成している。尚、図１は一体構造で示してある。
スピーカ装置用冷却装置２０を構成する第１部材２０ａは、後述するように図４に示すスピーカ装置のボイスコイル８近傍でかつ磁気回路の磁束ループ内に配置されるので、第１部材２０ａの内径は、ボイスコイル８の外径より大きく、且つ所定の磁気ギャップが得られるように形成している。また、スピーカ装置用冷却装置２０を構成する第２部材２０ｂは、磁気回路の磁束ループの外側に配置されるので、第２部材２０ｂの内径は、円環状のマグネット２の外径より大きく形成している。
【００１６】
一方、ボトムヨーク２１は、図２に示すように円筒状のポール部２１ａと、円盤状の底板部２１ｂとで構成され、底板部２１ｂの上面部２１ｄには、スピーカ装置用冷却装置２０の第３部材２０ｃを装着するための挿入溝２１ｃが第３部材２０ｃに対応する位置に放射状に複数形成されている。
ボトムヨーク２１の挿入溝２１ｃの深さは、第３部材２０ｃの厚みと略同一に形成しているので、ボトムヨーク２１にスピーカ用冷却装置２０を装着すると、図３に示すように底板部２１ｂの上面部２１ｄと第３部材２０ｃの上面部２０ｄが略平坦になる。従って、磁気回路を構成する円環状のマグネット２がボトムヨーク２１に載置されると、マグネット２の底面側は、底板部２１ｂの上面部２１ｄと第３部材２０ｃの上面部２０ｄに共に密着した状態となる。
【００１７】
次に、本発明の実施形態によるスピーカ装置用冷却装置２０を装着したスピーカ装置３０の構成を図４を用いて説明する。尚、従来例と同一の機能を有する部分には、同一の符号を付してある。図４は外磁型磁気回路を備えるスピーカ装置を示している。
スピーカ装置３０は、図４に示すように、ポール部２１ａを有する磁性金属部材で形成された円盤状のボトムヨーク２１と、該ボトムヨーク２１の所定の位置にスピーカ装置用冷却装置２０を装着し、スピーカ装置用冷却装置２０上に円環状のマグネット２と磁性金属部材で形成されたリング状のトップヨーク３を載置することで磁気回路を形成すると共に、フレーム４にエッジ５とダンパー６とにより吊設され、中央にダストキャップ７ａを配した振動板７に接合されボイスコイル８を巻回したコイルボビン９が、ポール部２１ａの外周とトップヨーク３の内周とで形成される磁気ギャップ内に配して構成されている。
【００１８】
上述したようにスピーカ装置用冷却装置２０は、ボトムヨーク２１に装着されると、第３部材２０ｃが挿入溝２１ｃに挿入され、スピーカ装置用冷却装置２０の上面部２０ｄとボトムヨーク２１の上面部２１ｄが略平坦に形成される。そして、スピーカ装置用冷却装置２０の所定の位置に円環状のマグネット２を載置すると、マグネット２の底面側は、ボトムヨーク２１の上面部２１ｄに対して大部分が密着した状態となる。つまり、マグネット２とボトムヨーク２１の間にスピーカ装置用冷却装置２０の第３部材２０ｃが介在するが、かかる第３部材２０ｃを板状にし、且つ放射状に配置することで、マグネット２の磁束密度の低下を生じないようにしている。従って、マグネット２上にトップヨーク３を固着することで形成される磁気回路は、マグネット２、ボトムヨーク２の底板部２１ｂ、ポール部２１ａ、そしてトップヨーク３に至る磁路（例えば図中矢印で示す）が形成され、ポール部２１ａとトップヨーク３とで構成される磁気ギャップには、高密度の均一磁界が発生する。
【００１９】
磁気ギャップ内に所定の間隔を設けて配置されたコイルボビン９は、ボイスコイル８に駆動電流が供給されると、磁気ギャップにおける電磁力によりコイルボビン９がピストン運動する。ボイスコイル８は、大きな駆動電流が連続的に供給されると、ジュール熱を発生する。
本発明のスピーカ装置３０およびスピーカ装置用冷却装置２０は、第１部材２０ａをボイスコイル８近傍に配置するように構成しているので、ボイスコイル８で発生した熱は、第１部材２０ａに素早く伝達される。そして、第１部材２０ａに伝達された熱は、第３部材２０ｃを介して第２部材２０ｂに伝達される。第２部材２０ｂは、磁気回路の磁束ループの外側に配置されているので、外気温で冷却される。
【００２０】
スピーカ装置用冷却装置２０の第２部材２０ｂは、常に外気温で冷却され、第２部材２０ｂに結合された第３部材２０ｃを冷却する。そして、第３部材２０ｃは、第３部材２０ｃに結合された第１部材２０ａを冷却する。ボイスコイル８は、周囲を隣接配置され冷却された第１部材２０ａにより覆われているので、ボイスコイル８の温度上昇を低く抑えることが可能となる。
【００２１】
図５は、本発明のその他の実施形態によるスピーカ装置用冷却装置２２の外形図を示した。スピーカ用冷却装置２２の第２部材２２ｂは、磁気回路の磁束ループの外側に配置される部分なので、例えば図５（ａ）に示すように第２部材２２ｂの外周面に凹凸部２２ｅを設けたスピーカ装置用冷却装置２２や、図５（ｂ）に示すように第２部材２２ｂの外周にフィン２２ｆを設けたスピーカ用冷却装置２２を用いるようにすれば、より放熱性に優れたスピーカ装置３０とすることが可能となる。
【００２２】
また、図６は、本発明の他の実施形態によるスピーカ装置４０を示し、磁気回路を内磁型構成としたものである。
内磁型のスピーカ装置４０は、円盤状のボトムヨーク２３にスピーカ用冷却装置２２を装着し、この上にトップヨーク２４を固着すると共に、コイルボビン９の内側のボトムヨーク２３上にマグネット２６を載置し、更にセンターヨーク２５を固着することで、磁気回路を形成している。
内磁型のスピーカ装置４０の場合も外磁型と同様に、スピーカ装置用冷却装置２２の第１部材２２ａがボイスコイル８近傍に配置されるので、ボイスコイル８で発生した熱は、第１部材２２ａに素早く伝達され、第３部材２０ｃを介して第２部材２０ｂにより外気温で冷却される。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、スピーカ装置およびスピーカ装置用冷却装置は、ボイスコイル近傍でかつ磁気回路の磁束ループ内に第１部材を配し、磁気回路の磁束ループの外側に第２部材を配し、第１部材と第２部材を第３部材で結合すると共に、第１部材乃至第３部材は熱伝導性良好な部材で構成したので、ボイスコイルで発生した熱は第２部材から効率的に放熱される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるスピーカ用冷却装置の外形図。
【図２】本発明の実施形態によるスピーカ用冷却装置を装着するボトムヨークの外観図。
【図３】本発明の実施形態によるスピーカ用冷却装置をボトムヨークに装着した時の外観図。
【図４】本発明の実施形態によるスピーカ用冷却装置を装着した時のスピーカシステムの断面図。
【図５】本発明のその他の実施形態によるスピーカ用冷却装置の外形図。
【図６】本発明の実施形態によるスピーカ用冷却装置を内磁型スピーカに適用した時のスピーカシステムの断面図。
【図７】従来例におけるスピーカの断面図。
【符号の説明】
２・・・マグネット
３・・・トップヨーク
８・・・ボイスコイル
９・・・コイルボビン
２０・・・スピーカ用冷却装置
２０ａ・・・第１部材
２０ｂ・・・第２部材
２０ｃ・・・第３部材
３０・・・スピーカシステム
【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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