JP2004186898A - Speaker - Google Patents
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Abstract
Description
【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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a loudspeaker suitable for use in a vehicle, and more particularly to a loudspeaker arranged in a narrow space to enhance the heat radiation effect of the loudspeaker.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an electrodynamic loudspeaker in which heat near a gap generated by a voice coil of a magnetic circuit is released to the outside of the magnetic circuit.
[0003]
FIGS. 8A and 8B are side sectional views of a conventional speaker of this type. A
[0004]
The inner diameter of the cone-
[0005]
In the
[0006]
Also, as shown in FIG. 8 (B), in the inner
[0007]
The magnetic circuit 2 of the
[0008]
Further, a
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 61-5096 (FIGS. 3 and 4)
[Patent Document 2]
JP-A-7-79497 (FIGS. 1 to 6)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
According to the loudspeakers disclosed in
[0011]
For example, as in the
[0012]
The present invention forms a ventilation passage through which warm air exhausted to the outside of such a magnetic circuit can be exhausted to the front side of the
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The loudspeaker of the present invention is a loudspeaker comprising a movable part 3A composed of a bobbin 11 wound with a
[0014]
According to the
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, one embodiment of the speaker device of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side sectional view of an external magnet type electrodynamic speaker of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory plan view and a side sectional view showing a through hole of a main part and a flow of air.
[0016]
1 and 2, FIG. 1 shows an
[0017]
The magnetic circuit 2 has a lower plate 4 having a center pole 3, a ring-shaped magnet 5 fixed on the lower plate 4 so as to surround the center pole 3, and a center hole slightly larger than the diameter of the center pole 3. And an upper plate 6 fixed on the magnet 5. A
[0018]
The movable portion 3A is provided between the
[0019]
Further, in the
[0020]
A through
[0021]
The cap 25 is formed in a cap shape from a non-magnetic material such as aluminum or a heat-resistant synthetic resin so that a magnetic flux from the magnetic circuit 2 passing through a magnetic path does not leak. A projection 29 is formed on the inner surface of the cap 25 at a position facing the through
[0022]
Conversely, when the
[0023]
In the above description, the case where the
[0024]
FIGS. 3 and 4A and 4B are plan and side sectional views of a speaker and a pot-shaped yoke showing another embodiment of the present invention. 3 and FIGS. 4 (A) and 4 (B), parts corresponding to those in FIGS. 1 and 2 (A) and (B) are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0025]
The
[0026]
As shown in FIG. 4 (B), a plurality of downwardly divergent shapes are formed in the outer peripheral portion of the columnar or ring-shaped magnet 5a at positions equidistant from the center of the through
[0027]
The
[0028]
In FIGS. 3 and 4A and 4B, when the
[0029]
FIG. 5 shows still another embodiment of the loudspeaker of the present invention, in which the same magnetic circuit 2 of the inner magnet type as shown in FIG. 3 is used, and the
[0030]
The
[0031]
The operation of the air passage of the
[0032]
The through holes 20, 15, 24c, and 25a formed in the
〔Example〕
Hereinafter, the
[0033]
In FIG. 7, the horizontal axis is the voice coil input power (w), the vertical axis is the voice coil temperature (° C.), the
[0034]
【The invention's effect】
According to the loudspeaker of the present invention, the loudspeaker is built in a narrow cabinet like an in-vehicle loudspeaker and driven by a high-power, low-impedance voice coil so that the temperature near the gap becomes high. However, since the air passage for exhausting air is formed on the front side of the speaker whose ambient temperature is kept low, the outflow of air and the inflow of outside air in the third space inside the voice coil inner diameter can be performed smoothly. This has the effect of reducing the temperature rise of the voice coil and obtaining a speaker capable of increasing the input resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a speaker showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view and a side sectional view of a magnetic circuit portion of the present invention.
FIG. 3 is a side sectional view of a speaker showing another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view and a side sectional view of a magnetic circuit portion of the present invention.
FIG. 5 is a side sectional view of a speaker showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side sectional view for explaining a shape of a through hole formed in the magnetic circuit of the present invention.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between voice coil input power and voice coil temperature according to the present invention and a conventional voice coil.
FIG. 8 is a side sectional view of a conventional speaker.
[Explanation of symbols]
1 speaker, 2 magnetic circuit, 3A movable section, 8 diaphragm, 14 gap section, 15, 20, 24a, 24b, 24c, 25, 27, 34 through hole
Claims (3)
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。A speaker comprising a movable part formed of a bobbin wound with a voice coil and a diaphragm arranged to be swingable in a gap of a magnetic circuit,
A through hole formed in the lower plate and the center pole or the magnet constituting the magnetic circuit,
A passage forming cap formed so as to cover the through hole is provided,
A speaker characterized in that air inside the bobbin is sucked and exhausted to the diaphragm through the passage forming cap and the gap.
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2002
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