JP3167226B2 - スピーカ - Google Patents

スピーカ

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JP3167226B2
JP3167226B2 JP22161093A JP22161093A JP3167226B2 JP 3167226 B2 JP3167226 B2 JP 3167226B2 JP 22161093 A JP22161093 A JP 22161093A JP 22161093 A JP22161093 A JP 22161093A JP 3167226 B2 JP3167226 B2 JP 3167226B2
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voice coil
peripheral surface
top plate
coil bobbin
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哲司 小浦
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Panasonic Holdings Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は全ての動電形のスピーカ
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、オーディオアンプの大出力化にと
もない、特に業務用において使用されるスピーカは高耐
入力かつ重低音の再生が可能で、しかも低歪であること
が要求されている。
【0003】以下に図面を参照しながら従来のスピーカ
について説明する。(図7)に従来のスピーカの構造断
面図を示す。構成要素として図中の1はセンターポー
ル、2はセンターポール1の下面に接合され、厚み方向
に着磁された磁石、3は磁石2の下面に接合されたアン
ダープレート、4はアンダープレート3の外周部に接合
されたヨーク、5はヨーク4の上面に接合され、内周面
がセンターポール1の外周面と磁気ギャップを形成する
トッププレート、6はトッププレート5に接合されたフ
レーム、7は磁気ギャップ中に保持され電気信号に応じ
て振幅するボイスコイル、8はボイスコイル7に発生し
た駆動力を振動系に伝達するボイスコイルボビン、9は
ボイスコイルボビン8の先端に接合された振動板、10
は内周部がボイスコイルボビン8の途中部位に接合さ
れ、外周部がフレーム6に接合された通気性を有するダ
ンパー、11は内周部が振動板9の外周部に接合され、
外周部がフレーム6に接合されたロール状のエッジであ
る。
【0004】上記構成要素よりなる従来のスピーカで
は、センターポール1の上面とボイスコイルボビン8の
内周面と振動板9の下面とで形成された空間Cは、セン
ターポール1の外周面とボイスコイルボビン8の内周面
で形成された細隙を介して、センターポール1および磁
石2の外周面とアンダープレート3の上面とヨーク4の
内周面とトッププレート5の下面とで形成された空間B
との通気がなされ、さらに、トッププレート5の内周面
とボイスコイル7の外周面で形成された細隙と、通気性
を有するダンパー10を介してフレーム外部、すなわち
スピーカ外部空間との通気がなされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記構成のスピーカに
大入力が印加されると、ボイスコイル7に大電流が流れ
てボイスコイル7が発熱する。ボイスコイル7に発生し
た熱は、センターポール1の外周面とボイスコイルボビ
ン8の内周面で挟まれた空間の空気を介してセンターポ
ール1に伝達し、トッププレート5の内周面とボイスコ
イル7の外周面で挟まれた空間の空気を介してトッププ
レート5に伝達することで冷却され、さらに、トッププ
レート5の内周面とボイスコイル7の外周面で形成され
た細隙での空気移動によっても冷却される。しかしなが
ら、空気は熱伝導率が低く、しかも、空間Cとスピーカ
外部空間との通気が、センターポール1の外周面とボイ
スコイルボビン8の内周面の細隙と、トッププレート5
の内周面とボイスコイル7の外周面の細隙を介してなさ
れるため、通気が不十分となり、ボイスコイル7の熱は
十分に冷却されない。この結果、発熱によってボイスコ
イル7の抵抗値が増大し、電流が減少して、電気入力に
対応した出力音圧が得られなくなってしまう。
【0006】また、スピーカの動作時には、空間Cの空
気の膨張圧縮が繰り返され、特に低音域の大振幅時に
は、通気が十分でないために空気の膨張圧縮率が大きく
なり、振幅が抑制されて再生音圧レベルの低下を招くだ
けでなく、空気のコンプライアンスの非線形性による歪
が発生していた。
【0007】本発明では、ボイスコイルの温度上昇を低
減した高耐入力かつ低歪のスピーカを提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、磁気回路部は、概略円柱状のセンターポー
ルと、前記センターポールの下面に接合された円板状の
磁石と、前記磁石の下面に接合された円板状のアンダー
プレートと、前記アンダープレートの外周部に接合され
た円筒状のヨークと、前記ヨークの上面に接合された円
環状のトッププレートとから構成され、前記磁石が厚み
方向に着磁され、磁気ギャップが前記センターポールの
外周面と前記トッププレートの内周面とで形成され、通
気路が、前記トッププレートの上面と前記フレームの内
周面と前記ボイスコイルボビンの外周面と前記ダンパー
の下面とで取り囲まれた空間と、前記センターポールお
よび前記磁石の外周面と前記アンダープレートの上面と
前記ヨークの内周面と前記トッププレートの下面で取り
囲まれた空間と、前記磁気回路の外部空間との間におい
て、前記トッププレートに前記トッププレートの内周面
の一部を除去して形成された第1の通気孔と、前記アン
ダープレートと前記ヨークの少なくとも一方に形成され
た第2の通気孔とで形成される構成とする。
【0009】
【作用】本発明は上記した構成により、ボイスコイルの
外周面を通過するスピーカの内外部空間を連結した通気
路を、ダンパーの動きとともに移動する気流によってボ
イスコイルを冷却することとなる。
【0010】
【実施例】本発明の第1の実施例のスピーカの構造断面
図およびスピーカの磁気回路部の斜視図を、それぞれ図
1および図2に示す。ここで図中の12は概略円柱状の
センターポール、13は厚み方向に着磁された円板状の
磁石、14は円板状のアンダープレート、15は円筒状
のヨーク、16は円環状のトッププレート、17はフレ
ーム、18はボイスコイル、19はボイスコイルボビ
ン、20は振動板、21は気密性の高いダンパー、22
はエッジであり、その相互の組立構成は前述の従来例と
同様である。本実施例の特徴は、トッププレート16の
内周面に一部を除去して第1の通気孔23を設け、ヨー
ク15に第2の通気孔24を設けた構成にある。
【0011】上記構成において動作を説明する。通気路
は、トッププレート16の上面とフレーム17の内周面
とボイスコイルボビン19の外周面とダンパー21の下
面とで形成された空間Aと、トッププレート16の内周
面の一部を除去して設けられた第1の通気孔23と、セ
ンターポール12および磁石13の外周面とアンダープ
レート14の上面とヨーク15の内周面とトッププレー
ト16の下面とで形成された空間Bと、ヨーク15に設
けられた第2の通気孔24と、スピーカの外部空間との
間に形成される。動作時に振動板20が下方へ移動する
場合、空間Aの空気は、第1の通気孔23を介して、空
間Bに移動し、さらに、第2の通気孔24を介して、ス
ピーカの外部空間へと排出される。逆に、振動板20が
上方に移動する場合、スピーカの外部空間の空気は、第
2の通気孔24を介して、空間Bに移動し、さらに、第
1の通気孔23を介して、空間Aへと流入する。したが
って、第1の通気孔23を通過する気流が、熱源である
ボイスコイル18の外周面を直接冷却し、しかも、ボイ
スコイル18の熱が伝達しやすい部位、すなわち、ボイ
スコイル18の内外周面と隣接するセンターポール12
とトッププレート16と、ボイスコイル18に直接接合
されたボイスコイルボビン19を冷却するため、ボイス
コイル18の温度上昇が低減される。
【0012】また、第1の通気孔23および第2の通気
孔24の形状をそれぞれ等しくし、トッププレート16
およびヨーク15に等間隔に配置すれば、ボイスコイル
18、ボイスコイルボビン19およびダンパー21に、
通気路を移動する空気から加わる径方向の圧力は互いに
相殺されるため、通気路からの風圧のアンバランスによ
るローリングの発生を防止できる。
【0013】なお、本実施例において第2の通気孔24
はヨーク15に設けているが、アンダープレート14
に、あるいはアンダープレート14とヨーク15の両方
に設けても同様の効果が得られるものである。また、内
磁型の磁気回路を用いているが、磁気回路は内磁型に限
ったものでなくとも、たとえば外磁型を用いても同様の
効果が得られる。
【0014】次に、本発明の第2の実施例のスピーカの
構造断面図およびスピーカの磁気回路部の斜視図を、そ
れぞれ図3および図4に示す。図中に付した符号につい
ては第1の実施例と全く同じである。ここで、第1の実
施例と大きく異なるのは、第1の通気孔23をトッププ
レート16の外周面を削除するまで拡張し、第2の通気
孔24をヨーク15の上面を除去するように設け、第1
の通気孔23の2つの対向する内周面と第2の通気孔2
4の2つの対向する内周面とをそれぞれ同一平面上に位
置させて、第1の通気孔23と第2の通気孔24とが連
続した1つの通気孔を形成し、さらに、フレーム17を
トッププレート16との接合部において、第1の通気孔
23を回避して設けていることである。本実施例におけ
る動作は第1の実施例と同様であるが、第1の通気孔2
3を拡張し、第2の通気孔24と連続させた場合、通気
路がボイスコイル18の外周面を通過する部位において
拡大される。したがって、大振幅時に通気路を移動する
の空気量が増大した場合にも通気が容易となるため、通
気路中の空気のコンプライアンスに起因した再生音中に
含まれる歪を低減できる。
【0015】なお、本実施例において第2の通気孔24
はヨーク15のみに設けているが、アンダープレート1
4にも設けてよい。次に、本発明の第3の実施例のスピ
ーカの構造断面図を図5に示す。ここで、図中の25は
ボイスコイルボビン19に設けられた第3の通気孔であ
る。また、図中に付した他の符号についてはこれまでの
実施例と全く同じである。
【0016】ここで、これまでの実施例と大きく異なる
のは、ボイスコイルボビン19において、ダンパー21
との接合部と振動板20との接合部の間に第3の通気孔
25を設けたことである。本実施例における動作もこれ
までの実施例と同様であるが、第3の通気孔25を設け
たことで、センターポール12の上面とボイスコイルボ
ビン19の内周面と振動板20の下面とで形成された空
間Cと、スピーカの外部空間との間に、第3の通気孔2
5を介して十分な通気が可能となる。したがって、大振
幅時において、空間Cの空気の膨張圧縮のために生じる
コンプライアンスの低下および非線形性を改善できるた
め、出力音圧レベルの低下および再生音中の歪を低減で
きる。また、センターポール12の上面およびボイスコ
イルボビン19の内周面の冷却効果が増すため、ボイス
コイル18の温度上昇をさらに低減できる。
【0017】次に、本発明の第4の実施例の構造断面図
を図6に示す。図中に付した符号については第3の実施
例と全く同じである。ここで、第3の実施例と大きく異
なるのは、ボイスコイルボビン19に設けられた第3の
通気孔25が、ダンパー21との接合部とボイスコイル
18との間に位置していることである。本実施例におけ
る動作は第3の実施例と同様であるが、第3の通気孔2
5をダンパー21の下面側に設けたことで、空間Cと、
空間Aとの間で十分な通気が可能となる。したがって、
空間Cが、ボイスコイル18の外周面を通過する通気路
の一部となる結果、これまでの実施例と比較して、同じ
振幅量おいて通気路を移動する空気量が増加して、ボイ
スコイル18をはじめ、センターポール12、トッププ
レート16およびボイスコイルボビン19の冷却効果が
増すため、ボイスコイル18の温度上昇はさらに低減さ
れる。
【0018】
【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなよう
に、本発明は高耐入力かつ低歪のスピーカを提供するも
のであり、気密性を高めたダンパーの振動とともに発生
する気流が、磁気回路部に設けられた通気路を通過し
て、ボイスコイルの外周面を直接空冷するため、大入力
時におけるボイスコイルの温度上昇の低減を実現できる
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のスピーカの断面図
【図2】同スピーカの磁気回路部の斜視図
【図3】本発明の第2の実施例のスピーカの断面図
【図4】同スピーカの磁気回路部の斜視図
【図5】本発明の第3の実施例のスピーカの断面図
【図6】本発明の第4の実施例のスピーカの断面図
【図7】従来例のスピーカの断面図
【符号の説明】
12 センターポール 13 磁石 14 アンダープレート 15 ヨーク 16 トッププレート 17 フレーム 18 ボイスコイル 19 ボイスコイルボビン 20 振動板 21 ダンパー 22 エッジ 23 第1の通気孔 24 第2の通気孔 25 第3の通気孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 9/02 102 H04R 9/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気回路部と、前記磁気回路部に接合さ
    れたフレームと、前記磁気回路部の磁気ギャップ中に保
    持されたボイスコイルと、前記ボイスコイルに接合され
    たボイスコイルボビンと、前記ボイスコイルボビンの上
    端に接合された振動板と、前記ボイスコイルボビンおよ
    び前記フレームの途中部位にそれぞれ内外周部が接合さ
    れかつ気密性をもつダンパーと、前記振動板の外周部お
    よびフレームの上端部にそれぞれ内外周部が接合された
    エッジとを具備し、前記磁気回路部は、概略円柱状のセ
    ンターポールと、前記センターポールの下面に接合され
    た円板状の磁石と、前記磁石の下面に接合された円板状
    のアンダープレートと、前記アンダープレートの外周部
    に接合された円筒状のヨークと、前記ヨークの上面に接
    合された円環状のトッププレートとから構成され、前記
    磁石が厚み方向に着磁され、磁気ギャップが前記センタ
    ーポールの外周面と前記トッププレートの内周面とで形
    成され、通気路が、前記トッププレートの上面と前記フ
    レームの内周面と前記ボイスコイルボビンの外周面と前
    記ダンパーの下面とで取り囲まれた空間と、前記センタ
    ーポールおよび前記磁石の外周面と前記アンダープレー
    トの上面と前記ヨークの内周面と前記トッププレートの
    下面で取り囲まれた空間と、前記磁気回路の外部空間と
    の間において、前記トッププレートに前記トッププレー
    トの内周面の一部を除去して形成された第1の通気孔
    と、前記アンダープレートと前記ヨークの少なくとも一
    方に形成された第2の通気孔とで形成されることを特徴
    とするスピーカ。
  2. 【請求項2】 第1の通気孔は複数個設けられ、その形
    状は全て等しく、前記トッププレートの内周面に等間隔
    に位置していることを特徴とする請求項1記載のスピー
    カ。
  3. 【請求項3】 第2の通気孔は複数個設けられ、その形
    状は全て等しく、前記アンダープレートの同心円上、あ
    るいは前記ヨークの同一高さにおける円周上に等間隔に
    位置することを特徴とする請求項記載のスピーカ。
  4. 【請求項4】 第1の通気孔を前記トッププレートの外
    周面を除去するまで拡張し、第2の通気孔を前記ヨーク
    の上面を除去する位置に設けて、前記第1の通気孔の対
    向する2つの内周面と、前記第2の通気孔の対向する2
    つの内周面と は、それぞれ実質的に同一面上に位置する
    ことを特徴とする請求項記載のスピーカ。
  5. 【請求項5】 ボイスコイルボビンに少なくとも1つの
    第3の通気孔を設けたことを特徴とする請求項記載の
    スピーカ。
  6. 【請求項6】 第3の通気孔は、ボイスコイルボビンと
    ダンパーの接合部と振動板との間に位置していることを
    特徴とする請求項記載のスピーカ。
  7. 【請求項7】 第3の通気孔は、ボイスコイルボビンと
    ダンパーの接合部とボイスコイルとの間に位置している
    ことを特徴とする請求項記載のスピーカ。
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