JP4513221B2

JP4513221B2 - スピーカ装置

Info

Publication number: JP4513221B2
Application number: JP2001065726A
Authority: JP
Inventors: 秀樹南
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2021-03-08
Also published as: JP2002271889A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気信号を音響に変換するスピーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、磁気回路の磁気ギャップ中で移動可能とされたボイスコイルに電気信号を供給し、この電気信号に応じてボイスコイルに取り付けられた振動板を振動させることにより電気信号を音響に変換する、いわゆる導電型のスピーカ装置がある。
【０００３】
このスピーカ装置は、例えば図６に示すように、磁気回路１００と、この磁気回路１００上に取り付けられたフレーム１０１と、このフレーム１０１にエッジ１０２を介して振動板１０３が支持されると共に、ボイスコイル１０４が磁気回路１００の磁気ギャップ１００ａ中で移動可能とされた振動系１０５とを備えている。
【０００４】
磁気回路１００は、略円盤状のヨーク１０６と、このヨーク１０６の中央部に位置して振動板１０３側に突出形成されてなる略円柱状のセンターポール１０７と、このセンターポール１０７の周囲を囲むようにヨーク１０６上に取り付けられた略円環状のマグネット１０８と、このマグネット１０８上に取り付けられると共に、センターポール１０７の先端部１０７ａが外方に臨む中心孔１０９ａが穿設されてなる略円盤状のトッププレート１０９とを備え、このセンターポール１０７の外周面と、トッププレート１０９の中心孔１０９ａの内周面との間には、上述した磁気ギャップ１００ａが形成されている。
【０００５】
フレーム１０１は、基端部から先端部に向かって拡径された略円錐形状を有し、振動板１０３を囲むようにトッププレート１０９上に基端部が取り付けられている。
【０００６】
振動系１０５は、磁気回路１００に供給される電気信号に応じて振動板１０３を振動させる部分であり、振動板１０３は、基端部から先端部に向かって拡径されると共に、その両端部が開口されてなる略円錐形状を有している。この振動板１０３の基端部には、略円筒状のボビン１１０が嵌合された状態で取り付けられている。また、振動板１０３の中央部には、その基端部側を閉塞するキャップ１１１が取り付けられている。
【０００７】
ボビン１１０は、その上端部が上述した振動板１０３の基端部に嵌合された状態で取り付けられており、その下端部が上述した磁気回路１００の磁気ギャップ１００ａ内に挿入されている。そして、この磁気ギャップ１００ａ中に位置するボビン１１０の外周面には、上述したボイスコイル１０４が巻回されている。
【０００８】
このボイスコイル１０４は、引き出し導線１１２を介してフレーム１０１に設けられた入力端子１１３と接続されており、この入力端子１１３から電気信号が供給される。
【０００９】
また、ボビン１１０は、振動板１０３の取付部分とボイスコイル１０４の巻回部分との間の外周面に取り付けられたダンパー１１４により支持されている。このダンパー１１４は、その中心部に穿設された中心孔に、ボビン１１０が嵌合された状態で取り付けられており、この中心孔から外周部に向かって同心円状に交互に折り曲げられた形状を有し、外周部がフレーム１０１の基端部に向かって折り曲げられ、このフレーム２の基端部上に取り付けられている。
【００１０】
一方、振動板１０３の先端部に設けられたエッジ１０２は、振動板１０３とフレーム２との間を連結しながら、振動板１０３を変位可能に支持している。このエッジ３は、可撓性を有する材料が略円環状に形成されてなり、その内周縁部が振動板１０３の外周縁部に貼り付けられると共に、その外周縁部がフレーム１０１の先端部とガスケット１１５との間に挟持されている。
【００１１】
以上のように構成されるスピーカ装置では、ボビン１１０に巻回されたボイスコイル１０４に電気信号が供給されると、ボビン１１０が磁気回路１００の磁気ギャップ１００ａ中を移動しながら、このボビン１１０に取り付けられた振動板１０３が振動することにより、電気信号が音響に変換される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のスピーカ装置では、ボビン１１０の内部にセンターポール１０７の先端部１０７ａが挿入されると共に、振動板１０３の中央部に、この振動板１０３の基端部側を閉塞するキャップ１１１が設けられた構造となっている。
【００１３】
このため、ボビン１１０の内部の空気は、このボビン１１０が磁気回路１００の磁気ギャップ１００ａ中を移動した場合でも、ボビン１１０の外部へと放出されにくく、ボイスコイル１０４に発生する熱によって温められた状態となる。
【００１４】
この場合、ボビン１１０の外周面の温度が上昇し、このボビン１１０の外周面と振動板１０３の基端部とを接合する接着剤が溶けてしまい、これらの間で破損が生じたり、また、ボビン１１０の外周面から伝わる熱によって振動板１０３が変形してしまうといった問題が発生してしまう。
【００１５】
そこで、本発明はこのような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、音質の劣化を招くことなく、ボイスコイルに発生する熱によって温められた空気をボビンの内部から外部へと適切に放出することを可能としたスピーカ装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明に係るスピーカ装置は、ボイスコイルが巻回されてなる略円筒状のボビンと、ボビンの内部に挿入されると共に、その中心部に貫通孔が穿設されてなる略円柱状のセンターポールと、ボビンの上端開口部を閉塞すると共に、当該ボビンの内方に向かって突出形成されてなるキャップとを備え、センターポールのキャップと対向する面に、キャップに対応した凹部が形成されている。
【００１７】
以上のように本発明に係るスピーカ装置では、ボビンの内部に挿入されるセンターポールの中心部に貫通孔が穿設されていることから、この貫通孔を通してボイルコイルによって温められた空気がボビンの内部から外部へと放出される。また、キャップがボビンの上端開口部を閉塞すると共に、当該ボビンの内方に向かって突出形成されていることから、このボビンの内部空間を小さくすることにより、ボビンの内部と外部との間で空気の交換が容易なものとなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
本発明を適用したスピーカ装置は、図１に示すように、磁気回路１と、この磁気回路１上に取り付けられたフレーム２と、このフレーム２にエッジ３を介して振動板４が支持されると共に、ボイスコイル５が磁気回路１の磁気ギャップ１ａ中で移動可能とされた振動系６とを備えている。
【００２０】
磁気回路１は、磁気性材料からなる略円盤状のヨーク７と、このヨーク７の中央部に位置して振動板４側に突出形成されてなる略円柱状のセンターポール８と、このセンターポール８の周囲を囲むようにヨーク７上に取り付けられた略円環状のマグネット９とを備えている。
【００２１】
また、この磁気回路１は、中心部に中心孔１０ａが穿設されてなる略円盤状のトッププレート１０を備えている。このトッププレート１０は、センターポール８と上述した磁気ギャップ１ａを形成するのに十分な厚みを有している。また、このトッププレート１０の中心孔１０ａは、センターポール８の外径よりも所定量だけ大となっている。一方、センターポール８は、マグネット９及びトッププレート１０の厚みと略一致した高さを有している。
【００２２】
そして、このトッププレート１０は、ヨーク７と共にマグネット９を挟み込みながら、中心孔１０ａからセンターポール８の先端部８ａが外方に臨むように、マグネット９上に取り付けられている。これにより、センターポール８の外周面と、トッププレート１０の中心孔１０ａの内周面との間には、上述した磁気ギャップ１ａが形成されている。
【００２３】
フレーム２は、振動板４を支持するのに十分な剛性を有する金属材料等からなり、基端部から先端部に向かって拡径された略円錐形状を有している。また、このフレーム２は、振動板４を囲むように設けられている。具体的に、このフレーム２は、その基端部側の開口部に径の中心方向に向かって折り曲げられてなる固定部２ａを有し、この固定部２ａによりトッププレート１０上に取り付けられている。また、このフレーム２の先端部側の開口部には、エッジ３の外周縁部を保持する保持部２ｂが、その全周に亘って設けられている。
【００２４】
振動系６は、磁気回路１に供給される電気信号に応じて振動板４を振動させる部分であり、振動板４は、基端部から先端部に向かって拡径されると共に、その両端部が開口されてなる略円錐形状を有している。この振動板４の基端部には、略円筒状のボビン１１が嵌合された状態で取り付けられている。また、振動板４の中央部には、その基端部側を閉塞する第１のキャップ１２が取り付けられている。なお、ここでは、振動板４の材料としてポリプロピレンを用いている。
【００２５】
ボビン１１は、軽量且つ高い剛性を有する材料、例えばエポキシ樹脂を含浸した紙や布、ガラス−エポキシ板（エポキシ樹脂で固めたガラス繊維材料）等が略円筒状に丸められて形成されてなる。なお、このボビン１１の材料としては、上述した材料の他に金属や紙、合成樹脂材料等を用いることができる。
【００２６】
このボビン１１は、その上端部が上述した振動板４の基端部に嵌合された状態で取り付けられており、その下端部が上述した磁気回路１の磁気ギャップ１ａ内に挿入されている。すなわち、このボビン１１の下端部は、センターポール８の外周面と、トッププレート１０の中心孔１０ａの内周面との間の磁気ギャップ１ａ中に位置している。そして、この磁気ギャップ１ａ中に位置するボビン１１の外周面には、上述したボイスコイル５が巻回されている。
【００２７】
このボイスコイル５は、引き出し導線１３を介してフレーム２に設けられた入力端子１４と接続されており、この入力端子１４から電気信号が供給される。
【００２８】
また、ボビン１１は、振動板４の取付部分とボイスコイル５の巻回部分との間の外周面に取り付けられたダンパー１５により支持されている。このダンパー１５は、布や化学繊維等の材料が全体略円盤状に形成されてなり、その中心部に穿設された中心孔に、ボビン１１が嵌合された状態で取り付けられている。また、このダンパー１５は、中心孔から外周部に向かって同心円状に交互に折り曲げられた形状を有し、外周部がフレーム２の固定部２ａに向かって折り曲げられ、このフレーム２の固定部２ａ上に取り付けられている。
【００２９】
一方、振動板４の先端部に設けられたエッジ３は、振動板４とフレーム２との間を連結しながら、振動板４を変位可能に支持している。具体的に、このエッジ３は、可撓性を有する材料が略円環状に形成されてなり、その内周縁部が振動板４の外周縁部に貼り付けられている。一方、このエッジ３の外周縁部は、上述したフレーム２の保持部２ａとガスケット１６との間に挟持されている。
【００３０】
ところで、このスピーカ装置には、ボビン１１の上端開口部、すなわちセンターポール８が挿入される開口部とは反対側の開口部を閉塞すると共に、このボビン１１の内方に向かってセンターポール８の先端部８ａと対向する主面１７ａが突出形成されてなる第２のキャップ１７が設けられている。
【００３１】
この第２のキャップ１７は、図２に示すように、振動板４の内周面４ａ及びボビン１１の外周面１１ａと対向する接合面１８を有し、この接合面１８と振動板４の内周面４ａ及びボビン１１の外周面１１ａとの間で接着剤１９を介して接合されている。
【００３２】
詳述すると、この第２のキャップ１７は、図３に示すように、例えばＡＢＳ樹脂等の耐熱性を有するプラスチック材料等が全体略円盤状に形成されてなり、その振動板４の内周面４ａと対向する接合面１８ａには、ボビン１１の上端開口部に嵌合される嵌合溝部２０が形成されている。
【００３３】
この嵌合溝部２０は、図２示すように、所定の深さ及び幅とすることにより、ボビン１１の上端開口部に嵌合された際に、振動板４の内周面４ａと接合面１８ａとの間及びボビン１１の外周面１１ａと接合面１８ｂとの間に、後述する接着剤１９が流し込まれる隙間を形成している。
【００３４】
また、第２のキャップ１７の接合面１８には、複数の突出部２１が振動板４の内周面４ａ及びボビン１１の外周面１１ａに向かって突出形成されている。これら複数の突出部２１は、第２のキャップ１７の周方向に沿って所定の間隔で設けられており、上述した嵌合溝部２０がボビン１１の上端開口部に嵌合された際に、振動板４の内周面４ａ及びボビン１１の外周面１１ａに当接するようになされている。
【００３５】
また、振動板４の内周面４ａと対向する接合面１８ａには、厚み方向に切り欠かれた複数の切欠部２２が形成されている。この切欠部２２は、上述した振動板４の内周面４ａと接合面１８ａとの間及びボビン１１の外周面１１ａと接合面１８ｂとの間の隙間に接着剤１９を流し込むためのものであり、上述した突出部２１の間にそれぞれ設けられている。また、これら複数の切欠部２２の一部を大きく切り欠くことにより、配線用の切欠部２３が形成されている。
【００３６】
この第２のキャップ１７は、図４に示すように、ボビン１１の上端開口部に嵌合溝部２０が嵌合されると共に、複数の突出部２１が振動板４の内周面４ａ及びボビン１１の外周面１１ａに当接されることにより、振動板４及びボビン１１に対して位置決めされる。そして、図４中矢印Ａ方向から切欠部２２を通して接着剤１９が振動板４の内周面４ａと接合面１８ａとの間及びボビン１１の外周面１１ａと接合面１８ｂとの間に形成された隙間に流し込まれる。このとき、隣接する切欠部２２の間には、上述した突出部２１が設けられていることから、接着剤１９が配線用の切欠部２３に流れ込むのを防ぐことができる。そして、この接着剤１９を硬化させることにより、振動板４の内周面４ａとボビン１１の外周面１１ａとが接着剤１９を介して第２のキャップ１７の接合面１８に接合される。これにより、第２のキャップ１７は、ボビン１１の上端開口部を閉塞することになる。
【００３７】
また、この第２のキャップ１７は、図１及び図４に示すように、センターポール８の先端部８ａと対向する主面１７ａがボビン１１の内方に向かって略半球状に突出形成された形状を有している。なお、このセンターポール８の先端部８ａと対向する主面１７ａとは反対側の主面には、補強用のリブ２４が設けられている。
【００３８】
一方、センターポール８の先端部８ａは、第２のキャップ１７の主面１７ａに対応した略半球状の凹部形状を有している。また、センターポール８の中心部には、このセンターポール８及びヨーク７を貫く貫通孔８ａが穿設されている。
【００３９】
以上のように構成されるスピーカ装置では、ボビン１１に巻回されたボイスコイル５に電気信号が供給されると、ボビン１１が磁気回路１の磁気ギャップ１ａ中を移動しながら、このボビン１１に取り付けられた振動板４が振動することにより、電気信号が音響に変換される。
【００４０】
このスピーカ装置では、上述したように、ボビン１１の上端開口部を閉塞すると共に、センターポール８の先端部８ａと対向する主面１７ａがボビン１１の内方に向かって略半球状に突出形成されてなる第２のキャップ１７が設けられている。
【００４１】
一方、センターポール８の先端部８ａには、第２のキャップ１７の主面１７ａに対応した略半球状の凹部が形成されている。また、センターポール８の中心部には、このセンターポール８及びヨーク７を貫く貫通孔８ｂが穿設されている。
【００４２】
これにより、スピーカ装置では、センターポール８の貫通孔８ｂを通してボイルコイル５によって温められた空気をボビン１１の内部から外部へと放出することができる。
【００４３】
具体的に、このスピーカ装置では、ボビン１１が磁気回路１の磁気ギャップ１ａ中を移動するのに伴って、図１中の矢印に示すようなボビン１１の内部からセンターポール８の貫通孔８ｂを通して外部へと向かう空気の流れ、或いは、外部からセンターポール８の貫通孔８ｂを通してボビン１１の内部へと向かう空気の流れが発生する。
【００４４】
ここで、第２のキャップ１７は、ボビン１１の上端開口部を閉塞すると共に、ボビン１１の内方に向かって略半球状に突出形成されている。このため、ボビン１１の内部空間は小さくなり、ボイスコイル５に発生する熱によって温められた内部空間の空気を外部の空気と容易に交換することができる。すなわち、このボビン１１の内部空間を小さくすることによって、ボビン１１の内部と外部との間で空気の交換が容易なものとなる。
【００４５】
さらに、このスピーカ装置では、センターポール８の先端部８ａに、第２のキャップ１７の主面１７ａに対応した略半球状の凹部が形成されていることから、上述したボビン１１の内部からセンターポール８の貫通孔８ｂを通して外部へと向かう空気の流れ、或いは、外部からセンターポール８の貫通孔８ｂを通してボビン１１の内部へと向かう空気の流れを制御することができる。すなわち、このスピーカ装置では、ボビン１１の内部と外部との間で空気を効率よく循環させることができ、熱源となるボイスコイル５が巻回されたボビン１１の冷却効果も得ることができる。
【００４６】
したがって、このスピーカ装置では、音質の劣化を招くことなく、ボイスコイル５に発生する熱によって温められた空気をボビン１１の内部から外部へと適切に放出することができ、このボイスコイル５に発生する熱によるボビン１１と振動板４との接合部分の破損や、ボビン１１から伝わる熱によって振動板４が変形してしまうといったボイスコイル５に発生する熱による問題を解決することができる。
【００４７】
また、第２のキャップ１７は、図５に示すように、センターポール８の先端部８ａと対向する主面１７ａがボビン１１の内方に向かって略円錐状に突出形成された形状のものであってもよい。
【００４８】
この場合、センターポール８の先端部８ａには、第２のキャップ１７の主面１７ａに対応した略円錐状の凹部が形成されている。
【００４９】
したがって、この場合も、ボビン１１の内部空間を小さくすることによって、ボビン１１の内部と外部との間で空気の交換が容易なものとなる。また、図５中の矢印で示すようなボビン１１の内部からセンターポール８の貫通孔８ｂを通して外部へと向かう空気の流れ、或いは、外部からセンターポール８の貫通孔８ｂを通してボビン１１の内部へと向かう空気の流れを制御することができる。すなわち、ボビン１１の内部と外部との間で空気を効率よく循環させることができ、熱源となるボイスコイル５が巻回されたボビン１１の冷却効果も得ることができる。
【００５０】
なお、本発明は、上述した第２のキャップ１７がボビン１１の上端開口部を閉塞していることから、必要に応じて第１のキャップ１２を設けない構成とすることも可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るスピーカ装置によれば、音質の劣化を招くことなく、ボイスコイルに発生する熱によって温められた空気をボビンの内部から外部へと適切に放出することができる。したがって、ボイスコイルに発生する熱によるボビンと振動板との接合部分の破損や振動板の熱変形等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したスピーカ装置の構造を示す断面図である。
【図２】上記スピーカ装置の振動板とボビンとの接合部分を拡大して示す要部断面図である。
【図３】キャップの構造を示す斜視図である。
【図４】キャップが振動板及びボビンに対して位置決めされた状態を示す要部透視斜視図である。
【図５】本発明を適用したスピーカ装置の他の構成例を示す断面図である。
【図６】従来のスピーカ装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１磁気回路、１ａ磁気ギャップ、２フレーム、３エッジ、４振動板、５ボイスコイル、６振動系、７ヨーク、８センターポール、８ａ貫通孔、９マグネット、１０トッププレート、１１ボビン、１２第１のキャップ、１３引き出し導線、１４入力端子、１５ダンパー、１６ガスケット、１７第２のキャップ、１８接合面、１９接着剤、２０嵌合溝部、２１突出部、２２切欠部、２３配線用の切欠部、２４リブ

Claims

ボイスコイルが巻回されてなる略円筒状のボビンと、
上記ボビンの内部に挿入されると共に、その中心部に貫通孔が穿設されてなる略円柱状のセンターポールと、
上記ボビンの上端開口部を閉塞すると共に、当該ボビンの内方に向かって突出形成されてなるキャップとを備え、
上記センターポールの上記キャップと対向する面に、当該キャップに対応した凹部が形成されているスピーカ装置。
上記キャップは、上記ボビンの内方に向かって略半球状に突出形成されている請求項１記載のスピーカ装置。
上記キャップは、上記ボビンの内方に向かって略円錐状に突出形成されている請求項１記載のスピーカ装置。
上記キャップは、上記ボビンの上端部に嵌合される嵌合溝部を有する請求項１記載のスピーカ装置。