JP6909390B2 - スピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケース内にスピーカを収納したスピーカ装置に関する。

ハイブリッドカーや電気自動車等の走行音が静かな車両が普及し、歩行者が車両の接近に気付かないことがある。そこで、車両の外部に装着したスピーカ装置のスピーカから、歩行者に対して車両の接近を気付かせるための所定の音を発生させることがある。

スピーカ装置は、例えばエンジンルーム内に装着される。なお、電気自動車はエンジンの代わりにモータを備えるが、エンジンルームとはモータを収納する収納部を含むものとする。

特開２００６−３４００１５号公報

エンジンルーム内は１００℃を超える高温となる。スピーカ装置が高温下で使用されると、スピーカを構成する部品が劣化しやすくなり、信頼性が低下する。そこで、高温となる環境下で使用されるスピーカ装置は、放熱性を向上させることが求められる。

本発明は、放熱性を向上させることができるスピーカ装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、ヨークを含む磁気回路を有するスピーカと、前記スピーカを収納するケースと、を備え、前記ヨークは、底面部と、前記底面部の周囲を囲む側面部とを有し、前記ケースは、前記スピーカによる放音方向とは反対側に位置する底板に前記ヨークをケース外部に突出させるための開口を有し、前記底板は前記開口側の端部が前記放音方向に最も窪んでおり、前記開口側の端部の前記放音方向に沿う方向の位置が、前記ヨークの側面部の前記放音方向側の端部に達するよう窪んでいることを特徴とするスピーカ装置を提供する。

本発明のスピーカ装置によれば、放熱性を向上させることができる。

一実施形態のスピーカ装置を示す断面図である。 一実施形態のスピーカ装置の効果を説明するための流体解析のシミュレーション結果を概略的に示す図である。 比較例１の流体解析のシミュレーション結果を概略的に示す図である。 比較例２の流体解析のシミュレーション結果を概略的に示す図である。

以下、一実施形態のスピーカ装置について、添付図面を参照して説明する。図１に示す一実施形態のスピーカ装置１００は、ケース２０内にスピーカ１０を収納している。スピーカ装置１００は、一例として、車両のエンジンルーム内に装着されて使用される。

図１において、断面Ｕ字状のヨーク１は、円形の底面部１ａと、底面部１ａの周囲を周状に囲む側面部１ｂとを有する。ヨーク１は、鉄等の金属によって形成されている。底面部１ａ上には、円形のマグネット２が固着されており、マグネット２上には円形のトッププレート３が固着されている。トッププレート３は、鉄等の金属によって形成されている。

ヨーク１の側面部１ｂと、マグネット２及びトッププレート３との間には、所定の距離の間隙が設けられている。

側面部１ｂとマグネット２及びトッププレート３との間の間隙には、円筒状のボイスコイルボビン４Ｂの下方の部分が挿入されている。ボイスコイルボビン４Ｂは、例えばプラスチック樹脂とガラス素材によって形成されている。ボイスコイルボビン４Ｂの下方の部分には、例えば銅線であるボイスコイル４が巻回されている。

ボイスコイル４に音声信号が供給されていない状態で、ボイスコイルボビン４Ｂの下端部は、マグネット２の上端部と対向している。ボイスコイル４に音声信号が供給されていない状態で、ボイスコイル４は、側面部１ｂとトッププレート３との間に位置している。

ボイスコイルボビン４Ｂの上端部近傍には、振動板５の内周側端部が固着されている。振動板５は、紙、プラスチック樹脂、木、金属、炭素繊維等のいずれかによって形成されている。ボイスコイルボビン４Ｂの中間部には、蛇腹状に形成されたダンパ６の内周側端部が固着されている。ダンパ６は、例えばプラスチック樹脂によって形成されている。

振動板５の外周側端部には、エッジ７の内周側端部が固着されている。エッジ７は、例えば合成樹脂（ゴム）や繊維素材（布）等によって形成され、断面半円形状の部分を有する。エッジ７の外周側端部は、金属製のフレーム８の上端部近傍に形成された平坦部８ａに固着されている。平坦部８ａは、振動板５から音が放出される放音方向と交差（直交）するようにフランジ状に形成されている。図１の上方向が放音方向である。

ダンパ６の外周側端部は、フレーム８の下端部に形成された平坦部８ｂに固着されている。平坦部８ｂも、スピーカ１０の放音方向と交差（直交）するようにフランジ状に形成されている。図示されていないが、フレーム８の平坦部８ａ，８ｂ間の中間部８ｃには、周方向に所定の間隔で複数の開口が形成されている。

振動板５の中央部にはセンターキャップ９が固着されており、振動板５の中央に形成された円形の開口を塞いでいる。センターキャップ９は、例えばプラスチック樹脂によって形成されている。

スピーカ１０は以上のように構成されている。ボイスコイル４に音声信号が供給されると、ボイスコイルボビン４Ｂが図１における上下方向に振動し、ボイスコイルボビン４Ｂの振動に伴って振動板５が振動する。これによって、振動板５は、供給された音声信号に応じた音を発する。

図１に示すスピーカ装置１００は、スピーカ１０をいわゆる内磁型のスピーカとしている。スピーカ１０を外磁型のスピーカとしてもよい。

ケース２０はスピーカ１０を収納し、スピーカ１０とケース２０とがスピーカ装置１００を構成している。ケース２０は、上ケース２０ａと下ケース２０ｂとよりなる。ケース２０は、例えばプラスチック樹脂によって形成されている。図示されていないが、ケース２０には複数の開口が形成されている。

上ケース２０ａ及び下ケース２０ｂは、例えば、放音方向側または放音方向とは反対側より見た面が正方形の四角柱状や円筒状等に形成されている。上ケース２０ａには、振動板５を外部に臨ませるための円形の開口２０ａ１が形成されている。上ケース２０ａは、振動板５を保護し、かつ、スピーカ１０からの音が放出されるように複数の開口が形成された天板を備えていてもよい。

上ケース２０ａの開口２０ａ１側の端部には、スピーカ装置１００の下端側へと突出する突出部２０ａ２が形成されている。突出部２０ａ２の先端は、フレーム８の平坦部８ａに固着されたエッジ７の外周側端部に接触している。即ち、突出部２０ａ２と平坦部８ａとは、エッジ７の外周側端部を挟んでいる。

下ケース２０ｂの底板２０ｂ１の中央部には、ヨーク１を含む磁気回路を下ケース２０ｂより突出させるための形の開口２０ｂ２が形成されている。ヨーク１が開口２０ｂ２より外部に突出しているため、スピーカ１０の磁気回路は、大方の部分が下ケース２０ｂの外部に位置する。よって、スピーカ装置１００は放熱性に優れる。

図１に示すスピーカ装置１００では、ヨーク１はほぼ全体が開口２０ｂ２より外部に突出している。ヨーク１の一部のみが開口２０ｂ２より外部に突出していてもよい。但し、ヨーク１をできるだけ多く外部に突出させるのがよい。

底板２０ｂ１は、下ケース２０ｂの下端側から見て周状に窪んでいる。底板２０ｂ１における開口２０ｂ２の周囲部は、最も窪んだ平坦部20b10となっている。平坦部20b10は、フレーム８の平坦部８ｂの下面に接触している。

突出部２０ａ２がエッジ７を介して平坦部８ａを押圧し、平坦部20b10が平坦部８ｂを押圧している。よって、上ケース２０ａ及び下ケース２０ｂは、スピーカ１０を挟んで保持している。

底板２０ｂ１には、平坦部20b10下面の平坦面に続けて、ヨーク１から、放音方向と交差（直交）する方向（径方向）に離れるに従って連続的に窪みの程度が漸減する曲面によって構成された凹曲面２０ｂ３が形成されている。

底板２０ｂ１は、開口２０ｂ２周囲の平坦部20b10を有さず、開口２０ｂ２側の端部からヨーク１から離れるに従って連続的に窪みの程度が漸減する曲面によって構成されていてもよい。

図１に示すスピーカ装置１００では、スピーカ１０は内磁型であるから、ヨーク１は、底面部１ａと底面部１ａの周囲を囲む側面部１ｂとを有する。底板２０ｂ１は、凹曲面２０ｂ３における開口２０ｂ２側の端部の放音方向に沿う方向の位置が、側面部１ｂの放音方向側の端部の放音方向に沿う方向の位置に達するよう窪んでいる。

このように構成すれば、ヨーク１はほぼ全体が開口２０ｂ２より外部に突出するので、放熱性の点で好ましい。

図１に示すスピーカ装置１００では、底面部１ａの放音方向とは反対側の面の放音方向に沿う方向の位置は、底板２０ｂ１の放音方向とは反対側の端部の放音方向に沿う方向の位置と同じ位置にあり、下ケース２０ｂにおける放音方向とは反対側の端部２０ｂ４よりも下ケース２０ｂの外部方向に突出していない。底面部１ａの放音方向とは反対側の面の位置を、底板２０ｂ１の放音方向とは反対側の端部よりも放音方向側に位置させてもよい。

このように構成すれば、スピーカ装置１００の厚み（放音方向に沿う方向の距離）はケース２０の厚みとなるので、取り扱いの点で都合がよい。

また、凹曲面２０ｂ３は、下ケース２０ｂの側面にできるだけ近い位置から、窪みが開始するように形成されているのがよい。即ち、凹曲面２０ｂ３の径方向の長さをできるだけ長くするのがよい。

以上のように構成されているスピーカ装置１００は、一例として、車両のエンジンルーム内に、放音方向を車両の進行方向前方側に向けて装着される。スピーカ装置１００を装着した車両が走行すると、図１の上方向から下方向へと風が流れる。

図２〜図４を用いて、凹曲面２０ｂ３を有するスピーカ装置１００による作用効果を、凹曲面２０ｂ３を有さない比較例１及び２のスピーカ装置と比較しながら説明する。

図２はヨーク１及び下ケース２０ｂを部分的かつ概略的に示しており、風が図２の右方向から流入したときの流体解析のシミュレーション結果を概略的に示している。

図２においては、理解を容易にするため、風速を風速が強いレベル３、風速が弱いレベル２、風速が極めて弱いレベル１の３段階に大まかに分類し、それぞれの風速の風がどのように分布するかを示している。レベル３の風を実線で、レベル２の風を一点鎖線で、レベル１の風を破線で示している。

図２より分かるように、スピーカ装置１００は凹曲面２０ｂ３を有するため、図２の右方向から左方向へと流れる風が凹曲面２０ｂ３の方向へと回り込み、ヨーク１にレベル２の風が多く当たっている。

図３は、凹曲面２０ｂ３を有する底板２０ｂ１の代わりに、平坦な底板２０ｂ１’を有する下ケース２０ｂ’を用いた比較例１の、流体解析のシミュレーション結果を概略的に示している。図３より分かるように、ヨーク１にはレベル２の風がほとんど当たらず、レベル１の風が当たる程度である。

図４は、凹曲面２０ｂ３を有する底板２０ｂ１の代わりに、一様な平面によって構成された傾斜面が形成されている底板２０ｂ１”を有する下ケース２０ｂ”を用いた比較例２の、流体解析のシミュレーション結果を概略的に示している。比較例２は、特許文献１に記載されたスピーカ装置に相当する。

図４より分かるように、ヨーク１に当たる風の強さは比較例１よりも改善されるものの、図２のスピーカ装置１００と比較して格段に弱い。

本実施形態のスピーカ装置１００においては、ヨーク１の少なくとも一部がケース２０の外部に突出しており、放音方向から放音方向とは反対方向へと風が流れたときに、ヨーク１に従来と比較して強く、かつ、多くの風が当たる。よって、本実施形態のスピーカ装置１００によれば、放熱性を向上させることができる。

スピーカ装置１００を車両のエンジンルーム等の高温下で使用しても、スピーカ１０を構成する部品の劣化を抑えることができ、信頼性を向上させることができる。

また、放熱性の向上により、入力電圧を大きくことができるので、より大きい音量で音を発生させることができる。スピーカ１０を構成する部品の耐熱性の程度をさほど上げる必要がないため、部品をコストダウンすることも可能である。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。本実施形態のスピーカ装置１００の用途は車両用に限定されない。

１ ヨーク
１ａ 底面部
１ｂ 側面部
１０ スピーカ
２０ ケース
２０ａ 上ケース
２０ｂ 下ケース
２０ｂ１ 底板
２０ｂ２ 開口
２０ｂ３ 凹曲面

Claims (1)

1. 車両のエンジンルーム内に、放音方向を車両の進行方向前方側に向けて装着されるスピーカ装置であって、
   ヨークを含む磁気回路を有するスピーカと、
   前記スピーカを収納するケースと、
   を備え、
   前記ヨークは、底面部と、前記底面部の周囲を囲む側面部とを有し、
   前記ケースは、前記スピーカによる放音方向とは反対側に位置する底板に開口を有し、
   前記ヨークは、少なくとも一部が前記開口より外部に突出しており、
   前記底板は、前記ケースの側面に達する位置から開始され、前記開口側の端部の前記放音方向に沿う方向の位置が、前記ヨークの側面部の前記放音方向側の端部に達するように最も窪んで形成されている
   ことを特徴とするスピーカ装置。
   
   
   

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