JPH08237793A - スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレームが合成樹脂で形成された軽量スピー
カにおいて、コイルの発熱を防止し、放熱性を高めると
ともに、磁気回路を構成する部材を充分な強度にて固定
できるようにする。 【構成】 スピーカのフレーム１１がＡＢＳなどの樹脂
により形成され、フレーム１１の基部にアルミニウムな
どの非磁性金属の放熱板１２が固定されている。この放
熱板１２の内側に磁気回路Ａを構成するヨーク１８と磁
石１９が固定されている。コイルＣ１とＣ２の発熱は、
放熱板１２を介して外部へ発散され、充分な放熱効果を
得ることができる。また磁気回路Ａを構成するヨーク１
８や磁石１９が金属製の放熱板１２に支持されているた
め、充分な支持強度を得ることができ、取付けねじ２２
の締め付けに対しても耐久性を発揮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動板とコイルと磁気
回路がフレーム内に収納されたスピーカに係り、特にフ
レームが合成樹脂により形成された軽量のスピーカに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスピーカは、鉄系金属により形成
されたフレーム内に、コーン状の振動板、この振動板に
振動を与えるコイル、さらにコイルに磁場を与える磁気
回路が収納されたものが一般的である。磁気回路は、ポ
ールピースと称される磁性材料のヨークおよび磁石を有
している。磁石は希土類系のものが使用され、またヨー
クは軟鉄やフェライトなどの高透磁率の磁性材料により
形成されている。

【０００３】上記従来のスピーカは、全体の重量が非常
に大きく、特に鉄系金属のフレームが重量の増大に占め
る比率が高くなっている。家庭用の音響装置に使用され
るスピーカはある程度重量が大きくても、常に定置して
使用する場合が多いので問題はない。しかし、車載用の
スピーカは、常に車体振動を受けているため、重量が大
きいとスピーカ自体の振動により取付けねじなどの弛み
や疲労などが生じやすい。また車載用スピーカは、狭い
場所に取付けるため、重量の大きいスピーカでは、取付
けや交換作業が容易でなくなる。特に自動車のドア内に
設置されるスピーカの重量が大きいと、ドアの重量を増
大することになり好ましくはない。

【０００４】さらに鉄系金属により形成されたフレーム
を使用していると、磁気回路からコイルに与えられるべ
き磁場がフレームの影響を受けて乱れ、さらにはフレー
ムでのうず電流損やヒステリシス損を生じ、スピーカそ
のものの性能を劣化させることにもなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、スピーカのフ
レームをＡＢＳなどの合成樹脂材料により形成すれば、
軽量となって車載用スピーカとして最適なものになり、
また非磁性材料である合成樹脂を使用することにより、
磁気回路の磁場の乱れやうず電流損およびヒステリシス
損が生じなくなる。

【０００６】しかし、フレーム全体を合成樹脂のみで形
成した場合には、フレームが放熱性の悪いものになり、
ボイスコイルから発せられるジュール熱をスピーカ外に
充分に発散させることができず、ボイスコイルの周辺に
熱が蓄積され、コイルの断線などを生じさせるおそれが
ある。

【０００７】また、磁気回路は、磁石や金属製のヨーク
により構成されるため、この磁気回路を構成する部材は
重量の大きいものとなる。この重量の大きい部材を樹脂
製のフレームに支持した場合、その支持強度が弱くな
る。さらに、磁気回路を構成する部材をフレームに接着
剤により固着した場合に、前述のジュール熱により接着
剤による接着強度が低下しやすい。この接着強度の低下
に対処するために、磁気回路を構成する部材をフレーム
にねじ固定することも考えられる。しかし、樹脂製のフ
レームではねじの締め付け力に対する耐久性に劣ること
になり、ねじ締め部分からの破損が生じるおそれがあ
る。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、フレームを合成樹脂材料で形成して軽量化し、し
かもコイルからの熱の発散を良好にして、熱による問題
が生じないようにしたスピーカを提供することを目的と
している。

【０００９】また本発明は、フレームを合成樹脂により
形成して軽量化し、しかも磁気回路を構成する部材を充
分な強度にて支持できるようにしたスピーカを提供する
ことを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、フレーム内
に、振動板と、振動板に振動を与えるコイルと、コイル
に磁場を与える磁気回路とが設けられているスピーカに
おいて、前記フレームは合成樹脂材料により形成され、
フレームの基部内面には非磁性金属材料の放熱板が取り
付けられ、磁気回路を構成する部材がこの放熱板に取り
付けられていることを特徴とするものである。

【００１１】また、放熱板とフレームには互いに連通す
る穴が穿設されており、この穴を介してフレーム内外の
空間がつながっている構造とすることが好ましい。

【００１２】さらに、磁気回路を構成する部材を振動板
側から押さえる取付け部材が設けられ、前記取付け部材
が、放熱板に対してねじ固定されている構造とすること
も可能である。

【００１３】

【作用】本発明では、フレームがＡＢＳなどの合成樹脂
材料により形成されている。さらに好ましくは、磁気回
路を構成する磁石をボンド磁石（プラスチック磁石）と
し、ヨークをソフトフェライトなどで形成し、磁気回路
を構成する部材を可能な限り軽量のものにして、スピー
カ全体を軽量とする。この軽量のスピーカは、特に車載
用に適し、軽量であるために取付け作業などが容易にな
る。また鉄系金属のフレームを使用したもののようなう
ず電流損やヒステリシス損も生じない。

【００１４】またフレームの基部内面に非磁性材料の放
熱板が取り付けられている。放熱板を非磁性材料製とす
ることにより、従来の鉄系のフレームのような磁気回路
への悪影響を与えないものとなる。この放熱板は、アル
ミニウムまたはアルミニウム合金、しんちゅう、亜鉛合
金、銅、銅合金などにより形成される。放熱性を考慮す
ると、銅または銅合金やアルミニウム合金が適している
が、加工性の面ではアルミニウムまたはアルミニウム合
金が最も適している。この放熱板は、好ましくは絞り加
工したものであり、磁気回路を構成する磁石やヨークな
どの部材が、絞り加工した放熱板内の段差部分に位置決
めされて設置される。

【００１５】非磁性材料の放熱板を設けることにより、
コイルのジュール熱が放熱板を伝導して外部へ逃げやす
くなり、コイル周辺の温度の上昇を防止できる。また放
熱板とフレームに互いに連通する穴を形成して、この穴
によりフレーム内外をつなげておくと、フレーム内の熱
がこの穴から外部へ逃げやすくなる。すなわち振動板の
振動によりフレーム内の空気が前記穴から出入りし、フ
レーム内の換気が行われて、コイル周辺の加熱が防止さ
れる。なお、磁気回路周辺にごみやほこりの浸入を防止
するために、放熱板に穿設される穴は小孔が配列したも
のであることが好ましく、さらに好ましくは、フレーム
内での磁気回路周囲の空間が、前記小孔のみを介して外
部に連通するものとする。これにより、放熱性を確保で
き、しかも外部からのほこりの浸入防止機能を充分に発
揮できるものとなる。

【００１６】また磁気回路を構成する磁石やヨークなど
の部材が放熱板により支持される構造とすると、合成樹
脂製のフレームのみで磁気回路の部材を支持したものに
比べて、ヨークや磁石の支持強度が高くなる。さらに磁
気回路を構成する部材を押さえる取付け部材を設け、こ
の取付け部材と放熱板とをねじ締め固定することによ
り、磁気回路を強固に固定でき、またねじの締め付け力
によりフレームが破損することもない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
発明の一実施例として、車載用などとして使用されるダ
イナミック型のスピーカを示す断面図、図２はスピーカ
に取り付けられている放熱板を示すものであり、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）は断面図である。図１に示すスピーカ
は、フレーム１１がＡＢＳなどの合成樹脂材料により射
出成型されている。フレーム１１は円錐形状であり、そ
の図示上部側の側面に穴１１ａが穿設されている。また
フレーム１１の外周には補強用のリブ１１ｂ，１１ｃが
一体に設けられている。フレーム１１の底部（基部）
は、筒状穴１１ｄを有しており、また中段の水平部には
換気穴１１ｅが穿設されている。この換気穴１１ｅは、
丸穴または楕円穴であり、円周方向へ所定のピッチにて
配列している。

【００１８】フレーム１１の底部内面には放熱板１２が
取り付けられている。この放熱板１２はアルミニウムま
たはアルミニウム合金の板により絞り成形されたもので
ある。図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、放熱板１２はそ
の内部にリング状の磁気回路収納空間Ｂが形成されてお
り、この空間Ｂでは内周側に段差１２ａが、外周側に段
差１２ｂが形成されている。さらに放熱板１２の底部で
は、後述のボビンの移動空間Ｄが形成されている。また
放熱板１２の中心部には取付け穴１２ｃが穿設されてい
る。放熱板の図示上部はフランジ部１２ｄであり、この
フランジ部１２ｄに、換気穴１２ｅが穿設されている。
この換気穴１２ｅは、微小径の小孔であり、図２（Ａ）
に示すように規則的に配列して打ち抜き成形されてい
る。

【００１９】図１に示すように、上記放熱板１２は、フ
レーム１１の底部内面に密着して固定されている。そし
て、フレーム１１の基部の筒状穴１１ｄの部分で放熱板
１２の底部が広い面積にて外部に露出している。放熱板
１２は、フレーム１１を射出成形する際に成形金型内に
インサートされ、放熱板１２とフレーム１１とが一体成
形されたものである。または、フレーム１１が成形され
た後に、放熱板１２がフレーム１１の底部に嵌着され、
接着剤などにより固着されたものであってもよい。図１
に示すように、放熱板１２の換気穴１２ｅは、フレーム
１１の水平部にて一定のピッチにて形成された前記換気
穴１１ｅと連通し、磁気回路Ａの周囲でのフレーム１１
内の空間Ｅと外部空間とが、前記換気穴１２ｅと１１ｅ
とを通してつながっている。

【００２０】フレーム１１内には、紙材などにより形成
された円錐形状のコーン状振動板１３が設けられてい
る。振動板１３は、円錐底部１３ａの縁部が、変形部１
４を介してフレーム１１の開口縁部１１ｆに接続されて
いる。変形部１４は断面が半円形状に湾曲したものであ
る。また、振動板１３の円錐頭部１３ｂの内側にはドー
ム部１５が接続され、外側にはダンパー１６が接続され
ている。ダンパー１６は紙材や樹脂材などにより形成さ
れたものであり、同心円状に波形が設けられて変形自在
なものとなっている。このダンパー１６により、振動板
１３の円錐頭部１３ｂとフレーム１１の内面とが接続さ
れ、このダンパー１６と変形部１４とにより振動板１３
が振動可能に支持されている。振動板１３の円錐頭部１
３ｂには円筒状のボビン１７が接続されており、このボ
ビン１７の外周にコイル（ボイスコイル）Ｃ１とＣ２が
設けられている。

【００２１】ここで、フレーム１１の内部空間では、振
動板１３の円錐頭部１３ｂの部分において、内側にはド
ーム部１５が、外側とフレーム１１の内面との間にはダ
ンパー１６が設けられている。したがって、ダンパー１
６よりも下側の空間Ｅと、ダンパー１６よりも上側の空
間Ｆとは、互いに連通することなく隔絶されている。ま
た、ダンパー１６の下部とフレーム１１との間の空間Ｅ
は、ボビン１７の内側の空間Ｇとも隔絶されている。そ
して、前記空間Ｅは、放熱板１２に穿設された複数の小
孔から成る換気穴１２ｅとフレーム１１の換気穴１１ｅ
のみにより外気と連通されている。複数の小孔を介して
連通されているものであるため、空間Ｅの換気は可能で
あるが、外部から空間Ｅ内へのごみやほこりの浸入を防
止でき、磁気回路Ａにほこりなどが付着しにくいものと
なっている。

【００２２】すなわち、この実施例での発明は、振動板
１３とフレーム１１との間を連結するダンパー１６と、
コイルＣ１，Ｃ２を有するボビン１７と、フレーム１１
とで囲まれた空間Ｅが、放熱板１２の換気穴１２ｅおよ
びこれに重なるフレーム１１の換気穴１１ｅのみで外気
と連通されており、前記換気穴１２ｅが複数の小孔が配
列されたものである。あるいは、フレーム１１側の換気
穴１１ｅが複数の小孔が配列されたものであってもよ
い。

【００２３】放熱板１２に支持される磁気回路Ａは、リ
ング状のヨーク１８と、リング状磁石１９とから構成さ
れている。ヨーク１８はソフトフェライトなどの軽量な
高透磁率の磁性材料により形成され、放熱板１２の内側
の段差１２ａに位置決めされて接着剤などにより固定さ
れている。磁石１９は、磁性材料（磁石材料）が樹脂に
より固められたボンド磁石（プラスチック磁石）であ
り、この磁石１９は、放熱板１２の外側の段差１２ｂに
位置決めされて接着剤などにより固定されている。

【００２４】また、磁気回路Ａを構成する部材であるヨ
ーク１８の上部には、アルミニウムまたはアルミニウム
合金または合成樹脂などの非磁性材料により形成された
取付け部材２１が設置されている。そして、放熱板１２
の中心部に形成された前記取付け穴１２ｃから取付けね
じ２２が挿入され、この取付けねじ２２が取付け部材２
１に螺着されて締め付けられ、この締め付け力により、
ヨーク１８が強固に固定されている。

【００２５】前記ボビン１７およびコイルＣ１，Ｃ２
は、ヨーク１８と磁石１９との間のギャップ内に挿入さ
れている。磁石１９はコイルＣ１に対向する部分がＮ極
に着磁され、コイルＣ２に対向する部分がＳ極に着磁さ
れており、ギャップを横断する磁場と、コイルＣ１，Ｃ
２に流れるボイス電流とにより、コイルＣ１，Ｃ２に電
磁力が作用し、振動板１３が振動させられる。

【００２６】このスピーカでは、コイルＣ１，Ｃ２に発
生する熱が磁気回路Ａを構成する部材を伝わりまたは空
間を伝わって、放熱板１２から外部に発散される。放熱
板１２はアルミニウムなどの熱伝導率の高い材料により
形成されているため、放熱板１２から外部空間に対して
充分な放熱が行われる。図１の実施例では、フレーム１
１の底部にて筒状穴１１ｄ内に広い面積にて放熱板１２
が露出しているため、放熱板１２により充分な放熱効果
が得られる。

【００２７】また、振動板１３およびダンパー１６の振
動に伴って、または空気の対流により、放熱板１２に穿
設された換気穴１２ｅとフレーム１１の換気穴１１ｅを
通じて、磁気回路Ａの周辺空間である空間Ｅ内の空気が
換気され、これによっても磁気回路Ａ周辺の熱を外部に
逃がすことができる。また空間Ｅは複数の小孔が配列さ
れた換気穴１２ｅのみにて外気と連通されているが、小
径の小孔が複数形成された換気穴１１ｅでは、外部のほ
こりやごみが空間Ｅに浸入しにくく、よって磁気回路Ａ
のギャップ部分にほこりなどが付着しにくい構造となっ
ている。

【００２８】また磁気回路Ａを構成するヨーク１８と磁
石１９は、金属製の放熱板１２上にて充分な剛性により
支持されているので、支持強度が高くなる。また取付け
部材２１が取付けねじ２２で締め付けられているが、こ
の締め付けが金属製の放熱板１２により支持されている
ので、締め付けによる耐久性を充分に発揮できる。

【００２９】なお、上記磁気回路Ａでは、コイルＣ１，
Ｃ２の内側にヨーク１８が、外側に磁石１９が設けられ
ているが、これとは逆にコイルＣ１，Ｃ２の内側に磁石
１９が、外側にヨーク１８が配置され、取付け部材２１
により磁石１９が押し付けられて支持されるものとして
もよい。また上記実施例では円錐形状のコーン状の振動
板１３を有するスピーカを例として説明したが、振動板
の音声振動が、ホーン内の空間を振動させる方式のもの
であってもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明では、フレームが合
成樹脂により形成された軽量のスピーカにおいて、フレ
ームの基部に非磁性材料の放熱板を設けたため、コイル
の発熱を外部に発散させることができ、コイルの熱によ
る損傷などを防止できる。また放熱板は非磁性材料であ
るため、磁気回路の磁場に影響を与えない。

【００３１】また磁気回路を構成する部材（ポールピー
ス）が金属製の放熱板に支持されるため、磁気回路を構
成する部材の支持強度も高くなる。また取付け部材をね
じで締め付けて磁気回路を構成する部材を固定する場合
に、金属製の放熱板を取付けに使用しているため、ねじ
の締め付けによるフレームの破損などが生じなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピーカの一実施例を示す断面図、

【図２】図１に示すスピーカに使用される放熱板を示す
ものであり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図、

【符号の説明】

１１ フレーム １１ｅ 換気穴 １２ 放熱板 １２ａ，１２ｂ 段差 １２ｃ 取付け穴 １２ｅ 換気穴 １３ 振動板 １５ ドーム部 １６ ダンパー １７ ボビン １８ ヨーク １９ 磁石 Ａ 磁気回路 Ｂ 磁気回路の収納空間 Ｃ１、Ｃ２ コイル Ｅ 磁気回路の周囲の空間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーム内に、振動板と、振動板に振動
   を与えるコイルと、コイルに磁場を与える磁気回路とが
   設けられているスピーカにおいて、前記フレームは合成
   樹脂材料により形成され、フレームの基部内面には非磁
   性金属材料の放熱板が取り付けられ、磁気回路を構成す
   る部材がこの放熱板に取り付けられていることを特徴と
   するスピーカ。
2. 【請求項２】 放熱板とフレームには互いに連通する穴
   が穿設されており、この穴を介してフレーム内外の空間
   がつながっている請求項１記載のスピーカ。
3. 【請求項３】 磁気回路を構成する部材を振動板側から
   押さえる取付け部材が設けられ、前記取付け部材が、放
   熱板に対してねじ固定されている請求項１または２記載
   のスピーカ。