JPH08317493A - 動電型スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大入力時におけるボイスコイルの発熱を低減
させると共に、ダストキャップ背面の空気圧の変化によ
る音の歪の発生を抑えて、大音量にも音質劣化のない動
電型スピーカを実現すること。 【構成】 センタポール２の中心に貫通穴３を設ける。
またその上面に固定筒１６を取り付け、ダストキャップ
１３の下面に可動筒１５を設ける。こうするとダストキ
ャップ背面の空気室が二分される。ボイスコイル６に駆
動電流が印加されると、第１の空気室１８の空気はボイ
スコイルボビン７の内周部を通って下に移動し、更にボ
イスコイル６の外周部を通ってスピーカ本体の外部空間
に流れる。この空気流がボイスコイル６の発熱を抑え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は大電力駆動によるボイス
コイルの発熱を防止した動電型スピーカに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】劇場やホール等の大きな音響空間用に
は、大きな音が再生できるスピーカが設けられている。
一般に、中高音域の再生には大きな音圧が得られるホー
ンスピーカが使用されているが、低音域に対してホーン
スピーカを用いようとすると、ホーンの形状が非常に大
きくなり実用的でない。そこで、振動板の面積の大きな
大口径の動電型スピーカを用い、その振動板からの直接
放射により、音を再生するのが一般的である。ここで、
大音量を再生する従来の動電型スピーカについて図面を
参照しながら説明する。

【０００３】図９は従来の動電型スピーカの構造例を示
す断面図である。本図において下プレート１は円盤状の
磁性金属部材であり、磁気回路の一部を構成している。
センターポール２は下プレート１と一体に形成された磁
性金属部材であり、その形状は円筒状となっている。セ
ンターポール２の内部は中心軸に沿って開口された貫通
穴３となり、外周側面の上部には磁気ギャップ部Ｇの一
部となる対向面２ａが形成されている。

【０００４】マグネット４は磁気回路の磁束を発生する
円環状のマグネットであり、下プレート１の上面に固着
されている。上プレート５はマグネット４の上面に固着
された円盤状の磁性金属部材であり、マグネット４の内
径より小さい内径を有している。上プレート５の内側面
は磁気ギャップ部Ｇの一部となる対向面５ａが形成され
ている。このように磁気ギャップ部Ｇは、センタポール
２、下プレート１、マグネット４、上プレート５からな
る磁気回路の磁束により、高密度の均一磁界を発生する
空隙となっている。

【０００５】さて動電型スピーカの可動部として、ボイ
スコイル６、ボイスコイルボビン７、振動板１０、ダス
トキャップ１３等が設けられている。ボイスコイル６は
ボイスコイルボビン７の磁気ギャッブ部Ｇに位置する部
分に回巻されたコイルであり、図示しない電力増幅回路
によって駆動電流が与えられる。振動板１０は円錐状の
振動板であり、紙又は軽量で剛性の高い繊維状の樹脂板
等により成形される。振動板１０の内周縁部はボイスコ
イルボビン７に接合され、外周縁部はエッジ１１に接合
及び保持されている。

【０００６】フレーム８は動電型スピーカを構成する全
部材を一体にしてキャビネットに固定するものであり、
略円錐状の枠部材で構成される。フレーム８の外周部は
フランジ部８ａが形成され、内周部にはダンパー９の保
持部８ｂと上プレート５に接合するための接合面８ｃが
形成されている。ダンパー９は同心円状に蛇腹が形成さ
れたものでその外周部はフレーム８の保持部８ｂに接合
され、内周部はボイスコイルボビン７に接合されてい
る。ダンパー９はボイスコイルボビン７を振動自在に保
持する。

【０００７】振動板１０の外周部はエッジ１１を介して
フレーム８のフランジ部８ａとガスケット１２とで振動
自在に保持されている。ガスケット１２はキャビネット
にスピーカ本体を取り付けるときの緩衝部材であり、フ
レーム８自身の寄生振動を防止する。ダストキャップ１
３は振動板１０の中央部に固着したドーム状の振動板で
あり、磁気ギャップ部Ｇに微細な塵が入るのを防止する
働きもする。このような構成を有するスピーカ本体にお
いて、ダストキャップ１３の下面、ボイスコイルボビン
７の内側面及びセンターポール２の上面で囲まれた空間
を空気室１４と呼ぶ。

【０００８】さてボイスコイル６に音響の駆動電流が加
えられると、磁気ギャップ部Ｇにおける電磁力によりボ
イスコイルボビン７がピストン運動する。この運動（振
動）は振動板１０に伝達され、空気中に音を放射する。
特に大きな駆動電流が与えられると、ボイスコイル６は
ジュール熱により温度が上昇する。スピーカの口径によ
っても異なるが、一例として直径１００mmのボイスコイ
ルでは６５０Ｗの駆動電流に対してボイスコイル６が２
５０℃まで上昇するものもある。

【０００９】一方、振動板１０の振動と共に、ダストキ
ャップ１３の背面の空気室１４は圧縮及び膨張する。こ
のため貫通穴３がなければダストキャップ１３の動きが
阻害される。しかし貫通穴３の存在により、空気室１４
の空気は矢印ａで示すようにセンターポール２の中央下
から貫通穴３を介して外部に排除される。このように貫
通穴３の空気抵抗が小さいため、磁気ギャップ部Ｇ側に
流入する空気の量は非常に少なくなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ボイスコイルボビン７
に発生する駆動力はボイスコイル６に流れる電流に比例
するため、大音量の再生にはボイスコイル６に大電流を
加える必要がある。しかし上記従来の動電型スピーカで
は、ボイスコイル６に大電流が供給されてボイスコイル
６が発熱しても、この熱は外部に逃げにくい構造となっ
ている。このためボイスコイル６の温度が異常に上昇
し、ボイスコイル自身の電気抵抗値が上昇するという問
題があった。

【００１１】このためスピーカを大電力で駆動すると
き、スピーカの再生音圧は電気入力に比例した値とはな
らず、音圧レベルはボイスコイル６の温度上昇により制
限されてしまう。又ボイスコイル６の温度が高くなる
と、ボイスコイル６自体が焼損してスピーカが破壊する
という致命的な問題が生じる。そこで、これまではボイ
スコイルボビン７の材質として熱伝導率の大きなジュラ
ルミン等の金属材料を用いて、ボイスコイル６の発熱を
ボイスコイルボビン６自身により放熱させるという手段
が用いられたりしていた。いずれにしてもボイスコイル
ボビン７だけでは放熱面積が小さく、ボイスコイル６の
冷却作用には限界があった。

【００１２】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、効果的な冷却方法によりボイス
コイルの温度上昇を抑え、音質を保持しつつ大電力駆動
により大音量の再生が可能な動電型スピーカを実現する
ことを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、中央部に開口を有し、空気振動を発生する振動板
と、振動板の中央部に接合された筒状のボイスコイルボ
ビンと、ボイスコイルボビンの外周部に回巻されたボイ
スコイルと、振動板の中央部に接合され、ボイスコイル
ボビンを覆うダストキャップと、ボイスコイルボビンの
内部に挿入され、中心軸に沿って貫通穴が形成されたセ
ンタポールと、ボイスコイルボビンの外周部に位置し、
センタポールの上部外周部と一定の磁気ギャップ部を介
して対向する環状の上プレートと、ダストキャップの下
面、ボイスコイルボビンの内側面、センタポールの上面
で形成される空気室と、ダストキャップの下面外周部を
第１の空気室とし、ダストキャップの下面中央部を第２
の空気室として空気室を分割する空気室分割手段と、を
具備し、空気室分割手段は、ダストキャップの中央部で
あって、センタポールの貫通穴に一定の空隙を介して挿
脱自在となるよう下向に取りつけられた筒状の可動筒
と、センタポールの上面に取付けられ、可動筒の外側面
と一定の空隙を保持するよう筒状に形成された固定筒
と、を有することを特徴とするものである。

【００１４】本願の請求項２の発明は、中央部に開口を
有し、空気振動を発生する振動板と、振動板の中央部に
接合された筒状のボイスコイルボビンと、ボイスコイル
ボビンの外周部に回巻されたボイスコイルと、振動板の
中央部に接合され、ボイスコイルボビンを覆うダストキ
ャップと、ボイスコイルボビンの内部に挿入され、中心
軸に沿って貫通穴が形成されたセンタポールと、ボイス
コイルボビンの外周部に位置し、センタポールの上部外
周部と一定の磁気ギャップ部を介して対向する環状の上
プレートと、ダストキャップの下面、ボイスコイルボビ
ンの内側面、センタポールの上面で形成される空気室
と、ダストキャップの下面外周部を第１の空気室とし、
ダストキャップの下面中央部を第２の空気室として空気
室を分割する空気室分割手段と、を具備し、ダストキャ
ップは、中央下側に凸となるよう一体成形され、センタ
ポールの貫通穴に一定の空隙を介して挿脱自在となるよ
う有底の円筒部を有するものであり、空気室分割手段
は、ダストキャップの円筒部と、センタポールの上面に
取付けられ、円筒部の外側面と一定の空隙を保持するよ
う筒状に形成された固定筒を有することを特徴とするも
のである。

【００１５】本願の請求項３の発明は、中央部に開口を
有し、空気振動を発生する振動板と、振動板の中央部に
接合された筒状のボイスコイルボビンと、ボイスコイル
ボビンの外周部に回巻されたボイスコイルと、振動板の
中央部に接合され、ボイスコイルボビンを覆うダストキ
ャップと、ボイスコイルボビンの内部に挿入され、中心
軸に沿って貫通穴が形成されたセンタポールと、ボイス
コイルボビンの外周部に位置し、センタポールの上部外
周部と一定の磁気ギャップ部を介して対向する環状の上
プレートと、ダストキャップの下面、ボイスコイルボビ
ンの内側面、センタポールの上面で形成される空気室
と、を具備し、ダストキャップは、中央下側に凸となる
よう一体成形され、センタポールの貫通穴に一定の空隙
を介して挿脱自在となるよう円筒部を有するものであ
り、センターポールは、貫通穴の外周部が上プレートの
内側面と磁気ギャップ部を介して対向するギャップ対向
部と、ギャップ対向部の上部を肉厚が徐々に小さくなる
よう延長したテーパ部とが一体に形成されたことを特徴
とするものである。

【００１６】本願の請求項４の発明は、中央部に開口を
有し、空気振動を発生する振動板と、振動板の中央部に
接合された筒状のボイスコイルボビンと、ボイスコイル
ボビンの外周部に回巻されたボイスコイルと、振動板の
中央部に接合され、ボイスコイルボビンを覆うダストキ
ャップと、ボイスコイルボビンの内部に挿入され、中心
軸に沿って貫通穴が形成されたセンタポールと、ボイス
コイルボビンの外周部に位置し、センタポールの上部外
周部と一定の磁気ギャップ部を介して対向する環状の上
プレートと、ダストキャップの下面、ボイスコイルボビ
ンの内側面、センタポールの上面で形成される空気室
と、ダストキャップの下面外周部を第１の空気室とし、
ダストキャップの下面中央部を第２の空気室として空気
室を分割する空気室分割手段と、を具備し、空気室分割
手段は、ダストキャップの中央部であって、センタポー
ルの貫通穴に一定の空隙を介して挿脱自在となるよう下
向に取りつけられた筒状の可動筒と、センタポールの上
面に環状の溝を有するよう取付けられ、可動筒の外側面
と一定の空隙を保持する内筒、及びボイスコイルボビン
の内側面と一定の空隙を保持する外筒を有する固定筒
と、を有することを特徴とするものである。

【００１７】本願の請求項５の発明は、中央部に開口を
有し、空気振動を発生する振動板と、振動板の中央部に
接合された筒状のボイスコイルボビンと、ボイスコイル
ボビンの外周部に回巻されたボイスコイルと、振動板の
中央部に接合され、ボイスコイルボビンを覆うダストキ
ャップと、ボイスコイルボビンの内部に挿入され、中心
軸に沿って貫通穴が形成されたセンタポールと、ボイス
コイルボビンの外周部に位置し、センタポールの上部外
周部と一定の磁気ギャップ部を介して対向する環状の上
プレートと、ダストキャップの下面、ボイスコイルボビ
ンの内側面、センタポールの上面で形成される空気室
と、ダストキャップの下面外周部を第１の空気室とし、
ダストキャップの下面中央部を第２の空気室として空気
室を分割する空気室分割手段と、を具備し、ダストキャ
ップは、中央下側に凸となるよう一体成形され、センタ
ポールの貫通穴に一定の空隙を介して挿脱自在となるよ
う円筒部を有するものであり、空気室分割手段は、セン
タポールの上面に環状の溝を有するよう取付けられ、可
動筒の外側面と一定の空隙を保持する内筒、及びボイス
コイルボビンの内側面と一定の空隙を保持する外筒を有
する固定筒を有することを特徴とするものである。

【００１８】本願の請求項６の発明は、中央部に開口を
有し、空気振動を発生する振動板と、振動板の中央部に
接合された筒状のボイスコイルボビンと、ボイスコイル
ボビンの外周部に回巻されたボイスコイルと、振動板の
中央部に接合され、ボイスコイルボビンを覆うダストキ
ャップと、ボイスコイルボビンの内部に挿入され、中心
軸に沿って貫通穴が形成されたセンタポールと、ボイス
コイルボビンの外周部に位置し、センタポールの上部外
周部と一定の磁気ギャップ部を介して対向する環状の上
プレートと、ダストキャップの下面、ボイスコイルボビ
ンの内側面、センタポールの上面で形成される空気室
と、を具備し、ダストキャップは、中央下側に凸となる
よう一体成形され、センタポールの貫通穴に一定の空隙
を介して挿脱自在となるよう円筒部を有するものであ
り、センターポールは、貫通穴の外周部が上プレートの
内側面と磁気ギャップ部を介して対向するギャップ対向
部と、ギャップ対向部の上部を肉厚を保持して延長し、
その先端面がダストキャップの内面と略平行となるよう
形成されたテーパ部とが一体に形成されたことを特徴と
するものである。

【００１９】本願の請求項７の発明は、中央部に開口を
有し、空気振動を発生する振動板と、振動板の中央部に
接合された筒状のボイスコイルボビンと、ボイスコイル
ボビンの外周部に回巻されたボイスコイルと、振動板の
中央部に接合され、ボイスコイルボビンを覆うダストキ
ャップと、ボイスコイルボビンの内部に挿入されたセン
タポールと、センタポールの上面に取付けられ、ダスト
キャップの中央部を弾力的に支持する固定台と、ボイス
コイルボビンの外周部に位置し、センタポールの上部外
側面と一定の磁気ギャップ部を介して対向する環状の上
プレートと、ダストキャップの下面、ボイスコイルボビ
ンの内側面、センタポールの上面、固定台の外側面で形
成される空気室と、を具備し、ダストキャップは、その
中央部が固定台と弾性的に接合するためのエッジを有す
ることを特徴とするものである。

【００２０】本願の請求項８の発明は、中央部に開口を
有し、空気振動を発生する振動板と、振動板の中央部に
接合された筒状のボイスコイルボビンと、ボイスコイル
ボビンの外周部に回巻されたボイスコイルと、振動板の
中央部に接合され、ボイスコイルボビンを覆うダストキ
ャップと、ボイスコイルボビンの内部に挿入され、中心
軸に沿って貫通穴が形成されたセンタポールと、ボイス
コイルボビンの外周部に位置し、センタポールの上部外
側面と一定の磁気ギャップ部を介して対向する環状の上
プレートと、ダストキャップの下面、ボイスコイルボビ
ンの内側面、センタポールの上面で形成される空気室
と、上方に開となるカップ状に形成されたものであり、
カップ外側面が一定の空隙を介してボイスコイルボビン
の内側面と対向し、カップ底面は一定の空隙を介して上
プレートの上面と対向する空気流制御部と、を具備する
ことを特徴とするものである。

【００２１】

【作用】このような特徴を有する本願の請求項１〜７の
発明によれば、ダストキャップの背面に形成された空気
室の一部分の空気を、センタポールと上プレートで構成
される磁気ギャップ部の方へ、ボイスコイルボビンの内
周側面に沿って移動させるようにしている。こうすると
ボイスコイルが大電力で駆動されても、その発熱は空気
流により冷却され、ボイスコイルの電気抵抗は一定に保
持される。このためボイスコイルの駆動電流と電磁力と
の直線性は確保される。又振動板及びダストキャップが
大振幅で振動しても、ダストキャップ背面の大半の空気
はセンタポールの貫通穴より容易に排除されるので、ダ
ストキャップ背面の空気の圧縮，膨張により発生する歪
みは生じなくなる。

【００２２】又本願の請求項７の発明によれば、センタ
ポールの上部に固定台を設けることにより、ダストキャ
ップ背面の空気室の容積は小さくなり、且つその部分の
空気は全て振動板及びダストキャップの振動時に磁気ギ
ャップ部を通してスピーカ本体の外部に移動する。従っ
てボイスコイルが大電力で駆動されても、空気流の移動
による冷却効果によりボイスコイルの電気抵抗は一定に
保持される。このためボイスコイルの駆動電流と電磁力
との直線性は確保される。

【００２３】更に本願の請求項８の発明によれば、請求
項１〜７の作用に加えて、センタポールの上部に空気流
制御部を設けたことにより、ダストキャップの背面に形
成された空気室の空気を、磁気ギャップ部を通るものと
貫通穴を通るものとに任意の割合で制御することができ
る。

【００２４】

【実施例】本発明の第１実施例における動電型スピーカ
について図１を参照しつつ説明する。図１は第１実施例
における動電型スピーカの構造を示す断面図であり、従
来例と同じ構成部品には同一番号を付け、それらの説明
は省略する。また従来と同様、ダストキャップ１３の下
面、ボイスコイルボビン７の内側面、センタポール２の
上面で空気室が形成されている。

【００２５】従来例と異なり、ダストキャップ１３の内
側に可動筒１５が設けられている。可動筒１５はダスト
キャップ１３の下面中央部に固着した円筒状の部材であ
り、その外径はセンタポール２の貫通穴３よりやや小さ
い。この可動筒１５はボイスコイル６がピストン運動し
たときに一体に運動する。一方、センタポール２の上面
に固定筒１６が取付けられている。固定筒１６は円筒部
１６ａと鍔部１６ｂが一体成形されたものであり、円筒
部１６ａの内径はセンタポール２の内径と同一である。
固定筒１６は鍔部１６ｂを介してセンタポール２に固定
されている。

【００２６】このように可動筒１５と固定筒１６を空気
室分割手段として設けることによりダストキャップ１３
下部の空気室を二分することができる。即ち、空気の流
通抵抗部となる空隙１７と、空気の滞留空間としての第
１の空気室１８及び外部に連通した第２の空気室１９が
形成される。空隙１７は可動筒１５の外側面と固定筒１
６の内側面で構成される空隙をいう。第１の空気室１８
は、空隙１７で分割されたダストキャップ１３背面の外
周側の空間を意味し、第２の空気室１９は、空隙１７で
分割されたダストキャップ背面の中央部の空間を意味す
る。

【００２７】このように構成された動電型スピーカにつ
いて、その動作を空気移動を中心に説明する。ボイスコ
イル６に駆動電流が加えられると、ボイスコイル６の磁
気ギャップ部Ｇから受ける電磁力によりボイスコイルボ
ビン７が振動し、振動板１０も一体に振動する。このと
きダストキャップ１３及び可動筒１５も上下に振動す
る。

【００２８】空隙１７の間隔は十分狭いため、音響イン
ピーダンスの値は大きくなる。このためダストキャップ
１３の上下振動にともない、第１の空気室１８の空気は
貫通穴３の方に移動できず、矢印ｃで示すようにボイス
コイルボビン７の内側面及び上プレート５とボイスコイ
ル６の外周面の隙間を通り、上部へ移動する。この空気
は更にダンパー９を通過してスピーカ本体の外へ流れ
る。尚、ダンパー９は、目の荒い織布に弾性樹脂を塗布
して金型による加圧と加熱により蛇腹状に成形加工した
ものである。このためダンパー９には空気の通る微細な
孔が多数確保されている。

【００２９】又、第２の空気室１９の空気は矢印ｂで示
すように貫通穴３を通してスピーカ本体の外へ容易に排
除される。空隙１７で分割された第１の空気室１８の空
気はボイスコイル６の近傍を急速に流れるため、空冷効
果によりボイスコイル６の熱が容易に逃げる。また、第
１の空気室１８の空気量はダストキャップ１３の背面の
空気室全体からみれば小さく、第２の空気室１９の空気
は穴径の大きな貫通穴３により直接排除されるため、ダ
ストキャップ１３の背圧がダストキャップ１３と振動板
１０の動きを歪ませることはない。

【００３０】図２は第２実施例における動電型スピーカ
の構造を示す断面図であり、図１と同じ構成部品には同
一番号を付け、それらの説明は省略する。第１実施例で
は、ダストキャップ１３とその下面に固着した固定筒１
５が個別の部品であったが、図２ではダストキャップ２
０の中央部を下方向に凸となるよう一体形成し、この部
分を円筒部２１としたものである。この場合も円筒部２
１の外径は固定筒１６の内径及び貫通穴３の内径よりや
や小さくする。そして円筒部２１の下部空間を第２の空
気室とする。こうすると図１の場合と同様の空冷効果が
あり、矢印ｅで示すように第１の空気室１８からの空気
の流れはボイスコイルボビン７の側面に沿って流れ、ボ
イスコイル６の温度上昇は少なくなる。一方、第２の空
気室２２からの空気は、矢印ｄのように流れる。

【００３１】図３は第３実施例における動電型スピーカ
の構造を示す断面図であり、図２と同じ構成部品には同
一番号を付け、それらの説明は省略する。図３に示すよ
うに本実施例のセンターポール２３は中心軸に貫通穴２
４を有している。またセンタポール２３は、プレート５
の内側面と磁気ギャップ部Ｇを介して対向するギャップ
対向部２３ａと、ギャップ対向部２３ａの上部の肉厚が
徐々に小さくなるよう延長したテーパ部２３ｂとが一体
に形成されている。そしてこのテーパ部２３ｂを図１の
固定筒１６と同等の機能を有する固定筒とする。テーパ
部２３ｂの外側部は外側に湾曲したテーパ面を有し、第
１の空気室２７の空気が移動する際の抵抗を少なくして
いる。テーパ部２３ｂの内側面と円筒部２１の外側面で
形成される空隙２６は、第１の空気室２７から見て音響
インピーダンスの値は大きい。

【００３２】このような構造では図１又は図２の実施例
に比較し、ボイスコイル６周辺の空気流は矢印ｇに示す
経路を経てより円滑に流れる。このためボイスコイル６
の温度上昇は少なくなる。又第２の空気室である円筒部
２１の下部空間の空気も、矢印ｆで示すように貫通穴２
４からスピーカ本体の外部に容易に流れる。

【００３３】次に本発明の第４実施例における動電型ス
ピーカについて図４を参照しつつ説明する。図４は第４
実施例における動電型スピーカの構造を示す断面図であ
り、第１〜第３実施例と同じ構成部品には同一番号を付
け、それらの説明は省略する。センタポール２の上面に
第１実施例と異なる形状の固定筒２８が設けられてい
る。

【００３４】固定筒２８は内筒２８ａ、外筒２８ｂ、鍔
部２８ｃが一体に形成されたものである。内筒２８ａは
図１の円筒部１６ａと同一形状であり、可動筒１５の外
径よりやや大きい内径を有している。そして内筒２８ａ
の内壁と可動筒１５の外壁で挟まれる空間が、音響イン
ピーダンスの高い空隙２９となっている。外筒２８ｂの
外径は磁気ギャップ部Ｇにおけるセンタポール２の外径
と等しく、ボイスコイルボビン７の内壁と一定の空隙３
２を確保している。このような構造の固定筒２８は鍔部
２８ｃを介してセンタポール２に固定されている。第１
の空気室３０は、ダストキャップ１３、可動筒１５、空
隙２９、空隙３２で分割された空間である。又第２の空
気室３１は可動筒１５の下部空間をいう。

【００３５】このように構成された動電型スピーカにつ
いて、その動作を空気移動を中心に説明する。ボイスコ
イル６に駆動電流が印加されると、振動板１０の振動と
共にダストキャップ１３及び可動筒１５は上下に振動す
る。第１の空気室３０の空気は矢印ｉで示すようにボイ
スコイルボビン７の上側の内側面から、センタポール２
の外周面とボイスコイルボビン７の内側面との空隙３２
を通り、ボイスコイルボビン７の下で折り返す。更にこ
の空気はボイスコイル６の外周部を通り、ダンパー９を
通過してスピーカ本体の外側へ流れる。

【００３６】駆動電流の値が大きいときボイスコイル６
が発熱しても、その熱はボイスコイルボビン７に伝達さ
れると共に、第１の空気室３０からの空気がより長い距
離に渡ってボイスコイルボビン７に沿って流れる。この
ためより効果的にボイスコイル６の温度上昇を低減する
ことができる。また、第１実施例と同様に第１の空気室
３０の空気量はダストキャップ１３の背面の空気室全体
から見て小さい。又第２の空気室３１の空気は矢印ｈで
示すように貫通穴３により直接排除されるため、背圧が
ダストキャップ１３の動きを歪ませることはない。

【００３７】図５は第５実施例における動電型スピーカ
の構造を示す断面図であり、図４と同じ構成部品には同
一番号を付け、それらの説明は省略する。第４実施例で
は、ダストキャップ１３とその下面に固着した固定筒１
５が個別の部品であったが、本実施例では図２の場合と
同様にダストキャップ３３の中央部を下に向けて凸状に
一体形成し、この部分を円筒部３４としたものである。
この場合も円筒部３４の外径は固定筒２８の内径及び貫
通穴３の内径よやや小さくする。

【００３８】固定筒２８とダストキャップ３３で覆われ
た空間を第１の空気室３６とし、円筒部３４の下部空間
を第２の空気室３７とする。こうすると矢印ｋで示すよ
うに第１の空気室３６からの空気はボイスコイルボビン
７の先端部から側面に沿って流れ、空冷効果によりボイ
スコイル６の温度上昇を一層少なくする。第２の空気室
３７からの空気は、矢印ｊのようにスピーカ本体の外部
に流れる。

【００３９】図６は第６実施例における動電型スピーカ
の構造を示す断面図であり、図５と同じ構成部品には同
一番号を付け、それらの説明は省略する。図６に示すよ
うに本実施例のセンターポール３８は貫通穴３９を有す
る筒状部材である。この筒状部の半ばに上プレート５の
内側面と磁気ギャップ部Ｇを介して対向するギャップ対
向部３８ａを設ける。そして筒状部の肉厚を保持して上
部に延長し、その先端面がダストキャップ３３の内面と
略平行となるようテーパ部３８ｂを一体に形成する。

【００４０】このテーパ部３８ｂを図１の固定筒１６と
同等の機能を有する固定筒とする。テーパ部３８ｂの外
側部はギャップ対向部３８ａと同一の外径にし、ボイス
コイルボビン７に沿う空気流の面積をより多く確保する
共に、第１の空気室４１の空間を少なくしている。テー
パ部３８ｂの内側面と円筒部３４の外側面で形成される
空隙４０は、第１の空気室４１から見て音響インピーダ
ンスの値は大きい。

【００４１】このような構造では図４又は図５のものに
比較し、ボイスコイル６周辺の空気流は矢印ｍに示す経
路で円滑に流れる。又第２の空気室である可動筒３４の
下部空間の空気も、矢印ｌで示すように貫通穴３９を経
てスピーカ本体の外部に容易に流れる。

【００４２】次に本発明の第７実施例における動電型ス
ピーカについて図７を参照しつつ説明する。図７は第７
実施例における動電型スピーカの構造を示す断面図であ
り、第１実施例と同じ構成部品には同一番号を付け、そ
れらの説明は省略する。

【００４３】これまでの実施例と異なり、下プレート４
２とセンタポール４３はその中央に貫通穴が設けられて
いない。センタポール４３は中空でない点を除けば図１
に示すものと同一である。更に図１に示すスピーカと異
なり、センタポール４３の上面に固定台４６が取付けら
れている。固定台４６は円柱状の部材で、ダストキャッ
プ４４の中央部を不動点して支持する働きをする。

【００４４】ダストキャップ４４は外周部のみがドーム
状で、中央部は平板状で、外周部と中央部との境界は環
状に凸となるエッジ４５が一体形成された部材である。
主たる音響振動を発生する振動板１０はエッジ４５によ
り内周部が音響的に支持され、外周部はフレーム８に対
してエッジ１１により振動自在に支持されている。ボイ
スコイルボビン７、ダストキャップ４４、固定台４６で
囲まれた空間が空気室４７を形成している。

【００４５】このように構成された動電型スピーカにつ
いて、その動作を空気移動を中心に説明する。ボイスコ
イル６に駆動電流が印加されると、ボイスコイルホビン
７、振動板１０、ダストキャップ４４は上下に振動す
る。空気室４７の空気は矢印ｎで示すようにボイスコイ
ルボビン７の上側の内側面から、磁気ギャップ部Ｇを通
り、ボイスコイルボビン７の下で折り返す。更にこの空
気はボイスコイル６の外周部を通り、ダンパー９を通過
してスピーカ本体の外側へ流れる。

【００４６】この場合も空気がボイスコイル６の近傍を
急速に通過するため、ボイスコイル６の熱は速やかに除
去され、空冷効果によりボイスコイル６の温度上昇は低
減される。また、ダストキャップ４４の中央部に支持台
４６を設けることにより、空気室４７の体積が低減す
る。このため、ダストキャップ４４の過大振幅における
空気室４７の空気変化量を減少することができ、背圧に
よるダストキャップ４７の動きを歪のないものとするこ
とが可能となる。なお、図７で示した実施例では支持台
４６をセンタポール４３と個別の部品としたが、センタ
ポール４３と一体構造であっても何等問題はない。

【００４７】最後に本発明の第８実施例における動電型
スピーカについて図８を参照しつつ説明する。図８は第
８実施例における動電型スピーカの構造を示す断面図で
あり、第１〜第７実施例と同じ構成部品には同一番号を
付け、それらの説明は省略する。

【００４８】本図において下プレート４８は円盤状の磁
性金属部材であり、磁気回路の一部を構成している。セ
ンタポール４９は下プレート４８と一体に形成された部
材であり、その形状は略円筒状となっている。センター
ポール４９はこれまでの実施例と異なり、その上端はラ
ッパ状に内径が拡大されている。センタポール４９の内
部は貫通穴５０となり、後述する空気流制御部５１の壁
面に沿って移動する空気の排気口の働きをする。

【００４９】ダストキャップ１３の下側内部空間を空気
室５２とすると、空気流制御部５１は空気室５２に存在
する空気がダストキャップ１３のピストン運動によって
この部分より流出又は流入するとき、移動空気量を制御
する。空気流制御部５１は例えばカップ状の形状を有
し、その外径はボイスコイルボビン７の内径より小さ
い。又空気流制御部５１の底部には所定の空気抵抗を持
つよう空隙５４が形成され、底部はセンタポール４９の
上面より少し高くなるよう保持されている。また空気流
制御部５１の外周側面とボイスコイルボビン７の内側面
は空隙５３を形成している。

【００５０】このように構成された動電型スピーカにつ
いて、その動作を空気移動を中心に説明する。ボイスコ
イル６に駆動電流が印加されると、ボイスコイルホビン
７、振動板１０、ダストキャップ１３は上下に振動す
る。空気室５２の空気は空隙５３を一旦通り、二手に分
かれる。一方は矢印ｏで示すようにボイスコイルボビン
７の上側の内周面から空隙５４を通り、貫通穴５０に出
る。他方は矢印ｐで示すようにセンタポール４９の外周
面とボイスコイルボビン７の内側面との空隙を通り、ボ
イスコイルボビン７の下で折り返す。更にボイスコイル
６の外周部を通り、ダンパー９を通過してスピーカ本体
の外側へ流れる。

【００５１】ボイスコイル６の熱はボイスコイルボビン
７に伝達されるが、空気室５２の空気はボイスコイルボ
ビン７及びボイスコイル６の近傍を急速に通過するた
め、ボイスコイル６とボイスコイルボビン７を両面から
効果的に冷却することができる。また、空気室５２の空
気圧の変化はダストキャップ１３の大振幅時に大きくな
るが、空気流制御部５１を設けて空隙５３及び空隙５４
の隙間を最適に設定することにより、排除空気量を任意
に制御することが可能となる。従って背圧によってダス
トキャップ１３の動きが歪むことはない。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、センタポ
ール、ボイスコイルボビン、及びダストキャップとによ
って形成される空気室を分割することにより、振動板の
振動時に空気室の一部の空気を磁気ギャップ部を通過さ
せて排除することができる。このためボイスコイルが大
電力で駆動されても、ボイスコイルの発熱を効果的に冷
却することができ、電気抵抗の上昇とボイスコイルの焼
損を防ぐことができる。さらに、ダストキャップ背面に
おける空気の排除量を制御することにより、空気圧の変
化によるダストキャップの動きの歪みを、より少なくす
ることができる。こうすると大入力で大音量時も音質劣
化の少ない動電型スピーカを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における動電型スピーカの
構造を示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施例における動電型スピーカの
構造を示す断面図である。

【図３】本発明の第３実施例における動電型スピーカの
構造を示す断面図である。

【図４】本発明の第４実施例における動電型スピーカの
構造を示す断面図である。

【図５】本発明の第５実施例における動電型スピーカの
構造を示す断面図である。

【図６】本発明の第６実施例における動電型スピーカの
構造を示す断面図である。

【図７】本発明の第７実施例における動電型スピーカの
構造を示す断面図である。

【図８】本発明の第８実施例における動電型スピーカの
構造を示す断面図である。

【図９】従来の動電型スピーカの構造例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１，４２，４８ 下プレート ２，２３，３８，４３，４９ センタポール ３，２４，３９，５０ 貫通穴 ４ マグネット ５ 上プレート ６ ボイスコイル ７ ボイスコイルボビン ８ フレーム ９ ダンパー １０ 振動板 １１，４５ エッジ １２ ガスケット １３，２０，４４ ダストキャップ １４，４７，５２ 空気室 １５ 可動筒 １６，２８ 固定筒 １６ａ，２１，３４ 円筒部 １６ｂ 鍔部 １７，２６，３２，３５，４０，５３，５４ 空隙 １８，２７，３０，３６，４１ 第１の空気室 １９，２２，３１，３７ 第２の空気室 ２０ ダストキャップ ２３ａ，３８ａ ギャップ対向部 ２３ｂ，３８ｂ テーパ部 ２８ａ 内筒 ２８ｂ 外筒 ２８ｃ 鍔部 ４６ 支持台 ５１ 空気流制御部 Ｇ 磁気ギャップ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薄木 佐和子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央部に開口を有し、空気振動を発生す
   る振動板と、 前記振動板の中央部に接合された筒状のボイスコイルボ
   ビンと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に回巻されたボイスコ
   イルと、 前記振動板の中央部に接合され、前記ボイスコイルボビ
   ンを覆うダストキャップと、 前記ボイスコイルボビンの内部に挿入され、中心軸に沿
   って貫通穴が形成されたセンタポールと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に位置し、前記センタ
   ポールの上部外周部と一定の磁気ギャップ部を介して対
   向する環状の上プレートと、 前記ダストキャップの下面、前記ボイスコイルボビンの
   内側面、前記センタポールの上面で形成される空気室
   と、 前記ダストキャップの下面外周部を第１の空気室とし、
   前記ダストキャップの下面中央部を第２の空気室として
   前記空気室を分割する空気室分割手段と、を具備し、 前記空気室分割手段は、 前記ダストキャップの中央部であって、前記センタポー
   ルの貫通穴に一定の空隙を介して挿脱自在となるよう下
   向に取りつけられた筒状の可動筒と、 前記センタポールの上面に取付けられ、前記可動筒の外
   側面と一定の空隙を保持するよう筒状に形成された固定
   筒と、を有するものであることを特徴とする動電型スピ
   ーカ。
2. 【請求項２】 中央部に開口を有し、空気振動を発生す
   る振動板と、 前記振動板の中央部に接合された筒状のボイスコイルボ
   ビンと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に回巻されたボイスコ
   イルと、 前記振動板の中央部に接合され、前記ボイスコイルボビ
   ンを覆うダストキャップと、 前記ボイスコイルボビンの内部に挿入され、中心軸に沿
   って貫通穴が形成されたセンタポールと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に位置し、前記センタ
   ポールの上部外周部と一定の磁気ギャップ部を介して対
   向する環状の上プレートと、 前記ダストキャップの下面、前記ボイスコイルボビンの
   内側面、前記センタポールの上面で形成される空気室
   と、 前記ダストキャップの下面外周部を第１の空気室とし、
   前記ダストキャップの下面中央部を第２の空気室として
   前記空気室を分割する空気室分割手段と、を具備し、 前記ダストキャップは、 中央下側に凸となるよう一体成形され、前記センタポー
   ルの貫通穴に一定の空隙を介して挿脱自在となるよう有
   底の円筒部を有するものであり、 前記空気室分割手段は、 前記ダストキャップの円筒部と、前記センタポールの上
   面に取付けられ、前記円筒部の外側面と一定の空隙を保
   持するよう筒状に形成された固定筒を有するものである
   ことを特徴とする動電型スピーカ。
3. 【請求項３】 中央部に開口を有し、空気振動を発生す
   る振動板と、 前記振動板の中央部に接合された筒状のボイスコイルボ
   ビンと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に回巻されたボイスコ
   イルと、 前記振動板の中央部に接合され、前記ボイスコイルボビ
   ンを覆うダストキャップと、 前記ボイスコイルボビンの内部に挿入され、中心軸に沿
   って貫通穴が形成されたセンタポールと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に位置し、前記センタ
   ポールの上部外周部と一定の磁気ギャップ部を介して対
   向する環状の上プレートと、 前記ダストキャップの下面、前記ボイスコイルボビンの
   内側面、前記センタポールの上面で形成される空気室
   と、を具備し、 前記ダストキャップは、 中央下側に凸となるよう一体成形され、前記センタポー
   ルの貫通穴に一定の空隙を介して挿脱自在となるよう円
   筒部を有するものであり、 前記センターポールは、 前記貫通穴の外周部が前記上プレートの内側面と前記磁
   気ギャップ部を介して対向するギャップ対向部と、前記
   ギャップ対向部の上部を肉厚が徐々に小さくなるよう延
   長したテーパ部とが一体に形成されたものであることを
   特徴とする動電型スピーカ。
4. 【請求項４】 中央部に開口を有し、空気振動を発生す
   る振動板と、 前記振動板の中央部に接合された筒状のボイスコイルボ
   ビンと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に回巻されたボイスコ
   イルと、 前記振動板の中央部に接合され、前記ボイスコイルボビ
   ンを覆うダストキャップと、 前記ボイスコイルボビンの内部に挿入され、中心軸に沿
   って貫通穴が形成されたセンタポールと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に位置し、前記センタ
   ポールの上部外周部と一定の磁気ギャップ部を介して対
   向する環状の上プレートと、 前記ダストキャップの下面、前記ボイスコイルボビンの
   内側面、前記センタポールの上面で形成される空気室
   と、 前記ダストキャップの下面外周部を第１の空気室とし、
   前記ダストキャップの下面中央部を第２の空気室として
   前記空気室を分割する空気室分割手段と、を具備し、 前記空気室分割手段は、 前記ダストキャップの中央部であって、前記センタポー
   ルの貫通穴に一定の空隙を介して挿脱自在となるよう下
   向に取りつけられた筒状の可動筒と、 前記センタポールの上面に環状の溝を有するよう取付け
   られ、前記可動筒の外側面と一定の空隙を保持する内
   筒、及び前記ボイスコイルボビンの内側面と一定の空隙
   を保持する外筒を有する固定筒と、を有するものである
   ことを特徴とする動電型スピーカ。
5. 【請求項５】 中央部に開口を有し、空気振動を発生す
   る振動板と、 前記振動板の中央部に接合された筒状のボイスコイルボ
   ビンと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に回巻されたボイスコ
   イルと、 前記振動板の中央部に接合され、前記ボイスコイルボビ
   ンを覆うダストキャップと、 前記ボイスコイルボビンの内部に挿入され、中心軸に沿
   って貫通穴が形成されたセンタポールと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に位置し、前記センタ
   ポールの上部外周部と一定の磁気ギャップ部を介して対
   向する環状の上プレートと、 前記ダストキャップの下面、前記ボイスコイルボビンの
   内側面、前記センタポールの上面で形成される空気室
   と、 前記ダストキャップの下面外周部を第１の空気室とし、
   前記ダストキャップの下面中央部を第２の空気室として
   前記空気室を分割する空気室分割手段と、を具備し、 前記ダストキャップは、 中央下側に凸となるよう一体成形され、前記センタポー
   ルの貫通穴に一定の空隙を介して挿脱自在となるよう円
   筒部を有するものであり、 前記空気室分割手段は、 前記センタポールの上面に環状の溝を有するよう取付け
   られ、前記可動筒の外側面と一定の空隙を保持する内
   筒、及び前記ボイスコイルボビンの内側面と一定の空隙
   を保持する外筒を有する固定筒を有するものであること
   を特徴とする動電型スピーカ。
6. 【請求項６】 中央部に開口を有し、空気振動を発生す
   る振動板と、 前記振動板の中央部に接合された筒状のボイスコイルボ
   ビンと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に回巻されたボイスコ
   イルと、 前記振動板の中央部に接合され、前記ボイスコイルボビ
   ンを覆うダストキャップと、 前記ボイスコイルボビンの内部に挿入され、中心軸に沿
   って貫通穴が形成されたセンタポールと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に位置し、前記センタ
   ポールの上部外周部と一定の磁気ギャップ部を介して対
   向する環状の上プレートと、 前記ダストキャップの下面、前記ボイスコイルボビンの
   内側面、前記センタポールの上面で形成される空気室
   と、を具備し、 前記ダストキャップは、 中央下側に凸となるよう一体成形され、前記センタポー
   ルの貫通穴に一定の空隙を介して挿脱自在となるよう円
   筒部を有するものであり、 前記センターポールは、 前記貫通穴の外周部が前記上プレートの内側面と前記磁
   気ギャップ部を介して対向するギャップ対向部と、前記
   ギャップ対向部の上部を肉厚を保持して延長し、その先
   端面が前記ダストキャップの内面と略平行となるよう形
   成されたテーパ部とが一体に形成されたものであること
   を特徴とする動電型スピーカ。
7. 【請求項７】 中央部に開口を有し、空気振動を発生す
   る振動板と、 前記振動板の中央部に接合された筒状のボイスコイルボ
   ビンと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に回巻されたボイスコ
   イルと、 前記振動板の中央部に接合され、前記ボイスコイルボビ
   ンを覆うダストキャップと、 前記ボイスコイルボビンの内部に挿入されたセンタポー
   ルと、 前記センタポールの上面に取付けられ、前記ダストキャ
   ップの中央部を弾力的に支持する固定台と、 前記ボイスコイルボビンの外周部に位置し、前記センタ
   ポールの上部外側面と一定の磁気ギャップ部を介して対
   向する環状の上プレートと、 前記ダストキャップの下面、前記ボイスコイルボビンの
   内側面、前記センタポールの上面、前記固定台の外側面
   で形成される空気室と、を具備し、 前記ダストキャップは、 その中央部が前記固定台と弾性的に接合するためのエッ
   ジを有するものであることを特徴とする動電型スピー
   カ。
8. 【請求項８】 中央部に開口を有し、空気振動を発生す
   る振動板と、 前記振動板の中央部に接合された筒状のボイスコイルボ
   ビンと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に回巻されたボイスコ
   イルと、 前記振動板の中央部に接合され、前記ボイスコイルボビ
   ンを覆うダストキャップと、 前記ボイスコイルボビンの内部に挿入され、中心軸に沿
   って貫通穴が形成されたセンタポールと、 前記ボイスコイルボビンの外周部に位置し、前記センタ
   ポールの上部外側面と一定の磁気ギャップ部を介して対
   向する環状の上プレートと、 前記ダストキャップの下面、前記ボイスコイルボビンの
   内側面、前記センタポールの上面で形成される空気室
   と、 上方に開となるカップ状に形成されたものであり、カッ
   プ外側面が一定の空隙を介して前記ボイスコイルボビン
   の内側面と対向し、カップ底面は一定の空隙を介して前
   記上プレートの上面と対向する空気流制御部と、を具備
   することを特徴とする動電型スピーカ。