JPS5937637B2 - 動電型スピ−カ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動電型スピーカに関し、ボイスコイルの温度上
昇を大幅に低減し、耐入力と最大出力音圧の向上と、温
度上昇によるボイスコイルの抵抗変化に起因する出力音
圧の非直線性を除去することを目的とするものである。

第１図は従来の外磁型の磁気回路を有するドームツイー
タを示している。

第１図において、１はセンターポール２が一体に形成さ
れたヨーク、３はこのヨーク１に接着固定された環状の
マグネット、４はマグネット３に接着固定された環状の
ヨークであり、このヨーク４の内周面と上記センターポ
ール２の外周面間に磁気ギャップが形成される。

５はヨーク４に固定された環状の非磁性材からなるフレ
ームであり、このフレーム５にドーム状の振動板６が支
持されている。

７は振動板６に結合されたコイルボビンであり、このコ
イルボビン７にボイスコイル８が巻回されている。

このボイスコイル８は磁気ギャップ内に挿入されている
。

９．９′は吸音材であり、この吸音材９，９′は空洞共
振を吸収する働きをするものである。

第１図に示す従来の動電型スピーカにおいては、磁気ギ
ャップの空気層の熱抵抗が大きいため、ボイスコイル８
０発熱が熱容量の大きいヨーク４やセンターポール２に
有効に伝わらない。

例えば、鉄の熱伝導率は０．７６ Ｊ／ａｍ、 ｓｅｅ
、 ’Ｃ（０℃）に対し、空気の熱伝導率は０．２４
Ｘ］、Ｏ−”Ｊ ／ｃｔｒｔ −ｓｅｃ 、 ’Ｃ（０
℃）であり、鉄の熱伝導率に比較して、約、。

ｏｏｏであり、従って第１図に示す、従来例の磁気ギャ
ップにおいて、片側の空気層の厚みが０．３ｍｍとして
も、厚み９１１Ｌの鉄と同じ熱抵抗となる。

このように第１図に示す従来例においては、ボイスコイ
ル８で生じた熱がヨーク、センターポール等に伝達しに
（いため、ボイスコイルの温度が上昇し、耐入力および
最大出力音圧が低下するとともに、ボイスコイルの温度
上昇による抵抗変化が生じ、出力音圧が非直線となる欠
点があった。

本発明は上記従来の欠点を除去するものであり、以下に
本発明の一実施例について第２図とともに説明する。

なお第２図において第１図と同一個所には同一番号を付
している。

本発明の特徴は、磁気ギャップに磁性流体を充填し、こ
の磁性流体を介してボイスコイルの熱をヨークおよび、
またはセンターポールに逃がし、この熱を磁気回路内部
に充填された蓄熱材の融解潜熱として吸収し、ボイスコ
イルの温度上昇を防止する点にある。

第２図において、１０は磁気ギャップ内に充填された磁
性流体である。

この磁性流体１０は、３００〜１００ＯＡ以下の径のフ
ェライト磁性超微粉の表面を界面活性剤でコーティング
し、エステル、パラフィン油、高級脂肪族アルエール等
の低沸点の溶媒中にコロイド状に分散させたものである
。

この磁性流体１０の磁性超微粉の熱運動により分散は均
一であり、界面活性剤の働きで１４０００Ｇａｕｓｓの
強磁場中でも凝縮しない。

また磁性流体１０は強磁場の空間に吸引されてオリ、ボ
イスコイルが数ｍｍの振巾をしても飛び出さない。

分散溶媒は沸点２００℃以上の低揮発性溶媒を用い実用
年数の間に溶媒が蒸発してしまうことはない。

この磁性流体１０の熱伝導率は０．１〜０．２Ｘ １０
−２ｃｒｒｔ、 ｓｅｅ 、’Ｃであり、空気の約４倍
〜８倍である。

更に磁気回路内部は環状の仕切板１１で仕切られ環状の
空間が形成され、この空間に融点が室温以上室温近傍で
融解潜熱の太きい、 Ｎａ２ＣＯ３，１０Ｈ２０（融点３３°Ｃ１潜熱３４ｃ
ａｌ ／グ）や Ｎａ２ＳＯ４，１０Ｈ２０（融点３２℃、潜熱３５ｃａ
ｌ ／グ） Ｎａ２Ｓ２０ｇ 、５ Ｈ２０（融点４８．５°Ｃ１潜
熱４７、７ ｃａｌ ／ｆ！ ） ＮａＣＨ３ＣＯ０、８Ｈ２Ｏ（融点５８℃、潜熱６０ｃ
ａｌ ／ ？ ） といった塩類の蓄熱材またはナフタリン（融点７９℃、
潜熱２５ ｃａｌ ／？ ）あるいは種々のパラフィン
（融点３５〜８０℃、潜熱４０〜５５ｃａｌ ／ Ｓ’
）といった有機物質からなる蓄熱材１２を充填する。

ヨーク１に設げた孔１３は、蓄熱材１２の融解および凝
固の際の体積変化を逃がすためのものである。

なお、ヨーク４，１が鉄製の場合、鉄の腐食を除去する
ためには上記の塩類より、ナフタリンやパラフィンの方
がすぐれている。

パラフィンは融点を比較的自由に選べるので、使用環境
を考慮した設計の自由度が大きい。

第２図に示す実施例において、ヨーク４の中央部の温度
を細孔を開けて熱伝対で測定し、またボイスコイルの直
流抵抗の変化からボイスコイル温度を測定した結果を第
３図にＣで示す。

磁性流体１０はエステルを分散溶媒とし粘度７５ ＣＰ
、飽和磁束密度２００ ＧａｕｓｓＯものを用いた。

また蓄熱材１２は融点４０〜４２℃のパラフィンを用い
た。

第３図において、上記実施例と同一寸法の磁気回路を用
いて第１図に示す従来例と同じ構造にした場合の結果を
Ａで示す。

この場合、磁気ギャップの空気層の熱抵抗のため、ボイ
スコイルの温度上昇が大きく、ヨークに熱が伝わらない
ためヨークの温度上昇は少ない。

第１図に示す従来例の磁気回路内部に前記実施例と同じ
融点４０〜４２°Ｃのパラフィンを充填してもボイスコ
イルおよびヨークの温度上昇はＡとほぼ同じであり、蓄
熱材１２のみを用いても何の効果も生じないものである
。

第２図に示す実施例においてパラフィン蓄熱材１２を除
いた実験結果を第３図にＢで示す。

磁性流体１０を介して熱がヨークに逃げ、ボイスコイル
の温度上昇は小さいがヨークの温度が時間と共に上昇し
、それに伴ってボイスコイルの温度も」二がって（る。

これに対して第２図に示す実施例では、第３図にＣで示
すように、ヨークの温度が４０℃付近から上昇しな（な
り、従って、ボイスコイル温度は５ＫＨｚ １７Ｗ連
続正弦波入力で８０分経過後には、Ｂよりも約３０℃低
く、Ａより約１００℃低（なるものであった。

第３図からも明らかなように、磁性流体１０を磁気ギャ
ップに充填するとともに、磁気回路内部に蓄熱材１２を
充填することによりはじめて、第３図のＣの様なすぐれ
たボイスコイルの温度上昇防止効果が生じるものである
。

ツイータの磁気回路の熱容量を１３０ｃａｌ （５４５
Ｊｏｕｌｅ）とすれば潜熱４５ ｃａｌ ／？ （１８
９Ｊｏｕｌｅ／？ ）比熱０．６９ ｃａｌ ／？℃（
２，９Ｊ／’Ｉ°Ｃ）のパラフィンを７０１用いれば、
潜熱による吸熱でヨーク温度を最大２４℃低くすること
ができる。

ミュージックソースは入力の変化が大きく、ヨークの温
度上昇を４０℃以上にするだけの発熱が続かない場合は
その間に放熱してパラフィンの凝固がはじまる。

従って蓄熱材１２により熱容量を大きくし、かつ磁性流
体によって伝熱する本発明の動電型スピーカはボイスコ
イルの発熱を有効に除去できるものである。

第４図は本発明の第２の実施例を示している。

本実施例はセンターポール２、磁性流体１０、仕切板１
１で囲まれた空間に第２の伝熱液体１４を充填し、アル
ミ等からなるコイルボビン７の端部を上記伝熱液体１４
に接触させたものであり、ボイスコイル８の熱は、コイ
ルボビン７、伝熱液体１４、仕切板１１を介して蓄熱材
１２に伝わるものである。

なお、上記第２の伝熱液体１４としては、磁性流体１０
と相溶性がな（熱伝導率の高い高級アルコールやグリコ
ールなどを用いるものである。

第５図は本発明の第３の実施例を示している。

本実施例は内磁型の例であり、本実施例によれば蓄熱材
１２の充填量が多（なる利点を有するものである。

第５図において、１５はつぼ型のヨークであり、このヨ
ーク１５には放熱板１６が一体に形成されている。

１７はヨーク１５内に固定されたマグネット、１８は環
状のヨーク、１９はマグネット１７の上面に固定された
センターポールであり、上記ヨーク１８の内周面および
センターポール１９の外周面にはそれぞれ環状溝２０．
２１が形成され、磁気ギャップを構成する磁極が２分割
され、磁気ギャップの開口部には磁性流体１０が充填さ
れるとともに、伝熱液体１４が充填されているものであ
る。

第６図は本発明の第４の実施例を示している。

本実施例は平板振動板２２を用いたスピーカの例であり
、この種のスピーカはで般にボイスコイル径が太きいた
め、センターポール２の径が太きい。

本実施例は、このセンターポール２内に空間を形成し、
この空間に蓄熱材１２を充填したものである。

第６図において、１はセンターポール２が一体に形成さ
れたヨークであり、センターポール２内には凹部２３が
形成されている。

２４は放熱板２５が一体に形成された筒体であり、この
筒体２４の外周面と上記センターポール２内の凹部２３
の内壁間の円筒状の空間に蓄熱材１２が充填されている
。

３はマグネット、４はヨーク、７はコイルボビン、８は
ボイスコイル、１０は磁気ギャップに充填された磁性流
体、１４は磁気回路内部の空間に充填された伝熱液体、
２６はヨーク４に固定されたフレームであり、このフレ
ーム２６にエツジ部材２９を介して平板振動板２２が支
持されている。

２８は円錐台形の連結筒であり、この連結筒２８を介し
てコイルボビン７が平板振動板２２に固定されている。

本実施例によれば低減の入力印加時の平板振動板２２の
振動により、通気孔２９内を空気が流通し、筒体２４が
空冷され、蓄熱材１２の放熱凝固を効果的に行なうこと
ができる。

本発明は上記のような構成であり、本発明によればボイ
スコイルの温度上昇を大幅に低減でき、耐入力と最大出
力音圧を向上することができるとともに、温度上昇によ
るボイスコイルの抵抗変化に起因する出力音圧の非直線
性を除去できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の動電型スピーカの断面図、第２図は本発
明の一実施例における動電型スピーカの断面図、第３図
は本発明および従来の動電型スピーカの各部の温度変化
を示す図、第４図、第５図、第６図はそれぞれ本発明の
他の実施例の断面図である。 １・・・・・・ヨーク、２・・・・・・センターポール
、３・・・・・・マグネット、４・・・・・・ヨーク、
５・・・・・・フレーム、６・・・・・・振動板、７・
・・・・・コイルボビン、８・・・・・・ボイスコイル
、９，９′・・・・・・吸音材、１０・・・・・・磁性
流体、１１・・・・・・仕切板、１２・・・・・・蓄熱
材、１３・・・・・・孔、１４・・・・・・伝熱液体、
１５・・・・・・？ぼ型ヨーク、１６・・・・・・放熱
板、１７・・・・・・マグネット、１８・・・・・・ヨ
ーク、１９・・・・・・センターポール、２０，２１・
・・・・・環状溝、２２・・・・・・平板振動板、２３
・・・・・・凹部、２４・・・・・・筒体、２５・・・
・・・放熱板、２６・・・・・・フレーム、２７・・・
・・・エツジ部材、２８・・・・・・連結筒、２９・・
・・・・通気孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁気ギャップを有する磁気回路と、上記磁気ギャッ
   プに挿入されるボイスコイルが巻回されたコイルボビン
   と、上記磁気ギャップに充填された磁性流体と、上記磁
   気回路の内部の空間に充填された蓄熱材とを具備し、前
   記ボイスコイルで生じた熱を前記磁気回路を介して蓄熱
   材の融解潜熱として吸収してなる動電型スピーカ。 ２ 磁気回路を構成するセンターポール内の凹部に蓄熱
   材を充填してなる特許請求の範囲第１項記載の動電型ス
   ピーカ。