JPH08140192A - スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種音響機器に使用されるスピーカに関し、
ボイスコイルの温度上昇を低減した高耐入力、かつ低歪
のスピーカを提供することを目的とする。 【構成】 ボイスコイルボビン２１の内周面とダストキ
ャップ２３の下面とセンターポール１５の上面とで形成
される空間と、ボイスコイルボビン２１の外周面とダン
パー２４の下面とフレーム１９の内周面と上部プレート
１８の上面とで形成された空間と、スピーカの外部空間
との間において、センターポール１５の外周面と上部プ
レート１８の内周面の一部をそれぞれ切り欠いて、ボイ
スコイルボビン２１の内外周面との間にそれぞれ第１の
通気孔２９と第２の通気孔３０を設けて通気路を形成し
た構成とすることにより、振動系の振幅に伴う気流がこ
の通気路を容易に通過してボイスコイル２０を冷却する
ため、異常な温度上昇を抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種音響機器に使用され
るスピーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、オーディオアンプの大出力化に伴
い、特に業務用において使用されるスピーカは高耐入
力、かつ低歪であることが要求されている。

【０００３】以下に図面を参照しながら従来のスピーカ
について説明する。図５はこの種の従来のスピーカの構
造を断面図で示したものであり、同図の１はセンターポ
ール、２は中央部でセンターポール１と一体化した下部
プレート、３はこの下部プレート２の上面に結合され、
厚み方向に着磁されたリング状の磁石、４はこの磁石３
の上面に結合され、内周面が上記センターポール１の外
周面との間で磁気ギャップを形成するリング状の上部プ
レート、５はこの上部プレート４の上面に結合されたフ
レーム、６は上記磁気ギャップ中に保持され、電気信号
に応じて振幅するボイスコイル、７はこのボイスコイル
６に発生した駆動力を振動系に伝達するボイスコイルボ
ビン、８はこのボイスコイルボビン７の先端に中央部が
結合されたコーン型の振動板、９はこの振動板８の中央
部上面に結合されたダストキャップ、１０は内周部が上
記ボイスコイルボビン７の途中部位に結合され、外周部
が上記フレーム５に結合された通気性を有するダンパ
ー、１１は内周部が上記振動板８の外周部に結合され、
外周部が上記フレーム５の周縁に結合されたロール状の
エッジ、１２はこのエッジの外周部の上面に結合された
ガスケット、１３は上記フレーム５に結合されたターミ
ナル、１４は上記ボイスコイルボビン７の途中部位と上
記ターミナル１３に接続され、上記ボイスコイル６と上
記ターミナル１３を電気的に中継する金糸線である。

【０００４】このような従来のスピーカでは、ダストキ
ャップ９の下面とボイスコイルボビン７の内周面とセン
ターポール１の上面とで形成された第１の空間は、セン
ターポール１の外周面とボイスコイルボビン７の内周面
で形成された細い円環状の隙間と、センターポール１の
外周面と下部プレート２の上面と磁石３の内周面と上部
プレート４の下面で形成された空間と、ボイスコイル６
の外周面と上部プレート４の内周面で形成された細い円
環状の隙間とを介して、ボイスコイルボビン７の外周面
とダンパー１０の下面とフレーム５の内周面と上部プレ
ート４の上面とで形成された第２の空間との間で通気が
なされ、さらに、通気性を有するダンパー１０を介して
フレーム５の外部、すなわちスピーカの外部空間との通
気がなされている構成であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成のスピーカに大入力が印加されるとボイスコイル
６に大電流が流れて発熱し、ボイスコイル６に発生した
熱はセンターポール１の外周面とボイスコイルボビン７
の内周面で挟まれた空間の空気を介してセンターポール
１に伝達し、上部プレート４の内周面とボイスコイル６
の外周面で挟まれた空間の空気を介して上部プレート４
に伝達することで冷却され、さらに、センターポール１
の外周面とボイスコイルボビン７の内周面で形成された
細い円環状の隙間と、上部プレート４の内周面とボイス
コイル６の外周面で形成された細い円環状の隙間での空
気移動によっても冷却される。

【０００６】しかしながら、空気は熱伝導率が低く、し
かも、第１の空間とスピーカ外部空間との通気が、セン
ターポール１の外周面とボイスコイルボビン７の内周面
の細い円環状の隙間と、上部プレート４の内周面とボイ
スコイル６の外周面の細い円環状の隙間を介してなされ
るために通気が不十分となり、ボイスコイル６の熱は十
分に冷却されないものであった。この結果、発熱によっ
てボイスコイル６の抵抗値が増大し、電流が減少して、
電気入力に対応した出力音圧が得られなくなってしまう
ものであった。

【０００７】また、スピーカの動作時には、第１の空間
の空気の膨張圧縮が繰り返され、特に低音域の大振幅時
には、通気が十分でないために空気の膨張圧縮率が大き
くなり、振幅が抑制されて再生音圧レベルの低下を招く
だけでなく、空気のコンプライアンスの非線形性による
歪が発生するという課題を有していた。

【０００８】本発明はこのような従来の課題を解決し、
ボイスコイルの温度上昇を低減した高耐入力、かつ低歪
のスピーカを提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のスピーカは、磁気ギャップの内外周面をそれ
ぞれ切り欠くことにより磁気ギャップを部分的に拡大し
て通気孔を設け、振動板の下面とボイスコイルボビンの
内周面と磁気回路の上面で取り囲まれた空間と、ダンパ
ーの下面とボイスコイルボビンの外周面とフレームの内
周面と磁気回路の上面で取り囲まれた空間との間に通気
路を形成した構成にしたものである。

【００１０】

【作用】この構成によりダストキャップあるいはダンパ
ーの動きに伴い発生する気流が磁気ギャップに設けた通
気孔を通過する際にボイスコイルを冷却し、さらに、磁
気ギャップに設けた通気孔によってスピーカの内部空間
における空気のコンプライアンスの非線形性が改善され
るものである。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図面
を用いて説明する。

【００１２】図１は同実施例によるスピーカの構成を示
す正面断面図、図２（ａ），（ｂ）は同スピーカの磁気
回路の平面図と正面断面図であり、同図の１５はセンタ
ーポール、１６は下部プレート、１７は厚み方向に着磁
されたリング状の磁石、１８はリング状の上部プレー
ト、１９はフレーム、２０はボイスコイル、２１はボイ
スコイルボビン、２２はコーン型の振動板、２３はダス
トキャップ、２４はダンパー、２５はエッジ、２６はガ
スケット、２７はターミナル、２８は金糸線、２９はセ
ンターポール１５の外周面の一部を切り欠いてボイスコ
イルボビン２１の内周面との間に形成された第１の通気
孔、３０は上部プレート１８の内周面の一部を切り欠い
てボイスコイルボビン２１の外周面との間に形成された
第２の通気孔である。

【００１３】このように構成された本実施例のスピーカ
は、ボイスコイルボビン２１の内周面とダストキャップ
２３の下面とセンターポール１５の上面とで形成される
第１の空間と、第１の通気孔２９と、センターポール１
５の外周面と下部プレート１６の上面と磁石１７の内周
面と上部プレート１８の下面とで形成される磁気回路内
部空間と、第２の通気孔３０と、ボイスコイルボビン２
１の外周面とダンパー２４の下面とフレーム１９の内周
面と上部プレート１８の上面とで形成された第２の空間
と、通気性を有するダンパー２４と、スピーカ外部空間
との間に通気路が形成される。

【００１４】この通気路は、スピーカの動作時に振動系
が下方へ移動する場合、第１の空間の空気は、第１の通
気孔２９を介して磁気回路内部空間に移動し、さらに第
２の通気孔３０を介して第２の空間に移動して後、ダン
パー２４を通過してスピーカの外部空間へと排出され
る。また、逆に振動系が上方に移動する場合、スピーカ
の外部空間の空気はダンパー２４を通過して第２の空間
に移動し、第２の通気孔３０を介して磁気回路内部空間
に移動し、さらに、第１の通気孔２９を介して第１の空
間へと流入する。従って、第１の通気孔２９を通過する
気流は、ボイスコイル２０を巻回したボイスコイルボビ
ン２１の内周面とボイスコイルボビン２１と隣接するセ
ンターポール１５を冷却し、さらに第２の通気孔３０を
通過する気流は熱源であるボイスコイル２０の外周面を
直接冷却し、かつボイスコイル２０と隣接する上部プレ
ート１８を冷却するためにボイスコイル２０の温度上昇
が低減される。しかも、振動時に第１の空間の空気の通
気が容易となり、第１の空間の空気の膨張圧縮によって
生じるコンプライアンスの低下および非線形性を改善で
きるため、出力音圧レベルの低下および再生音中の歪を
低減できる。

【００１５】また、第１の通気孔２９および第２の通気
孔３０の形状をそれぞれ等しくし、センターポール１５
および上部プレート１８に等間隔に配置すれば、ボイス
コイル２０、ボイスコイルボビン２１およびダンパー２
４に、通気路を移動する空気から加わる径方向の圧力は
互いに相殺されるため、通気路からの風圧のアンバラン
スによるローリングの発生を防止でき、しかも磁気ギャ
ップの磁束密度分布の偏りに起因した駆動力のアンバラ
ンスによるローリングの発生も防止できる。

【００１６】なお、図２に示すように第１の通気孔２９
と第２の通気孔３０を対向させれば、第１の通気孔２９
と第２の通気孔３０を除いたセンターポール１５の外周
面と上部プレート１８の内周面の対向する面積が最大と
なるために磁気抵抗は最小となり、磁気ギャップの細い
円環状の隙間部がスピーカの能率が最大となるものであ
る。

【００１７】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について図面を用いて説明する。

【００１８】図３は同実施例によるスピーカの構成を示
す正面断面図であり、同図の３１は第３の通気孔であ
る。また、図中に付した他の番号については上記第１の
実施例と同じ部品を示したものであり、本実施例が上記
第１の実施例と大きく異なるのは、ダンパー２４の気密
性を高め、ボイスコイルボビン２１のダンパー２４との
結合部と振動板２２との結合部の間に第３の通気孔３１
を設けた構成としたことである。

【００１９】このように構成された本実施例のスピーカ
は、第２の空間と、第２の通気孔３０と、磁気回路内部
空間と、第１の通気孔２９と、第１の空間と、第３の通
気孔３１と、スピーカの外部空間との間に通気路が形成
される。この通気路は、スピーカの動作時に振動系が下
方に移動する場合、第２の空間の空気は第２の通気孔３
０を介して磁気回路内部空間に移動し、さらに第１の通
気孔２９を介して第１の空間に移動し、第３の通気孔３
１を通過してスピーカの外部空間へと排出される。ま
た、逆に振動系が上方に移動する場合、スピーカの外部
空間の空気は第３の通気孔３１を通過して第１の空間に
移動し、第１の通気孔２９を介して磁気回路内部空間に
移動し、さらに第２の通気孔３０を介して第２の空間へ
と流入する。

【００２０】一般に、ダストキャップ２３の面積よりも
ダンパー２４の面積がかなり大きいため、ダストキャッ
プ２３の移動で発生する空気の移動量よりもダンパー２
４の移動で発生する空気の移動量が多くなる。従って、
同じ振幅量で上記第１の実施例と比較するならば、第１
の通気孔２９および第２の通気孔３０を通過する空気量
が多く、ボイスコイル２０の温度上昇の低減効果が大き
い。また、振動時に第１および第２の空間の空気の通気
が、第１の通気孔２９、第２の通気孔３０および第３の
通気孔３１によってなされるため、第１および第２の空
間の空気のコンプライアンスの低下、非線形性に起因す
る出力音圧レベルの低下、再生音中の歪を低減すること
ができる。

【００２１】なお、第３の通気孔の形状を全て等しく
し、ボイスコイルボビン２１に等間隔、かつ同一の高さ
に配置することで、上記第１の実施例と同様に通気路か
らの風圧のアンバランスによるローリングの発生を防止
できるものである。

【００２２】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について図面を用いて説明する。

【００２３】図４は同実施例によるスピーカの構成を示
す正面断面図であり、同図の３２は第４の通気孔であ
る。また、図中に付した他の番号については上記第１、
第２の実施例と同じ部品を示したもので第２の実施例と
大きく異なるのは、ボイスコイルボビン２１に設けた第
３の通気孔３１に代わって、振動板２２のボイスコイル
ボビン２１との接合部とダストキャップ２３との接合部
の間に第４の通気孔３２を設けた構成にしたことであ
る。

【００２４】本実施例における動作も上記第２の実施例
と同様であるが、上記第３の通気孔３１に代わって第４
の通気孔３２を設けたために、通気路は第２の空間と、
第２の通気孔３０と、磁気回路内部空間と、第１の通気
孔２９と、第１の空間と、第４の通気孔３２と、スピー
カの外部空間との間に形成される。この通気路は、スピ
ーカの動作時に振動系が下方に移動する場合、第２の空
間の空気は第２の通気孔３０を介して磁気回路内部空間
に移動し、さらに第１の通気孔２９を介して第１の空間
に移動し、第４の通気孔３２を通過してスピーカの外部
空間へと排出される。また、逆に振動系が上方に移動す
る場合、スピーカの外部空間の空気は第４の通気孔３２
を通過して第１の空間に移動し、第１の通気孔２９を介
して磁気回路内部空間に移動し、さらに第２の通気孔３
０を介して第２の空間へと流入する。

【００２５】従って、上記第２の実施例と同様に上記第
１の実施例と比較して、第１の通気孔２９および第２の
通気孔３０を通過する空気量が多いためにボイスコイル
２０の温度上昇の低減効果が大きく、振動時に第１およ
び第２の空間の空気の通気が第１の通気孔２９、第２の
通気孔３０および第４の通気孔３２によってなされるた
め、第１および第２の空間の空気のコンプライアンスの
低下、非線形性に起因する出力音圧レベルの低下、再生
音中の歪を低減することができる。

【００２６】なお、上記第４の通気孔３２の形状を全て
等しくし、振動板２２に等間隔、かつ同一の高さに配置
することで、これまでの実施例と同様に通気路からの風
圧のアンバランスによるローリングの発生を防止でき
る。

【００２７】また、第３の通気孔３１と第４の通気孔３
２を併用すれば、第１の空間および第２の空間とスピー
カの外部空間との通気がさらに容易になるためにボイス
コイル２０の温度上昇の低減効果がより大きくなり、第
１および第２の空間の空気のコンプライアンスの低下、
非線形性に起因する出力音圧レベルの低下、再生音中の
歪をより低減することができる。

【００２８】なお、上記第１〜第３の実施例においては
全て外磁型の磁気回路を用いた構成として説明している
が、磁気回路は外磁型に限ったものでなくとも、例えば
内磁型を用いても同様の効果が得られることは言うまで
もないものである。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明は高耐入力かつ低歪
のスピーカを提供するものであり、ダストキャップある
いは気密性を高めたダンパーの動きに伴い発生する気流
が、磁気ギャップの内外周面を切り欠いて設けた通気孔
を通過してボイスコイルを空冷するため、大入力時にお
けるボイスコイルの温度上昇の低減を実現でき、さらに
磁気ギャップに設けた通気孔またはボイスコイルボビ
ン、振動板に設けた通気孔によってスピーカ内部空間の
空気のコンプライアンス非線形性を改善することもでき
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるスピーカの構成を
示す正面断面図

【図２】（ａ）同実施例の磁気回路の構成を示す平面図 （ｂ）同正面断面図

【図３】本発明の第２の実施例によるスピーカの構成を
示す正面断面図

【図４】本発明の第３の実施例によるスピーカの構成を
示す正面断面図

【図５】従来例のスピーカの構成を示す正面断面図

【符号の説明】

１５ センターポール １６ 下部プレート １７ 磁石 １８ 上部プレート １９ フレーム ２０ ボイスコイル ２１ ボイスコイルボビン ２２ 振動板 ２３ ダストキャップ ２４ ダンパー ２５ エッジ ２６ ガスケット ２７ ターミナル ２８ 金糸線 ２９ 第１の通気孔 ３０ 第２の通気孔 ３１ 第３の通気孔 ３２ 第４の通気孔

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ギャップを形成した磁気回路と、こ
   の磁気回路の上面に結合されたフレームと、このフレー
   ムの周縁に外周部を結合すると共に上記磁気ギャップに
   はまり込むボイスコイルを中心に結合した振動板と、上
   記ボイスコイルを内周部で支持するダンパーからなるス
   ピーカにおいて、上記磁気ギャップの内周面の一部を切
   り欠いて磁気ギャップ幅を拡大させた第１の通気孔と、
   同様に磁気ギャップの外周面の一部を切り欠いた第２の
   通気孔をそれぞれ１つ以上設け、この第１の通気孔と第
   ２の通気孔によって、上記振動板の下面とボイスコイル
   の内周面と磁気回路の上面で取り囲まれた空間と、上記
   ダンパーの下面とボイスコイルの外周面とフレームの内
   周面と磁気回路の上面で取り囲まれた空間との間に通気
   路を形成したスピーカ。
2. 【請求項２】 第１の通気孔と第２の通気孔を同形状で
   形成すると共に対向して一対で対称に設け、かつこの一
   対で設けた両通気孔をそれぞれ磁気ギャップの内外周面
   に等間隔で複数個配置した請求項１記載のスピーカ。
3. 【請求項３】 ダンパーが気密性の低いものである請求
   項１または請求項２記載のスピーカ。
4. 【請求項４】 ボイスコイルを巻回したボイスコイルボ
   ビンのダンパーとの結合部と振動板との結合部の間に少
   なくとも１つ以上の貫通孔による通気孔を設けた請求項
   １〜３いずれか記載のスピーカ。
5. 【請求項５】 振動板が概略円錐形状のコーン型の振動
   板とこの中央部上面に結合された概略ドーム形状のダス
   トキャップからなり、このコーン型の振動板のボイスコ
   イルボビンとの結合部とダストキャップとの結合部の間
   に少なくとも１つ以上の貫通孔による通気孔を設けた請
   求項１〜４いずれか記載のスピーカ。
6. 【請求項６】 ダンパーが気密性の高いものである請求
   項４または５記載のスピーカ。