(57)【要約】【課題】本発明は音響機器に用いられる音響変換装置のサスペンションとこれを用いた音響変換装置に関するものであり、サスペンションのコンプライアンスの直線性を改善し、優れた音響変換装置の提供を可能とするものである。【解決手段】外周の２点を結ぶ直線を基準に断面形状がロール状のロール部１ｂを複数個隣り合わせて配置し、最初に配置したロール部１ｂと最後に配置したロール部１ｂが隣り合うような閉ループ形状を構成し、各ロール部１ｂの隣り合う境界部２を連続的な三次元曲面にて接続してサスペンション１ａを形成するものであり、コンプライアンスの直線性を向上させ、歪みやローリングの発生を抑制したサスペンション１ａの提供をして、優れた電気音響変換装置の提供を可能とするものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周又は外周の２点を結ぶ直線を基準に断面形状がロール状のロール部を複数個隣り合わせて配置し、最初に配置したロール部と最後に配置したロール部が隣り合うような閉ループ形状を構成し、各ロール部の隣り合う境界部は連続的な三次元曲面にて接続されているサスペンション。
【請求項２】
内周又は外周の２点を結ぶ直線を基準に断面形状がロール状のロール部を放射状に複数個一定間隔に隣り合わせて配置し、最初に配置したロール部と最後に配置したロール部が隣り合うような閉ループ形状を構成し、各ロール部の隣り合う境界部は連続的な三次元曲面にて接続されているサスペンション。
【請求項３】
内周を閉ループ形状のロール部と接合し連続性のない部分はトリムするとともに、外周には筐体に固定する筐体固定部を設けた請求項１または請求項２に記載のサスペンション。
【請求項４】
外周を閉ループ形状のロール部と接合し連続性のない部分はトリムするとともに、内周には振動板またはボイスコイルを固定する振動系固定部を設けた請求項１または請求項２に記載のサスペンション。
【請求項５】
ロール部が奇数個設けられた請求項１または請求項２に記載のサスペンション。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載のサスペンション２枚を上下に配置したサスペンション。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載のサスペンション２枚を上下に配置し、いずれか一方を軸中心に周方向にロール部寸法の１／２回転させて配置したサスペンション。
【請求項８】
内周は磁気回路の磁気ギャップにはまり込むボイスコイルまたはこのボイスコイルに接続された振動板外周部に接合し、外周は磁気回路と振動系を保持する筐体に固着した請求項１または請求項２に記載のサスペンションを含む電気音響変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は音声・音楽・発信音などの音を再生する機能を有する機器に用いられるサスペンションおよびこれを用いた電気音響変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気音響変換装置について図８、図９（ａ），（ｂ）により説明する。
【０００３】
図８は電気音響変換装置の断面図、図９（ａ）は同振動板の平面図であり、（ｂ）はそのＦ−Ｆ線断面図である。同図によると、６は空気振動を発生する振動板であり、この振動板６は振幅機能と支持機能を持たせた円周方向に均一なロール状のサスペンション１を介して筐体固定部４により筐体１１に接着結合されている。またこの振動板６にはボイスコイル１０が結合され、このボイスコイル１０は筐体１１の中央部に構成されたプレート１３、マグネット１４、ヨーク１５からなる磁気回路８の磁気空隙９に配置されている。
【０００４】
更に振動板６を保護する為のプロテクタ１２が接着剤により結合されている。
【０００５】
以上のように構成された動電型スピーカについて、以下その動作を説明する。
【０００６】
ボイスコイル１０に電流を流すと、磁気空隙９内の磁界に対し電流が直交し、ボイスコイル１０に発生した駆動力は振動板６に伝達され、サスペンション１はボイスコイル１０をプレート１３と同心になるように支持し、振動板６が振動したときに振動方向のばねとして働く。ボイスコイル１０に交流（音声信号）を流すと、ボイスコイル１０と振動板６は、サスペンション１に支持されながら振動するため、空気が振動し疎密波が発生し、音となって聞こえる。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、たとえば特許文献１が知られている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−１０３３９５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では第一の問題点として、従来のサスペンションは円周方向に均一な回転体形状で閉じた構造であるため、後述する図５の振動時のサスペンション断面図に示すように、任意の点Ｐについて考えたとき、ΔＸだけサスペンションが振動すると点Ｐの径はΔｒ変化することになり、円周方向に力が発生する。この力は、大振幅振動時ほど発生しやすく、後述する図４に示す力−変位特性図のＡに示すように大振幅時にコンプライアンスが非直線となる。
【００１０】
このサスペンション１の形状に起因する支持力のコンプライアンスの非直線性は、特に振幅が大きくなる低音域の再生時に問題となり歪み発生要因となる。
【００１１】
これらの現象が原因となってサスペンションのコンプライアンスの維持が困難となり、音圧周波数特性に高調波歪が発生する。またサスペンションの変形も誘発し、この変形による振動板のローリング現象を引き起こすという問題を有していた。
【００１２】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、優れたコンプライアンスの直線性により音響特性に与える歪みが非常に少なく、変形によるローリングの誘発を抑制できる大振幅に適した支持機能を持つサスペンションを提供するとともに、従来と同じ材質・材厚にて構成しても最低共振周波数の低下により低音域再生帯域拡大を実現できる電気音響変換装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。
【００１４】
本発明のサスペンションの請求項１に記載のものは、内周又は外周の２点を結ぶ直線を基準に断面形状がロール状のロール部を複数個隣り合わせて配置し、最初に配置したロール部と最後に配置したロール部が隣り合うような閉ループ形状を構成し、各ロール部の隣り合う境界部は連続的な三次元曲面にて接続してサスペンションを形成するものであり、コンプライアンスの直線性を向上させ、歪みやローリングの発生を抑制したサスペンションの提供を可能とするものである。
【００１５】
また、本発明のサスペンションの請求項２に記載のものは、内周又は外周の２点を結ぶ直線を基準に断面形状がロール状のロール部を放射状に複数個一定間隔に隣り合わせて配置し、最初に配置したロール部と最後に配置したロール部が隣り合うような閉ループ形状を構成し、各ロール部の隣り合う境界部は連続的な三次元曲面にて接続してサスペンションを形成するものであり、コンプライアンスの直線性を向上させ、歪みやローリングの発生を抑制したサスペンションの提供を可能とするものである。
【００１６】
また、本発明のサスペンションの請求項３に記載のものは、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、内周を閉ループ形状のロール部と接合し、連続性のない部分はトリムしてサスペンションを形成するものであり、ロール部と内周との接合をトリムによって歪みなどの発生を抑制するようにしたものである。
【００１７】
また、本発明のサスペンションの請求項４に記載のものは、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、外周を閉ループ形状のロール部と接合し、連続性のない部分はトリムしてサスペンションを形成するものであり、ロール部と内周との接合をトリムによって歪みなどの発生を抑制するようにしたものである。
【００１８】
また、本発明のサスペンションの請求項５に記載のものは、請求項１または請求項２に記載のサスペンションのロール部を奇数個としたものであり、周方向に対向するロール部との位置関係を非対称とすることで電気音響変換装置に組み込んだ時の駆動時のローリングの発生を防止したものである。
【００１９】
また、本発明のサスペンションの請求項６に記載のものは、請求項１または請求項２に記載のサスペンションを２枚上下に配置し、また請求項７に記載のサスペンションは、上下に配置したサスペンションのいずれか一方を軸中心に周方向にロール部寸法の１／２回転分ずらしたものであり、電気音響変換装置に組み込んだ時の駆動時のローリングの発生を防止したものである。
【００２０】
また、上記請求項６または請求項７記載の上下のサスペンションは対称もしくは非対称のどちらでも良い。
【００２１】
また、本発明のサスペンションの請求項８に記載のものは、請求項１または請求項２に記載のサスペンションを電気音響変換装置に組み込んだものであり、歪みやローリングの発生を抑制した電気音響変換装置の提供を可能とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のサスペンションの一実施の形態について図１から図７（ｂ）により説明する。なお、説明にあたっては従来技術と同一部分には同一番号を付して説明を省略して説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
本発明の一実施の形態を図１〜図５により説明する。図１（ａ）は本発明のサスペンションの一実施の形態の平面図であり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図であり、図２（ａ）は同斜視図であり、図２（ｂ）は同斜視図のＢ−Ｂ線拡大断面図であり、図２（ｃ）は同斜視図のＣ−Ｃ線拡大断面図であり、図３は同サスペンションを用いた電気音響変換装置の断面図であり、図４は同サスペンションの振幅時の力−変位特性図であり、図５は同サスペンションの振幅時の状態を説明する断面図である。
【００２４】
なお、本実施の形態は主として請求項１〜請求項５および請求項８について説明するものである。
【００２５】
図１によると、サスペンション１ａは、筐体固定部４および振動系固定部５との接合部３が直線であるロール部１ｂを振動板６の周囲に放射状に複数個隣り合わせて配置するものであり、各ロール部１ｂの隣り合う境界部２は途切れないよう連続的な三次元曲面にて接続し、筐体固定部４および振動系固定部５との接合部３の連続性のない部分はトリムした閉ループ形状で構成するものである。また振動面の平面図が円形や楕円形または四角形、矩形などの多角形により構成するため、ロール部１ｂの大きさや配置は指定しない。
【００２６】
また各ロール部１ｂが同一形状の場合は各ロール部１ｂを一定間隔にて配置し、閉ループ形状にて構成するものである。そして、各ロール部１ｂの隣り合う境界部２は途切れないよう連続的に三次元曲面にて接続し、筐体固定部４および振動系固定部５との接合部３の連続性のない部分はトリムした閉ループ形状で構成し、外周部を筐体固定部４により筐体１１に固定し、内周部を振動系固定部５により振動板６またはボイスコイル１０に接合支持される。
【００２７】
各ロール部１ｂの接合部３は直線で構成されているため、図５のΔｒの発生による横方向の力は発生しないが、振幅時のロール形状の変形により、隣り合うロール部１ｂとの境界に発生する応力は境界部２が吸収し、図４に示す大振幅時の力−変位特性図のＢのように大振幅まで優れたコンプライアンスの直線性が得られ、不要な共振を抑制できるものである。また境界部２により、ロール部１ｂの間の隙間を埋める構成としたため、磁気ギャップ９への防塵も可能となる。
【００２８】
またロール部１ｂ間の境界部２の断面形状は、図２（Ｃ）に示すように単なるロール形状に限定されない。
【００２９】
また、ロール部１ｂの外端の直線部分と筐体１１との接合部分である筐体固定部４は、トリムして連続するように形成して、筐体１１に固定する。
【００３０】
また、前記ロール部１ｂの内端の直線部分と振動板６との接合部分である振動系固定部５は、トリムして連続するように形成して、振動板６あるいはボイスコイル１０に固定する。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、ロール部１ｂの数を奇数個としている。これにより、振幅の安定を保ち、ローリング現象の原因となるサスペンション１ａの変形を防止することができ、音響特性に与える歪みの減少を可能としたものである。
【００３２】
また、このサスペンション１ａを高分子樹脂フィルムまたは熱可塑性エラストマフィルムを加熱成型により構成、または樹脂にてインジェクション成型により構成することにより、複雑な形状の成型を容易とし、さらに振動板６との一体成型も可能とし、製造工数を削減することも可能となるものである。
【００３３】
また、このサスペンション１ａを植物繊維か化学繊維または両方を用い編み上げて織られたものに樹脂含浸しプレス成型したものや、イソシアネートとポリオールを混合して化学反応により発泡してなるポリウレタン発泡体のスライスシートの熱成型したものや、ＮＢＲ，ＳＢＲ，ＥＰＤＭなどの未加硫組成物を熱プレスにより加硫硬化させたものにて構成することにより、変形防止やコンプライアンスの直線性の維持を可能とするものである。
【００３４】
また、上記実施の形態においては、サスペンション１ａは振動板６に接続されるものとして説明したが、ボイスコイル１０と接着接合することも可能である。
【００３５】
また、上記実施の形態においては、ロール部１ｂは外周の２点を結ぶ直線をベースに形成するものとして説明したが、内周の２点を結ぶ直線をベースに形成しても良いものである。
【００３６】
（実施の形態２）
本発明のサスペンションの他の実施の形態を図６（ａ），（ｂ）と図７（ａ），（ｂ）により説明する。
【００３７】
図６（ａ）はサスペンションの他の実施の形態の平面図であり、図６（ｂ）はそのＤ−Ｄ線断面図であり、主として請求項６について説明するものである。
【００３８】
同図により実施の形態１との相違点のみ説明すると、１ｃと１ｄはサスペンション１ａと同形状のサスペンションであり、ボイスコイル１０の上下に離間して接着接合されている。なお、サスペンション１ｃは振動板６と接着結合または一体成形によって形成しても良い。
【００３９】
図７（ａ）はサスペンションの他の実施の形態の平面図であり、図７（ｂ）はそのＥ−Ｅ線断面図であり、主として請求項７について説明するものである。この２つのサスペンション１ｃと１ｄはサスペンション１ａと同形状のものであり、回転方向（周方向）にロール部の巾Ｌの略１／２ずらす位置関係としている。
【００４０】
更に、ボイスコイル１０の上下に離間して接着接合されるサスペンション１ｃと１ｄの向きは同一または逆方向どちらでも良く、上記構成とすることで、サスペンションの剛性を高めるとともに、ローリングの抑制により効果を発揮するものとしている。
【００４１】
なお、上記実施の形態では、上側のサスペンション１ｃが振動板に接着接合されるものとして説明したが、ボイスコイル１０に結合しても良いものである。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、内部に発生する円周方向の応力を個片に分割することにより、優れたコンプライアンスの直線性が得られ、音響特性に与える歪みが非常に少なく、変形によるローリングの誘発を抑制できる大振幅に適した支持機能を持つサスペンションの提供を可能として、従来と同じ材厚にて構成しても最低共振周波数を低下させて低音域再生帯域拡大を実現できる電気音響変換装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１におけるサスペンションの平面図
（ｂ）そのＡ−Ａ線断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１におけるサスペンションの斜視図
（ｂ）そのＢ−Ｂ線拡大断面図
（ｃ）そのＣ−Ｃ線拡大断面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるサスペンションを用いた電気音響変換装置の断面図
【図４】同サスペンションの振幅時の力−変位特性図
【図５】同サスペンションの振幅時の状態の説明図
【図６】（ａ）本発明の他の実施の形態におけるサスペンションの平面図
（ｂ）そのＤ−Ｄ線断面図
【図７】（ａ）本発明の他の実施の形態におけるサスペンションの平面図
（ｂ）そのＥ−Ｅ線断面図
【図８】従来の電気音響変換装置の断面図
【図９】（ａ）同要部であるサスペンションの平面図
（ｂ）そのＦ−Ｆ線断面図
【符号の説明】
１ａ　サスペンション
１ｂ　ロール部
１ｃ　サスペンション
１ｄ　サスペンション
２　境界部
３　接合部
４　筐体固定部
５　振動系固定部
６　振動板
８　磁気回路
９　磁気ギャップ
１０　ボイスコイル
１１　筐体
１２　プロテクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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