JP2002262392A

JP2002262392A - 蝶ダンパ

Info

Publication number: JP2002262392A
Application number: JP2001055074A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Toyoda; 正一豊田
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-13
Also published as: EP1241916A3; US6820719B2; CN1373627A; EP1241916A2; US20020144857A1; CN1184853C

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、応力が分散又は低減できる形状を
有し、高入力の信号に耐えうる蝶ダンパを提供する。【解決手段】内周枠３と、外周枠２と、内周枠３と外周
枠２とに連結されるアーム部４と、が備えられるダンパ
であって、アーム部４の断面形状が、トラック形状に形
成される。また、アーム部４の一端と内周枠３又は外周
枠２とが連結される部分が、曲面形状に形成される。さ
らに、アーム部４は複数設けられている。更にまた、内
周枠３と、外周枠２と、アーム部４とは樹脂から成り、
射出成形により一体成形されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スピーカ用の蝶ダ
ンパに係り、より詳細には高入力用の蝶ダンパに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図４（ａ）に示すように、従来の蝶ダン
パ７の構造は、内周枠９と、外周枠８と、この内周枠９
と外周枠８とが連結されるためのアーム部１０とが備え
られる。射出の容易化等から、図４（ｂ）に示すよう
に、アーム部１０の断面形状が台形状で、射出成形が行
われていた。この蝶ダンパ７は、内周枠９内にボイスコ
イルが挿入された状態で外周枠８を介して支持される。
外周枠８は、他の部材（例えば、スピーカのフレーム
等）に固定される。ボイスコイルを駆動すると、アーム
部１０を介して支持された内周枠９がボイスコイルとと
もに振幅する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ボイスコイル
に高入力の信号を入力すると、振幅も大きくなるため、
アーム部に集中して応力がかかり、その応力に耐えきれ
ずに破断または破壊してしまい、高入力に対応できない
という問題点がある。

【０００４】そこで本発明は、応力を分散又は低下でき
る形状を有し、高入力の信号に耐えうる蝶ダンパを提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものではない。

【０００６】請求項１の発明は、内周枠（３）と、外周
枠（２）と、内周枠（３）と外周枠（２）とを連結する
アーム部（４）と、が備えられるダンパであって、アー
ム部（４）の断面形状が、トラック形状に形成されてい
ることを特徴とする。

【０００７】この発明によれば、アーム部（４）の断面
形状をトラック形状としたことにより、応力が、断面形
状の曲面に沿ってアーム部（４）の側面までかかるた
め、かかる応力を分散できる。また、応力が集中する連
結部においても、断面形状が曲面で形成されているた
め、ヒビ・割れ等が発生しにくい構造にできる。なお、
「トラック形状」とは、陸上競技のトラックのように、
角の部分が鋭利な形状ではなく、一定以上の曲率半径を
有する形状を意味する。曲率半径は、応力の緩和に寄与
する範囲であれば任意に選択できる。

【０００８】請求項２の発明は、内周枠（３）と外周枠
（２）とに連結されるアーム部（４）の端部が、曲面形
状に形成されることを特徴とする。

【０００９】この発明によれば、内周枠（３）にかかる
荷重により、内周枠（３）と外周枠（２）とに連結され
るアーム部（４）の端部近傍に応力が集中するので、そ
の連結されるアーム部（４）の端部を曲面形状とするこ
とにより、集中する応力を分散させ、かかる応力の負担
を軽減できる。

【００１０】請求項３の発明は、アーム部（４）は複数
設けられていることを特徴とする。

【００１１】この発明によれば、入力値、蝶ダンパの大
きさ等により、アームの長さ、幅等を最適な値に変える
ことが可能である。その値によりアーム部の本数も変化
するものであり、その本数は限定されない。

【００１２】請求項４の発明は、内周枠（３）と、外周
枠（２）と、アーム部（４）とは樹脂から成り、射出成
形により一体成形されていることを特徴とする。

【００１３】この発明によれば、射出成形により蝶ダン
パを一体成形することにより、容易に加工できる。ま
た、本発明においては、形状のみで対応できるので、コ
ストアップを招くことがなく、性能のみを向上させるこ
とができる。

【００１４】請求項５の発明は、外周枠（２）に対する
前記アーム部（４）の連結部分において、前記ダンパの
駆動方向に対してアーム部（４）の両側に前記外周枠
（２）の一部が存在するように、前記アーム部（４）の
一端が連結されていることを特徴とする。

【００１５】この発明によれば、アーム部と外周枠とが
連結される部分において、アーム部の一端が、アーム部
の一端の周囲に外周枠の一部が存在するように備えられ
るため、ダンパが駆動することにより、内周枠が振幅し
ても、外周枠の一部が壁の役目を果たし、アーム部が大
きく振幅するのを抑止でき、かかる応力が低減される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明である蝶ダンパに係
る実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明で
ある蝶ダンパの構造を示し、図１（ａ）は平面図、図１
（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。図２は本発明の蝶ダンパ
のアーム部と外周部の連結部Ｂの拡大図、図３は部分斜
視図である。

【００１７】この蝶ダンパ１は、リング状の外周枠２
と、その外周枠２の内側に設けられたリング状の内周枠
３と、上記外周枠２と内周枠３との間に設けられたアー
ム部４、４、４、４とを備える。

【００１８】外周枠２は、外周面２ａに他の部材（スピ
ーカのフレーム等）と嵌合するための段差を有する嵌合
部２ｂを備える。また、外周枠２の内周面２ｃには、ア
ーム部４、４、４、４の一端が、一定間隔に連結され
る。なお、嵌合部２ｂは必ずしも段差を設けていなくて
もよい。

【００１９】アーム部４、４、４、４は、外周枠２と内
周枠３との間に略Ｓ字状に引き伸ばされ、外周枠２と内
周枠３とを弾性的に連結するアーム部本体４ａを備え
る。本体４ａの中央部分は、内周枠３と外周枠３との間
に平行に配置され、本体４ａの両端は、外周枠２又は内
周枠３に略直交するように屈折した形状に形成される。
またこの屈折した部分には、強度を上げるための凸部４
ｂ、…が備えられる。アーム部４の一端は、外周枠２の
内周面２ｃに連結され、他端は、内周枠３の外周面３ｃ
に連結される。また、アーム部４、４、４、４の両端部
である、内周枠３又は外周枠２との連結部分近傍は、曲
面形状に形成される。また、アーム部４、４、４、４
は、内周枠３と外周枠２との間に一定間隔をもって回転
対称的に４対備えられる。

【００２０】図２に示すように、本実施形態の蝶ダンパ
１では、アーム部４、４、４、４の断面形状が、トラッ
ク形状に形成されている。

【００２１】内周枠３の外周面３ｃには、上記アーム部
４、４、４、４の他端が、一定間隔に連結される。内周
枠３の内周面３ｂには、内側に向かって一定間隔に凸部
３ａ、…が備えられる。この凸部３ａ、…に囲まれた孔
５は、この内周枠３に挿入されるボイスコイル等の外径
に合わせて形成され、ボイスコイル等の外周面は、この
凸部３ａ、…により支持される。

【００２２】図１〜図３に示すように、外周枠２に対す
るアーム４の連結部分において、ダンパ１の駆動方向
（図において上下方向）に対してアーム４の両側（図２
において上下）に外周枠２の一部が存在するように、ア
ーム４の一端が連結されている。言い換えれば、アーム
部４と外周枠２の連結部分において、外周枠２は、アー
ム部４に対し、図２において上下方向に、それぞれ突出
するように形成されている。

【００２３】この内周枠３と、外周枠２と、アーム部
４、４、４、４と、は樹脂からなり、射出成形により一
体成形されて形成される。この材質は、ポリプロピレン
等のＰＢＴ樹脂が好適に使用される。また、射出成形に
より形成する理由としては、通常の打ち抜きによって形
成されるダンパなどのように、素材の厚さの限定により
ダンパの厚みが一義的とされ、要望する形状等を得るこ
とが困難となるものに比べ、金型により厚さを適宜設定
することができるので部分的な偏肉厚化も可能となり、
変更等にも容易に対応できるからである。

【００２４】また、内周枠３と外周枠２とに要求される
強度について比較すると、外周枠２は、内周枠３に挿入
されるボイスコイルの駆動による振動等を支持する必要
があるので、内周枠３よりも強度が必要である。また、
内周枠３は、ボイスコイルによる振動の影響があるた
め、柔軟性が必要である。そのため、外周枠２は断面形
状が大で、厚肉となる形状とした方がよい。また、内周
枠３は外周枠２に比べ、断面形状が小で、薄肉になるよ
うにした方がよい。

【００２５】ここで蝶ダンパの動作形態について詳細に
説明する。

【００２６】外周枠２と、内周枠３と、この外周枠２と
内周枠３とに連結されるアーム部４、４、４、４と、が
備えられる蝶ダンパ１は、外周部２が外周面２ａに設け
られた嵌合部２ｂにより、他の部材（スピーカのフレー
ム等）と嵌合され、固定される。内周枠３の孔５にはボ
イスコイルが挿入される。上記のように、ボイスコイル
は、内周枠３の内周面３ｂに設けられた複数の凸部３
ａ、…により弾性支持される。

【００２７】ボイスコイルを駆動すると、ボイスコイル
はその駆動方向（図１（ｂ）においては上下方向）にピ
ストン振動し、その振動と同期して内周枠３も前後に往
復運動を行う。内周枠３が往復運動すると、内周枠３の
外周面３ｃに連結したアーム部４、４、４、４は、その
運動に合わせて弾性変形する。ボイスコイルが駆動され
る間、外周枠２は固定され、内周枠３により支持したボ
イスコイルから発生する振動は、内周枠３に連結したア
ーム部４、４、４、４の弾性変形により吸収される。

【００２８】ボイスコイルに入力する値が高いと、ボイ
スコイルが発生する振動も大きくなり、それにともない
内周枠３の振幅も大きくなる。内周枠３の振幅が大きい
場合、内周枠３及び外周枠２とアーム部４、４、４、４
と、が連結した部分に応力が集中してかかるため、その
連結部分が破断（「破壊」とも言う。）する場合があ
る。

【００２９】このため、本実施形態では、アーム部４の
断面形状をトラック形状に形成している。このような形
状に形成することにより、応力を分散することができる
ので、ヒビ・割れ等を防止できる。

【００３０】また、本実施形態では、ボイスコイル駆動
時にアーム部４の振幅が大きくなるのを抑制するため、
アーム部４の一端が連結される外周枠２の内周面２ｃに
おいて、このアーム部４の端部の周囲に外周枠２が存在
するように配置して連結される。このようにアーム部４
の一端を外周枠２に連結することにより、ボイスコイル
駆動時において、内周枠３の振幅によるアーム部４の動
きがこの外周枠２によって抑制される。このため、アー
ム部４の振幅が押さえられるので、結果として内周枠３
の振幅も押さえられ、かかる応力を低減できる。

【００３１】さらに、本実施形態では、アーム部４、
４、４、４と外周枠２の内周面２ｃとの連結部、及びア
ーム部４、４、４、４と内周枠３の外周面３ｃとの連結
部、の両連結部近傍を曲面形状に形成する。曲面形状に
形成することにより、応力を分散することができるの
で、ヒビ・割れ等を防止できる。更に、アーム部４の断
面形状（図２参照）をトラック形状に形成することで応
力を分散できる。

【００３２】表１は、従来の蝶ダンパと本発明の蝶ダン
パにおいて、外周枠を固定し、内周枠に一定の荷重をか
けた場合の応力測定の結果を示す。従来と本発明の蝶ダ
ンパの違いは、図２及び図４（ｂ）に示すように、従来
の蝶ダンパは、アーム部の断面形状が台形形状であるの
に対し、本発明のアーム部の断面形状は、トラック形状
である点にある。

【００３３】

【表１】表１における測定は、内周枠に９（Ｎ）の荷重をかけて
測定を行った。また、蝶ダンパの材質はＰＢＴ樹脂を使
用した。表１より、従来の蝶ダンパにおける最大応力
は、１．９３＊１０⁸（Ｎ／ｃｍ²）であった。また、本
発明の蝶ダンパにおける最大応力は、１．７５＊１０⁸
（Ｎ／ｃｍ²）であった。本結果より、約１０％の応力
が低減されていることがわかる。ただし、測定に使用さ
れた本発明の蝶ダンパは、アーム部と外周枠取付部は従
来のままで行い、アーム部の断面形状のみをトラック形
状に形成して測定を行った。故に、アーム部と外周枠取
付部を本実施形態のように形成して測定すれば、更なる
応力の低減が期待できる。

【００３４】図３は応力の集中する部分を示しており、
図中、範囲６、６がこの部分に相当する。図３に示すよ
うに、アーム部４と内周枠３及び外周枠２の連結近傍の
曲面が小さい部分に応力が集中している。なお、従来の
蝶ダンパにおいてもアーム部と内周枠及び外周枠の連結
近傍に応力が集中する。このように、荷重が加わり、曲
げ等におけるアーム部にかかる応力は、アーム引き出し
部（ここでは、アーム部と外周枠とが連結された部分を
いう。）に集中する。また、本発明の蝶ダンパの場合、
アーム部において、連結部近傍の応力がかかる方向に小
さい曲面が存在するため、その曲面に最大応力がかか
る。従来の蝶ダンパは、アーム部の断面形状が台形形状
であり、応力が上・下面に集中するので応力が分散され
ない。また、外周枠の端部に連なるようにアーム部が設
けられていたため、振幅時に力が外周部までおよび外周
部が若干持ち上がる等の理由により、振幅（変位）も大
きくなり、応力が大きくなる傾向にあったと推測され
る。本実施形態の蝶ダンパは、連結部の周囲に外周枠の
一部が存在し、且つアーム部に、断面形状がトラック形
状となるように改良を加えたため、断面形状外側の曲面
に沿ってアーム部側面まで応力がかかり、かかる応力を
分散することができるので、振幅を抑制できるととも
に、応力を低減できたものと思われる。

【００３５】本発明は以上の実施形態に限定されること
なく、種々の形態にて実施してよい。補強材を設ける範
囲等は適宜変更できる。

【００３６】

【発明の効果】以上に説明したように本発明に係る蝶ダ
ンパによれば、応力が集中する部分において、応力が分
散又は低減できる形状にした。また、形状変更によるコ
ストアップを招くことなく、高入力の信号に耐えられる
ようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明である蝶ダンパの（ａ）平面図、（ｂ）
Ａ−Ａ線断面図である。

【図２】図１における「Ｂ」で示す部分の拡大図であ
る。

【図３】蝶ダンパを示す斜視図である。

【図４】従来の蝶ダンパの（ａ）平面図、（ｂ）Ｃ−Ｃ
線断面図である。

【符号の説明】

２外周枠３内周枠４アーム部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周枠と、外周枠と、前記内周枠および
外周枠を連結するアーム部と、が備えられるダンパであ
って、前記アーム部の断面形状が、トラック形状に形成されて
いることを特徴とする蝶ダンパ。
【請求項２】前記内周枠と外周枠とに連結されるアー
ム部の端部が、曲面形状に形成されることを特徴とする
請求項１に記載の蝶ダンパ。
【請求項３】前記アーム部は複数設けられていること
を特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の蝶ダン
パ。
【請求項４】前記内周枠と、外周枠と、アーム部とは
樹脂から成り、射出成形により一体成形されていること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蝶ダン
パ。
【請求項５】前記外周枠に対する前記アーム部の連結
部分において、前記ダンパの駆動方向に対してアーム部
の両側に前記外周枠の一部が存在するように、前記アー
ム部の一端が連結されていることを特徴とする請求項１
〜４のいずれかに記載の蝶ダンパ。