JP2018157592A - ラウドスピーカドライバの振動板をラウドスピーカドライバのシャーシに取りつけるサスペンション部材、並びに、ドライバ、及びドライバを有するラウドスピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、プログレッシブサスペンション部材を用いるドライバに通常見られる非線形の剛性によって引き起こされる高レベルの歪を被らないラウドスピーカドライバを提供する。
【解決手段】ラウドスピーカドライバの振動板をラウドスピーカドライバのシャーシに取りつけるサスペンション部材１００が、２つの対向する直線セクション１３０と、２つの直線セクション１３０をつなぐ２つの対向する湾曲セクション１１０とを有する幾何学形状を有する。湾曲セクション１１０は、直線セクション１３０の曲率半径よりも小さい曲率半径を有する。湾曲セクション１１０の径方向断面外形の平均高さは、直線セクション１３０の断面外形の高さよりも高い。直線セクション１３０は、湾曲セクション１１０よりも高い軸方向剛性を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は音の再生に関する。特に、本発明は、ラウドスピーカドライバの振動板を取りつける（suspend）することに関する。より具体的には、本発明は、請求項１のプリアンブル部分に記載のラウドスピーカサスペンション部材に関する。

ラウドスピーカに用いられている往復ドライバは通常、ドライバの機械的な剛性フレームワークを形成するシャーシと、交流電流によって生じる電磁誘導力によって軸方向に駆動される振動板と、振動板を囲むとともに振動板をシャーシに弾性的に結合するサスペンション部材とを備える。振動板の動きが正確かつ精密に制御されることが重要であり、これは、サスペンション部材設計の問題である。理想的には、振動板の動きは線形である。すなわち、換言すれば、振動板の軸方向の動きは、ドライバに加えられる交流電流の大きさに直接比例する。振動板の動きが非線形である場合、歪音となる。

概して、目的は、小さな変位の場合は全く一定の剛性、及び、大きな変位の場合は迅速に高まる剛性を有するプログレッシブサスペンション部材を提供することである。したがって、理想的なプログレッシブサスペンション部材は、小さな変位の場合は振動板の動きに少量の非線形性（歪）を加えつつも、大きな偏位（excursions）時の損傷からドライバを保護する。

ラウドスピーカドライバの周囲サスペンション部材は、サスペンション部材の形状がドライバ振動板の動きの方向に対して実質的に丸みがある場合に設計がより容易である。そのような構成では、軸方向の対称性があり、サスペンション部材がかける力（振動板をその静止位置に復元する）は通常、サスペンション部材の外周の全ての位置において等しいとともに対称である。通常、サスペンション部材の形状が実質的に丸みがある場合、サスペンション部材の断面外形(profile)は、サスペンション部材の外周全体にわたって同じ幾何学形状を有する。

サスペンション部材のサスペンション特性は通常、剛性外形（stiffness profile）、すなわち、サスペンションの剛性対振動板の変位をプロットするチャートによって表される。低歪のドライバの場合、剛性は、小さな変位の場合は全く均一であるべきであり、全く対称である、すなわち、正の変位の場合と負の変位の場合とで剛性値が全く等しくあるべきである。

振動板のサスペンションの設計は、振動板の幾何学形状が湾曲セクションだけでなく直線セクションも有する場合、より複雑となる。より詳細には、サスペンション設計は、直線セクションが曲線によってともにつなげられた振動板、すなわち「スタジアム形状」を有する振動板の場合に、課題がより深刻となる。そのようなドライバは一般的に、振動板をその静止位置に復元するためにサスペンション部材がかける力の不均一な分散を被る。そのようなドライバの剛性外形は、極度に非線形である可能性があり、損傷を防止するように振動板の過度の偏位を防止すべきプログレッシブサスペンションは、なすべき通りに常に機能とするとは限らない。この種の非線形性は、ラウドスピーカの出力曲線の歪として現れる可能性がある。

したがって、本発明の目的は、プログレッシブサスペンション部材を用いるドライバに通常見られる非線形の剛性によって生じる高レベルの歪を被らないラウドスピーカドライバを提供することである。

本発明の特定の目的は、振動板用のサスペンション部材であって、２つの平行な対向する直線セクションと、２つの直線セクションをつなぐ２つの対向する湾曲セクションとを特徴とする幾何学形状を有するとともに、振動板が、小さな変位の場合は振動板の線形（低歪）の動きを伴うとともに大きな変位の場合は迅速に高まる剛性を有する、より理想化された剛性外形を有することで、過度の偏位に起因するドライバ損傷を防止する、サスペンション部材を提供することである。本発明の目的はまた、望まれない影響（color：音色）を音に加える定在波共振パターンが引き起こす問題を低減するように、サスペンション部材がかける復元力を振動板上に再分布させることである。接線応力解放措置とサスペンション部材の復元力の再分布とを組み合わせることによって、線形偏位の範囲が従来のスピーカ設計よりも更に広がることができることが望ましい。

本発明の目的は、ラウドスピーカドライバの振動板をラウドスピーカドライバのシャーシに取りつける新規のサスペンション部材により達成される。新規のサスペンション部材は、２つの対向する第１のセクションと、２つの第１のセクションをつなぐ２つの対向する第２のセクションとを有する幾何学形状を有する。第２のセクション１１０は、第１のセクション１３０の曲率半径よりも小さい曲率半径を有する。第２のセクションの径方向断面外形の平均高さは、第１のセクションの断面外形の高さよりも高い。第１のセクションは、第２のセクションよりも高い軸方向剛性を有する。

より具体的には、本発明に従ったサスペンション部材は、請求項１の特徴部分を特徴とする。

本発明の目的はまた、そのような新規のサスペンション部材を特徴とする新規のドライバ及びラウドスピーカにより達成される。

かなりの利点が本発明により得られる。新規の設計によって、小さな変位の場合は歪が低減し、サスペンション部材の設計により、まさに線形変位挙動が達成される。他方、同じサスペンション設計により、線形変位範囲外のより大きい変位の場合はプログレッシブサスペンション特性をつくり出すことによって適切なドライバ保護を提供する。接線応力解放の原理が新規の設計と併せて用いられる場合、線形変位範囲を更に広げることができる。接線応力解放原理は、本明細書において後に説明する。

新規のサスペンション部材は、更なる驚くべき有利な効果を有する。この部材のテストランによれば、本設計はまた定在波パターンが生じる周波数を高めることが示されている。定在波パターンは、音に影響を及ぼす共振である。振動板及びサスペンション部材における定在波によるカラーレーションを伴うことなくドライバを音再生に用いることができる上限周波数が高まる。

以下において、本発明の例示的な実施形態を添付の図面を参照しながらより詳細に説明する。

１つの実施形態に従ったサスペンション部材の等角図である。 図１のサスペンション部材の立面図である。 図１のサスペンション部材のＢ−Ｂ’の線に沿った長手方向断面図である。 図１の曲線セクションの起伏及び図１の直線セクションと曲線セクションとの間の遷移の詳細図である。 図１のサスペンション部材の直線セクションのＡ−Ａ’の線に沿った断面図である。 磁石回路、ボイスコイル及びシャーシが部分切欠図として示されている、振動板をラウドスピーカドライバのシャーシに取りつけるように配置された、図１のサスペンション部材の等角図である。 図１のサスペンション部材の変位に応じた総体的な剛性、すなわち、曲線セクションのかなりの非線形剛性及び直線セクションの優位な剛性の対称的な特性とその剛性の漸増とを示すグラフである。 図１のサスペンション部材の変位に応じた剛性と及び理想的なプログレッシブ取りつけ(suspension)の剛性との比較を示す図である。 一定の径方向断面形状を有するサスペンション部材の剛性外形を示すグラフである。

１つの実施形態に従ったサスペンション部材１００が２つの対向する第１のセクション１３０を有し、これらの第１のセクション１３０が２つの対向する第２のセクション１１０によってつながって、振動板３００の幾何学形状に合致するようになっている。第２のセクション１１０は、湾曲しており、第１のセクション１３０の曲率半径よりも小さい曲率半径を有する。図１及び図２に示されている実施形態において、第１のセクション１３０は実質的に直線であり、そのため、上記第１のセクション１３０のこの直線の曲率半径は、概ね無限大である。直線ボディは全て、非常に精査すれば、若干の曲率を有するが、湾曲した第２のセクション１３０は、いかなる場合であっても、第１のセクション１３０よりも湾曲している。明確にする目的から、上記第１のセクション及び第２のセクションは、以下でそれぞれ直線セクション１１０及び湾曲セクション１３０と呼ばれる場合もある。

実際、サスペンション部材１００は、２つの対向する平行な直線セクション１３０と、２つの直線セクション１３０をつなぐ２つの対向する非線形セクション１１０とを有する。その結果として得られる形状は、スタジアムの形状、すなわち「楕円形」のレーストラックに類似する。図示の例において、非線形セクション１１０は、湾曲しており、半円形の形状を有する。非線形セクション１１０はまた、形状が複数の漸増的な変化又は角度を帯びることができ、それらの変化又は角度は合わせると半円形に近似する。本実施形態は湾曲セクションを特徴とするため、簡潔にする目的から、非線形セクションは以下、湾曲セクションと呼ぶものとする。図１からは、シャーシ及び振動板が省略されており、シャーシ及び振動板もまた、同様の幾何学形状すなわち「スタジアム形状」を有する。この文脈において、ドライバ又は振動板の形状又は幾何学形状という語句は、ドライバ又は振動板の前面の平面上へのドライバ又は振動板の幾何学形状の正射影として見た場合の振動板の幾何学形状を指し、平面は、振動板及びドライバの他の可動部品の動きの方向に対して垂直である。

この文脈において、軸方向という語は、ドライバの振動板が動くように構成される方向を指す。それぞれ、径方向という語は、当該の軸方向に対して垂直な全ての方向を意味する。さらに、前方という語は、振動板がラウドスピーカのエンクロージャーの内側（エアキャビティ）から離れて外方向に動く方向を意味する。逆に、後方という語は、前方向とは反対を意味する。すなわち、振動板が内方へとラウドスピーカのエンクロージャーの内側に向かって動く方向である。前面（front）及び後面（rear）という語はそれぞれ、前方向及び後方向のドライバの横側を表す。

また図１及び図２から明らかであるように、直線セクション１３０及び湾曲セクション１１０は、遷移セクション１２０によってともにつながっている。遷移セクション１２０は直線であることが好ましいが、湾曲していてもよい。遷移セクション１２０はいかなる場合においても、直線セクション１３０の外形から湾曲セクション１１０の外形に変形するように形状決めされる。次に、サスペンション部材の剛性の概念及び寸法決めの原則を詳述する。

簡略化した意味において、剛性は、変位に対してサスペンション部材がかける復元力の導関数であり、この導関数は、この分野において「δ力／δ変位」として表される。サスペンション部材がかける復元力が変位の関数として表される場合、グラフの任意の地点における、表された関数の勾配により、剛性が付与される。より正確には、非線形の弾性サスペンション部材の剛性は、ｄ（ｆ）／ｄｘとして定義され、ここで、ｆは、例えばニュートン単位での、サスペンション部材がかける復元力であり、ｘは、例えばメートル単位での、静止位置からの変位である。

サスペンション部材がかける力の分配を調整するために、また、サスペンション部材の剛性全体をより線形にさせるために、サスペンション部材の周囲の種々の位置において異なる断面外形が用いられる。例えば、断面外形の高さ、したがって、サスペンション部材のロールに用いられる材料の自由長さを延ばして、その特定領域においてサスペンション部材がかける復元力を減らすことができる。逆に、断面外形の高さを低くして特定の領域においてサスペンション部材がかける復元力を増大させることができる。したがって、湾曲セクション１１０の剛性、直線セクション１３０の剛性、及び、これらの２つのセクションを結合する遷移セクション１２０の剛性も変更し、振動板３００の遠端に過度に加重がかかることを回避するようにサスペンション部材１００がかける復元力を分散させることが可能である。サスペンション部材１００がかける復元力は、ドライバの中間のより近くに再分散され得る。この結果、定在波パターンに起因する問題が低減することで、定在波共振が起こる周波数が上がる。これにより、ドライバの上限周波数性能が高まる。

サスペンション部材１００の剛性の直線セクション１３０とサスペンション部材のあまり剛性でない湾曲セクションとが組み合わさったものの種々の組合せを用いることによって、小さい変位に対してよりいっそう均一な剛性外形を与える理想的な組合せをシミュレーションにより見つけることができることがわかる。剛性な直線セクション１３０とあまり剛性でない湾曲セクション１１０との組合せにより、過度の偏位が引き起こすドライバに対する損傷を首尾よく防止する、十分に機能する漸次的な剛性外形も提供される。剛性な直線セクション１３０とあまり剛性でない湾曲セクション１１０との組合せにより、そのようなプログレッシブサスペンション部材に伴って通常存在する非線形性を伴うことなく、十分に機能するプログレッシブサスペンション部材がつくり出される。

ここで、これらの設計原理を１つの実施形態に従ったサスペンション部材１００の断面図を示すことによって示す図３〜図５を参照する。

直線セクション１３０の断面外形の高さにより、サスペンション部材の漸次的な特性が始まる際に超える変位が定められる。サスペンション部材のロールの「自由長さ」は、サスペンション部材の材料が繰り出すと剛性が急峻に高まるため、関連がある。より多くの「自由長さ」は、剛性が急峻に高まる前により多く変位することを意味する。直線セクション１３０の断面外形の高さは、剛性外形の線形エリアにおいて「最も平坦な」剛性を与えるようにシミュレーションを用いて慎重に調整される。高さが低すぎることにより、剛性外形の端部が線形エリアにおいて上がる。逆に、高さが高すぎることにより、剛性外形の端部が線形エリアにおいて下がる。直線セクション１３０の長さにより、ドライバの中間近くに集中する復元力の大きさの程度が確定される。直線セクションが最も剛性であり、力の集中が最も高い。力のこの最も高い集中を可能な限りドライバの軸の近くに保つことにより、定在波が生じ得る、振動板３００及びサスペンション部材１００の距離が短くなる。振動板３００及びサスペンション部材１００の距離がより短くなることは周波数がより高くなることに等しく、上限周波数がより高くなると、定在波パターンによるカラーレーションなくドライバを用いることができる。

図３〜図５から見てとることができるように、サスペンション部材１００の湾曲セクション１１０は、サスペンション部材１００の直線セクション１３０よりも高い。特に、サスペンション部材１００の外周に沿って見た場合、湾曲セクション１１０の径方向断面外形の平均高さは、直線セクション１３０の断面外形の高さよりも高い。湾曲セクション１１０の断面外形の高さが増すことにより、湾曲領域の剛性が低くなる。サスペンション部材のロールの「自由長さ」は、より「自由な長さ」により剛性がより低くなることが一般的であるため、関連がある。直線セクション１３０の断面外形の高さに比べてより高い断面外形を湾曲セクション１１０に用いることによって、湾曲セクションにおけるサスペンション部材の剛性を低くすることが可能である。サスペンション部材１００の全周に同じ断面外形を用いることになる場合、湾曲セクション１１０は実際、直線セクション１３０よりもはるかに剛性となるであろう。これは理想的とは言えず、その理由は、定在波が生じ得る、振動板及びサスペンション部材の距離を低減するようにスピーカの中間の近くに復元力を集中させることが好ましいからである。振動板及びサスペンション部材の距離がより短くなることは周波数がより高くなることに等しく、上限周波数がより高くなると、定在波パターンによるカラーレーションなくドライバを用いることができる。

湾曲セクション１１０は、平坦な、線形の剛性外形を有しない。このため、極度に非線形の湾曲セクションの剛性による効果を低減することが好ましい。サスペンション部材の剛性全体が全体として振動板３００に線形的な動きを提供することが望ましいため、サスペンション部材１００全体の剛性が理想の剛性外形に可能な限り近づくように見えるまで、非線形の湾曲セクションからの剛性を低くするとともに極度に線形の直線セクションの剛性を高くすることも好ましい。

湾曲セクション１１０は特に、接線応力として知られている現象の作用を軽減するように設計されている。サスペンション部材の材料は、振動板が一方の方向に動くと伸張し、振動板が反対の方向に動くと接線方向に折り曲がる。接線方向の折り曲がりは、座屈又は皺寄りとも呼ばれる。上記の接線力は、振動板が動くとともにサスペンション部材の剛性が一定でなくなるにつれて力が急変化するため、サスペンション部材の剛性を極度に非線形にする。サスペンション部材１００の湾曲セクション１１０において、サスペンション部材の半径がサスペンション部材のロールの半径幅に比べて小さい場合、少量の偏位時の小さな変位であっても過度の量の接線力が生じる。したがって、外周の半径は、接線応力の問題を回避するためにサスペンション部材の材料ロールの半径幅よりも著しく大きくなるように選択される。これは、半径が最大限になるにつれてサスペンション部材の形状が実質的に丸くなる際に達成することがより容易となる。他の形状の場合、半径がより小さい領域が存在する。半径がより小さい領域は、接線応力に起因する問題をより被りやすい。

サスペンション部材の材料ロールを接線方向に形成することを含む措置が、この接線応力を軽減するのに一般的に用いられる。これにより、いかなる接線応力解放も伴わない場合に生じる可能性がある力の急変化を伴うことなく振動板が動く際、サスペンション部材の材料が接線方向にスムーズに拡張及び収縮することが可能になる。本発明と接線応力解放機能部とを組み合わせることにより、座屈問題が排除されることが可能になることで、動きがかなりの線形となる変位範囲が更に拡大し、したがって、高い歪みを伴うことなくより大きい偏位が可能になる。

接線応力解放を行うために、サスペンション部材１００の湾曲セクション１１０にうねりをつけることができる。サスペンション部材の直線セクションは、湾曲セクションのみが接線応力問題を被るため、接線応力解放を行うそのような更なる機能部はいっさい有しない。上述したように、湾曲セクション１１０の断面外形の平均高さは、サスペンション部材１００の直線セクション１３０の断面外形の平均高さよりも高い。湾曲セクション１１０は、サスペンション部材１００の長さに沿って、すなわち円周に沿って、平均高さが設定され、この高さは上下にうねっている。うねりの大きさが図４に「Ａ」によって表されているのに対し、うねりの間隔が「Ｂ」によって表されている。高さの変動Ａと、ピーク間の距離Ｂ、すなわち、連続した山点１１１と谷点１１２（図５）との間の距離とが、湾曲形状の設計パラメーターである。うねり振幅Ａは、サスペンション部材１００の断面の最も高い地点１１１から遷移セクション１２０の最も低い地点１１２にかけて下がる際、単調にゼロへと下がる。外形の最も低い点は、実質的に平坦であり、振動板３００と接触する。

うねりの代わりに、湾曲セクション１１０の剛性及び接線応力を代替的に、隆起部（ridge）、溝、異なる幅又は材料厚さ等によって調整してもよい。

好ましい実施形態によれば、０．５ｍｍの材料厚さを有するサスペンション部材に以下の寸法を用いることができる；Ａ＝１．２５ｍｍ及びＢ＝５．３ｍｍ、したがって、剛性な直線セクション１３０の最大高さは５ｍｍであり、あまり剛性でない湾曲セクション１１０の最大高さは（正：is）１０ｍｍである。これらの２つの高さは、図５に示されている領域においてサスペンション部材の最も低い材料１１２からサスペンション部材の最も高い材料１１１にかけて測定される。

所与の例において、寸法Ａは、山が高くなりすぎることを防止するように非常に小さく、そのように小さくなければ、望ましくない共振を有するであろう。概して、寸法Ａと材料厚さとの間の適した相互関係は、Ａが材料厚さの約２倍であることである。したがって、Ａが材料厚さのおよそ２倍であることによって、Ｂが材料厚さのおよそ１１倍であることで、うねりに関して適切な角度及び高さをもたらす。所与の例において、直線セクション１３０及び湾曲セクション１１０の相対的な高さはそれぞれ５ｍｍ及び１０ｍｍである。通常、サスペンションロールの高さは、サスペンションロールの幅に関連付けられ、そのため、幅と高さとの間の１対１の関係は、材料の半円形ロールに近い幾何学形状を形成する。湾曲セクションの高さは、サスペンションロールを幅広よりも高くするように延ばすことができる。これにより、上記で説明したように「自由長さ」を延ばすことによって湾曲セクションの剛性が低くなる。質量の高い非常に背のあるサスペンション部材もまた、共振問題を被りやすい。したがって、幅対高さの比がおよそ１対１である半円形ロールに近い状態に直線セクションを保ち、次に、最も理想的な剛性外形を与えるように可能な限り高く湾曲セクションの高さを延ばすことが有益である。

うねりの勾配をあまり急峻に設定することにより、用いる材料の量が増し、したがって、可動部品の質量を増やすため、うねりの勾配をあまり急峻でなく、好ましくは水平線に対して２５度未満に選択することが好ましい。しかしながら、うねりの勾配が少なすぎると接線応力解放作用が限定され、そのため、うねりの勾配には水平線に対しておよそ１５度〜２０度が適切な平均値であろう。

また、図４から見てとることができるように、直線セクション１３０と湾曲セクション１１０との間の遷移セクション１２０は、直線セクション１３０が湾曲セクション１１０につながっている地点で生じる、直線セクション１３０の高さからうねっている湾曲セクション１１０の平均高さにかけて漸次的な遷移をもたらす。この高さ変化が生じる、サスペンション部材１００に沿った長さが、図４に「Ｃ」で示されている。したがって、この変化外形の正確な形状もまた、湾曲形状の設計パラメーターである。遷移セクション１２０は、軸方向から見た場合、実質的に直線である。

遷移セクション１２０に関して、遷移セクションの勾配を急峻に設定することにより、用いる材料の量が増し、したがって、可動部品の質量を増やすため、勾配をあまり急峻でなく保つことが好ましい。実際、可動部品の質量を減らすことは、これにより効率が高くなり感度が増すため、好ましい。概して、遷移セクション１２０において水平線に対して２５度未満の勾配が好ましい。上記の所与の例において、寸法Ｃが１０．９ｍｍであれば、水平線に対しておよそ２５度の勾配が得られる。したがって、寸法Ｃは、直線セクション１３０と湾曲セクション１１０との間の高さ変化のおよそ２倍ちょっとである。

サスペンション部材１００を構成するのに種々の材料を用いることができる。しかしながら、望まれないいかなる共振も減衰及び制御するために望ましい高い損失係数とともにサスペンション部材１００の所望量の剛性を達成するために、適したヤング率を有する材料が選択されることが好ましい。

図６は、図１〜図５を参照して示されているようなサスペンション部材１００が備わっているドライバの構造を示す。サスペンション部材１００はその外周からドライバのシャーシ４００に取り付けられる。サスペンション部材１００はその内周から振動板３００に取り付けられ、振動板３００は、磁石回路５００と協働するボイスコイル形成部２００によって駆動される。図６から明らかであるように、サスペンション部材１００は、サスペンション部材１００の外形の高さが振動板から後方に延びるように振動板３００を取りつける。換言すれば、サスペンション部材１００の断面の最も低い地点は、サスペンション部材１００の断面の最も高い地点よりも前方にある。代替的には、所要であれば、サスペンション部材１００を逆さにして、山が前方を向く反対の配向で用いてもよい。これは、完全なラウドスピーカ設計において利用可能なスペースに基づく選択事項である。

サスペンション部材はシャーシに堅固に取り付けられる。サスペンション部材は、可動部品にあまり質量を加えないように、調整された量の糊によって振動板に慎重に取り付けられる。補強糊を用いて、振動板３００がサスペンション部材１００から剥離するのを防止することができる。他の液剤又は材料を振動板とサスペンション部材１００との間の接合部に付加して、望まれない共振を減衰及び制御することができる。振動板とサスペンション部材との間の接合部は、定在波を制御するとともに、ドライバが許容可能な音質とともに用いることができる最も高い周波数を高めるように、又は、ドライバが定在波共振周波数で又は定在波共振周波数を超える周波数で用いられる場合に定在波共振の可聴性を下げるように慎重に調整される。

ここで図７及び図８を参照すると、図７及び図８は、図１のサスペンション部材の剛性と、理想的なサスペンション部材の剛性とを示す。図７から見てとることができるように、復元力は、直線セクションが最大の剛性を有するため、直線セクションに向かって集中し、したがって、ボイスコイルとサスペンション部材の直線セクションとの間の振動板を撓ませる優勢力が集中する。

サスペンション部材１００の種々のセクションに関連する力及び算出された剛性外形は、有限要素分析ソフトウェアから得られる。図１のサスペンション部材のモデル化された総体的な剛性外形は、直線セクション１３０、遷移セクション１２０、及び湾曲セクション１１０にも関連する剛性外形の全ての総体的な組合せである。有限要素分析ソフトウェアを用いれば、サスペンション部材１００の各セクションによる関与を分離することが可能になり、それによって、各セクションを個々に分析することが可能になる。「直線セクション」の剛性外形は、サスペンション部材１００の直線セクション１３０に関連付けられる剛性部分を示し、「湾曲セクション」の剛性外形は、サスペンション部材１００の湾曲セクション１１０に関連付けられる剛性部分を示す。

図８は、図１のサスペンション部材の「総体的な」剛性外形とプログレッシブサスペンション部材の「理想的な」剛性外形との比較のしかたを示す。「理想的な」剛性外形の場合の剛性外形は、およそ−０．００６メートル〜＋０．００６メートルの線形変位範囲内で平坦である。この平坦なラインは一定の剛性に対応し、したがって、更なる歪が振動板の動きに加わらず、したがって、更なる歪がドライバの音出力に加わらない。また、「理想的な」サスペンション部材の剛性が−０．００８未満の変位〜＋０．００８超の変位まで非常に急上昇する様子を見てとることができ、このことは、非常に大きな偏位時にドライバを損傷自体から保護することが望ましい。

湾曲セクション１１０が（径方向断面外形の）平均高さが大幅に増し、したがって「自由長さ」が増している場合であっても、湾曲セクション１１０の剛性は、直線セクション１３０の剛性外形に比べると比較的高いことを見てとることができる。湾曲セクション１１０の径方向断面幾何学形状が直線セクション１３０の径方向断面幾何学形状と同じであれば、湾曲セクション１１０の剛性外形は、剛性外形の完全な優位を占める。これは、湾曲セクション１１０の剛性外形が、低歪のプログレッシブサスペンション部材の場合に望まれる「理想的な」剛性外形（図８に見られるように）に類似しないため、望ましくない。この理由から、直線セクション１３０によるより理想的な関与が全体のサスペンション部材１００の総体的な剛性外形全体の優位を占めるように、望ましくない湾曲セクション１１０による関与を低減する必要がある。

「直線セクション」剛性外形（図７に見られるように）は、図８のプログレッシブサスペンション部材の「理想的な」剛性外形との何らかの類似性を有することを見てとることができる。およそ−０．００６〜＋０．００６の間の線形変位範囲において、剛性はおよそ５０％だけ変化する。「直線セクション」の剛性外形は、−０．００８未満の変位〜＋０．００８超の変位の場合に非常に急上昇し、これは、非常に大きな偏位時のドライバ自身の損傷からドライバを保護するために望ましい。

「湾曲セクション」の剛性外形（図７に見られるように）は、図８のプログレッシブサスペンション部材の「理想的な」剛性外形との類似性をいっさい有しないことを見てとることができる。およそ−０．００６〜＋０．００６の間の線形変位範囲において、剛性はおよそ６５％だけ変化し、これは、直線セクションの剛性外形よりも非線形である。「湾曲セクション」の剛性外形は、−０．００８未満の変位〜＋０．００８超の変位の場合に全く上昇せず、これにより、プログレッシブな挙動が防止され、非常に大きな偏位時のドライバ自身の損傷を防ぐ保護を非機能にする。

「総体的な」剛性外形は、図８におけるプログレッシブサスペンション部材の「理想的な」剛性外形との厳密な類似性を有することを見てとることができる。およそ−０．００６〜＋０．００６の線形変位範囲において、剛性はおよそ１７％だけ変化し、これは、個々の「直線セクション」の剛性外形及び「湾曲セクション」の剛性外形よりもはるかに線形である。「総体的な」剛性外形は、−０．００８未満の変位〜＋０．００８超の変位の場合に非常に急上昇し、これは、非常に大きな偏位時にドライバ自身の損傷からドライバを保護するために望ましい。

ここで図９を参照すると、図９は、一定の径方向断面幾何学形状を有するサスペンション部材の剛性外形を示す。このタイプのサスペンション部材は、直線セクション及び湾曲セクションにおいて同じ高さの断面幾何学形状を有する。接線応力を軽減するのに用いられるうねりは全くない。図９から見てとることができるように、サスペンション部材のプログレッシブな性質は失われている。およそ−０．００６〜＋０．００６の線形変位範囲において、剛性はおよそ１０％だけ変化し、これは実際、非常に線形である。

「一定の径方向断面幾何学形状」の剛性外形は、−０．００８未満の変位〜＋０．００８超の変位の場合に、したがって、サスペンション部材のプログレッシブな性質の場合に全く上昇せず、これは、非常に大きな偏位がなくなっている際にドライバ自身の損傷からドライバを保護するために望ましい。

一定の径方向断面幾何学形状の剛性の大きさは、理想的な剛性よりもはるかに高い。サスペンション部材に関して低剛性、すなわち、よりコンプライアントな設計を有することが好ましい。低剛性設計は、低い可動質量によりドライバの低フリーエア共振を達成するために好ましい。

１００ サスペンション部材
１１０ 湾曲セクション
１１１ うねり山
１１２ うねり谷
１２０ 遷移セクション
１３０ 直線セクション
２００ ボイスコイル
３００ 振動板
４００ シャーシ
５００ 磁石回路

Claims (13)

1. ラウドスピーカドライバの振動板（３００）を前記ラウドスピーカドライバのシャーシ（４００）に取りつけるサスペンション部材（１００）であって、前記サスペンション部材（１００）は、２つの対向する第１のセクション（１３０）と、前記振動板の幾何学形状に合致するように前記第１のセクション（１３０）をつなぐ２つの対向する第２の湾曲セクション（１１０）とを有する幾何学形状を有し、前記第２の湾曲セクション（１１０）は、前記第１のセクション（１３０）の曲率半径よりも小さい曲率半径を有し、
   前記第２の湾曲セクション（１１０）の径方向断面外形の平均高さが、前記第１のセクション（１３０）の断面外形の高さよりも高いこと、及び、
   前記第１のセクション（１３０）は、前記第２の湾曲セクション（１１０）よりも大きい軸方向剛性を有し、
   前記第２の湾曲セクション（１１０）は前記サスペンション部材（１００）の径方向円周断面の高さにおいて偏差を有すること、を特徴とするサスペンション部材。
2. 請求項１に記載のサスペンション部材（１００）であって、前記第２の湾曲セクション（１１０）には、隆起部、溝、可変幅又は材料厚さ等の接線応力解放を与える形成部が備わっていること、を特徴とする請求項１又は２に記載のサスペンション部材。
3. 請求項１に記載のサスペンション部材（１００）であって、前記サスペンション部材の前記第２の湾曲セクション（１１０）は前記セクション（１１０）に沿って軸方向にうねっていること、を特徴とする請求項１又は２に記載のサスペンション部材。
4. 請求項３項に記載のサスペンション部材（１００）であって、前記サスペンション部材（１００）は或る材料厚さを有し、それにより、谷高さと山高さとの間のうねり振幅（Ａ）が前記材料厚さのおよそ２倍であること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のサスペンション部材。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のサスペンション部材（１００）であって、前記第２の湾曲セクション（１１０）の前記径方向断面外形の前記平均高さは前記第１のセクション（１３０）の前記断面外形の前記高さの少なくとも２倍の高さであること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のサスペンション部材。
6. 請求項３〜５のいずれか１項に記載のサスペンション部材（１００）であって、前記第２の湾曲セクション（１１０）のうねりの勾配が水平線に対して２５度未満であること、を特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のサスペンション部材。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のサスペンション部材（１００）であって、前記第１のセクション（１３０）は直線遷移セクション（１２０）を介して前記第２の湾曲セクション（１１０）に接続され、前記直線遷移セクション（１２０）の高さは前記第１のセクション（１３０）の前記高さから少なくとも前記第２の湾曲セクション（１１０）を通した高さにかけて増すこと、を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のサスペンション部材。
8. 請求項７に記載のサスペンション部材（１００）であって、前記第２の湾曲セクション（１１０）の前記断面の最も高い地点（１１１）から測定される場合、前記第２の湾曲セクション（１１０）のうねり振幅は前記遷移セクション（１２０）まで単調にゼロへと下がること、を特徴とする請求項７に記載のサスペンション部材。
9. 請求項７又は８に記載のサスペンション部材（１００）であって、軸方向に見た場合、前記第１のセクション（１３０）及び前記遷移セクション（１２０）は実質的に直線であること、を特徴とする請求項７又は８に記載のサスペンション部材。
10. 請求項７〜９のいずれか１項に記載のサスペンション部材（１００）であって、前記第２の湾曲セクション（１１０）のうねりの勾配は水平線に対して２５度未満であること、を特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のサスペンション部材。
11. ラウドスピーカドライバであって、
    シャーシ（４００）と、
    振動板（３００）と、
    前記振動板（３００）を前記シャーシ（４００）に軸方向に取りつけるように構成されているサスペンション部材（１００）と、
    を備え、
    前記サスペンション部材（１００）は請求項１に記載のサスペンション部材であること、を特徴とするラウドスピーカドライバ。
12. 前記サスペンション部材（１００）は、前記サスペンション部材（１００）の前記外形の高さが前記振動板から後方に延びるように前記振動板（３００）を取りつけること、を特徴とする請求項１１に記載のラウドスピーカドライバ。
13. 請求項１１に記載のラウドスピーカドライバを有すること、を特徴とするラウドスピーカ。

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