JP5020503B2 - ラウドスピーカの懸架装置 - Google Patents

Description

本発明は、サラウンド部材（surrounds）及びスパイダ部材（spiders）を備えたラウドスピーカの懸架装置に関する。

図１を参照すると、一般的なラウドスピーカ１４は剛性の高いコーン１５を備えており、このコーン１５は、その頂点でボイスコイル２０に接続されている。 このラウドスピーカは、前記コーンに取り付けられているダストキャップ２３を備えることができる。 ボイスコイル２０は、永久磁石２５と、バックプレート／ポールピース構造３０と、上板２１とから構成されている磁気回路と相互に作用している。 ボイスコイルがオーディオ信号によって駆動されると、コーンは音を生成するために軸方向に振動する。

コーンの外縁は、一般的にはサラウンド部材と称される懸架部材５０によって、環状取付フランジ４７に沿って剛体バスケット４５に取り付けられている。 ボイスコイル２０及び／若しくはコーン１５の頂点は、一般的にはスパイダ部材と称される第２懸架部材３５によって、剛体バスケット４５の別の部位に取り付けられている。 サラウンド部材５０は、しばしば繊維（fabric）のような柔軟な材料によって作製され、これにより、コーンの振動を許容するが、ボイスコイル２０が駆動されていないときは、コーンが停止位置へ復帰するのを支援するための復帰力を提供している。 スパイダ部材３５は一般的に、同心状の波形部（corrugations）を備えた織布部分とされている。 懸架部材は、可動部のための、（軸方向に沿った）復帰力を与えると共に調心力（centering force）を提供している。 単一の若しくは複数のサラウンド部材及び／若しくはスパイダ部材は、種々のトランスデューサの実施例において使用されている。

次に図２及び図４を参照すると、従来技術のサラウンド部材５０は、中心Ｏ周りで、内周縁６０と外周縁５５とを備えた中空の半トロイド状（semi-toroid）を為していることが理解できる。 図４に示されるように、サラウンド部材５０は、図２のＡ−Ａ線視で、半円形状若しくはドーム形状の断面を備えて描写されている。

図３は、代替の従来技術のサラウンド部材形状の平面図を示している。 図５は、図３のＢ−Ｂ線視による周辺部の形状を示している。 図３における一例のサラウンド部材は、該サラウンド部材の内周縁から外周縁の全スパンの大部分に亘って、径方向外側にある角度で延在している溝６５を備えている。 各々の溝は、底部のＶ字状の谷底Ｄと、上部の折り曲げコーナーＥ，Ｆとを備えている。

本発明は、応力集中及び座屈を低減できるラウドスピーカ懸架装置を提供することを目的としている。

一般的に、一の態様においては、本発明の装置は、
内周縁と外周縁とを有するラウドスピーカ懸架構造と、
複数の溝であって、該溝の各々が、前記内周縁に対する法線に関して角度をもって前記内周縁から前記外周縁まで延在している複数の溝と、
連続的に曲線状とされ、平坦部分が全く存在していない前記懸架構造の周方向の断面のプロファイルと、
を備えていることを特徴とするものである。

実施形態は、一以上の次の特徴を備えている。
前記溝は、前記内周縁と前記外周縁との間の距離の一部にのみ亘っている。
前記周方向の断面のプロファイルが、周期的な形状（cyclical）を為している。
前記周方向の断面のプロファイルが、一連の頂部及び溝部を含んでおり、前記頂部の各々の曲率半径は、隣接している前記溝の曲率半径よりも大きくされている。
前記周方向の断面のプロファイルが、一連の頂部及び溝を含んでおり、前記頂部の各々の少なくとも一部の曲率半径は、隣接している前記溝の曲率半径よりも小さくされている（若しくは他の例では大きくされている）。
隣接している前記溝の曲率半径に対する前記頂部の各々の曲率半形の比が、３よりも小さくされている（または、５よりも小さくされている、若しくは、１０よりも小さくされている）。
前記懸架構造が、トロイドの一構成部分を備えている。
前記懸架構造が、ロール形状に適合している。
前記ロール形状がロールアップである。
前記ロール形状がロールダウンである。
前記ロール形状が、前記内周縁と前記外周縁との間で２以上のロール部分を有している。
前記溝の各々の曲率半径が、前記懸架構造を形成している材料の厚さの少なくとも３倍である。
前記溝の各々の曲率半径が、前記懸架構造を形成している材料の厚さの少なくとも７倍である。
溝が前記懸架構造の周囲に沿って規則正しく間隔を置いて設けられており、前記溝の各々は所定の深さを有しており、前記間隔のピッチが前記深さの少なくとも４倍である。
前記溝は、平面視でストレートである。
前記溝の前記角度は、１０°〜８０°の範囲とされている。
前記溝の各々は、平面視で曲線部を有している。
前記曲線溝の前記角度は、１０°〜８０°の範囲とされている。
前記曲線が、内周縁境界若しくは外周縁境界に対する法線に関して角度をもって開始されている。
前記曲線が複数の部分から成る。
前記部分が、ストレート部分若しくは曲線部分を有している。
前記部分が、内周縁境界に対する法線に関してそれぞれ異なる角度を有している。
前記部分が、前記ストレート部分若しくは前記曲線部分に滑らかに接続される移行領域を有している。
前記部分が、変曲点で会合している。
前記溝の各々が、前記内周縁から前記外周縁まで変化する深さを有している。
前記変化が、懸架構造の主要部（principal contour）の高さの変化に対応している。
前記溝が、前記主要部よりも大きな曲率半径を有している。
前記溝の各々は、前記溝の形成部分（path）の大部分に沿って略一定の深さを有している。
前記溝が、２以上の極小部若しくは極大部を有している。
前記懸架構造の径方向の断面が、部分的なトロイド形状を有している。
前記懸架構造の径方向の断面が、部分的なトロイド形状以外の形状を有している。
前記懸架構造の径方向の断面が、２以上の極小部若しくは極大部を有している。 前記懸架構造が、サラウンド部材である。
前記懸架構造が、スパイダ部材である。

一般的に、別の態様においては、本発明の装置は、内周縁と外周縁とを有するラウドスピーカ懸架構造と、複数の溝であって、該溝の各々が、前記内周縁に対する法線に関して角度をもって前記内周縁から前記外周縁まで延在している複数の溝と、前記内周縁から前記外周縁まで変化している前記溝の底部であって、前記変化が、前記懸架構造の主要部の変化に対応している底部と、連続的に曲線状とされ、平坦部分が全く存在していない前記懸架構造の周方向の断面のプロファイルと、
を備えていることを特徴とするものである。

一般的に、別の態様においては、本発明の装置は、内周縁、外周縁、及び材料厚さを有するラウドスピーカ懸架構造と、前記内周縁から前記外周縁まで延在している複数の溝であって、該溝が溝ピッチで分離されていると共に、所定の溝曲率半径を有している複数の溝と、隣接している溝の間で定義される頂部であって、該頂部が頂部曲率半径を有していると共に、該頂部曲率半径が、前記溝曲率半径の１０倍よりも小さくされている頂部と、連続的に曲線状とされ、平坦部分が全く存在していない前記懸架構造の周方向の断面のプロファイルと、
を備えていることを特徴とするものである。

実施形態は、一以上の次の特徴を備えている。
前記頂部曲率半径が、前記溝曲率半径の５倍よりも小さくされている。
前記頂部曲率半径が、前記溝曲率半径の３倍よりも小さくされている。
前記溝が平面視で曲線状とされている。
前記溝が平面視で直線状とされている。

一般的に、別の態様においては、本発明のラウドスピーカは、
コーンと、
該コーンを支持するためのバスケットと、
部分的にトロイド状の輪郭と、内周縁と、外周縁とを有するサラウンド部材であって、該サラウンド部材は、所定の厚さを有する材料で形成されていると共に、前記コーンの外周縁をフレキシブルに前記バスケットに接続するためのサラウンド部材と、
軸方向の高さを有し、前記内周縁から前記外周縁まで延在しており、頂部ピッチによって分離された頂部であって、頂部曲率半径を定義している頂部と、
隣接している前記頂部の間で延在している複数の溝であって、溝部曲率半径を定義しており、溝部曲率半径が、材料の厚さの少なくとも約３倍である溝と、
を備えていることを特徴とするものである。

他の利点及び特徴は、以下の記述及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

以下の議論において、サラウンド懸架部材の挙動が記述されているが、当該記述は、スパイダ部材のような他の懸架部材をも含めるように一般化され得るものである。 スパイダ部材を描写している実施例は、図１２に示されている。

図６Ａから図６Ｃを参照すると、半トロイド状を為すサラウンド懸架部材１００は、中心Ｏ周りにセンタリングされており、径方向の幅すなわちスパンＷによって区画されている内周縁１０５と外周縁１１０とを備えている。 このサラウンド部材１００は、コーン及びバスケットに接続するための、内周縁１０５から径方向内向きに延在している内側取付フランジ１１５と、外周縁１１０から径方向外向きに延在している外側取付フランジ１２０とをそれぞれ備えている。 ここで用いられる際に、サラウンド部材１００は、例として図１２に示されているラウドスピーカのスパイダ部材も含んでいる。 図６Ａから図６Ｃにおけるサラウンド部材１００は、（前記幅Ｗに亘ってせり上がったハーフロール状を為す）単一のコンボリューションを備えているが、他のサラウンド部材の実施例では、複数のコンボリューションを有していても良い。 ここで用いられる用語としてのコンボリューションとは、場合により繰り返し構造を採る１サイクルを含んでおり、この場合において、前記構造は、一般的には弧の連結部分から成っている。 弧は一般的には円形であるが、任意の曲率とすることができる。 図１２におけるスパイダ部材２００は、複数の（この場合２つの）コンボリューション２２０，２３０を有している。 他のスパイダ部材の実施例においては、より多くの若しくはより少ないコンボリューション、又は、コンボリューションの一部が私用される場合もある。

図６Ａから図６Ｃにおけるサラウンド部材１００は部分的なトロイド形状に描写されているけれども、（例えば楕円、長円若しくは他の非円形のような）非円形とすることも企図される。周辺部の断面が示されているところでは、非円形の形状も取り込まれていることが理解されるであろう。周方向の断面Ａ−Ａは図９Ａに示されている。この断面は、サラウンド懸架部材の内縁に対して法線方向に一定の距離のところで得られたものである。円形形状のサラウンド部材に対しては、当該断面は円形を描くであろう。非円形の形状を為すサラウンド部材についての同様の断面も、内縁に対して法線方向に一定の距離のところで得られるが、そのような実施例に関するサラウンド部材の周囲で描かれる経路（path）は、もはや円形とはならないであろう。記述を容易とするために、周方向の断面という用語は、円形と非円形のサラウンド部材とを包含していることを意味しており、また、当該断面は、懸架部材の内縁に対して法線方向に一定の距離のところで得られることを意味している。

径方向の断面が示されているところでも、非円形の形状が取り込まれていることが理解されるであろう。 径方向の断面Ｂ−Ｂは図９Ｂに示されている。 この断面は、サラウンド懸架部材の内縁に対して法線方向で得られたものである。 円形形状のサラウンド部材についても、当該断面は径方向で一致するであろう。 非円形の形状を為すサラウンド部材についての同様の断面も、内縁に対して法線方向で得られると理解されるが、この場合当該断面は、もはや径方向に対応しないであろう。 記述を容易とするために、径方向の断面という用語は、懸架部材の内縁に対して法線方向で得られ、円形と非円形のサラウンド部材とを包含していることを意味している。

径方向の断面においては、半円（すなわち典型的なハーフロール）ではない類似形状も企図されている。 例えば、いくつかの実施例は、例として図１３に示されているように、典型的なマルチロールのサラウンド部材若しくはスパイダ部材がそうであるように、円弧の連結部から成る半径方向の断面を備えているか、又は、略円弧状の部分（nominally circular arcs or arc sections）に沿ったアンジュレーションを備えている。 （図示しない）別の断面は典型的なハーフロールのように見えるかもしれないが、側壁は有効ロール高さを増大させるために深くされている（deepened）。 これら径方向のプロファイルは、図６Ａから図６Ｃに示されたトロイド形状のサラウンド部材、又は、軸方向に対称性の少ない他の形状（例えば楕円形、卵型、長円形若しくはその他の非円形形状）に使用することができる。

サラウンド部材１００はほぼ内周縁１０５から外周縁１１０まで延びている一連の溝１２５を備えている。 これら溝は、径方向に所定の角度を為して、より一般的には、内周縁に最も近接した溝の点におけるサラウンド懸架部材の内縁の法線に対して所定の角度を為して延在している。 これら溝は、内周縁から外周縁の全スパンに亘って延在していることは要しない点に留意されたい。 これら溝は（当該溝の間の溝が形成されていたい部分と共に）、周囲方向に沿ってサラウンド部材上に波形（例えば連続的な波形）表面を形成することができる。 図６Ａの平面図及び後続のいくつかの図に示されている溝は、幅を有していないストレートに描かれている点に留意されたい。 これは当該溝の方向及び位置を描く便宜のためである。 図示された線は、溝に沿った最低位（底部）の位置を示している。 当該溝に関してのプロファイルは、他の記載箇所でより完全に説明されている。

隣接している溝はピッチ距離Ｐ（図６Ｃ参照）により分離されている。 この距離Ｐは、原点から特定の半径方向の距離で得られる周方向の距離として定義され得る。 便宜のために、この距離Ｐは、サラウンド部材（周方向）の内縁と外縁との間の中点で定義されるであろう。 別な代替のサラウンド懸架部材の実施例が図７Ａ及び図７Ｂに示されている。 図６Ａから図６Ｃに示された溝と比較すると、図７Ａ及び図７Ｂに示されているサラウンド部材は、少ない数の溝１２５と、より大きなピッチ距離Ｐとを有している。 種々の実施例で、任意のピッチ距離Ｐを用いることができる。 いくつかの例においては、ピッチ距離Ｐはサラウンド部材の周囲方向で連続する溝の対の全てについて均一とされている。 他の例においては、ピッチ距離は変化する場合がある。

各々の溝１２５は、図６Ａ、図７Ａ及び図８で理解されるように、角度αの方向を向いている。 αは、溝の線とサラウンド部材の内縁に対する法線との間の角度である。 実施例が異なれば、αは広い範囲に亘って変化し得る。 平面視での溝路が内周縁から外周縁に至る実質的な直線を横断している実施例については、溝の形状の角度αは、実用的な挙動は１０°〜８０°（若しくは−１０°〜−８０°）で得られるけれども、３０°〜６０°（若しくは−３０°〜−６０°）とすることが好ましい。 溝に関しての負の角度とは、図８に示されている方向に対して、径方向（若しくは法線方向）から反対の方向に言及しているものである。 溝１２５（溝経路）は、図６Ａのように平面視でストレートとされるか、若しくは曲線とされ得る。 溝の長手方向に沿った曲線の曲率は、無限大（すなわち溝が直線状）であっても、有限の一定の値であっても、又は、滑らかに若しくは他の態様で変化しても良い。 一定の値、又は、滑らかに若しくは他の態様で変化された溝の曲率を有している実施例については、αは０°〜９０°の間で変化することができ、ここでαは、溝部の方向の角度について以下に与えられる定義に類似の手法で定義されている。

溝の形状は、複数の部分及び複数の移行領域を有する場合がある。 各々の部分の方向の角度、この方向の角度は、内周縁に最も近接する当該部分に沿った点での当該部分の、前記近接点と交差している内周縁に対する法線に対する角度として定義される、及び前記形状部分の曲率は、任意且つ独立に選択され得る。 前記形状部分の曲率半径は、当該部分に亘って変化し得る。 移行領域は滑らかに隣接する形状部分の端部に会合し得る。 一の部分での曲率半径と会合される部分の始点とが異符号（opposite sign）を有する場合については、前記移行領域は変曲点を有するであろう。 溝形状の変曲点の数は任意である。

一の実施例は、図１４に示されるように、２つの移行領域と３つの部分を備えており、各々の移行領域に（複数の）変曲点を有している。 この実施例においては、溝形状の中間部分の方向の角度、この場合において、前記中間部分は、サラウンド懸架部材の内周縁と外周縁との間のスパンＷの中間部を横切っているのであるが、第１の部分及び第３の部分の角度よりも小さくされている。

サラウンド部材の形状は、図８の断面に沿って得られるプロファイルを参照することによって一層理解することができるであろう。図９Ａは、図８のＡ−Ａ線視断面による本発明の実施例のサラウンド部材の周囲プロファイル１４０を示している。プロファイル１４０は、スパンＷの中点に沿って得られる。頂部１４５は、プロファイル１４０に沿って隣接している（複数の）溝１２５を分離している。この頂部の曲率半径はＲＰで与えられ、溝の曲率半径はＲＧで与えられている。図９Ａの実施例のいくつかの例においては、Ｐ＝０．１７８インチ、ＲＰ＝０．１４１インチ、ＲＧ＝０．０５０インチ、Ａ＝０．０２２インチ、及びＴ＝０．０１０インチとされている（ここで"Ａ"は図９Ａにおける溝深さであり、"Ｔ"は懸架部材の材料の厚さであり、"Ｐ"は連続する頂部（若しくは溝）間のピッチ距離である）。頂部及び溝の曲率半径（ＲＰ及びＲＧ）は、図９Ａに示されている部分の極小値及び極大値となるように得られ、便宜のために、これら曲率半径はサラウンド部材の材料の中心線を通って測定されていることに留意されたい（なお、曲率半径はいかようにも定義され得るのであって、例えば材料表面の上部若しくは底部に沿うものとしても差し支えないことに留意されたい）。上記のように定義されたＲＧの値は、溝の最大深さに沿った点で得られ、また、上記のように定義されたＲＰの値は、頂部が最大高さを有する点で得られたものである。溝と頂部との間のプロファイルは滑らかに連続されている。いくつかの懸架部材の実施例の周囲プロファイルについての一の特徴は、当該プロファイルが、その全長に亘って連続する曲率を有している点にある。そのような例においては、当該プロファイルには、従来技術のサラウンド部材である図４に示されているような平坦部分が全く存在していない。図８における断面Ａ−Ａで生成されるプロファイル１４０によって図示されるように、スパンＷの中点に沿って得られた周方向の断面については、連続的な曲率を有していることが望ましい。連続的な曲率が、内周縁から異なる径方向距離（若しくは法線方向距離）で得られた他の部分から生成されたプロファイルに存在していることは有益である。連続的な曲率の特性は、全スパンＷに亘って得られた周方向の断面から生成されたプロファイルについて存在している必要は無いが、かかる特性は、少なくともスパンＷの中点に近接した部分から得られたプロファイルには都合良く存在している。

当業者であれば、十分に小さい長さの線形セグメントから成る折れ線近似を使用して、連続的な曲率の特性に倣うことができるであろうことは理解されるべきである。 折れ線近似の際の各線形セグメントの長さが減少するにつれて、挙動は連続的な曲線の挙動に近づいていく。 そのような近似もここでは企図されている。 断面のいくつかの部分は、連続的に曲線状とされ得る一方で、他の部分は折れ線状とすることもできる。

いくつかの実施例においては、Ｒ_ＰはＲ_Ｇよりも大きくされている。 他の実施例においては、プロファイル１４０は通常のサイクロイド曲線によって略近似でき、Ｒ_ＰはＲ_Ｇに等しくはない。 更に別な実施例においては、プロファイル１４０は連続的な曲線を為し、連続する頂部間で一定のピッチＰを有してはいない。

図９Ｂは、図８におけるＢ−Ｂ線に沿ったプロファイル１５０を示しており、このプロファイル１５０は、サラウンド部材の内周縁１０５から外周縁１１０に至る径方向（若しくは内周縁の方向に対する法線方向）に沿って延在している。 図８及び図９BのＨ−Ｈ切断線、Ｉ−Ｉ切断線、Ｊ−Ｊ切断線、及びＫ−Ｋ切断線に対応している一の代表的な溝の周囲プロファイルが、図９Ｃに示されている。 Ｈ−Ｈ断面、Ｉ−Ｉ断面、Ｊ−Ｊ断面、及びＫ−Ｋ断面は全て、サラウンド部材の外表面に関して一部垂直方向に沿って得られている。 局部的な溝深さは、前記外表面から当該部分における溝の底部までの各部分に沿って測定された距離として定義されている。 いくつかの実施例においては、溝深さは、内周縁１０５に近接しているところでの最小値から、Ｈ−Ｈ断面に沿って径方向の距離が増えるにつれて漸増していき、Ｉ−Ｉ断面及びＪ−Ｊ断面では、内周縁と外周縁との間の途中では最大となり、Ｋ−Ｋ断面では次いで径方向の距離が増えるにつれて漸減していき、外周縁に近接しているところで再び最小値をとっている。

内周縁から外周縁に至る溝路に沿って、溝の底面は主たる囲繞表面の曲率に概ね倣っているが、典型的には、より大きな曲率半径を有している。 溝は外側の囲繞表面が内方に突出していると考えることができるので、実際的に言うと、溝の底部の直上には外側の囲繞表面が存在していないことになる。 溝の底部が倣う曲率は、主たる囲繞表面の包絡線の曲率に従う。 ドーム状を為し、溝を備えている懸架部材の場合には、溝の底部は一般的に前記ドーム状の包絡線の曲率に（より大きな曲率半径を伴って）倣うであろう。 ドーム状を為すサラウンド部材のための懸架部材を囲繞する包絡線に倣う溝底部については、曲率半径はスパンＷ、ロール高さＨ及び望ましい溝深さに依存するであろう。 溝底部形状の曲率半径は、典型的には懸架部材を囲繞する包絡線の曲率半径の３倍よりも小さく（例えば２倍よりも小さく）されるであろう。 いくつかの場合においては、溝底部形状の曲率半径は、懸架部材を囲繞する包絡線の曲率半径の５倍よりも小さく（例えば１０倍よりも小さく）され得るであろう。

他の実施例においては、溝深さは、別な方法で溝の形状に沿った距離の関数として変化させることができる。 例えば、いくつかの実施例においては、溝深さを、サラウンド部材のスパンＷの大部分（すなわち、内周縁と外周縁との間の距離）に亘って一定のままとすることができる。 他の実施例においては、溝深さは溝形状に沿って複数の極大値と極小値をとることができ、これにより溝の底部でアンジュレーションを形成している。

図１０Ａから図１０Ｃを参照すると、いくつかの実施例においては、プロファイル１４０の半径Ｒ_Ｇに対する半径Ｒ_Ｐの比（Ｒ_Ｐ／Ｒ_Ｇ）は、約１０よりも小さくされている。 図１０Ａは、Ｒ_Ｐ／Ｒ_Ｇが８．８である場合のプロファイル１４０を示している。 他の実施例においては、Ｒ_Ｐ／Ｒ_Ｇは、約５よりも小さくされている。 更に別な実施例においては、Ｒ_Ｐ／Ｒ_Ｇは、約３よりも小さくされている。 図１０Ｂは、Ｒ_Ｐ／Ｒ_Ｇが２．８である場合のプロファイル１４０を示している。 図１０Ｃは、Ｒ_Ｐ／Ｒ_Ｇが約１．２である場合のプロファイル１４０を示している。 Ｒ_Ｐ／Ｒ_Ｇが１よりも小さいような実施例も可能である。

一般的に、半径ＲＰ及びＲＧは、サラウンド懸架部材の材料の厚さＴの少なくとも約３倍以上とされており、ここでＴは図９Ａに示されている。このことは、サラウンド懸架部材の周囲で得ることができるあらゆる周方向の断面内に存在している溝及び頂部に適用される。一の実施例で、サラウンド部材の材料厚さＴが約３１ミル（０．７８７ｍｍ）であるとすると、ＲＰ及びＲＧは約９３ミル（２．３６ｍｍ）よりも大きくされる。また、ＲＰ及びＲＧは、前述した折れ線近似の例外はあるが、一般的に無限大よりも小さい（すなわち平坦ではない）。一般的に実用的な設計を行うためには、ＲＰ及びＲＧは２０倍を超えない範囲で互いに異なっている。

他の例では、連続している頂部の間のピッチ距離Ｐは、少なくとも該頂部の高さＡの少なくとも４倍以上とされている(図９Ａ参照)。 いくつかの例では、高さＡは、０．０２５インチ（０．０６４ｃｍ）と０．１０インチ（０．２５ｃｍ）との間とされていると共に、ピッチ距離Ｐは、０．１５インチ（０．３８ｃｍ）と０．６インチ（１．５２ｃｍ）との間とされている。

図１１Ａは、種々のサラウンド懸架部材について、サラウンド部材に加わる横力と該サラウンド部材の横方向の変位との間の関係をグラフ化したものである。横力とは、軸方向に直交する懸架部材に加えられるあらゆる力のことであり、ここで軸方向とは、コアアセンブリについての動きの一次的な方向のことをいう。 図１１Ａにおける曲線１６０は、図７Ａ及び図７Ｂに示されている例示のサラウンド部材に対応している。 図１１Ａにおける曲線１６５は、図２の溝を有していない従来のサラウンド部材に対応している。 図７Ａ及び図７Ｂに示されている新規なサラウンド部材は、従来のサラウンド部材に比べると実質的に直線状を為していることが理解できるであろう。 種々の曲線において、座屈の開始は、通常の直線関係からの逸脱により証明され、ここでは、座屈の開始によって、それら横力／変位曲線において急峻な不連続性を生じていることが理解され得る。 曲線１６５については、サラウンド部材において、約０．００８ｍｍの横方向の撓みが生じただけで（軸方向の偏位はゼロである）、座屈を示す直線関係からの大きな逸脱が生じていることが認められる。

図１１Ｂ及び図１１Ｃは、本発明の実施例のサラウンド部材と従来技術のサラウンド部材とについての軸力対軸方向変位の関係をグラフ化したものである。 図１１Ｂは、使用に供されていない（unexercised）複数のサラウンド部材の挙動を示している一方、図１１Ｃは、高い偏位で１０，０００サイクルの使用に供された（exercised）後の同一のサラウンド部材の挙動を示している。 図１１Ｂにおいては、曲線１７０及び曲線１７５は、図７Ａ及び図７Ｂに例示されているサラウンド部材に対応しており、曲線１８０は、（図２に示されているような）溝を有していない従来のサラウンド部材に対応している。 図１１Ｃにおいては、曲線１９０及び曲線１９５は、図７Ａ及び図７Ｂに例示されているサラウンド部材に対応しており、曲線２００は、（図２に示されているような）溝を有していない従来のサラウンド部材に対応している。

図１１Ｂ及び図１１Ｃに示されているように、ボイスコイルによって加わる軸力と実施例のサラウンド部材の変位との間の図式的な関係は、従来のサラウンド部材と比較して、実質的に直線的となっている。 種々の曲線において、座屈の開始は、通常の直線関係からの逸脱により証明される。 特に、図の右手側に見られる鋭い上昇傾向の前の曲線１８０及び曲線２００における下落形状は、実施例のサラウンド部材に比べて、従来のサラウンド部材の軸力に対する変位の曲線が著しい非線形となっていることを示している。

ここに記述されている懸架部材の径方向の断面は、"ロールアップ（roll up）"の向きを用いて示されている。 すなわち、径方向の断面がロール状を為す懸架部材については、前記ロールは上方に延在すると共にコーン表面から離れていく。 ここに記述されている全ての実施例は、"ロールダウン（roll down）"の向きを用いた場合でも機能するであろう。 すなわち、コーン及び剛性のあるバスケットへの取り付けに適合するように取付フランジの変更を行うことによって、懸架部材（サラウンド部材若しくはスパイダ部材）は、１８０°反転され得る。 "ロールダウン"による半体ロールを有する従来のサラウンド懸架部材は、図１５に示されている。

作動の際には、ここに記述された形状を有するサラウンド部材によって、応力集中及び座屈を低減できる。

他の実施例も添付の特許請求の範囲の技術的範囲に含まれるものである。

例えば、サラウンド部材及びスパイダ部材は一般的には別部材であって、コーン若しくはダイアフラムからは分離されているけれども、一方若しくは双方を接着剤、熱カシメ、超音波溶接、又はその他の接合方法によってコーンに接合させてアセンブリを形成することもできる。 いくつかの実施形態においては、サラウンド部材はコーンの一部または全部と一体化して形成され得る。 後者の場合において、懸架構造は、はっきりとした縁を有していないとしても、仮想的な縁を有することになる。

ラウドスピーカの断面図である。 ラウドスピーカサラウンド懸架部材の概略平面図である。 代替のラウドスピーカサラウンド懸架部材の概略平面図である。 図２のＡ−Ａ線視断面図である。 図３のＢ−Ｂ線視断面図である。 ラウドスピーカサラウンド懸架部材の平面図である。 図６Ａのサラウンド懸架部材の斜視図である。 図６ＡのＡ−Ａ線視斜視断面図である。 ラウドスピーカサラウンド懸架部材の平面図である。 図７ＡのＡ−Ａ線視斜視断面図である。 ラウドスピーカサラウンド懸架部材の部分概略斜視図である。 図８のＡ−Ａ線視でのラウドスピーカサラウンド懸架部材の周囲プロファイルである。 図８のＢ−Ｂ線視でのラウドスピーカサラウンド懸架部材の径方向プロファイルである。 図８及び図９ＢのＨ−Ｈ線視、Ｉ−Ｉ線視、Ｊ−Ｊ線視、Ｋ−Ｋ線視による種々の周囲プロファイルである。 図８のＡ−Ａ線視での種々の代替のラウドスピーカサラウンドの実施例の周囲プロファイルである。 図８のＡ−Ａ線視での種々の代替のラウドスピーカサラウンドの実施例の周囲プロファイルである。 図８のＡ−Ａ線視での種々の代替のラウドスピーカサラウンドの実施例の周囲プロファイルである。 種々のラウドスピーカサラウンド懸架部材についての、横力対変位の関係を示すグラフである。 使用に供されていない種々のラウドスピーカサラウンド懸架部材についての、軸力対変位の関係を示すグラフである。 使用に供された種々のラウドスピーカサラウンド懸架部材についての、横力対変位の関係を示すグラフである。 ラウドスピーカスパイダ懸架部材の斜視図である。 ラウドスピーカサラウンド懸架部材の代替実施例の径方向断面図である。 ラウドスピーカサラウンド懸架部材の代替実施例の斜視図である。 「ロールダウン」形状のハーフロールサラウンド部材（half roll surround）を使用したコーンサラウンド組立体の断面を示す図である。

符号の説明

１４ ラウドスピーカ
１５ コーン
２０ ボイスコイル
２１ 上板
２３ ダストキャップ
２５ 永久磁石
３０ バックプレート／ポールピース構造
３５ 第２懸架部材
４５ 剛体バスケット
４７ 環状取付フランジ
５０，１００ 懸架部材
５５，１０５ 外周縁
６０，１１０ 内周縁
１１５ 内側取付フランジ
１２０ 外側取付フランジ
１２５ 溝
１４０ 周囲プロファイル
１５０ プロファイル
１４５ 頂部
１６０ 曲線
２００ スパイダ部材
２２０，２３０ コンボリューション
Ｏ 中心
Ｗ スパン
Ｐ ピッチ距離
α 角度
Ｒ_Ｐ 頂部の曲率半径
Ｒ_Ｇ 溝の曲率半径
Ａ 溝深さ
Ｔ 懸架部材の材料の厚さ
Ｈ ロール高さ

Claims (44)

1. 内周縁と外周縁とを有するラウドスピーカ懸架構造と、
   複数の溝であって、該溝の各々が、前記内周縁に対する法線に関して鋭角をもって前記内周縁から前記外周縁まで延在している複数の溝と、
   連続的に曲線状とされ、平坦部分が全く存在していない前記懸架構造の周方向の断面のプロファイルと、
   を備えていることを特徴とする装置。
2. 前記溝が、前記内周縁と前記外周縁との間の距離の一部にのみ亘っていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記周方向の断面のプロファイルが、周期的な形状を為していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記周方向の断面のプロファイルが、一連の頂部及び溝部を含んでおり、前記頂部の各々の曲率半径は、隣接している前記溝の曲率半径よりも大きくされていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記周方向の断面のプロファイルが、一連の頂部及び溝を含んでおり、前記頂部の各々の少なくとも一部の曲率半径は、隣接している前記溝の曲率半径よりも小さくされていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 隣接している前記溝の曲率半径に対する前記頂部の各々の曲率半形の比が、３よりも小さくされていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
7. 隣接している前記溝の曲率半径に対する前記頂部の各々の曲率半形の比が、５よりも小さくされていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
8. 隣接している前記溝の曲率半径に対する前記頂部の各々の曲率半形の比が、１０よりも小さくされていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
9. 前記連続する曲線が、前記頂部の各々の少なくとも一部の曲率半径は、隣接している前記溝の曲率半径よりも大きくされていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
10. 前記懸架構造が、トロイドの一構成部分を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
11. 前記懸架構造が、ロール形状に適合していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
12. 前記ロール形状がロールアップであることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記ロール形状がロールダウンであることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
14. 前記ロール形状が、前記内周縁と前記外周縁との間で２以上のロール部分を有していることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
15. 前記溝の各々の曲率半径が、前記懸架構造を形成している材料の厚さの少なくとも３倍であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
16. 前記溝の各々の曲率半径が、前記懸架構造を形成している材料の厚さの少なくとも７倍であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
17. 溝が前記懸架構造の周囲に沿って規則正しく間隔を置いて設けられており、前記溝の各々は所定の深さを有しており、前記間隔のピッチが前記深さの少なくとも４倍であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
18. 前記溝は、平面視でストレートであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
19. 前記溝の前記角度は、１０°〜８０°の範囲とされていることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
20. 前記溝の各々は、平面視で曲線部を有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
21. 前記溝の前記角度は、１０°〜８０°の範囲とされていることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
22. 前記曲線が、内周縁境界若しくは外周縁境界に対する法線に関して角度をもって開始されていることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
23. 前記曲線が複数の部分から成ることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
24. 前記部分が、ストレート部分を有していることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
25. 前記部分が、曲線部分を有していることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
26. 前記部分が、内周縁境界に対する法線に関してそれぞれ異なる角度を有していることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
27. 前記部分が、前記ストレート部分若しくは前記曲線部分に滑らかに接続される移行領域を有していることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
28. 前記部分が、変曲点で会合していることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
29. 前記溝の各々が、前記内周縁から前記外周縁まで変化する深さを有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
30. 前記変化が、懸架構造の主要部の高さの変化に対応していることを特徴とする請求項２９に記載の装置。
31. 前記溝が、前記主要部よりも大きな曲率半径を有していることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
32. 前記溝の各々は、前記溝の形成部分の大部分に沿って略一定の深さを有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
33. 前記溝が、２以上の極小部若しくは極大部を有していることを特徴とする請求項２９に記載の装置。
34. 前記懸架構造の径方向の断面が、部分的なトロイド形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
35. 前記懸架構造の径方向の断面が、部分的なトロイド形状以外の形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
36. 前記懸架構造の径方向の断面が、２以上の極小部若しくは極大部を有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
37. 前記懸架構造が、サラウンド部材であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
38. 前記懸架構造が、スパイダ部材であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
39. 内周縁と外周縁とを有するラウドスピーカ懸架構造と、
    複数の溝であって、該溝の各々が、前記内周縁に対する法線に関して鋭角をもって前記内周縁から前記外周縁まで延在している複数の溝と、
    前記内周縁から前記外周縁まで変化している前記溝の底部であって、前記変化が、前記懸架構造の主要部の変化に対応している底部と、
    連続的に曲線状とされ、平坦部分が全く存在していない前記懸架構造の周方向の断面のプロファイルと、
    を備えていることを特徴とする装置。
40. 内周縁、外周縁、及び材料厚さを有するラウドスピーカ懸架構造と、
    複数の溝であって、該溝の各々が、前記内周縁に対する法線に関して鋭角をもって前記内周縁から前記外周縁まで延在しており、前記溝が溝ピッチで分離されていると共に、所定の溝曲率半径を有している複数の溝と、
    隣接している溝の間で定義される頂部であって、該頂部が頂部曲率半径を有していると共に、該頂部曲率半径が、前記溝曲率半径の１０倍よりも小さくされている頂部と、
    連続的に曲線状とされ、平坦部分が全く存在していない前記懸架構造の周方向の断面のプロファイルと、
    を備えていることを特徴とする装置。
41. 前記頂部曲率半径が、前記溝曲率半径の５倍よりも小さくされていることを特徴とする請求項４０に記載の装置。
42. 前記頂部曲率半径が、前記溝曲率半径の３倍よりも小さくされていることを特徴とする請求項４０に記載の装置。
43. 前記溝が平面視で曲線状とされていることを特徴とする請求項４０に記載の装置。
44. 前記溝が平面視で直線状とされていることを特徴とする請求項３３に記載の装置。

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