JP6659761B2 - ダンパ及びスピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ダンパ及び該ダンパを備えたスピーカ装置に関する。

従来、フレームと、ボイスコイルボビンと、ボイスコイルボビンに接合される振動板と、振動板をフレームに固定するためのダンパと、を備えたスピーカ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された従来のスピーカ装置では、ボイスコイルボビンが過度に移動することを防止する規制突起が設けられ、ボイスコイルボビンと他の部材との接触が防がれている。

特開平１１−２６２０８８号公報

ところで、ダンパは一般的に、ボイスコイルボビンの振動方向を安定させたり、振動系（振動板やダンパ、エッジ等）の不要な固有振動を抑えてノイズを低減したりするために、開口を囲むように同心円状に形成されるとともに径方向に凹凸が並んだコルゲーション部を有する。このようなダンパは、コルゲーション部の内側の貼付部（開口部の周囲）がボイスコイルボビンに接合されるとともに外側の貼付部がフレームに接合される。このようなダンパを備えたスピーカ装置では、過大な入力信号（例えばノイズによる信号）が入力された場合、それに応じてボイスコイルボビンが振動しようとし、ボイスコイルボビンに従動する振動系の振幅が大きくなって損傷してしまう可能性がある。

そこで、ダンパ全体を変形しにくい素材で形成し、ボイスコイルボビンが過大な入力信号で振動しようとした際の振動系の振幅を抑制する構成が考えられる。しかしながら、このようなダンパでは、過大な入力信号がない場合でも振動系の振幅を小さくしてしまい、入力信号の大きさに対する放射音の音圧を低下させ、スピーカ装置の効率を低下させてしまう。

本発明の課題は、過大な入力信号による振動系の損傷を抑制しつつスピーカ装置の効率を向上させることができるダンパ及び該ダンパを備えたスピーカ装置を提供することが一例として挙げられる。

前述した課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のダンパは、円環状の開口を囲い、且つ、複数の波形状の凹凸が前記開口の径方向に並んだ第１部分と、前記第１部分の周囲を囲い、且つ、前記開口の周方向に沿って互いに異なる高さの部分を同一円周上にそれぞれ複数有する第２部分と、前記第２部分の周囲に形成された貼付部と、を備えることを特徴としている。

一方、本発明のスピーカ装置は、請求項１に記載のダンパを備えることを特徴としている。

本発明の実施形態の実施例１に係るダンパを示す斜視図である。 前記ダンパを示す平面図である。 図２におけるＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。 図２におけるＣ−Ｃ断面図である。 前記ダンパが変形した様子を示す断面図である。 前記ダンパ及び振動板に外力を加えるとともに変位を測定する様子を示す模式図である。 前記ダンパに加えた外力と変位との関係を示すグラフである。 実施例２に係るダンパを示す斜視図である。 図８のＤ−Ｄ断面図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係るダンパは、１つの開口を有する開口部と、前記開口部の周囲に形成されるとともに少なくとも１個の凹凸が径方向に並んだコルゲーション部と、前記コルゲーション部の周囲に形成されるとともに平坦面を有した平坦部と、前記平坦部の周囲に形成された貼付部と、を備え、前記平坦面は、前記貼付部とは異なる板厚方向の高さにおいて該貼付部と略平行に延びることを特徴とする。

ダンパの平坦部が平坦面を有する。このようなダンパに板厚方向の力が加えられた際に、平坦部はコルゲーション部よりも変形しにくい。従って、過大な入力信号によってボイスコイルボビンが板厚方向に振動しようとした場合、平坦部を有することによってダンパ全体の過剰な変形が抑制されて振動系の振幅が小さくなり、振動系が損傷することを抑制することができる。さらに、過大な入力信号がない場合、平坦部は入力信号に応じたコルゲーション部の変形をほとんど妨げないことから、入力信号の大きさに対する音圧を確保することができる。

また、平坦面が貼付部とは異なる板厚方向高さにおいて延びることで、平坦面と貼付部との間には、板厚方向に延びる部分（立ち上がり部）が形成される。過大な入力信号によってボイスコイルボビンが板厚方向に振動しようとした場合、立ち上がり部が変形することができ、平坦面と貼付部との境界に応力が集中してダンパがこの境界付近で破断してしまうことを抑制することができる。

前記平坦部は、１つの前記平坦面を有することが好ましい。それにより、簡単な構成によって前述のように過大な入力信号による振動系の損傷を抑制しつつ入力信号の大きさに対する音圧を確保することができる。

前記平坦面は、前記貼付部よりも前記板厚方向の一方側に設けられていることが好ましい。尚、この一方側とは、スピーカ装置における音放射側であってもよいし、その反対側であってもよい。

前記平坦部は、複数の前記平坦面を有することが好ましい。それにより、貼付部に対する各平坦面の板厚方向高さを適宜に設定し、平坦部の変形のしやすさを調節することができる。尚、複数の平坦面は、径方向に沿って並設されてもよいし、周方向に沿って並設されてもよい。

前記複数の平坦面は、周方向に沿って並設されていることが好ましい。それにより、ボイスコイルボビンによってダンパに加えられる力が径方向において均一になり、ダンパが部分的に過剰に変形することを抑制することができる。

前記複数の平坦面は、第１平坦面、及び、前記第１平坦面と前記板厚方向において異なる高さに配された第２平坦面を有することが好ましい。尚、第１平坦面と第２平坦面とは、ともに貼付部よりも音放射側又はその反対側に設けられていてもよいし、一方が音放射側に設けられて他方が反対側に設けられていてもよい。このような構成により、ダンパの機械的な強度を向上させることができる。

前記第１平坦面と前記第２平坦面とは、前記周方向に交互に並設されていることが好ましい。それにより、前述のように平坦部の変形のしやすさを容易に調節することができる。

前記開口は、平面視円状に形成され、前記複数の平坦面は、前記開口の中心を通るとともに前記板厚方向に平行な軸を対称軸として回転対称性を有することが好ましい。それにより、ボイスコイルボビンを板厚方向に振動させた際に、ボイスコイルボビンからダンパに対して加わる力が対称軸に対して対称になり、ダンパが部分的に過剰に変形することを抑制し、スピーカ装置の音響特性を向上させることができる。尚、複数の平坦面は、２回以上の回転対称性を有していればよい。

前記周方向に隣り合う前記平坦面同士を接続する接続部をさらに備えることが好ましい。それにより、接続部によって周方向に隣り合う平坦面を互いに異なる板厚方向高さに位置づけ、これを維持することができる。

前記第１平坦面は、前記板厚方向において前記貼付部よりも一方側に配され、前記第２平坦面は、前記板厚方向において前記貼付部よりも他方側に配されていることが好ましい。それにより、ダンパの音放射側への変形しやすさと、その反対側への変形しやすさと、が同じになり、歪などの音響特性を良好に保つことができる。

以下、本発明の実施例について具体的に説明する。なお、実施例２においては、実施例１で説明する構成部材と同じ構成部材及び同様な機能を有する構成部材には、実施例１と同じ符号を付すとともに説明を省略する。

〔実施例１〕
図１は、本発明の実施例１に係るダンパ１Ａを示す概略図であり、図２はダンパ１Ａを示す平面図であり、図３、４は、ダンパ１Ａを示す断面図であり、図５は、ダンパ１Ａが変形した様子を示す断面図である。尚、本実施例における板厚方向、径方向、及び、周方向は、図１〜４に示す通りとする。

ダンパ１Ａは、例えばフェノール樹脂を含浸させた布によって全体が板状に形成され、開口Ｏを有する開口部２と、開口部２の周囲に形成されたコルゲーション部３と、コルゲーション部３の周囲に形成された平坦部４Ａと、平坦部４Ａの周囲に形成された貼付部５と、を備え、図示しないスピーカ装置に搭載される。

開口部２は、平面視円形状の開口Ｏの周囲に形成され、円筒状の内壁２１が図示しないスピーカ装置のボイスコイルボビンに貼り付けられるようになっている。

コルゲーション部３は、図３に断面して示すように、径方向に並設された複数（本実施例ではそれぞれ３個）の波形状の凹凸３１によって構成され、開口部２を囲う円環状に形成されている。

平坦部４Ａは、貼付部５とは異なる板厚方向高さにおいて貼付部５と略平行に延びる複数（本実施形態では１６個）の平坦面４０Ａと、平坦面４０Ａ同士を接続する接続部４３と、平坦面４０Ａを径方向から挟む二箇所に設けられる立ち上がり部４４と、を備える。

複数の平坦面４０Ａは、図３（Ａ）に断面して示すように貼付部５よりも板厚方向の一方側（上側）に配された８個の第１平坦面４１と、図３（Ｂ）に断面して示すように貼付部５よりも板厚方向の他方側（下側）に配された８個の第２平坦面４２と、を有し、第１平坦面４１と第２平坦面４２とが周方向に交互に並設されている。また、複数の平坦面４０Ａは、開口Ｏの中心を通るとともに板厚方向に平行な軸を対称軸として、８回対称の回転対称性を有する。即ち、この対称軸を中心にダンパ１Ａ全体を４５°の倍数だけ回転させると、複数の平坦面４０Ａが回転前の形状に重なる。

接続部４３は、周方向に隣り合う第１平坦面４１と第２平坦面４２との間に設けられ、周方向に沿った断面図である図４に示すように、周方向に傾斜しつつ板厚方向に延びる一対の傾斜部４３１と、一対の傾斜部４３１の間に設けられるとともに周方向に延びる中間部４３２と、を有して第１平坦面４１と第２平坦面４２とを接続する。中間部４３２は、板厚方向において貼付部５と略同一高さ（二点鎖線で示す位置）に配されている。尚、接続部４３は、周方向に傾斜せずに板厚方向に延びて第１平坦面４１と第２平坦面４２とを接続してもよいし、中間部４３２が省略されてもよい。

立ち上がり部４４は、平坦面４０Ａとコルゲーション部３との間、及び、平坦面４０Ａと貼付部５との間に設けられる。第１平坦面４１を径方向から挟む立ち上がり部４４は、図３（Ａ）に示すように、コルゲーション部３及び貼付部５から径方向に傾斜しつつ上方に延び、第２平坦面４２を径方向から挟む立ち上がり部４４は、図３（Ｂ）に示すように、コルゲーション部３及び貼付部５から径方向に傾斜しつつ下方に延びる。このように、立ち上がり部４４が設けられることで、平坦面４０Ａが貼付部５とは板厚方向高さが異なる平面上に設けられる。尚、立ち上がり部４４は、傾斜せずに板厚方向に沿って延びる形状であってもよい。

貼付部５は、径方向及び周方向に沿って延びて平坦に形成され、図１における下側の面が貼付面としてスピーカ装置のフレームに貼り付けられる。即ち、ダンパ１Ａは、上側の面を音放射側としてスピーカ装置に設けられる。

以下、図５を参照してダンパ１Ａが変形する様子について説明する。図５は、図３（Ａ）と同じ位置で断面したダンパ１Ａの一部を示す。尚、ダンパ１Ａは、図３（Ｂ）と同じ位置においても以下と同様に変形する。

ボイスコイルボビンの振幅が小さい場合、図５に実線で示すように、ダンパ１Ａのコルゲーション部３は、波形状の凹凸３１の高さが小さくなり、凹凸３１を構成する凹部と凸部とのそれぞれの間隔が長くなるように伸び変形する。また、ダンパ１Ａの平坦部４Ａは、立ち上がり部４４と平坦面４０Ａとの成す角度が変わるように変形する。一方、平坦面４０Ａは、コルゲーション部３と比較して変形及び撓み変形しにくい。

ボイスコイルボビンの振幅が大きい場合、コルゲーション部３の伸び変形量が充分に大きくなると、コルゲーション部３がそれ以上変形しにくくなる。一方、平坦部４Ａは、平坦面４０Ａと貼付部５との成す角度が変わるように変形し、立ち上がり部４４と平坦面４０Ａとの成す角度が変わるように変形する。一方、平坦面４０Ａは、ほぼ元の形状に保たれる。このようにコルゲーション部３が変形しにくくなるとともに平坦面４０Ａが変形しにくいことで、過大な入力信号によってボイスコイルボビンが振動しても、ダンパ１Ａ全体の過剰な変形が抑制され、振動系の振幅を小さくすることができる。

一方、平坦部がなく開口部と貼付部との間の全体に亘ってコルゲーション部が形成される従来のダンパでは、過大な入力信号によってボイスコイルボビンが振動すると、ダンパ全体が大きく伸び変形する。その結果、振動系の振幅が大きくなりすぎて振動系が損傷してしまう可能性がある。

また、このような従来のダンパにおいて貼付部近傍のコルゲーション部を省略し、この部分に貼付部と同一平面上で（板厚方向において同じ高さで）延びる平坦面を形成した場合、過大な入力信号によってボイスコイルボビンが振動すると、実施例１のダンパ１Ａと同様にこのダンパの過剰な変形を抑制することができるものの、平坦面と貼付部との境界に力が集中し、ダンパがこの境界付近で破断してしまう可能性がある。

上記の構成により、ダンパ１Ａが平坦面４０Ａを有していることで、過大な入力信号による振動系の過大な変形が抑制され、振動系の損傷を抑制することができる。また、平坦面４０Ａは、通常の入力信号よるコルゲーション部３の変形をほとんど妨げないことから、入力信号の大きさに対する音圧を確保することができ、スピーカ装置の効率を向上させることができる。

また、平坦面４０Ａが貼付部５と異なる板厚方向高さにおいて延びることで、ボイスコイルボビンが振動する際に立ち上がり部４４が変形し、ダンパ１Ａが平坦面４０Ａと貼付部５との境界付近で破断してしまうことを抑制することができる。

さらに、第１平坦面４１が貼付部５の一方側に配されるとともに第２平坦面４２が貼付部５の他方側に配されることで、ダンパ１Ａの音放射側への変形しやすさと、その反対側への変形しやすさと、が同じになり、歪などの音響特性を良好に保つことができる。

また、複数の平坦面４０Ａが回転対称性を有することで、ボイスコイルボビンを板厚方向に振動させた際に、ボイスコイルボビンからダンパ１Ａに対して加わる力が対称軸に対して対称になり、ダンパが部分的に過剰に変形することを抑制することができる。

以下、実施例１のダンパ１Ａと、従来例のダンパ１００と、比較例のダンパ２００と、における外力に対する変位について、実験結果に基づいて説明する。ここで、従来例のダンパ１００とは、本実施例のダンパ１Ａと内径（開口部径）及び外径が等しく、開口部と貼付部との間の全体に亘ってコルゲーション部が形成されたものである。また、比較例のダンパ２００とは、従来例のダンパ１００と略同一形状を有するとともに従来例のダンパ１００よりも変形しにくい素材で構成されたものである。

ここで、ダンパ１Ａは材質を綿または混紡等とし、ダンパ１００、２００は材質を化学繊維等（比較例のダンパ２００の方が従来例のダンパ１００よりも硬度が大きい化学繊維で構成される）として、それぞれ全体が円形に形成されるものであって、各部の寸法を表１に示す。尚、厚さとは、貼付部等の平坦な部分におけるダンパの板厚寸法であって、各ダンパ１Ｂ、１００、２００は全体が略均一な厚さを有するものとする。

これらの各ダンパ１Ａ、１００、２００のそれぞれについて、図６に示すような変位測定手段３００によって外力に対する変位を測定した。即ち、各ダンパ１Ａ、１００、２００の一端をそれぞれ変位測定手段３００に接続するとともに他端を固定し、変位測定手段３００に上下方向（板厚方向）の外力を加え、この変位測定手段３００の変位の大きさを測定した。即ち、変位測定手段３００をボイスコイルボビンと同様に振動させた際の変位測定手段３００の変位を測定した。この結果を図７に示す。尚、図７に示す変位は、図６中上方への外力を加えた際の変位と下方への外力を加えた際の変位との平均値である。

従来例のダンパ１００及び比較例のダンパ２００では、変位が外力に略比例する。従来例のダンパ１００では、傾きが大きく、外力が小さくても変位を確保することができるものの、外力が大きい領域において変位が大きくなりすぎてしまう。一方、比較例のダンパ２００では、傾きが小さく、外力が大きい領域において変位を小さくすることができるものの、外力が小さい領域において変位が小さくなりすぎてしまう。これらに対し、本実施例のダンパ１Ａは従来例に比べてより柔軟な素材が用いされており、このダンパ１Ａを示す曲線は、外力が小さい領域においては大きな傾きを有するとともに、１５Ｎ付近において折れ曲がり、これよりも外力が大きい領域においては小さな傾きを有する。本実施例（および後述する実施例２）のダンパ１Ａ（１Ｂ）では、外力が大きい場合に上下方向の変位が小さいことから、従来例に比べてより柔軟な素材を用いることができる。

ダンパ１Ａは、外力が小さい場合には従来例や比較例のダンパ１００、２００に比べて変位が大きく、外力が大きい場合には従来例のダンパ１００に比べて変位を小さくすることができる。従って、ダンパ１Ａを搭載したスピーカ装置は、従来例や比較例のダンパ１００、２００を搭載したスピーカ装置に比べて効率が良い。また、従来例のダンパ１００を搭載したスピーカ装置に比べて振動系が破損しにくい。

実施例１では、ダンパ１Ａが、１つの開口を有する開口部２と、この開口部２の周囲に形成されるとともに少なくとも１個の凹凸が径方向に並んだコルゲーション部３と、このコルゲーション部３の周囲に形成されるとともに平坦面４０Ａを有した平坦部４Ａと、この平坦部４Ａの周囲に形成された貼付部５と、を備え、平坦部４Ａが、貼付部５とは異なる板厚方向高さにおいて貼付部５と略平行に延びる第１平坦面４１と、第１平坦面４１と平行に形成され板厚方向において異なる高さに配された第２平坦面４２と、の２つ高さに配された平坦面のみを有するものについて記載したが、平坦部は、第１平坦面４１および第２平坦面４２とは異なる高さを有する別の平坦面をさらに有していてもよい。

〔実施例２〕
実施例２に係るダンパ１Ｂは、図８に示すように、開口Ｏを有する開口部２と、凹凸３１を有するコルゲーション部３と、１つの平坦面４０Ｂを備える平坦部４Ｂと、貼付部５と、を備える。

平坦部４Ｂは、全体が円環状に形成された平坦面４０Ｂと、平坦面４０Ｂを径方向から挟んで設けられる立ち上がり部４４と、を備え、平坦面４０Ｂは、図９に断面して示すように、貼付部５よりも板厚方向の一方側（上側）に配される。

上記の構成により、前記実施例１と同様に、過大な入力信号による振動系の損傷を抑制するとともに、スピーカ装置の効率を向上させることができる。

さらに、平坦部４Ｂが１つの平坦面４０Ｂを有することで、前記実施例１のように複数の平坦面４０を有する平坦部４Ａと比較して、構成を簡単化することができる。

なお、本発明は、前記実施例１、２に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記実施例１では、複数の平坦面４０が、貼付部５よりも板厚方向の一方側に設けられた第１平坦面４１と他方側に設けられた第２平坦面４２とを有するものとしたが、複数の平坦面は、板厚方向において互いに異なる高さに配された３種類以上の平坦面を有していてもよい。また、複数の平坦面は、貼付部と異なる板厚方向高さにおいて貼付部と略平行に延びていればよく、例えば全て貼付部よりも一方側又は他方側に設けられていてもよい。

また、前記実施例１では、１６個の平坦面４０（８個の第１平坦面４１及び８個の第２平坦面４２）が８回の回転対称性を有するものとしたが、複数の平坦面が２回以上の回転対称性を有していれば、前記実施例１と同様の効果を奏することができる。また、例えば平坦部が充分に変形しにくく形成されてダンパの部分的な変形が抑制されていれば、複数の平坦面が非対称に形成されていてもよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１Ａ、１Ｂ ダンパ
２ 開口部
３ コルゲーション部
４Ａ、４Ｂ 平坦部
５ 貼付部
３１ 凹凸
４０Ａ、４０Ｂ 平坦面
４１ 第１平坦面
４２ 第２平坦面
４３ 接続部
Ｏ 開口

Claims (11)

1. 円環状の開口を囲い、且つ、複数の波形状の凹凸が前記開口の径方向に並んだ第１部分と、
   前記第１部分の周囲を囲い、且つ、前記開口の周方向に沿って互いに異なる高さの部分を同一円周上にそれぞれ複数有する第２部分と、
   前記第２部分の周囲に形成された貼付部と、を備えることを特徴とするダンパ。
2. 前記第２部分の互いに異なる高さの部分は、交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のダンパ。
3. 前記第２部分は、前記貼付部とは異なる板厚方向高さにおいて該貼付部と略平行に延びることを特徴とする請求項１に記載のダンパ。
4. 前記第２部分と前記貼付部との間に、板厚方向に延びる立ち上がり部をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のダンパ。
5. 前記第２部分に位置し、前記互いに異なる高さの部分をそれぞれ接続する接続部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のダンパ。
6. 前記第１部分は、コルゲーション部であり、
   前記第２部分は、第１平坦面及び第２平坦面を有する平坦部であることを特徴とする請求項１に記載のダンパ。
7. 前記開口は、平面視円状に形成され、
   前記第２部分は、前記開口の中心を通るとともに板厚方向に平行な軸を対称軸として回転対称性を有することを特徴とする請求項１に記載のダンパ。
8. 前記第２部分は、径方向において前記第１部分よりも短い領域にあり、かつ外周側にあることを特徴とする請求項１に記載のダンパ。
9. 円環状の開口を囲い、かつ、複数の波形状の凹凸が前記開口の径方向に並んだ第１部分と、
   前記第１部分の周囲を囲い、かつ、同一円周上に互いに異なる高さの部分を複数有する第２部分と、
   前記第２部分の周囲に形成された貼付部と、を備えることを特徴とするダンパ。
10. １つの開口を有する開口部と、
    前記開口部の周囲に形成されるとともに少なくとも１個の凹凸が径方向に並んだ第１部分と、
    前記第１部分の周囲に形成されるとともに径方向に直線的に延びる直線部を有する第２部分と、
    前記第２部分の周囲に形成された貼付部と、を備え、
    前記第２部分は、前記直線部と、前記直線部と高さの異なる部分とを同一円周上にそれぞれ複数有することを特徴とするダンパ。
11. 請求項１、９、１０の何れか１項に記載のダンパを備えたスピーカ装置。

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