JPH02205648A - バネ材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、形状記憶合金で形成されたバネ材に関するも
のである。

Ｂ９発明の概要 本発明は、形状記憶合金を矩形状の折返し部に交互に並
列して複数設けて形成したバネ材であって、大きな荷重
に耐えて必ず初期状態に復帰させるとともに、応答特性
の向上を図ろうとするものである。

Ｃ３従来の技術 従来から、線材をバネ状に形成したバネ材は種々のもの
が提案されている。すなわち、ステンレスやピアノ線等
の線材をコイル状に巻回した種々のバネ材がある。

ところで、ヘッドホン装置のヘッドバンドにおいて頭部
を押圧支持するサスペンダーを引張り付勢するものとし
て用いられるバネ材にあっては、その収納部の制約から
バネ材の小型、ｆ３１型化を図るために、上記線材をコ
イル状ではなく、第８図に示すような円弧状の折返し部
５１を交互に並列して複数設けたいわゆる５刻形状に形
成したバネ材５０が提案されている。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 しかし、上述のように円弧状の折返し部５１を交互に並
列して折返した５刻形状のバネ材５０とすると、従来の
ステンレスやピアノ線等の線材では第２図の指示線ｙ中
、実線で示すように弾性領域が狭く少ない撓みで永久変
形してしまいバネとして機能しなくなる。また、上記従
来のバネ材５０は、撓み量に対しての荷重変化が大きく
弾性復帰力が一定しない、そのため、バネ材としてステ
ンレスやピアノ線等を素材として用いるこことができな
い。

さらに、単に折返し部５１を交互に並列に設けた５刻形
状のバネ材５０は、負荷を与えた弾性変位時と除荷した
弾性復帰時のヒステリシスが大きく負荷時と除荷時にお
ける応答性に差が生じている。

従って、例えばヘッドホン装置のヘッドバンドにおいて
頭部を押圧支持するサスペンダーを引張り付勢するバネ
材として用いた場合、薄型に形成されたヘッドバンド内
に収納されて、サスペンダーを繰り出すための大きな荷
重に耐え且つ常に初期状態に確実に応答良く復帰するこ
とができるバネ材として上記従来のステンレスやピアノ
線等の素材を適用することができない。

さらに、上記ヘッドホン装置のヘッドバンド内に用いら
れるバネ材は、ヘッドバンドの両端に取付けられるヘッ
ドホンユニットから発生される音９振動を早期に吸収し
てクロストークの発生を防止する必要がある。しかし、
上記ステンレスやピアノ線のバネ材は一般的に共振鋭度
が高く音響振動の減衰特性が良好なものではない。

そこで、本発明は上記課題を達成すべきバネ材を提供す
べきことを目的とする。

Ｅ６課題を解決するための手段 本発明に係るバネ材は、上記課題を達成するため、矩形
状の折返し部を交互に並列して複数設けてなる形状記憶
合金で形成されてなるものである。

Ｆ０作用 本発明は、バネ材が形状記憶合金で形成されているため
、大きな荷重に耐えることができ、必ず初期状態に復帰
できる。そしてこのとき、超弾性領域において荷重が一
定となり、弾性力の均一化が図られる。また、折返し部
を矩形状に形成したことにより、ヒステリシスを減少せ
しめ応答特性の向上を図ることができる。

Ｇ、実施例 以下、本発明にかかるバネ材を第１図Ａ、Ｂを参照しな
がら説明する。

本発明にかかるバネ材２０は、第１図Ａに示すように形
状記憶合金からなる線材を矩形状に折返した折返し部２
１を交互に複数並列して構成したものである。

この形状記憶合金はニッケル・チタン系合金よりなるも
のであって、矩形状の折返し部２１を交互に複数並列し
た初期状態が記憶されているため、この状態から両端２
２．２２を引張って大きく撓ませても必ず初期状態に弾
性復帰できる。すなわち、第８図に示すような従来のバ
ネ材５０では永久変形を生じ弾性復帰できないような位
置まで第１図Ｂに示す如く引き伸ばし変位させたとして
も形状記憶合金のバネ材２０は必ず初期状態に復帰でき
る。

また、形状記憶合金のバネ材２０は、第２図に指示線Ｘ
で示すように撓み量が一定以上となると荷重が路間−と
なる超弾性領域Ｗを有する特性がある。この形状記憶合
金の超弾性領域Ｗを利用することにより、バネ材２０の
撓み時における荷重を一定にすることができ、上記バネ
材２０の弾性復帰力を一定の荷重に設定することが可能
となる。

さらに、本発明のバネ材２０は、形状記憶合金の線材を
矩形状の折返し部２１を並列に複数設けることとしたの
で、弾性変位時と弾性復帰時におけるヒステリシスの減
少を図ることができる。

すなわち、第８図に示すような５刻形状としたバネ材５
０では、形状記憶合金で形成した場合であっても第３図
Ｂのグラフの曲線ｃ、　　ｄに示す如く弾性変位時と弾
性復帰時における大きなヒステリシスが生ずる。

これに対して、本発明にかかる矩形状の折返し部を並列
に設けたものの変位は、第３図Ａのグラフの曲線ａ、ｂ
に示す如くヒステリシスの減少を図ることができた。こ
の第３図Ａ、Ｂにおいて、ａ及びＣはバネ材のターン数
が１８回の場合を比較して示し、ｂ及びｄはターン数２
４回の場合を示す、そして、負荷状態時を実線で除荷状
態時を破線で示している。なお、バネ材としてのターン
数を多くすれば、超弾性領域においてさらに荷重が一定
となるとともにヒステリシスの減少を図ることができた
。

さらに、この形状記憶合金はニッケル・チタン系合金で
形成されてなる。よって、この形状記憶合金は、音響振
動の内部損失が大きく、第４図Ａ。

Ｂで比較して示す通り上記ピアノ線によるバネ材よりも
振動減衰特性が良好である。

次に、上述のような特性を有する本発明に係るバネ材２
０をヘッドホン装置のサスペンダーを引張り付勢するバ
ネ材として用いた場合について第５図乃至第７図を参照
しながら説明する。

本発明にヘッドホン装置は、第５図に示すように、逆Ｕ
字状に形成されるヘッドバンド１の両端に、支持部材２
及び支持アーム３を介してヘッドホンユニット４が回動
自在に配置されている。

上記ヘッドバンド１は、バネ性を有した板体を逆Ｕ字状
に形成されてなる。このようにヘッドバンド１にバネ性
を要するのは、頭部に装着する際にヘッドバンドｌの両
側に取付けられるヘッドホンユニット４を耳に一定の側
圧で押圧するためである。

上記ヘッドバンド１は、炭素繊維強化プラスチックより
形成されてなる。ヘッドバンド１の素材として炭素繊維
を用いるのは、音響振動の減衰を図り一方のヘッドホン
ユニット４の音響振動を他方のヘッドホンユニット４に
干渉させないため、及び装置全体としての軽量化を図る
ためである。

上述の如き材料にて形成される上記ヘッドバンド１は、
内方側に向かって偏平な断面略コ字状に形成され、開口
側を蓋体６で閉蓋されており、このヘッドバンド１内に
空隙部７が設けられている。

そして、この空隙部７に後述する帯状体に形成されたサ
スペンダー８の両端を連結したバネ部材９が収納されて
いる。

また、上記ヘッドバンド１は両端に支持部材２゜２が取
付けられている。この支持部材２は支軸Ｉ０で支持アー
ム３を回動自在に枢支して、支持アーム３に取付けられ
るヘッドホンユニット４を支持するものである。この支
持部材２は、重量を軽くするため及び支持するヘッドホ
ンユニット４から伝達される音響振動の減衰を図ること
を目的としてマグネシウム系合金を用いている。

この支持部材２は上記ヘッドバンド１と同様に内部に空
隙部１１が設けられるように外装部１２と内側板１３と
によりなる。そして、上記内側板１３には、開口部１４
が設けられている。

上述のように構成されたヘッドバンド１に対して、第５
図に示すように上記サスペンダー８が取付けられている
。すなわち、上記サスペンダー８の両端が上記ヘッドバ
ンド１の両側に取付けられる両支持部材２．２の上記開
口部１４．１４からそれぞれヘッドバンド１内に引き込
まれて上記バネ部材９に連結され、サスペンダー８の中
途部が頭部支持部１５として上記ヘッドバンド１に対し
て内方側に弦となるように掛は渡されている。

そして、このサスペンダー８は第６図に示すように上記
バネ部材９により常時サスペンダー８の頭部支持部１５
をヘッドバンド１内に両端側から引き込む方向に一定の
テンションを持って引張り付勢される。これに対して上
記バネ部材９の付勢力に抗してサスペンダー８を引き出
すことによって、このサスペンダー８の頭部支持部１５
を引き出し延長できるようにされている。

上記サスペンダー８は、可撓性を有する帯状体であって
、長さ方向には伸縮しないが幅方向にはある程度伸縮し
頭部になじむような素材を用いることが好ましい。

上記バネ部材９は、本発明にかかるバネ材２０であって
、上記サスペンダー８を常時ヘッドバンド１内に収納す
る方向に引張り付勢するためのものである。そして、こ
のヘッドホン装置を頭部に装着する際に引き出されるサ
スペンダー８に一定のテンションを付与している。この
バネ部材９は、上記サスペンダー８の両端に対して同様
の引張り力を付与するため、その中央部がヘッドバンド
ｌの頂点内部で固定支持されている。

上述のように構成されたヘッドホン装置において、上記
サスペンダー８は、このヘッドホン装置を使用者の頭部
に装着する際に、第７図に示すように頭部に沿って巻装
されることにより頭部を支持するためのものである。す
なわち、上記ヘッドバンド１を使用者の頭部に装着する
際に、ヘッドバンド１を押し拡げるとともに上記サスペ
ンダー８の頭部支持部１５を上記バネ部材９の引張り力
に抗してヘッドバンド１内から引き出し、サスペンダー
８が頭部形状に沿って頭部に巻装させることにより頭部
を押圧支持する。

このように長さを可変できるサスペンダー８で頭部を支
持することにより使用者の頭部の頂点から耳までの距離
の個人差に影響されることなく、常にヘッドバンド１内
から引き出された適切な長さのサスペンダー８により一
定のテンションで頭部を押圧支持できる。また、上記サ
スペンダー８が頭部に対して均一な押圧力で両耳間の頭
部全幅に亘って接触することができる。さらに、このと
きヘッドバンド１の長さ自体を可変するものではないの
で、ヘッドバンド１によるヘッドホンユニット４の耳に
対する側圧も常に一定のものとすることができ、良好な
装着感を得ることができる。

そして、上記サスペンダー８は、このヘッドホン装置を
頭部に装着する際に自動的に引き出されてヘッドホンユ
ニット４の高さ位置を自動的に調整するものであるから
、従来のヘッドホン装置の如く使用者毎にヘッドホンユ
ニットの高さ位置を調整する必要がなく操作性の向上を
図ることができる。

また、上記形状記憶合金のバネ材は、先に説明した通り
、変位量が一定量以上になると荷重が路間−となる超弾
性領域を有する特性がある。従って、この形状記憶合金
の超弾性領域Ｗの特性により、サスペンダー８を引き出
したときのバネ部材９によるサスペンダー８を引き戻そ
うとするテンションが常に路間−となり、一定のテンシ
ョンで頭部に巻装されて頭部を支持することができるよ
うになる。また、形状記憶合金のバネ材は、かならず初
期状態に復帰するため、バネ部材９にへたり等による伸
びが生ずることがなく、上記サスペンダー８が弛んだり
しない。

そして、このヘッドホン装置を頭部から取り外すと、上
記バネ部材９によりサスペンダー８が自動的にヘッドバ
ンドｌ内に巻き取られて初期状態に復帰する。このとき
、形状記憶合金のバネ部材９は折返し部が矩形状に屈曲
されているのでバネ材としてのヒステリシスが小さく、
引き出し時と路間−のテンションで復帰することができ
る。

なお、本考案に係るバネ材は、ヘッドホン装置に用いら
れる場合に限定されることなく、例えば、ディスクカー
トリッジのシャツタ板の戻しバネ等積々の電気機器に用
いられるバネ材として適用することができる。さらに、
電気機器等に限らず例えば、ズボン吊り、ベルト等の被
服に用いるバネ材としても用いることができ、色々な応
用が考えられる。

Ｈ０発明の効果 本発明によれば、バネ材が形状記憶合金で形成されてい
るため、大きな荷重に耐えることができ、必ず初期状態
に復帰できる。そして、このとき、超弾性領域において
荷重が一定となり、弾性力の均一化が図られる。また、
折返し部を矩形状に形成したことにより、ヒステリシス
を減少せしめ応答特性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂは本発明に係るバネ材の平面図であり、第
１図Ａは通常状態を示し、第１図Ｂは引伸ばし状態を示
す。 第２図は本発明に係る形状記憶合金のバネ材と従来のピ
アノ線製バネ材の荷重に対する撓み量を比較して示すグ
ラフ図である。 また、第３図Ａは形状記憶合金の線材を矩形状に屈曲し
た場合のバネ材の荷重に対する撓み量を示すグラフ図で
あり、第３図Ｂは５刻形状に屈曲した場合のグラフ図で
ある。 第４図Ａ、Ｂは形状記憶合金のバネ材とピアノ線製バネ
材の振動減衰特性を比較して示す特性図である。 また、第５図は本発明に用いられるバネ部材のを用いた
ヘッドホン装置を示す一部分解斜視図である。第６図及
び第７図はヘッドホン装置のヘッドホンバネ部分を切断
した正面図であって、第６図は頭部装着前を示し、第７
図は頭部装着時を示す。 第８図は従来の通則形状のバネ材を示す平面図である。 ｌ・・・ヘッドバンド ２・・・支持部材 ８・・・サスペンダー ９・・・バネ部材 ２０・・・バネ材 ２１・・・折返し部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 矩形状の折返し部を交互に並列して複数設けてなる形状
   記憶合金で形成されたバネ材。