CN102067630B - 电磁转换器 - Google Patents
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Abstract
电磁转换器（10）具有：磁路（10），其具有永久磁铁（13）、对该永久磁铁（13）的一方的磁极面进行固定的下侧框体（12）、在另一方的磁极面侧形成有开口（11a）的上侧框体（11）、以及在另一方的磁极面固定的板（14）；振动板（15），在长尺寸方向的侧面（15b、15c）以及顶面（15a）配置有音圈图案（15g）。振动板（15）的顶面（15a）的周缘，经由上侧衬垫（16）与上侧框体（11）的开口（11a）的周缘接合。此外，振动板（15）的4个侧面前端周缘的凸缘部（15f）经由下侧衬垫（18）与上侧框体（11）的内周面、即磁路内部接合。振动板（15）具有对热可塑性树脂片材的长尺寸方向的两侧端和短尺寸方向的两侧端进行热压成形而形成的4个侧面，在长尺寸方向的两侧面和顶面（15a）配置有音圈图案（15g）。
Description
技术领域
本发明涉及将永久磁铁和振动板组合起来、从音频信号进行声音再生的电磁转换器。
背景技术
作为将振动板和音圈图案（voice coil pattern）整体化了的结构的现有的扬声器，例如有专利文献1的平面型声转换装置，和专利文献2的扬声器。
在专利文献1的平面型声转换装置中，具有如下振动板，其在由热固化性树脂的聚酰亚胺、或热可塑性树脂的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或液晶聚合物构成的片材形成涡旋状的音圈图案，折弯两端侧而成形为剖面コ字状。用弹性边缘体（edge）接合振动板的顶面和框体，振动板两端侧的音圈图案以到达磁路的磁通产生部分的方式被保持。因此，即使振动板的振幅变大，也能够将音圈图案的上下位移幅度收敛在磁通产生部分中。
可是，在该振动板中，仅是将长尺寸方向的两端侧折弯，而没有折弯短尺寸方向的两端侧，因此刚性低，存在由于伴随振动的不需要的共振而容易产生异常噪声的问题。进而，将振动板固定在框体的边缘体等的支承系统也只能与振动板的顶面接合，因此在大振幅时活塞振动紊乱，存在容易发生滚动（rolling）导致的磁隙不良的问题。
相对于此，专利文献2的扬声器具有：在聚酰亚胺片材、或由玻璃树脂和环氧树脂构成的层叠片材的半固化片等的热固化性树脂片材预先形成音圈图案，加热成形并具有剖面U字状的圆顶型的振动板。用边缘体接合振动板的全周和框体，并且在振动板的内侧固定支承板，将该支承板与框体侧的阻尼器（damper）接合。因此，通过使振动板为圆顶状，从而能够使刚性提高，此外，能够使振动板的支承结构部分地为二重。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2008-113368号公报，
专利文献2:日本特开2000-102094号公报。
发明内容
因为现有的电磁转换器以上述方式构成，所以在专利文献1的结构的情况下，如上述那样，存在振动板的刚性低导致的异常噪声产生、以及活塞振动的紊乱导致的磁隙不良产生的课题。
相对于此，在专利文献2的结构的情况下，虽然能够解决振动板的刚性不足的问题，但是由于只能部分地设置阻尼器，所以不能消除活塞振动紊乱的问题。
进而，在专利文献2的结构的情况下，为了将阻尼器固定到框体必须分割磁路，存在部件数量增加的课题。此外，当分割配置磁路时，成为磁通密度中产生不均，或磁通密度下降的原因。
此外，为了使用热固化性树脂片材获得专利文献2的形状的立体结构的振动板，只要将形成有音圈图案的热固化性树脂片材成形为立体结构之后，通过加热处理使其固化即可，但为了使用热可塑性树脂片材获得立体结构的振动板，需要将形成有音圈图案的热可塑性树脂片材通过利用热压的挤压成形而延展来获得立体形状。这时，由于热可塑性树脂片材的延展率和在该片材上形成的音圈图案的延展率不同，所以存在当挤压成形时线圈或片材破裂的问题。进而，存在热固化性树脂与热可塑性树脂相比成本高的问题。
本发明正是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于获得一种以较少部件结构的二重支承结构使振动板活塞振动，性能优越的电磁转换器。
本发明的电磁转换器具备：磁路，其包括永久磁铁、对该永久磁铁的一方的磁极面进行固定并且另一方的磁极面侧开口了的框体、以及固定于另一方的磁极面的板；振动板，其具有位于覆盖板的位置的顶面，以及从该顶面向永久磁铁的方向形成的、位于板和框体开口之间的4个侧面，并在单面或两面形成有音圈图案；第1支承部，接合于振动板的顶面周缘和框体开口周缘，对振动板以位移自由的方式进行保持；以及第2支承部，接合于振动板的侧面前端侧周缘和框体内周面，对振动板以位移自由的方式进行保持，振动板具有对热可塑性树脂片材的长尺寸方向的两侧端和短尺寸方向的两侧端进行热压成形而形成的4个侧面，在4个侧面中的长尺寸方向的两侧面和顶面配置有音圈图案。
根据本发明，做成将振动板的顶面周缘接合到框体开口周缘，并且将侧面前端侧周缘接合到框体内周面，因此能够以较少部件结构的二重支承结构使振动板进行活塞振动，能够获得性能优越的电磁转换器。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的电磁转换器的结构的分解立体图。
图2是实施方式1的电磁转换器的剖视图。
图3是用于说明实施方式1的电磁转换器的组装方法的剖视图。
图4是表示在实施方式1的电磁转换器的振动板设置的加强结构的构成的立体图。
具体实施方式
以下，为了更详细地说明本发明，针对用于实施本发明的方式，按照附图进行说明。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1的电磁转换器10的结构的分解立体图，在图2中表示其剖视图。图示的电磁转换器10构成为包括：上侧框体11；下侧框体12；磁路，由永久磁铁13和板14构成；振动板15；第1支承部，由用于在磁路上侧保持该振动板15的上侧衬垫（gasket）16、和边缘体17构成；以及第2支承部，由用于在磁路内部保持振动板15的下侧衬垫18、和阻尼器19构成。再有，在本实施方式1中，为了说明而对上下进行区别，但实际上哪个面是上方均可。
下侧框体12固定永久磁铁13的一方的磁极面，上侧框体11被覆永久磁铁13和下侧框体12，在与永久磁铁13的另一方的磁极面大致相同高度位置具有开口11a。在永久磁铁13的另一方的磁极面上粘接有板14。由此，板14和开口11a变为大致相同高度位置，板14和开口11a之间的磁通密度变高。
对于振动板15，使用PEI（聚醚酰亚胺）、PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）、PET、PEEK（聚醚醚酮）等的热可塑性树脂片材。在立体成形前的热可塑性树脂片材的单面或两面的、相当于顶面15a和长尺寸方向的侧面15b、15c的位置，对导体箔进行边缘体处理形成音圈图案15g，通过热压成形而做成立体结构。通过热压成形，使振动板15的4个边成形为从顶面15a垂下的4个侧面15b~15e，由此能够使振动板15的刚性提高。再有，在图示例子中，长尺寸方向的侧面15b、15c形成为从顶面15a垂直地垂下的形状，短尺寸方向的侧面15d、15e形成为从顶面15a倾斜地垂下的形状。形成有音圈图案15g的长尺寸方向的侧面15b、15c在热压成形时能够不使热可塑性树脂片材伸展而成形，因此没有延展率的差异导致的破裂的担忧。
进而，在侧面15b~15e的前端侧成形凸缘部15f。该凸缘部15f成为将振动板15粘接到阻尼器19时的固定基础。
边缘体17的开口17a的周缘与振动板15的顶面15a的周缘接合，边缘体17的外周缘与上侧衬垫16的开口16a周缘接合。上侧衬垫16固接在上侧框体11的上侧表面。该上侧衬垫16和边缘体17成为第1支承部，以能够上下位移的方式支承振动板15。再有，也可以不使用上侧衬垫16，而将边缘体17的外周缘直接与上侧框体11接合。在该情况下，需要在振动板15上下位移时以不与板14冲撞的方式在顶面15a和板14之间确保规定的距离，因此只要例如将上侧框体11的顶面的一部分向上方突出设置并进行高度位置匹配，或使边缘体17的外周缘向上侧框体11上表面延伸出即可。
阻尼器19的开口19a的周缘与振动板15的侧面前端周缘的凸缘部15f接合，阻尼器19的外周与下侧衬垫18的开口18a的周缘接合。下侧衬垫18固接在上侧框体11的上侧背面、即磁路内部。该下侧衬垫18和阻尼器19成为第2支承部，以能够上下位移自由的方式支承振动板15。再有，也可以不使用下侧衬垫18，而将阻尼器19的外周缘直接与上侧框体11内部接合。
接着，说明电磁转换器10的工作原理。
当从外部对音圈图案15g供给电流（音频信号）时，在音圈图案15g中流过的电流、与在上侧框体11的开口11a和板14之间产生的磁通电磁耦合，按照弗莱明法则产生驱动力。通过产生的驱动力，振动板15在上下方向进行活塞振动，产生声波。由于振动板15的顶面15a全周以及凸缘部15f全周通过第1和第2支承部分别以上下位移自由的方式被支承，所以即使在大振幅时，上下平行移动的活塞振动也不会紊乱。因此，不会发生滚动导致的磁隙不良。此外，振动板15不与永久磁铁13和板14冲撞，不会发生碰撞音。
接着，说明电磁转换器10的组装方法。图3是用于说明实施方式1的电磁转换器10的组装方法的剖视图。
如图3（a）所示，首先使振动板15、下侧衬垫18以及阻尼器19接合，组装振动板ASSY。接着，在上侧框体11的上侧背面涂敷粘接剂20，使下侧衬垫18的外周作为引导（guide），粘接振动板ASSY和上侧框体11。如图3（b）所示，粘接了上侧框体11的振动板ASSY安装到夹具21并使位置固定。
接着，如图3（b）所示，使上侧衬垫16以及边缘体17接合，组装边缘体ASSY。在边缘体17的开口17a周围涂敷粘接剂22，并且在上侧框体11的上侧表面涂敷粘接剂23，将边缘体ASSY和振动板ASSY粘接。
接着，如图3（c）所示，对下侧框体12、永久磁铁13以及板14进行粘接，组装磁铁ASSY，通过螺丝或粘接剂等对上侧框体11和下侧框体12进行接合，完成电磁转换器10的组装。
如上所述，根据实施方式1，电磁转换器10构成为具有：磁路，其包括永久磁铁13、对该永久磁铁13的一方的磁极面进行固定的下侧框体12、在另一方的磁极面侧形成有开口11a的上侧框体11、以及固定于另一方的磁极面的板14；振动板15，其具有位于覆盖板14的位置的顶面15a，以及从该顶面15a向永久磁铁13的方向形成的、位于板14和上侧框体11的开口11a之间的4个侧面15b~15e，并形成有音圈图案15g；上侧衬垫16，粘接于上侧框体11的开口11a的周缘；边缘体17，接合于振动板15的顶面15a的周缘和上侧衬垫16的开口16a的周缘，对振动板15以位移自由的方式进行保持；下侧衬垫18，在上侧框体11的内周面粘接；以及阻尼器19，接合于振动板15的凸缘部15f和下侧衬垫18的开口18a的周缘，对振动板15以位移自由的方式进行保持。
因此，以较少的部件结构的二重支承结构对振动板15进行支承，能够使其进行活塞振动，能够防止异常噪声的产生。此外，不需要像现有技术那样分割磁路，也没有部件数量增加、成本上升。进而，由于不需要分割配置磁路，所以也没有磁通密度的不均产生、也没有磁通密度降低。
此外，根据实施方式1，振动板15采用如下结构，即，具有对热可塑性树脂片材的长尺寸方向的两侧端和短尺寸方向的两侧端进行热压成形而形成的4个侧面15b~15e，在长尺寸方向的侧面15b、15c以及顶面15a配置音圈图案15g。因此，也能够不使用高成本的热固化性树脂，而使用低成本的热可塑性树脂，结果，能够获得廉价的电磁转换器10。
再有，在振动板15的顶面15a，也可以形成用于提高振动板15的刚性的加强结构15h。图4是表示在实施方式1的振动板15设置有加强结构15h的构成的立体图。该加强结构15h通过加强筋（rib）结构或凹凸结构实现即可，此外，加强筋或凹凸的形成方向是图4所示那样的振动板15的长尺寸方向也可，是短尺寸方向也可。通过在顶面15a设置加强结构15h，能够进一步提高振动板15的刚性，能够提高电磁转换器10的性能。
此外，在上述实施方式1中，说明了在对振动板15进行热压成形之前，通过边缘体处理形成音圈图案15g的方法，但并不限定于此，也可以在立体成形前的振动板15印刷音圈图案15g来形成也可，或者在立体成形后的振动板15粘贴线圈而形成音圈图案15g也可。
产业上的利用可能性
本发明的电磁转换器能够防止异常噪声的产生、部件数量的增加以及磁通密度的下降等，因此适用于将永久磁铁和振动板组合起来，从音频信号进行声音再生的电磁转换器等。
Claims (2)
1.一种电磁转换器，其中，具备：
磁路，其包括永久磁铁、对该永久磁铁的一方的磁极面进行固定并且另一方的磁极面侧开口了的框体、以及固定于所述另一方的磁极面的板；
振动板，其具有位于覆盖所述板的位置的顶面、以及从该顶面向所述永久磁铁的方向形成的位于所述板和所述框体开口之间的4个侧面，在单面或两面形成有音圈图案；
第1支承部，接合于所述振动板的顶面周缘和所述框体开口周缘，对所述振动板以位移自由的方式进行保持；
第2支承部，接合于所述振动板的侧面前端侧周缘和所述框体内周面，对所述振动板以位移自由的方式进行保持；以及
凸缘部，形成在所述4个侧面的前端侧，
所述振动板具有对热可塑性树脂片材的长尺寸方向的两侧端和短尺寸方向的两侧端进行热压成形而形成的4个侧面，在所述4个侧面中的长尺寸方向的两侧面和顶面配置有所述音圈图案，
所述凸缘部成为将所述振动板接合于所述第2支承部时的固定基础。
2.根据权利要求1所述的电磁转换器，其特征在于，所述振动板在所述顶面具有用于加强的加强筋结构或凹凸结构。
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