CN103024645A - 用于动铁式传声器/换能器的磁轭装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有改良结构和工艺的用于动铁式传声器/换能器中的磁轭装置，其包括内通孔，围合软磁体和正交于围合软磁体的两个端面四部分，其特征在于：所述磁轭装置为一整体结构，其外围和所述内通孔分别用于与所述传声器/换能器中电枢及磁片连接，所述两端面之一用于与传声器/换能器的感应线圈组合，构成振动/换能驱动机构。所述磁轭由拉伸工艺制成管材后切割制成。本发明的优点至少在于：改良的磁轭设计有效简化了其制造工艺，可制造性更强，成本更低；相比传统磁轭工艺，本发明涉及工艺无损磁轭导磁性能，极大改善了磁路结构；改良的磁轭设计突破了传统工艺限制，在磁轭外形设计上更加灵活多变，应用面更广，竞争力更强。
Description
技术领域
本发明涉及一种传输磁力线的软磁装置，特别涉及一种应用于微型动铁式传声器/换能器装置中的磁轭装置，属于电声学、微型机械学和金属材料与加工学领域。
背景技术
目前市场上用于动铁式传声器/换能器的磁轭装置设计上多为围合式，但各围合边厚度各不相同，受此设计影响，传统的磁轭通常采用叠片和铸造两种制造方式。工艺上，叠片法采用先由冲压方式制造出具有围合软磁体和内通孔特征的薄片，再由机械辅助将薄片堆叠，最终由电阻焊接方式将堆叠的薄片连接制成磁轭；而铸造法需先制作与所需磁轭相应的铸造模具，再由粉末冶金方式铸造出所需磁轭。但现有这两种方式普遍存在制作工艺复杂，制程变差大，成本高的缺点；更进一步的，叠片法中使用到的电阻焊接工艺会产生大量热量以致破坏磁轭内部磁路结构，降低其导磁性；同时，用铸造法制作的磁轭中又因为粉末冶金的自身特点会留下许多致密的空气隙，同样破坏了磁轭内部磁路结构，致使其导磁性下降。如此种种结构性、经济性和功能性上的不足，共同制约了动铁式传声器/换能器的发展，大大削弱了其竞争优势。
发明内容
本发明旨在提出一种具有改良结构和工艺的用于动铁式传声器/换能器的磁轭装置，其可以在很大程度上提高磁轭装置的可制造性并降低其制造成本，并有效的优化相关磁轭的导磁磁路，同时，显著提升使用相关磁轭的传声器/换能器产品的性能。另外，本发明内容具有较大的技术拓展空间和很好的市场推广性，从而克服了现有技术中的不足。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于动铁式传声器/换能器中的磁轭装置，其包括内通孔，围合软磁体和正交于围合软磁体的两个端面四部分组成。
尤为重要的是，所述围合软磁体为一整体结构，且各围合边弯折处均带有适应于工艺改进的倒角设计。
所述磁轭装置的材料使用导磁率比较高的软铁、A3钢以及坡莫合金等软磁合金来制造，在某些特殊场合，所述磁轭装置也可使用铁氧体材料来制造。
进一步讲，所述围合软磁体还可根据不同的功能需求，选用不同的材料厚度并进行不同的围合构型，以产生不同的外围形状和所述内通孔形状，满足磁路设计和机械组装上的各种要求。可以选用的围合构型及所述内通孔形状有(但不仅限于)：带倒角的矩形，带倒角的正方形及工字形。
本发明的独特之处还在于，所述磁轭装置的制造工艺流程为，先由金属管材拉伸工艺将制作所述磁轭装置需要的软磁材料原材拉制成具有所述围合软磁体和内通孔结构的金属管，再沿与所述内通孔正交方向(即所述端面方向)按设计要求的长度切割制而成。
在使用时，所述围合软磁体其外围和所述动铁式传声器/换能器中电枢连接，所述内通孔用于与所述动铁式传声器/换能器中磁片组合，所述两端面之一用于与所述传声器/换能器的感应线圈组合，共同构成所述动铁式传声器/换能器中的振动/换能驱动机构。
具体实施上，所述围合软磁体外围和所述动铁式传声器/换能器中电枢固定连接的方式为电阻、激光或超声波焊接。所述内通孔与所述动铁式传声器/换能器中磁片组合方式为激光、超声波焊接或胶黏剂粘结。而所述两端面之一与所述动铁式传声器/换能器的感应线圈组合方式为胶黏剂粘结。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)针对现有磁轭装置在围合结构上设计的缺陷，本发明统一了围合软磁体中各围合边的厚度，从而引入了改良的磁轭制造工艺，实现了在功能不变的前提下，很大程度上简化了磁轭制造工艺，提升了生产效率，大幅度的降低了磁轭制造成本；
(2)针对现有叠片式和铸造式磁轭因其工艺缺陷而带来的磁路受损、导磁性不足，本发明中所设计采用的金属管材拉伸加切割的磁轭制造工艺，最大程度上的保证了金属材料的完整性，有效保护了磁路，显著提升了使用本发明中磁轭装置的传声器/换能器装置的性能；
(3)本发明中磁轭的围合软磁体还可根据不同的功能需求，选用不同的材料厚度并进行不同的围合构型，产生不同的外围形状和内通孔形状，以满足磁路设计和机械组装上的各种要求。可以选用的围合构型及内通孔形状有(但不仅限于)：带倒角的矩形，带倒角的正方形及工字形；且支持的围合边最小厚度可达0.02毫米，在传统叠片和铸造工艺中完全无法实现。从而使本发明具有了较大的技术拓展空间和很好的市场推广性。
附图说明
图1是现有叠片式磁轭的结构和制造流程示意图；
图2是现有铸造式磁轭结构示意图；
图3是本发明用于动铁式传声器/换能器的磁轭装置结构示意图；
图4是本发明用于动铁式传声器/换能器的磁轭装置的制造工艺流程示意图；
图5是本发明用于动铁式传声器/换能器的磁轭装置应用于一种动铁式传声器/换能器中的剖面结构示意图；
图6是本发明用于动铁式传声器/换能器的磁轭装置的围合软磁体的不同形状选择示意图；
图中各附图标记及其所指示的组件分别为：
A1-围合软磁体，A2-内通孔，A3-端面
B1-软磁体原材，B2-具有围合软磁体和内通孔特征的管材，B3-本发明中的磁轭装置
C1-振动传导装置，C2-电枢，C3-振膜，C4-磁轭，C5-磁片，C6-感应线圈，C7-屏蔽壳，C8-感应线圈信号线，C9-出声口。
具体实施方式
以下结合附图及一较佳实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
参阅图3-6，本实施例涉及一种应用于动铁式传声器/换能器的磁轭装置，其包括内通孔A2，围合软磁体A1和正交于围合软磁体的两个端面A3组成。其中，围合软磁体A1为一整体结构，且其各围合边弯折处均带有适应于工艺改进的倒角设计。
因为这种优化的结构设计，本实施例中使用了一种新的制造工艺进行生产，即，先由金属管材拉伸工艺将制作磁轭装置需要的软磁材料原材B1拉制成具有围合软磁体A1和内通孔A2结构的金属管B2，再沿与内通孔A2正交方向(即端面A3方向)按设计要求的长度切割制成单个的磁轭B3。
当具体应用于动铁式传声器/换能器中时，磁轭C4的围合软磁体A1其外围和动铁式传声器/换能器中电枢C2固定连接，内通孔A2用于与动铁式传声器/换能器中磁片C5固定组合，两端面A3之一用于与传声器/换能器的感应线圈C6固定连接，共同构成动铁式传声器/换能器中的振动/换能驱动机构。
当前述动铁式传声器/换能器工作时，交变电流信号通过感应线圈信号线C8传导至感应线圈C6，并由此产生电磁感应效应而感生交变磁场，交变磁场会磁化所述振动/换能驱动机构中的电枢C2，前述电枢C2会根据同极相斥，异极相吸的原理与磁片C5发生推拉作用，从而带动焊接于前述电枢C2上的振动传导装置C1沿与前述电枢C2正交的方向产生振动位移，当振动位移由前述振动传导装置C1传播到与其连接的振膜C3，前述振膜C3受驱动产生振动，带动其周围空气振动，从而由出声口C9发出声音，完成由电能至磁能再至机械能最终至声能的换能效应。
本发明针对现有磁轭装置在围合结构上设计的缺陷，采用了一个整体的围合软磁体结构，且在围合软磁体的各围合边转角处增加了带有适应于工艺改进的倒角设计，从而引入了改良的磁轭制造工艺，实现了在功能不变的前提下，很大程度上简化了磁轭制造工艺，提升了生产效率，大幅度的降低了磁轭制造成本；同时，本发明还针对现有叠片式和铸造式磁轭因其工艺缺陷而带来的磁路受损、导磁性不足，设计采用了金属管材拉伸加切割的磁轭制造工艺，最大程度上的保证了金属材料的完整性，有效保护了磁路，显著提升了使用本发明中磁轭装置的传声器/换能器装置的性能；更进一步的，本发明中磁轭的围合软磁体还可根据不同的功能需求，选用不同的材料厚度并进行不同的围合构型，产生不同的外围形状和内通孔形状，以满足磁路设计和机械组装上的各种要求。可以选用的围合构型及内通孔形状有(但不仅限于)：带倒角的矩形，带倒角的正方形及工字形；且支持的围合边最小厚度可达0.02毫米，在传统叠片和铸造工艺中完全无法实现，从而使本发明具有了较大的技术拓展空间和很好的市场推广性。
以上对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于动铁式传声器/换能器中的磁轭装置，其包括内通孔，围合软磁体和正交于围合软磁体的两个端面四部分组成。
2.根据权利要求1所述的用于动铁式传声器/换能器中的磁轭装置，其特征在于：所述围合软磁体其外围和所述动铁式传声器/换能器中电枢连接，所述内通孔用于与所述动铁式传声器/换能器中磁片组合，所述两端面之一用于与所述传声器/换能器的感应线圈组合，共同构成所述动铁式传声器/换能器中的振动/换能驱动机构。
3.根据权利要求2所述的用于动铁式传声器/换能器中的磁轭装置，其特征在于：所述围合软磁体外围和所述动铁式传声器/换能器中电枢固定连接的方式为电阻、激光或超声波焊接。
4.根据权利要求2所述的用于动铁式传声器/换能器中的磁轭装置，其特征在于：所述内通孔与所述动铁式传声器/换能器中磁片组合方式为激光、超声波焊接或胶黏剂粘结。
5.根据权利要求2所述的用于动铁式传声器/换能器中的磁轭装置，其特征在于：所述两端面之一与所述动铁式传声器/换能器的感应线圈组合方式为胶黏剂粘结。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的用于动铁式传声器/换能器中的磁轭装置，其特征在于：所述磁轭装置中的围合软磁体为一整体结构，且所述围合软磁体的各围合边弯折处均带有适应于工艺改进的倒角设计。
7.根据权利要求1和6所述的用于动铁式传声器/换能器中的磁轭装置，其特征在于：所述磁轭装置的材料使用导磁率比较高的软铁、A3钢以及坡莫合金等软磁合金来制造，在某些特殊场合，所述磁轭装置也可使用铁氧体材料来制造。
8.根据权利要求1和6所述的用于动铁式传声器/换能器中的磁轭装置，其特征在于：所述围合软磁体可根据不同的功能需求，选用不同的材料厚度并进行不同的围合构型，以产生不同的外围形状和所述内通孔形状，满足磁路设计和机械组装上的各种要求。可以选用的围合构型及所述内通孔形状有(但不仅限于)：带倒角的矩形，带倒角的正方形及工字形。
9.根据权利要求1和6和8所述的用于动铁式传声器/换能器中的磁轭装置，其特征在于：所述磁轭装置的制造工艺流程为，先由金属管材拉伸工艺将制作所述磁轭装置需要的软磁材料原材拉制成具有所述围合软磁体和内通孔结构的金属管，再沿与所述内通孔正交方向(即所述端面方向)按设计要求的长度切割制而成。
10.根据权利要求1和2和6和8和9所述的动铁式传声器/换能器，其特征在于：所述传声器/换能器中使用了所述磁轭装置，并由所述围合软磁体其外围和所述动铁式传声器/换能器中电枢连接，所述内通孔用于与所述动铁式传声器/换能器中磁片组合，所述两端面之一用于与所述传声器/换能器的感应线圈组合，共同构成所述动铁式传声器/换能器中的振动/换能驱动机构。当交变电流信号通过所述感应线圈，并由此产生电磁感应效应而感生交变磁场，所述交变磁场会磁化所述振动/换能驱动机构中的电枢，所述电枢会根据同极相斥，异极相吸的原理与所述磁片发生推拉作用，从而带动焊接于所述电枢上的振动传导装置沿与所述电枢正交的方向产生振动位移，当振动位移由所述振动传导装置传播到与其连接的振膜，所述振膜受驱动产生振动，带动其周围空气振动，从而发出声音，完成由电能至磁能再至机械能最终至声能的换能效应。
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