CN1340802A - 电声换能器 - Google Patents

Abstract

提供一种电声换能器1,包括由磁性材料制成的基底24;由磁性材料制成并垂直地设置在基底24上的磁心22;由磁性材料制成的隔膜20,该隔膜与磁心前端之间具有间隙地支撑着;磁铁25,与基底24、磁心22和隔膜20一起构成磁路从而提供静磁场;绕磁心设置的线圈23,用于将振荡磁场施加于磁路;存放线圈23的线圈筒30;以及容放上述构件的外壳10。线圈筒30与磁心22和基底构件24一体化地铸模而成。

Description

电声换能器

发明背景

1.发明领域

本发明涉及通过电磁声转换的方式产生声音的电声换能器。

2.现有技术描述

电声换能器具有一磁线路，其中由磁铁产生的磁场穿过基底构件、磁心和隔膜并再次返回磁铁。当将电振荡信号提供给绕磁心设置的线圈时，由线圈产生的振荡磁场叠加在磁线路的静磁场上，从而使在隔膜中产生的振荡发送到空气中。因此产生声音。

电声换能器设置有向线圈提供电流的端子，这些端子通常通过焊接或类似手段以与其他电子部件相同的方式连接于电路板的布线图案上。

卷绕线圈从而将线圈安装到磁心周围的方法粗粗地分为两类：a)直接卷绕方法，其中将线圈筒配合到磁心上之后将线圈导线缠绕在线圈筒上，b)分别卷绕方法，其中将线圈导线缠绕在一个可重复使用的线圈筒上，线圈的形状是通过粘合或类似方法固定的，而后从线圈筒上取出线圈并安装到换能器上。

在线圈的大批量生产中分别卷绕方法更好。然而，当线圈被安装到换能器上时，线圈的引线是很薄的，以致于在将引线连接到端子上的线圈端子处理中需要特别当心。这一特别关注成为提高生产力的瓶颈。

另一方面，直接卷绕方法却具有能够同时进行线圈卷绕和线圈端子处理的优点。然而，需要线圈筒，这样部件的数目或者组装的劳动时间数增加。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种电声换能器，其中能够阻止部件数目和制造成本的增大，以及能够提高电声换能器的组装强度和可靠性。

根据本发明，提供一种电声换能器，它包括由磁性材料制成的基底构件；由磁性材料制成并垂直地设置在该基底构件上的磁心；由磁性材料制成的隔膜，该隔膜与磁心前端之间具有间隙地支撑着；磁铁，与基底构件、磁心和隔膜一起构成磁路以提供静磁场；绕磁心设置的线圈，用于将振荡磁场施加于磁线路；介于磁心与线圈之间的用于存放线圈的线圈筒；以及容放基底构件、磁心、隔膜、磁铁、线圈和线圈筒的外壳构件；其中，线圈筒与磁心和基底构件一体化地铸模而成。

根据本发明，线圈筒是通过插入铸模或类似方法与磁心和基底构件一体化地铸模而成。因此，不必粘合线圈筒。因而可以提高线圈筒对磁心和基底构件的固定强度以及可以减少部件数目和降低制造成本。

此外，根据本发明，提供一种电声换能器，它包括由磁性材料制成的基底构件；由磁性材料制成并垂直地设置在该基底构件上的磁心；由磁性材料制成的隔膜，该隔膜与磁心前端之间具有间隙地支撑着；磁铁，与基底构件、磁心和隔膜一起构成磁线路以提供静磁场；绕磁心设置的线圈，用于将振荡磁场施加于磁线路；容放基底构件、磁心、隔膜、磁铁和线圈的外壳构件；将电流从外部提供给线圈的端子；以及使基底构件与端子电绝缘的电绝缘构件，其中电绝缘构件与基底构件一体化地铸模而成。

根据本发明，使基底构件与端子电绝缘的电绝缘构件是通过插入铸模或类似方法与基底构件一体化地铸模而成。因此不必粘合电绝缘构件。因而可以提高电绝缘构件对基底构件的固定强度以及可以减少部件数目和降低制造成本。

此外，根据本发明，较佳地，电绝缘构件与端子一体化地铸模而成。

根据本发明，通过插入铸模或类似方法，电绝缘构件不仅与基底构件而且与端子一体化地铸模而成。因此可以提高端子的固定强度以及可以减少部件的数目和降低制造成本。

此外，根据本发明，较佳地，基底构件的外表面被电绝缘构件覆盖。

根据本发明，当基底构件和电绝缘构件通过插入铸模或类似方法一体化地铸模而成时，基底构件的外表面被电绝缘构件所覆盖。因此，能够极大地减少密封换能器底面要用的密封剂的用量。另外，基底构件不露于外部。因此能够防止基底构件短路、结露或氧化。

此外，根据本发明，较佳地，每个端子具有一个与电绝缘构件啮合的挡块部分。

根据本发明，与电绝缘构件啮合的挡块部分是在每个端子中形成的，因此可以提高端子对电绝缘构件的固定强度。

此外，根据本发明，较佳地，电声换能器进一步包括一个存放线圈的线圈筒，该线圈筒与电绝缘构件一体化地铸模而成。

根据本发明，线圈筒和电绝缘构件是通过注模或类似方法一体化地铸模而成。因此不必粘合线圈筒。因而可以提高线圈筒对电绝缘构件的固定强度以及可以减少部件数目和降低制造成本。

附图说明

图1是表明本发明一个实施例的分解透视图。

图2是表明基底24的背面一侧的透视图。

图3A是表明本发明实施例的沿垂直中心线截取的截面图。

图3B是表明磁铁25安装在基底24上的状态的平面图。

图4A是一说明图，表明基底24、磁心22和线圈筒30的一体化铸模的一个实施例。

图4B是沿图4A垂直中心线截取的截面图。

图5是一说明图，表明基底24和磁心22的一体化铸模的另一个实施例。

图6A是一说明图，表明基底24、磁心22和线圈筒30的一体化铸模的另一个实施例。

图6B是沿图6A垂直中心线截取的截面图。

图7是表明根据本发明另一个实施例的基底24背面一侧的透视图。

图8A是沿垂直中心线截取的截面图，表明本发明的实施例。

图8B是表明磁铁25已经放在基底24上的状态的平面图。

本发明的详细描述

将参考附图详细描述本发明。

图1是表明本发明一个实施例的分解透视图。图2是表明基底24背面一侧的透视图。图3A是表明本发明实施例的沿垂直中心线截取的截面图。图3B是表明磁铁25安装在基底24上的状态的平面图。

电声换能器1包括基底24、磁心22、线圈23、磁铁25和隔膜20，它们被容放在外壳10中。电声换能器1整个地形成一个压缩柱体。例如，其整个尺寸约为直径25mm×壳体高12mm。

基底24形成一个圆盘，其直径适合于松松地配合到外壳10的内径中。在距离基底24中心的固定距离处形成两个椭圆通孔24a。引线端子41和42分别穿过椭圆通孔24a，将电绝缘部分32附着到基底24上，由此阻止基底24与引线端子41和42之间短路。

柱体磁心22垂直地设置在基底24的中心，线圈23设置在磁心22周围。基底24和磁心22由磁性材料制成。然而，基底24和磁心22可以通过填隙或类似方法一体化地形成为单极片构件。

将磁铁25形成一个圆环并与磁心22同轴地设置在基底24上。在磁铁25与线圈23之间保证一个圆形内部空间。

磁铁25还用作支撑隔膜20的支撑构件。正如图3A所示，在磁铁25的内侧形成多个环形阶梯。圆盘形隔膜20安装在水平支撑阶梯28上，后者是环形阶梯之一，从而使隔膜20的周边部分由水平支撑阶梯28定位。

隔膜20由磁性材料制成。在隔膜20的背面中心与磁心22的前端之间保证一固定间隙。将一圆盘形磁片21固定到隔膜20的前面中心上，从而增大隔膜20的质量。因此，增强空气振动的效率。

外壳10由诸如热塑料树脂或类似材料的合成树脂制成为配合基底24外径形状的圆柱体。在外壳10圆周壁12的内表面上形成对磁铁25和隔膜20定位的限制部分，从而对磁铁25定位和固定，无需任何粘合剂。

外壳10的圆周壁12和基底24由诸如粘合剂或模树脂的填料19密封和粘接，正如图3A所示。

在外壳10的顶板中形成一个直径小于磁性片21直径的声音释放孔径11，从而与隔膜20相对。在声音释放孔径11的下表面中从离开磁性片21的预定距离处形成一个位移限定部分14。

将存放线圈23的线圈筒30固定到磁心22上。线圈筒30由诸如合成树脂或类似材料的电绝缘材料制成。线圈筒30具有上凸缘和下凸缘31，分别用于限制线圈23的上下端。线圈筒30与电绝缘部分32一起通过插入铸模或类似方法与磁心22、基底24和引线端子41和42一体化地铸模。通过这种整体铸模，不必粘合线圈筒30。因此可以改善线圈筒30的固定强度，并可以简化制造过程和降低成本。

引线端子41和42由镀焊剂或类似材料的铜线制成。引线端子41和42具有凸起到基底24内表面一侧中的凸起部分41a就42a、从凸起部分41a和42a向中心弯的弯曲部分41b和42b、和从弯曲部分41b和42b分别凸起到基底24外表面一侧中的露出部分41c和42c。

凸起部分41a和42a在线圈轴向上凸起，从而线圈导线23a绕线圈筒30缠绕的旋转轴变为基本上平行于线圈导线23a绕每个凸起部分41a和42a缠绕的旋转轴。

按照这种配置，利用线圈绕线机，线圈导线23a首先绕凸起部分41a缠绕，其次绕线圈筒30缠绕，最后绕凸起部分42a缠绕。通过这一步骤，线圈缠绕和线圈端子处理能够通过一系列步骤进行。因此可以简化制造过程并降低成本。

另外，线圈导线23a连接于凸起到基底24内表面一侧中的凸起部分41a和42a。因此当填料19被施加到基底24的外表面一侧中时，线圈导线23a阻止与填料19接触。因此可以消除在热冲击试验等中强加在线圈导线23a上的应力。

另外，即使由于物理接触、焊接或类似情况将应力加在引线端子41和42的露出部分41c和42c上时，难以将来自露出部分41c和42c的应力传送到凸起部分41a和42a。因此可以降低施加在线圈导线23a上的应力。

线圈筒30的下凸缘31形成为足够宽阔，以环绕凸起部分41a和42a。通过下凸缘31，可阻止在凸起部分41a上延伸的线圈导线23a、线圈筒30和凸起部分42a与基底24接触。

引线端子41和42的弯曲部分41b和42b具有阻止引线端子41和42被拆分的功能、和变换凸起部分41a和42a的节距和露出部分41c和42c节距的功能。

如果引线端子41和42形成为直线，引线端子41和42通过摩擦简单地被固定于电绝缘部分32。另一方面，如果在引线端子41和42的中间部分中形成弯曲部分41b和42b，引线端子41和42与电绝缘部分32牢固地啮合。于是，能够阻止引线端子41和42在纵向上从电绝缘部分32上被拆开。

另外，必须保证每个凸起部分41a和42a与线圈筒30之间的空间，从而使线圈绕线机的臂头能够穿过该空间。当如此设置弯曲部分41b和42b时，能够灵活地将露出部分41c和42c的节距调节到外部电路板上形成的焊盘的形状。

接着，将描述其操作。在厚度方向上使磁铁25磁化，从而使磁铁25的底和顶分别磁化为例如N极和S极。在这种情况下，磁铁25底部的磁力线穿过基底24的周边部分、基底24的中心部分、磁心22、隔膜20的中心部分、隔膜20的周边部分和磁铁25的顶部。因此，整个形成一个闭合的磁线路。磁铁25具有将静磁场施加到这一磁线路上的功能。在隔膜20吸引到磁心22和磁铁25的情况中隔膜通过这一静磁场被稳定地支撑。

当电振荡信号从电路板通过引线端子41和42和线圈导线23a提供缠绕磁心22的线圈23时，线圈23将振荡磁场施加于磁线路。因此，隔膜20由于振荡磁场叠加在静磁场上而振动，从而使空气在隔膜20的前表面一侧上和背表面一侧上的振动。

在隔膜20前表面一侧上产生的声音通过声音释放孔径11而释放到外部环境中。在隔膜20背表面一侧上产生的声音具有与在隔膜20前表面一侧上产生声音相反的相位。因此，通过把在隔膜20背表面一侧上产生的声音限制在环形内部空间中，在隔膜20背表面一侧上产生的声音与在隔膜20前表面一侧上产生的声音的干涉可以尽可能地限制到最小。

图4A是表明基底24、磁心22和线圈筒30一体化铸模的一个实施例的说明图。图4B是沿图4A垂直中心线截取的截面图。基底24和磁心22通过填隙而一体化后，基底24和磁心22安装到线圈筒30的模具上，从而被插入铸模。因此，基底24、磁心22和线圈筒30被一体化地铸模而成。

图5是表明基底24和磁心的一体化铸模的另一实施例的说明图。基底24和磁心22通过切割、压印、锻造或类似方法可以作为单极片构件而被一体化地铸模。

图6A是表明基底24、磁心22和线圈筒30的一体化铸模另一个实施例的说明图。图6B是沿图6A垂直中心线截取的截面图。以与图4A和4B相同的方式，基底24和磁心22通过填隙而被一体化后，将基底24和磁心22安装到线圈筒30的模具上，从而被插入铸模。这里，在磁心22的圆周表面中形成一个凹陷22a，以阻止线圈筒30被拆开。

图7和图8A和8B示出本发明的另一实施例。图7是表明基底24的背面一侧的透视图。图8A是沿图7垂直中心线截取的截面图。图8B是表明磁铁25已经放在基底24上的状态的平面图。

本实施例具有类似于图1和2和图3A和3B中的结构，区别是电绝缘部分32不同。

电绝缘部分32是通过插入铸模或类似方法被一体化地铸模，从而具有延伸到基底24周边附近的涂覆部分32a，基本上覆盖基底24和磁心22的所有外部露出表面。

将粘合剂、铸模树脂或类似材料的填料19施加在外壳10的圆周壁与基底24之间。因此，换能器1的金属露出表面通过涂覆部分32a和填料19被绝缘和密封。

在图1和2和图3A和3B的结构中，基底24和磁心22被部分地向外露出。因此，按照应用或产品技术规范，换能器1的底面可以被填料19整个地密封。在这种情况中，需要大量的填料19。

另一方面，在图7和图8A和8B的结构中，由于设置了涂覆部分32a，填料19仅被用于基底24的周边部分。因此可以大大减少要使用的填料19的用量。此外，基底24和磁心22的外部露出表面被安全地覆盖。因此可以阻止短路、结露和氧化，从而可以提高换能器1的可靠性和寿命。

正如以上详细描述的，根据本发明，线圈筒通过插入铸模或类似方法与磁心和基底构件一体化地铸模而成。因此，不必粘合线圈筒。因而可以提高线圈筒对磁心和基底构件的固定强度以及可以减少部件数目和降低制造成本。

此外，使基底构件与端子电绝缘的电绝缘构件是通过插入铸模或类似方法与基底构件一体化地铸模而成。因此，不必粘合电绝缘构件。因而可以提高电绝缘构件对基底构件的固定强度以及可以减少部件数目和降低制造成本。

此外，电绝缘构件通过插入铸模或类似方法不仅与基底构件而且还与端子一体化地铸模而成。因此，不必粘合端子。因而可以提高端子的固定强度以及可以减少部件数目和降低制造成本。

此外，由于基底构件的外表面被电绝缘构件覆盖，能够大大减少密封换能器底面要使用的密封剂的用量。另外，基底构件不露于外界。因此，能够防止基底构件短路、结露或氧化。

此外，在每个端子中形成与电绝缘构件啮合的挡块部分，因此可以提高端子对电绝缘构件的固定强度。

此外，线圈筒和电绝缘构件是通过注模或类似方法一体化地铸模而成。因此不必粘合线圈筒。因而可以提高线圈筒对电绝缘构件的固定强度以及可以减少部件数目和降低制造成本。

Claims (8)

1.一种电声换能器，其特征在于它包括：

由磁性材料制成的基底构件；

由磁性材料制成并垂直地设置在该基底构件上的磁心；

由磁性材料制成的隔膜，该隔膜与磁心前端之间具有间隙地支撑着；

磁铁，与基底构件、磁心和隔膜一起构成磁路以提供静磁场；

绕磁心设置的线圈，用于将振荡磁场施加于磁路；

介于磁心与线圈之间的用于存放线圈的线圈筒；以及

容放基底构件、磁心、隔膜、磁铁、线圈和线圈筒的外壳构件；

其中，线圈筒与磁心和基底构件一体化地铸模而成。

2.一种电声换能器，其特征在于它包括：

由磁性材料制成的基底构件；

由磁性材料制成并垂直地设置在该基底构件上的磁心；

由磁性材料制成的隔膜，该隔膜与磁心前端之间具有间隙地支撑着；

磁铁，与基底构件、磁心和隔膜一起构成磁路以提供静磁场；

绕磁心设置的线圈，用于将振荡磁场施加于磁路；

容放基底构件、磁心、隔膜、磁铁和线圈的外壳构件；

从外部将电流提供给线圈的端子；以及

使所述端子与基底构件电绝缘的电绝缘构件；

其中电绝缘构件与基底构件一体化铸模而成。

3.如权利要求2所述的电声换能器，其特征在于，电绝缘构件与端子一体化地铸模而成。

4.如权利要求2所述的电声换能器，其特征在于，基底构件的外表面被电绝缘构件覆盖。

5.如权利要求3所述的电声换能器，其特征在于，基底构件的外表面被电绝缘构件覆盖。

6.如权利要求2所述的电声换能器，其特征在于，每个端子具有一个与电绝缘构件啮合的挡块部分。

7.如权利要求2-6所述的电声换能器，其特征在于进一步包括存放线圈并与电绝缘构件一体化地铸模而成的线圈筒。

8.如权利要求6所述的电声换能器，其特征在于，端子的挡块部分是在端子中部形成的弯曲部分。

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