CN1359251A - 电声换能器 - Google Patents

Abstract

一种电声换能器,包含:具有磁芯和底座的固定在磁芯上的极片;设置在磁芯周围的线圈;设置在线圈周围的磁铁;由树脂材料制成的壳罩,壳罩将极片、线圈和磁铁容纳在其内部空间内;与壳罩形成为一体的线轴部分,线轴部分向壳罩的内部空间延伸,其中通过将导线缠绕在线轴部分形成线圈。

Description

电声换能器

发明领域

本发明涉及将电学信号转换为声音的电声换能器。

背景技术

JP-A-8-6558揭示了一种包含其内安装极片的壳罩的电声换能器。极片包含互相固定为一体的底座和磁芯。线圈放置在磁芯外周边侧。磁铁围绕线圈放置，它们之间形成有空隙。通过将导线直接绕制在磁芯上或者将预绕制先前安装在磁芯上来放置线圈。

但是在放置线圈步骤中，电声换能器存在下列问题。当导线直接绕制在磁芯上时，导线(绝缘层)有可能被金属制成的磁芯损坏。而且当预绕制线圈附着在磁芯上时，磁芯可能与导线摩擦，损坏导线，特别是绝缘层。当导线(绝缘层)这样损坏时，导线可能与金属部分接触从而导致磁芯短路，电声换能器的可靠性和耐用性降低。

可以考虑在缠绕导线的周围提供附加部件。在这种情况下，附加部件增加了制造成本，并且另外需要附着附加部件的步骤。

而且附加部件减少了电声换能器背后空间的容量。因此声压特性，特别是在低音区域的声压特性下降。

发明内容

针对这些问题完成了本发明。本发明的一个目标是提供一种电声换能器，其中在放置线圈的步骤中，可以防止导线损坏而无需增加制造成本并且可以阻止灵活性和耐用性的降低。

按照本发明的一个方面，提供的电声换能器包含：

具有磁芯和底座的极片；

设置在磁芯周围的线圈；

设置在线圈周围的磁铁；以及

由树脂材料制成的壳罩，壳罩将极片、线圈和磁铁容纳在其内部空间内，

其中线轴部分与壳罩一体形成，线轴部分向壳罩内部空间延伸，并且

通过将导线缠绕在线轴部分形成线圈。

在本发明的电声换能器中，线轴部分与由树脂材料制成的壳罩形成为一体，并且导线缠绕在线轴部分以形成线圈。由于线轴部分由与壳罩相同的树脂材料制成，所以可以防止导线(覆盖层)在缠绕在线轴部分上的步骤中损坏。该结构放置了损坏的导线(线圈)与诸如磁芯之类的金属部分接触引起的短路，因此可以阻止电声换能器可靠性和耐用性的降低。

在本发明的电声换能器中，由于线轴部分与壳罩一体形成，所以无需其他缠绕导线的部件。因此可以简单而低成本地实现这样一种结构，其中无需增加制造成本和制造步骤就可以提供线轴部分，并且可以防止导线(覆盖层)损坏。

比较好的是，壳罩包含上壳罩和具有与导线端部电气连接的线圈端子部分的下壳罩，并且线轴部分与下壳罩形成为一体。

由于壳罩以这种方式构造，所以可以容易地形成延伸入壳罩内部空间内的线轴部分。

比较好的是线轴部分从下壳罩延伸以包围磁芯外周边，并且底座被放置在下壳罩上并具有穿过线轴部分的孔。由于线轴部分以这种方式形成，所以可以非常简单地实现这样一种结构，其中底座可以无需妨碍线轴部分就容易地放置在下壳罩上。

按照本发明的另一方面，提供的电声换能器包含：

具有磁芯和底座的极片；

放置为围绕磁芯外周的线轴部分；

由缠绕线轴部分的导线形成的线圈；以及

设置在线圈周围的磁铁，

其中线轴部分沿磁芯圆周方向分割为多个部分。

在本发明的电声换能器中，由于通过将导线缠绕在线轴部分上形成线圈，所以可以防止导线(覆盖层)在缠绕导线步骤中损坏。该结构防止损坏的导线(线圈)与磁芯接触引起的短路。因此可以阻止电声换能器可靠性和耐用性的降低。

在本发明的电声换能器中，由于线轴部分沿磁芯圆周方向分割为多个部件，所以沿着磁芯圆周方向的角度看线轴部分是间断放置的，因此可以减少线轴部分的容量。因此尽可能地阻止了电声换能器背后空间容量的减少，从而防止声压特性的降低。

比较好的是，换能器进一步包含如下结构的壳罩：上壳罩；以及具有与导线端部电气连接的线圈端子部分的下壳罩，并且线轴部分与下壳罩形成为一体。

由于换能器进一步包含了具有这种结构的壳罩，所以无需缠绕导线的另外部件。因此可以简单而低成本地实现这样一种结构，其中无需增加制造成本和制造步骤就可以设置线轴部分并且可以防止导线(覆盖层)损坏。

比较好的是线轴部分从下壳罩延伸以包围磁芯外周边形成线轴部分，并且磁芯由线轴部分压迫固定。由于以这种方式形成线轴部分，所以可以防止极片从下壳罩脱落。

比较好的是底座放置在下壳罩上并具有穿过线轴部分的孔。因此可以非常简单地实现这样一种结构，其中底座可以无需妨碍线轴部分就容易地放置在下壳罩上。

附图简述

图1为按照本发明实施例的电声换能器整个外观的透视图。

图2为按照本发明实施例的电声换能器的剖面图。

图3为按照本发明实施例的电声换能器构造的分解透视图。

图4为按照本发明实施例的电声换能器所包含极片的平面图。

图5为按照本发明实施例的电声换能器所包含极片的透视图。

图6为按照本发明实施例的电声换能器所包含下壳罩的平面图。

图7为按照本发明实施例的电声换能器所包含下壳罩的透视图。

图8为导线缠绕在线轴部分以构成线圈的电声换能器状态的平面图。

图9为导线缠绕在线轴部分以构成线圈的导线状态的透视图。

实施发明的较佳方式

以下借助附图详细描述本发明。在附图的描述中，相同的单元用同一标号表示并且不再赘述。

图1为按照本发明实施例的电声换能器整个外观的透视图。图2为电声换能器的剖面图。图3为该电声换能器构造的分解透视图。

电声换能器T具有由热塑树脂制成的壳罩1。壳罩1包括利用超声焊接技术互相粘合起来的上壳罩11和下壳罩21。上壳罩11基本上为盒状，底下的一面敞开。上壳罩11具有位于其上面的放音开口12和向内部延伸的放音管13。上壳罩11具有位于其上面超声焊料靠近的台阶部分14。极片31、线圈41、磁铁51、振动膜61等容纳在上壳罩11和下壳罩21限定的内部空间内。

极片31放置在下壳罩21上。如图4和5所示，极片31具有基本为柱状的磁芯32和由金属材料(例如坡莫合金)制成的底座33。磁芯33嵌塞和一体化地固定在底座33的中心位置。在底座33边缘的预定位置形成切去部分34。在底座33内形成多个孔35(在实施例中为3个)，从而包围固定磁芯32的部分。下述线轴部分24穿过多个孔35。在实施例中，底座33被设定为大约0.6mm厚，并且磁芯32从底座33上面起算的长度(高度)设定为3.8mm左右。

如图6和7所示，在下壳罩21的上面一体化形成了限定极片31、可与底座33切去部分34配合的凸起23和构成线圈41的线轴部分24的放置位置的壁22。在壁22上形成可与形成于上壳罩11上的凸起15一起配合的凸起25。当凸起25和15互相配合时，上壳罩11相对下壳罩21定位。壁22和凸起23的每一个被设定为高度大于底座33的厚度。在实施例中，壁22的高度被设定为1.2mm左右，凸起23的被设定为0.8mm左右。

线轴部分24从下壳罩21的上面向壳罩1的内部空间延伸从而包围磁芯32的外周边。线轴部分沿磁芯32圆周方向分割为多个部分(在实施例中为3个部分)。线轴部分24由基体部件26和延伸部件27构成。基体部件26设定为具有大于底座33厚度的高度(在实施例中为0.85mm左右)。每个延伸部件27的长度被设定为具有磁芯32顶部从延伸部件27端部凸起的数值(在实施例中为2.95mm左右)，此时极片31放置在下壳罩21上。线轴部分24(基体部件26)的内径设定为大约等于磁芯32外径的数值(在实施例中为2.2mm左右)。

磁芯32侧面上每个基体部件26的面为曲面从而沿磁芯32外周边延伸。在每个延伸部件27中，磁芯32侧面上的面和背面(缠绕导线42的侧面的面)也是曲面从而沿磁芯32外周边延伸。基体部件26的剖面区域设定为大于延伸部件27。因此按照这种结构，可以确保线轴部分24的机械强度，从而防止线轴部分24从下壳罩21脱落。

极片31(底座33)从下壳罩21上方压迫，此时线轴部分24(延伸部件27)穿过底座33的孔35以定位在磁芯32的外周边，从而使极片适配和放置入下壳罩21。此时极片31相对下壳罩21的定位通过使底座切去部分34与下壳罩21的凸起23配合实现。在极片31嵌入下壳罩21时，由于线轴部分24(基体部件26)的内径被设定为大约等于磁芯32的外径，所以磁芯32由线轴部分24压迫固定。因此极片31不大可能从下壳罩21脱落。

如图8和9所示，通过将导线42缠绕线轴部分24的延伸部件27并且放置在基体部件26上形成线圈41。在实施例中，采用直径为60微米的铜线作为导线42。在铜线外周边设置绝缘层。线圈的高度设定为小于每个延伸部件27的长度(在实施例中大约为2.9mm)。

基体部件26被设定为高度大于底座33的厚度从而使线圈41不在底座33(极片31)附近。线轴部分24(延伸部件27)沿磁芯32的圆周方向被分割为多个部件从而从磁芯32圆周方向看间断放置线轴部分(延伸部件27)。导线42线性缠绕在线轴部分24的分割部件之间。

在下壳罩21中，作为线圈41端子的引线端28和29通过所谓的“插入注模”一体放置。如图8和9所示，构成线圈41的导线42的端头穿越形成于下壳罩21的凸起23，并随后穿过形成于壁22内的切去部分30至引线端28和29的焊盘28a和29a。在这种状态下，端头被焊接至焊盘28a和29a。形成于壁22内的切去部分30由硅酮材料(未画出)密封。

参见图2和3，磁铁51由环形塑料磁铁构成，并且放置在线圈41的外周边侧，在磁铁与线圈之间提供空隙。磁铁51靠近极片31的底座33并且靠近下壳罩21的壁22，从而限制磁铁的放置位置。

磁铁51内形成台阶部分52。在台阶部分52上放置振动膜61。在实施例中，磁铁51还起着支撑隔膜61的支撑部件的作用。用于附加质量的磁片62被放置在隔膜61的中心部分。隔膜61通过磁铁51的静磁场的作用而被吸向磁铁51。隔膜61的向上运动受到上壳罩11台阶部分的限制。

在隔膜61背面侧形成背空间A。由上壳罩11包围的谐振空间B形成于隔膜61上面侧。谐振空间B通过形成于上壳罩11的放音管13(即放音开口12)向外部敞开。

以下描述本发明电声换能器T的操作。在电声换能器T中，底座33、磁芯32、隔膜61和磁铁51构成磁电路，并且磁铁51产生的静磁场作用于隔膜61，从而使磁化的隔膜61吸向磁芯32。磁铁51起作用从而产生对隔膜61的偏置磁场。

与静磁场引起的单向磁场相反，当交流、脉冲等形式的电学信号施加在引线端28与29之间时，信号电流流经线圈41，并且在磁芯32内产生对应电学信号的振荡磁场。当振荡磁场与磁铁51静磁场方向相反时，隔膜61沿着远离磁芯32的方向摆动。当振荡磁场与磁铁51静磁场方向一致时，隔膜61吸向磁芯32。这种机械垂直运动取决于电学信号频率，其结果是隔膜61振动导致空气振荡。这种振荡被放大为谐振空间B的谐音。这种声音主要通过放音开口12向外部释放。

在实施例中，如上所述，线轴部分24(基体部件26和延伸部件27)与由树脂材料(热塑树脂)制成的下壳罩21(壳罩1)一体成形，并且导线42缠绕在残轴部分4(延长部件27)，从而形成线圈41。由于线轴部分24(延长部件27)由与下壳罩21(壳罩1)相同的树脂材料制成，所以可以防止导线42，特别是覆盖层(绝缘层)在将导线42缠绕在线轴部分24(延长部件27)上的步骤中损坏。因此防止了损坏的导线42(线圈41)与诸如磁芯32之类的金属部分接触导致的短路。可以阻止电声换能器T可靠性和耐用性的下降。

由于线轴部分24(基体部件26和延伸部件27)与下壳罩21(壳罩1)一体成形，所以线轴部分24(基体部件26和延伸部件27)与下壳罩21(壳罩1)可以一次注模。因此，无需另外缠绕导线42的附加部件。因此可以简单而低成本地实现这样一种结构，其中无需增加制造成本和制造步骤就可以设置线轴部分并且可以防止导线(覆盖层)损坏。

由于线轴部分24(基体部件26和延伸部件27)沿磁芯圆周方向分割为多个部件，所以沿着磁芯32圆周方向的角度看线轴部分24(基体部件26和延伸部件27)是间断放置的，因此可以减少线轴部分的容量。因此尽可能地阻止了电声换能器背后空间A容量的减少，从而防止声压特性的降低。

而且导线42线性缠绕在线轴部分24(延伸部件27)的分割部件之间。按照这种结构，即使当任何类型的振动如在上壳罩11与下壳罩21被超声焊接在一起的那样被传送至线圈41，线轴部分24周围线圈41的运动也被限制，包括线圈41向磁芯32中心轴的运动。因此可以防止构成线圈41的导线42损坏或断裂。

壳罩1包含上壳罩11和设置引线端28和29的下壳罩21。线轴部分24(基体部件26和延伸部件27)与下壳罩21一体形成，线轴部分24(基体部件26和延伸部件27)与下壳罩21可以一次注模，因此无需另外增加缠绕导线42的附加部件。因此可以简单而低成本地实现这样一种结构，其中无需增加制造成本和制造步骤就可以提供线轴部分并且可以防止导线(覆盖层)损坏。

线轴部分24(基体部件26和延伸部件27)从下壳罩21延伸从而包围磁芯32外周边，并且磁芯32由线轴部分24压迫固定。因此可以利用简单的结构防止极片31从下壳罩21脱落。

极片31的底座33具有穿过线轴部分24(基体部件26和延伸部件27)的孔35。当极片31适配和放入下壳罩21时，线轴部分24(基体部件26和延伸部件27)不会妨碍底座33。因此可以非常简单地实现这样一种结构，其中极片31可以容易地放置在下壳罩21上。

本发明并不局限于上述实施例。上述每个单元的数值和形状(例如谐振部分24的形状和数量)可以适当地改变。在实施例中，线轴部分24由基体部件26和延伸部件27构成。线轴部分并不局限于此。另外，线轴部分可以仅仅由对应延伸部件27的部件构成。

在实施例中，线轴部分24与下壳罩21(壳罩1)一体成形。本发明并不局限于此。例如谐振部分24可以与下壳罩21(壳罩1)分开形成，并且通过粘合等附着和固定在下壳罩21上。

在实施例中，极片31通过嵌入放置在下壳罩21上。放置方式并不局限于此。例如极片31可以通过如引线端28和29那样插入注模而与下壳罩21一体成形。在这种情况下，形成线轴部分24从而覆盖极片31磁芯32的外周边。

如上所述，按照本发明，可以提供电声换能器，其中在放置线圈的步骤中，可以防止导线损坏而无需增加制造成本和制造步骤，并且阻止可靠性和耐用性的减少。

Claims (8)

1.一种电声换能器，其特征在于包含：

具有磁芯和底座的极片；

设置在磁芯周围的线圈；

设置在线圈周围的磁铁；以及

由树脂材料制成的壳罩，壳罩将极片、线圈和磁铁容纳在其内部空间内，

其中线轴部分与壳罩形成为一体，线轴部分向壳罩的内部空间延伸；并且

通过将导线缠绕在线轴部分形成线圈。

2.如权利要求1所述的电声换能器，其特征在于壳罩包含；

上壳罩；以及

具有与导线端部电气连接的线圈端子部分的下壳罩，并且

线轴部分与下壳罩形成为一体。

3.如权利要求2所述的电声换能器，其特征在于线轴部分从下壳罩延伸以包围磁芯外周边；并且

底座被放置在下壳罩上并具有一个线轴部分穿过的孔。

4.一种电声换能器，其特征在于包含：

具有磁芯和底座的极片；

放置为围绕磁芯外周的线轴部分；

通过将导线缠绕在线轴部分形成的线圈；以及

设置在线圈周围的磁铁，

其中线轴部分沿磁芯圆周方向分割为多个部分。

5.如权利要求4所述的电声换能器，其特征在于所述换能器进一步包含壳罩，壳罩进一步包含：

上壳罩；以及

具有与导线端部电气连接的线圈端子部分的下壳罩，并且

线轴部分与下壳罩形成为一体。

6.如权利要求5所述的电声换能器，其特征在于线轴部分从下壳罩延伸以包围磁芯外周，并且

磁芯由线轴部分压迫。

7.如权利要求5所述的电声换能器，其特征在于底座放置在下壳罩上并具有一个线轴部分穿过的孔。

8.如权利要求6所述的电声换能器，其特征在于底座放置在下壳罩上并具有一个线轴部分穿过的孔。

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