CN1389082A - 扬声器及其所使用的磁回路 - Google Patents

Abstract

一种扬声器,具有:由中心板、配置在中心板的下面和上面并在互相磁性相斥的方向被磁化的第1磁铁和第2磁铁、配置在第1磁铁下面的底板、轭铁构成的磁回路;音圈;振动板;与振动板的外周部接合的边缘部;以及框架,在磁回路中,还具有配置在第2磁铁上面的顶板,第2磁铁和顶板是环状,第2磁铁和顶板的内径及外径大致相等,且第2磁铁和顶板的外径比中心板的外径较小,在中心板的上面具有对第2磁铁定位用的凸部。利用本发明的结构,能提供既小型、又有足够驱动力的扬声器。

Description

扬声器及其所使用的磁回路

技术领域

本发明涉及电动型的扬声器及其所使用的磁回路。

背景技术

近年来，随着音响设备的省空间化，对搭载在它们中的扬声器的小型轻量化的要求也在提高。对于扬声器的小型轻量化来说由于磁回路的小型化是有效的，故使用高能积的Nd-Fe-B系磁铁的情况多起来。由于Nd-Fe-B系磁铁价格高，故从成本方面也对磁回路提出高效率的要求。又，尤其在车载用扬声器中将可听频带整体进行再现的宽带扬声器数量被用得很多。

这里，用图6来说明以往的扬声器。

以往的扬声器由下述构件构成：顶板31、载置在底板33上的在垂直方向被磁化的磁铁32、轭铁34、卷绕在音圈骨架36上的音圈35、振动板37、边缘部38、减振器39、框架40、防尘罩41。在顶板31的外周面与轭铁34的内周面之间形成磁隙a，在磁隙a中保持有音圈35。

一般，磁回路在内部具有磁铁32的内磁型结构效率高，故内磁型结构对扬声器的小型轻量化是有利的。但是，为了用内磁型实现高效率的磁回路，要使磁铁32的直径与顶板31的直径相等，必须作成仅将来自磁铁32的磁通集中于磁隙a的结构。

并且，为了作成与宽带相对应的扬声器，由于必须使由音圈35和音圈骨架36、防尘罩41所构成的振动系统为轻量的，故音圈35也必须是轻量的。

为了将音圈35的直流电阻作成一定并使音圈35轻量化，就必须以细的线径作成较短的线长。因此，在宽带扬声器中音圈35的直径就要减小。

音圈35存在于磁隙a中，根据电信号产生驱动力，由于是通过圈骨架36将驱动力传递给振动板37的结构，故对于作成使用高效率的内磁型的磁回路的宽带扬声器，其磁铁32的直径必然比音圈35的直径要小。当磁铁32的直径较小时，向磁隙a供给的磁通量变少，音圈35上产生的驱动力也就变小。即，以往的内磁型结构的扬声器效率较低，不能获得足够的音量。

相反，为了获得足够的驱动力，只要将磁铁32的直径做大即可，但当将磁铁32的直径做大时磁回路的效率降低，重量、体积、成本就增大。又，当增大音圈35的线径并使线长增长来增大驱动力时，存在着音圈35变重的问题，要在小型轻量的磁回路上实现具有足够效率的宽带扬声器是困难的。

作为解决上述问题的手段，在日本专利特开平7-23498号公报上揭示了一种使用以2个磁性相斥的磁铁夹住中心板、使磁隙间的磁通密度提高的改进型磁回路的扬声器。使用上述改进型磁回路的扬声器是为使已经被磁化、相斥的2个磁铁作成一体化而将2个磁铁和中心板上开设的孔的内径作成相同、并使用专用的夹具来组装扬声器。

但是，在上述改进型的磁回路中，由于为了使用上述夹具而将2个磁铁的直径、厚度等作成相同，故存着在放置在顶板上侧的磁铁的动作点较低、作为磁回路整体的效率降低的问题。又，由于在磁铁内部具有孔，磁铁容积减少。另外，在组装磁回路时，必须使用专用夹具，存在着制造工序变得烦杂的问题。

本发明就是提供容易组装的宽带扬声器及其所使用的扬声器用磁回路，所述宽带扬声器解决了所述以往的扬声器的问题，是小型轻量并具有足够的效率。

发明的公开

本发明的扬声器具有：由中心板、被配置在中心板的下面和上面并互相向磁性相斥的方向被磁化的第1磁铁和第2磁铁、配置在第1磁铁下面的底板、与中心板的外周面之间形成磁隙的轭铁构成的磁回路；具有保持于磁隙中的线圈的音圈骨架；与音圈骨架接合的振动板；与振动板的外周部接合的边缘部；以及框架。

所述磁回路还具有配置在第2磁铁上面的顶板，第2磁铁和顶板是环状的，第2磁铁和顶板的内径及外径大致相等，且第2磁铁和顶板的外径比中心板的外径较小，并且，在中心板的上面具有用于对第2磁铁进行定位的凸部。

又，在所述凸部与第2磁铁的抵接部之间可设置间隙，该间隙的大小被设定成：在第2磁铁呈最大偏心时，第2磁铁是位于所述中心板的上面内。

又，本发明的另一实施形态的扬声器是，将中心板、第1磁铁、底板用铆钉或螺栓等连接手段机械地连接而作成一体化。在所述连接时，中心板的孔和底板的孔具有大致相等的第1直径，所述第1直径作成小于第1磁铁的孔的直径(第2直径)。另外，第1与第2直径的差被设定成：即使在第1磁铁为最大偏心时，第1磁铁也位于中心板的下面内。

附图的简单说明

图1是本发明实施形态1的扬声器的半剖视图。

图2(a)是同上扬声器的展开例子的磁回路的半剖视图。

图2(b)是同上扬声器的另一展开例子的磁回路的半剖视图。

图3(a)是实施形态2的扬声器的磁回路的俯视图。

图3(b)是同上的剖视图。

图4是实施形态3的扬声器的磁回路的剖视图。

图5是实施形态4的扬声器的磁回路的半剖视图。

图6是以往的扬声器的剖视图。

实施发明用的最佳形态

以下，结合图1-图5对本发明的一实施形态进行说明。

(实施形态1)

图1是本发明实施形态1的扬声器的半剖视图，图2(a)和图2(b)是本实施形态另一展开例子的主要部分的磁回路的半剖视图。

本发明的实施形态的扬声器由下述构件构成：在上部设有凸部1a的中心板1；与中心板1的下面粘接、在厚度方向被磁化的第1磁铁2；与所述第1磁铁2相反方向被磁化、与所述中心板1的上面粘接的环状的第2磁铁3；粘接在所述第2磁铁3上面的顶板4；粘接在所述第1磁铁2下面的底板5；与所述底板5的周面结合或与所述底板5形成一体的轭铁6；具有卷绕在下端的线圈7的音圈骨架8；与所述轭铁6接合的框架12；外周与所述框架12粘接、内周与所述音圈骨架8粘接、支承所述线圈骨架8的减振器11；外周通过边缘部与所述框架12粘接、内周与所述音圈骨架8粘接结合的振动板9；以及防尘罩13。

下面，对本实施形态的扬声器的详细结构及动作进行说明。

首先说明磁回路。

从第1磁铁2释放的磁通，流入到中心板1的下面，通过由中心板1的外周面与轭铁6的内周面形成的磁隙A，经过轭铁6和底板5后返回磁铁。另一方面，从第2磁铁3释放的磁通，流入到中心板1的上面，其大部分通过磁隙A，经过轭铁6和顶板4之后返回磁铁3。

如上所述，采用本实施形态，使第1磁铁和第2磁铁向相斥的方向磁化，并通过中心板1、即，配置在磁隙A的近旁，能作成使从磁铁2和磁铁3释放的磁通的大部分向磁隙A集中的结构。因此，能实现高效率的磁回路。

在这样的结构中，磁铁3由于轭铁6与顶板4间的间隙大而磁阻增大，故磁铁3的动作点的磁通密度与磁铁2的磁通密度相比为较低的值。即，磁导系数呈较小的状态。一般，磁回路的磁阻越大，则磁铁的动作点越低，磁化方向的厚度越小则越低。

但是，如本实施形态那样，通过将磁铁3作成环状、使磁化方向的增厚，能将磁铁3的动作点设定得高。另外，通过设置环状的顶板4，能使磁铁3的内部的磁通密度均匀化、并能获得动作点的稳定化。

此外，在扬声器动作时、尤其是大输入功率时，磁铁2及磁铁3也因线圈7的发热而成为高温。为实现小型的磁回路，当使用高能的Nd-Fe-B系的磁铁、动作点较低时，高温减磁特别成为问题。但在本实施形态中，利用上述的环状的磁铁和环状的顶板4的结构，可确保磁铁3的动作点稳定，可抑制高温减磁。

又，音圈骨架8的驱动力虽然是根据作为声音信号向线圈7输入的电气信号而产生，但该驱动力当磁隙A的磁通密度越大时就越大，另外，当线圈7的线长越长时也就越大。

可是，在用1个扬声器再现可听频带整体的宽带扬声器的场合，振动系统必须是轻量的，使用比重大的金属的线圈7也必须是轻量的。线圈7的线径必然要小，为了作成具有其线长变短的特定的直流电阻值的线圈7，就要将线圈7设计得小。

由于线圈7被配置在磁隙A中，磁铁2的直径就比线圈7的直径较小，但由于在本实施形态中配置着在与磁铁2相斥方向磁化的磁铁3，故在磁隙A中能获得足够的磁通密度。因此，一边采用小型的磁回路，一边能获得具有足够驱动力的宽带扬声器。

下面，对中心板1上的凸部1a的功能进行说明。

在利用粘接将中心板1与磁铁3连接时，由于磁铁是环状的，故粘接面积较小，其粘接强度未必大。由于在中心板1的上面与磁铁3的下面上作用着磁性吸引力，故在垂直方向上它们被脱开的可能性极小。因此，为了提高扬声器产品的可靠性，就要防止磁铁3连接时的横向错开，避免线圈部7与音圈骨架8的冲撞是重要的。

在本实施形态中，作成使设置于中心板1的中央部上的凸部1a与磁铁相嵌合的结构。因此，能防止磁铁3向水平方向的错位，能提高产品的可靠性。另外，中心板1的凸部1a还由于成为磁铁3的导向部而具有使磁回路的组装变得容易的优点。并且，只要后述的由该凸部1a引起的对磁阻的不良影响在能忽略不计的范围内，也可以将该凸部1a作为将顶板4装入时的导向部。

又，为了使中心板1与第2磁铁3的组装成为更容易的步骤，只要在凸部1a的外径与磁铁3的内径上设置若干间隙就能容易地嵌合。这时，由于该间隙，磁铁3就稍微有点偏心，但是该偏心也可设定成磁铁3的下面一定存在于中心板1的上面内的所述间隙的尺寸关系。利用这样的设计，磁铁3不会向磁隙A中伸出，也不会妨碍线圈部7及音圈骨架8的振动。

又，同样地，将顶板4也设定在不妨碍线圈7和音圈骨架8的振动的位置，但通过尽可能地将顶板4做大而可使与轭铁6之间的磁阻尽量减小，使磁回路的磁通密度增大，从而更能提高磁回路的效率。

又，最好将凸部的高度设定得较低，以使磁铁3的上部与中心板3的凸部的磁阻增加、并使从凸部1a发出的磁通量不增大。

又，图1中表示对于中心板1的中央部的零件加工方法也是容易的，设有单纯形状的圆板状的凸部1a并嵌合在磁铁3的内周侧，但凸部1a的形状不限于此。例如，在图2(a)、图2(b)的展开例上表示磁回路的剖面。也就是说，既可以如图2(a)那样将设置在中心板1上的凸部作成环状的凸部1b，也可以如图2(b)那样作成设在中心板1的外周部上的环状的凸部1c。这样就也可以使凸部1a与磁铁3的外周部相嵌合。

又，图1所示的振动板9、边缘部10、减振器11、框架12、防尘罩13仅表示了一般的扬声器结构的一例子，本发明的扬声器的结构当然可以不局限于此。减振器11只要由其他的支持装置来支承音圈或振动板，作为扬声器的结构要素可以不要。

(实施形态2)

图3(a)是本实施形态2的扬声器的主要部分的磁回路的俯视图，图3(b)是其剖视图。对于与实施形态1相同部分，标上相同符号并省略该说明来说明。

本实施形态与实施形态1的不同点是在中心板1上设置凸部1d，凸部1d与环状的第2磁铁3的内周抵接状地同心状设置有多个。

在本实施形态中，由于是将凸部1d多个地设置在中心板1的上面的结构，故能使凸部1d上面的总面积比实施形态1作成较小。因此，使凸部1d与磁铁3上面的磁阻增大，使该处漏出的磁通量减少，因而使向磁隙A的磁通量增大而能提高磁回路的效率。

又，在图3中凸部1d作成3个，并将其配置作成环状，但该数字及配置形状仅是一个例子，也可以不限于此。

又，在本实施形态中，虽然对凸部1d与磁铁3的内周抵接的情况作了说明，但与实施形态1同样地也可以允许磁铁3具有不会妨碍线圈7及音圈骨架8的振动的程度的偏心。即，在凸部1d与磁铁3之间设置若干间隙而可获得组装效率的提高。

(实施形态3)

图4是本发明第3实施形态的扬声器的磁回路的剖视图。

图4的磁回路的与实施形态1的不同点是，在底板5、磁铁2、中心板1的各自的中央部上设有孔，并利用铆钉14将它们进行连接。

也就是说，本实施形态的磁回路，在中心板1、磁铁2、底板5的中心部上设有孔，将非磁性的棒状或圆筒状的铆钉14从底板5的下面穿通至所述中心板1的上面并将所述铆钉14铆接而牢固地进行固定。

由于中心板1的外周面与轭铁6的内周面是形成磁隙A的部位，故对于它们起到较大的磁性吸引力的作用。与底板5粘接的磁铁2和与磁铁2粘接的中心板1只要应用以往一般的方法就成为粘接的连接。另一方面，粘接材料在高温时粘接强度降低，由于小型的磁回路热容量小，故在驱动扬声器时容易变为高温。因此，可能产生粘接可靠性降低，而在本实施形态中，由于利用铆钉14连接所述结构要素，故能获得连接可靠性的提高。

又，通过利用铆钉14对中心板1、磁铁2和底板5进行连接，就不需要使用粘接材料。也就是说，由于没有粘接层，故能使由磁铁2、中心板1、磁隙A、轭铁6和底板5所形成的磁回路中的磁阻降低，从而能增加磁隙A的磁通。

又，在实际的扬声器的制造中，将中心板1与磁铁2、底板5、轭铁6进行连接并使磁铁2磁化，将第2磁铁3与顶板4连接并使磁铁3磁化，然后，将该2个组件连接而实现完成磁回路的工序。从该观点出发，不是将磁回路整体一次地进行连接，而是用铆钉将中心板1与磁铁2与底板5进行连接的办法是有效的。

又，图中铆钉14的形状只是表示一个例子，铆钉14的形状不限于此。例如铆钉14的形状既可以是中空状，也可以是螺栓状。

又，将中心板1的孔与底板5的孔作成大致相等的直径，将磁铁2的孔的直径作成比中心板1的孔的直径和底板5的孔的直径稍许大，即使在由铆钉14的直径与第1磁铁2的孔的直径之差所产生的磁铁2的偏心为最大时，通过将磁铁2的外周面与轭铁6的内周面之间的距离设定成比磁隙A的宽度大，也能使磁铁2的孔的研磨加工省略而能使成本降低。也就是说，虽然在使用高能的烧结体的Nd-Fe-B系磁铁的场合，为了确保尺寸精度而需要研磨加工，但如前述的结构那样，预先将磁铁2的孔作成较大，如预先作成能插入铆钉14的直径的孔就可省略第1磁铁2的孔的研磨加工，就能降低磁铁2的制造成本。

又，如前述那样，由于将磁铁2的孔的直径作成比中心板1的孔的直径和底板5的孔的直径大，加工步骤对磁铁2的定位也不会要求严密性，还具有铆钉14的插入变得容易的优点。

(实施形态4)

图5是本发明的第4实施形态的扬声器的磁回路的半剖视图。

本实施形态的磁回路，是使用图5所示的磁回路B的结构。

具体地说，磁回路B包括：夹住与第一板21的下面粘接的第一磁铁23和第一板21并向与第一磁铁23反方向被磁化的第二磁铁24；在第二板22的下面夹住第一磁铁23和第二板22并向与第一磁铁23反方向被磁化的第三磁铁25。

在本实施形态中，从第一磁铁23释放的磁通，流入眼第一板21，通过由板21的外周面和轭铁6的内周面形成的第1磁隙a1，经过轭铁6再通过在轭铁6的内周面与第2板22的外周面形成的第2磁隙a2，然后经过板22的上面返回磁铁23。

又，从第二磁铁24释放的磁通，流入到板21，通过磁隙a1，再经过轭铁6之后返回磁铁24。

另一方面，从第三磁铁25释放的磁通，经过轭铁6再通过磁隙a2后，向板22流入并返回磁铁25。

这时，使磁铁23与磁铁24磁性地相斥，并使磁铁23与磁铁25磁性地相斥，由于使该磁铁24与板21邻接、使磁铁25与板22邻接并配置在磁隙a1和磁隙a2的附近，故能作成使从磁铁23、磁铁24和磁铁25释放的大部分磁通向磁隙a1和a2集中的结构。因此，能实现高频率的扬声器用磁回路。

如以上那样，由于配置向反方向磁化的磁铁24和磁铁25，故在磁隙上能获得足够的磁通密度。因此，即使在小型的扬声器用磁回路中也能获得足够的驱动力，能实现小型的宽带扬声器。

又，作为扬声器，在配置于磁隙a1、a2中的线圈29a上产生的驱动力，通过音圈骨架29而驱动振动板9，就放射出声波。

又，板21与板22作成大致相同的形状、尺寸和材质，磁铁24与磁铁25也作成大致相同的形状、尺寸和材质，并且，若将磁铁24和磁铁25的直径至少作成磁铁23的直径以下，能使磁隙a1与a2内的磁通密度相等。因此能使在它们的磁隙内的线圈29a中产生的驱动力相等。若采用该结构，能将磁通密度及驱动分布相对线圈29a的振幅方向作成上下对称，就能抑制由磁的主要原因引起的上下振幅的非对称失真。

又，磁铁23与磁铁24和磁铁25相比，由于在磁回路方向从磁铁来看的磁阻较小，占到向磁隙a1、a2供给的磁通的大部分。因此，在使磁铁24和磁铁25的直径为最大时可作成与磁铁23的直径为相等的程度。即，通过将磁铁23的直径设定得尽量大，就能提高磁铁整体的利用效率。

又，与板21、板22连接的磁铁23、磁铁24、磁铁25和轭铁26的连接，若应用以往一般的加工方法就能粘接，但如实施形态3中叙述的那样，也可以利用铆钉等的不使用粘接剂的方法。

产业上利用的可能性

如以上那样，若采用本发明，能向扬声器磁回路的磁隙中供给足够的磁通，能实现可再现足够音量的宽带的扬声器。

Claims (11)

1.一种扬声器，具有：由中心板、配置在所述中心板的下面和上面并互相向磁性地相斥的方向被磁化的第1磁铁和第2磁铁、配置在第1磁铁下面的底板、与所述中心板的外周面之间形成磁隙的轭铁所构成的磁回路；具有保持在所述磁隙中的线圈的音圈骨架；与所述音圈骨架接合的振动板；与所述振动板的外周部接合的边缘部；保持所述构成零件的框架，其特征在于，

所述磁回路还具有配置在所述第2磁铁上面的顶板，所述第2磁铁和所述顶板是环状，所述第2磁铁和所述顶板的内径及外径大致相等，且所述第2磁铁和所述顶板的外径比所述中心板的外径较小，并且，所述中心板的上面具有对所述第2磁铁进行定位的凸部。

2.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述凸部与所述第2磁铁的抵接部之间具有间隙，并且，所述间隙的大小被设定成：在所述第2磁铁为最大偏心时，所述第2磁铁位于所述中心板的上面内。

3.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述凸部是圆板状或环状。

4.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述凸部由配置成同心圆状的多个凸部构成。

5.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述中心板、所述第1磁铁和所述底板由机械性连接手段被作成一体化。

6.如权利要求5所述的扬声器，其特征在于，所述连接手段是铆钉或螺栓。

7.如权利要求5所述的扬声器，其特征在于，所述中心板的孔和所述底孔的孔具有大致相等的第1直径，所述第1直径小于作为所述第1磁铁的孔的直径的第2直径，所述第1与第2直径的差被设定成：在所述第1磁铁为最大偏心时，所述第1磁铁位于所述中心板的下面内。

8.一种扬声器，其特征在于，具有：磁回路，其设有第1磁铁、固定于所述第1磁铁的上下面上的第一板与第二板、由用所述第一板和第二板的外周面形成第一磁隙和第二磁隙的筒状的轭铁形成内周并被固定在所述第一板的上面且在与所述第1磁铁磁性相斥的方向被磁化的第二磁铁、固定在所述第二板的下面并在与所述第一磁铁磁性相斥的方向被磁化的第三磁铁；

具有保持在所述第一和第二磁隙中的线圈的音圈骨架；

与所述音圈骨架接合的振动板；

与所述振动板的外周部接合的边缘部；

保持所述构成零件的框架。

9.如权利要求8所述的扬声器，其特征在于，所述第一板和第二板由大致相同的材质和大致相同的形状形成，所述第二磁铁和第三磁铁由大致相同的材质和大致相同的形状形成，并且，所述第二磁铁和第三磁铁的直径小于所述第一磁铁的直径。

10.一种扬声器用磁回路，其特征在于，具有：

第1磁铁；

固定于所述第一磁铁的上下面上的第一板和第二板；

由用所述第一板和第二板的外周面形成第一磁隙和第二磁隙的筒状的轭铁形成内周并被固定在所述第一板的上面且向与所述第一磁铁磁性相斥的方向被磁化的第二磁铁；

固定在所述第二板的下面并在与所述第一磁铁磁性相斥的方向被磁化的第三磁铁。

11.如权利要求8所述的扬声器用磁回路，其特征在于，所述第一板和第二板用大致相同的材质和大致相同的形状形成，所述第二磁铁和第三磁铁用大致相同的材质和大致相同的形状形成，并且，所述第二磁铁和第三磁铁的直径小于所述第一磁铁的直径。

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