CN1697566A - 电声换能器 - Google Patents

Abstract

在电声换能器中，从音圈延伸出的一对线圈端子通过柔性印刷电路板分别电连接到固定在框架上的一对端子部件上。根据这种结构，即使在高声压的情况下使用该电声换能器，线圈端子也几乎不会出现断线。在柔性印刷电路板上，中间部分的宽度被设定为小于线圈端子侧的端部的宽度和端子部件侧的端部的宽度。因此，能够增强中间部分的柔软性，从而有效地抑制柔性印刷电路板的固有振动被传递到振动膜、以及端部附近的应力集中。

Description

电声换能器

技术领域

本发明涉及一种所谓的电动型电声换能器。

背景技术

通常，这样设计诸如电动扬声器等电声换能器：即，音圈固定到振动膜的下表面，振动膜的外周边缘部分由框架支撑，从音圈延伸出的一对线圈端子分别电连接到固定在该框架上的一对端子部件上。

例如，在JP-A-2001-292493中披露了一种具有这种结构的小型电声换能器，通常先引出线圈端子(因为它们需要被固定到框架上)，然后再将其导通地直接固定到端子部件上。

与之相反，在JP-UM-A-1-82597披露的一种电声换能器中，端子部件和线圈端子通过柔性印刷电路板彼此电连接。

发明内容

如JP-A-2001-292493披露的一种电声换能器中，在线圈端子直接导通地固定到端子部件上的情况下，线圈端子伴随振动膜的振动而振动。因此，当在高声压的情况下使用电声换能器时，出现的问题在于：应力集中出现在线圈端子的一部分上，该线圈端子有可能断线。

与之相反，如JP-UM-A-1-82597披露的一种电声换能器中，由于端子部件与线圈端子之间的电连接是通过柔性印刷电路板进行的，所以能够防止线圈端子断线。

然而，在这样的结构中，明显重于线圈端子的柔性印刷电路板伴随振动膜的振动而振动。因此，出现的问题在于：柔性印刷电路板的特有振动传递到振动膜上，并有可能在振动膜上出现异常振动。

当减小柔性印刷电路板的宽度时，能够降低这种固有振动能，从而能够抑制在振动膜上出现异常振动。然而，在这种情况下，存在另一个问题在于：应力集中出现在柔性印刷电路板的两端附近，并有可能在柔性印刷电路板上出现断线。

考虑到此种情形而提出本发明。本发明的目的是提供一种电声换能器(电动型电声换能器)，其能够抑制线圈端子和类似部件的断线以及振动膜出现异常振动。

在本发明中，由于线圈端子与端子部件之间的电连接是通过柔性印刷电路板进行的，并且对柔性印刷电路板的结构进行了改进，因此，能够实现本发明的上述目的。

根据本发明的一个方案，一种电声换能器包括：振动膜；音圈，其固定在振动膜的下表面，并具有从其自身延伸出的一对线圈端子；支撑振动膜的外周边缘部分的框架；固定到框架上的一对端子部件；以及将一对端子部件分别电连接到一对线圈端子上的导电部件，其特征在于，导电部件由在绝缘膜上形成一对导电图形的柔性印刷电路板构成，导电部件被导通地固定到导电图形的两端部所对应的线圈端子和端子部件上，以及在柔性印刷电路板上，位于线圈端子侧的端部与端子部件侧的端部之间的中间部分的宽度被设定为小于端部的宽度。

不特别限定“电声换能器”的种类。例如，可以采用扬声器、受话器，以及类似装置作为换能器。

不特别限定将导电图形的端部导通地固定到线圈端子和端子部件上的具体结构。例如，可以采用焊接、热压接合，以及类似的方式作为其结构。

不特别限定柔性印刷电路板的宽度的具体值、以及端部的宽度与中间部分的宽度的比值等，只要中间部分的宽度被设定为小于端部的宽度即可。

如上所述，这样设计本发明的电声换能器，使得从音圈延伸出的一对线圈端子通过导电部件分别电连接到固定在框架上的一对端子部件上。导电部件设计成柔性印刷电路板，其中在绝缘膜上形成一对导电图形，该导电部件导通地固定到导电图形的端部所对应的线圈端子和端子部件上。因此，即使在诸如高声压的情况下使用该电声换能器，也能够有效地防止线圈端子断线。

在这种结构中，在柔性印刷电路板上，中间部分的宽度被设定为小于线圈端子侧的端部的宽度和端子部件侧的端部的宽度。因此，能够获得如下的效果。

由于柔性印刷电路板的中间部分的宽度被设定为相对小的值，所以可以增强该中间部分的柔软性，并且可以减小中间部分的质量。根据这种结构，可以降低柔性印刷电路板的固有振动能。因此，能够有效地抑制柔性印刷电路板的固有振动被传递到振动膜上、并在振动膜上出现异常振动。

如果这样设计柔性印刷电路板以使其具有固定宽度，那么当该柔性印刷电路板振动时，容易在电路板上线圈端子侧的端部附近或在端子部件侧的端部附近出现应力集中。不过，两个端部的宽度均被设定为相对大的值，因此能够增强应力集中部分的强度。结果，能够有效地防止柔性印刷电路板上出现断线。

如上所述，根据本发明，能够抑制在电动型电声换能器中的线圈端子或者类似部件出现断线、以及在振动膜上出现异常振动。因此，能够延长电声换能器的使用寿命，并且即使在高声压的情况下使用该换能器，也能够获得失真程度低的音质。

在上述的结构中，同样就导电图形的宽度而言，其中间部分的宽度也可以被设定为小于其端部的宽度。在这种结构中，柔性印刷电路板的中间部分的宽度能够被设定为充分小于其端部的宽度的值。因此，能够进一步增强上述的效果。

在上述的结构中，在柔性印刷电路板上，中间部分与各端部相连的部分的宽度可以随着从中间部分向各端部过渡而逐渐增大。根据这种结构，能够使连接部分的应力分布得较为均匀。因此，可以更有效地防止在柔性印刷电路板上出现应力集中。

在上述的结构中，当柔性印刷电路板的中间部分的宽度被设定为等于或者小于2mm时，能够适当地增强该中间部分的柔软性，以及能够充分地减小该中间部分的质量。根据这种结构，能够充分地减小柔性印刷电路板的固有振动能。在这种情况下，更优选地是该中间部分的宽度被设定为等于或者小于1.5mm，并且进一步优选地是等于或者小于1mm。

在上述的结构中，不特别限定柔性印刷电路板厚度的具体值。当柔性印刷电路板的厚度被设定为等于或小于0.25mm的值时，能够适当地增强中间部分的柔软性，以及能够充分地减小中间部分的质量。根据这种结构，能够充分地减小柔性印刷电路板的固有振动能。在这种情况下，更优选地是该中间部分的厚度被设定为等于或者小于0.15mm，并且进一步优选地是等于或者小于0.1mm。

在上述的结构中，与通过焊接或类似的方式进行导通固定的情况相比，当导电图形与线圈端子之间的导通固定是通过热压接合进行时，能够提高导通固定的可操作性。当通过如上所述的热压接合进行可动侧的导通固定时，可以防止出现性能下降，该性能下降例如是由于焊接过程中产生的热量使柔性印刷电路板变形、以及由于焊料供给量变化使电声换能器特性降低等情况所引起的。

在上述结构中，当柔性印刷电路板在线圈端子侧的端部由音圈和振动膜夹持地固定时，可以防止大负荷被意外地施加到线圈端子与导电图形的导通固定部分上。根据这种结构，可以更有效地防止在线圈端子和类似的部件上出现断线。

在上述结构中，音圈的上端部可以由预定的线圈支撑部件支撑，并且可以在线圈支撑部件上设置用于接合地固定柔性印刷电路板在线圈端子侧的端部的接合结构。在这种结构中，能够在柔性印刷电路板被定位的状态下进行导电图形与线圈端子之间的导通固定。因此，可以进一步提高导通固定的可操作性。

在这种情况下，虽然并不特别限定“线圈支撑部件”的具体结构，但其可以采用如下结构。线圈支撑部件被设计成环形部件，并且在线圈支撑部件的上表面以预定周向间隔形成多个填嵌凸出部分。在振动膜上形成该多个填嵌凸出部分要穿过的多个通孔。柔性印刷电路板在线圈端子侧的端部上形成至少一个填嵌凸出部分要穿过的至少一个通孔。在线圈支撑部件的至少一个填嵌凸出部分穿过柔性印刷电路板的至少一个通孔、以及线圈支撑部件的多个填嵌凸出部分穿过振动膜的多个通孔的状态下，这些填嵌凸出部分塑性变形以使线圈支撑部件填嵌到振动膜上。根据这种结构，该接合结构不仅可以被用于导电图形与线圈端子之间导通固定时的定位，而且可以在电声换能器完成以后用作柔性印刷电路板的支撑结构。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的电声换能器在该换能器在朝上指向的状态下的侧面剖视图；

图2为图1的主要部分的详细视图；

图3为从图2中III-III线的方向看去的视图；以及

图4显示的是在音圈的线圈端子导通地固定到柔性印刷电路板的状态下，电声换能器的柔性印刷电路板的平面图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施例。

图1为本发明的实施例中电声换能器10其在朝上指向的状态下的侧面剖视图，图2为图1的主要部分的详细视图，以及图3为从图2中III-III的线方向看去的视图。

如图中所示，电声换能器10是外径大约为10mm～40mm(例如，大约30mm)的电动型小型扬声器，其包括：振动膜12；支撑振动膜12的框架14；音圈16，其上端部固定到振动膜12的下表面；磁路单元18，在其内形成容纳音圈16的下端部的圆筒形磁间隙；从上面覆盖振动膜12的盖20；固定到框架14上的一对端子部件32；以及用作导电部件的柔性印刷电路板34，该导电部件将一对端子部件32分别电连接到从音圈16延伸出的一对线圈端子16a上。

振动膜12为由合成树脂制成的圆形薄膜状的部件，并且在该振动膜12上同心地形成多个凹凸形状。在该振动膜中，外周边缘部分12a和中间环形部分12b形成为环形平面。

框架14是由合成树脂制成的环形部件。在该框架的下表面的内周部形成支撑振动膜12的外周边缘部分12a的振动膜支撑部分14a，以及在该框架的上表面的内周部形成盖支撑部分14b。在框架14的周边的一个位置上形成用于固定地支撑端子部件32的端子部件支撑部分14c，以便其以搁板状的方式从框架14径向向外延伸。

每一个端子部件32设计成垂直穿过端子部件支撑部分14c的法兰金属销。多个端子部件32被设置为相互之间形成预定的间隙，且端子部件32的法兰32a从框架14的端子部件支撑部分14c的上表面露出。

音圈16经由线圈支撑部件28固定到振动膜12上是以下面的方式进行的，该线圈支撑部件28设计成合成树脂制成的环形部件。

即，在音圈16的上端部形成径向向内延伸的凸缘16b。与之相反，在线圈支撑部件28的下部形成径向向外延伸的接合部分28a。该接合部分28a与音圈16的凸缘16b接合。

在线圈支撑部件28的上表面以预定周向间隔形成多个圆柱形填嵌凸出部分28b。在振动膜12的中间环形部分12b上形成填嵌凸出部分28b要穿过的多个通孔12c。在各个填嵌凸出部分28b穿过各个通孔12c的状态下，各个填嵌凸出部分塑性变形以使线圈支撑部件28填嵌到振动膜12上。

在此固定期间，柔性印刷电路板34在线圈端子侧的端部34A由音圈16和线圈支撑部件28、以及振动膜12夹持地固定。这将在后面描述。

在线圈支撑部件28上部一个填嵌凸出部分28b所形成的位置上，形成大体为矩形且径向向内伸出的定位凸出部分28c。该定位凸出部分28c用于在音圈16的缠绕过程中进行周向定位。一对线圈端子16a分别在该定位凸出部分28c左右两侧从音圈16延伸出。

磁路单元18由下述部分构成：基座22，其由钢制成、并且大体上形成为盘状形状；磁石24，其形成为相对厚的圆板状形状；以及磁轭26，其由钢制成、并且形成为相对薄的圆板状形状。音圈16的下端部被容纳在基座22的内周面与磁轭26的外周面之间的环形空间中。

在基座22的外周部上延伸地形成环形凸缘22a。该环形凸缘22a的外周边缘部分22a1形成为向上的台阶状形状，并填嵌固定到框架14上。该填嵌固定是在这种状态下进行的：即，振动膜12的外周边缘部分12a由基座22的外周边缘部分22a1和框架14的振动膜支撑部分14a从其上下两侧夹持，在框架14下表面的外周部的多个周向位置上形成塑性变形的填嵌凸出部分14d，以使填嵌凸出部分与基座22的外周边缘部分22a1的下表面接合。

在基座22的环形凸缘22a上的多个周向位置上形成放音孔22b，在一个周向位置上形成柔性印刷电路板34要穿过的通道孔22c。

盖20设计成已形成大体上倒置的盘状形状的钢板，而且其外周边缘部分20a固定在框架14的盖支撑部分14b上。在盖20的多个位置上也形成放音孔20b。

图4显示的是在音圈16的线圈端子16a被导通地固定到柔性印刷电路板34上的状态下，柔性印刷电路板34的平面图。

如图所示，在柔性印刷电路板34的绝缘膜36上形成一对导电图形38，线圈端子16a和端子部件32导通地固定到导电图形38的两个端部上。

绝缘膜36形成相对于柔性印刷电路板34的纵向方向左右对称的形状，并且这对导电图形38也形成左右对称的形状。

绝缘膜36设计成诸如聚酰亚胺等合成树脂制成的薄片，以及导电图形38设计成诸如辗压的铜箔等金属箔。在柔性印刷电路板34上，在不妨碍导电图形38与线圈端子16a和端子部件32之间的导通固定的范围内形成具有绝缘的膜状形状的覆盖层。

柔性印刷电路板34的厚度被设定为等于或小于0.25mm的值(例如，大约0.1mm)。

在柔性印刷电路板34上，位于线圈端子侧的端部34A与位于端子部件侧的端部34B之间的中间部分34C的宽度被设定为小于这两个端部的宽度。具体而言，柔性印刷电路板34的中间部分34C的宽度被设定为等于或小于2mm的值(例如，大约1mm)。端部34A和34B的宽度被设定为等于或大于3mm的值(例如，线圈端子侧的端部34A的宽度大约为4.5mm，端子部件侧的端部34B的宽度大约为8mm)。

在这种情况下，形成使线圈端子侧的端部34A连接到中间部分34C的连接部分34D，其宽度随着从中间部分34C向线圈端子侧的端部34A过渡而逐渐增大。在连接部分34D上形成相对小的通孔34d，从而将该连接部分34D分成两个分支部分。这两个分支部分的合计宽度大于中间部分34C的宽度。

形成使端子部件侧的端部34B连接到中间部分34C的连接部分34E，其宽度随着从中间部分34C向端子部件侧的端部34B过渡而逐渐增大。在该连接部分34E上形成相对大的通孔34e，从而将该连接部分34E分成两个分支部分。这两个分支部分的合计宽度大于中间部分34C的宽度。

在柔性印刷电路板34的线圈端子侧的端部34A的端部末端形成突出部34f，在该突出部34f基部的端部形成圆形的通孔34a。通孔34a的直径略大于线圈支撑部件28的填嵌凸出部分28b的直径。在柔性印刷电路板34的端子部件侧的端部34B上形成一对左右拉长的通孔34b。通孔34b的宽度略大于端子部件32的宽度，并在柔性印刷电路板34的纵向方向上延伸。

形成导电图形38，使其大体上沿着柔性印刷电路板34的形状延伸。每个导电图形38的中间部分38c的宽度被设定为小于其端部38a、38b的宽度，该端部38a、38b分别位于柔性印刷电路板34的端部34A、34B上。具体而言，每个导电图形38的中间部分38c的宽度被设定为等于或小于0.4mm的值(例如，大约0.2mm)。在导电图形38上，线圈端子侧的端部38a分别在通孔34a、34d之间的左右两侧形成近似梯形的焊盘部分，端子部件侧的端部38b形成分别围绕通孔34b的近似椭圆形的焊盘部分。

导电图形38与线圈端子16a之间的导通固定是通过在线圈端子侧的端部38a上的热压接合进行的。该热压接合是在柔性印刷电路板34的通孔34a与位于线圈支撑部件28上的定位凸出部分28c附近的填嵌凸出部分28b接合、以使柔性印刷电路板34相对于线圈支撑部件28位置固定的状态下进行的。在每个线圈端子16a上，通过局部胶结或类似的方式将保护罩40安置到通过热压接合而形成的导通固定部分16a1上。

与此相反，导电图形38与端子部件32之间的导通固定是通过焊接进行的。该焊接是在柔性印刷电路板34的通孔34b与端子部件32的上端部接合、并且端子部件侧的端部34B分别与端子部件32的法兰32a的上表面重叠的状态下，通过将焊料42施加到端子部件32的周围来进行的。

接下来，将描述本实施例的效果。

本实施例的电声换能器10包括柔性印刷电路板34以及固定到框架14上的端子部件32。柔性印刷电路板34中，在绝缘膜36上形成一对导电图形38，并且该导电图形38的端部38a、38b导通地固定到从音圈16延伸出的线圈端子16a上，因此，即使在诸如高声压的情况下使用该电声换能器10，也能够有效地防止线圈端子16a断线。

在柔性印刷电路板34上，中间部分34C的宽度被设定为小于线圈端子侧的端部34A的宽度和端子部件侧的端部34B的宽度。因此，可以获得下面的效果。

由于柔性印刷电路板34的中间部分34C的宽度被设定为相对小的值，所以能够增强中间部分34C的柔软性，以及能够减小中间部分的质量。根据这种结构，可以减小柔性印刷电路板34的固有振动能。因此，可以有效地抑制柔性印刷电路板34的固有振动被传递到振动膜12、并在振动膜12上出现异常振动。

如果柔性印刷电路板34被设计为具有固定的宽度，那么当柔性印刷电路板34振动时，容易在线圈端子侧的端部34A的附近或端子部件侧的端部34B的附近出现应力集中。不过，由于端部34A、34B的宽度都被设定为相对大的值，所以能够增强应力集中部分的强度。因此，能够有效地防止在柔性印刷电路板34上出现断线。

在柔性印刷电路板34中，柔性印刷电路板的厚度被设定为等于或小于0.25mm的值，并且其中间部分34C的宽度被设定为等于或小于2mm的值。因此，能够适当地增强中间部分34C的柔软性，以及能够充分地减小该中间部分的质量。根据这种结构，能够充分地减小柔性印刷电路板34的固有振动能。

在本实施例中，如上所述，能够防止在线圈端子16a和柔性印刷电路板34上出现断线，以及能够防止在振动膜12上出现异常振动。因此，能够延长电声换能器10的使用寿命，并且即使在高声压的情况下使用该换能器，也能够获得失真程度小的音质。

在本实施例中，同样就导电图形38的宽度而言，其中间部分38c的宽度被设定为小于其端部38a、38b的宽度。在这种结构中，柔性印刷电路板34的中间部分34C的宽度可以被设定为充分小于端部34A、34B的宽度的值。因此，能够进一步增强上述的效果。

在本实施例中，在柔性印刷电路板34上，中间部分34C连接到端部34A、34B的连接部分34D、34E的宽度被这样设定使得随着从中间部分34C向端部34A、34B过渡而逐渐增大。根据这种结构，能够使连接部分34D、34E的应力分布得较为均匀。因此，能够更有效地防止在柔性印刷电路板34上出现应力集中。

在本实施例中，导电图形38与线圈端子16a之间的导通固定是通过热压接合进行的。因此，与通过焊接或类似的方式进行导通固定的情况相比，可以提高导通固定的可操作性。当通过如上所述的热压接合进行可动侧的导通固定时，可以防止出现诸如由于焊接过程中产生的热量使柔性印刷电路板34变形、以及由于焊料供给量发生变化使电声换能器10的特性降低等所引起的性能下降。

在本实施例中，由于柔性印刷电路板34在线圈端子侧的端部34A由音圈16和振动膜12夹持地固定，所以能够防止大负荷被意外地施加到已导通地固定到导电图形38上的线圈端子16a的导通固定部分16a1上。根据这种结构，可以更有效地防止线圈端子16a和类似部件出现断线。另外，在本实施例中，保护罩40被安置到导通固定部分16a1上，因此能够更有效地防止线圈端子16a和类似部件出现断线。

在本实施例中，音圈16的上端部由线圈支撑部件28支撑，以及用于接合柔性印刷电路板34的线圈端子侧的端部34A的接合结构被设置在线圈支撑部件28上。因此，能够在柔性印刷电路板34被定位的状态下进行导电图形38与线圈端子16a之间的导通固定。因此，能够进一步提高导通固定的可操作性。

在这种情况下，线圈支撑部件28设计成环形的部件，并且在该线圈支撑部件的上表面以预定周向间隔形成多个填嵌凸出部分28b。在振动膜12上形成多个通孔12c。在柔性印刷电路板34的线圈端子侧的端部34A上形成通孔34a。在一个填嵌凸出部分28b穿过柔性印刷电路板34的通孔34a、以及多个填嵌凸出部分28b穿过振动膜12上的多个通孔12c的状态下，该多个填嵌凸出部分28b塑性变形以使线圈支撑部件28填嵌到振动膜12上。因此，该接合结构不仅能够用于导电图形38与线圈端子16a之间导通固定时的定位，而且能够在电声换能器10完成后用作柔性印刷电路板34的支撑结构。

在上述的实施例中，柔性印刷电路板34上，连接部分34D、34E使中间部分34C分别与端部34A、34B相连，该连接部分中的每一个均被分成两个分支部分。当然也可以不将各连接部分分成两个分支部分。在该替换的实施例中，也能够获得与上述实施例同样的效果。

在上述的实施例中，电声换能器10是外径大约为10mm～40mm的小型扬声器。另外，在扬声器具有不同于这些值的尺寸、或者电声换能器是除了扬声器以外诸如受话器等换能器的情况下，当采用与上述实施例类似的结构时，也能够获得与那些实施例类似的效果。

Claims (12)

1.一种电声换能器包括：振动膜；音圈，其固定到所述振动膜的下表面，并具有从其自身延伸出的一对线圈端子；框架，其支撑所述振动膜的外周边缘部分；一对端子部件，其被固定到所述框架；以及导电部件，其将所述一对端子部件分别与所述一对线圈端子电连接，其特征在于：

所述导电部件由在绝缘膜上形成一对导电图形的柔性印刷电路板构成，所述导电部件被导通地固定到所述导电图形的两端部所对应的线圈端子和端子部件上，以及

在柔性印刷电路板上，位于所述线圈端子侧的端部与所述端子部件侧的端部之间的中间部分的宽度被设定为小于所述端部的宽度。

2.根据权利要求1所述的电声换能器，其中，每个导电图形中，中间部分的宽度小于所述端部的宽度。

3.根据权利要求1所述的电声换能器，其中，在所述柔性印刷电路板上，所述中间部分与所述端部相连的部分的宽度，随着从所述中间部分向所述端部过渡而逐渐增大。

4.根据权利要求1所述的电声换能器，其中，所述柔性印刷电路板的中间部分的宽度被设定为等于或小于2mm。

5.根据权利要求1所述的电声换能器，其中，所述柔性印刷电路板的厚度被设定为等于或小于0.25mm。

6.根据权利要求1所述的电声换能器，其中，所述导电图形与所述线圈端子之间的导通和固定是通过热压接合进行的。

7.根据权利要求1所述的电声换能器，其中，在所述柔性印刷电路板上，所述线圈端子侧的端部由所述音圈和所述振动膜夹持地固定。

8.根据权利要求2所述的电声换能器，其中，在所述柔性印刷电路板上，所述中间部分与所述端部相连的部分的宽度，随着从所述中间部分向所述端部过渡而逐渐增大。

9.根据权利要求8所述的电声换能器，其中，所述柔性印刷电路板的中间部分的宽度被设定为等于或小于2mm。

10.根据权利要求9所述的电声换能器，其中，所述柔性印刷电路板的厚度被设定为等于或小于0.25mm。

11.根据权利要求10所述的电声换能器，其中，所述导电图形与所述线圈端子之间的导通和固定是通过热压接合进行的。

12.根据权利要求11所述的电声换能器，其中，在所述柔性印刷电路板上，所述线圈端子侧的端部由所述音圈和所述振动膜夹持地固定。

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