DE69528402T2

DE69528402T2 - Electroacoustic transducer and method of winding a coil for use therein

Info

Publication number: DE69528402T2
Application number: DE1995628402
Authority: DE
Inventors: Yoshio Imahori; Kazuhiro Yamaguchi
Original assignee: Star Micronics Co Ltd
Current assignee: Star Micronics Co Ltd
Priority date: 1994-02-25
Filing date: 1995-02-16
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2015-02-17
Also published as: DE69528402D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler, der ein elektrisches Signal durch elektromagnetische Umwandlung in Schall umwandelt, und ein Verfahren zum Wickeln einer darin verwendeten Spule.The present invention relates to an electroacoustic transducer that converts an electrical signal into sound by electromagnetic conversion, and a method of winding a coil used therein.

Fig. 6 zeigt die Innenstruktur eines elektroakustischen Wandlers, der in EP-A-0598556 geoffenbart ist, welche Veröffentlichung Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPÜ ist. Der elektroakustische Wandler umfasst die Komponenten eines Gehäuses 102, eines Jochs 104, eines Pol-Elements 106, einer Spule 108, eines Magneten 110, einer Membran 112 usw. Ein Magnetstück 114 ist am Mittelabschnitt der Deckfläche der Membran 112 als Mittel zur Erhöhung der wirklichen Schwingungsmasse davon angebracht, und das Gehäuse 102 bildet eine Resonanzkammer 116 an der Oberseite der Membran 112, an der das Magnetstück 114 befestigt ist. Ein Schall emittierender Zylinder 118 ist im Gehäuse 102 als Mittel zum Emittieren von in der Resonanzkammer 116 erzeugtem Resonanzschall ausgebildet. Der Schall emittierende Zylinder 118 umfasst ein in diesem ausgebildetes, Schall emittierendes Loch 120, wodurch die Resonanzkammer 116 gegenüber der Atmosphäre offen sein kann.Fig. 6 shows the internal structure of an electroacoustic transducer disclosed in EP-A-0598556, which publication is prior art according to Article 54(3) EPC. The electroacoustic transducer comprises the components of a case 102, a yoke 104, a pole member 106, a coil 108, a magnet 110, a diaphragm 112, etc. A magnet piece 114 is attached to the central portion of the top surface of the diaphragm 112 as a means for increasing the actual vibration mass thereof, and the case 102 forms a resonance chamber 116 on the top surface of the diaphragm 112 to which the magnet piece 114 is attached. A sound emitting cylinder 118 is formed in the case 102 as a means for emitting resonance sound generated in the resonance chamber 116. The sound emitting cylinder 118 includes a sound emitting hole 120 formed therein, whereby the resonance chamber 116 can be open to the atmosphere.

Das Joch 104 ist an einer Öffnung auf der hinteren Seite des Gehäuses 102 vorgesehen, das einen Magnetkern bildende Pol-Element 106 ist am Mittelpunkt des Joches 104 in einem Basisabschnitt 107 desselben mittels Presspassung usw. befestigt und die Spule 108 um das Pol-Element 106 gewickelt. Der zylindrische Magnet 110 ist um die Spule 108 ausgebildet und die Membran 112 an der Deckflächenseite des Magneten 110 angeordnet. Die aus einer Platte aus Magnetmaterial bestehende Membran 112 wird durch Magnetkraft auf dem Magneten 110 gehalten. Es besteht ein Spalt 122 zwischen der unteren Seite der Membran 112 und der Endfläche des Pol-Elements 106, so dass sich ein Zwischenraum bildet, in dem die Membran 112 schwingen kann.The yoke 104 is provided at an opening on the rear side of the housing 102, the pole member 106 forming a magnetic core is fixed to the center of the yoke 104 in a base portion 107 thereof by press fitting, etc., and the coil 108 is wound around the pole member 106. The cylindrical magnet 110 is formed around the coil 108, and the diaphragm 112 is arranged on the top surface side of the magnet 110. The diaphragm 112 made of a plate of magnetic material is held on the magnet 110 by magnetic force. There is a gap 122 between the lower side of the diaphragm 112 and the end surface of the pole member 106, so that a space is formed in which the diaphragm 112 can vibrate.

In einem solchen elektroakustischen Wandler bilden der Magnet 110, das Joch 104, das Pol-Element 106, der Spalt 122, die Membran 112 und das Magnetstück 114 einen geschlossenen Magnetpfad. Der Magnet 110 legt ein Vormagnetisierungs-Feld an die Membran 112 an. Die Spule 108 umfasst nicht dargestellte Anschlüsse, an die ein in Schall umzuwandelndes elektrisches Signal angelegt wird. Wenn das elektrische Signal die Spule 108 erregt, wird ein Wechselmagnetfeld um das Pol- Element 106 des Magnetkerns erzeugt, um an die Membran 112 angelegt zu werden und diese in Schwingung zu versetzen. Die Schwingung der Membran 112 versetzt Luft in der Resonanzkammer 116 in Schwingungen, um darin Resonanzschall zu erzeugen, der durch das Schall übertragende Loch 120 nach außen transportiert wird. Die Höhe und Frequenz dieses Schalls hängt vom eingeprägten elektrischen Signal ab, wobei bekannt ist, dass die akustischen Eigenschaften des elektroakustischen Wandlers die Eigenschaften des erzeugten Schalls als weiteres Element stark beeinflussen.In such an electroacoustic transducer, the magnet 110, the yoke 104, the pole element 106, the gap 122, the diaphragm 112 and the magnet piece 114 form a closed magnetic path. The magnet 110 applies a bias magnetic field to the diaphragm 112. The coil 108 comprises terminals (not shown) to which an electrical signal to be converted into sound is applied. When the electrical signal excites the coil 108, an alternating magnetic field is generated around the pole element 106 of the magnetic core to be applied to the diaphragm 112 and cause it to vibrate. The vibration of the diaphragm 112 causes air in the resonance chamber 116 to vibrate to generate resonance sound therein, which is transported to the outside through the sound transmitting hole 120. The height and frequency of this sound depends on the impressed electrical signal, whereby it is known that the acoustic properties of the electroacoustic transducer strongly influence the properties of the generated sound as a further element.

Das um das Pol-Element 106 erzeugte Magnetfeld hängt von der Anzahl an Windungen der Spule 108 ab. Obwohl die Zunahme der Anzahl an Windungen der Spule 108 notwendig ist, um ein stärkeres Magnetfeld zu erzeugen, muss der elektroakustische Wandler klein ausgebildet sein, so dass hinsichtlich der Anzahl der Windungen der Spule 108 Grenzen gesetzt sind.The magnetic field generated around the pole element 106 depends on the number of turns of the coil 108. Although increasing the number of turns of the coil 108 is necessary to generate a stronger magnetic field, the electroacoustic transducer must be small, so there are limits to the number of turns of the coil 108.

Im in Fig. 6 dargestellten elektroakustischen Wandler ist eine Seitenfläche 124 der Spule 108 an der Endseite des Pol-Elements 106 flach ausgebildet. Dies ist eine für die Spule 108 übliche Form, sofern diese direkt oder mittels eines Wickelkörpers um das Pol-Element 106 gewickelt ist.In the electroacoustic transducer shown in Fig. 6, a side surface 124 of the coil 108 is flat on the end side of the pole element 106. This is a usual shape for the coil 108, provided that it is wound around the pole element 106 directly or by means of a winding body.

Im in JP-A-2-120998 geoffenbarten elektroakustischen Wandler wird eine Spule um ein Pol-Element gewickelt, um eine flache Oberfläche zu bilden, die sich an die Endfläche des Pol-Elements anpasst; dann wird die Seitenfläche allmählich zu dessen Außenumfang zurückgezogen, um eine konische Seitenfläche zu bilden.In the electroacoustic transducer disclosed in JP-A-2-120998, a coil is wound around a pole member to form a flat surface conforming to the end face of the pole member; then, the side face is gradually retracted toward the outer periphery thereof to form a tapered side face.

Dieses Verfahren dehnt den wirkungsvollen Raum für die Spule aus, doch es ist insofern unpraktisch, als die Spule eine kleine Höhe aufweisen muss, da die Schwingungsamplitude im Mittelpunkt der Membran maximal ist.This method expands the effective space for the coil, but it is impractical in that the coil must have a small height since the oscillation amplitude is maximum at the center of the diaphragm.

Im Fall des elektroakustischen Wandlers ist eine Automatisierung der Fertigung erforderlich, um die Produktionskosten zu senken und die steigende Nachfrage zu erfüllen. Im Fall konventioneller elektroakustischer Wandler werden Komponenten einzeln maschinell bearbeitet, um anschließend manuell zusammengebaut zu werden. Daher wurden kontinuierliche Verfahren zur Ausbildung von Komponenten und zur automatischen Montage des elektroakustischen Wandlers entwickelt, um die Fertigungskosten zu reduzieren.In the case of the electroacoustic transducer, automation of manufacturing is required to reduce production costs and meet increasing demand. In the case of conventional electroacoustic transducers, components are machined individually and then assembled manually. Therefore, continuous processes for forming components and automatically assembling the electroacoustic transducer have been developed to reduce manufacturing costs.

Obwohl der elektroakustische Wandler zur Verwendung in Mobiltelefonen miniaturisiert sein muss, bewirkt extreme Miniaturisierung die Verschlechterung von Schwingungseigenschaften oder die Abnahme der durch die Spule erzeugten Magnetkraft, so dass dem Kriterium der Miniaturisierung widersprüchliche Anforderungen entgegenstehen, wobei aber das akustische Verhalten nicht beeinträchtigt werden oder die durch die Spule erzeugte Magnetkraft nicht abnehmen darf.Although the electroacoustic transducer for use in mobile phones must be miniaturized, extreme miniaturization causes deterioration of vibration characteristics or decrease of magnetic force generated by the coil, so that the criterion of miniaturization has contradictory requirements, but the acoustic behavior must not be impaired or the magnetic force generated by the coil must not decrease.

Daher besteht das erste Ziel der gegenständlichen Erfindung darin, einen elektroakustischen Wandler bereitzustellen, der einen erhöhten Wicklungswirkungsgrad einer Spule auf einem Polstück-Abschnitt aufweist.Therefore, the first object of the present invention is to provide an electroacoustic transducer having an increased winding efficiency of a coil on a pole piece section.

Der erste Aspekt der Erfindung betrifft daher einen elektroakustischer Wandler, um eine Membran durch ein Magnetfeld, das als Reaktion auf ein eingegebenes elektrisches Signal erzeugt wird, in Schwingung zu versetzen, um das elektrische Signal in Schall umzuwandeln, umfassend:The first aspect of the invention therefore relates to an electroacoustic transducer for vibrating a diaphragm by a magnetic field generated in response to an input electrical signal to convert the electrical signal into sound, comprising:

einen Polschuhabschnitt, der aus einem Joch und einem auf einer Deckfläche des Jochs vorgesehenen Pol-Element besteht, wobei das Joch des Polschuhabschnitts an einer Rückseite eines Gehäuses angeordnet ist und das Pol-Element einen Endabschnitt aufweist, dessen Endfläche durch einen Spalt von der Membran beabstandet angeordnet ist;a pole shoe section consisting of a yoke and a pole element provided on a cover surface of the yoke, the yoke of the pole shoe section being arranged on a rear side of a housing and the pole element having an end section whose end surface is arranged at a distance from the membrane by a gap;

eine Spule, die um das Pol-Element des Polschuhabschnitts gewickelt ist; unda coil wound around the pole element of the pole piece section; and

einen ringförmigen Magneten, der auf einer Deckfläche des Jochs vorgesehen ist und gemeinsam mit der Membran und dem Polschuhabschnitt einen Magnetkreis bildet, wobei der Magnet an die Membran ein Vormagnetisierungs-Feld anlegt, um sie zu magnetisieren und zu halten;an annular magnet provided on a top surface of the yoke and forming a magnetic circuit together with the diaphragm and the pole piece portion, the magnet applying a bias field to the diaphragm to magnetize and hold it;

worin:wherein:

die Außenkante der Deckfläche der Spule im Wesentlichen mit der Endfläche des Pol-Elements fluchtet und die Innenkante der Deckfläche der Spule eine geringere Höhe aufweist als die Außenkante, wodurch eine obere Umfangsfläche des Endabschnitts des Pol-Elements freiliegt.the outer edge of the cover surface of the coil is substantially flush with the end surface of the pole element and the inner edge of the cover surface of the coil has a lower height than the outer edge, whereby an upper peripheral surface of the end portion of the pole element is exposed.

Günstigerweise stellt der erste Aspekt der Erfindung einen elektroakustischen Wandler bereit, in dem die Deckfläche der Spule eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche umfasst, wobei die erste Oberfläche trichterförmig ausgebildet ist, um den Umfang des Endabschnitts des Pol-Elements freizulegen, und die zweite Oberfläche eine ebene Fläche bildet, die mit der Endfläche des Pol-Elements fluchtet.Conveniently, the first aspect of the invention provides an electroacoustic transducer in which the top surface of the coil comprises a first surface and a second surface, the first surface being funnel-shaped to expose the periphery of the end portion of the pole member and the second surface forming a flat surface flush with the end surface of the pole member.

Man beachte, dass die DE-A-31 28 220 einen elektrischen Schrittmotor offenbart, in dem zur Unterbringung eines Rotors ein Ende der Spule eine nach außen geneigte Innenfläche besitzt, so dass die Innenkante der Deckfläche der Spule tiefer als die Außenkante liegt, wobei sich die Oberfläche dazwischen teilweise an den Rotor anpasst.It should be noted that DE-A-31 28 220 discloses an electric stepping motor in which one end of the coil has an outwardly inclined inner surface for accommodating a rotor, so that the inner edge of the cover surface of the coil is deeper than the outer edge, with the surface in between partially adapting to the rotor.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer Spule eines elektroakustischen Wandlers, um eine Membran durch ein Magnetfeld, das als Reaktion auf ein eingegebenes (zugeführtes) elektrisches Signal erzeugt wird, in Schwingung zu versetzen, um das elektrische Signal in Schall umzuwandeln, folgende Schritte umfassend:A second aspect of the invention relates to a method for winding a coil of an electroacoustic transducer to cause a membrane to vibrate by a magnetic field generated in response to an input (supplied) electrical signal to convert the electrical signal into sound, comprising the following steps:

das Halten einer Jochseite eines Polschuhabschnitts, der aus einem Joch und einem auf einer Deckfläche des Jochs vorgesehenen Pol-Element besteht, durch ein Halteelement;holding a yoke side of a pole shoe section consisting of a yoke and a pole element provided on a cover surface of the yoke by a holding element;

das Anordnen eines Formungselements auf einem Endabschnitt des Pol-Elements; wobei das Formungselement umfasst: einen Haltefortsatz, der eine Ausnehmung zum Aufnehmen der Endabschnitt-Seite des Pol-Elements darin aufweist, eine erste Formungsfläche, die eine konische Oberfläche ist, die zum Joch hin ragt und in einem Mittelabschnitt der Endfläche des Haltefortsatzes ausgebildet ist, sowie eine zweite Formungsfläche, die in einer Ebene liegt, die im Wesentlichen mit der Endfläche des Endabschnitts des Pol-Elements fluchtet; unddisposing a shaping member on an end portion of the pole member; the shaping member comprising: a holding projection having a recess for receiving the end portion side of the pole member therein, a first shaping surface which is a conical surface projecting toward the yoke and formed in a central portion of the end surface of the holding projection, and a second shaping surface lying in a plane substantially flush with the end surface of the end portion of the pole member; and

das Aufwickeln eines Drahtes um das Pol-Element in einem Raum, der durch eine Innenfläche des Jochs des Polschuhabschnitts sowie die erste und die zweite Formungsfläche des Formungselements definiert ist, um die Spule zu bilden.winding a wire around the pole member in a space defined by an inner surface of the yoke of the pole piece portion and the first and second forming surfaces of the forming member to form the coil.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln einer Spule eines elektroakustischen Wandlers, um eine Membran durch ein Magnetfeld, das als Reaktion auf ein eingegebenes elektrisches Signal erzeugt wird, in Schwingung zu versetzen, um das elektrische Signal in Schall umzuwandeln, folgende Schritte umfassend:A third aspect of the invention relates to a method for winding a coil of an electroacoustic transducer to vibrate a diaphragm by a magnetic field generated in response to an input electrical signal to convert the electrical signal into sound, comprising the steps of:

das Halten eines Endabschnitts eines Pol-Elements eines Polschuhabschnitts, der aus einem Joch und dem auf einer Deckfläche des Jochs vorgesehenen Pol- Element besteht, nur durch ein Formungselement mit einer Formungsfläche; wobei das Formungselement einen Haltefortsatz umfasst, um den Endabschnitt des Pol- Elements darin zu halten; wobei die Formungsfläche eine erste Formungsfläche, bei der es sich um eine konische Oberfläche handelt, die zum Joch hin ragt und in einem Mittelabschnitt der Endfläche des Haltefortsatzes ausgebildet ist, sowie eine zweite Formungsfläche umfasst, die in einer Ebene liegt, die im Wesentlichen mit der Endfläche des Endabschnitts des Pol-Elements fluchtet; undholding an end portion of a pole element of a pole shoe portion consisting of a yoke and the pole element provided on a top surface of the yoke only by a forming member having a forming surface; wherein the forming member comprises a holding projection for holding the end portion of the pole element therein; wherein the forming surface comprises a first forming surface which is a conical surface projecting toward the yoke and formed in a central portion of the end surface of the holding projection, and a second forming surface which lies in a plane which is substantially flush with the end surface of the end portion of the pole element; and

das Wickeln eines Drahtes um das Pol-Element in einem Raum, der durch eine Innenfläche des Jochs des Polschuhabschnitts sowie die erste und die zweite Formungsfläche des Formungselements definiert ist, um die Spule zu bilden.winding a wire around the pole member in a space defined by an inner surface of the yoke of the pole piece portion and the first and second forming surfaces of the forming member to form the coil.

Der zweite und der dritte Aspekt der Erfindung bieten ein Verfahren zum Wickeln einer Spule in einem elektroakustische Wandler, dessen Wicklungswirkungsgrad um eine Spule auf einem Pol eines Polschuhabschnitts höher und in dem der Wickelvorgang automatisiert ist.The second and third aspects of the invention provide a method for winding a coil in an electroacoustic transducer, the winding efficiency of which is higher by one coil on one pole of a pole piece section and in which the winding process is automated.

In einer Ausführungsform der Erfindung, die nachstehend ausführlich beschrieben wird, umfasst der elektroakustische Wandler zum In-Schwingung-Versetzen der Membran 18 durch ein Magnetfeld (erzeugt als Reaktion auf ein eingegebenes elektrisches Signal, um das elektrische Signal in Schall umzuwandeln (siehe Fig. 1 und 2)), die folgenden Komponenten: einen Polschuhabschnitt 2, bestehend aus einem Joch 4 und einem Pol-Element 6 auf der Deckfläche des Joches 4, wobei das Joch 4 des Polschuhabschnitts 2 auf der Rückseite eines Gehäuses 24 angeordnet ist und die Endfläche des Pol-Elements 6 von der Membran 18 um einen Spalt 22 beabstandet ist, eine Spule 10, die um den Pol des Polschuhabschnitts 2 gewickelt ist, wobei die Spule 10 so um das Pol-Element 6 gewickelt ist, dass die periphere Fläche der Spitzenendseite des Pols freiliegt, um die Seitenflächen 14a und 14b der Spule 10 zu bilden, wobei die Seitenfläche 14b ausgebildet ist, auf einer Ebene zu liegen, die der Spitzen- bzw. freien Endfläche des Pol-Elements 6 und eines ringförmigen Magneten 16 entspricht oder an sie angrenzt, welcher Magnet auf der Deckfläche des Jochs 4 angeordnet ist, um ein Vormagnetisierungs-Feld an die Membran 18 anzulegen, damit sie magnetisiert und gehalten wird.In an embodiment of the invention, which will be described in detail below, the electroacoustic transducer for vibrating the diaphragm 18 by a magnetic field (generated in response to an input electrical signal to convert the electrical signal into sound (see Figs. 1 and 2)) comprises the following components: a pole piece section 2 consisting of a yoke 4 and a pole element 6 on the top surface of the yoke 4, the yoke 4 of the pole piece section 2 being arranged on the back of a housing 24 and the end surface of the pole element 6 being spaced from the diaphragm 18 by a gap 22, a coil 10 wound around the pole of the pole piece section 2, the coil 10 being wound around the pole element 6 such that the peripheral Surface of the tip end side of the pole is exposed to form the side surfaces 14a and 14b of the coil 10, the side surface 14b being formed to lie on a plane corresponding to or adjacent to the tip or free end surface of the pole member 6 and an annular magnet 16, which magnet is arranged on the top surface of the yoke 4 to apply a bias field to the diaphragm 18 to magnetize and hold it.

Wie oben beschrieben ist im erfindungsgemäßen elektroakustischen Wandler die Spule 10 um das Pol-Element 6 gewickelt, um es abzudecken, während die periphere Oberfläche der Spitzen- bzw. freien Endseite des Pol-Elements 6 freiliegt, so dass es möglich ist, die Anzahl an Wicklungen so einzustellen, dass die Spule 10 zuverlässig um das Pol-Element 6 gewickelt ist. Anders gesagt ist es möglich, die Anzahl an Wicklungen so festzulegen, dass sie nicht unter jener einer herkömmlichen Spule liegt, während ein Abschnitt des Pol-Elements 6 gegenüber der Spule 10 freiliegt, so dass das erzeugte Magnetfeld nicht beeinträchtigt wird. Außerdem ist die Schwingung der Membran in ihrem Mittelpunkt maximal und nimmt allmählich hin zu ihrer Peripherie ab, wobei eine solche Form der Spule 10 mit der Schwingungsform der Membran übereinstimmt, so dass der Wickelraum der Spule 10 vergrößert und eine magnetische Kraft wirkungsvoll erzeugt werden kann. Dies kann in der Folge zur Miniaturisierung des elektroakustischen Wandlers beitragen, während der akustische Ausgang gegenüber konventionellen Geräten erhöht wird.As described above, in the electroacoustic transducer according to the present invention, the coil 10 is wound around the pole member 6 to cover it while exposing the peripheral surface of the tip or free end side of the pole member 6, so that it is possible to set the number of turns so that the coil 10 is reliably wound around the pole member 6. In other words, it is possible to set the number of turns so that it is not less than that of a conventional coil while exposing a portion of the pole member 6 opposite to the coil 10 so that the generated magnetic field is not affected. In addition, the vibration of the diaphragm is maximum at its center and gradually decreases toward its periphery, such a shape of the coil 10 conforms to the vibration shape of the diaphragm, so that the winding space of the coil 10 can be increased and a magnetic force can be generated effectively. This can subsequently contribute to the miniaturization of the electroacoustic transducer, while increasing the acoustic output compared to conventional devices.

Die Seitenfläche 14 der Spule 10 ist auf einer Ebene positioniert, die sich der Spitzenendfläche 12 des Pol-Elements 6 entspricht oder an sie angrenzt, d. h. der Seitenflächenteil 14b ragt etwas über die Spitzenendfläche 12 des Pol-Elements 6 oder ist leicht zurückversetzt. Selbst wenn die Seitenfläche der Spule 10 über die Spitzenendfläche 12 des Pol-Elements 6 vorsteht, kann man davon ausgehen, dass die Schwingung der Membran 18 an einer vom Mittelpunkt des Pol-Elements 6 beabstandeten Position, d. h. im Mittelpunkt der Membran 18, klein ist, so dass die Membran 18 weder am Schwingen gehindert wird noch die Spule 10 berührt.The side surface 14 of the coil 10 is positioned on a plane that corresponds to or is adjacent to the tip end surface 12 of the pole element 6, that is, the side surface part 14b slightly protrudes from the tip end surface 12 of the pole element 6 or is slightly recessed. Even if the side surface of the coil 10 protrudes from the tip end surface 12 of the pole element 6, it can be considered that the vibration of the diaphragm 18 is small at a position spaced from the center of the pole element 6, that is, at the center of the diaphragm 18, so that the diaphragm 18 is neither prevented from vibrating nor touches the coil 10.

Im erfindungsgemäßen elektroakustischen Wandler besteht die Seitenfläche 14 der Spule 10 aus einer ersten Seitenfläche 14a, die trichterförmig ausgebildet ist, um die periphere Oberfläche der Spitzenendseite des Pol-Elements 6 freizulegen, und aus einer zweiten Seitenfläche 14b, die eine flache Ebene bildet, die der Spitzenendfläche des Pol-Elements 6 entspricht oder an diese angrenzt.In the electroacoustic transducer according to the invention, the side surface 14 of the coil 10 consists of a first side surface 14a which is formed in a funnel shape to expose the peripheral surface of the tip end side of the pole element 6 and a second side surface 14b which forms a flat plane corresponding to or adjacent to the tip end surface of the pole element 6.

Mit dieser Struktur ist es möglich, eine gleichmäßige Seitenfläche zu bilden oder gleichmäßige Magneteigenschaften zu erzielen, wodurch ein Produkt mit stabilerer akustischer Leistung gefertigt werden kann.With this structure, it is possible to form a uniform side surface or achieve uniform magnetic properties, thereby making it possible to manufacture a product with more stable acoustic performance.

Ein Verfahren zum Wickeln der Spule 10 im elektroakustischen Wandler zum In- Schwingung-Versetzen der Membran 18 durch ein Magnetfeld (erzeugt als Reaktion auf ein zugeführtes elektrisches Signal zwecks Umwandlung des elektrischen Signals in Schall) ist aus Fig. 3 bis 5 ersichtlich und umfasst die folgenden Schritte: Positionieren eines Formungselements 32 mit einer Formungsfläche 40 auf der Spitzenendabschnittsseite des Pol-Elements 6, während der Polschuhabschnitt 2 auf der Seite des Jochs 4 davon durch ein Halteelement 31 gehalten wird, wobei das Formungselement 32 Folgendes umfasst: einen Haltefortsatz 41, der eine Ausnehmung 38 zur Aufnahme des Spitzenendabschnitts des Pol-Elements 6 aufweist, eine erste Formungsfläche 40a, die eine konische Fläche ist, die im Mittelabschnitt der Endfläche des Haltefortsatzes 41 ausgebildet ist, und eine zweite Formungsfläche 40b, die eine flache Ebene bildet, die der Spitzenenfläche 12 des Pol- Elements 6 entspricht oder an sie angrenzt, und das Wickeln eines Drahts 44 um das Pol-Element 6 in einem Raum 43, der durch die Innenfläche des Jochs 4 des Polschuhabschnitts 2 sowie die erste und die zweite Formungsfläche 40a und 40b des Formungselements 32 definiert ist, um die Spule 10 zu bilden.A method of winding the coil 10 in the electroacoustic transducer for vibrating the diaphragm 18 by a magnetic field (generated in response to an applied electrical signal to convert the electrical signal into sound) is shown in Figs. 3 to 5 and comprises the following steps: positioning a shaping member 32 having a shaping surface 40 on the tip end portion side of the pole member 6 while the pole shoe portion 2 is held on the yoke 4 side thereof by a holding member 31, the shaping member 32 comprising: a holding projection 41 having a recess 38 for receiving the tip end portion of the pole member 6, a first shaping surface 40a which is a conical surface formed in the central portion of the end surface of the holding projection 41, and a second shaping surface 40b which forms a flat plane, which corresponds to or is adjacent to the tip end surface 12 of the pole element 6, and winding a wire 44 around the pole element 6 in a space 43 defined by the inner surface of the yoke 4 of the pole shoe section 2 and the first and second forming surfaces 40a and 40b of the forming element 32 to form the coil 10.

Wie oben beschrieben, umfasst das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen elektroakustischen Wandlers das Anordnen des Formungselements 32 auf der Spitzenendseite des Pol-Elements 6, während der Polschuhabschnitt 2 auf seiner Joch(4)-Seite gehalten wird, und das Wickeln der Spule 10 um das Pol- Element 6, wodurch die Formungsfläche 40 des Formungselements 32 die Seitenfläche der Spule 10 bildet. Da das Formungselement 32 eine Formungsfläche 40b besitzt, die angeordnet ist, sich in einer Ebene zu befinden, die der Spitzenendfläche des Pol-Elements 6 entspricht oder an sie angrenzt, ist die Seitenfläche 14b der Spule 10 auf einer Ebene ausgebildet, die der Spitzenendfläche des Pol-Elements 6 entspricht oder an sie angrenzt. Das Herstellungsverfahren unter Einsatz eines solchen Formungselements 32 kann das Wicklungsverfahren der Spule 10 um das Pol-Element 6 automatisieren, so dass man eine Spule 10 mit stabilen und einheitlichen Eigenschaften erhält, indem die Anzahl an Wicklungen gesteuert wird, wodurch ein elektroakustischer Wandler hoher Zuverlässigkeit und mit einheitlichen Eigenschaften erhalten werden kann und somit zu dessen Miniaturisierung ein Beitrag geleistet wird.As described above, the method for manufacturing the electroacoustic transducer according to the invention comprises arranging the shaping element 32 on the tip end side of the pole member 6 while holding the pole piece portion 2 on its yoke (4) side, and winding the coil 10 around the pole member 6, whereby the forming surface 40 of the forming member 32 forms the side surface of the coil 10. Since the forming member 32 has a forming surface 40b arranged to be in a plane corresponding to or adjacent to the tip end surface of the pole member 6, the side surface 14b of the coil 10 is formed on a plane corresponding to or adjacent to the tip end surface of the pole member 6. The manufacturing method using such a forming member 32 can automate the winding process of the coil 10 around the pole member 6 to obtain a coil 10 having stable and uniform characteristics by controlling the number of windings, thereby making it possible to obtain an electroacoustic transducer having high reliability and uniform characteristics, thus contributing to the miniaturization thereof.

Wie oben beschrieben, macht das Halten des Polschuhabschnitts 2 durch das Formungselement 32 an dessen Pol-Element(6)-Seite das Halteelement 31 überflüssig. Dies vereinfacht nicht nur die gesamte Vorrichtung, sondern auch das Wicklungsverfahren der Spule 10, da das Verfahren für das Halteelement 31 entfällt.As described above, holding the pole shoe section 2 by the forming element 32 on its pole element (6) side makes the holding element 31 superfluous. This not only simplifies the entire device, but also the winding process of the coil 10, since the process for the holding element 31 is eliminated.

Fig. 1 ist ein Querschnitt eines elektroakustischen Wandlers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.Fig. 1 is a cross-section of an electroacoustic transducer according to an embodiment of the invention.

Fig. 2 ist ein Querschnitt eines Polschuhabschnitts, um den eine Spule im elektroakustischen Wandler von Fig. 1 gewickelt ist.Fig. 2 is a cross-section of a pole piece portion around which a coil is wound in the electroacoustic transducer of Fig. 1.

Fig. 3A ist eine Ansicht, aus der das erfindungsgemäße Verfahren zum Wickeln der Spule ersichtlich ist.Fig. 3A is a view showing the method of winding the coil according to the invention.

Fig. 3B ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Formungselements von Fig. 3A.Fig. 3B is a perspective view of a portion of the forming member of Fig. 3A.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Polschuhabschnitts des elektroakustischen Wandlers (betrachtet von dessen Rückseite).Fig. 4 is a perspective view of the pole piece portion of the electroacoustic transducer (viewed from its rear side).

Fig. 5A ist eine teilweise im Querschnitt dargestellte Ansicht des elektroakustischen Wandlers, aus der ein konkretes Beispiel für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Wickeln der Spule ersichtlich ist.Fig. 5A is a partially cross-sectional view of the electroacoustic transducer showing a concrete example of a method for winding the coil according to the invention.

Fig. 5B zeigt die Rückseite des Polschuhabschnitts sowie die Bewegung des Drahts relativ dazu.Fig. 5B shows the back of the pole piece section and the movement of the wire relative to it.

Fig. 6 ist ein Längsquerschnitt eines herkömmlichen elektroakustischen Wandlers.Fig. 6 is a longitudinal cross-section of a conventional electroacoustic transducer.

Die Erfindung wird nun ausführlich unter Bezugnahme auf die in den Abbildungen gezeigten Ausführungsformen beschrieben.The invention will now be described in detail with reference to the embodiments shown in the figures.

Fig. 1 zeigt einen elektroakustischen Wandler der Erfindung, und Fig. 2 zeigt einen Polschuhabschnitt des elektroakustischen Wandlers von Fig. 1, um den eine Spule gewickelt ist.Fig. 1 shows an electroacoustic transducer of the invention, and Fig. 2 shows a pole piece portion of the electroacoustic transducer of Fig. 1 around which a coil is wound.

Der Polschuhabschnitt 2 des elektroakustischen Wandlers besteht aus einem scheibenförmigen Joch 4 und einem Pol-Element 6, das am Mittelabschnitt des Jochs 4 an einem Basisendabschnitt 8 desselben durch ein Fixiermittel wie z. B. Presspassung usw. befestigt ist, wobei das Pol-Element 6 einen kleineren Durchmesser an dessen Basisendabschnitt 8 aufweist.The pole piece portion 2 of the electroacoustic transducer consists of a disk-shaped yoke 4 and a pole member 6 fixed to the center portion of the yoke 4 at a base end portion 8 thereof by a fixing means such as press fitting, etc., the pole member 6 having a smaller diameter at the base end portion 8 thereof.

Eine Spule 10 ist um das Pol-Element 6 gewickelt, um koaxial-zylindrisch mit dem Pol-Element 6 in dessen peripherem Abschnitt angeordnet zu sein. Die Spule 10 ist auf dem Joch 4 auf der Seite des Basisendabschnitts 8 des Pol-Elements 6 flach ausgebildet, und eine Seitenfläche 14, die sich in ihrer Form vom Stand der Technik unterscheidet, ist an der Seite der Spitzenendfläche 12 des Pol-Elements 6 ausgebildet, wobei die Seitenfläche 14 aus der ersten und der zweiten Seitenfläche 14a und 14b besteht, deren Form sich voneinander unterscheidet. Die erste Seitenfläche 14a ist trichterförmig, um einen Teil des Spitzenendabschnitts des Pol- Elements 6 freizulegen, während die zweite Seitenfläche 14b eine flache Ebene ist, die sich an die Spitzenendfläche des Pol-Elements 6 anpasst oder an sie angrenzt. In der Folge wird die Spule 10 hinsichtlich der Anzahl wirkungsvoller Windungen (der Abschnitt mit der höheren Anzahl an Wicklungen ist schraffiert) um eine Höhe D in axialer Richtung des Pol-Elements 6 erhöht, um so die Wicklungseffizienz im Vergleich zu einer herkömmlichen Spule 108 (Fig. 6) zu steigern, deren Deckfläche in Fig. 2 durch eine durchbrochene Linie kenntlich gemacht ist. Unter der Annahme, dass die Spule 10 den gleichen Außendurchmesser besitzt und aus dem gleichen Material besteht wie die herkömmliche Spule 108 ist es möglich, das Magnetfeld durch das durch die Höhe D erzeugte zu verstärken.A coil 10 is wound around the pole element 6 to be arranged coaxially cylindrically with the pole element 6 in its peripheral portion. The coil 10 is on the yoke 4 on the side of the base end portion 8 of the pole member 6, and a side surface 14 different in shape from the prior art is formed on the side of the tip end surface 12 of the pole member 6, the side surface 14 consisting of the first and second side surfaces 14a and 14b different in shape from each other. The first side surface 14a is funnel-shaped to expose a part of the tip end portion of the pole member 6, while the second side surface 14b is a flat plane conforming to or adjacent to the tip end surface of the pole member 6. As a result, the coil 10 is increased in the number of effective turns (the portion with the higher number of turns is hatched) by a height D in the axial direction of the pole element 6 so as to increase the winding efficiency compared with a conventional coil 108 (Fig. 6) whose top surface is indicated by a broken line in Fig. 2. Assuming that the coil 10 has the same outer diameter and is made of the same material as the conventional coil 108, it is possible to strengthen the magnetic field generated by the height D.

Der erfindungsgemäße elektroakustische Wandler besitzt den gleichen Aufbau wie der herkömmliche elektroakustische Wandler (Fig. 6), in dem ein ringförmiger Magnet 16 um das Pol-Element 6 auf dem Polschuhabschnitt 2 angeordnet und daran befestigt ist. Eine Membran 18 ist auf dem Magneten 16 positioniert und ein Magnetstück 20 am Mittelabschnitt der Membran 18 befestigt, um seine wirkliche Schwingungsmasse zu steigern. Gemäß dieser Ausführungsform ist ein Spalt 22 zwischen der Membran 18 und der Spitzenendfläche 12 des Pol-Elements 6 ausgebildet, um einen Zwischenraum für das Schwingen der Membran 18 darin zu schaffen, indem die Höhe des Magneten 16 höher als jene des Pol-Elements 6 eingestellt wird. Die Membran 18 und das Magnetstück 20 bestehen aus magnetischem Material, und der Magnet 16 hält die Membran 18 aufgrund seiner Magnetfunktion darauf und legt ein Vormagnetisierungs-Feld an die Membran 18 an, um magnetiche Schwingung zu erzeugen. Ähnlich wie im herkömmlichen elektroakustischen Wandler stellen der Polschuhabschnitt 2, der Magnet 16, der Spalt 22, die Membran 18 und das Magnetstück 20 einen einzelnen geschlossenen Magnetpfad dar; die Spule 10, das Joch 4 und das Pol-Element 6 stellen einen magnetischen Antriebsabschnitt dar, der ein externes elektrisches Signal in ein an die Membran anzulegendes Magnetfeld umwandelt.The electroacoustic transducer according to the present invention has the same structure as the conventional electroacoustic transducer (Fig. 6) in which a ring-shaped magnet 16 is arranged around and fixed to the pole member 6 on the pole piece portion 2. A diaphragm 18 is positioned on the magnet 16 and a magnet piece 20 is fixed to the central portion of the diaphragm 18 to increase its effective vibration mass. According to this embodiment, a gap 22 is formed between the diaphragm 18 and the tip end face 12 of the pole member 6 to create a space for the diaphragm 18 to vibrate therein by setting the height of the magnet 16 higher than that of the pole member 6. The diaphragm 18 and the magnet piece 20 are made of magnetic material, and the magnet 16 holds the diaphragm 18 thereon due to its magnetic function and applies a bias field to the diaphragm 18 to generate magnetic vibration. Similar to the conventional In an electroacoustic transducer, the pole piece section 2, the magnet 16, the gap 22, the diaphragm 18 and the magnet piece 20 constitute a single closed magnetic path; the coil 10, the yoke 4 and the pole element 6 constitute a magnetic drive section which converts an external electrical signal into a magnetic field to be applied to the diaphragm.

Die periphere Oberfläche des Polschuhabschnitts 2 und die Deckflächenseite der Membran 18 sind durch ein Gehäuse 24 abgedeckt. Das Gehäuse 24 ist ein Formkörper aus nichtmagnetischem Material wie z. B. synthetischem Kautschuk usw. und umfasst eine Resonanzkammer 26, die auf der Deckflächenseite der Membran 18 ausgebildet ist. Ein Schall emittierender Zylinder 28 ist im Gehäuse 24 und ein Schall emittierendes Loch 30 im Schall emittierenden Zylinder 28 ausgebildet, damit die Resonanzkammer 26 gegenüber der Atmosphäre geöffnet ist und Resonanzschall emittiert. Obwohl der Schall emittierende Zylinder 28 und das Schall emittierende Loch 30 gemäß dieser Ausführungsform um die Mittelachse der Membran 18 ausgebildet sind, können sie auch anders ausgebildet sein.The peripheral surface of the pole piece portion 2 and the top surface side of the diaphragm 18 are covered by a casing 24. The casing 24 is a molded body made of non-magnetic material such as synthetic rubber, etc., and includes a resonance chamber 26 formed on the top surface side of the diaphragm 18. A sound-emitting cylinder 28 is formed in the casing 24 and a sound-emitting hole 30 is formed in the sound-emitting cylinder 28 so that the resonance chamber 26 is open to the atmosphere and emits resonance sound. Although the sound-emitting cylinder 28 and the sound-emitting hole 30 are formed around the central axis of the diaphragm 18 according to this embodiment, they may be formed differently.

Wenn ein externes elektrisches Signal an die Anschlüsse der Spule 10 im elektroakustischen Wandler angelegt wird, wird die Spule 10 als Reaktion auf die Höhe des elektrischen Signals mit Energie versorgt. In der Folge erzeugt das Pol- Element 6 darum herum ein Wechselmagnetfeld, das auf die Membran 18 und das Magnetstück 20 einwirkt. Da ein Vormagnetisierungs-Feld an die Membran 18 durch den Magneten 16 angelegt wird, empfängt die Membran 18 eine vertikal schwingende Kraft als Reaktion auf die Frequenz und die Höhe des das Vormagnetisierungs-Feld überlagenden Wechselmagnetfelds. In der Folge schwingt die Membran 18, um Luft an der oberen und unteren Seite der Membran 18 in Schwingung zu versetzen und die Resonanzkammer 26 in Resonanz zu bringen. Demzufolge werden der Schwingungsschall der Membran 18 und der Resonanzschall der Resonanzkammer 26 durch das Schall emittierende Loch 30 nach außen transportiert. Da die Frequenz des Resonanzschalls im hörbaren Bereich verteilt ist, wird der elektroakustische Wandler als Schall erzeugendes Mittel wie z. B. Summer verwendet.When an external electrical signal is applied to the terminals of the coil 10 in the electroacoustic transducer, the coil 10 is energized in response to the magnitude of the electrical signal. As a result, the pole member 6 generates an alternating magnetic field therearound, which acts on the diaphragm 18 and the magnet piece 20. Since a bias magnetic field is applied to the diaphragm 18 by the magnet 16, the diaphragm 18 receives a vertically vibrating force in response to the frequency and magnitude of the alternating magnetic field superimposed on the bias magnetic field. As a result, the diaphragm 18 vibrates to vibrate air on the upper and lower sides of the diaphragm 18 and to resonate the resonance chamber 26. As a result, the vibration sound of the diaphragm 18 and the resonance sound of the resonance chamber 26 are transported to the outside through the sound emitting hole 30. Since the frequency of the resonance sound is in the audible range, the resonance sound is transmitted to the outside through the sound emitting hole 30. area, the electroacoustic transducer is used as a sound generating device such as a buzzer.

Im Fall des erfindungsgemäßen elektroakustischen Wandlers ist die Anzahl an Wicklungen der Spule 10 um die Höhe D höher als in der Spule 108 eines herkömmlichen elektroakustischen Wandlers, weshalb ein stärkeres Magnetfeld erzeugt wird, d. h. die Magnetkraft zum In-Schwingung-Versetzen der Membran 18 ist als Reaktion auf das gleichen Eingangssignal stärker als im Stand der Technik, so dass der Schalldruck des elektroakustischen Wandlers verstärkt wird.In the case of the electroacoustic transducer according to the invention, the number of windings of the coil 10 is higher by the height D than in the coil 108 of a conventional electroacoustic transducer, which is why a stronger magnetic field is generated, i.e. the magnetic force for setting the membrane 18 into vibration is stronger in response to the same input signal than in the prior art, so that the sound pressure of the electroacoustic transducer is increased.

Außerdem bewirkt diese Eigenschaft eine Veränderung des elektroakustischen Wandlers selbst oder seines Eingangs, wenn das gleiche Magnetfeld wie im Stand der Technik erzeugt wird. Die an die Spule 10 anzulegende elektrische Energie kann reduziert werden, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das dem herkömmlichen elektroakustischen Wandler (Fig. 6) entspricht. Außerdem kann zur Erzeugung eines konventionellen Magnetfelds als Reaktion auf einen herkömmlichen Eingang das Pol-Element 6 in seiner Höhe um diesen Wert reduziert werden. Die Höhenreduktion korrespondiert mit einer Reduktion der Anzahl an Windungen der Spule 10 um die Höhe D, so dass es möglich ist, den elektroakustischen Wandler hinsichtlich seiner Höhe und Dimensionen zu verkleinern.Furthermore, this property causes a change in the electroacoustic transducer itself or its input when the same magnetic field as in the prior art is generated. The electrical energy to be applied to the coil 10 can be reduced in order to generate a magnetic field corresponding to the conventional electroacoustic transducer (Fig. 6). Furthermore, to generate a conventional magnetic field in response to a conventional input, the pole element 6 can be reduced in height by this value. The height reduction corresponds to a reduction in the number of turns of the coil 10 by the height D, so that it is possible to reduce the electroacoustic transducer in terms of its height and dimensions.

Die Spule 10 in der Höhe D macht sich einen Zwischenraum an der Rückseite der Membran 18 zunutze und verhindert keinesfalls die Schwingung der Membran 18. Der Grund dafür liegt darin, dass die Schwingung der Membran 18 in ihrem Mittelabschnitt maximal ist und hin zum peripheren Abschnitt abnimmt. Daher erhöht die Vergrößerung der Spule 10 um die Höhe D deren Antriebskraft, während die Schwingung der Membran 18 ähnlich wie im herkömmlichen Fall erzeugt wird.The coil 10 at the height D takes advantage of a gap at the back of the diaphragm 18 and does not prevent the vibration of the diaphragm 18 at all. The reason for this is that the vibration of the diaphragm 18 is maximum at its central portion and decreases toward the peripheral portion. Therefore, increasing the size of the coil 10 by the height D increases its driving force while generating the vibration of the diaphragm 18 similarly to the conventional case.

Obwohl sich im in Fig. 1 und 2 gezeigten elektroakustischen Wandler die zweite Seitenfläche 14b der Spule 10 an die Spitzenendfläche 12 des Pol-Elements 6 anpasst, kann sie leicht aus der Spitzenendfläche 12 des Pol-Elements 6 hin zur Membran 18 ragen oder geringfügig zurückversetzt sein, sofern sie im Wesentlichen bündig mit der Spitzendfläche 12 an sie angrenzt.Although in the electroacoustic transducer shown in Figs. 1 and 2 the second side surface 14b of the coil 10 is in contact with the tip end surface 12 of the pole element 6 it may protrude slightly from the tip end face 12 of the pole element 6 towards the membrane 18 or may be slightly recessed provided it is substantially flush with the tip end face 12 thereon.

Obwohl die Anschlüsse in dieser Ausführungsform nicht zu sehen sind, können sie aus den Enden der Spule 10 bestehen oder als Anschlüsse an der Rückseite des Jochs 4 mit einem dazwischen angeordneten Isolator ausgebildet sein.Although the terminals are not visible in this embodiment, they may be consisting of the ends of the coil 10 or may be formed as terminals on the back of the yoke 4 with an insulator arranged therebetween.

Fig. 3A und 3B zeigen ein Verfahren zum Wickeln einer Spule im elektroakustischen Wandler gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.3A and 3B show a method for winding a coil in the electroacoustic transducer according to an embodiment of the invention.

Verwendet wird ein Halteelement 31 zum Halten des Polschuhabschnitts 2. Das Halteelement 31 ist eine Spannvorrichtung zum Halten des Polschuhabschnitts 2, um den die Spule 10 gewickelt werden soll. Das Halteelement 31 umfasst eine Ausnehmung 34 zum Halten des Jochs 4 des Polschuhabschnitts 2 auf seiner Vorderseite und einen axialen Abschnitt 36 auf seiner Rückseite. Der axiale Abschnitt 36 ist mit einem nicht dargestellten Rotationsmittel wie z. B. einem Motor usw. verbunden, wodurch er wie in Pfeilrichtung N je nach der Anzahl der Windungen der Spule 10 gedreht werden soll.A holding element 31 is used to hold the pole shoe section 2. The holding element 31 is a clamping device for holding the pole shoe section 2 around which the coil 10 is to be wound. The holding element 31 comprises a recess 34 for holding the yoke 4 of the pole shoe section 2 on its front side and an axial section 36 on its rear side. The axial section 36 is connected to a rotating means (not shown) such as a motor etc., whereby it is to be rotated as in the direction of arrow N depending on the number of turns of the coil 10.

Ein Formungselement 32 zum Formen der Seitenfläche 14 ist auf der Spitzenendflächenseite des Pol-Elements 6 des Polschuhabschnitts 2 ausgebildet, der mit dem Halteelement 31 gegenüberliegen soll. Das Formungselement 32 umfasst eine Ausnehmung 38, die sich an einer Position befindet, die mit der Spitzenendfläche 12 des Pol-Elements 6 korrespondiert, und eine Formungsfläche 40 um die Ausnehmung 38 (siehe Fig. 3B). In der vorliegenden Ausführungsform besteht die Formungsfläche 40 aus einer ersten Formungsfläche 40a und einer zweiten Formungsfläche 40b. Die Innenfläche des Jochs 4 des Polschuhabschnitts 2, der durch das Halteelement 31 gehalten wird, sowie die erste und die zweite Formungsfläche 40a und 40b definieren einen Raum 43, in dem die Spule 10 gewickelt werden soll. Die erste Formungsfläche 40a ist konisch, um die erste Seitenfläche 14a der Seitenfläche 14 zu bilden. Die Höhe der ersten Formungsfläche 40a entspricht der Höhe D der ersten Seitenfläche 14a. Die zweite Formungsfläche 40b ist flach ausgebildet, um mit der zweiten Seitenfläche 14b zu korrespondieren und eine zur Mittelachse der Spule 10 senkrechte Oberfläche zu bilden. In dieser Ausführungsform bildet die zweite Formungsfläche 40b die Seitenfläche, die sich auf einer Ebene befindet, die der Endfläche des Pol-Elements 6 entspricht oder an sie angrenzt.A shaping member 32 for shaping the side surface 14 is formed on the tip end surface side of the pole member 6 of the pole shoe portion 2 to be opposed to the holding member 31. The shaping member 32 includes a recess 38 located at a position corresponding to the tip end surface 12 of the pole member 6 and a shaping surface 40 around the recess 38 (see Fig. 3B). In the present embodiment, the shaping surface 40 is composed of a first shaping surface 40a and a second shaping surface 40b. The inner surface of the yoke 4 of the pole shoe portion 2 held by the holding member 31 and the first and second shaping surfaces 40a and 40b define a space 43 in which the coil 10 is to be wound. The first forming surface 40a is tapered to form the first side surface 14a of the side surface 14. The height of the first forming surface 40a corresponds to the height D of the first side surface 14a. The second forming surface 40b is flat to correspond with the second side surface 14b and form a surface perpendicular to the central axis of the coil 10. In this embodiment, the second forming surface 40b forms the side surface which is located on a plane which corresponds to or is adjacent to the end surface of the pole element 6.

Ein axialer Abschnitt 42 ist im hinteren Abschnitt des Formungselements 32 angeordnet. Der axiale Abschnitt 42 wird gehalten, um durch die Rotation des Polschuhabschnitts 2 drehbar zu sein.An axial portion 42 is disposed in the rear portion of the forming member 32. The axial portion 42 is held to be rotatable by the rotation of the pole piece portion 2.

Bevor die Spule 10 um das Pol-Element 6 gewickelt wird, wird dieses am Joch 4 befestigt, um einstückig den Polschuhabschnitt 2 zu bilden. Das Joch 4 des Polschuhabschnitts 2 ist in der Ausnehmung 34 des Halteelements 31 eingebettet, um dadurch gehalten zu werden, während die Ausnehmung 38 des Formungselements 32 an der Seite der Spitzenendfläche 12 des Pol-Elements 6 aufsitzt.Before the coil 10 is wound around the pole member 6, the latter is fixed to the yoke 4 to integrally form the pole shoe section 2. The yoke 4 of the pole shoe section 2 is embedded in the recess 34 of the holding member 31 to be held thereby, while the recess 38 of the forming member 32 is seated on the side of the tip end face 12 of the pole member 6.

Anschließend wird ein Draht zur Bildung der Spule 10 aus einem Spulenkörper 46 an die Seite des Pol-Elements 6 geführt, und das Halteelement 31 wird mittels des axialen Abschnitts 36 gedreht. In der Folge wird der Draht 44 um das Pol-Element 6 gewickelt, um allmählich die Spule 10 zu bilden, während das Halteelement 31 gedreht und die erste und die zweite Seitenfläche 14 und 14b auf der Formungsfläche 40 des Formungselements 32 an der Seite der Spitzenendfläche 12 des Pol-Elements 6 gebildet werden. Ein Formfixierungsmittel kann in diesem Fall auf die Spule 10 getropft werden, um deren Form zu fixieren. Wenn der Draht 44 im Vorhinein mit dem Formfixierungsmittel beschichtet wird, um der Spule 10 stabile Form zu verleihen, ist das Auftropfen von Formfixierungsmittel nicht erforderlich.Then, a wire for forming the coil 10 from a bobbin 46 is led to the side of the pole member 6, and the holding member 31 is rotated by means of the axial portion 36. Subsequently, the wire 44 is wound around the pole member 6 to gradually form the coil 10 while the holding member 31 is rotated and the first and second side surfaces 14 and 14b are formed on the forming surface 40 of the forming member 32 on the side of the tip end surface 12 of the pole member 6. A shape fixing agent may be dripped onto the coil 10 in this case to fix its shape. If the wire 44 is coated with the shape fixing agent in advance to give the coil 10 a stable shape, the dripping of the shape fixing agent is not necessary.

Das Wickeln der Spule 10 unter Einsatz des Formungselements 32 kann die Anzahl an Windungen der Spule 10 erhöhen, ohne Wickelraum für das Halten des Pol- Elements 6 durch das Formungselement 32 zu verschwenden, wodurch der Wicklungswirkungsgrad der Spule 10 auf dem Pol-Element 6 gesteigert wird. Die Zusammensetzung des Polschuhabschnitts 2 und das Wickeln der Spule 10 können zwecks Automatisierung kontinuierlich ablaufen.Winding the coil 10 using the forming member 32 can increase the number of turns of the coil 10 without wasting winding space for holding the pole member 6 by the forming member 32, thereby increasing the winding efficiency of the coil 10 on the pole member 6. The assembly of the pole piece portion 2 and the winding of the coil 10 can be carried out continuously for automation.

Obwohl sich gemäß der vorliegenden Ausführungsform die zweite Formungsfläche 40b des Formungselements 32 auf der gleichen Ebene wie die Bodenfläche der Ausnehmung 38 befindet, ist dies keine Voraussetzung; wenn sich die zweite Seitenfläche 14b der Spule 10 nicht auf der gleichen Ebene wie die Spitzenendfläche 12 des Pol-Elements 6 befindet, werden sie relativ zueinander je nach Bedarf entsprechend angeordnet.Although according to the present embodiment, the second forming surface 40b of the forming member 32 is on the same plane as the bottom surface of the recess 38, this is not a requirement; if the second side surface 14b of the coil 10 is not on the same plane as the tip end surface 12 of the pole member 6, they are arranged relative to each other as needed.

Obwohl die vorliegende Ausführungsform einen Fall darstellt, in dem die Enden der Spule 10 als Anschlüsse verwendet werden, können Kerben oder Durchgangslöcher im Halteelement 31 ausgebildet sein, um Anschlüsse durchzuführen, sollten diese auf der Rückseite des Jochs 4 angeordnet sein, wobei das Vorhandensein der Anschlüsse auf dem Joch 4 überhaupt keinen Einfluss auf das Halten des Jochs 4 durch das Halteelement 31 ausübt.Although the present embodiment illustrates a case where the ends of the coil 10 are used as terminals, notches or through holes may be formed in the holding member 31 to pass through terminals if they are located on the back of the yoke 4, and the presence of the terminals on the yoke 4 has no influence at all on the holding of the yoke 4 by the holding member 31.

Die Oberflächen der ersten und zweiten Formungsfläche 40a und 40b kann Teflonbeschichtet oder hochglanzpoliert werden, um leicht von der ersten und zweiten Seitenfläche 14a und 14b der Spule 10 nach deren Wicklung getrennt zu werden.The surfaces of the first and second forming surfaces 40a and 40b may be Teflon coated or highly polished to be easily separated from the first and second side surfaces 14a and 14b of the coil 10 after winding thereof.

Fig. 4, 5A und 5B zeigen das Verfahren zum Wickeln der Spule im elektroakustischen Wandler gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.Fig. 4, 5A and 5B show the method of winding the coil in the electroacoustic transducer according to another embodiment of the invention.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist gemäß dieser Ausführungsform eine Basisplatte 48 aus Isoliermaterial an der Rückseite des Jochs 4 des Polschuhabschnitts 2 ausgebildet, und es sind mit den Endabschnitten der Spule 10 zu verbindende Anschlüsse 50 und 52 auf der Rückseite aufrecht angeordnet. Das Pol-Element 6 wird aufrecht auf der Deckflächenseite des Jochs 4 ausgebildet, indem die Mittelabschnitte des Jochs 4 und der Basisplatte 48 im säulenförmigen Basisendabschnitt 8 desselben durchstoßen werden.As can be seen from Fig. 4, according to this embodiment, a base plate 48 made of insulating material is formed on the back of the yoke 4 of the pole shoe section 2, and terminals 50 and 52 to be connected to the end portions of the coil 10 are arranged upright on the back side. The pole member 6 is formed upright on the top surface side of the yoke 4 by piercing the center portions of the yoke 4 and the base plate 48 in the columnar base end portion 8 thereof.

U-förmige Kerben 54 und 56 sind im Joch 4 des Polschuhabschnitts 2 und der Basisplatte 48 an den jeweiligen Seiten davon zwischen den Anschlüssen 50 und 52 ausgebildet. Diese Kerben 54 und 56 stellen ein Mittel für das Führen des Drahts 44 zwischen dem Pol 6 und den Anschlüssen 50 und 52 dar.U-shaped notches 54 and 56 are formed in the yoke 4 of the pole piece section 2 and the base plate 48 on the respective sides thereof between the terminals 50 and 52. These notches 54 and 56 provide a means for guiding the wire 44 between the pole 6 and the terminals 50 and 52.

Eine Spannvorrichtung 320 ist als Formungselement 32, d. h. das Formungsmittel der Spule 10, sowie als Halterungsmittel des Spitzenendabschnitts des Pol-Elements 6 des Polschuhabschnitts 2 vorgesehen. Der Spitzenendabschnitt des Pol-Elements 6 des Polschuhabschnitts 2 wird durch einen Klinkenabschnitt 322 gehalten, der schließbar in mehrere Stücke, z. B. drei Stücke, aufgeteilt ist. Der Klinkenabschnitt 322 der Spannvorrichtung 320 umfasst einen Haltefortsatz 41 an der Seite seiner Endfläche, wobei die Endfläche des Haltefortsatzes 41 aus einer erste Formungsfläche 40a, die eine konische Oberfläche im Mittelabschnitt davon bildet, und einer zweiten Formungsfläche 40b, die eine flache Oberfläche um die erste Formungsfläche 40a bildet, besteht. Die erste und die zweite Formungsfläche 40a und 40b sowie die Innenfläche des Jochs 4 definieren den Raum 43, in dem die Spule 10 gewickelt ist.A jig 320 is provided as the forming member 32, i.e., the forming means of the coil 10, and as the holding means of the tip end portion of the pole member 6 of the pole shoe portion 2. The tip end portion of the pole member 6 of the pole shoe portion 2 is held by a latch portion 322 which is lockably divided into plural pieces, e.g., three pieces. The latch portion 322 of the jig 320 includes a holding projection 41 on the side of its end face, the end face of the holding projection 41 being composed of a first forming surface 40a forming a conical surface in the central portion thereof and a second forming surface 40b forming a flat surface around the first forming surface 40a. The first and second forming surfaces 40a and 40b and the inner surface of the yoke 4 define the space 43 in which the coil 10 is wound.

Außerdem ist in dieser Ausführungsform die Spannvorrichtung 320 mit einem Stift 324 versehen, der vom mehrfach unterteilten Klinkenabschnitt 322 umgeben ist. Der Stift 324 ist frei gleitbar, um die Haltelänge des Pol-Elements 6 durch die Position seines Spitzenendes zu bestimmen. Das Vorragen des Stifts 324 erleichtert die Trennung des Polschuhabschnitts 2 von der Spannvorrichtung 320 nach dem Wickeln der Spule 10.Furthermore, in this embodiment, the jig 320 is provided with a pin 324 surrounded by the multi-divided pawl portion 322. The pin 324 is freely slidable to determine the holding length of the pole piece 6 by the position of its tip end. The protrusion of the pin 324 facilitates the separation of the pole piece portion 2 from the jig 320 after the winding of the coil 10.

Wenn die Spule 10 um das Pol-Element 6 gewickelt wird (siehe Fig. 5A), wird der Anfangsabschnitt 44E des Drahts 44 von einem Rückhalteelement 60 zurückgehalten, dann wird die Spitze des Drahts 44 um den Anschluss 52 gewickelt und der Seite des Pol-Elements 6 über den Anschluss 50 durch die U-förmige Kerbe 54 zugeführt, und anschließend wird die Spannvorrichtung 320 in der Richtung des Pfeils N gedreht, um den Draht 44 um das Pol-Element 6 im Raum 43 zu wickeln und dadurch die Spule 10 zur vorbestimmten Form auszubilden. Danach wird die Spitze des Drahts 44 der Seite des Anschlusses 50 über die U-förmige Kerbe 54 zugeführt, um herumgewickelt zu werden und solcherart das Wicklungsverfahren abzuschließen. Fig. 5B zeigt das Einführen und Herausziehen des Drahts 44 zwischen der Seite des Pol-Elements 6 und der Seite der Anschlüsse 50 und 52 über die U-förmige Kerbe 54 des Polschuhabschnitts 2, wobei der Pfeil die Richtung anzeigt.When the coil 10 is wound around the pole member 6 (see Fig. 5A), the starting portion 44E of the wire 44 is retained by a retaining member 60, then the tip of the wire 44 is wound around the terminal 52 and fed to the pole member 6 side via the terminal 50 through the U-shaped notch 54, and then the jig 320 is rotated in the direction of the arrow N to wind the wire 44 around the pole member 6 in the space 43, and thereby form the coil 10 into the predetermined shape. Thereafter, the tip of the wire 44 is fed to the terminal 50 side via the U-shaped notch 54 to be wound around, thus completing the winding process. Fig. 5B shows the insertion and withdrawal of the wire 44 between the side of the pole element 6 and the side of the terminals 50 and 52 via the U-shaped notch 54 of the pole shoe section 2, with the arrow indicating the direction.

Der Draht 44 kann um das Pol-Element 6 beginnend auf dessen Oberfläche entlang der ersten und der zweiten Formungsfläche 40a und 40b gewickelt werden, indem die Spannvorrichtung 320 in Pfeilrichtung N gedreht wird, so dass die Spule 10 so hoch wie das Pol-Element 6 mit der peripheren Oberfläche der Seite der Spitzenendfläche 12 des Pol-Elements 6 ausgebildet ist (liegt frei, wie aus Fig. 2 ersichtlich).The wire 44 can be wound around the pole member 6 starting from its surface along the first and second forming surfaces 40a and 40b by rotating the jig 320 in the direction of arrow N so that the coil 10 is formed as high as the pole member 6 with the peripheral surface of the side of the tip end surface 12 of the pole member 6 (exposed as shown in Fig. 2).

Wie oben beschrieben, macht die Verwendung der Spannvorrichtung 320 zum Halten des Pol-Elements 6 des Polschuhabschnitts 2 zwecks Herumwickeln der Spule 10 (siehe Fig. 2) das Halteelement 31 überflüssig. Dadurch wird nicht nur die gesamte Vorrichtung, sondern auch das Wicklungsverfahren vereinfacht, da jenes für das Halteelement 31 entfällt. Wenn das Pol-Element 6 des Polschuhabschnitts 2 durch die Spannvorrichtung 320 so wie in der vorliegenden Ausführungsform gehalten wird, kann die Joch(4)-Seite ein freies Ende sein, was den Vorteil bietet, dass selbst bei Vorhandensein von Stabanschlüssen darauf keine Notwendigkeit besteht, diese durch die Halteelement(31)-Seite des Polschuhabschnitts 2 zu führen.As described above, the use of the jig 320 for holding the pole element 6 of the pole shoe section 2 for winding the coil 10 (see Fig. 2) makes the holding element 31 unnecessary. This not only simplifies the entire device, but also the winding process, since that for the holding element 31 is eliminated. When the pole element 6 of the pole shoe section 2 is held by the jig 320 as in the present embodiment, the yoke (4) side can be a free end, which offers the advantage of that even if rod connections are present there is no need to guide them through the holding element (31) side of the pole shoe section 2.

In diesem Verfahren kann die Spule 10 jedoch um den Polschuhabschnitt 2 gewickelt werden, während die Joch(4)-Seite davon durch das Halteelement 31 gehalten wird. Das Halten des Pol-Elements 6 des Polschuhabschnitts 2 an beiden seiner Enden schränkt auf diese Weise Schwingungen aufgrund seiner Rotation ein und erhöht die Wicklungspräzision.In this method, however, the coil 10 may be wound around the pole piece portion 2 while the yoke (4) side thereof is held by the holding member 31. Holding the pole member 6 of the pole piece portion 2 at both its ends in this way restricts vibrations due to its rotation and increases the winding precision.

In dieser Ausführungsform können die erste und die zweite Formungsfläche 40a und 40b des Klinkenabschnitts 322 Teflonbeschichtet oder hochglanzpoliert werden, um die Trennung von der ersten und der zweiten Seitenfläche 14a und 14b der Spule 10 nach deren Wickeln zu vereinfachen.In this embodiment, the first and second forming surfaces 40a and 40b of the latch portion 322 may be Teflon coated or highly polished to facilitate separation from the first and second side surfaces 14a and 14b of the coil 10 after winding thereof.

Da der Klinkenabschnitt 322 der Spannvorrichtung 320 in mehrere wie z. B. drei Abschnitte unterteilt ist, kann der Spitzenendabschnitt des Pol-Elements 6 des Polschuhabschnitts 2 durch Schließen oder Öffnen der unterteilten Abschnitte festgehalten oder gelöst werden. Nach Abschluss des Wickelns der Spule 10 kann der Klinkenabschnitt 322 geöffnet werden, damit der Polschuhabschnitt 2 durch Schwerkraft hinunterfällt, doch falls er nicht hinunterfällt, kann ein Mittel wie z. B. ein Luftstrahl dazu dienen, das Hinunterfallen zu unterstützen.Since the latch portion 322 of the jig 320 is divided into a plurality of sections such as three, the tip end portion of the pole member 6 of the pole piece portion 2 can be held or released by closing or opening the divided sections. After the winding of the coil 10 is completed, the latch portion 322 can be opened to allow the pole piece portion 2 to fall down by gravity, but if it does not fall down, a means such as an air jet can be used to assist the falling down.

Wie oben beschrieben, kann der erfindungsgemäße elektroakustische Wandler den Wicklungswirkungsgrad einer Spule auf dem Pol-Element des Polschuhabschnitts erhöhen, indem ein bestimmter begrenzter Raum wirkungsvoll genutzt wird, ohne dass ein besonderer Raum für das Wickeln der Spule darin benötigt wird, so dass es möglich ist, einen hohen Schalldruck zu erzielen, den elektroakustischen Wandler zu miniaturisieren und flacher auszugestalten und das Wickelverfahren der Spule zu automatisieren.As described above, the electroacoustic transducer according to the present invention can increase the winding efficiency of a coil on the pole member of the pole piece portion by effectively utilizing a certain limited space without requiring a special space for winding the coil therein, so that it is possible to achieve high sound pressure, miniaturize and flatten the electroacoustic transducer, and automate the winding process of the coil.

Außerdem kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Wickeln der Spule im elektroakustischen Wandler den Wicklungswirkungsgrad der Spule erhöhen und das Wickelverfahren beschleunigen, so dass die Massenproduktivität steigt.In addition, the method of winding the coil in the electroacoustic transducer according to the present invention can increase the winding efficiency of the coil and speed up the winding process, so that the mass productivity increases.

Obwohl die Merkmale der Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen bechrieben wurden, ist zu beachten, dass zahlreiche Variationen und Änderungen möglich sind, ohne vom in den Ansprüchen dargelegten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.Although the features of the invention have been described with reference to preferred embodiments, it should be noted that numerous variations and modifications are possible without departing from the scope of the invention as set forth in the claims.

Claims

1. An electroacoustic transducer for vibrating a diaphragm (18) by a magnetic field generated in response to an input electrical signal to convert the electrical signal into sound, comprising:

a pole shoe section (2) consisting of a yoke (4) and a pole element (6) provided on a cover surface of the yoke (4), wherein the yoke (4) of the pole shoe section (2) is arranged on a rear side of a housing (24) and the pole element (6) has an end section whose end surface is arranged at a distance from the membrane (18) by a gap (22);

a coil (10) wound around the pole element (6) of the pole shoe section (2); and

an annular magnet (16) provided on a cover surface of the yoke (4) and forming a magnetic circuit together with the diaphragm (18) and the pole piece section (2), the magnet (16) applying a bias field to the diaphragm (18) to magnetize and hold it;

characterized in that

the outer edge of the cover surface (14) of the coil (10) is substantially flush with the end surface of the pole element (6) and the inner edge of the cover surface (14) of the coil (10) has a lower height than the outer edge, whereby an upper peripheral surface of the end section of the pole element (6) is exposed.

2. Electroacoustic transducer according to claim 1, wherein the cover surface (14) of the coil (10) comprises a first surface (14a) and a second surface (14b), the first surface (14a) being funnel-shaped to surround the circumference of the end portion of the pole element (6), and the second surface (14b) forms a flat surface which is flush with the end surface of the pole element (6).

3. A method for winding a coil of an electroacoustic transducer to vibrate a diaphragm (18) by a magnetic field generated in response to an input electrical signal to convert the electrical signal into sound, comprising the following steps:

holding a yoke (4) side of a pole shoe section (2), which consists of a yoke (4) and a pole element (6) provided on a cover surface of the yoke (4), by a holding element (31);

disposing a shaping element (32) on an end portion of the pole element (6); the shaping element (32) comprising: a holding extension (41) having a recess (38) for receiving the end portion side of the pole element (6) therein, a first shaping surface (40a) which is a conical surface protruding towards the yoke (4) and formed in a central portion of the end surface of the holding extension (41), and a second shaping surface (40b) which lies in a plane which is substantially aligned with the end surface of the end portion of the pole element (6); and

winding a wire (44) around the pole element (6) in a space (43) defined by an inner surface of the yoke (4) of the pole shoe section (2) and the first and second forming surfaces (40a, 40b) of the forming element (32) to form the coil (10).

4. A method for winding a coil (10) of an electroacoustic transducer to vibrate a diaphragm (18) by a magnetic field generated in response to an input electrical signal to convert the electrical signal into sound, comprising the following steps:

holding an end portion of a pole element (6) of a pole shoe portion (2) consisting of a yoke (4) and the pole element (6) provided on a cover surface of the yoke (4) only by a forming element (32) having a forming surface (40); the forming element (32) comprising a holding extension (41) for holding the end portion of the pole element (6) therein; the forming surface (40) comprising a first forming surface (40a) which is a conical surface projecting toward the yoke (4) and formed in a central portion of the end surface of the holding extension (41), and a second forming surface (40b) which lies in a plane which is substantially flush with the end surface of the end portion of the pole element (6); and

5. A method for winding a coil (10) according to claim 4, wherein the forming element (32) is a clamping device (320) which holds the end portion of the pole element (6) of the pole shoe portion (2), and the first and second forming surfaces (40a, 40b) are formed by a pawl portion (322) of the clamping device (320).