專利名稱：電磁聲音變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用電磁變換把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音的電磁聲音變換器。
圖20和圖21表示現(xiàn)有技術(shù)的電磁聲音變換器的一般內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在該電磁聲音變換器中，使用由上殼100和下殼102構(gòu)成的外殼104。在下殼102中設(shè)有階梯部分106，它支撐振動(dòng)板108，并用上殼100的下緣部分覆蓋該階梯部分106，振動(dòng)板108由磁性材料構(gòu)成，在其中央裝有用于附加重量的磁片110。
而且，在下殼102側(cè)安裝構(gòu)成軛架一部分的、與基片114一起構(gòu)成層疊體的底板112，在底板112的中央部分，以貫通基片114的形式設(shè)有直立的鐵心116，在該鐵心116與振動(dòng)板108之間設(shè)有間隙118。在鐵心116上纏繞著線圈120，相對于鐵心116的高度，線圈120的線圈高度稍低其結(jié)果，使鐵心116的頂部從線圈120突出。在該線圈120周圍，設(shè)置帶有環(huán)狀形成空間的磁鐵122。此外，在基片114上突出的棒狀端子124、126上，線圈120的末端從底板112的通孔部分128引出至外殼104的外部，在基片114的背面?zhèn)壤煤稿a連接。在通孔部分128中，圖中并未示出，填充有用于絕緣和保護(hù)線圈末端并固定和封閉通孔的絕緣樹脂。
此外，在振動(dòng)板108的上面，形成有用上殼100包圍的共鳴室130，該共鳴室130用形成在上殼100上的放音筒132，也就是放音孔134向外開放。
在這種電磁聲音變換器中，底板112、鐵心116、振動(dòng)板108和磁鐵122形成磁路，利用磁鐵122的靜磁場與振動(dòng)板108作用，把著磁的振動(dòng)板108吸引在鐵心116側(cè)。也就是說，磁鐵122對振動(dòng)板108起到偏置磁場的作用。對于構(gòu)成這種單向磁場的靜磁場，如果在端子124、126之間施加交流和脈沖等的電信號(hào)，那么其信號(hào)電流就流過線圈120，在鐵心116上按電信號(hào)產(chǎn)生振動(dòng)磁場。在該振動(dòng)磁場的方向與磁鐵122的靜磁場的相反方向的區(qū)間內(nèi)振動(dòng)板108在離開鐵心116的方向上振動(dòng)，而在與靜磁場同方向的區(qū)間內(nèi)就被吸引在鐵心116側(cè)。這種機(jī)械的上下運(yùn)動(dòng)依賴電信號(hào)的頻率，其結(jié)果是振動(dòng)板108振動(dòng)，而使空氣振動(dòng)。這種振動(dòng)因共鳴室130的聲音共振(共鳴)而放大。該聲音主要從放音孔134向外放出。
然而，如果列舉這種電磁聲音變換器存在的需要解決的課題的話，就有下面的問題。
①由于線圈120與端子124、126之間的距離較長，在外殼104背面暴露出線圈末端的連接部分，所以暴露出的線圈末端易受損傷，是導(dǎo)致斷線事故的原因。為此，必須采用用絕緣樹脂覆蓋處理等的防護(hù)對策。
②由于把線圈末端的連接處理設(shè)在外殼104的外側(cè)，所以使電磁聲音變換器高度方向的厚度變大，是防礙電磁聲音變換器薄形化和小型化的原因。
③以往，要切開構(gòu)成環(huán)狀的磁鐵一部分確保空間部分，在外殼104內(nèi)部進(jìn)行線圈末端與端子124、126的連接處理。但是，不容易進(jìn)行磁鐵122的加工，如果設(shè)有切斷磁鐵122的一部分的磁路缺口，那么磁鐵122與振動(dòng)板108的磁結(jié)合力就降低，由于磁鐵122的切斷部分，振動(dòng)板108的支撐力會(huì)部分地降低。這樣的磁鐵122加工使與加工電磁聲音變換器有關(guān)的成本上升，振動(dòng)板108的支撐力部分地降低，換句話說，由于部分地改變了振動(dòng)板108的剛性，使振動(dòng)變得不穩(wěn)定，并降低了音質(zhì)。
④線圈120與磁鐵122的高度基本一致，磁鐵122的高度防礙了電磁聲音變換器的小型化、扁平化。一般地，線圈產(chǎn)生的磁力雖依賴于輸入電流和線圈匝數(shù)，但對于線圈產(chǎn)生的磁力而言，磁鐵的磁力經(jīng)改善會(huì)變得非常高，在磁力較大的磁鐵中，對于線圈來說有較大尺寸就浪費(fèi)了。因此，阻礙了電磁聲音變換器的小型化和扁平化。
因此，本發(fā)明的目的在于提供實(shí)現(xiàn)小型化和扁平化的電磁聲音變換器。
本發(fā)明的電磁聲音變換器，如

圖1至圖19所示，在相對于鐵心(16)長度使磁鐵(22)的高度方向上的厚度變小的同時(shí)，通過在鐵心的頂部設(shè)置磁鐵，在磁鐵背面形成空間部分(38)，利用把該空間部分作為振動(dòng)板(20)背面空間(23)的一部分和把線圈末端(19、21)與外部端子(端子10、12)進(jìn)行連接處理等，來實(shí)現(xiàn)電磁聲音變換器的小型化和扁平化。
也就是說，本發(fā)明的電磁聲音變換器，如圖1至圖19所示，該電磁聲音變換器在用磁性材料形成的振動(dòng)板(20)上有靜磁場作用的同時(shí)，還作用著由電信號(hào)產(chǎn)生的振動(dòng)磁場，把所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音，其特征在于，配有鐵心(16)，它與所述振動(dòng)板之間有間隔(34)地設(shè)置；線圈(18)，它纏繞該鐵心，利用所述電信號(hào)產(chǎn)生振動(dòng)磁場；磁鐵(22)，它包圍所述線圈，設(shè)置在所述鐵心的頂部一側(cè)，按薄于所述鐵心高度的厚度設(shè)定。在以現(xiàn)存磁鐵材料形成磁鐵的情況下，由于其磁力能夠大于利用線圈產(chǎn)生的磁力，所以與線圈的長度或鐵心長度相比，能夠設(shè)定較薄的磁鐵厚度。結(jié)果，在磁鐵的背面形成空間，可將其用于使振動(dòng)板的背面空間容積擴(kuò)大等，在增強(qiáng)聲壓的同時(shí)，使磁鐵的薄形化變?yōu)榭赡埽軌驅(qū)崿F(xiàn)電磁聲音變換器的小型化和薄形化。
本發(fā)明的電磁聲音變換器的特征在于，在所述磁鐵的背面一側(cè)，形成構(gòu)成所述振動(dòng)板背面空間一部分的空間部分。利用把在該磁鐵背面部分形成的空間部分作為振動(dòng)板背面空間的一部分，有助于背面振動(dòng)空間的擴(kuò)大。結(jié)果，利用背面空間，能夠減少向振動(dòng)板的附加彈性效果，能夠有助于提高聲壓輸出和使頻率特性平坦化。
本發(fā)明的電磁聲音變換器的特征在于，在所述磁鐵的背面一側(cè)，設(shè)置接收所述電信號(hào)的外部端子和所述線圈末端的連接部分。利用在所述磁鐵的背面形成的空間部分設(shè)置外部端子和線圈末端的連接部分，能夠在外殼內(nèi)容納外部端子和所述線圈未端的連接部分，其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)電磁聲音變換器的小型化和扁平化。特別是，如果配置可以在該空間外側(cè)進(jìn)行面安裝的端子，那么就能夠提高電磁聲音變換器的扁平化和小型化。
本發(fā)明的電磁聲音變換器的特征在于，所述磁鐵用外殼或在外殼內(nèi)部設(shè)置的支撐部件來支撐。作為在鐵心頂部一側(cè)的位置設(shè)置磁鐵的裝置，如果使用外殼和其內(nèi)部設(shè)置的支撐部件，那么就能夠在期望的位置設(shè)置和固定磁鐵。
再有，本發(fā)明的電磁聲音變換器的特征在于，在所述磁鐵中，采用可把所述鐵心的直徑方向上的壁厚設(shè)定得較大的磁鐵。在由于磁鐵薄形化磁力降低成為問題的情況下，利用直徑方向上的較大厚度對其進(jìn)行補(bǔ)償。此外，利用這種厚度調(diào)整，能夠按期望的大小設(shè)定磁鐵的磁力。
再有，參照下面實(shí)施例中的詳細(xì)說明及附圖，會(huì)進(jìn)一步明確本發(fā)明的目的、特色和好處等。
圖1是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電磁聲音變換器的透視圖。
圖2是表示切開電磁聲音變換器外殼的平面圖。
圖3是表示沿圖2的III-III線的剖視圖。
圖4是表示沿圖2的IV-IV線的剖視圖。
圖5是表示在電磁聲音變換器的制造中使用的引線框架的平面圖。
圖6是表示沿圖5的VI-VI線的剖視圖。
圖7是表示在引線框架上形成底板部分的平面圖。
圖8是表示沿圖7的VIII-VIII線的剖視圖。
圖9是表示沿圖7的IX-IX線的剖視圖。
圖10是表示在引線框架上形成底板部分的背面圖。
圖11是表示底板的平面圖。
圖12是表示底板的側(cè)面圖。
圖13是表示支撐環(huán)的平面圖。
圖14是表示沿圖13的XIV-XIV線的剖視圖。
圖15是表示外殼的平面圖。
圖16是表示沿圖15的XVI-XVI線的剖視圖。
圖17是表示外殼的背面圖。
圖18是表示電磁聲音變換器變形例的透視圖。
圖19是表示支撐環(huán)變形例的剖視圖。
圖20是表示現(xiàn)有技術(shù)電磁聲音變換器的縱剖視圖。
圖21是表示現(xiàn)有技術(shù)電磁聲音變換器的底視圖。
下面，參照附圖中示出的實(shí)施例，詳細(xì)說明本發(fā)明的電磁聲音變換器。
圖1表示本發(fā)明實(shí)施例的電磁聲音變換器。該電磁聲音變換器由扁平的角形柱體外殼2構(gòu)成，該外殼2是用形成蓋的底板部分6閉塞構(gòu)成角形柱體的殼4的開口部分的外殼。例如，殼4和底板6用熱可塑性樹脂成形。在殼4的上面形成多個(gè)放音孔8，在底板部分6有突出的平板狀端子10，該端子10在殼4的側(cè)壁構(gòu)成呈L形彎曲的、在印刷電路板導(dǎo)體圖形上用焊錫等進(jìn)行電連接的所謂的表面安裝端子。在端子10的相對一側(cè)，形成有同一形狀的端子12(圖2)。
下面，圖2表示切開外殼2的頂面的電磁聲音變換器，圖3是表示沿圖2的III-III線的剖視圖，圖4是表示沿圖2的IV-IV線的剖視圖。在底板部分6上部插入成形底板14，在其背面插入成形端子10、12。底板14用磁性材料形成，在其中心部分裝有圓柱狀的鐵心16。在鐵心16上纏繞著線圈18，線圈長度比鐵心16的高度小，因此，鐵心16的頂部從線圈18的終端部分露出。
此外，在底板部分6上面，設(shè)有作為振動(dòng)板20和磁鐵22的支撐部件的支撐環(huán)24，該支撐環(huán)24的周圍部分與殼4的內(nèi)壁部分內(nèi)接而定位支撐環(huán)24用與外殼2相同的合成樹脂形成，在支撐部分26中支撐著環(huán)狀磁鐵22，利用支撐環(huán)24的內(nèi)周面部分，確定磁鐵22的外周面位置。因此，磁鐵22的中心和鐵心16的中心一致。本實(shí)施例中，用樹脂一體地形成磁鐵22和支掌環(huán)24，即插入成形磁鐵22。再有，在該支撐環(huán)24的支撐部分28上放置振動(dòng)板20的邊緣，作為阻止該振動(dòng)板20邊緣向上方移動(dòng)的部件，設(shè)有殼4的突出部分32。在該振動(dòng)板20與鐵心16的頂部之間形成一定寬度的間隙34。
而且，在振動(dòng)板20的上面，作為增加振動(dòng)板20的質(zhì)量的裝置，裝有圓板狀磁片36，振動(dòng)板20由于磁鐵22的靜磁場作用呈吸引狀態(tài)。結(jié)果，振動(dòng)板20在磁鐵22一側(cè)受到吸引變成固定狀態(tài)。在該振動(dòng)板20背面形成背面空間23、在振動(dòng)板20上面形成共鳴室25。
在磁鐵22的背面、即支撐環(huán)24下側(cè)的空間部分38中，線圈末端19、21以適當(dāng)?shù)牟季€按最短距離引出，在端子10、12上利用焊錫等連接裝置進(jìn)行連接來獲得電導(dǎo)通。
下面，分解該電磁聲音變換器，在說明其制造方法的同時(shí)說明各部分。圖5和圖6表示引線框架，圖6是表示沿圖5的VI-VI線的剖視圖。在該引線框架中，形成由矩形框體構(gòu)成的框架部分40的多個(gè)定位孔42，在定位孔42中的圖中未示的底板部分成形時(shí)，插入成形模的定位釘，高精度地設(shè)定成形模和框架部分40的位置關(guān)系。在框架部分40的通孔部分44中，從對著框架部分40的邊緣部分突出作為端子10、12的構(gòu)成為矩形的引線部分46、48，在該引線部分46、48的終端部分，形成與引線部分46、48的突出方向垂直的輔助引線部分50、52，在其端部，形成比輔助引線部分50、52面積寬的、例如形成圓形的焊盤部分54、56。在引線部分46中的輔助引線部分50和焊盤部分54，與在引線部分48中的輔助引線部分52和焊盤部分56，按旋轉(zhuǎn)對稱的位置設(shè)置。而且，通過在引線部分46旁邊使輔助引線部分50彎曲，輔助引線部分50和焊盤部分54形成按與引線部分46不同高度設(shè)定的平行面。輔助引線部分52和焊盤部分56與引線部分48的關(guān)系也是如此。也就是說，在引線部分46、48與焊盤部分54、56之間形成間隔d。圖5中的2點(diǎn)點(diǎn)劃線表示底板部分6。
如圖7～圖10所示，在引線框架中，利用熱可塑性樹脂等，通過插入成形形成底板部分6，同時(shí)安裝底板14，以便露出引線框架的引線部分46、48和焊盤部分54、56。圖7是底板部分6的平面圖，圖8是表示沿圖7的VIII-VIII線的剖視圖，圖9是表示沿圖7的IX-IX線的剖視圖，圖10是表示底板部分6的背面圖。底板部分6與電磁聲音變換器的平面形狀相對應(yīng)，此外，將其厚度形成為引線部分46、48與焊盤部分54、56的間隔d的厚度。結(jié)果，在底板部分6的背面露出引線部分46、48，此外，在底板部分6的上面，露出焊盤部分54、56和底板14的表面部分。再有，在底板部分6的背面，形成與焊盤部分54、56對應(yīng)位置上的開孔58、60，為容易進(jìn)行焊接從開孔58、60中露出焊盤部分54、56的一部分。
如圖11和圖12所示，底板14用有一定厚度的磁性材料板形成，其形狀為在圓板上形成圓弧狀缺口62、64的形狀，在其中心形成鐵心16的固定孔66，在邊緣部分形成通孔68，把該固定孔66夾在中心。各通孔68在插入成形底板14時(shí)能夠使樹脂通過，使底板14堅(jiān)固地固定在底板部分6上。
再有，圖13和圖14表示支撐環(huán)24，圖14是表示沿圖13的XIV-XIV線的剖視圖。該支撐環(huán)24形成支撐磁鐵22的支撐部分26和支撐振動(dòng)板20的支撐部分28。支撐部分28是為均勻支撐振動(dòng)板20的周緣的旋轉(zhuǎn)狀，支撐部分26是按90度的角度間隔形成的多個(gè)突出部分，構(gòu)成在底板部分6上支撐環(huán)24的支撐腳部分。因此，在各支撐部分26、28之間，形成空間部分38。也就是說，在支撐環(huán)24的下側(cè)形成的空間部分38構(gòu)成背面空間部分23的一部分，有助于擴(kuò)大背面空間部分23。通過使支撐部分26的大小、即占據(jù)空間的容積變小，就能夠盡量擴(kuò)大背面空間部分23的容積。
在該支撐環(huán)24中，圖中未示出，利用支撐環(huán)24的成形來對磁鐵22進(jìn)行插入成形。采用這種成形方法，能夠強(qiáng)化支撐環(huán)24與磁鐵22的結(jié)合，在電磁聲音變換器的組裝上，由于能夠減少零件數(shù)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)組裝時(shí)間的縮鏈而且，圖15～圖17示出殼4，圖15是其平面圖，圖16是表示沿圖15的XVI-XVI線的剖視圖，圖17是其背面圖。殼4是背面敞開的方形體，并形成圓形的多個(gè)放音孔8。在該殼4的頂面，形成與振動(dòng)板20對應(yīng)的圓環(huán)狀的立壁70，在其內(nèi)側(cè)，按45度的角度間隔形成限制振動(dòng)板20向上方移動(dòng)的朝中心方向突出的多個(gè)突出部分32。此外，在殼4的頂面的四角部分，在對角線上突出著一對嵌合釘74，其前端部分插入在底板部分6的嵌合孔76中。再有，在殼4的開口部分，形成連接凹部78，在連接凹部78中，插入底板部分6的連接階梯部分80。殼4和底板部分6在利用這種連接關(guān)系定位的同時(shí)，用超聲波熔接和粘合劑等的結(jié)合方法使兩者一體化，使其堅(jiān)固地結(jié)合。
如上所述，依據(jù)這種電磁聲音變換器，由于與鐵心16或線圈18的高度相比，磁鐵22的厚度減小，在鐵心16的頂部用支撐環(huán)24固定磁鐵22，使磁鐵22的下面與底板14或底板部分6之間形成空間部分38，所以該空間部分38有助于背面空間23的擴(kuò)大。再有，利用其形態(tài)，能夠降低支撐環(huán)24的支撐部分26在背面空間23中占據(jù)的容積比例，能夠進(jìn)一步謀求背面空間23的擴(kuò)大。
此外，如上述實(shí)施例所示，通過削減磁鐵22的厚度來形成空間部分38，在該空間部分38處對外部端子10、12與線圈末端19、21進(jìn)行焊接處理，即其連接處理，形成其連接部分的容納空間。并且，在上述實(shí)施例中，在該空間部分38中容納連接部分的結(jié)果，在底板部分6的背面，僅露出形成了作為面安裝用的外部端子的平面連接面端子的10、12，可謀求簡化外殼2的背面。
還有，對于該電磁聲音變換器的放音孔，如圖18所示，在殼4的側(cè)面可形成矩形的放音孔9等，能夠按照放音方向，在任意地方形成放音孔。
此外，如圖19A所示，為了在支撐環(huán)24上固定用鐵22，設(shè)有支撐部分26，關(guān)于在其上的放置形態(tài)，如圖19B所示，可以是在支撐環(huán)24的內(nèi)壁部分使環(huán)狀的支撐部分26突出，在其內(nèi)側(cè)固定磁鐵22的形態(tài)。在這種形態(tài)中，在磁鐵22的背而側(cè)可獲得寬的空間部分38，能夠獲得背面空間23的擴(kuò)大和線圈末端19、21連接空間的擴(kuò)大。此外，如圖19C所示，可以在支撐環(huán)24的內(nèi)側(cè)按埋入形態(tài)進(jìn)行固定。在這樣的固定結(jié)構(gòu)中，利用磁鐵22的強(qiáng)度，能夠有使支撐環(huán)24直徑方向的壁厚變薄的結(jié)果，在能夠減小電磁聲音變換器直徑方向的大小，在有助于小型化的同時(shí)，還能夠謀求背面空間23的擴(kuò)大。
再有，利用線圈18的直徑與外殼2的內(nèi)容積的關(guān)系，可按任意厚度設(shè)定磁鐵22直徑方向的壁厚。利用磁鐵22壁厚變大，能夠?qū)Ω叨确较蛏虾穸鹊南鳒p進(jìn)行補(bǔ)償。因此，即使不采用高價(jià)的磁鐵材料，也能得到充分的磁力。
按照本發(fā)明的電磁聲音變換器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即使磁鐵22變薄，磁鐵22與底板14被隔開，由于改善了形成磁鐵22的磁性材料的性能，已確認(rèn)能夠獲得與現(xiàn)有技術(shù)的電磁聲音變換器相同的聲音輸出和聲壓。
如上面的說明，按照本發(fā)明，可獲得下面的效果。
a.在能夠?qū)崿F(xiàn)電磁聲音變換器小型化和扁平化的同時(shí)，能夠擴(kuò)大振動(dòng)板的背面空間，有助于提高聲壓輸出和頻率特性的平坦化。
b.在磁鐵方面，由于能夠采用簡單的形狀的圓柱型，所以按照磁鐵的加工，與現(xiàn)有技術(shù)的電磁聲音變換器比較能夠謀求制造成本的降低。
c.由于采用圓柱型磁鐵，所以沒有缺口等降低磁力的部分，對振動(dòng)板來說，能夠獲得同樣的磁場，不會(huì)發(fā)生磁場偏置造成的音質(zhì)變化。
d.由于能夠在磁鐵背面?zhèn)刃纬傻目臻g部分內(nèi)連接外部端子和線圈末端，與現(xiàn)有技術(shù)在外殼的外部設(shè)置連接部分的電磁聲音變換器相比，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化和扁平化。
而且，雖論述了本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)、作用和效果，但本發(fā)明的電磁聲音變換器并不限于上述實(shí)施例的范圍，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，其根據(jù)本發(fā)明的目的、實(shí)施例能夠推測的各種結(jié)構(gòu)、變形等均包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電磁聲音變換器，該電磁聲音變換器將靜磁場和利用電信號(hào)產(chǎn)生的振動(dòng)磁場作用在用磁性材料形成的振動(dòng)板上，把所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音，其特征在于，包括鐵心，它與所述振動(dòng)板之間有間隔地設(shè)置；線圈，它纏繞該鐵心，利用所述電信號(hào)產(chǎn)生振動(dòng)磁場，通過所述鐵心，使所述振動(dòng)磁場作用于所述振動(dòng)板；磁鐵，它包圍所述線圈，設(shè)置在所述鐵心的頂部一側(cè)，將其厚度設(shè)定成比所述鐵心的高度(垂直方向的)厚度薄，使所述靜磁場作用于所述振動(dòng)板。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁聲音變換器，其特征在于，在所述磁鐵的背面一側(cè)形成空間部分，利用該空間部分，形成所述振動(dòng)板背面空間的一部分。
3.如權(quán)利要求1所述的電磁聲音變換器，其特征在于，在所述磁鐵的背面一側(cè)設(shè)置連接接收所述電信號(hào)的外部端子與所述線圈末端的連接部分。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的電磁聲音變換器，其特征在于，所述磁鐵用在外殼或外殼內(nèi)部設(shè)置的支撐部件來支撐。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的電磁聲音變換器，其特征在于，所述磁鐵呈圓環(huán)狀，并按直徑方向的壁厚大于高度方向的厚度進(jìn)行設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明提供實(shí)現(xiàn)了小型化和扁平化的電磁聲音變換器。這種電磁聲音變換器在使磁鐵高度方向的厚度小于鐵心長度的同時(shí),通過在鐵心頂部一側(cè)設(shè)置磁鐵,在磁鐵背面一側(cè)形成空間部分,并利用把該空間部分作為振動(dòng)板背面空間的一部分和把線圈末端與外部端子進(jìn)行連接處理等,來實(shí)現(xiàn)電磁聲音變換器的小型化和扁平化。
文檔編號(hào)G10K9/13GK1186406SQ97114129
公開日1998年7月1日 申請日期1997年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月28日
發(fā)明者今堀能男, 伏見功, 木川尚之, 鈴木和詞, 田島和茂 申請人:星精密株式會(huì)社