音圈组件及使用该音圈组件的扬声器的制作方法

专利名称：音圈组件及使用该音圈组件的扬声器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种扬声器，其具有包括多个磁体的磁路、包括多个矩形线圈的音圈组件，以及该音圈组件连接于其上的扬声器振膜，本发明还涉及构成该扬声器的音圈组件， 并且特别涉及一种全面驱动的平面薄型扬声器。
背景技术：
在将音频信号转换成声音的电动扬声器当中，存在一种采用平面型振膜作为扬声 器振膜以便降低包括磁路的总体高度的扬声器。尽管在平面型振膜中，其总体高度低于锥 型振膜，然而其刚性不足以进行无分割振动的整体振动。存在一种扬声器，其中固定于平面 型振膜的骨架(bobbin)具有多个音圈，以便由该多个音圈振动平面型振膜，从而抑制分割 振动。在现有技术中，作为具有小的总体高度的平面薄型扬声器，可以使用这样一种扬声 器，其具有包括多个线圈的平面振膜以及使用与各线圈对应的多个磁体的磁路。例如，存在一种具有薄型结构的扬声器，其驱动方式为设定许多驱动点以接近于 全面驱动，并且执行从低频到高频的活塞运动(日本特开昭57-99898号公报)。该扬声器具 有磁路组，其中各自具有至少一对两个平行磁隙的多个磁路单体被布置成棋盘状，使得这 些磁隙沿一个方向平行排列，并且在每个磁路单体中插入一个矩形音圈以驱动平面振膜。另外，存在一种平板型扬声器，其中音圈各自形成为方形，并且该多个方形音圈在 纵向边和横向边结合以形成集合体，而且该集合体连接于平板振膜，使得由磁路来驱动该 音圈集合体(日本实开昭55-88590号公报)。如日本实开昭55-88590号公报的图3中所 示，在该扬声器中，包括有被构造成在一对带状轭的一长边部之间夹着磁体的多个磁路，并 且多个磁路被布置成在这些磁路的带状轭的另一侧的长边部之间插入各音圈的一边部。在 日本实开昭55-88590号公报中记载了，对于该音圈集合体，将线圈缠绕在框体部上以将音 圈形成为方形，然后，将该多个线圈在纵向边和横向边结合以构成集合体。然而，就日本实开昭55-88590号公报的图2中所示的音圈集合体而言，在现有技 术的该音圈集合体中，各个音圈缠绕在相当于骨架的框架部的外部，因此，尽管相邻的音圈 相结合，然而构成音圈集合体的相邻骨架被缠绕在外部的音圈的线径的厚度间隔开，使得 骨架不能贴合在一起。此外，存在当骨架的刚性不足时，骨架振动从而导致分割振动的问 题，或者，存在相邻骨架相互接触，从而导致异常噪声的问题。此外，为了解决该问题，需要 诸如粘合剂的附加的重物来结合相邻骨架。因此，存在扬声器振膜变重，从而降低扬声器的 再现效率的问题。此外，存在一种包括由塑料薄板通过真空成型形成的骨架的平面扬声器，其中线 圈插入到骨架的狭缝中(日本特开昭63-299500号公报)。由于线圈布置在具有最高磁通 密度的位置，即磁路的磁隙中，故可以提高平面扬声器的效率。在日本特开昭63-299500号 公报的图9所示的实施例3中，还公开了一种骨架被一分为二的配置。在具有较小总体高 度的平面薄型扬声器中，在形成骨架以将多个线圈布置在磁隙中时，为了良好的声音再现， 需要使骨架轻量且具有刚性的配置。
另外，关于可振动地保持扬声器的音圈的阻尼器，公开了一种使用导电弹性磷青铜等的阻尼器(日本特开平7-131890号公报)。例如，在日本特开平7-131800号公报的图 5所示的实施例4中，扬声器阻尼器41通过使用厚度约为0. 1至0. 5mm的磷青铜将其一分 为二而形成。这些扬声器阻尼器41的使用可以去除向音圈供应音频信号的引线。本发明旨在解决上述现有技术存在的问题，并且本发明的目的在于实现一种可获 得几乎不产生分割振动的平稳的频率特性的、全面驱动的平面薄型扬声器，并且本发明的 目的还在于制造一种具有高再现效率和较少操作故障，且获得制造中的良好的作业效率及 降低的制造成本的音圈组件及使用该音圈组件的扬声器。

发明内容
本发明的音圈组件是包括矩形音圈和矩形加强部件的音圈组件，该矩形音圈包括 形成有矩形横截面的矩形骨架和结合到该矩形骨架上的矩形线圈，该矩形加强部件使多个 矩形音圈相互连接成格子状，其中，矩形加强部件的内壁面的一部分结合到多个矩形音圈 的矩形骨架中的每一个的任一外壁面上，并且矩形加强部件的内壁面没有结合到其上的矩 形骨架的外壁面与矩形加强部件的内壁面的没有结合到矩形骨架的外壁面上的部分限定 出一对相邻矩形音圈之间的矩形空间。优选地，该音圈组件还包括形成有矩形横截面的加强矩形骨架，其中，加强矩形骨 架的外壁面结合到矩形加强部件的内壁面的一部分以及格子状的一对相邻矩形音圈的矩 形加强部件的内壁面没有结合到其上的矩形骨架的外壁面上，使得该加强矩形骨架限定出 该矩形空间。更优选地，在该音圈组件中，矩形骨架、矩形加强部件或加强矩形骨架由包括牛皮 纸或螺旋纸(spiral paper)的纸材料，包括Kapton、Silter或Til的树脂材料，或者包括 铝或钛的金属材料之中的任何一种材料形成。更优选地，在该音圈组件中，矩形线圈是固定到矩形骨架的外壁面上的外绕矩形 线圈。优选地，在该音圈组件中，矩形线圈是固定到矩形骨架的内壁面上的内绕矩形线 圈。更优选地，该音圈组件还包括由金属箔形成的导电加强部件，其中该导电加强部 件固定到作为矩形加强部件的外壁面并且与矩形音圈和矩形空间之间的边界部分对应的 部分上。优选地，在该音圈组件中，导电加强部件具有比在一对相邻矩形音圈之间限定的 矩形空间的一边长的总体长度。更优选地，在该音圈组件中，各矩形音圈的引线的一端导电地连接到导电加强部 件上，使得导电加强部件串联地或并联地连接多个矩形音圈。更优选地，在该音圈组件中，导电加强部件还包括从条形基体整体地延伸的阻尼 器可动部，和从该阻尼器可动部延伸的阻尼器固定部。本发明的扬声器是一种扬声器，其包括音圈组件；具有磁隙的磁路，在该磁隙中 布置音圈组件的矩形线圈；结合到音圈组件上的扬声器振膜；可振动地支撑扬声器振膜的 外周端的边缘；以及边缘的外周端和磁路连接到其上的框架，其中，磁路包括多个被矩形平板盖住的磁体以及结合到磁体上的轭，使得在这些板和轭之间形成矩形磁隙，并且在矩形 磁隙的角部设置有通过其布置音圈组件的矩形加强部件的插入槽。优选地，一种扬声器，其包括包括多个导电加强部件的音圈组件；具有磁隙的磁 路，在该磁隙中布置音圈组件的矩形线圈；结合到音圈组件上的扬声器振膜；可振动地支 撑扬声器振膜的外周端的边缘；边缘的外周端和磁路连接到其上的框架；以及设置在框架 中的扬声器端子，其中，磁路包括多个被矩形平板盖住的磁体以及结合到磁体上的轭，使得 在这些板和轭之间形成矩形磁隙，并且在矩形磁隙的角部设置有通过其布置音圈组件的矩 形加强部件的插入槽，而且音圈组件的导电加强部件通过连接线或锦丝线(tinsel wire) 导电地连接于扬声器端子。更优选地，该扬声器还包括阻尼器，其将限定音圈组件的矩形空间的矩形加强部 件或者加强矩形骨架连接到磁路或框架上，以便可振动地支撑音圈组件。本发明的扬声器是一种扬声器，其包括包括多个导电加强部件的音圈组件；具 有磁隙的磁路，在该磁隙中布置音圈组件的矩形线圈；结合到音圈组件上的扬声器振膜； 可振动地支撑扬声器振膜的外周端的边缘；以及边缘的外周端和磁路连接到其上的框架， 其中，磁路包括多个被矩形平板盖住的磁体以及结合到磁体上的轭，使得在这些板和轭之 间形成矩形磁隙，并且在矩形磁隙的角部设置有通过其布置音圈组件的矩形加强部件的插 入槽，而且音圈组件的导电加强部件的阻尼器固定部连接到框架或磁路上。优选地，该扬声器还包括设置在框架中的扬声器端子，其中音圈组件的导电加强 部件的阻尼器固定部连接到框架或磁路上，以通过连接线导电地连接于扬声器端子。以下，说明本发明的操作。本发明的音圈组件包括矩形音圈，其包括形成有矩形横截面的矩形骨架和结合 到该矩形骨架上的矩形线圈；以及矩形加强部件，其使多个矩形音圈相互连接成格子状。另 夕卜，使用该音圈组件的扬声器是全面驱动的平面薄型扬声器，并且包括具有磁隙的磁路， 在该磁隙中布置音圈组件的矩形线圈；结合到音圈组件上的扬声器振膜；可振动地支撑扬 声器振膜的外周端的边缘；以及边缘的外周端和磁路连接到其上的框架。因此，音圈组件被 安装成覆盖扬声器振膜的几乎全部背面侧，这使得能够实现全面驱动。在该音圈组件中，矩形加强部件的内壁面的一部分结合到多个矩形音圈的矩形骨 架中的每一个的任一外壁面上，并且矩形加强部件的内壁面没有结合到其上的矩形骨架的 外壁面与矩形加强部件的内壁面的没有结合到矩形骨架的外壁面上的部分限定出一对相 邻矩形音圈之间的矩形空间。作为选择，该音圈组件还包括形成有矩形横截面的加强矩形 骨架，并且加强矩形骨架的外壁面结合到矩形加强部件的内壁面的一部分以及格子状的一 对相邻矩形音圈的矩形加强部件的内壁面没有结合到其上的矩形骨架的外壁面上，使得加 强矩形骨架限定出该矩形空间。S卩，在本发明的音圈组件中，在一对相邻矩形音圈之间设置由矩形骨架与矩形加强部件或加强矩形骨架构成的矩形空间，以便将相互分开的矩形音圈连接成基本上格 子状。由于矩形加强部件或加强矩形骨架具体地由包括牛皮纸或螺旋纸的纸材料、包括 Kapton.Silter或Til的树脂材料、或者包括铝或钛的金属材料之中的任何一种材料形成， 因此音圈组件能够确保全面驱动扬声器振膜的足够的强度，而无需采用矩形音圈相互贴合 的结构。
因此，在该音圈组件中，由于即使在使矩形线圈的数目小于现有技术中的矩形线 圈数目时，也能够全面驱动具有相同面积的扬声器振膜，所以能够实现音圈组件的重量减 轻、扬声器的再现效率高、并且获得几乎不产生分割振动的平稳的频率特性的、全面驱动的 平面薄型扬声器。由于结合到矩形骨架的外壁面上的矩形加强部件和加强矩形骨架没有被 扬声器振膜夹持，因此可以减小扬声器的厚度，并且有利地直接向扬声器传送音圈组件的 多个音圈的驱动力。另外，由于对于矩形加强部件或加强矩形骨架可以使用与矩形骨架相 同的材料，因此可以降低音圈组件的制造成本。
在本发明的扬声器中，具有音圈组件的矩形线圈布置在其中的磁隙的磁路包括多 个被矩形平板盖住的磁体以及结合到磁体上的轭，使得在这些板和轭之间形成矩形磁隙。 对应于上述的音圈组件，磁路的各个轭在矩形磁隙的角部具有插入槽，通过该插入槽布置 音圈组件的矩形加强部件。因此，音圈组件不与磁路相接触，这可以减少操作故障并获得厚 度的降低。此外，在本发明的扬声器包括可振动地支撑音圈组件的阻尼器的情况下，可以使 用音圈组件的矩形空间，并且该阻尼器可以将矩形加强部件或加强矩形骨架连接到磁路或 框架上。因此，可以实现扬声器厚度的降低。此外，本发明的音圈组件还可包括由金属箔形成的导电加强部件。由于在该导电 加强部件中，其条形基体固定到作为矩形加强部件的外壁面并且与矩形音圈和矩形空间之 间的边界部分对应的部分上，因此使得导电加强部件加强了矩形音圈与矩形空间之间的边 界部分。当导电加强部件的条形基体具有比在一对相邻矩形音圈之间限定的矩形空间的一 边长的总体长度时，矩形音圈与矩形空间之间的至少两个边界部分得以加强，因此，能够进 一步增加全面驱动扬声器振膜的音圈组件的强度。在包括该导电加强部件的音圈组件中，各矩形音圈的引线的一端导电地连接于导 电加强部件，因此，导电加强部件可以串联地或并联地连接多个矩形音圈，并且可以简化音 圈组件的制造过程。音圈组件的导电加强部件可以通过连接线或锦丝线导电地连接于设置 在框架中的扬声器端子。另外，例如，当由磷青铜等的金属箔形成时，该导电加强部件还可包括从条形基体 整体地延伸的阻尼器可动部，以及从支撑可动部延伸的阻尼器固定部。在包括具有整体形 成有阻尼器的导电加强部件的音圈组件的扬声器中，可使用导电的阻尼器部分来代替连接 线或锦丝线，以将设置在框架中的扬声器端子与矩形音圈导通。通过省略连接线或锦丝线， 可以实现扬声器厚度的进一步降低。另外，包括在音圈组件中的各矩形线圈可以是固定到矩形骨架的外壁面上的外绕 矩形线圈，或者可以是固定到矩形骨架的内壁面上的内绕矩形线圈。对于外绕矩形线圈的 情况，由于矩形音圈的制造更加容易，因此可以降低音圈组件的制造成本。对于内绕矩形线 圈的情况，由于可以使内绕矩形线圈结合到其上的矩形骨架与矩形加强部件或加强矩形骨 架之间的结合面的面积大于外绕矩形线圈的情况，因此可以进一步增加音圈组件的强度。包括本发明的音圈组件的扬声器可以实现获得几乎不产生分割振动的平稳的频 率特性的平面薄型扬声器，并且还可实现较高的再现效率和较少的操作故障、以及制造中 的良好的作业效率和制造成本的降低。


图IA至IC是说明本发明的扬声器的平面图和截面图(实施例1)。图2是说明本发明的扬声器的分解图(实施例1)。图3是说明本发明的扬声器的磁路的分解图(实施例1)。图4是说明本发明的音圈组件的分解图(实施例1)。图5是说明本发明的扬声器振膜的透视图(实施例1)。图6是说明本发明的另一音圈组件的分解图(实施例2)。图7是说明本发明的扬声器的位移特性的曲线图(实施例1、2)。图8是说明本发明的另一音圈组件的分解图(实施例2)。图9是说明本发明的另一扬声器的分解图(实施例3)。图10是说明本发明的另一音圈组件的分解图(实施例3)。图11是说明本发明的另一音圈组件的分解图(实施例4)。
具体实施例方式以下，参照附图具体说明本发明的优选实施例，本发明不限于这些实施例。(实施例1)图IA至图2是说明根据本发明的优选实施例的扬声器1的视图。具体地，图IA 是扬声器1的正视图，图IB是A-A’截面的截面图，并且图IC是B-B’截面的截面图。图2 是说明扬声器1的构造的分解图，以及去除了一些不必要说明的部件的透视图。扬声器1 具有矩形平面振膜2、音圈组件10、框架4以及各自包括磁体的多个磁路5，以实现全面驱动 的平面薄型扬声器。本实施例的平面振膜2是具有约115mmX30mm的外形尺寸并且由厚度为1. 5mm的 发泡PP (聚丙烯)形成的平面扬声器振膜。其外周端部由边缘3可振动地自由支撑。具有 辊状横截面的边缘3的外周端部固定到连接三个磁路5的框架4上。框架4是具有基本上 凹形横截面并形成为从磁路5的背面侧覆盖磁路5的部件，并且可由诸如铁的磁性材料制 成，或者可由诸如铝和树脂的非磁性材料制成。另外，音圈组件10连接在为平面振膜2的 背面侧的磁路5的一侧上。音圈组件10由两个阻尼器9可振动地自由支撑。图3是说明本实施例的磁路5的分解图。磁路5通过使用粘合剂结合板6、磁体7 和轭8而构成。板6和轭8由诸如软铁和坡莫合金的磁性材料形成。板6是厚度约为2mm 的基本上长方体的部件。另外，磁体7是基本上长方体的磁体，并且由包括诸如钕的稀土的 磁性材料制成。轭8沿A A’具有基本上U形的横截面，并且包括基本上矩形的平面底部8a 以及从该底部8a沿四个方向延伸的侧壁部8b，另外，插入槽8c各自形成在侧壁部8b之间。
磁路5包括被矩形平板6盖住的磁体7结合于其上的轭8，并且在板6与轭8的侧 壁部8b之间形成矩形磁隙。在矩形磁隙中，形成有显示出高磁通密度的磁场。磁路5具有 对应于后述的音圈组件10的矩形加强部件14，在矩形磁隙的角部与矩形磁隙连通的插入 槽Sc。由于框架4将各自具有矩形磁隙的三个磁路5连接成格子状，因此磁路5的矩形磁 隙的一边布置在相同的直线上，并且磁路5的插入槽8c也布置在相同的直线上。 图4是说明本实施例的音圈组件10的分解图。音圈组件10包括总共三个矩形音 圈11，以及将这些矩形音圈11相互连接成一行三列的格子状的加强部件14。各矩形音圈11包括矩形骨架12，其通过使用厚度为约0. 08mm的铝作为基材而形成，使得横截面形状为约20. 5mmX约20. 5mm的矩形，并且总体高度为约8. 5mm ；以及结合到该矩形骨架12上 的矩形线圈13。本实施例的矩形线圈13是固定到矩形骨架12的外壁面的一端侧并且总体 高度为约2. 9mm的外绕矩形线圈，并且使用粘合剂连接这些矩形线圈13。因此，在各矩形音 圈11中，矩形骨架12的外壁面在矩形线圈13没有结合到其上的另一端侧，向外面侧露出 约 5. 1mm。另一方面，矩形加强部件14是使用厚度为约0. 05mm的铝作为基材而形成的部件， 使得总体高度为约5mm，并且横截面形状为约104. ImmX约21. 4mm的矩形。在矩形加强部 件14中，使用粘合剂将矩形骨架12的外壁面结合到矩形加强部件14的内壁面上以使矩形 音圈11相互连接，从而构成音圈组件10。S卩，在音圈组件10中，矩形加强部件14的内壁面 的一部分结合到多个矩形音圈11的各矩形骨架12的任一外壁面上。另外，在音圈组件10 中，矩形加强部件14的内壁面没有结合到其上的矩形骨架12的外壁面与矩形加强部件14 的内壁面的没有结合到矩形骨架12的外壁面上的部分限定出一对相邻矩形音圈11之间的 约20. SmmX约20. 8mm的矩形空间15，并且矩形加强部件14将相互分开的矩形音圈11连 接成基本上格子状。由于对于矩形加强部件14可以使用与矩形骨架12相同的材料，因此 可以降低音圈组件10的制造成本。另外，由于音圈组件10的矩形加强部件14限定出各自位于一对相邻矩形音圈11 之间的矩形空间15，因此如图2中所示，这些矩形空间15的使用可以减少扬声器1的操作 故障并降低其厚度。即，矩形加强部件14的形成矩形空间15的部分布置在磁路5的插入 槽8c中，因此，即使连接到平面振膜2上的音圈组件10竖直地振动，音圈组件10也几乎不 与磁路5接触。扬声器1可以通过包括阻尼器来稳定包括平面振膜2和音圈组件10的振 动系统的操作，并且实现良好的声音再现。另外，音圈组件10的矩形空间15的使用使得能够设置可振动地支撑音圈组件10 的阻尼器9。本实施例的阻尼器9是与两个位置上的矩形空间15对应的基本上矩形的阻尼 器，并且各自具有固定到框架4上的固定部、连接到音圈组件10的矩形加强部件14上的连 接部、以及在固定部与连接部之间形成的支撑可动部。使用通过以诸如酚醛树脂和三聚氰 胺树脂的树脂来浸渍棉纱、芳纶纤维纱等织物而获得的预浸材料作为基材，通过使用模具 进行加热成型处理来制造阻尼器9。阻尼器9的固定部包括位于矩形空间15内侧的内固定 部和位于矩形空间15外侧的外固定部，并且阻尼器9的连接部连接到总体高度小于音圈组 件10的总体高度的矩形加强部件14上，因此避免了与磁路5的接触，并且可以减小扬声器 1的厚度。图5是说明本实施例的平面振膜2的透视图，其中露出了平面振膜2的背面侧。平 面振膜2是使用厚度为约1. 5mm的发泡PP (聚丙烯)作为基材，通过结合模塞助压的真空 成型法，形成有固定厚度的平面扬声器振膜。在平面振膜2中，形成有在正面侧隆起的格子 状凸面，和在背面侧凹陷的格子状凹面，并且平面振膜2在背面侧包括连接包括多个矩形 线圈的音圈组件的格子状连接部20，在格子状连接部20的内侧限定的五个矩形振动面部 21，以及在格子状连接部20的外侧限定的外周振动面部22。S卩，平面振膜2的格子状连接部20是形成在背面侧连接音圈组件10的深度为约 1. Omm的在背面侧凹陷的格子状凹面的沟槽部，并且形成在正面侧隆起的格子状凸面。因此，格子状连接部20用作增加平面振膜2的总体刚性的肋，同时还限定了格子状连接部20内侧的五个矩形振动面部21以及格子状连接部20外侧的外周振动面部22。外周振动面部 22连接到边缘3的内周端侧上。另外，如附图中所示，平面振膜2的各矩形振动面部21在正面侧具有凸形横截面 形状。由于在格子状连接部20的内侧限定的这些矩形振动面部21占据了作为平面振膜2 的辐射面积的最大面积，因此多个矩形振动面部中的每一个均优选地在正面侧具有凸形横 截面形状或凹形横截面形状，以具有足够的刚性。在五个矩形振动面部21的两端和中央的 矩形振动面部21中，构成音圈组件10的矩形骨架12结合到背面侧上的格子状连接部20 上。另一方面，在另外两个矩形振动面部21中，构成音圈组件10的矩形加强部件14结合 到背面侧上的格子状连接部20上。由于本实施例的三个磁路5是沿同一方向磁化的磁路，因此在音圈组件10中，具 有DC电阻r(=约2. 5Ω)的三个矩形线圈13串联连接，使得各个矩形线圈13中的音频信 号电流I沿同一旋转方向流动。因此，在各个矩形线圈13中产生的驱动力沿图中向上或向 下的同一方向排列，因而，利用矩形加强部件14相互连接矩形骨架12的音圈组件10可以 竖直地驱动所连接的平面振膜2的整个表面。在本实施例的音圈组件10中，由于矩形骨架 12和矩形加强部件14由重量轻并且在形成矩形时具有足够刚性的铝材料形成，因此能够 不采用矩形音圈11相互贴合的结构而确保全面驱动平面振膜2的足够的强度。扬声器1 通过全面驱动平面振膜2可以获得几乎不产生分割振动的平稳的频率特性。另外，在本实施例的扬声器1中，由于即使在各矩形空间15设置在一对相邻矩形 音圈11之间，使得产生驱动力的矩形线圈13的数目小于现有技术中的数目时，也通过减少 由包括铜或铝的金属导线制成的矩形线圈13而减轻了重量，因此，能够减轻音圈组件10的 重量，并且能够提高扬声器1的再现效率。另外，在本实施例的音圈组件10中，矩形加强部 件14结合到矩形骨架12的外壁面上，而不是被保持在平面振膜2与矩形骨架12之间。因 此，上述结构具有将音圈组件10的三个矩形音圈11产生的驱动力从矩形骨架12直接传送 至平面振膜2的优点，使得高极限频率变高，并且能够确保较宽的再现频带。除铝之外，音圈组件10的矩形骨架12或矩形加强部件14还可由诸如牛皮纸和螺 旋纸的纸材料、诸如Kapton、Silter, Til的树脂材料、或者包括钛的金属材料之中的任何 一种材料形成，并且矩形骨架12和矩形加强部件14可以分别使用不同的材料而不是使用 相同的材料。另外，平面振膜2可由另外的发泡树脂材料形成，例如，可以是PSP(聚苯乙烯 纸)的成型板，并且边缘3可以是包括例如另外的织物和橡胶(材料发泡橡胶)等材料的 波纹形状的结构。另外，虽然在本实施例的音圈组件10中包括的矩形线圈13是固定到矩形骨架12 的外壁面上的外绕矩形线圈，它们也可以是固定到矩形骨架12的内壁面上的内绕矩形线 圈。对于外绕矩形线圈的情况，由于矩形音圈的制造更加容易，因此可以降低音圈组件10 的制造成本。另外，对于内绕矩形线圈的情况，可以使内绕矩形线圈结合到其上的矩形骨架 12与矩形加强部件14之间的结合面的面积大于外绕矩形线圈13的情况，这能够进一步增 加音圈组件10的强度。另外，由于扬声器1的磁路5不必是用于包括有被布置成相邻磁体的磁极性互不 相同的多个磁体的扬声器的磁路，因此使得能够通过一次磁化处理实现磁化，并且可以在磁隙中产生具有高磁通密度的磁场。即，对于本实施例的磁路5，不必制备预先沿不同方向磁化的磁极性不同的两种类型的磁体，从而提高了制造中的作业效率。其优点在于，不必考 虑在组装磁化的磁极性不同的第一和第二磁体时成为问题的磁力的作用。由于消除了在磁 路5的组装作业时单独处理磁化的小磁体的必要性，因此大大提高了作业效率。(实施例2)图6是说明根据本发明的另一优选实施例的音圈组件IOa的分解图。代替前一实 施例的音圈组件10，音圈组件IOa是构成扬声器Ia (未示出)的振动系统的部件，并且包括 总共三个矩形音圈11以及将这些矩形音圈11相互连接成一行三列的格子状的矩形加强部 件14，而且还包括各自形成有矩形横截面的两个加强矩形骨架16。在本实施例的扬声器Ia 与前一实施例的扬声器1之间，除音圈组件的构造以外的构造是共同的。因此，对与前一实 施例相同的部分给予相同的附图标记，并且省略其说明。构成音圈组件IOa的加强矩形骨架16通过使用厚度为约0. 08mm的铝作为基材而 形成，使得横截面形状为约20. 5mmX约20. 5mm的矩形，并且总体高度为约5. 0mm。两个加 强矩形骨架16通过粘合剂连接成被夹在布置成相互隔离的状态的三个矩形音圈11之间， 并且矩形加强部件14缠绕在其外周侧上。因此，加强矩形骨架16的外壁面结合到矩形加 强部件14的内壁面的一部分以及格子状的一对相邻矩形音圈11的矩形加强部件14的内 壁面没有结合到其上的矩形骨架12的外壁面上。另外，在音圈组件IOa中，这两个加强矩 形骨架16各自限定出矩形空间15。S卩，在音圈组件IOa中，不仅由矩形加强部件14而且由加强矩形骨架16构成的矩 形空间15各自设置在一对相邻的矩形音圈11之间，使得矩形音圈11被相互分开地连接成 基本上格子状。因此，在音圈组件IOa中，能够不采用矩形音圈11相互贴合的结构而确保 全面驱动平面振膜2的足够的强度。另外，如在本实施例中，通过矩形加强部件14和加强 矩形骨架16由与矩形骨架12相同的材料制成的配置，可以降低音圈组件IOa的制造成本。图7是说明在本发明的扬声器1的音圈组件的某一点的位移特性的曲线图。具体 地，该曲线图示出了在构成音圈组件的三个矩形音圈11当中的两端的各矩形音圈11的最 外侧一点，在音圈组件主要发生位移的与竖直方向垂直的A-A’方向上的位移，以及音圈组 件的滚动振动(rolling vibration)的位移量。在扬声器1中，为了稳定包括平面振膜2 和音圈组件10的振动系统的操作以实现良好的声音再现，优选地，音圈组件不与磁路相接 触，并且音圈组件的滚动振动的位移水平优选地较低。在图7中，示出了本实施例的音圈组件IOa的情况、前一实施例的音圈组件10的 情况，以及作为比较例的仅由三个矩形音圈11构成的组100(未示出)的情况。即，作为比 较例的矩形音圈11的组100是在前一实施例的音圈组件10中不包括矩形加强部件14，并 且三个矩形音圈11独立的情况。在不包括矩形加强部件14的比较例中，矩形音圈11的滚 动振动的位移水平高于其它实施例的情况，并且由于共振，位移在40Hz和IOOHz附近变得 更大。另外，在比较例中，驱动力不足以全面驱动平面振膜2，容易产生分割振动，并且在声 压频率特性中观察到峰值/谷值。另一方面，对于前一实施例的音圈组件10的情况，由于矩形加强部件14的设置增 加了刚性，因此与比较例相比抑制了滚动振动。另外，在本实施例的音圈组件IOa中，加强 矩形骨架16的设置进一步增加了刚性，使得可以最大程度地抑制滚动振动。即，对于前一实施例的音圈组件10的情况，或者对于本实施例的音圈组件IOa的情况，平面振膜2的全 面驱动可以获得几乎不产生分割振动的平稳的声压频率特性。尽管对于各实施例的扬声器1的情况，音圈组件10或IOa呈其中两个矩形空间 15布置在三个矩形音圈11之间的一行的格子状，然而音圈组件不限于这些一行的情况，而 是可以采用在竖直方向和水平方向上具有两行和列或更多行和列的格子状。扬声器1能够 与各种设计改变的要求相对应，并且制备连接具有高磁效率的各个磁路5的框架4使得能 够与具有各种尺寸的平面振膜2相对应，因此使得能够构造全面驱动这些平面振膜的扬声
ο例如，图8是说明根据本发明的另一优选实施例的音圈组件IOb的构造的分解图。 尽管音圈组件IOb如在前一实施例的音圈组件IOa中那样包括加强矩形骨架16，然而矩形 加强部件14将总共七个矩形音圈11和总共八个加强矩形骨架16连接成三行五列的格子 状。矩形音圈11和加强矩形骨架16按顺序布置成彼此相邻。因此，当使用该音圈组件IOb 时，可以实现全面驱动外形尺寸为约115mmX70mm的平面振膜的扬声器。(实施例3)图9是说明根据本发明的另一优选实施例的扬声器Id的构造的分解图，并且是去 除了一些不必要说明的部件的透视图。扬声器Id包括矩形平面振膜2、音圈组件10d、框架4 以及包括磁体的两个磁路5，并且实现了外形尺寸不同于前一实施例的扬声器1的、具有细 长形状的全面驱动的平面薄型扬声器。因此，对与前一实施例共同的部分给予相同的附图 标记并省略其说明。图9的框架4在背面侧具有连接于音圈组件IOd的扬声器端子40 (未 示出)。图10是说明音圈组件IOd的分解图。音圈组件IOd是类似于前一实施例的音圈 组件10的构成扬声器Id的振动系统的部件，并且包括一对总共两个矩形音圈11 (具体地， Ildl和lld2)，将这些矩形音圈11连接成一行的矩形加强部件14，以及形成有矩形横截面 的一个加强矩形骨架16。在该音圈组件IOd中，矩形音圈11和加强矩形骨架16各自形成 为沿长轴方向的长矩形。另外，音圈组件IOd包括由两片金属箔形成并且用作阻尼器和连 接线的导电加强部件17。矩形音圈11包括矩形骨架12，其通过使用厚度为约0. 08mm的铝作为基材而形 成，使得横截面形状为约23. 5mmX约8. Omm的矩形并且总体高度为约4. 7mm ；以及结合到 该矩形骨架12上的矩形线圈13。本实施例的矩形线圈13是固定到矩形骨架12的外壁面的 一端侧并且总体高度为约2. 3mm的外绕矩形线圈，并且使用粘合剂连接这些矩形线圈13。 因此，在各矩形音圈11中，矩形骨架12的外壁面在矩形线圈13没有结合到其上的另一端 侧，向外面侧露出约2. 1mm。另一方面，矩形加强部件14是使用厚度为约0. 05mm的牛皮纸作为基材而形成的部件，使得总体高度为约1. 5mm,并且横截面形状为约70. OmmX约8. Omm的矩形。在矩形 加强部件14中，使用粘合剂将矩形骨架12的外壁面结合到矩形加强部件14的内壁面上以 连接矩形音圈Ildl和lld2，从而构成音圈组件10d。另外，构成音圈组件IOd的加强矩形 骨架16通过使用厚度为约0. 08mm的铝作为基材而形成，使得横截面形状为约23. OmmX约 8. Omm的矩形，并且总体高度为约2. 0mm。加强矩形骨架16通过粘合剂连接成被夹在两个 矩形音圈Ildl与lld2之间，并且矩形加强部件14缠绕在其外周侧上。因此，加强矩形骨架16的外壁面结合到矩形加强部件14的内壁面的一部分以及一对矩形音圈Ildl和lld2的矩形加强部件14的内壁面没有结合到其上的矩形骨架12的外壁面上。另外，在音圈组 件IOd中，该加强矩形骨架16限定出矩形空间15。各导电加强部件17由厚度为约50 μ m的磷青铜的导电弹性金属箔形成。导电加强 部件17的基体17a是沿长轴方向的长度为约60. Omm并且总体高度为约1. 5mm的条形部。 导电加强部件17的基体17a具有比在一对相邻矩形音圈Ildl与lld2之间限定的矩形空 间15的长轴方向上的一边(约23. Omm)长的总体长度，因此，当基体17a固定到为矩形加 强部件14的外壁面并且与矩形音圈11和矩形空间15之间的边界部分对应的部分上时，基 体17a加强了这些边界部分。在本实施例中，与矩形音圈11和矩形空间15之间的边界部 分对应的部分是在从短轴方向观察音圈组件IOd的侧面时，矩形骨架12的外壁面和加强矩 形骨架16的外壁面结合到其上的部分。S卩，两个导电加强部件17夹着矩形加强部件14的长轴安装在矩形加强部件14 上，并且各自加强了矩形音圈Ildl与加强矩形骨架16之间的边界部分、限定出矩形空间15 的加强矩形骨架16、以及加强矩形骨架16与矩形音圈lld2之间的边界部分。因此，在音圈 组件IOd中，可以确保全面驱动平面振膜2的足够的强度。扬声器Id通过全面驱动平面振 膜2可以获得几乎不产生分割振动的平稳的频率特性。另外，导电加强部件17的基体17a上导电地连接有各矩形音圈Ildl和lld2的 引线的一端。线圈的引线的一端焊接到导电加强部件17的基体17a的表面上。在图9或 图10中所示的音圈组件IOd中，在近前侧的导电加强部件17上连接有各矩形音圈Ildl和 lld2的引线的卷绕开始的一端。另一方面，在后侧的导电加强部件17上连接有各矩形音圈 Ildl和lld2的引线的卷绕结束的一端。因此，导电加强部件17并联地连接矩形音圈Ildl 和 lld2。此外，导电加强部件17的基体17a还包括从其中央附近整体延伸的具有辊形横截 面的阻尼器可动部17b，以及从阻尼器可动部17b延伸并折回的板状阻尼器固定部17c。阻 尼器固定部17c通过粘合剂固定到框架4上。因此，由于阻尼器可动部17b可以随着音圈 组件IOd的振动而变形，所以两个导电加强部件17代替前一实施例中的阻尼器9用作可振 动地支撑音圈组件IOd的阻尼器。在使用该音圈组件IOd的扬声器Id中，阻尼器的设置稳 定了包括平面振膜2和音圈组件IOd的振动系统的操作，使得能够实现良好的声音再现。另外，从导电加强部件17的基体17a延伸的阻尼器固定部17c固定到框架4上，并 通过连接线(未示出)连接于设置在框架4中的扬声器端子40 (未示出)以被导通。艮口， 扬声器端子40的正极端子(未示出)通过连接线连接到图9和10中所示的近前侧的导电 加强部件17上，并且扬声器端子40的负极端子(未示出)通过连接线连接到后侧的导电 加强部件17上。导电加强部件17的阻尼器可动部17b和阻尼器固定部17c的形状不限于本实施 例中的形状。阻尼器可动部17b可以呈细长臂状的辊形，或者可以是诸如蝶形阻尼器的弯 曲的阻尼器。另外，从导电加强部件17的基体17a延伸的阻尼器固定部17c不仅可以形成 有固定于框架4的板状部，而且可以形成有作为扬声器端子的另一延伸片部(未示出)以 代替设置在框架4中的扬声器端子40。如上所述地形成导电加强部件17，使得能够省略在 阻尼器固定部17c与扬声器端子之间导电的上述连接线。
在扬声器Id中，由于可以通过构成阻尼器的两个导电加强部件17的阻尼器可动 部17b和阻尼器固定部17c向矩形音圈Ildl和lld2供应音频信号，因此可以消除供应音 频信号的诸如锦丝线的连接线。由于导电加强部件17的阻尼器可动部17b和阻尼器固定 部17c连接到总体高度小于音圈组件IOd的总体高度的矩形加强部件14上，因此避免了与 磁路5的接触，使得能够实现扬声器Id厚度的降低。另外，由于可以消除诸如锦丝线的连 接线，因此能够实现扬声器Id厚度的进一步降低。导电加强部件17的各基体17a可具有至少足够的长度(例如，约25mm至70mm)，以固定到为矩形加强部件14的外壁面并且与矩形音圈11和矩形空间15之间的边界部分 对应的部分上。另外，尽管作为可振动地支撑音圈组件IOd的构造，在本实施例中使用了各 自具有阻尼器可动部17b和阻尼器固定部17c的两个导电加强部件17，然而例如，通过使用 具有长度短于本实施例情况的基体、并且对应于四个位置上的矩形音圈11与矩形空间15 之间的边界部分的四个导电加强部件，也可加强并可振动地支撑音圈组件10d。此外，尽管 本实施例的导电加强部件17并联地连接矩形音圈Ildl和lld2，然而音圈组件IOd可以使 用至少三个或更多个导电加强部件串联地连接矩形音圈Ildl和lld2。(实施例4)图11是说明根据本发明的另一优选实施例的音圈组件IOe的分解图。音圈组件 IOe是类似于前一实施例的音圈组件IOd的构成扬声器Id的振动系统的部件，并且与音圈 组件IOd共同之处在于，其包括一对总共两个矩形音圈11 (具体地，Ildl和lld2)、将这些 矩形音圈11相互连接成一行的矩形加强部件14、以及形成有矩形横截面的一个加强矩形 骨架16。因此，对与前一实施例共同的部分给予相同的附图标记并省略其说明。本实施例的音圈组件IOe的不同之处在于，其包括由金属箔形成并用作连接线的 两个导电加强部件18，以代替前一实施例中的两个导电加强部件17。各锦丝线19的一端 侧焊接并固定到导电加强部件18上。使用该音圈组件IOe的扬声器还可包括阻尼器(未 示出)，以便实现良好的声音再现。各导电加强部件18由厚度为约50 μ m的磷青铜的导电弹性金属箔形成。导电加 强部件18是沿长轴方向的长度为约60. Omm并且总体高度为约1. 5mm的条形部。由于导电 加强部件18各自具有比在一对相邻矩形音圈Ildl与lld2之间限定的矩形空间15的长轴 方向上的一边(约23. Omm)长的总体长度，因此将导电加强部件18固定到为矩形加强部件 14的外壁面并且与矩形音圈11和矩形空间15之间的边界部分对应的部分上，允许加强这 些边界部分。因此，在音圈组件IOe中，可以确保全面驱动平面振膜2的足够的强度。扬声 器Ie通过全面驱动平面振膜2可以获得几乎不产生分割振动的平稳的频率特性。另外，在各导电加强部件18上导电地连接有各矩形音圈Ildl和lld2的引线的一 端。在图11中所示的音圈组件IOe中，在近前侧的导电加强部件18上连接有各矩形音圈 Ildl和lld2的引线的卷绕开始的一端。另一方面，在后侧的导电加强部件18上连接有各 矩形音圈Ildl和lld2的引线的卷绕结束的一端。因此，导电加强部件18并联地连接矩形 音圈Ildl和lld2。另外，导电加强部件18通过锦丝线19导电地连接于设置在框架4中的扬声器端 子40 (未示出)。因此，扬声器端子40的正极端子(未示出)通过图11中所示的近前侧的 锦丝线19连接于近前侧的导电加强部件18，并且扬声器端子40的负极端子(未示出)通过后侧的锦丝线19连接于后侧的导电加强部件18。在使用音圈组件IOe的扬声器Id中，可以通过两组导电加强部件18和锦丝线19向矩形音圈Ildl和lld2供应音频信号。与前 一实施例中的导电加强部件17的情况相比较，可以实现包括导电加强部件18的音圈组件 IOe的重量的减轻，从而可以实现提高再现声压水平的扬声器Id。导电加强部件17或18可由例如铍铜等的磷青铜以外的金属箔形成。导电加强部 件17或18可以具有不限于条形而是包括折曲部分的任何结构，只要它们固定成加强作为 矩形加强部件14的外壁面并且与矩形音圈11和矩形空间15之间的边界部分对应的部分 即可。另外，尽管在前述实施例的导电加强部件17或18中，矩形音圈Ildl和lld2的引线 的一端部连接于导电加强部件17或18以导通矩形音圈Ildl和lld2，然而当通过其它方式 串联或并联地连接矩形音圈Ildl和lld2时，可不必连接引线的一端部。本发明的音圈组件及使用该音圈组件的扬声器不仅可以应用于包括平面振膜的 扬声器，而且可以应用于耳机。
权利要求
一种音圈组件，包括矩形音圈，其包括形成有矩形横截面的矩形骨架和结合到所述矩形骨架上的矩形线圈；以及矩形加强部件，其使多个所述矩形音圈相互连接成格子状，其中，所述矩形加强部件的内壁面的一部分结合到所述多个矩形音圈的矩形骨架中的每一个的任一外壁面上，并且所述矩形加强部件的内壁面没有结合到其上的所述矩形骨架的外壁面与所述矩形加强部件的内壁面的没有结合到所述矩形骨架的外壁面上的部分限定出一对相邻的所述矩形音圈之间的矩形空间。
2.如权利要求1所述的音圈组件，还包括形成有矩形横截面的加强矩形骨架，其中，所述加强矩形骨架的外壁面结合到所述矩形加强部件的内壁面的一部分以及格 子状的所述一对相邻矩形音圈的所述矩形加强部件的内壁面没有结合到其上的所述矩形 骨架的外壁面上，使得所述加强矩形骨架限定出所述矩形空间。
3.如权利要求1所述的音圈组件，其中所述矩形骨架、所述矩形加强部件或所述加强 矩形骨架由包括牛皮纸或螺旋纸的纸材料、包括KaptoruSilter或Til的树脂材料、或者包 括铝或钛的金属材料之中的任何一种材料形成。
4.如权利要求1所述的音圈组件，其中所述矩形线圈是固定到所述矩形骨架的外壁面 上的外绕矩形线圈。
5.如权利要求1所述的音圈组件，其中所述矩形线圈是固定到所述矩形骨架的内壁面 上的内绕矩形线圈。
6.如权利要求1所述的音圈组件，还包括由金属箔形成的导电加强部件，其中所述导电加强部件固定到作为所述矩形加强部件的外壁面并且与所述矩形音圈 和所述矩形空间之间的边界部分对应的部分上。
7.如权利要求6所述的音圈组件，其中所述导电加强部件具有比在所述一对相邻矩形 音圈之间限定的所述矩形空间的一边长的总体长度。
8.如权利要求6所述的音圈组件，其中各所述矩形音圈的引线的一端导电地连接到所 述导电加强部件上，使得所述导电加强部件串联地或并联地连接所述多个矩形音圈。
9.如权利要求6所述的音圈组件，其中所述导电加强部件还包括从条形基体整体地延 伸的阻尼器可动部，和从所述阻尼器可动部延伸的阻尼器固定部。
10.一种扬声器，包括如权利要求1所述的音圈组件；具有磁隙的磁路，在所述磁隙中 布置所述音圈组件的矩形线圈；结合到所述音圈组件上的扬声器振膜；可振动地支撑所述 扬声器振膜的外周端的边缘；以及所述边缘的外周端和所述磁路连接到其上的框架，其中，所述磁路包括多个被矩形平板盖住的磁体以及结合到所述磁体上的轭，使得在 所述板和轭之间形成矩形磁隙，并且在所述矩形磁隙的角部设置有通过其布置所述音圈组 件的矩形加强部件的插入槽。
11.一种扬声器，包括包括多个导电加强部件的如权利要求8所述的音圈组件；具有 磁隙的磁路，在所述磁隙中布置所述音圈组件的矩形线圈；结合到所述音圈组件上的扬声 器振膜；可振动地支撑所述扬声器振膜的外周端的边缘；所述边缘的外周端和所述磁路连 接到其上的框架；以及设置在所述框架中的扬声器端子，其中，所述磁路包括多个被矩形平板盖住的磁体以及结合到所述磁体上的轭，使得在 所述板和轭之间形成矩形磁隙，并且在所述矩形磁隙的角部设置有通过其布置所述音圈组 件的矩形加强部件的插入槽，并且，所述音圈组件的所述导电加强部件通过连接线或锦丝线导电地连接于所述扬声器端子。
12.如权利要求10所述的扬声器，还包括阻尼器，其将限定所述音圈组件的矩形空间 的所述矩形加强部件或者所述加强矩形骨架连接到所述磁路或所述框架上，以便可振动地 支撑所述音圈组件。
13.—种扬声器，包括包括多个导电加强部件的如权利要求9所述的音圈组件；具有 磁隙的磁路，在所述磁隙中布置所述音圈组件的矩形线圈；结合到所述音圈组件上的扬声 器振膜；可振动地支撑所述扬声器振膜的外周端的边缘；以及所述边缘的外周端和所述磁 路连接到其上的框架，其中，所述磁路包括多个被矩形平板盖住的磁体以及结合到所述磁体上的轭，使得在 所述板和轭之间形成矩形磁隙，并且在所述矩形磁隙的角部设置有通过其布置所述音圈组 件的矩形加强部件的插入槽，并且，所述音圈组件的所述导电加强部件的阻尼器固定部连接到所述框架或所述磁路上。
14.如权利要求13所述的扬声器，还包括设置在所述框架中的扬声器端子，其中所述音圈组件的所述导电加强部件的阻尼器固定部连接到所述框架或所述磁路 上，以通过连接线导电地连接于所述扬声器端子。
全文摘要
根据本发明，实现了一种获得几乎不产生分割振动的平稳的频率特性的、全面驱动的平面薄型扬声器，并且制造了一种具有高再现效率和较少操作故障，且获得制造中的良好的作业效率及进一步降低的制造成本的音圈组件及使用该音圈组件的扬声器。该音圈组件包括包括形成有矩形横截面的矩形骨架和结合到该矩形骨架上的矩形线圈的矩形音圈，以及使多个矩形音圈相互连接成格子状的矩形加强部件，其中，矩形加强部件的内壁面的一部分结合到多个矩形音圈的矩形骨架的任一外壁面上，并且矩形加强部件的内壁面没有结合到其上的矩形骨架的外壁面与矩形加强部件的内壁面的没有结合到矩形骨架的外壁面上的部分限定出一对相邻矩形音圈之间的矩形空间。
文档编号H04R9/04GK101815233SQ20101012144
公开日2010年8月25日 申请日期2010年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者丰嶋吉英, 云浩靖, 定家弘一 申请人:安桥株式会社