集成音圈和锥形组件及其制造方法与流程

相关申请(优先权主张)

本申请主张2015年2月5日提交的序列号为62/112535的临时申请的权益，其内容全部被并入本文作为参考。

背景技术：

本发明一般涉及音频扬声器及其组件，以及其制造方法。

在用于消费电子设备的传统音频扬声器中，扬声器的各个组件同时被组装。驱动器、环绕锥、音圈和弹波(spider)通常手动进行组装。其结果是，制造扬声器的工艺常常很耗时并且可能有点贵。

因此，期望有集成部件，其可简化制造过程并且降低扬声器的组装成本。本发明的实施例提供了这样的集成部件。本发明的这些以及其它优点还有附加的发明特征通过本发明提供的描述将会变得清晰。

用于创建扬声器喇叭和锥形的传统方法虽然重量轻，但却使它们很薄并且很软，导致其容易被损坏并且会自然失真其再现的声音。

技术实现要素：

在一个方面，本发明的实施例提供一种集成音圈和锥形组件，其包括锥形组件，所述锥形组件具有顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮，顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮之间有空隙。集成音圈和锥形组件还包括音圈，所述音圈适于沿着其边缘衔接锥形组件，以及放在顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮之间的粘合剂材料，从而粘合剂材料可填充顶部和底部振膜蒙皮之间的全部空隙。粘合剂材料还将顶部振膜蒙皮、底部振膜蒙皮和音圈黏合成单个单元。

在具体实施例中，粘合剂材料是聚氨酯泡沫，其中聚氨酯泡沫在施用之前密度约为2-6磅/立方英尺。在更具体的实施例中，粘合剂材料是聚氨酯泡沫，其在施用之前密度约为4磅/立方英尺。在另一实施例中，施用之后粘合剂材料变得坚硬。

在某些实施例中，一个顶部膈膜蒙皮和底部振膜蒙皮是平的，而另一个顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮具有凹陷区，例如凹陷的中心部分。顶部和底部振膜蒙皮可以是直径相同的圆形，并且音圈可沿着顶部和底部振膜蒙皮两者的整个圆周衔接顶部和底部振膜蒙皮。在一些实施例中，顶部和底部振膜蒙皮由纸组成。此外，音圈可以是环形的，音圈的圆周周围有多个孔，并且所述多个孔位置使得粘合剂通过多个孔。

在另一方面，本发明的实施例提供一种制造集成音圈和锥形组件的方法。方法包括将环形音圈的内表面与锥形组件的边缘对齐，并且将音圈附接到锥形组件的边缘，锥形组件包含顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮。将音圈附接到锥形组件的边缘要求用粘合剂填充顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮之间的全部空隙，粘合剂将顶部振膜蒙皮、底部振膜蒙皮和音圈黏合成单个集成单元。

方法的实施例包括用聚氨酯泡沫填充顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮之间的全部空隙。在某些实施例中，方法要求用密度约为3-5磅/立方英尺的聚氨酯泡沫填充顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮之间的全部空隙。在更具体的实施例中，方法包括用密度约为4磅/立方英尺的聚氨酯泡沫填充顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮之间的全部空隙。方法可包括允许粘合剂凝固直至其变得坚硬。

方法的实施例包括将环形音圈的内表面与具有堆叠顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮的锥形组件的边缘对齐，其中顶部和底部膈膜蒙皮是由纸组成。在另一实施例中，方法包括将环形音圈的内表面与具有堆叠顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮的锥形组件的边缘对齐，其中一个顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮是平的，而另一个顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮具有凹陷的中心部分。

根据本发明的实施例，这种组装方法增加了整个振膜结构的刚度和强度同时保持其重量轻，从而最大化弹性和最小化失真以改善音质。

本发明的其它方面、目标和优点通过如下结合附图的详细描述将变得更加清晰。

附图说明

附图并入并形成说明书的一部分，说明本发明的几个方面，并且连同说明一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明实施例的集成音圈和锥形组件的透视图；

图2是图1中所示组件的透视、横截面图，沿着图1中的线2-2；

图3是图1中所示组件的爆炸视图；

图4与图2非常类似，但显示了另一实施例，其中贴花被附接到顶部和底部膈膜蒙皮；

图5是图4中所示组件的爆炸透视图；

图6是横截面图，显示图4和5中的组件被集成为超薄型扬声器；

图7是正方形超薄型扬声器的透视图，其包含根据本发明实施例的相应形状的集成音圈和锥形组件；

图8是集成音圈和锥形组件的透视图，其被集成在图7所示的扬声器中；

图9是椭圆形超薄型扬声器的透视图，其包含根据本发明实施例的相应形状的集成音圈和锥形组件；以及

图10是本发明另一实施例的爆炸透视图，其包含封顶线圈架。

随附图提交的图表显示了根据本发明实施例构建的集成音圈和锥形组件的详细组件。

尽管将根据某些优选实施例描述本发明，但并不打算将其限制到这些实施例中。相反，目的是涵盖所有的替代、修改和等价物，如所附权利要求定义的那样，而不背离本发明的精神和范围。

具体实施方式

附图描述了根据本发明的实施例用于组装集成音圈和锥形组件的示例性工艺。

在一个方面，本发明的实施例提供一种集成音圈和锥形组件，其包括锥形组件，所述锥形组件具有顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮，顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮之间有空隙。集成音圈和锥形组件还包括音圈，所述音圈适于沿着其边缘衔接锥形组件，以及放在顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮之间的粘合剂材料，从而粘合剂材料可填充顶部和底部振膜蒙皮之间的全部空隙。粘合剂材料还将顶部振膜蒙皮、底部振膜蒙皮和音圈黏合成单个集成单元。

图1是根据本发明实施例的一种这样的集成音圈和锥形组件10的透视图。图2是图1中所示组件10的透视、横截面图，沿着图1中的线2-2。图3提供组件10的爆炸视图。

如图1-3所示，组件10可包含音圈12、顶部振膜蒙皮14、底部振膜蒙皮16(图1中不可见)以及放在两个蒙皮14和16之间的粘合剂材料18(图1中不可见)。

如图2所示，粘合剂材料18将顶部振膜蒙皮14、底部振膜蒙皮16和音圈12黏合成单个集成单元10。具体地说，粘合剂材料18被放在顶部振膜蒙皮14和底部振膜蒙皮16之间的空隙20中，并且优选大体上填充全部空隙20。蒙皮14、16都可由例如纸、复合材料、塑料或金属组成。

音圈12可包含线圈架22，其由硬纸板(如牛皮纸)、复合材料(如玻璃纤维或芳纶)、塑料(如聚酰亚胺薄膜)或铝组成，其具有设置在其周围的电气绕组(或叠层)24，在其外表面26上，并且其终止于电引线28(其中一个在图2中示出，两者都在图3中示出)。靠近线圈架22的顶部边缘30，可设置多个孔32，粘合剂材料18通过其至少一个被灌入、注入或者安装，在组件10的制造期间。关于孔32，过量的粘合剂或聚氨酯18也将流出这些孔，并且如果每个孔都有一些过量流出，其确保良好的粘合剂接触已在音圈架22的整个周围实现。

粘合剂材料18可包含例如聚氨酯泡沫，其中聚氨酯泡沫在施用之前密度约为2-6磅/立方英尺。更具体地说，粘合剂材料18可包含聚氨酯泡沫，其在施用之前密度约为4磅/立方英尺。在本发明中，术语“约为”，适用于聚氨酯泡沫的密度，意味着名义值或设定值的正负10％范围内。在本发明的另一实施例中，粘合剂材料18被这样设置，施用之后，粘合剂材料18在其被允许凝固之后变得坚硬。

在某些实施例中，一个顶部膈膜蒙皮14和底部振膜蒙皮16是平的，而另一个顶部振膜蒙皮14和底部振膜蒙皮16具有凹陷区34，例如凹陷的中心区域。顶部和底部膈膜蒙皮14和16可以是直径相同的圆形，并且音圈12可沿着顶部和底部振膜蒙皮14和16两者的整个圆周衔接顶部和底部振膜蒙皮14和16。顶部和底部振膜蒙皮14和16都可由例如纸、复合材料、塑料或金属(多个金属)组成。音圈12可以是环形的，有多个孔32在线圈架22周围，并且多个孔32位置使得(在生产期间)粘合剂18通过至少一个孔32(在此时间，其它孔可被例如遮蔽胶带覆盖)流入蒙皮14和16之间的空隙20。

图4是与图2非常类似的视图，但显示了另一实施例，其中贴花36、38分别附接到顶部和底部振膜蒙皮14和16，而图5是图4所示另一实施例的爆炸视图。

图6是横截面图，显示(例如)图1-3中的集成组件10被集成到超薄型扬声器40中。具体地说，图6显示了集成音圈和锥形组件10的外围，以及组件10是如何被集成到超薄型扬声器40中的。

如图所示，极片42可被提供，其提供音圈12延伸到其中的间隙44。极片42可包含多个段46，其中每个段46都支持磁体48。如图所示，每个磁体48都可被夹在极片42和环50之间。极片42可被连接到扬声器40的框架52还有弹波54，其连接到底部振膜蒙皮16。环绕56优选连接到扬声器框架52和贴花36，其附接到顶部膈膜蒙皮14。因此，集成音圈和锥形组件10通过环绕56和弹波54(如果提供)被悬挂。

根据本发明实施例的包含集成音圈和锥形组件的扬声器可采用多种不同的形状。图7显示了超薄型扬声器为方形的特定实施例。在这种情况下，集成音圈和锥形组件将具有相应的形状，如图8所示。

图9是类似于图7的透视图，但显示了超薄型扬声器是椭圆形的实施例，在该实施例中，被包含在这里的集成音圈和锥形组件将具有相应的椭圆形。

图10是本发明的另一实施例的爆炸透视图，其包含封顶线圈架60。该实施例省略了顶部振膜蒙皮，替换为封顶线圈架部件60。在该实施例中，线圈架60上的绕组24或者是预绕线(即在封顶线圈架60上绕线，是在泡沫将其与其它部分黏合起来之前)或者是后绕线(即在封顶线圈架60上绕线，是在所有部分被泡沫黏合起来之后)，随后贴花36、38被施用。

公开的所有实施例都提供一种集成音圈和锥形组件，其具有整个振膜结构增强的刚度和强度并且仍然是重量轻的，从而最大化弹性和最小化失真以改善音质。

在另一方面，本发明的实施例提供一种制造集成音圈和锥形组件的方法，例如图1-3所示的集成音圈和锥形组件10。方法包括将环形音圈12的内表面与锥形组件的边缘对齐，并将音圈12附接到锥形组件的边缘，锥形组件包含顶部振膜蒙皮14和底部振膜蒙皮16。将音圈12附接到锥形组件的边缘要求用粘合剂18填充顶部振膜蒙皮14和底部振膜蒙皮16之间的全部空隙20，粘合剂将顶部振膜蒙皮14、底部振膜蒙皮16和音圈12黏合成单个集成单元10。

方法的实施例包括用聚氨酯泡沫在顶部振膜蒙片14和底部振膜蒙片16之间填充全部空隙20。在某些实施例中，方法要求用密度约为3-5磅/立方英尺的聚氨酯泡沫在顶部振膜蒙皮14和底部振膜蒙皮16之间填充全部空隙20。在更具体的实施例中，方法包括用密度约为4磅/立方英尺的聚氨酯泡沫在顶部振膜蒙皮14和底部振膜蒙皮16之间填充全部空隙20。方法可包括允许粘合剂18凝固直至其变得坚硬。

方法的实施例包括将环形音圈12的内表面与具有堆叠顶部振膜蒙皮14和底部振膜蒙皮16的锥形组件的边缘对齐，其中顶部和底部振膜蒙皮14和16分别由纸、复合材料、塑料或金属(多个金属)组成。

在另一实施例中，方法包括将环形线圈12的内表面与具有堆叠顶部振膜蒙皮14和底部振膜蒙皮16的锥形组件的边缘对齐，其中一个顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮(即蒙皮14或16)是平的，而另一顶部振膜蒙皮和底部振膜蒙皮(即蒙皮16或14)有凹陷区34。

本发明公开的工艺通过在起泡期间在起泡芯轴上放置线圈架(即22或60)来建立真正的形状。因此它采用了一种设置，其对电机中的间隙是真实的并且以其为中心。这对组件操作和最终质量是非常有益的。这适用于锥形组件和音圈是圆形的情况下，特别是应用在锥形组件和音圈是不同形状(如椭圆形、方形、多边形)的情况下，开发与电机相匹配的形状并引起td效率和音频输出。

本发明的实施例提供一种制造锥形组件的方法，其中方法包含提供封顶线圈架60或顶部膈膜蒙皮14，提供底部振膜蒙皮16，并且在底部振膜蒙皮16与封顶线圈架60或顶部振膜蒙皮14之间安装可凝固的泡沫或其它粘合剂材料18，从而形成锥形组件。

有许多不同的方法可用于制造本文所述的各种集成组件。现在将对这些方法中的一种进行分步描述。首先，形成音圈，例如图1-3中的部分12。

随后，音圈12优选安装在具有与音圈12的内圆周或形状相对应的外圆周或形状的芯轴上。

音圈12被胶带或塑料密封覆盖以保护其远离起泡工艺。

底部蒙皮16被安装在音圈的芯轴上，在音圈12内部。顶部蒙皮14优选安装在芯轴固定顶板上，使得顶部蒙皮14与其外部表面齐平。泡沫18被混合，然后被灌入或注入芯轴和底部蒙皮16中。整体组件可被摇动或搅拌以确保泡沫18分布比较均匀。一旦泡沫混合物18被充分施用并开始膨胀，顶板夹具被翻转以关闭工具组并且重物被放置在其上或者锁紧夹具系统被用来给泡沫18足够的时间完成膨胀和凝固。随后顶部夹具被移除，并且已经溢出音圈12的孔32的过量泡沫被移除。如果使用胶带或密封件，则其被移除。强制空气可用于从芯轴上移除集成音圈和锥形组件10。

使用的术语“一”和“一个”和“该/所述”以及描述本发明的背景时相似的参照物(特别在权利要求上下文中)用于覆盖单数和复数，除非本文另有说明或上下文明确否认。“包括”、“具有”、“包括”和“含有”等术语应解释为开放性的术语(即“包括但不限于”)，除非另有说明。本文列举的值范围仅仅是作为每个单独值范围的单独参考的速记方法，除非本文另有说明，并且每个单独值都被包含在说明书中，仿佛其都被本文单独列举。本文所描述的所有方法都可以任何合适的顺序执行，除非本文另有说明或上下文明确否认。本文所提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“如”)仅仅是为了更好地阐明本发明，而不对本发明的范围构成限制，除非另有要求。说明书中的语言不该用来指示任何对本发明的实践必要的未声明元件。

本文描述了本发明的优选实施例，包括发明者所知的用于实现本发明的最佳模式。阅读完上述描述之后，这些优选实施例的各种变化对本领域技术人员来说将会变得清晰。发明者期望熟练的工匠酌情采用这些变化，发明者旨在使本发明以除本文所描述之外的方式被实现。相应地，本发明包括在法律允许范围内对权利要求书中所列举的主题的所有修改和等价物。此外，本发明涵盖上述元件的任何组合及其所有可能的变化，除非本文另有说明或上下文明确否认。