用于在微型扬声器中布置音圈引线的工具以及用于组装电声驱动器的方法与流程

文档序号:19667894发布日期:2020-01-10 21:58阅读:158来源:国知局
用于在微型扬声器中布置音圈引线的工具以及用于组装电声驱动器的方法与流程

相关申请

本申请要求于2017年3月29日提交的标题为“systemsandmethodsforassemblinganelectro-acoustictransducerincludingaminiaturevoicecoil”的美国专利申请序列号15/472,741的优先权和权益,该美国专利申请全文以引用方式并入本文。



背景技术:

本说明书整体涉及用于耳机的换能器,并且更具体地,涉及微型电声换能器的音圈引线构型。



技术实现要素:

根据一个方面,用于在微型扬声器中布置音圈引线的工具包括:扩张夹头,该扩张夹头被构造并布置成用于定位在具有内径的线轴的内部,该扩张夹头包括在扩张夹头的纵向方向上延伸穿过内部的孔;中心销,该中心销延伸穿过扩张夹头的孔,扩张夹头响应于中心销在扩张夹头的孔中相对于扩张夹头的内部的位置而抵靠线轴的内径施加力;以及成形轴柄,该成形轴柄包括在成形轴柄的纵向方向上延伸穿过内部的孔,扩张夹头延伸穿过在成形轴柄中并且与成形轴柄同轴的该孔,其中,扩张夹头使线轴相对于成形轴柄围绕扩张夹头的纵向方向旋转,以围绕线轴形成音圈的螺旋引线区域。

各个方面可以包括以下特征中的一者或多者。

扩张夹头可以包括一组钳口,这组钳口响应于通过中心销在扩张夹头的孔中的位置所施加的力而抵靠线轴的内径施加力。

夹头钳口可以包括多个臂,该多个臂远离中心销朝向线轴径向延伸。

中心销可以包括向夹头钳口提供力的锥形部分。

延伸穿过扩张夹头的孔包括与中心销的锥形部分配合的锥形区域。在轴向方向上将中心销牵拉到孔中导致夹头钳口抵靠线轴的内径扩张,使得线轴可抵靠引线区域的张力旋转。

该工具还可包括中心销柄部,该中心销柄部联接到中心销,并且被构造成致动中心销以夹紧或释放线轴的内径。

该工具还可包括夹头旋钮,该夹头旋钮联接到扩张夹头,以用于使线轴旋转。

该工具还可包括两个引导销,这两个引导销从成形轴柄延伸,以用于在螺旋引线区域的形成期间引导音圈的导电布线。

该工具还可包括引导插入件,该引导插入件围绕成形轴柄定位并且相对于扩张夹头固定,以用于接收音圈的导电布线并形成螺旋引线区域。

根据另一方面,用于在微型扬声器中形成音圈引线的工具包括:扩张轴柄,该扩张轴柄被构造并布置成用于定位在具有内径的线轴的内部,该扩张轴柄包括在扩张轴柄的纵向方向上延伸穿过内部的孔;中心销,该中心销延伸穿过扩张夹头的孔,扩张轴柄的一部分响应于中心销在扩张轴柄的孔中相对于扩张轴柄的内部的位置而抵靠线轴的内径施加力;螺旋弹簧,该螺旋弹簧围绕中心销定位并且邻接扩张轴柄的一个端部,该端部与扩张轴柄的一部分抵靠线轴的内径施加力的端部相对;以及弹簧座,该弹簧座导致螺旋弹簧压缩在弹簧座和扩张轴柄之间,其中,扩张轴柄可与线轴分开,并且线轴可相对于扩张轴柄围绕扩张轴柄的纵向方向旋转,以围绕线轴形成音圈的螺旋引线区域。

各个方面可以包括以下特征中的一者或多者。

处于部分压缩状态的螺旋弹簧可向中心销提供力,该中心销将力转移到扩张轴柄的钳口,该钳口抵靠线轴的内径施加力,以将线轴锁定到夹头。

该工具还可包括引导插入件,该引导插入件围绕扩张轴柄的一部分定位,以用于在螺旋引线区域的形成期间定位音圈的导电布线。引导插入件可包括竖直引导件,该竖直引导件沿扩张轴柄的平坦侧壁延伸,以防止引导插入件在音圈引线的形成期间旋转。

引导插入件可在形成螺旋引线区域和组装微型扬声器之后保持在套筒内并固定到套筒。

扩张轴柄可包括一组钳口,这组钳口响应于通过中心销在扩张轴柄的孔中的位置所施加的力而抵靠线轴的内径施加力。

该工具还可包括锁定机构,该锁定机构用于压缩螺旋弹簧,以释放线轴的内径并允许形成音圈的螺旋引线区域。

该工具还可包括线轴旋转台,该线轴旋转台在钳口释放线轴时使线轴旋转,并且在线轴的旋转期间将扩张轴柄保持在固定位置。

根据另一方面,用于在微型扬声器中形成音圈引线的工具包括:轴柄,该轴柄被构造和布置成用于定位在具有内径的线轴的内部中;中心销,该中心销延伸穿过轴柄的孔,该中心销具有定位在线轴的内部中的基座;螺旋弹簧,该螺旋弹簧定位在轴柄的孔中并且围绕中心销定位;以及顺应性环,该顺应性环定位在中心销的基座与轴柄之间的线轴的内部中,该顺应性环被构造和布置成在螺旋弹簧处于初始状态时远离中心销朝向线轴在径向方向上扩张。

各个方面可以包括以下特征中的一者或多者。

该基座可以位于中心销的一个端部处,并且该工具还可以包括中心销的另一端部处的弹簧座,该弹簧座被构造和布置成将力施加到螺旋弹簧,以至少部分地压缩弹簧座、轴柄及线轴的内部的内径之间的螺旋弹簧。

该工具还可以包括围绕线轴定位的螺旋形成部件,该螺旋形成部件围绕线轴旋转,以围绕线轴形成音圈的螺旋引线区域。

该工具还可以包括保持器,该保持器位于轴柄的孔中,以在将音圈放置在套筒中时在最终组装时将引线端部保持为竖直对准。

根据另一方面,用于组装电声驱动器的方法包括:将工具的扩张夹头定位在具有内径的线轴的内部处,该扩张夹头包括在扩张夹头的纵向方向上延伸穿过内部的孔;使工具的中心销延伸穿过扩张夹头的孔;扩张夹头响应于中心销在扩张夹头的孔中相对于扩张夹头的内部的位置而抵靠线轴的内径施加力;使工具的包括孔的成形轴柄在成形轴柄的纵向方向上延伸穿过内部;以及使线轴相对于成形轴柄围绕扩张夹头的纵向方向旋转,以围绕线轴形成音圈的螺旋引线区域。

根据另一方面,用于组装电声驱动器的方法包括:将扩张轴柄定位在具有内径的线轴的内部处,该扩张轴柄包括在扩张轴柄的纵向方向上延伸穿过内部的孔;使中心销延伸穿过扩张夹头的孔;扩张轴柄的一部分响应于中心销在扩张轴柄的孔中相对于扩张轴柄的内部的位置而抵靠线轴的内径施加力;定位围绕中心销定位的螺旋弹簧;弹簧座抵靠螺旋弹簧施加力,该弹簧座导致螺旋弹簧压缩在弹簧座和扩张轴柄之间,其中,扩张轴柄与线轴分开;以及使线轴相对于扩张轴柄围绕扩张轴柄的纵向方向旋转,以围绕线轴形成音圈的螺旋引线区域。

根据另一方面,用于组装电声驱动器的方法包括:定位具有锥形端部的轴柄,该轴柄被构造和布置成用于定位在具有内径的线轴的内部中;使中心销延伸穿过轴柄的孔,该中心销具有定位在线轴的内部中的基座;将螺旋弹簧定位在轴柄的孔中并且使螺旋弹簧围绕中心销定位;将顺应性环定位在中心销的基座与轴柄的锥形端部之间的线轴的内部中;当螺旋弹簧处于初始状态时,使顺应性环远离中心销朝向线轴在径向方向上扩张,以将线轴与中心销和轴柄固定在一起;以及使螺旋形成部件围绕固定的线轴旋转,以围绕线轴形成音圈的螺旋引线区域。

附图说明

本发明构思的示例的以上和另外的优点可以通过结合附图参考以下描述而更好地理解,在附图中,在各个附图中类似的数字标示类似的结构元件和特征。附图未必按比例绘制,相反重点是在于例示特征和具体实施的原理。

图1是根据一些示例的暴露换能器的内部的电声换能器(不包括磁体和后板)的透视图。

图2a是根据一些示例的音圈引线形成工具的透视图。

图2b是图2a的音圈引线形成工具的分解图。

图2c是图2a和图2b的音圈引线形成工具的横截面前视图。

图3是根据一些示例的定位在线轴处并且抵靠线轴施加力的图2a至图2c的音圈引线形成工具的特写横截面视图。

图4是图2a至图3的音圈引线形成工具的特写透视图,该音圈引线形成工具使线轴旋转以用于形成螺旋形状引线。

图5a是根据一些示例的音圈引线形成工具的透视图。

图5b是图5a的音圈引线形成工具的分解图。

图5c是图5a和图5b的音圈引线形成工具的横截面前视图。

图6是根据一些示例的定位在线轴处并且抵靠线轴施加力的图5a至图5c的音圈引线形成工具的特写横截面视图。

图7是图6的音圈引线形成工具的特写透视图,该音圈引线形成工具使线轴旋转以用于形成螺旋形状引线。

图8a是根据一些实施方案的用于音圈引线形成工具的锁定机构的分解图。

图8b是联接到音圈引线形成工具的图8a的锁定机构的近距离视图。

图9a是根据一些实施方案的用于音圈引线形成工具的线轴旋转台的分解图。

图9b是联接到线轴旋转台工具的图8a的线轴旋转台的近距离视图。

图10是根据一些示例的至少部分地由图5a至图9的音圈引线形成工具形成的组装电声换能器的透视图。

图11是根据一些示例的音圈引线形成工具的分解图。

图12是图11的音圈引线形成工具的横截面前视图,该音圈引线形成工具形成用于微型扬声器的音圈引线。

图13是根据一些示例的至少部分地由图11和图12的音圈引线形成工具形成的组装电声换能器的透视图。

具体实施方式

现代入耳式耳机或耳塞通常包括微型扬声器,其也称为微型电声换能器或驱动器。音圈驱动振动膜振动。这样,振动膜推动其周围的空气,这继而产生向使用者输出的声音。

典型音圈被构造成通过将印刷电路板(pcb)的引线电传导地连接到接触件或端子来经由接触件或端子从该印刷电路板接收电信号。为此,微型扬声器中使用的典型音圈包括从音圈延伸到换能器套筒处的接触件或端子的引线,这些接触件或端子又直接或间接地传导性连接到pcb。

耳塞换能器中在外壳或套筒中常规微型音圈和音圈线约束部的形成是困难的,并且需要复杂的加工和制造工序。具体地讲,为了使导电线的引线从音圈延伸以用于附接到电路板等,音圈绕组和套筒壁之间线圈线的区域通常由振动膜或围绕件处的中间线接合点支撑,从而在组装过程中需要附加复杂性。

简而言之,提供了用于形成解决前述问题的引线的系统和方法。具体地讲,常规微型扬声器包括附接到悬架的引线,并且易于因疲劳而导致机械故障。本文所述的系统和方法提供引线,该引线(1)由线圈线本身形成(即,没有附加接合点),(2)沿其长度基本上不受支撑,并且(3)由螺旋构型构成,因为需要在高偏移时最小化引线中的应变,以防止导线破损。

参考图1,电声换能器包括微型音圈35,该微型音圈包括位于导电音圈线的端部处的一对螺旋引线区域37a、37b。引线区域37a、37b可以在它们的远侧端部处分别包括连接部分(未示出),使得引线区域37a、37b可以电连接到引线或其他导电连接器。电声换能器还可以包括但不限于套筒22、磁体组件(在图1中未示出)和电绝缘圆柱形线轴33。套筒22可以具有第一端部41和第二端部42。线轴33可以联接到振动膜34,该振动膜围绕套筒22的开口或腔体定位,例如,在第一端部41处或附近定位。印刷电路板(pcb)(未示出)可定位在套筒22的与第一端部41相对的第二端部42处或附近,用于提供接触焊盘,引线端部区域37a、37b的端部可以焊接或以其他方式联接到该接触焊盘。

音圈35包括主绕组区域36和两个引线区域37a和37b。一种导电主体,该导电主体被构造作为至少一个绕组36围绕线轴33定位。音圈35可以由铜线和/或其他导电材料形成。音圈35的两个端部包括第一引线端部区域37a和第二引线端部区域37b,该第一引线端部区域和该第二引线端部区域被构造和布置成向音圈35提供电连接,同时允许音圈在轴向方向上重复移动而不断裂。在一些示例中,形成绕组36和音圈35的引线端部区域37a、37b的导电布线的直径为约30微米,但不限于此。引线区域37a、37b所提供的电连接允许接受电信号或者可以通过pcb等(未示出)来赋予。提供给音圈35的电信号产生使振动膜相对于磁体或磁路向内或向外移动所需的力。

第一引线端部区域37a和第二引线端部区域37b,特别是引线端部区域37a、37b各自的螺旋部分43(其例如形成引线端部区域37a、37b的180度螺旋),可以从音圈35的绕组36(即,音圈35的具有螺旋构型的部分)在远离线轴33的方向上切向地延伸。除螺旋部分43之外,引线端部区域37a、37b中的每一者均可以具有例如弯曲90度的弯曲部39以及在引线端部区域37a、37b的最远端部处的笔直部分38。在一些示例中,引线端部区域37a、37b,更具体地,弯曲部分39,被构造和布置成在组装期间经由开口、凹口或狭槽(例如,被称为出线凹口45,如图所示,其以180度间隔开)从套筒22延伸。

如图所示,引线端部区域37a、37b可以自由地悬置,即,不接合到围绕件,而是占据音圈35和套筒22的id之间的空间。因此,第一引线区域37a和第二引线区域37b可以沿同一轴线延伸,但并不限于此。在一些示例中,出线凹口45可以围绕套筒22的第二端部42的圆周以90度、120度、150度等间隔开。

简而言之,图1中所示的电声换能器的引线区域37a、37b(一般称为37)可以由例如如图2a至图4、图5a至图8、图9至图10以及图11a至图12b所示的音圈引线形成工具形成,其目的在于使引线形成和组装自动化。在一些示例中,该工具被构造和布置成夹紧和释放线轴的内径,以便形成用于微型扬声器应用的期望的螺旋形状音圈引线构型。

参考图2a至图4所示的示例,示出了用于形成期望的音圈引线构型的工具50。引线端部区域37a、37b各自可以具有与图1所示的构型相同的构型,例如,具有180度螺旋部分43、90度弯曲部39和远侧笔直部分38。

工具50包括扩张夹头52以及被构造成围绕扩张夹头52旋转的成形轴柄54。中心销65定位在轴向或在从锥形区域60延伸穿过扩张夹头52的内部的方向上延伸的孔53(参见图2b和图3)中。

在图2a至图2c中,扩张夹头52具有第一端部或远侧端部,该第一端部或远侧端部包括多个钳口62,该多个钳口被构造成在远离中心销65朝向线轴33径向扩张时抵靠线轴33的内径施加力或夹紧该线轴的内径。扩张夹头52可以由金属、复合材料、塑料或它们的组合形成。夹头52的钳口62可以由沿轴向方向的两个垂直的深且窄的切口形成,从而有效地形成四个“臂”。在其他示例中,钳口52可以包括任意数量的臂。这些臂优选地在远离钳口的端部处具有较薄的壁厚度。通过使颈部区域171具有较小的外径,实现在远离钳口端部处的较薄的壁厚度,以便使钳口臂为顺应性的。在颈部区域171中具有较薄的壁厚度的臂可以是顺应性的或可弹性变形的。材料可以包括金属诸如铝,但可以包括具有足够高的弹性变形极限的任何材料,诸如其他金属和/或聚合物。

如图3所示,延伸穿过扩张夹头52的孔53包括在钳口62的臂处的与中心销65的锥形部分67配合的锥形区域60。当向下力(f1)施加到中心销65时,即,在远离线轴33的方向上牵拉中心销65。作为响应,夹头钳口62在径向方向上扩张,以抵靠线轴33的内径施加力(f2)。在一些示例中,夹头钳口62可以在径向方向上扩张100微米或约100微米,以从初始状态到扩张状态,但不限于此。这使得能够牢固地夹紧线轴或根据需要完全释放线轴,而不需要对组装部件(诸如线轴33的内径)具有过度严格的公差要求。中心销65的锥形部分67的宽度、横截面积或其他尺寸大于接收锥形部分67的孔53的锥形区域60的对应尺寸,这使得当相对于夹头52向下牵拉中心销65时,夹头钳口62在径向方向上被推开。中心销65的最顶部区域68具有圆柱形构型,例如,具有恒定外径。锥形部分67从圆柱形顶部区域68的直径、宽度或其他尺寸过渡到锥形部分67下方的中心销65的较小恒定直径、宽度或其他类似尺寸。

夹头旋钮56联接到扩张夹头52,例如,使用粘合剂等粘结在区域55a处,以用于使夹头52旋转。夹头旋钮56可以包括孔,该孔允许夹头旋钮56围绕扩张夹头52的从成形轴柄54延伸并用于接收中心销65的一部分的下部部分定位。例如,如图2c所示,夹头旋钮56具有孔55,该孔包括第一部分55a和第二螺纹部分55b,该第一部分具有用于接收扩张夹头52的直径,该第二螺纹部分具有用于接收中心销65的直径,更具体地,用于与中心销65的螺纹部分66配合的直径。

因此,当使用者旋转夹头旋钮56(图2a中的箭头所示)时,扩张夹头52同样旋转,因为夹头旋钮56使用粘合剂锁定或以其他方式联接到夹头52。线轴33和音圈35同样可以旋转,从而导致形成引线端部区域37。这样,相对于成形轴柄54旋转夹头旋钮56还使夹头钳口62旋转,并且在钳口62扩张时,使线轴33旋转。该方法使得在不需要进入线轴33的两个端部的情况下实现引线形成,并且因此同样适用于在线轴33附接到悬架子组件(si活塞)之后的引线形成。

中心销柄部58可以位于中心销65的近侧端部处,例如,联接到螺纹端部66,并且被构造成致动中心销以夹紧或释放线轴的内径。可以使用各种机构来致动中心销65。柄部58可以直接接收相对于夹头牵拉或推动中心销65以使钳口62扩张或释放的力。可以使用中心销65上和夹头旋钮中的配合螺纹来使柄部58旋转以致动中心销65。此处,可以将力直接施加到柄部58以在远离线轴33的方向上牵拉中心销65,以使夹头钳口62在径向方向上抵靠线轴33扩张,使得夹头旋钮56可以用于使线轴33旋转以形成引线区域37的螺旋形状。另选地,中心销65可以具有与夹头旋钮56中的螺纹区域55b接合的螺纹部分66。中心销65的螺纹部分66的至少一部分可以从夹头旋钮56延伸或突出,以用于与中心销柄部58联接。螺纹提供用于控制中心销在夹头内部的位置以(通过使中心销柄部相对于夹头旋钮旋转)夹紧或释放线轴的另一种机构。这些都是用于以下目的的机构的示例:致动中心销,使得中心销65的锥形区域67处于扩张夹头52的孔53中的位置中,以用于将力施加到夹头钳口62。然而,用于致动中心销65的其他致动机构可能同样适用。

成形轴柄54围绕扩张夹头52定位并且与该扩张夹头同轴,并且可以围绕夹头自由地旋转。材料可以包括金属诸如铝,以及/或聚合物材料,但不限于此。在微型扬声器的组装期间形成螺旋引线(例如,37a、37b)的操作期间,在夹头钳口62扩张以使线轴33的内表面抵靠扩张夹头钳口62固定之后,成形轴柄54可以相对于扩张夹头52旋转。在该操作期间,在一些示例中,扩张夹头52使线轴33旋转,同时成形轴柄54保持固定,如图2a和图4所示。在其他示例中,成形轴柄54相对于扩张夹头52旋转。

至少两个引导销64可以从成形轴柄54延伸,以用于接收导电音圈线35的一部分并且用于形成引线端部区域37a、37b的弯曲部分39。在一些示例中,提供了两个引导销64,这两个引导销相对于成形轴柄54的顶视图定位成彼此成180度。此处,每个引导销64可以接收随后形成引线端部区域37a、37b(一般为37)的音圈布线35的一部分。引导销64的位置、数量和构型不限于示出和描述的那些。导电音圈布线35(如图4中的箭头所示)在引线端部区域37的形成期间沿引导销64滑动,其中阻力(由于线张紧)很小。音圈布线的张紧的量在用于以下目的的成形期间非常重要,a)防止线跳过引导销64,以及b)(至少部分地)使线塑性地/永久地变形为期望的形状。另一方面,过度张紧将导致线断裂。用于使线张紧的一种方便方法是,以受控的力/压力抵靠成形轴柄54的平坦区或侧壁79按压线的笔直部分38,同时使夹头旋钮56相对于成形轴柄54旋转。在线材在轴柄的平坦表面上滑动时,因滑动摩擦力而形成张力。也可以使用其他张紧方法。

在一些示例中,如图3所示,线轴33可以定位在成形轴柄54的顶部表面69上。此处,扩张夹头52的钳口62的一部分可以定位在成形轴柄54的顶部表面69上(参见图3)。扩张夹头52的形成钳口62的基座区域57优选具有比扩张夹头52的颈部63大的宽度、直径、表面积或其他尺寸。包括颈部和基座区域57的扩张夹头52的t形构型允许基座区域57提供定位在成形轴柄54的最顶部表面69区域上的表面。因此,当钳口62在径向方向上扩张时,钳口62的基座区域57可以沿顶部表面69径向地朝向线轴33的内径(id)滑动。

如图4中的箭头分别所示,在例如通过使夹头旋钮56旋转使线轴33围绕固定轴柄54旋转时,音圈线35沿成形轴柄54的侧壁79并围绕两个引导销64竖直地移动,以便于在成形轴柄54的顶部区域处形成引线端部区域37a、37b的螺旋部分43,并且允许引线端部区域37a、37b的弯曲部39从螺旋部分43延伸,并且允许笔直部分38沿成形轴柄54的侧面向下延伸,并随后,即在组装之后,沿换能器外壳的侧面向下延伸。在一些示例中,引线端部区域37a、37b可以在线轴33和音圈35组装在外壳中之后形成。

在一些示例中,工具50将微型扬声器套筒用作引导件,用于使线轴33和音圈组件35对准。可简单地通过使套筒22的内径表面与成形轴柄54的外径(图3中的中间直径)表面配合来实现对准。最大直径的台阶用作套筒端部的止挡件,以使套筒的另一端与线轴33的端部对准。因此,套筒22和线轴33可以例如在10um的精度内准确地同心对准。线轴(并且因此音圈)相对于套筒和磁体同心对准的高精度允许将马达的磁隙保持为最小,这继而导致通过线圈的磁通量提高,并因此提高马达性能。

参考图5a至图8所示的示例,示出了用于形成期望的音圈引线构型的工具150,例如,如图10所示。

工具150包括扩张轴柄152(也称为扩张夹头)、螺旋弹簧153、弹簧座154、中心销65和引导插入件168。中心销65可以与参考图2至图4的示例性工具50所述的中心销65类似或相同。为了简明起见,不重复其细节。

扩张轴柄152包括一组钳口162、颈部171、基座172和孔151,该孔在扩张轴柄152延伸穿过钳口162、颈部171和基座172的方向上延伸。中心销65插入到扩张轴柄152中的孔151中,并且同样穿过弹簧座154中的孔。中心销65具有锥形区域67,该锥形区域可以导致轴柄钳口162在音圈形成操作期间扩张。

在一些示例中,基座172的一部分包括被称为平坦部的两个平坦表面159,这两个平坦表面在基座172上定位成彼此成180度。平坦部159被构造和布置成在线轴33在音圈引线37a、37b的形成期间旋转时将轴柄152保持在固定位置。为了实现这一点,中心销65操作以锁定或释放线轴33的内径,即,使得当弹簧153被完全压缩时,钳口162释放线轴33使得该线轴可以在阻力很小或没有阻力的情况下旋转。与工具(图2a至图4的工具50)的第一版本相比,在该示例中,工具150不使线轴自身旋转。因此可以提供参考图9a和图9b所述的外部线轴旋转台,用于帮助绕轴旋转。

螺旋弹簧153定位在扩张轴柄152的远侧表面与弹簧座154的基座158之间。弹簧座154包括在螺旋弹簧153的内部/绕组/螺旋中的颈部157。弹簧153可以由任何合适的弹性材料制成,最常见地是由钢、黄铜或青铜制成。弹簧刚度可以是适合使得,在合理的压缩下,力足以使钳口162展开并且夹紧线轴33的内径,但不会过大,其中,具有足够的力来防止线轴因音圈布线的张紧而旋转。如果力太高,则线轴33将被永久地拉伸,并且在后续组装步骤期间无法配合。原型中的弹簧153的弹簧刚度为约8磅/英寸,例如,最大能够产生约2磅的力(或者约9牛顿)。可以使用螺母155来调节对弹簧153的实际压缩,并因此调节力。例如,使用螺母155最初将弹簧153压缩到一定程度,以在线轴33和钳口162之间实现某个夹紧力。当松开线轴33时,通过抵靠轴柄基座172将力施加到弹簧座154来进一步压缩弹簧153。

如图6所示,当向下力(f1)施加到中心销65时,即,中心销65因其锥形构型而抵靠轴柄钳口162施加力,该轴柄钳口继而在径向方向上扩张以抵靠线轴33的内径施加夹紧力(f2)。在中心销65的底部区域处的螺纹部分66的至少一部分可以从弹簧座154延伸或突出。在一些示例中,任选的螺纹螺母155可以围绕螺纹部分66定位,并且可以通过抵靠弹簧座154施加力来对弹簧153的压缩进行微调。中心销65可以相对于螺旋弹簧153和扩张轴柄152在轴向方向上移动。

如图7所示,通过使线轴33和音圈35围绕扩张轴柄152旋转来形成音圈引线37a、37b(一般为37),该扩张轴柄因螺旋弹簧153的压缩而与线轴33的内径分开。当抵靠弹簧座154将力施加到扩张轴柄152的基座172的表面时,可以通过抵靠螺旋弹簧153施加的力来压缩螺旋弹簧153。此处,扩张轴柄152和螺旋弹簧153相对于中心销65在轴向方向上移动,使得中心销65的锥形顶部区域67与轴柄钳口162分开,这继而减小或消除抵靠钳口162施加的力f1,这继而使线轴33自由地围绕扩张轴柄152旋转。

另外,音圈35的第一引线区域37a和第二引线区域37b插入到在引导插入件168的外表面上沿轴向方向定位的沟槽173或切口等中。每个沟槽173沿包括引导插入件168的两个竖直引导件164部分和顶部部分的引导插入件168的总高度延伸。沟槽173的顶部圆形边缘164p被构造成形成布线76的90度弯曲部39。引导插入件168继而定位在扩张轴柄的区域的顶部表面161上(参见图5b)。扩张轴柄152可以包括一个或多个竖直平坦部179,或沟槽、切口等,以用于接收和固定相应竖直引导件164,以防止引导插入件168在音圈引线构型的形成期间旋转。此处,每个竖直引导件164沿扩张轴柄152的平坦侧壁179延伸,并且每个引线区域37a、37b的导电布线的一部分插入到相应竖直引导件164的沟槽、狭槽等173中。在引线构型的形成期间,将力施加到轴197(参见图9a、图9b),该轴继而抵靠直接邻接轴柄152的表面169的线轴33施加力(例如,与图3中所示的表面69相比)。轴197可以具有橡胶尖端189或其他相关材料,该橡胶尖端或其他相关材料具有与用于与线轴33接合的橡胶类似的特性。为了接合并旋转线轴33以形成音圈引线37,需要轴尖端/线轴交接面与线轴/工具交接面之间的摩擦系数差。

橡胶尖端轴197(图9a、图9b)和线轴33之间形成的交接面提供比线轴33和金属表面169(例如,轴柄152的顶部表面)之间的交接面高的摩擦力,从而允许线轴33旋转。这是因为橡胶尖端189在橡胶/线轴交接面处提供比在线轴/金属表面交接面处的摩擦系数高的摩擦系数。(以受控的力/压力)抵靠平坦侧壁179按压引线端部区域37a、37b的笔直部分38,竖直引导件164抵靠该平坦侧壁对准。这是用于在线轴33旋转时在引线端部区域37a、37b中产生张力的一种方法。然而,其他张紧方法可能同样适用。

可以提供图8a和图8b中所示的锁定机构180,用于压缩工具螺旋弹簧153并将工具150锁定在未夹紧构型中。锁定机构180可以包括但不限于锁键181、锁定顶部182和锁定底部183。锁键181可以插入锁定顶部182并与其配合,该锁定顶部继而围绕工具150的轴柄152定位。具体地,锁定顶部182包括被成形为接收轴柄基座172的孔185。孔185具有平坦区域,该平坦区域直接邻接轴柄基座172的平坦表面159,以防止轴柄152旋转或非期望地运动。围绕中心销65的底部区域66插入并与锁定顶部182组合的锁定底部183可以压缩螺旋弹簧153。

可以提供图9a和图9b中所示的线轴旋转台190,用于形成引线端部区域37a、37b。

线轴旋转台190可以包括但不限于轴旋钮191、轴引导件192、轴旋转板193、两个或更多个柱194、对中基座195、用于对中基座适配器188的锁定底部、基座196和轴197。当与对中基座195组装时,锁定底部适配器188利用固定螺钉199连接到彼此。对中基座195的目的是允许轴与线轴的精确同心对准。

使用者或机器可以在施加受控向下压力时使轴旋钮191旋转,这使轴197旋转,这继而使线轴33旋转。出于上述原因,轴197的橡胶尖端189可以在旋转期间接合线轴33。图8a和图8b的锁定机构150可以在线轴33的旋转期间将工具150保持在固定位置。

如图10所示,例如,使用图9a和图9b中所述的线轴旋转台190以及图8a和图8b的锁定机构180,通过音圈35和线轴33的旋转,形成音圈引线37的螺旋区域43。具体地,对准工具150包括扩张轴柄152的定位在音圈35和线轴33处的部分。由于在音圈35的旋转以及用于形成螺旋主体37的引线区域37a、37b的线性运动期间,引导插入件168保持与扩张轴柄152固定,在引导插入件168的沟槽173的圆形边缘164p和引线区域37a、37b处形成摩擦力和张力(同样参见图7)。随着旋转发生,引线区域37a、37b的延伸变化,使得引线区域37a、37b从音圈35的主体36并沿竖直引导沟槽173向下切向地延伸。引导插入件168,或更具体地,带沟槽元件164p和173可以建立引线区域37a、37b的竖直对准。引导插入件168可以由塑料或其他刚性材料形成。

如图10所示,在换能器组件组装之后,引导插入件168与线轴33和音圈35保持在一起,其中,后板20定位在套筒22的与线轴33相对的端部处。在一些示例中,在形成螺旋引线区域之后,将引线区域37a、37b胶粘或以其他方式粘结到引导插入件168,更具体地,粘结到插入件168的沟槽173的圆形边缘164p。塑料插入件168还可以在将具有形成的引线的工具150插入到套筒22中的组装期间保护音圈35的线端,并且为换能器组件后板提供前止动件。

参考图11至图13所示的示例,工具250包括轴柄252、弹簧253、弹簧座254、顺应性环255、中心销265和固定螺钉267。

轴柄252可以是圆柱形的成形轴柄,其将力施加到顺应性环255,由于顺应性环255在轴柄252与中心销265的在中心销265的远侧端部处并与顺应性环255一起定位在线轴33内部的基座266之间受到压缩,该顺应性环继而抵靠线轴33的内表面在径向方向上扩张。前述内容可以在轴柄的端部处实现,该轴柄可以具有锥形、倒角、斜角或其中宽度或直径减小的其他区域。中心销265的基座266优选具有比被构造并布置成用于插入穿过弹簧253和轴柄252的中心销265的颈部大的宽度、直径或其他几何形状。环255可以由顺应性材料诸如泡沫、橡胶等形成,使得环255可以在压缩之后恢复到原始状态。

线保持器259定位在例如音圈35下方的狭槽、沟槽等中,用于使引线端部37a、37b沿套筒22的侧壁保持竖直对准。线保持器259可以用作锚定点,或者可以用作可在形成之后施加粘合剂诸如胶以将音圈线保持在适当位置的区域。如本文所述,当将音圈35放置在套筒22中时,线保持器259还在最终组装时提供对准。

压缩螺钉267被构造和布置成插入到弹簧座254的腔体中,该腔体继而可以控制弹簧253上的力的大小,例如,当弹簧253处于初始状态(即,未压缩状态,或因弹簧座254施加到弹簧253上的一定量的力而处于部分压缩状态)时,弹簧253抵靠轴柄252的压缩量。在初始状态下,线轴33被夹紧到工具250。引线37a、37b可以使用螺旋形成部件270来形成。当抵靠弹簧座254施加附加力时,例如,使用者的手在弹簧253的力方向上推动弹簧座254以用于压缩弹簧253时,弹簧253可以从初始状态改变为压缩状态。此处,中心销265的基座266远离弹簧253的另一端部移动,因此为顺应性环255提供更大的开口面积,并减小顺应性环255在径向方向上的力。换句话讲,当通过施加到弹簧座254的附加力进一步压缩螺旋弹簧253时,顺应性环255未被压缩。因此,顺应性环255抵靠线轴33的内壁施加很少的力或者不施加力,从而允许在最终组装时从工具250移除线轴并将其插入到套筒(未示出)中。线保持器259插入到套筒中,并且由螺旋形成部件270中的开口捕获,该螺旋形成部件可以包括与线保持器259的切口、沟槽、突起部等匹配的切口、沟槽、突起部等。螺旋形成部件270被构造和布置成使工具250的其他元件旋转,并且这些元件在旋转时,形成音圈引线37a、37b。因此,在一些示例中,工具250可以起到两种功能:导电线螺旋形成工具和插入工具。

可以使用相对于图2至图4、图5至图8以及图11至图13示出和描述的工具的特征的各种组合。例如,关于相对于图2至图4中的示例示出和描述的工具50,可以使用引导插入件168来代替引导销64,用于形成引线端部区域37a、37b的弯曲部分39。又如,可以在图2至图4所示的工具50中使用用于图5至图8所示的中心销65的弹簧致动。

因此,呈现了本文阐述的示例,以便最好地解释本发明及其实际应用,并且从而使本领域普通技术人员能够制造和使用本发明。然而,本领域普通技术人员将认识到,仅仅出于举例说明的目的而呈现以上描述和示例。所阐述的描述并非旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。根据上述教导内容,许多修改和变型都是可能的。

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