专利名称：电磁转换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及将永久磁铁和振动板组合起来、从音频信号进行声音再生的电磁转换器。
背景技术：
作为将振动板和音圈图案(voice coil pattern)整体化了的结构的现有的扬声器，例如有专利文献1的平面型声转换装置，和专利文献2的扬声器。在专利文献1的平面型声转换装置中，具有如下振动板，其在由热固化性树脂的聚酰亚胺、或热可塑性树脂的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或液晶聚合物构成的片材形成涡旋状的音圈图案，折弯两端侧而成形为剖面二字状。用弹性边缘体(edge)接合振动板的顶面部和框体，振动板两端侧的音圈图案以到达磁路的磁通产生部分的方式被保持。因此， 即使振动板的振幅变大，也能够将音圈图案的上下位移幅度收敛在磁通产生部分中。可是，在该振动板中，仅是将长尺寸方向的两端侧折弯，而没有折弯短尺寸方向的两端侧，因此刚性低，存在由于伴随振动的不需要的共振而容易产生异常噪声的问题。进而，将振动板固定在框体的边缘体等的支承系统也只能与振动板的顶面部接合，因此在大振幅时活塞振动紊乱，存在容易发生滚动(rolling)导致的磁隙不良的问题。相对于此，专利文献2的扬声器具有在聚酰亚胺片材、或由玻璃树脂和环氧树脂构成的层叠片材的半固化片等的热固化性树脂片材预先形成音圈图案，加热成形并具有剖面U字状的圆顶型的振动板。用边缘体接合振动板的全周和框体，并且在振动板的内侧固定支承板，将该支承板与框体侧的阻尼器(damper)接合。因此，通过使振动板为圆顶状，从而能够使刚性提高，此外，能够使振动板的支承结构部分地为二重。专利文献
专利文献1 日本特开2008-113368号公报； 专利文献2 日本特开2000-102094号公报。因为现有的电磁转换器以上述方式构成，所以在专利文献1的结构的情况下，如上述那样，存在振动板的刚性低导致的异常噪声产生、以及活塞振动的紊乱导致的磁隙不良产生的课题。相对于此，在专利文献2的结构的情况下，虽然能够解决振动板的刚性不足的问题，但是由于只能部分地设置阻尼器，所以不能消除活塞振动紊乱的问题。进而，在专利文献2的结构的情况下，为了将阻尼器固定到框体必须分割磁路，存在部件数量增加的课题。此外，当分割配置磁路时，成为磁通密度中产生不均，或磁通密度下降的原因。此外，为了使用热固化性树脂片材获得专利文献2的形状的立体结构的振动板， 只要将形成有音圈图案的热固化性树脂片材成形为立体结构之后，通过加热处理使其固化即可，但为了使用热可塑性树脂片材获得立体结构的振动板，需要将形成有音圈图案的热可塑性树脂片材通过利用热压的挤压成形而延展来获得立体形状。这时，由于热可塑性树脂片材的延展率和在该片材上形成的音圈图案的延展率不同，所以存在当挤压成形时线圈或片材破裂的问题。进而，存在热固化性树脂与热可塑性树脂相比成本高的问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于获得一种以较少部件结构的二重支承结构使振动板活塞振动，性能优越的电磁转换器。本发明的电磁转换器具备磁路，其包括永久磁铁、对该永久磁铁的一方的磁极面进行固定并且另一方的磁极侧开口了的框体、以及固定于另一方的磁极面的板；振动板， 其具有位于覆盖板的位置的顶面部，以及从该顶面部向永久磁铁的方向形成的、位于板和框体开口之间的4个侧面部，以及对相向的2个侧面部之间进行连结的加强部，并在单面或两面形成有音圈图案；第1支承部，接合于振动板的顶面部周缘和框体开口周缘，对振动板以位移自由的方式进行保持；以及第2支承部，接合于振动板的侧面部前端侧周缘和框体内周面，对振动板以位移自由的方式进行保持。发明的效果
根据本发明，做成将振动板的顶面部周缘接合到框体开口周缘，并且将侧面部前端侧周缘接合到框体内周面，因此能够以较少部件结构的二重支承结构使振动板进行活塞振动，能够获得性能优越的电磁转换器。
图1是表示本发明的实施方式1的电磁转换器的结构的分解立体图。图2是将实施方式1的电磁转换器沿着图1的AA线切断了的剖视图。图3是将实施方式1的电磁转换器沿着图1的BB线切断了的剖视图。图4在图4 (a)中表示将实施方式1的电磁转换器中的振动板沿着图1的CC线切断后的剖视图，在图4 (b)中表示背面的结构。图5是实施方式1的电磁转换器的输出特性的图表。图6是表示实施方式1的电磁转换器的振动板的变形例的外观立体图。图7是表示实施方式1的电磁转换器的振动板的变形例的外观立体图。附图标记说明
10电磁转换器；11上侧框体(框体)；lla、16a、17a、18a、19a开口；12下侧框体(框体)；13a、13b永久磁铁；Ha、14b板；15振动板；15a顶面部；1釙、15c、15d、15e侧面部； 15f凸缘部；15g音圈图案；1 加强结构；15i、15j突出部；1 嵌合用凸部；16上侧衬垫(第1支承部)；17边缘体(第1支承部)、18下侧衬垫(第2支承部)；19阻尼器(第2支承部)。
具体实施例方式实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1的电磁转换器10的结构的分解立体图，在图2中表示沿着AA线切断的剖视图，在图3中表示沿着BB线切断的剖视图。此外，在图4 (a)中表示沿着CC线切断的振动板15的剖视图，在图4 (b)中表示背侧的结构。图示的电磁转换器10构成为包括磁路，由上侧框体11、下侧框体12、2个永久磁铁13a、1 和2个板14a、14b 构成；振动板15 ；第1支承部，由用于在磁路上侧保持该振动板15的上侧衬垫(gaSket)16、 和边缘体17构成；以及第2支承部，由用于在磁路内部保持振动板15的下侧衬垫18、和阻尼器19构成。再有，在本实施方式1中，为了说明而对上下进行区别，但实际上哪个面是上方均可。下侧框体12固定永久磁铁13a、i;3b各自的一方的磁极面，上侧框体11被覆每个永久磁铁13a、1 和下侧框体12，在与永久磁铁13a、1 各自的另一方的磁极面大致相同高度的位置具有开口 11a。在永久磁铁13a、i;3b各自的另一方的磁极面上分别粘接有板 14a、14b。由此，板14a、14b和开口 Ila变为大致相同高度位置，板14a、14b和开口 Ila之间的磁通密度变高。再有，永久磁铁13a、1 和板14a、14b以不与在振动板15的长尺寸方向的侧面部 15b、15c的下部形成的突出部15i、15j接触的方式分割配置。对于振动板15，使用PEI (聚醚酰亚胺)、PEN (聚萘二甲酸乙二醇酯)、PET、PEEK (聚醚醚酮)等的热可塑性树脂片材。在立体成形前的热可塑性树脂片材的单面或两面的、 相当于顶面部1 和长尺寸方向的侧面部Mb、15c的位置，对导体箔(铜、铝等)进行磨边处理(edging)形成音圈图案15g，通过热压成形而做成立体结构。通过热压成形，使振动板15 的4个边成形为从顶面部1 垂下的4个侧面部15tTl5e，由此能够使振动板15的刚性提高。再有，在图示例子中，长尺寸方向的侧面部15b、15c形成为从顶面部1 垂直地垂下的形状，短尺寸方向的侧面部15d、Me形成为从顶面部1 倾斜地垂下的形状。形成有音圈图案15g的长尺寸方向的侧面部1恥、15c在热压成形时能够不使热可塑性树脂片材延展而成形，因此没有延展率的差异导致的破裂的担忧。此外，在侧面部15tTl5e的前端侧成形凸缘部15f。该凸缘部15f成为将振动板 15粘接到阻尼器19时的固定基础。进而，在侧面部1 和侧面部15c的前端侧的一部分，形成将热可塑性树脂片材延长了的舌状的突出部15i、15j。在这些突出部15i、15j中的一方形成嵌合用凸部15k，在另一方形成孔，通过将嵌合用凸部1 嵌合于孔进行粘接而做成带状，从而成为对在驱动时产生的振动的加强部。此外，在图示例中，在振动板15的表面背面的两面形成有音圈图案15g。在这里， 将在振动板15的长尺寸方向的侧面部15b、15c的各自的表面背面的两面形成的音圈图案 15g，以表面的图案和背面的图案的一部分相互重合的方式进行配置，提高振动板15的刚性。边缘体17的开口 17a的周缘与振动板15的顶面部15a的周缘接合，边缘体17的外周缘与上侧衬垫16的开口 16a周缘接合。上侧衬垫16固接在上侧框体11的上侧表面。 该上侧衬垫16和边缘体17成为第1支承部，以能够上下位移的方式支承振动板15。再有， 也可以不使用上侧衬垫16，而将边缘体17的外周缘直接与上侧框体11接合。在该情况下， 需要以在振动板15上下位移时不与板14a、14b冲突的方式在顶面部1 和板14a、14b之间确保规定的距离，因此只要例如将上侧框体11的上表面的一部分向上方突出设置并进行高度位置匹配，或使边缘体17的外周缘向上侧框体11上表面延伸出即可。阻尼器19的开口 19a的周缘与振动板15的侧面部前端周缘的凸缘部15f接合，阻尼器19的外周与下侧衬垫18的开口 18a的周缘接合。下侧衬垫18固接在上侧框体11 的上侧背面、即磁路内部。该下侧衬垫18和阻尼器19成为第2支承部，以能够上下位移自由的方式支承振动板15。再有，也可以不使用下侧衬垫18，而将阻尼器19的外周缘直接与上侧框体11内部接合。在通常的具有圆锥状的振动板的电磁转换器中，在边缘体使用没有空气透过性的材质，但在本实施方式1的电磁转换器10中，在边缘体17也可以使用空气透过性良好的材质或空气透过的结构。由此，能够利用从振动板15的侧面部15b、15c产生的声音。S卩，从振动板15的侧面部1恥、15c产生的声音透过边缘体17，与从顶面部1 产生的声音进行合成，由此电磁转换器10的高音再生的性能提高。图5是比较边缘体17的材质的不同导致的电磁转换器10的再生性能的图表，纵轴表示声压级，横轴表示频率。在该例子中，例示了以不透过空气的弹性体(elastomer)构成边缘体17的情况(以虚线表示)、和以将透过空气的聚酯稀疏地编织的布构成的情况(以实线表示)的电磁转换器10的频率特性。通过该图表，可知使用空气透过性的边缘体17能够获得更好的高音域特性。这时，阻尼器19为了使从振动板15的背面放出的反相位的声音不从电磁转换器 10的前面放出，采用不透过空气的材质或不透过空气的结构。接着，说明电磁转换器10的工作原理。当从外部对音圈图案15g供给电流(音频信号)时，在音圈图案15g中流过的电流、 与在上侧框体11的开口 Ila和板14a、14b之间产生的磁通电磁耦合，按照弗莱明法则产生驱动力。通过产生的驱动力，振动板15在上下方向进行活塞振动，产生声波。由于振动板 15的顶面部1 全周以及凸缘部15f全周通过第1和第2支承部分别以上下位移自由的方式被支承，所以即使在大振幅时，上下平行移动的活塞振动也不会紊乱。因此，不会发生滚动(rolling)导致的磁隙不良。此外，嵌合粘接了突出部15i、15j的加强部抑制侧面部15b、15c的不要的共振，因此振动板15不与永久磁铁13a、1 和板14a、14b冲突，也不产生碰撞音。进而，由于是振动板15的长尺寸方向的侧面部15b、15c的音圈图案15g在表面和背面中部分重合的结构，所以侧面部15b、15c的刚性提高，不需要的共振变少。由此，能够抑制异常音的产生。如上所述，根据实施方式1，电磁转换器10构成为具有磁路，其包括永久磁铁 13a、13b、对这些永久磁铁13a、13b的一方的磁极面进行固定的下侧框体12、在另一方的磁极侧形成有开口 Ua的上侧框体11、以及固定于另一方的磁极面的板14a、14b ；振动板15，其具有位于覆盖这些板14a、14b的位置的顶面部15a，以及从该顶面部15a向永久磁铁13a、13b的方向形成的、位于板14a、14b和上侧框体11的开口 Ila之间的4个侧面 15tTl5e，并在单面或两面形成有音圈图案15g ；上侧衬垫16，粘接于上侧框体11的开口 Ila的周缘；边缘体17，接合于振动板15的顶面部15a的周缘和上侧衬垫16的开口 16a 的周缘，对振动板15以位移自由的方式进行保持；下侧衬垫18，在上侧框体11的内周面粘接；以及阻尼器19，接合于振动板15的凸缘部15f和下侧衬垫18的开口 18a的周缘，对振动板15以位移自由的方式进行保持。因此，能够以较少的部件结构的二重支承结构对振动板15进行支承，使其进行活塞振动，能够防止异常噪声的产生。此外，不需要像现有技术那样分割磁路，也没有部件数量增加、成本上升。进而，由于不需要分割配置磁路，所以也没有磁通密度的不均产生、也没有磁通密度降低。此外，根据实施方式1，振动板15采用如下结构，即，具有对热可塑性树脂片材的长尺寸方向的两侧端和短尺寸方向的两侧端进行热压成形而形成的4个侧面部15tTl5e， 在长尺寸方向的侧面部15b、15c以及顶面部1 配置音圈图案15g。因此，也能够不使用高成本的热固化性树脂，而使用低成本的热可塑性树脂，结果，能够获得廉价的电磁转换器 10。此外，根据实施方式1，通过将振动板15的相向的2个侧面部1恥、15c延长并成形为舌状的突出部15i、15j并进行粘接，构成连结侧面部15b、15c之间的加强部。因此，不需要新设置用于加强振动板15的结构，能够以少的部件对振动板15进行加强。此外，虽然在图中没有记述，但也可以在振动板15的舌状的突出部15i、15j形成用于提高振动板15的刚性的加强筋(rib)结构或凹凸结构。通过在横跨侧面部Mb、15c的带状的突出部15i、15j设置加强结构，能够进一步提高振动板15的刚性，能够提高电磁转换器10的性能。进而，侧面部15b、15c之间的连结并不限定于是利用突出部15i、15j的粘接的1 处，也可以是在多处成形突出部而增加连结数的结构。此外，根据实施方式1，采用音圈图案15g在振动板15的侧面部15b、15c的表面背面的两面形成，表面的图案和背面的图案的一部分相互重合的结构。因此，消除与由具有高刚性的铜、铝或合金构成的导体图案相比强度差的仅是热可塑性树脂片材的部分，能够使振动板15的刚性进一步提高，能够提高电磁转换器10的性能。此外，根据实施方式1，因为使边缘体17为透过空气的材质或结构，所以从振动板 15的顶面部1 和侧面部ISTMe产生的声音从电磁转换器10的前表面输出，能够提高高音域的再生性能。这时，如果使阻尼器19为不透过空气的材质或结构的话，能够使从振动板15的背面放出的反相位的声音不从电磁转换器10的前表面放出，能够进一步提高电磁转换器10 的性能。再有，在振动板15的顶面部15a，也可以形成用于提高振动板15的刚性的加强结构15h。图6和图7是表示在实施方式1的振动板15设置有加强结构15h的结构的立体图。该加强结构1 通过加强筋结构或凹凸结构实现即可，此外，加强筋或凹凸的形成方向是图6和图7所示那样的振动板15的长尺寸方向也可，是短尺寸方向也可。通过在顶面部 1 设置加强结构15h，能够进一步提高振动板15的刚性，能够提高电磁转换器10的性能。此外，在上述实施方式1中，说明了在对振动板15进行热压成形之前，通过磨边处理形成音圈图案15g的方法，但并不限定于此，也可以在立体成形前的振动板15印刷音圈图案15g而形成也可，或者在立体成形后的振动板15粘贴线圈而形成音圈图案15g也可。
权利要求
1.一种电磁转换器，其中，具备磁路，其包括永久磁铁，对该永久磁铁的一方的磁极面进行固定并且另一方的磁极侧开口了的框体，以及固定于所述另一方的磁极面的板；振动板，其具有位于覆盖所述板的位置的顶面部，以及从该顶面部向所述永久磁铁的方向形成的、位于所述板和所述框体开口之间的4个侧面部，在单面或两面形成有音圈图案；第1支承部，接合于所述振动板的顶面部周缘和所述框体开口周缘，对所述振动板以位移自由的方式进行保持；以及第2支承部，接合于所述振动板的侧面部前端侧周缘和所述框体内周面，对所述振动板以位移自由的方式进行保持。
2.根据权利要求1所述的电磁转换器，其特征在于，在振动板中，具有对热可塑性树脂片材的长尺寸方向的两侧端和短尺寸方向的两侧端进行热压成形而形成的4个侧面部， 在所述长尺寸方向的两侧面部以及顶面部配置有音圈图案。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电磁转换器，其特征在于，振动板具有对相向的2个侧面部之间进行连结的带状的加强部。
4.根据权利要求1或2所述的电磁转换器，其特征在于，振动板在顶面部具有加强用的加强筋结构或凹凸结构。
5.根据权利要求3所述的电磁转换器，其特征在于，振动板在带状的加强部具有加强用的加强筋结构或凹凸结构。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的电磁转换器，其特征在于，音圈图案在振动板的侧面部的表面背面的两面形成，表面的图案和背面的图案的一部分相互重合。
7.根据权利要求1所述的电磁转换器，其特征在于，第1支承部是透过空气的材质或结构。
全文摘要
本发明涉及电磁转换器，以少的部件结构的二重支承结构使振动板活塞振动，获得性能优越的电磁转换器。电磁转换器(10)具有磁路，其具有永久磁铁(13a、13b)，对该永久磁铁(13a、13b)的一方的磁极面进行固定的下侧框体(12)，在另一方的磁极侧形成有开口(11a)的上侧框体(11)，以及在另一方的磁极面固定的板(14a、14b)；振动板(15)，在长尺寸方向的侧面部(15b、15c)以及顶面部(15a)配置有音圈图案(15g)。突出部(15i、15j)连结这些侧面部(15b、15c)之间。振动板(15)的顶面部(15a)的周缘，经由上侧衬垫(16)与上侧框体(11)的开口(11a)的周缘接合。此外，振动板(15)的4个侧面部前端周缘的凸缘部(15f)经由下侧衬垫(18)与上侧框体(11)的内周面、即磁路内部接合。
文档编号H04R9/02GK102164331SQ20111004244
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年2月22日
发明者吉田俊治 申请人:三菱电机工程株式会社