扬声器的制作方法

专利名称：扬声器的制作方法
技术领域：
本发明步及由多个音圈驱动振动片的多点驱动型扬声器，特别是涉及使用相斥磁路的适于薄型化的扬声器。
现有一般的锥型扬声器是由一个音圈驱动圆锥振动片的凹部中央的一点驱动型扬声器，为了使扬声器薄型化，希望使振动片的半顶角即圆锥最大限度地变浅，最终振动片是平板状的。
相反，如果振动片的口径和材料是一定的，则该振动片具有的半顶角越窄，即圆锥越深就越能使重放频带增加而扩至高频进行重放，但如果半顶角越宽，即圆锥越浅，就使重放频带缩小。
我们为了解决上述这种现有扬声器的缺点，而使用相斥磁路，该磁路使用在布置成同极彼此相对的2个磁体之间设置由磁性材料构成的中心板而在该中心板的外周部产生的相斥磁场，以前提出了用多个单圈来驱动平板状振动片的多点驱动型扬声器(日本专利申请第6-147046号)，作为这种情况以外的实施例，还提出了锥型扬声器的应用例子。
该多点驱动型扬声器可以实现极限的薄型化，而且重放频带也能比一点驱动型的扬声器具有更宽的频带，但，本发明进一步发展了以前方案所涉及的多点驱动型扬声器，进行改进发展以更适合于以车载为主的门装(door mount)扬声器。
图8是现有的使用平板振动片1f的一点驱动型扬声器(以下称为“一点驱动型平板扬声器SP1”)的例子，具有在平板状振动片1f的中央配置音圈2而由相斥磁路驱动该音圈2的形式。相斥磁路是在配置成同极彼此相对的两个磁体M1、M2之间设置电磁性材料构成的中心板5而构成的，在该中心板5的外周所产生的相斥磁场内设置上述音圈2。
在这种一点驱动型平板扬声器SP1的情况下，重放频带的上限频率约为700～900Hz，对于在一般使用的2路扬声器等中使用时，由于重放频带窄，只能作为仅限于低频专用的扬声器使用。
为了进行比较，我们以上述结构制出长728mm、宽1028mm、深30mm的薄型低频扬声器系统。
为了提高上述一点驱动型平板扬声器SP1的性能，而制出如图9所示这样的多点驱动型平板扬声器SP3。其构成是使用与上述1点驱动平板扬声器SP1大致相同的平板振动片1f，把3组音圈2与相斥磁路进行组合而三点驱动上述平板振动片1f。该多点驱动型平板扬声器SP3的上限频率约为2000～3000Hz，能够作为两路扬声器系统的低音扬声器使用，实际上制成兼用高频扬声器的车载门装扬声器系统。
车载扬声器强烈要求实现轻量化和薄型化，尤其是，最近，由于在车门内设置了冲撞时安全保护用的防撞梁或用于自动开闭式车窗的电动机等，则车门内部的空间比以前更加狭窄，就要求门装扬声器是空间因数较好的扬声器。在这点上，因上述多点驱动型平板扬声器SP3是薄型的而满足空间因数的必要条件，但是，在目前的性能(重放频带)下，必须在兼用高频扬声器的两路中使用，则成本上升。
在车载扬声器中，上述多点驱动型平板扬声器SP3与通常一般使用的一点驱动型锥型扬声器相比的有利之处是第一，由于是平板状振动片而没有振动片的半顶角，就能实现接近极限的薄型化；第二，由于是平板状振动片而能自由选择从正面看的振动片形状；第三，由于是平板状振动片而能容易地选择振动片的驱动位置，而不利之处是第一，与锥型相比因会引起分割振动而要增加振动片的厚度，则增加了振动片重量，第二，由于没有半顶角而难于延长上限频率。
这样，在不改变上述多点驱动型平板扬声器SP3的振动片形状的情况下，为了进一步延长上限频率而成为能与全频范围的一点驱动型锥型扬声器等同使用扬声器，如

图10所示那样，就要能够在增加驱动点的同时以安装辅助振动片1s等装置来对应。在图10中，6是框架。
但是，其结果增加了磁路及音圈等，而必然使成本上升，扬声器的重量增大。而且，由于因安装辅助振动片1s而增加了深度方向的尺寸，则与薄型化的目的相违背，同时还有辅助振动片1s的安装部分的成本增加的问题。
这样，虽然用具有半顶角的振动片即锥型振动片来延长上限频率的方法是最容易的，但却对薄型化、轻量化极其不利。图11是作为多点驱动通常的锥型扬声器的锥型振动片1c的多点驱动型锥型扬扬器SP2的结构例，在我们以前提出的多点驱动型扬声器中作为应用例而进行揭示，但当以这种通常的锥型1c作为多点驱动型的例子进行说明时，就成为振动片的深度方向的尺寸变大而不适于薄型化的结构。
因此，本发明的目的是改进我们以前提出的多点驱动型扬声器SP3，而提供一种扬声器，具有适合于车载扬声器的薄型，并且重放频带与目前一般使用的全频范围的一点驱动型锥型扬声器相等，在比现有的一点驱动型锥型扬声器更轻量的同时还比上述多点驱动扬声器SP3更便宜。
为了解决上述问题，本发明的扬声器是这样构成的整体形成振动片，在锥型振动片和中心帽等至少在其接合部具有谷部，在该谷部中或谷部附近等分圆周地设置多个最好是3个以上的音圈以驱动振动片。
音圈由相斥磁路驱动的，在振动片的谷部底部设有平坦部，在支承振动片的阻尼器等的悬挂装置的端部形成的粘贴部同上述平坦部相接，同时波纹部位于圆顶部的下内侧。
在应该接合振动片音圈的位置上形成水平面，同时，形成具有连接该水平面和振动片的板面的某个角度的表面，在该水平面或者具有同该水平面相连的上述某个角度的表面上形成切除部，把音圈配置在该切除部上。
最好为这种结构整体形成边缘、振动片接合部和悬挂装置，把振动片接合在该振动片接合部上。
图1表示本发明的扬声器的实施例，(A)是振动片的平面图，(B)是(A)图的A-A线截面图；图2表示扬声器的框架，(A)是平面图，(B)是(A)图的A-A线截面图；图3表示框架和阻尼器轴以及在框架底部安装磁路轴的状态，(A)是平面图，(B)是(A)图的A-A线截面图；图4表示把扬声器的组合振动片装到框架上的过程，(A)是组合振动片的截面图，(B)是框架的截面图，(C)是表示安装状态的截面图；图5是在磁路轴上安装相斥磁路的状态的截面图；图6表示制成的扬声器，(A)是平面图，(B)是(A)图的A-A线截面图；图7作为另一个实施例，表示使边缘和阻尼器与振动片安装部整体形成并在该振动片安装部上安装振动片的状态，(A)是振动片的截面图，(B)是边缘、阻尼器及振动片安装部的整体成型品的截面图，(C)是振动片的安装态的截面图；图8用于说明现有例子的一点驱动型平板扬声器，(A)是平面图，(B)是(A)图的A-A线截面图；图9表示我们以前提出的日本专利申请平6-147046号的扬声器，(A)是平面图，(B)是(A)图的A-A线截面图；图10用于说明现有例子而表示改进多点驱动型平板扬声器时的扬声器，(A)是平面图，(B)是(A)图的A-B线截面图；图11用于说明现有例子而表示多点驱动锥型振动片的多点驱动型锥型扬声器，(A)是平面图，(B)是(A)图的A-O-B线截面图。
图中的标号分别代表1 振动片11振动片谷部12 谷部的粘贴部 13振动片的局部斜面部14 振动片的音圈安装部 1A组合振动片1c 圆锥部1cd 圆锥部、圆顶部整体成型的振动片1d 圆顶部1f平板振动片2 音圈 21音圈架3 阻尼器31阻尼的粘贴部32 波纹部4 边缘5 中心板6 框架M1 上侧磁体 M2下侧磁体根据图1～图7来说明本发明的扬声器的实施例，而对与已说明的图8～图11的构成部分相同的构成部分使用同一标号而省略其说明。
振动片1cd是由外径为107mm的抄纸制成的，如图1(B)所示，截面大约为较浅的W字形状，在从中心线向外侧的27.8mm的位置上设置深度为10.9mm的谷部11。
在该谷部11中设有宽约3mm的水平的粘贴部12，从该粘贴部12的端部向中心线的顶部和外侧部的顶部的方向分别用R60mm的曲线连接，从谷部的粘贴部12向外周部的方向形成圆锥部1c，进而用R15mm的曲线来连接到达中心部的曲线，而形成圆顶部1d，成为整体成型的振动片1cd。
如图1(A)的正面图所示，在离振动片1cd的中心55.6mm的位置上，即在谷部11的粘贴部12的中心圆周线上以120°分布设置22mm的平坦部，在该平坦部形成对应于音圈2的最大外径的直径的孔(在本实施例的情况下为直径20.5mm的孔)。设置三处音圈安装部14。当从图1(B)的截面图来看该安装部14时，从直径22mm的圆形平坦部的外周部向外侧上方设置约30度的圆锥形斜面13，由此成为在圆顶部1d和圆锥部1c上设置肋的形状，修边加工后的该振动片1cd的重量为约2克。
由于在该振动片1cd中必然产生深度，因而在我们以前提出的上述多点驱动型平板扬声器SP3的这样的边缘4的构造中，在大振幅时就有隆隆声(ロ-リング)产生。这样，为了防止隆隆声，通常与一般的扬声器一样，在振动片外周部15设置边缘4，在振动片谷部11设置由阻尼器3产生的悬挂装置。在本实施例中，在振动片1cd的外周部粘贴宽9.5mm、高度3.6mm、半径3.6mm的目前常用的称为滚边(ロ-ルヱツヅ)的边缘4。
当说明阻尼器3的尺寸和安装状态时，在振动片的谷部11，外径为58mm，波纹间距为约2.8mm，波纹32的高度为约2.4mm，如图1(B)所示那样，在圆顶部1d的下侧配置阻尼器3，该阻尼器3形成为这种形状设在外周部的粘贴部31和最外周波纹的一部分与上述振动片的粘贴部12和圆顶部1d的表面相对应，在上述边缘4的粘贴的同时，把该阻尼器的粘贴部31和最外周波纹32的一部分粘贴到振动片的谷部11的粘贴部12和圆顶部1d的表面的一部分上。当以成型状态的原样来粘贴该阻尼器3时，由于上述振动片1cd上的音圈安装部14和阻尼器波纹32的一部分发生干涉，则在阻尼器外形的修边加工时切断该干涉部分。
把装有上述边缘4和阻尼器3的振动片1cd与音圈2设置在预定的装配夹具上来进行装配。音圈2使用线圈内径为20.44mm缠绕宽度为6mm的音圈，在把该音圈2装到夹具上后，把音圈2的外周部正确地插入音圈安装部14中，在结束了音圈2之间的布线之后，把音圈2的外周部同振动片1cd相连接，从而完成作为装上了音圈2及悬挂装置(边缘4、阻尼器3)的组合振动片1A。
如图2那样，装有组合振动片1A的框架6是由冲压加工使厚度为1mm的铝板成型，凸缘部61的最大外形为直径158mm，而具有与称为6.5英寸的框架大致相同的大小。如图2(A)所示，在凸缘部61上在离框架中心142mm的位置上在相隔120度的三处设有安装框架用的直径为5mm的孔62，如图2(B)的截面图所示，在凸缘外周部上设有约7mm的竖直部，离中心124mm的位置为凸缘部61的内周部，在深度(安装逍度)约为20mm的位置上设有直径约77mm的框架底部63。
在框架的底部63中，在其中心设有直径为8.2mm的孔64，在与上述组合振动片1A的音圈安装位置相对应的离中心55.6mm的位置上以相隔120度的三处设置直径6.2mm的孔65。上述孔64是安装支承阻尼器用的阻尼器轴7的孔，上述三处的孔65是安装支承磁路用的磁路轴8的孔。
阻尼器轴7基本上是直径8mm、总高度(长度)11.6mm的轴，如图2(B)所示，在顶部中心设有直径2mm、高度1mm的凸起部71，在离下端部1mm的位置上设有直径14mm、厚度2mm的凸缘部72。磁路轴8基本上是直径5.98mm、总高度(长度)19.15mm的轴，如图3(B)截面图所示，在顶部中心设有深度为6mm的螺旋部81，在离下端部1mm的位置上设有直径为18mm、厚度为2.15mm的凸缘部82。在本实施例的情况下，上述两轴7、8的材料使用的是铝，但也可以根据目的自由地选择材料。
把丙烯类粘合剂b1涂敷在设在上述两轴7、8的凸缘部72、82里面及上述框架底部63中的两轴安装孔64、65的外周部附近，在两轴7、8同框架底部63紧密接触之后，如图3所示，在两轴7、8上插入定位夹具J1以正确地设置各轴7、8的位置，在上述粘合剂b1固化的状态下拔出该定位夹具J1，装上阻尼器轴7和磁路轴8。
在本实施例的情况下，上述两轴7、8是用粘合剂来安装的，但安装方法可以根据敛缝、螺栓紧固、整体成型、插入成型等目的而自由选择。
如图4所示，把外径20.42mm、内径6.0mm、长度20mm的音圈插入用夹具J1分别装到安装在框架6中的三个磁路轴8上，把预定量的橡胶类粘结剂b2涂敷到框架3的凸缘62的内周部附近预定位置(边缘连接处)的全周以及阻尼器轴7的顶部外周部附近的预定位置(阻尼器连接处)的全周上，然后，当把上述组合振动片1A的音圈2的内周部插入音圈插入用夹具J2的外周部时，组合振动片1A一边被配置在对应于磁路轴8的预定位置上，边缘4和阻尼器3的粘部31n一边分别同凸缘部61的内周部和阻尼器轴71的顶部相连接。
在组合振动片1A粘接在框架6上之后，当拔出音圈插入用夹具J2时，就成为把磁路轴8配置在音圈2内周中心的状态。在该轴上插入作为相斥磁路部件的磁体M1、M2和中心板5。
磁体M1、M2是外径19mm、内径6mm、厚度8mm的环状钕磁体，中心板5是外径20mm、内径6mm、厚度4mm的铁板。
在把相斥磁路设置到磁路轴8上之后，为了确实地固定该磁路，如图5所示那样，使用磁体压板9。该磁体压板9由铝形成为截面略呈[T]字形，并且在中心部形成螺栓插入孔92。即，在直径19mm、厚度2mm的环部中央设有直径5.9mm、高度3mm的凸出部91，同时在中心部设有直径4.2mm的上述螺栓插入孔92。
在把该磁体压板9的凸出部91如图5那样插入配置在上磁体M2的内径中后，在上述螺栓插入孔92中插入黄铜制的M4×10mm的小螺钉B并拧紧。由此，以被夹持在设在磁路8中的凸缘部8 2和磁体压板9上的状态来固定磁体M1、M2和中心板5。
当相斥磁路被固定之后，在中心板5的外周部和音圈2的内部部中设定约0.22mm的间隙，使音圈成为可驱动状态。如上述那样，在振动片的谷部以120度等分地把音圈2配置在三处，由此得到三个驱动点。
在本实施例的情况下，虽然是用小螺钉B把相斥磁路进行螺旋固定，但不用说，也可以根据目的由粘接和敛缝等来进行固定。
上述这种构成的扬声器是极薄的，并且，在测定该扬声器的结果上，能够得到重放频带与现有一般使用的全频段的一点驱动型锥型扬声器等同的性能。
在上述实施例中，虽然从正面看的振动片的形状是圆形的，但也可根据目的选择除圆之外的任意形状，在增加振动片1cd的面积情况下，可以形成进一步连道到振动片1cd的外周部的振动片，相应增设相斥磁路和音圈2。
如图7所示，使边缘4和阻尼器3与振动片安装部1ce整体形成，同时在修边工序中通过冲压来裁去不需要的部分，可以由重叠粘接而把振动片1cd安装到上述振动片安装部1ce上。由此，边缘4和阻尼器3就成为一个部件，而削减了部件的个数，可以降低成本。由于在说明图中音圈安装部的周边是复杂的而难于理解，则省略其记载。
可以把本发明的扬声器的构造应用于具有一般的外磁型或内磁型磁路的扬声器中，即，在本发明中，虽然是以薄型化和轻量化为主要目的，而成为由相斥磁路驱动音圈的形式，但不用说，在不需要考虑安装深度等的扬声器的情况下，可以配置现有一般所使用的音圈2和磁路。
上述这种结构的扬声器，是使用大多具有半顶角的振动片1cd的扬声器，则重放频带比现有一般的平板振动片1f更宽，振动片重量要比在多点驱动型平板扬声放频带比现有一般的平板振动片1f更宽，振动片重量要比在多点驱动型平板扬声器SP3中使用的平板振动片1f更轻，还能提高性能，而且，与现有的一点驱动型锥型扬声器相比，为实质上用其二分之一以下的扬声器的厚度尺寸(安装深度尺寸)就能实现的构造，适合于薄型化和轻量化。
即，振动片重量可以为与现有一般的一点驱动型锥型扬声器的振动片1c相同程度的约2g，与我们以前提出的多点驱动型平板扬声器SP3的振动片1f的重量(约5g)相比，为其二分之一以下的重量轻的振动片1cd。
这样，如果使用与现有的相同尺寸的磁路，则可以比现有扬声器在声压上增加，而如果是与现有技术相同程度的声压，则即使减小磁路的尺寸，也能得到与现有扬声器相同的声压，由于在磁路中使用的磁体尤其是钕磁体的成本相对于扬声器整体成本所占的比例较大，则减小磁体的尺寸，对于扬声器整体成本的降低是极为有效的措施。而且所提供的扬声器，在扬声器的轻量化上带来了很大的效果，与上述一点驱动型锥型扬声器SP2相比，减轻了约50％的重量。
在薄型化方面，与我们以前提出的平板型扬声器SP3相比较，能够容纳在与图10所示的带辅助振动片1s的多点驱动型平板扬声器SP3相同程度的度尺寸内，而与图11所示的多点驱动型锥型扬声器SP2相比较，成为实质上以二分之一以下厚度尺寸的构造，适合于作为安装深度有限的车载扬声器使用。
在振动片的一部分，尤其是在圆锥部1c等的斜面部上装有阻尼器3的情况下，当阻尼器的粘贴部31形成为与振动片的斜面相同的斜度时，由于阻尼器3的材料是柔软的材料，则粘贴部31就能与斜面的形状紧密贴合在一起，大多是以相对圆锥部1c倾斜的状态安装，由此，圆锥部1c不能正确地振动，则在大输入时就有圆锥部1c产生隆隆声的危险，因此，在多点驱动方式的扬声器中，就需要比一点驱动型扬声器更高的精度。
如本发明的振动片构造，在谷部11的底部设置平坦部12，通过在该平坦部12上粘接阻尼器的粘贴部31，就能相对于振动片高精度地安装阻尼器3。这样，就能容易地制成品质稳定的多点驱动型扬声器。
如本发明的振动片1cd那样，以局部不同的形状形成音圈2的配置位置，并且在应当接连音圈2的位置上形成水平面，通过在该水平面上或同该水平面相连的斜面部13上形成用于安装音圈2的切除部，结果成为在圆顶部1d和圆锥部1c上设有肋的形状，对于要求强度高的振动片1cd的轻量化具有极大的效果。进而，如上述那样，通过粘接而把音圈2装到振动片1cd，在随着该粘接而把粘接剂涂敷到音圈2和振动片1cd的粘接部14的情况下，是极为有效的形状。
例如，在图11所示的多点驱动型锥型扬声器SP2中，由于音圈2和振动片1c的安装部为穿过振动片1c的斜面的形状，则成为在曲面上连接音圈2的外周部的形状，而非常难于沿着该连接部的形状带状均匀地涂敷粘接剂，而使粘接剂涂敷机的喷嘴控制变得复杂，但在本发明中，通过成为振动片形状，则音圈2和振动片1cd的接触部为水平面上的圆。这样，就能使用现有一般的粘接剂涂敷机。
在支承振动片的阻尼器3的外周部所配置的粘贴部31被设置在振动片的谷部11，并且阻尼器3的波纹部32位于圆顶部1d的内下侧，将这种配置构造与波纹部32位于圆顶部1c之下的情况相比，具有框架底部63的尺寸较小的优点。该优点有利于作为提高安装深度方向的空间因数的效果和框架6在冲压框架制造时因拉深率较小而容易成型的效果。
阻尼器的波纹32位于圆顶部1d的内侧，由该构造，使图7这样的边缘4和阻尼器3以与振动片1cd相连的形状整体成型，进而在修边工序中由冲压来除去不需要的部分，而可以通过粘接把整体成型品安装到振动片1cd上。这样，由于阻尼器3和边缘4为一个部件就可以削减部件数量而降低成本。由于音圈安装部周边复杂难于理解而在说明图中省略其记载。
根据本发明的扬声器，对锥型振动片和中心帽等，使至少在其接合部具有谷部的振动片整体成型，由于构成为在其谷部或谷部附近等分圆周地配置多个最好3个以上的音圈来驱动振动片，则成为多半具有半顶角的振动片，与平板振动片相比使重放频带更宽，而且能使振动片重量大大减轻，并使声压提高。
由于能使扬声器整体轻量化、薄型化而适合于作为车载扬声器，而且能够降低成本。
权利要求
1.一种扬声器，包括具有斜面部和作为该斜面部上的磁路侧端部的谷部的振动片；配置在该振动片上的音圈；用于驱动该音圈的磁路，其特征在于，将多个上述音圈配置在上述振动片的谷部或谷部附近；设有多个上述磁路，以分别驱动上述多个音圈。
2.根据权利要求1的扬声器，其特征在于，上述音圈等分圆周地配置在上述振动片上。
3.一种扬声器，包括具有斜面部和作为该斜面部上的磁路侧端部的谷部的振动片；配置在该振动片上的音圈；用于驱动该音圈的磁路，其特征在于，将多个上述音圈配置在上述振动片的谷部或谷部附近；上述磁路包含有沿厚度方向充磁并配置成同极相对的两个磁体，并设有多个，以分别驱动上述多个音圈。
4.一种扬声器，包括具有斜面部和作为该斜面部上的磁路侧端部的谷部的振动片；支承该振动片的悬挂装置；配置在上述振动片上的音圈；用于驱动该音圈的磁路，其特征在于，在上述振动片的谷部设有平坦部；将多个上述音圈配置在上述振动片的谷部或谷部附近；设有多个上述磁路，以分别驱动上述多个音圈；上述悬挂装置配置在上述平坦部中。
5.一种扬声器，包括具有斜面部和作为该斜面部上的磁路侧端部的谷部的振动片；支承该振动片的悬挂装置；配置在上述振动片上的音圈；用于驱动该音圈的磁路，其特征在于，将多个上述音圈配置在上述振动片上的谷部或谷部附近；设有多个上述磁路，以分别驱动上述多个音圈；上述悬挂装置应布置在上述振动片的内周侧，并配置在上述谷部部位。
6.一种扬声器，包括具有斜面部和作为在该斜面部上的磁路侧端部的谷部的振动片；配置在该振动片上的音圈；用于驱动该音圈的磁路，其特征在于，在上述振动片的谷部或谷部附近设有多个水平部、连接该水平部与振动片的板面的倾斜部、设在该水平部或倾斜部的开口部；将多个上述音圈配置在上述振动片的开口部；设有多个上述磁路，以分别驱动上述多个音圈。
全文摘要
本发明的目的是提供一种适合于车载扬声器的薄型、重放频带宽并且重量轻廉价的扬声器。其结构是，对于锥型振动片和中心帽等，使至少在其接合部具有谷部11的振动片1cd整体成型，在该谷部或谷部附近等分圆周地配置多个最好3个以上的音圈2以驱动振动片。
文档编号H04R7/12GK1145015SQ96109460
公开日1997年3月12日 申请日期1996年8月22日 优先权日1995年9月4日
发明者坂本良雄 申请人:株式会社建伍