专利名称：包括用来封闭换能器后部容积的封闭件的电声换能器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电声换能器，它包括基本上相对于换能器轴线中心对称的能够沿着换能器轴线方向振动的膜片；还包括在换能器后部容积区域中连接到膜片上的音圈；包括相对于换能器轴线基本上中心对称的磁系统，所述磁系统装在换能器的外壳内并且包括磁铁、与所述磁铁相邻的盖盘和包括也与所述磁铁相邻的芯盘的基本上呈盆形的轭铁、以及空心圆柱形轭铁部分、后者沿着与换能器轴线平行的方向从芯盘伸出、并在所述盖盘与空心圆柱形轭铁部分之间形成环形气隙、在所述气隙中安排音圈；并包括用来封闭后部容积的基本上呈环形的封闭件，所述封闭件具有一个接触面，后者与一个与换能器轴线同心的圆平行伸展，所述接触面面向作为换能器的一部分的接触部分，所述换能器部分也包围后部容积，而所述封闭件有至少一个通道，后者终止在它的接触面上，用来在后部容积和包围换能器的声自由空间之间实现声摩擦。
开篇中定义的所述类型的电声换能器已可以借助于型号名称WD00197从申请人处购得，并由此得知。这种已知的换能器包括基本上呈圆柱形的磁系统，后者包括圆形盖盘、园盆形磁铁和盆形轭铁，所述轭铁包括圆盆形基底，空心圆柱形轭铁部分在所述轭铁的圆周位置从所述基底伸出，所述轭铁部分变成相对于换能器轴线横向伸展的圆周的盆形壁。在所述已知的换能器中，所述磁系统装在换能器的塑料外壳中。在所述已知的换能器中，用来封闭换能器后部容积的封闭件是由园环状的塑料制的封闭帽形成的，它包括平行于换能器轴线伸展的空心的圆柱形封闭壁和与这个封闭壁连接并具有圆形开孔的环形封闭盘。所述以封闭构件的形式设置的园环状的封闭帽用力学上刚性而声学上密封的方式通过超声波焊接以其空心的圆柱形封闭壁、亦即所述壁的圆周面连接到换能器的外壳。环形封闭盘借助于其圆形开孔滑入磁系统的盆形轭铁上，亦即滑入空心圆柱形轭铁部分上，于是形成封闭帽的接触面，所述接触面是由所述开孔的边界面形成的、与已知换能器的换能器轴线同心、并且与所述轴线平行伸展、与磁系统的轭铁的空心圆柱形轭铁部分的接触部分接合，所述接触部分亦与换能器轴线平行伸展。因此，在所述已知的换能器中，必须以力学上刚性而声学上密封的方式把封闭件、亦即封闭帽连接到换能器的外壳上，另外，还必须使封闭帽的环形封闭盘的内径和轭铁系统的空心圆柱形轭铁部分的外径彼此精密匹配。与换能器外壳的声学上密封连接和所述直径的匹配，两者都构成额外的操作，使换能器成本提高，因而应该避免。
本发明的一个目的是消除上述问题，并以简单的方法和简单的装置提供一种经过改进的换能器。为此目的，本发明具有以下特征所述磁系统是基本上空心的圆柱形的、并包括环形磁铁和环形盖盘以及具有环形芯盘的空心的圆柱形轭铁，空心圆柱形轭铁部分从所述环形芯盘伸入它的内径区域；以及所述封闭件包括具有相对于换能器轴线横向伸展的环形接触面的环形体，所述封闭件以所述环形接触面面向换能器所述部分的接触部分，所述接触部分亦相对于换能器轴线横向伸展；环形突出部分，它沿着它的整个圆周从环形体倾斜伸出，而且可以抵抗弹力作用而运动，借助于此环形突出部分可以达到与配合面的声学密封；以及至少一个通道终止在环形体的相对于换能器轴线横向伸展的环形接触面。这样就做到了以下一点，即封闭件可以在初始时、在封闭件的环形体与用来与环形体合作的换能器部分之间不实现声学密封连接的情况下连接到换能器，并且，在环形突出部分与配合面之间的声学密封连接以及在封闭件环形体的环形接触表面与用来与所述环形体合作的换能器部分之间的声学密封连接则在所述换能器装入电声器件之后才形成，然后将所述封闭件的环形突出部分弹性地顶着电声器件相配对的表面，同时，在换能器后部容积与环绕换能器的声自由空间之间借助于至少一条通道形成为了获得希望的换能器声学特性而要求的声阻抗。此外，按照本发明的换能器中的封闭件既有定位功能，又有固定功能，因为借助于所述封闭件、所述换能器在装入电声器件之后便被稳定地保持在电声器件内要求的工作位置上。按照本发明的换能器中封闭件的再一个功能就是，借助于封闭件、亦即封闭件的环形突出部分可以补偿安装高度上的公差。
在按照本发明的换能器中，环形突出部分可以从环形体倾斜地伸向换能器的轴线。已经证实，若封闭件的环形突出部分从封闭件的环形体向着离开换能器轴线的方向伸出是特别有利的。这样，便得到所述环形突出部分的较大的直径，这已经证实是有利的，因为这样借助于环形突出部分可以达到柔和的弹性动作。
在按照本发明的换能器中，还已经证实，若彼此按相同角度隔开的多个稳定突出部分从封闭件的环形体相对于换能器轴线、以与环形突出部分的相反的方向倾斜地伸出是有利的。这保证了在换能器装入的状态下封闭件的环形体的环形接触表面总是紧密地顶着用来与所述环形体合作的换能器部分的接触部分，以此保证接触表面与接触部分之间的声学上恰当的密封连接。
在开篇中定义的换能器中，已经证实，若所述稳定突出部分从封闭件的环形体以基本上与环形突出部分相同的角度伸出是非常有利的。为了达到环形突出部分和稳定突出部分所施加的弹力尽可能均匀分布，这样做是有利的。
在具有稳定突出部分的换能器中，已经证实，若封闭件包括给定数目的稳定突出部分和相同数目的通道，而每一个稳定突出部分和每一个通道相对于直径方向都处在对称位置上，则是特别有利的。这导致封闭件环形体的接触表面和用来与所述环形体合作的换能器部分的接触部分形成紧密的和较大面积的接合。
在按照本发明的换能器上述所有变型中，已经证实以下作法是有利的，即多个角度上均匀间隔的基本上沿着换能器轴线的方向伸展的突出部分连接到封闭件的环形体，借此突出部分封闭件就可以连接到换能器的一部分，以便保持封闭件不动。这样的结构对于简单地把封闭件连接到换能器部分是有利的。
在按照本发明的换能器的上述所有变型中，还已经证实封闭件用塑料制成，特别是用聚缩醛树脂制成是特别有利的。实际上，这样的结构被证明是非常有利的，因为特别是聚缩醛树脂具有令人满意的弹性和高的温度稳定性。
在按照本发明的换能器的上述所有变型中，还已经证实以下作法是特别有利的，即换能器能够备有在为了实现声学摩擦而设置的通道的实现方面以彼此不同的结构方法构成的封闭件，因而产生不同的换能器声学特性。其结果是，可以用简单的方法和基本上不增加成本就能实现按照本发明的多种在声学特性方面彼此不同的换能器变型。
从下面用举例的方法描述的实施例，将明白本发明的上述方面和其他方面，而且将用这些实施例来阐述这些方面。
现将参照表示两个实施例的附图比较详细地描述本发明，但本发明不限于这些实施例。
图1是从图2箭头Ⅰ方向看去的底视图，并且表示可以连接封闭件的按照本发明第一实施例的电动式换能器的基本单元。
图2以从图1箭头Ⅱ-Ⅱ方向看去的侧视图和部分剖面图的形式表示所述基本单元。
图3以从图2箭头Ⅲ方向看去的平面图的形式表示图1和2的基本单元。
图4类似于图2，表示按照本发明第一实施例的电声换能器，所述换能器的基本单元和封闭件彼此连接。
图5以从图6的Ⅴ-Ⅴ线所取的横截面图的形式表示图4换能器的封闭件。
图6以从图6的箭头Ⅵ所取的平面图的形式表示图5的封闭件。
图7表示图5和6的封闭件的一部分，所述图是在图6的Ⅶ-Ⅶ线所取的剖面图并且与图6相比经过放大。
图8示意地表示便携式电话机的一部分，所述电话机包括按照本发明第二实施例的电声换能器。
图1至3表示本发明第一实施例的电动式换能器1的基本单元B，所述单元在图4中整体地示出、它具有换能器轴线2。为了装入和保持换能器1的各个部分，换能器1包括塑料外壳3。外壳3主要包括空心的圆柱形圆周壁4，后者在顶部变成狭窄的环形边界壁5，而在底部具有三个安装突出部分6，7和8，它们彼此相隔相等的角度。在换能器1装配之前，安装突出部分6,7和8从圆周壁4沿着轴线方向伸出，在换能器1的所有各部分都装入外壳3之后，通过超声波处理将所述突出部分弯曲。
换能器1包括基本上空心的圆柱形磁系统9，后者相对于换能器轴线2基本上是中心对称的，其结构可从图2看出。磁系统9被装入外壳3内并且包括环形磁铁10、亦称圆环磁铁10，后者在其上侧邻接环形盖盘11，在其下侧邻接空心圆柱形轭铁13的环形芯盘12。轭铁13包括环形芯盘12和空心的圆柱形轭铁部分14，后者从所述环形芯盘沿着平行于换能器轴线2的方向伸出，其远离芯盘12的末端伸入盖盘11的区域，亦即以此在盖盘11与轭铁部分14之间形成环形空气隙15。
由音圈金属丝绕成的音圈16安排在空气隙15内，图2中仅示意地示出，因为这样的由音圈金属丝绕成的音圈的结构是人所共知的。用众所周知的方法借助于粘结剂粘结把音圈16固定在膜片17上，膜片相对于换能器轴线2是中心对称的，并能在换能器轴线2的方向上振动。音圈16位于换能器1的后部容积HV中。膜片17包括弯曲的中心部分18和环形的圆周部分19，后者以其边沿区域8通过粘结剂粘结到盖盘11上，所述边沿区域处在外壳3的狭窄的环形边界壁5和盖盘11之间。
在图1至3所示的换能器中，盖盘11、环形磁铁10、轭铁13的芯盘12和膜片17均具有相同的外径，后者与外壳3圆周壁的内径精确配合，以此借助于外壳3的圆周壁4使盖盘11、环形磁铁10、轭铁13的芯盘12，因而膜片17相对于换能器轴线2精确定位。这也使音圈1在空气隙15内精确定位，从而保证音圈16总是能够无障碍地振动。
由音圈金属丝制成的音圈16有两根音圈引线20，其中在图2中只能看到一根引线20。换能器1还包括两个接触端子，后者均示于图1，但在图2中只能看到这两个接触端子中的一个。两个接触端子中的每一个都在电气上连接到音圈引线上，最好用焊接，但是夹紧亦可。从换能器轴线的方向看，两个接触端子都位于基本上空心的圆柱形磁系统9内。
正如从图2可以看到的，在图1至3所示的换能器中，接触端子最好由基本上呈U形的弹簧触点21和22形成，后者具有沿着与换能器轴线2垂直的方向伸展的两臂23和24，其中第一臂23在机械上连接到换能器1的一部分，而其第二臂24具有接触面25、用来与配对触点合作，其接触面25可以沿着基本上与换能器轴线2平行的方向移动。接触面25中的每一个都由第二臂24向外弯曲的弹簧触点形成。正如从图1可以清楚看到的，所述两个弹簧触点21和22的两个接触面25适当地位于离换能器轴线2不同的径向距离上。
如前所述，两个弹簧触点21和22中每一个的第一臂23在机械上连接到换能器1的一部分。换能器1用来安装两个弹簧触点21和22的这一部分由基本上呈盆形的触点支架26形成。两个U形弹簧触点21和22的第一臂23在机械上连接到盆形触点支架26的底部27。盆形的触点支架26借助于其空心圆柱形圆周壁28安装在磁系统9的轭铁13的空心圆柱形轭铁部分14内。
两个U形弹簧触点21和22中的每一个的第一臂23在其自由端位置上都有耳端子29，后者相对于所述臂是倾斜的、并延伸到盆形触点支架26的底壁27、连接到各自的音圈引线20。这样，两个耳端子29在一方面是音圈引线20、因而是音圈26、另一方面是两个U形弹簧触点21和22之间提供电气上的连接。
亦如前所述，从换能器轴线2的方向看，U形弹簧触点21和22均处在基本上空心的圆柱形磁系统9内。正如从图2可以清楚看出的，亦是从与换能器轴线2垂直的方向看，图1至3中所示的换能器1的两个U形弹簧触点21和22至少大部分位于基本上空心的圆柱形磁系统9内。从与换能器轴线2垂直的方向看，两个U形弹簧触点21和22只有接触面25处在基本上空心的圆柱形磁系统9的外部。
至于图1至3的电动式换能器1，应该指出，换能器1是以放大的比例，亦即原尺寸的5倍左右示出的。按照换能器1的原尺寸，图3所示换能器1的外径D具有13.2mm的标称值。因此，这种换能器特别紧凑，因此非常适用于远程通信装置，诸如手提电话机等。
正如可以在图1中看到的，换能器1还包括基本上呈环形的封闭件30，用来封闭后部容积HV。所述封闭件单独示于图5，6和7。
在图5至7中所示的封闭件30是由塑料制成的，最好用聚缩醛树脂制成，因为这种合成材料具有适当的弹性和高温稳定性。
借助于与换能器轴线2的同心园31平行伸展的接触表面32，封闭件30靠着作为换能器1的一部分的接触部分33，后者在图1中用点划线示意地表示，在本实施例中换能器1的这部分是由磁系统9的轭铁13、亦即磁系统9的轭铁13的环形芯盘12形成的。在本实施例中，封闭件30总共有4条通道34,35,36和37，它们通往其接触面32、并用来在换能器1的后部容积HV与环绕换能器1的自由声空间之间获得声摩擦。为了获得声摩擦，通过设置这样的通道，就可以用已知的方法影响和限定这种电声换能器的声学特性。
正如从图5至7中可以看到的，封闭件30包括环形体38，其环形接触面32(在本实施例中相对于换能器轴线2横向伸展)面向换能器1的所述一部分的也相对于换能器轴线2横向伸展的接触部分33、亦即轭铁13的接触部分33，封闭件30还包括沿着其整个圆周从环形体38倾斜伸出并且能够抵抗弹力作用而移动的环形突出部分39。在本实施例中，弹力作用主要是由环形体38与环形突出部分39之间的较薄的部分Z提供的。与环形突出部分39的声学密封是用配合面40达到的。这样一种配合面40示意地示于图4。配合面40设置在电声器件(在图4中没有进一步示出)的支持壁41上，在图4中用点划线表示。这样，在图4所示的按照本发明的换能器1中，支持壁41用来封闭换能器1的后部容积HV。
在图5至7中所示的封闭件30中，每一个通道34,35,36和37都终止在环形体38的相对于换能器轴线2横向伸展的环形接触面32上。
在图5至7中所示的封闭件30中，环形突出部分39最好从环形体38向着离开换能器轴线2的方向伸出。在本实施例中，封闭件30具有4个稳定突出部分42,43,44和45，彼此相隔相等的角度。4个稳定突出部分42,43,44和45从封闭件30的环形体38朝着换能器轴线2的方向，即与环形突出部分相反的方向倾斜伸出。因而在本实施例中，4个稳定突出部分42,43,44和45指向换能器轴线2。
正如在图7中示出的关于稳定突出部分43的情况那样，封闭件30的4个稳定突出部分42,43,44和45从封闭件30的环形体38以与环形突出部分39相同的角度突出。
于是，如图4所示，换能器1包括封闭件30，后者具有给定数目的稳定突出部分，例如，4个稳定突出部分42,43,44和45，以及相同数目的通道，即，4个通道34,35,36和37。稳定突出部分42,43,44和45中的每一个以及通道34,35,36和37中的每一个分别相对于直径方向46,37,38和49对称布置。
至于封闭件30，应该指出，在这个封闭件30中，4个在角度上均匀隔开的基本上沿着换能器轴线2伸展的突出部分50,51,52和53连接到这个换能器1的环形体38，借助此突出部分，封闭件30可以连接到换能器1的轭铁13，以便保持封闭件30不动。突出部分50,51,52和53各自具有槽54,55,56和57，使得突出部分在横截面上呈U形，当突出部分50,51,52和53插入或引入为此目的而设置在轭铁13上的孔58,59,60和61时，突出部分50,51,52和53的臂部弹性地彼此相对运动。这样，封闭件30就借助于突出部分50,51,52和53的弹性作用而固定在换能器1的轭铁13上。
图4所示的换能器1设有如图5至7所示的封闭件30，所述封闭件3具有基本上呈矩形截面形状的通道34,35,36和37。应该指出，换能器1的基本单元B可以连接到结构不同的封闭件，亦即换能器可以设有不同结构的封闭件30，它们在为获得声摩擦而设置的通道的形状方面彼此不同，因而产生换能器的不同的声学特性。例如，与图5至7所示的封闭件30结构不同的封闭件可以具有截面呈矩形的通道，其侧面长度较大或较小，或者它可以具有截面呈半圆形或楔形的通道。这样，利用结构不同的封闭件就可以简单地做到以下一点，即用对所有换能器变型都是共同的基本单元可以实现在其声学特性方面彼此不同的按照本发明的多种换能器变型，使得总可以简单地实现为不同电声器件而优化的换能器。
利用参照图1至7描述的换能器1，可以用有利的方法做到以下一点，即初始时封闭件30连接到换能器1上，但先不形成封闭件30的环形体38与磁系统9的用来与环形体38合作的轭铁13之间的声学密封连接，并且，环形突出部分39和配合面40之间的声学密封连接以及封闭件30的环形体38的环形接触面32与换能器1的磁系统9的用来与环形体38合作的轭铁13的环形接触部分33之间的声学密封连接都要到把换能器1装入电声器件之后才形成，然后封闭件30的环形突出部分39便弹性地顶住电声器件的配合面40，同时，换能器1后部容积HV与环绕换能器1的自由声空间之间的获得换能器1的所希望的声学特性所要求的声阻抗借助于4个通道34,35,36和37而形成。另外，换能器1内的封闭件30既有定位功能，又有固定功能，因为换能器1装入电声器件之后，封闭件30把换能器1稳定地保持的电声器件内要求的工作位置上，这主要是由于封闭件30的环形突出部分39的弹性作用而达到的。所述封闭件30的另一个优点是借助于所述封闭件，亦即借助于封闭件的环形突出部分39可以补偿安装高度的公差。因为环形突出部分39是从环形突出部分38向外突出的，故可实现温和的弹性作用。稳定突出部分42,43,44和45的设置保证了环形体38的接触面32对于轭铁13的接触部分33总是声密封的，即使当鉴于可用的空间、环形体38比较狭窄、因而尺寸上不太稳定时也是如此。
图8表示具有外壳63的手提电话机62的一部分，所述外壳中装有带有印刷电路板65的支架64。
电话机62包括按照本发明第二实施例的电声换能器1。电声换能器1以其狭窄的环形边界壁5靠在也是环形的定位圆柱体66上，换能器1借助于环形突出部分39的弹性作用顶着定位圆柱体66，使得换能器1被恰当地定位并保持在工作位置上。
图8所示的换能器1的封闭件30不包括任何稳定突出部分。为了保证尽管没有稳定突出部分环形体38的接触表面32和换能器1的一部分(图8中未示出)的接触部分33也总是可靠地面对面地接合，图1所示的换能器1的环形体38是这样构成的、以便具有适当的尺寸稳定性。图8中，封闭件30的两个通道34和36用虚线表示。
本发明不限于以上举例说明的两个实施例。例如，封闭件的环形突出部分可以连接到没有较薄部分的环形体，并且本身整体上是可以弹性变形的，因而能够克服弹力作用而移动。
权利要求
1．一种电声换能器，它包括基本上相对于换能器轴线中心对称的能够在换能器轴线方向振动的膜片；在换能器后部容积区域连接在膜片上的音圈；相对于换能器轴线基本上中心对称的磁系统；所述磁系统装在换能器的外壳内，包括磁铁、与所述磁铁邻接的盖盘和包括也与所述磁铁邻接的芯盘的基本上呈盆形的轭铁、以及空心圆柱形轭铁部分，后者沿着与换能器轴线平行的方向从所述芯盘伸出，并在所述盖盘与空心圆柱形轭铁部分之间形成环形空气隙，在该空气隙中安排音圈；用来封闭后部容积的基本上呈环形的封闭件，所述封闭件具有接触面，后者与换能器轴线的同心圆平行伸展，所述接触面面向作为换能器的一部分的接触部分，所述换能器部分也包围所述后部容积；以及所述封闭件具有至少一个通道，后者终止在它的接触面上，用来在后部容积和环绕换能器的声自由空间之间实现声摩擦，其特征在于所述磁系统是基本上空心的圆柱形，并包括环形磁铁和环形盖盘、以及具有环形芯盘的空心圆柱形轭铁，空心圆柱形轭铁部分从所述环形芯盘伸入其内径区域，所述封闭件包括具有相对于换能器轴线横向伸展的环形接触面的环形体，所述封闭件以所述接触面面向换能器所述部分的接触部分，所述接触部分亦相对于换能器轴线横向伸展；环形突出部分，它沿着它的整个圆周从所述环形体倾斜伸出，而且可以克服弹性作用而移动，借助于此环形突出部分可以达到与配合面的声学密封，以及所述至少一个通道终止在环形体的相对于换能器轴线横向伸展的环形接触面。
2．权利要求1的电声换能器，其特征在于所述封闭件的所述环形突出部分从所述封闭件的所述环形体向离开换能器轴线的方向伸出。
3．权利要求1或2的电声换能器，其特征在于多个稳定突出部分以相等的角度彼此隔开，它们从所述封闭件的所述环形体向着换能器轴线的方向、亦即与所述环形突出部分相反的方向倾斜伸出。
4．权利要求3的电声换能器，其特征在于所述稳定突出部分从所述封闭件的所述环形体以与所述环形突出部分基本上相同的角度倾斜伸出。
5．权利要求3或4的电声换能器，其特征在于所述封闭件包括给定数目的稳定突出部分和相同数目的通道，每一个稳定突出部分和每一个通道相对于直径方向对称地布置。
6．上述权利要求中任何一个的电声换能器，其特征在于多个等角度隔开的基本上沿着换能器轴线方向伸展的突出部分与所述封闭件的所述环形体连接，借助于所述突出部分，所述封闭件可以连接到换能器的一部分，以便保持所述封闭件不动。
7．上述权利要求中任何一个的电声换能器，其特征在于所述封闭件是由塑料制成的，最好是由聚缩醛树脂制成。
8．上述权利要求中任何一个的电声换能器，其特征在于所述换能器可以设有结构不同的在为实现声摩擦而设置的通道的实施方面彼此不同的封闭件，并且因此而产生所述换能器的不同的声特性。
全文摘要
一种电声换能器(1)包括膜片和在后部容积区域(HV)连接在膜片上的与磁系统合作的音圈;还包括用来封闭后部容积(HV)的基本上呈环形的封闭件(30),在该电声换能器中,封闭件(30)包括环形体(38)和环形突出部分(39),该突出部分从环形体(38)沿着其整个圆周倾斜伸出,并能克服弹性作用而移动;封闭件(30)的至少一个通道是为在后部容积(HV)和环绕换能器(1)的声自由空间之间实现声摩擦而设置的,所述通道终止在环形体(38)的相对于换能器轴线(2)横向伸展的环形接触面(32)上。
文档编号H04R9/00GK1217865SQ98800192
公开日1999年5月26日 申请日期1998年2月5日 优先权日1997年2月28日
发明者P·布莱姆, E·弗拉斯尔, E·克莱恩, E·鲁伯尔 申请人:皇家菲利浦电子有限公司