專利名稱：具有互鎖磁體結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及揚(yáng)聲器，且更具體地涉及具有互鎖磁體結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器。
背景技術(shù)：
換能器是將一種形式的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種形式的設(shè)備。揚(yáng)聲器是換能器的一個(gè)例子。揚(yáng)聲器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲。揚(yáng)聲器包括隔板、音圈和磁體系統(tǒng)。音圈連接到隔板并布置在磁體系統(tǒng)的空氣間隙中，使得它能夠振動(dòng)。磁體系統(tǒng)在空氣間隙中產(chǎn)生磁通量。當(dāng)代表音頻信號(hào)的電流流經(jīng)音圈時(shí)，它產(chǎn)生與磁體系統(tǒng)所產(chǎn)生的在空氣間隙中的磁通量反應(yīng)的感應(yīng)磁場(chǎng)。這使音圈并因此使隔板移動(dòng)。作為結(jié)果，聲音產(chǎn)生。磁體系統(tǒng)除了別的部件以外還可包括至少一個(gè)永久磁體、鐵磁殼罐和一視情況而定一其它鐵磁元件例如電樞鐵芯。在制造磁體系統(tǒng)期間，粘合劑可用于固定永久磁體、電樞鐵芯和殼罐相對(duì)于彼此的位置。殼罐可以是包含永久磁體和電樞鐵芯的殼體。例如，·殼罐可具有帶有中空內(nèi)部的圓柱形形狀。永久磁體可布置在殼罐的底部上。電樞鐵芯布置在磁體上或兩個(gè)磁體之間。在磁體結(jié)構(gòu)中使用的粘合劑可能被揚(yáng)聲器的工作環(huán)境例如溫度波動(dòng)、潮濕狀況等影響。為了克服上面概述的問(wèn)題，Mihelich等人例如在美國(guó)專利申請(qǐng)公布347/0223777Al中提出了一種互鎖磁體結(jié)構(gòu)，其中粘合劑可在較小的程度上被使用或甚至可根本不被使用。已知的互鎖機(jī)構(gòu)在磁體結(jié)構(gòu)中提供相對(duì)穩(wěn)定的機(jī)械連接。制造過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單和容易。然而，仍然存在對(duì)具有提供無(wú)粘合劑的互鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的磁體系統(tǒng)的一般需要，允許更簡(jiǎn)化的制造過(guò)程并進(jìn)一步減小制造費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
在本文描述了具有磁體系統(tǒng)的揚(yáng)聲器。磁體系統(tǒng)包括磁體，其具有第一表面、第二表面和孔；電樞鐵芯，其具有第一表面、第二表面和孔并安裝在磁體上，其中電樞鐵芯的第二表面接觸磁體的第一表面；殼罐，其配置成將磁體和電樞鐵芯接納在中空內(nèi)部中，其中磁體的第二表面接觸殼罐的底面；軸，其與磁體、電樞鐵芯和殼罐互鎖，穿過(guò)包括在磁體、電樞鐵芯和殼罐的每個(gè)中的對(duì)齊的孔延伸，并在一端機(jī)械地連接到殼罐；以及推進(jìn)式緊固件，其具有軸穿過(guò)的孔并在軸的另一端固定到軸，使得它直接或間接地將壓力施加到電樞鐵芯的第一表面上以使電樞鐵芯和磁體相對(duì)于殼罐固定地定位。當(dāng)檢查下面的附圖和詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將或?qū)⒆兊脤?duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員明顯。意圖是所有這樣的額外系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)將被包括在本說(shuō)明書中，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并被下面的權(quán)利要求保護(hù)。


參考下面的附圖和描述可更好地理解本發(fā)明。附圖中的部件不一定按比例，相反重點(diǎn)放在說(shuō)明本發(fā)明的原理上。而且，在附圖中，相似的參考數(shù)字在不同的視圖中始終表示相應(yīng)的部件。圖I示出具有雙磁體互鎖磁體系統(tǒng)的示例性揚(yáng)聲器的橫截面視圖。圖2是圖I的互鎖磁體系統(tǒng)的頂視圖。圖3是單磁體型的互鎖磁體系統(tǒng)的第一實(shí)例的橫截面視圖。圖4示出具有凸緣的單磁體互鎖磁體系統(tǒng)的第二實(shí)例的橫截面視圖。圖5示出雙磁體互鎖磁體系統(tǒng)的第二實(shí)例的橫截面視圖。圖6不出雙磁體互鎖磁體系統(tǒng)的第三實(shí)例的橫截面視圖。圖7示出圖4的單磁體互鎖磁體系統(tǒng)的替代方案的橫截面視圖。 圖8示出圖6的雙磁體互鎖磁體系統(tǒng)的替代方案的橫截面視圖。圖9是可應(yīng)用于圖1-8所示的磁體系統(tǒng)的推進(jìn)式緊固件的第一實(shí)例的側(cè)視圖。圖10是圖9所示的推進(jìn)式緊固件的平面圖。圖11是在線B-B上的圖9的推進(jìn)式緊固件的橫截面視圖。圖12是可應(yīng)用于圖1-8所示的磁體系統(tǒng)的推進(jìn)式緊固件的第二實(shí)例的透視圖。圖13是圖12所示的推進(jìn)式緊固件的端視圖。圖14是圖12所示的推進(jìn)式緊固件的側(cè)視圖。圖15是可應(yīng)用于圖1-8所示的磁體系統(tǒng)的推進(jìn)式緊固件的第三實(shí)例的平面圖。圖16是在線C-C上的圖15的推進(jìn)式緊固件的橫截面視圖。圖17是在線D-D上的圖15的推進(jìn)式緊固件的橫截面視圖。圖18是可應(yīng)用于圖1-8所示的磁體系統(tǒng)的推進(jìn)式緊固件的第四實(shí)例的側(cè)視圖。圖19是圖18所示的推進(jìn)式緊固件的平面圖。圖20是圖18的推進(jìn)式緊固件的橫截面視圖。圖21是可應(yīng)用于圖1-8所示的磁體系統(tǒng)的推進(jìn)式緊固件的第五實(shí)例的側(cè)視圖。圖22是圖21所示的推進(jìn)式緊固件的平面圖。圖23是圖21的推進(jìn)式緊固件的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式圖I不出具有磁體系統(tǒng)2的不例性揚(yáng)聲器I,磁體系統(tǒng)2具有互鎖磁體結(jié)構(gòu)。隔板3的一端連接到音圈4。接近于該端，避免揚(yáng)聲器I遭受污垢、灰塵等的防塵罩5連接到隔板3 (或音圈4或兩者)。例如，防塵罩5膠合到隔板3。隔板3固定到音圈4，且音圈4 (或隔板3或兩者)使用網(wǎng)支架6直接或間接地，即，借助于至少一個(gè)固定部件固定到揚(yáng)聲器I的框架7。隔板3的另一端使用彈性環(huán)繞件8固定到框架7的外邊緣。環(huán)繞件可以是隔板7的整體部分(單體的隔板-環(huán)繞件組件)或連接到隔板3。磁體系統(tǒng)2固定到框架7，并在音圈4所位于的空氣間隙9中與音圈4相互作用。諸如隔板、音圈等的元件僅僅是示例性的，且揚(yáng)聲器I不限于此。在這里沒(méi)有詳細(xì)地描述揚(yáng)聲器I的操作。磁體系統(tǒng)2具有互鎖磁體結(jié)構(gòu)并包括兩個(gè)環(huán)形磁體10和11。電樞鐵芯12布置在磁體10和磁體12之間。電樞鐵芯12可以是實(shí)心的和單體的。殼罐13在其中空內(nèi)部中包含磁體10。磁體11布置在殼罐13之上的空間中。電樞鐵芯12具有突塊14和突塊15，其是沿著磁體系統(tǒng)2的中心軸垂直地延伸的突出部。磁體10包括孔16，而磁體11包括孔17。磁體10與突塊15互鎖，而磁體11與突塊16互鎖。殼罐13具有從其底面19垂直地延伸的中央突出部18。磁體10與電樞鐵芯12的突塊14和殼罐13的突出部18嚙合。磁體11進(jìn)一步與電樞鐵芯12的突塊15互鎖，因?yàn)橥粔K15與磁體11的孔17嚙合。磁體11安裝在殼罐13之上的電樞鐵芯12上。電樞鐵芯10、11的孔16、17每個(gè)具有直徑，且突塊14、15每個(gè)具有寬度，由此，孔16、17的直徑可實(shí)質(zhì)上與相應(yīng)的突塊14、15的寬度相同或稍微大于相應(yīng)的突塊14、15的寬度，使得突塊14、15可精確地定位到孔16、17中。在突塊14和突出部18之間應(yīng)維持一定距離，以防止磁短路。突塊14、15的寬度、孔16、15的直徑以及在突塊14和突出部18之間的距離的尺寸可根據(jù)磁體10和11的尺寸、磁體10和11的材料的類型、來(lái)自磁體10和11的磁通量的強(qiáng)度、電樞鐵芯12的厚度等而變化。在圖I所示的磁體系統(tǒng)2中，兩個(gè)永久磁體10和11在尺寸和形狀上實(shí)質(zhì)上相同。在其它實(shí)例中，可使用在尺寸上和一視情況而定一在形狀上不同的磁體。孔16、17的直徑可以是相同或不同的，且突塊14、15的寬度可相應(yīng)地改變?？?6和17可具有圓柱形 形狀，但它們也可以是錐形的，或它們可以是矩形的。突塊14、15以及突出部18的形狀和尺寸可以相應(yīng)地改變。磁體系統(tǒng)2具有實(shí)心電樞鐵芯12，通道20在電樞鐵芯12中形成。通道20還穿透突出部18并穿過(guò)殼罐13延伸。在通道20中，插入由非磁性材料例如黃銅、鋁、不銹鋼或塑料制成的軸21。軸21在其一端固定到殼罐13,而在另一端延伸出磁體11的上表面,其中推進(jìn)式緊固件21在軸21上被推進(jìn)，使得壓縮力通過(guò)緊固件22和殼罐13施加到磁體10、11和電樞鐵芯12。在圖2中，在頂視圖中示出了如在圖I的揚(yáng)聲器中使用的組裝的磁體系統(tǒng)2。圖I相應(yīng)于沿圖2的線A-A的橫截面視圖。最外面的圓相應(yīng)于殼罐13,而中間的圓相應(yīng)于電樞鐵芯12。在圖5中沒(méi)有示出第一磁體10，因?yàn)樗[藏在電樞鐵芯12和第二磁體11之下。第二磁體11相應(yīng)于最里面的圓。在中心處，示出了進(jìn)入通道20并與緊固件22嚙合的軸21。圖3示出單磁體型的互鎖磁體結(jié)構(gòu)22的實(shí)例?；ユi磁體結(jié)構(gòu)22包括配置成彼此互鎖的永久磁體23、電樞鐵芯24和殼罐25。磁體23可由各種材料例如釹、陶瓷等制成。電樞鐵芯24和殼罐25可由鐵磁性材料例如鐵、鋼等制成，但不限于此。在圖3中，磁體23具有圓盤形狀，但可具有可適用的任何其它形狀。磁體23被形成來(lái)在其中心界定孔26，S卩，是環(huán)形的?？?6具有直徑dl和深度gl。長(zhǎng)度LI是電樞鐵芯24的表面SI和殼罐25的表面32之間的距離。長(zhǎng)度LI設(shè)置成避免磁短路。電樞鐵芯24具有圓盤形狀并放置在圓盤形磁體23上。電樞鐵芯24包括主體構(gòu)件27和突塊28。突塊28是實(shí)質(zhì)上垂直于主體構(gòu)件27延伸一段預(yù)定的距離(hi)的突出部或隆起部。突塊28具有寬度《I。寬度wl實(shí)質(zhì)上等于或稍微小于直徑dl。突塊28插入孔26中，且在插入時(shí)，磁體23機(jī)械地放置在中心。殼罐25包括突出部29。突出部29相對(duì)于殼罐25的底面30實(shí)質(zhì)上垂直地延伸?？蛇x地，殼罐25可具有在底面30上的凹槽，如圖4所示的。突出部29進(jìn)入孔26并與磁體23嚙合。突出部29具有寬度W2，其也實(shí)質(zhì)上等于或稍微小于直徑dl。這允許突出部29準(zhǔn)確地定位到孔26中以將電樞機(jī)械地放在中心，所需的容差通過(guò)特定的應(yīng)用確定。寬度Wl可實(shí)質(zhì)上與寬度W2相同。與突塊28—樣，可確定相對(duì)于長(zhǎng)度LI的突出部29的高度h2。如上所述，深度LI是防止磁短路。當(dāng)磁體23產(chǎn)生磁通量時(shí)，電樞鐵芯24可提供使磁通量通過(guò)的路徑。電樞鐵芯24可由具有磁通量的良好導(dǎo)電性的材料例如鋼或鐵制成。電樞鐵芯24的周圍部分，S卩，空氣可能稍微更抗磁通量。相應(yīng)于30長(zhǎng)度LI的空氣隙可提供對(duì)磁通量的流動(dòng)的阻力。作為該阻力的結(jié)果，由磁體23、電樞鐵芯24、殼罐25和也許其它元件形成的磁性電路將由于短路而減小損耗。直徑dl、寬度wl和寬度《2可根據(jù)磁體23的尺寸、電樞鐵鞋24的厚度等而變化。圖3所示的磁體系統(tǒng)22具有實(shí)心電樞鐵芯24，通道31在電樞鐵芯24中形成。通道31也穿透到殼罐25中并可延伸到殼罐25的下表面。在通道31中，插入由非磁性材料例如黃銅、鋁、不銹鋼或塑料制成的軸32。軸32在其一端固定到殼罐25，而在另一端延伸出電樞鐵芯24的上表面，其中推進(jìn)式緊固件33通過(guò)使用緊固件23和殼罐25將壓縮力施加到磁體23和電樞鐵芯12而被推到在軸32上。在本實(shí)例中，孔26具有大于電樞鐵芯24和殼罐25中的通道31的直徑。此外，電樞鐵芯24中的通道31可具有比它在殼罐25中的直徑大的直徑。殼罐25中的通道的直徑可稍微大于殼罐32的直徑，使得軸32可以壓配合到殼罐25的通道31中。
在磁體結(jié)構(gòu)22中，突出部29將磁體23同中心地固定在殼罐25的中心處，且突塊28可固定電樞鐵芯24和磁體23。作為結(jié)果，磁體23、電樞鐵芯24和殼罐25可在內(nèi)部彼此互鎖，使得它們同中心地被定位?？蛇x地，突出部29、電樞鐵芯26和突塊28可在偏心位置處互鎖?？蛇x地，兩個(gè)或多個(gè)突出部和突塊是可能的。粘合劑不需要用于固定在磁體系統(tǒng)22中的磁體23、電樞鐵芯24和殼罐25的定位。結(jié)合軸32和緊固件33與突塊28、孔26和突出部29的互鎖機(jī)構(gòu)可允許磁體23到電樞鐵芯24和殼罐25的穩(wěn)定的三維定位。此外，粘合劑或類似物可用于避免磁體23或電樞鐵芯24在軸32周圍的圓周運(yùn)動(dòng)。與粘合劑不同，互鎖結(jié)構(gòu)不被溫度波動(dòng)影響。此外，互鎖結(jié)構(gòu)可減小勞動(dòng)成本和相關(guān)的組裝復(fù)雜性。圖4示出單磁體型的磁體系統(tǒng)34的第二實(shí)例。具有互鎖磁體結(jié)構(gòu)的磁體系統(tǒng)34包括磁體35、電樞鐵芯36和殼罐37。在磁體系統(tǒng)34中，由于殼罐37的凹槽38和電樞鐵芯36的凸緣39，互鎖可出現(xiàn)在殼罐37、磁體35和電樞鐵芯36當(dāng)中。磁體35和電樞鐵芯36具有圓盤形狀，但不限于此。殼罐37包括同中心地布置在殼罐中并形成為容納磁體35的一部分的凹槽38。凹槽38可具有與磁體35的直徑實(shí)質(zhì)上相同的直徑。凹槽38的形狀可根據(jù)磁體35和/或電樞鐵芯36的形狀而變化。凹槽38的深度可被確定為足夠保持磁體35的位置。在磁體系統(tǒng)34中，磁體35可中心地位于凹槽38內(nèi)。磁體35可放置在凹槽38中，使得它通過(guò)殼罐37居中。凹槽38具有磁體安裝區(qū)，其被成形并依尺寸制造成允許磁體35的底表面被定位。電樞鐵芯36接觸地安裝在磁體35上。電樞鐵芯36具有主體構(gòu)件40和從主體構(gòu)件40延伸的凸緣39。在本例中，電樞鐵芯36具有圓盤形狀。凸緣39可在主體構(gòu)件40的圓周邊緣處徑向地形成以圍繞磁體35的圍緣，并朝著殼罐37延伸。凸緣39徑向地固定電樞鐵芯36相對(duì)于磁體35的位置。凸緣39從主體構(gòu)件40朝著殼罐37延伸的長(zhǎng)度可根據(jù)磁體35的尺寸和由磁體35產(chǎn)生的磁通量的強(qiáng)度而變化，如上文已經(jīng)參考圖I和3提到的。在任何情況下，凸緣39都不應(yīng)觸及殼罐37的底面41和凹槽38，以避免磁短路。在圖4所示的磁體系統(tǒng)34中，具有各種適當(dāng)?shù)闹睆?或統(tǒng)一的直徑)的通道42在實(shí)心電樞鐵芯36、磁體35和殼罐37中形成。在通道42中，插入由非磁性材料例如黃銅、鋁、不銹鋼或塑料制成的軸43。軸32在其一端例如通過(guò)鍛造、沖壓、鉚接、焊接、錫焊、膠合等固定到殼罐37，而在另一端延伸出電樞鐵芯36的上表面，其中推進(jìn)式緊固件44在軸32上被推進(jìn)，使得壓縮力通過(guò)緊固件44和殼罐37施加到磁體35和電樞鐵芯36。在軸22中沿其縱軸形成的通道45可幫助消散熱并使組裝容易。圖5示出雙磁體型的互鎖磁體系統(tǒng)46的第二實(shí)例。磁體結(jié)構(gòu)包括磁體47、磁體48、電樞鐵芯50和殼罐51。磁體47和48分別具有在其中心處的孔53和58。磁體47和48具有圓盤形狀或可具有任何其它形狀。電樞鐵芯50在其橫截視圖中具有相對(duì)于磁體47和48水平和垂直地延伸的十字形，如圖5中所示的。電樞鐵芯50具有彼此垂直地交叉的兩個(gè)構(gòu)件。為此，電樞鐵芯50包括延伸構(gòu)件52、形成構(gòu)件之一的延伸構(gòu)件54、形成其它構(gòu)件的延伸構(gòu)件55和延伸構(gòu)件56。凸緣49和57設(shè)置在電樞鐵芯50的圍緣處以進(jìn)一步固定磁體47和48。可選地，凸緣49和57可被省略。殼罐51形成為包括在中心處的孔61和在底部處的平坦的頂表面62，磁體47擱在頂表面62上。延伸構(gòu)件52可穿過(guò)第一磁體47的孔53延伸，或可壓配合到殼罐51的孔61中?？蛇x地，延伸構(gòu)件52可穿過(guò)孔61延伸并由推進(jìn)式緊固件59固定,如圖5所示。通過(guò)延伸·構(gòu)件55和56，壓縮力向下施加到磁體47。作為結(jié)果，磁體47保持被定位在中心。延伸構(gòu)件54穿過(guò)孔58延伸。在磁體48的頂表面處，延伸構(gòu)件54由推進(jìn)式緊固件60固定。推進(jìn)式緊固件60將第二磁體48固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。在圖5中，垂直延伸構(gòu)件例如延伸構(gòu)件52和延伸構(gòu)件54具有比水平延伸構(gòu)件例如延伸構(gòu)件55和56的直徑小的直徑。例如，垂直延伸構(gòu)件的直徑可以是水平延伸構(gòu)件的厚度的大約四分之一。垂直延伸構(gòu)件的較小直徑可增加來(lái)自磁體47和48的磁通量行進(jìn)所穿過(guò)的路徑中的阻力。作為結(jié)果,磁體系統(tǒng)46的結(jié)構(gòu)不應(yīng)經(jīng)受明顯的磁短路。圖6示出雙磁體型的互鎖磁體系統(tǒng)63的第三實(shí)例。磁體結(jié)構(gòu)63包括磁體64、磁體65、電樞鐵芯66、殼罐67、軸75和推進(jìn)式緊固件68。磁體64和65在其中心處具有各自的孔69和70?？蛇x地，只有一個(gè)磁體64被提供，且電動(dòng)機(jī)63可以是單磁體型的。電樞鐵芯66形成有孔71。電樞鐵芯66布置在磁體64和65之間。殼罐67可具有從底面73開始到底表面74的開口 72?？?9、70、71和開口 71可形成為容納軸75。軸75由非磁性材料例如黃銅、鋁、不銹鋼或塑料制成。軸75在本例中是包括頭部構(gòu)件76和主體構(gòu)件77的鉚釘。因此，當(dāng)與磁體65嚙合時(shí)，主體構(gòu)件77的一部分布置在磁體65的頂表面之上，如圖6所示。主體構(gòu)件77可具有圓柱形形狀。主體構(gòu)件77穿透孔70,71和69。圖6中的軸75的形狀僅僅是示例性的，且能夠使至少一個(gè)磁體與殼罐和電樞鐵芯互鎖的各種其它形狀是可能的。當(dāng)軸75穿過(guò)孔69、70和71以及開口 72延伸時(shí)，它與磁體64和65、電樞鐵芯66和殼罐67嚙合。磁體64和65使用軸75中心地固定到殼罐67。電樞鐵芯66也可使用軸75中心地固定在兩個(gè)磁體64和65之間。連接到軸75的推進(jìn)式緊固件68也可將壓力施加到磁體65的頂表面,從而進(jìn)一步固定磁體65。由于與軸75和緊固件68互鎖,磁體64和65可以不從磁體系統(tǒng)63的中心軸移動(dòng)。軸75插入對(duì)齊的孔69、70和71中。頭部構(gòu)件76插入開口 72中。緊固件68可以不被推進(jìn)，直到軸75的其它部分與磁體64和65以及電樞鐵芯66完全嚙合為止。在完全嚙合之后，可在一個(gè)組裝步驟中在軸75的頂部處使用將某個(gè)量的壓力施加到緊固件68的工具來(lái)推進(jìn)緊固件68。軸75穩(wěn)固地固定磁體系統(tǒng)63的結(jié)構(gòu)的定位，而不考慮其工作環(huán)境。如果軸75的直徑比磁體64、65和電樞鐵芯66的直徑小得多,軸75可由抗磁性或鐵磁性材料例如鋼制成。軸75的垂直延伸部分的較小直徑可能增加來(lái)自磁體64和65的磁通量行進(jìn)所沿著的路徑中的阻力。作為結(jié)果，磁體系統(tǒng)46的結(jié)構(gòu)不應(yīng)經(jīng)受明顯的磁短路。圖7示出圖4的單磁體型互鎖磁體系統(tǒng)的可選實(shí)施方案的橫截面視圖。在圖7所示的磁體系統(tǒng)34中，具有各種適當(dāng)?shù)闹睆降耐ǖ?2在實(shí)心電樞鐵芯36、磁體35和殼罐37中形成。在通道42中，插入由非磁性材料例如黃銅、鋁、不銹鋼或塑料制成的軸43。軸32在其一端上具有直徑增加的頭部構(gòu)件以與推進(jìn)式緊 固件44交互作用，并且如果必要，可通過(guò)鍛造、沖壓、鉚接、焊接、錫焊、膠合等固定到殼罐37。軸32在另一端延伸出電樞鐵芯36的上表面，其中推進(jìn)式緊固件44在軸32上被推進(jìn)，使得壓縮力通過(guò)緊固件44和殼罐37施加到磁體35和電樞鐵芯36。推進(jìn)式緊固件44具有減小的尺寸，并可具有下面參考圖18-23描述的類型。如可看到的，電樞鐵芯36沒(méi)有突塊且殼罐37沒(méi)有凹槽，使得磁體35和電樞鐵芯36直接嚙合在軸43上。圖8示出圖6的雙磁體型互鎖磁體結(jié)構(gòu)的替代方案的橫截面視圖。圖8所示的磁體結(jié)構(gòu)63包括磁體64、磁體65、電樞鐵芯66、殼罐67、軸75和推進(jìn)式緊固件68。磁體64和65分別具有在其中心處的孔69和70。電樞鐵芯66形成有孔71。電樞鐵芯66布置在磁體64和65之間。軸32在其一端上具有直徑增加的頭部構(gòu)件,該直徑相應(yīng)于殼罐67的開口 72的統(tǒng)一直徑?？?9、70、71和開口 72被形成以容納軸75。推進(jìn)式緊固件68具有最大尺寸，即，與磁體65大約相同的直徑，并具有下面參考圖18-23描述的類型。如在圖7所示的結(jié)構(gòu)中的，沒(méi)有互鎖所需的突塊、凹槽等。磁體64、65和電樞鐵芯66直接嚙合在軸75上。在圖9-23中示出示例性推進(jìn)式緊固件。推進(jìn)式緊固件是包括中心孔和至少一個(gè)夾具的墊圈狀止動(dòng)裝置，夾具在該裝置的自由狀態(tài)中延伸到孔中，并在該裝置的推進(jìn)狀態(tài)中與軸固定地嚙合。至少一個(gè)夾具可包括具有延伸到孔中的頂端的指狀物。緊固件是將壓縮施加到磁體系統(tǒng)并將磁體系統(tǒng)固定在中心的一種壓緊的墊片。為了控制壓縮，推進(jìn)式緊固件可由彈性材料制成和/或包括彈性元件。為了增加磁體系統(tǒng)的效率，推進(jìn)式緊固件可由軟磁性材料制成，并可適合于作為磁路的一部分，該磁路由磁體系統(tǒng)例如通過(guò)使其直徑大約等于磁體的直徑來(lái)建立。圖9、10和11示出止動(dòng)裝置78，作為在圖1_8所示的磁體系統(tǒng)中使用的推進(jìn)式緊固件的第一實(shí)例。止動(dòng)裝置78包括由有彈性的軟磁性材料例如軟磁性材料彈簧鋼金屬片制成的環(huán)形主體。止動(dòng)裝置78的主體具有未中斷的外部環(huán)形部分和內(nèi)部環(huán)形部分80。在自由形式中，外部部分79和內(nèi)部部分80都是中凹的，凹陷在同一方向上并具有實(shí)質(zhì)上圓錐形狀，內(nèi)部部分凹進(jìn)得比外部部分多。內(nèi)部部分80由有角度地隔開的徑向狹槽82分成六個(gè)指狀物81，狹槽82從環(huán)形主體的內(nèi)圓周延伸到與外部部分79的接合處，內(nèi)圓周是中心開口或孔的邊緣。內(nèi)部部分的凹陷給指狀物81相對(duì)于它們將抓緊的圓柱形表面的位置的必要的初始傾斜。為了避免裂縫從狹槽82擴(kuò)散，它們的閉端83被弄圓，且它們的軸布置成與金屬片的紋理傾斜。指狀物81可僅通過(guò)切開它們之間的金屬而不是通過(guò)狹槽82來(lái)分開。在它們的徑向外端處的狹縫可以通過(guò)終止刺穿金屬的圓形孔來(lái)弄圓以避免開端的裂縫。
當(dāng)止動(dòng)裝置如圖6所示被推進(jìn)到例如穿過(guò)磁體64、65和電樞鐵芯66的鉚釘狀軸75的主體構(gòu)件77上時(shí)，外部環(huán)形部分靠著相鄰部件例如磁體65的端面變平，且該裝置不僅抓住軸75而且維持其表面上的軸向壓力。止動(dòng)裝置可通過(guò)管狀工具(未示出)應(yīng)用于并緊固到軸75上。當(dāng)止動(dòng)裝置與磁體65接觸時(shí)以及當(dāng)壓力施加到工具時(shí)，在一端處的管狀工具的外部部分使止動(dòng)裝置的外部部分靠著磁體65的頂表面變平。止動(dòng)裝置的連續(xù)外部圍緣提供與磁體65的端面的適當(dāng)?shù)某跏紘Ш?，用于使外部部分均勻地變平而沒(méi)有被保持的部件的變形。在軸75上提供的夾持提供對(duì)在例如磁體64、65的軸周圍的部件和布置在軸75周圍的電樞鐵芯66之間的相對(duì)角運(yùn)動(dòng)的相當(dāng)大的阻力。如圖9、10和11所示的裝置從例如英國(guó)專利I 036 103中是已知的。圖12、13和14示出止動(dòng)裝置84，作為在圖1_8所示的磁體系統(tǒng)中使用的推進(jìn)式緊固件的第二實(shí)例。止動(dòng)裝置84由硬的彈簧片或金屬片制成，彈簧片或金屬片被成形為形成由主體部分86圍繞的通常截頭錐形地中凹的中心指狀物部分85，其中“截頭錐形”意指“具有圓錐體的截頭錐體的形狀”。主體部分6是部分圓柱形彎曲的，并具有一對(duì)筆直的平行側(cè)87和圓端88。主體部分86的凹面89具有比圓柱形表面稍微小的半徑，主體部分86將在該圓柱形表面上被使用。在圖13中，虛線90代表圓柱形表面。該裝置的彈性性質(zhì)使主體 部分86的彎曲側(cè)腹面95 (圖12和14)能夠在被施加到該裝置的壓力下從主體部分徑向向外彎曲，使得主體部分的凹面89的曲率半徑變得稍微大于當(dāng)該裝置未受應(yīng)力時(shí)凹面89的半徑，且主體部分可緊密地靠著圓柱形表面10安置。圖13示出當(dāng)該裝置最初靠著管圓柱形表面90但未壓成與管圓柱形表面90完全接觸時(shí)，主體部分的端部88如何嚙合圓柱形表面90?？扇菀卓吹?，當(dāng)主體部分的弧的中部被推向圓柱形表面90時(shí)，主體部分在彎曲應(yīng)力下。指狀物部分85的指狀物91和96都具有其在主體部分處的根部，并從主體部分86的凸面突出。在本例中，有六個(gè)指狀物91、96，但可以有更多或更少。指狀物91、96逐漸變細(xì)到弓形頂端92，并在主體部分中由窄狹縫93分開，窄狹縫是徑向的，并在頂端92所界定的中心孔周圍等角度地間隔開?？梢苑珠_的指狀物91、96的頂端92位于在與主體部分86同軸的假想圓柱形表面94 (圖13)上繪制的假想的圓上。指狀物91、96在其根部處或與主體部分86的接合處的傾斜度改變。在指狀物91、96和主體部分6的相鄰部分之間的二面角對(duì)于在主體部分的直軸上的指狀物91比對(duì)于主體部分86的彎曲側(cè)腹面95上的指狀物96大。如圖12、13和14所示的裝置從例如英國(guó)專利I 069 893中是已知的。圖13、14和15示出在圖1_6所示的磁體系統(tǒng)中可應(yīng)用的推進(jìn)式緊固件100的第三實(shí)例。緊固件由彈簧鋼薄片形成，并具有帶有外圍凸緣98的連續(xù)的環(huán)形外部部分97、以及內(nèi)部部分99，內(nèi)部部分99被分成兩個(gè)鎖定指狀物101和朝著孔103徑向向內(nèi)延伸并被窄狹縫104分開的兩個(gè)穩(wěn)定指狀物102，窄狹縫104的閉端被弄圓。這兩個(gè)鎖定指狀物101直徑地彼此相對(duì)，這兩個(gè)穩(wěn)定指狀物102在也一樣，使得鎖定指狀物101和穩(wěn)定指狀物102交替。鎖定指狀物101比穩(wěn)定指狀物102在孔103的中心處對(duì)著更小的角，且彈黃鋼的所有紋理平行于線C-C延伸。外部部分97的背部形成支撐表面105。鎖定指狀物101從其根部在內(nèi)部部分99和外部部分97之間的接合處從支撐表面的平面向前傾斜，并具有弓形頂端。穩(wěn)定指狀物102的主要部分遠(yuǎn)到孔103保持在支撐表面105的平面上，但具有向前彎曲并具有逐漸變細(xì)的部分圓柱形形狀的延伸的頂端106。
如圖14所示的，當(dāng)緊固件的背部在軸107的端部上延伸時(shí)，鎖定指狀物101和穩(wěn)定指狀物102凹進(jìn)以允許軸107進(jìn)入孔103。穩(wěn)定指狀物102引導(dǎo)緊固件并保持其支撐表面與軸線成直角。鎖定指狀物101抵抗緊固件在相反的方向上的收回。也如圖16所示的，緊固件可與圓頂形帽108配合，圓頂形帽108的自由邊緣在凸緣98的后邊緣上閉合。如圖
13、14和15所示的裝置從例如英國(guó)專利I 573 624中是已知的。圖18、19和20示出示例性止動(dòng)裝置109，其例如用作圖8所示的磁體系統(tǒng)中的推進(jìn)式緊固件68 (或圖1-7的磁體系統(tǒng))。止動(dòng)裝置109包括由例如彈簧鋼金屬片形成的墊圈狀環(huán)形主體。止動(dòng)裝置109的主體具有外部環(huán)形部分110、內(nèi)部環(huán)形部分111以及位于內(nèi)部部分110和外部部分111之間的未中斷的中間部分112。內(nèi)部部分111是中凹的，凹陷具有實(shí)質(zhì)上錐形的形狀。內(nèi)部部分111由有角度地隔開的徑向狹槽114分成五個(gè)指狀物113，狹槽114從環(huán)形主體的內(nèi)圓周延伸到與中間部分112的接合處，內(nèi)圓周是中心開口或孔115的邊緣。內(nèi)部部分的凹陷給指狀物113相對(duì)于它們將抓緊的圓柱形表面的位置的必要的初始傾斜。為了避免裂縫從狹槽114擴(kuò)散，它們的閉端83被弄圓，且它們的軸布置成與金屬片的紋理傾斜。指狀物81可僅通過(guò)切開它們之間的金屬而不是通過(guò)狹槽114來(lái)分·開。外部環(huán)形部分110具有從止動(dòng)裝置109的外圓周延伸到與中間部分112的接合處的多個(gè)開口 116，外圓周是外部環(huán)形部分的外邊緣。當(dāng)止動(dòng)裝置109如圖8所示被推進(jìn)到例如穿過(guò)磁體64、65和電樞鐵芯66的軸75的主體構(gòu)件上時(shí)，外部環(huán)形部分靠著相鄰部件例如磁體65的端面變平，且該裝置不僅抓住軸75而且維持其表面上的軸向壓力。止動(dòng)裝置可通過(guò)管狀工具(未示出)應(yīng)用于并緊固到軸75上。在軸75上提供的夾持提供對(duì)在例如磁體64、65的軸周圍的部件和布置在軸75周圍的電樞鐵芯66之間的相對(duì)角運(yùn)動(dòng)的相當(dāng)大的阻力。圖21、22和23示出另一示例性止動(dòng)裝置117，其例如用作圖1_8的磁體系統(tǒng)中的推進(jìn)式緊固件。止動(dòng)裝置117包括由例如彈簧鋼金屬片形成的墊圈狀環(huán)形主體。止動(dòng)裝置117的主體具有外部環(huán)形部分118和內(nèi)部環(huán)形部分119。內(nèi)部部分119是中凹的，凹陷具有實(shí)質(zhì)上錐形的形狀。內(nèi)部部分111由有角度地隔開的徑向狹槽121分成六個(gè)指狀物120，狹槽121從環(huán)形主體的內(nèi)圓周延伸到與外部部分118的接合處，內(nèi)圓周是中心開口或孔122的邊緣。狹槽114的閉端被弄圓。外部環(huán)形部分118具有多個(gè)開口 123，開口 123具有整體地連接到外部環(huán)形部分118并延伸到開口 123中的有彈性的舌狀彈簧元件124。止動(dòng)裝置可通過(guò)管狀工具(未示出)應(yīng)用于并緊固到軸75上。當(dāng)止動(dòng)裝置與磁體65接觸時(shí)且當(dāng)壓力施加到工具時(shí)，在一端處的管狀工具的外部部分使包括止動(dòng)裝置的彈簧元件124的外部部分118靠著磁體65的頂表面變平。止動(dòng)裝置的連續(xù)外部圍緣提供與磁體65的端面的適當(dāng)初始嚙合，用于使外部部分均勻地變平而沒(méi)有被保持的部件的變形。使用如上所述的軸狀元件和推進(jìn)式緊固件的互鎖磁體結(jié)構(gòu)通過(guò)磁體、電樞鐵芯和/或殼罐的互鎖來(lái)在三維上固定殼罐中的磁體的位置。互鎖機(jī)構(gòu)可進(jìn)一步涉及例如以機(jī)械方式重疊、插入、安裝、嚙合等。此外，可使用諸如凸緣、孔、隆起、突出部、凸塊、凹槽等的結(jié)構(gòu)。互鎖結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，并抵抗磁體結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境，不管它是移動(dòng)的還是室外的等。例如，在車輛中使用的揚(yáng)聲器可由于互鎖磁體結(jié)構(gòu)而具有較長(zhǎng)的壽命。不管是否使用粘合劑，互鎖結(jié)構(gòu)都實(shí)質(zhì)上不被工作環(huán)境和/或粘合劑的條件影響。磁體的位置可固定在電動(dòng)機(jī)的中心處且不應(yīng)移動(dòng)，不考慮磁體結(jié)構(gòu)的延長(zhǎng)的使用、磁體結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境等。作為結(jié)果，使用這樣的磁體結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器正確地操作，并具有長(zhǎng)的壽命。此外，互鎖磁體結(jié)構(gòu)的制造很簡(jiǎn)單和容易，且不需要復(fù)雜的過(guò)程和/或增加的費(fèi)用。緊固件可以是或不是磁路的一部分，取決于其在磁體系統(tǒng)中的位置和/或它被制成的材料。此外，止動(dòng)系統(tǒng)防止對(duì)磁體的夾住損壞。在所示的互鎖磁體結(jié)構(gòu)中，描述了同心布置。可選地，磁體結(jié)構(gòu)可在偏心位置處互鎖。此外，兩個(gè)或多個(gè)突塊、突出部、孔等是可能的，且互鎖構(gòu)件不需要限于單個(gè)軸、緊固件、突塊、突出部、孔等。雖然描述了本發(fā)明的各種實(shí)施方案，對(duì)本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員將明顯，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，多得多的實(shí)施方案和實(shí)現(xiàn)是可能的。因此，本發(fā)明并不被如此限制，除了根據(jù)所附權(quán)利要求及其等效形式以外。
權(quán)利要求
1.一種具有磁體系統(tǒng)的揚(yáng)聲器，所述磁體系統(tǒng)包括 磁體，其具有第一表面、第二表面和孔； 電樞鐵芯，其具有第一表面、第二表面和孔并安裝在所述磁體上，其中所述電樞鐵芯的所述第二表面接觸所述磁體的所述第一表面； 殼罐，其配置成將所述磁體和所述電樞鐵芯容納在中空內(nèi)部中，其中所述磁體的所述第二表面接觸所述殼罐的底面； 軸，其與所述磁體、所述電樞鐵芯和所述殼罐互鎖，穿過(guò)包括在所述磁體、所述電樞鐵芯和所述殼te的每個(gè)中的對(duì)齊的孔延伸，并在一端機(jī)械地連接到所述殼te ；以及 推進(jìn)式緊固件，其具有所述軸穿過(guò)的孔并在所述軸的另一端固定到所述軸，使得它將壓力施加到所述電樞鐵芯的所述第一表面上以使所述電樞鐵芯和所述磁體相對(duì)于殼罐固定地定位。
2.如權(quán)利要求I所述的揚(yáng)聲器，還包括具有第一表面、第二表面和孔并安裝在所述電樞鐵芯上的另一磁體； 其中所述電樞鐵芯的所述第一表面接觸所述另一磁體的所述第二表面； 其中所述軸也穿過(guò)所述另一磁體的所述孔延伸；并且 其中所述推進(jìn)式緊固件在所述軸的一端固定到所述軸，使得它將壓力施加到所述另一磁體的所述第一表面上，以使所述電樞鐵芯和所述磁體相對(duì)于所述殼罐固定地定位。
3.如權(quán)利要求I或2所述的揚(yáng)聲器，其中所述軸由非磁性材料制成。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的揚(yáng)聲器，其中所述推進(jìn)式緊固件是包括中心孔和至少一個(gè)夾具的墊圈狀止動(dòng)裝置，所述夾具在所述裝置的自由狀態(tài)中延伸到所述孔中，并在所述裝置的推進(jìn)狀態(tài)中與所述軸固定地嚙合。
5.如權(quán)利要求4所述的揚(yáng)聲器，其中所述推進(jìn)式緊固件由彈性材料制成和/或包括彈性元件。
6.如權(quán)利要求4或5所述的揚(yáng)聲器，其中所述至少一個(gè)夾具包括指狀物，所述指狀物的頂端延伸到所述孔中。
7.如權(quán)利要求4、5或6所述的揚(yáng)聲器，其中所述推進(jìn)式緊固件由軟磁性材料制成。
8.如權(quán)利要求7所述的揚(yáng)聲器，其中所述磁體系統(tǒng)建立磁路，且所述推進(jìn)式緊固件適合于作為所述磁路的一部分。
9.如權(quán)利要求1-8中一項(xiàng)所述的揚(yáng)聲器，其中所述互鎖機(jī)構(gòu)還包括以機(jī)械方式重疊、插入、安裝和嚙合中的至少一個(gè)。
10.如權(quán)利要求1-9中一項(xiàng)所述的揚(yáng)聲器，其中所述互鎖機(jī)構(gòu)還包括包含凸緣、孔、隆起、突出部、突塊、凹槽中的至少一個(gè)的結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求1-10中一項(xiàng)所述的揚(yáng)聲器，其中所述軸固定地固定到所述殼罐。
12.如權(quán)利要求1-11中一項(xiàng)所述的揚(yáng)聲器，其中所述殼罐包括所述軸延伸而穿過(guò)的孔，且其中所述軸穿過(guò)的另一推進(jìn)式緊固件在所述軸的一端固定到所述軸，使得它將壓力施加到所述殼罐上。
13.—種用在揚(yáng)聲器上的磁體系統(tǒng)的組裝方法，包括 在磁體中形成第一孔； 在電樞鐵芯中形成弟~■孔；使所述第一孔、第二孔和第三孔對(duì)齊； 在殼罐的底面中形成第三孔； 穿過(guò)所述對(duì)齊的第一孔、第二孔和第三孔延伸軸；以及 將推進(jìn)式緊固件推到所述軸的至少一端上。
14.一種用在揚(yáng)聲器上的磁體系統(tǒng)的組裝方法，包括 將軸的一端連接到殼罐； 在磁體中形成第一孔； 在電樞鐵芯中形成弟~■孔； 穿過(guò)所述第一孔和第二孔延伸所述軸；以及 在所述軸的另一端將推進(jìn)式緊固件推到所述軸上。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其中在使用所述緊固件時(shí)，所述緊固件的指狀物與進(jìn)入所述孔的所述軸的表面相嚙合，且所述指狀物相對(duì)于所述軸的所述表面傾斜地放置，并且當(dāng)所述緊固件沿著所述軸在所述指狀物拖拽的方向上被推動(dòng)時(shí)，它們的弓形邊緣沿著所述軸滑動(dòng)，但當(dāng)所述緊固件在相反的方向上被推動(dòng)時(shí)，它們抓住所述軸并抵抗相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了具有磁體系統(tǒng)的揚(yáng)聲器和組裝磁體系統(tǒng)的方法。磁體系統(tǒng)包括磁體，其具有第一表面、第二表面和孔；電樞鐵芯，其具有第一表面、第二表面和孔并安裝在磁體上，其中電樞鐵芯的第二表面接觸磁體的第一表面；殼罐，其配置成將磁體和電樞鐵芯接納在中空內(nèi)部中，其中磁體的第二表面接觸殼罐的底面；軸，其與磁體、電樞鐵芯和殼罐互鎖，穿過(guò)包括在磁體、電樞鐵芯和殼罐的每個(gè)中的對(duì)齊的孔延伸，并在一端機(jī)械地連接到殼罐；以及推進(jìn)式緊固件，其具有軸穿過(guò)的孔并在軸的另一端固定到軸，使得它將壓力施加到電樞鐵芯的第一表面上以使電樞鐵芯和磁體相對(duì)于殼罐固定地定位。
文檔編號(hào)H04R31/00GK102918873SQ201180024917
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者A.霍爾特, S.漢科克 申請(qǐng)人:哈曼國(guó)際工業(yè)有限公司