Громкоговоритель с фронтально закрепленным магнитом

Авторы патента:

Громкоговоритель (200) содержит: несущий каркас (4, 5), магнитный узел (1), образующий воздушный зазор (T), звуковую катушку (2), расположенную на цилиндре (20) с возможностью аксиального перемещения в воздушном зазоре (T), мембрану (203), содержащую центральное отверстие (235), образующее центральный край (230), прикрепленный к цилиндру (20) звуковой катушки, периферийный участок (236), соединенный с каркасом (4, 5), и конусный участок (233) между центральным краем (230) и периферийным участком (236) мембраны, и плоский центральный участок (231), расположенный между центральным краем (230) и конусным участком (233). Кроме того, упомянутый громкоговоритель содержит упрочняющую пластину (208), содержащую периферийный фланец (60), прикрепленный к плоскому центральному участку (231) мембраны.

ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ С ФРОНТАЛЬНО ЗАКРЕПЛЕННЫМ МАГНИТОМ

Область техники

Данная заявка на патент полезной модели относится к громкоговорителю с фронтально установленным магнитом. Предшествующий уровень техники

Громкоговоритель содержит магнитный узел, образующий воздушный зазор и звуковую катушку, которая перемещается в упомянутом воздушном зазоре. Мембрана соединена с упомянутой звуковой катушкой таким образом, чтобы вибрировать и генерировать звук.

Громкоговоритель содержит заднюю сторону, которая состоит из корзины, используемой для поддержки громкоговорителя, и переднюю сторону, используемую для излучения звука, генерируемого в результате вибрации мембраны.

В обычных громкоговорителях мембрана обычно расположена в передней части громкоговорителя, а магнитный узел расположен позади мембраны.

Такие обычные громкоговорители имеют очень большой объем в осевом направлении, который создается посредством объема как мембраны, так и магнитного узла.

Известны громкоговорители с фронтально закрепленным магнитом, предназначенные для уменьшения упомянутого объема. При этом необходимо отметить, что мембрана обычно имеет форму усеченного конуса с вогнутостью, обращенной к передней части громкоговорителя. Поэтому магнитный узел закрепляют в передней части громкоговорителя, используя вогнутость мембраны без всякого дополнительного объема (см., например WO 2004/017674).

На фиг. 1 показан громкоговоритель с фронтально закрепленным магнитом, в соответствии с известным уровнем техники, обозначенный в целом ссылочной позицией (100).

Громкоговоритель (100) содержит:

- несущий каркас (4, 5),

- магнитный узел (1), образующий воздушный зазор (Т), прикрепленный к несущему каркасу,

- звуковую катушку (2), расположенную на цилиндре (20) с возможностью аксиального перемещения в воздушном зазоре (Т) магнитного узла (1),

- мембрану (3), соединенную с упомянутым несущим каркасом и с упомянутым цилиндром (20) катушки (2) с возможностью вибрации и генерирования звука, и

- упругие подвески (6, 7), соединяющие цилиндр катушки и упомянутую мембрану с несущим каркасом.

Мембрана (3) имеет форму усеченного конуса и содержит центральное отверстие, которое образует центральный цилиндрический край (30), который непосредственно прикреплен к цилиндру (20) звуковой катушки таким образом, что цилиндр звуковой катушки расположен аксиально относительно мембраны (3), имеющей форму усеченного конуса.

Упомянутый несущий каркас содержит заднюю корзину (4) и переднюю корзину (5), которые взаимно соединены.

Магнитный узел (1) удерживается посредством передней корзины (5) таким образом, чтобы быть расположенным впереди мембраны (3) в осевом направлении относительно мембраны (3), имеющей форму усеченного конуса.

Магнитный узел (1) содержит тороидальный магнит (10), расположенный между полюсной пластиной (11) с тороидальной формой и магнитным полюсом (12) с Т-образным сечением, который обычно известен как «Т-ярмо».

Магнитный полюс (12) прикреплен к передней корзине (5) и содержит промежуток (I), в котором перемещается катушка (2).

Упомянутые подвески содержат первый зажимной хомут (6) и второй зажимной хомут (7).

Первый зажимной хомут (6) имеет форму волнообразного диска с центральным отверстием и содержит центральный цилиндрический участок (60), который непосредственно прикреплен к цилиндру (20) звуковой катушки, и периферийный участок (61), прикрепленный к задней корзине (4).

Второй зажимной хомут (7) выполнен в форме волнообразного кольца и содержит центральный участок (70), который прикреплен к периферийному участку (36) мембраны, и периферийный участок (71), закрепленный между задней корзиной (4) и передней корзиной (5).

Для предотвращения попадания пыли в упомянутый воздушный зазор, на заднем крае цилиндра (20) звуковой катушки закреплена противопыльная крышка (8).

При этом громкоговоритель (100) известного уровня техники занимает большое пространство из-за мембраны (3), имеющей форму усеченного конуса. Кроме того, громкоговоритель (100) ' имеет недостатки, обусловленные наличием крышки (8), которая непосредственно прикреплена к цилиндру (20) звуковой катушки.

В сущности заявитель обнаружил, что наличие такой крышки (8), непосредственно прикрепленной к цилиндру (20) звуковой катушки, увеличивает частоту резонанса громкоговорителя, таким образом ухудшая низкочастотные характеристики громкоговорителя.

Другой недостаток громкоговорителя (100) связан с прикреплением центрального участка (60) первого зажимного хомута (6) непосредственно к цилиндру (20) звуковой катушки. Такое закрепление по существу является сложным и ненадежным.

Известны другие типы громкоговорителей с фронтально закрепленным магнитом, в которых мембрана непосредственно не соединена со звуковой катушкой, а соединена с соединительным элементом, прикрепленным к цилиндру звуковой катушки. Такой соединительный элемент работает точно так же, как и противопыльная крышка (8), показанная на фиг. 1, и имеет вышеупомянутые недостатки.

Краткое изложение существа полезной модели

Задачей настоящей полезной модели является устранение недостатков известного уровня техники посредством создания громкоговорителя с фронтально закрепленным магнитом, имеющего минимальный объем в осевом направлении и высокие низкочастотные характеристики.

Другой задачей настоящей полезной модели является устранение недостатков известного уровня техники посредством создания громкоговорителя с фронтально закрепленным магнитом, который является надежным и простым в изготовлении.

Эти задачи решаются согласно полезной модели с признаками, изложенными в прилагаемом независимом пункте 1 формулы полезной модели.

Предпочтительные варианты осуществления очевидны из зависимых пунктов формулы полезной модели.

Громкоговоритель настоящей полезной модели отличается от громкоговорителя известного уровня техники тем, что мембрана содержит плоский центральный участок, который радиально выступает наружу от цилиндра звуковой катушки вдоль плоскости, перпендикулярной оси цилиндра звуковой катушки.

Наличие такого плоского центрального участка уменьшило осевой размер громкоговорителя. Однако упомянутый плоский участок мембраны оказался недостаточно жестким.

Поэтому была придумана упрочняющая пластина, которая содержит периферийный фланец, прикрепленный к упомянутому центральному участку мембраны таким образом, чтобы эффективно передавать осевое перемещение цилиндра катушки усеченной конической части мембраны.

Важно, что упомянутая упрочняющая пластина не прикреплена к цилиндру катушки, чтобы уменьшить критическую частоту громкоговорителя и улучшить низкочастотные характеристики.

Краткое описание чертежей

Дополнительные характеристики полезной модели будут очевидны из приведенного ниже подробного описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые имеют только пояснительную, но не ограничивающую цель, на которых:

Фиг. 1 представляет собой продольный разрез громкоговорителя с фронтально закрепленным магнитом в соответствии с известным уровнем техники;

Фиг. 2 представляет собой вид с пространственным разделением элементов громкоговорителя с фронтально закрепленным магнитом в соответствии с настоящей полезной моделью;

Фиг. 3 представляет собой продольный разрез громкоговорителя, показанного на фиг. 2, в собранном состоянии;

Фиг. 4 представляет собой продольный разрез громкоговорителей, показанных на фиг. 1 и 3, позволяющий сравнить их осевой размер;

Фиг. 5 представляет собой продольный разрез первого варианта осуществления громкоговорителя, в соответствии с настоящей полезной моделью;

Фиг. 5A представляет собой увеличенный вид детали, заключенной в прямоугольнике A, показанном на фиг. 5;

Фиг. 6 представляет собой продольный разрез второго варианта осуществления громкоговорителя, в соответствии с настоящей полезной моедлью; и

Фиг. 6A представляет собой увеличенный вид детали, заключенной в прямоугольнике A, показанном на фиг. 6.

В дальнейшем элементы, которые являются идентичными или соответствуют элементам, описанным выше, обозначены аналогичными ссылочными позициями, при этом их подробное описание не приводится.

Описание предпочтительных вариантов воплощения

На фиг. 2 и 3 показан громкоговоритель в соответствии с полезной моделью, который обозначен в целом ссылочной позицией (200).

Громкоговоритель (200) содержит:

- несущий каркас (4, 5),

- магнитный узел (1), образующий воздушный зазор (T), прикрепленный к упомянутому несущему каркасу,

- звуковую катушку (2), расположенную на цилиндре (20) с возможностью аксиального перемещения в воздушном зазоре (T) магнитного узла (1);

- мембрану (203), соединенную с упомянутым несущим каркасом и с цилиндром (20) катушки (2) с возможностью вибрации и генерирования звука,

- упругие подвески (6, 7), соединяющие цилиндр (20) катушки и мембрану (203) с упомянутым несущим каркасом.

Магнитный узел (1) содержит постоянный магнит (10), который в данном примере имеет тороидальную форму, расположенный между полюсной пластиной (11) с тороидальной формой и магнитным полюсом (12), изготовленным из мягкой стали и имеющим Т-образное сечение, который обычно известен как «Т-ярмо». Упомянутые детали могут иметь другую форму, при условии, что они включают в себя постоянный магнит и детали, выполненные из мягкой стали, приспособленные для образования воздушного зазора, в котором перемещается звуковая катушка.

Мембрана (203) содержит:

- центральное отверстие (235) (фиг. 2), которое образует центральный край (230), непосредственно прикрепленный к цилиндру (20) звуковой катушки,

- периферийный участок (236), соединенный с упомянутым каркасом (4, 5), и

- конусный участок (233) между центральным краем (230) и периферийным участком (236) мембраны.

Мембрана (203) также содержит плоский центральный участок (231) кольцеобразной формы, расположенный между центральным краем (230) и конусным участком (233).

Когда центральный край (230) мембраны прикреплен к цилиндру (20) звуковой катушки, центральный участок (231) мембраны радиально выступает от цилиндра звуковой катушки и продолжается вдоль плоскости, перпендикулярной оси цилиндра звуковой катушки.

Наличие плоского центрального участка (231) мембраны уменьшает осевой размер мембраны (203) по сравнению с мембраной (3), показанной на фиг. 1, при этом сохраняя те же самые акустические характеристики. Цилиндр (20) звуковой катушки расположен в осевом направлении относительно конусного участка (233) мембраны.

Однако, когда цилиндр катушки перемещается, центральный участок (231) мембраны склонен деформироваться и утрачивать свою жесткость, поскольку центральный участок (231) мембраны непосредственно прикреплен к цилиндру катушки.

Для того чтобы устранить данный недостаток, придумана упрочняющая пластина (208) в соответствии с настоящей полезной моделью. Упрочняющая пластина (208) содержит центральный участок (280) и периферийный фланец (281), который прикреплен к центральному участку (231) мембраны, таким образом все время удерживая центральный участок (231) мембраны в плоском положении.

Важно отметить, что упрочняющая пластина (208) не прикреплена к цилиндру (20) звуковой катушки и не контактирует с цилиндром (20). На основании вышеизложенного, упрочняющая пластина (208) действует как дополнительная масса, уменьшающая частоту резонанса громкоговорителя и улучшающая низкочастотные характеристики.

Хотя центральный участок (280) упрочняющей пластины не контактирует с задним краем цилиндра (20) звуковой катушки, упомянутый центральный участок закрывает отверстие цилиндра (20) и предотвращает проникновение пыли и посторонних частиц в воздушный зазор (T).

Упомянутый каркас содержит заднюю корзину (4) и переднюю корзину (5), которые взаимно соединены.

Передняя корзина (5) содержит центральный участок (50), на котором полюсная пластина (11) закреплена таким образом, что магнитный узел (1) находится по существу на таком же уровне, что и периферийный участок (236) мембраны, т.е. магнитный узел (1) расположен впереди мембраны и в осевом положении относительно мембраны, имеющей форму усеченного конуса.

Первый зажимной хомут (6) имеет форму волнообразного диска с центральным отверстием (65) и содержит центральный участок (60), который зафиксирован между периферийным фланцем (281) упрочняющей пластины и плоским центральным участком (231) мембраны. На основании вышеизложенного, центральный участок (60) первого зажимного хомута не соприкасается с цилиндром (20) звуковой катушки. Таким образом, данное решение устраняет проблемы, связанные со сложным ненадежным прикреплением зажимного хомута к цилиндру звуковой катушки.

Второй зажимной хомут (7) имеет форму волнообразного кольца. Второй зажимной хомут (7) содержит:

- центральный участок (70), который прикреплен к периферийному участку (236) мембраны, и

- периферийный участок (71), зафиксированный между задней корзиной (4) и передней корзиной (5).

Необходимо отметить, что упрочняющая пластина (208) выполняет четыре функции:

1) придает жесткость плоскому центральному участку (231) мембраны, чтобы обеспечить оптимальную передачу осевого перемещения цилиндра (20) подвижной катушки наклонному участку мембраны, имеющей форму усеченного конуса,

2) действует как дополнительная масса, которая уменьшает частоту резонанса громкоговорителя и улучшает низкочастотные характеристики,

3) обеспечивает точную фиксацию центрального участка (60) первого зажимного хомута, который зажат в трехслойной конфигурации между плоским центральным участком (231) мембраны и упрочняющей пластиной (208),

4) закрывает цилиндр (20) подвижной катушки, предотвращая попадание посторонних частиц в воздушный зазор (T).

Ссылаясь на фиг. 4, наличие мембраны (203) с плоским центральным участком (231) и упрочняющей пластины (208) позволяет получить более плоский громкоговоритель (200) и использовать более короткий цилиндр (20) звуковой катушки по сравнению с громкоговорителем (100) известного уровня техники.

Как показано на фиг. 4, громкоговоритель (100) в соответствии с известным уровнем техники имеет осевой размер (h1), а громкоговоритель (200) имеет аксиальный размер (h2), при этом уменьшение высоты (s) составляет приблизительно 15% высоты (h1) громкоговорителя в соответствии с известным уровнем техники.

Как показано на фиг. 5 и 5A, в соответствии с первым вариантом осуществления полезной модели, громкоговоритель (200) содержит второй упрочняющий элемент (300), выполненный в виде кольцевой пластины и расположенный над плоским участком (231) мембраны.

Как показано на фиг. 6 и 6A, в соответствии со вторым вариантом осуществления полезной модели, упрочняющая пластина (208) содержит только кольцеобразную пластину (581), расположенную над плоским участком (231) мембраны. В таком случае крышку (8) прикладывают к нижнему краю цилиндра (2) катушки.

Необходимо отметить, что громкоговоритель настоящей полезной модели, предпочтительно, устанавливают в каркасе, предусмотренном в транспортном средстве, например, под сиденьем, дверцей или приборной панелью транспортного средства.

Если учесть, что упомянутые каркасы транспортных средств имеют ограниченную протяженность, обычно менее 100 мм, громкоговоритель должен иметь осевой размер менее 100 мм, предпочтительно, 85 мм.

Изменения и модификации могут быть выполнены в данных вариантах осуществления полезной модели, в пределах компетенции специалиста в данной области техники, без отхода от объема настоящей полезной модели.

1. Громкоговоритель (200), содержащий:

- несущий каркас,

- магнитный узел (1), образующий воздушный зазор (Т), прикрепленный к упомянутому несущему каркасу,

- мембрану (203), соединенную с несущим каркасом и с цилиндром (20) катушки (2) с возможностью вибрации и генерирования звука, и

- упругие подвески (6, 7), соединяющие цилиндр (20) катушки и мембрану с несущим каркасом,

причем упомянутая мембрана (203) содержит центральное отверстие (235), образующее центральный край (230), непосредственно прикрепленный к цилиндру (20) звуковой катушки, периферийный участок (236), соединенный с упомянутым каркасом, и конусный участок (233) между центральным краем (230) и периферийным участком (236) мембраны, и

упомянутый магнитный узел (1) расположен аксиально на высоте периферийного участка (236) мембраны,

отличающийся тем, что упомянутая мембрана (203) содержит плоский центральный участок (231), расположенный между центральным краем (230) и конусным участком (233), причем упомянутый плоский центральный участок (231) мембраны радиально выступает наружу от цилиндра (20) звуковой катушки вдоль плоскости, перпендикулярной оси цилиндра (20) звуковой катушки, и

громкоговоритель содержит также упрочняющую пластину (208), содержащую периферийный фланец (281; 581), прикрепленный к плоскому центральному участку (231) мембраны, причем упомянутая упрочняющая пластина (208) не прикреплена к цилиндру (20) катушки.

2. Громкоговоритель по п. 1, в котором упомянутая упрочняющая пластина (208) содержит центральный участок (280), который закрывает отверстие, образуемое задним краем цилиндра (20) подвижной катушки, чтобы предотвратить проникновение посторонних частиц в воздушный зазор (Т), причем упомянутый центральный участок (280) не соприкасается с цилиндром подвижной катушки и периферийным фланцем (281), прикрепленным к плоскому центральному участку (231) мембраны.

3. Громкоговоритель по п. 2, в котором упомянутые упругие подвески (6, 7) содержат первый зажимной хомут (6), выполненный в форме волнообразного диска с центральным отверстием (65) и центральным участком (60), зафиксированным в прослоенной конфигурации между упомянутым периферийным фланцем (281) упрочняющей пластины и упомянутым плоским центральным участком (231) мембраны.

4. Громкоговоритель по п. 1, в котором упомянутые упругие подвески (6, 7) содержат второй зажимной хомут (7) кольцевой формы, содержащий

- центральный участок (70), прикрепленный к периферийному участку (236) упомянутой мембраны, и

- периферийный участок (71), прикрепленный к упомянутым задней корзине (4) и передней корзине (5).

5. Громкоговоритель по п. 1, в котором упомянутый каркас содержит заднюю корзину (4) и переднюю корзину (5), которые соединены вместе и образуют несущий каркас, причем упомянутая передняя корзина (5) содержит центральный участок (50), поддерживающий упомянутый магнитный узел (1).

6. Громкоговоритель по п. 5, в котором упомянутый магнитный узел (1) содержит тороидальный магнит (10), расположенный между полюсной пластиной (11) с тороидальной формой и магнитным полюсом (12) с Т-образным сечением, причем упомянутая полюсная пластина (11) с тороидальной формой прикреплена к упомянутому центральному участку (50) упомянутой передней корзины.

7. Узел громкоговорителя и корпуса, содержащий громкоговоритель (200) по п. 1 и корпус транспортного средства, который вмещает упомянутый громкоговоритель.

8. Узел громкоговорителя и корпуса по п. 7, отличающийся тем, что упомянутый корпус представляет собой корпус под сиденьем транспортного средства.