音圈、电声转换装置和电子设备

技术领域

本发明涉及电声转换装置技术领域，特别涉及一种音圈、电声转换装置和电子设备。

背景技术

电声转换装置，例如扬声器和受话器，是电子设备中的一种重要的声学部件，用于将声波电信号转换成声音信号，是一种能量转换器件，通常包括振动系统和磁路系统，振动系统包括结合在一起的振膜和音圈，音圈的填充系数与转换效率成正比。现有的音圈中，由图1可知，导线与导线之间通过线接触，导致导线与导线之间存在较大的间隙，这些间隙会占据较多的磁间隙空间，导致音圈的填充系数低，从而导致转换效率低，同时这些间隙的存在也导致音圈的散热效率较低。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种音圈，旨在减小音圈本体中导线与导线之间的间隙，以提高音圈本体的填充系数和散热效率。

为实现上述目的，本发明提出的音圈包括由导线绕制而成的筒状的音圈本体和伸出音圈本体的导线端部；

在所述音圈本体上，至少部分导线与导线之间的接触部分呈平面设置，且至少部分最内层的导线朝向所述音圈本体内侧的表面呈弧面设置。

可选地，至少部分所述音圈本体的最外层导线的朝向所述音圈本体外侧的表面呈平面设置。

可选地，在所述音圈本体的轴向方向上，至少一端的处于最外端的导线的背离所述音圈本体的另一端的表面呈平面设置。

可选地，所述音圈本体的填充系数为92％-99.3％。

可选地，在所述音圈本体上，每匝所述导线与相邻的所述导线的接触部分包括多个，且至少两个所述接触部分呈平面设置。

可选地，所述导线端部包括横截面为圆形的导线。

可选地，在所述音圈本体上，所述导线与导线之间为面面接触。

可选地，在所述音圈本体上，最内层的导线朝向所述音圈本体内侧的表面呈弧面设置。

可选地，在所述音圈本体上，最外层导线的朝向所述音圈本体外侧的表面呈弧面设置。

可选地，在所述音圈本体上，除音圈本体的拐角区域外，最外层导线的朝向所述音圈本体外侧的表面呈平面设置。

可选地，在所述音圈本体的轴向截面上，任意相邻两个导线层的导线在所述音圈本体的径向方向上相错位设置，且在轴向截面上位于边缘位置导线内部的导线至少部分截面形状呈六边形设置。

可选地，所述音圈本体采用横截面为圆形的导线绕制且经轴向挤压和/或径向挤压加工而成，所述导线端部包括所述横截面为圆形的导线。

可选地，所述横截面为圆形的导线为漆包线，所述漆包线的导电线芯采用铜线芯、铝线芯、铜铝合金线芯或铜包铝线芯。

可选地，所述横截面为圆形的导线为漆包线，所述漆包线的导电线芯的线径为0.02mm-0.15mm。

可选地，所述横截面为圆形的导线为漆包线，所述漆包线的绝缘层的厚度小于或等于0.02mm。

可选地，所述音圈本体采用横截面为圆形的导线绕制且经挤压加工而成，定义音圈本体的高度为H1，宽度为W1；定义一个线圈，所述线圈的内径及导线排列与所述音圈本体相同，且所述线圈的导线与所述导电端部的导线规格相同，定义所述线圈的高度为H2，宽度为W2，H1＝0.88H2～0.95H2，W1＝0.88W2～0.95W2，所述线圈的导线为所述横截面为圆形的导线。

本发明还提出一种电声转换装置，包括振动系统和磁路系统，所述磁路系统具有磁间隙，所述振动系统包括振膜和与所述振膜连接的如上所述的音圈，所述音圈的音圈本体插入所述磁间隙中。

本发明还提出一种电子设备，包括前述的电声转换装置。

本发明的技术方案中，在所述音圈本体上，至少部分导线与导线之间的接触部分呈平面设置，以减小音圈中导线与导线之间的间隙，提高音圈的填充因数，同时提高音圈的散热效率；另外，在所述音圈本体上，至少部分最内层的导线朝向所述音圈本体内侧的表面呈弧面设置，以使得所述音圈本体可以利用横截面为圆形的导线来制成，相较于直接采用横截面呈多边形的导线来减小导线与导线之间间隙的技术方案，横截面为圆形的导线成本较低、绕制工艺更成熟，并且在利用横截面为多边形的导线来绕制时，由于绕制过程中，导线会存在扭转现象，从而会导致扭转后导线的平面无法与已绕设部分导线的平面相抵，从而导致更大的空隙出现，而本技术方案中，音圈本体的导线与导线之间的平面是横截面为圆形的导线在绕制后形成的，不受绕线过程中导线扭转现象的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有技术中音圈的结构示意图；

图2为本发明音圈一实施例的结构示意图；

图3为本发明音圈另一实施例的结构示意图；

图4为本发明音圈与定义的线圈的结构对照图；

图5为本发明音圈的音圈本体与定义的线圈的高度和宽度对照图；

图6为本发明音圈的音圈本体的局部扫描电镜照片；

图7为本发明电声转换装置一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种音圈。

参照图2和图4，图2为本发明音圈1一实施例的截面示意图；图4中上方图片为传统线圈2的截面示意图，图4中下方图片为本申请的音圈1的截面示意图。

在本发明一实施例中，该音圈1包括由导线绕制而成的筒状的音圈本体100和伸出音圈本体100的导线端部200。可以理解的是，导线端部200和音圈本体100采用的是同一根导线，并且在导线的始末两端分别预留一部分作为导线端部200用于与外部电路连接。在音圈本体100上，至少部分导线10与导线10之间的接触部分呈平面13设置，且至少部分最内层的导线10朝向音圈本体100内侧的表面呈弧面设置。

本发明中，音圈1是利用横截面为圆形的导线进行绕制的，并再通过预设工艺使得音圈本体100的至少部分导线10与导线10之间的接触部分呈平面13设置。本发明中，预设工艺为挤压工艺，具体可以是采用轴向挤压、径向挤压，或者轴向挤压和径向挤压一起，可选地，预设工艺包括加热条件下通过绕线张力实现导体之间的挤压，或者加热条件下绕线后冷却收缩产生导体之间的挤压，再或者通过压缩机构直接进行轴向或者径向的挤压，都能够实现上述的挤压工艺，产生轴向和/或径向的挤压力实现导线的变形。

本发明的技术方案中，在音圈本体100上，导线10与导线10之间的接触部分呈平面13设置，以减小音圈本体100中导线10与导线10之间的间隙20，提高音圈本体100的填充因数，同时提高音圈本体100的散热效率；另外，在音圈本体100上，至少部分最内层的导线10朝向音圈本体100内侧的表面呈弧面设置，以使得音圈本体100可以利用横截面为圆形的导线来制成，相较于直接采用横截面呈多边形的导线绕制来减小导线与导线之间间隙的技术方案，横截面为圆形的导线更为常见，且成本较低，并且在利用横截面为多边形的导线来绕制时，由于绕制过程中，导线会存在扭转现象，从而会导致扭转后导线的平面无法与已绕设部分导线的平面相抵，从而导致更大的空隙出现，而本技术方案中，音圈本体100的导线10与导线10之间的平面13是横截面为圆形的导线在绕制后形成的，不受绕线过程中导线扭转现象的影响。

在一实施例中，至少部分音圈本体100的最外层导线10的朝向音圈本体100外侧的表面呈平面13设置。本实施例中，至少利用机械装置对绕制后的音圈本体100进行径向向内墩压，也即至少部分最外层导线10的朝向音圈本体100外侧的表面会受到墩压，而呈平面13设置。如此，可进一步提高导线10沿径向方向之间的紧凑性，减小音圈本体100的沿径向方向的尺寸，且提升音圈本体100的填充因数，同时使得音圈本体100的形状更为规整。

在一实施例中，参见图2，在音圈本体100的轴向方向上，至少一端的处于最外端的导线10的背离音圈本体100的另一端的表面呈平面13设置。可以理解地，本实施例中，可以是音圈本体100的其中一端远离另一端的表面成平面13设置，也可以是音圈本体100的两端分别远离另一端的表面均呈平面13设置。如此，可进一步提高导线10沿轴向方向之间的紧凑性，减小音圈本体100的沿轴向方向的尺寸，提升音圈本体100的填充因数，同时使得音圈本体100的形状更为规整。

在一实施例中，音圈本体100的填充系数为92％-99.3％，以提高使用该音圈1的振动系统300的转换效率，同时提高音圈本体100的散热效率。

在一实施例中，在音圈本体100上，每匝导线10与相邻的导线10的接触部分包括多个，参照图2，每匝导线10与相邻的导线10的接触部分可能有两个、三个、四个、五个或六个，其中至少两个接触部分呈平面设置。可以理解，越多的接触部分呈平面13设置，音圈本体100的导线10与导线10之间的间隙越小，音圈本体100的填充系数越大，散热效率越高。

在一实施例中，导线端部200包括横截面为圆形的导线；本实施例中，导线端部200和音圈本体100采用同一根导线绕制而成，并且在始末两端分别预留一部分导线作为导线端部200用于与外部电路连接。导线端部200在没有受到其他压力的情况下，会保持横截面为圆形。

在一实施例中，至少部分音圈本体100的导线10的外径小于导线端部200的导线的外径。可以理解，在预设工艺下，至少部分音圈本体100的导线10的至少部分表面发生了从弧面向扁平的形变，而导致横截面积变小，等效外径变小。

在一实施例中，在音圈本体100上，导线10与导线10之间为面面接触，也即每匝导线10与相邻的导线10的所有接触部分均呈面接触，以尽可能的减小音圈本体100的导线10与导线10之间的间隙。

在一实施例中，在音圈本体100的径向方向上，音圈本体100的最外层导线10的朝向音圈本体100外侧的表面呈弧面设置，如此，在利用预设工艺对音圈本体100进行加工的过程中，音圈本体100径向方向的最外层导线10的朝向音圈本体100外侧的表面没有受到外部器件的挤压，从而可以避免该部分导线10相应位置的绝缘层12受到外部器件的挤压操作，进而降低这些绝缘层12被操作破损的概率。然本设计不限于此，于其他实施例中，在音圈本体100上，除音圈本体100的拐角区域外，最外层导线10的朝向音圈本体100外侧的表面呈平面13设置；通常地，会对音圈本体100的进行规整整形，是音圈本体100的形状更为规整，最外层导线10的朝向音圈本体100外侧的表面的平面13是在对音圈本体100施加径向向内的挤压力的过程中形成的，这个挤压力会直接作用于至少部分最外层导线10的外侧。在其他一些实施例中，在音圈本体100的径向方向上，音圈本体100的最内层导线10的朝向音圈本体100内侧的表面呈弧面设置，如此，在利用预设工艺对音圈本体100进行加工的过程中，音圈本体100径向方向的最内层导线10的朝向较外侧导线10的表面没有受到外部器件的挤压，从而可以避免该部分导线10相应位置的绝缘层12受到外部器件的挤压操作，进而降低这些绝缘层12被操作破损的概率。而在其他一些实施例中，参见图2，在音圈本体100的径向方向上，音圈本体100的最外层导线10的朝向音圈本体100外侧的表面呈弧面设置，同时音圈本体100的最内层导线10的朝向音圈本体100内侧的表面也呈弧面设置。

在一实施例中，参见图2，在音圈本体100的径向方向上，各个导线层的高度是相当的，此时音圈本体100的横截面呈近矩形设置。然本设计不限于此，于另一实施例中，参见图3，对于外侧的多个导线层，在音圈本体100的径向朝外的方向上，各导线层的高度逐渐减小，也即这些导线层的导线匝数逐渐减小，以形成横截面呈阶梯状的音圈本体100。而于再一实施例中，对于内侧的多个导线层，在音圈本体100的径向朝内的方向上，各导线层的高度逐渐减小，也即这些导线层的导线匝数逐渐减小，以形成横截面呈阶梯状的音圈本体100。

音圈本体100的导线10包括导线线芯11和绝缘层12。在一实施例中，预设工艺前的横截面为圆形的导线采用漆包线，也即未受到挤压的导线端部仍然是横截面为圆形的漆包线，上述横截面为圆形的漆包线的导电线芯的线径为0.02mm-0.15mm，例如可以是0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.10mm、0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm、0.15mm等，以使得导线线芯满足导电性能的基础上易于工艺加工形变。可选地，上述横截面为圆形的漆包线的绝缘层的厚度小于或等于0.02mm，例如可以是0.005mm、0.01mm、0.015mm、0.02mm等，在满足对导线线芯的保护作用的基础上以避免绝缘层过厚。

可选地，漆包线的导电线芯采用软材质线芯，例如但不限于铜线芯、铝线芯、铜铝合金线芯或铜包铝线芯等，可以理解，软材质线芯有利于在预设工艺的压力下发生形变，以使得音圈本体100的导线10与导线10之间的接触部分呈面接触。可以理解地，导线与导线之间的接触面可以是平面，也可以是弧面或者曲面等。

可选地，导线10的外表面设有粘合材料，以有利于音圈本体100的导线在绕制过程中粘接为一体，避免松散。特别地，本发明的音圈1在生产过程中会对其进行加热，而加热能使粘合材料熔融，以更有利于导线10与导线10之间的粘接。

在一实施例中，参照图2和图6，在音圈本体100的轴向截面上，任意相邻两个导线层的导线10在音圈本体100的径向方向上相错位设置，以使得在轴向截面上位于边缘位置导线10内部的导线10至少部分截面形状呈六边形设置，可以理解，六边形的类蜂巢拼接结构是一种稳定性很高的结构，有利于音圈本体100的结构稳定。本发明中，边缘位置的导线10是指暴露于外部的导线10，内部的导线10指的是不暴露于外部的导线10。需要说明的是，本发明中的六边形包括正六边形、近似六边形、不规则六边形等；例如但不限于，六边形的部分边部为非直线；又例如，六边形的边部与边部之间通过弧形段过渡。如图6所示，在实际产品中，部分导线之间相互挤压形成的接触面可能并不规则，会有一些凹凸结构，在轴向截面中，便形成为非直线的一些边部。另外，能够理解的，在轴向截面中，六边形的边部之间的过渡段越短，则挤压越严重，间隙20越小，填充因数越大。上述结构，可减小音圈本体100中导线10与导线10之间的间隙20，提高音圈本体100的填充因数，同时提高音圈本体100的散热效率。

在一实施例中，音圈本体100采用横截面为圆形的导线绕制且经轴向挤压和径向挤压加工而成；可以理解，同时采用轴向挤压和径向挤压，可使得音圈本体100中导线10与导线10之间的所有接触部分尽可能地呈平面13设置，从而更大程度上减小音圈本体100中导线10与导线10之间的间隙20，提高音圈本体100的填充因数，减小音圈本体100的径向和轴向尺寸，同时提高音圈本体100的散热效率；导线端部200包括横截面为圆形的导线。然本设计不限于此，于其他实施例中，在音圈本体100采用横截面为圆形的导线制备的过程中，也可仅采用轴向挤压的加工工艺，或者仅采用径向挤压的加工工艺，只要能使得音圈本体100中导线10与导线10之间的至少部分的接触部分呈平面13设置，就能一定程度上提高音圈本体100的填充因数，同时提高音圈本体100的散热效率。

在一实施例中，参照图5，左侧图为图4中上方图片中传统线圈2的部分放大图，右侧图为图4中下方图片中本申请音圈本体100的部分放大图，传统线圈2和本申请音圈本体100的内径和排列相同。具体地，音圈本体100采用横截面为圆形的导线绕制且经挤压工艺加工而成，定义音圈本体100的高度为H1，宽度为W1。定义一个线圈2，线圈2的内径及导线排列与音圈本体100相同，且线圈2的导线与导电端部200的导线规格相同，定义线圈2的高度为H2，宽度为W2。其中，H1＝0.88H2～0.95H2，W1＝0.88W2～0.95W2。本实施例中，线圈2的导线为横截面为圆形的导线，为常规意义上的传统线圈。也即当初始时采用相同规格的漆包线绕制相同排列的线圈，最终制备完成的传统线圈2及本申请音圈本体100，相较于传统线圈2，本发明音圈本体100的高度与宽度的减小比率可达5％-12％，从而很好地提高了音圈本体100的填充因数，同时提高了音圈本体100的散热效率。

本发明还提出一种电声转换装置，参照图7，该电声转换装置包括振动系统300和磁路系统400，磁路系统400具有磁间隙401，振动系统300包括振膜310和与振膜310连接的音圈1，音圈1的音圈本体100插入磁间隙401中，该音圈1的具体结构参照上述实施例，由于本电声转换装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。本发明中，该电声转换装置可以是扬声器，也可以是受话器。

本发明还提出一种电子设备，该电子设备包括电声转换装置，该电声转换装置的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。