CN104819315B - 一种气阀及扬声器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气阀及扬声器，前者包括阀体(11)，具有弹性的阀片(12)，贯穿阀体(11)的内、外表面(11b、11a)的进气孔(13)，及贯穿阀片(12)的内、外表面(12b、12a)的出气孔(14)，阀片(12)与阀体(11)密封连接形成包围出气孔(14)和进气孔(13)的环形密封区，且阀体(11)的内表面(11b)覆盖出气孔(14)，及/或阀片(12)的内表面(12b)覆盖进气孔(13)；后者设置有本发明的气阀。本发明的气阀利用阀片的弹性变形实现打开及关闭，因此可以具有较薄的厚度，这使得其可与例如是微型扬声器等体积较小的产品完美匹配，进而大大降低了在有限空间内调试该种微型扬声器的难度。

Description

一种气阀及扬声器
技术领域
本发明涉及电声产品技术领域，尤其一种气阀及应用该种气阀的扬声器。
背景技术
扬声器包括壳体和安装在壳体上的扬声器本体，壳体内具有位于扬声器本体后方的后腔，通过调节后腔气压使其与音频频段相适应作为一种调试手段，可以使扬声器在频率响应的各个频段均能产生比较理想的音频。为了实现调节后腔气压的目的，可以在壳体上安装气阀，以通过气阀控制后腔内气体的吸入和排出，进而通过气阀实现后腔气压的调节。现有气阀主要包括阀体、阀片和弹簧，阀片在内外压力差的作用下于阀体内运动实现气阀的开启，并在弹簧的复位作用下实现气阀的关闭，现有气阀由于需要在阀体内安装阀片、弹簧等组件，且需要在阀体内形成能够满足阀片升程要求的运动空间，因此，现有气阀普遍具有较大的体积，这就限制了利用气阀调节后腔气压以提高扬声器性能的技术手段在微型扬声器中的应用，该微型扬声器例如是应用在手机、平板电脑、多媒体播放器等电子产品上的扬声器，而且微型扬声器由于可供声学工程人员进行性能调试的空间越来越小，如果再无法应用该种技术手段将直接导致微型扬声器性能的下降。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种结构紧凑的气阀，该种气阀可以轻易地被设计制造为具有较小的体积、较薄的厚度。
根据本发明的第一方面，提供了一种气阀，包括阀体，具有弹性的阀片，贯穿所述阀体的内、外表面的进气孔，及贯穿所述阀片的内、外表面的出气孔，所述阀片与所述阀体密封连接形成包围所有出气孔和所有进气孔的环形密封区，且所述阀体的内表面覆盖所述出气孔，及/或所述阀片的内表面覆盖所述进气孔。
优选地，所述气阀还包括网布，所述网布覆盖所述出气孔，且与所述阀片固定连接。
优选地，所述网布在所述阀片的内表面一侧覆盖所述出气孔，所述阀体的内表面覆盖所述出气孔，以使所述网布夹设在所述阀体的内表面与所述阀片的内表面之间，且所述阀片的内表面与所述进气孔相离。
优选地，所述进气孔位于所述出气孔的外周。
优选地，所述阀体的内表面具有向内凹陷的安装槽，所述进气孔位于所述安装槽的槽底，所述阀片完全嵌入所述安装槽中。
优选地，所述阀片由聚氨基甲酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚铜、聚碳酸酯、硅胶或者热塑性橡胶制成。
本发明的另一个目的是提供一种易于调试性能的扬声器结构，该种扬声器可以轻易地被设计制造为具有较小的体积、较薄的厚度。
根据本发明的第二方面，提供了一种扬声器，其包括壳体和安装在所述壳体上的扬声器本体，所述壳体内形成通向所述扬声器本体的振膜的后腔，所述壳体上具有至少一个上述任一种所述的气阀作为进气阀，所述进气阀的出气孔与所述后腔相通；所述壳体上还具有至少一个上述任一种所述的气阀作为出气阀，所述出气阀的进气孔与所述后腔相通。
优选地，所述进气阀的阀体与所述壳体一体成型，及/或所述出气阀的阀体与所述壳体一体成型。
优选地，所述进气阀与所述出气阀分设在所述壳体的不同表面上。
优选地，所述壳体包括上壳、中壳和下壳，所述中壳包括中壳本体，所述中壳在所述中壳本体的相对的两个表面分别形成第一槽和第二槽，所述第二槽贯穿所述中壳本体与所述第一槽相通，所述扬声器本体安装在所述第二槽中；所述上壳与所述第二槽的边沿扣合，所述下壳与所述第一槽的边沿扣合，所述下壳设置有使所述扬声器本体外露的开口，所述扬声器本体与所述开口的边缘卡合，以通过扣合结构和卡合结构封闭所述第一槽和所述第二槽，形成所述后腔。
本发明的发明人发现，在现有技术中，存在气阀结构较为复杂、体积较大，致使其无法在微型扬声器等体积及安装空间较小的产品上使用，进而极大地限制了气阀的应用场合的问题。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。本发明的气阀通过设置能够在外力的作用下发生弹性变形的阀片，实现了利用阀片的弹性变形打开气阀及利用阀片的变形的恢复关闭气阀的结构设计，该种结构设计由于无需在阀体内部设置供阀片运动的空间，也无需设置弹簧等组件，因此可以具有较薄的厚度，这使得本发明的气阀可与体积及安装空间较小的产品进行完美地匹配，例如，将本发明的气阀应用在能够在越来越薄的电子产品上安装的微型扬声器上，声学工程师便可以通过调节扬声器后腔的气压使其与音频频段相适应的手段调试这种微型扬声器，进而大大降低了在有限的空间内调试该种微型扬声器的难度。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为根据本发明气阀的一种实施结构的剖视示意图；
图2为图1所示气阀的分解示意图；
图3为根据本发明扬声器的一种实施结构的主视示意图；
图4为图3所示扬声器的仰视示意图；
图5为图3所示扬声器的分解示意图；
图6为图3中A-A向剖视示意图。
附图标记说明：
1-气阀；11-阀体；
111-安装槽；11a-阀体的外表面；
11b-阀体的内表面；12-阀片；
12a-阀片的外表面；12b-阀片的内表面；
13-进气孔；14-出气孔；
15-网布；16-环形胶
2-壳体；1a-进气阀；
1b-出气阀；21-中壳；
22-上壳；23-下壳；
231-开口；211-第一槽；
212-第二槽；24-后腔；
3-扬声器本体；31-振膜；
32-磁路组件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本发明为了解决现有气阀因结构复杂、体积较大而无法应用在例如是微型扬声器等体积及安装空间较小的产品上的问题，提供一种结构紧凑，可以轻易地被设计制造为具有较小的体积、较薄的厚度的气阀。如图1和图2所示，本发明的气阀1包括阀体11，具有弹性的阀片12，贯穿阀体11的内、外表面11a、11b的进气孔13，及贯穿阀片12的内、外表面12a、12b的出气孔14，阀片12与阀体11例如通过环形胶16、激光焊接等密封连接形成包围所有出气孔14和所有进气孔13的环形密封区，以使阀体11与阀片12间的腔体只能通过进气孔13和出气孔14与外界相通，阀体11的内表面11b覆盖(或者称遮盖)出气孔14及/或阀片12的内表面12b覆盖进气孔13，即阀体11的内表面11b与阀片12的内表面12b相对。上述“弹性”是指阀片12具有在一定范围的外力作用下发生弹性变形，并在该外力消失后可完全恢复至原来状态(即阀体11的内表面11b覆盖出气孔14，及/或阀片12的内表面12b覆盖进气孔13的状态)的性质，满足弹性变形的外力范围与阀片12的材质、尺寸相关，该尺寸主要指阀片12的厚度及外力作用面积，在实际应用中，本领域技术人员需要根据设定的气阀1的开启阈值及气阀1的外力上限值设计对应的阀片12，具体要求为：阀片12在阀片12的内表面12b一侧与阀片12的外表面12a一侧间的压力差达到(即大于或者等于)该开启阈值时发生弹性变形，以使至少部分进气孔13与至少部分出气孔14相通，进而使气阀1打开。
以在阀片12的尺寸一定的情况下，通过材质进行匹配为例，开启阈值越小，阀片12的弹性要求越大，当然也可以根据气阀1的开启阈值和外力上限值，结合选定的材质设计阀片12的尺寸。在实际应用中，该阀片12材质的选择只要可以满足上述具体要求即可，例如上述阀片12可以但不局限于由聚氨基甲酸酯(简称聚氨酯，PU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚醚铜(PEEK)、聚碳酸酯(PC)、热塑性橡胶(TPR)、硅胶等高分子材料制成，又例如上述阀片12也可以但不局限于由铝、钢等金属片制成。
如图1和图2所示，本发明的气阀1的工作原理为：
在阀片12的内表面12b一侧与阀片12的外表面12a一侧间的压力差小于设定的开启阈值时，阀片12无法发生弹性变形，气阀1将保持阀体11的内表面11b覆盖出气孔14及/或阀片12的内表面12b覆盖进气孔13的状态，此时，气体无法经过出气孔14从气阀1中(即阀体11与阀片12间的腔体)流出及/或气体无法经过进气孔13进入气阀1中，进气孔13与出气孔14间的通路被切断，气阀1因此处于关闭状态，而且阀片12的外表面12a一侧的压力越大，阀体11的内表面11b对出气孔14的遮盖作用越强及/或阀片12的内表面12b对进气孔13的遮盖作用越强，气阀1的关闭气路的效果也就越好，因此实现了气阀1的单向导通作用。而在阀片12的内表面12b一侧与阀片12的外表面12a一侧间的压力差达到设定的开启阈值时，阀片12因在环形密封区与阀体11密封连接在一起，将发生弹性变形而被拉伸，此时，阀片12的内表面12b将远离阀体11的内表面11b，使阀体11的内表面11b对出气孔14的遮盖作用及/或阀片12的内表面12b对进气孔13的遮盖作用消失，进气孔13与出气孔14间的通路被连通，气体可以经过进气口13进入气阀1中，并经出气口14从气阀中流出，气阀1因此处于打开状态，而且阀片12的内表面12b一侧的压力越大，气阀1打开的程度越大，气体的流速越快。
由此可见，本发明的气阀1通过设置能够在满足打开条件的外力作用下发生弹性变形的阀片12，实现了利用阀片12的弹性变形打开气阀1及利用阀片12的弹性变形的恢复关闭气阀1的结构设计，该种结构设计由于无需在阀体11内部设置供阀片12运动的空间，也无需设置弹簧等组件，因此本发明的气阀1具有结构简单、紧凑和体积小的优点，而且本发明的气阀1可以具有较薄的厚度，这使得本发明的气阀1可以应用在体积和安装空间较小的产品上，该种产品例如是能够在越来越薄的电子产品上安装的微型扬声器。
实施例1：
为了使气体在阀片12的内表面12b一侧具有接近气体在阀片12的外表面12a一侧的作用面积，如图1和图2所示，本发明的气阀1可以采用使阀体11的内表面11b覆盖出气孔14，且使阀片12的内表面12b与进气孔13相离的结构，这样，气体就可以通过进气孔13进入气阀1中再作用于阀片12的内表面12b上，因此可使气体与阀片12的内表面12b间的作用面积尽可能地接近气体与阀片12的外表面12a间的作用面积，在该种情况下，可以通过阀片12的内表面12b一侧与阀片12的外表面12a一侧间的气压差来设置开启阈值，为气阀1的设计提供了便利。
实施例2：
为了降低气阀1的噪声，如图1和图2所示，本发明的气阀1还可包括网布15，该网布覆盖出气孔14，且与阀片12固定连接。
结合实施例1，为了在阀片12的内表面12b为平面及阀体11的内表面11b至少在设置阀片12的部分为平面的情况下，实现使阀体11的内表面11b覆盖出气孔14，且使阀片12的内表面12b与进气孔13相离的结构，如图1和图2所示，该网布15可在阀片12的内表面12b一侧覆盖出气孔13，以使网布15夹设在阀体11的内表面11b与阀片12的内表面12b之间，因此，该种结构还可以获得能够提高阀体11的内表面11b覆盖出气孔14的紧密程度的有益效果。
实施例3：
如图1和图2所示，本发明的气阀1的进气孔13位于出气孔14的外周，这可将出气孔14设置在阀片12的中央部位，由于阀片12在外周与阀体11密封连接，因此，阀片12的中央部位相对解决环形密封区的外周部位可以产生更大的弹性变形，有利于进行气阀1的设计；另外，在设置多个进气孔13的情况下，将出气孔14设置在被进气孔13包围的中央位置，可使经各进气孔13进入气阀1中的气体经过基本等长且方位基本不同的路径到达出气孔14，这可以使气体更加平稳、快速地通过气阀1，在此，可将多个进气孔13设置在一个基准圆的圆周上，即使各进气孔13的中心线垂直经过该基准圆的圆周上，特别是将多个进气孔13等间距地设置在该基准圆的圆周上，并将出气孔14设置在该基准圆内，在如图1和图2所示的设置一个出气孔14的实施例中，可将该出气孔14设置在该基准圆的圆心上，即使该出气孔14的中心线垂直经过该基准圆的圆心。
实施例4：
为了能够更进一步地缩小本发明气阀1的体积，如图1和图2所示，该阀体11的内表面11b可具有向内凹陷的安装槽111，而进气孔13位于安装槽111的槽底，阀片12完全嵌入该安装槽111中，这样，气阀1的体积即为阀体11的体积。
基于本发明的气阀1，本发明还提供了一种扬声器，如图3至图6所示，本发明的扬声器包括壳体2和安装在壳体2上的扬声器本体3，该壳体2内形成通向扬声器本体3的振膜31的后腔24，该壳体2上具有至少一个上述任一种气阀1作为进气阀1a，该进气阀1a的出气孔14朝向该后腔24，以使外部的气体可以通过该气阀1a进入后腔24中；壳体2上还具有至少一个上述任一种气阀1作为出气阀1b，该出气阀1b的进气孔13朝向该后腔24，以使后腔中的气体可以经过出气阀1b向外流出。对于该种结构的扬声器，由于可以通过调节后腔24中产生的用以辅助振膜31的压力气垫的大小，改善扬声器的性能，因此，该种扬声器具有可以通过有限的空间调试出高性能扬声器的优点，这一点对于能够应用在越来越薄的例如是手机、平板电脑、多媒体播放器等电子产品上的微型扬声器尤为重要，而且本发明的气阀1由于具有较小的体积及可以具有较薄厚度的特点，使得在这种微型扬声器上应用该种调试手段成为可能。
上述进气阀1a可与壳体1通过螺纹连接结构、锥形密封结构、过盈配合等结合在一起，由于本发明的气阀1可以具有与壳体1的壳壁相当的厚度，因此，在扬声器上设置本发明的气阀1，不会对扬声器的体积及安装空间造成任何的影响。另外，如图3至图6所示，本发明的气阀1的优势还在于能够使进气阀1a的阀体11与壳体2一体成型，及使出气阀1b的阀体11与壳体2一体成型，这使得气阀1的设置基本不会增加扬声器的组装工序。
为了避免进气与出气相互干扰，进而使下一压力气垫的产生及当前压力气垫的消散相对独立，如图3至图6所示，可将进气阀1a与出气阀1b阀分设在壳体2的不同表面上，在图3至图6所示的实施例中，本发明的扬声器设置有一个进气阀1a和一个出气阀1b，该进气阀1a与出气阀1b设置在壳体2的相对表面上。
除采用本发明的气阀1压缩扬声器的体积及厚度外，本发明还提供了一种可以具有较薄厚度的壳体结构，如图3至图6所示，该壳体2包括上壳22、中壳21和下壳23，中壳21包括中壳本体，中壳21在中壳本体的相对的两个表面分别形成第一槽211和第二槽212，该第二槽212贯穿中壳本体与第一槽211相通，扬声器本体3安装在第二槽212中，下壳23与第一槽211的边沿扣合，下壳23设置有使扬声器本体3外露的开口231，扬声器本体3(具体为扬声器本体3的磁路组件32的盆架)与开口231的边缘卡合，上壳22与第二槽212的边沿扣合，以通过上述卡合结构和扣合结构封闭第一槽211和第二槽212，形成上述通向振膜31的后腔24，使后腔24仅通过进气阀1a和出气阀1b与外界相通，进而实现通过进气阀1a和出气阀1b调节后腔24中压力气垫大小的目的。对于上述壳体2的结构，由于中壳21可以在用于安装扬声器本体3的第二槽212以外的部分具有更薄的厚度，因此该壳体2易于被设计制造为具有更小的体积及更薄的厚度。
另外，上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种扬声器，包括壳体(2)和安装在所述壳体(2)上的扬声器本体(3)，所述壳体(2)内形成通向所述扬声器本体(3)的振膜(31)的后腔(24)，其特征在于，所述扬声器还包括气阀(1)，所述气阀(1)包括阀体(11)，具有弹性的阀片(12)，贯穿所述阀体(11)的内、外表面(11b、11a)的进气孔(13)，及贯穿所述阀片(12)的内、外表面(12b、12a)的出气孔(14)；所述阀片(12)与所述阀体(11)密封连接，形成包围所有出气孔(14)和所有进气孔(13)的环形密封区；所述阀体(11)的内表面(11b)覆盖所述出气孔(14)，及/或所述阀片(12)的内表面(12b)覆盖所述进气孔(13)；
所述壳体(2)上设置至少一个所述的气阀(1)作为进气阀(1a)，所述进气阀(1a)的出气孔(14)与所述后腔(24)相通；所述壳体(2)上还设置至少一个所述的气阀(1)作为出气阀(1b)，所述出气阀(1b)的进气孔(13)与所述后腔(24)相通。
2.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述气阀(1)还包括网布(15)，所述网布(15)覆盖所述出气孔(14)，且与所述阀片(12)固定连接。
3.根据权利要求2所述的扬声器，其特征在于，所述网布(15)在所述阀片(12)的内表面(12b)一侧覆盖所述出气孔(14)，所述阀体(11)的内表面(11b)覆盖所述出气孔(14)，以使所述网布(15)夹设在所述阀体(11)的内表面(11b)与所述阀片(12)的内表面(12b)之间，且所述阀片(12)的内表面(12b)与所述进气孔(13)相离。
4.根据权利要求1、2或3所述的扬声器，其特征在于，所述进气孔(13)位于所述出气孔(14)的外周。
5.根据权利要求1、2或3所述的扬声器，其特征在于，所述阀体(11)的内表面(11b)形成向内凹陷的安装槽(111)，所述进气孔(13)位于所述安装槽(111)的槽底，所述阀片(12)完全嵌入所述安装槽(111)中。
6.根据权利要求1、2或3所述的扬声器，其特征在于，所述阀片(12)由聚氨基甲酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、硅胶或者热塑性橡胶制成。
7.根据权利要求1、2或3所述的扬声器，其特征在于，所述进气阀(1a)的阀体(11)与所述壳体(2)一体成型，及/或所述出气阀(1b)的阀体(11)与所述壳体(2)一体成型。
8.根据权利要求1、2或3所述的扬声器，其特征在于，所述进气阀(1a)与所述出气阀(1b)分设在所述壳体(2)的不同表面上。
9.根据权利要求1、2或3所述的扬声器，其特征在于，所述壳体(2)包括上壳(22)、中壳(21)和下壳(23)，所述中壳(21)包括中壳本体，所述中壳(21)在所述中壳本体的相对的两个表面分别形成第一槽(211)和第二槽(212)，所述第二槽(212)贯穿所述中壳本体与所述第一槽(211)相通，所述扬声器本体(3)安装在所述第二槽(212)中；所述上壳(22)与所述第二槽(212)的边沿扣合，所述下壳(23)与所述第一槽(211)的边沿扣合，所述下壳(23)设置有使所述扬声器本体(3)外露的开口(231)，所述扬声器本体(3)与所述开口(231)的边缘卡合，以通过扣合结构和卡合结构封闭所述第一槽(211)和所述第二槽(212)，形成所述后腔(24)。
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