CN108859296A - 复合膜结构、振膜和发声装置 - Google Patents

复合膜结构、振膜和发声装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种复合膜结构、振膜和发声装置，其中，复合膜结构包括：一弹性体层，具有相对的第一表面和第二表面；一连接胶层，该连接胶层连接于所述弹性体层的第一表面，以及一塑料基材层，该塑料基材层连接于所述连接胶层的背离所述弹性体层的表面；所述塑料基材层的模量与所述弹性体层的模量之间的比值≥10。本发明的技术方案能使得采用该复合膜结构的振膜可同时兼顾振动所需的刚度、回弹性和阻尼性。

Description

复合膜结构、振膜和发声装置
技术领域
本发明涉及发声装置技术领域，特别涉及一种复合膜结构、振膜和发声装置。
背景技术
振膜是发声装置的核心部件。现有发声装置中的振膜，通常采用高模量的单层塑料基材层或者多层塑料基材层粘接复合成型，其具备足够的刚性，但回弹性和阻尼性不足；如此，在防水测试时，此类振膜在受水压的影响产生大振幅的形变而从水中取出后，振膜由于回弹性不足，其形变会无法回复，也就无法通过防水测试。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种复合膜结构，旨在使得采用该复合膜结构的振膜可同时兼顾振动所需的刚度、回弹性和阻尼性。
为实现上述目的，本发明提出的复合膜结构包括：
一弹性体层，具有相对的第一表面和第二表面；
一连接胶层，该连接胶层连接于所述弹性体层的第一表面，以及
一塑料基材层，该塑料基材层连接于所述连接胶层的背离所述弹性体层的表面；
所述塑料基材层的模量与所述弹性体层的模量之间的比值≥10。
可选地，所述塑料基材层的材质选自聚醚醚酮、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。
可选地，所述弹性体层的材质选自聚氨酯弹性体、聚酯弹性体、有机硅弹性体和聚酰胺弹性体中的至少一种。
可选地，所述连接胶层的材质选自丙烯酸胶、硅胶和聚氨酯压敏胶中的至少一种。
可选地，所述复合膜结构的厚度范围为10～70μm，其中，所述塑料基材层的厚度范围为2～20μm，所述连接胶层的厚度范围为1～40μm，所述弹性体层的厚度范围为5～60μm；及/或
所述复合膜结构的模量范围为150～1500MPa，其中，所述塑料基材层的模量范围为1000～4500MPa；及/或
所述复合膜结构的断裂伸长率≥150％，所述弹性体层的断裂伸长率大于300％；所述弹性体层的粘流温度大于120℃；及/或
所述复合膜结构的损耗因子大于0.01，其中，所述连接胶层的损耗因子大于0.1。
可选地，所述复合膜结构还包括另一塑料基材层，该另一塑料基材层连接于所述弹性体层的第二表面。
可选地，所述复合膜结构还包括另一塑料基材层和另一连接胶层，该另一连接胶层连接于所述弹性体层的第二表面，该另一塑料基材层连接于该另一连接胶层的背离所述弹性体层的表面。
本发明还提出一种振膜，包括折环部，该折环部具有前述的复合膜结构。
可选地，所述振膜还包括补强部，该补强部与所述折环部的内边缘连接，该补强部也具有前述复合膜结构。
本发明还提出一种发声装置，包括前述的振膜。
本发明的技术方案中，该塑料基材层作为该复合膜结构的支撑层，可使得该复合膜结构具有必要的刚度；弹性体层则用以使该复合膜结构具有良好的回弹性和适当的阻尼性；连接胶层则一方面起到粘接塑料基材层和弹性体层的作用，另一方面还可为该复合膜结构提供更多的阻尼性。本技术方案中塑料基材层的模量与所述弹性体层的模量之间的比值≥10，在这种情况下该复合膜结构具有必要的刚度、及良好的回弹性和阻尼性，从而可使得采用该复合膜结构的振膜，可同时兼顾振动所需的刚度、回弹性和阻尼性，进而可满足发声装置产品的高音质要求和防水测试要求。
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为本发明复合膜结构一实施例的结构示意图；
图2为本发明复合膜结构另一实施例的结构示意图；
图3为本发明复合膜结构又一实施例的结构示意图；
图4为本发明振膜一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10a，10b 塑料基材层 20 弹性体层
30a，30b 连接胶层 1 折环部
2 补强部
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(如附图所示)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，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。
本发明提出一种复合膜结构。
参照图1，在本发明一实施例中，该复合膜结构包括：
一弹性体层20，具有相对的第一表面和第二表面；
一连接胶层30a，该连接胶层30a连接于弹性体层20的第一表面，以及
一塑料基材层10a，该塑料基材层10a连接于连接胶层30a的背离弹性体层20的表面。
本实施例中，该塑料基材层10a作为该复合膜结构的支撑层，可使得该复合膜结构具有必要的刚度；弹性体层20则用以使该复合膜结构具有良好的回弹性和适当的阻尼性；连接胶层30a则一方面起到粘接塑料基材层10a和弹性体层20的作用，另一方面还可为该复合膜结构提供更多的阻尼性。即是说，本实施例中的复合膜结构具有必要的刚度、及良好的回弹性和阻尼性，从而可使得采用该复合膜结构的振膜，可同时兼顾振动所需的刚度、回弹性和阻尼性，进而可满足发声装置产品的高音质要求和防水测试要求。
特别地，本实施例中，由于弹性体层20的存在，该复合膜结构具有良好回弹性，从而使得采用该复合膜结构的振膜可获得良好的瞬态响应和回弹，进而使得发声装置的音质饱满。另外，由于弹性体的模量远远低于塑料基材的模量，可使得该复合膜结构获得较低的谐振频率，而采用该复合膜结构的振膜适用于低谐振频率的发声装置。
在本实施例中，塑料基材层10a的材质可选自聚醚醚酮、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚萘二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯等中的至少一种，这些塑料基材具备适当的刚度，可为复合膜结构提供必要的刚度。
弹性体层20的材质则可选自聚氨酯弹性体、聚酯弹性体、有机硅弹性体、聚酰胺弹性体等中的至少一种，这些弹性体具备良好的回弹性和适当的阻尼性，有利于提高复合膜结构的回弹性和阻尼性。
连接胶层30a的材质则可选自丙烯酸胶、硅胶、聚氨酯压敏胶等中的至少一种，这些连接胶一方面具有良好的粘接力，可提高复合膜结构的结构稳定性，另一方面具有适当的阻尼性，有利于复合膜结构阻尼性的进一步提高。
在本实施例中，可选地，复合膜结构的厚度范围为10～70μm，以适用于微型发声装置的振膜，其中，塑料基材层10a的厚度范围为2～20μm，连接胶层30a的厚度范围为1～40μm，弹性体层20的厚度范围为5～60μm，如此，可使得采用该复合膜结构的振膜同时兼顾振动所需的刚度、回弹性和阻尼性。需要说明的是，塑料基材层10a、弹性体层20和连接胶层30a的厚度范围可根据振膜所需的刚度、回弹性和阻尼性具体选择。
可以理解，若复合膜结构的模量过大，则其刚度会过大，形变能力较差；若复合膜结构的模量过小，则其刚度会过小，容易产生过大的振幅，而出现不可逆的形变。本实施例中，复合膜结构的模量范围优选为150～1500MPa，以兼顾其良好的形变能力及可回弹；其中，塑料基材层10a的模量范围为1000～4500MPa。
可以理解，若复合膜结构的韧性较差，容易在形变过程中出现断裂不良。本实施例中，复合膜结构的断裂伸长率优选≥150％，而具有良好的韧性。考虑到模量升高会造成韧性的损失，弹性体层20的模量不宜过高，具体地，弹性体层20的模量E2与塑料基材层10a的模量E1之间需满足：E1/E2≥10。同时，弹性体层20的断裂伸长率优选大于300％，即是说，选用韧性较好的弹性体来提高复合膜结构的韧性。另外，考虑到越容易软化的材质，其在高温下的韧性越差，而为得到较高的响度，发声装置需要输入大功率，大功率条件下，音圈温度上升明显，甚者温度达80℃以上，即是说，振膜有在高温下工作的情况，为使得振膜在此工况下仍具有良好的韧性，优选采用粘流温度大于120℃的弹性体层20；可以理解，粘流温度越大，其越不容易软化。需要说明的是，此处所指的粘流温度，在本领域目前并没有统一的固定测定方法，因此在本申请中，申请人定义粘流温度为弹性模量在1MPa大气压时的温度。
另外，本实施例中，复合膜结构的损耗因子优选大于0.01，以使得采用该复合膜结构的振膜具有良好的阻尼性；具体地，连接胶层30a的损耗因子大于0.1，以使其阻尼性较高，进而有利于复合膜结构较高阻尼性的实现。
参照图2，图2为本发明复合膜结构另一实施例的结构示意图。该另一实施例与前述实施例的不同之处仅在于，该复合膜结构还包括另一塑料基材层10b，该另一塑料基材层10b连接于弹性体层20的第二表面，以提高该复合膜结构的刚度，从而满足发声装置对振膜挺度的需求。可以理解，复合膜结构挺度的提高，可以抑制采用该复合膜结构的振膜在振动过程中由于挺度不足引起的偏振问题，从而降低杂音的产生，提高声音纯度。需要说明的是，该另一塑料基材层10b的材质亦可选自聚醚醚酮、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等中的至少一种。
参照图3，图3为本发明复合膜结构又一实施例的结构示意图。该另一实施例与前述第一实施例的不同之处仅在于，该复合膜结构还包括另一塑料基材层10b和另一连接胶层30b，该另一连接胶层30b连接于弹性体层20的第二表面，该另一塑料基材层10b连接于该另一连接胶层30b的背离弹性体层20的表面。可以理解，该又一实施例中，该复合膜结构的塑料基材层10b设有至少两层，其刚度较高，连接胶层30b亦设有至少两层，其阻尼性较高，故而，该复合膜结构适用于对振膜的刚度、回弹性和阻尼性要求较高的发声装置。需要说明的是，该另一塑料基材层10b的材质亦可选自聚醚醚酮、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等中的至少一种；类似地，该另一连接胶层30b的材质则可选自丙烯酸胶、硅胶、聚氨酯压敏胶等中的至少一种。
另外，还需要说明的是，以上各实施例中，若采用该复合膜结构的振膜回弹性不足，而导致振膜的瞬态响应及回弹性不足，可以调整弹性体层的厚度或模量，来达到期望的性能；若采用该复合膜结构的振膜阻尼性不足，则可通过选择损耗因子较高的连接胶层或增加连接胶层厚度来实现。
参照图4，本发明还提出一种振膜，该振膜包括折环部1，该折环部1具有复合膜结构，该复合膜结构的具体结构参照上述实施例，由于本振膜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。
在本实施例中，进一步地，该振膜还包括补强部2，该补强部2与折环部1的内边缘连接，且该补强部2采用与折环部1相同的材质。即是说，该补强部2也具有复合膜结构，且该复合膜结构的具体结构亦参照上述实施例。本实施例中，优选地，该补强部2与折环部1一体成型，以便于生产。当然，在本发明的其他实施例中，该振膜的补强部2也可与折环部1采用不同材质。
本发明还提出一种发声装置，该发声装置包括振膜，该振膜的具体结构参照上述实施例，由于本发声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。
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。

Claims (10)

1.一种复合膜结构，其特征在于，包括：
一弹性体层，具有相对的第一表面和第二表面；
一连接胶层，该连接胶层连接于所述弹性体层的第一表面，以及
一塑料基材层，该塑料基材层连接于所述连接胶层的背离所述弹性体层的表面；
所述塑料基材层的模量与所述弹性体层的模量之间的比值≥10。
2.如权利要求1所述的复合膜结构，其特征在于，所述塑料基材层的材质选自聚醚醚酮、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。
3.如权利要求1所述的复合膜结构，其特征在于，所述弹性体层的材质选自聚氨酯弹性体、聚酯弹性体、有机硅弹性体和聚酰胺弹性体中的至少一种。
4.如权利要求1所述的复合膜结构，其特征在于，所述连接胶层的材质选自丙烯酸胶、硅胶和聚氨酯压敏胶中的至少一种。
5.如权利要求1所述的复合膜结构，其特征在于，所述复合膜结构的厚度范围为10～70μm，其中，所述塑料基材层的厚度范围为2～20μm，所述连接胶层的厚度范围为1～40μm，所述弹性体层的厚度范围为5～60μm；及/或
所述复合膜结构的模量范围为150～1500MPa，其中，所述塑料基材层的模量范围为1000～4500MPa；及/或
所述复合膜结构的断裂伸长率≥150％，所述弹性体层的断裂伸长率大于300％；所述弹性体层的粘流温度大于120℃；及/或
所述复合膜结构的损耗因子大于0.01，其中，所述连接胶层的损耗因子大于0.1。
6.如权利要求1至5任一项所述的复合膜结构，其特征在于，所述复合膜结构还包括另一塑料基材层，该另一塑料基材层连接于所述弹性体层的第二表面。
7.如权利要求1至5任一项所述的复合膜结构，其特征在于，所述复合膜结构还包括另一塑料基材层和另一连接胶层，该另一连接胶层连接于所述弹性体层的第二表面，该另一塑料基材层连接于该另一连接胶层的背离所述弹性体层的表面。
8.一种振膜，其特征在于，所述振膜包括折环部，该折环部具有如权利要求1至7任一项所述的复合膜结构。
9.如权利要求8所述的振膜，其特征在于，所述振膜还包括补强部，该补强部与所述折环部的内边缘连接，该补强部也具有所述复合膜结构。
10.一种发声装置，其特征在于，所述发声装置包括如权利要求8或9所述的振膜。
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