CN112492460B - 扬声器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扬声器技术领域，特别是涉及扬声器，该扬声器包括振动系统和磁路系统，所述磁路系统包括磁钢和磁罩，所述磁罩包括沿水平方向设置的底壁，所述磁罩的底壁包括上表面及与所述上表面相对的下表面，所述磁钢结合于所述底壁的上表面，所述上表面的与所述磁钢对应结合的部分向所述下表面的方向凹陷形成第一凹陷部，所述第一凹陷部内设置有至少3条加强筋，所述加强筋自所述第一凹陷部的中心或靠近所述第一凹陷部中心的位置向所述第一凹陷部的周边延伸，任意两所述加强筋之间非对称设置。正向跌落时，减小磁罩发生弯曲变形，降低胶层边缘处拉应力产生的拉应变，减少胶层边缘处产生裂纹而扩展到内部，避免胶层断裂失效。

Description

扬声器

技术领域

本发明涉及扬声器技术领域，特别是涉及扬声器。

背景技术

扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件，扬声器是便携式电子设备的重要声学器件，扬声器包括形成容纳空间的盆架和收容于盆架内的振动系统和磁路系统，振动系统包括振膜和悬挂在振膜上的音圈，其中磁路系统对扬声器提供动力，磁路系统包括极片、磁铁和磁罩，磁铁粘接固定在磁罩上，极片粘接固定在磁铁上。一般磁铁和磁罩粘接方式采用平面粘接的形式，这种粘接方式会导致磁铁和磁罩粘接存胶量较少，对涂胶均匀性及一致性要求严格，基于上述问题，通常在磁罩上设置多个凹槽的方式增加粘接面积，以提高磁钢和磁罩的粘接力。

扬声器的跌落试验是验证扬声器可靠性的关键试验。扬声器的跌落试验需要做1.5米60次八向跌落验证，跌落瞬间磁钢的动量的变化最大，动量的变化转化为变形的力。正向跌落时，磁钢较大的动量方向变化转化的变形力，带动磁钢、磁罩发生弯曲变形，由于磁钢厚且短，磁罩薄且宽，磁钢的弯曲刚度远远大于磁罩，由于磁罩与磁钢几何刚度差异，磁钢几乎不变形，而磁罩产生相对较大的呈抛物线状分布的弯曲变形，这种变形差异在磁钢与磁罩粘接区域的最外侧使胶层承受剪切效应，磁罩的变形越大，连接磁钢和磁罩的胶层所受到的剪切变形越剧烈。剪切变形使得胶层发生张开型裂纹，长时间的跌落后，裂纹会从粘接区域的最外侧延伸到内侧，胶层断裂并最终导致磁钢与磁罩的脱落。

传统凹槽结构对于磁路系统在意外倾斜跌落时，由于凹槽附近截面的突变性，截面突变处的应力强度因子很大，导致在其附近产生很大的裂纹驱动力，并使之附近的胶层产生撕裂型裂纹，较多次数的跌落后裂纹会迅速扩展到内侧，导致粘接胶层的断裂。

扬声器正向跌落时，磁钢较大的动量方向变化，带动磁罩发生弯曲变形，由于磁罩与磁钢弯曲刚度差异（磁钢厚且短，磁罩长且薄），磁钢几乎不变形，而磁罩产生相对较大的呈抛物线状分布的弯曲变形，这种变形差异在磁钢与磁罩粘接区域的最外侧使胶层承受拉应力。固化后的胶呈脆性特性，较大的拉应力产生较大的拉应变，最终使胶层在外边界产生裂纹，多次数的跌落后，裂纹最终扩展到内部，胶层断裂失效。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种扬声器，可降低其跌落时胶层断裂的风险。

一种扬声器，包括振动系统和磁路系统，磁路系统包括磁钢和磁罩，磁罩包括沿水平方向设置的底壁，磁罩的底壁包括上表面及与上表面相对的下表面，磁钢结合于底壁的上表面，上表面的与磁钢对应结合的部分向下表面的方向凹陷形成第一凹陷部，第一凹陷部内设置有至少3条加强筋，加强筋自第一凹陷部的中心或靠近第一凹陷部中心的位置向第一凹陷部的周边延伸，任意两所述加强筋之间非对称设置。

上述扬声器，通过在磁罩的第一凹陷部设置至少3条加强筋，提高了第一凹陷部的刚性，加强筋自第一凹陷部的中心或靠近第一凹陷部中心的位置向第一凹陷部的周边延伸，减小第一凹陷部边缘变形过大风险，能有效降低第一凹陷部边缘部胶层的冲击力，任意两所述加强筋之间非对称设置，正向跌落时，减小磁罩发生弯曲变形的可能性，减少胶层由于边缘处产生裂纹而扩展到内部的情况，避免胶层断裂失效。

在其中一个实施例中，相邻的两加强筋之间形成第二凹陷部，任意两第二凹陷部的周向宽度相异。

在其中一个实施例中，加强筋具有共同的交点，加强筋的交点位于第一凹陷部的内部，加强筋自其交点向第一凹陷部的周边延伸。

在其中一个实施例中，加强筋的交点位于第一凹陷部的中心，加强筋自第一凹陷部的中心延伸至第一凹陷部的周边。

在其中一个实施例中，加强筋的有效长度L大于第一凹陷部的等效半径的1/3；和/或，加强筋的有效长度小于第一凹陷部的等效半径r的1.5倍。

在其中一个实施例中，加强筋的轴向高度H自靠近第一凹陷部中心的一端向第一凹陷部的周边逐渐减小，轴向高度H逐渐增加的加强筋使得胶层无尖端，可使胶层的厚度从外到内逐渐变薄，外侧较厚的胶层承担最多的冲击，较多体积的胶层对于一定的冲击能有效减低单位体积的冲击能量；和/或，加强筋的截面宽度D自靠近第一凹陷部中心的端部向第一凹陷部的周边逐渐减小。

在其中一个实施例中，加强筋的靠近第一凹陷部中心的端部的轴向高度H等于第一凹陷部的深度；和/或，靠近第一凹陷部周边的加强筋的轴向高度为零。

在其中一个实施例中，加强筋的靠近第一凹陷部中心的端部的截面宽度D为第一凹陷部的深度的3-10倍；和/或，靠近第一凹陷部周边的加强筋的截面宽度D为零。

在其中一个实施例中，任意两加强筋之间的夹角π，0︒＜π＜180︒，避免加强筋的直线贯通而成为整个凹陷部弯曲的惯性轴，降低胶层边缘处拉应力产生的拉应变，避免胶层裂纹的产生。

在其中一个实施例中，加强筋与第二凹陷部的连接处进行倒圆角处理，圆角的曲率半径为第一凹陷部深度的1/2-1倍。

在其中一个实施例中，加强筋相对于第一凹陷部为凸起结构或凹槽结构，第一凹陷部的径向截面积为磁钢与磁罩的底壁相结合处的面积的45%~65%，在保证凹陷部粘结面积的同时，尽可能增大磁罩的弯曲刚度，减小正向跌落时由于磁钢与磁罩的刚度差异过大引起变形，进而导致胶层裂开失效的问题，降低胶层易脱落的风险。

在其中一个实施例中，所述磁罩为矩形或带圆角的矩形或者椭圆形，第一凹陷部为矩形或圆角矩形时，第一凹陷部的长轴边与磁罩的长轴边对应设置且两者的夹角为θ，0︒＜θ＜90°。

附图说明

图1为本发明扬声器的示意图；

图2为图1扬声器沿A-A方向的剖视图；

图3为图2扬声器剖视图中的磁罩的剖视图；

图4为图1扬声器中的磁路系统的示意图；

图5为图4磁路系统的爆炸示意图；

图6为图5磁路系统中的磁罩的俯视图；

图7为图5磁罩中省略加强筋的示意图；

图8为图5磁罩中的其中一加强筋的侧视图；

图9为加强筋的分布结构为相对分离布置的示意图。

附图标记说明：

音圈21，磁路系统30，磁钢31，磁罩32，底壁321，侧壁322，上表面323，下表面324，第一凹陷部325，加强筋326，第二凹陷部327，交点328，胶层33，磁间隙40，扬声器100。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1至图8，为本发明一较佳实施例的扬声器100，包括振动系统和磁路系统30，磁路系统30用于为振动系统提供电磁驱动力。

振动系统包括振膜以及与振膜的边缘连接的音圈21。磁路系统30包括磁钢31、磁罩32、以及胶粘磁钢31与磁罩32的粘接剂层例如胶层33，磁钢31可以由例如稀土材料或铁氧体等制成。磁罩32包括底壁321和侧壁322，磁钢31通过胶层33固定于底壁的内表面，侧壁322与磁钢31在径向上相间隔，两者之间形成磁间隙40，音圈21的末端插入至磁路系统30的磁间隙40中。当音频电流通过音圈21时会产生随音频电流变化的磁场，变化的磁场与磁钢31的磁场相作用使音圈21沿其轴向方向往复振动，从而带动与音圈21连接的振膜振动，进而推动空气运动产生声音，实现电声转换。

如图3至图5所示实施例中，磁路系统30为单磁路结构，磁路系统30包括磁钢31和磁罩32，磁钢31为方块状，磁罩32整体为板状结构。磁罩32的底壁321沿水平方向设置，底壁321包括上表面323及与上表面323相对的下表面324，磁钢31结合于底壁321的上表面323，上表面323与磁钢31对应结合的部分向下表面324的方向凹陷形成第一凹陷部325，第一凹陷部325内设置有至少3条加强筋326，加强筋326自第一凹陷部325的中心或靠近第一凹陷部325中心的位置向第一凹陷部325的周边延伸，任意两加强筋326之间非对称设置。

组装时，将胶水置于第一凹陷部325中，胶水填充于第一凹陷部325，过量胶水溢出第一凹陷部325，铺设于上表面323，然后将磁钢31粘接于上表面323，胶水凝固后形成胶层33；通过在磁罩32的第一凹陷部325设置至少3条加强筋326，提高了第一凹陷部325的刚性，加强筋326自第一凹陷部325的中心或靠近第一凹陷部325中心的位置向第一凹陷部325的周边延伸，减小第一凹陷部325边缘变形过大的风险，能有效降低第一凹陷部325边缘部胶层的冲击力，而任意两加强筋326之间非对称设置的排列方式，在正向跌落时，减小磁罩32发生弯曲变形的可能性，减少胶层33由于边缘处产生裂纹而扩展到内部的情况，避免胶层33断裂失效。

可以理解地，磁钢31还可以是其他结构，如圆饼状或圆柱状等。磁路系统30不限于单磁路结构，还可以为多磁路结构，如双磁路结构、三磁路结构、四磁路结构等，即磁钢31的数量可以为多个，可根据实际应用选择合适的磁钢结构和磁路结构。

磁罩32的整体外形可以为矩形或者带圆角的矩形或者圆形或者椭圆形，本实施例中，磁罩32的整体外形为矩形，其上表面323的整体外形与磁钢31相对应，第一凹陷部325的整体外形可以为矩形或者带圆角矩形或圆形或椭圆形，本实施例的第一凹陷部325的外形如图7所示，为带圆角矩形。第一凹陷部325的径向截面积小于磁钢31与磁罩32的结合面的面积，从而使得第一凹陷部325向磁钢31与磁罩32的结合面的投影位于结合面内，组装后，第一凹陷部325正对磁钢31的中心，磁钢31完全覆盖第一凹陷部325，并且其边缘叠置于上表面323，以获得上表面323的支撑。

较优地，第一凹陷部325的径向截面积为磁钢31的结合面积的45%~65%，在保证第一凹陷部325粘结面积的同时，尽可能增大磁罩32的弯曲刚度，减小正向跌落时由于磁钢31与磁罩32的刚度差异过大引起变形，进而导致胶层33裂开失效的问题，降低胶层33易脱落的风险。

如图5至图7所示，磁罩32的整体外形为矩形，第一凹陷部325的整体外形为带圆角矩形，第一凹陷部325的长轴边与磁罩32的长轴边对应设置其两者夹角为θ，0︒＜θ＜90°，即第一凹陷部325的长轴边和磁罩32的长轴边不平行，扬声器100跌落时，冲击力自外侧向第一凹陷部325的中心传递，磁罩32的长轴边方向弯曲刚度最弱，因此第一凹陷部325的长轴边方向不可与磁罩32长轴边方向一致，避免磁罩32长轴边弯曲形变带动第一凹陷部325的长轴边弯曲形变。

加强筋326相对于第一凹陷部325为凸起结构或凹槽结构，凸起结构即加强筋326的中部朝向磁钢31突起，突出于第一凹陷部325的底面；凹槽结构为加强筋326的中部朝远离磁钢31的方向凹陷。两种结构中，磁罩32的弯曲变形均需克服凸起结构或凹槽结构的侧边的刚性方可弯曲，所以加强筋326相对于第一凹陷部325为凸起结构或凹槽结构均能增加磁罩32的刚性。如图5和图6，本实施例的加强筋326为相对于第一凹陷部325为凸起结构。

相邻的两加强筋326之间形成第二凹陷部327，任意两第二凹陷部327的周向宽度相异，任意两第二凹陷部327的面积均相异，可进一步提高第一凹陷部325的刚度，减小磁罩32发生弯曲变形的幅度，避免胶层33裂纹的产生。

如图5和图6所示，本实施例的扬声器100中加强筋326的一端部相互交于一点，即若干加强筋326具有共同的交点328，加强筋326的交点328位于第一凹陷部325的内部，并且加强筋326的交点328位于第一凹陷部325的中心，加强筋326自第一凹陷部325的中心延伸至第一凹陷部325的周边，即加强筋326自其交点328延伸至第一凹陷部325的边缘处，因第一凹陷部325的周边为疲劳强度薄弱区域，加强筋326延伸至第一凹陷部325边缘处，减小第一凹陷部325边缘变形过大的风险，能有效降低第一凹陷部325边缘部胶层33的冲击力。

一个实施例中，任意两加强筋326之间的夹角π，0︒＜π＜180︒，即任意两加强筋326不粘连，非直线贯通，避免加强筋326成为整个凹陷部弯曲的惯性轴，正向跌落时，减小磁罩发生弯曲变形的可能，降低胶层边缘处拉应力产生的拉应变，减少胶层由于边缘处产生裂纹而扩展到内部的情况，避免胶层断裂失效。

如图6和图7实施例所示，加强筋326的有效长度L大于第一凹陷部325的等效半径r的1/3；加强筋326的有效长度L小于第一凹陷部325的等效半径r的1.5倍，定义等效半径的计算为任一封闭形状的周长除以2π，即等效半径r为与第一凹陷部325的周长除以2π。

加强筋326的轴向高度H自靠近第一凹陷部325中心的一端向所述第一凹陷部325的周边逐渐减小；本实施例中，第一凹陷部325中心即加强筋326的交点328，加强筋326的轴向高度H自加强筋326的交点328向第一凹陷部325的周边逐渐减小；即加强筋326的轴向高度H沿着第一凹陷部325的外周向交点328逐渐增大，高度逐渐增加的加强筋326使得胶层33无尖端，可使胶层33的厚度从外到内逐渐变薄，外侧较厚的胶层33承担最多的冲击，较多体积的胶层33对于一定的冲击能有效减低单位体积的冲击能量。

进一步地，位于交点328处的加强筋326的轴向高度H等于第一凹陷部325的深度，即对应加强筋326交点328处的磁钢31获得加强筋326的支撑，可避免扬声器100跌落时磁钢31往第一凹陷部325压迫，挤压胶层33而加剧胶层33的开裂。靠近第一凹陷部325周边的加强筋326的轴向高度H为零，使得胶层33无尖端，有效减低外侧较厚的胶层33的冲击能量。

加强筋326的截面宽度自靠近第一凹陷部325中心的端部向第一凹陷部325的周边逐渐减小。如图5和图6所示，本实施例中，第一凹陷部325中心即加强筋326的交点328，加强筋326的截面宽度D自加强筋326的交点328向第一凹陷部325的周边逐渐减小，第一凹陷部325的中心是磁罩32刚度最弱的位置，加强筋326的截面宽度D由外到内逐渐增大，可逐渐加强第一凹陷部325的刚度，使其不易弯曲。

一个实施例中，位于交点处的加强筋326的截面宽度D为第一凹陷部325的深度3-10倍，靠近第一凹陷部325周边的加强筋326的截面宽度D为零，兼顾加强第一凹陷部325刚度的同时，保证第一凹陷部325的胶水容量及胶层33的面积，交点处的加强筋326截面宽度D小于第一凹陷部325的深度3倍时，截面宽度D过细，加强筋326对增加第一凹陷部325的中心刚度的效果不明显；交点处的加强筋326截面宽度D大于第一凹陷部325的深度10倍时，截面宽度D过大，第一凹陷部325的中心的胶水容量减小，将影响胶层33的粘接牢靠度。

加强筋326的数量至少为3条，并且加强筋326的数量为奇数，例如加强筋的数量可以为3条、5条、7条、11条、13条或其他的大于3且为奇数的数量，则位于第一凹陷部325的胶层33间隔分成至少3个区域的胶层单元，使得第一凹陷部325各个部位保持在非对称状态，进而增加第一凹陷部325的刚性，从而增加磁罩32的刚性。

如图5至图6所示，加强筋326与第二凹陷部327的连接处进行倒圆角处理，圆角的曲率半径为第一凹陷部325深度的1/2-1倍，加强筋326与第二凹陷部327连接处无棱角，避免了应力集中于棱角部分，使胶层33所受的切应力趋于平衡，从而降低胶层33对切应力的敏感度。

在其他一些实施例中，若干加强筋326的分布结构还可以为相对分离布置，加强筋相对分离布置的结构如图9所示，所有加强筋326均为相对分离布置于不同的位置，加强筋326自其靠近第一凹陷部325中心的位置向第一凹陷部325的周边延伸，加强筋326与第一凹陷部325的外周壁间隔一定距离，亦能加强磁罩32的刚性，减小磁罩32发生弯曲变形的可能性。加强筋326为相对分离布置的分布结构和加强筋326具有共同交点328的分布结构相较，加强筋326的分布结构为具有共同交点328时效果较佳。

本发明扬声器100通过在磁罩32的第一凹陷部325设置至少3条加强筋326，并且任意两加强筋326之间非对称设置，增加了第一凹陷部325的刚性，减小磁罩32在跌落时发生弯曲变形的可能性，降低胶层33边缘处拉应力产生的拉应变，减少胶层33由于边缘处产生裂纹而扩展到内部的情况，避免胶层33断裂失效，延长了扬声器100的使用寿命。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种扬声器，包括振动系统和磁路系统，所述磁路系统包括磁钢和磁罩，所述磁罩包括沿水平方向设置的底壁，所述磁罩的底壁包括上表面及与所述上表面相对的下表面，所述磁钢通过胶层结合于所述底壁的上表面，其特征在于，所述上表面的与所述磁钢对应结合的部分向所述下表面的方向凹陷形成第一凹陷部，所述第一凹陷部内设置有至少3条加强筋，所述加强筋自所述第一凹陷部的中心或靠近所述第一凹陷部中心的位置向所述第一凹陷部的周边延伸，任意两所述加强筋之间非对称设置，所述胶层填充于所述第一凹陷部内且所述加强筋埋设于所述胶层内,所述加强筋的轴向高度自靠近所述第一凹陷部中心的一端向所述第一凹陷部的周边逐渐减小以使得对应所述加强筋处的胶层的厚度从所述第一凹陷部的周边向所述第一凹陷部中心逐渐变薄。

2.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，相邻的两所述加强筋之间形成第二凹陷部，任意两所述第二凹陷部的周向宽度相异。

3.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述加强筋具有共同的交点，所述加强筋的交点位于所述第一凹陷部的内部，所述加强筋自其交点向所述第一凹陷部的周边延伸。

4.根据权利要求3所述的扬声器，其特征在于，所述加强筋的交点位于所述第一凹陷部的中心，所述加强筋自所述第一凹陷部的中心延伸至所述第一凹陷部的周边。

5.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述加强筋的有效长度大于所述第一凹陷部的等效半径的1/3；和/或，所述加强筋的有效长度小于所述第一凹陷部的等效半径的1.5倍。

6.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述加强筋的截面宽度自靠近所述第一凹陷部中心的端部向所述第一凹陷部的周边逐渐减小。

7.根据权利要求6所述的扬声器，其特征在于，所述加强筋的靠近所述第一凹陷部中心的端部的轴向高度等于所述第一凹陷部的深度以使得对应该加强筋端部处的磁钢获得所述加强筋的支撑；和/或，靠近所述第一凹陷部周边的所述加强筋的轴向高度为零。

8.根据权利要求6所述的扬声器，其特征在于，所述加强筋的靠近所述第一凹陷部中心的端部的截面宽度为所述第一凹陷部的深度的3-10倍；和/或，靠近所述第一凹陷部周边的所述加强筋的截面宽度为零。

9.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，任意两所述加强筋之间的夹角π，0︒＜π＜180︒。

10.根据权利要求2所述的扬声器，其特征在于，所述加强筋与所述第二凹陷部的连接处进行倒圆角处理，圆角的曲率半径为所述第一凹陷部深度的1/2-1倍。

11.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述加强筋相对于所述第一凹陷部为凸起结构或凹槽结构，所述第一凹陷部的径向截面积为所述磁钢与所述磁罩的底壁相结合处的面积的45%~65%。

12.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述磁罩为矩形或带圆角的矩形或者椭圆形，第一凹陷部为矩形或圆角矩形时，所述第一凹陷部的长轴边与所述磁罩的长轴边对应设置且两者的夹角为θ，0︒＜θ＜90︒。

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