CN113727254A - 弹性部件及应用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种弹性部件及应用装置,弹性部件包括第一连接部、第二连接部以及位于第一连接部和第二连接部之间的形变部;第一连接部和第二连接部分别连接于不同的部件上,不同的部件之间相对运动或者相对静止;形变部由第一端向中心区域沿第一方向呈直线和/或曲线延伸至中心区域,再由中心区域沿与第一方向相反的方向呈直线和/或曲线延伸至第二端形成。本发明弹性部件制作简单方便,简化了制作工艺,弹性部件不会使应用装置沿竖直方向上高度增加,利于产品的薄型化,且可减小形变部的应力集中,增加了疲劳强度,降低弹性部件断裂的风险,使得弹性部件跟随振动单元在竖直方向位移的过程中,形变部发生弹性形变足够大,不影响音圈的振动。
Description
技术领域
本发明涉及电声技术领域,特别涉及一种弹性部件及应用装置。
背景技术
应用装置,比如扬声器是电子设备中的重要声学部件,其为一种把电信号转变为声信号的换能器件。当前随着技术的不断进步与革新,传统的扬声器的结构设计也在不断地求新、求变,既需要满足薄型化的发展趋势,还要越来越注重性能的优化,并兼顾工艺的简化和成本的控制。
现有的扬声器中,在音圈骨架上固定设置定心支片,以防止音圈在振动过程中发生非振动方向的偏振,且定心支片通常呈片形弹波状。但是,片形弹波状的定心支片工艺制作复杂,并且片形弹波状的定心支片会使得扬声器沿其振动方向上的高度增加,占用空间加大,不利于产品的薄型化。在音圈振动位移较大的情况下,片形弹波状的定心支片的顺性变差,不能提供足够的位移,反而会形成与音圈位移相反的方向的牵拉,影响音圈的振动。另外,现有的扬声器具有折弯角的定心支片,其折弯处往往存在应力较大,容易出现折断的情况。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种弹性部件及应用装置,旨在解决现有技术中定心支片影响音圈的振动及容易折断的问题。
为实现上述目的,本发明提出一种弹性部件,所述弹性部件包括第一连接部、第二连接部以及位于所述第一连接部和所述第二连接部之间的形变部;所述第一连接部和所述第二连接部分别连接于不同的部件上,所述不同的部件之间可以相对运动,或者所述不同的部件之间是相对静止的;
所述形变部包括与所述第一连接部和所述第二连接部中的其中一者连接的第一端,以及与所述第一连接部和所述第二连接部中的另一者连接的第二端,所述第一端和所述第二端之间设有中心区域;
所述形变部由所述第一端向所述中心区域沿第一方向呈直线和/或曲线延伸至所述中心区域,再由所述中心区域沿与所述第一方向相反的方向呈直线和/或曲线延伸至所述第二端形成。
优选地,所述形变部呈螺旋形结构,所述形变部由所述第一端向所述中心区域沿顺时针或逆时针螺旋延伸至所述中心区域,再由所述中心区域沿逆时针或顺时针螺旋延伸至所述第二端形成。
优选地,所述形变部沿其自身的中心点呈中心对称结构。
优选地,所述形变部呈方形的类螺旋结构,所述形变部由所述第一端向所述中心区域分别沿直线和曲线延伸至所述中心区域,再由所述中心区域分别沿曲线和直线延伸至所述第二端形成。
优选地,所述第一连接部和所述第二连接部分别对应位于所述形变部的两侧。
优选地,所述形变部中每弯折一次为一个弯折线段,任意相邻的两个所述弯折线段间隔布置。
优选地,任意相邻的两个所述弯折线段之间的间距至少大于一倍的所述弯折线段的横截面宽度。
优选地,所述弯折线段的折弯中线到其折弯中心的距离为R,所述弯折线段的横截面宽度为B,其中,R≥2B。
优选地,在所述弯折线段的折弯角大于或小于90°的情况下,R≥3B;在所述弯折线段的折弯角等于90°的情况下,R≥2B。
优选地,所述弹性部件由线状结构绕制而成或者由片状结构冲压成型。
优选地,所述形变部为平面结构,且所述形变部与所述第一连接部及所述第二连接部位于同一水平面内。
优选地,所述弹性部件为一体冲压成型结构;所述形变部靠近所述第一连接部及所述第二连接部的区域对应形成两个加宽区,所述形变部位于两个所述加宽区之间的区域为非加宽区,所述第一连接部、所述第二连接部以及位于所述加宽区内的所述弯折线段的横截面宽度大于所述非加宽区内的所述弯折线段的横截面宽度。
优选地,所述弹性部件由金属线绕制而成,所述第一连接部、所述第二连接部以及所述弯折线段的横截面宽度相等。
优选地,所述第一连接部和与其相邻的所述弯折线段之间的间隙、相邻的两个所述弯折线段之间的间隙、所述第二连接部和与其相邻的所述弯折线段之间的间隙均大于或等于所述弹性部件的厚度。
优选地,与所述第一连接部连接的所述弯折线段和与其相邻的所述弯折线段之间的间隙处、与所述第二连接部连接的所述弯折线段和与其相邻的所述弯折线段之间的间隙处均设置有阻尼件,所述阻尼件将相邻的两个所述弯折线段连接。
优选地,所述弹性部件由磷青铜、铁、钢或者合金材质中的任意一种制成。
本发明还提出一种应用装置,所述应用装置包括振动单元和如上所述弹性部件,所述弹性部件用于平衡所述振动单元沿预设的方向振动。
优选地,所述振动单元可以为一个或多个,所述振动单元可沿竖直方向或水平方向排布。
优选地,所述应用装置包括弹性部件组,所述弹性部件组包括至少三个沿所述振动单元的外周间隔均匀设置的所述弹性部件。
优选地,其中两个所述弹性部件为导电体结构,其余所述弹性部件为非导电体结构。
优选地,所述弹性部件组的数量为多个,多个所述弹性部件组沿所述振动单元的高度方向间隔布置,各所述弹性部件组的所有所述弹性部件位于同一水平面内。
优选地,所述应用装置为发声装置,所述发声装置还包括支架,所述振动单元包括振膜和与所述振膜连接的音圈;所述第一连接部与所述音圈连接,所述第二连接部与所述支架连接;
或者,所述振动单元包括振膜、音圈和拖杯,所述音圈和所述拖杯连接于所述振膜的同一侧,所述第一连接部与所述拖杯连接,所述第二连接部与所述支架连接;
且/或,所述支架为外壳或者磁轭。
优选地,所述应用装置为发声装置、马达或多功能振动装置。
本发明的技术方案中,弹性部件中形变部通过窄长形结构沿两个相反方向分别呈直线和/或曲线延伸,可减小形变部的应力集中,增加了疲劳强度,降低弹性部件断裂的风险,使得弹性部件跟随振动单元在竖直方向位移的过程中,形变部发生弹性形变足够大,即使在振动单元振动位移较大的情况下,弹性部件的顺性保持良好,可提供足够的位移,不影响振动单元的振动,优化产品性能。并且,本发明弹性部件整体呈窄长形结构弯折延伸形成,制作简单方便,简化了制作工艺,制作效率高,降低了制作成本。并且,本发明弹性部件不会使应用装置沿竖直方向上高度增加,占用空间小,利于产品的薄型化。
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为本发明一实施例弹性部件的俯视示意图;
图2为本发明另一实施例弹性部件的俯视示意图;
图3为本发明一实施例应用装置中音圈和弹性部件的主视示意图;
图4为本发明一实施例应用装置中音圈和弹性部件的立体示意图;
图5为本发明另一实施例应用装置中音圈和弹性部件的立体示意图;
图6为本发明另一实施例应用装置中音圈和弹性部件的俯视示意图;
图7为本发明一实施例应用装置的截面示意图。
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(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。
本发明提出一种弹性部件。
如图1、图3和图4所示,本实施例的弹性部件10包括第一连接部11、第二连接部12以及位于第一连和所述第二连接部12之间的形变部13,其中,第一连接部11和第二连接部12分别连接于不同的部件上,不同的部件之间可以相对运动,或者不同的部件之间是相对静止的。形变部13位于第一连接部11和第二连接部12之间,形变部13包括与第一连接部11和第二连接部 12中的其中一者连接的第一端,以及与第一连接部11和第二连接部12中的另一者连接的第二端,第一端和第二端之间设有中心区域134;形变部13由第一端向中心区域134沿第一方向呈直线和/或曲线延伸至中心区域134,再由中心区域134沿与第一方向相反的方向呈直线和/或曲线延伸至第二端形成。
具体地,弹性部件10可以是金属板材一体冲压成型的线状、窄条状或片状结构,也可以采用单股金属线绕制而成的线状结构,还可以是双股金属线绕制而成的线状结构等。上述第一方向可以为顺时针方向,形变部13的形状可以呈多边形的螺旋状结构,具体可以为四边形、五边形、六边形等,或者为圆形、椭圆形的结构,或者为直线与曲线形状结合的结构,例如,形变部 13中每弯折一次为一个弯折线段133,弯折线段133的部分为直线,另一部分为曲线,其具体可以为曲线与直线交替连接的形状,需要说明的是,此处的交替并不限于一一交替,还可以是一与多、多与多的交替。
弹性部件10整体呈窄长形结构弯折延伸形成,其中,形变部13可以呈螺旋形结构,通过其第一端向中心区域134沿顺时针螺旋延伸至中心区域134,再由中心区域134沿逆时针延伸至第二端形成。形变部13也可以呈方形的类螺旋结构,通过其第一端向中心区域134分别沿直线和曲线延伸至中心区域 134,再由中心区域134分别沿曲线和直线延伸至第二端形成。形变部13还可以是由窄长形结构弯折延伸形成的其他结构,形变部13的结构状可根据实际使用需求设置,本发明弹性部件10对形变部13的结构不作限制。
如图7所示,本实施例的弹性部件10应用于发声装置、马达或多功能振动装置等应用装置100中,本实施例以弹性部件10应用于发声装置为例进行说明。发声装置包括弹性部件10和振动单元40,弹性部件10用于平衡振动单元40沿预设的方向振动。发声装置还包括支架70,在一实施例中,振动单元40包括振膜60和与振膜60连接的音圈20;弹性部件10的第一连接部11 与音圈20连接,第二连接部12与支架70连接,且/或,支架70为外壳或者磁轭;在另一实施例中,振动单元40包括振膜60、音圈20和拖杯80,音圈 20和拖杯80连接于振膜60的同一侧,第一连接部11与拖杯80连接,第二连接部12与支架70连接,且/或,支架70为外壳或者磁轭。
可以理解地,振动单元40在接通电信号后,可在外壳内发生上下方向的振动,其中,上下方向以图3所示的方向为准,振动单元40的振动方向用竖直方向或上下方向表示,垂直于振动单元40振动的方向用水平方向表示。如图4所示,在一实施例中,弹性部件10的第一连接部11与音圈20连接,具体地,音圈20包括骨架21和绕设于骨架21外的音圈线22,第一连接部11 可与骨架21连接,也可与音圈线22连接。弹性部件10的第二连接部12与外壳连接,实现音圈20、弹性部件10及外壳之间的装配。如图7所示,在另一实施例中,第一连接部11与拖杯80连接,第二连接部12与外壳连接。在其他实施例中,第一连接部11与拖杯80连接,第二连接部12与磁轭连接,或者,第一连接部11与音圈20连接,第二连接部12与磁轭连接。
如图7所示,具体地,在一实施例中,应用装置100包括振动单元40,磁路系统50,和安装固定振动单元40和磁路系统50的外壳;其中,振动单元40包括振膜60和结合于振膜60下方的音圈20;磁路系统50包括上导磁板、磁铁和下导磁板,其中上导磁板和下导磁板为导磁结构,用于修正磁铁产生的磁力线,磁路系统50形成磁间隙51,音圈20设置于该磁路系统50的磁间隙51中。本发明下导磁板可以为U型结构,包括底壁和侧壁,上导磁板、磁铁和下导磁板的侧壁之间形成磁间隙51,磁间隙51中形成相对均匀的磁场,音圈20设置于该具有相对均匀磁场的磁间隙51中。音圈20通常是由金属线缠绕而成的,当音圈20接通电信号之后,在磁场中受安培力的作用上下振动,音圈20的振动方向用竖直方向或上下方向表示,垂直于音圈20振动的方向用水平方向表示;由于振膜60与音圈20是通过粘结等方式固定结合为一体的,因此,音圈20根据电信号上下振动时也会带动振膜60振动,产生声波。
但是,由于磁间隙51中的磁场只是相对均匀的并不是绝对的,音圈20 振动过程中音圈20的位置也会变化,且位于磁间隙51上侧的磁力线为弧形线,因此,音圈20受到的安培力并不仅仅是竖直方向的,也包含其他方向的安培力,这就造成音圈20在振动过程中容易发生非竖直方向的偏振,进一步会影响振膜60的振动。
为了防止发生上述情况的偏振,设置连接音圈20和支架70的弹性部件 10可以对音圈20的偏振进行定心支撑,即,保证音圈20在磁间隙51内沿振动方向振动。在一实施例中,弹性部件10为定心支片或者平面弹簧。
在一实施例中,振动单元40还包括设置在振膜60的拖杯80,该拖杯80 与音圈20连接在振膜60的同一侧。当具有磁间隙51时,该拖杯80位于磁间隙51外侧,设置连接拖杯80和支架70的弹性部件10同样可以对音圈20 的偏振进行定心支撑,即,保证音圈20在磁间隙51内沿振动方向振动。
在一实施例中,所述支架70为外壳或者磁轭,由于外壳可以用于对发声装置单体进行承载,将支架70设置为外壳,可以便于弹性部件10背离振动单元40的一侧进行固定,提高弹性部件10的定心支撑效果。由于振动单元 40的大部分都靠近磁间隙51,其与磁轭的距离较近,将弹性部件10背离振动单元40的一侧连接至磁轭,一方面可以节省弹性部件10的设置距离,并且便于提高弹性部件10的定心支撑效果。需要说明的是,如上所述,本实施例中的弹性部件10固定方式包括多种的组合:弹性部件10的第一连接部11 和第二连接部12分别连接音圈20和外壳、或者,弹性部件10的第一连接部 11和第二连接部12分别连接音圈20和磁轭,或者,弹性部件10的第一连接部11和第二连接部12分别连接拖杯80和外壳,或者,弹性部件10的第一连接部11和第二连接部12分别连接拖杯80和磁轭,均能较好的保证弹性部件10的定心支撑效果。
本实施例弹性部件10的设置,在振动单元40竖直振动时对振动单元40 形成水平方向上的约束,可遏制振动单元40发生偏振,且弹性部件10跟随振动单元40在竖直方向上位移。相较于现有片形弹波状的定心支片而言,本实施例的弹性部件10中形变部13通过窄长形结构沿两个相反方向分别呈直线和/或曲线延伸,可减小形变部13的应力集中,增加了疲劳强度,降低弹性部件10断裂的风险,使得弹性部件10跟随振动单元40在竖直方向位移的过程中,形变部13发生弹性形变足够大,即使在振动单元40振动位移较大的情况下,弹性部件10的顺性保持良好,可提供足够的位移,不影响振动单元 40的振动,优化产品性能。并且,本实施例弹性部件10整体呈窄长形结构弯折延伸形成,制作简单方便,简化了制作工艺,制作效率高,降低了制作成本。并且,本实施例弹性部件10不会使应用装置100沿竖直方向上高度增加,占用空间小,利于产品的薄型化。
如图1所示,在一实施例中,形变部13呈螺旋形结构,形变部13由第一端向中心区域134沿顺时针或逆时针螺旋延伸至中心区域134,再由中心区域134沿逆时针或顺时针螺旋延伸至第二端形成,使得形变部13呈沿两个相反方向分别螺旋延伸的螺旋形结构,弹性形变大,可在振动单元40振动位移较大时提供良好的顺性。第一连接部11和第二连接部12分别对应位于形变部13的两侧,形变部13的第一端和第二端可以任意对应与第一连接部11或第二连接部12连接,即,形变部13的第一端与第一连接部11连接,形变部 13的第二端与第二连接部12连接,或者,形变部13的第一端与第二连接部 12连接,形变部13的第二端与第一连接部11连接。进一步地,形变部13沿其自身的中心点呈中心对称结构,一方面便于制作,另一方面形变部13的第一端和第二端可以互换,方便使用。
在另一实施例中,形变部13呈方形的类螺旋结构,形变部13由第一端向中心区域134分别沿直线和曲线延伸至中心区域134,再由中心区域134分别沿曲线和直线延伸至第二端形成,使得形变部13呈沿两个相反方向分别沿直线和曲线延伸的类螺旋形结构,弹性形变大,可在振动单元40振动位移较大时提供良好的顺性。第一连接部11和第二连接部12分别对应位于形变部 13的两侧,形变部13的第一端和第二端可以任意对应与第一连接部11或第二连接部12连接,即,形变部13的第一端与第一连接部11连接,形变部13 的第二端与第二连接部12连接,或者,形变部13的第一端与第二连接部12 连接,形变部13的第二端与第一连接部11连接。本发明可以根据实际情况灵活设置形变部13呈螺旋形结构或呈方形的类螺旋结构,简单方便。
本实施例中,形变部13中每弯折一次为一个弯折线段133,任意相邻的两个弯折线段133间隔布置,以提供足够的弹性形变。进一步地,任意相邻的两个弯折线段133之间的间距至少大于一倍的弯折线段133的横截面宽度,进一步提高形变部13的弹性形变程度。并且,如图1、图3和图4所示,本实施例弹性部件10中,形变部13弯折线段133的折弯中线到其折弯中心的距离为R,弯折线段133的横截面宽度为B,其中,R≥B,一方面可减小形变部13的应力集中,增加了疲劳强度,降低弹性部件10断裂的风险,另一方面可提供足够的加工空间,避免在加工过程中刀具划伤线材,保证弹性部件10的性能不受影响。
如图2所示,在一实施例中,形变部13呈S形弯折结构,形变部13的第一端的端部朝向第二端呈S形弯曲延伸形成形变部13,S形弯曲延伸的方向与从第一连接部11到第二连接部12的方向相一致。弹性部件10整体呈S 形弯折,呈S形弯折的弹性部件10的弹性形变大,可在振动单元40振动位移较大时提供良好的顺性。本发明弹性部件10的形状可根据实际情况灵活设置,在其他实施例中,弹性部件10还可以呈蛇形或其他形状弯折。
应用有呈螺旋形结构或方形的类螺旋结构的形变部13的弹性部件10,后续简称为螺旋形弹性部件10,应用有呈S形弯折的形变部13的弹性部件10,后续简称为S形弹性部件10,螺旋形弹性部件10相较于S形弹性部件10来说,螺旋形弹性部件10可进一步减小应力集中,增加了疲劳强度,大大降低弹性部件10断裂的风险。具体可根据以下公式分析可知:公式1:σ=Εε,其中,σ表示固体中的应力,ε表示应变,E表示弹性模量或杨氏模量;公式 2:σ=Fn/S,其中,σ表示固体中的应力,Fn表示最大应力,S表示Fn作用的面积;公式3:ε=Δl/l0,其中,ε表示应变,l0表示弹性体原长,Δl表示弹性体受力后的伸长量。根据公式1至公式3的换算可得出公式4:Fn/ S=E·(Δl/l0)。由公式4可知,使用同种材质,即弹性模量E相同,在弹性模量E相同、伸长量Δl以及Fn作用的面积S相同情况下,弹性体原长l0越大,则应力越小。
如图1可知,螺旋形弹性部件10的弹性体原长l0为图1中所表示的L1;如图2可知,S形弹性部件10的弹性体原长l0为图2中所表示的L2,显然, L1大于L2,则两种形状的弹性部件10在在弹性模量E相同、伸长量Δl以及 Fn作用的面积S相同情况下,螺旋形弹性部件10比S形弹性部件10的应力小。
如下表可知,经过对上述两种形状弹簧的仿真分析,对比相同线长、相同力学劲度Kms及相同位移情况下的应力大小及分布,螺旋形弹性部件10 应力明显减小。
弹性部件类型 | 总线长(mm) | Kms(N/mm) | 位移(mm) | 最大应力(Mpa) |
螺旋形 | 50 | 0.6 | 2 | 780 |
S形 | 50 | 0.6 | 2 | 390 |
以下均为对螺旋形弹性部件10的描述。
如图1所示,形变部13弯折线段133的折弯中线到其折弯中心的距离为R,弯折线段133的横截面宽度为B,其中,R≥2B,进一步减小折弯处的应力集中及增加疲劳强度,从而进一步降低弹性部件10断裂的风险。
更进一步地,在弯折线段133的折弯角大于或小于90°的情况下,R≥3B;在弯折线段133的折弯角等于90°的情况下,R≥2B。由于折弯角大于或小于 90°的情况下比折弯角等于90°时应力集中大,因而在折弯角大于或小于90°的情况下选择R≥3B,即使得折弯中线到其折弯中心的距离进一步增大,有利于增加弹性部件10的整体结构疲劳强度,降低弹性部件10断裂的风险。
本实施例的弹性部件10为由线状结构绕制而成,易于制作,可在音圈20 振动位移较大时提供良好的顺性。冲压成型后,本实施例弹性部件10的横截面为正方形或长方形等形状,也可以呈扁平的其他形状。进一步地,弹性部件10的形变部13为平面结构,且形变部13与第一连接部11及第二连接部 12位于同一水平面内,使得弹性部件10整体为平面结构,相较于现有片形弹波状的弹性部件10,本实施例提高了弹性部件10的整体平面度,进一步降低应用装置100沿竖直方向的高度,实现产品薄型化的设计理念。
在一实施例中,弹性部件10由片状结构冲压成型,且弹性部件10为一体冲压成型结构,易于制作,冲压成型的弹性部件10的平面度及尺寸公差更容易管控,产品良率高。形变部13靠近第一连接部11及第二连接部12的区域对应形成两个加宽区131,形变部13位于两个加宽区131之间的区域为非加宽区132,位于加宽区131内的弯折线段133的横截面宽度大于非加宽区 132内的弯折线段133的横截面宽度。可以理解地,第一连接部11、第二连接部12以及形变部13上靠近第一连接部11和第二连接部12的区域产生的位移大,弹性形变较大,应力集中大。本实施例将形变部13靠近第一连接部 11和第二连接部12的区域分别设置为两个加宽区131,将形变部13上位于两个加宽区131之间的区域设置为非加宽区132,并加宽位于加宽区131内的弯折线段133的横截面宽度,使得第一连接部11、第二连接部12以及加宽区 131的弯折线段133的横截面宽度大于非加宽区132的弯折线段133的横截面宽度,有利于减小应力集中,避免发生断裂,保证弹性部件10的正常使用。另外,本实施例将形变部13的线宽局部加宽,可改变弹性部件10整体的振动频率,消除共振,优化产品性能。
具体地,本实施例中,第一连接部11、第二连接部12以及位于加宽区131内的弯折线段133的线宽为B1,非加宽区132内弯折线段133的线宽为 B2,其中,B2<B1≤8B2。可以理解地,折弯中线可以呈圆弧形、椭圆或者其他任意折弯形状,折弯中线的形状可以根据实际需要进行适应性调整,本发明对折弯中线的形状不作限制。本实施例以折弯中线呈圆弧形为例进行说明,折弯角表示弯折线段133的两端端点与弯折线段133的圆心的连线所形成的夹角,R表示弯折线段133的圆心到折弯中线之间的直线距离,即,折弯中线的半径。
可以理解地,位于加宽区131内的弯折线段133的折弯中线的长度R1≥ 2B1,非加宽区132内弯折线段133的折弯中线的长度R2≥2B2。更具体地,位于加宽区131内的弯折线段133的折弯角大于或小于90°的情况下,R1≥ 3B1,位于加宽区131内的弯折线段133的折弯角等于90°的情况下,R1≥2B1;位于非加宽区132内弯折线段133的折弯角大于或小于90°的情况下,R2≥ 3B2,位于非加宽区132内弯折线段133的折弯角等于90°的情况下,R2≥3B2。
在另一实施例中,弹性部件10由金属线绕制而成,弹性部件10具体可采用单股金属线绕制而成的线状结构,还可以是双股金属线绕制而成的线状结构,制作灵活方便。第一连接部11、所述第二连接部12以及弯折线段133 的横截面宽度相等,即采用等宽的金属线绕制就可制作完成弹性部件10,制作方便。
不论弹性部件10为板材一体冲压成型结构还是由金属线绕制而成,第一连接部11和与其相邻的弯折线段133之间的间隙、相邻的两个弯折线段133 之间的间隙、第二连接部12和与其相邻的弯折线段133之间的间隙均大于或等于弹性部件10的厚度,以便冲压制作。该实施例弹性部件10的厚度可为 0.1mm~0.5mm,上述各间隙可设置为弹性部件10厚度的1.5倍。
与第一连接部11连接的弯折线段133和与其相邻的弯折线段133之间的间隙处、与第二连接部12连接的弯折线段133和与其相邻的弯折线段133之间的间隙处均设置有阻尼件14,阻尼件14将相邻的两个弯折线段133连接。阻尼件14的材质包括金属材料、橡胶材料、硅胶材料、胶水材料、泡棉材料中的至少一种;且/或,阻尼件14的形状呈片状结构或者线状结构设置,只需将相邻的两个弯折线段133连接即可。
在一实施例中,阻尼件14为阻尼胶,与第一连接部11连接的弯折线段133振幅大,从而在该弯折线段133和与其相邻的弯折线段133之间的间隙处局部涂布或者注塑阻尼胶,阻尼胶将两个弯折线段133连接,改善弹性部件 10的共振频率,消除共振,进一步优化产品性能。同理,与第二连接部12连接的弯折线段133振幅大,从而在该弯折线段133和与其相邻的弯折线段133 之间的间隙处局部涂布或者注塑阻尼胶,阻尼胶将两个弯折线段133连接,改善弹性部件10的共振频率,消除共振,更进一步优化产品性能。
现有的弹波材料容易受到环境变化的影响,在高温高湿环境下容易变形,其硬度发生变化,且耐疲劳性比较差。而本发明弹性部件10由磷青铜、铁、钢或者合金材质中的任意一种制成,不易受环境变化的影响,在高温高湿环境下不易变形,硬度也不会发生变化,耐疲劳性良好,使得应用装置100能够在恶劣环境中工作,优化产品性能,提高应用装置100的应用广泛性。为了方便连接,弹性部件10上,第二连接部12远离形变部13的一端形成弯钩部121,弯钩部121被与外壳连接。具体地,弯钩部121与外壳的挂柱连接。
本发明还提出一种应用装置100,应用装置100为发声装置、马达或多功能振动装置,应用范围广。本发明以应用装置100为发声装置进行说明,应用装置100包括振动单元40和上述弹性部件10,弹性部件10用于平衡所述振动单元40沿预设的方向振动。振动单元40可以为一个或多个,振动单元 40可沿竖直方向或水平方向排布。其中,应用装置100还包括支架70,在一实施例中,振动单元40包括振膜60和与振膜60连接的音圈20;第一连接部 11与音圈20连接,第二连接部12与支架70连接,且/或,支架70为外壳或者磁轭;或者,在另一实施例中,振动单元40包括振膜60、音圈20和拖杯 80,音圈20和拖杯80连接于振膜60的同一侧,第一连接部11与拖杯80连接,第二连接部12与支架70连接,且/或,支架70为外壳或者磁轭。该应用装置100中弹性部件10的具体结构参照上述实施例,由于本应用装置100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。
如图3至图6所示,本实施例应用装置100中,弹性部件10的数量至少为三个,至少三个弹性部件10沿音圈20的外周间隔均匀设置。在一实施例中,弹性部件10的数量为三个,三个弹性部件10沿振动单元40的外周间隔均匀设置,增强了对振动单元40的定心效果,具体地,至少三个弹性部件10 在振动单元40竖直振动时对音圈20形成水平方向上的至少三处约束,可遏制振动单元40发生偏振,且弹性部件10跟随振动单元40在竖直方向上位移,增强对振动单元40的定心效果。在其他实施例中,弹性部件10的数量也可以为四个、五个、六个或其他数量。本发明应用装置100中弹性部件10的数量可根据实际情况灵活调整,本发明对弹性部件10的数量不作限制。
应用装置100可包括至少一个弹性部件组30,一个弹性部件组30包括至少三个位于同一水平面的弹性部件10。同一个弹性部件组30中,三个弹性部件10的线宽或材质可以相同,也可以不同。比如,由于材质属性的不同,三个弹性部件10中,其中一个弹性部件10的材质为磷青铜,则其线宽可以设置为0.4mm,另一个弹性部件10的材质为铍铜,则其线宽可以设置为0.3mm,还有一个弹性部件10的材质为316钢,则其线宽可以设置为0.2mm。
另外,同一个弹性部件组30的三个弹性部件10中,其中两个弹性部件 10为导电体结构,其余弹性部件10为非导电体结构。导电体结构的弹性部件 10中,具备导电的功能,其能够向应用装置100的振动单元40传输电信号,具体地,该弹性部件10通过其第一连接部11与振动单元40中音圈20的接线部电连接配合,第二连接部12与外部电源连接,进而通过弹性部件10传输音圈20与外部的电信号;此外,该弹性部件10还通过其形变部13的弹性形变作用来根据振动单元40的振动偏移状态对振动单元40的往复振动进行约束,使所述振动单元40稳定在预设的中心区域,防止了振动单元40的偏振,使得振动单元40的往复振动更加稳定。因此,该弹性部件10兼具了导电及定心的作用,实现了这两种功能的集成,在应用装置100中只需设置两个本发明的弹性部件10即可同时实现对内外部电路的导通作用及对振动单元 40振动的定心作用,这样不仅能够节省应用装置100腔体内的空间,进一步利于产品的薄型化,并且有效地简化了应用装置100的装配工艺。
应用装置100可包括多个弹性部件组30,比如两个或三个弹性部件组30,多个弹性部件组30沿骨架21的高度方向间隔布置,各弹性部件组30的所有弹性部件10位于同一水平面内。以两个弹性部件组30为例进行说明,两个弹性部件组30沿振动单元40的竖直方向间隔布置,各弹性部件组30包括四个弹性部件10,并且该四个弹性部件10位于同一水平面内,两个弹性部件组 30的八个弹性部件10在竖直方向呈错位排布,不仅增强对振动单元40的定心效果,而且力学劲度Kms对称性及平坦性好,满足大位移疲劳要求。多个弹性部件组30相较于一个弹性部件组30来说,一方面增强对振动单元40的定心效果,另一方面减少应力集中,可相应减小弹性部件10的线宽,更易制作。
本发明应用装置100中,弹性部件组30的数量及排布方式,以及各弹性部件组30的形状、结构、线宽、材质及属性等可根据实际需要灵活设置,兼容性好,应用范围广。
以上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 (23)
1.一种弹性部件,其特征在于,所述弹性部件包括第一连接部、第二连接部以及位于所述第一连接部和所述第二连接部之间的形变部;所述第一连接部和所述第二连接部分别连接于不同的部件上,所述不同的部件之间可以相对运动,或者所述不同的部件之间是相对静止的;
所述形变部包括与所述第一连接部和所述第二连接部中的其中一者连接的第一端,以及与所述第一连接部和所述第二连接部中的另一者连接的第二端,所述第一端和所述第二端之间设有中心区域;
所述形变部由所述第一端向所述中心区域沿第一方向呈直线和/或曲线延伸至所述中心区域,再由所述中心区域沿与所述第一方向相反的方向呈直线和/或曲线延伸至所述第二端形成。
2.如权利要求1所述的弹性部件,其特征在于,所述形变部呈螺旋形结构,所述形变部由所述第一端向所述中心区域沿顺时针或逆时针螺旋延伸至所述中心区域,再由所述中心区域沿逆时针或顺时针螺旋延伸至所述第二端形成。
3.如权利要求2所述的弹性部件,其特征在于,所述形变部沿其自身的中心点呈中心对称结构。
4.如权利要求1所述的弹性部件,其特征在于,所述形变部呈方形的类螺旋结构,所述形变部由所述第一端向所述中心区域分别沿直线和曲线延伸至所述中心区域,再由所述中心区域分别沿曲线和直线延伸至所述第二端形成。
5.如权利要求1所述的弹性部件,其特征在于,所述第一连接部和所述第二连接部分别对应位于所述形变部的两侧。
6.如权利要求1至5中任一项所述的弹性部件,其特征在于,所述形变部中每弯折一次为一个弯折线段,任意相邻的两个所述弯折线段间隔布置。
7.如权利要求6所述的弹性部件,其特征在于,任意相邻的两个所述弯折线段之间的间距至少大于一倍的所述弯折线段的横截面宽度。
8.如权利要求6所述的弹性部件,其特征在于,所述弯折线段的折弯中线到其折弯中心的距离为R,所述弯折线段的横截面宽度为B,其中,R≥2B。
9.如权利要求8所述的弹性部件,其特征在于,在所述弯折线段的折弯角大于或小于90°的情况下,R≥3B;在所述弯折线段的折弯角等于90°的情况下,R≥2B。
10.如权利要求6所述的弹性部件,其特征在于,所述弹性部件由线状结构绕制而成或者由片状结构冲压成型。
11.如权利要求10所述的弹性部件,其特征在于,所述形变部为平面结构,且所述形变部与所述第一连接部及所述第二连接部位于同一水平面内。
12.如权利要求10所述的弹性部件,其特征在于,所述弹性部件为一体冲压成型结构;所述形变部靠近所述第一连接部及所述第二连接部的区域对应形成两个加宽区,所述形变部位于两个所述加宽区之间的区域为非加宽区,所述第一连接部、所述第二连接部以及位于所述加宽区内的所述弯折线段的横截面宽度大于所述非加宽区内的所述弯折线段的横截面宽度。
13.如权利要求10所述的弹性部件,其特征在于,所述弹性部件由金属线绕制而成,所述第一连接部、所述第二连接部以及所述弯折线段的横截面宽度相等。
14.如权利要求6所述的弹性部件,其特征在于,所述第一连接部和与其相邻的所述弯折线段之间的间隙、相邻的两个所述弯折线段之间的间隙、所述第二连接部和与其相邻的所述弯折线段之间的间隙均大于或等于所述弹性部件的厚度。
15.如权利要求14所述的弹性部件,其特征在于,与所述第一连接部连接的所述弯折线段和与其相邻的所述弯折线段之间的间隙处、与所述第二连接部连接的所述弯折线段和与其相邻的所述弯折线段之间的间隙处均设置有阻尼件,所述阻尼件将相邻的两个所述弯折线段连接。
16.如权利要求1至5中任一项所述的弹性部件,其特征在于,所述弹性部件由磷青铜、铁、钢或者合金材质中的任意一种制成。
17.一种应用装置,其特征在于,所述应用装置包括振动单元和权利要求1至16中任一项所述弹性部件,所述弹性部件用于平衡所述振动单元沿预设的方向振动。
18.如权利要求17所述的应用装置,其特征在于,所述振动单元可以为一个或多个,所述振动单元可沿竖直方向或水平方向排布。
19.如权利要求17所述的应用装置,其特征在于,所述应用装置包括弹性部件组,所述弹性部件组包括至少三个沿所述振动单元的外周间隔均匀设置的所述弹性部件。
20.如权利要求19所述的应用装置,其特征在于,其中两个所述弹性部件为导电体结构,其余所述弹性部件为非导电体结构。
21.如权利要求19所述的应用装置,其特征在于,所述弹性部件组的数量为多个,多个所述弹性部件组沿所述振动单元的高度方向间隔布置,各所述弹性部件组的所有所述弹性部件位于同一水平面内。
22.如权利要求17所述的应用装置,其特征在于,所述应用装置为发声装置,所述发声装置包括支架,所述振动单元包括振膜和与所述振膜连接的音圈;所述第一连接部与所述音圈连接,所述第二连接部与所述支架连接;
或者,所述振动单元包括振膜、音圈和拖杯,所述音圈和所述拖杯连接于所述振膜的同一侧,所述第一连接部与所述拖杯连接,所述第二连接部与所述支架连接;
且/或,所述支架为外壳或者磁轭。
23.如权利要求17所述的应用装置,其特征在于,所述应用装置为发声装置、马达或多功能振动装置。
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