CN1179692A

CN1179692A - 扬声器

Info

Publication number: CN1179692A
Application number: CN 97111445
Authority: CN
Inventors: 大矢场隆史; 高桥俊一; 寺内正一郎; 斉藤天伸; 安藤达也; 宇佐美快弥; 片岡宏之
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 1998-04-22

Abstract

本发明提供了一种扬声器,具有支撑振动元件,包括振膜的阻尼器。此阻尼器的特点是:通过将预定量的一种树脂材料注入一台注入成型设备的金属模具而制成。

Description

扬声器

本发明涉及一种扬声器，特别是声频系统或视频系统中所用的扬声器。

图6是现有扬声器的截面图。如图6所示，现有扬声器包括一个环形磁铁8、一块环形磁极板7、一块有中央支柱4′的磁轭4。由于环形磁铁8的作用，包含磁场的磁隙在中央支柱4′的外壁与环形磁极板7的内壁之间形成。绕在线圈架2上的音圈6嵌在磁隙内。当电流流过音圈6时，按照弗莱明左手定则产生的电磁效应的作用将驱动线圈架2(图中为垂直方向)。因而，通过环形边(annular edge)9与阻尼器3粘附在盆架10上的振膜1将振动，以产生对应于流过音圈6中的电流的声音。此外，保护帽11装在振膜1的中心，以防止外面的灰尘侵入磁极板7。

再次参阅图6，阻尼器3或者是一种波纹阻尼器，将一块织物浸渍在一种热固性树脂中，然后热压这块浸渍过树脂的织物而制成；或者是一种蝶形阻尼器，通过在一块苯酚树脂片或金属片上适当穿孔而制成。

可是，波纹阻尼器有各向异性的问题。即在使用波纹阻尼器时，保持力的强度在一个方向与另一个方向是不同的。特别是大幅度振动时，与波纹阻尼器接合的音圈会引起一种不希望产生的滚动动作，不希望发生的与扬声器中的其他元件接触。其结果是，难以正确放音。

另一方面，虽然由苯酚树脂片或金属片制成的蝶形阻尼器没有各向异性问题，但由于蝶形阻尼器是通过在苯酚树脂片或金属片上穿孔而制成，浪费了有用的材料(苯酚树脂片或金属片)，因此生产成本较高。

近来需要扬声器体积小，而能重放更响的低音。为了用小型扬声器获得更响的低音，需要振膜的振幅较大。但是用苯酚树脂片或金属片制成的阻尼器，如振幅较大，阻尼器容易损坏，因抗弯强度不足，或因反复疲劳。而且由于阻尼器经常位于产生热的音圈近旁，也需要用耐热材料制造阻尼器。

此外，以符号3表示的阻尼器有一个中心孔，绕在线圈架2上的音圈6可通过此孔。当装配一台扬声器时，在音圈6已通过中心孔后，线圈架2沿着阻尼器的内周部，与阻尼器3粘合，如果为了使音圈6容易通过中心孔，阻尼器3的中心孔须有较大的直径，其结果会产生一个问题：即将线圈架2粘接到阻尼器3上的粘接剂将流过线圈架2与中心孔的内壁之间的不希望产生的环形缝隙，以致很难在线圈架2与阻尼器3之间的形成精确的接合，从而很难使线圈架2对于阻尼器3定位在所希望的正确位置。

另一方面，如果使线圈架2与阻尼器3之间的环形缝隙尽可能小，以实现二者之间精确的接合，则音圈6将很难通过阻尼器3的中心孔，否则就需要在制造阻尼器3时达到极高的精确度。

本发明的目的是提供一种改进型扬声器，装备有一种具有高度耐久性与良好的可制造性的阻尼器，以解决以上所述现有技术特有的上述问题。

根据本发明，提供了一种扬声器，具有支撑振动元件，包括振膜的阻尼器。此阻尼器的特点是通过将预定量的树脂材料注入一台注入成型设备的金属模具而制成。

现作详细说明，此阻尼器是将预定量的树脂材料经过在金属模具上面形成的许多注入口注入金属模具而制成的。实际上，这许多注入口是相对于阻尼器的中心轴线对称地在金属模具上形成的。

现作更详细的说明，有些注入口是在金属模具的内周部上面形成的，其他注入口是在金属模具的外周部上面形成的。

本发明中的一个特点是：该制造阻尼器的树脂材料中含有一种聚丁烯对苯二酸(polybutylene terephalate)作为其主要成分。

本发明的另一个特点是：制造阻尼器的树脂材料含有一种聚甲醛(Polyoxymeth-ylene)作为其主要成分。

本发明进一步具有特点：制造阻尼器的树脂材料包含一种强化纤维作为其添加物。

本发明更进一步具有特点：制造阻尼器的树脂材料包含一种弹性体作为其添加物。

此外，作为实施本发明的另一种选择，是在阻尼器的内周部装上环形折叶部(annular hinge portion)。

以下列说明，并参阅附图，将更理解本发明的上述目的与特点。

图1是本发明的扬声器的截面图。

图2是本发明的扬声器中所用的阻尼器的平面图。

图3是图2中的阻尼器所用金属模具的平面图。

图4-1是本发明的扬声器中所用的另一种阻尼器的平面图。

图4-2是图4-1的A-A′截面图，部分显示按比例放大的图4-1中的阻尼器。

图5-1是说明性的图，显示带音圈的线圈架粘接到本发明的阻尼器的情况。

图5-2是说明性的图，显示带音圈的线圈架粘接到现有技术的阻尼器的情况。

图6是现有技术的扬声器的截面图。

以下将给出本发明的扬声器之最佳实施例，参照图1-4及图5-1作详细说明。在以后的说明中，与上述现有技术的扬声器中同样的元件，将以同样的符号表示。

参阅图1，与上述现有技术扬声器相似，本发明的扬声器包括一个环形铁8、一块环形磁极板7、一块有中央支柱4′的磁轭4。由于环形磁铁8的作用，包含磁场的磁隙在中央支柱4′的外壁与环形磁极板7的内壁之间形成。绕在线圈架2上的音圈6嵌在磁隙内。

再次参阅图1，当电流流过音圈6时，按照弗莱明左手定则产生的电磁效应的作用将驱动线圈架2(图中为垂直方向)。因而通过环形边9与阻尼器13粘附在盆架10的振膜1将振动，以产生对应于流过音圈6中的电流的声音。

与上述现有技术相似，如图1中所示，保护帽11装在振膜1的中心，以防止灰尘侵入磁极板7。

参阅图2，阻尼器13是一个凝固的树脂元件，通过将预定量的树脂材料(处于液态)注入一台注入成型设备的金属模具而制成。如图2所示，阻尼器13有一个内周部41与一个外周部43，二者通过连接部42互相连接，由于连接部42的柔性，内周部41与外周部43都能在垂直于图中纸张的方向移动。

现作详细说明，阻尼器13是通过将预定量的熔化的树脂注入图3中所示的金属模具21而制成。如阻尼器13是通过将熔化的树脂以轴对称方式注入金属模具而制成，则有可能获得一个无任何各向异性问题的阻尼器。实际上，如果一定量熔化的树脂仅通过一个注入口注入金属模具中，树脂中的链式巨分子在模具中将按树脂的流向排列。以这种方式，在凝固时，注入的树脂沿着树脂的流向收缩的程度将大于沿着与树脂的流向垂直的方向收缩的程度。其结果是：制成的阻尼器沿着树脂流向的特性与沿着与树脂流向垂直的方向的特性将有区别。

考虑到上述原理，我们发现，如果在图3所示的金属模具上均匀地、对称地(相对于其中心轴线)形成许多树脂注入口，而且如果预定量的熔化的树脂经过这些注入口注入金属模具，则在作为最终产品的阻尼器中，将不会发生称为各向异性的问题。即在这种阻尼器中的不同位置，特性将完全相同，只要这些位置相对于阻尼器的中心轴线是同样程度对称地位于阻尼器上。

例如有可能在金属模具21的内周部与外周部都均匀地形成许多树脂注入口，如图3所示。利用这种装置，一定量熔化的树脂可经过许多树脂注入口同时注入金属模具21。

作为图3所示的一例，三个树脂注入口22a在金属模具21的外周部形成，九个树脂注入口22b在金属模具21和内周部形成。

既然阻尼器通常是制成一片相对地较薄的元件，金属模具21内部垂直方向的空间是相当狭窄的。其结果是：如果金属模具上仅有一个树脂注入口，树脂在如此狭窄的空间流动；将发生很大的困难。而根据本发明，由于三个树脂注入口22a在金属模具21的外周部形成，而九个树脂注入口22b在金属模具21的内周部形成，经过注入口22a与22b注入金属模具21的液体树脂将流遍整个金属模具21，从而制成一个具有均匀密度的阻尼器。

再次参阅图3，既然在金属模具21的内周部比其外周部有更多的树脂注入口，如果经过注入口22b注入的树脂内部存在着较高的内部压力，则注入金属模具21的内周部的树脂将迅速流向外周部。

制造阻尼器13的树脂材料是聚丁烯对苯二酸(PBT，即polybutylene terephtha-late)，具有所需的耐热性与良好的耐折性。事实上PBT的耐热性指标是：热变形温度150～160℃(4.6千克/厘米²：ASTM(美国测试与材料学会)D648)。此外，PBT的耐折性指标是：平面抗弯强度250千克/厘米²，经过10⁷次重复加载。根据已进行的一系列测试，已知聚碳酸酯(PC，即polycarbonate)在10小时测试中会断裂，而PBT即使在持续500小时的测试中也根本不会断裂。在上述测试中，一台直径为15厘米的扬声器单元放入尺寸为81厘米的箱中。扬声器单元说明需要额定输入功率50瓦，但被附加加权粉红噪声75瓦。

与PBT树脂材料相似，聚甲醛(POM，即polyoxymethylene)也是制造阻尼器13的良好材料。POM的热变形温度是140～170℃(4.6千克/厘米²：ASTM(美国测试与材料学会)D648)。此外，POM的平面抗弯强度是340千克/厘米²，经过107次重复加载。根据与上述相同的方式进行的一系列测试，已知POM即使在持续500小时的测试中也根本不会断裂。

如果制造阻尼器13的树脂进一步包含一种弹性体(一种粘性与弹性材料)，以此材料制成的阻尼器13将更有效地制止温度上升，并将进一步提高耐冲击性。

本发明中所用的弹性体，优先选择具有较高延伸性与较高柔性的材料，即使被伸展到原有尺寸的两倍，仍能恢复原有形状(尺寸)，实际上，这类弹性体可能是一种天然的或合成的橡胶。

例如，这种树脂/弹性体混合物可能包含按重量计算5％的聚氨脂(urethane)弹性体。阻尼器13可通过将预定量的树脂/弹性体混合物注入金属模具而制成。以此方式，弹性体将充分熔化，而能与树脂完全混合，结果是：每一个弹性体粒子将成为一个应力集中中心，在周围产生细微裂纹(每条裂纹包括小纤维和空隙)，由此吸收从此处释放的能量。由于阻尼器13的上述组合成分的作用，有可能降低树脂材料内的一种内部磨擦力，制止不希望的热的产生。树脂中包含的弹性体粒子能进一步吸收热与提高耐冲击性。

此外，为进一步提高阻尼器13的耐冲击性，优选的方法是采用另一种混合方法将树脂与弹性体混合。这种方法是通过移植共聚合反应将弹性体引入树脂，使树脂成分处于连续状态，而使弹性体成分处于分立状态，由此构成类似多层结构的一种结构，应用这种混合方法，可使树脂与弹性体之间的结合力增强，从而提高了阻尼器的耐冲击性。而且，如果制造阻尼器的树脂包含一种强化纤维如玻璃纤维，则制成的阻尼器将进一步增加强度，并进一步增强对折性。在这种情况下，阻尼器强度的进一步增进，不仅是由于强化纤维本身而获得，也是由于树脂的结晶度可能因与一种不同的材料混合而提高的事实。实际上，阻尼器强度的增加将更提高热变形温度，从而增强了耐热性。

由于玻璃纤维有较强的定向性，在金属模具中将按树脂的流向排列。由于这种原因，阻尼器很容易相对于中心轴线对称地增强。

图4-1，显示根据本发明的另一种实施例制成的阻尼器。如图所示，阻尼器13′具有一个环形折叶部(annular hinge portion)32围绕其内周部31(并参阅图4-2)。当绕在线圈架上的音圈通过阻尼器13′的中心孔时，环形折叶部32将适当弯曲，使音圈容易通过。由于环形折叶部32由一种柔软的、有弹性的材料制成，带有音圈的线圈架容易被环形折叶部32夹住，以便固定在对于阻尼器13′所需的相对位置上，而不致在环形折叶部32与线圈架之间形成任何空隙。因此，线圈架容易附着在阻尼器13′的内周壁上而没有任何偏移。

图5-1表示一种情形，一个带有音圈6的线圈架2与一条纱包金属线54须附着在本发明的阻尼器13′上。如图5-1所示，环形折叶部32接在阻尼器13′的内周部31上。当环形折叶部32须在纱包金属线54与音圈6之间的位置上与线圈架2接合时，首先使音圈6通过阻尼器13′的中心孔。此时，环形折叶部32可自由弯曲，使音圈6平稳通过中心孔。在音圈6到达预定位置后，环形折叶部32恢复其原有形状，使内周部31与线圈架2之间任何可能产生的空隙都被环形折叶部32所覆盖。因此，在图5-1所示的情况下，很容易保持阻尼器13′与线圈架2之间的接合位置，从而，获得较图5-2所示的现有技术条件下(在线圈架2与阻尼器3的内周部之间的环形空隙大于音圈6的厚度)更好的接合效果。

从上述说明可以理解，应用本发明，至少可能获得下列效果：

(1).由于阻尼器是通过将预定量的树脂经过金属模具上形成的许多注入口注入金属模具而制成的，可期望生产出一种具有无各向异性问题的阻尼器的扬声器。

(2).而且，由于制造阻尼器的上述树脂材料含有一种聚丁烯对苯二酸(PBT即polybutylene terephthalate)或聚甲醛(polyoxymethylen)作为主要成分，有可能生产出一种具有耐久性更高的阻尼器的扬声器。

(3).再者，由于制造阻尼器的树脂材料包含一种强化纤维或一种弹性体材料，我们能生产出一种具有耐久性进一步提高的阻尼器的扬声器。

(4).此外，由于阻尼器的内周部上面形成一个环形折叶部，在阻尼器的内周部与线圈架之间任何可能的空隙可被环形折叶部所覆盖。因此容易维持阻尼器与线圈架之间的接合位置，保证线圈架与阻尼器的正确结合。

虽然以上已显示并阐述本发明的最佳实施例，不言而喻，这些揭示的内容是为了说明的目的，可能作各种变动与修改，但仍属本发明的权利要求范围。

Claims

1.一种扬声器，具有支撑振动元件，包括振动膜的阻尼器，其特征在于该阻尼器是通过将预定量的树脂材料注入一台注入成型设备的金属模具而制成。

2.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于所述的阻尼器是通过将预定量的树脂材料经过金属模具上形成的许多注入口注入金属模具而制成。

3.根据权利要求2所述的扬声器，其特征在于其中的许多注入口相对于阻尼器的中心轴线，是在金属模具上对称地形成的。

4.根据权利要求3所述的扬声器，其特征在于其中有些注入口是在金属模具的内周部形成的，其它注入口是在金属模具的外周部形成的。

5.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于制造阻尼器的树脂材料含有一种聚丁烯对苯二酸(PBT，即polybutylene terephthalate)作为其主要成分。

6.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于制造阻尼器的树脂材料含有一种聚甲醛(polyoxymethlene terephthalate)作为其主要成分。

7.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于制造阻尼器的树脂材料包含一种强化纤维作为其添加物。

8.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于制造阻尼器的树脂材料包含一种弹性体作为其添加物。

9.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于阻尼器的内周部具有一个环形折叶部。