CN1180657C

CN1180657C - 蝶形调节器

Info

Publication number: CN1180657C
Application number: CNB021065179A
Authority: CN
Inventors: 丰田正一
Original assignee: Northwest Pioneer Co Ltd; Pioneer Corp
Current assignee: Northwest Pioneer Co Ltd; Pioneer Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2022-02-26
Also published as: EP1241917A2; JP2002262391A; CN1373628A; US20020144858A1; US6789643B2

Abstract

一种蝶形调节器包括内圆周架、外圆周架和至少一个臂构件。外圆周架具有相对端面和内周面。内周面连接相对端面形成相对连接边缘部分。臂构件的一端连接外圆周架，另一端连接内圆周架。臂构件的一端连接外圆周架的内周面的一部分，所述部分不包括相对连接边缘部分。

Description

蝶形调节器

技术领域

本发明涉及一种用于扬声器的蝶形调节器(Butterfly damper)，尤其涉及一种高输入型蝶形调节器。

背景技术

传统的蝶形调节器7有内圆周架9，外圆周架8和用于使内圆周架9和外圆周架8互相连接的臂构件10，如图5所示。在内圆周架9中插入音圈。外圆周架8固定到另一构件(例如，扬声器的框架)。激励音圈使内圆周架9与音圈一起振荡，内圆周架9由具有柔性的臂构件10支撑。

考虑到部件的简化和注射成型的方便，传统的蝶形调节器7采用注射成型形成，所以臂构件10和外圆周架8互相连接，以形成平齐表面。更具体的是，臂构件10和外圆周架8互相连在一起，所以外圆周架8的上表面8a与臂构件10的上表面10a平齐，如图6所示。

但是，传统的蝶形调节器7有一个问题，通过输入高输入信号而增大的振幅导致臂构件10上的应力集中，造成一种状态，在这种状态下，臂构件10不能承受导致断裂或发生破损的应力。以这种方式传统的蝶形调节器7不能适应高输入信号。

应力趋向于集中在臂构件10与外圆周架8的连接部分上，尤其是集中在有小曲面的部分连接部分上。

发明内容

因而，本发明的一个目的是提供一种蝶形调节器，它有一种形状特征，通过这种特征可以分布和减小应力，因此允许承受高输入信号。

为了达到上述目的，根据本发明第一方面的蝶形调节器包括：

内圆周架，具有相对端面和外周面，所述外周面与所述相对端面相连形成相对连接边缘部分；

外圆周架，具有相对端面和内周面，所述内周面连到所述相对端面上，以形成相对连接边缘部分；和

至少一个臂构件，其一端连接所述外圆周架的所述内周面的一部分，所述外圆周架的所述内周面的所述一部分不包括所述外圆周架的所述相对连接边缘部分；所述至少一个臂构件的另一端连接所述内圆周架的所述外周面的一部分，所述内圆周架的所述外周面的所述一部分不包括所述内圆周架的所述相对连接边缘部分，所述至少一个臂构件的所述一端和所述另一端都至少有一个曲面，所述至少一个臂构件具有突起，用于增加所述臂构件的强度。

根据本发明的第一方面，至少一个臂构件的一端连接外圆周架的部分内周面，不包括相对连接边缘部分。即使在操作该调节器造成内圆周架振荡时，外圆周架的内周面的上述部分也起阻挡壁的作用，防止臂构件过度振荡，因此减小了应力。

根据本发明的第一方面，在将内圆周架和外圆周架互相连接的每个臂构件的相对端形成曲面，应力集中趋向于在其附近发生。因而，可能把施加到连接臂构件的相邻部分上的应力分布到臂构件的末端，因此减小了应力负荷。

在本发明的第二方面中，设置多个臂构件作为至少一个臂构件。根据本发明的第三方面，能根据输入信号值的电平和蝶形调节器的尺寸改变臂构件的长度，宽度和其它条件。为这些条件选择适当的值可以导致臂构件数量的改变。对臂构件的数量没有限制。

在本发明的第三方面中，内圆周架，外圆周架和至少一个臂构件可以通过注射成型用树脂整体形成。根据本发明的第四方面，使用注射成型使得能用简单的方式制造整体形成的蝶形调节器。在本发明中，改变调节器的形状足以改善其性能而不增加成本。

附图说明

图1是说明本发明的蝶形调节器的整体结构视图；

图2是沿图1中的线II-II切开的截面图；

图3是说明本发明的蝶形调节器的臂构件和外圆周架的连接部分的放大视图；

图4是说明本发明的蝶形调节器的部分透视图；

图5是说明传统的蝶形调节器的平面图；和

图6是沿图5中的线IV-IV切开的截面图。

具体实施方式

现在，参考附图将在下面详细描述本发明的蝶形调节器的实施例。图1是说明本发明的蝶形调节器的整体结构视图，图2是沿图1中的线II-II切开的截面图，图3是说明本发明的蝶形调节器的臂构件和外圆周架的连接部分的放大图，图4是说明本发明的蝶形调节器的部分透视图。

蝶形调节器1有环形的外圆周架2，内圆周架3和臂构件4、4、4和4。内圆周架3设在外圆周架2的内部并且呈环形。臂构件4、4、4和4设在外圆周架2和内圆周架3之间。

外圆周架2有外周面2a、内周面2c和相对端面。内周面2c连到相对端面上，形成相对连接边缘部分。外圆周架2设在具有啮合部分2b的外圆周面2a上，啮合部分2b具有其中装配了另一个构件(例如扬声器的框架)的凹口。每个臂构件4、4、4和4的一端连接外圆周架2的内周面2c，因此臂构件4、4、4和4以规定间隔放置。啮合部分2b可以没有上面提到的凹口。

每个臂构件4、4、4和4具有臂主体4a，它形成为S-型以便放置在外圆周架2和内圆周架3之间。臂主体4a具有弹性变形特性，使得外圆周架2和内圆周架3彼此弹性连接。臂主体4a具有中央部分和相对边缘，中央部分放置在外圆周架2和内圆周架3之间以便基本彼此平行，相对边缘具有弯曲状，通过这种形状，相对边缘使外圆周架2和内圆周架3基本以直角交叉并分别进行连接。具有上述弯曲状的臂主体4a的相对边缘中的每个边缘设有突起4b，以增大臂主体4a的强度。臂主体4a的一端连接外圆周架2的内周面2c，另一端连接内圆周架3的外周面3c。每个臂构件4、4、4和4的一端和另一端，在与外圆周架2或内圆周架3连接的部分附近都具有曲面。以规定间隔放置在内圆周架3和外圆周架2之间的四个臂构件4、4、4和4是旋转对称的。

每个臂构件4、4、4和4的另一端连接内圆周架3的外周面3c，因此以规定间隔放置臂构件4、4、4和4。内圆周架3设在具有多个突起3a......3a的内周面3b上，这些突起以规定间隔放置以便朝内圆周架3的中央延伸。这些突起3a......3a限定基本与音圈外径一致的孔5，使得音圈能装配到孔5中。因此，音圈通过上述突起3a......3a支撑在其外周面上。

如图1-4所示，每个臂构件4、4、4和4的一端连接到外圆周架2的部分内周面2c，该部分不包括外圆周架2的上述相对连接边缘部分。具体地说，在操作方向上(即图2和3中的垂直方向上)，臂构件4的一端位于内周面2c的中间部分上，不包括相对的连接边缘部分。换言之，臂构件4的一端的上表面低于外圆周架2的上端面，在图3中的垂直方向上，前者的下表面低于后者的下端面，使得外圆周架2从图2中上述臂构件4的一端向上突起并向下低于上述一端。

内圆周架3、外圆周架2和每个臂构件4、4、4和4通过注射成型由树脂彼此整体形成。聚丙烯或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)适于用作上述树脂。应用注射成型的原因是可以通过改变铸模来适当地设置调节器的厚度，并且其厚度还可以局部增加或减小，这样与通过冲压方法形成、且由于坯料片材的厚度导致其厚度有限，而使得难以形成期望形状的传统调节器相比，容易复制调节器设计中的变化。

当比较内圆周架3所需的强度和外圆周架2所需的强度时，从外圆周架2必须承受由于插入内圆周架3中的音圈受激造成的振荡这一事实来看，外圆周架2的强度要比内圆周架3大。此外，受音圈振荡影响的内圆周架3需要柔性。因此，外圆周架2最好形成具有大横截面积和大厚度的形状。相反，内圆周架3最好形成横截面积和厚度都比外圆周架2小的形状。

现在，描述本发明的蝶形调节器的操作。

蝶形调节器1，由外圆周架2、内圆周架3和将外圆周架2和内圆周架3彼此连接的臂构件4、4、4和4组成，蝶形调节器1装配到另一个构件(例如，扬声器的框架)中并固定，以便形成在外圆周架2的外周面2a上的啮合部分2b接收另一个构件。音圈插入内圆周架3的孔5中。在这种方式下，通过设在内圆周架3的内周面3b上的突起3a......3a弹性支撑音圈。

音圈的激励导致其在音圈的操作方向(即图2中的垂直方向上)振荡，使得内圆周架3也随着音圈的上述振荡同步往复运动。在内圆周架3的往复运动期间，连接到内圆周架3外周面3c的臂构件4、4、4和4，在与往复运动同步运动过程中弹性变形。在音圈的激励过程中，受内圆周架3支撑的音圈造成的振荡，被连接到内圆周架3的臂构件4、4、4和4的弹性变形吸收，同时外圆周架2得到平稳支撑。

音圈造成的振荡越大，输入到音圈中的值越高。内圆周架3的振幅也因此增大。在传统蝶形调节器中，内圆周架3的增大的振幅导致在与内圆周架3和外圆周架2连接的臂构件4、4、4和4的部分上应力集中，有可能导致连接部分的断裂(或破损)。

在本发明的实施例中，在蝶形调节器1的操作方向(即图2和3中的垂直方向上)，臂构件4的一端位于内周面2c的中间部分上，不包括相对连接边缘部分，目的是防止臂构件4的振幅在音圈激励期间增大。以这种方式将臂构件4的一端连接到外圆周架2上能限制臂构件4的运动，所述运动是通过外圆周架2由内圆周架3的振荡产生的。因此，臂构件4的振幅能得到减小，因此，内圆周架3的振幅也得到减小，于是减小应力。

在本发明的实施例中，每个臂构件4、4、4和4的一端和另一端，在与外圆周架2或内圆周架3的连接部分附近具有曲面。这种曲面的形成能分布应力，由此防止出现裂缝或断裂。

对于每个传统蝶形调节器和本发明的蝶形调节器，在外圆周架处于平稳支撑且向内圆周架施加规定负载的状态下测量应力。测量结果示于下面的表1中。传统蝶形调节器和本发明的蝶形调节器之间的差别在于，如图3和6所示，与传统蝶形调节器的外圆周架连接的臂构件的部分其横截面为L型，相反，本发明的蝶形调节器的连接部分其横截面为T型。

表1

调节器的类型	最大应力(N/cm²)	最大位移(mm)	变化(％)
调节器的类型	最大应力(N/cm²)	最大位移(mm)	变化(％)	传统	4.41·10⁷	3.61	100
本发明	4.24·10⁷	3.32	96	传统	4.41·10⁷	3.61	100

进行测量的测量结果示于表1，同时向内圆周架施加9(N)的负载。聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)用作形成蝶形调节器的材料。如图1所示，传统蝶形调节器中的最大应力是4.41·10⁷(N/cm²)。相反，在本发明的蝶形调节器中的最大应力是4.24·10⁷(N/cm²)。从结果可见，应力减小约4％。

图4中的区域6和6表示将出现应力集中的部分。如图4所示，应力集中将发生在臂构件4分别与外圆周架2和内圆周架3的连接部分附近、具有较小曲面的部分中。还是在传统蝶形调节器中，应力集中将出现在臂构件分别与外和内圆周架的连接部分附近的部分中。

当以这种方式施加负载时，将施加给臂构件的应力例如弯曲应力，将集中在臂构件的延伸部分(即在这种情况下，连接外圆周架的臂构件的连接部分)中。在本发明的蝶形调节器中，在连接部分附近，臂构件4设有施加最大应力的小曲面。在传统蝶形调节器中，臂构件10平滑连接外圆周架8，使得臂构件10的上表面与外圆周架8的上表面齐平。因此假设振荡运动产生的力被传给外圆周架8，从而稍微抬起外圆周架8，由此导致振幅(位移)增大、应力增大。相反，在本发明的蝶形调节器中，臂构件4的一端连接外圆周架2的部分内周面2c，该部分不包括外圆周架2的相对连接边缘部分。具体地说，在蝶形调节器1的操作方向上，臂构件4的一端位于不包括相对连接边缘部分的内周面2c的中间部分上。所以假定振幅被减小由此减小应力。

本发明不限于以上实施例，它可以通过其它实施例来实现。可以以适当方式改变臂构件的数量。

根据以上详细描述的本发明，可以提供蝶形调节器，通过该蝶形调节器的形状，在应力趋于集中的部分中能分布和减小应力。蝶形调节器形状的改变提供了承受高输入信号而不增加成本的技术效果。

Claims

1.一种蝶形调节器，包括：

一内圆周架(3)，具有相对端面和外周面，所述外周面与所述相对端面相连形成相对连接边缘部分；

一外圆周架(2)，具有相对端面和内周面，所述内周面连接所述相对端面形成相对连接边缘部分；以及

至少一个臂构件(4)，其一端连接所述外圆周架(2)的所述内周面的一部分，所述外圆周架(2)的所述内周面的所述一部分不包括所述外圆周架的所述相对连接边缘部分；所述至少一个臂构件(4)的另一端连接所述内圆周架的所述外周面的一部分，所述内圆周架的所述外周面的所述一部分不包括所述内圆周架的所述相对连接边缘部分，所述至少一个臂构件(4)的所述一端和所述另一端都至少有一个曲面，所述至少一个臂构件(4)具有突起(4b)，用于增加所述臂构件的强度。

2.根据权利要求1所述的蝶形调节器，其中提供多个臂构件(4)作为所述至少一个臂构件。

3.根据权利要求1所述的蝶形调节器，其中所述内圆周架(3)、所述外圆周架(2)和所述至少一个臂构件(4)，通过注射成型由树脂相互整体形成。