CN101990142A - 音圈引线及采用该音圈引线的扬声器 - Google Patents

音圈引线及采用该音圈引线的扬声器 Download PDF

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Abstract

一种音圈引线，其包括：一导线结构，该导线结构包括至少一导线；其中，该音圈引线进一步包括一芯线结构，且所述导线结构螺旋缠绕于所述芯线结构的表面，该芯线结构包括至少一碳纳米管线状结构，该碳纳米管线状结构包括多个碳纳米管。本发明也提供一种采用上述音圈引线的扬声器。所述音圈引线具有较好的强度及较高的耐弯折性，使用寿命较长。

Description

音圈引线及采用该音圈引线的扬声器
技术领域
本发明涉及一种音圈引线及采用该音圈引线的扬声器。
背景技术
音圈引线是扬声器中的主要组件之一，其主要作用为使音圈与外部音频输入装置电连接，使得输入音频信号的音圈可在磁场的作用下振动并推动与其连接的振动膜做相应的活塞式运动，进而推动周围空气振动，发出声波。
现有技术中扬声器所采用的音圈引线结构大多数为由多根金属导线绞合在一起形成的导线，当音圈在振动的过程中，该音圈引线也相应发生反复弯折，然而金属的抗疲劳性能较差，因此其在反复弯折的过程中容易发生疲劳断裂，进而影响整个扬声器的正常工作。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种具有较高抗疲劳断裂性能的音圈引线及采用该音圈引线的扬声器。
一种音圈引线，其包括：一导线结构，该导线结构包括至少一导线；其中，该音圈引线进一步包括一芯线结构，且所述导线结构螺旋缠绕于该芯线结构的表面，该芯线结构包括至少一碳纳米管线状结构，该碳纳米管线状结构包括多个碳纳米管。
一种扬声器，其包括：一磁路***，该磁路***包括一磁间隙；一振动***，该振动***包括一振膜、一音圈骨架、一音圈及上述音圈引线，所述音圈骨架设置于所述磁间隙中，所述音圈螺旋缠绕并固定于该音圈骨架，所述音圈引线包括第一端和第二端，该第一端与该音圈电连接，所述振膜包括一外边和一内边，其内边固定于所述音圈骨架；及一支撑辅助***，该支撑辅助***包括一用于容纳振膜的框架，该框架包括第一端和第二端，其第一端固定于磁路结构，且所述振膜的外边固定在该框架的第二端，该框架上设置有一接线柱，所述音圈引线的第二端与该接线柱连接。
与现有技术相比较，本发明提供的音圈引线具有以下优点：由于该音圈引线包括碳纳米管线状结构，该碳纳米管线状结构具有较高的强度，较好的柔性及耐弯折性能，因此使用该碳纳米管线状结构可有效提高整个音圈引线的强度及耐弯折性能，使该音圈引线不易发生断裂；由于所述音圈引线由碳纳米管线状结构组成，而碳纳米管本身具有较好的导电性，因此当音圈引线中的导线发生疲劳断裂后，碳纳米管线状结构可替代导线继续传输电信号，使得扬声器仍可正常工作，从而延长了扬声器的工作寿命。
附图说明
图1是本发明第一实施例音圈引线的结构示意图。
图2是图1中的音圈引线沿II-II方向的剖面图。
图3及图4是本发明第一实施例音圈引线中碳纳米管线状结构的结构示意图。
图5是本发明第一实施例音圈引线中非扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。
图6是本发明第一实施例音圈引线中扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。
图7是本发明第二实施例音圈引线的结构示意图。
图8是采用本发明实施例音圈引线的扬声器结构示意图。
图9是图8中的扬声器的剖视结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图详细说明本发明实施例的音圈引线及采用该音圈引线的扬声器。
请参阅图1及图2，本发明第一实施例提供一种音圈引线100，该音圈引线100包括一芯线结构102及螺旋缠绕于该芯线结构102表面的一导线结构104。具体为，该导线结构104以所述芯线结构102为轴线螺旋缠绕于该芯线结构102的表面。
所述音圈引线100的制备过程大致为，固定所述芯线结构102，并将所述导线结构104以所述芯线结构102为轴线螺旋缠绕于所述芯线结构102的表面。所述导线结构104可顺时针或逆时针缠绕于所述芯线结构102的表面，且其沿该芯线结构102的轴线方向从该芯线结构102的一端呈螺旋状延伸至另一端。该导线结构104缠绕芯线结构102一周所形成的多个螺旋部分相互连接，其中每个螺旋部分的螺旋角不限，该螺旋角的大小决定该导线结构104缠绕在所述芯线结构102表面的螺旋部分匝数，该螺旋角越小，所述导线结构104缠绕的螺旋部分匝数越多，所述导线结构104的重量越大，而该整个音圈引线100的柔性有所提高。且该多个螺旋部分的螺旋角可以相同，也可以不同，优选地，该多个螺旋部分的螺旋角相同。本实施例中，该螺旋角为2度～30度。所述音圈引线100的直径大致等于所述芯线结构102的直径和导线结构104的直径总和。在扬声器中，音圈引线100与音圈连接，当音圈在工作过程中反复振动时，与其连接的音圈引线100也相应发生反复弯折，可以理解，该音圈引线10相对于音圈具有一定的负载，因此该音圈引线100的实际重量对音圈振动的影响较大，当其重量太重时，音圈的负载较重，影响其正常振动，从而容易引起扬声器发声失真。因此，该音圈引线100应在满足机械强度要求的同时具有尽量轻的质量，本实施例中，该音圈引线100的直径为0.1mm～50mm。
所述芯线结构102包括至少一碳纳米管线状结构，所述碳纳米管线状结构由多个碳纳米管组成，该碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的一种或多种。所述单壁碳纳米管的直径为0.5纳米～10纳米，双壁碳纳米管的直径为1.0纳米～15纳米，多壁碳纳米管的直径为1.5纳米～50纳米。所述碳纳米管线状结构1020包括至少一碳纳米管线1022，请参阅图3，当该碳纳米管线状结构1020包括多个碳纳米管线1022时，该多个碳纳米管线1022可相互平行组成束状结构，同时，请参阅图4，该多个碳纳米管线1022也可相互扭转组成绞线结构。
该碳纳米管线1022可以为一非扭转的碳纳米管线或扭转的碳纳米管线。请参阅图5，该非扭转的碳纳米管线包括多个沿该非扭转的碳纳米管线长度方向排列的碳纳米管，该多个碳纳米管基本相互平行，且该碳纳米管的轴向基本平行于该碳纳米管线的长度方向。具体地，该非扭转的碳纳米管线中的多个碳纳米管通过范德华力首尾相连。该非扭转的碳纳米管线长度不限，直径为0.5纳米～100微米。该非扭转的碳纳米管线可通过将碳纳米管拉膜通过有机溶剂处理得到。具体地，将有机溶剂浸润所述碳纳米管拉膜的整个表面，在挥发性有机溶剂挥发时产生的表面张力的作用下，碳纳米管拉膜中的相互平行的多个碳纳米管通过范德华力紧密结合，从而使碳纳米管拉膜收缩为一非扭转的碳纳米管线。该有机溶剂为挥发性有机溶剂，如乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿，本实施例中采用乙醇。通过有机溶剂处理的非扭转碳纳米管线与未经有机溶剂处理的碳纳米管膜相比，比表面积减小，粘性降低。所述碳纳米管线状结构及其制备方法请参见范守善等人于2005年12月16日申请的，于2007年6月20日公开的第CN1982209A号中国大陆公开专利申请。为节省篇幅，仅引用于此，但上述申请所有技术揭露也应视为本发明申请技术揭露的一部分。
所述扭转的碳纳米管线可通过采用一机械力将所述碳纳米管拉膜两端沿相反方向扭转获得。请参阅图6，该扭转的碳纳米管线包括多个沿该扭转的碳纳米管线的长度方向呈螺旋状排列并沿线的一端向另一端延伸的碳纳米管，且该多个碳纳米管通过范德华力首尾相连。该扭转的碳纳米管线长度不限，直径为0.5纳米～100微米。进一步地，可采用一挥发性有机溶剂处理该扭转的碳纳米管线。在挥发性有机溶剂挥发时产生的表面张力的作用下，处理后的扭转的碳纳米管线中相邻的碳纳米管通过范德华力紧密结合，使扭转的碳纳米管线的比表面积减小，密度及强度增大。
所述碳纳米管线状结构1020的直径不限，可依据实际情况而定，优选地，该碳纳米管线状结构1020的直径为50微米～20毫米。
另外，当所述芯线结构102包括多个碳纳米管线状结构时，该多个碳纳米管线状结构可相互平行并排设置组成束状结构或相互扭转设置组成绞线状结构。
请参阅图4，所述导线结构104可包括至少一根导线1042，当包括多根导线1042时，该多根导线1042相互扭转呈绞线状结构或相互平行设置呈束状结构。该导线1042的材质优选为密度较小且导电率较高的材料，如铜、铝或它们的合金。在本实施例中，该导线结构104为多根相互扭转的铜绞线结构，该铜绞线结构呈螺旋状缠绕于所述芯线结构102的表面。
进一步地，所述音圈引线100中的每根导线1042的表面或整个导线结构104的表面进一步包覆有一绝缘层1044，该绝缘层1044通过在导线1042的表面或整个导线结构104的表面涂覆一绝缘漆形成，所述绝缘层1044的材料可为塑料或橡胶等，本实施例中，所述绝缘层1044包覆于整个导线结构104的表面。由于金属导线的抗腐蚀性能较差，因此裸露的金属导线经常暴露在空气中容易因氧化腐蚀而发生断裂，降低整个扬声器工作的使用寿命，因此在所述导线结构104或导线结构104中每根导线的表面设置一绝缘层可有效防止其腐蚀氧化，从而延长了该音圈引线100的使用寿命。
所述音圈引线100中，所述碳纳米管线状结构1020包括多个通过范德华力首尾相连的碳纳米管，其具有较高的强度和较好的耐弯折性能，因此该碳纳米管线状结构1020可有效提高整个音圈引线10的强度及耐弯折性能。同时，当扬声器工作时，音圈和音圈引线将会基于电磁感应原理而发生反复振动，从而带动扬声器中的振膜发生振动并推动周围空气振动发声，然而，音圈引线中的导线结构104中用以传输电信号的导线1042由金属材料组成，金属材料在反复振动的过程中容易发生疲劳断裂，从而使扬声器无法继续正常工作，而碳纳米管具有较好的导电性且不易发生疲劳断裂，当导线结构104发生断裂时，芯线结构102中的碳纳米管线状结构1020仍具有导电并传输电信号的作用，其可以代替导线结构104继续工作，从而进一步延长了整个扬声器的使用寿命。
请参阅图7，本发明第二实施例提供一种音圈引线200，该音圈引线200包括一芯线结构202及一螺旋缠绕于该芯线结构202表面的导线结构204。
本实施例与上述第一实施例基本相同，其区别在于本实施中的芯线结构202与导线结构204相互扭转设置。该音圈引线200的制备方法大致为，首先，将所述芯线结构202及导线结构204相互平行设置，从而形成一束状结构，之后采用一机械力将所述束状结构的两端沿相反的方向扭转，从而获得所述音圈引线200。
所述芯线结构202及所述导线结构204均沿所述音圈引线200的轴线方向呈螺旋状从该音圈引线200的一端延伸至另一端，且该芯线结构202及导线结构204从该音圈引线200的一端到另一端的螺旋方向相同，该相互扭转的芯线结构202及导线结构204也可视为相互缠绕于彼此的表面，即所述芯线结构也呈螺旋状缠绕于所述导线结构的表面。
此外，该芯线结构202及导线结构204缠绕一周的螺旋部分的螺旋角不限，可依据具体情况而定。该螺旋角的大小决定该芯线结构202及导线结构204螺旋部分的匝数，该螺旋角越小，所述芯线结构202及导线结构204缠绕的匝数越多，即单位体积内，该芯线结构202及导线结构204所占比例越多，该音圈引线200的重量越重，而其柔韧性有所提高。且该多个螺旋部分的螺旋角可以相同，也可以不同，优选地，该多个螺旋部分的螺旋角相同。本实施例中，该芯线结构202及导线结构20螺旋部分的螺旋角均为2度～30度。
请参阅图8及图9，本发明实施例进一步提供一种采用上述第一实施例和第二实施例的音圈引线100的扬声器10，该扬声器10包括一磁路***12、一振动***14及一支撑辅助***16。
所述磁路***12包括一导磁下板121、一导磁上板125、一磁体122及一导磁芯柱123，所述磁体122相对的两端分别由同心设置的导磁下板121及导磁上板125所夹持。所述导磁上板125及磁体122均为环状结构，所述导磁上板125及磁体122在所述磁路***12中围成一柱形空间。所述导磁芯柱123容置于所述柱形空间，其自所述导磁下板121往导磁上板125延伸而且与所述磁体122形成一环形磁间隙124。
所述振动***14包括一振膜142、一音圈骨架144、一音圈146、一定心支片143及一音圈引线100，所述音圈骨架144设置于所述磁间隙124中并可上下自由活动，所述音圈146螺旋缠绕并固定于该音圈骨架144上，所述音圈引线100包括第一端和第二端(图未示)，该第一端与该音圈146电连接，所述振膜142包括外边和内边(图未示)，其内边固定于所述音圈骨架124。所述定心支片143的一端固定于所述音圈骨架140上。
所述支撑辅助***16包括一用于容纳所述振动***14的框架162，该框架162可为一锥体结构，其具有一中心孔111用于套设所述磁路***12，该框架162包括第一端和第二端(图未示)，该第一端固定于磁体122。此外，所述定心支片143的另一端固定于该框架162的第一端，所述振膜142的外边固定在该框架162的第二端，且该框架162上设置有一接线柱164。所述音圈引线100的第二端与该接线柱164连接。
此外，本发明实施例中的音圈引线100也可首先固定于所述振膜142的表面，之后再从其在所述振膜142的固定位置处延伸至所述接线柱164。该音圈引线100可通过粘结剂粘结于所述振膜表面，也可在振膜142上设置一卡槽(图未示)以固定所述音圈引线100。该音圈引线100的第二端可采用任意方式与所述接线柱164电连接，如将一短金属线与该接线柱164的导电部位焊接，之后将该金属线与所述音圈引线100通过导电粘结剂粘结在一起，或者将该音圈引线100直接通过导电粘结剂与所述接线柱164实现电连接。
可以理解，本实施例扬声器10中的音圈引线也可采用上述第二实施例中的音圈引线20。
本发明提供的音圈引线具有以下优点：由于该音圈引线包括碳纳米管线状结构，该碳纳米管线状结构具有较高的强度，较好的柔性及耐弯折性能，因此使用该碳纳米管线状结构可有效提高整个音圈引线的强度及耐弯折性能，使该音圈引线不易发生断裂；由于所述音圈引线由碳纳米管线状结构组成，而碳纳米管本身具有较好的导电性，因此当音圈引线中的导线发生疲劳断裂后，碳纳米管线状结构可替代导线继续传输电信号，使得扬声器仍可正常工作，从而延长了扬声器的工作寿命。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (17)

1.一种音圈引线，其包括：
一导线结构，该导线结构包括至少一导线；
其特征在于，该音圈引线进一步包括一芯线结构，该芯线结构包括至少一碳纳米管线状结构，该碳纳米管线状结构包括多个碳纳米管，所述导线结构螺旋缠绕于该芯线结构的表面。
2.如权利要求1所述的音圈引线，其特征在于，所述芯线结构与所述导线结构相互扭转设置。
3.如权利要求1所述的音圈引线，其特征在于，所述芯线结构螺旋缠绕于所述导线结构的表面。
4.如权利要求3所述的音圈引线，其特征在于，所述芯线结构及导线结构的螺旋方向相同。
5.如权利要求1所述的音圈引线，其特征在于，所述导线结构以所述芯线结构为轴线呈螺旋状缠绕于该芯线结构的表面。
6.如权利要求1所述的音圈引线，其特征在于，所述碳纳米管线状结构包括至少一碳纳米管线。
7.如权利要求6所述的音圈引线，其特征在于，所述碳纳米管线包括非扭转的碳纳米管线或扭转的碳纳米管线。
8.如权利要求7所述的音圈引线，其特征在于，所述非扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管通过范德华力首尾相连且沿该非扭转的碳纳米管线长度方向平行排列。
9.如权利要求7所述的音圈引线，其特征在于，所述扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管通过范德华力首尾相连且沿该扭转的碳纳米管线长度方向呈螺旋状排列。
10.如权利要求6所述的音圈引线，其特征在于，所述碳纳米管线状结构包括多个碳纳米管线相互平行组成束状结构或相互扭转组成绞线结构。
11.如权利要求1所述的音圈引线，其特征在于，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管。
12.如权利要求1所述的音圈引线，其特征在于，所述芯线结构包括多个碳纳米管线状结构相互平行设置或相互扭转设置。
13.如权利要求1所述的音圈引线，其特征在于，所述导线结构包括多根导线相互扭转设置或相互平行设置。
14.如权利要求1所述的音圈引线，其特征在于，所述音圈引线中每根导线的表面进一步包覆有一绝缘层。
15.如权利要求1所述的音圈引线，其特征在于，所述音圈引线中导线结构的表面进一步包覆有一绝缘层。
16.如权利要求1所述的音圈引线，其特征在于，所述碳纳米管线状结构的直径为50微米～20毫米。
17.一种应用如权利要求1-16项所述音圈引线的扬声器，其包括：
一磁路***，该磁路***包括一磁间隙；
一振动***，该振动***包括一振膜、一音圈骨架、一音圈及一音圈引线，所述音圈骨架设置于所述磁间隙中，所述音圈螺旋缠绕并固定于该音圈骨架，所述音圈引线包括第一端和第二端，该第一端与该音圈电连接，所述振膜包括一外边和一内边，其内边固定于所述音圈骨架；及
一支撑辅助***，该支撑辅助***包括一用于容纳振膜的框架，该框架包括第一端和第二端，其第一端固定于磁路结构，且所述振膜的外边固定在该框架的第二端，该框架上设置有一接线柱，所述音圈引线的第二端与该接线柱连接。
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False: Hongfujin Precision Industry (Shenzhen) Co., Ltd.|518109 Guangdong city of Shenzhen province Baoan District Longhua Town Industrial Zone tabulaeformis tenth East Ring Road No. 2 two

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False: Hongfujin Precision Industry (Shenzhen) Co., Ltd.|518109 Guangdong city of Shenzhen province Baoan District Longhua Town Industrial Zone tabulaeformis tenth East Ring Road No. 2 two

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