CN111954125A - 球顶及扬声器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电声装置技术领域，具体涉及一种球顶及扬声器。该球顶包括：包括层叠设置的第一散热层和基材层，基材层包括由发泡材料制成的发泡材料层和分散于发泡材料层中的导热材料，导热材料的热导率大于发泡材料的热导率。本发明的球顶及扬声器在基材层中设置导热材料，能够使音圈产生的热量依靠导热材料中的导热微粒及时传导至前腔，并从前腔将热量散发出去，提高了散热效率，避免了球顶结构的复合层由于受热变形而影响扬声器的声学性能，提高了扬声器的稳定性。

Description

球顶及扬声器
【技术领域】
本发明涉及电声装置技术领域，具体涉及一种球顶及扬声器。
【背景技术】
球顶形扬声器是指利用球顶形振膜直接辐射声波的扬声器，属于电动式扬声器，振膜是一个半球形膜片，用振膜折环直接支撑音圈而没有定心支片，特点是高频响应好，指向性宽及失真较小。
现有技术中的球顶一般包括PMI层，由于PMI层为闭孔泡沫材料，球顶的散热只能通过空气传导至后腔磁路***并从磁路***中散发出去，散热效果不佳，容易导致球顶结构由于受热而变形，从而影响扬声器振膜的声学性能。
因此，有必要提供一种新的技术方案以解决上述技术问题。
【发明内容】
本发明提供一种碳纤维球顶及扬声器，能够解决现有技术中球顶散热效率低的问题。
本发明的技术方案如下：提供一种球顶，包括层叠设置的第一散热层和基材层，所述基材层包括由发泡材料制成的发泡材料层和分散于所述发泡材料层中的导热材料，所述导热材料的热导率大于所述发泡材料的热导率。
优选地，所述导热材料包括石墨烯、碳粉、石墨和金属微粒中的一种或多种。
优选地，所述导热材料的粒径为5～20μm。
优选地，所述发泡材料层中所述导热材料的质量分数为10％～30％。
优选地，所述发泡材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酰亚胺、聚酰亚胺、聚丙烯和聚苯硫醚中的一种或多种。
优选地，所述球顶还包括叠设于所述基材层远离所述第一散热层一侧表面的第二散热层。
优选地，所述第一散热层和所述第二散热层分别为铝箔层、铝合金层和碳纤维层中的一种。
优选地，所述基材层的厚度为0.05mm～0.5mm。
优选地，所述球顶的厚度为0.06～0.53mm。
本发明的另一技术方案如下：提供一种扬声器，包括上述的球顶。
本发明的有益效果在于：通过在基材层中设置导热材料，能够使音圈产生的热量依靠导热材料中的导热微粒及时传导至前腔，并从前腔将热量散发出去，提高了散热效率，避免了球顶结构的复合层由于受热变形而影响扬声器的声学性能，提高了扬声器的稳定性。
【附图说明】
图1为本发明实施例的扬声器的立体结构示意图；
图2为本发明实施例的扬声器的***结构示意图；
图3为图1的扬声器沿A-A向线的剖面示意图；
图4为本发明第一实施例的球顶的结构示意图；
图5为本发明第二实施例的球顶的结构示意图。
【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做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。
本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
图1是本发明实施例的扬声器的立体结构示意图，图2是本发明实施例的扬声器的***结构示意图，图3是图1的扬声器沿A-A向线的剖面示意图，如图1至图3所示，该扬声器100包括具有收容空间11的盆架10、固定于盆架10内的磁路***20和振动***30。其中，磁路***20包括磁碗21、设于磁碗21上的磁钢22以及贴设于磁钢22表面的极芯23。磁碗21和磁钢22之间形成有磁间隙24。振动***30包括固定于盆架10上的固定架31、固定于固定架31和盆架10之间的振膜32、设于磁间隙24并驱动振膜32振动的音圈33以及设于振膜32表面上的球顶34。音圈33的一端与振膜32的一侧表面固定连接，另一端***磁间隙24内，振膜32夹设于球顶34和音圈33之间。
图4是本发明第一实施例的球顶的结构示意图，如图4所示，球顶34包括自音圈33至振膜32方向依次层叠设置的第一散热层341和基材层342，其中，基材层342包括由发泡材料制成的发泡材料层和分散于发泡材料层中的导热材料，导热材料的热导率大于发泡材料的热导率。
与传统结构相比，本发明第一实施例在基材层342中设置导热材料且导热材料的热导率大于发泡材料的热导率，能够使音圈33产生的热量依靠基材层342中导热材料及时传导至前腔，使热量能够从前腔散发出去，提高了散热效率，避免了球顶结构的复合层由于受热变形而影响扬声器100的声学性能，提高了扬声器100的稳定性。
图5是本发明第二实施例的球顶的结构示意图，如图5所示，球顶34包括自音圈33至振膜32方向依次层叠设置的第一散热层341、基材层342以及第二散热层343，其中，基材层342包括由发泡材料制成的发泡材料层和分散于发泡材料层中的导热材料，导热材料的热导率大于发泡材料的热导率。
与传统结构相比，在第一实施例的基础上，本发明第二实施例在基材层342中设置导热材料且导热材料的热导率大于发泡材料的热导率，一方面能够使音圈33产生的热量依靠基材层342中导热材料及时传导至前腔，使热量能够从前腔散发出去，提高了散热效率，避免了球顶结构的复合层由于受热变形而影响扬声器100的声学性能，提高了扬声器100的稳定性；另一方面，还能够显著提高球顶34的刚度和强度，从而提升产品的性能和可靠性。
在上述实施例中，导热材料包括石墨烯、碳粉、石墨和金属微粒中的一种或多种。导热材料优选为石墨烯，因其具有质量轻、厚度薄、极高热导性的优点。
进一步地，发泡材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酰亚胺、聚酰亚胺、聚丙烯和聚苯硫醚中的一种或多种。发泡材料优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯。聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)是乙二醇和对苯二甲酸的缩聚反应产物，是高结晶度、高熔点的线性大分子。作为一种热塑性工程材料，PET具有良好的力学性能、电绝缘性、耐化学药品性及耐蠕变、耐疲劳及耐摩擦等特性。未发泡PET为实心材料，密度约为1.4g/cm3左右，未发泡PET与发泡PMI材料相比具有较大的密度，发泡材料层为PET经发泡成型制造形成的聚对苯二甲酸乙二醇酯发泡体(PET发泡体)，在该发泡材料层的内部大量含有微细气孔，该气孔的平均孔径为20μm以下。为了不影响声音的传播，各气孔间相互不连通，为相互独立的气孔。在一个优选地实施例中，球顶34通过将PET发泡体与导热材料进行复合，使得上述实施例的球顶34的导热性能得到很大提升，同时，由于PET发泡体的防水性能，在保证产品强度的同时还提升了产品的防水等级。
进一步地，导热材料在基材层342中以导热微粒的形式分散在发泡材料中。由于发泡材料层中的气孔为闭孔，不能导热，本实施例通过导热微粒将热量传导至前腔。更进一步地，导热材料的粒径为5～20μm。发泡材料层中导热材料的质量分数为10％～30％。上述实施例可以通过调整导热材料的粒径和发泡材料层中导热材料的质量分数来控制基材层342的导热效率。
上述本实施例中，第一散热层341包括铝箔层、铝合金层和碳纤维层中的一种，第二散热层343包括铝箔层、铝合金层和碳纤维层中的一种。第一散热层341和第二散热层343的材料可以相同或不同。优选地，第一散热层341和第二散热层343均为铝合金层。铝合金层具有较好的导热性和较轻的质量，同时具有一定的硬度，在一个优选地实施例中，当第一散热层341和第二散热层343均为铝合金层时，球顶34通过基材层342与第一散热层341、第二散热层343进行复合，能够获得较优的导热性能的同时提高了刚度和强度。另一些实施例中，第一散热层341和/或第二散热层343为铝箔层，铝箔虽兼顾良好的导热性和质量轻，但是硬度不足，难以加工且应用于球顶34上容易变形，影响产品的性能和可靠性。还有一些实施例中，第一散热层341和/或第二散热层343为碳纤维层，碳纤维层包括至少两层碳纤维单向带预浸料，碳纤维单向带预浸料包括碳纤维单向带和预浸树脂，该碳纤维单向带预浸料中的碳纤维材料单向延伸，该碳纤维单向带预浸料可以采用以下方式获得：将热固性的预浸树脂浸渍或喷涂在碳纤维单向带上，再经高温高压处理后形成的在碳纤维单向带上有预浸树脂固化物的碳纤维单向带浸渍材料，该碳纤维层的碳纤维单向带预浸料可以在纤维延伸方向，即纤维方向能够承受较大受力，在纤维方向垂直的方向上能够承受较弱受力，但通过与预浸树脂固化后大大增强承受力的能力。碳纤维材料虽比铝合金的质量轻，但是导热性不如铝合金且成本比较高。
在一个实施例中，球顶34的厚度为0.06～0.53mm；更进一步地，基材层342的厚度为0.05mm～0.5mm。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种球顶，其特征在于，所述球顶包括层叠设置的第一散热层和基材层，所述基材层包括由发泡材料制成的发泡材料层和分散于所述发泡材料层中的导热材料，所述导热材料的热导率大于所述发泡材料的热导率。
2.根据权利要求1所述的球顶，其特征在于，所述导热材料包括石墨烯、碳粉、石墨和金属微粒中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的球顶，其特征在于，所述导热材料的粒径为5～20μm。
4.根据权利要求1所述的球顶，其特征在于，所述发泡材料层中所述导热材料的质量分数为10％～30％。
5.根据权利要求1所述的球顶，其特征在于，所述发泡材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酰亚胺、聚酰亚胺、聚丙烯和聚苯硫醚中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的球顶，其特征在于，所述球顶还包括叠设于所述基材层远离所述第一散热层一侧表面的第二散热层。
7.根据权利要求6所述的球顶，其特征在于，所述第一散热层和所述第二散热层分别为铝箔层、铝合金层和碳纤维层中的一种。
8.根据权利要求1所述的球顶，其特征在于，所述基材层的厚度为0.05mm～0.5mm。
9.根据权利要求1所述的球顶，其特征在于，所述球顶的厚度为0.06～0.53mm。
10.一种扬声器，其特征在于，所述扬声器包括如权利要求1至9任一项所述的球顶。
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