專利名稱：水下?lián)P聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種揚(yáng)聲器，尤其是用稀土超磁致伸縮材料作為驅(qū)動(dòng)元件的水下?lián)P聲器。
背景技術(shù)：
音響裝置是信息技術(shù)的重要工具之一，揚(yáng)聲器又是音響裝置的重要組件?，F(xiàn)代化的娛樂、體育、文化、宣傳和個(gè)人生活對(duì)揚(yáng)聲器的要求越來越高。水下音響是最近發(fā)展的一類音響裝置，它們用于在水下環(huán)境播放音樂和進(jìn)行通話。
專利文獻(xiàn)公開了一種水下?lián)P聲器(專利號(hào)為03266591.1)，該揚(yáng)聲器采用磁致伸縮材料為驅(qū)動(dòng)元件，克服了以往的壓電陶瓷型的水下?lián)P聲器的一些缺點(diǎn)，有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。上述揚(yáng)聲器的發(fā)聲板為平面或球面發(fā)聲板，平面或球面結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器放大功能較弱；該水下?lián)P聲組裝密封完成后，應(yīng)力調(diào)整機(jī)構(gòu)隨著驅(qū)動(dòng)器一起就封裝在揚(yáng)聲器內(nèi)部，若想再次調(diào)整應(yīng)力就非常困難。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種發(fā)音功能率大、聲音宏亮的水下?lián)P聲器；另一個(gè)目的是提供預(yù)應(yīng)力可方便調(diào)節(jié)的水下?lián)P聲器。
水下?lián)P聲器包括殼體和殼體內(nèi)的稀土超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器，殼體至少由一塊軸向截面為類橢圓環(huán)或類半橢圓弧的輻射板組成，磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的軸線與輻射板的長(zhǎng)軸重合，輻射板與驅(qū)動(dòng)器兩軸端直接或間接接觸構(gòu)成發(fā)聲板。
水下?lián)P聲器的殼體由一個(gè)軸向截面為類橢圓環(huán)的輻射板筒體和筒體兩端部的密封層構(gòu)成，調(diào)整螺絲穿過輻射板頂部與應(yīng)力傳輸板接觸，構(gòu)成彈性應(yīng)力調(diào)整結(jié)構(gòu)；或殼體由兩塊軸向截面為類半橢圓弧輻射板抱合成的筒體和筒體兩端部的密封層構(gòu)成，兩塊輻射板兩端各制有結(jié)合板，通過調(diào)整螺絲將兩塊結(jié)合板連接，應(yīng)力傳輸板緊夾在兩塊輻射板之間，構(gòu)成彈性應(yīng)力調(diào)整結(jié)構(gòu)；或殼體由軸向截面為類半橢圓弧輻射板與基板、上下兩側(cè)連接板組成的筒體和筒體兩端的密封層構(gòu)成，調(diào)整螺絲穿過連接板壓在驅(qū)動(dòng)器的軸端，構(gòu)成彈性應(yīng)力調(diào)整結(jié)構(gòu)；或殼體由多個(gè)西瓜皮形的輻射板與上下兩端連接板構(gòu)成類橢球，調(diào)整螺絲穿過一連接板壓在驅(qū)動(dòng)器的軸端，驅(qū)動(dòng)器的另一軸端通過外置的碟形彈簧與另一連接板接觸，構(gòu)成彈性應(yīng)力調(diào)整結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是輻射板為類橢圓環(huán)或類半橢圓弧，磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的軸線與輻射板的長(zhǎng)軸重合，驅(qū)動(dòng)器振動(dòng)時(shí)推動(dòng)輻射板長(zhǎng)軸產(chǎn)生彎張變形，輻射板短軸發(fā)生比長(zhǎng)軸方向大得多的變形，短軸方向產(chǎn)生較大的振動(dòng)能，聲音得到放大，使得揚(yáng)聲器聲音宏亮。通過調(diào)節(jié)殼體外部的螺絲就可以調(diào)整預(yù)應(yīng)力，非常方便。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖圖2為第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為橢圓輻射板分析圖。
圖6為橢圓輻射板變形分析圖。
附圖中1為稀土超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器，2為輻射板，3密封層，4傳輸電纜，5應(yīng)力調(diào)整螺絲，6結(jié)合板，7應(yīng)力傳輸板，8基座板，9連接板，10預(yù)應(yīng)力彈簧。
具體實(shí)施方式
參考圖1，本實(shí)施例為一種雙向型的磁致伸縮水下?lián)P聲器。其中，殼體是由一塊整體輻射板2筒體和密封層3組成，密封層3覆蓋在輻射板筒體的兩個(gè)端面，在垂直于筒體軸線的截面環(huán)的輪廓為橢圓，磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器1的軸線位于橢圓的長(zhǎng)軸，應(yīng)力調(diào)整螺絲5穿過輻射板環(huán)頂端的螺釘孔，壓在驅(qū)動(dòng)器1的頂端，傳輸電纜4穿出殼體與功放、電源連接。調(diào)整螺絲5、應(yīng)力傳輸板7與輻射板2構(gòu)成彈性應(yīng)力調(diào)整結(jié)構(gòu)。上述實(shí)施例的輻射板5代替彈簧，簡(jiǎn)化了揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)。
參考圖2，另一種實(shí)施例為雙向型的磁致伸縮水下?lián)P聲器。其中，殼體由兩塊軸向截面為半圓弧形的輻射板2抱合組成，每塊輻射板2的兩端各制有結(jié)合板6。調(diào)整螺絲5穿過結(jié)合板6的螺釘孔，把兩塊輻射板2結(jié)合成一個(gè)筒體。在垂直于筒體軸線的截面上，環(huán)的輪廓大致為橢圓。磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器1的軸線位于橢圓的長(zhǎng)軸，該應(yīng)力傳輸板7被兩塊輻射板2緊夾，密封層3覆蓋在筒體的兩個(gè)端面。旋緊應(yīng)力調(diào)整螺絲5時(shí)，輻射板2的距離被拉近，它們就通過應(yīng)力傳輸板7對(duì)驅(qū)動(dòng)器1產(chǎn)生壓應(yīng)力，構(gòu)成彈性應(yīng)力調(diào)整結(jié)構(gòu)。
參考圖3，第三種實(shí)施例為單向型磁致伸縮水下?lián)P聲器。殼體是使用一塊截面為半橢圓形的輻射板2，輻射板2的兩端各連接一塊與橢圓長(zhǎng)軸垂直的短連接板9。通過連接板9，輻射板2與基座板8結(jié)合成一個(gè)筒體，密封層3覆蓋在筒體的兩個(gè)端部。驅(qū)動(dòng)器1裝在兩塊連接板9之間，軸線與半橢圓的長(zhǎng)軸平行。應(yīng)力調(diào)整螺絲5穿過上連接板的螺釘孔，壓在驅(qū)動(dòng)器1的頂端，構(gòu)成彈性應(yīng)力調(diào)整結(jié)構(gòu)。
參考圖4，第四種實(shí)施例為全方位型的磁致伸縮水下?lián)P聲器。八塊西瓜皮形的輻射板2固定在上下兩連接板9上組成了密封的橢球腔體，驅(qū)動(dòng)器1位于橢球的長(zhǎng)軸。調(diào)整螺絲5通過上連接板9壓在驅(qū)動(dòng)器1的頂端，驅(qū)動(dòng)器1的下端通過外置的碟形彈簧10與下連接板接觸，應(yīng)力調(diào)整螺絲5是通過碟形預(yù)應(yīng)力彈簧10對(duì)驅(qū)動(dòng)器1產(chǎn)生壓應(yīng)力的。這種揚(yáng)聲器沒有使用密封層。
參考圖5至圖6，以橢圓的長(zhǎng)軸為X軸，短軸為Y軸，橢圓的中心為座標(biāo)原點(diǎn)0。矢量r的起點(diǎn)在0，端點(diǎn)在橢圓上，其中心角為θ。設(shè)該橢圓的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度為a，短軸長(zhǎng)度為b(a＞b)，偏心率為e，周長(zhǎng)為L(zhǎng)。
橢圓的周長(zhǎng)L可以用下式的積分表示L=∫dL=∫02πr.dθ=a.∫02π(1-e2Sinθ)-0.5.dθ]]>周長(zhǎng)L的微分為δL=a.δ∫02π(1-e2Sinθ)-0.5.dθ=K.(a.δb-b.δa)]]>K是由a和e決定的常數(shù)。
設(shè)在驅(qū)動(dòng)器振動(dòng)過程，即輻射板環(huán)變形過程中，橢圓的周長(zhǎng)L不變。
所以，δL＝K.(a.δb-b.δa)＝0，由于，K≠0，所以，a.δb-b.δa＝0，即a.δb＝b.δa，或，δa/δb＝b/a。
由于a＞b，所以，δb＞δa。
上述推導(dǎo)表明，如果輻射板2環(huán)的橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng)度是短軸長(zhǎng)度的n倍，則輻射板環(huán)在垂直于驅(qū)動(dòng)器1的短軸方向的振動(dòng)的振幅(δb)就是驅(qū)動(dòng)器1沿橢圓長(zhǎng)軸方向的振動(dòng)的振幅的n倍。由于振動(dòng)能是與振動(dòng)的振幅的平方成正比的，所以，在垂直于驅(qū)動(dòng)器1軸線的方向上，就能得到振動(dòng)能放大了n2倍的聲頻輸出。當(dāng)伴隨驅(qū)動(dòng)器1的軸向振動(dòng)，輻射板環(huán)沿其橢圓的長(zhǎng)軸發(fā)生變形時(shí)，輻射板環(huán)的橢圓的短軸部分則發(fā)生沿著短軸方向的相反的變形——環(huán)沿長(zhǎng)軸伸長(zhǎng)時(shí)，則沿短軸縮短。沿短軸的變形量要比長(zhǎng)軸方向的變形量大得多。即在垂直于驅(qū)動(dòng)器1軸線(即驅(qū)動(dòng)器1振動(dòng)方向)上，產(chǎn)生了得到機(jī)械放大的聲震蕩輸出。
輻射板環(huán)可以用一片整體板環(huán)繞構(gòu)成，也可以用兩片或數(shù)片板結(jié)合而成。輻射板用具有彈性的金屬板制備，最好是用耐腐蝕的非磁性材料制備。例如，不銹鋼、紫銅、黃銅、鎳基合金，以及金屬鈦和鈦合金等等。密封層一般用橡膠或塑料制成。
施加預(yù)應(yīng)力的機(jī)構(gòu)可以是以往的稀土超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器中所采用的結(jié)構(gòu)，也可以用輻射板兼作預(yù)應(yīng)力彈簧，簡(jiǎn)化預(yù)應(yīng)力機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，并方便預(yù)應(yīng)力的調(diào)整。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了新型的應(yīng)力調(diào)整機(jī)構(gòu)，它利用輻射板2的彈性對(duì)驅(qū)動(dòng)器1和磁致伸縮棒加壓力。一方面，它是在揚(yáng)聲器的外部進(jìn)行應(yīng)力調(diào)整，操作方便；另一方面，它用輻射板2代替彈簧，簡(jiǎn)化了揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.水下?lián)P聲器，包括殼體和殼體內(nèi)的稀土超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器(1)，其特征在于殼體至少由一塊軸向截面為類橢圓環(huán)或類半橢圓弧的輻射板(2)組成，磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器(1)的軸線與輻射板(2)的長(zhǎng)軸重合，輻射板(2)與驅(qū)動(dòng)器(1)兩軸端直接或間接接觸構(gòu)成發(fā)聲板。
2.如權(quán)利要求1所述的水下?lián)P聲器，其特征在于殼體由一個(gè)軸向截面為類橢圓環(huán)的輻射板(2)筒體和筒體兩端部的密封層(3)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的水下?lián)P聲器，其特征在于調(diào)整螺絲(5)穿過輻射板(2)頂部與應(yīng)力傳輸板(7)接觸，構(gòu)成彈性應(yīng)力調(diào)整結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的水下?lián)P聲器，其特征在于殼體由兩塊軸向截面為類半橢圓弧輻射板(2)抱合成的筒體和筒體兩端部的密封層(3)構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的水下?lián)P聲器，其特征在于兩塊輻射板(2)兩端各制有結(jié)合板(6)，通過調(diào)整螺絲(5)將兩塊結(jié)合板(6)連接，應(yīng)力傳輸板(7)緊夾在兩塊輻射板(2)之間，構(gòu)成彈性應(yīng)力調(diào)整結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的水下?lián)P聲器，其特征在于殼體由軸向截面為類半橢圓弧輻射板(2)與基板(8)、上下兩側(cè)連接板(9)組成的筒體和筒體兩端的密封層(3)構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的水下?lián)P聲器，其特征在于調(diào)整螺絲(5)穿過連接板壓在驅(qū)動(dòng)器(1)的軸端，構(gòu)成彈性應(yīng)力調(diào)整結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1所述的水下?lián)P聲器，其特征在于殼體由多個(gè)西瓜皮形的輻射板(2)與上下兩端連接板(9)構(gòu)成類橢球。
9.如權(quán)利要求8所述的水下?lián)P聲器，其特征在于調(diào)整螺絲(5)穿過一連接板壓在驅(qū)動(dòng)器(1)的軸端，驅(qū)動(dòng)器(1)的另一軸端通過外置的碟形彈簧(10)與另一連接板接觸，構(gòu)成彈性應(yīng)力調(diào)整結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種稀土超磁致伸縮材料作為驅(qū)動(dòng)元件的水下?lián)P聲器，包括殼體和殼體內(nèi)的稀土超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器，殼體至少由一塊軸向截面為類橢圓環(huán)或類半橢圓弧的輻射板組成，磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器的軸線與輻射板的長(zhǎng)軸重合，輻射板與驅(qū)動(dòng)器兩軸端直接或間接接觸構(gòu)成發(fā)聲板，殼體外設(shè)有與驅(qū)動(dòng)器彈性連接的螺絲。由于輻射板為類橢圓環(huán)或類半橢圓弧，驅(qū)動(dòng)器振動(dòng)時(shí)推動(dòng)輻射板長(zhǎng)軸產(chǎn)生彎張變形，輻射板短軸發(fā)生比長(zhǎng)軸方向大得多的變形，短軸方向產(chǎn)生較大的振動(dòng)能，聲音得到較大的放大。通過調(diào)節(jié)殼體外部的螺絲就可以調(diào)整預(yù)應(yīng)力，非常方便。
文檔編號(hào)H04R1/44GK2872775SQ200620101200
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者李碚, 朱道義, 陳連春, 包麗花 申請(qǐng)人:李碚