专利名称：蝶形调节器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于扬声器的蝶形调节器(butterfly damper)，特别是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的结构包括有内圆周架9、外圆周架8、和互相连接内圆周架9和外圆周架8的臂构件10，如图5所示。臂构件10具有图6所示的梯形横截面，其由注射成型构成，有利于臂构件的形成。将音圈插入内圆周架9。外圆周架8固定到另一结构部件(例如，扬声器的框架)中。激励音圈使内圆周架9与音圈一起产生振荡，内圆周架由具有柔性的臂构件10支承。
但是，传统的蝶形调节器7存在问题，通过高输入信号输入而增加的振幅造成臂构件10中的应力集中，使臂构件10造成不能承受应力的状态，导致发生断裂或破损。因此以这种方式传统的蝶形调节器7不适于高输入信号。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种蝶形调节器，其有一种形状特征，通过这种特征能够分布和降低应力，所以可以承受高输入信号。
为达到上述目的，按照本发明的第一方面，蝶形调节器包括一内圆周架；一外圆周架；和至少一个臂构件，其一端连接到所述外圆周架，另一端连接到所述内圆周架，其特征在于
所述至少一个臂构件具有轨道形(racetrack-shaped)横截面。
在本发明中，“轨道形横截面”的含义是椭圆截面，它具有规定的曲率半径的曲线角象一个体育跑道，不形成任何尖锐边缘。按照本发明的第一方面，臂构件具有轨道形横截面，从而阻止应力集中，轨道形横截面的曲率半径可以在防止产生应力集中的规定的范围内变化。
在本发明的第二方面，至少一个臂构件的一端和另一端的每一个可有至少一个曲面。按照本发明的第二方面，曲面形成在臂构件的每个相对端，在它附近可能产生应力集中，臂构件彼此连接内圆周架和外圆周架，因此能将应力分布到臂构件端部，该应力施加到连接的臂构件的相邻部分。因此降低了应力负荷并防止产生断裂或裂缝。
在本发明的第三方面，可提供多个臂构件作为至少一个臂构件。按照本发明的第三方面，根据输入信号值的电平和蝶形调节器的尺寸，能将臂构件的长度、宽度和其它条件，改变为合适的数值。选择这些条件的合适数值可导致臂构件数量的改变。臂构件的数量没有限制。
在本发明的第四方面，内圆周架、外圆周架和至少一个臂构件可通过注射成型由树脂相互整体形成。按照本发明的第四方面，采用注射成型能以容易的方式制造整体形成的蝶形调节器。在本发明中，蝶形调节器形状的改变足以能提高其性能而不增加成本。
在本发明的第五方面，蝶形调节器采取这样的结构，其中外圆周架2有相对端面和内周边面，内周边面连接到相对端面，以形成相对连接的边缘部分；至少一个臂构件4的一端连接到外圆周架2的内周边面的一部分，该部分除去相对连接边缘部分。按照本发明的第五方面，至少一个臂构件的一端连接到外圆周架的内周边面的一部分，该部分除去相对连接边缘部分。即使当蝶形调节器操作造成内圆周架振荡时，外圆周架的内周边面的上述部分也起到阻挡壁的作用，用以防止臂构件过度振荡，因而降低应力。
图1是说明本发明蝶形调节器的平面视图；图2是沿图1中线II-II的剖面视图；图3是说明图2中连接部分“B“的放大视图，通过该部分本发明的蝶形调节器的臂构件和外圆周架彼此进行连接；图4是说明本发明蝶形调节器的局部透视图；图5是说明传统蝶形调节器的平面视图；和图6是沿图5中线VI-VI的剖面视图。
具体实施例方式
现在，参照附图详细描述本发明的蝶形调节器的实施例。图1是本发明蝶形调节器的平面图，图2是沿图1线II-II的剖面图，图3是说明本发明蝶形调节器的外圆周架和臂构件部分连接的放大视图，图4是说明本发明蝶形调节器的局部透视图。
蝶形调节器1具有环形的外圆周架2、内圆周架3和臂构件4，4，4和4。内圆周架3设置在外圆周架2的内侧并呈环形。臂构件4，4，4和4设置在外圆周架2和内圆周架3之间。
外圆周架2具有外周边面2a、内周边面2c和相对端面。内周边面2c连接到相对端面以形成相对连接边缘部分。外圆周架2设置在有接合部分2b的外周边面2a上，接合部分有槽，另一结构部件(例如，扬声器的框架)装配到槽中。每个臂构件4，4，4和4的一端连接到外圆周架2的内周边面2c，所以臂构件4，4，4和4以规定的间隔安放。接合部分2b没有上述的槽。
每个臂构件4，4，4和4具有臂主体4a，它构成S形，以便被放置在外圆周架2和内圆周局3之间。臂主体4a有弹性变形特性，因此外和内圆周架2和3彼此弹性地连接在一起。臂主体4a具有位于外和内圆周架之间的中央部分，基本上与它们平行；以及具有弯曲形状的相对边缘，通过弯曲形状相对边缘以大致直角分别与外内圆周架2和3交叉并连接。臂主体4a的每个相对边缘，设置有加强臂主体4a强度的突起4b，相对边缘具有弯曲形状。臂构件4a的一端连接到外圆周架2的内周边面2c，其另一端连接到内圆周架3的外周边面3c。臂构件4，4，4和4的一端和另一端的每个，在邻近外或内圆周架2或3的连接部分具有曲面，以规定间隔配置在内圆周架3和外圆周架2之间的4个臂构件4，4，4和4，是转动对称的。
如图3所示，在本发明实施例的蝶形调节器1中，每个臂构件4，4，4和4都有轨道形截面。
每个臂构件4，4，4和4的另一端，连接到内圆周架3的外周边面3c，因此以规定的间隔安置臂构件4，4，4和4。内圆周架3设置有多个突起3a…3a的内周边面3b上，突起以规定的间隔安放以便向内圆周架3的中央延伸。这些突起3a…3a限定一孔5，其与音圈的外径大致一致，所以音圈能安装入孔5中。因此通过上述突起3a…3a将音圈支承在其外周边面上。
如图1至4所示，每个臂构件4，4，4和4的一端连接到外圆周架2的内周边面2c的一部分，该部分除去上述的外圆周架2的相对连接边缘部分。具体地说，在调节器1的操作方向(即图2和图3中的垂直方向)，臂构件4的一端是在内周边面2c的中间部分，除去相对连接边缘部分。换句话说，在图3的垂直方向，臂构件4一端的上表面低于外圆周架2的上端面，而下表面高于下端面。因此外圆周架从图2中上述臂构件1的一端向上突出并向下低于上述一端。
内圆周架3，外圆周架2和臂构件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震荡这一事实来看，外圆周架2的强度比内圆周架3大，此外，受音圈震荡影响的内圆周架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和将内圆周架3和外圆周架2彼此连接的臂构件4，4，4和4组成，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的外周边面2a上的接合部分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的内周边面3b上的突起3a…3a弹性地支撑音圈。
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，使内圆周架3也随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的外周边面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，由内圆周架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。在传统的蝶形调节器中，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)。
在这个问题上，本发明的实施例中臂构件4具有轨道形横截面，臂构件的这种横截面形状使它能阻止应力集中和裂缝和破裂的发生。
在本发明的实施例中，在调节器的操作方向(即图2和图3中的垂直方向)，臂构件4的一端位于内周边面2c的中间部分上，除去相对连接边缘部分，为了防止臂构件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，能够限制臂构件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，内圆周架3的振幅也得到减小，于是降低了应力。
在本发明的实施例中，每个臂构件4，4，4和4的一端和另一端的每一个，在与外圆周架2或内圆周架3的连接部分附近具有曲面。这种曲面的形成使它能分布应力，由此防止出现裂缝或断裂。这种结构与具有特殊轨道形横截面的臂构件4(见图3)共同协作，能提供更有效的防止应力集中的效果。
对于每个传统的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，并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和图6所示。传统蝶形调节器的臂构件具有梯形横截面，相反，本发明蝶形调节器的臂构件具有轨道形横截面。
表1
测量结果示于表1，测量时向内圆周架施加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。如表1所示，传统蝶形调节器中的最大应力是1.93·108N/cm2)。相反，本发明的蝶形调节器的最大应力是1.75·108(N/cm2)。从结果看出，应力降低约10％。用于上述测量的本发明蝶形调节器，与传统的蝶形调节器具有相同的臂构件和外圆周架的连接结构，虽然设置的每个臂构件都有轨道形横截面。因此，期望采用如在上述实施例中的、臂构件和外圆周架的特殊连接结构，可以提供更有效地防止应力集中的结果。
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。在传统的蝶形调节器中，应力集中也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6设有施加最大应力的小曲面。在传统的蝶形调节器中臂构件10有梯形横截面，因此应力集中发生在臂构件10的上和下表面，因此使它不可能分布应力。另外，传统蝶形调节器的臂构件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的上表面平齐。因此假设振荡运动产生的力传给外圆周架8，从而稍微抬起外圆周架8，于是导致振幅(位移)增大和应力增大。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的内周边面2c的一部分，该部分除去外圆周架2的相对连接边缘部分。具体地说，在调节器1的操作方向上，臂构件4的一端位于内周边面2c的中间部分，除去相对连接边缘部分，臂构件形状的进一步改善提供轨道形的横截面。因此假设应力通过臂构件的曲面在横截面中传递，则能够分布应力、振幅能够减小，由此减小应力。
本发明不仅限于上述实施例，它也可通过其它实施例实现。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。蝶形调节器的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。
权利要求
1.一种蝶形调节器，包括一内圆周架；一外圆周架；和至少一个臂构件，其一端连接到所述外圆周架，另一端连接到所述内圆周架，其特征在于所述至少一个臂构件(4)具有轨道形横截面。
2.按照权利要求1的蝶形调节器，其特征在于所述至少一个臂构件(4)的所述一端和所述另一端中的每一个具有至少一个曲面。
3.按照权利要求1或2的蝶形调节器，其特征在于提供多个臂构件(4)作为所述至少一个臂构件。
4.按照权利要求1-3中任一个的蝶形调节器，其特征在于所述内圆周架(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构成。
5.按照权利要求1-4中任一个的蝶形调节器，其特征在于所述外圆周架(2)具有相对端面和内周边面，所述内周边面连接到所述相对端面，以形成相对连接边缘部分；所述至少一个臂构件(4)的所述一端连接到所述外圆周架(2)的所述内周边面的一部分，所述部分除去所述相对连接边缘部分。
全文摘要
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。臂构件的一端连接到外圆周架,另一端连接到内圆周架。臂构件具有轨道形横截面。
文档编号H04R9/02GK1373627SQ0210651
公开日2002年10月9日 申请日期2002年2月26日 优先权日2001年2月28日
发明者丰田正一 申请人:日本先锋公司, 东北先锋公司