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扬声器定心支片的改进以及与其相关的改进的制作方法

2022-08-28 04:33:30 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及扬声器的改进以及与扬声器相关的改进。更具体地但非排他地,本发明涉及一种用于扬声器组件的改进的定心支片(spider)。本发明还涉及包括这种定心支片的扬声器组件、包括具有这种定心支片的组件的扬声器外壳以及制造这种定心支片的方法。


背景技术:

2.扬声器组件通常包括振膜(也称为音盆)、音圈、底盘(也称为盆架、框架或载体)和悬架,振膜和音圈通过悬架连接到底盘。音圈通常附接到振膜,使得在使用中电流被施加到音圈,产生与驱动器磁体的磁场相互作用的电磁场,从而导致音圈移动并且因此导致振膜移动。通常,悬架包括两部分:(i)环绕件,通常是柔性材料环,它将振膜的外周边连接到底盘上,以及(ii)定心支片,通常是柔性材料的波纹状盘,它将振膜/音圈的中心连接到底盘上。定心支片提供了用于将振膜/音圈恢复到中立(neutral)位置的轴向力和用于将音圈置于音圈间隙中心的径向力。定心支片的刚度是扬声器产生的声音的质量的重要因素。
3.在早期的扬声器中,定心支片由薄的材料制成,定心支片的大部分被切除以留下“支腿(leg)”。最近,用树脂,例如酚醛树脂或丙烯酸树脂浸渍的同心波纹状织物圆盘形式的定心支片已成为标准。然而,浸渍的布纤维表现出强的刚度非线性(即,定心支片的刚度响应于振膜/音圈的偏移(excursion)程度的变化),这被认为与复杂的机械行为有关,例如当仅被树脂基体部分润湿时布纤维之间的动态摩擦。这种非线性可能是辐射声压中的失真源。提供一种非线性程度降低的定心支片将是有利的。
4.对于任何特定的扬声器设计,存在目标刚度-偏移曲线(targetstiffness versus excursion profile,下文中称为目标刚度/偏移曲线)。因此,提供一种有助于实现这种目标曲线的定心支片形式将是有利的。另外地或作为替代,提供一种在保持使音圈居中所需的径向刚度的同时提供目标刚度/偏移曲线的定心支片将是有利的。
5.扬声器组件通常安装在诸如扬声器箱的扬声器外壳中。在许多扬声器应用,例如便携式扬声器和车载扬声器中,尽可能减小扬声器外壳的尺寸以便使其更便携或者允许其在受限的空间内使用是有利的。因此,提供一种更紧凑的定心支片将是有利的。
6.扬声器的振膜前后移动以产生声音,在扬声器的寿命期间定心支片经受前后运动的大量重复循环。这可能导致疲劳,并最终导致定心支片的失效。因此,提供一种具有改进的疲劳性能的定心支片将是有利的。
7.为了在使用中保持声音质量,期望扬声器组件在振膜中产生受控的振动,同时最小化或以其他方式控制扬声器组件的其他元件和外壳中的不期望的振动。因此,有利的是提供如下一种定心支片:该定心支片控制和/或减少扬声器组件的元件之间,例如振膜/音圈和底盘之间的不希望的振动和/或减少不希望的振动的传递。
8.wo2006/055801公开了一种具有塑料框架的扬声器,该塑料框架具有一体模制的具有单独支腿的定心支片。wo2006/05801中公开的定心支片形式是复杂的,因此制造起来
可能是困难的和/或昂贵的。因此,提供一种更有效制造的定心支片将是有利的。额外地或作为替代,提供比wo2006/055801的定心支片更紧凑和/或提供改进的径向刚度的定心支片将是有利的。
9.本发明意在减少上述问题。作为替代或另外地,本发明意在提供一种用于扬声器组件的改进的定心支片。


技术实现要素:

10.在本发明的第一方面,可以提供一种扬声器组件,包括振膜、安装在振膜上以随振膜一起移动的音圈、底盘和定心支片中的一个或多个。定心支片可以延伸跨越底盘与音圈之间的间隙。定心支片可以包括多个支腿,每个支腿径向地延伸跨越间隙的至少一部分。振膜可以构造成从中立位置移动到伸展位置(extended position)。当振膜处于中立位置时,每个支腿的横截面形状可以遵循相对于参考平面在高度上变化的线。所述线可以包括凸起曲线和凹入曲线中的一者,凸起曲线和凹入曲线中的该一者位于两个“凸起曲线和凹入曲线中的另一者”之间。所述线可以包括第一曲线、第二曲线和第三曲线,第二曲线位于第一曲线和第三曲线之间。第一曲线和第三曲线可以是凸起的而第二曲线可以是凹入的。第一曲线和第三曲线可以是凹入的而第二曲线可以是凸起的。
11.因此,本发明可以提供一种具有如下支腿的定心支片,该支腿具有在该支腿的至少一个区域中的“m”或“w”形轮廓。这种轮廓可有助于具有目标刚度/偏移曲线的定心支片的设计。额外地或作为替代,具有这种轮廓的支腿的定心支片可以提供比相同材料的具有简单的轧辊轮廓的支腿的定心支片更好的径向刚度。进而,这可允许将更柔软的材料用于定心支片,同时保持定心支片控制和稳定音圈的能力。额外地或作为替代,与具有简单的轧辊轮廓的支腿且提供相同的振膜移动范围的定心支片相比,根据本发明的定心支片可以更紧凑(即,具有减小的轴向延伸量或高度)。额外地或作为替代,根据本发明的定心支片的支腿的形状可以提供支腿中改进的应力分布,从而增加定心支片的疲劳寿命。
12.应当理解,如本文所使用的,术语“在

之间”是指两条曲线(例如,第一曲线和第三曲线)的径向位置在曲线(例如第二曲线)的径向位置的任一侧。
13.应当理解,曲线是凸起的还是凹入的取决于观察的方向。为了本技术的目的,凹入曲线可以被定义为具有从最小值朝向振膜的前(即,发声)表面延伸的侧面的曲线。类似地,凸起曲线可以被定义为具有从最大值远离振膜的前(即,发声)表面延伸的侧面的曲线。为了本发明的目的,在其最广泛的意义上,曲线不必是抛物线和/或对称的,尽管在某些情况下这可能是有利的。
14.所述线还可以包括第四曲线、第五曲线和第六曲线,第五曲线位于第四曲线和第六曲线之间。可以是第四曲线和第六曲线为凸起的而第五曲线为凹入的,也可以是第四曲线和第六曲线为凹入的而第五曲线为凸起的。因此,本发明可以在单个支腿内提供多个“m”和“w”形状。这种轮廓可有助于具有目标刚度/偏移曲线的定心支片的设计。
15.形成“m”或“w”的三条曲线可以被称为一组。因此,定心支片可以包括一组或多组曲线。例如,第一组曲线包括第一曲线、第二曲线和第三曲线,第二组曲线包括第四曲线、第五曲线和第六曲线。每组曲线可以包括三条曲线,其中相同类型(例如,凸起和凹入中的一种)的两条曲线位于不同类型(例如,凸起和凹入中的另一种)的曲线的任一侧。每个支腿可
以包括一个或多个另外的曲线组。每条曲线组可以包括中间曲线和在中间曲线的任一侧的两条端部曲线。例如,第一曲线和第三曲线是端部曲线,而第二曲线是中间曲线。
16.两组曲线(例如第一曲线、第三曲线、第四曲线和第六曲线)的端部曲线可以均是相同类型,即凸起或凹入中的一者。两组曲线的中间曲线(例如第二曲线和第五曲线)可以是相同类型,即凸起和凹入中的另一者。作为替代,第一组曲线的端部曲线与第二组曲线的端部曲线可以是不同类型的。在这种情况下,两组的中间曲线也可以是不同类型的。因此,支腿可以具有两个“m”形、两个“w”形、或“m”和“w”形。由第一组曲线形成的形状(例如,幅度(amplitude)、波长和/或轮廓(profile))可以与由第二组曲线形成的形状相同。作为替代,由第一组曲线形成的形状(例如,幅度、波长和/或轮廓)可以不同于由第二组曲线形成的形状。
17.每个凹入曲线可以从局部最大值经由局部最小值延伸到局部最大值。每个凸起曲线可以从局部最小值经局部最大值延伸到局部最小值。每条曲线可以具有幅度,幅度被定义为所述局部最大值或最小值分别与局部最小值或最大值之间的轴向距离。在局部最大值/最小值和每个相应最小值/最大值之间的轴向距离不同的情况下,幅度应被认为是两个轴向距离中的较大者。一条曲线的局部最大值可以是另一条曲线(例如该组中的下一条曲线)的局部最小值。一条曲线的局部最小值可以是另一条曲线(例如该组中的下一条曲线)的局部最大值。例如,中间曲线可以与每条端部曲线共享最小值或最大值。
18.每条曲线可以与三条曲线组中的另一条曲线紧邻。例如,中间曲线可以紧邻两条端部曲线。在一组端部曲线和中间曲线之间可以不存在转折点(例如,不存在线的导数改变符号的点)。
19.端部曲线(例如第一曲线和第三曲线)的幅度可以大于中间曲线(例如第二曲线)的幅度。这种形状在支腿内的侧倾刚度(roll stiffness)和/或应力分布方面是有利的。
20.第一组三条曲线(例如第一曲线、第二曲线和第三曲线)的曲线幅度可以不同于第二组三条曲线(例如第四曲线、第五曲线和第六曲线)的曲线幅度。
21.每条曲线可以具有被定义为局部最大值或局部最小值(这取决于曲线分别是凸起的还是凹入的)之间的径向距离的波长。端部曲线(例如第一曲线和第三曲线)的波长可以大于中间曲线(例如第二曲线)的波长。这种形状在支腿内的侧倾刚度和/或应力分布方面是有利的。
22.支腿的长度(径向延伸量)可以远大于其宽度(周向延伸量)和/或厚度(轴向延伸量)。支腿的宽度可以比其厚度大得多。
23.定心支片可以包括第一边缘区域(或缘),例如外边缘区域(或缘),定心支片在第一边缘区域处附接到底盘。定心支片可以包括第二边缘区域,例如内边缘区域,定心支片在内边缘区域处附接到音圈。每个支腿可以从第一边缘区域朝向第二边缘区域延伸。每个支腿也可从第二边缘区域朝向第一边缘区域延伸。每个支腿可以在第一边缘区域和第二边缘区域之间延伸。可以使用粘合剂将定心支片附接到底盘和/或音圈。可以使用紧固件将定心支片附接到底盘和/或音圈。定心支片可以与底盘和/或音圈一体地形成。第一边缘区域和/或第二边缘区域可以包括环,例如分别围绕底盘和/或音圈的周边延伸的环。作为替代,第一边缘区域和/或第二边缘区域可以是不连续的,例如包括多个边缘构件,每个边缘构件分别围绕底盘的内周边和/或音圈的外周边的一部分延伸。第一边缘区域和/或第二边缘区域
可以包括凸缘,定心支片通过凸缘分别连接到底盘和/或音圈。
24.每个支腿可以包括第一附接部,支腿在第一附接部处附接到定心支片的其余部分,例如附接到第一边缘区域。每个支腿可以包括第二附接区域,支腿在第二附接区域处附接到定心支片的其余部分,例如附接到第二边缘区域。每个支腿可以与第一区域和/或第二边缘区域一体地形成。可以使用粘合剂将每个支腿附接到边缘区域。可以使用紧固件将每个支腿附接到边缘区域。
25.每个支腿可以包括第一凸缘,支腿经由第一凸缘连接到定心支片的其余部分。每个支腿可以包括第二凸缘,支腿经由第二凸缘连接到定心支片的其余部分。当在剖视图中观察时,凸缘可以表现为定心支片的放大部分。
26.应当理解,本发明涉及支腿的在连接区域(或凸缘)之间延伸的部分的形状。第一曲线、第二曲线和第三曲线(以及,如果存在的话,第四曲线、第五曲线和第六曲线)可以位于第一附接区域和第二附接区域之间。例如,从最外端到最内端以径向顺序,定心支片可以包括第一凸缘、第一曲线、第二曲线、第三曲线(以及,如果存在的话,第四曲线、第五曲线、第六曲线)和第二凸缘。应当理解,如果存在的话,其它组的曲线位于第一附接区域和第二附接区域之间。
27.参考平面可以是垂直于音圈的移动方向的平面。参考平面可以是平行于由音圈的周边限定的平面。参考平面可以是平行于音圈前边缘的平面。参考平面可以与音圈的中间平面共面。
28.每个支腿的横截面形状可以与定心支片的任何其它支腿相同。提供所有支腿具有相同形状的定心支片可有助于定心支片的制造。额外地或作为替代,提供所有支腿具有相同形状的定心支片可以提供音圈的改进的稳定性和居中。定心支片的支腿可以围绕音圈的周边等距离地间隔开。
29.定心支片可以包括塑料材料(例如热塑性聚合物)和/或热塑性弹性体(tpe),例如聚醚醚酮(peek),和/或由上述材料组成和/或基本上由上述材料制成。与通常用于扬声器定心支片中的其它材料相比,peek可以提供改进的疲劳性能。定心支片可以包括金属,由金属组成,和/或基本上由金属制成。
30.定心支片可以包括三个或更多个支腿,例如六个或八个支腿。定心支片可以包括不超过二十个支腿,例如不超过十个支腿。支腿可以围绕音圈的周边等距离地间隔开。
31.每个支腿上可安装有质量元件,质量元件例如与每个支腿一体地形成,使得质量元件可以相对于定心支片的其余部分(即,定心支片的除质量元件和支腿上安装质量元件的部分之外的部分)移动,质量元件和支腿由此形成质量阻尼元件,该质量阻尼元件构造成衰减定心支片的振动。每个质量元件可以包括这样的主体:该主体具有比支腿的相邻部分大得多的宽度和/或厚度。定心支片可以包括一个或多个质量阻尼元件,该一个或多个质量阻尼元件构造成衰减定心支片的振动。每个质量阻尼元件可以包括质量元件和弹性部分,弹性部分构造和布置成使得质量块元件可以相对于定心支片的其余部分移动。弹性部分可以是多个支腿中的一个。因此,每个支腿可以(至少部分地)形成构造成衰减定心支片的振动的质量阻尼元件的弹性部分。在定心支片中使用这种质量阻尼元件可以减少振动向扬声器组件安装于其中的扬声器外壳的传递。下面将参考本发明的第二方面进一步讨论包括质量阻尼元件的扬声器组件,并且参考本发明的第二方面描述的特征可以用在根据本发明的
扬声器组件中。
32.每个支腿的横截面面积可以沿着支腿随径向距离而变化。当振膜处于中立位置时,每个支腿可以包括具有第一横截面面积的第一区域、具有第二横截面面积的第二区域和具有第三横截面面积的第三区域,第二区域位于第一区域和第三区域之间,第二横截面面积小于第一横截面面积和第三横截面面积。使用具有不同横截面面积的支腿可以促进支腿内的应力分布的改善,从而减少最大应力集中并增加定心支片的疲劳寿命。下面将参考本发明的第三方面进一步讨论包括具有变化横截面面积的支腿的扬声器组件,并且参考本发明的第三方面描述的特征可以用在根据本方面的扬声器组件中。
33.定心支片可以包括与内边缘区域和外边缘区域径向间隔开的一个或多个中间构件。定心支片可以包括第一组支腿,第一组支腿中的每个支腿从中间构件朝向底盘径向延伸,例如延伸到底盘的外边缘区域。定心支片可以包括第二组支腿,第二组支腿中的每个支腿从中间构件朝向音圈径向延伸,例如延伸到底盘的内边缘区域。使用这种中间构件(例如,位于定心支片的第一边缘和第二边缘之间的中间位置的环)可以提供额外的设计灵活性和/或允许定心支片中的应力分布的改善。下面将参考本发明的第四方面进一步讨论包括这种布置的扬声器组件,并且参考本发明的第四方面描述的特征可以用在根据本方面的扬声器组件中。
34.中间构件可以是环的形式。例如,定心支片可以包括呈环形式的单个中间构件。第一组支腿的每个支腿可以从环朝向底盘径向延伸,而第二组支腿的每个支腿可以从环朝向音圈径向延伸。
35.中间构件和/或环可以与定心支片的其余部分(例如与第一组和/或第二组的支腿)一体地形成。
36.振膜可以是锥形构件。振膜通常可以是平面构件的形式。振膜可以是平面构件。振膜可以是圆顶形构件。振膜可以具有恒定的半径,即,是圆形的。振膜可以具有非恒定半径,即,是非圆形的。
37.底盘可以布置和构造成适于支撑扬声器振膜并且适于安装在扬声器外壳中以形成高保真扬声器系统。
38.音圈可以安装在振膜上,例如安装在振膜的顶点上以随振膜一起移动。音圈可以包括导线线圈或其他形式的绕组,导线线圈或其他形式的绕组构造成例如在存在磁场的情况下当电流流过导线时向振膜提供原动力。音圈可以包括线圈架或圆柱形线筒,线圈或其他绕组围绕线圈架或圆柱形线筒缠绕。
39.扬声器组件可以包括限定音圈间隙的磁体组件。扬声器组件可以构造成使得安装在振膜上的音圈延伸到音圈间隙中。
40.定心支片可以围绕音圈的整个或部分周边延伸。音圈可以相对于底盘布置和构造成使得在底盘与音圈之间形成间隙。间隙可以围绕音圈的大部分周边延伸。间隙可以围绕音圈的整个周边延伸。音圈可以相对于底盘同心地定位。因此,间隙的宽度在音圈的周边附近可以是基本上恒定的。间隙的宽度可以被定义为音圈的最外边缘与底盘的最内边缘之间的径向距离。间隙的宽度可以小于或等于10mm;小于或等于5mm;或者小于或等于4mm。间隙的宽度可以大于或等于1mm。
41.振膜可以相对于底盘布置和构造成使得在底盘和振膜之间形成前向间隙。扬声器
组件可以包括跨越底盘和振膜之间的前向间隙延伸的支撑件。
42.振膜可以布置和构造成从中立位置轴向移动到伸展位置。可以理解,安装在振膜上的音圈将随着振膜从中立位置移动到伸展位置。振膜(和/或音圈)可以布置和构造成从伸展位置轴向移动到中立位置。在某些实施例中,振膜(和/或音圈)将沿两个轴向方向(例如向前和向后)移动远离中立位置。中立位置可以被定义为在没有由扬声器系统产生的任何力的情况下由振膜(和/或音圈)占据的位置。因此,中立位置可以被定义为在未被驱动时由振膜(和/或音圈)占据的位置。由扬声器系统产生的力可以包括由于电流流过音圈而产生的电动势。由扬声器组件产生的力可以包括由振膜产生并在扬声器外壳内传播的压力波。当振膜(和/或音圈)处于伸展位置时,振膜(和/或音圈)可以位于中立位置的前方或后方。
43.振膜(和/或音圈)的偏移可以被定义为振膜(和/或音圈)远离中立位置移动的距离。可以理解,定心支片的形状可以随着振膜(和/或音圈)在中立位置和伸展位置之间移动而改变。伸展位置可以是在正常操作期间由振膜(和/或音圈)占据的最大偏移的位置。伸展位置可以是在正常操作期间由振膜(和/或音圈)占据的最大向前行程的点。伸展位置可以是在正常操作期间由振膜(和/或音圈)占据的最大向后行程的点。振膜(和/或音圈)的最大偏移可以小于或等于20mm;小于或等于10mm;小于或等于5mm。振膜的最大偏移可以大于或等于1mm。振膜(和/或音圈)的最大偏移可以与扬声器组件的尺寸(例如振膜的尺寸)相关。如果振膜的直径是300mm,则振膜的最大偏移可以是20mm。如果振膜的直径是19mm,则振膜的最大偏移可以是1mm。
44.在使用中,振膜(和/或音圈)从中立位置朝向伸展位置的移动使得定心支片的邻近音圈的端部相对于定心支片的邻近底盘的端部移动。定心支片通常由具有给定刚度的弹性材料制成。定心支片的刚度可作为定心支片一端相对于另一端的运动的函数而变化。在组件的正常工作范围内,定心支片的横截面形状可以使得定心支片的刚度相对于音圈的位移基本上恒定。例如,相对于最大偏移的90%的运动范围,定心支片的刚度变化可以不超过10%。
45.在某些实施例中,定心支片可以布置和构造成相对于所述底盘支撑音圈(和/或音圈安装在其上的振膜)。定心支片可以将音圈的周边连接到底盘。定心支片可以仅沿音圈周边的一部分延伸。定心支片可以沿着音圈的大部分周边延伸。定心支片可以沿着音圈的整个周边延伸。定心支片可以延伸跨越从音圈到底盘的间隙。
46.定心支片的横截面形状可以被定义为当沿横截面(例如关于与音圈的外边缘相切的概念平面)观察时定心支片的形状。
47.定心支片(特别是支腿)的横截面形状可以被认为是由二维空间中的线(例如包括第一曲线、第二曲线和第三曲线)限定的。对于定心支片上的任何给定径向位置,限定定心支片横截面形状的线可以穿过定心支片中的与定心支片前表面和后表面等距离的点。
48.当该单元安装在外壳中时,振膜的前表面可以被定义为振膜的最外表面。因此,如果扬声器组件包括格栅,则振膜的正面可被定义为振膜的最靠近格栅的表面。振膜的向前和向后轴向运动可以被定义为振膜分别朝向和远离格栅的运动。
49.扬声器组件可以适于在200hz和5000hz之间,例如在1000hz和5000hz之间的频率下使用。
50.根据本发明的第二方面,提供了一种扬声器组件,包括一个或多个振膜、安装在振膜上以随振膜移动的音圈、底盘和定心支片。定心支片可以延伸跨越底盘与音圈之间的间隙,并且定心支片包括一个或多个质量阻尼元件。每个质量阻尼元件可以包括质量元件和弹性部分,弹性部分构造和布置成使得质量块元件可以相对于定心支片的其余部分移动。弹性部分可以包括跨越间隙的一部分径向延伸的支腿。因此,质量元件可以安装在定心支片的支腿上,例如与定心支片的支腿一体地形成,以提供质量阻尼元件。使用定心支片的支腿来提供质量阻尼元件可以通过减少定心支片中不期望的振动和/或振动到底盘的传递来提供改善的声音质量。额外地或作为替代,使用支腿作为这种质量阻尼元件的弹性部分可有助于根据本发明的定心支片的有效制造。根据本发明的这个方面的扬声器可以具有关于本发明的任何其它方面描述的任何特征。
51.质量阻尼元件可通过耗散能量来减少振动。因此,使用质量阻尼元件来衰减定心支片的振动允许定心支片的声学性能被改善。因此,本发明已经认识到,衰减(damping)定心支片,尤其是通过使用这种质量阻尼元件来衰减定心支片,可以改善扬声器组件的性能。通过使用本发明,可以减少不期望的振动向扬声器外壳和/或振膜的传递,从而提供性能的整体改进。
52.质量元件可在径向方向上沿着支腿位于中途,例如中间位置,例如第一附接区域和第二附接区域之间的中间位置。在支腿具有第一曲线、第二曲线和第三曲线的情况下,质量元件可以沿着曲线之一定位,例如沿着第二曲线定位。
53.应当理解,本发明涉及在附接区域(或凸缘)之间延伸的支腿。质量元件可以位于第一附接区域和第二附接区域之间。例如,以从最外端到最内端的径向顺序,定心支片可以包括第一凸缘、第一曲线、第二曲线和质量元件、第三曲线(以及,如果存在的话,第四曲线、第五曲线、第六曲线)和第二凸缘。
54.质量元件可以与支腿一体地形成。因此,质量元件可以与定心支片一体地形成。质量元件和支腿可以是整体结构。因此,质量元件、支腿和定心支片可以是整体结构。质量元件可以由与支腿不同的材料形成。质量元件可以包括塑料材料,例如热塑性聚合物和/或热塑性弹性体(tpe),例如聚醚醚酮(peek),或由其组成和/或基本上由其制成。质量元件可以包括金属、由金属组成和/或基本上由金属制成。
55.本发明的至少一些益处可以通过使用单个质量阻尼元件的实施例来实现。然而,优选的是,定心支片包括多个质量阻尼元件,这些质量阻尼元件安装在定心支片上,例如附接到定心支片,例如直接附接到定心支片,和/或与定心支片一体地形成。使用多于一个(并且优选地四个或更多个)单独的质量阻尼元件可以允许更有效地利用阻尼特性,和/或更有效地部署提供这种阻尼特性的材料或装置。定心支片可以包括围绕音圈的周边周向隔开的多个质量元件。质量元件可以对称地布置在音圈附近。质量元件可以围绕音圈对称地布置。方便地,每个质量元件为分立元件的形式,该分立元件与其它这种质量元件分开并间隔开,并且优选地与定心支片的其余部分不同。
56.振动(或破碎)模式可以定义为定心支片作为刚性活塞(即定心支片上的所有点以相同相位运动)停止运动的频率。因此,振动模式可以由共振频率和模式形状表征。复杂的主体(诸如定心支片)可以具有多于一种的振动模式。因此,定心支片在任何特定频率下的形状可以是这些振动模式的组合。当定心支片振动的频率接近共振频率时,定心支片接近
相应振动模式的模式形状。
57.质量阻尼元件可以通过耗散动能来减少定心支片中的振动。质量阻尼元件的特征在于质量元件的质量和弹性部分(即,支腿)的刚度。因此,具有给定质量和刚度的质量阻尼元件通常可以通过在使用中耗散动能来改善声学性能。作为替代或额外地,质量元件的质量和弹性部分的刚度可以被选择为使得质量阻尼元件衰减特定的振动模式。这种质量阻尼元件可以被称为经调谐的质量阻尼元件(tuned mass damping element)。因此,当设计用于给定目的质量阻尼元件时,改变质量元件的质量和/或弹性部分的刚度可以使得质量阻尼元件能够被调谐到给定频率。可以通过加入在给定振动模式的频率下具有高机械损耗因子的材料来调谐质量阻尼元件。例如,质量阻尼元件可以包括在给定振动模式下(在操作温度下)具有至少0.5的损耗因子的材料。定心支片的每个质量阻尼元件可以被调谐到特定的振动模式。因此,定心支片的振动模式可以由所述经调谐的质量阻尼元件或每个经调谐的质量阻尼元件所衰减。调谐到第一模式的质量阻尼元件也可以在第二模式下衰减振动。一些质量阻尼元件可以被调谐到特定的振动模式,而一些质量阻尼元件则不能。
58.在定心支片包括多于一个经调谐的质量阻尼元件的情况下,可以调谐每个质量阻尼元件以衰减相同的振动模式。所有的经调谐的质量阻尼元件都可以被调谐为具有基本相同的频率相关衰减特性。因此,定心支片的振动模式可以借助于经调谐的质量阻尼元件而被衰减。
59.作为替代,在定心支片包括多于一个经调谐的质量阻尼元件的情况下,第一组质量阻尼元件可以被调谐到第一振动模式,并且第二组质量阻尼元件可以被调谐到第二振动模式。另外的经调谐的质量阻尼元件组可以被调谐到另外的振动模式。一组可以包括一个或多个经调谐的质量阻尼元件。因此,可以通过经调谐的质量阻尼元件来衰减定心支片的多于一种的振动模式。定心支片的每个显著振动模式可以借助于经调谐的质量阻尼元件而被衰减。
60.因此,定心支片可以包括一个或多个经调谐的质量阻尼元件,使得底盘的一个或多个振动模式由所述质量阻尼元件所衰减。
61.在本发明的需要这种经调谐的质量阻尼元件的那些方面的情况下,可以(可选地)以下述方式判断质量阻尼元件是否被认为是经调谐的质量阻尼元件。可以从定心支片上移除质量阻尼元件,然后测量质量阻尼元件和定心支片两者的频率响应。定心支片将在发生共振的一个或多个频率处具有响应峰值,而质量阻尼元件将在阻尼特性达到峰值处具有一个或多个频率。如果在相关频率的声学范围内,定心支片的共振频率与质量阻尼元件提供的阻尼达到峰值的频率一致(差别在该共振频率的约20%内,优选地在约10%内),则该质量阻尼元件可被认为是经调谐的元件。可以理解,通过替代性标准,质量阻尼元件可以被认为是经调谐的质量阻尼元件。定心支片可以包括经调谐的主质量阻尼元件,该经调谐的主质量阻尼元件被调谐以衰减定心支片的主振动模式。定心支片可以包括经调谐的次质量阻尼元件,该经调谐的次质量阻尼元件被调谐以衰减定心支片的一个或多个次振动模式(与经调谐的主质量阻尼元件附接)。在这种情况下,可能需要从定心支片移除经调谐的次质量阻尼元件,以评估是否以及如何将经调谐的主质量阻尼元件调谐到定心支片的频率响应。
62.优选地,质量阻尼元件的添加将定心支片在相关频率的声学范围内的谐振频率处的响应的幅度减小大于1.4的因子(并且优选地提供大于3db的衰减)。
63.质量元件可以是细长主体或具有细长主体的一般形式,例如圆柱形主体。质量元件可以至少部分地由塑料材料(例如热塑性聚合物,例如聚醚醚酮(peek))形成。
64.优选地,弹性部分(例如支腿)在所关注的振动模式下(在操作温度下)具有至少0.5的机械损耗因子。
65.扬声器组件(例如定心支片)可以适用于中频段驱动器。定心支片可以适用于低音驱动器。定心支片可以适用于全范围驱动器。
66.根据本发明的第三方面,提供了一种扬声器组件,包括一个或多个振膜、安装在振膜上以随振膜移动的音圈、底盘和定心支片。定心支片可以延伸跨越音圈和振膜之间的间隙。定心支片可以包括跨越间隙的至少一部分径向延伸的一个或多个支腿。振膜可以构造成从中立位置移动到伸展位置。当振膜处于中立位置时,一个或多个支腿可以包括具有第一横截面面积的第一区域、具有第二横截面面积的第二区域和具有第三横截面面积的第三区域,第二区域位于第一区域和第三区域之间。第二横截面面积小于第一横截面面积和第三横截面面积。根据本方面的定心支片可以具有关于本发明的任何其它方面描述的任何特征。
67.随着径向距离而改变支腿的横截面面积可以允许部件中的应力更均匀地分布,从而减小支腿中的最大应力集中,并从而增加定心支片的疲劳寿命。
68.应当理解,第一区域和第三区域的径向位置在第二区域的径向位置的任一侧上。
69.应当理解,本发明涉及支腿的在附接区域(或凸缘)之间延伸的部分的形状。第一区域、第二区域和第三区域可以位于第一附接区域和第二附接区域之间。例如,以从最外端到最内端的径向顺序,定心支片可以包括第一凸缘、第一区域、第二区域、第三区域和第二凸缘。在支腿具有第一曲线、第二曲线和第三曲线的情况下,第二区域可以沿着曲线之一定位,例如沿着第二曲线定位。第一区域、第二区域和第三区域可以分别沿着第一曲线、第二曲线和第三曲线定位。第一曲线、第二曲线和第三曲线可以分别位于第一区域、第二区域和第三区域中。
70.第一区域、第二区域和第三区域可以是紧邻的。例如,支腿的横截面面积可以随着径向距离减小到最小,然后在其后增加。第一区域、第二区域和/或第三区域中的每一个之间的过渡可以是平滑的或不连续的。
71.作为替代,可以有位于第一区域、第二区域和/或第三区域之间的一个或多个中间区域。
72.第二区域可以位于支腿的径向方向上的中途,例如中间位置,例如第一附接区域和第二附接区域之间的中间。
73.第二横截面面积可以比第一横截面面积和第三横截面面积小至少20%,例如至少40%,例如至少50%。
74.每个支腿的厚度相对于沿着长度(例如在第一附接区和第二附接区之间)的径向距离是恒定的。因此,每个支腿可以包括具有第一宽度的第一区域、具有第三宽度的第三区域、具有第二宽度并且位于第一区域和第三区域之间的第二区域,并且第二宽度小于第一宽度和第三宽度。
75.第二宽度可以比第一宽度和第三宽度小至少20%,例如至少40%,例如至少50%。
76.每个支腿可以包括分别具有第四横截面面积、第五横截面面积和第六横截面面积
(或宽度)的第四区域、第五区域和第六区域,第五区域位于第四区域和第六区域之间。第五横截面面积(或宽度)可以小于第四横截面面积和第六横截面面积(或宽度)。
77.根据本发明的第四方面,提供了一种扬声器组件,包括一个或多个振膜、安装在振膜上随振膜一起移动的音圈、底盘和定心支片。定心支片可以具有例如邻近底盘的外边缘(或边缘区域)。定心支片可以具有例如邻近音圈的内边缘(或边缘区域)。定心支片可以包括与内边缘(和/或边缘区域)和外边缘(和/或边缘区域)径向间隔开的一个或多个中间构件。定心支片可以包括第一组支腿,第一组支腿中的每个支腿从中间构件朝向底盘径向延伸。定心支片可以包括第二组支腿,第二组支腿中的每个支腿从中间构件朝向音圈径向延伸。根据本发明的这个方面的扬声器可以具有关于本发明的任何其它方面描述的任何特征。
78.提供这种内部构件(例如位于支撑件的内边缘和外边缘之间的环)可以提供额外的设计灵活性和/或有助于改进定心支片中的应力分布,从而减小最大应力集中并增加定心支片的疲劳寿命。额外地或作为替代,“两级”型定心支片可以允许给定高度的定心支片的振膜的更大位移和/或定心支片的刚度相对于偏移曲线的改善。
79.每个内部构件可以围绕音圈的周边的至少一部分延伸,例如,定心支片可以包括被布置成提供环(或其一部分)的一个或多个内部构件。因此,定心支片可以包括位于定心支片的第一边缘区域和第二边缘区域之间并与第一边缘区域和第二边缘区域间隔开的环(或布置成形成环的多个内部构件,例如在其周边中具有一个或多个间隙的环)。内部构件(或环)可以位于第一边缘区域和第二边缘区域之间的中途,例如在第一边缘区域和第二边缘区域之间的中间位置。
80.第一组支腿的一些,例如全部支腿,可以从相同的内部构件延伸。第一组支腿的一些,例如全部支腿,可以延伸用于不同的内部构件。
81.第一组支腿的每个支腿可以从不同的内部构件延伸。第二组支腿的一些,例如全部支腿,可以从相同的内部构件延伸。第二组支腿的一些,例如全部支腿,可以延伸用于不同的内部构件。第二组支腿的每个支腿可以从不同的内部构件延伸。第一组和第二组的支腿可以从相同的内部构件延伸。
82.定心支片可以包括在音圈和振膜之间的间隙的第一部分上延伸的第一组支腿以及在音圈和振膜之间的间隙的第二部分上延伸的第二组支腿。间隙的第一部分可以从间隙的第二部分径向偏移。例如,间隙的第一部分可以与间隙的第一部分间隔(在径向方向上)成使得第一组和第二组的支腿不重叠。作为替代,间隙的第一部分与间隙的第一部分可以间隔(在径向意义上)成使得第一组和第二组的支腿重叠小于50%,例如小于20%,例如小于10%。
83.第一组的支腿可以具有与第二组的支腿相同的形状。第一组的支腿可以具有与第二组的支腿不同的形状。在第一组和第二组之间,支腿的数量、周向位置和/或形状可以不同。例如,从第一边缘区域延伸到(多个)内部构件的支腿的数量可以不同于从(多个)内部构件延伸到第二边缘区域的支腿的数量。第一组的支腿的长度可以不同于,例如大于或小于第二组的支腿的长度。第一组和/或第二组的每个支腿可以包括如上所述的第一曲线、第二曲线和第三曲线和/或第四曲线、第五曲线和第六曲线。
84.可以在第一组和/或第二组的支腿上安装一个或多个质量元件。
85.在本发明的第五方面,提供了一种扬声器外壳,其中安装有根据前述任一方面的扬声器组件。
86.在本发明的第六方面,提供了一种适合用作任何其它方面的定心支片。
87.在本发明的第七方面,提供了一种制造用于扬声器的定心支片的方法,其中,定心支片包括一个或多个径向延伸的支腿。该方法可以包括将定心支片的一个或多个支腿成形为遵循在中立平面上方高度变化的线的步骤,所述线包括凸起曲线和凹入曲线,凸起曲线或凹入曲线中的一者在两个凸起曲线或凹入曲线中的另一者之间,以产生具有目标刚度-偏移响应的定心支片。因此,定心支片可以包括如上所述的第一曲线、第二曲线和第三曲线。该方法还可以包括将支腿成形为包括第四曲线、第五曲线和第六曲线,和/或如上所述的其它曲线。
88.原始的定心支片设计可以具有支腿形状。该方法可以包括改变支腿的设计。该方法可以包括通过改变支腿的曲率来改变支腿的形状,以提供第一曲线、第二曲线和/或第三曲线。该方法可以包括通过增加或减小一条或多条曲线的幅度,例如第一曲线、第二曲线和/或第三曲线的幅度,来改变支腿的形状。该方法可以包括通过增加或减小一条或多条曲线的波长,例如第一曲线、第二曲线和/或第三曲线的波长,来改变支腿的形状。因此,该方法可以包括修改原始定心支片设计的所述凸起和/或凹入曲线的幅度和/或波长以产生目标刚度-偏移响应。修改设计可以改变定心支片的刚度-偏移响应,使得根据修改设计制造的定心支片具有与原始设计不同的刚度-偏移响应。
89.该方法可以包括通过增加或减小支腿的横截面面积来改变支腿的形状,例如,通过增加或减小第一区域、第二区域和/或第三区域中的横截面面积(或在支腿厚度恒定的情况下为增加或减小宽度)来改变支腿的形状。
90.该方法可以包括将质量元件添加到所述支腿中的至少一个支腿上,以提供一个或多个质量阻尼元件,从而衰减在一个或多个振动模式下和/或在一个或多个振动模式附近定心支片的频率响应。
91.该方法还可以包括根据修改的设计制造定心支片。制造定心支片可以包括定心支片的模制、热成型、冲压和/或增材制造(也称为3d打印)。该方法可以包括一体地形成底盘和/或定心支片。该方法可以包括使用塑料材料制造定心支片。
92.根据本发明的第八方面,提供了一种制造定心支片的方法,其中,该方法包括以下步骤:提供包括多个径向延伸的支腿并且仅具有至少一种振动模式的定心支片,以及向支腿添加一个或多个质量元件,以提供一个或多个质量阻尼元件,从而衰减在所述至少一种振动模式下和/或在所述至少一种振动模式附近的频率响应。
93.该方法还可以包括设计具有至少一种模式的定心支片结构的步骤。设计定心支片结构的步骤可以包括提供具有至少一种模式的原始定心支片结构。该步骤还可以包括通过将质量元件添加到一个或多个径向延伸的支腿上来修改原始定心支片的设计,以产生在所述模式下和/或在所述模式附近具有降低的频率响应的定心支片。
94.在本发明的第九方面,提供了一种制造用于扬声器的定心支片的方法,其中,定心支片包括一个或多个径向延伸的支腿,并且该方法包括成形定心支片的一个或多个支腿的步骤,使得每个支腿包括具有第一横截面面积的第一区域、具有第二横截面面积的第二区域、以及具有第三横截面面积的第三区域,第二区域位于第一区域和第三区域之间,第二横
截面面积小于第一横截面面积和第三横截面面积,以提供具有阈值疲劳寿命(例如,到失效的给定类型和/或类型组合的循环的次数)的定心支片。
95.原始的定心支片设计可以具有至少一个支腿。该方法可以包括改变支腿形状的设计以提高疲劳寿命,例如增加失效循环的次数。该方法可以包括改变支腿的形状以减小在给定循环期间支腿中的最大应力集中。该方法可以包括通过增加或减小一条或多条曲线的幅度,例如第一曲线、第二曲线和/或第三曲线的幅度,来改变支腿的形状。该方法可以包括通过增加或减小一条或多条曲线的波长,例如第一曲线、第二曲线和/或第三曲线的波长,来改变支腿的形状。该方法可以包括通过增加或减小支腿的横截面面积,例如通过增加或减小第一横截面面积、第二横截面面积和/或第三横截面面积来改变支腿的形状。该方法可以包括例如通过增加或减小第一宽度、第二宽度和/或第三宽度来增加或减小支腿的宽度。
96.当然,应当理解,关于本发明的一个方面描述的特征可以结合到本发明的其它方面中。例如,本发明的方法可以结合参考本发明的设备描述的任何特征,反之亦然。
附图说明
97.现在将仅通过示例的方式参考所附示意图来描述本发明的实施例,其中:
98.图1是根据本发明的第一示例性实施例的扬声器的示意性剖视图;
99.图2是第一实施例的定心支片的透视图;
100.图3是根据本发明第二示例性实施例的定心支片的一部分的示意图;
101.图4示出了根据本发明第三示例性实施例的定心支片的一部分的示意图;
102.图5示出了根据本发明第四示例性实施例的定心支片的一部分的示意图;
103.图6示出了根据本发明第五示例性实施例的定心支片的一部分的示意图;
104.图7示出了根据本发明第六示例性实施例的定心支片的示意图;
105.图8示出了第二示例性实施例和第六示例性实施例的定心支片的声学功率与频率的比较;
106.图9示出了根据本发明第七示例性实施例的定心支片的一部分的示意图;以及
107.图10示出了制造定心支片的示例性方法的流程图。
具体实施方式
108.图1示出了根据本发明第一实施例的扬声器1的剖视示意图。锥形扬声器振膜2同心地位于底盘4内。环形环绕件6从振膜2的外周边延伸到底盘4的内边缘。在振膜2的前端,支撑件6延伸跨越振膜2和底盘4之间的间隙8。音圈10安装在振膜2的后端,并从振膜2向后延伸到环形磁体14和中心极片16之间形成的音圈间隙12中。环形顶板18位于环形磁体14和底盘4之间。定心支片20附接到音圈10和底盘4,并在音圈10和底盘4之间延伸。防尘罩22覆盖振膜2中心的间隙24。可以理解,本发明关注定心支片20,而扬声器的其它元件的形状和配置,例如振膜2、支撑件6、底盘4、磁体14和/或极片16的形状和配置,可以与这里所示的不同。额外地或作为替代,在本发明的其它实施例中,可以不存在这里示出的一些元件,例如防尘罩22和/或顶板18等。
109.图2示出了第一示例性实施例的定心支片20的透视图。定心支片20包括外环30和内环32(虽然被称为环,但是可以看出,环32更接近于多边形形状),并且定心支片20由聚醚
醚酮(peek)制成。在其它实施例中,内环和/或外环可以仅是部分环。在其它实施例中,可以使用不同的材料。六个支腿36围绕外环30等距地间隔开,并在外环30和内环32之间径向延伸。在其它实施例中,可使用更多或更少的支腿,在一些情况下,三个支腿就足够了。每个支腿36具有比其厚度(在竖向上)大得多的长度(在径向上)和宽度(在周向上)。当在剖视图中观察时,每个支腿36具有随着径向而距离变化的轮廓。每个支腿36包括外附接部38和内附接部40,支腿36分别经由外附接部和内附接部连接到外环30和内环32,两个附接部38、40具有与支腿36的与之紧邻的部分不同的轮廓。第一实施例的每个支腿36是“m”形支腿,该“m”形支腿的轮廓包括两个沿第一方向(该方向相对于支腿36的顶侧凸起)弯曲的曲线,和位于两个沿第一方向弯曲的曲线之间的沿相反的第二方向(该方向相对于支腿36的顶侧凹入)弯曲的曲线。每个支腿36的宽度也相对于沿着支腿的径向距离而变化,其中支腿36b的中间区域比任一侧上的区域36a、36c窄。支腿36b的中间区域是支腿的凹入区域。在使用中,外环30连接到底盘4,而内环32连接到音圈10。
110.图3示出了根据本发明实施例的具有m形支腿的定心支片120的一部分,其类似于图2所示的类型。图1或图2和图3之间类似的元件在图3中使用其来自图1或图2的附图标记加上100来表示(即,图1或图2中的定心支片20在图3中被称为定心支片120)。从左向右看,图3示出了底盘104的一部分,定心支片120的外环130附接到该部分。外凸缘138将支腿136的外端连接到外环130,并且内凸缘140将支腿136的内端连接到定心支片120的内环132。内环132连接到音圈110的一部分。标记为a的虚线水平地延伸跨越图3,并且表示中立平面,即垂直于音圈110的平面。图3中标记为b的虚线表示支腿136的中线(即,支腿的上表面和下表面之间的一系列等距点)。中线b的高度相对于中立平面a随外凸缘138和内凸缘140之间的径向距离而变化。在支腿136的第一区域136a中,高度在点142a处增加到最大值,然后开始减小。在支腿136的第二区域136b中,高度在点142b处减小到最小值,然后开始增加。在支腿136的第三区域136c中,高度在点142c处增加到最大值,然后开始减小。第二区域136b位于第一区域136a和第三区域136c之间,并且支腿136的形状在其每个区域之间过渡时是平滑的。当从上方考虑时,这种支腿可以说具有两个凹入区域和一个凸起区域。凸起区域(即第二区域136b)的深度小于凹入区域(即第一区域136a和第三区域136c)的高度。
111.在图3中,高度在中线b保持在中立平面上方的情况下变化,在其它实施例中,高度可以在中线b保持在中立平面下方的情况下变化。在另外的实施例中,高度可以在中线b跨越中立平面的情况下变化。在图3中,支腿36可以被描述为具有“m”形。在其它实施例中,支腿的形状可以包括两个凸起区域,在两个凸起区域之间具有凹入区域(当从上方考虑时)。这种支腿可以被称为具有吧“w”形。
112.可以改变“w”或“m”的形状或其组合,以提供具有目标刚度-偏移曲线的定心支片。具有这种“w”或“m”轮廓的支腿的定心支片比具有简单的轧辊轮廓的支腿的相同材料的定心支片可以提供更好的径向刚度。进而,这可以允许更柔性的材料用于定心支片,同时保持定心支片控制和稳定音圈的能力。这种定心支片也可以比具有简单的轧辊轮廓的支腿的定心支片更紧凑,并且提供相同的振膜移动范围。支腿的形状还可以使得支腿中的应力分布得到改善,从而增加定心支片的疲劳寿命。
113.图4示出了根据本发明实施例的定心支片220的一部分。图1或图2和图4之间类似的元件在图4中使用其来自图1或图2的附图标记加上200来表示(即,图1或图2中的定心支
片20在图5中被称为定心支片220)。图4示出了这样一种支腿,其中第一区域236a、第二区域236b和第三区域236c分别包括凹入曲线、凸起曲线和凹入曲线(即“w”形),并且当从左向右看时,支腿236还包括第四过渡区域236d以及第五区域236e、第六区域236f和第七区域236g。第五区域236e、第六区域236f和第七区域236g分别包括凸起曲线、凹入曲线和凸起曲线(即“m”形)。第四过渡区域236d包括支腿236的大致平坦部分,该大致平坦部分将由第一区域236a、第二区域236b和第三区域236c形成的“w”连接到由第五区域236e、第六区域236f和第七区域236g形成的“m”。
114.图5示出了根据本发明实施例的定心支片320的一部分。图4和图5之间类似的元件在图5中使用其来自图4的附图标记加上100来指示(即,图4中的第一区域236a在图5中被称为第一区域336a)。图5的实施例类似于图4的实施例,除了第一区域336a、第二区域336b和第三区域336c分别包括凸起曲线、凹入曲线和凸起曲线(即“m”形)。因此,定心支片320的支腿336包括由大致平坦的过渡部分336d连接的两个“m”形。由第一区域336a、第二区域336b和第三区域336c形成的“m”形比由第五、第六和第七区336e、336f、336g形成的“m”形小(具有较低的幅度和较短的波长)。
115.图6示出了根据本发明实施例的定心支片420的一部分。与图4和图6之间类似的元件在图6中使用其来自图4的附图标记加上200来指示(即,图4中的第一区域236a在图6中被称为第一区域436a)。在图6的实施例中,第一区域436a、第二区域436b和第三区域436c分别包括凸起曲线、凹入曲线和凸起曲线(即“m”形),第五区域436e、第六区域436f和第七区域436g分别包括凹入曲线、凸起曲线和凹入曲线(即“w”形),并且第九区域436i、第十区域436j和第十一区域436k分别包括凸起曲线、凹入曲线和凸起曲线(即“m”形)。在该实施例中不存在大致平坦的过渡区域;中心“w”形在任一侧平滑地连接到“m”形。
116.图7示出了本发明的如下实施例,其中,质量阻尼元件544设置在定心支片520的支腿536上,该定心支片另外如图2所示。图2和图7类似的元件在图7中使用其来自图2的附图标记加上500来表示(即,图2中的定心支片20在图7中被称为定心支片520)。每个质量阻尼元件544包括位于支腿的第二区域536b中的与外环530和内环532大致等距的大致圆柱形主体。在其它实施例中,质量阻尼元件的形状和/或位置可以不同。每个质量阻尼元件544与支腿536一体地形成。在其它实施例中,质量阻尼元件可以是附接到支腿的单独元件。
117.图8示出了使用3d有限元分析模型来估计仅来自定心支片的总辐射声学功率的以瓦特(w)为单位的声学功率vs以赫兹(hz)为单位的频率的曲线图。线46示出了图2的定心支片20的响应(即,没有质量阻尼元件),而线48示出了图7的定心支片520的响应。可以看出,两个定心支片的响应在1000hz以下是相似的,但是在1000hz以上的响应出现差异,特别是定心支片20的响应(即,线46)变得变化很大,而定心支片520的响应(即,线48)则平滑得多。
118.图9示出了根据本发明实施例的定心支片620的一部分。图2和图9之间类似的元件在图9中用其来自图2中的附图标记加上600来表示(即图2中的定心支片20在图9中被称为定心支片620)。与图2的实施例相比,中间环650位于定心支片620的内环632和外环630之间。第一组支腿636aa在外环630和中间环650之间延伸,而第二组支腿636bb在中间环650和内环632之间延伸。第一组和第二组之间的支腿的数量、位置和形状可以不同。这种定心支片对于给定高度的定心支片可允许更大的振膜位移和/或提供帮助实现目标刚度/偏移曲线的额外的设计灵活性。在一些实施例中,中间环650可以是不完整的,换言之,中间环650
可以仅在离散区域处围绕内环632的周边延伸。在其它实施例中,中间环可以是完整的环。
119.图10示出了根据本发明制造定心支片的示例性方法的流程图。该方法包括为具有多个径向延伸的支腿的定心支片提供一组初始定心支片设计60。该方法包括修改设计62。修改设计的步骤包括改变一个或多个支腿的形状以修改定心支片的针对偏移响应的刚度62a,和/或向一个或多个支腿添加质量元件以衰减定心支片在一个或多个振动模式下和/或在一个或多个振动模式附近的频率响应62b。改变支腿的形状的步骤62a包括改变支腿的曲率以提供如上所述的第一曲线、第二曲线和/或第三曲线中的一个或多个;改变第一曲线、第二曲线和/或第三曲线的幅度和/或波长;增加和/或减小第一区域、第二区域和/或第三区域中的支腿的横截面面积;增加和/或减小第一区域、第二区域和/或第三区域中的支腿的宽度。
120.该方法包括制造修改后的设计64。制造定心支片的步骤64包括用塑料材料(例如peek)模制定心支片66。
121.在一些实施例中,如此制造的定心支片包括定心支片的一个或多个支腿,所述支腿的横截面形状包括:(i)位于两个凸起曲线之间的凹入曲线,或(ii)位于两个凹入曲线之间的凸起曲线。在一些实施例中,支腿包括另外的曲线,例如如上所述的第四曲线、第五曲线和第六曲线。
122.在一些实施例中,这样制造的定心支片包括具有第一区域、第二区域和第三区域的支腿,第一区域具有第一横截面面积、第二区域具有第二横截面面积、第三区域具有第三横截面面积,第二区域位于第一区域和第三区域之间,第二横截面面积小于第一横截面面积和第三横截面面积。在一些实施例中,一个或多个支腿具有恒定的厚度,并且第二宽度小于第一宽度和第三宽度,如上所述。
123.在一些实施例中,这样制造的定心支片包括安装在所述支腿中的至少一个上的质量元件,该支腿和质量元件一起形成质量阻尼元件,以衰减定心支片在一个或多个振动模式处和/或附近的频率响应。
124.虽然已经参照特定实施例描述和说明了本发明,但是本领域的普通技术人员将理解,本发明适用于这里没有具体说明的许多不同变化。
125.在以上描述中,提到了具有已知的、显而易见的或可预见的等同物的整体或元件,则这些等同物并入本文,如同单独阐述一样。应当参考权利要求来确定本发明的真实范围,该真实范围应当被解释为包含任何这样的等同物。读者还应认识到,描述为较佳的、有利的、方便的等的本发明的整体或特征是可选的,且不限制独立权利要求的范围。此外,应当理解,尽管这些可选的整体或特征在本发明的一些实施例中可能是有益的,但可能是不期望的,因此在其它实施例中可能不存在。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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