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CN101998200A - 一种耳机线及具有该耳机线的耳机 - Google Patents

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Abstract

一种耳机，其包括一根耳机线，一个电性连接于所述耳机线一端的扬声器以及一个电性连接于所述耳机线另一端的插头。所述耳机线包括一个第一极线，一个第二极线，一个设置在所述第一极线与第二极线之间的绝缘层，一个包覆在所述第二极线外面的绝缘护层。所述第一极线和第二极线都分别包括至少一根导线。所述第一极线和第二极线中至少一极线还包括至少一根碳纳米管线。由于碳纳米管本身所具有的优异的机械性能，由该碳纳米管制备的碳纳米管线也具有强大的抗绕折度，因此具有该碳纳米管线的耳机线，其抗绕折度也会得到很大的提高，从而降低耳机的损坏率。

Description

一种耳机线及具有该耳机线的耳机
技术领域
本发明涉及一种音响设备的附件，特别是关于一种耳机线及具有该耳机线的耳机。
背景技术
如今，越来越多的音像用户，如手机、MP3等，使用耳机来连接呼叫或者答复呼叫，从而在答复或呼叫期间，该用户可以腾出双手来做其他的一些事情，如操作PC，而且在人多的环境中，戴着耳机欣赏音像产品可以避免打扰到别人。因此。耳机得到了越来越多的应用。
通常之耳机包括一根耳机线，一个电性连接于该耳机线一端的插头以及一个电性连接于该耳机线另一端的扬声器。所述耳机线包括一根正极线、一根负极线以及包覆于所述正、负极线之外侧之护层。现有之正、负极线都是由铜或铝等高导电率金属材料制成的。由于铜或铝等高导电率金属材料柔韧性较低，因此上述耳机之耳机线常常会在使用过程中，由于外界的拉力或者自身的重力，以及反复的绕折，而使得包覆在护层中的正、负极线断裂，从而导致该耳机不能继续使用。但是除了耳机线，插头以及扬声器都是良好的，如果仅就因为耳机线的抗绕折度的不足，而造成整个耳机的损坏而丢掉该耳机，会造成很大的浪费，且不利于环保。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有高抗绕折度的耳机线以及具有该耳机线的耳机。
一种耳机线，其包括一根第一极线，一根第二极线，一个设置在所述第一极线与第二极线之间的绝缘层，一个包覆在所述第二极线外面的绝缘护层。所述第一极线和第二极线都分别包括至少一根导线。所述第一极线和第二极线中至少一极线还包括至少一根碳纳米管线。
一种耳机，其包括一根上述的耳机线，一个电性连接于所述耳机线一端的扬声器以及一个电性连接于所述耳机线另一端的插头。
与现有技术相比，由于碳纳米管本身所具有的优异的机械性能，该碳纳米管制备的碳纳米管线也具有较好的抗绕折度，因此具有该碳纳米管线的耳机线，其抗绕折度也会得到很大的提高，从而降低耳机的损坏率。
附图说明
图1是本发明所提供的耳机的结构示意图。
图2是图1中的耳机的耳机线包括一组极线的剖面示意图。
图3是图1中的耳机的耳机线中的导线缠绕于碳纳米管线的结构示意图。
图4是非扭转碳纳米管线的扫描电镜照片。
图5是扭转碳纳米管线的扫描电镜照片。
图6是耳机线中包括多组极线时的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明作进一步的说明，举以下实施方式并配合附图详细描述如下。
请参阅图1，为本发明所提供的耳机100。该耳机100包括一根耳机线10，一个电性连接于所述耳机线10一端的扬声器11以及一个电性连接于所述耳机线10的另一端的插头12。
所述耳机线10用于传输来自信号发生器(图未示)的电信号。可以理解的是，所述信号发生器可以是手机、MP3、MP4等声音信号输出装置。请一并参阅图2，所述耳机线10包括一根第一极线101，一根第二极线102，一个设置在所述第一极线101与第二极线102之间的绝缘层103，以及一个包覆在所述第一、第二极线101、102外侧的护层104。
所述第一极线101包括有多根第一导线105以及至少一根第一碳纳米管线106。所述第一导线105可以与该第一碳纳米管线106并行排布也可以将第一导线105缠绕在该第一碳纳米管线106上形成一螺旋状线材。这种缠绕方式可以进一步增加耳机线10的抗绕折度。如图3所示为将第一导线105缠绕在第一碳纳米管线106上的结构示意图。在图3中仅示出一根第一导线105缠绕在一根第一碳纳米管线106上的结构示意图。可以想到的是，其它导线，如第二导线107也可以采用这种缠绕方式。在本实施例中，所述第一导线105与第一碳纳米管线106并行排布。所述多根第一导线105与碳纳米管106可以捆扎成任意截面形状的结构。在本实施例中，为了便于包装与贮装，所述多根第一导线105与第一碳纳米管线106捆扎成一圆柱截面线材。所述第一导线105的材质可以为铜、铝、金等导电率高的金属材料，在本实施例中，该第一导线105为采用铜制作的裸线。可以理解的是，为了防止第一极线101之间的导线105之间的电磁场影响，还可以在各导线105的外侧分别设置有绝缘漆。该种设置有绝缘漆的第一导线105习惯称之为漆包线。所述绝缘漆可以为搪瓷、塑料、橡胶或高分子材料。可以想到的是，所述第一碳纳米管线106也可以在其外侧设置绝缘漆，也形成漆包线。
所述第一碳纳米管线106在该耳机线10中用作一种承接元件，用来承受外界拉力或自重引起的拉力，或者是该耳机线10在扭转、扭曲时所产生的绕折力。当然可以想到的是，由于第一碳纳米管线106也具有良好的导电性，当第一导线105在使用中折断了，第一碳纳米管线106还可以当作导线来用，从而可以进一步延长耳机的寿命。该第一碳纳米管线106可以为多根碳纳米管组成的非扭转的碳纳米管线或扭转的碳纳米管线。该第一碳纳米管线106的直径可以为4.5纳米～100微米。该非扭转的碳纳米管线可以将碳纳米管拉膜通过有机溶剂处理得到。请参见图4，该非扭转的碳纳米管线包括多个沿碳纳米管线长度方向排列并首尾相连的碳纳米管。优选地，该非扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段，该多个碳纳米管片段之间通过范德华力首尾相连，每一碳纳米管片段包括多个沿碳纳米管线的轴向相互平行并通过范德华力紧密结合的碳纳米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该非扭转的碳纳米管线长度不限，直径为0.5纳米至100微米。所述碳纳米管线及其制备方法请参见范守善等人于2002年9月16日申请的，于2004年3月24日公告的第CN 02134760.3号中国公告专利“一种碳纳米管绳及其制造方法”，申请人：清华大学，鸿富锦精密工业(深圳)有限公司，以及2005年12月16日申请的，于2007年6月20日公开的第CN 200510120716.6号中国公开专利申请“碳纳米管丝及其制作方法”，申请人：清华大学，鸿富锦精密工业(深圳)有限公司。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为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。请参见图5，该扭转的碳纳米管线包括多个绕碳纳米管线轴向螺旋排列的碳纳米管。优选地，该扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段，该多个碳纳米管片段之间通过范德华力首尾相连，每一碳纳米管片段包括多个相互平行并通过范德华力紧密结合的碳纳米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。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上述扭转的碳纳米管线。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直径及比表面积进一步减小，从而使其密度及强度进一步增大。
可以理解，第一碳纳米管线106中的碳纳米管可以为单壁碳纳米管，双壁碳纳米管或多壁碳纳米管，或者是其组合。当所述第一碳纳米管线106为单壁碳纳米管时，该单壁碳纳米管的直径可以为0.5纳米～50纳米。当所述第一碳纳米管线106为双壁碳纳米管时，该双壁碳纳米管的直径可以为1纳米～50纳米。当所述第一碳纳米管线106为多壁碳纳米管时，该多壁碳纳米管的直径可以为1.5纳米～50纳米。
所述绝缘层103用于电气绝缘，以使第一极线101与第二极线102相互绝缘。该绝缘层103的材料可以选用聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、泡沫聚乙烯组合物或纳米粘土-高分子复合材料。纳米粘土-高分子复合材料中纳米粘土是纳米级层状结构的硅酸盐矿物，是由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物及碱土金属氧化物组成，具耐火阻燃等优良特性，如纳米高岭土或纳米蒙脱土。高分子材料可以选用硅树脂、聚酰胺、聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯等，但并不以此为限。本实施例优选泡沫聚乙烯组合物。
所述第二极线102包括多根第二导线107和至少一根第二碳纳米管线108。所述第二导线107与第一导线105有相同的结构和材质，在这里不再赘述。所述多根第二导线107与第二碳纳米管线108均匀地排设在绝缘层103的外侧，从而与第一极线101形成一个同轴线缆结构。为了使扬声器11中的电信号稳定，通常第一、第二极线101、102的阻值是相等的。为了达到使第一、第二极线101、102的阻值相等，可以采用具有相同参数的第一、第二导线105、107。所述参数包括第一、第二导线105、107的长度、直径以及材质等。
在这里还需要进一步说明的是，所述第一、第二极线101，102可以分别连接于插头12的正极或负极中的任意一极以传输电信号，且所述第一极线101，插头12以及第二极线102依次以串联的方式电连接。可以理解的是所述第一极线101，扬声器11以及第二极线102依次也以串联的方式电连接，从而形成由一个插头12开始，到第一极线101，再到扬声器11，第二极线102，最后再回到插头12的一个电流回路。
所述护层104用于对该整个耳机线10特别是对第二极线102的第二导线107和第二碳纳米管线108起保护作用。该护层104可以选用纳米粘土-高分子材料的复合材料，其中纳米粘土可以为纳米高岭土或纳米蒙脱土，高分子材料可以为硅树脂、聚酰胺、聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯等，但并不以此为限。本实施例优选纳米蒙脱土-聚乙烯复合材料，其具有良好的机械性能、耐火阻燃性能、低烟无卤性能，不仅可以为耳机线10提供保护，有效抵御机械、物理或化学等外来损伤，同时还能满足环境保护的要求。
所述耳机线10进一步还包括一层设置于所述护层104与所述第二极线102之间的屏蔽层109。该屏蔽层109是一种将耳机线10的电磁场与外界的电磁场进行隔离的元件。屏蔽层109由一导电材料形成，用以屏蔽电磁干扰或无用外部信号干扰。具体地，屏蔽层109可由多股金属线编织或用金属薄膜卷覆在第二极线104外形成，也可由多个碳纳米管线、单层有序碳纳米管薄膜、多层有序碳纳米管薄膜或无序碳纳米管薄膜缠绕或卷覆在第二极线104外形成，或可由含有碳纳米管的复合材料直接包覆在绝缘层104表面。
进一步地，当所述耳机线10包括多组第一、第二极线101、102的时候，如图6如示，该屏蔽层109还应当分别设置在该多组第一、第二极线101、102之间以减少不同线组之间的电磁场影响。当该耳机线10中包括多组第一、第二极线101、102时，该耳机线10还应当包括一填充物14。该填充物14填充于多组第一、第二极线101、102之间以使耳机线10的外径相对圆整以利于包装等，也可以使耳机线10结构稳定，结实，在使用中(拉伸、压缩和弯曲时)受力均匀而不损坏电线的内部结构。
所述扬声器11是一种将来自耳机线10的电信号转换为声音信号的电声转换装置。所述扬声器11通常包括一个发音线圈(图未示)以及与该发声线圈相粘着的振动膜(图未示)。当通过耳机线10将电信号送至所述发音线圈，该发音线圈产生往返轴向力从而带动振动膜作往返轴向运动并来回振动从而产生声音。在本实施例中，所述耳机100具有两个扬声器11，两根耳机线10。该两根耳机线10与两个扬声器11的连接方式都是相同的。
所述插头12用来与所述信号发生器电性连接。该插头12包括一个正极和一个负极。该正、负极分别与第一、第二极线101、102电性相连，且该正、负极相互绝缘。在本实施例中，所述插头12的正、负极分别与两根耳机线10中的第一、第二极线101、102电性相连。
由于碳纳米管本身所具有的优异的机械性能，由该碳纳米管制备的碳纳米管线也具有强大的抗绕折度，因此具有该碳纳米管线的耳机线，其抗绕折度也会得到很大的提高，从而降低耳机的损坏率。同时，碳纳米管与其他材料在相同直径的情况下，碳纳米管具有更强的抗拉性，因此在保持与其他材料的抗拉性不变的要求下，可以进一步降低耳机线的整体直径。另外，碳纳米管的密度相较于现有的材料小，因此具有该碳纳米管的耳机线的重量较轻。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，只要其不偏离本发明的技术效果，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种耳机线，其包括一根第一极线，一根第二极线，一个设置在所述第一极线与第二极线之间的绝缘层，以及一个包覆在所述第二极线外面的护层，所述第一极线和第二极线都分别包括至少一根导线，其特征在于：所述第一极线和第二极线中至少一根极线还包括至少一根碳纳米管线。
2.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述碳纳米管线包括沿该碳纳米管线的轴向螺旋扭转排列的多根碳纳米管。
3.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述碳纳米管线包括沿该碳纳米管线的轴向并行排列的多根碳纳米管。
4.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述耳机线还包括一个屏蔽层，该屏蔽层设置在所述护层与第二极线之间，用于隔离所述第一、第二极线的电磁场与该第一、第二极线的外界的电磁场。
5.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述碳纳米管线与导线并列排布。
6.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述导线缠绕在所述碳纳米管线上。
7.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述导线的外侧设置有绝缘漆。
8.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述碳纳米管线的外侧设置有绝缘漆。
9.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述第一极线与第二极线的阻值相等。
10.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述第一极线与第二极同轴设置。
11.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述第二极线包括多根导线，该多根导线编织成一导线层包覆在第一极线的外层。
12.一种耳机，其包括一根耳机线，一个电性连接于所述耳机线一端的扬声器以及一个电性连接于所述耳机线另一端的插头，所述耳机线包括一个第一极线，一个第二极线，一个设置在所述第一极线与第二极线之间的绝缘层，一个包覆在所述第二极线外面的护层，所述第一极线和第二极线都分别包括至少一根导线，其特征在于：所述第一极线和第二极线中至少一根极线还包括至少一根碳纳米管线。
13.如权利要求12所述的耳机，其特征在于：所述插头、第一极线、扬声器以及第二极线依次以串联的方式电连接。
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Correct: Tsinghua University|100084. Haidian District 1, Tsinghua Yuan, Beijing, Tsinghua University, Room 401, research center of Tsinghua Foxconn nanometer science and technology|Hung Fujin Precision Industrial (Shenzhen) Co., Ltd.

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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Correct: Tsinghua University|100084. Haidian District 1, Tsinghua Yuan, Beijing, Tsinghua University, Room 401, research center of Tsinghua Foxconn nanometer science and technology|Hung Fujin Precision Industrial (Shenzhen) Co., Ltd.

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

Number: 13

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