耳机线材防断裂的结构设计

耳机线材防断裂的结构设计

周磊

（美特科技（苏州)有限公司，江苏苏州215131）

摘要：随着现代生活的越来越好，人们对音乐品质的要求也越来越高。可是很多人花了几十块钱买了一个耳机用了没多久就坏了，发现主要是耳机线材和塑胶件连接处的线材断了。本文主要讲解耳机线材防断裂处的结构设计，通过机构的设计，避免此问题的发生，可以大大加长用户使用耳机的时间，从而也可以增加用户对产品的满意度。

关键词：耳机线材；结构设计；线材出口；SR；铜扣

现在人们对健康越来越重视，可以看到很多年轻人和老年人带着耳机去跑步，所以现在运动耳机越来越被人们广泛使用。下面讲解运动耳机的结构，以及两个可以解决耳机线材和塑胶件连接处容易断裂问题的方法。

一、运动耳机的结构介绍

下面简单介绍运动耳机的结构，可以分为耳机部分，线材部分，控制箱部分。如下图所示，大家可以初步了解一下。如下图四处红色区域为耳机线材和塑胶件连接处，容易断裂，下面介绍两种方法解决此问题。

二、铜扣的结构设计

控制箱的两端线材容易拉扯断裂，可以在控制箱内部增加铜扣，当线材受到外力拉扯的时候，铜扣和控制箱内部结构受力，从而保护线材。下面介绍一下铜扣，铜扣的材料一般为CU,长度1.50mm以上，主要为了保证铜扣的强度，长度也不能太长，取决于控制箱的空间结构和铜扣价格；内经大小主要取决于线材外径的大小，如果线材外径是Ø1.9mm，铜扣的尺寸如下图，因为铜扣是包在线材上面的，因此和线材是过盈配合；铜扣肉厚最小0.3mm，如果铜扣肉厚太薄，铜扣的强度得不到保证。

铜扣和线材，控制箱下壳，主板的装配示意图如下，为了看清内部结构，故没有显示控制箱上壳。

当线材收到外力拉扯的时候，线材向外移动，铜扣就会抵扣于控制箱的上下壳，从而使线材不能往外移动，保护线材易断的位置不会断裂（线材易断位置为下图红色区域所示），线材受力状况示意图，可参照下图。

三、线材出口的结构设计

电池箱的两端线材容易拉扯断裂，可以在电池箱内部增加线材出口，线材出口英文名为StrainRelief，简称SR，当线材受到外力拉扯的时候，SR和电池箱内部结构受力，从而保护线材。

SR的材料一般为PP，下面简单介绍PP的材料特性和应用。

PP，也被称为聚丙烯，是一种热塑性聚合物，无毒，无味，是耐腐蚀零件和绝缘零件，常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用。PP的耐热性最好，其热变形温度为80~100℃，能在沸水中煮。PP有良好的耐应力开裂性，有很高的弯曲疲劳寿命，俗称“百折胶”。它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品。它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。

在常用塑料中PP最轻，密度仅为0.91g/cm3（比水小）。PP对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0.O1%；成型性好，但是收缩率大(为1.8%~2.5%）。PP的熔化温度：220~275℃，注意不要超过275℃。模具温度：40~80℃，建议使用50℃。

SR内经大小主要取决于线材外径的大小，如果线材外径是Ø1.5mm，SR的尺寸如下图，因为SR是线材放入模具成型的，SR内径是Ø1.6~1.7mm，因此和线材是间隙配合。SR肉厚最小0.6mm（建议1.0mm以上），如果SR肉厚太薄，SR的强度得不到保证。

SR长度需伸出电池箱外壳的3.0mm，主要为了保证SR的强度，长度也不能太长，取决于电池箱的空间结构和SR价格。因为本案根据客户ID需要将SR伸出，一般SR为内置件，作用就是保护线材，防止线材受外力拉断。

SR和线材，电池箱下壳，电池的装配示意图如下，为了看清内部结构，故没有显示电池箱上壳。

当线材收到外力拉扯的时候，线材向外移动，SR就会抵扣于电池箱的上下壳，从而使线材不能往外移动，保护线材易断的位置不会断裂（线材易断位置为下图红色区域所示），线材受力状况示意图，可参照下图。

四、结语

综上所述，耳机线材防断裂的方法为增加铜扣或者SR。铜扣的制程比较简单，用打铜扣的机器直接将铜扣包在线材上面，但是抗拉强度不是很高。如果需求抗拉强度高的，可选用SR，可是SR需要将线材放入模具成型，制程复杂且价格较高。铜扣和SR各有优势，可以根据实际要求选择使用。

参考文献

[1]黎恢来产品结构设计实例教程.电子工业出版社，2013.7