CN104081793A - 具有集成式密封构件的悬挂构件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种悬挂构件，用于悬挂换能器的可移动的活塞结构，该悬挂构件包括由弹性材料构成的公差补偿装置，所述公差补偿装置被形成为在一个方向上伸展的结构，以在第一腔和第二腔之间形成声密封。

Description

具有集成式密封构件的悬挂构件
技术领域
本发明涉及一种用于换能器(如，微型扬声器)的悬挂构件。具体而言，本发明涉及一种弹性悬挂构件，具有连接到其上或集成在其中的密封构件。
背景技术
众所周知的是，在组装结构紧凑的装置(如，电话、平板电脑、游戏机、膝上型电脑等)的过程中，人们认为制造和装配公差一定要确保最终装置的合适声学性能。具体而言，正确安装预制的微型换能器(如，微型扬声器)对于这类结构紧凑的装置的整体声学性能而言是重要的。
预制的微型换能器通常被构造成，通过使用以弹簧为基础的连接结构而被电连接到支撑的印刷电路板(PCB)上。可供选择地，预制的微型换能器可被构造成表面安装装置(SMDs)，即，它们被构造成直接安装在印刷电路板上。在组装该装置期间，这两种类型的换能器适于夹置在印刷电路板和装置的盖之间。
为了根据预定的换能器规格运行，微型换能器通常夹置在印刷电路板和装置的盖的内表面之间。但是，由于制造和装配公差，印刷电路板和盖的内表面之间的距离通常根据装置的不同而不同。如果该距离在通常的距离范围的下限范围内，那么换能器上会产生不必要的机械缺陷。如果该距离在通常的距离范围的上限值范围内，那么换能器和盖的内表面之间会产生声学泄露。因此，为了确保最终装置的声学性能合适，需要补偿印刷电路板和盖之间的不同距离。
可以看出，本发明的这些实施例的目的是，提供一种具有密封构件的悬挂构件，用于对制造和/或装配过程进行补偿。
发明内容
在第一方面，通过提供一种悬挂构件能实现上述目的。该悬挂构件用于悬挂换能器的可移动的活塞结构，该悬挂构件包括由弹性材料构成的公差补偿装置，所述公差补偿装置被形成为在一个方向上伸展的结构，以在第一腔和第二腔之间形成声学密封。
该悬挂构件和公差补偿装置可形成单一的整体结构。
因此，本发明的第一方面涉及一种悬挂构件，用于悬挂换能器(如，适于应用在电话、平板电脑、便携式游戏机、膝上型电脑和类似装置中的微型扬声器)中的可移动的活塞结构。
根据本发明的悬挂构件的优点在于，该悬挂构件可补偿制造和装配公差，从而，例如可避免换能器的机械缺陷和不期望的声学泄露。
该悬挂构件还包括适于附连到可移动的活塞结构上的活塞区域。该悬挂构件和附接到悬挂构件上的可移动的活塞结构形成完整的组合式膜片。通过使用胶粘物或类似的粘结剂，可将活塞区域附连到可移动的活塞结构上。
另外，还可配置连接活塞区域和附连区域的柔性构件。
公差补偿装置、附连区域、活塞区域和柔性构件可构成集成式整体结构。优选地，公差补偿装置、附连区域、活塞区域和柔性构件构成硅橡胶集成式整体结构，即，硅橡胶基集成式悬挂构件。
公差补偿装置可被形成为在一个方向上伸展的柔性结构，以在前腔和后腔之间形成声学密封。公差补偿装置的目的是补偿制造公差，尤其补偿装配公差。
公差补偿装置适于抵接一平面结构(如，电话壳的内表面)，以在前腔和后腔之间形成前述声学密封。其中，前腔定义为：由活塞结构、悬挂构件、公差补偿装置和平面结构组合而成的整体结构的上表面界定的声学密封腔。后腔定义为：与活塞结构的下端表面进行声学通信的声腔。
为了形成声学密封，柔性伸展结构可主要在基本上平行于可移动的活塞结构的移动方向的方向上伸展。
本发明的第二方面涉及一种膜片，其包括根据第一方面的悬挂构件，所述膜片还包括附连到所述悬挂构件的活塞区域上的可移动的活塞结构。该可移动的活塞结构可以是云母片的形式，即，硅酸盐矿物片。
本发明的第三方面涉及一种换能器，其包括根据第二方面的膜片，所述换能器还包括附连到可移动的活塞结构上的音圈、以及驱动装置，该驱动装置用于响应于输入的声信号而使膜片移动。
本发明的第四方面即最后一个方面涉及一种便携式通信或游戏装置，其包括根据第三方面的换能器。
附图说明
下面将参照附图进一步详细解释本发明，附图如下：
图1示出了现有系统的问题；
图2示出了换能器的截面图，该换能器包括具有第一种类型的公差补偿装置的悬挂构件；
图3示出了换能器的截面图，该换能器包括具有第二种类型的公差补偿装置的悬挂构件；以及
图4示出了夹置在印刷电路板和盖之间的换能器的截面图。
本申请中通过实例来公开了具体实施例，但是本发明可进行各种改进和采用替换结构。应该理解为，本发明不局限于所公开的具体结构。相反，本发明将覆盖落入本发明的实质和范围内的所有改进结构、等同结构和替换结构，本发明的实质和范围由所附的权利要求书界定。
具体实施方式
在最普通的方面，本发明涉及一种由弹性材料(如，硅树脂)制成的悬挂构件。可利用弹性材料的弹性属性来提供一种补偿制造公差(尤其是补偿装配公差)的装置。
图1a示出了现有的一种装置，其包括连接到悬挂构件103上的活塞101。悬挂构件103固定到换能器框架102和前框架上，前框架通常被分成下部分104和上部分105。泡沫层106设置在前框架的上部分105顶部上。在分离的处理步骤中提供的泡沫106适于在换能器和容装该换能器的装置的盖之间形成声密封，以避免换能器声短路，即，避免被活塞101推动的空气泄露到换能器背侧。有效的声密封将能确保阻止声短路，确保声波仅在向前的方向上传播。
图1b示出了装置的盖107被挤压在换能器上时泡沫层106是如何变形的。如图1b所示，泡沫层106的泡沫部分108越过前框架的边缘下落，从而，泡沫部分108和悬挂构件之间的距离将显著减小。所述距离的减小将会限制活塞的最大冲程。另外，由于泡沫部分108将仅沿悬挂构件的部分存在，因此，泡沫层106相对于前框架不对准或偏移甚至将会进一步引起声扰动。
本发明能解决上述问题。
图2示出了微型换能器200的截面图，该微型换能器包括磁性系统，磁性系统包括永磁体202、内磁极构件203和外磁极构件201。活塞结构205悬挂在悬挂构件上，该悬挂构件包括附连区域207、活塞区域209和连接上述两区域的柔性构件208。音圈204附连到活塞结构205上，活塞结构205是云母片，或由类似的薄、硬且轻质的材料制成。
图2中示出的微型换能器的整体形状原则上是任意的，包括矩形、圆形和椭圆形。换能器的各种尺寸(长度、宽度或直径)通常在8-20mm范围内。典型换能器的高度通常为2-5mm。但是，请注意，微型换能器的尺寸可不同于这些范围。因此，本发明并不局限于其尺寸严格落入这些范围内的换能器。
图2中所示的这种换能器主要用作手机、平板电脑、游戏机、膝上型电脑等中的高效微型扬声器。它们通常夹置在手机、平板电脑、游戏机、膝上型电脑等的印刷电路板和盖的内表面部分之间。
如前所述，悬挂构件包括附连区域207、活塞区域209和连接上述两区域的柔性构件208。通常通过使用胶粘物或任何其他粘结剂，附连区域207将悬挂构件固定到换能器的框架部分210的顶部部分211上。
优选地，形成悬挂构件的弹性材料的肖氏硬度为40-80。附连区域207、活塞区域209和连接上述两区域的柔性构件208的厚度通常在0.07-0.2mm的范围内。
通过使用以粘合剂为基础的过程(如，胶合)将活塞区域209附连到活塞结构205上。
图2中所示的悬挂构件还包括用于补偿制造公差和/或装配公差的公差补偿装置212。特别地，组装公差可影响换能器(如，结构紧凑的电话内的换能器)的指定位置处的可利用空间。因此，即使换能器被构造成表面安装装置并直接安装在印刷电路板上，那么，离盖的内表面的距离将根据装置的不同而不同。
印刷电路板和盖之间的不同距离可通过柔性的公差补偿装置212来补偿。
优选地，公差补偿装置212、附连区域207、活塞区域209和连接上述两区域的柔性构件208集成在由弹性材料(如，硅树脂)制成的单一部件上。这是有益的，因为硅树脂适于批量生产过程，如注射成型过程。
激励电流应用到音圈204上时，柔性构件208可使活塞结构205和连接到该活塞结构上的音圈204完全自由移动。如上所述，活塞结构可由薄云母片或类似的薄片材料制成。
图3示出了与图2中所示的换能器类型相同的微型换能器300的截面图。与图2中所示的换能器相比，可将公差补偿装置301的形状改变成更坚固的形状。在第一实施例中，图3中所示的公差补偿装置301包括空心区域，从而形成了相对软的结构。在第二实施例中，公差补偿装置301可以是实心结构，构成相对坚硬的结构。这两个实施例均可组合其他公差补偿装置302、303，所述其他公差补偿装置设置在换能器和容装该换能器的装置的盖304之间。
图4示出了与图2和3中所示的换能器类型相同的微型换能器400的截面图。图4中所示的换能器使用硅树脂基悬挂构件，该悬挂构件包括集成的公差补偿装置401。图4中所示的换能器夹置在印刷电路板404和盖405之间，公差补偿装置401抵接所述盖。通过使公差补偿装置抵接所述盖405，可在前腔和后腔之间形成声密封。

Claims (11)

1.一种用于悬挂换能器的可移动活塞结构的悬挂构件，该悬挂构件包括由弹性材料构成的公差补偿装置，所述公差补偿装置被形成为在一个方向上伸展的结构，以在第一腔和第二腔之间形成声密封。
2.根据权利要求1所述的悬挂构件，其中，悬挂构件和公差补偿装置形成单一的整体结构。
3.根据权利要求1或2所述的悬挂构件，其中，第一腔和第二腔分别包括前腔和后腔。
4.根据权利要求1-3中的任一权利要求所述的悬挂构件，还包括由弹性材料构成的附连区域，其中，附连区域的至少一部分的形状结构被构造成能附连到换能器的固定部分上。
5.根据权利要求4所述的悬挂构件，还包括适于附连到所述可移动活塞结构上的活塞区域。
6.根据权利要求5所述的悬挂构件，还包括将所述活塞区域和所述附连区域相连的柔性构件。
7.根据权利要求6所述的悬挂构件，其中，所述公差补偿装置、附连区域、活塞区域和柔性构件构成集成式整体结构。
8.根据权利要求6所述的悬挂构件，其中，所述公差补偿装置、附连区域、活塞区域和柔性构件构成硅橡胶制集成式整体结构。
9.一种膜片，其包括根据前述任一权利要求所述的悬挂构件，所述膜片还包括可移动的活塞结构，该活塞结构附连到所述悬挂构件的活塞区域上。
10.一种换能器，其包括根据权利要求9所述的膜片，所述换能器还包括音圈和驱动装置，音圈连接到可移动的活塞结构上，驱动装置响应于输入的电信号而使膜片移动。
11.一种便携式通讯或游戏装置，其包括根据权利要求10所述的换能器。
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