CN205510382U - 一种具有振动功能和发声功能的多功能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有振动功能和发声功能的多功能装置，包括外围壳体以及振动系统、磁路系统和弹性支撑件，磁路系统由弹性支撑件支撑固定并悬置于外围壳体内，振动系统包括振膜和结合于振膜一侧的音圈，还包括质量块，质量块与磁路系统固定结合形成振子，磁路系统远离振膜的一侧为导磁轭，外围壳体平行于振子振动方向的侧壁上设有限位开口，导磁轭对应限位开口的位置向外侧平行延伸形成限位凸起，振子靠近振膜的一端与振膜之间的距离为第一限位距离，导磁轭在静止状态的位置与限位开口的上端面之间的距离小于第一限位距离。本实用新型的多功能装置，在发生跌落或者其他形式的振动时，可避免振子触碰到振膜，防止发声系统因振膜损伤而失效。

Description

一种具有振动功能和发声功能的多功能装置

技术领域

本实用新型涉及电声领域，具体的涉及一种具有振动功能和发声功能的多功能装置。

背景技术

现有的移动终端电子装置，以手机为例，其内部不仅需要装配可以发声的扬声器单元，同时考虑到一些安静场合的需要，还需要装配振动马达对用户进行振动反馈，实现来电、信息等的即时提示。但是，由于当前电子产品越来越向轻量化、薄型化的方向发展，如果在手机等装配空间本来就比较小的终端产品上同时组装振动单元和发声单元，无疑会占用较大的空间；为了解决这一问题，人们通过设计一种多功能的声学元件同时满足振动和发声两个功能，以减小声学元件占用的空间。

现有的具有振动功能和发声功能的多功能装置在正常工作时，其振动单元可以在一个比较安全的位移内进行振动，此时，振动单元的部件不会碰撞发声单元的振膜，而当在手机跌落或者其他形式的较大振动中，用以支撑振子振动的弹片往往会有较大的位移，在这种较大形变的情况下，振子的振幅过大，很容易与发声单元产生碰撞，损伤振膜，从而导致发声系统失效。因此，针对这一问题，有必要提供一种限位结构来限制振子的振幅，避免其过大引起发声单元的失效。当然，对于注塑成型的塑料壳子来说，可以直接在壳子靠近弹片的一端一体注塑成型一个凸台，这样，当发生较大位移时，振子的一端会先触碰到该凸台，从而限制其振幅继续扩大，是一种行之有效的方法；但是，如果声学元件的壳子是金属材质，那么，注塑凸台的方式不易实现，必须提供一种新型的限位结构达到限制振子振幅、保护振膜的目的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具有振动功能和发声功能的多功能装置，通过导磁轭和外围壳体的相互配合进行限位，控制振子振幅在一个较为合理的范围内，避免碰撞振膜而使得发声系统失效。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种具有振动功能和发声功能的多功能装置，包括外围壳体以及收容于所述外围壳体内的振动系统、磁路系统和弹性支撑件；所述磁路系统由所述弹性支撑件支撑固定并悬置于所述外围壳体内；所述振动系统包括振膜和结合于所述振膜一侧的音圈；还包括质量块，所述质量块与所述磁路系统固定结合形成振子；所述磁路系统远离所述振膜的一侧为导磁轭；其中，所述外围壳体平行于所述振子振动方向的侧壁上设有限位开口，所述导磁轭对应所述限位开口的位置向外侧平行延伸形成限位凸起；所述振子靠近所述振膜的一端与所述振膜之间的距离为第一限位距离；所述导磁轭在静止状态的位置与所述限位开口的上端面之间的距离小于所述第一限位距离。

作为一种改进，所述弹性支撑件的一端与所述导磁轭固定，另一端与所述外围壳体固定；所述弹性支撑件具有沿竖直方向的弹性形变空间；所述振子在竖直方向上振动。

作为一种改进，所述外围壳体包括第一壳体和与所述第一壳体结合在一起的第二壳体；所述第一壳体与所述第二壳体均包括水平方向设置的底壁以及垂直于所述底壁设置的侧壁；所述第二壳体的四个侧壁上分别设有去料形成的所述限位开口，与所述第一壳体配合后在竖直方向上形成四个限位空间。

作为一种改进，所述磁路系统包括粘结于所述导磁轭上的磁铁以及贴设于所述磁铁表面的华司；所述华司靠近所述振膜的端面与所述振膜之间的距离为所述振子与所述振膜之间的最小距离；所述最小距离为所述第一限位距离。

作为一种改进，所述多功能装置为矩形结构；所述质量块呈闭合的环状；所述质量块靠近所述振膜的端面与所述振膜之间形成第二限位距离；所述第二限位距离大于所述第一限位距离，并且大于所述导磁轭在静止状态的位置与所述限位开口的上端面之间的距离。

作为一种改进，所述振膜的折环部为上凸的结构；所述第一限位距离为所述华司靠近所述振膜的端面与所述振膜的中心部之间的距离；所述第二限位距离为所述质量块靠近所述振膜的端面与所述振膜的边缘部之间的距离。

作为一种改进，所述限位开口竖向贯通所述第二壳体的侧壁。

作为一种改进，所述限位开口的上端面为与所述第二壳体配合的第一壳体的侧壁的下端面。

作为一种改进，所述第一壳体与所述第二壳体为金属材质；所述第一壳体与所述第二壳体激光焊接固定。

作为一种改进，所述第一壳体与振膜之间结合有垫环；所述第二壳体的角部位置一体注塑成型有注塑件。

相较于现有技术而言，本实用新型的具有振动功能和发声功能的多功能装置，其外围壳体平行于振子振动方向的侧壁上设置限位开口，振子远离振膜的一端的导磁轭对应该限位开口的位置向外侧平行延伸形成限位凸起，并且，导磁轭在静止状态时到限位开口上端面的距离小于振子到振膜的最小距离(即靠近振膜的一侧到振膜的垂直距离)，这样，在跌落或者其他形式的较大振动中，即便振子的振幅较大，当到达一定程度时，导磁轭的限位凸起可以首先与外围壳体的侧壁碰撞，从而阻止振子继续振动至更大位移，而此时振子靠近振膜一侧的部件却还未能碰撞到振膜，因此，本实用新型的多功能装置可通过上述限位结构有效控制振子的振幅，避免与振膜发声碰撞而损伤振膜，从而能够避免因此而导致的发声系统失效的问题。

附图说明

图1为本实用新型具有振动功能和发声功能的多功能装置的分解结构示意图；

图2为本实用新型具有振动功能和发声功能的多功能装置的剖视图；

图3为本实用新型具有振动功能和发声功能的多功能装置的外观示意图；

图4为本实用新型具有振动功能和发声功能的多功能装置限位结构的限位原理示意图；

图5为本实用新型具有振动功能和发声功能的多功能装置限位结构处的截面示意图；

其中的附图标记包括：1、第一壳体，110、侧壁，2、第二壳体，21、底壁，22、侧壁，23、注塑件，24、限位开口，3、导磁轭，31、限位凸起，4、磁铁，5、华司，6、质量块，7、音圈，8、振膜，9、补强层，10、弹性支撑件，11、垫环，12、FPCB板，13、弹簧。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本实用新型内容：

实施例：

参阅图1-图2所示，本实用新型的具有振动功能和发声功能的多功能装置为矩形结构，可以同时实现振动功能和发声功能，包括外围壳体，外围壳体具体包括结合在一起的第一壳体1和第二壳体2，第一壳体1和第二壳体2相互配合形成具有收容空间的腔体，该腔体内收容有磁路系统、振动系统以及弹性支撑件10，其中，磁路系统包括导磁轭3、粘结固定于导磁轭3的中部位置的磁铁4以及贴设于磁铁4表面的华司5，需要说明的是，此处的导磁轭3设计为一沿水平方向延伸的平板状结构，导磁轭3的边缘位置还固定有质量块6，质量块6为闭合的环形结构，其环绕于磁铁4的外周，与磁铁4之间存在一定的距离，形成间隙；振动系统具体包括音圈7以及与音圈7固定连接的振膜8，为了增强产品在高频处的声学性能，振膜8的中间位置还结合有补强层9，其中，音圈7的一端悬置于磁铁4与质量块6之间的间隙内。弹性支撑件10具有沿竖直方向上的弹性形变空间，支撑振子在竖直方向上振动。

由上述结构可知，磁路系统和质量块6可共同形成多功能装置的振子，振子通过弹性支撑件10支撑固定并悬置于外围壳体的空间内，具体实施时，弹性支撑件6的一端与导磁轭3固定，另一端则固定于第二壳体2上。在一种具体的实施方式中，第一壳体1与第二壳体2均为金属材质，二者直接通过激光焊接固定，并且，第二壳体2、导磁轭3与弹性支撑件10均可通过点焊完成固定。

在说明该多功能装置的基本结构以后，下面对其工作原理进行阐述：上述结构装配到手机、Pad等终端产品中并与外部电路导通以后，外部电路可向振动发声装置提供交变电流，而由于扬声器和振动马达本身的谐振频率不同，驱动二者工作的驱动电压也有较大的不同，比如，马达的谐振频率通常在300赫兹以上，而发声单元的谐振频率则在300赫兹以下，驱动马达振动的电压仅需要0.35V即可，而发声单元的驱动电压则可以达到2V左右，而通过手机等终端产品中的滤波电路可以将外部电流信号分别滤至振动单元和发声单元所需要的范围，也就是说，振动单元可在低频段发生振动，而发声单元则主要在高频段发声，至于振动单元和发声单元正常工作的原理则同样是通过输入音圈7的电流信号以及磁场的共同作用来完成的：低频段时，音圈7通电后在磁铁4的磁场中会受到安培力的作用，同时也会给磁铁4一个大小相等方向相反的反作用力，使得磁铁4在弹性支撑件10的弹性形变方向上(竖直方向)做往复运动，磁铁4从而带动与之固定连接的导磁轭3、华司5以及固定在导磁轭3上的质量块6一起振动；而高频段时，音圈7在接收到外部电路的电流信号以后，会在电磁场的作用下做往复切割磁力线的运动，从而带动振膜8的振动，第一壳体1的正对振膜8的位置开设有出声孔，因而能够向外界辐射声波，实现发声。

本实用新型的具有振动功能和发声功能的多功能装置，为了解决产品发生较大振动时碰撞振膜的问题，通过导磁轭3和外围壳体的侧壁配合形成限位振子振幅的结构，具体的，参阅图3、图4和图5共同所示，第一壳体1和第二壳体2均包括水平方向设置的底壁(如第二壳体2的底壁21)以及自底壁向远离底壁的方向延伸而成的侧壁(110和22)，在第二壳体2平行于振子振动方向(竖直方向)的侧壁22上设有去料形成的限位开口24，导磁轭3为远离振膜8的部件，其对应限位开口24的位置向外侧平行延伸形成限位凸起31；振子靠近振膜8的一端与振膜8之间的距离定义为第一限位距离，那么，当导磁轭3处于静止状态时，导磁轭3到限位开口24的上端面的距离应当小于第一限位距离，即d0＜d1。这是因为，当振子振动时，在d0＜d1的情况下，即便发生较大的位移，也能够使得导磁轭3首先触碰到外围壳体，此时，二者之间的碰撞能够起到限 位的作用，限制振子继续向上振动，那么，由于振子靠近振膜8的一端还未触碰到振膜8，因而能够通过控制振子振幅而有效地避免对振膜8的损伤，避免发声系统因此而失效。

需要说明的是，本实施方式中，由于d0为导磁轭3到限位开口24的距离，限位开口24设于第二壳体2的侧壁22上，并且限位开口24为竖向贯通侧壁22的缺口，因此，d0实际上也可以理解为导磁轭3到第一壳体1的侧壁110的下端面之间的距离。另外，从原理上讲，只要能够保证d0小于振子到振膜8之间的最小距离即可，在本实施方式中，华司5的上端面与振膜8之间的距离为振子与振膜8之间的最小距离，因此，在本具体实施方式中，d1可以理解为华司5的靠近振膜8的一端与振膜8之间的垂直距离。

参阅图4所示，质量块6与磁路系统装配后，其上端面与华司5的上端面并不位于同一个水平面上，二者之间存在高度差，此时，如果定义质量块6的上端面(即靠近振膜8的端面)与振膜8之间的距离为第二限位距离d2，那么，显然，d2＞d1＞d0。其中，在本具体实施方式中，振膜8设置为上凸的结构，此时，d1为华司5的靠近振膜8的一端与振膜8的中心部之间的垂直距离，而d2相应的为质量块6靠近振膜8的一端与振膜8的边缘部之间的垂直距离。

优选的，第二壳体2的侧壁22上分别设有四个去料形成的限位开口24，当与第一壳体1配合后，会在振子的振动方向(竖直方向)上分别对应形成四个用于限位振子振幅的限位空间。

需要说明的是，为了保证本技术方案的实施效果，优选的，导磁轭3的限位凸起31延伸至限位开口24内，也就是说，当导磁轭3的限位凸起31与第一壳体1的侧壁110、第二壳体2的侧壁22(当限位开口24竖向贯通侧壁22，应为第二壳体2的底壁21的边缘位置)处于同一条竖直线上时，可以保证出现较大位移时，导磁轭3的限位凸起31能够触碰到外围壳体而起到限位的作用，保护振膜8。

优选的，振膜8与第一壳体1之间还设有垫环11，垫环11也为闭合的环状结构，垫环11的设置能够使得振膜8与第一壳体1之间形成一定的间隙，振膜 8不会直接触碰到金属材质的第一壳体1。

优选的，第二壳体2的角部位置注塑结合有塑料材质的注塑件23，注塑件23与第二壳体2一体注塑成型，并且作为一个整体与第一壳体1通过激光焊接固定。优选的，注塑件23与第二壳体2相连接的位置设有一些楔形的锯齿，第二壳体2配合设有一些楔形槽，这种结构设计可以增强注塑件23与第二壳体2之间的注塑强度，防止注塑件23与第二壳体2脱离。另外，由于本实施方式中，外围壳体为金属材质，如果采用传统的电连接方式，音圈7的引线中位于外层的绝缘层容易被击碎，造成短路，因此，本实施方式的多功能装置在电连接方式上也有所改进，具体为：第二壳体2的内侧粘结固定有FPCB板12，这样，音圈7的引线可以在外围壳体的内部与FPCB板12上的焊盘点焊固定，FPCB板12又通过回流焊的方式焊接有延伸至第二壳体2的外部的弹簧13，弹簧13与外部电路导通，这样完整的实现内外部电路的导通。其中，弹簧13与FPCB板的焊盘以及注塑件23均对应设于第二壳体2的角部位置，仅占据R角，不额外占用其内部装配空间，不会影响磁路的体积；同时，由于弹簧13通过注塑件23进一步固定，弹簧13在竖直方向的高度超出第二壳体2的竖向空间，把弹簧13的一部分包裹在里面，可以防止弹簧13晃动；上述电连接方式中，与音圈7的引线电连接的焊盘内收，引线不需要延伸至外围壳体的外侧进行点焊，又由于塑料材质的注塑件23的存在，可以在保证内外部电路导通的前提下有效防止静电击穿。

优选的，第二壳体2的背面设有四个开孔，四个开孔可用于观察弹性支撑件10的焊接状态，便于对其进行焊接固定。优选的，弹性支撑件10为立体结构，包括位于内侧的第一振动部、位于外侧的第二振动部以及连接第一振动部和第二振动部的弹力臂，并且，第一振动部与第二振动部之间存在高度差，该结构的弹性支撑件10不需要占用两侧的磁路空间，可增大内置磁铁4的尺寸，同时可增大弹性支撑件10本身的臂长，更好地调节振动单元的F0。

本实用新型的具有振动功能和发声功能的多功能装置，通过导磁轭的限位凸起配合外围壳体的限位开口形成限位振子振幅的结构，当发生跌落或者其他 形式的较大位移时，由于导磁轭会首先触碰到外围壳体而限制振子的振幅，避免振子靠近振膜的一端碰撞振膜造成振膜损伤，可有效的解决此种情况下因振膜损伤而造成的发声系统失效的问题。

以上仅为本实用新型实施案例而已，并不用于限制本实用新型，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有振动功能和发声功能的多功能装置，包括外围壳体以及收容于所述外围壳体内的振动系统、磁路系统和弹性支撑件；所述磁路系统由所述弹性支撑件支撑固定并悬置于所述外围壳体内；所述振动系统包括振膜和结合于所述振膜一侧的音圈；还包括质量块，所述质量块与所述磁路系统固定结合形成振子；所述磁路系统远离所述振膜的一侧为导磁轭；其特征在于：所述外围壳体平行于所述振子振动方向的侧壁上设有限位开口，所述导磁轭对应所述限位开口的位置向外侧平行延伸形成限位凸起；所述振子靠近所述振膜的一端与所述振膜之间的距离为第一限位距离；所述导磁轭在静止状态的位置与所述限位开口的上端面之间的距离小于所述第一限位距离。

2.根据权利要求1所述的多功能装置，其特征在于：所述弹性支撑件的一端与所述导磁轭固定，另一端与所述外围壳体固定；所述弹性支撑件具有沿竖直方向的弹性形变空间；所述振子在竖直方向上振动。

3.根据权利要求2所述的多功能装置，其特征在于：所述外围壳体包括第一壳体和与所述第一壳体结合在一起的第二壳体；所述第一壳体与所述第二壳体均包括水平方向设置的底壁以及垂直于所述底壁设置的侧壁；所述第二壳体的四个侧壁上分别设有去料形成的所述限位开口，与所述第一壳体配合后在竖直方向上形成四个限位空间。

4.根据权利要求1所述的多功能装置，其特征在于：所述磁路系统包括粘结于所述导磁轭上的磁铁以及贴设于所述磁铁表面的华司；所述华司靠近所述振膜的端面与所述振膜之间的距离为所述振子与所述振膜之间的最小距离；所述最小距离为所述第一限位距离。

5.根据权利要求1所述的多功能装置，其特征在于：所述磁路系统包括粘结于所述导磁轭上的磁铁以及贴设于所述磁铁表面的华司；所述多功能装置为矩形结构；所述质量块呈闭合的环状；所述质量块靠近所述振膜的端面与所述振膜之间形成第二限位距离；所述第二限位距离大于所述第一限位距离，并且大于所述导磁轭在静止状态的位置与所述限位开口的上端面之间的距离。

6.根据权利要求5所述的多功能装置，其特征在于：所述振膜的折环部为 上凸的结构；所述第一限位距离为所述华司靠近所述振膜的端面与所述振膜的中心部之间的距离；所述第二限位距离为所述质量块靠近所述振膜的端面与所述振膜的边缘部之间的距离。

7.根据权利要求3所述的多功能装置，其特征在于：所述限位开口竖向贯通所述第二壳体的侧壁。

8.根据权利要求7所述的多功能装置，其特征在于：所述限位开口的上端面为与所述第二壳体配合的第一壳体的侧壁的下端面。

9.根据权利要求8所述的多功能装置，其特征在于：所述第一壳体与所述第二壳体为金属材质；所述第一壳体与所述第二壳体激光焊接固定。

10.根据权利要求9所述的多功能装置，其特征在于：所述第一壳体与振膜之间结合有垫环；所述第二壳体的角部位置一体注塑成型有注塑件。