CN218550081U - 一种直线电机振动便携式密封音箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直线电机振动便携式密封音箱，它包括高精度直线电机、蓝牙控制模块、功放板、电池、无线充电模块、防水钮子开关、外壳、吸盘与螺柱和螺母组成。其特征在于在蓝牙模块接受音频后，通过功放板输出到高精度直线电机，直线电机产生振动，带动整个装置一起振动，而装置使用时固定在一个薄而硬的平面上，相当于一个大型振膜，充分利用所在空间内的声波反射，可大幅扩大声场；同时本设备采用无线充电方式给内置锂电池充电，利用高精度直线电机传播振动且与蓝牙无线传输结合可做到密封状态。本装置较现有的传统便携式音箱相比，没有传统扬声器单元，可以在更多复杂恶劣环境下使用，同时大幅缩小体积，并对低频释放有明显提升。

Description

一种直线电机振动便携式密封音箱

技术领域

本发明涉及音箱领域，是一种基于直线电机振动发声的蓝牙音箱。

背景技术

传统的便携式音箱一般采用音盆扬声器作为发声单元，有容易受外力碰撞、受潮等情况造成损坏的风险，故在使用场景有限制；且由于该传统产品在便携方面的考虑无法做出大尺寸的振动盆腔，因此不仅无法将产品体积缩小，而且在传递低频率的声音细节丢失，无法从容动态地传播低频带来的声场；同时因为传统产品使用外部电缆连接方式进行充电，故无法做到完全的刚体密封状态，对产品的防护效果降低，达到同样防护等级要求下，生产设计成本也大幅提高。

目前国内外尚无能同时解决便携音箱的耐用性和优良低频传导性能的产品，为此，设计了一种利用高精度直线电机振动传递声音的便携式防尘防水发声装置，利用无线充电达到外壳无孔无缝状态和直线电机振动传递声音，提升了便携式音箱的耐用性和音频声场效果，具有现实意义和良好的应用前景。

发明内容

本发明是一种基于无线传输和无线充电且利用高精度直线运动电机作为驱动的便携音箱装置。使用时，将吸盘于螺纹对应旋入箱体，吸盘与箱体均使用金属螺纹连接，旋入后将音箱通过吸盘与硬质光滑平面通过上述吸盘吸附，吸盘所包裹的螺柱在吸盘底部伸出，使螺柱直接与平面相接触，在吸盘受外部气压作用下螺柱末端与平面紧紧接触从而使箱体和平面直接硬性接触，大大降低振动在传播途中的损失，从而提升音质效果。

本发明的设计是通过以下技术方案实现的：

整体装置由箱体和吸盘作为主体，箱体分别将高精度直线电机固定到内部左右的两侧组成双声道，高精度直线电机使用数据连接线直接与功放板连接，功放板与蓝牙模块叠焊连接，其中蓝牙模块和功放板电力输入端使用并联方式连接，且一端接入防水钮子开关，一端接入电池负极。电池电源管理模块直接与电池正负极相连，在电源管理模块输入端接入无线充电模块。箱体内置螺母，吸盘内置螺丝与该螺母连接以固定。

所述箱体内部左右两侧对称设有与高精度直线电机配合的限位槽，位于箱体内左右两侧以及箱体下潜各三处；所述箱体内侧底部有放置电池的弧形槽；所述箱体内侧有防水钮子开关限位槽及防水钮子开关贯穿开孔；所述箱体与上述防水钮子开关开孔同侧设有充电模块、功放板和蓝牙模块限位槽，所述充电模块和蓝牙模块处均设有贯穿指示灯微型导光孔；所述箱体内底部设有六边螺母槽且螺母与该槽间隙配合，所述螺母槽底部有硅胶吸盘螺柱的贯穿开孔；所述硅胶吸盘与螺柱过盈配合。

使用本音箱时，将吸盘旋入箱体，握住音箱本体，以一定小角度将音箱往平面压紧，捏紧吸盘上的把手，同时将吸盘内部的空气巧妙推出，让吸盘内部形成负压状态，同时使吸盘中间的螺柱紧紧顶住平面，随后缓缓松开音箱，这样即可完成音箱的使用准备工作。螺柱可以让箱体的振动直接传导到外部平面，由于螺柱为刚性材料，在传导中会有更好的高频表现，此设计与直接用吸盘硅胶传导相比，大大减少传导过程中的振动的衰竭，特别是对高频部分的振动有更好的释放，同时音箱振动又有硅胶垫传导，在播放大振幅低频时能保证紧箱体和平面的密接触而不产生破音现象，此设计对音质有直接的提升。

音箱组装时，将高精度直线电机插入箱体内部左右两侧的限位槽内，并通过热熔胶加固；将电池放置于箱体内底部的弧形限位槽内，并使用热熔胶固定；将防水钮子开关控制杆一端通过侧面的开孔穿出外壳，并在内侧通过限位槽固定，外侧通过防水钮子开关自带螺母固定；充电模块、功放板和蓝牙模块分别固定于相应限位槽，并用热熔胶固定，其中充电模块、蓝牙模块指示灯处对应外壳位置分别开有微型导光孔，安装时将导光柱与箱体过盈配合以传递指示灯信息和密封；无线充电模块固定于与上述防水钮子开关、模块等对侧的箱体内壁上，与箱体侧边紧密贴合；内部各电子原件连接导线紧贴箱体内壁，并使用热熔胶固定走线；箱体顶盖通过过盈配合密封。

优选的，箱体和顶盖材质使用聚对苯二甲酸丁二酯(BPT)。

此材料有优异的机械性能，特别具有较高的刚性和硬度，对振动传播相比其他材质更有优势。

优选的，箱体内部各电子原件连接使用外皮为聚二甲基硅氧烷(PDMS)的导线相连接。

此材料具有柔软、消除共振的特性，并且在长时间振动环境工作下抗老化效果显著。

优选的，箱体顶盖安装使用红外焊接技术。

此技术可使箱体与顶盖融为一体，有极高的密封性和降低箱体与顶盖贴合缝隙产生共振的可能，在使用环境保证坚固可靠。

优选的，箱体与吸盘螺柱、防水钮子开关通过的装配孔的配合关系采用5h6配合公差。

此配合间隙可将防水钮子开关和螺柱等两个与外接相连的贯穿孔直径限定为极小，在能通过螺柱和防水钮子开关的同时还确保密封性。

优选的，导光柱材质使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，并为单侧凸起平头，将凸起侧置于箱体内部，由内往外插入过盈配合固定。

此材料具有优异的导光性能，能集中指示灯光线，在复杂环境中指示灯亮度清晰可见，并且降低指示灯光线发散导致指示灯信息混淆，单侧凸起平头过盈配合设计可以使结构具有良好的防护性能。

优选的，无线充电使用铁氧体隔磁片固定。

铁氧体隔磁片可将无线充电的电磁感应产生的交互磁场引导作用在接受线圈上，同时挡磁用以降低电涡流效应对内部其他原件的影响，并有良好的导热散热性能。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.安装方便，可直接吸附在硬质薄平面，相比传统便携音箱，充分利用平面转换形成的巨型“振膜”，利用高精度直线电机对低频率振动相比传统扬声器有更大振幅空间的优势巧妙从容释放低频声波，使小巧的体积也能带来巨大的动态声场，改进的硅胶吸盘与金属螺柱同时紧密接触平面的设计使传播低频振动的同时顾及高频振动在传播过程中的损失。

2.体积小巧、坚固可靠，使用无线充电和整体连接件胶合的设计使箱体内外无直接联通，因此装置能适应更多复杂使用环境。高密度的内部构造同时保证振动时声音不松散，让箱体小巧精致。

附图说明

图1是本发明45度轴测图；

图2是本发明爆炸图；

图3是箱体剖视图；

图4是箱体上视图；

图5是箱体内部结构图；

图6是螺柱45度轴测图；

图7是吸盘整体(包含螺柱)45度轴测图；

图8是吸盘整体(包含螺柱)剖视图。

附图标记说明：1、顶盖；2、螺母；3、高精度直线电机；4、箱体；5、螺柱；6、硅胶吸盘；4-1、高精度直线电机限位槽；4-2充电模块限位槽；4-3、箱体内电池容纳弧形限位槽；4-4、箱体内螺母槽；4-5、螺柱贯穿孔；4-6、指示灯导光孔；4-7、防水钮子开关限位槽；4-8、防水钮子开关贯穿孔；4-9、功放板与蓝牙模块限位槽；5-1、螺柱与硅胶吸盘配合部分；6-1硅胶吸盘把手；7-1、螺柱；7-2、螺柱底部凸起接触部分。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参阅图1至图8，本发明提供一种基于直线电机振动便携式密封音箱，其技术方案如下：

一种基于直线电机振动便携式密封音箱，箱体4内设有高精度直线电机限位槽4-1、充电模块限位槽4-2、箱体内电池容纳弧形限位槽4-3、箱体内螺母槽4-4、螺柱贯穿孔4-5、指示灯导光孔4-6、防水钮子开关限位槽4-7、使防水钮子开关伸出箱体的防水钮子开关贯穿孔4-8。

在此实施方式中，螺柱贯穿孔4-5、防水钮子开关贯穿孔4-8的孔径的采用5h6配合公差；指示灯导光孔4-6使用1mm直径贯穿孔，并用单侧凸起平头亚克力导光柱过盈配合填充。

两个贯穿孔都为箱体内外联通孔，使用5h6配合间隙可将防水钮子开关和螺柱等两个与外界贯穿孔直径限定为极小，在能通过螺柱和防水钮子开关的同时确保密封性；两个指示灯导光孔可集中指示灯光线使复杂环境中指示灯亮度清晰可见，并且降低指示灯光线发散导致指示灯信息混淆，单侧凸起平头过盈配合设计可以使结构具有良好的防护性能。

螺柱5下半部分被硅胶吸盘6包裹，如图8吸盘整体(包含螺柱)剖视图所示，其中螺柱7-1、螺柱与硅胶吸盘配合部分5-1在硅胶吸盘加工时融为一体，吸盘所包裹的螺柱底部凸起接触部分7-2在吸盘底部伸出。

在此实施方式中螺柱底部凸起接触部分7-2突出硅胶吸盘直接与外部平面接触。

此金属螺柱直接与外部平面接触的设计可大大减少传导过程中的振动的衰竭，特别是对高频部分的振动有更好的释放，同时音箱振动又有硅胶垫传导，在播放大振幅低频时能保证紧箱体和平面的密接触而不产生破音现象，此设计对音质有直接的提升。

箱体4内，高精度直线电机3插入箱体内部左右两侧对称的高精度直线电机限位槽4-1内，并通过热熔胶固定；电池充电模块卡入箱体4内壁的充电模块限位槽4-2内，将电池放置于箱体内电池容纳弧形限位槽4-3内并粘胶固定；螺母2作为箱体与底部吸盘连接件，通过过盈配合的方式固定于箱体内螺母槽4-4处，防水钮子开关固定于箱体内侧的防水钮子开关限位槽4-7处，外侧通过防水钮子开关自带螺母双向固定；充电模块固定于箱体内侧的充电模块限位槽4-2处，并对其指示灯导光孔4-6；功放板与蓝牙模块使用双层堆叠焊接技术连接到一起，并固定于功放板与蓝牙模块限位槽4-9；无线充电模块置于与上述防水钮子开关、蓝牙模块等对侧的内壁上，与箱体侧边紧密贴合；内部各电子原件连接导线紧贴箱体内壁，并使用热熔胶固定走线，箱体4和顶盖1使用过盈配合密封。

在此实施方式中，用于产生振动的高精度直线电机、电池充电模块、蓝牙模块及功放板、按钮、电池都使用限位槽固定，并使用热熔胶覆盖；无线充电模块使用合适大小的铁氧体隔磁软片固定；箱体内部各电子原件连接使用外皮为聚二甲基硅氧烷(PDMS)的导线相连接；箱体与顶盖的安装使用红外焊接技术。

此设计具有安装方便、稳定性高的特点。作为一种高强度振动的装置，限位槽固定可以最大程度避免由于内部元件安装缝隙导致的破音的情况，热熔胶可以避免以为振动而导致的电路元件虚焊、脱焊的问题；铁氧体隔磁片可将无线充电的电磁感应产生的交互磁场引导作用在接受线圈上，同时可以挡磁以降低电涡流效应对内部其他原件的影响，并有良好的导热散热性能；导线外皮使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)，此材质具有柔软、消除共振的特性，并且在长时间振动环境工作下抗老化效果显著；红外线焊接技术可以使箱体和顶盖融为一体，有极高的密封性和降低箱体与顶盖贴合缝隙产生共振破音的可能，并在使用环境保证坚固可靠。

工作原理：使用本音箱时，将硅胶吸盘6上的螺柱5旋入箱体内对应的螺母2，握住音箱本体，以一定小角度将音箱往平面压紧，手指捏合拉住硅胶吸盘把手6-1，同时将吸盘内部的空气巧妙推出，让吸盘内部形成负压状态，同时使螺柱底部凸起接触部分5-1紧紧顶住贴合的平面，随后缓缓松开音箱，这样即可完成音箱的使用准备工作。

箱体的振动利用螺柱7-1直接传导到外部平面，由于螺柱为刚性材料，在传导振动过程中会有更好的高频表现，此设计与直接用吸盘硅胶传导相比，大大减少传导过程中的振动的衰竭，特别是对高频部分的振动有更好的释放，同时音箱振动又有硅胶吸盘的传导，在播放大振幅低频时能保证紧箱体和平面的密接触而不产生破音现象，此设计对音质有直接的提升。

结束使用时，将手指捏合拉住硅胶吸盘把手6-1，轻轻往外提，即可使箱体在吸附的平面脱离。

本文出现的无线充电模块属于通用性Qi协议的无线充电，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的各种修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种直线电机振动便携式密封音箱，其特征在于，所述直线电机振动便携式密封音箱包括：顶盖(1)、螺母(2)、高精度直线电机(3)、箱体(4)、螺柱(5)、硅胶吸盘(6)，其中，所述箱体(4)与所述硅胶吸盘(6)使用所述螺母(2)和螺柱(5)连接固定。

2.根据权利要求1所述的直线电机振动便携式密封音箱，其特征在于，所述直线电机振动便携式密封音箱还包括高精度直线电机限位槽(4-1)，所述高精度直线电机限位槽(4-1)位于箱体(4)内左右两侧，且所述高精度直线电机(3)数量为两个，分别固定于所述高精度直线电机限位槽(4-1)上。

3.根据权利要求1所述的直线电机振动便携式密封音箱，其特征在于，所述螺柱(5)固定在所述硅胶吸盘(6)内，所述螺柱(5)底部突出在所述硅胶吸盘(6)外。

4.根据权利要求1所述的直线电机振动便携式密封音箱，其特征在于，所述箱体(4)还包括箱体内螺母槽(4-4)、螺柱贯穿孔(4-5)，所述箱体内螺母槽(4-4)、螺柱贯穿孔(4-5)置于所述箱体(4)底部，所述箱体内螺母槽(4-4)用于放置所述螺母(2)，所述螺柱贯穿孔(4-5)用于放置所述螺柱(5)。

5.根据权利要求1所述的直线电机振动便携式密封音箱，其特征在于，还包括功放板、蓝牙模块、无线充电模块、电源管理模块，所述功放板、蓝牙模块、无线充电模块、电源管理模块置于箱体(4)内部，并相互电连接，用于实现所述直线电机振动便携式密封音箱的内部电路驱动。

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