TW440752B - Watertight apparatus capable of being immersed and including an acoustic transducer - Google Patents

Description

44 07 5 2 A7 Π7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1 ) 發明領域 本發明有關於能泡在液體（例如水）的防水設備1此 設備有一個殼，在殼中有一個屬麥克風或揚聲器的聲波換 能器。 本發明有關於一種能泡水之防水設備（例如防水錶） ，它有一個殼，殼有內室，內室與外界相通，內室與外界 被一層膜隔開，膜可變形而在一側形成不防水的外區及防 水的內區，在防水的內區中有聲波換能器與膜相連，膜被 其被周邊固定在內室中，並被彈性裝置推向其周邊，但離 周邊有段距離，頂著被安排在內室中的支持面。 發明背景 把聲波換能器設在要泡水的設備是已知的，特別是放 在手錶中而使手錶有額外功能以傳送並接收超音波訊號。 泡水的深度可達3 0米或更多，製造完全防水殼以確保錶 防水（在殼中的錶的元件與外界無任何可能的溝通）亦是 已知的。 此安排當然保證錶的優良防水性。相反地，超音波換 能器不能以最佳方式運作，因爲殼的不破的壁減弱須發、 收的聲波功率。因此，除非接受次等的聲波品質，否則不 用此種解決方案。 這就是爲什麼本申請案的申請人要在歐洲專利申請案 E P - A - 0 8 9 9 6 3 5中揭示一種能泡水的設備（ 例如錶）且它的容維聲波換能器的殼透過一制孔與外界相 本紙張尺度適用t國S家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- --------;------裝--------訂---------線 - - - (請先閲讀背面之注意事J5赛寫本I ) 4407 5 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明說明（2 ) 通。此實施例當然改善換能器的聲波品哲（不論接或發， 因聲音可透過在殼中的孔傳播）而無大影響a相反地，此 解決方式需要組合可變形的膜t聲波換能器被設在此膜上 )，此膜負責使在殼中的元件從在外的孔隔離。 如上述，ΕΡ-Α-0 899635所述之設備爲 聲音換能器的聲音品質提供可觀的改良。然而，此設備未 能在整個所用的聲譜中以最佳狀態運作。因此，在某些音 頻附近發生訊號扭曲及減弱。在有可變形的膜的設備中， 在一些頻率範圍附近，發生聲音特性的干擾，可歸咎於若 干原因，例如把膜定位的塑膠元件的共振頻率，或換能器 靠在膜形變室的低部的振動》當然可能有其他原因，但難 以追究根源。 發明目的及槪沭 本發明的目的是對上述之缺點提供補救之道，並提供 一種新的能泡水的防水設備，其中，與密封的可變形的膜 相連的聲波換能器能確保在整個所用的聲譜中的聲波的良 好複製。 本發明的另一個目的是提供一種防水設備，用特別簡 單及經測試的技術裝置，在整個所用的聲譜中，以高程度 複製聲波。 本發明的另一個目的是提供一極新的防水設備，它有 聲波換能器，能在整個所用的聲譜中’複製最佳的聲音品 質，同時，它的製造成本低且它的元件的安裴荇易。 -ϋ n n 1 1 I i ..... i -- - n Jn 1 Hi I i 一-OJ1 i J. I n i n n 1 <請先閱讀背面之注意事'f 填寫本頁) 本紙張尺度適用+ a國家標準（CNS)A'l規格（210 X 297公蜢） -5- ^ 4^07 5 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明說明（3 ) 爲達成上述之目的•本發明提供一嵇能泡水的防水設 備（例如防水鈸），它有殻，殻有内室與外界相通，有膜 使內室從外界分離，膜可變形|在一側形成在外的非防水 區並在另大一側形成在內的防水區|聲波換能器被放在防 水區中並與膜相連，膜被它的周邊固定在內室中形成周邊 的固定區’周邊的固定區被彈性裝置推向周邊（但相隔一 段距離）而靠著在內室中的支持面，其特徵是它包括一裝 置以阻止從聲波換能器傳至可變形的膜的振動，此裝置被 插在周圍的固定區與彈性裝置之間，以確保在整個用到的 聲譜中都有好的聲波重複製。 圖式簡單說明 第1圖是依本發明所設計並有依本發明所安排的可變 形的膜及聲波換能器的計時器的橫剖圖。 第2圖是部分橫剖圖' 放大地顯示第1圖所示之本發 明之第一種替代的實施例的細節。 第3圖是部分橫剖圖，顯示本發明的第二種變化的實 施例的細節。 第4圖是部分橫剖圖，顯示本發明的第三種變化的實 施例的細節。 元件對照表 1 殻 2 錶面玻璃 本紙張尺度適用t國國家標苹（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----— 111111" · 1 I — I I I I 訂-- - - - ---- (清先閱讀背面之注意事Ϊ 填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 “Ο?5 2五、發明說明（4 ) 3 體 4 指針 5 指針 6 錶盤 7 手錶操作機構 7 A 定時鈕 8 背蓋 9 支持件 10 內室 11 通道 12 支持面 13 凹部 14 肋 15 環形溝 16 換能器單元 17 膜 1 7 A 周邊 18 周邊 19 周壁 2 0 彈性裝置 2 1 彈性耳 2 2 換能器元件 防震裝置 周肋 A7 B7 (請先閱讀背面之注意事？ 填寫本頁) 4 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 « 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 ^ λΑ015^ ^ Λ7 --- Β7 五、發明說明（5) 4 2 肋 4 3 肋 靈明詳細說明 在以下的描述中，本發明的實施例是計時器，包含手 錶。不應視此實施例是本發明的限制，本發明可應用在任 何可攜帶的小型設備，只要它能泡在液體（特別是水）中 達預定的深度。此外，在手錶的例子中，聲波換能器可能 是揚聲器或任何聲波換能器而不背離本發明的範疇，舉例 而言，聲波換能器可能是麥克風或其他換能器。 第1圖以橫剖圖顯示手錶的殼1 (附圖皆未顯示整個 手錶）。習用地，殼1包含透明的錶面玻璃2及體3 (形 成殻1的框），錶面玻璃2被設在體3的頂部。錶盤6被 設在體3上，指針4及5在錶盤6上移動》習用地，殼1 容納手錶操作機構7 (未被顯示）的全部零件，特別是定 時鈕 7 A ( time-setting crown )。 手錶的全部內部操作元件（例如積體電路、石英、小 馬達、輪子及齒輪列）皆是已知並因此未更詳細被描述。 做爲範例，但不成爲限制，本發明用麥克風或揚聲器 而形成可攜式電話錶。 本發明是EP—A-0 899635的改良，因此 該歐洲專利申請案的描述及技術资料（特別是見於圖中的 )成爲本專利申請案的參考° 殼1有背8剷出其底部之界線。n蓋8被設在體3並 本紙張又度適用中囹國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） -8 - -------;------裝--------訂---------線 <請先閱請背面之注意事5 填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^ Α^〇762 Λ7 __ B7 五、發明說明（6) 劃出殼1的內室1 0的界線，內室1 〇透過通過1 1而與 殻1的外界溝通。 背蓋8向其周圍並在其頂部有支持面1 2 ，舉例而言 ，它是圓形，從內室1 0的軸線輕微傾斜。 殼1還有支持件9，舉例而言，它是圓形，與背蓋8 配對’支持件9停在背蓋8上。支持件9與內室1 0共軸 並在其中央處有凹部1 3。凹部1 3構成可變形的室，肋 1 4圍著凹部1 3並有被磨圓的頭，環形溝1 5在肋1 4 之內5 可變形的膜1 7 (以塑膠材料做成）使內室1 〇從殼 1的外界隔離，因此，在一側形成在外的不防水區與通道 1 1相通，並在另一側形成在內的防水區而倂吞凹部1 3 所界定的體積。在防水區（主要是在凹部1 3中的體積） 中的是換能器元件2 2 (連到膜1 7 )，舉例而言，換能 器元件2 2是壓電型揚聲器或聲音接收器（麥克風）。換 能器元件2 2直接被設在可變形的膜1 7上，例如黏，二 次模製或甚至在可變形的膜1 7的模製中同時模製換能器 元件2 2。 換能器元件2 2與可變形的膜1 7形成換能器單元 1 6 ° 有利地，可變形的膜1 7被固定接近於周邊固定區| 例如藉由其周邊1 7 A，有利地包含周邊1 8，例如藉由 結合其配置於支持面1 2周圍之一周壁1 9 ，其個別地位 於背蓋8及支持件9之上。以此方式•膜1 7確保殻1的 本紙張尺度適用中困國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9- ^^1 n ^^1 ^^1 .1.1 ^^1 1 n n ϋ .^i n 一 ，fl .^1 ^^1 ^^1 ^^1 1^1 I (請先閱讀背面之沒意事^填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 為在 〇7 5 2 A7 ___ D7___ 五、發明說明（7 ) 內部與殻的外界之間的防水性1同時能在其中央區（在支 持面1 2的內緣中）自由地變形。 彈性裝置2 0把換能器單元1 6推向支持面1 2以允 許換能器單元1 6的活動部分的最低頻振動3 彈性裝置2 0彈性地把換能器單元1 6推向支持面 1 2於鄰近其周邊之一區域，但離周邊1 7 A有段距離， 以留下自由空間於，一方面，可變形的膜1 7的周邊與其 周邊固定區以及，另一方面，彈性裝置2 0之間。 可用任何適當裝置當作彈性裝置2 0，例如被溝1 5 中並有沿換能器元件2· 2的周圍分佈的彈性耳2 1的環。 既然彈性耳2 1受張力1它們就以彈力把換能器單元1 6 推向支持面1 2，同時限制膜能自由振動的區域。 本發明的防水設備的一個重要特點是有防水裝置4 0 ，防水裝置4 0能阻止從換能器元件2 2傳至可變形的膜 1 7的振動，裝置4 0被放在周邊1 7 A與彈性裝置2 0 之間。換言之，防震裝置4 0被安排在彈性裝置2 0外， 向外輕射並在膜的周圍的固定區之下。 結果，在可變形的膜1 7的周圍的固定區與彈性裝置 2 ◦之間的自由空間中，插一個障礙物，使原先可能傳到 膜1 7的周圍部分的振動的大部分被阻止在彈性裝置2 0 之外。在全部情形中，此實施例防止振動傳播至膜的周園 部分，同時把膜的周圍部分的振動頻率可觀地降低到有用 的頻率範圍以外。 依本發明的第一個特點，防霞裴諠4 0是可變形的膜 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10 - --------------裝·-------訂 *--------*2^ - · (請先閱讀背面之注意事Ji琪冩本頁) 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明說明（8 ) 1 7的一部分。 如第2圖所示，從可變形的膜1 7的頂面升起的周肋 '+4 1形成防震裝置4 0。依此變化，周肋4 1形成被安排 在聲波換能器2 2的周邊的正上方的材料膨脹部。 藉額外的變化（未被顯示），可變形的膜1 7可能有 一部分較其他的部分有較高的密度，有較高的密度的部分 形成防震裝置4 ◦。 藉互補的變化（未被顯示），可變形的膜17可能有 一部分較其他部分有較大的剛性|有較大的剛性的部分形 成防震裝置4 0。使膜的周邊變硬的方式可能是以另外模 製的結構補強，把其他結構埋到膜的材料中，或區域改變 膜的組成。 第3圖顯示本發明的另一實施例，其中，肋4 2從支 持面1 2凸起而施張力於可變形的膜1 7。依此實施例， 防震裝置4 0非由可變形的膜1 7形成。 第4圖顯示本發明的互補的實施例，其中，肋4 3從 防水區的頂部（主要是支持件9 )向下伸而停在可變形的 膜上而把它壓在支持面12上。 在上述之實施例中，防震裝置4 0可沿可變形的膜 1 7的整截周長延伸，或相反地以不連續的方式延伸’重 要的是在任何頻率範圍中干擾本防水設備的聲音特點。 與維持寬聲譜的好發或收有關的優勢結果呈現在下表 中。此表的第一部分呈現以參考設備（異於本發明之處僅 是少了防震裝置）所獲之結果。此表的第二部分呈現採用 -------------裳--------訂--------- {請先閱讀背面之注意事5 ''填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21CU 297公釐） -11 - Λ7 07 五、發明說明（9 ) 周圍肋4 1所形成的防震裝置所獲之結果u此表的倒數第 二欄呈現刺激頻率的第二調波所提供的功率對在換能器單 元1 6的刺激頻率所提供的功率的比値（以百分比値表示 )。最後一欄呈現以刺激頻率的第三調波所做的相同比値 〇 在此所呈現的特例中’可發現在接近1 5 0 〇赫兹的 刺激頻率的聲波訊號中的強力干擾。然而’應注意’在某 些頻率附近會發生對設備的聲音品質的千擾，這些頻率特 別取決於設備的尺寸。在此特別中’振動的減少對本發明 所述之設備特別敏感。 -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事V 填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^12- 本紙張尺度適用中®國家標準（CNS)A‘l規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 2 5 A ά 8 88 8 ABCD 六、申請專利範圍 1 . 一種能泡在液體中的防水設備（例如防水錶）1 該防水設備包含一個殻，殼有內室與外界相通，有膜使內 室從外界分離，膜可變形，在一側形成在外的非防水區並 在另一側形成在內的防水區，聲波換能器被放在防水區中 並與膜相連，膜被它的周邊固定在內室中形成周邊的固定 區’周邊的固定區被彈性裝置推向周邊（但相隔一段距離 )而靠著在內室中的支持面，其特徵是它包括防震裝置以 阻止從聲波換能器傳至可變形的膜的振動，防震裝置被插 在周圍的固定區與彈性裝置之間，以確保在整個用到的聲 譜中都有好的聲波複製。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之防水設備，其中， 上述之防震裝置是可變形的膜的一部分。 3 .如申請專利範圍第2項所述之防水設備，其中， 上述之防震裝置是從可變形的膜的頂面升起的周肋。 4 ·如申請專利範圍第2項所述之防水設備，其中， 上述之可變形的膜有一部分較其部分有較高的密度，有較 高的密度的部分形成防震裝置。 5 ·如申請專利範圍第2項所述之防水設備，其中， 上述之可變形的膜有一部分較其他部分有較大的剛性，有 較大的剛性的部分形成防震裝置。 6 ‘如申請專利範圍第1項所述之防水設備，其中， 上述之防贯裝置由可變形的膜以外的元件形成。 7 ·如申請專利範圍第6項所述之防水設備，其中， 上述之支持面有肋凸出’施張力於可變形的膜，形成防宓 本紙張尺度適用中國囷家標率（CNS ) Α4規格（210Χ29?公釐） (讀先聞讀背面之注意事項真，€本頁) '裝 -1T 經濟部智慧財產局員工消f合作杜印製 -13- AS D8 六、申請專利範圍 裝置。 8 .如申請專利範園第6項所述之防水設備，其還有 環’停在可變形的膜上，壓住支持面，形成防震裝置。 9 .如申請專利範圍第6項所述之防水設備，其還有 肋，從防水區的頂部向下伸，停在可變形的膜上而把它壓 在支持面上，形成防震裝置。 1 0 .如申請專利範圍第1項所述之防水設備’其中 ，上述之防震裝置沿可變形的膜的整截周長延仲’或不連 續的方式延伸。 (請先閱讀背面之注意事項再 A本頁) -5. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度逋用中國國家橾率（CNS > A4Jti格（2I0X297公釐} -14-