TWI750919B - 具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器 - Google Patents

具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器 Download PDF

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Abstract

一種具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器，具有一振膜單元、一位於該振膜單元下方的磁性單元以及一設置於該振膜單元與該磁性單元之間的電路單元，該振膜單元內具有一連接有一音圈的膜片，且該膜片與該音圈由一位於該振膜單元上的上懸臂及一對位於該電路單元內的軟性電路板電性連接，而該電路單元還包含複數用以連接並支撐該軟性電路板的下懸臂，藉以當一外部電源通過該電路單元通電後，使該音圈能夠通過該上懸臂與該下懸臂而帶動該膜片沿著該磁性元件的高度延伸方向穩定的產生振幅。

Description

具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器
本發明是有關一種微型揚聲器，特別是指一種能夠提升內部的一音圈在通電產生上下振幅時，能夠更為穩定並能防止產生偏斜碰撞的微型揚聲器。
微型揚聲器，主要是應用在電子產品，用於安裝於電子產品內部以通過該微型單體喇叭進行電聲轉換而釋放出聲音。
傳統的微型單體喇叭，主要是利用一音圈圍繞在一磁性元件的周圍並就由通電後使該音圈與該磁性元件彼此產生激磁效果，進而使該音圈在該磁性元件的外緣上方處帶動一膜片形成上下振幅，從而令該膜片拍打空氣而發出聲音。而傳統的微型揚聲器，由於該音圈主要是與該膜片連結，再藉由一上懸臂與一外框體連結，使得該音圈在產生上下振幅效果時，該膜片會藉由該上懸臂而在該外框體的中央產生上下振幅的效果，如此一來當該音圈在進行上下振幅時，該音圈圍繞在該磁性元件外緣的下半部容易產生擺動的現象，使得該音圈的下半部容易與該磁性元件產生碰撞，造成該微型揚聲器產生雜音。
為了改善該音圈的下半部在上下振幅時與該磁性元件產生碰撞的現象，改良式的微型揚聲器(如美國發明專利公告第10448167及10299045號等)，會在該音圈的下半部利用一下懸臂連結至該外框體，使該 音圈可以透過該上懸臂及該下懸臂而在該磁性元件的外緣處產生較小的擺動現象，令該音圈不會與該磁性元件發生碰撞。該些專利前案中，都是將該下懸臂設置在該音圈的二短邊上，且該下懸臂與一軟性電路板是分別以黏著的方式固定在外框體與該音圈之間。
如此一來，由於該微型揚聲器的體積較小，造成該音圈與該外框體之間的空間受限，當該下懸臂設置在短邊上時，該下懸臂的寬度不足，會造成該音圈無法產生較大的上下振幅效果。此外，該下懸臂是設置在該短邊上，造成整體該下懸臂的體積過大，也會造成該下懸臂的重量過重，同時也會影響該音圈的上下振幅效果。再者，由於該下懸臂與該軟性電路板採用分離設計，在相互黏著在該音圈與該外框體之間，當該音圈在產生上下振幅時，容易對該軟性電路板產生拉扯，長期使用下，容易對該軟性電路板造成損壞，而影響該微型揚聲器的使用壽命。
爰此，如何提供一種能夠提升音圈在通電產生上下振幅時，能夠更為穩定並能防止產生偏斜碰撞的微型揚聲器，即為本案所欲解決知問題。
本發明的主要目的，在於提供一種微型揚聲器，特別是指一種能夠提升內部的一音圈在通電產生上下振幅時，能夠更為穩定並能防止產生偏斜碰撞的微型揚聲器。
為達上述目的，本發明提供一種具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器，至少包含有一振膜單元、一磁性單元以及一電路單元。該振膜單元由一上殼體、一膜片、一上懸臂及一音圈所組成，該膜片位於該上殼體 的中心位置，該上懸臂連接在該上殼體與該膜片之間，該音圈具有一與該膜片相互接合的第一端及一第二端。該磁性單元設置在該振膜單元下方，該磁性單元由一下殼體及至少一磁性元件所組成，該磁性元件設置在該下殼體上，且該音圈的該第二端環繞在該磁性元件的外部並相互間隔。該電路單元設置在該振膜單元與該磁性單元之間，該電路單元由一中殼體、一對軟性電路板及一對下懸臂所組成，該中殼體設置於該上殼體與該下殼體之間，且該音圈與該中殼體的一內壁相互間隔，使該音圈與該內壁之間形成有一該呈長方狀的間隔區間，每一該軟性電路板包含有一嵌入在該中殼體內部且部分暴露在該中殼體的底部表面上的第一電性連接部、二分別延伸至該中殼體內部並與該音圈的該第二端相互電性連接的第二電性連接部及二分別連接該第一電性連接部與二該第二電性連接部的電性連接部，每一該電性連接部位在該間隔區間中，且每一該電性連接部包含有一嵌入該中殼體內的一連接區段以及一凸露在該連接區段的彎曲部，而每一該下懸臂包含有一形成在該中殼體的該內壁上的接合部、二分別用以承載該些第二電性連接部的承載部及二分別連接在該接合部與二該承載部之間的彈性連接臂，且每一該彈性連接臂分別包覆一該彎曲部，當一外部電源與該第一電性連接部通電後，使該膜片與該音圈能夠通過該上懸臂與該下懸臂而在該上殼體與該中殼體內部沿著該磁性元件的高度延伸方向穩定的產生振幅。
在一實施例中，該間隔區間是由二長邊、二短邊以及四個轉角邊所組成，每一該轉角邊位在每一該長邊與每一該短邊之間，而每一該轉角邊包含有一內轉角以及一外轉角，該內轉角由該音圈所形成，該外轉 角由該中殼體的該內壁所形成，而每一該軟性電路板的每一該彎曲部分別位在每一該轉角邊，而每一該下懸臂的每一該彈性連接臂位在每一該轉角邊處，並包覆每一該彎曲部。
在一實施例中，每一該彎曲部係分別朝向該下殼體的方向彎曲形成有一曲率，而每一該彈性連接臂分別與每一該彎曲部形成有相同的曲率。
在一實施例中，當每一該內轉角的半徑越大且每一該外轉角的內徑越小，該轉角邊的面積越大，且每一該彈性連接臂的面積越大，當該彈性連接臂的面積越大該音圈所產生的振幅穩定性越高。
在一實施例中，每一該下懸臂的該接合部進一步更包含有一自該接合部下方延伸並沿該中殼體的該底部表面延伸而嵌入該中殼體內部用以提升該接合部與該中殼體之間的黏著強度的補強接著部。
在一實施例中，每一該彈性連接臂的底部相對於每一該彎曲部的位置處形成分別形成有一補強肋，且該補強肋凸出於該彈性連接臂的底部表面。
在一實施例中，該中殼體是以射出成型方式直接在該對軟性電路板的該對第一電性連接部上，以將每一該電性連接部與每一該連接區段包覆在該中殼體之間，並使部分的該第一電性連接部暴露在該中殼體的該底部表面。
在一實施例中，該下懸臂是以射出成型方式直接形成在該中殼體與每一該第二電性連接部之間。
在一實施例中，該下懸臂是利用矽膠材料以射出成型方式所 形成。
在一實施例中，該磁性單元進一步更包含有二輔助磁性元件，二該輔助磁性元件分別設置在該磁性單元的二側並分別與該磁性單元相互間隔設置。
10:微型揚聲器
20:振膜單元
21:上殼體
22:膜片
23:上懸臂
24:音圈
241:第一端
242:第二端
30:磁性單元
31:下殼體
32:磁性元件
33:輔助磁性元件
40:電路單元
41:中殼體
411:容置空間
412:底部表面
413:上表面
42:軟性電路板
421:第一電性連接部
422:第二電性連接部
423:電性連接部
424:第一電性接點
425:第二電性接點
426:連接區段
427:彎曲部
43:下懸臂
431:接合部
432:承載部
433:彈性連接臂
434:補強接著部
435:輔助接著部
436:補強肋
44:間隔區間
441:長邊
442:短邊
443:轉角邊
444:內轉角
445:外轉角
圖1為本發明的立體示意圖。
圖2為本發明的立體分解示意圖。
圖3為本發明的背部平面示意圖。
圖4為本發明的剖面示意圖。
圖5為本發明中該電路單元的背部立體示意圖。
圖6為本發明中該電路單元的立體分解示意圖。
圖7為本發明中該下懸臂的立體示意圖。
圖8為本發明中該軟性電路板的立體示意圖。
圖9為本發明電路單元的平面示意圖。
圖10為圖9的部分放大示意圖。
圖11為本發明間隔區間的示意圖。
有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下： 如圖1至11所示，本發明首先提供一種具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器10，該微型揚聲器10包含有一振膜單元20、一磁性單元30及 一電路單元40。
該振膜單元20具有一上殼體21、一位在該上殼體21中央位置處並與該上殼體21相互間隔的膜片22、一環繞在該上殼體21與該膜片22之間的上懸臂23及一連接在該膜片22下方並朝向該磁性單元30方向延伸的音圈24，該音圈24具有一連接在該膜片22上的第一端241以及一朝向該磁性單元30延伸的第二端242，令該膜片22及該音圈24能夠通過該膜片22而在該上殼體21的中央位置處而具有一上、下振幅的效果。
該磁性單元30設置在該振膜單元20的下方，該磁性單元30由一下殼體31、一設置在該下殼體31上的磁性元件32及二同時設置在該下殼體31上並分別位於該磁性元件32二側的輔助磁性元件33。該音圈24圍繞在該磁性元件32的外側，並藉在該磁性元件及二該輔助磁性元件33之間，而二該輔助磁性元件33分別設置在該下殼體31的二長邊的方向上。
該電路單元40設置在該振膜單元20及該磁性單元30之間，該電路單元40的體積與該振膜單元20的投影面積大致相同，而該磁性單元30的投影面積小於該電路單元40的面積。該電路單元40具有一設置在該上殼體21與該下殼體31之間的中殼體41、一對軟性電路板42及一對下懸臂43。 該中殼體41大致呈長方狀中央形成有一容置空間411，該對軟性電路板42及該對下懸臂43分別設置在該中殼體41的二短邊上且彼此相對應，其中一該軟性電路板42對應其中一該下懸臂43，另一該軟性電路板42對應另一該下懸臂43。而每一該軟性電路板42分別具有一第一電性連接部421、二第二電性連接部422及二分別自該第一電性連接部421延伸並分別連接至一該第二電性連接部422上的電性連接部423。在本實施例中，該第一電性連接部421 嵌入在該中殼體41內，且有一側曝露在該中殼體41的一底部表面412上，使該第一電性連接部421上的複數第一電性接點424而暴露在該中殼體41的該底部表面412上，每一該第二電性連接部422則是凸露在該容置空間411內，使每一該第二電性連接部422上的至少一第二電性接點425暴露在該容置空間411內，並通過該第二電性接點425分別與該音圈24的該第二端242相互電性連結。每一該電性連接部423分別則具有一自該第一電性連接部421延伸並嵌設在該中殼體41內的連接區段426及一延伸至該容置空間411內部的彎曲部427，每一該彎曲部427朝向該磁性單元30方向延伸形成有一曲率。每一該下懸臂43則是包含有一連接在該中殼體41的一內壁上的接合部431、二分別支撐二該第二電性連接部422的承載部432及二分別自該接合部431延伸並分別與一該承載部432連接同時包覆該彎曲部427的彈性連接臂433，使該彈性連接臂433完全包覆該彎曲部427，並使該彈性連接臂433與該彎曲部427具有相同的曲率。
在本實施例中，該電路單元40主要是先成型有該對軟性電路板42後，再將該對軟性電路板42分別置入一第一模具(圖式中未表示)內，接著再於該對軟性電路板上42利用一成型材料(如塑膠材料等)以射出成型方式而形成該中殼體41，如此一來可以使該對軟性電路板42上的每一該第一電性連接部421的部分與每一該連接區段426被該中殼體所包覆，並使該第一電性連接部421的部分暴露在該中殼體41的底部表面412上，使該第一電性連接部421能夠藉此與一外部電源(圖式中未表示)相互電性連結，如此一來可以避免該軟性電路板42與該中殼體41產生脫離的現象。該對下懸臂43同樣的是採用射出成型方式直接形成在該中殼體41與該軟性電路板 42上，主要是當該中殼體41成型後，再將該中殼體41及二該軟性電路板42置入一第二模具(圖式中未表示)內，再利用呈液態的硅膠材料注入該第二模具內，待該硅膠材料在該第二模具內凝固成型後即可形成該下懸臂43，如此一來能夠使每一該彈性連接臂433確實的包覆每一該彎曲部427，如此一來能夠避免每一該彈性連接臂433與每一該彎曲部427產生脫離的現象，同時能夠皆由該承載部432來支撐該第二電性連接部422，使該第二電性連接部42能夠通過該些第二電性接電425有效的與該音圈24的該第二端242進行電性連結。
此外，在本實施例中，為了增加每一該下懸臂43與該中殼體41之間的結合效果，每一該下懸臂43的該接合部431的下方分別形成有一延伸至該中殼體41的底部表面412並嵌入該中殼體41內部的補強接著部434，而在每一該接合部431的上方則分別形成有一延伸至該中殼體41的一上表面的輔助接著部435，藉以透過該接合部431、該補強接著部434及該輔助接著部435能夠令該下懸臂43穩固的接著在該中殼體41上。
值得一提的是，在本實施例中，當該振膜單元20、該磁性單元30與該電路單元40相互組裝後，該音圈24與該中殼體41的該內壁面之間會形成有一呈長方狀的間隔區間44，該間隔區間44由二長邊441、二短邊442及四個轉角邊443所形成，每一該轉角邊443設置在每一該長邊441與每一該短邊442之間，而每一該轉角邊443包含有一內轉角444及一外轉角445，該內轉角444是由該音圈24所形成，該外轉角445是由該中殼體41的內壁所形成。而每一該第二電性連接部422及每一該承載部432分別位在每一該內轉角444處，而每一該彎曲部427與每一該彈性連接臂433則是位在該外轉角 445與該內轉角444的之間。如此一來，當該內轉角444的半徑越大，該外轉角445的半徑越小，每一該內轉角444與每一該外轉角445之間的距離將會越大，因此，該每一該彈性連接臂433的面積可以隨著該內轉角444與該外轉角445的半徑變化來調整，進而可依據該膜片22的振幅擺動大小的需求，在產品開發設計階段，藉由改變該內轉角444及該外轉角445的半徑而達到改變該些彈性連接臂433的面積大小，使得每一該彈性連接臂433能夠在該音圈24長度及寬度不變之下，而具有更良好的振幅效果。
此外，在本實施例中，其中每一該軟性電路板42的每一該連接區段426則是通過該中殼體41的每一該外轉角445處延伸而出，並在每一該外轉角445延伸至該內轉角444的方向上與每一該彎曲部427連結。因此，當每一該彈性連接臂433在該外轉角445與該內轉角444處成型時，能夠使每一該彈性連接臂433確實的包覆每一該彎曲部427。且每一該彈性連接臂433的下方外部相對於每一該彎曲部427的位置處，朝向外側凸設有一補強肋436，以通過每一該補強肋436支撐每一該彎曲部427，同時能夠增加該彈性連接臂433的結構強度。此外，每一該下懸臂43的二該彈性連接臂433在每一短邊上彼此不相連，從而能夠減輕每一該彈性連接臂433的重量。
因此，當該振膜單元20、該磁性單元30及該電路單元40組裝後組裝後即可形成該微型揚聲器10。當該微型揚聲器10通過暴露在該中殼體41的該底部表面412上的該些第一電性接點424與該外部電源電性連結後，該音圈24會通過二該軟性電路板42而與該磁性元件32及二該輔助磁性元件33產生激磁反應，而使該音圈24沿著該磁性元件32的高度方向產生上下振幅，同時該音圈24會帶動該膜片22振動而發出聲響。當該音圈24在進 行上下振幅時，該音圈會24受到該上懸臂23與下懸臂43的拉引，而在該磁性元件32的外緣處更為穩定的進行上下振幅，進而避免該音圈24在進行上下振幅的時後產生歪斜而與磁性元件32發生碰撞，從而提高了該微型揚聲器10在運作上的穩定性。
值得一提的是，本發明中的該彈性連接臂433，分別是延伸在該內轉角444與該外轉角445處之間，能夠使該音圈24與該中殼體41之間保持良好的間距，同時能夠有效的減少該些下懸臂43的重量，而令該音圈24能夠在該磁性元件42的外緣產生更大的振幅效果，從而提升整體該微型揚聲器10的發聲效果。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述僅為本發明的較佳實施方式，自不能以此限制本案的申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所做之等校修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10:微型揚聲器
20:振膜單元
21:上殼體
22:膜片
23:上懸臂
24:音圈
241:第一端
242:第二端
30:磁性單元
31:下殼體
32:磁性元件
33:輔助磁性元件
40:電路單元
41:中殼體
411:容置空間
413:上表面
422:第二電性連接部
425:第二電性接點
43:下懸臂

Claims (10)

  1. 一種具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器，包含有：一振膜單元，由一上殼體、一膜片、一上懸臂及一音圈所組成，該膜片位於該上殼體的中心位置，該上懸臂連接在該上殼體與該膜片之間，該音圈具有一與該膜片相互接合的第一端及一第二端；一設置在該振膜單元下方的磁性單元，由一下殼體及至少一磁性元件所組成，該磁性元件設置在該下殼體上，且該音圈的該第二端環繞在該磁性元件的外部並相互間隔；以及一設置在該振膜單元與該磁性單元之間的電路單元，由一中殼體、一對軟性電路板及一對下懸臂所組成，該中殼體設置於該上殼體與該下殼體之間，且該音圈與該中殼體的一內壁相互間隔，使該音圈與該內壁之間形成有一該呈長方狀的間隔區間，每一該軟性電路板包含有一嵌入在該中殼體內部且部分暴露在該中殼體的底部表面上的第一電性連接部、二分別延伸至該中殼體內部並與該音圈的該第二端相互電性連接的第二電性連接部及二分別連接該第一電性連接部與二該第二電性連接部的電性連接部，每一該電性連接部位在該間隔區間中，且每一該電性連接部包含有一嵌入該中殼體內的一連接區段以及一凸露在該連接區段的彎曲部，而每一該下懸臂包含有一形成在該中殼體的該內壁上的接合部、二分別用以承載該些第二電性連接部的承載部及二分別連接在該接合部與二該承載部之間的彈性連接臂，且每一該彈性連接臂分別包覆一該彎曲部，當一外部電源與該第一電性連接部通電後，使該膜片與該音圈能夠通過該上懸臂與該下懸臂而在該上殼體與該中殼體內部沿著該磁 性元件的高度延伸方向穩定的產生振幅。
  2. 如請求項1所述具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器，其中，該間隔區間是由二長邊、二短邊以及四個轉角邊所組成，每一該轉角邊位在每一該長邊與每一該短邊之間，而每一該轉角邊包含有一內轉角以及一外轉角，該內轉角由該音圈所形成，該外轉角由該中殼體的該內壁所形成，而每一該軟性電路板的每一該彎曲部分別位在每一該轉角邊，而每一該下懸臂的每一該彈性連接臂位在每一該轉角邊處，並包覆每一該彎曲部。
  3. 如請求項2所述具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器，其中，每一該彎曲部係分別朝向該下殼體的方向彎曲形成有一曲率，而每一該彈性連接臂分別與每一該彎曲部形成有相同的曲率。
  4. 如請求項2所述具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器，其中，當每一該內轉角的半徑越大且每一該外轉角的內徑越小，該轉角邊的面積越大，且每一該彈性連接臂的面積越大該音圈所產生的振幅穩定性越高。
  5. 如請求項1所述具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器，其中，每一該下懸臂的該接合部進一步更包含有一自該接合部下方延伸並沿該中殼體的該底部表面延伸而嵌入該中殼體內部用以提升該接合部與該中殼體之間的黏著強度的補強接著部。
  6. 如請求項5所述具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器，其中，每一該彈性連接臂的底部相對於每一該彎曲部的位置處分別形成有一補強肋，且該補強肋凸出於該彈性連接臂的底部表面。
  7. 如請求項1所述具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器，其中，該中殼體是以射出成型方式直接在該對軟性電路板的該對第一電性連接部上，以將每 一該電性連接部與每一該連接區段包覆在該中殼體之間，並使部分的該第一電性連接部暴露在該中殼體的該底部表面。
  8. 如請求項7所述具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器，其中，該下懸臂是以射出成型方式直接形成在該中殼體與每一該第二電性連接部之間。
  9. 如請求項8所述具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器，其中，該下懸臂是利用矽膠材料以射出成型方式所形成。
  10. 如請求項1所述具有較佳振幅穩定性的微型揚聲器，其中，該磁性單元進一步更包含有二輔助磁性元件，二該輔助磁性元件分別設置在該磁性元件的二側並分別與該磁性元件相互間隔設置。
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