CN105516864B - 一种具有振动功能和发声功能的多功能装置 - Google Patents

Abstract

本发明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音圈，外围壳体为金属材质，外围壳体的内侧固定有导通件，音圈的引线与导通件电性连接，导通件上电连接有延伸至外围壳体外侧的电连接件，电连接件与外部电路导通，外围壳体的边缘位置设有一体注塑成型的塑料材质的注塑件，电连接件通过注塑件固定，注塑件在水平方向上不超出外围壳体的横向空间。本发明的多功能装置，可以针对性的解决在采用金属材质外壳的前提下容易导致静电击穿的问题，保证实现内外部电路的导通，同时节省占用壳体内部的装配空间，提高产品性能。

Description

一种具有振动功能和发声功能的多功能装置

技术领域

本发明涉及电声领域，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，均需要设计相应的电连接结构来实现内外部电路的导通。现有技术中，该装置的外围壳体多采用塑料材质的注塑件，此时，其电连接结构仍然可以采用传统的注塑类的焊接弹片等结构，但是，在一些采用金属材质作为外围壳体的产品中，如果沿用传统的电连接方式，将音圈引线外引并通过点焊导通的话，音圈引线外围用于包覆内部金属导线的较薄的绝缘层比较容易被击碎，此时会导致电路短路，造成静电击穿，因而无法继续使用注塑类的焊接弹片完成振动发声装置与终端产品电路的导通。综上，有必要提供一种针对金属材质外壳结构的新型的电连接方式，在保证导通内外部电路的前提下有效的防止静电击穿。

发明内容

本发明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，改变传统的通过注塑类焊接弹片实现电路导通的方式，使其在采用金属材质作为外围壳体的情况下，既能够有效导通电路，又能防止造成静电击穿。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：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；所述磁路系统包括导磁轭、粘结固定于所述导磁轭上的磁铁以及华司，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，所述弹性支撑件的一端与导磁轭固定，另一端则固定于所述壳体上；所述振动系统包括振膜和结合于所述振膜一侧的音圈，其中，所述外围壳体为金属材质；所述外围壳体的内侧固定有导通件；所述音圈的引线与所述导通件电性连接；所述导通件上电连接有延伸至所述外围壳体外侧的电连接件；所述电连接件与外部电路导通；所述外围壳体的边缘位置设有一体注塑成型的塑料材质的注塑件，所述电连接件通过所述注塑件固定；所述注塑件在水平方向上不超出所述外围壳体的横向空间。

作为一种改进，所述外围壳体与所述注塑件相结合的位置设有楔形槽，所述注塑件上对应设有楔形锯齿。

作为一种改进，所述外围壳体包括结合在一起的第一壳体和第二壳体；所述导通件固定在所述第二壳体上。

作为一种改进，所述第二壳体为矩形结构；所述导通件结合在所述第二壳体底壁的两个长直边/短直边上；所述导通件上设有焊盘，与音圈的引线在所述第二壳体的内部点焊固定；所述导通件与所述电连接件通过回流焊接固定。

作为一种改进，所述焊盘、所述电连接件以及用于固定所述电连接件的注塑件均对应于所述第二壳体的角部位置处设置。

作为一种改进，所述弹性支撑件对应所述外围壳体的角部位置处设有避让所述电连接件的避让缺角。

作为一种改进，所述注塑件与所述第二壳体结合为一体，与第一壳体激光焊接固定。

作为一种改进，所述导通件为FPCB板或者PCB板。

作为一种改进，所述电连接件为弹簧或者弹片。

作为一种改进，所述多功能装置为矩形结构；所述磁路系统包括平板状的导磁轭；所述导磁轭的边缘位置还粘结固定有质量块；所述质量块为闭合的环形结构，设置于所述磁铁的外周；所述导磁轭、所述磁铁、所述华司以及所述质量块共同构成所述多功能装置的振子。

相较于现有技术而言，本发明的具有振动功能和发声功能的多功能装置，改变了传统的音圈引线---注塑弹片---外部电路的导通方式，而是通过在外围壳体的内部结合一个导通件，将焊盘内收，在壳体内部与音圈引线实现电连接，同时导通件电连接一个用于与外部电路导通的电连接件，这种情况下，音圈的引线不需外引；另外，由于在外围壳体的边缘位置设有一体注塑成型的塑料材质的注塑件，一方面，该注塑件可以固定电连接件，避免其晃动，保持状态稳定，另一方面由于注塑件为塑料材质，而与音圈引线电连接的焊盘对应此处设置，在外围壳体为金属材质的情况下，这种设计可以有效防止静电击穿。

由于用于连通外部电路的电连接件以及与音圈引线连接的焊盘均对应位于第二壳体的角部位置处，并不占用产品内部装配磁路等部件的位置，可以节省部分空间，增大磁场BL值以及Sd值(振动面积)，提升该多功能装置的性能。

由于外围壳体与注塑件相结合的位置设有楔形槽，注塑件上对应设有楔形锯齿，这种抓料结构的设计可以有效增强注塑件与外围壳体的注塑强度，保证其作为一个整体结构的稳固性，防止注塑件与第二壳体脱离。

由于在弹性支撑件对应外围壳体的角部位置处设有避让电连接件的避让缺角，该设计可以避免弹性支撑件对电连接件的正常装配造成影响或干扰。

附图说明

图1为本发明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为本发明具有振动功能和发声功能的多功能装置的剖视图；

图3为本发明具有振动功能和发声功能的多功能装置的俯视图；

图4为本发明具有振动功能和发声功能的多功能装置电连接部分的结构示意图；

图5为本发明具有振动功能和发声功能的多功能装置第二壳体的背面外观图；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，71、引线，8、振膜，9、补强层，10、弹性支撑件，11、垫环，12、FPCB板，121、焊盘，13、弹簧。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本发明内容：

实施例：

参阅图1-图2所示，本发明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矩形的第一壳体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，音圈7包括用于电连接的引线71，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。基于本技术方案着重解决的技术问题，本实施方式中，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。

由于本实施方式中，外围壳体为金属材质，如前所述，如果采用传统的电连接方式，音圈7的引线71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：参阅图3、图4和图5共同所示，第二壳体2的内侧粘结固定有导通件(本实施方式中仅以采用FPCB板12作为导通件为例进行阐述，当然，具体的导通件并不限于FPCB板12，还可以采用PCB板或者注塑料+长弹片等结构)，这样，音圈7的引线71便不需要像传统电连接方式中一样外引，而是可以在外围壳体的内部与FPCB板12上的焊盘121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的外部的电连接件(本实施方式中，仅以弹簧13作为电连接件为例进行阐述，当然，并不限于弹簧13的结构，还可以是弹片等其他结构)，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。

为了进一步的对弹簧13进行固定，并且有效防止静电击穿，第二壳体2的边缘位置(具体是角部)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。参阅图5所示，本技术方案中，弹簧13在水平方向上并不超出第二壳体2的横向空间，而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，仅使弹簧13的较小一部分裸露在外侧，可以有效防止弹簧13晃动，将其进一步固定；上述电连接方式中，与音圈7的引线71电连接的FPCB板的焊盘121内收，引线71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。

具体装配时，可首先将FPCB板12粘结固定于第二壳体2的底壁21的两个长直边/短直边上，将音圈7的引线71引至焊盘121处点焊，由于FPCB板12本身为内部导通的结构，在其另外两个端部通过回流焊固定弹簧13，这样可以保证弹簧13与引线71通过FPCB板12实现导通。

优选的，焊盘121、弹簧13以及用于固定弹簧13的注塑件23均对应于第二壳体的2角部位置处设置，不占用产品内部装配磁路等部件的位置，可以节省部分空间，增大磁场BL值以及Sd值(振动面积)，提升该多功能装置的性能。

优选的，第二壳体2与注塑件23相结合的位置设有楔形槽，注塑件上对应设有楔形锯齿，这种抓料结构的设计可以有效增强注塑件23与第二壳体2的注塑强度，保证其作为一个整体结构的稳固性，防止注塑件23与第二壳体2脱离。

优选的，弹性支撑件10对应第二壳体2的角部位置处设有避让弹簧13的避让缺角，该设计可以避免弹性支撑件10对弹簧13的正常装配造成影响或干扰。

另外，由于本方案中，振膜8的角部设置有倒角结构，正好可以避让弹簧13的装配位置，不需要做额外的避让处理。

优选的，本多功能装置设有限位振子振幅的结构，具体的，参阅图1和图2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。

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。

本发明的具有振动功能和发声功能的多功能装置，通过在第二壳体的内部设置导通件结构，采用音圈引线---导通件---电连接件---外部电路的电连接方式，配合第二壳体注塑件的设计，针对性的解决了金属材质外壳的前提下传统电连接方式容易导致经典击穿的问题，在保证实现内外部电路导通的前提下，节省占用壳体内部的装配空间，提高BL值和Sd值，提高产品性能。

以上仅为本发明实施案例而已，并不用于限制本发明，但凡本领域普通技术人员根据本发明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；所述磁路系统包括导磁轭、粘结固定于所述导磁轭上的磁铁以及华司，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，其中，所述弹性支撑件的一端与导磁轭固定，另一端则固定于所述壳体上；所述振动系统包括振膜和结合于所述振膜一侧的音圈，其特征在于：所述外围壳体为金属材质；所述外围壳体的内侧固定有导通件；所述音圈的引线与所述导通件电性连接；所述导通件上电连接有延伸至所述外围壳体外侧的电连接件；所述电连接件与外部电路导通；所述外围壳体的边缘位置设有一体注塑成型的塑料材质的注塑件，所述电连接件通过所述注塑件固定；所述注塑件在水平方向上不超出所述外围壳体的横向空间。

2.根据权利要求1所述的多功能装置，其特征在于：所述外围壳体与所述注塑件相结合的位置设有楔形槽，所述注塑件上对应设有楔形锯齿。

3.根据权利要求2所述的多功能装置，其特征在于：所述外围壳体包括结合在一起的第一壳体和第二壳体；所述导通件固定在所述第二壳体上。

4.根据权利要求3所述的多功能装置，其特征在于：所述第二壳体为矩形结构；所述导通件结合在所述第二壳体底壁的两个长直边/短直边上；所述导通件上设有焊盘，与音圈的引线在所述第二壳体的内部点焊固定；所述导通件与所述电连接件通过回流焊接固定。

5.根据权利要求4所述的多功能装置，其特征在于：所述焊盘、所述电连接件以及用于固定所述电连接件的注塑件均对应于所述第二壳体的角部位置处设置。

6.根据权利要求1所述的多功能装置，其特征在于：所述弹性支撑件对应所述外围壳体的角部位置处设有避让所述电连接件的避让缺角。

7.根据权利要求5所述的多功能装置，其特征在于：所述注塑件与所述第二壳体结合为一体，与第一壳体激光焊接固定。

8.根据权利要求1-4任意之一所述的多功能装置，其特征在于：所述导通件为FPCB板或者PCB板。

9.根据权利要求1-6任意之一所述的多功能装置，其特征在于：所述电连接件为弹簧或者弹片。

10.根据权利要求1所述的多功能装置，其特征在于：所述多功能装置为矩形结构；所述磁路系统包括平板状的导磁轭；所述导磁轭的边缘位置还粘结固定有质量块；所述质量块为闭合的环形结构，设置于所述磁铁的外周；所述导磁轭、所述磁铁、所述华司以及所述质量块共同构成所述多功能装置的振子。