JP7610626B2 - 多機能発音装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気音響変換分野に関し、特に、多機能発音装置に関するものである。

スマートフォンを中心としたコンシューマーエレクトロニクス産業の急速な発展に伴い、末端消費者は機器の使用体験に対してより多くのことを要求するようになっている。視覚だけでなく、聴覚や触覚の体験へのニーズも徐々に高まってきている。

先行技術では、スピーカーモジュールやモーターの性能向上は、一般的に製品のサイズを大きくすることで実現されるが、電子機器内のスペースがますますコンパクトになるのに伴い、バッテリー、マザーボード、カメラなどがより多くのスペースを占め、そのためスピーカーモジュールや振動モーターのサイズを大きくできなく、さらには小さくしなければならないため、性能向上の要求と相反してしまう。その結果、携帯電話メーカーからは、スピーカーやモーターのスペースに対するより小さいサイズ、モーターの振動機能に対するより高い要求が続いている。

そのため、スピーカーとモーターが占めたスペースはより小さく、またより強力な振動機能を備えた技術案を提供することが必要である。

本発明は、占有スペースがより小さく、かつより高い振動機能を備えた多機能発音装置を提供することを目的とする。

本発明の技術案は、以下の通りである。

収容キャビティを有するハウジングと、前記収容キャビティ内に収容され、かつ前記ハウジングに固定接続された発音ユニットと、を含み、前記発音ユニットは、フレームと、前記フレーム内に設けられた振動システムと、前記振動システムを第１方向に沿って往復振動させて音を発生させるように駆動し、かつ磁気ギャップを有する磁気回路システムを含む多機能発音装置であって、前記多機能発音装置は、前記収容キャビティ内に吊り下げられ、かつ前記磁気回路システムの前記振動システムから離れた側に位置するバイブレーターと、前記バイブレーターに組み付けられたコイルと、をさらに含み、前記磁気回路システムは前記コイルと相互作用して前記バイブレーターを第２方向と第３方向に沿って振動させるように駆動し、前記第２方向と前記第３方向とは互いに垂直であり、かついずれも第１方向に対して垂直である。

好ましくは、前記多機能発音装置は、前記バイブレーターと前記ハウジングにそれぞれ接続された弾性部材をさらに含み、前記弾性部材は、前記バイブレーターを担持するベアラ部と、前記ベアラ部に固定接続された弾性部と、を含み、前記弾性部は、２つが設けられかつ前記バイブレーターの対向する両端に分布し、前記バイブレーターが振動するときに前記弾性部には弾性変形が生じる。

好ましくは、前記弾性部は、前記ハウジングに固定接続された第１接続アームと、前記バイブレーターに固定接続された第２接続アームと、両端がそれぞれ前記第１接続アーム、前記第２接続アームに固定接続された第３接続アームと、を含み、前記第１接続アーム、前記第２接続アームと前記第３接続アームは前記バイブレーターの周囲を取り囲む。

好ましくは、前記弾性部には、逃げ穴が設けられ、前記バイブレーターには、前記逃げ穴に合わせる衝突部が設けられ、前記衝突部は、前記バイブレーターが振動するときに前記逃げ穴を通過することが可能である。

好ましくは、前記ベアラ部に第１避退孔が開設され、前記バイブレーターには、前記第１避退孔に正対して設置された第２避退孔３２１が開設され、前記ハウジングが前記バイブレーターに向かう方向において、支持部が隆起して形成され、前記支持部は前記第１避退孔と前記第２避退孔を順に貫通して前記磁気回路システムに固定される。

好ましくは、前記多機能発音装置は、前記第２避退孔に収容された固定部材をさらに有し、前記支持部は前記固定部材を介して前記磁気回路システムに固定される。

好ましくは、前記コイルは２つ設けられ、前記バイブレーターは、前記ベアラ部に組み付けられた本体部、前記本体部の対向する両端に固定された２つの側壁部、及び前記本体部に固定接続された２つの質量ブロックを含み、２つの前記質量ブロックは、２つの前記側壁部の間に間隔をおいて位置し、前記本体部には、前記第２避退孔の対向する両側に間隔をおいて設置された２つの取り付け溝が開設され、前記コイルは前記取り付け溝に１対１で対応しており、かつ、前記コイルは対応する前記取り付け溝内に装着される。

好ましくは、前記コイルはトラック状のコイルであり、前記コイルの長辺の延在方向と前記第２方向および前記第３方向との間に夾角を有する。

好ましくは、前記第１方向に沿って、前記コイルは前記磁気ギャップに正対して間隔をおいて設置される。

好ましくは、前記磁気回路システムは、主磁石鋼と、前記主磁石鋼と間隔をおいて設置されて前記磁気ギャップを形成する副磁石鋼とを含み、前記主磁石鋼は、同じ磁極が対向する上磁石鋼と下磁石鋼を含み、前記磁気回路システムは、両側が前記上磁石鋼と下磁石鋼の間にそれぞれ固定接続された主磁極芯、及び前記フレームと前記副磁石鋼にそれぞれ固定接続された副磁極芯をさらに含み、前記副磁石鋼の磁極方向は前記下磁石鋼の磁極方向と逆であり、前記副磁石鋼の磁極方向は前記上磁石鋼の磁極方向と同じである。

本発明の有益な効果は、発音ユニットとバイブレーターを一つのハウジングに組み立てて、一つの磁気回路システムを共用することにより、スペースを節約し、スペースの占用を減少し、また、磁気回路システムがコイルと相互作用してバイブレーターを第２方向と第３方向に沿って振動させるように駆動することにより、振動効果を高めることができる、ことにある。

図１は、本発明の実施例に係る多機能発音装置の全体構成を示す図である。 図２は、図１のＡ―Ａ線に沿った断面図である。 図３は、本発明の実施例に係る多機能発音装置の立体分解構成図である。 図４は、本発明の実施例に係る多機能発音装置の弾性部材、バイブレーター及びハウジングの組立図である。 図５は、本発明の実施例に係る多機能発音装置のバイブレーターの構成を示す図である。 図６は、本発明の実施例に係る多機能発音装置の弾性部材の構成を示す図である。

以下、添付図面及び実施形態と合わせて、本発明をさらに説明する。

図１～図６を参照すると、本発明の実施例は多機能発音装置を提供し、当該多機能発音装置は、収容キャビティ１１を有するハウジング１と、収容キャビティ１１内に収容され、かつハウジング１に固定接続された発音ユニット２と、を含み、発音ユニット２は、フレーム２１と、フレーム２１内に設けられた振動システム２２と、振動システム２２を第１方向に沿って往復振動させて音を発生させるように駆動する磁気回路システム２３を含み、多機能発音装置は、収容キャビティ１１内に吊り下げられ、かつ磁気回路システム２３の振動システム２２から離れた側に位置するバイブレーター３と、バイブレーター３に組み付けられたコイル４と、をさらに含み、磁気回路システム２３はコイル４と相互作用してバイブレーター３を第２方向と第３方向に沿って振動させるように駆動し、第２方向と第３方向とは互いに垂直であり、かついずれも第１方向に対して垂直である。発音ユニット２とバイブレーター３を１つのハウジング１に組み付け、かつ１つの磁気回路システム２３を共用することで、スペースを節約し、スペースの占用を減少し、磁気回路システム２３がコイル４と相互作用してバイブレーター３を第２方向と第３方向に振動させるように駆動し、振動効果を高める。

図２、図４と図６を参照すると、多機能発音装置は、バイブレーター３とハウジング１にそれぞれ接続された弾性部材５をさらに含み、弾性部材５は、バイブレーター３を担持するベアラ部５１と、ベアラ部５１に固定接続された弾性部５２と、を含み、弾性部５２は、２つが設けられかつバイブレーター３の対向する両端に分布し、バイブレーター３が振動するときに弾性部５２には弾性変形が生じる。ここで、ベアラ部５１がバイブレーター３を搭載してバイブレーター３をハウジング１内に吊り下げ、弾性部５２は２つが設けられかつバイブレーター３の両端に対称的に設けられるため、バイブレーター３が第２方向と第３方向の両方に振動するときに弾性部５２を弾性変形させ、２つの弾性部５２は軸対称であってもよいし、中心対称であってもよく、好ましくは、２つの弾性部５２はバイブレーター３の両端に中心対称に分布し、軸対称的に分布することに比べて弾性部材５の受けたねじり力を低減し、振動に対する抵抗力を低減することができる。実際のニーズに応じて、弾性部材５は圧縮バネや弾性シートなどであってもよい。

図４と図６を参照すると、一つの実施例では、弾性部５２は、ハウジング１に固定接続された第１接続アーム５２１と、バイブレーター３に固定接続された第２接続アーム５２３と、両端がそれぞれ第１接続アーム５２１、第２接続アーム５２３に固定接続された第３接続アーム５２２と、を含み、第１接続アーム５２１、第２接続アーム５２３と第３接続アーム５２２はバイブレーター３の周囲を取り囲む。第３接続アーム５２２はバイブレーター３とハウジング１との隙間に斜めに配置される。

図３と図６を参照すると、さらに、弾性部５２には、逃げ穴５２４が設けられ、バイブレーター３には、逃げ穴５２４に合わせる衝突部３１が設けられ、衝突部３１は逃げ穴５２４を通過することが可能である。具体的には、逃げ穴５２４は、第３接続アーム５２２、すなわち第３接続アーム５２２が第１接続アーム５２１に近い一端に設けられ、バイブレーター３の振幅が大きい場合、衝突部３１は逃げ穴５２４を通過してハウジング１に衝突することで、バイブレーターの振幅制限を実現する。

図２～５を参照すると、一つの実施例では、前記ベアラ部５１に第１避退孔５１１が開設され、前記バイブレーター３には、前記第１避退孔５１１に正対して設置された第２避退孔３２１が開設され、前記磁気回路システム２３は、前記振動システム２２に接続された主磁石鋼２３１と、前記主磁石鋼２３１と間隔をおいて設置されて磁気ギャップ２３４を形成する副磁石鋼２３２とを含み、前記主磁石鋼２３１と前記副磁石鋼２３２の間に磁気ギャップ２３４を有する。

前記ハウジング１が前記バイブレーター３に向かう方向において、支持部１２が隆起して形成され、前記支持部１２は第１避退孔５１１と第２避退孔３２１を順に貫通して磁気回路システム２３に固定される。さらに、多機能発音装置は、第２避退孔３２１に収容された固定部材２３３を有し、前記支持部１２は前記固定部材２３３を介して前記主磁石鋼２３１のバイブレーター３に近い側に固定され、これによって、磁気回路システム２３はハウジング１に固定される。

図４と図５を参照すると、一つの実施例では、前記コイル４は２つ設けられ、前記バイブレーター３は、前記ベアラ部５１に組み付けられた本体部３２、前記本体部３２の対向する両端に固定された２つの側壁部３３、及び前記本体部３２に固定接続された２つの質量ブロック３４を含み、２つの前記質量ブロック３４は、間隔をおいて設置されかつ２つの前記側壁部３３の間に位置し、前記衝突部３１は、前記本体部３２の前記側壁部３３に隣接する側辺に固定され、前記本体部３２には、第２避退孔３２１の対向する両側に間隔をおいて設置された２つの取り付け溝３２２が開設され、前記コイル４は前記取り付け溝３２２に１対１で対応しており、かつ、前記コイル４は対応する前記取り付け溝３２２内に装着される。具体的には、本体部３２は平板であってもよく、２つの質量ブロック３４と２つの側壁部３３は本体部３２の中心軸を対称軸として対称的に設置することで、バイブレーター３の振動効果を高めることができ、質量ブロック３４はバイブレーター３の運動慣性を高めて振動効果をより良くさせ、取り付け溝３２２は、コイル４が本体部３２に対して動くことを制限し、バイブレーター３の占めたスペースを小さくすることができる。

図２、図３と図４を参照すると、好ましくは、前記コイル４はトラック状のコイル４であり、前記コイル４の長辺の延在方向と前記第２方向および前記第３方向との間に夾角を有し、前記第１方向に沿って、コイル４は磁気ギャップ２３４に正対して間隔をおいて設置される。コイル４は斜めに設置され、これによって、磁気回路システム２３と相互作用して前記バイブレーター３を第２方向と第３方向に沿って振動させるように駆動し、バイブレーター３の双方向振動を実現する。

図２と図３を参照すると、一つの実施例では、前記主磁石鋼２３１は、同じ磁極が対向する上磁石鋼２３１１と下磁石鋼２３１２を含み、前記磁気回路システム２３は、両側が前記上磁石鋼２３１１と下磁石鋼２３１２の間にそれぞれ固定接続された主磁極芯２３５、及び前記フレーム２１と前記副磁石鋼２３２にそれぞれ固定接続された副磁極芯２３６をさらに含み、前記副磁石鋼２３２の磁極方向は前記下磁石鋼２３１２の磁極方向と逆である。前記副磁石鋼２３２の磁極方向は前記上磁石鋼２３１１の磁極方向と同じである。具体的には、上磁石鋼２３１１は、上端がＮ極であり、下端がＳ極であり、下磁石鋼２３１２は、上端がＳ極であり、下端がＮ極であり、副磁石鋼２３２は、上端がＳ極であり、下端がＮ極であり、上磁石鋼２３１１と下磁石鋼２３１２は主磁極芯２３５によって固定接続され、下磁石鋼２３１２は固定部材２３３に固定接続され、副磁石鋼２３２は副磁極芯２３６に固定接続され、副磁極芯２３６はフレーム２１に固定接続される。好ましくは、副磁石鋼２３２と下磁石鋼２３１２との高さは一致している。

図１、図２と図３を参照すると、一つの実施例では、前記振動システム２２は前記フレーム２１に接続された振動板２２１、前記振動板２２１に接続されたドームボビン２２２、及び前記磁気ギャップ２３４に挿設されかつ前記ドームボビン２２２に接続されたボイスコイル２２３を含む。ここで、振動板２２１は、ドーム、ドームの内側に接続されかつ磁気回路システム２３から離れた方向に折り曲げられた第１サラウンドと、ドームの外側に接続されかつ磁気回路システム２３に近づいた方向に折り曲げられた第２サラウンドと、を含み、第１サラウンドと第２サラウンドはいずれも環状であり、第１サラウンドの内縁は主磁石鋼２３１に固定され、第２サラウンドの外縁はフレーム２１に固定される。

図１、図２と図３を参照すると、さらに、発音ユニット２は、フレーム２１の磁気回路システム２３から離れた側に設けられた上カバー２４、及び両端がフレーム２１とドームボビン２２２にそれぞれ固定接続されたフレキシブル回路基板２２４を含み、上カバー２４はフレーム２１に合わせており、第２サラウンドはフレーム２１と上カバー２４との間に設けられ、振動板２２１はフレーム２１と上カバー２４で挟持固定され、フレキシブル回路基板２２４はフレーム２１の上カバー２４から離れた側に設けられ、フレキシブル回路基板２２４は、２つ設けられ、かつ磁気回路システム２３の両側に分布しており、これによって、振動システム２２の対称的な設置を容易にし、振動システム２２の振動効果を高めることができる。理解すべきであるが、ボイスコイル２２３とコイル４を位置させる回路は互いに独立して設置され、ボイスコイル２２３とコイル４は別々に、または同時に動作することができ、さまざまな適用シナリオにおいてコイル４とボイスコイル２２３が動作するかどうかに対する需要を容易に満たすことができる。

以上は、本発明の実施形態に過ぎない。当業者にとって、本発明の創造思想から逸脱することなく、改良を行うこともできるが、これらの改良はいずれも本発明の保護範囲に含まれるとここで指摘すべきである。

Claims (8)

1. 収容キャビティを有するハウジングと、前記収容キャビティ内に収容され、かつ前記ハウジングに固定接続された発音ユニットと、を含み、前記発音ユニットは、フレームと、前記フレーム内に設けられた振動システムと、前記振動システムを第１方向に沿って往復振動させて音を発生させるように駆動し、かつ磁気ギャップを有する磁気回路システムを含む多機能発音装置であって、
   前記多機能発音装置は、前記収容キャビティ内に吊り下げられ、かつ前記磁気回路システムの前記振動システムから離れた側に位置するバイブレーターと、前記バイブレーターに組み付けられたコイルと、をさらに含み、前記磁気回路システムは前記コイルと相互作用して前記バイブレーターを第２方向と第３方向に沿って振動させるように駆動し、前記第２方向と前記第３方向とは互いに垂直であり、かついずれも前記第１方向に対して垂直であり、
   前記多機能発音装置は、前記バイブレーターと前記ハウジングにそれぞれ接続された弾性部材をさらに含み、前記弾性部材は、前記バイブレーターを担持するベアラ部と、前記ベアラ部に固定接続された弾性部と、を含み、前記弾性部は、２つが設けられかつ前記バイブレーターの対向する両端に分布し、前記バイブレーターが振動するときに前記弾性部には弾性変形が生じ、
   前記弾性部は、前記ハウジングに固定接続された第１接続アームと、前記バイブレーターに固定接続された第２接続アームと、両端がそれぞれ前記第１接続アーム、前記第２接続アームに固定接続された第３接続アームと、を含み、前記第１接続アーム、前記第２接続アームと前記第３接続アームは前記バイブレーターの周囲を取り囲む、
   ことを特徴とする多機能発音装置。
2. 前記弾性部には、逃げ穴が設けられ、前記バイブレーターには、前記逃げ穴に合わせる衝突部が設けられ、前記衝突部は、前記バイブレーターが振動するときに前記逃げ穴を通過することが可能である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の多機能発音装置。
3. 前記ベアラ部に第１避退孔が開設され、前記バイブレーターには、前記第１避退孔に正対して設置された第２避退孔が開設され、前記ハウジングが前記バイブレーターに向かう方向において、支持部が隆起して形成され、前記支持部は前記第１避退孔と前記第２避退孔を順に貫通して前記磁気回路システムに固定される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の多機能発音装置。
4. 前記多機能発音装置は、前記第２避退孔に収容された固定部材をさらに有し、前記支持部は前記固定部材を介して前記磁気回路システムに固定される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の多機能発音装置。
5. 前記コイルは２つ設けられ、前記バイブレーターは、前記ベアラ部に組み付けられた本体部、前記本体部の対向する両端に固定された２つの側壁部、及び前記本体部に固定接続された２つの質量ブロックを含み、２つの前記質量ブロックは、２つの前記側壁部の間に間隔をおいて位置し、前記本体部には、前記第２避退孔の対向する両側に間隔をおいて設置された２つの取り付け溝が開設され、前記コイルは前記取り付け溝に１対１で対応しており、かつ、前記コイルは対応する前記取り付け溝内に装着される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の多機能発音装置。
6. 前記コイルはトラック状のコイルであり、前記コイルの長辺の延在方向と前記第２方向および前記第３方向との間に夾角を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の多機能発音装置。
7. 前記第１方向に沿って、前記コイルは前記磁気ギャップに正対して間隔をおいて設置される、
   ことを特徴とする請求項６に記載の多機能発音装置。
8. 前記磁気回路システムは、主磁石鋼と、前記主磁石鋼と間隔をおいて設置されて前記磁気ギャップを形成する副磁石鋼とを含み、前記主磁石鋼は、同じ磁極が対向する上磁石鋼と下磁石鋼を含み、前記磁気回路システムは、両側が前記上磁石鋼と下磁石鋼の間にそれぞれ固定接続された主磁極芯、及び前記フレームと前記副磁石鋼にそれぞれ固定接続された副磁極芯をさらに含み、前記副磁石鋼の磁極方向は前記下磁石鋼の磁極方向と逆であり、前記副磁石鋼の磁極方向は前記上磁石鋼の磁極方向と同じである、
   ことを特徴とする請求項３に記載の多機能発音装置。