专利名称：电声转换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适于安装在印刷电路板上的电声转换器。
背景技术：
诸如扬声器和麦克风之类的许多电声转换器适于安装在诸如移动电话之类的电子设备的印刷电路板上。在这样一种电声转换器中，一端板在离开与印刷电路板相对的壳体表面(相对表面)的位置中固定于壳体上。而后，需要有传导构件来将端板电气连接到印刷电路板的传导部分上。
传统已知的是将一螺旋弹簧用作此类传导构件之一。螺旋弹簧以弹性压缩的状态被设置在端板和印刷电路板的传导部分之间。参见日本公开A-2001-242871。
图8(a)示出了传统的具有此种螺旋弹簧的电声转换器。一圆柱形凹部102b形成在壳体102上，并且它从相对表面102a向端板104延伸。一个通孔104a在一个与圆柱形凹部102b相应的位置形成在端板104上。一螺旋弹簧106具有一个突销106a，该突销从螺旋弹簧106的一端轴向延伸出。突销106a通过通孔104a，从而可通过焊料108固定到端板104上。
然而，根据电声转换器是如何安装在印刷电路板上的，这种传统的电声传感器可能引起下述这个问题。
在移动电话的装配中，电声转换器的壳体102的顶面(相对表面102a的反面)通过双面粘合带附着在移动电话的上部壳体的内表面中，而后，电声转换器和移动电话的上部壳体被压靠在印刷电路板上，以将其安装在电路板上。螺旋弹簧106易于相对于印刷电路板横向移位，从而在螺旋弹簧106的突销106a的底部产生应力集中。
图8(b)示出了这样一种状态，其中壳体102相对于印刷电路板2向左移位，而螺旋弹簧106弹性地压靠在印刷电路板2上。随着壳体102的这种移位，焊接在端板104上的突销106a也向左移位。然而，由于螺旋弹簧106的另一端抵靠印刷电路板2压缩，因此，它可保留在位。这样，螺旋弹簧106会发生如图所示的横向扭曲，从而会向突销106a的基部(由虚线包围的区域)施加一个较大的弯曲力矩并且在其上产生应力集中。
在装配过程中，螺旋弹簧易于断裂，或者螺旋弹簧的耐用性会受损。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的结构，它可将一螺旋弹簧容纳并支承在圆柱形凹部中，但它又既不与端板固定也不与壳体固定。
本发明涉及一种适于安装在印刷电路板上的电声转换器，该电声转换器包括；一壳体；一端板，该端板在离开与印刷电路板相对的壳体表面的位置中固定到壳体上；以及一螺旋弹簧，当电声转换器被安装到印刷电路板上时，螺旋弹簧在端板和印刷电路板的传导部分之间形成了电气连接；其中，在壳体形成了一个圆柱形凹部，以使该凹部从壳体表面延伸到端板；螺旋弹簧的盘绕长度比圆柱形凹部长出一预定尺寸，而它的盘绕直径小于圆柱形凹部的内径一预定尺寸；以及螺旋弹簧被容纳且支承在圆柱形凹部中，但它既不固定在端板上也不固定在壳体上。
只要电声转换器适于安装在印刷电路板上，任何类型的“电声传感器”均可用作扬声器、蜂鸣器、麦克风以及受话筒。
只要其上形成的传导部分可以通过螺旋弹簧与端板形成电气连接，任何类型的“印刷电路板”均可使用。
只要端板可以在离开与印刷电路板相对的壳体表面的一个位置中固定在壳体上，任何“壳体”均是可使用的。“与印刷电路板相对的表面”是指当电声转换器安装在印刷电路板时面向印刷电路板的一个表面。当电声转换器安装到印刷电路板之上后，该表面可与印刷电路板接触，或者可与其离开一定距离。
任何类型的“圆柱形凹部”均是可用的，只要该圆柱形凹部从与印刷电路板相对的壳体表面向端板延伸即可。不总需要一个完整形成的圆周壁。
任何类型的“螺旋弹簧”都可以使用，只要该螺旋弹簧由传导材料制成，并且它可被容纳并支承在圆柱形凹部中，但又既不与端板固定也不与壳体固定即可。短语“被容纳并支承在圆柱形凹部中”是指螺旋弹簧不会在无负载的状态下离开圆柱形凹部并且螺旋弹簧的一部分容纳在圆柱形凹部内。螺旋弹簧被支承，但既不与端板固定也不与壳体固定。
“盘绕长度”并不限于特定的数值。它可以为任何数值，只要它比圆柱形凹部的长度更长，且当弹性压缩时其长度足以可靠地在端板和传导部分之间实现电气连接即可。“盘绕直径”并不限于特定的值。它可以为任何值，只要该值小于圆柱形凹部的内径并且允许螺旋弹簧在圆柱形凹部内压缩和位移即可。
根据本发明，由于螺旋弹簧被容纳并支承在圆柱形凹部中，但它既不与端板固定又不与壳体固定，因此，即使有外力施加，螺旋弹簧也不会产生任何的应力集中。
在螺旋弹簧被压靠在印刷电路板上的状态下，由于螺旋弹簧仅在盘绕部分碰到圆柱形凹部的壁之前会在圆柱形凹部内作水平偏移，因此它们之间的任何水平位移都不会在螺旋弹簧上产生应力集中。这可以在装配过程中防止螺纹弹簧断裂，并且还可以在装配过程之后防止可能的品质下降。
如上所述，即使当螺旋弹簧被作为用于实现端板和印刷电路板的传导部分之间的电气连接的传导构件时，也可以防止螺旋弹簧的断裂的品质下降。
本发明免去了将螺旋弹簧焊接到端板上的需要，从而简化了电声变换器的制造过程。
本发明免去了使螺旋弹簧相对于圆柱形凹部定位以将突销插入通孔进行焊接的需要，从而简化了电声转换器的制造过程。
本发明消除了易于使树脂构件或端板附近的部分变形的焊接热量的隐患。
消除焊接的需要提供了一种无铅的环保产品。
根据本发明，一个通孔形成在圆柱形凹部的上方一个暴露部分中的端板上。该通孔的内径比螺旋弹簧的线径大一预定尺寸。突销在端板侧从螺旋弹簧轴向延伸出，以通过端板的通孔，而突销的前部是弯曲的。
通过弯曲前部，突销可被钩在端板上，由此防止螺旋弹簧离开圆柱凹部。螺旋弹簧可以一种极简单的结构容纳并支承在圆柱形凹部中。
“预定的尺寸”并不限于特定的值。然而，为了确实地防止螺旋弹簧的横向变形，希望能将该尺寸设定为这样一个值，即可在盘绕部分碰到圆柱形凹部的壁之前防止突销碰撞到通孔的壁上。
根据本发明，一个通孔形成在圆柱形凹部上方的一个暴露部分处的端板上。通孔的内径比螺旋弹簧的线径大一预定尺寸。突销在端板侧从螺旋弹簧轴向延伸出，从而通过端板的开孔。一个环形构件设置在端板和突销的前部之间，该环形构件具有一个中心孔，中心孔的直径小于通孔的直径，从而允许突销通过。突销的前部被钩在或固定在环形构件上。
突销的前部可以被弯曲成可钩在环形构件上。或者，前部可以附着在环形构件上。设置环形构件免去了将前部弯曲一个很大角度的要求，由此可有效地防止突销离开端板。
根据本发明，印刷电路板侧的螺旋弹簧的螺旋直径可以比端板侧的小。一个环形部分可以设置在印刷电路板侧的圆柱形凹部中，从而使圆柱形凹部的内径小于端板侧的螺旋直径。
这种结构免除了对端板中的通孔的需要。该实施例包括下列结构。螺旋弹簧的直径可以从端板向印刷电路板侧逐渐减小。螺旋弹簧的锥形直径可以从端板侧向印刷电路板侧逐渐变小。螺旋弹簧可以包括一个位于端板侧的圆柱部分和一个位于印刷电路板侧的锥形部分。
环形部分可以单独设置，或者通过壳体的塑性变形与壳体一体形成。当使用的是独立的环形构件时，可将其压配到圆柱形凹部中。
图1为本发明一实施例的电声转换器的俯视图。
图2为从图1中的线II-II观察的剖视图。
图3为图1中截面III的分解图。
图4(a)为从图3中线IV-IV观察的剖视图。
图4(b)为从图3中线IV-IV观察的剖视图，其中示出了电声转换器安装在印刷电路板上。
图5(a)为本发明的第二实施例，其中示出的示图与图4(a)类似。
图5(b)为本发明的第二实施例，其中示出的示图与图4(b)类似。
图6(a)为本发明的第三实施例，其中示出的示图与图4(a)类似。
图6(b)为本发明的第三实施例，其中示出的示图与图4(b)类似。
图7(a)为本发明的第四实施例，其中示出的示图与图4(a)类似。
图7(b)为本发明的第四实施例，其中示出的示图与图4(b)类似。
图8(a)为现有技术，其中示出的示图与图4(a)类似。
图8(b)为现有技术，其中示出的示图与图4(b)类似。
具体实施例方式
以下，将参照附图描述本发明。
图1为本发明的一实施例的电声转换器10的俯视图。图2为从图2中的线II-II观察到的剖视图。图3为图1中的截面III-III的分解图。
本实施例的电声转换器10是一种直径约为15mm到20mm的微型的电动式扬声器，该扬声器可安装在移动电话或其他电子设备的印刷电路板2上。
电声转换器10包括一个框架组合件12、一个膜片14、一个从上安装的盖子16以及一个从下安装的磁路单元18。
框架组合件12包括一个框架(壳体)20、一对端板和一个音圈24。
框架20是通过注塑模制以聚酰胺合成树脂制成的。框架20包括一个形成在中心的圆形开口20a、一个围绕圆形开口20a的环形底部20A以及一个从环形底部20A的圆周边缘向上延伸的圆周壁部20B。在圆周壁部20B中，形成有一个比环形底部20A高的分台阶部分。在圆周壁部20B外，延伸有一对角状的端子嵌入部分20D。
框架20的下表面在那对端子嵌入部分20D处与磁路单元18的下表面共面，而对于框架20的其余部分，框架20的下表面比磁路单元18的下表面高。在端子嵌入部分20D处的框架20的下表面是一个与印刷电路板2的传导部分2a相对的表面，而当电声转换器10被安装在印刷电路板2上时，该表面是压靠在传导部分2a上的一个表面。
端板22对是通过对金属进行压制及弯曲，并且通过插入模制一体地形成在框架20上而制成的。端板22从环形底部20A向一对端子嵌入部分20D延伸。
环形底部20A的侧部上的端板22的一部分构成了在环形底部20A的上表面上延伸的一个接地部分22A。端子嵌入部分20D的那一侧上的端板22的另一部分在比接地部分22A高的一个水平面上延伸，从而使之被嵌入框架20中，但其中的一部分暴露在框架20上。
在端板22上以接近三角形的形状切开一部分端子嵌入部分20D，从而构成一个切口部分20c。部分端板22通过切口部分20c暴露出，从而构成了一个暴露部分22B。在暴露部分22B下方形成了一个圆柱形凹部20，该凹部20从相对表面20b向端板22延伸。在圆柱形凹部20d的中心处，一个圆形通孔22a形成在端板22上。一个螺旋弹簧40被容纳并支承在圆柱形凹部20d中，但它不固定在端板上也不固定在框架20上(以下将描述)。
音圈24设置在圆形开口20a内，这样，其上端便可与环形台阶部分20D的上表面共面。一对引线26从音圈24的上端抽出，而引线26的前端附近的一部分通过热压传导固定在端板22的接地部分22A上。固定引线26的接地部分22A被一护膜34覆盖。
膜片14是通过对聚醚酰亚胺树脂膜进行热压而制成的，这样，膜片14可具有多个相互同心的凹面和凸面。膜片14包括一个附着在环形台阶部分20C的上表面上的圆周平面部分和一个附着在音圈24的上端上的中间平面部分。
盖子16为一个钢金属板的压力模制构件，它具有一个附着在膜片14的圆周平面部分和环形台阶部分20C的上表面上的环形凸缘。
磁路单元18包括一个不锈钢基底28、一个磁铁30和一个钢轭20。磁路单元18通过粘合剂固定在框架20上。
图4为从图3中的线IV-IV观察到的剖视图。图4(a)示出了在安装到印刷电路板上之前的电声转换器。图4(b)示出了在安装到印刷电路板上之后的电声转换器。
由于对于电声转换器10的两侧的螺旋弹簧40及其附近的结构是相同的，因此，以下仅描述左侧的螺旋弹簧40。
螺旋弹簧40包括一个盘绕部分40A和一个从盘绕部分40A的上端40Aa(位于端板22的侧部上)的中心向上延伸的突销40B。
盘绕部分40A的长度比圆柱形凹部20d的长度长一预定尺寸。盘绕部分40A的外径比圆柱形凹部20d的内径小一预定尺寸。突销40B通过端板22的通孔22a向上延伸，而其前部40Ba基本以直角弯曲。
如图4(a)所示，在电声转换器10安装到印刷电路板2之前，螺旋弹簧40是不受负载的。当突销40B被钩在端板22上时，螺旋弹簧40可悬挂在圆柱形凹部20d内。通孔22a的内径被设定成这样一种适合的尺寸，当螺旋弹簧40横向偏移时，在盘绕部分40A碰到圆柱形凹部20d的壁之前，该尺寸可防止突销40B与通孔22a的壁碰撞。突销40B的前部40Ba具有可防止突销40B从通孔22a中脱落的适当长度。
如图4(b)所示，当电声转换器10安装在印刷电路板2上时，弹簧40处于弹性压缩状态。螺旋弹簧40A的上端40Aa和下端40Ab分别被压靠在端板22和印刷电路板2的传导部分2a上。螺旋弹簧40在端板22和传导部分2a之间实现了电气连接。
如上所述，当电声转换器10被安装在印刷电路板2上时，在现有技术中，在螺旋弹簧40和印刷电路板2之间很容易发生水平位移。
然而，在本发明的电声转换器10中，由于螺旋弹簧被容纳并支承在圆柱形凹部20d中，尽管它既不与端板22固定也不与框架20固定，即使有外力施加，螺旋弹簧也不会受到集中负载的作用。
如果在螺旋弹簧40被压靠在印刷电路板2的状态下螺旋弹簧40和印刷电路板2之间发生水平位移，螺旋弹簧40仅水平移位，直到盘绕部分40A碰撞到圆柱形凹部20d的壁为止。螺旋弹簧40不会发生变形，也不会有应力集中施加到螺旋弹簧40的一部分上。这样可以在装配过程中防止螺旋弹簧40断裂，并且还可在装配过程之后防止其品质下降。
根据本实施例，即使螺旋弹簧40被用作用来连接端板22和印刷电路板2的传导部分2a的一个传导构件，螺旋弹簧40也受到保护免受断裂和品质下降。
此外，无须将线圈弹簧40焊接到端板22上，由此简化了电声转换器10的生产过程。也无须将螺旋弹簧40相对于圆柱形凹部20d定位以将突销插入通孔来进行焊接，从而进一步简化了生产过程。消除焊接过程提供了一种无铅的产品，并且还防止了由于焊接热而对树脂构件或部分(如框架20和膜片14)造成任何可能的变形。
通孔22a形成在圆柱形凹部20d的中心处的端板22上，而圆柱形凹部20d的内径比螺旋弹簧40的线材直径大一预定尺寸。突销40B从盘绕部分40A的上端向上延伸，以通过通孔22a。突销40B的前部40Ba基本弯曲一个直角，从而使其可被钩在端板22上。这种结构可防止螺旋弹簧40离开圆柱形凹部20d，从而实现以极简单的结构将螺旋弹簧40支承在圆柱形凹部20d中。此外，通孔22a具有这样一种尺寸，当螺旋弹簧40水平移位时，在盘绕部分40A碰到圆柱形凹部20d的壁之前，这种尺寸可防止突销40B碰撞到通孔22a的壁上。这不会引起螺旋弹簧40变形。
如图5(a)所示，第二实施例包括一个环形板42，该环形板42设置在端板22和突销40B的前部40Ba之间。环形板42具有的一个中心孔42a的直径比通孔22a小。由于突销4013通过中心孔42a，因此，它不会离开通孔22a。设置环形板42可消除使前部40Ba基本直角弯曲的需求。前部40Ba可以被弯曲，或者也可以通过粘合剂固定到环板42上。
当如图5(b)所示螺旋弹簧40和印刷电路板2之间发生水平位移时，在盘绕部分40A碰到圆柱形凹部20d的壁之前，螺旋弹簧40仅作水平位移。这样，便可以获得如第一实施例中相同的优点。
如图6(a)所示，第三实施例包括一个螺旋弹簧50，该螺旋弹簧50具有一个较大的直径部分50A和一个较小的直径部分50B。一个环构件52具有的内径比直径较大部分50A的小，该环形构件被压配合到底部的圆柱形凹部20d中。由此，弹簧50可以被支承在圆柱形凹部中，而它即不与端板22固定也不与框架20固定。在本实施例中，无需通孔22a。
当如图6(b)所示在螺旋弹簧50和印刷电路板2之间发生水平位移时，螺旋弹簧50会水平位移直到直径较小部分50B碰到环形构件52的壁为止。这样，便可以获得与第一和第二实施例相同的优点。螺旋弹簧50和环形构件52的形状可以被设计成，当螺旋弹簧50水平位移时，直径较大部分50A可碰到圆柱形凹部20d的壁。
如图7(a)所述，第四实施例包括一螺旋弹簧60，该螺旋弹簧60具有一圆柱部分60A和一锥形部分60B。锥形部分60B的直径朝着底逐渐变小。
取代了环形构件52，框架20可以变形，从而使环形部分20e膨胀到相对表面20b上的圆柱形凹部20d中。环形部分20e可达到与单独的环形构件52相同的优点，由于免去了单独的组件，还使成本进一步得以降低。框架20塑性变形形成环形部分20e可通过一个具有一环形楔形前端的超声波角状物4来实现。超声波角状物4被压靠在圆柱形凹部20d的相对表面20b上。
当如图7(b)所示在螺旋弹簧60和印刷电路板2之间发生水平位移时，螺旋弹簧60会水平位移，直到圆柱形部分60A碰到圆柱形凹部20d的壁为止。这样，便可以获得如第一到第三实施例相同的优点。
螺旋弹簧40、50和60可以是镀金的，由此来改善传导性能。暴露在圆柱形凹部20d上的部分端板22可以是镀金的，由此进一步改善传导性能。
权利要求
1.一种适于安装在印刷电路板上的电声转换器，该电声转换器包括一壳体；一端板，所述端板在离开与印刷电路板相对的壳体表面的位置中固定到壳体上；以及一螺旋弹簧，当电声转换器被安装到印刷电路板上时，所述螺旋弹簧在端板和印刷电路板的传导部分之间形成了电气连接；其中，在壳体形成了一个圆柱形凹部，以使该凹部从壳体表面延伸到端板；螺旋弹簧的盘绕长度比圆柱形凹部长出一预定尺寸，而它的盘绕直径小于圆柱形凹部的内径一预定尺寸；以及螺旋弹簧被容纳且支承在圆柱形凹部中，但它既不固定在端板上也不固定在壳体上。
2.如权利要求1所述的电声转换器，其特征在于，一个通孔形成在圆柱形凹部上方的一暴露部分处的端板上；通孔的内径比螺旋弹簧的线径大一预定的尺寸；一突销从端板的侧部的螺旋弹簧延伸出，以通过端板的通孔；以及突销的前部被弯曲。
3.如权利要求1所述的电声转换器，其特征在于，一个通孔形成在圆柱形凹部上方的一暴露部分处的端板上；通孔的内径比螺旋弹簧的线径大一预定的尺寸；一突销从端板的侧部的螺旋弹簧延伸出，以通过端板的通孔；一环形构件设置在端板和突销的前部之间；环形构件具有一中心孔，该中心孔的直径小于通孔，以允许突销通过；以及突销的前部钩在或固定在环形构件上。
4.如权利要求1所述的电声转换器，其特征在于，印刷电路板侧的螺旋弹簧的螺旋直径比端板侧的小；以及一环形部分设置在印刷电路板侧的圆柱形凹部中，从而使圆柱形凹部的内径小于端板侧的螺旋直径。
5.如权利要求4所述的电声转换器，其特征在于，环形部分通过壳体的塑料变形与壳体一体形成。
全文摘要
本发明公开了一种适于安装在印刷电路板上的电声转换器，其中，一螺旋弹簧被容纳并支承在一框架的一圆柱形凹部中，而该螺旋弹簧既不与端板固定也不与框架固定。特别地，螺旋弹簧的突销通过端板的通孔，从而使突销的前部可被钩在其上。当电声转换器被安装到印刷电路板上时，由于在螺旋弹簧的盘绕部分碰到圆柱形凹部的壁之前，螺旋弹簧仅在圆柱形凹部内作水平位移，由此，在压缩弹簧和印刷电路板之间的任何水平位移均不会在螺旋弹簧上引起应力集中。
文档编号H04R9/00GK1424838SQ02157409
公开日2003年6月18日 申请日期2002年12月13日 优先权日2001年12月14日
发明者今堀能男, 藤浪宏, 大石义治, 曾根高裕 申请人:星精密株式会社