CN110913320B - 一种发声装置的振膜组件成型方法、振膜组件及发声单体 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发声装置的振膜组件成型方法，所述振膜组件包括振膜本体和辅助组件，包括：提供成型模具，成型模具的内腔中具有内腔面；提供辅助组件，辅助组件的表面设有微纳米结构；将辅助组件设置在成型模具中，辅助组件的设有微纳米结构的表面与内腔面构成用于成型振膜本体的成型面；在成型模具的内腔中填充振膜本体材料，制成振膜本体，辅助组件的设有微纳米结构的表面与振膜本体形成连接；将振膜本体和所述辅助组件脱模。本发明还提供了使用上述成型方法成型的振膜组件以及具有所述振膜组件的发声单体。本发明的振膜组件的成型方法得到的振膜组件具有较高的强度，变形收缩量小，组装得到的发声单体的防水密封性较好，声学性能优良。

Description

一种发声装置的振膜组件成型方法、振膜组件及发声单体

技术领域

本发明涉及声学技术领域，更具体地，本发明涉及一种发声装置的振膜组件成型方法、振膜组件及发声单体。

背景技术

扬声器作为一种将电能转化为声能的器件，广泛应用于手机、电脑、pad等移动终端中。器件性能的优劣直接影响终端装置的放声效果。振膜作为扬声器发声的关键部件之一，对其要求越来越高，逐渐向着高强度，高音质、高防水气密性的方向发展。

以硅胶为代表的橡胶材料逐渐成为扬声器振膜的专用材料，硅胶也因本身高流动性、高回弹、耐候性、低表面能等特点而作为扬声器防水的优选材料。现有技术中，硅胶多采用注塑、模压方式成型，且为改善硅胶振膜的防水性能，多采用与外壳、硬质球顶一体化注塑成型。采用外壳与硅胶一体注塑成型，虽然从结构上能够改善硅胶振膜与外壳的粘接力，但是其对于模具的加工成本要求较高。模具需要进行精密化设计才能满足振膜的结构要求。尽管满足了模具的高成本要求，但是因为硬质球顶、外壳支架与橡胶振膜的表面粘接可靠性差导致的剥离情况仍时有发生。

因此，有必要对现有发声装置的振膜组件成型方法进行改进，以提高振膜与发声装置其他部件的粘接可靠性。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种发声装置的振膜组件的成型方法。

本发明的另一个目的是提供一种振膜组件，所述的振膜组件利用上述的成型方法成型。

本发明的第三个目的是提供一种发声单体，发声单体内安装有上述振膜组件。

一种发声装置的振膜组件成型方法，所述振膜组件包括振膜本体和辅助组件，包括：

提供成型模具，所述成型模具的内腔中具有内腔面；

提供辅助组件，所述辅助组件的表面设有微纳米结构；

将所述辅助组件设置在成型模具中，辅助组件的设有所述微纳米结构的表面与所述内腔面构成用于成型振膜本体的成型面；

在成型模具的内腔中填充振膜本体材料，制成振膜本体，所述辅助组件的设有所述微纳米结构的表面与振膜本体形成连接；

将振膜本体和所述辅助组件脱模。

可选地，所述辅助组件包括硬质球顶，所述硬质球顶通过具有所述微纳米结构的表面连接于振膜本体。

可选地，所述辅助组件包括振膜支架，所述振膜支架通过具有所述微纳米结构的表面连接于振膜本体。

可选地，振膜本体的成型方法为热压成型。

可选地，所述成型面上覆盖有脱模材料。

可选地，所述振膜本体的材料为橡胶材料。

可选地，所述微纳米结构为凸形结构和/或凹形结构。

可选地，所述凸形结构的高度或所述凹形结构的深度为2μm-30μm。

可选地，所述凸形结构和/或凹形结构为圆形，其最大外轮廓尺寸设置在5μm-100μm之间的范围内。

可选地，相邻两个所述凸形结构或凹形结构沿排列方向的间距位于5μm-200μm之间的范围。

一种发声装置的振膜组件，所述振膜组件使用上述的振膜组件的成型方法成型；

所述振膜组件包括振膜本体和辅助组件；

所述辅助组件的表面设有微纳米结构，所述具有微纳米结构的表面被用于成型所述振膜本体。

一种发声单体，包括：

振动组件，所述振动组件包括上述的振膜组件及音圈；

磁路***，所述磁路***被配置为用于为所述音圈提供磁场；

所述音圈被配置为当通入电信号时在磁场作用下发生振动，并将振动传递给振膜组件，所述振膜组件通过振动产生声音信号。

本发明所述技术方案的有益效果在于：利用振膜组件的成型方法得到的振膜组件具有较高的强度，变形收缩量小，组装得到的发声单体的防水密封性较好，声学性能优良。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为根据本发明实施例的振膜组件的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的硬质球顶的微纳米结构的示意图；

图3为根据本发明实施例的振膜组件的安装示意图；

图中标示如下：10-硬质球顶；20-音圈；30-振膜本体；40-振膜支架。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

扬声器的振膜材料对扬声器的性能具有重要影响。以硅胶为代表的橡胶材料逐渐成为扬声器振膜的专用材料。现有技术中，为改善硅胶振膜的防水性能，多采用与外壳、硬质球顶一体化注塑成型。采用外壳与硅胶一体注塑成型，虽然从结构上能够改善硅胶振膜与外壳的粘接力，但是其对于模具的加工成本要求较高。模具需要进行精密化设计才能满足振膜的结构要求。尽管满足了模具的高成本要求，但是因为硬质球顶、振膜支架与橡胶振膜的表面粘接可靠性差导致的剥离情况仍时有发生。因此，有必要对现有发声装置的振膜组件成型方法进行改进，以提高振膜与发声装置其他部件的粘接可靠性。

本发明提供了一种发声装置的振膜组件成型方法，所述振膜组件包括振膜本体和辅助组件，所述的振膜组件的成型方法包括：提供成型模具，所述成型模具的内腔中具有内腔面；提供辅助组件，所述辅助组件的表面设有微纳米结构；将所述辅助组件设置在成型模具中，辅助组件的设有所述微纳米结构的表面与所述内腔面构成用于成型振膜本体的成型面；在成型模具的内腔中填充振膜本体材料，制成振膜本体，所述辅助组件的设有所述微纳米结构的表面与振膜本体形成连接；将振膜本体和所述辅助组件脱模。

具体地，如图1所示，振膜组件包括振膜本体30和辅助组件。发声装置包括音圈及磁体，振膜本体在发声装置中与音圈连接，音圈被用于通入电信号，其在磁体产生的磁场作用下发生振动，并将振动传递给与之连接的振膜本体，振膜本体振动发声。辅助组件被用于成型振膜本体。

振膜组件的成型方法包括：提供振膜组件的成型模具，成型模具的内腔中具有内墙面。所述的成型模具可以是金属模具。金属模具的热变形量小，能够为提供稳定的压力，用于振膜组件的成型可以得到强度高、结构稳定的、尺寸误差小的振膜组件。使用上述的振膜组件对发声装置的声学性能具有良好的改善作用。所述的成型方法还包括提供辅助组件，辅助组件的表面上形成有微纳米结构，所述的微纳米结构均匀分布在辅助组件的表面上。将辅助组件设置在振膜组件的成型模具中，辅助组件设有微纳米结构的表面与成型模具的内腔面一起构成成型面，所述的成型面用于成型振膜本体。可选地，辅助组件固定设置在成型模具中。作为一种实施方式，辅助组件可以通过粘接的方式固定在成型模具中。或者，利用形状相互嵌合的方式保持辅助组件在成型模具中的位置相对固定。本领域技术人员可以根据需要自行选择辅助组件的固定方式。所述的成型方法还包括在成型模具的内腔中填充振膜本体材料，制成振膜本体，所述辅助组件的设有所述微纳米结构的表面与振膜本体形成连接。本发明中，辅助组件被用于成型振膜本体，即辅助组件被用于与振膜本体在成型模具中一体成型。在成型模具中成型的振膜本体，其与辅助组件连接的表面上形成微纳米结构。所述振膜本体与辅助组件通过各自具有微纳米结构的表面相互连接。所述的成型方法还包括将振膜本体和所述辅助组件脱模。当振膜本体成型后，将振膜本体与辅助组件一起从成型模具中脱出。

本发明通过在辅助组件表面上设置微纳米结构，利用辅助组件具有微纳米机构的表面与成型模具的内腔面构成成型面用于成型振膜本体，成型得到振膜本体与辅助组件的连接体。微纳米结构的存在可以有效提高振膜本体与辅助组件的连接强度，这对发声装置的防水密封性和声学性能具有重要贡献。直接将辅助组件与振膜本体一体成型，不仅可以简化辅助组件与振膜本体的连接过程，减少现有技术的胶粘剂的使用，减少环境污染，而且利用模具成型的振膜组件的外形尺寸能够满足更高的精度要求，振膜组件的变形量小，有利于改善发声装置的失真和顺性差的问题，提高发声装置的声学性能。

可选地，如图1所示，所述辅助组件包括硬质球顶10，所述硬质球顶通过具有所述微纳米结构的表面连接于振膜本体。

辅助组件包括硬质球顶10，硬质球顶作为振膜本体的补强部与振膜本体连接，用于调节振膜的高低频率。具体地，振膜本体包括中心部，硬质球顶连接于所述中心部。如图2所示，硬质球顶的表面设有微纳米结构，利用硬质球顶成型振膜本体，得到的振膜本体的中心部形成有微纳米结构。振膜本体与硬质球顶通过各自具有微纳米机构的表面相互连接，形成的连接体具有较高的强度。实际使用时，不易发生硬质球顶从振膜本体上脱落的现象，有效延长了发声装置的使用寿命。

可选地，硬质球顶的材料为金属或热塑性塑料。硬质球顶的材料也可以是金属/热塑性塑料与发泡体形成的复合结构。将硬质球顶设置成复合结构，可以使硬质球顶具有金属/热塑性塑料与发泡体的综合力学性能和加工性能。

可选地，如图1所示所述辅助组件包括振膜支架40，所述振膜支架通过具有所述微纳米结构的表面连接于振膜本体30。当然振膜支架不限于本实施例的这种结构，振膜支架是指可用于支撑固定振膜的结构或部件；例如振膜支架可以为发声装置的壳体，如本实施例所示；或者，当振膜与磁路***固定时，振膜支架指与振膜固定部结合的磁路***部分；或者，振膜支架指支撑固定振膜用于形成振膜组件的支撑件，此时振膜支架可以为塑料或金属材料，结构可以为环绕振膜边缘的环状结构，当然不限于这种材质或环状结构。应当理解，振膜支架的选择不限于上述结构，只要能够起到支撑固定振膜并且与振膜接触的结构或部件均可。

辅助组件包括振膜支架40，振膜支架为振膜本体提供支撑作用。振膜本体可以通过振膜支架与发声装置的外壳连接。具体地，振膜本体包括固定部，振膜支架连接于所述固定部。振膜支架的表面设有微纳米结构，利用振膜支架成型振膜本体，得到的振膜本体的固定部形成有微纳米结构。振膜本体与振膜支架通过各自具有微纳米机构的表面相互连接，形成的连接体具有较高的强度。在振膜本体的工作过程中，振膜支架为振膜本体提供稳定的支撑，可以减少振膜本体的偏振，改善发声装置的声学性能。同时振膜本体不易从振膜支架上脱落，能够有效延长发声装置的使用寿命。

可选地，振膜支架40的材料为塑料。振膜支架的材料选择应当保证在振膜本体的成型过程中不易发生变形。因此选择的材料需要具有较好的强度和耐温性能。本发明不对具体的材料做限制，本领域技术人员可以根据需要进行选择。可选地，振膜支架选用注塑类工艺成型。

硬质球顶和振膜支架表面的微纳米结构可以采用机加工、放电处理、激光处理、刻蚀工艺、喷砂工艺、离子体、电晕处理、物理气相沉积或化学气相沉积等加工方式加工，优选采用放电处理、激光处理及喷砂工艺，得到的表面质量较好。

可选地，振膜本体30的成型方法为热压成型。

所述的热压成型工艺可以是注塑成型或模压成型，本发明对此不作限制。热压成型工艺还可以是其他能够提供压力和热量的成型方式，本领域技术人员可以根据实际需求选择。采用热压成型工艺成型得到的振膜本体尺寸精度高、外形稳定不易变形，具有较高的机械强度和耐温性，振膜本体使用过程中不会因振动产热而变形，保证了发声装置的声学性能。优选地，热压成型工艺可以是模压成型。采用模压成型方式能够对振膜本体各部分提供均匀稳定的压力，优选采用金属模具，其具有导热性好、加工方便、成本低的特点，成型得到的振膜本体质量稳定、变形小。

可选地，所述成型面上覆盖有脱模材料。

通过在成型面上覆盖脱模材料可以防止振膜组件脱模困难的问题，减小振膜组件脱模时的变形量，保证振膜组件的外形尺寸满足设计和使用要求。脱模材料的覆盖方式可以是粘接或者涂覆。脱模材料可以液态的脱模剂，也可以是固态的脱模布。本发明对脱模材料以及脱模材料的覆盖方式不作要求，本领域技术人员可以根据振膜本体的材料等因素自行选择。

可选地，所述振膜本体的材料为橡胶材料。

本发明的振膜本体可以选用橡胶材料。橡胶材料具有较好的流动性，成型得到的振膜本体的外形尺寸更容易满足设计要求。利用橡胶材料得到的振膜本体的强度较高，能够满足反复多次振动的工作条件要求。具体地，橡胶材料可以是硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶、三元乙丙橡胶等。当然，也可以选用其他橡胶作为振膜本体的材料，本发明不对此进行限制。

可选地，所述微纳米结构为凸形结构和/或凹形结构。

微纳米结构可以是形成在辅助组件表面的多个凸形结构，此时微纳米结构凸出于表面设置。也可以将微纳米结构设置成低于辅助组件表面的凹形结构。或者，微纳米结构为凸形结构和凹形结构混合的形式存在，凸型结构和凹形结构在辅助组件表面均匀分布。此设置方式能够进一步提高辅助组件与振膜本体的连接强度。

可选地，所述凸形结构的高度或所述凹形结构的深度为2μm-10μm。

当微纳米结构为凸形结构时，凸形结构的高度为2μm-30μm；当微纳米结构为凹形结构时，其深度为2μm-30μm。将微纳米结构的高度或深度设置在2μm-30μm范围内，不仅有利于提高振膜本体的橡胶材料对辅助组件表面的润湿程度、提高辅助组件与振膜本体的连接强度，而且可以避免橡胶的用量过多、振膜组件整体重量增大导致的发声装置声学性能降低的问题。

可选地，所述凸形或凹形结构的形状为圆形或/多边形。作为一个实施例，可以将微纳米结构的形状设置为圆形，方便微纳米结构的成型，提高橡胶材料的润湿性，进而提高振膜本体与辅助组件的连接强度。

可选地，如图2所示，所述凸形和/或凹形结构的形状的最大外轮廓尺寸d1为5μm-100μm。

具体地，可以将凹形和/或凸形结构的形状设置为圆形，其最大外轮廓尺寸d1即圆的直径。将凹形或凸形结构形状的最大外轮廓尺寸d1设置在5μm-100μm范围内，即凹形或凸形结构的尺寸保持在微纳米尺寸范围内，一方面对振膜本体的表面平整度的影响较小，另一方面橡胶材料对该尺寸范围内的微纳米机构具有较好的润湿性，有利于提高振膜本体与辅助组件的连接强度，提高发声装置的声学性能。同时，该尺寸范围的微纳米结构具有较大的表面能，可以有效促进连接强度的提高。

可选地，如图2所示，相邻两个所述凸形或凹形结构沿排列方向的间距d2为5μm-200μm。凸形结构或凹形结构可以沿横向或纵向排列，相邻两个凸形结构或凹形结构的间距d2为5μm-200μm。图3中示出了硬质球顶表面的微纳米机构，相邻两个凸形结构或凹形结构的间距d2为10μm-100μm。或者，凸形结构或凹形结构也可以沿周向排列，相邻两个凸形结构或凹形结构的间距d2为5μm-200μm。本发明对凸形结构或凹形结构排列方式不做限制，本领域技术人员可以根据需要选择。相邻两个凸形结构或凹形结构的间距d2设置为5μm-200μm可以较大程度提高振膜本体与辅助组件的连接强度，发声装置的声学性能优良。可选地，所述的凸形或凹形结构在振膜表面均匀排列，方便微纳米结构的加工。

本发明还提供了一种发声装置的振膜组件，所述振膜组件使用上述的振膜组件的成型方法成型；所述振膜组件包括振膜本体和辅助组件；所述辅助组件的表面设有微纳米结构，所述具有微纳米结构的表面被用于成型所述振膜本体。使用上述成型方法得到的振膜组件具有较高的连接强度，其在使用时不易发生辅助组件与振膜本体脱离的现象，发声装置的使用寿命较长。

本发明还提供了一种发声单体，包括：振动组件，所述振动组件包括上述的振膜组件及音圈20；磁路***，所述磁路***被配置为用于为所述音圈提供磁场；所述音圈被配置为当通入电信号时在磁场作用下发生振动，并将振动传递给振膜组件，所述振膜组件通过振动产生声音信号。

如图3所示，振动组件通过胶粘的方式连接在发声单体的外壳上，然后利用胶粘剂将音圈连接于振膜本体的中心部。可选地，所述音圈20与所述硬质球顶分别连接于中心部的两个相对的表面上。

通过本发明的振膜组件成型方法获得的振膜本体具有较好的表面平整度，将音圈粘接在该振膜组件上，能够保证音圈的中心度，进而改善具有上述振动组件的发声单体的发声性能。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种发声装置的振膜组件成型方法，所述振膜组件包括振膜本体和辅助组件，其特征在于，包括：

提供成型模具，所述成型模具的内腔中具有内腔面；

提供辅助组件，所述辅助组件的表面设有微纳米结构；

将所述辅助组件设置在成型模具中，辅助组件的设有所述微纳米结构的表面与所述内腔面构成用于成型振膜本体的成型面；

在成型模具的内腔中填充振膜本体材料，制成振膜本体，所述辅助组件的设有所述微纳米结构的表面与振膜本体形成连接；

将振膜本体和所述辅助组件脱模。

2.根据权利要求1所述的发声装置的振膜组件成型方法，其特征在于，所述辅助组件包括硬质球顶，所述硬质球顶通过具有所述微纳米结构的表面连接于振膜本体。

3.根据权利要求1所述的发声装置的振膜组件成型方法，其特征在于，所述辅助组件包括振膜支架，所述振膜支架通过具有所述微纳米结构的表面连接于振膜本体。

4.根据权利要求1所述的发声装置的振膜组件成型方法，其特征在于，振膜本体的成型方法为热压成型。

5.根据权利要求1所述的发声装置的振膜组件成型方法，其特征在于，所述成型面上覆盖有脱模材料。

6.根据权利要求1所述的发声装置的振膜组件成型方法，其特征在于，所述振膜本体的材料为橡胶材料。

7.根据权利要求1所述的发声装置的振膜组件成型方法，其特征在于，所述微纳米结构为凸形结构和/或凹形结构。

8.根据权利要求7所述的发声装置的振膜组件成型方法，其特征在于，所述凸形结构的高度或所述凹形结构的深度为2μm-30μm。

9.跟权利要求7所述的发声装置的振膜组件成型方法，其特征在于，所述凸形结构和/或凹形结构为圆形。

10.根据权利要求7所述的发声装置的振膜组件成型方法，其特征在于，相邻两个所述凸形结构或凹形结构沿排列方向的间距位于5μm-200μm之间的范围。

11.一种发声装置的振膜组件，其特征在于，

所述振膜组件使用如权利要求1-10任一所述的振膜组件的成型方法成型；

所述振膜组件包括振膜本体和辅助组件；

所述辅助组件的表面设有微纳米结构，具有所述微纳米结构的表面被用于成型所述振膜本体。

12.一种发声单体，其特征在于，包括：

振动组件，所述振动组件包括如权利要求11所述的振膜组件及音圈；

磁路***，所述磁路***被配置为用于为所述音圈提供磁场；

所述音圈被配置为当通入电信号时在磁场作用下发生振动，并将振动传递给振膜组件，所述振膜组件通过振动产生声音信号。

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