專利名稱：用于助聽器的接收器及可在其制造中使用的子組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聆聽裝置(比如助聽器之類的裝置)中使用的接收器，并且更加具體地講，涉及能夠?qū)⑿阅鼙３衷陬A(yù)定頻率范圍內(nèi)的振動平衡接收器組件中使用的振動膜組件。
背景技術(shù)：
助聽技術(shù)近年來得到了迅速發(fā)展。這個(gè)領(lǐng)域中的技術(shù)進(jìn)步不斷地提高了助聽器的接收能力、佩帶舒適性、使用壽命和功率效率。隨著耳戴式聽覺裝置性能方面的這些不斷進(jìn)步，對改善所使用的微型聲換能器的固有性能的要求不斷增加。在助聽器行業(yè)中，廣為人知的有幾種不同的助聽器類型耳后型(BTE)、耳內(nèi)型或全耳內(nèi)型(ITE)、耳道內(nèi)型(ITC)和完全耳道內(nèi)型(CTC)。
一般來說，諸如助聽器之類的聆聽裝置(listening device)包括麥克風(fēng)部分、放大部分和接收器(換能器)部分。麥克風(fēng)部分收集振動能(即，可聽聲頻內(nèi)的聲波)，并且產(chǎn)生代表這些聲波的電信號。放大部分獲取該電信號、對該信號進(jìn)行放大并且將經(jīng)過放大(例如，經(jīng)過處理)的信號發(fā)送給接收器部分。然后接收器部分將經(jīng)過放大的信號轉(zhuǎn)換成聲能，于是用戶收聽到該聲能。
按照傳統(tǒng)的做法，接收器部分利用移動部件(例如電樞、振動膜等)來在使用助聽器之類的裝置的個(gè)人的耳道內(nèi)產(chǎn)生聲能。如果接收器部分與另一個(gè)助聽器組成部分相接觸，則這些移動部件的動量將會從接收器部分傳遞給該組成部分，并且從該組成部分返回到麥克風(fēng)部分。該被傳遞的動量或能量于是可能會引發(fā)來自麥克風(fēng)的寄生電輸出，即，反饋(feedback)。這種會產(chǎn)生不必要反饋的結(jié)構(gòu)限制了可施加于代表所接收到的聲波的電信號的放大量。在很多情況下，這種限制有損于助聽器的性能。因此，期望減小發(fā)生在助聽器之類的裝置的接收器部分中的振動和/或磁反饋。
2001年1月5日提交的名稱為《振動平衡接收器(Vibration BalancedReceiver)》的美國專利申請第09/755664號(是2000年1月7日提交的名稱為《振動平衡接收器(Vibration Balanced Receiver)》的美國專利申請第09/479134號的部分接續(xù)申請，現(xiàn)在已經(jīng)遭到放棄，以引用的方式將它們的公開內(nèi)容全部明確地并入本文用于所有的目的)教導(dǎo)了一種振動平衡接收器組件，該組件被設(shè)計(jì)用于建立平衡運(yùn)動(即，組件中電樞和振動膜動量相等且相反)，并且因而消除了接收器部分內(nèi)部的作用力。
典型地，接收器組件包括電樞，該電樞驅(qū)動往復(fù)運(yùn)動；一個(gè)或多個(gè)振動膜，每個(gè)振動膜的往復(fù)運(yùn)動使空氣發(fā)生位移，以產(chǎn)生聲輸出；以及一個(gè)或多個(gè)聯(lián)動組件，這些聯(lián)動組件將電樞的運(yùn)動連接到所述該個(gè)振動膜或該多個(gè)振動膜上。振動膜可以包括結(jié)構(gòu)性元件(比如葉片)，為振動膜提供了絕大部分質(zhì)量和剛度。除了與聯(lián)動構(gòu)件的連接之外，葉片還通過一種結(jié)構(gòu)連接在接收器組件上，該結(jié)構(gòu)使得葉片能夠往復(fù)運(yùn)動，以使空氣發(fā)生位移，從而產(chǎn)生聲能。例如，可以通過該結(jié)構(gòu)在葉片的邊緣之一上將葉片連接到接收器的一些其它支撐件上。與此相對地，可以將電樞剛性地安裝到接收器組件上，從而使電樞的運(yùn)動包含電樞的彎曲。
在振動平衡接收器的情況下，連接電樞和葉片(或多個(gè)葉片)的聯(lián)動構(gòu)件(或多個(gè)聯(lián)動構(gòu)件)可以是運(yùn)動改向型的(比如前面提到的美國專利申請中討論和介紹的聯(lián)動構(gòu)件)，從而使得電樞和葉片的速度可以在它們各自連接在聯(lián)動構(gòu)件上的點(diǎn)處處于不同的方向上。在運(yùn)動改向聯(lián)動構(gòu)件的環(huán)境下，振動平衡的方法是要調(diào)整葉片(或多個(gè)葉片)的質(zhì)量，直到振動膜或多個(gè)振動膜的總動量變成基本上與電樞的總動量相等并相反。
通常，與在聯(lián)動構(gòu)件的與電樞連接的點(diǎn)處的速度的幅值相比，運(yùn)動改向聯(lián)動構(gòu)件既可以放大也可以減小在其與葉片連接的點(diǎn)處的速度的幅值。就是說，聯(lián)動構(gòu)件可以以非1∶1的值(而是合適的范圍內(nèi)的任何選定值，例如，高至10∶1，低至1∶10的值)約束葉片速度與電樞速度的比值。在這些情況下，由于總動量是接收器組件中要減小的物理量，并且由于葉片的動量是其質(zhì)量與速度的乘積，因此葉片的質(zhì)量的目標(biāo)值可以不同于電樞的質(zhì)量。雖然如此，在接收器中實(shí)現(xiàn)給定程度的振動平衡也要求必須將葉片的質(zhì)量精確地控制為特定值。振動膜的葉片或多個(gè)葉片之外的組成部分的質(zhì)量也能夠調(diào)整，不過其它振動膜組成部分的特性通常受到其它聲學(xué)性能要求的約束。同樣，為了實(shí)現(xiàn)振動平衡的目的，也可以調(diào)整電樞的質(zhì)量，不過電樞質(zhì)量在接收器中通常是不能隨便改變的，因?yàn)槟菍⒂绊懙狡渌阅芴匦浴?br> 這種振動平衡方法的成功程度至少部分地依賴于葉片作為被鉸接的剛性體的運(yùn)動一致性。當(dāng)使用現(xiàn)有的葉片時(shí)，因?yàn)槿~片的剛性不足，所以振動平衡方法僅在頻率低于3.5KHz的時(shí)候能夠獲得成功。當(dāng)以較高頻率驅(qū)動現(xiàn)有的葉片時(shí)，葉片會開始明顯彎折，尤其是接近7.5KHz時(shí)，此時(shí)現(xiàn)有的葉片會經(jīng)歷造成葉片彎折的機(jī)械共振。這種共振彎折改變了葉片在聯(lián)動組件連接點(diǎn)處的速度與相關(guān)振動膜動量之間的比例。結(jié)果是破壞了電樞動量與總振動膜動量之間的平衡。葉片共振頻率的值(在現(xiàn)有葉片的情況下是7.5KHz)是葉片剛性足夠性的直接表征。
可以將運(yùn)動改向聯(lián)動構(gòu)件實(shí)現(xiàn)為伸縮儀(pantograph)型組件，它利用電樞的運(yùn)動來產(chǎn)生與電樞的運(yùn)動相等且相反的振動膜運(yùn)動。該聯(lián)動組件可以由薄箔(foil)形成，這是因?yàn)樗鼤玫降唾|(zhì)量、高機(jī)械彈性和低機(jī)械疲勞的特性。聯(lián)動組件還必須滿足幾何公差標(biāo)準(zhǔn)，這是因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)振動平衡的目的，它必須實(shí)現(xiàn)精確的反向運(yùn)動，同時(shí)還因?yàn)樗仨毢线m地裝配在電樞和振動膜之間。接收器設(shè)計(jì)的早期開發(fā)最初依賴于由經(jīng)光構(gòu)圖的箔坯(foil blank)手工制作聯(lián)動組件(如附圖6A所示)。通過多個(gè)手工折疊步驟，形成菱形有腿聯(lián)動組件(如附圖6B中所示)。就產(chǎn)量和零件質(zhì)量而言，手工制作聯(lián)動構(gòu)件被證明是無法接受的。由于手工工藝固有的特性差異，大多數(shù)成品零件中存在著不可接受程度的彎曲和變形。由于所要求的形成操作數(shù)量多且復(fù)雜，手工工藝產(chǎn)量很低。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型鑒于上述問題而作出，其目的是提供一種可在助聽器的接收器的制造中使用的子組件以及一種用于助聽器的接收器，可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)動組件的非手工制作，提高生產(chǎn)率。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種可在助聽器的接收器的制造中使用的子組件，其特征在于，所述子組件包括扁平坯料帶，具有限定了一個(gè)平面的表面；和聯(lián)動組件，由該帶形成，并且由至少一個(gè)可切斷的連接構(gòu)件固定在該帶上，該聯(lián)動組件具有至少相對于所述平面從該帶發(fā)生了位移的第一連接構(gòu)件和相對于所述平面從該帶發(fā)生了位移的第二聯(lián)動構(gòu)件，第一和第二聯(lián)動構(gòu)件是連接在一起的。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供了一種用于助聽器的接收器，其特征在于，所述接收器包括用于接收器的外殼；振動膜，設(shè)置在外殼之內(nèi)，該振動膜具有第一端和第二端，第一端鉸接在外殼上；接收器電機(jī)，包括設(shè)置在外殼內(nèi)的電樞；和聯(lián)動組件，以機(jī)械方式將電樞連接到振動膜的第二端上，聯(lián)動組件具有至少相對于平面從扁平坯料發(fā)生了位移的第一聯(lián)動構(gòu)件和相對于平面從扁平坯料發(fā)生了位移的第二聯(lián)動構(gòu)件，第一和第二聯(lián)動構(gòu)件是連接在一起的，同時(shí)固定在帶上，并且聯(lián)動組件具有可割斷的連接構(gòu)件，在聯(lián)動組件的形成期間將聯(lián)動組件固定在帶上，將連接構(gòu)件切斷，而將聯(lián)動組件從帶上取下來，以將聯(lián)動組件組裝到接收器中。
依據(jù)本實(shí)用新型，可以以順序沖模沖壓工藝制造聯(lián)動部件，也可以與順序沖模沖壓工藝結(jié)合使用激光沖壓、切割、修剪或穿孔，提高了生產(chǎn)率。


附圖1是在所介紹的實(shí)施例之一的振動平衡接收器組件中使用的聯(lián)動組件的示意圖；附圖2是所介紹的單層葉片的實(shí)施例的截面圖；附圖3是另一種所介紹的兩層葉片的實(shí)施例的截面圖；
附圖4是另一種所介紹的多層葉片的實(shí)施例的截面圖；附圖5是作為頻率級的函數(shù)的垂直振動負(fù)荷的示意圖；附圖6A是示出了用于手工制作聯(lián)動組件的經(jīng)光構(gòu)圖的箔坯的示意圖；附圖6B是示出了通過手工彎折箔坯制成的聯(lián)動組件的示意圖；附圖7A-7C是示出了所介紹的用于形成聯(lián)動組件的一個(gè)實(shí)施例中的一系列制造步驟的示意圖；附圖7D是表示通過采用附圖7A-7C中所示的步驟制作的成品聯(lián)動組件的示意圖；附圖8A-8F是示出了所介紹的用于形成聯(lián)動組件的另一實(shí)施例中的一系列制造步驟的示意圖；附圖9是帶有多個(gè)成形聯(lián)動組件的薄膜的圖示；附圖10A-10K是示出了所介紹的用于形成聯(lián)動組件的另一種實(shí)施例的制造步驟的截面圖。
具體實(shí)施方式
雖然在附圖中以示例的方式給出了一些實(shí)施例，并且本文詳細(xì)介紹了這些實(shí)施例，但允許對本發(fā)明進(jìn)行各種修改和替換。因而，應(yīng)當(dāng)理解，本公開內(nèi)容不是為了將本發(fā)明局限于所介紹的特定形式，而是相反，本發(fā)明旨在覆蓋處于所附的權(quán)利要求書所定義的發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的所有修改實(shí)施例、替換實(shí)施例和等價(jià)物。
從下面介紹的實(shí)施例中將會看出，振動平衡接收器組件可以包括接收器用的外殼。該外殼可以具有聲音出口。可以在外殼中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)振動膜，各振動膜包括葉片，各葉片至少具有一層。電樞可操作地連接在一個(gè)或多個(gè)聯(lián)動組件上。各個(gè)這樣的聯(lián)動組件可操作地連接在一個(gè)或多個(gè)振動膜上，以響應(yīng)于電樞的運(yùn)動提供接收器組件的聲音輸出。各個(gè)聯(lián)動組件能夠?qū)㈦姌械囊粋€(gè)方向上的運(yùn)動轉(zhuǎn)換成振動膜沿著另一個(gè)方向的運(yùn)動，該另一個(gè)方向可以不同于電樞運(yùn)動的方向?？梢詫﹄姌泻驼駝幽さ倪\(yùn)動的相對幅度和方向以及電樞和一個(gè)或多個(gè)葉片的運(yùn)動質(zhì)量或慣性質(zhì)量進(jìn)行選擇，以使電樞的動量變得基本上與所有振動膜的總動量相等且相反。
為了在助聽系統(tǒng)的頻率范圍內(nèi)保持給定程度的振動平衡，使葉片彎折的葉片共振的最低頻率必須處于或高于這樣的頻率該頻率與助聽系統(tǒng)施加放大的最大頻率的比處于特定的比值之內(nèi)。最小葉片共振頻率與助聽系統(tǒng)最大頻率的比值取決于所要實(shí)現(xiàn)的振動平衡的程度。實(shí)現(xiàn)相對徹底的振動平衡對應(yīng)于較高的頻率比最小值。作為具體的例子，如果要求90％的振動平衡，即，最大允許凈殘余不平衡動量的量是初始電樞動量的10％，則頻率比必須至少是2∶1。繼續(xù)這個(gè)例子，當(dāng)前用于輔助輕度聽力損傷的助聽系統(tǒng)應(yīng)用放大的上限達(dá)到大約7KHz，這意味著，為了在助聽系統(tǒng)的頻率范圍內(nèi)提供90％振動平衡，需要最低葉片彎折共振頻率是14KHz或更高的葉片。
葉片結(jié)構(gòu)附圖1示出了接收器100的一個(gè)實(shí)施例和各組成部分。接收器100包括外殼112，該外殼112具有至少一個(gè)聲輸出口(未示出)。外殼112可以是矩形截面，具有平頂112a、底部112b和側(cè)壁112c。當(dāng)然外殼112也可以表現(xiàn)為不同的形狀(例如，圓柱形、D形或梯形)并具有多種不同的尺寸。接收器組件100還包括振動膜118、電樞124、驅(qū)動磁鐵132、磁軛138、驅(qū)動線圈(未示出)和聯(lián)動組件140。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識到，本文所介紹的實(shí)施例的原理和優(yōu)點(diǎn)可以由所有類型的接收器所用，比如具有U形或E形電樞的接收器。
振動膜118和電樞124都可操作地安裝在聯(lián)動組件140上。在其它實(shí)施例中，在接收器100中可以使用多于一個(gè)的振動膜。振動膜118包括葉片142和貼在該葉片142上的薄膜(未示出)。所示出的葉片142至少具有一層。不過，葉片142也可以采用多層，并且將會更加詳細(xì)地討論這樣的實(shí)施例。所示出的聯(lián)動組件140總體上為四邊形，具有多個(gè)構(gòu)件140a、140b、140c、140d和頂點(diǎn)140e、140f、140g、140h。聯(lián)動組件140可以表現(xiàn)為不同的形狀(例如，類橢圓形狀(比如長圓形、卵形)、橢圓形、六邊形、八邊形或球形)并且可以具有偏差不同的不圓度。所示出的構(gòu)件140a、140b、140c、140d基本上都是直的并且在頂點(diǎn)140e、140f、140g、140h處連接在一起。從一個(gè)構(gòu)件到其相鄰構(gòu)件的過渡可以是陡峭的并且形成銳角，比如頂點(diǎn)140g、140h，或者可以是擴(kuò)口的并且具有至少一個(gè)短橫段(span)，比如頂點(diǎn)140e、140f。
電樞124在頂點(diǎn)140f處或其附近可操作地連接在聯(lián)動組件140上。葉片142通過焊接或其它任何適當(dāng)?shù)倪B接方法在頂點(diǎn)140e處或其附近可操作地連接在聯(lián)動組件140上。聯(lián)動組件140的頂點(diǎn)140g和140h的運(yùn)動部分地受制于聯(lián)動組件140的腿140i和140j，這限制了頂點(diǎn)140g和140h在平行于第一和第二腿140i和140j的朝向的方向上的運(yùn)動。舉例來說，由電樞124的向上垂直運(yùn)動引發(fā)了頂點(diǎn)140g、140h的單純水平向外運(yùn)動，導(dǎo)致葉片142向下垂直運(yùn)動。電樞124和振動膜118的相對運(yùn)動能夠?qū)崿F(xiàn)接收器100在很寬頻率范圍之內(nèi)的振動平衡。下面將介紹插入點(diǎn)160。
一般來說，接收器外殼內(nèi)葉片附近的可用空間受到與接收器外殼的整體尺寸相關(guān)的約束條件的限制。如上面提到的美國專利申請中介紹那樣，可以將運(yùn)動改向聯(lián)動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)為伸縮儀式組件，它利用電樞的運(yùn)動來產(chǎn)生振動膜的運(yùn)動，振動膜的運(yùn)動與電樞的運(yùn)動相等且方向相反。聯(lián)動組件可以用薄箔形成，因?yàn)檫@樣會得到低質(zhì)量、高機(jī)械靈活性和低機(jī)械疲勞的特性。聯(lián)動組件還必須滿足幾何公差標(biāo)準(zhǔn)，這是因?yàn)閮煞矫娴脑驗(yàn)榱藢?shí)現(xiàn)振動平衡，它必須實(shí)現(xiàn)精確的反向運(yùn)動，以及它必須合適地裝配在電樞和振動膜之間。
附圖2是可在各種接收器(包括與附圖1中所示的接收器組件100相類似的接收器)中使用的示例葉片242的截面圖。葉片242至少包括一層244?？梢詫⑷~片242設(shè)計(jì)成具有產(chǎn)生與電樞124(如附圖1所示)動量平衡的動量的慣性質(zhì)量。層244可以由鋁制成，在一個(gè)實(shí)施例中具有接近0.010英寸(250μm)的厚度，在這種情況下，長度為0.25英寸(典型葉片長度)的葉片的最低頻率彎曲共振具有大約21KHz的頻率。不過，也可以使用符合下述要求的任何材料該材料具有足夠的密度使產(chǎn)生的葉片242的動量在輸出腔室的可用空間內(nèi)能夠平衡掉電樞124的動量，并且使葉片242具有足夠的剛度，以便其第一機(jī)械共振的頻率超出設(shè)計(jì)目標(biāo)(例如，如上所述，14KHz)。例如，鈦、鎢或者某些復(fù)合材料，比如塑料基質(zhì)、纖維補(bǔ)強(qiáng)塑料或它們的組合物，可能能夠滿足這樣的機(jī)械要求。
附圖3是可在各種接收器(包括與附圖2中所示的接收器組件100類似的接收器)中使用的另一種示例葉片342的截面圖。葉片342包括內(nèi)層344和至少一個(gè)外層346。內(nèi)層344包括第一表面344a和第二表面344b。例如，通過用粘接劑進(jìn)行粘接、加壓或在邊緣處進(jìn)行機(jī)械連接將外層346連接到第二表面344b上。在一個(gè)示例中，內(nèi)層344由厚度為0.007英寸(175μm)的鋁制成，而外層346由厚度為0.001英寸(25μm)的不銹鋼制成。在這個(gè)示例中，葉片的總厚度為0.008英寸(200μm)，葉片質(zhì)量為附圖1的電樞124的動量提供了平衡動量，最低彎曲共振頻率為大約18KHz，并且總?cè)~片厚度小于常規(guī)葉片，從而占用了接收器100的輸出腔室中較少的空間。應(yīng)理解，也可以采用上面介紹的之外的層厚度和材料。例如，在接收器100的空間限制之內(nèi)，可以采用用來影響共振頻率的機(jī)械緊固，層344、346之一或二者可以具有褶皺(corrugation)、彎曲邊緣或其它邊緣形式，來增加剛度，并因此提高葉片的共振頻率。取決于該結(jié)構(gòu)滿足所需的機(jī)械特性的能力，這些層可以不具有相同的尺寸。類似地，其它金屬或合成物(比如鈦、鎢、鉑)、或者非金屬(比如塑料、塑料基質(zhì)、纖維補(bǔ)強(qiáng)塑料)或這些非金屬的復(fù)合物，能夠提供慣性質(zhì)量和共振頻率所需的機(jī)械性能，不過，由于其它方面的考慮，比如成本，并非對于所有的應(yīng)用都是實(shí)用的。
附圖4是可在各種接收器(包括與附圖1中所示的接收器組件100類似的接收器)中使用的另一種示例葉片442的截面圖。葉片442包括第一層444、第二層446和第三層448。第二層446沿著分界面444b貼附在第一層444上。第三層448沿著分界面446b貼附在第二層446上。葉片442隨后可以與振動膜組件118的其它部件(未示出)結(jié)合起來并且連接到附圖1中所示的聯(lián)動組件140上。在一種示例中，第一層和第三層444、448可以由高彈性模量的材料形成，比如不銹鋼、銅、黃銅或它們的合金，或者鈹銅(BeCu)，并且具有大約0.0015英寸(37.5μm)的厚度。第二層446的材料(最好具有低密度，比如改質(zhì)乙烯-乙酸乙烯酯熱塑性粘接劑、熱固粘接劑、環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺(Kapton))用作粘接該結(jié)構(gòu)的第一和第三層的粘接劑并且增加了葉片的彎矩(bendingmoment)，因此提高了葉片的共振頻率，而沒有明顯增加質(zhì)量，該第二層446具有0.003英寸(75μm)到0.004英寸(100μm)的厚度。葉片質(zhì)量使得可以獲得附圖1的電樞的平衡動量，而多層結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了約為15.3KHz的最低頻率葉片共振。葉片442的總體厚度可以低至0.006英寸(150μm)，這樣在接收器的輸出腔室中需要較小的空間。應(yīng)當(dāng)理解，同樣也可以采用上面介紹的這些厚度和材料之外的厚度和材料。例如，第一和第三層444、448的厚度可以是第二層446的厚度的10％到200％，只要葉片442滿足對動量平衡和彎曲共振頻率的約束條件就行。葉片142的制造過程可以包括通過將第二層設(shè)置在第一層的表面444b或第三層的表面446b上來組裝第一層和第三層的薄片。第二層如果是粘接劑，則可以通過網(wǎng)印或旋涂技術(shù)來處理，以獲得均勻的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，將組合好的薄片進(jìn)行固化，然后用激光從該薄片上切割下各個(gè)葉片142并且連接到其它振動膜組成部分上，從而組裝到接收器100中。其它的分割技術(shù)在本領(lǐng)域中是公知的，比如沖壓。如果利用邊緣彎曲來緊固該組件，則可以采用通過專用工具進(jìn)行的沖壓。
最小共振頻率的選擇是由應(yīng)用和支持的電子裝置決定的。在某些實(shí)施例中，應(yīng)用不需要寬的頻率范圍，高于7.5KHz的共振頻率就可以符合要求。在其它的應(yīng)用中，可能需要14KHz以上的共振頻率。在再另外一些應(yīng)用中，可能會配備接收器的電子裝置，以容易地限制給定頻率以上的反饋，這可以通過專用的陷波濾波器來實(shí)現(xiàn)，或者簡單地由于在共振頻率上或高于共振頻率的放大器滾降(roll off)來實(shí)現(xiàn)?？梢杂杀绢I(lǐng)域的技術(shù)人員來實(shí)現(xiàn)這種濾波器和放大器對頻率的增益的調(diào)整，以滿足這些目的，而不需要進(jìn)行過多的實(shí)驗(yàn)。
附圖5是將用于包括附圖4中所示的類型的葉片的振動平衡接收器的接收器線圈502的每單位電流激勵(lì)的垂直振動負(fù)荷與傳統(tǒng)非振動平衡接收器502的垂直振動負(fù)荷進(jìn)行比較的曲線圖，是激勵(lì)頻率的函數(shù)。該曲線圖表明，在直到7KHz的所有頻率上，垂直振動載荷都得到了提高。
伸縮儀式聯(lián)動組件附圖6A和6B是示出了經(jīng)光構(gòu)圖的箔坯600和使用該箔坯600制成的聯(lián)動組件602的示意圖。接收器設(shè)計(jì)的早期開發(fā)最初依賴于由附圖6A所示的經(jīng)光構(gòu)圖的箔坯600手工制作聯(lián)動組件602。通過多個(gè)手工折疊步驟，形成附圖6B中所示的菱形有腿聯(lián)動組件602。就產(chǎn)量和零件質(zhì)量而言，手工制作聯(lián)動構(gòu)件被證明是無法接受的。由于手工工藝固有的特性差異，大多數(shù)成品零件中存在著不可接受程度的彎曲和變形。由于所要求的形成操作數(shù)量多且復(fù)雜，因而手工工藝產(chǎn)量很低。
除了追求小型化之外，還希望使得聯(lián)動組件的結(jié)構(gòu)的制造能夠盡可能便宜并且進(jìn)一步降低大批量生產(chǎn)的勞動強(qiáng)度。
附圖7A到7D示出了一系列制造工藝，這些工藝得到附圖7D，在附圖7D中給出了聯(lián)動組件740。聯(lián)動組件740典型地是由扁平坯料(flatstock material)制作的，比如金屬帶或箔742，如附圖7A所示，其具有限定了平面、寬度和帶742的中央?yún)^(qū)域內(nèi)的縱向狹槽744的表面745。另外，聯(lián)動組件740可以由塑料或某種其它材料制成。聯(lián)動組件的“菱形”部分是使用兩個(gè)互補(bǔ)形的沖模(die)746、748在單個(gè)形成操作中形成的，這兩個(gè)沖模使帶742的第一和第二部分相對于所述平面發(fā)生位移。就是說，沖模746和748分離和彎曲狹槽744兩側(cè)的箔材料，以形成附圖7D中所示的伸縮儀式“菱形”部分的構(gòu)件704a、740b、740c、740d和頂點(diǎn)740e、740f、740g、740h。在這一步驟中未形成的坯區(qū)域(也就是中心區(qū)的外側(cè)部分)被引導(dǎo)，但沒有被靠近該沖模的模塊750，752所夾住。參照圖7C，菱形部分被兩個(gè)互補(bǔ)的沖模746，748捕獲，第一和第二腿740i、740j是通過向下滑動兩個(gè)上引導(dǎo)塊750、752而形成的。聯(lián)動組件740完成并且準(zhǔn)備好安裝到接收器中。然后可以將聯(lián)動組件740固定在接收器組件100在外殼112內(nèi)的相應(yīng)表面(未示出)上。
附圖8A到8F示出了使用順序沖模(progressive die)進(jìn)行的制造工藝的沖壓(blanking)和形成序列，具體到附圖8P，示出了可在接收器(比如附圖1中所示的接收器100)中使用的聯(lián)動組件840。順序沖模在本領(lǐng)域中早已廣為人知。順序沖模制作操作典型地是在具有諸如條或帶的連續(xù)形狀的原坯料(starting stock material)上進(jìn)行的。使用順序工作臺在坯表面上進(jìn)行諸如肋片、凸起的沖壓之類的操作、進(jìn)行原料的切割、修剪或穿孔，以產(chǎn)生所需的孔、狹槽或總體形狀，和/或?qū)υ线M(jìn)行彎折，以產(chǎn)生三維總體形狀。原坯料的連續(xù)形式允許局部地實(shí)現(xiàn)單個(gè)部件，這些部件仍然連接在坯料上，以集總地從一個(gè)工作臺送到下一個(gè)工作臺，而不需要搬運(yùn)和定位各個(gè)部分。這樣，各個(gè)沖壓工作臺將因此被特別配置，但在其他方面一般仍是常規(guī)的沖頭/沖模組件，它們共同操作來實(shí)現(xiàn)上面所提到的和可能有的其它制作程序。也可以與順序沖模沖壓工藝結(jié)合使用激光沖壓、切割、修剪或穿孔。
附圖8A示出了如上所述例如經(jīng)順序沖模機(jī)(未示出)局部處理的扁平坯料800(比如箔坯)的立體圖。扁平坯料800限定了一個(gè)平面。并示出了多個(gè)沖頭和沖模結(jié)構(gòu)802和818-820。沖頭和沖模組件802、818-820是穿過沖模傳播并且為在聯(lián)動組件140的形成完成之后的后續(xù)激光操作提供通路所需的。如圖所示，示出了第一預(yù)形成坯(preform)822和在該預(yù)形成坯822的中心區(qū)域沖壓出的第一孔824。如圖所示，還示出了相對的第二預(yù)形成坯826和在該預(yù)形成坯826中心區(qū)域內(nèi)沖壓出的第二孔828。第一預(yù)形成坯822相對于平面發(fā)生位移。第二預(yù)形成坯826相對于平面發(fā)生位移，類似地將預(yù)形成坯826彈性形變?yōu)榫哂邪肓庑谓Y(jié)構(gòu)的第二聯(lián)動構(gòu)件。示出了第三預(yù)形成坯830。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)形成坯822、826和830的腿部分具有相同的寬度。
聯(lián)動組件140的“菱形形狀”是在第一和第二預(yù)形成坯822、826的腿彎曲操作期間形成的。第一彎曲操作是在第三預(yù)形成坯830上進(jìn)行的，用以將聯(lián)動組件支撐腿旋轉(zhuǎn)到具有“菱形形狀”的平面內(nèi)，如附圖8B所示。附圖8C示出了旋轉(zhuǎn)到分別與第一和第二預(yù)形成坯822、826對齊的支撐腿840q和840r。卷曲結(jié)構(gòu)(crimp structure)860a、860b提供了第一、第二和第三預(yù)形成坯822、826和830的機(jī)械連接，以保證組件的穩(wěn)固。卷曲結(jié)構(gòu)860a、860b都為該結(jié)構(gòu)在操作過程中提供機(jī)械支撐，并且在焊接、粘接劑粘接或其它的諸如鉚接或扣接之類的機(jī)械連接完成之前對組件進(jìn)行穩(wěn)定。另外，可以依賴卷曲結(jié)構(gòu)860a、860b自身之內(nèi)的聯(lián)接力來提供成品接收器內(nèi)聯(lián)動組件操作所需的機(jī)械完整性。附圖8D示出了卷曲結(jié)構(gòu)以及激光進(jìn)入開口818與卷曲結(jié)構(gòu)860a之間的尺寸關(guān)系。比如用于焊接的激光束可以無阻擋地穿過原料帶800的平面，以便達(dá)到卷曲結(jié)構(gòu)860a。附圖8E所示的實(shí)施例還具有在接收器100中裝配使用的安裝面880。然后可以通過除掉或切割各個(gè)預(yù)形成坯822、826、830支撐件870a、870b和870c，將完成的聯(lián)動組件140從支撐帶上切割下來。根據(jù)需要，可以使聯(lián)動組件140保持聯(lián)接狀態(tài)，以便使用扁平坯料900進(jìn)行其它的接收器組件處理。還可以將坯料分段成預(yù)定數(shù)量的聯(lián)動組件，如附圖9所示。應(yīng)注意，用于形成聯(lián)動組件140的彎折或它們的任何一部分都不超過90度。而且，預(yù)形成坯的自由腿在最終定位和固定之前不超過兩次彎折。這簡化了順序沖模加工并且通過減小形成形態(tài)過程中的復(fù)合誤差提高了尺寸精度。還減小了在彎折點(diǎn)處引入的應(yīng)力，這種應(yīng)力以后可能會因金屬疲勞造成故障。
附圖9是示出了保留了原始坯料并且用作多個(gè)(即，所示的10個(gè))聯(lián)動組件140的運(yùn)載系統(tǒng)的帶900的示意圖。使用帶900的后續(xù)組裝操作是以陣列處理方式進(jìn)行的。采用帶900的形式能夠增大產(chǎn)量，并且減少了由于單個(gè)零件搬運(yùn)造成聯(lián)動組件140損壞的機(jī)會。在操作過程中，將帶900設(shè)置在相應(yīng)的接收器外殼112陣列附近并與其對齊。將帶900移動到靠著接收器外殼112的位置內(nèi)，使得組裝短凸出部分880能夠滑動到接收器100的另一個(gè)組成部分上的相應(yīng)的槽160中?？梢赃M(jìn)行焊接或者將粘接劑引送到槽/短凸出部分160、880組件上。根據(jù)需要，在插入聯(lián)動組件短凸出部分880的時(shí)候，可以存在電樞124和振動膜118，而不會有機(jī)械阻礙。電樞124和振動膜118可以固定在同一操作過程中通過激光焊接或通過粘接劑涂覆固定在聯(lián)動組件140上。在通過至少一次聯(lián)接將帶900內(nèi)的各聯(lián)動組件140固定到其相應(yīng)的接收器組件上之后，然后可以通過切斷聯(lián)接件870a、870b和870c將聯(lián)動組件140從帶900上分離下來。在一個(gè)實(shí)施例中，使用了用于將各個(gè)聯(lián)動組件聯(lián)接短凸出部分880焊接到其接收器子組件上的同一激光來從帶900上切割相應(yīng)的聯(lián)動組件140。
附圖8A到附圖8E中所示的順序沖模方法的具體實(shí)施例并不意味著要限制本發(fā)明的范圍。例如，附圖8F示出了可使用順序沖模方法制作的可選形式的聯(lián)動組件740，其中并不存在聯(lián)接短凸出部分880。這種實(shí)施例的聯(lián)動組件可以通過焊接，或相對地通過將伸縮儀式的底座890或粘接在外殼112的底部上，而附著在接收器100上。
附圖10A-K是示出了針對本發(fā)明的另一實(shí)施例的聯(lián)動組件的彎折順序的截面圖。部件1000和1002是從具有適當(dāng)記憶性和彈性以支持接收器的工作的金屬或其它材料中選擇的，就是說，它必須能夠在接收器100的使用期限(大多數(shù)情況下是若干年)內(nèi)以每秒數(shù)千周期的頻率將能量從電樞124傳送到振動膜118。原材料具有帶的形式，其寬度等于附圖1中所示的伸縮儀式構(gòu)件140a、140b、140c、140d的期望成品寬度。附圖10A示出了第一部件1000的結(jié)構(gòu)。第二部件1002的結(jié)構(gòu)在附圖10F中示出。第一部件1000是通過順序彎曲來形成的，以形成聯(lián)動組件140的腿和頂部結(jié)構(gòu)。第二部件1002也可以通過順序彎折來形成。各個(gè)彎折的準(zhǔn)確角度是由振動膜118和電樞124之間的距離、聯(lián)動組件140的寬度和聯(lián)動組件140支撐腿140i、140j的長度決定的。角度的確定和彎折要求很容易由本領(lǐng)域技術(shù)人員得出。在附圖10B中，進(jìn)行了接近62度的第一彎折，定義了第一腿。如附圖10C所示，進(jìn)行了接近28度的第二彎折，定義了聯(lián)動組件140的頂部的第一部分。如附圖10D所示，進(jìn)行了接近28度的彎折，形成了振動膜118聯(lián)接面。附圖10E示出了接近62度的最后彎折，形成了聯(lián)動組件140的頂部的第二部分和第二支撐腿。第二部件1002是通過附圖10G所示的接近124度的第一彎折形成的，產(chǎn)生了安裝短凸出部分。附圖10H中所示的接近28度的第二彎折形成了聯(lián)動組件140的第一底部部分。接近28度的第三彎折形成了與聯(lián)動組件的頂部的振動膜連接表面相應(yīng)的部分。附圖10J示出了用于形成第二安裝短凸出部分的接近124度的最后彎折。將組件1002放置在1000的腿結(jié)構(gòu)之間，以形成聯(lián)動組件140，并且通過焊接或粘接進(jìn)行連接，如附圖10K所示。雖然這種構(gòu)造方法產(chǎn)生了有效且實(shí)用的聯(lián)動組件140，但是彎折角度的累計(jì)誤差和大于90度的彎折會造成不希望的變化性、生產(chǎn)率損失和各部件的機(jī)械應(yīng)力。
本文所引用的所有的參考文獻(xiàn)，包括出版物、專利申請和專利，以引用方式的并入本文中，達(dá)到就像將各參考文獻(xiàn)單獨(dú)且具體地對加以說明并且在本文中整體提出的同樣程度的引用方式并入。
在介紹本發(fā)明的上下文中(尤其是在所附權(quán)利要求書的上下文中)使用術(shù)語“一”、“一個(gè)”和“該”以及類似指代對象應(yīng)理解成包含了單一和多個(gè)兩種情況，除非本文另有說明或由上下文明確否認(rèn)。本文中數(shù)值范圍的列舉僅僅意圖起到單獨(dú)引用落在該范圍之內(nèi)的各分立值的簡化表示方法的作用，除非本文另有說明，并且各分立數(shù)值結(jié)合到本說明書中，就像是本文各個(gè)列舉的。本文介紹的所有方法都可以以任何適當(dāng)?shù)捻樞驅(qū)崿F(xiàn)，除非本文另有說明或者由上下文明確否定。本文中給出的任何和所有示例或者舉例性語言(例如，“比如”)的使用意圖僅僅是更好地闡明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制，除非另有聲明。說明書中的所有語言都不應(yīng)解釋為將任何未要求保護(hù)的單元說明為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所必不可少的特征。
本文介紹了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，包括發(fā)明人所知的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式。應(yīng)當(dāng)理解，所說明的實(shí)施例僅僅是示范性的，并且不應(yīng)拿來限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求1.一種可在助聽器的接收器的制造中使用的子組件，其特征在于，所述子組件包括扁平坯料帶，具有限定了一個(gè)平面的表面；和聯(lián)動組件，由該帶形成，并且由至少一個(gè)可切斷的連接構(gòu)件固定在該帶上，該聯(lián)動組件具有至少相對于所述平面從該帶發(fā)生了位移的第一連接構(gòu)件和相對于所述平面從該帶發(fā)生了位移的第二聯(lián)動構(gòu)件，第一和第二聯(lián)動構(gòu)件是連接在一起的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的子組件，其特征在于，所述子組件還包括與聯(lián)動組件結(jié)合在一起的接收器電機(jī)組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的子組件，其特征在于，所述子組件還包括形成在帶內(nèi)的多個(gè)聯(lián)動組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的子組件，其特征在于，所述子組件還包括與多個(gè)聯(lián)動組件中的每一個(gè)結(jié)合在一起的接收器電機(jī)組件的電樞。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的子組件，其特征在于，所述帶包括具有形成于其中的預(yù)定數(shù)量的聯(lián)動組件的扁平坯段。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的子組件，其特征在于，第一聯(lián)動構(gòu)件和第二聯(lián)動構(gòu)件是通過至少下列之一連接的焊接、機(jī)械結(jié)合和粘接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的子組件，其特征在于，將所述帶形成為包括至少一個(gè)定位結(jié)構(gòu)，供組裝子組件使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的子組件，其特征在于，將所述帶形成為包括至少一個(gè)進(jìn)入開口，供連接第一聯(lián)動構(gòu)件和第二聯(lián)動構(gòu)件使用。
9.一種用于助聽器的接收器，其特征在于，所述接收器包括用于接收器的外殼；振動膜，設(shè)置在外殼之內(nèi)，該振動膜具有第一端和第二端，第一端鉸接在外殼上；接收器電機(jī)，包括設(shè)置在外殼內(nèi)的電樞；和聯(lián)動組件，以機(jī)械方式將電樞連接到振動膜的第二端上，聯(lián)動組件具有至少相對于平面從扁平坯料發(fā)生了位移的第一聯(lián)動構(gòu)件和相對于平面從扁平坯料發(fā)生了位移的第二聯(lián)動構(gòu)件，第一和第二聯(lián)動構(gòu)件是連接在一起的，同時(shí)固定在帶上，并且聯(lián)動組件具有可割斷的連接構(gòu)件，在聯(lián)動組件的形成期間將聯(lián)動組件固定在帶上，將連接構(gòu)件切斷，而將聯(lián)動組件從帶上取下來，以將聯(lián)動組件組裝到接收器中。
專利摘要一種聯(lián)動組件(140)，用于機(jī)械連接平衡接收器(100)的振動膜(118)和電樞(124)。聯(lián)動組件(140)由相對于坯料帶的平面從坯料帶發(fā)生了位移的第一連接構(gòu)件和相對于所述平面從該帶發(fā)生了位移的第二聯(lián)動構(gòu)件組成，第一和第二聯(lián)動構(gòu)件(822，826)隨后被連接并與該帶相聯(lián)。至少一個(gè)用于將所述連接構(gòu)件聯(lián)接到所述帶(800)的可分離聯(lián)接件(870a－c)用于將所述聯(lián)動組件從所述帶上釋放以將連接組件組裝到接收器中。
文檔編號H04R9/06GK2896766SQ20052011885
公開日2007年5月2日 申請日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者梅克爾·吉爾斯, 戴維·E·謝弗 申請人:美商樓氏電子有限公司