控制器的制作方法

1.本发明涉及交互设备技术领域，特别涉及一种控制器。


背景技术：

2.电子产品设备尤其是游戏控制器，通常需要兼具音频体验和振动触觉体验功能，音频体验来自于扬声器装置，触觉振动体验来自于马达装置，在提高用户音频和振动触觉体验过程中，相关技术中通常将扬声器装置和马达装置分别单独设置。
3.单独设置的扬声器装置和马达装置占用了相当一部分控制器的内部空间，控制器内各元器件的布局效果不理想，且扬声器装置通常距离主控板较近，二者容易相互干扰，从而影响了控制器的用户体验。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种控制器，旨在节省内部空间，提高用户体验。
5.为实现上述目的，本技术提供的控制器包括：
6.外壳，所述外壳设有安装腔；
7.振动组件，所述振动组件连接所述外壳；及
8.发声板，所述发声板设于所述安装腔内，并与所述外壳围合形成音腔，所述外壳设有连通所述音腔的出声孔；
9.其中，所述振动组件沿振动方向的一端抵接所述发声板背离所述音腔的一侧。
10.在本发明的一实施例中，所述外壳的内表面凸设有安装件，所述安装件围成具有开口的发声槽，所述发声板封堵所述开口以形成所述音腔。
11.在本发明的一实施例中，所述开口处周向形成有安装环台，所述发声板的周缘连接于所述安装环台。
12.在本发明的一实施例中，所述发声板为金属板材，所述发声板焊接或粘接固定于所述安装环台。
13.在本发明的一实施例中，所述出声孔处设有防尘网；
14.且/或，定义所述发声板的面积为s，定义第i个出声孔的面积为si，当设有n个所述出声孔时，满足条件
15.且/或，所述出声孔为圆孔，定义每个所述出声孔的直径为d，0.8mm≤d≤1.5mm；
16.且/或，所述安装件与所述外壳为一体结构。
17.在本发明的一实施例中，所述振动组件包括:
18.振动壳体，所述振动壳体包括依次连接的上壳、中壳和下壳，所述上壳连接所述外壳，所述上壳、所述中壳及所述下壳围合形成振动腔，所述下壳抵接所述发声板；
19.振子；所述振子可振动地设于所述振动腔内。
20.在本发明的一实施例中，所述外壳设有螺杆，所述上壳嵌设有螺母，所述上壳与所述外壳通过所述螺母和所述螺杆配合连接。
21.在本发明的一实施例中，所述控制器包括两个所述振动组件、两个所述发声板及主控板，所述外壳包括：
22.操控部，所述操控部设有第一腔体；和
23.两个把手部，两个所述把手部均与所述操控部相连，并对称地设于所述操控部的两侧，每一所述把手部设有一个第二腔体；
24.所述第一腔体和两个所述第二腔体相连通形成所述安装腔，所述主控板设于所述第一腔体内，两个所述振动组件和两个所述发声板分别对称地设于两个所述第二腔体内，一所述振动组件抵接一所述发声板。
25.在本发明的一实施例中，每一所述把手部均设有底面和与另一所述把手部相对设置的侧面，所述出声孔设于所述底面或所述侧面。
26.在本发明的一实施例中，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体连接于所述第二壳体以形成所述安装腔，所述振动组件连接所述第一壳体，所述发声板连接所述第二壳体。
27.本发明技术方案的发声装置通过在外壳内设置安装腔，从而利用安装腔安装固定和保护振动组件和发声板，通过将发声板与外壳围成音腔，并将振动组件沿振动方向的一端抵接发声板，当振动组件发生振动时，振动传递到发声板，从而使发声板振动，并使其带动音腔内的空气振动而发声。如此，一方面利用振动组件和发声板的配合实现发声，即通过一个振动组件同时实现振感与发声两种功能，二者高度集成，降低成本的同时还将节省安装腔内的空间，便于其他元器件的布局；另一方面，振动组件通常设于安装腔内距离主控板较远处，将发声板与振动组件集成在一起也可增大发声板与主控板之间的距离，减少二者之间的电磁干扰，保证产品功能正常，提高用户体验。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
29.图1为本发明控制器一实施例的结构示意图；
30.图2为本发明控制器一实施例的截面示意图。
31.附图标号说明：
32.[0033][0034]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0035]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0037]
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0038]
电子产品设备尤其是游戏控制器，通常需要兼具音频体验和振动触觉体验功能，音频体验来自于扬声器装置，触觉振动体验来自于马达装置，在提高用户音频和振动触觉体验过程中，相关技术中通常将扬声器装置和马达装置分别单独设置。
[0039]
单独设置的扬声器装置和马达装置占用了相当一部分控制器的内部空间，控制器内各元器件的布局效果不理想，且扬声器装置通常距离主控板较近，二者容易相互干扰，从而影响了控制器的用户体验。
[0040]
可以理解的，在一些交互设备中，整机空间尺寸有限的情况下，如果能够实现扬声器和振动马达功能的有机结合，将节省大量内部空间。基于上述构思和问题，本发明提出一种控制器100。控制器100可以是手柄、操控杆或枪形模拟器等，并用于与游戏主机或个人电脑等终端设备连接，以实现人机交互，在此不做限定。
[0041]
本技术提出的控制器100中，将扬声器和振动马达两者在功能上集成为一体，并不仅仅是两种功能性产品的拓扑结构的合二为一，从而使得集成产品的空间尺寸远远小于简单的两者相加的体积。可以理解的，本技术的控制器100中，振动马达不仅能够振动以产生
震感，还将用于激励发声板50实现发声，即通过一个振动单元同时实现振感与发声两种功能。
[0042]
请结合参照图1至图2所示，在本发明实施例中，该控制器100包括外壳10、振动组件30及发声板50，外壳10设有安装腔10a，振动组件30连接外壳10；发声板50设于安装腔10a内，并与外壳10围合形成音腔10d，外壳10设有连通音腔10d的出声孔13a；其中，振动组件30沿振动方向的一端抵接发声板50背离音腔10d的一侧。当控制器100工作时，振动组件发生振动，进而将振动传递至抵接的发声板50，进而驱动发声板50振动发声，由此实现振动组件30既可以产生振感，又可以驱动发声板50发声。
[0043]
具体的，在一些实施例中，振动组件30包括设于安装腔10a内的振动壳体31和可振动地设于振动壳体31内的振子33，振动壳体31与外壳10连接，以此实现振动组件30连接于外壳。当控制器100工作时，振动组件30内振子33发生振动，经由振动壳体31传导至与振动壳体31抵接的发声板50。
[0044]
在一实施例中，外壳10用于安装、固定和支撑振动组件30、发声板50等内部元器件，也即外壳10为振动组件30、发声板50等内部元器件提供安装基础。为了方便安装和保护振动组件30、发声板50等内部元器件，外壳10具有安装腔10a。可以理解的，外壳10可以是一体结构，也可以是分体设置结构。如图1所示，外壳10包括第一壳体11和第二壳体13，第一壳体11与第二壳体13配合连接以限定出安装腔10a，也即外壳10采用分体设置，由第一壳体11和第二壳体13两部分结构连接形成一体结构。
[0045]
可选地，外壳10的第一壳体11与第二壳体13均采用硬质塑料等绝缘材料制成，以减少静电干扰，保护内部器件。
[0046]
在本实施例中，发声板50将音腔10d与安装腔10a隔离开来，振动组件30设于发声板50的一侧，其中，振动组件30包括振动壳体31和设于壳体内的振子33，振子33在振动方向上做靠近或者远离发声板50的往复振动，振子33的振动通过振动壳体31传递至发声板50，发声板50振动从而带动音腔10d内的空气振动而发声。
[0047]
振动组件30中振子33的激励形式不作限定，可选地，振动壳体31内设有线圈，振子33与线圈相对设置，且振子33上设有朝向线圈的永磁体。永磁体形成有一对磁极，线圈与主控板和电源电性连接，线圈内通入根据主控板的控制信号不断变化的电流，使得振子33依此不断振动，并由振动壳体31将振动传递至发声板50，实现发声。
[0048]
需要说明的是，音腔10d的容积根据振动壳体31的大小作相应调整，以保证发声效果。
[0049]
当然，振子33也可采用其他形式的激励形式驱动，振子33的两端可通过弹簧片与振动壳体31的内表面连接。
[0050]
可选地，控制信号呈弦波状。
[0051]
可以理解地，外壳10对应音腔10d的区域间隔地设有多个出声孔13a，发声板50振动带动音腔10d内的空气振动，空气振动而产生的声音从出声孔13a传出。
[0052]
可选地，振动壳体31抵接发声板50的中心，以使发声板50的振动更为均匀，发声效果更好。
[0053]
本发明技术方案的发声装置通过在外壳10内设置安装腔10a，从而利用安装腔10a安装固定和保护振动组件30和发声板50，通过将发声板50与外壳10围成音腔10d，并将内设
有振子33的振动壳体31沿振子33的振动方向的一端抵接发声板50，当振子33振动时，振动通过振动壳体31传递到发声板50，从而使发声板50振动，并使其带动音腔10d内的空气振动而发声。如此，一方面利用振动组件30和发声板50的配合实现发声，即通过一个振动组件30同时实现振感与发声两种功能，二者高度集成，降低成本的同时还将节省安装腔10a内的空间，便于其他元器件的布局；另一方面，振动组件30通常设于安装腔10a内距离主控板较远处，将发声板50与振动组件30集成在一起也可增大发声板50与主控板之间的距离，减少二者之间的电磁干扰，保证产品功能正常，提高用户体验。
[0054]
在本发明的一实施例中，外壳10的内表面凸设有安装件15，安装件15围成具有开口的发声槽，发声板50封堵开口以形成音腔10d。本实施例中，安装件15呈筒状，以控制器100水平放置为例，安装件15的上端面水平设置，开口设于上端面，以方便发声板50连接，保证密封效果，其下端面与壳体的形状相适应。
[0055]
可以理解地，安装件15用于与外壳10和发声板50配合形成音腔10d，在上述前提下，其设置形式不拘泥于上一实施例。在另一实施例中，当控制器100水平放置时，安装件15的一端面竖直设置，用于安装发声板50，其另一端面与壳体的形状相适应。即是说，在本实施例中，振动组件30可水平设置，振子33的振动方向亦为水平方向，发声板50竖直安装，振动壳体31沿水平方向与发声板50抵接。
[0056]
可以理解地，上述安装件15的形状及开口的形状均与发声板50的形状相适应，例如，当发声板50的外轮廓为圆形时，开口则为圆形，当发声板50的外轮廓为方形时，开口则为方形。
[0057]
进一步地，安装件15与外壳10为一体结构，即安装件15可以与外壳10或外壳10的一部分采用一体注塑成型，生产效率高，且具有良好的结构整体性。如此可进一步保证音腔10d的密闭性，实现良好的发声效果。
[0058]
参照图1，在本发明的一实施例中，开口处周向形成有安装环台，发声板50的周缘连接于安装环台。本实施例中，安装件15的端面部分凹陷形成安装环台，可以理解地，安装环台的形状也是与发声板50的外轮廓相适应的，即是说，当发声板50的外轮廓为圆形时，安装环台的形状则为圆形环台；当发声板50的外轮廓为方形时，安装环台的形状则为方形环台，安装环台的外径略微大于发声板50的外径，以方便安装。设置安装环台一方面为发声板50提供了安装的结构基础，另一方面当发声板50与安装环台相连时，安装环台周围的壁面可起到限位作用。
[0059]
进一步地，在本发明的一实施例中，发声板50为金属板材，发声板50焊接于安装环台。本实施例中，为保证发声板50与安装环台之间的密封性，发声板50可采用超声波焊接或融化焊接等方式，既方便快捷，又可达到理想的效果。
[0060]
需要强调的是，本发明中发声板50与安装环台的连接方式不限于焊接固定，还可以采用粘接固定等其他能实现发声板50固定安装于安装环台的方式，在此不作限定。
[0061]
本实施例中，发声板50采用金属板材，使得发声板50具有良好的韧性和稳定性，提高其可靠性和使用寿命，并可获得良好的发声效果。
[0062]
更进一步地，在本实施例的基础上，还可以在安装环台和发声板50上设置夹持器件或卡扣器件以进一步使二者连接更紧密。
[0063]
在本发明的一实施例中，出声孔13a处设有防尘网。可选地，防尘网可以设在音腔
10d内或音腔10d外，并覆盖设有外壳10设有出声孔13a的区域，其形状可以与发声板50的形状相适应，设置防尘网可防止灰尘等进入音腔10d内，影响发声板50的振动。
[0064]
进一步地，若定义发声板50的面积为s，定义第i个出声孔13a的面积为si，当设有n个出声孔13a时，满足条件即是说，本实施例中，外壳10设有多个连通音腔10d的出声孔13a，出声孔13a的总面积占发声板50的面积的12.5％以上，优选地，出声孔13a的总面积占发声板50的面积的15％。倘若出声孔13a的占比较小将使得声音不能很好的从音腔10d传递出去，倘若出声孔13a的占比过大则亦导致漏音。
[0065]
可选地，出声孔13a为圆孔，定义每个出声孔13a的直径为d，0.8mm≤d≤1.5mm。可以理解地，出声孔13a过大，即d大于1.5mm，一方面易产生漏音现象，另一方面也增大了外部颗粒会进入音腔10d内部的可能性；出声孔13a过小，即d小于0.8mm，则产品音效不佳。
[0066]
当然，出声孔13a亦可以为方形等其他可实现出声的形状，在此不多作限定。
[0067]
在一实施例中，出声孔13a为0.8mm≤d≤1.5mm的圆孔，且满足条件出声孔13a处设有防尘网，且出声孔13a距离发声板50具有一定的距离，如此可实现防尘、防静电，保证良好的发声效果。
[0068]
需要说明的是，以上实施例中对于出声孔13a面积与发声板50的面积比、圆孔出声孔13a的孔径等规格和尺寸的限定仅表示本技术的一些优选设计，具体在实际应用时，可根据控制器100的外壳、构造等因素灵活地设计包括但不限于上述出声孔13a面积与发声板50的面积比、圆孔出声孔13a的孔径等参数。
[0069]
参照图2，在本发明的一实施例中，振动壳体31包括上壳311、中壳313及下壳315，上壳311连接外壳10，上壳311、中壳313及下壳315围合形成振动腔，振子33可振动地设于振动腔内，下壳315抵接发声板50。即是说，振动壳体31采用三段式的设计，方便组装。上壳311、中壳313及下壳315可采用卡扣或螺栓等方式依次连接，以形成振动腔。
[0070]
当然，本实施例仅介绍了振动壳体31的其中一种实现方式，振动壳体31也可采用两段式，或两壳体的扣合连接等方式，在此不多做限制。
[0071]
可选地，在本发明的一实施例中，外壳10设有螺杆111，上壳311嵌设有螺母3111，上壳311与外壳10通过螺母3111和螺杆111配合连接。本实施例中，螺杆111与外壳10、上壳311与螺母3111均采用嵌件注塑工艺加工成型，提高结构的整体性和可靠性，避免二次加工提高装配效率，节省时间。
[0072]
可以理解地，亦可以在上壳311设螺杆111，外壳10设有螺母3111，二者配合连接。
[0073]
当然，在其他实施例中，振动壳体31可通过上壳311、中壳313或下壳315其中的至少一个与外壳10通过卡接，锚固等方式连接。
[0074]
参照图1，在本发明的一实施例中，控制器100包括两个振动组件30、两个发声板50及主控板，外壳10包括操控部10b和两个把手部10c，操控部10b设有第一腔体，两个把手部10c均与操控部10b相连，并对称地设于操控部10b的两侧，每一把手部10c设有一个第二腔体；第一腔体和两个第二腔体相连通形成安装腔10a，主控板设于第一腔体内，两个振动组件30和两个发声板50分别对称地设于两个第二腔体内，一振动组件30抵接一发声板50。
[0075]
本实施例中，控制器100为游戏手柄，操控部10b设有按键及摇杆等交互按钮，因而主控板需设于操控部10b，而两侧的把手部10c则用于握持，也正因为如此，振动组件30往往
设于把手部10c的第二腔体内，以较为直接地将振动传达至人手。因此，将发声板50设于第二腔体，与振动组件30高度集成时，使得发声部位由原来的操控部10b转移至把手部10c，因而发声板50距离主控板更远，减小其与主控板之间的相互干扰，保证安装腔10a内部的各元器件有序正常地运行，提高运行稳定性和使用寿命。
[0076]
每一把手部10c均设有底面和与另一把手部10c相对设置的侧面，可选地，在本发明的一实施例中，出声孔13a设于底面。在另一实施例中，出声孔13a设于侧面，如此当人手握持把手部10c时，能够减少对出声孔13a的遮挡，保证出声效果。
[0077]
需要说明的是，以控制器100水平放置为例，振动组件30可沿竖直方向抵接发声板50，也可沿水平方向抵接发声板50，发声板50与出声孔13a可以是正对设置的，也可以是侧对设置的，在此不作限定。
[0078]
参照图1和图2，在本发明的一实施例中，外壳10包括第一壳体11和第二壳体13，第一壳体11连接于第二壳体13以形成安装腔10a，振动壳体31连接第一壳体11，发声板50连接第二壳体13。本实施例中，第一壳体11和第二壳体13单独成型而后通过螺栓、卡扣等方式连接以形成安装腔10a，方便拆装与检修。可选地，振动壳体31和发声板50也可都设于第一壳体11或第二壳体13，在此不作限制。
[0079]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。