CN101572846A - 感觉信号输出装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感觉信号输出装置。该感觉信号输出装置包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下产生振动的磁路。该磁路的一个表面的中心部分被弹性支撑，并由该弹性元件的中心部分向上推升。此外，该弹性元件纳入在壳体中，从而使得该弹性元件的外周表面紧密接触壳体的内周表面，并且该弹性元件的一端对齐接触壳体的一个表面。利用这种配置，可以实现在不利用粘合剂的情况下磁路的容易的耦合以及弹性元件容易固定到壳体上，并且经由扩大的振动传输区域来最大化振动的传输。

Description

感觉信号输出装置

技术领域

[01]本发明涉及一种用于输出振动和/或声音的感觉信号输出装置。

技术背景

[02]一般来说，感觉信号输出装置是一种将从信号源输入的电信号转换成机械信号以输出声音或产生振动的装置。该感觉信号输出装置的典型实施例包括扬声器、接收器、蜂鸣器和振荡器，这些都被设计用来输出声音或振动。

[03]一种传统感觉信号输出装置以这样一种方式进行配置，磁体和顶板顺序堆叠并经由附着件或焊接法固定在磁轭(yoke)的上表面上，线圈位于磁轭、磁体和顶板之间的空隙中。线圈固定在振动片的一个表面上。当线圈根据施加到该线圈上的交流电信号的方向在空隙中产生磁通量，则响应于该磁通量，该磁轭、磁体、顶板和/或与该线圈集成在一起的振动片被振动，产生振动和/或声音。

[04]这里，磁轭、磁体和顶板组成一个磁路，并且线圈单独或者和该振动片一起组成振动器。

[05]在上述传统感觉信号输出装置中，磁路的磁轭、磁体和顶板利用粘合剂彼此相固定。依次，利用粘合剂将支撑该磁路的片簧固定地粘附到该磁路上。在利用粘合剂将片簧粘附到该磁路上之后，对片簧进行注射成型，从而使该片簧的外周嵌入在壳体的内表面上，或者利用一独立的固定元件将该片簧固定在该壳体上。

[06]然而，该磁路的上述固定配置在耦合该磁路的组成部件方面有困难，不仅受困于拙劣的可加工性和生产率，还要承受由于使用了粘合剂而导致的表面受到破坏的危险。

[07]片簧也利用粘合剂粘附到该磁路上，因而也遭遇到上述问题。

[08]此外，至于该片簧与该壳体的耦合，为注射成型该壳体，固定有磁路的片簧或者片簧本身必须固定到一个夹具(jig)上。因此，该片簧要承受不希望出现的表面被破坏的危险，并且将该片簧固定地耦合到壳体的精确位置上也是困难的。

发明内容

[09]因而，考虑到上述问题来进行本发明，本发明的一个目的是提供一种输出振动和/或声音的感觉信号输出装置，其可以在不利用粘合剂的情况下实现容易的磁路耦合，以及容易将弹性元件固定到壳体上，亦可以经由扩大的振动传输区域来最大化振动的传输。

[10]根据本发明，上述及其它目的可通过提供一种感觉信号输出装置来实现，该感觉信号输出装置包括采用了封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下产生振动的磁路，其中：该磁路的一个表面的中心部分被弹性支撑，并由该弹性元件的中心部分向上推升；并且该弹性元件纳入在壳体中，该弹性元件的外周表面紧密接触于该壳体的内周表面，以及该弹性元件的一端于该壳体的一个表面线接触。

附图说明

[11]从下列结合附图所作的详细描述中，将更清楚地理解本发明的上述及其它目的、特征和其它优点，其中：

[12]图1是说明根据本发明实施方式的感觉信号输出装置的分解立体图；

[13]图2是图1中示出的感觉信号输出装置的截面图；

[14]图3是说明根据本发明另一实施方式的感觉信号输出装置的截面图；

[15]图4到6是说明根据本发明的不同修改的截面图。

具体实施方式

[16]在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施方式。

[17]图1是说明根据本发明实施方式的感觉信号输出装置的分解立体图，图2是图1中示出的感觉信号输出装置的截面图。图3是说明根据本发明另一实施方式的感觉信号输出装置的截面图。此外，图4到6是说明根据本发明的不同修改的截面图。

[18]首先参考图1到2，其说明了一种根据本发明实施方式的感觉信号输出装置，由附图标记10所标明的感觉信号输出装置主要包括磁路15，磁路15采用将几种部件封装在一起的形式，且在交变信号所流经的线圈14作用下产生振动。在本发明的感觉信号输出装置10中，磁路15的一个表面的中心部分由弹性元件19的中心部分弹性支撑并向上推升；弹性元件19纳入在壳体11中，弹性元件19的外周表面紧密接触于该壳体11的内周表面，且弹性元件19的一端与壳体11的底面线接触。

[19]具体地，根据本发明的感觉信号输出装置10的壳体11可包括：一圆柱形壳本体12，具有一向内台阶式的打开端12a；一盖子13，具有一台阶式的圆周边缘13a，其置于该壳本体12的台阶式打开端12a上。在盖子13置于壳本体12上之后，壳本体12的台阶式的打开端12a的远端边缘朝盖子13的中心弯曲，以完成壳本体12和盖子13的耦合。

[20]在这种情况下，由于设置了盖子13的台阶式圆周边缘13a，当壳本体12弯曲到盖子13上时，最终壳体11可获得平整的上表面。

[21]利用上述耦合方式，在不使用粘合剂的情况下，壳本体12和盖子13可稳固地彼此耦合在一起。

[22]可选地，壳本体12和盖子13可以用其它各种方式彼此耦合在一起。在一种实施例中，壳本体12和盖子13可在其内圆周和外圆周处形成突起和凹陷，突起安装在相应的凹陷中。在另一种实施例中，可在壳本体12和盖子13的内圆周和外圆周上形成螺纹，从而允许盖子13通过旋转来打开或关闭壳本体12。在另一实施例中，壳本体12和盖子13可通过粘合剂的方式彼此粘附到一起。

[23]壳本体12可在其另一端的中心处设置一耦合部分，以允许弹性元件19固定地安装在该耦合部分。

[24]利用上述耦合配置，不用粘合剂，弹性元件19也可容易地固定到壳本体12上。不用粘合剂可避免破坏外表面，并且和现有技术相比，可增强制造可加工性，在现有技术中，为了彼此耦合，壳本体和弹性元件必须经过注射成型。

[25]盖子13可在其一个表面的中心处形成凹陷，线圈14置于其中。

[26]在本发明中，线圈14可以是圆形绕制的线圈，其中根据从外部信号电源施加的交变信号来改变电流流动。线圈14可置于盖子13的中心处形成的凹陷中，从而借助粘合剂安装到盖子13上。

[27]在本发明中，磁路15包括：磁体16；顶板17，固定地置于磁体16的上表面上；磁轭18，具有一中心座槽18a，其中被插入磁体16的较低端，向下突出的铆钉18b一体地形成在其下表面的中心处，磁轭18的内圆周表面和磁体16的外圆周表面相分离，限定了它们间的空隙，磁轭18的远端向外弯曲；配重16’绕磁轭18的外圆周表面压合安装，沿配重16’的上端的内圆周具有台阶部分16a，与磁轭18的向外弯曲端相对应。

[28]利用上述配置，除了磁体16和顶板17的耦合之外，磁路15的所有组成部件可以以装配耦合的方式压缩地彼此耦合。因此，在不冒着破坏外表面的危险下，在不利用粘合剂的情况下可实现磁路15的容易耦合与组装。

[29]通过卷边，磁轭18的向外弯曲端紧紧插入到配重16’的内部台阶部分16a中。这具有避免当磁轭18的弯曲远端部分暴露到外界时所导致的磁通量泄漏的效果。

[30]尤其是，磁轭18的向外弯曲端充当限位器，以避免配重16’从磁轭18处向上分离。

[31]磁体16可以是圆形磁体。

[32]顶板17可以是圆形磁板，其直径比磁体16的直径大。

[33]磁轭18的座槽18a具有和磁体16的外直径大小相同的内直径，从而允许磁体16以过盈配合的方式紧密地插入到座槽18a中。

[34]配重16’可以是非磁性元件，并且可由钨、钨合金或其它金属制成。

[35]在本发明中，弹性元件19包括：用于支撑磁路15的中心固定部分19a，穿过该固定部分19a，构成磁路15的磁轭18的铆钉18b被插入并铆接；锥形部分，其从中心固定部分19a朝壳本体12的内底面延伸，并充当片簧，该片簧具有切除部分，从而获得期望的弹性；以及压缩部分19b，其具有与壳体11的内圆周表面紧密接触的外圆周表面和与壳本体12的内底面线接触的端部。

[36]固定部分19a可以是一平板部分，以支撑构成磁路15的磁轭18的整个下表面和接近配重16’的内圆周的配重16’的部分下表面。

[37]利用上述配置，配重16’可被固定部分19a和磁轭18的向外弯曲端压缩，没有分离的危险。

[38]盖子13置于该压缩部分19b的上端。因此，当壳本体12经由卷边与盖子13耦合时，该压缩部分19b用来支撑盖子13。

[39]利用上述配置，要安装磁路15，首先，将磁体16的一端(即，看附图时为较低端)插入到磁轭18的中心所限定的座槽18a中。磁体16的另一端在先前就置于并固定到顶板17上。

[40]在这种情况下，磁轭18的座槽18a的内直径与磁体16的外直径一致，使得和磁体16过盈配合。

[41]接着，绕磁轭18的外圆周表面固定地装配配重16’，完成磁路15的封装。

[42]在这种情况下，磁轭18的外直径和配重16’的内直径一致，因而，可以以过盈配合的方式将磁轭18紧密地装配到配重16’中。

[43]一旦如上所述地完成磁路15的封装，磁路15的磁轭18置于弹性元件19的固定部分19a的上表面上，这时形成在磁轭18的下表面的铆钉18b穿透弹性元件19的中心孔。

[44]接着，铆钉18b的一端铆接到磁路15上，从而将弹性元件19的固定部分19a固定到磁路15上。

[45]随后，弹性元件19被插入到壳本体12中，并压缩装配，直到弹性元件19的压缩部分19b紧密接触壳本体12的内周表面，以及该压缩部分的下端被置于壳本体12的内底面上。

[46]其后，如果安装了线圈14的盖子13被放置在壳本体12的台阶式打开端12a，则盖子13的下表面的外圆周置于弹性元件19的压缩部分19b的上端。接着，当壳本体12的台阶式端12a弯曲到盖子13的台阶式边缘13a中时，壳体11的耦合完成。

[47]当然，在这种情况下，线圈14的一端附着到盖子13的内表面上，线圈14的另一端导出外部，从而能被焊接到PCB或与外部信号电源相连接的端子上。

[48]利用本发明的上述配置，在不利用粘合剂的情况下，弹性元件19可以容易地耦合到壳本体12上，从而避免破坏外表面。进一步地，和现有技术中弹性元件和壳本体的耦合依赖于注射成型相比，本发明可以增强制造可加工性。

[49]如上所述，根据本发明，除了磁体16和顶板17的耦合之外，磁路15的所有组成部件以装配方式彼此压缩耦合在一起，因此，没有破坏外表面的危险，实现在不利用粘合剂的情况下磁路15的容易的耦合与组装。

[50]在一种示例性实施方式中，本发明可应用于一种具有谐振频率的线性振动电机中。可选地，在图3示出的本发明的另一示例性实施方式中，线圈14可固定到振动片20的中心，而不是固定到盖子13上，并将振动片20的外圆周固定到壳本体12的内圆周上。本发明的上述配置可应用于一种用于输出声音的声音输出装置中。

[51]当然，上述实施方式亦可以应用于一种多功能电声转换器(electronicsound converter)，其能同时输出声音和振动。

[52]在下文中，将按说明性的实施例来描述本发明的不同修改。

[53]参考图4，图4说明了本发明的一种修改，磁轭18位于弹性元件19的固定部分19a的上表面上，磁体16和顶板17堆叠在磁轭18的中心部分，与弹性元件19的内圆周有一定距离，铆钉17a可一体地形成于顶板17的一个表面，由此铆钉17a铆穿磁体16、磁轭18以及弹性元件19的固定部分19a的中心。

[54]参考图5，图5说明了本发明的另一种修改，磁轭18被置于弹性元件19的固定部分19a的上表面上，磁体16和顶板17堆叠在磁轭18的中心部分，与弹性元件19的内圆周有一定距离，铆钉17a，作为一独立部件提供，可从顶板17的上表面铆穿磁体16、磁轭18以及弹性元件19的固定部分19a的中心。

[55]利用上述配置，利用粘合剂附接磁体16和顶板17可由铆接耦合代替。这可以彻底地不再使用粘合剂，避免破坏外表面。

[56]参照图6，图6说明了本发明的另一种修改，磁轭18可具有形成于其一个表面的中心突出部分，环状的磁体16和顶板17可沿磁轭18的突出中心部分与之相距一定具体而堆叠，一体地形成于磁轭18的另一表面的铆钉18b可穿透弹性元件19的固定部分19a，将磁路15铆接到弹性元件19上。在本修改中，可设置一环状耦合元件30来围绕由磁轭18、磁体16和顶板17组成的磁路15的外圆周，磁路15的两端被拉出，从而实现与磁路15的健壮耦合。

[57]利用上述配置，在不利用粘合剂的情况下，磁路15的所有组成部件可彼此耦合在一起，这能够避免破坏外表面以及简化整个安装过程。

[58]在这种情况下，如果需要，磁路15的配重16’可省略。

[59]上述本发明可应用于诸如一种具有谐振频率的线性振动电机之类的振动器中以产生振动，应用于一种用于输出声音的声音输出装置，或者一种同时输出振动和声音的多功能电声转换器。更尤其是，本发明可应用于触摸屏。在这种情况下，如果用户触碰触摸屏，则本发明振动该触摸屏，以提供触觉反馈给用户。当然，即使在这种情况下，该装置可同时输出声音。

[60]在上述描述中，该声音输出装置的实施例可包括扬声器、接收器或耳塞。这些声音输出装置包括如上所述的振动片。

[61]应该明白，本发明的所有上述不同修改近似地具有与之前所描述的本发明实施方式相同的效果和操作。

[62]虽然出于说明的目的已公开了本发明的优选实施方式，但是本发明的范围不应局限于所示出及描述的与这些实施方式相关的配置和操作，并且其硬件应用范围亦不局限于所公开的特定形式。

[63]本领域技术人员应该明白，在不脱离如所附的权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、增加和置换是可行的。

[64]因此，应该理解，本发明覆盖落在如权利要求所定义的本发明的精神和范围之内的所有修改、等价物和替代。

Claims (19)

1.一种感觉信号输出装置，其包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下产生振动的磁路，其中：

所述磁路的一个表面的中心部分被弹性元件的中心部分弹性支撑并向上推升；以及

所述弹性元件纳入在壳体中，所述弹性元件的外圆周表面紧密接触于所述壳体的内圆周表面，所述弹性元件的一个端部与所述壳体的一个表面线性接触。

2.根据权利要求1的装置，其中所述壳体包括：圆柱形壳本体，具有向内台阶式打开端；以及盖子，具有台阶式圆周边缘，置于所述壳本体的台阶式打开端上。

3.根据权利要求2的装置，其中当所述壳本体的台阶式打开端朝所述盖子的中心弯曲，从而固定地和所述台阶式圆周边缘相耦合时，所述壳本体和所述盖子彼此耦合在一起。

4.根据权利要求1的装置，其中所述磁路包括：磁体；顶板，固定地置于所述磁体的一个表面上；具有中心座槽的磁轭，所述磁体的一端插入于中心座槽中，向下突出的铆钉一体地形成在磁轭的一个表面的中心处，磁轭的内圆周表面与磁体的外周表面相分离，限定出它们间的空隙，磁轭的远端向外弯曲；以及配重，压缩地绕磁轭的外圆周表面装配，沿配置的一端的内圆周形成有台阶部分，相应于所述磁轭的向外弯曲端。

5.根据权利要求1的装置，其中所述弹性元件包括：中心固定部分，用于支撑所述磁路；锥形部分，由所述中心固定部分向所述壳体的表面延伸，并充当片簧，该片簧具有切除的部分，以获得期望的弹性。

6.根据权利要求5的装置，其中：

所述弹性元件进一步包括压缩部分，其具有与所述壳体的内圆周表面紧密接触的外周表面和与所述壳体的表面线性接触的端部；以及

构成所述磁路的磁轭的铆钉穿透所述固定部分，所述弹性元件的固定部分被铆接到所述壳体上。

7.根据权利要求6的装置，其中所述弹性元件的固定部分是平板部分，以支撑构成所述磁路的磁轭的整个下表面和接近构成所述磁路的配重的部分下表面。

8.根据权利要求6的装置，其中所述弹性元件的压缩部分具有端部，所述盖子置于该端部上。

9.根据权利要求1的装置，其中：

构成所述磁路的磁轭置于所述弹性元件的固定部分的一个表面上；

构成所述磁路的磁体和顶板堆叠在所述磁轭的中心，与所述弹性元件的内圆周具有一定距离；以及

铆钉，一体地形成于构成所述磁路的顶板的一个表面上，穿过所述磁体、磁轭以及弹性元件的固定部分的中心铆接。

10.根据权利要求1的装置，其中：

构成所述磁路的磁轭位于所述弹性元件的固定部分的一个表面上；

构成所述磁路的磁体和顶板堆叠在所述磁轭的中心，与所述弹性元件的内圆周具有一定距离；以及

铆钉，作为独立部件提供，从构成所述磁路的顶板的上面穿过所述磁体、磁轭以及弹性元件的固定部分的中心铆接。

11.根据权利要求6的装置，其中：

构成所述磁路的磁轭具有中心突出部分，形成于该磁轭的一个表面上；

构成所述磁路且具有环形的磁体和顶板，以一定距离绕所述磁轭的中心突出部分堆叠；

铆钉一体地形成于所述磁轭的另一表面上，并穿透所述弹性元件的固定部分，将所述磁路铆接到所述弹性元件上；以及

围绕包括磁轭、磁体和顶板的所述磁路的外圆周设置了环状耦合元件，该环状耦合元件具有两个拉出端部，以实现与磁路的健壮耦合。

12.一种线性振动电机，其包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下产生振动的磁路，其中：

磁路的一个表面的中心部分由弹性元件的中心部分弹性支撑并向上推升；以及

所述弹性元件纳入在壳体中，所述弹性元件的外圆周表面紧密接触于所述壳体的内圆周表面，且所述弹性元件的一个端部与所述壳体的一个表面线性接触。

13.一种具有磁路的线性振动电机，该磁路在具有交变信号的线圈的作用下产生振动，其中：

所述磁路封装的外圆周表面由弹性元件围绕、固定及弹性支撑；并且该弹性元件的中心部分纳入在壳体中。

14.一种声音输出装置，包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下产生振动的磁路，所述线圈设置在振动片的中心，且该振动片的外周被固定在限定了一个开口的壳体的内圆周，其中：

所述磁路的一个表面的中心部分由所述弹性元件的中心部分弹性支撑并向上推升；以及

所述弹性元件纳入在壳体中，所述弹性元件的外圆周表面紧密接触于所述壳体的内圆周表面，且所述弹性元件的一个端部与所述壳体的一个表面线性接触。

15.一种振动器，其包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下振动的磁路，其中：

所述磁路的一个表面的中心部分由所述弹性元件的中心部分弹性支撑并向上推升；以及

所述弹性元件纳入在壳体中，所述弹性元件的外圆周表面紧密接触于所述壳体的内圆周表面，且所述弹性元件的一个端部与所述壳体的一个表面线性接触。

16.一种多功能电声转换器，其包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下振动的磁路，所述线圈设置于振动片的中心，且该振动片的外圆周被固定在限定了一个开口的壳体的内圆周上，其中：

所述磁路的一个表面的中心部分由所述弹性元件的中心部分弹性支撑并向上推升；以及

所述弹性元件纳入在壳体中，所述弹性元件的外圆周表面紧密接触于所述壳体的内圆周表面，且所述弹性元件的一个端部与所述壳体的一个表面线性接触。

17.一种扬声器，其包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下振动的磁路，所述线圈设置于振动片的中心，且该振动片的外圆周被固定在限定了一个开口的壳体的内圆周，其中：

所述磁路的一个表面的中心部分由所述弹性元件的中心部分弹性支撑并向上推升；以及

所述弹性元件纳入在壳体中，所述弹性元件的外圆周表面紧密接触于所述壳体的内圆周表面，且所述弹性元件的一个端部与所述壳体的一个表面线性接触。

18.一种接收器，其包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下振动的磁路，所述线圈设置于振动片的中心，且该振动片的外圆周被固定在限定了一个开口的壳体的内圆周，其中：

所述磁路的一个表面的中心部分由所述弹性元件的中心部分弹性支撑并向上推升；以及

所述弹性元件纳入在壳体中，所述弹性元件的外圆周表面紧密接触于所述壳体的内圆周表面，且所述弹性元件的一个端部与所述壳体的一个表面线性接触。

19.一种耳塞，其包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下振动的磁路，所述线圈设置于振动片的中心，且该振动片的外圆周被固定在限定了一个开口的壳体的内圆周，其中：

所述磁路的一个表面的中心部分由所述弹性元件的中心部分弹性支撑并向上推升；以及

所述弹性元件纳入在壳体中，所述弹性元件的外圆周表面紧密接触于所述壳体的内圆周表面，且所述弹性元件的一个端部与所述壳体的一个表面线性接触。

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