CN102752693A - 音圈的涡流冷却 - Google Patents

Abstract

低频换能器装置包括至少一个大致环形的磁铁。音圈设置在所述磁铁内并与所述磁铁同心。磁极设置在所述音圈内并与所述音圈同心。气隙被限定在所述磁铁与所述磁极之间。所述磁极包括具有向下朝向的轴向凹部的下半部。多个第一空气通道从所述向下朝向的轴向凹部横向地延伸并使所述向下朝向的轴向凹部与所述气隙流体互连。上半部具有向上朝向的轴向凹部。多个第二空气通道从所述向上朝向的轴向凹部横向地延伸并使所述向上朝向的轴向凹部与所述气隙流体互连。所述第一空气通道和/或所述第二空气通道是非径向地定向。

Description

音圈的涡流冷却

技术领域

本发明涉及高功率低频换能器，更确切地讲，涉及具有磁结构的高功率低频换能器，所述磁结构具有气隙和位于所述气隙中的音圈。 

背景技术

通常称作“扬声器”的高功率低频换能器具有磁结构，所述磁结构具有“气隙”和位于所述气隙中的音圈。在正常工作声压级时，音圈温度达到280℃(536°F)是常见的。该高温具有降低换能器有效性和可靠性的不良影响。现有的降低音圈温度的技术包括利用空气循环冷却音圈，但是这些现有技术无法提供有效冷却所需的足够体积的和足够速度的空气流。 

现有技术既没有公开也没有提出一种有效限制音圈温度因而能够保证音圈的有效性和可靠性的高功率低频换能器。 

发明内容

本发明提供了一种具有磁结构的高功率低频换能器，所述磁结构具有气隙和位于所述气隙中的音圈。两个独立的空气进口将冷空气输送通过螺旋形(即，非径向的)通道，所述通道使空气绕着音圈循环，然后通过共用出口将所述空气排出。当音圈向上朝向圆锥体运动时，空气通过中心底部开口进入。磁极下半部引导进入的空气横向向外运动。被横向向外引导的空气和被引导向下通过音圈的空气被磁极的上半部横向向内地引导。最后，空气通过磁极的上半部的中心上部开口排出。当音圈向下远离圆锥体运动时，空气以与上述方向相反的方向运动。 

在具体实施例中，所述空气被横向地引导通过非旋转的非径向的恒定横截面积的空气通道。在磁极上半部和磁极下半部上的非径向空气通道可以布置成使得它们一起限定了通过磁极的螺旋形空气通道。 

本发明的一个形式包括具有至少一个大致环形的磁铁的低频换能器装置。音圈设置在所述磁铁内并与所述磁铁同心。磁极设置在所述音圈内并与所述音圈同心。气隙被限定在所述磁铁与所述磁极之间。所述磁极包括具有向下朝向的轴向凹部的下半部。多个第一空气通道从所述向下朝向的轴向凹部横向地延伸并使所述向下朝向的轴向凹部与所述气隙流体互连。上半部具有向上朝向的轴向凹部。多个第二空气通道从所述向上朝向的轴向凹部横向地延伸并使所述向上朝向的轴向凹部与所述气隙流体互连。所述第一空气通道和/或所述第二空气通道是非径向地定向。 

本发明的另一个形式包括具有环形磁铁的低频换能器装置。音圈设置在所述磁铁内并与所述磁铁同心。磁极设置在所述音圈内并与所述音圈同心。圆柱形气隙被限定在所述磁铁与所述磁极之间。所述磁极处于与所述磁铁大致相同的垂直层面。所述磁极包括向上朝向的轴向凹部。多个第一空气通道从所述向上朝向的轴向凹部横向地延伸并使所述向上朝向的轴向凹部与所述气隙流体互连。环形钢环设置在所述磁铁下方与所述磁铁同心。所述环形钢环至少部分地限定所述气隙的外边界。所述钢环包括多个第二空气通道，所述第二空气通道从所述气隙横向地延伸并使所述气隙与周围空气流体互连。 

本发明的另一个形式包括具有两个大致环形的同心磁铁的低频换能器装置。音圈设置在所述磁铁中的至少上部磁铁中并与所述至少上部磁铁同心。磁极设置在所述音圈中并与所述音圈同心。气隙被限定在所述磁铁和所述磁极之间。所述磁极包括具有向下朝向的轴向凹部的下半部。多个第一空气通道从所述向下朝向的轴向凹部横向地延伸并使所述向下朝向的轴向凹部与所述气隙流体互连。所述下半部处于与所述磁铁中的下部磁 铁大致相同的垂直层面。所述磁极包括具有向上朝向的轴向凹部的上半部。多个第二空气通道从所述向上朝向的轴向凹部横向地延伸并使所述向上朝向的轴向凹部与所述气隙流体互连。所述第一空气通道和/或所述第二空气通道是非径向地定向。所述上半部处于与所述磁铁中的上部磁铁大致相同的垂直层面。 

本发明的一个优点为其中所述的磁极和其中的通道既提供较好的空气流以冷却音圈、又为所述磁体提供较好的磁导。 

本发明的另一个优点为所述非径向的和/或弓形的空气通道提供了通过所述扬声器的螺旋形空气路径，使得空气流流速更快且体积更大，因此改进了音圈架和/或音圈的冷却效果。 

附图说明

通过下述结合附图对本发明的实施例的描述，本发明的上述的和其他的特征和目的以及实现他们的方式将更加明确，同时本发明本身也将被更好地理解，其中： 

图1是依据本发明的扬声器的一个实施例的截面图。 

图2是图1的马达组件的侧视图。 

图3是图2的马达组件的仰视图。 

图4是图3的马达组件沿剖线4--4的截面图。 

图5是图4的马达组件的磁极上半部的俯视图。 

图6是图4的马达组件的磁极下半部的仰视图。 

图7是图5的磁极上半部沿剖线7--7的截面图。 

图8是图4的马达组件的磁极下半部的俯视图。 

图9是图4的马达组件的磁极下半部的仰视图。 

图10是图8的磁极下半部沿剖线10--10的截面图。 

图11是图4的马达组件的背板的俯视图。 

图12是图11的背板沿剖线12--12的截面图。 

图13是图3的马达组件沿剖线4--4的截面图，其示出了当扬声器的音圈向上向圆锥体移动时通过所述马达组件的空气流。 

图14是图4的马达组件的磁极下半部的俯视图，其进一步示出了图13的空气流。 

图15a是图4的马达组件的磁极上半部的俯视图，其进一步示出了图13的空气流。 

图15b是图4的马达组件的磁极上半部的下部区段和磁极下半部的上部区段的立体图。 

图15c是图4的马达组件的磁极上半部的下部区段和磁极下半部的上部区段的俯视图。 

图15d是本发明的马达组件的磁极上半部的下部区段和磁极下半部的上部区段的另一个实施例的立体图。 

图15e是图15d的磁极上半部的下部区段和磁极下半部的上部区段的俯视图。 

图15f是本发明的马达组件的磁极上半部的下部区段和磁极下半部的上部区段的另一个实施例的立体图。 

图15g是图15f的磁极上半部的下部区段和磁极下半部的上部区段的俯视图。 

图16是图4的马达组件的磁极下半部的另一个实施例的俯视图，其进一步示出了图13的空气流。 

图17a是图4的马达组件的磁极上半部的另一个实施例的俯视图，其进一步示出了图13的空气流。 

图17b是本发明的马达组件的磁极上半部的下部区段和磁极下半部的上部区段的另一个实施例的立体图。 

图17c是图17b的实施例的磁极上半部的下部区段和磁极下半部的上 部区段的俯视图。 

图18是本发明的马达组件的另一个实施例的截面图。 

图19是本发明的马达组件的又一个实施例的截面图。 

图20是本发明的马达组件的再一个实施例的截面图。 

图21是图20的马达组件沿剖线21--21的截面图。 

在附图中相应的附图标记代表相应的部件。尽管此处陈述的示例阐明了本发明的实施例，下面以不同的形式公开的实施例并不意求详尽，也不应认为其将本发明的范围局限在所公开的各具体形式。 

具体实施方式

现在参见附图，尤其是图1，其示出了依据本发明的扬声器20的一个实施例，其包括马达组件22、安装到马达组件22上的框架24、隔膜26、下悬架或支承架28、和上悬架或环架30。马达组件22包括相互间隔开的前板32和背板34，并且在它们之间安装或者夹有永久磁铁36。磁极40被安装在背板34的顶部位于形成在磁铁36和前板32上的中心孔38内。磁极40包括上半部42和下半部44。上半部42包括通孔46。下半部44包括与下半部44的下表面50连通的孔48，且孔48仅沿着下半部44的高度局部地延伸。孔48与贯穿背板34的通孔52对齐且连通。通孔52终止于端口53，端口53在背板34上与大气相通。 

前板32和磁极40之间限定了气隙54。还设置音圈56，音圈56包括中空圆柱形音圈架58，音圈架58包括内表面60和外表面62，外表面62接收绕丝64。音圈架58与磁极40同心布置，当扬声器20工作时音圈56可在气隙54内沿轴向移动。 

音圈56通过隔膜26、支承架28和环架30被相对于磁极40保持在位。隔膜26的一端通过粘合剂或类似物被固定到音圈架58，隔膜26的另外一端与环架30连接。环架30又被安装到框架24的上端66。除下悬 架或支承架28外，隔膜26和环架30共同地支撑音圈56。支承架28的内环形边缘与音圈架58连接，支承架28的外环形边缘安装到形成在框架24内的底座68上。 

防尘盖70被安装到隔膜26上位于音圈56和磁极40上面的位置，以保护这些零件免于污垢、灰尘和其他污染物。这样，防尘盖腔72被限定在由隔膜26的下部、防尘盖70、音圈56和磁极40环绕的空间中。相应于对绕丝64的电能输入，音圈56相对于固定的马达组件22沿轴向运动。由于隔膜26、支承架28、环架30和防尘盖70可操作地连接到音圈架58，因此这些零件也可以与音圈56一起沿轴向运动。隔膜26和防尘盖70的轴向运动使得空气从扬声器20外部流入和流出腔72。即，空气被抽入和抽出腔72。 

磁极40的外表面呈阶梯形和环形。在图1所示的具体实施例中，上半部42包括较大直径的上部区段74和较小直径的下部区段76。类似地，下半部44包括较大直径的上部区段78和较小直径的下部区段80。上部区段74、78的直径大致相同，下部区段76、80的直径也大致相同。 

如下文的更详细的描述，多个沿圆周间隔开的空气通道82自通孔46的下部部分延伸到下部区段76的外表面。空气通道82的横截面可以是矩形的。类似地，多个沿圆周间隔开的空气通道84自孔48延伸到下部区段80的外表面。空气通道84的横截面也可以是矩形的。上部区段74和音圈架58之间限定了间隙86。 

图2示出了马达组件22的侧视图，图3示出了其仰视图。图4进一步示出了单独的马达组件22的截面图。 

图5示出了单独的磁极上半部42的俯视图。如图6所示，在一个实施例中，磁极上半部42包括六个等距布置的空气通道82。图6也明显地示出，空气通道82并不自通孔46沿径向延伸。相反地，每个空气通道82从对应径向偏置约为45度的角87。在一个实施例中，角87可以约为 30度至60度之间。每个空气通道82在同一旋转方向(即，从其对应径向顺时针地或逆时针)偏置。 

如图6所示，每个空气通道82从通孔46到下部区段76的外表面可以具有相等的恒定宽度。此外，每个空气通道82从通孔46到下部区段76的外表面可以具有恒定高度，因此每个空气通道82从通孔46到下部区段76的外表面可以具有恒定的横截面面积。 

如图7最佳地示出了磁极上半部42包括平的底面89，其与磁极下半部44的平的顶面91(图10)相接触。可以利用如粘合剂将底面89固定连接到顶面91。 

如图8所示，磁极下半部44的顶面91是圆形的。此外，上部区段78的圆周形外表面92是环形的。类似地，磁极上半部42的上部区段74的外表面是环形的。 

如图9所示，在一个实施例中，磁极下半部44包括六个等距布置的空气通道84。图9也明显地示出，空气通道84并不自通孔48沿径向延伸。相反地，每个空气通道84相对于径向偏置约为45度的角94。在一个实施例中，角94可以约为30度至60度之间。每个空气通道84在同一旋转方向(即，从其对应径向顺时针地或逆时针)偏置。 

如图9所示，每个空气通道84从通孔48到磁极下半部44的下部区段80的外表面可以具有相等的恒定宽度。此外，每个空气通道84从通孔48到下部区段80的外表面可以具有恒定高度，因此每个空气通道84从通孔48到下部区段80的外表面可以具有恒定横截面面积。每个空气通道84相对于向下的轴向凹部48相切地定向。类似地，如图6所示，每个空气通道82相对于向上的轴向凹部46相切地定向。即，每个空气通道84大致限定了由向下的轴向凹部48限定的圆周的切线，每个空气通道82大致限定了由向上的轴向凹部46限定的圆周的切线。 

最佳如图10所示，磁极下半部44包括平的底面96，其与背板34的 平的环形表面98(图12)相接触。可以利用如粘合剂将底面96固定连接到表面98。 

如图11所示，背板34总体呈环形，并具有环形外圆周表面100。背板34包括与表面98平行的平的环形顶面102。环形斜坡表面104将表面98与顶面102互联。顶面102可以与磁铁36的平的环形底面106(图4)接触。可以利用如粘合剂将顶面102固定连接到底面106。如图1所示，斜坡表面104可以被安置在与空气通道84相同的垂直层面上，因此斜坡表面104可以向上引导从空气通道84流出的空气。 

图13-15示出了音圈56向上运动时空气流的速度向量。确切地讲，空气被牵引垂直地向上通过磁极下半部44的孔48，然后横向地向外通过空气通道84进入中心孔38。然后空气被牵引横向地通过磁极上半部42的空气通道82，进入通孔46，并且最终进入腔72。 

空气被牵引向上通过通孔52，然后以进入图14的纸张方向进入孔48。空气通道84的倾斜定向使得空气在离开空气通道84时被引导沿着图14中所示逆时针方向流动，但是其向上偏置，因为适应与宽度相比空气通道84的相对较大的高度。从图13中可以看出，所述空气可以通过环形斜坡104和磁铁36的环形内表面107被进一步沿着逆时针方向引导。由于斜坡104通常是向上朝向和径向向内朝向，斜坡104也用于指导或引导空气向上通过中心孔38。因此，空气可以向上流动到与磁极上半部42的空气通道82相同的垂直位置，在该位置空气继续围绕磁极上半部42以逆时针方向旋转，如图15所示。空气可以从临近空气通道82的这个垂直位置通过空气通道82被横向向内地抽入。一旦到达通道82的内端时，空气可以被进一步垂直向上抽吸通过通孔46并且进入腔72。可选地，空气的一小部分可以经由磁极上半部42的上部区段74和音圈架58的内表面60之间的间隙86绕过空气通道82和通孔46。 

如图15a所示，磁极上半部42的空气通道82的倾斜定向使围绕磁极 上半部42旋转的空气更容易被抽入通道82。即，所述旋转空气不须转动尖锐直角而进入空气通道82(如果空气通道是径向定向的，则需要转动尖锐直角)。相反地，通道82和位于空气通道82的外端的切向空气路径110之间的角108约为75度。相比之下，如果空气通道82是径向定向的，该角为90度。已经发现，诸如角108减小15度而形成的锐角可以大幅提高沿着螺旋形路径的空气流的体积和速度，从而改善音圈56的冷却。 

如图15a所示，通过磁极上半部42的空气通道82的每股空气流以沿着通孔46的外壁的圆周逆时针方向进入通孔46。因此，通过六个空气通道82的六股空气流中的每股是相加的，并且每股空气流促成了通孔46内的同一逆时针空气流。即，空气流的六个组成部分在通孔46内既不相互冲撞也不相互干扰。通过下部空气通道84、中心孔38和上部空气通道82的空气流的向上旋转惯性使空气流进入通孔46，以导致空气旋转向上通过通孔46并且进入腔72。由空气通道82，84的非径向定向提供的空气流的总体螺旋形状导致具有转弯的更平滑空气通道，所述转弯不象现有技术中的那样尖锐或急剧。因此，本发明降低了扬声器中的空气流动阻力，提高了用于冷却音圈架58和音圈56的空气的速度和体积。 

当音圈56向下运动时，这些空气流速度向量的方向与图13-15a中所示的方向相反。即，当空气从图15a的页面向下流动时，空气通过通道82横向向外流动。一旦到达通道82的外端时，空气围绕磁极上半部42顺时针流动(相对于图15a的观察点)，由于通道82相比其宽度的较大高度，所述空气流向下偏置。所述空气流继续向下旋转直到空气到达磁极下半部44，所述空气在该处继续围绕磁极下半部44顺时针旋转。空气通道84的倾斜定向提供了相对较平滑的空气路径，因此有助于旋转空气流进入通道84。当到达孔48时，所述空气继续顺时针流动并向下偏置，通道84中的空气流的六个支流中的每个促成了孔48中的旋转空气流。在经由端口53排出扬声器20之前，空气在孔48和背板34的通孔52中继续向 下旋转。 

如上所述，扬声器20表现自然的抽吸动作，因为隔膜26响应于音圈56的轴向移动将冷却空气从扬声器20外部移动到防尘盖腔72中以及排出防尘盖腔72。音圈56运动过程中，磁极40的设置可以使冷却空气紧贴音圈56和/或音圈架58的内表面被引导以进入和排出防尘盖腔72，因此提高了冷却效果。 

响应音圈56在垂直向上方向的运动，如图1所示定向，隔膜26通过端口53将外部空气吸入通孔52。冷却空气进入磁极下半部44的孔48，然后被空气通道84引导进入中心孔38。一旦进入中心孔38，进入的空气可通过音圈架58的内表面60和音圈56。具体地，空气可以在音圈56的径向外侧通过音圈56，并且进入在支承架28正下方的腔88。音圈56和音圈架58沿轴向向上运动时，支承架28随着它们被向上拖动，从而扩大了腔88的体积并从中心孔38吸入空气。 

进入的空气也被从中心孔38沿着音圈架58的径向内侧并且通过磁极上半部42吸入防尘盖腔72。如图1所示，磁极下半部44的上部径向外边缘和音圈架58的下部边缘之间可以限定受限的空气通道90。空气通道90与中心孔38的未占用部分相比相对较小(至少在音圈架58的某些轴向位置)，由于文丘里效应，空气流可以提高通过空气通道90的速度。提高后的空气速度可提高空气流对音圈56和音圈架58的冷却效果。音圈架58可以对音圈56起散热器的作用，因此，音圈架58的冷却也可以有效地冷却音圈56。 

空气通过空气通道90以后可以经由上部区段74和音圈架58之间的空隙86流入防尘盖腔72。但是，大部分空气可以通过磁极上半部42的空气通道82提供的较少受限的路径流入防尘盖腔72，空气通道82引导空气进入磁极上半部42的通孔46中。 

结合图13-15a可以明显地看出，空气以总体呈螺旋形的路径从背板 34的端口53流到通孔46。空气通道82、84的非径向定向促成了该路径的螺旋形状。已发现，与具有严格的、直角、U型转弯(如，急转弯)的路径相比，所述路径的螺旋形状减小了空气流动阻力。因此，螺旋形的空气路径提供了增加的空气流，并且提供了音圈56的更大程度的冷却。 

在图1所示的实施例中，上部区段42的空气通道82的长度大体与通孔46和音圈架58垂直地定向。类似地，空气通道84的长度大体与通孔52垂直地定向。但是，空气通道82和/或空气通道84可以成其他角度定向，只要冷却空气被抽吸通过音圈56和音圈架58。 

音圈56和隔膜26在相反的垂直向下轴向方向的运动使防尘盖腔72内的空气沿着相同流动路径在相反方向流动。因此，在扬声器20工作期间空气进入和排出防尘盖腔72的过程中，在冷却空气与音圈56之间发生热交换。 

每个通道82由与通孔46的圆周大致相切的壁112和相对的平行壁114限定。每个壁112的内端116与邻近的非平行壁114的内端118重合。即，壁112，114在通孔46的圆周上的某一点相交。 

图15b以立体图示出了图4中的马达组件的磁极上半部42的下部区段76和磁极下半部44的上部区段78。图15c是与图15b相对应的俯视图。 

图15d是本发明的马达组件的磁极上半部的下部区段和磁极下半部的上部区段的另一个实施例的立体图。图15e是与图15d相对应的俯视图。在图15d-e所示的实施例中，只有四个通道282，而不是图15a-c所示的五个通道82。通道282和始于空气通道282的外端的切向空气路径210之间的角208约为80度。一般地，通道和始于空气通道的外端的切向空气路径之间的角可以取决于等距分布的通道的数量。 

图15f是本发明的马达组件的磁极上半部的下部区段和磁极下半部的上部区段的另一个实施例的立体图。图15g是与图15f相对应的俯视图。 在图15f-g的实施例中，只有三个通道382，而不是图15a-c所示的五个通道82或者图d-e所示的四个通道282。通道382和始于空气通道382的外端的切向的空气路径310之间的角308约为85度。 

尽管图15a-g所示的实施例中包括三个、四个或五个空气通道，本发明的范围可以包括任意数量的空气通道。图15a-g所示的每个实施例都在通孔的圆周上提供了较高百分比的开口区域以减少空气湍流。在一个给定的应用中所采用的通道数量取决于所期望的通道总横截面积和磁性方面的考虑。 

图16示出了可用于本发明的磁极下半部144的另一个实施例。与空气通道84相似，空气通道184是非径向定向的。此外，空气通道184是弓形的而非直线形的。即，每个空气通道184从其内端向外端沿着图16的仰视图中的逆时针方向相对于径向方向弯曲。每个空气通道184在其整个长度或大部分长度上具有恒定的曲率半径。各个空气通道184可以相同曲率半径均匀间隔开。各个空气通道184沿其整个长度或大部分长度可具有恒定的宽度，尽管图16所示的实施例不是这种情况。空气以与流过通道84相同的方式流过通道184，绕着磁极下半部144产生与绕着磁极下半部44的逆时针旋流相同的逆时针旋流。 

图17a示出了可用于本发明的磁极上半部142的另一个实施例。与空气通道82相似，空气通道182是非径向定向的。此外，空气通道182是弓形的而非直线形的。即，每个空气通道184从其内端向外端沿着图17a的仰视图中的顺时针方向相对于径向方向弯曲。每个空气通道182在其整个长度或大部分长度上具有恒定的曲率半径。各个空气通道182可以相同曲率半径均匀间隔开。各个空气通道182沿其整个长度或大部分长度可具有恒定的宽度，尽管图17a所示的实施例不是这种情况。空气以与流过通道82相同的方式流过通道182，绕着磁极上半部142产生与绕着磁极上半部42的顺时针旋流相同的顺时针旋流。 

弓形空气通道182，184相对于径向方向沿着相反方向弯曲，如图16和17a所示。即，空气通道184沿着逆时针方向偏移以在空气进入扬声器20时在中心孔38内形成逆时针旋转空气流。空气通道182以相应的顺时针方向偏移，以便在中心孔38内更有效地捕获逆时针运动的空气流。相反地，当空气排出扬声器20时，弓形空气通道182的顺时针偏移在中心孔38内提供空气的顺时针旋转(图14-17a中仰视观察时)。空气通道184的相应逆时针偏移提供在中心孔38中捕获顺时针空气流的更高效率。 

每个空气通道184相对于向下朝向的轴向凹部148相切地定向。类似地，每个空气通道182相对于向上朝向的轴向凹部146相切地定向。即，每个空气通道184的内端大致限定了与由向下朝向的轴向凹部148限定的圆周相切的曲线，每个空气通道182的内端大致限定了与由向上朝向的轴向凹部146限定的圆周相切的曲线。 

图17b以立体图示出了本发明的马达组件的另一实施例的磁极上半部的下部区段和磁极下半部的上部区段。图17c是与图17b相对应的俯视图。 

每个通道482由与通孔446的圆周大致相切的壁412和相对的平行壁414限定。每个壁412的内端416与邻近的非平行壁414的内端重合。即，壁412，414在通孔446的圆周上的某一点相交。各个壁414与磁极上半部的下部区段的外圆周420相切。该相切关系可以减少湍流并增大空气流内的旋转能量。在一个给定的应用中所采用的空气通道的数量取决于所期望的通道总横截面积和磁性方面的考虑。 

图18是本发明的马达组件222的另一个实施例的截面图，其包括磁极243、环形磁铁236、盘形磁铁237、多个环形钢环232a-d、和钢盘234a-b。磁铁236，237可以具有相同的极性。磁极243的结构与磁极上半部42或142的结构相似。 

箭头表示的空气流可以被支承架(未示出)如支承架28驱动。空气 沿着大致横向方向流动通过磁极243内的空气通道282，然后向下流过圆柱形气隙254。根据支承架的当前运动方向，空气可以沿着与图示方向相反的方向流动。 

图19是本发明的马达组件322的另一个实施例的截面图，其包括具有磁极上半部342和磁极下半部344的磁极340。马达组件322也包括顶部环形磁铁336、底部环形磁铁337、多个环形钢环332a-c、和圆环形背板334。磁铁336、337可以具有相反的极性，因此磁铁336、337提供沿着相同方向通过钢环332b的磁通量。例如，磁铁336可能是北极在上表面，而磁铁337的北极在下表面。可选地，磁铁336的北极可以在下表面，而磁铁337的北极在其上表面。磁极上半部342的结构与磁极上半部42或142的结构相似。磁极下半部344的结构与磁极下半部44或144的结构相似。背板334可具有朝向圆柱形气隙354的环形外表面338。 

箭头所示的空气流可以被音圈中收集的空气驱动，或被防尘盖如防尘盖70驱动。空气沿着大致横向的方向通过磁极上半部342内的空气通道382流动，然后向下流过气隙354。空气然后沿着大致相反的横向方向通过磁极下半部344的空气通道384流动、流过后背板334的通孔352并且通过端口353排出。空气流的路径总体上可以是螺旋形的，如上述的扬声器20内的空气流的情况。根据支承架和/或音圈架的当前运动方向，空气可以沿着与图示方向相反的方向流动。 

图20是本发明的马达组件422的另一个实施例的截面图，其包括磁极443、环形磁铁436、盘形磁铁437、多个环形钢环432a-d、和钢盘434a-b。磁铁436、437可能具有相同的极性。磁极443的结构可能与磁极上半部42或142的结构类似。 

箭头所示的空气流可以被音圈中收集的空气驱动或被防尘盖驱动。空气沿着大致横向的方向通过磁极443内的空气通道382流动，然后向下流入圆柱形气隙454。环形钢环432c可具有非径向定向的空气通道484(图 21)，空气通道484以与空气通道482相同的旋转方向从径向偏离。即，空气通道484相对于图21所示的空气流以与空气通道482相同的顺时针方向从径向偏离。空气通道484可具有不同的横截面形状，例如矩形、正方形、圆形或者椭圆形。气隙454可以选择性地在其底端被密封，如457处虚线所示。根据支承架的当前运动方向，空气可以沿着与图示方向相反的方向流动。 

由于空气通道482、484的相同顺时针偏移，流动空气可以沿着螺旋形路径通过马达组件422。至少部分空气流可以自空气通道482向下到空气通道484完成围绕气隙454的至少一个完整旋转。这些螺旋路径有利地是相对平滑的，并且没有急剧或尖锐的转弯，因此减小了空气流动阻力，并增大了空气流速度和体积。因此，螺旋空气路径导致音圈架和音圈的更有效冷却。 

其边缘由图20中的虚线所示的可选用的环形铝环459，461可以分别连接到磁铁436、437，以进一步平滑气隙454内的空气流路径。 

已经结合示例的设计对本发明进行了描述，在本发明的精神和范围内，可以对本发明进行进一步的修改。因此，本申请意在覆盖使用本发明基本原理的任何变形、使用或改进。 

Claims (20)

1.一种低频换能器装置，包括：

至少一个大致环形的磁铁；

设置在所述磁铁内并与所述磁铁同心的音圈；

设置在所述音圈内并与所述音圈同心的磁极，气隙被限定在所述磁铁与所述磁极之间，所述磁极包括：

具有向下朝向的轴向凹部的下半部，多个第一空气通道从所述向下朝向的轴向凹部横向地延伸并使所述向下朝向的轴向凹部与所述气隙流体互连；和

具有向上朝向的轴向凹部的上半部，多个第二空气通道从所述向上朝向的轴向凹部横向地延伸并使所述向上朝向的轴向凹部与所述气隙流体互连，其中，所述第一空气通道和/或所述第二空气通道是非径向地定向。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一空气通道和/或所述第二空气通道中的至少一个是弓形的。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述音圈可在所述气隙内沿轴向方向运动。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一空气通道大致均匀地间隔，以及所述第二空气通道大致均匀地间隔。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一空气通道中的每个沿着顺时针方向和逆时针方向中的一个方向从径向方向偏移，以及所述第二空气通道中的每个沿着顺时针方向和逆时针方向中的另一个方向从径向方向偏移。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一空气通道中的每个相对于所述向下朝向的轴向凹部相切地定向，以及所述第二空气通道中的每个相对于所述向上朝向的轴向凹部相切地定向。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括支撑所述磁极的下半部和所述磁铁的背板，所述背板包括：

将所述向下朝向的轴向凹部与周围空气互连的轴向通孔；和与所述第一空气通道设置在相同垂直层面的斜坡表面。

8.一种低频换能器装置，包括：

环形磁铁；

设置在所述磁铁内并与所述磁铁同心的音圈；

设置在所述音圈内并与所述音圈同心的磁极，圆柱形气隙被限定在所述磁铁与所述磁极之间，所述磁极处于与所述磁铁大致相同的垂直层面，所述磁极包括向上朝向的轴向凹部，多个第一空气通道从所述向上朝向的轴向凹部横向地延伸并使所述向上朝向的轴向凹部与所述气隙流体互连；和

设置在所述磁铁下方与所述磁铁同心的环形钢环，所述环形钢环至少部分地限定所述气隙的外边界，所述钢环包括多个第二空气通道，所述第二空气通道从所述气隙横向地延伸并使所述气隙与周围空气流体互连。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一空气通道和/或第二空气通道是非径向地定向。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一空气通道和/或第二空气通道是弓形的。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一空气通道大致均匀地间隔，以及所述第二空气通道大致均匀地间隔。

12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一空气通道和所述第二空气通道中的每个沿着顺时针方向和逆时针方向中的同一方向从径向方向偏移。

13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一空气通道中的每个相对于所述向下朝向的轴向凹部相切地定向。

14.一种低频换能器装置，包括：

两个大致环形的同心磁铁；

设置在所述磁铁中的至少上部磁铁中并与所述至少上部磁铁同心的音圈；

设置在所述音圈中并与所述音圈同心的磁极，气隙被限定在所述磁铁和所述磁极之间，所述磁极包括：

具有向下朝向的轴向凹部的下半部，多个第一空气通道从所述向下朝向的轴向凹部横向地延伸并使所述向下朝向的轴向凹部与所述气隙流体互连，所述下半部处于与所述磁铁中的下部磁铁大致相同的垂直层面；和

具有向上朝向的轴向凹部的上半部，多个第二空气通道从所述向上朝向的轴向凹部横向地延伸并使所述向上朝向的轴向凹部与所述气隙流体互连，其中，所述第一空气通道和/或所述第二空气通道是非径向地定向，所述上半部处于与所述磁铁中的上部磁铁大致相同的垂直层面。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述上部磁铁的底面的磁极性与所述下部磁铁的顶面的磁极性匹配。

16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一空气通道和/或所述第二空气通道中的至少一个是弓形的。

17.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述音圈可在所述气隙内沿轴向方向运动。

18.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一空气通道大致均匀地间隔，以及所述第二空气通道大致均匀地间隔。

19.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一空气通道中的每个沿着顺时针方向和逆时针方向中的一个方向从径向方向偏移，以及所述第二空气通道中的每个沿着顺时针方向和逆时针方向中的另一个方向从径向方向偏移。

20.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一空气通道中的每个相对于所述向下朝向的轴向凹部相切地定向，以及所述第二空气通道中的每个相对于所述向上朝向的轴向凹部相切地定向。

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