CN115209318A - 动磁体式电机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及动磁体式电机。本发明提供了一种动磁体式电机，包括：固定音圈，该固定音圈联接到框架；动磁体组件，该动磁体组件活动联接到该框架并且能够操作以相对于该固定线圈移动，该动磁体组件包括磁体和通量集中构件，该磁体和该通量集中构件限定间隙，该固定线圈被定位在该间隙内；以及致动表面，该致动表面联接到该动磁体组件，并且其中该动磁体组件的移动驱动该致动表面沿平移轴的移动。

Description

动磁体式电机

相关申请的交叉引用

本申请是2021年4月14日提交的共同未决的美国临时专利申请号63/174,942的非临时申请，并且以引用方式并入本文。

技术领域

本公开的一个方面涉及一种动磁体式电机，包括具有磁体组件的动磁体式电机，该磁体组件相对于线圈移动以将磁场聚焦在线圈上方并且减小反向磁场效应。也描述了其他方面并要求对其他方面进行保护。

背景技术

在现代消费电子产品中，随着数字音频信号处理和音频内容传送的不断改进，音频功能正在发挥越来越大的作用。在这方面，范围广泛的消费电子设备可以从音频性能的改进中受益。例如，使用具有移动电机系统的电动态换能器的便携式设备可以受益于改善的性能。例如，虽然移动电机系统可具有使用比非移动电机系统更大的线圈的优势，但它们的效率可能较低，因为它们在没有聚焦磁场区域的磁体周围使用开放磁路。这继而导致反向磁通量通过相同的线圈，该线圈正在产生洛伦兹力以激发隔膜。在大偏移时，线圈上没有主要的通量密度，这将引入失真，因为正负洛伦兹力几乎相互抵消。

发明内容

本公开的一个方面涉及对动磁体式电机(例如扬声器马达)的改进。通常，动磁体式扬声器被设计成使用磁体的杂散磁通密度来移动电机，这些磁体不是闭合磁路的一部分。当磁体在磁路外部使用时，其聚焦磁通密度的能力非常差。磁体在自由空间中的工作点非常低，因此在高温下也无法使磁体免于退磁。因此，当扬声器采用不使用任何磁通量引导元件的动磁体制造时，反向磁通量也通过产生洛伦兹力来激发隔膜的相同线圈。在大偏移时，线圈上没有主要的通量密度，这将引入失真，因为正负洛伦兹力几乎相互抵消。

因此，本公开提供了一种动磁体式电机，该动磁体式电机具有闭合磁路，该闭合磁路被配置为将磁通密度聚焦在线圈上并且在驱动致动表面(例如，扬声器隔膜)的移动的线圈上方行进。该配置导致与线圈上的主要通量密度相比变得非常小的反向磁场，使得可以实现大偏移和低失真值。为了实现这一点，一个或多个径向极化磁体被定位成靠近音圈(例如，具有相同绕组高度的内部线圈和外部线圈)，并且磁体的磁力线集中于由软磁材料(例如，钢材)制成的一个或多个通量集中构件，该软磁材料沿音圈的另一侧定位。极化磁体和软磁材料是相同的移动质量块的一部分，因此软磁材料跟随磁体的运动。该移动质量块继而连接到致动表面(例如，扬声器隔膜)，使得其运动驱动致动表面的移动(例如，振动)。由于通量密度的最高集中出现在软磁材料和磁体之间，因此主要的磁通密度随着移动组件移动，而不会因隔膜的位置而大大降低。在音圈上移动的该主要的通量密度区域使致动表面(例如，隔膜)有更大的偏移，而不会观察到反向磁场干扰。这是因为与硬磁性部件和软磁性部件之间的主要的磁通密度相比，反向磁场的量值变得非常小。因此，可以实现用于驱动具有大偏移和低失真值的致动表面的动磁体式电机系统。

代表性地，在一个方面，包括联接到框架的固定音圈的动磁体式电机；动磁体组件，该动磁体组件活动联接到该框架并且能够操作以相对于该固定线圈移动，该动磁体组件包括磁体和通量集中构件，该磁体和该通量集中构件限定间隙，该固定线圈被定位在该间隙内；以及联接到动磁体组件的致动表面，并且其中动磁体组件的移动驱动致动表面沿平移轴的移动。固定线圈可以为连续音圈。固定线圈可以是环形音圈并且磁体在音圈的径向内侧，并且通量集中构件在音圈的径向外侧。在其他方面，通量集中构件可以在音圈的径向内侧，并且磁体在音圈的径向外侧。磁体可以为径向极化磁体。通量集中构件可以为钢结构。在其他方面，通量集中构件可以为径向极化磁体。在一些方面，通量集中构件是第一通量集中构件并且动磁体组件还包括直接联接到磁体的第二通量集中构件。在另外的方面，固定线圈为第一固定音圈，并且该组件还包括定位在第一固定音圈的径向外侧的第二固定音圈。在一些方面，第一固定音圈和第二固定音圈具有相同的电流方向和相同的取向。在一些方面，通量集中构件定位在第一固定音圈和第二固定音圈之间，并且磁体为第一径向极化磁体，该动磁体组件还包括第二径向极化磁体，并且其中第一径向极化磁体定位在第一固定音圈的径向内侧，并且第二径向极化磁体定位在第二固定音圈的径向外侧。在其他方面，磁体定位在第一固定音圈和第二固定音圈之间，通量集中构件为第一通量集中构件，动磁体组件还包括第二通量集中构件，并且其中第一通量集中构件定位在第一固定音圈的径向内侧，并且第二通量集中构件定位在第二固定音圈的径向外侧。

在另一方面，一种扬声器磁体电机组件，包括固定部分，该固定部分包括固定地联接到框架的连续音圈；并且提供了移动部分，该移动部分包括隔膜和活动联接到框架的磁体组件，该磁体组件具有第一磁体构件和第二磁体构件，该第二磁体构件能够操作以将磁通密度朝向连续音圈聚焦，并且沿连续音圈平移以驱动隔膜沿平移轴移动。磁体组件可具有沿平移轴的位移范围，该位移范围由连续音圈的高度限定。在一些方面，第一磁体构件是径向极化磁体并且第二磁体构件是定位在连续音圈的相对侧上的钢构件。在一些方面，第一磁性构件和第二磁性构件限定连续音圈位于其中的间隙。在一些方面，移动部分还包括直接附接到第一磁体构件或第二磁体构件的第三磁体构件。在另外的方面，连续音圈为第一连续音圈，并且固定部分还包括第二连续音圈。在一些方面，第二磁体构件可以为定位在第一连续音圈和第二连续音圈之间的钢结构，该移动部分还包括第三磁体构件，其中第一磁体构件和第三磁体构件沿第一连续音圈和第二连续音圈的与第二磁体构件相对的侧定位。移动部分还可以包括第三磁体构件，并且第一磁体构件、第二磁体构件和第三磁体构件是沿第一连续音圈和第二连续音圈的不同侧定位的径向极化磁体。在另外的方面，第一磁体构件是定位在第一连续音圈和第二连续音圈之间的径向极化磁体，该移动部分还包括第三磁体构件，并且其中第二磁体构件和第三磁体构件是沿第一连续音圈和第二连续音圈的不同侧定位的钢结构。

在另一方面，电子设备包括电子设备外壳、联接到电子设备外壳的动磁体式电机和致动表面。动磁体式电机可包括固定音圈和能够操作以相对于固定线圈移动的动磁体组件。动磁体组件可以包括磁体和通量集中构件，该磁体和该通量集中构件限定间隙，该固定线圈被定位在该间隙内。在一些方面，动磁体式电机为扬声器动磁体式电机，并且致动表面为扬声器隔膜。在一些方面，致动表面是电子设备外壳的外壳壁。

在一些方面，任何前述配置的动磁体式电机可以为集成在便携式电子设备内的扬声器动磁体式电机或摇动器。

以上概述不包括本公开的所有方面的详尽列表。可预期的是，本发明包括可由上文概述的各个方面以及在下文的具体实施方式中公开并且在随该专利申请提交的权利要求中特别指出的各种方面的所有合适的组合来实施的所有系统和方法。此类组合具有未在上面的概述中具体叙述的特定优点。

附图说明

在附图的图示中通过举例而非限制的方式示出了多个方面，在附图中类似的附图标号指示类似的元件。应当指出的是，在本公开中提到“一”或“一个”方面未必是同一方面，并且其意指至少一个。

图1示出了动磁体式电机组件的一个方面的横截面侧视图。

图2示出了动磁体式电机组件的另一方面的示意性横截面侧视图。

图3示出了动磁体式电机组件的另一方面的示意性横截面侧视图。

图4示出了动磁体式电机组件的另一方面的示意性横截面侧视图。

图5示出了动磁体式电机组件的另一方面的示意性横截面侧视图。

图6示出了动磁体式电机组件的另一方面的示意性横截面侧视图。

图7示出了动磁体式电机组件的另一方面的示意性横截面侧视图。

图8示出了动磁体式电机组件的另一方面的示意性横截面侧视图。

图9示出了动磁体式电机组件的另一方面的示意性横截面侧视图。

图10示出了动磁体式电机组件的另一方面的示意性横截面侧视图。

图11示出了动磁体式电机组件的另一方面的示意性横截面侧视图。

图12示出了可在其中实现换能器组件的电子设备的简化示意图。

图13示出了可在其中实现换能器组件的电子设备的组成部件中的一些组成部件的框图。

具体实施方式

在这一部分中，我们将参考附图来解释本公开的若干优选方面。只要在这些方面中描述的部件的形状、相对位置和其他方面未明确限定，本公开的范围就不仅仅局限于所示出的部件，所示出的部件仅用于说明的目的。另外，虽然阐述了许多细节，但应当理解，本公开的一些方面可在没有这些细节的情况下被实施。在其他情况下，未详细示出熟知的结构和技术，以免模糊对本描述的理解。

本文中所使用的术语仅仅是为了描述特定方面并非旨在对本公开进行限制。空间相关术语，诸如“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等可在本文中用于描述的方便，以描述一个元件或特征部与另外一个或多个元件或一个或多个特征部的关系，如在附图中示出的。应当理解，空间相对术语旨在涵盖除了在附图所示取向之外的设备使用或操作过程中的不同取向。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为在其他元件或特征部“下方”或“之下”的元件然后可被取向成在其他元件或特征部“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可涵盖在……上方和在……下方这两个取向。设备可以其他方式取向(例如，旋转90度或在其他的取向处)，并且在本文中使用的空间相关描述符被相应地解释。

如本文所用，单数形式“一个”(“a”,“an”)和“该”旨在同样包括复数形式，除非上下文另外指出。应当进一步理解，术语“包括”、“包含”限定了所述特征、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、部件、和/或其集合的存在或添加。

本文所用的术语“或”以及“和/或”应被解释为包含在内或意指任何一个或任何组合。因此，“A、B或C”或“A、B和/或C”指“以下中的任意一种：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C。”仅当元素、功能、步骤或动作的组合以某种方式固有地互相排斥时，才会出现这个定义的例外。

图1示出了动磁体式电机组件的剖视图。在一个方面，例如，组件100可以为集成在电动或电声换能器内的动磁体式电机，该动磁体式电机将电信号转换成可以从组件100集成在其中的设备输出的振动和/或声音信号。例如，组件100可以是扬声器动磁体式电机。在另一方面，组件100可以为用于致动或振动与其联接的任何类型的表面或结构的摇动器，以提供例如触觉输出。例如，组件100可以是集成在智能电话或其他类似的便携式电子设备内的扬声器和/或摇动器。在一些情况下，组件100可附接到设备的表面以致动(例如，振动)该表面。组件100可以被封装在设备的外壳或壳体内，集成在该外壳或壳体内。

组件100通常可以包括框架102、固定部分104和相对于固定部分104和框架102移动的移动部分106。框架102可以是任何类型的支撑结构，可以支撑组件的部件并且用于将组件集成在周围的设备(例如，便携式电子设备)内。在一些方面，框架102可以是其中集成有组件100的设备的外壳的一部分。在一方面，固定部分104可以包括固定地连接到框架102的一个或多个线圈108。一个或多个线圈108例如可以为由铜线绕组形成的音圈。音圈108可以在一个端部处安装到框架102的底壁或侧面110。在该方面，音圈可以具有竖直地或平行于组件100的z高度延伸的绕组高度，如图所示。线圈108的另一个端部(例如，顶端)可以不含并且不直接附接到组件100的任何其他结构或部件。在操作期间，线圈108可以由电流沿期望的方向供电并且用于驱动移动部分106的移动。

移动部分106可以包括第一磁体构件112和第二磁体构件114，该第一磁体构件和该第二磁体构一起限定间隙116，线圈108被定位该间隙内。第一磁体构件112和第二磁体构件114可以形成将磁通密度朝向线圈108聚焦的闭合磁路。在该方面，在向线圈108施加电流时，线圈对来自闭合磁路的磁场作出反应，导致第一磁体构件112和第二磁体构件114沿平移轴122移动或平移，如箭头所示。平移轴122可以例如平行于组件100的z轴。在一些方面，平移轴122可以被认为在轴向方向上延伸并且可以限定组件100的对称轴线。在另外的方面，平移轴122可以被认为平行于或沿与线圈108的绕组高度或由第一磁体构件112和第二磁体构件114限定的间隙116的高度相同的方向延伸。第一磁体构件112和第二磁体构件114继而连接到致动表面118，该致动表面通过悬挂构件120联接到框架102。由于第一磁体112和第二磁体114是相同的移动质量块的一部分，因此第一磁体112和第二磁体114一起移动，并且驱动致动表面118沿平移轴122移动。由于磁通密度的最高集中出现在第一磁体构件112和第二磁体构件114之间，所以主要的磁通密度随着移动质量块而移动，而不根据与其联接的致动表面118的位置而大大降低。在线圈108上方移动的该主要的通量密度区域允许致动表面118(例如，隔膜)的更大偏移，而不会观察到如前所述的反向磁场干扰。因此，组件100实现了驱动具有大偏移和低失真值的致动表面的动磁体式电机系统。

现在更详细地参考第一磁体构件112和第二磁体构件114，在一些方面，第一磁体构件112和/或第二磁体构件114中的至少一者可以为极化磁体。极化磁体可以为径向极化磁体，该径向极化磁体在组件内被定向成使得北极和南极相对于平移轴122径向布置。换句话讲，如图1所示，面向左侧或右侧。在另外的方面，第一磁体构件112或第二磁体构件114中的一者可以为通量集中构件或结构，该通量集中构件或结构能够操作以聚焦极化磁体(例如，磁体构件112或114)的磁通量线。代表性地，第一磁体构件112或第二磁体构件114中的一者可以为软磁材料，诸如能够操作以聚焦磁通线的钢材。例如，在一个方面，第一磁体构件112可以为径向极化的永磁体并且第二磁体构件114可以为非极化的钢构件，该非极化的钢构件与第一磁体构件112一起沿线圈108移动以将磁通线朝向线圈108聚焦。在另一方面，第二磁体构件114可以为径向极化的磁体，并且第一磁体构件112可以为非极化的钢构件。在另外的方面，第一磁体构件112和第二磁体构件114两者可以为沿线圈108移动以聚焦磁通线的径向极化磁体。然而，在所有情况下，第一磁体构件112或第二磁体构件114中的至少一者应该是沿线圈108的一侧定位的径向极化磁体，并且第一磁体112或第二磁体114中的另一者应该是可以将磁通线朝向线圈108集中的结构(例如，径向极化磁体或软磁材料，诸如钢)。

现在更详细地参考致动表面118，致动表面118可以为例如声音辐射表面，诸如由移动构件112、114引起振动并且输出声音的扬声器隔膜。在其他方面，致动表面118可以是需要移动或振动的任何类型的表面。例如，在其他方面，致动表面118可以为外壳或壳体的壁，诸如组件100集成在其中的设备的壳体，或可用于创建例如用户感觉到的触觉输出的另一个表面或结构。悬挂构件120可以为相对顺应性的结构，其强度足以将第一磁体112、第二磁体构件114和致动表面118悬挂在框架102上，同时还允许这些部件中的每一个部件相对于线圈108和框架102移动。例如，第一磁体构件112和第二磁体构件114可以通过连接构件122(例如，支架、紧固件等)彼此附接，并且致动表面118和/或悬挂构件120可以通过另一个连接构件124(例如，支架、紧固件等)连接到第一构件112或第二构件114。

此外，尽管示出了包括单个线圈108、第一磁体构件112和第二磁体构件114的组件，但是可以设想任何数量的线圈和/或磁体构件。例如，组件100可以包括一对线圈108、一对第一磁体构件112和/或一对第二磁体构件114。此外，设想线圈108、第一磁体构件112和第二磁体构件114可以为环形部件。例如，线圈108、磁体构件112和磁体构件114可以具有圆形、椭圆形或跑道状形状。在该方面，第一磁体构件112可以被认为是被线圈108围绕的内部磁体构件112，并且第二磁体构件114可以被认为是围绕线圈108的外部磁体构件。换句话讲，第一磁体构件112可以被认为在线圈108的径向内侧，线圈108可以在第二磁体构件114的径向内侧，并且第二磁体构件114可以在线圈108的径向外侧。

现在将参考图2至图11更详细地描述用于组件100的各种磁体构件/线圈配置。图2至图11示出了各种组件配置的右手侧的横截面侧视图。应当理解，该组件是对称的，因此左手侧(未示出)将是图2至图11中所示右手侧的镜像。例如，在图中的每一个图中所示的平移轴122可以被认为是对称轴，组件被认为围绕该对称轴对称。另外，需注意，为了便于说明，图2至图11中省略了框架、致动表面等方面。然而，省略的方面应被理解为包括在图2至图11的完整组件中，如先前参考图1所讨论的。

现在参见图2，图2示出了具有包括一对线圈208A、208B的固定部分104和包括一对第一磁体构件212A、212B和第二磁体构件214的移动部分106的组件200。如前所述，移动部分106(例如，第一磁体构件212A-B和第二磁体构件214)相对于固定部分104(例如，线圈208A-B)移动。特别地，第一磁体构件212A-B和第二磁体构件214中的每一者沿平移轴122相对于线圈208A-B一起平移，如箭头所示。第一磁体构件212A-B两者可以是径向极化磁体，它们的磁极在所示的相同方向上定向。第二磁体构件214可以为将由第一磁体构件212A-B产生的磁通线224集中在集中或聚焦的磁通密度226的区域内的通量集中构件(例如，软磁材料诸如钢)。在该方面，当第一磁体构件212A-B和第二磁体构件214沿线圈208A-B一起平移时，这些线圈定位在由磁体构件形成的间隙216A、216B内，聚焦的通量密度的区域226还沿线圈208A-B的绕组高度行进。因此，可以沿线圈208A-B的整个高度保持主要的磁通密度区域。这继而实现连接到移动部分106的致动表面(例如，致动表面118)的更大的偏移，而不会观察到反向磁场干扰。

现在更详细地参考该对线圈208A-B，线圈208A-B在一些方面可以是单独的音圈，每个音圈具有平行于z轴或沿所示z高度方向延伸的绕组高度。取决于来自例如相关联的扬声器的要求，线圈208A-B可以与相同的电流方向串联或并联，因此它们是建设性的。两个线圈208A-B应该具有相同的取向(例如，两个线圈都进入平面，或者两个线圈都在平面外)。线圈208A-B可以具有与所示相同的绕组高度，在一些情况下，该高度可以大于移动部分106的磁体构件的高度和如图所示的间隙216A-B。在其他方面，线圈208A-B可以具有不同的绕组高度。然而，线圈208A-B中的每一个线圈可以被认为是连续线圈，因为它们具有一个连续且不间断的绕组高度，在一些情况下由单根铜线形成。换句话讲，线圈208A-B不是由一个堆叠在另一个之上的线圈部分或区段形成来实现图中所示的期望的总高度。此外，如前所述，在一些方面，线圈208A-B是环形线圈，因此线圈208A可以被认为是内部线圈并且线圈208B可以被认为是外部线圈。所述另一种方式线圈208A可以被认为在线圈208B的径向内侧，或者线圈208B可以被认为在线圈208A的径向外侧。

类似地，移动部分106的磁体构件212A-B和214可以是环形构件(例如，圆形、椭圆形、跑道状形状等)。在该方面，第一磁体构件212A-B可以分别被认为是内部磁体构件和外部磁体构件，第二磁体构件214可以是内部磁体构件和外部磁体构件212A-B之间的中间磁体构件。更进一步地，线圈间隙216A可以被认为是形成在内部磁体构件212A和中间磁体构件214之间的内部间隙，并且线圈间隙216B可以被认为是形成在中间磁体构件214和外部磁体构件212B之间的外部间隙。

如前所述，第一磁体构件212A和212B两者可以为径向极化磁体，并且第二磁体构件214可以为通量集中构件，诸如钢结构。第一磁体构件212A-B和第二磁体构件214中的每一者可以具有相同的高度(沿z轴的维度)，或者可以具有不同的高度。例如，在另一方面，第一磁体构件212A-B和第二磁体构件214中的每一者可以具有朝向平移轴222(其对应于对称轴)减小的不同高度。无论第一磁体构件212A-B和第二磁体构件214的高度如何，它们都可以被认为具有沿平移轴的相对较大的位移范围，该位移范围等于或小于线圈208A-B的绕组高度。特别地，正磁场聚焦在磁体组件的某个区域上方，使得当它沿线圈208A-B移动时，不受反向磁场(比聚焦的正磁场弱)的影响，因此，磁场的总和不受影响，从而来自电路系统的力不受影响。因此，由于移动部分106沿线圈208A-B的整个高度承载正磁场，该正磁场超过反向磁场，沿线圈的整个高度出现正力，从而允许获得改善的位移范围。这与没有聚焦磁通量区域并且不沿线圈移动，因此可能沿线圈的某些区域失去力的开路系统形成对此。

现在参见图3，图3示出了组件300，该组件类似于先前讨论的组件，因为该组件包括固定部分104和沿平移轴122相对于固定部分104移动的移动部分106。然而，在组件300中，固定部分104包括单个线圈308，并且移动部分106包括连接在一起并且相对于线圈308移动的单个第一磁体构件312和单个第二磁体构件314。第一磁体构件312可以是定位在线圈308径向外侧的径向极化磁体。第二磁体构件314可以为定位在线圈308的径向内侧的通量集中构件，例如钢结构。如前所述，第二磁体构件314将由第一磁体构件312产生的磁通线324集中在集中或聚焦的磁通密度326的区域内。在该方面，当第一磁体构件312和第二磁体构件314沿定位在由磁体构件形成的间隙316内的线圈308平移时，聚焦通量密度326的区域也沿线圈308的绕组高度行进。因此，如前所述，可以沿线圈308的整个高度保持主要的磁通密度区域，进而可以实现连接到移动部分106的致动表面(例如，致动表面118)的更大偏移。

现在参见图4，图4示出了组件400，该组件类似于先前讨论的组件，因为该组件包括固定部分104和沿平移轴122相对于固定部分104移动的移动部分106。然而，在组件400中，固定部分104包括一对线圈408A和408B，并且移动部分106包括单个第一磁体构件412和一对第二磁体构件414A和414B，它们连接在一起(并且连接到致动表面)，并且相对于线圈408A-B移动。第一磁体构件412可以为定位在一对线圈408A-B之间的径向极化磁体。该对第二磁体构件414A-B可以为通量集中构件，例如钢结构，定位在线圈408A-B的相对侧，例如，在线圈408A的径向内侧和线圈408B的径向外侧。如前所述，第二磁体构件414A-B将由第一磁体构件412产生的磁通线424集中在集中或聚焦的磁通密度426的区域内。在该方面，当第一磁体构件412和第二磁体构件414A-B沿定位在由磁体构件形成的间隙416A、416B内的线圈408A-B一起平移时，聚焦磁通密度区域426也沿线圈408A-B的绕组高度行进。因此，如前所述，可以沿线圈408A-B的整个高度保持主要的磁通密度区域，进而可以实现连接到移动部分106的致动表面(例如，致动表面118)的更大偏移。

现在参见图5，图5示出了组件500，该组件类似于先前讨论的组件，因为该组件包括固定部分104和沿平移轴122相对于固定部分104移动的移动部分106。然而，在组件500中，固定部分104包括单个线圈508，并且移动部分106包括单个第一磁体构件512和单个第二磁体构件514，它们连接在一起(并且连接到致动表面)并且相对于线圈508移动。第一磁体构件512可以是定位在线圈508的径向内侧的径向极化的磁体。第二磁体构件514可以为通量集中构件，例如钢结构，定位在线圈508的径向外侧。如前所述，第二磁体构件514将由第一磁体构件512产生的磁通线524集中在集中或聚焦的磁通密度526的区域内。在该方面，当第一磁体构件512和第二磁体构件514沿定位在由磁体构件形成的间隙516内的线圈508平移时，聚焦通量密度526的区域也沿线圈508的绕组高度行进。因此，如前所述，可以沿线圈508的整个高度保持主要的磁通密度区域，进而可以实现连接到移动部分106的致动表面(例如，致动表面118)的更大偏移。

现在参见图6，图6示出了组件600，该组件类似于先前讨论的组件，因为该组件包括固定部分104和沿平移轴122相对于固定部分104移动的移动部分106。然而，在组件600中，固定部分104包括一对线圈608A和608B，并且移动部分106包括三个第一磁体构件612A、612B和612C，它们附接在一起(以及致动表面)并且相对于线圈608A、608B移动。第一磁体构件612A-C可以为沿相同方向(例如，北极和南极面向相同方向)定位在一对线圈608A-B之间和外部的径向极化磁体。在该方面，第一磁体构件612A-C充当彼此的通量集中构件并且将由第一磁体构件612产生的磁通线624集中在集中或聚焦的磁通密度626的区域内。在该方面，当第一磁体构件612A-C沿定位在由磁体构件形成的间隙616A、616B内的线圈608A-B一起平移时，聚焦磁通密度区域626也沿线圈608A-B的绕组高度行进。因此，如前所述，可以沿线圈608A-B的整个高度保持主要的磁通密度区域，进而可以实现连接到移动部分106的致动表面(例如，致动表面118)的更大偏移。

现在参见图7，图7示出了组件700，该组件类似于先前讨论的组件，因为该组件包括固定部分104和沿平移轴122相对于固定部分104移动的移动部分106。然而，在组件700中，固定部分104包括一对线圈708A和708B，并且移动部分106包括一对第一磁体构件712A、712B、单个第二磁体构件714和联接到第一磁体构件712A-B的一对第三磁体构件730A、730B，这些磁体构件连接在一起(并且连接到致动表面)并且全部相对于线圈708A、708B移动。第一磁体构件712A-B可以为径向极化磁体，定位在该对线圈708A-B的径向外侧，并且第二磁体构件714定位在线圈708A-B之间。第二磁体构件714可以为通量集中构件(例如，钢结构)，该通量集中构件将由第一磁体构件712A-B产生的磁通线724集中在集中或聚焦的磁通密度726的区域内。第三磁体构件730A-B可以为通量集中构件，该通量集中构件直接附接到第一磁体构件712A-B的面向线圈708A-B的表面。代表性地，第三磁体构件730A-B可以是类似于第二磁体构件714的软磁材料，例如附接到第一磁体构件712A-B的表面的钢材。例如，第三磁体构件730A可以附接到第一磁体构件712A的面向线圈708A的外表面，并且第三磁体构件730B可以附接到第一磁体构件712B的面向线圈708B的内表面。在该方面，当附接有第三磁体构件730A-B的第一磁体构件712A-B和第二磁体构件714沿定位在由磁体构件形成的间隙716A、716B内的线圈708A-B一起平移时，聚焦磁通密度区域726也沿线圈708A-B的绕组高度行进。因此，如前所述，可以沿线圈708A-B的整个高度保持主要的磁通密度区域，进而可以实现连接到移动部分106的致动表面(例如，致动表面118)的更大偏移。

现在参见图8，图8示出了组件800，该组件类似于先前所讨论的组件，因为该组件包括固定部分104和沿平移轴122相对于固定部分104移动的移动部分106。然而，在组件800中，固定部分104包括单个线圈808，并且移动部分106包括单个第一磁体构件812、单个第二磁体构件814和联接到第一磁体构件812的第三磁体构件830，这些磁体构件彼此连接(以及致动表面)并且全部相对于线圈808移动。第一磁体构件812可以是定位在线圈808径向外侧的径向极化磁体，并且第二磁体构件814定位在线圈808的径向内侧。第二磁体构件814可以是将由第一磁体构件812产生的磁通线824集中在集中或聚焦的磁通密度826的区域内的通量集中构件(例如，钢结构)。第三磁体构件830可以是直接附接到第一磁体构件812的面向线圈808的表面的通量集中构件。代表性地，第三磁体构件830可以是类似于第二磁体构件814的软磁材料，例如钢材料，附接到第一磁体构件812的表面。例如，第三磁体构件730可以附接到第一磁体构件812的面向线圈808的内表面。在该方面，当附接有第三磁体构件830的第一磁体构件812和第二磁体构件814沿定位在由磁体构件形成的间隙816内的线圈808一起平移时，聚焦磁通密度区域826也沿线圈808的绕组高度行进。因此，如前所述，可以沿线圈808的整个高度保持主要的磁通密度区域，进而可以实现连接到移动部分106的致动表面(例如，致动表面118)的更大偏移。

现在参见图9，图9示出了组件900，该组件类似于先前讨论的组件，因为该组件包括固定部分104和沿平移轴122相对于固定部分104移动的移动部分106。然而，在组件900中，固定部分104包括一对线圈908A和908B，并且移动部分106包括一对第一磁体构件912A、912B、单个第二磁体构件914和联接到第一磁体构件912A-B的内表面和外表面中的每一者的四个第三磁体构件930A、930B、930C和930D，这些磁体构件全部相对于线圈908A、908B移动。第一磁体构件912A-B可以是径向极化磁体，如图所示，定位在一对线圈908A-B的径向外侧和径向内侧，并且第二磁体构件914定位在线圈908A-B之间。第二磁体构件914可以为通量集中构件(例如，钢结构)，该通量集中构件将由第一磁体构件912A-B产生的磁通线924集中在集中或聚焦的磁通密度926的区域内。第三磁体构件930A-D可以为直接附接到第一磁体构件912A-B的表面的通量集中构件。代表性地，第三磁体构件930A-D可以是类似于第二磁体构件914的软磁材料，例如钢材料，附接到第一磁体构件912A-B的表面。例如，第三磁体构件930A可以附接到第一磁体构件912A的面向组件中心的内表面，第三磁体构件912B可以附接到第一磁体构件912A的面向线圈908A的外表面，第三磁体构件930C可以附接到第一磁体构件912B的面向线圈908B的内表面，并且第三磁体构件930D可以附接到第一磁体构件912B的背离线圈908B的外表面。在该方面，当附接有第三磁体构件930A-D的第一磁体构件912A-B和第二磁体构件914沿定位在由磁体构件形成的间隙916A、916B内的线圈908A-B一起平移时，聚焦磁通密度区域926也沿线圈908A-B的绕组高度行进。因此，如前所述，可以沿线圈908A-B的整个高度保持主要的磁通密度区域，进而可以实现连接到移动部分106的致动表面(例如，致动表面118)的更大偏移。

现在参见图10，图10示出了组件1000，该组件类似于先前讨论的组件，因为该组件包括固定部分104和沿平移轴122相对于固定部分104移动的移动部分106。然而，在组件1000中，固定部分104包括单个线圈1008，并且移动部分106包括单个第一磁体构件1012、单个第二磁体构件1014和联接到第一磁体构件1012的一对第三磁体构件1030A、1030B，这些磁体构件彼此(以及致动表面)附接并且全部相对于线圈1008移动。第一磁体构件1012可以是定位在线圈1008径向外侧的径向极化磁体，并且第二磁体构件1014定位在线圈1008的径向内侧。第二磁体构件1014可以是将由第一磁体构件1012产生的磁通线1024集中在集中或聚焦的磁通密度1026的区域内的通量集中构件(例如，钢结构)。第三磁体构件1030A-B可以是直接附接到第一磁体构件1012的内表面和外表面的通量集中构件。代表性地，第三磁体构件1030A-B可以是类似于第二磁体构件1014的软磁材料，例如钢材料，附接到第一磁体构件1012的表面。例如，第三磁体构件1030A可以附接到第一磁体构件1012的面向线圈1008的内表面，并且第三磁体构件1030B可以附接到第一磁体构件1012的背离线圈1008的外表面。在该方面，当附接有第三磁体构件1030A-B的第一磁体构件1012和第二磁体构件1014沿定位在由磁体构件形成的间隙1016内的线圈1008一起平移时，聚焦磁通密度区域1026也沿线圈1008的绕组高度行进。因此，如前所述，可以沿线圈1008的整个高度保持主要的磁通密度区域，进而可以实现连接到移动部分106的致动表面(例如，致动表面118)的更大偏移。

现在参见图11，图11示出了组件1100，该组件类似于先前讨论的组件，因为该组件包括固定部分104和沿平移轴122相对于固定部分104移动的移动部分106。然而，在组件1100中，固定部分104包括单个线圈1108，并且移动部分106包括一对第一磁体构件1112A、112B和联接到第一磁体构件1112A-B的一对第三磁体构件1130A、1130B，这些磁体构件全部相对于线圈1108移动。因此，该方面中的移动部分106省略了先前所讨论的第二磁体构件(例如，磁体构件1014)。第一磁体构件1112A可以是定位在线圈1108的径向内侧的径向极化磁体，并且第一磁体构件1112B定位在线圈1108的径向外侧。第三磁体构件1130A-B可以是附接到第一磁体构件1112A-B的面向线圈1108的表面的通量集中构件(例如，钢结构)。第三磁体构件1130A-B可以为将由第一磁体构件1112A-B产生的磁通线1124集中在集中或聚焦的磁通密度1126的区域内的通量集中构件。第三磁体构件1130A-B可以直接附接到第一磁体构件1112A-B的面向线圈1108的表面。代表性地，第三磁体构件1130A可以为附接到第一磁体构件1112A的外表面的软磁材料诸如钢材，并且第三磁体构件1130B可以为附接到第一磁体构件1112B的内表面的软磁材料，诸如钢材。在该方面，当附接有第三磁体构件1130A-B的第一磁体构件1112A-B沿线圈1108一起平移，该线圈定位在由磁体构件形成的间隙1116内，聚焦磁通密度1126的区域也沿线圈1108的绕组高度行进。因此，如前所述，可以沿线圈1108的整个高度保持主要的磁通密度区域，进而可以实现连接到移动部分106的致动表面(例如，致动表面118)的更大偏移。

图12示出了可在其中实现如本文所述的换能器组件的示例性电子设备的简化示意透视图。如图12所示，换能器组件可集成在消费电子设备1202诸如智能电话中，用户可以通过无线通信网络与通信设备1204的远端用户进行呼叫；在另一个示例中，换能器组件可集成在平板电脑1206的外壳内。这些仅是其中可使用本文所述的换能器组件的两个示例；然而，设想换能器组件可以与任何类型的电子设备一起使用，例如，家庭音频系统、具有音频能力的任何消费电子设备或车辆中的音频系统(例如，汽车信息娱乐系统)。

图13示出了可在其中实现如本文所公开的换能器组件的电子设备的一些组成部件的框图。设备1300可以为几种不同类型的消费电子设备中的任一种，例如参考图12所论述的那些消费电子设备中的任一种。

在这方面，电子设备1300包括与相机电路1306、运动传感器1304、存储装置1308、存储器1314、显示器1322和用户输入界面1324进行交互的处理器1312。主处理器1312还可以与通信电路系统1302、主电源1310、换能器1318和麦克风1320进行交互。换能器1318可以是本文所述的扬声器和/或换能器组件。电子设备1300的各种部件可以由处理器1312正执行的软件栈数字地互连以及使用或管理。在此示出或描述的许多部件可以实施为一个或多个专用硬件单元和/或编程处理器(由处理器正执行的软件，例如处理器1312)。

处理器1312通过执行在设备1300上实现的一个或多个应用程序或操作系统程序的一些或全部操作，通过执行可以在存储装置1308中找到的指令(软件代码和数据)来控制设备1300的总体操作。处理器1312可以例如驱动显示器1322并且通过用户输入界面1324(其可与显示器1322集成作为单个触敏显示面板的一部分)来接收用户输入。此外，处理器1312可以向换能器1318发送电流或信号(例如，音频信号)以便于换能器1318的操作。代表性地，处理器1312可以将电流或信号发送到换能器组件(例如，组件100至1100)的一个或多个部件以独立地或一起驱动这些部件。例如，根据应用需要，线圈108至1108可由放大器上的不同通道独立地驱动，或者由相同通道一起驱动。

存储装置1308使用非易失性固态存储器(例如，闪存存储装置)和/或动态非易失性存储设备(例如，旋转磁盘驱动器)提供相对大量的“永久性”数据存储。存储装置1308可包括本地存储空间和远程服务器上的存储空间两者。存储装置1308可以存储数据以及在更高级别控制和管理设备1300的不同功能的软件部件。

除了存储装置1308之外，还可以存在存储器1314，该存储器也被称为主存储器或程序存储器，其提供对存储的代码和正在由处理器1312执行的数据的相对快速的访问。存储器1314可以包括固态随机存取存储器(RAM)，例如静态RAM或动态RAM。可以存在一个或多个处理器，例如处理器1312，其运行或执行各种软件程序、模块或指令集(例如，应用程序)，所述各种软件程序、模块或指令集在永久存储在存储装置1308中的同时，已经被传送到存储器1314以供执行，以执行上述各种功能。

设备1300可包括通信电路系统1302。通信电路系统1302可包括用于有线或无线通信的部件，诸如双向对话和数据传输。例如，通信电路系统1302可包括联接到天线的RF通信电路系统，使得设备1300的用户可以通过无线通信网络发出或接收呼叫。RF通信电路可包括RF收发器和蜂窝基带处理器以通过蜂窝网络启用呼叫。例如，通信电路系统1302可以包括Wi-Fi通信电路系统，使得设备1300的用户可以使用互联网协议语音(VOIP)连接来发出或发起呼叫，通过无线局域网传输数据。

该设备可包括换能器1318。换能器1318可以是扬声器和/或换能器组件，诸如参考图1至图12所述的换能器组件。换能器1318可以是电声换能器或传感器，该电声换能器或传感器将电信号输入(例如，声输入)转换为声音或振动输出。扬声器的电路可电连接到处理器1312和电源1310，以有利于如先前所讨论的扬声器操作(例如，隔膜位移等)。

设备1300还可以包括运动传感器1304、相机电路1306以及主电源1310，该运动传感器也称为惯性传感器，其可以用于检测设备1300的移动，该相机电路实现设备1300的数字相机功能，该主电源诸如作为主电源的内置电池。

虽然已经在附图中描述和示出了某些方面，但是应当理解，此类方面仅仅是对广义公开的说明而非限制，并且本公开不限于所示出和所述的具体结构和布置，因为本领域的普通技术人员可以想到各种其他修改型式。因此，要将描述视为示例性的而非限制性的。此外，为了帮助专利局和本申请中发布的任何专利的任何读者解释所附权利要求书，申请人希望注意到他们并不旨在任何所附权利要求书或权利要求要素引用35U.S.C.112(f)，除非在特定权利要求中明确使用“用于......的装置”或“用于......的步骤”。

Claims (24)

1.一种动磁体式电机，包括：

固定音圈，所述固定音圈联接到框架；

动磁体组件，所述动磁体组件活动联接到所述框架并且能够操作以相对于所述固定线圈移动，所述动磁体组件包括磁体和通量集中构件，所述磁体和所述通量集中构件限定间隙，所述固定线圈被定位在所述间隙内；和

致动表面，所述致动表面联接到所述动磁体组件，并且其中所述动磁体组件的移动驱动所述致动表面沿平移轴的移动。

2.根据权利要求1所述的动磁体式电机，其中所述固定线圈为连续音圈。

3.根据权利要求1所述的动磁体式电机，其中所述固定线圈为环形音圈，并且所述磁体在所述音圈的径向内侧，并且所述通量集中构件在所述音圈的径向外侧。

4.根据权利要求1所述的动磁体式电机，其中所述固定线圈为环形音圈，并且所述通量集中构件在所述音圈的径向内侧，并且所述磁体在所述音圈的径向外侧。

5.根据权利要求1所述的动磁体式电机，其中所述磁体为径向极化磁体。

6.根据权利要求1所述的动磁体式电机，其中所述通量集中构件为钢结构。

7.根据权利要求1所述的动磁体式电机，其中所述通量集中构件为径向极化磁体。

8.根据权利要求1所述的动磁体式电机，其中所述磁通集中构件为第一通量集中构件，并且所述动磁体组件还包括直接联接到所述磁体的第二通量集中构件。

9.根据权利要求1所述的动磁体式电机组件，其中所述固定线圈为第一固定音圈，所述组件还包括定位在所述第一固定音圈的径向外侧的第二固定音圈。

10.根据权利要求9所述的动磁体式电机组件，其中所述第一固定音圈和所述第二固定音圈具有相同的电流方向和相同的取向。

11.根据权利要求9所述的动磁体式电机，其中所述通量集中构件定位在所述第一固定音圈和所述第二固定音圈之间，并且所述磁体为第一径向极化磁体，所述动磁体组件还包括第二径向极化磁体，并且其中所述第一径向极化磁体定位在所述第一固定音圈的径向内侧，并且所述第二径向极化磁体定位在所述第二固定音圈的径向外侧。

12.根据权利要求9所述的动磁体式电机，其中所述磁体定位在所述第一固定音圈和所述第二固定音圈之间，所述通量集中构件为第一通量集中构件，所述动磁体组件还包括第二通量集中构件，并且其中所述第一通量集中构件定位在所述第一固定音圈的径向内侧，并且所述第二通量集中构件定位在所述第二固定音圈的径向外侧。

13.一种扬声器磁体电机组件，包括：

固定部分，所述固定部分包括固定地联接到框架的连续音圈；和

移动部分，所述移动部分包括隔膜和活动联接到所述框架的磁体组件，所述磁体组件具有第一磁体构件和第二磁体构件，所述第二磁体构件能够操作以将磁通密度朝向所述连续音圈聚焦，并且沿所述连续音圈平移以驱动所述隔膜沿平移轴移动。

14.根据权利要求13所述的扬声器动磁体式电机组件，所述磁体组件具有沿所述平移轴的位移范围，所述位移范围由所述连续音圈的高度限定。

15.根据权利要求13所述的扬声器动磁体式电机组件，其中所述第一磁体构件为径向极化磁体，并且所述第二磁体构件为定位在所述连续音圈的相对侧上的钢构件。

16.根据权利要求13所述的扬声器动磁体式电机组件，其中所述第一磁性构件和所述第二磁性构件限定间隙，所述连续音圈被定位在所述间隙内。

17.根据权利要求13所述的扬声器动磁体式电机组件，其中所述移动部分还包括直接附接到所述第一磁体构件或所述第二磁体构件的第三磁体构件。

18.根据权利要求13所述的扬声器动磁体式电机组件，其中所述连续音圈为第一连续音圈，并且所述固定部分还包括第二连续音圈。

19.根据权利要求18所述的扬声器动磁体式电机组件，其中所述第二磁体构件为定位在所述第一连续音圈和所述第二连续音圈之间的钢结构，所述移动部分还包括第三磁体构件，并且其中所述第一磁体构件和所述第三磁体构件沿所述第一连续音圈和所述第二连续音圈的与所述第二磁体构件相对的侧定位。

20.根据权利要求18所述的扬声器动磁体式电机组件，其中所述移动部分还包括第三磁体，并且所述第一磁体构件、所述第二磁体构件和所述第三磁体构件是沿所述第一连续音圈和所述第二连续音圈的不同侧定位的径向极化磁体。

21.根据权利要求18所述的扬声器动磁体式电机组件，其中所述第一磁体构件是定位在所述第一连续音圈和所述第二连续音圈之间的径向极化磁体，所述移动部分还包括第三磁体构件，并且其中所述第二磁体构件和所述第三磁体构件是沿所述第一连续音圈和所述第二连续音圈的不同侧定位的钢结构。

22.一种电子设备，所述电子设备包括：

电子设备外壳：

动磁体式电机，所述动磁体式电机联接到所述电子设备外壳，所述动磁体式电机具有固定音圈和能够操作以相对于所述固定线圈移动的动磁体组件，所述动磁体组件包括磁体和通量集中构件，所述磁体和所述通量集中构件限定间隙，所述固定线圈被定位在所述间隙内；和

致动表面，所述致动表面联接到所述动磁体组件，其中所述动磁体组件的移动驱动所述致动表面沿平移轴的移动。

23.根据权利要求22所述的电子设备，其中所述动磁体式电机为扬声器动磁体式电机，并且所述致动表面为扬声器隔膜。

24.根据权利要求22所述的电子设备，其中所述致动表面为所述电子设备外壳的外壳壁。

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