CN205510381U - 一种具有振动功能和发声功能的多功能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有振动功能和发声功能的多功能装置，包括外围壳体以及收容于外围壳体内的振动系统、磁路系统和弹性支撑件，磁路系统由弹性支撑件支撑固定并悬置于外围壳体内，振动系统包括振膜和结合于振膜一侧的音圈，磁路系统包括第一磁铁组以及位于第一磁铁组的外侧并与第一磁铁组间隔设置的第二磁铁组，第一磁铁组与第二磁铁组之间形成磁间隙，第一磁铁组与第二磁铁组的磁力线相互配合形成闭合的磁回路。本实用新型的多功能装置，通过设置对磁结构，能够增大产品BL值，增强有效磁场强度，提升产品性能。

Description

一种具有振动功能和发声功能的多功能装置

技术领域

本实用新型涉及电声领域，具体的涉及一种具有振动功能和发声功能的多功能装置。

背景技术

现有的移动终端电子装置，以手机为例，其内部不仅需要装配可以发声的扬声器单元，同时考虑到一些安静场合的需要，还需要装配振动马达对用户进行振动反馈，实现来电、信息等的即时提示。但是，由于当前电子产品越来越向轻量化、薄型化的方向发展，如果在手机等装配空间本来就比较小的终端产品上同时组装振动单元和发声单元，无疑会占用较大的空间；为了解决这一问题，人们通过设计一种多功能的声学元件同时满足振动和发声两个功能，以减小声学元件占用的空间。

伴随着科技进步和电子产业的迅速发展，人们对于电子产品的性能有着越来越高的需求，这就要求生产者不断的进行尝试，探索性能更好、更为可靠的产品结构设计。传统的具有振动功能和发声功能的多功能装置中，其磁路系统通常是在导磁轭上设置一块内置的磁铁，磁铁的表面贴设华司，可以理解为一种单磁路的结构，这种结构看似简单，但其磁场强度却并不是很高，对于一些对性能要求较高的产品而言，往往无法满足需求。因此，有必要提供一种新型的磁路结构，以期获得更大的磁场强度，进而提升产品的性能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具有振动功能和发声功能的多功能装置，通过设置对磁的磁路结构，增大磁场强度，增强BL值。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种具有振动功能和发声功能的多功能装置，包括外围壳体以及收容于所述外围壳体内的振动系统、 磁路系统和弹性支撑件；所述磁路系统由所述弹性支撑件支撑固定并悬置于所述外围壳体内；所述振动系统包括振膜和结合于所述振膜一侧的音圈，其中，所述磁路系统包括第一磁铁组以及位于所述第一磁铁组的外侧并与所述第一磁铁组间隔设置的第二磁铁组；所述第一磁铁组与所述第二磁铁组之间形成磁间隙；所述第一磁铁组与所述第二磁铁组的磁力线相互配合形成闭合的磁回路。

作为一种改进，所述第一磁铁组包括在竖直方向上相对设置的两块内磁铁；所述两块内磁铁之间固定有导磁件；所述第二磁铁组包括与所述第一磁铁组横向间隔设置的两块外磁铁。

作为一种改进，所述两块内磁铁均沿厚度方向充磁，所述两块外磁铁均为水平方向充磁。

作为一种改进，所述两块内磁铁靠近所述导磁件的端部的极性相同；并且，所述两块外磁铁与所述第一磁铁组相对端的极性相反。

作为一种改进，所述第一磁铁组与所述第二磁铁组均粘结固定于钢板上；所述钢板的边缘位置还固定有环形的质量块；所述质量块环绕于所述第一磁铁组的外周，并且与所述第二磁铁组粘结固定。

作为一种改进，所述第一磁铁组、所述第二磁铁组、所述质量块以及所述钢板共同构成所述多功能装置的振子；所述钢板的下侧结合有弹性支撑件；所述弹性支撑件支撑所述振子在外围壳体内部沿竖直方向振动。

作为一种改进，所述第一磁铁组包括一块内磁铁以及与所述内磁铁横向间隔设置的两块外磁铁；所述内磁铁以及所述两块外磁铁均为水平方向充磁。

作为一种改进，所述内磁铁与所述外磁铁的相对端的极性相反。

作为一种改进，所述多功能装置为矩形结构；所述外围壳体包括结合在一起的第一壳体和第二壳体；所述第一壳体和所述第二壳体均为金属材质，所述第一壳体与所述第二壳体激光焊接固定。

作为一种改进，所述第一壳体和第二壳体为塑料材质，均注塑成型；所述第一壳体和所述第二壳体涂胶粘结固定。

相较于现有技术而言，本实用新型的具有振动功能和发声功能的多功能装 置，其磁路系统包括第一磁铁组以及位于第一磁铁组的外侧并与第一磁铁组间隔设置的第二磁铁组，第一磁铁组与第二磁铁组之间形成磁间隙，音圈悬设于该磁间隙中，第一磁铁组与第二磁铁组的磁力线相互配合形成一个闭合的磁回路，相较于传统的单磁路结构而言，这种对磁的结构设计能够有效的提高BL值，增强有效磁场的强度，进而提高多功能装置的声学性能。

附图说明

图1为本实用新型具有振动功能和发声功能的多功能装置的分解结构示意图；

图2为本实用新型实施例一具有振动功能和发声功能的多功能装置的剖视图；

图3为本实用新型实施例一具有振动功能和发声功能的多功能装置结构示意图；

图4为本实用新型实施例二具有振动功能和发声功能的多功能装置的磁路和音圈的结构示意图；

其中的附图标记包括：1、第一壳体，110、侧壁，2、第二壳体，21、底壁，22、侧壁，23、注塑件，3、导磁轭，3’、钢板，4、磁铁，41、第一磁铁，41’、第一磁铁，42、第二磁铁，42’、第二磁铁，43、第三磁铁，43’、第三磁铁，44、第四磁铁，5、华司，5’、导磁件，6、质量块，7、音圈，8、振膜，9、补强层，10、弹性支撑件，11、垫环，12、FPCB板，13、弹簧。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本实用新型内容：

实施例：

参阅图所示，本实用新型的具有振动功能和发声功能的多功能装置为矩形结构，可以同时实现振动功能和发声功能，包括外围壳体，外围壳体具体包括结合在一起的第一壳体1和第二壳体2，第一壳体1和第二壳体2相互配合形成具有收容空间的腔体，该腔体内收容有磁路系统、振动系统以及弹性支撑件10，其中，磁路系统包括导磁轭3(以下第一种具体实施例中导磁轭3以钢板3’代替)、粘结固定于导磁轭3的中部位置的磁铁4以及贴设于磁铁4表面的华司5 (以下第一种具体实施方式中，华司5以导磁件5’代替，并且位于两块内磁铁之间)，需要说明的是，此处的导磁轭3设计为一沿水平方向延伸的平板状结构，导磁轭3的边缘位置还固定有质量块6，质量块6为闭合的环形结构，其环绕于磁铁4的外周，与磁铁4之间存在一定的距离，形成间隙；振动系统具体包括音圈7以及与音圈7固定连接的振膜8，为了增强产品在高频处的声学性能，振膜8的中间位置还结合有补强层9，其中，音圈7的一端悬置于磁铁4与质量块6之间的间隙内。弹性支撑件10具有沿竖直方向上的弹性形变空间，支撑振子在竖直方向上振动。

由上述结构可知，磁路系统和质量块6可共同形成多功能装置的振子，振子通过弹性支撑件10支撑固定并悬置于外围壳体的空间内，具体实施时，弹性支撑件6的一端与导磁轭3固定，另一端则固定于第二壳体2上。第一壳体1与第二壳体2可以均为金属材质，二者直接通过激光焊接固定，并且，第二壳体2、导磁轭3与弹性支撑件10均可通过点焊完成固定；第一壳体1与第二壳体2也可以均为塑料材质，二者直接通过涂胶粘结固定。本技术方案并不限定壳体的具体材质及连接方法。

在说明该多功能装置的基本结构以后，下面对其工作原理进行阐述：上述结构装配到手机、Pad等终端产品中并与外部电路导通以后，外部电路可向其提供交变电流，而由于扬声器和振动马达本身的谐振频率不同，驱动二者工作的驱动电压也有较大的不同，比如，马达的谐振频率通常在300赫兹以上，而发声单元的谐振频率则在300赫兹以下，驱动马达振动的电压仅需要0.35V即可，而发声单元的驱动电压则可以达到2V左右，而通过手机等终端产品中的滤波电路可以将外部电流信号分别滤至振动单元和发声单元所需要的范围，也就是说，振动单元可在低频段发生振动，而发声单元则主要在高频段发声，至于振动单元和发声单元正常工作的原理则同样是通过输入音圈7的电流信号以及磁场的共同作用来完成的：低频段时，音圈7通电后在磁铁4的磁场中会受到安培力的作用，同时也会给磁铁4一个大小相等方向相反的反作用力，使得磁铁4在弹性支撑件10的弹性形变方向上(竖直方向)做往复运动，磁铁4从而带动与 之固定连接的导磁轭3、华司5以及固定在导磁轭3上的质量块6一起振动；而高频段时，音圈7在接收到外部电路的电流信号以后，会在电磁场的作用下做往复切割磁力线的运动，从而带动振膜8的振动，第一壳体1的正对振膜8的位置开设有出声孔，因而能够向外界辐射声波，实现发声。

本技术方案为了增大磁场强度，提高性能，对磁路部分做了比较细化的改进，下面以具体的两种实施方式为例进行说明：

实施例一：

参阅图2和图3共同所示，本实施方式中，磁路系统包括第一磁铁组以及第二磁铁组，第二磁铁组位于第一磁铁组的外侧并与第一磁铁组呈一定距离设置(间隔设置)，其中，第一磁铁组包括在竖直方向上相对设置的两块内磁铁，分别为第一磁铁41和第二磁铁42，在第一磁铁41和第二磁铁42之间固定有一个导磁件5’(不完全等同于华司5)，第二磁铁组包括与第一磁铁组横向间隔设置的两块外磁铁，分别为第三磁铁43和第四磁铁44。第一磁铁组的两端分别与第三磁铁43和第四磁铁44形成磁间隙，音圈7的一端即悬置与该磁间隙中。很容易理解的是，无论磁路系统中具体设置有几块磁铁，从每块磁铁中发射出的磁力线必须相互配合能够形成一个闭合的磁回路，这样才能实现该多功能装置的正常工作。

图3具体提供了一种实现方式，即两块内磁铁(第一磁铁411和第二磁铁42)均沿厚度方向充磁(也可理解为竖直方向充磁或者轴向充磁)，两块外磁铁(第三磁铁43和第四磁铁44)均为水平方向充磁(也可理解为径向充磁)。也就是说，如果两块内磁铁均采用厚度方向充磁，那么，两块外磁铁的充磁方式一定是沿径向充磁，参考图3中磁力线的示意，此时，两块内磁铁中发射的磁力线刚好能够与位于外侧的两块外磁铁的磁力线方向相互配合起来，形成一个磁回路；进一步的，两块内磁铁(第一磁铁41和第二磁铁42)靠近导磁件5’的端部的极性应当相同，即如果第一磁铁41沿厚度方向的两端极性为N-S，那么，第二磁铁42对应的两端极性则为S-N；相反，如果第一磁铁41沿厚度方向的两端极性为S-N，那么，第二磁铁42对应的两端极性则为N-S。这种结构可 以使得两块内磁铁的磁力线向外部(音圈所在的磁间隙)发散。同时，两块外磁铁与第一磁铁组相对端的极性相反，也就是说，如果第三磁铁43的左右两端的极性为N-S，那么，第四磁铁44的左右两端的极性也为N-S。当然，无论第一磁铁组和第二磁铁组的极性方向采取哪种组合，其必须要保证两部分磁铁组的磁力线能够形成闭合的磁回路。

在本实施方式中，第一磁铁组与第二磁铁组均粘结固定于钢板3’上，此处所述的钢板3’并不等同于前述的导磁轭3，其具体设计厚度较薄，一方面可用于固定磁路，另一方面，其与磁路和质量块6一起形成振子，可增大振子的振动质量；需要说明的是，由于磁路设计为对磁结构，质量块6具体环绕于第一磁铁组的外周，并且与第二磁铁组粘结固定，也就是说其内侧分别与第三磁铁43和第四磁铁44粘结固定。

相对应的，这种结构设计中，弹性支撑件10直接结合在钢板3’的下侧，另一端仍然与第二壳体2固定，弹性支撑件10的弹性形变方向为竖直方向，即上述振子沿竖直方向振动。

实施例二：

参阅图4所示，与实施例一不同的是，本实施方式中，第一磁铁组包括一块内磁铁(第一磁铁41’)以及与第一磁铁41’横向间隔设置的两块外磁铁，分别为第二磁铁42’和第三磁铁43’。第一磁铁41’的两端分别与第二磁铁42’和第三磁铁43’之间形成磁间隙，音圈7的一端即悬置于上述磁间隙中。与实施例一种的工作原理相同，本实施方式中，内磁铁以及两块外磁铁中发射的磁力线也应当形成一个闭合的磁回路。在一种具体的实现方式中，上述三块磁铁均为水平方向充磁，内磁铁与外磁铁的相对端的极性相反。也就是说，如果第一磁铁41’的左右两端的极性为N-S，那么，第二磁铁42’与第三磁铁43’的左右两端的极性均应当为N-S；同样的，如果第一磁铁41’的左右两端的极性为S-N，那么，第二磁铁42’与第三磁铁43’的左右两端的极性均应当为S-N。

以上仅仅是关于对磁结构设计的两个实施方式，并不用于限定本技术方案的保护范围，具体实施时，还可以采用其他的对磁结构，只要其磁铁之间能够 形成闭合回路即可。

本技术方案中，通过改变现有的具有振动功能和发声功能的多功能装置的磁路，设计对磁结构，提高BL值，增多通过磁间隙的磁力线，从而增强有效磁场强度，提升该种多功能装置的性能。

优选的，振膜8与第一壳体1之间还设有垫环11，垫环11也为闭合的环状结构，垫环11的设置能够使得振膜8与第一壳体1之间形成一定的间隙，振膜8不会直接触碰到金属材质的第一壳体1。

优选的，当第一壳体1与第二壳体2均采用金属材质时，采用以下方式实现内外部电路导通：第二壳体2的角部位置注塑结合有塑料材质的注塑件23，注塑件23与第二壳体2一体注塑成型，并且作为一个整体与第一壳体1通过激光焊接固定。第二壳体2的内侧粘结固定有FPCB板12，这样，音圈7的引线可以在外围壳体的内部与FPCB板12上的焊盘点焊固定，FPCB板12又通过回流焊的方式焊接有延伸至第二壳体2的外部的弹簧13，弹簧13与外部电路导通，这样完整的实现内外部电路的导通。其中，弹簧13与FPCB板的焊盘以及注塑件23均对应设于第二壳体2的角部位置，仅占据R角，不额外占用其内部装配空间，不会影响磁路的体积；同时，由于弹簧13通过注塑件23进一步固定，弹簧13在竖直方向的高度超出第二壳体2的竖向空间，把弹簧13的一部分包裹在里面，可以防止弹簧13晃动；上述电连接方式中，与音圈7的引线电连接的焊盘内收，引线不需要延伸至外围壳体的外侧进行点焊，又由于塑料材质的注塑件23的存在，可以在保证内外部电路导通的前提下有效防止静电击穿。

当然，如果第一壳体1和第二壳体2均采用塑料材质，那么，其采用传统的弹片电连接结构即可。

以上仅为本实用新型实施案例而已，并不用于限制本实用新型，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有振动功能和发声功能的多功能装置，包括外围壳体以及收容于所述外围壳体内的振动系统、磁路系统和弹性支撑件；所述磁路系统由所述弹性支撑件支撑固定并悬置于所述外围壳体内；所述振动系统包括振膜和结合于所述振膜一侧的音圈，其特征在于：所述磁路系统包括第一磁铁组以及位于所述第一磁铁组的外侧并与所述第一磁铁组间隔设置的第二磁铁组；所述第一磁铁组与所述第二磁铁组之间形成磁间隙；所述第一磁铁组与所述第二磁铁组的磁力线相互配合形成闭合的磁回路。

2.根据权利要求1所述的多功能装置，其特征在于：所述第一磁铁组包括在竖直方向上相对设置的两块内磁铁；所述两块内磁铁之间固定有导磁件；所述第二磁铁组包括与所述第一磁铁组横向间隔设置的两块外磁铁。

3.根据权利要求2所述的多功能装置，其特征在于：所述两块内磁铁均沿厚度方向充磁，所述两块外磁铁均为水平方向充磁。

4.根据权利要求3所述的多功能装置，其特征在于：所述两块内磁铁靠近所述导磁件的端部的极性相同；并且，所述两块外磁铁与所述第一磁铁组相对端的极性相反。

5.根据权利要求2所述的多功能装置，其特征在于：所述第一磁铁组与所述第二磁铁组均粘结固定于钢板上；所述钢板的边缘位置还固定有环形的质量块；所述质量块环绕于所述第一磁铁组的外周，并且与所述第二磁铁组粘结固定。

6.根据权利要求5所述的多功能装置，其特征在于：所述第一磁铁组、所述第二磁铁组、所述质量块以及所述钢板共同构成所述多功能装置的振子；所述钢板的下侧结合有弹性支撑件；所述弹性支撑件支撑所述振子在外围壳体内部沿竖直方向振动。

7.根据权利要求1所述的多功能装置，其特征在于：所述第一磁铁组包括一块内磁铁以及与所述内磁铁横向间隔设置的两块外磁铁；所述内磁铁以及所述两块外磁铁均为水平方向充磁。

8.根据权利要求7所述的多功能装置，其特征在于：所述内磁铁与所述外磁铁的相对端的极性相反。

9.根据权利要求1所述的多功能装置，其特征在于：所述多功能装置为矩形结构；所述外围壳体包括结合在一起的第一壳体和第二壳体；所述第一壳体和所述第二壳体均为金属材质，所述第一壳体与所述第二壳体激光焊接固定。

10.根据权利要求9所述的多功能装置，其特征在于：所述第一壳体和第二壳体为塑料材质，均注塑成型；所述第一壳体和所述第二壳体涂胶粘结固定。