CN208571882U - 电磁激励器以及屏幕发声装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁激励器以及屏幕发声装置。该电磁激励器包括壳体、振子组件和定子组件，定子组件包括十字形芯柱、分别绕设在十字形芯柱的两个细径部的第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈相互串联并且电流方向相反，在十字形芯柱的粗径部设置有连通第一线圈和第二线圈的走线槽或走线孔，壳体包括沿振动方向相对设置的顶部和底部，十字形芯柱、顶部和底部均由导磁材料制作而成；定子组件包括永磁体和弹性元件，永磁体通过弹性元件悬置在腔体中，永磁体与顶部和底部形成磁力吸引。

Description

电磁激励器以及屏幕发声装置

技术领域

本实用新型涉及一种激励器技术领域，更具体地，涉及一种电磁激励器以及屏幕发声装置。

背景技术

在用于屏幕发声装置的电磁激励器中，弹簧或弹片的性能非常重要。为了达到理想的低频谐振效果，通常希望弹簧或弹片具有较低的弹性系数。然而，由于弹簧或弹片起到支撑质量块和永磁体的作用，需要具备较高的结构强度，因此要求弹簧或弹片的弹性系数较高。尤其在需要进行大振动量的使用场合，振动部分的质量很大，弹簧或弹片需要有足够的厚度、宽度以提供更大的结构支撑。可见，声学性能以及结构性能对于弹簧或者弹片的要求产生了矛盾。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种电磁激励器的新技术方案。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种电磁激励器。该电磁激励器包括壳体、振子组件和定子组件，所述振子组件和所述定子组件被设置在所述壳体的内腔中；所述定子组件包括十字形芯柱、分别绕设在所述十字形芯柱的两个细径部的第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈相互串联并且电流方向相反，在所述十字形芯柱的粗径部设置有连通第一线圈和第二线圈的走线槽或走线孔，所述第一线圈和所述第二线圈的连接线位于所述走线槽或走线孔中，所述壳体包括沿振动方向相对设置的顶部和底部，一个所述细径部的自由端与所述底部连接，另一个所述细径部的自由端与所述顶部连接，所述十字形芯柱、所述顶部和所述底部均由导磁材料制作而成；所述定子组件包括永磁体和弹性元件，所述永磁体通过弹性元件悬置在所述内腔中，所述第一线圈和所述第二线圈位于所述永磁体的磁场中，所述永磁体与所述顶部和所述底部形成磁力吸引。

可选地,在所述底部和所述顶部的至少一个上设置有用于安装所述十字形芯柱的安装孔，所述自由端插入所述安装孔中。

可选地,所述弹性元件为弹片，所述弹片包括与所述壳体连接的外连接部、与所述永磁体连接的内连接部和位于所述内连接部和外连接部之间的悬臂部，所述悬臂部包括多条悬臂，多条所述悬臂围绕所述永磁体的周向延伸，并且同向设置，所述弹片是一体成型的。

可选地,所述弹片由一块金属板材冲压或者刻蚀而成。

可选地,所述永磁体为环形磁铁，所述定子组件位于所述环形磁铁的内环中，并且所述第一线圈和所述第二线圈均与所述环形磁铁相间隔。

可选地,所述永磁体为环形磁铁，所述定子组件位于所述环形磁铁的内环中，并且所述第一线圈和所述第二线圈均与所述环形磁铁相间隔，所述内连接部呈环形结构，并且与所述环形磁铁的沿振动方向的一个端面连接。

可选地,所述壳体包括第一筒状部、第二筒状部和位于所述第一筒状部和所述第二筒状部之间的连接面，所述第一筒状部的直径小于所述第二筒状部的直径，所述底部盖合在所述第二筒状部，所述顶部盖合在所述第一筒状部，所述外连接部被固定在所述连接面上。

可选地,还包括固定在所述壳体的外表面的弹性缓冲件。

可选地,所述第一线圈和所述第二线圈位于所述粗径部的外周面以下。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种屏幕发声装置。该装置包括屏幕本体和本实用新型提供的所述电磁激励器，所述电磁激励器被设置在所述屏幕本体上。

根据本公开的一个实施例，十字形芯柱、顶部和底部均由导磁材料制作而成。振子组件的永磁体受到顶部和底部的磁力吸引的作用。例如，在振子组件偏离初始位置向顶部靠近时，永磁体与顶部的吸引力逐渐增大，与底部的吸引力逐渐减小，两个吸引力的合力指向顶部。而此时弹性元件的弹力指向初始位置，与合力的方向相反。这样，吸引力的合力形成了“负刚度系数磁弹簧力”，能够部分抵消弹性元件的弹力。振子组件偏离初始位置的位移越大，则磁弹簧力越大，反之，磁弹簧力越小。这种设置方式能够有效地减小电磁激励器的弹性系数，从而使得电磁激励器的低频谐振效果更好。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型的一个实施例的电磁激励器的分解图。

图2是根据本实用新型的一个实施例的电磁激励器的一部分的分解图。

图3是根据本实用新型的一个实施例的定子组件的分解图。

图4是根据本实用新型的一个实施例的弹片的结构示意图。

附图标记说明：

11：顶部；12：第一筒状部；13：台阶面；14：第二筒状部；15：第一弹片；16：导磁环；17：环形磁铁；18：质量块；19：十字形芯柱；20：第一线圈；21：第二线圈；23：粗径部；24：细径部；25：第二弹片；26：底部；27：内连接部；28：悬臂；29：外连接部；30：凸台；31：走线槽。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种电磁激励器。如图1所示，该电磁激励器包括壳体、振子组件和定子组件。壳体的内部形成内腔。振子组件和定子组件被设置在内腔中。

如图3所示，定子组件包括十字形芯柱19、分别绕设在十字形芯柱 19的两个细径部24的第一线圈20和第二线圈21。具体地，十字形芯柱 19包括位于中部的粗径部23和分别位于粗径部23的相对的两端的两个细径部24。第一线圈20和第二线圈21相互串联并且电流方向相反。例如，第一线圈20和第二线圈21由同一根漆包线绕制而成，并且二者的绕设方向相反，以使在通电时二者的电流方向相反。

优选地，第一线圈20和第二线圈21位于粗径部23的外周面以下。这样，两个线圈20,21不会向外凸出于外周面，避免了在振动时与永磁体发生干涉。

如图3所示，在十字形芯柱19的粗径部23设置有连通第一线圈20 和第二线圈21的走线槽31或走线孔。走线槽31为开设在粗径部23的外周面上的凹槽。走线孔为连通粗径部23的上、下端面的通孔。第一线圈 20和第二线圈21的连接线位于走线槽31或走线孔中。这样，在振动时或者组装时，连接线不会与电磁激励器的其他部件发生干涉。

壳体包括沿振动方向相对设置的顶部11和底部26。振动方向为振子组件振动时的方向，如图1中A箭头所示。例如，壳体包括侧壁部。侧壁部的整体呈筒状结构。顶部11和底部26分别位于侧壁部的两个开口端。一个细径部24的自由端与底部26连接。另一个细径部24的自由端与顶部 11连接。十字形芯柱19、顶部11和底部26均由导磁材料制作而成。例如，导磁材料为低碳钢、铁、钴、镍等材料。优选地，十字形芯柱19、顶部11 和底部26均由SPCC制作而成。

定子组件包括永磁体和弹性元件。永磁体通过弹性元件悬置在内腔内。永磁体为轴向充磁，即充磁方向平行于振动方向。第一线圈20和第二线圈21位于永磁体的磁场中。永磁体与顶部11和底部26形成磁力吸引。例如，永磁体为环形磁铁17。定子组件位于环形磁铁17的内环中，并且第一线圈20和第二线圈21均与环形磁铁17相间隔。这种设置方式使得电磁激励器的结构更紧凑，并且振子组件受到的驱动力更均衡。为了提高振动效果，在环形磁铁17外固定有质量块18，以提高振子组件的惯性。

优选地，在环形磁铁17的沿振动方向的上、下端设置有导磁环16。导磁环16由上述导磁材料制作而成。导磁环16能够聚拢环形磁铁17的磁场，提高磁感强度，提高电磁激励器的驱动力。

在本实用新型实施例中，十字形芯柱19、顶部11和底部26均由导磁材料制作而成。振子组件的永磁体受到顶部11和底部26的磁力吸引的作用。例如，在振子组件偏离初始位置向顶部11靠近时，永磁体与顶部11 的吸引力逐渐增大，与底部26的吸引力逐渐减小，两个吸引力的合力指向顶部11。例如，在初始位置时，环形磁铁17与粗径部相对。而此时弹性元件的弹力指向初始位置，与合力的方向相反。这样，吸引力的合力形成了“负刚度系数磁弹簧力”，能够部分抵消弹性元件的弹力。振子组件偏离初始位置的位移越大，则磁弹簧力越大，反之，磁弹簧力越小。这种设置方式能够有效地减小电磁激励器的弹性系数，从而使得电磁激励器的低频谐振效果更好。

此外，在初始位置时，磁弹簧力为零，这样不会对弹性元件的支撑效果造成影响。

此外，十字形芯柱19也为导磁材料，十字形芯柱19与顶部11和底部26连接，能够使磁弹簧力呈线性变化，即磁弹簧力的大小与振子组件相对于初始位置的位移的大小成正比，这使得磁弹簧力对电磁激励器的弹性系数的影响更均衡，谐振效果更好。

此外，第一线圈20和第二线圈21的电流方向相反，这使得振子在有效振动区域内受到的驱动力更大，振动效果良好。

在一个例子中,在底部26和顶部11的至少一个上设置有用于安装十字形芯柱19的安装孔。自由端插入安装孔中。例如，安装孔为设置在顶部 11和/或底部26的内表面的沉孔，或者在内表面上由环状部件围成的孔。

在组装时，十字形芯柱19的自由端插入安装孔中，不仅能起到连接固定作用，还能够有效地防止十字形芯柱19发生垂直于振动方向的移动，保证了电磁激励器结构的稳定性。

在一个例子中，弹性元件为弹片。如图4所示，弹片包括与壳体连接的外连接部29、与永磁体连接的内连接部27和位于内连接部27和外连接部29之间的悬臂部。例如，通过焊接、螺栓连接、铆接等方式将内连接部 27、外连接部29与相应的部件进行连接。

悬臂部包括多条悬臂28。多条悬臂28围绕永磁体的周向延伸，并且同向设置，即悬臂28的延伸方向相同，例如，从顶部11俯视均为顺时针或者逆时针。弹片是一体成型的。一体成型的弹片的结构强度高，弹力更均衡，可靠性更高。

可选地,弹片由一块金属板材冲压或者刻蚀而成。例如，板材呈环形结构，通过冲压的方式在板材上做去料处理，以形成多条悬臂28；或者通过刻蚀的方式做去料处理，以形成多条悬臂28。例如，可以采用等离子刻蚀或者刻蚀液进行刻蚀。

优选地，内连接部27呈环形结构，并且与环形磁铁17的沿振动方向的一个端面连接。环形结构使得内连接部27与环形磁铁17的连接合面积更大，连接更牢固。需要说明的是，内连接部27可以与环形磁铁17通过粘结剂直接固定连接；

还可以是，间接固定连接，例如，内连接部27通过粘结、焊接、铆接、螺栓连接等方式与质量块18连接在一起，质量块18与环形磁铁17固定连接。

进一步地，外连接部29也呈环形结构，并且与侧壁部连接。环形结构同样能够提高外连接部29与侧壁部的连接面积，使得连接更加牢固。

在一个例子中，如图1-2所示，壳体包括第一筒状部12、第二筒状部 14和位于第一筒状部12和第二筒状部14之间的连接面。例如，第一筒状部12和第二筒状部14均呈圆筒结构。连接面与两个筒状部连接在一起形成台阶结构。第一筒状部12、第二筒状部14和台阶结构共同构成侧壁部。

在其他示例中，第一筒状部12和第二筒状部14还可以是呈方筒结构，或者椭圆筒结构。

台阶结构的台阶面13作为连接面。第一筒状部12的直径小于第二筒状部14的直径。底部26盖合在第二筒状部14，顶部11盖合在第一筒状部12。例如，顶部11与第一筒状部12是一体成型的。底部26通过激光焊接、粘结等方式固定在第二筒状部14上。外连接部29被固定在连接面上，例如台阶面13上。通过这种方式，振子组件的组装变得容易，并且结构稳定性更高。

优选地，如图1-2所示，弹片为两个，即第一弹片15和第二弹片25。两个弹片分别位于环形磁铁17的沿振动方向的上、下侧。其中，靠近顶部 11的为第一弹片15，靠近底部26的为第二弹片25。在第一筒状部12的内侧设置有凸台30。第一弹片15的外连接部29被固定在凸台30上。第二弹片25的外连接部29被固定在台阶面13上。质量块18和环形磁铁17 整体位于第一筒状部12的内腔中。两个弹片使得振子组件的支撑效果更好，结构更稳定。

此外，两个弹片使得振子组件的振动更均衡，防止出现偏振。

在一个例子中，电磁激励器还包括固定在壳体的外表面的弹性缓冲件。例如，弹性缓冲件由橡胶、硅胶、泡绵等制作而成。通过粘结剂或者双面胶粘结在壳体上。弹性缓冲件用于与屏幕本体连接，能够起到良好的缓冲效果。

根据本实用新型的另一个实施例，提供了一种屏幕发声装置。该装置包括屏幕本体和本实用新型提供的电磁激励器。电磁激励器被设置在屏幕本体上。例如，电磁激励器的弹性缓冲件通过粘结剂或者双面胶粘结在屏幕本体的中心位置。屏幕本体被设置在电子设备的中框上。例如，电子设备为手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑、游戏机等智能终端。该屏幕发声装置具有低频效果良好的特点。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电磁激励器,其特征在于,包括壳体、振子组件和定子组件，所述振子组件和所述定子组件被设置在所述壳体的内腔中；

所述定子组件包括十字形芯柱、分别绕设在所述十字形芯柱的两个细径部的第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈相互串联并且电流方向相反，在所述十字形芯柱的粗径部设置有连通第一线圈和第二线圈的走线槽或走线孔，所述第一线圈和所述第二线圈的连接线位于所述走线槽或走线孔中，所述壳体包括沿振动方向相对设置的顶部和底部，一个所述细径部的自由端与所述底部连接，另一个所述细径部的自由端与所述顶部连接，所述十字形芯柱、所述顶部和所述底部均由导磁材料制作而成；

所述定子组件包括永磁体和弹性元件，所述永磁体通过弹性元件悬置在所述内腔中，所述第一线圈和所述第二线圈位于所述永磁体的磁场中，所述永磁体与所述顶部和所述底部形成磁力吸引。

2.根据权利要求1所述的电磁激励器,其特征在于,在所述底部和所述顶部的至少一个上设置有用于安装所述十字形芯柱的安装孔，所述自由端插入所述安装孔中。

3.根据权利要求1所述的电磁激励器,其特征在于,所述弹性元件为弹片，所述弹片包括与所述壳体连接的外连接部、与所述永磁体连接的内连接部和位于所述内连接部和外连接部之间的悬臂部，所述悬臂部包括多条悬臂，多条所述悬臂围绕所述永磁体的周向延伸，并且同向设置，所述弹片是一体成型的。

4.根据权利要求3所述的电磁激励器,其特征在于,所述弹片由一块金属板材冲压或者刻蚀而成。

5.根据权利要求1所述的电磁激励器,其特征在于,所述永磁体为环形磁铁，所述定子组件位于所述环形磁铁的内环中，并且所述第一线圈和所述第二线圈均与所述环形磁铁相间隔。

6.根据权利要求3或者4所述的电磁激励器,其特征在于,所述永磁体为环形磁铁，所述定子组件位于所述环形磁铁的内环中，并且所述第一线圈和所述第二线圈均与所述环形磁铁相间隔，所述内连接部呈环形结构，并且与所述环形磁铁的沿振动方向的一个端面连接。

7.根据权利要求3所述的电磁激励器,其特征在于,所述壳体包括第一筒状部、第二筒状部和位于所述第一筒状部和所述第二筒状部之间的连接面，所述第一筒状部的直径小于所述第二筒状部的直径，所述底部盖合在所述第二筒状部，所述顶部盖合在所述第一筒状部，所述外连接部被固定在所述连接面上。

8.根据权利要求1所述的电磁激励器,其特征在于,还包括固定在所述壳体的外表面的弹性缓冲件。

9.根据权利要求1所述的电磁激励器,其特征在于,所述第一线圈和所述第二线圈位于所述粗径部的外周面以下。

10.一种屏幕发声装置,其特征在于,包括屏幕本体和如权利要求1-9中的任意一项所述的电磁激励器，所述电磁激励器被设置在所述屏幕本体上。