CN216146456U - 将电信号转换成机械振动的换能器、产生声音的装置以及产生触觉效果的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于将电信号转换成机械振动的换能器、用于产生声音的装置以及用于产生触觉效果以供用户感觉的装置。该换能器具有上部(401)、下部(402)、位于所述上部(401)中的外永磁装置(403)和上盖(406)以及位于所述下部(402)中的内永磁装置(404)和下盖(407)。盖(406,407)包括磁性材料。至少一个线圈(408)配置为在电流的影响下在换能器的轴线(405)的方向上产生动态磁力。所述外永磁装置(403)和内永磁装置(404)彼此至少部分地处于相同水平。内永磁装置(404)占据更靠近所述轴线(405)的空间。外永磁装置(403)和内永磁装置(404)的相反命名的磁极面向彼此。
Description
技术领域
本实用新型一般涉及将电信号转换成机械振动的声学或触觉换能器领域,例如在音频上。本实用新型特别涉及声学或触觉换能器,其可以用于使电气设备的一个或多个表面充当转换的一部分。
背景技术
图1以局部剖切的轴测图示出了未连接到电子设备的已知声换能器。图 2示出了相同的已知声换能器沿与图1中的切口所在的平面相同的平面的截面,以示意图所示连接到电子设备。这种声换能器例如从专利申请文件 EP3603110A1中已知。
图1和图2的已知声换能器包括通过水平间隙103彼此分开的上部101 和下部102。上部在其顶表面处连接到电子器件的第一结构部件201。第一结构部件201通常是电子器件的可见或至少可接近的部件,例如其显示面板。第一结构部件201的顶表面202对于用户是可见的或至少可接近的,使得顶表面202构成与周围空气的界面。声换能器的下部102在其底表面处连接到电子器件的第二结构部件203。第二结构部件203可以是例如电子器件的结构支撑框架的一部分。第一结构部件201和第二结构部件203的结构关系用于保持上部101和下部102之间的水平间隙103。间隙103也可以填充有弹性的非磁性材料,该材料可以在上部101和下部102之间形成粘合接合。
第一永磁体104位于上部101中,第二永磁体105位于下部102中。在图1和图2所示的实施方式中,第一永磁体104具有相对扁平的圆柱形状,并且第二永磁体105具有相对扁平的环的形状。第一永磁体104和第二永磁体105的磁极以排斥配置定向,使得它们的类似命名的磁极(S极或N极) 面向彼此。这样,由相互面对的类似命名的磁极产生的静磁力不断地推动上部101和下部102彼此远离。
声换能器包括上盖106和下盖107,这两个盖都是杯形的并且由磁性材料制成。上盖106和下盖107的磁性集中并引导第一永磁体104和第二永磁体105的磁力线,因此,在水平间隙103的边缘处出现吸引静磁力。
线圈108围绕下部102中的第二永磁体105。扁平电缆109提供从位于电子器件中的其它地方的电子电路(未示出)到线圈108的导电连接。流经线圈108的变化电流感应出动态磁场,该动态磁场与上述静态磁场相加,使得上部101相对于下部102垂直移动。第一结构部件201的结构刚度比第二结构部件203的结构刚度弱,因此上部101的电磁感应垂直运动被转换成第一结构部件201的振荡模式,这又使得第一结构部件201向周围空气中发出可听见的声音。简而言之,声换能器使第一结构部件201像平板扬声器一样工作。
图3示出了另一种已知的声换能器。该声换能器包括上部301和下部302。类似于图1和图2的实施方式,声换能器的上部301可以附接到电子器件的第一结构部件,而下部302可以附接到电子器件的第二结构部件。第一永磁体303位于上部301中,第二永磁体304位于下部302中。第一永磁体303 和第二永磁体304的类似命名的磁极在轴线305的方向上面向彼此。结果,第一永磁体303和第二永磁体304之间相互作用的基本静态磁是轴线305方向上的排斥力。
图3的声换能器包括在上部301中的上盖306和在下部302中的下盖307。上盖306和下盖307包括磁性材料,最重要的结果是,上盖306和下盖307 将第一永磁体303和第二永磁体304的磁场线的大部分限制在它们的材料内。环形线圈308位于所述外壳中,用于在流过它的电流的影响下,在轴线305 的方向上产生动态磁力。
在图3的实施方式中,在上盖306和下盖307的边缘之间的分离间隙309 基本上沿轴线305的方向定向。扁平电缆310将环形线圈308连接到信号源。
虽然图1至图3的声换能器在产生声振动方面非常有效,但是它们的结构方案使得不允许将结构在垂直方向上制造得非常薄。一种技术方案将是受欢迎的,其可以使声换能器更薄,以便装配在非常薄的便携式电子器件中,例如智能电话。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种声学或触觉换能器和一种用于产生声学或触觉信号的装置,而没有上述现有技术的缺点。
根据第一方面,提供了一种用于将电信号转换成机械振动的换能器。该换能器包括上部、下部、位于上部中的外永磁装置和位于下部中的内永磁装置。上盖位于上部中,下盖位于下部中。上盖和下盖包括磁性材料。上盖和下盖一起限定了围绕外永磁装置和内永磁装置的至少部分外壳。至少一个线圈位于所述外壳中,并且配置为在流经所述线圈的电流的影响下,在轴线的方向上产生动态磁力。所述外永磁装置和内永磁装置在所述轴线的方向上彼此至少部分地处于相同水平。所述内永磁装置比所述外永磁装置占据更靠近所述轴线的空间。外永磁装置和内永磁装置的相反命名的磁极在垂直于所述轴线的方向上面向彼此。
根据一种实施方式,所述上盖具有U形横截面,并且包括垂直于所述U 形横截面延伸的第一对相互平行的直外边缘。外永磁装置可包括第一对外永磁体,每个外永磁体沿着所述U形横截面内的相应的一个所述直外边缘延伸,并且每个外永磁体具有朝向内永磁装置的相同的第一磁极。所述内永磁装置可以包括第一对内永磁体,每个内永磁体平行于所述第一对外永磁体中的相应一个外永磁体延伸,并且每个内永磁体具有朝向外永磁装置的相同的第二磁极。该实施方式包括的优点是,可以利用相对容易制造的相对少量的结构部件来实现磁体的期望配置。
根据一种实施方式,所述上盖具有第二对相互平行的直外边缘,所述第二对相互平行的直外边缘在与所述第一对相互平行的直外边缘相同的平面中以不同的方向延伸。所述外永磁装置可包括第二对外永磁体,每个外永磁体沿着第二对直外边缘中的相应直外边缘延伸。所述内永磁装置可以包括第二对内永磁体,每个内永磁体平行于所述第二对外永磁体中的相应一个外永磁体延伸。该实施方式包括的优点是,可以使该结构呈现更大的对称度,这可以导致运行中的稳定性和效率之间的良好平衡。
根据一种实施方式,所述外永磁装置包括围绕所述内永磁装置的永磁体外缘,所述外缘中的每个外永磁体具有朝向所述内永磁装置的相同的第一磁极。所述内永磁装置可以包括在所述外永磁装置内侧的永磁体内缘,所述内缘中的每个内永磁体具有朝向外永磁装置的相同的第二磁极。该实施方式包括的优点是,可以实现非常高度的轴对称。
根据一种实施方式,所述线圈位于下部中。该实施方式包括的优点是,如果下部附接到电子器件的电子电路所在的部分,则能够相对容易地将电流传导到线圈中。
根据一种实施方式,线圈在垂直于所述轴线的方向的平面中围绕所述内永磁装置。该实施方式包括的优点是,由通过线圈的电流产生的动态磁力相对于换能器结构的其它部分非常有利地设置。
根据一种实施方式,下盖是平面的,并且在与所述轴线的方向垂直的所述平面中延伸,与线圈和内永磁装置的组合体同样地远离轴线。该实施方式包括的优点是,在结构支撑、磁场的引导和上部与下部之间的气隙的尺寸之间可以实现良好的平衡。
根据一种实施方式,所述上盖包括围绕所述轴线的一个或多个开口。该实施方式包括的优点是,可以优化换能器结构中的静态磁力的大小和效果。
根据一种实施方式,下部包括磁性材料层,该磁性材料层在垂直于所述轴线的方向上将所述内永磁装置的两个内永磁体彼此分开。该实施方式包括的优点是,可以引导磁场线以最佳方式围绕两个内永磁体。
根据第二方面,提供了一种用于产生声音的装置。该装置包括具有第一结构部件和第二结构部件的电子器件以及至少一个上述类型的换能器。换能器的上部附接到所述第一结构部件,而换能器的下部附接到电子器件的所述第二结构部件。作为电子器件的一部分的电路,配置为将音频电信号馈送到换能器的所述至少一个线圈中。
根据第三方面,提供了一种用于产生触觉效果以供用户感觉的装置。该装置包括具有第一结构部件和第二结构部件的电子器件,其中至少所述第一结构部件能够由所述用户接触。该装置还包括至少一个上述类型的换能器。换能器的上部附接到所述第一结构部件,而换能器的下部附接到电子器件的所述第二结构部件。作为电子器件的一部分的电路,配置为将电信号馈送到换能器的所述至少一个线圈中。
附图说明
本实用新型包括的附图,对本实用新型提供进一步理解并构成本说明书的一部分,附图示出了本实用新型的实施方式,并与说明书一起帮助解释本实用新型的原理。在附图中:
图1示出了一种已知的换能器,
图2示出了一种已知的换能器,
图3示出了一种已知的换能器,
图4示出了根据一种实施方式的换能器,
图5以横截面示出了图4的换能器,
图6示出了根据一种实施方式的换能器的爆炸图,
图7示出了根据一种实施方式的磁体和线圈的布置,
图8示出了根据另一种实施方式的磁体和线圈的布置,
图9示出了根据又一种实施方式的磁体和线圈的布置,
图10以横截面示出了模拟几何,
图11示出了一种模拟磁场,
图12示出了另一种模拟磁场,
图13示出了另一种模拟磁场,
图14示出了另一种模拟磁场,
图15示出了另一种模拟磁场,
图16示出了另一种模拟磁场,
图17以横截面示出了根据一种实施方式的换能器,
图18以横截面示出了根据一种实施方式的换能器,
图19以横截面示出了根据一种实施方式的换能器,
图20以横截面示出了根据一种实施方式的换能器,以及
图21以爆炸图示出了根据一种实施方式的换能器。
具体实施方式
本说明书使用了术语永磁体(permanent magnet)和永磁装置(permanent magnetarrangement)。术语永磁体是指单块铁磁体,被磁化的磁性“硬”材料,因此具有不同的N和S磁极。术语永磁装置是指永磁体的组件,其可以仅由一个永磁体组成,但是在下面解释的大多数实际实施方式中,其由两个或更多个永磁体组成。
图4示出了用于将电信号转换成机械振动的换能器,以轴测横截面示出。图4中选择的视图与图1和图3中的视图相当,使其示出了沿着将换能器以基本上圆柱对称的形式切成两半的平面的横截面。换能器的圆柱对称性不是必要特征,但是在此它用于使与图1至图3的比较更直接。
图4的换能器包括上部401和下部402。在此使用的涉及方向的术语,如“上”或“下”,仅作为对附图中示出换能器的位置的参考,并且它们在任何实际实施方式中不以任何方式限制对应部分的实际外观或方向。外永磁装置403位于上部401中。类似地,内永磁装置404位于下部402中。在图 4的实施方式中,上部401、下部402、外永磁装置403和内永磁装置404 都关于轴线405圆柱对称。
上盖406位于上部401中,下盖407位于下部402中。上盖406和下盖 407包括磁性材料。上盖406和下盖407一起限定了围绕外永磁装置403和内永磁装置404的至少部分外壳。至少部分的外壳意味着其不需要连续:可以存在间隙和开口,通过这些间隙和开口可以看到永磁装置中的至少一个和 /或换能器的其他内部部件。外壳的作用涉及将磁场限制在某些空间区域中,这稍后将在本文中更详细地讨论。
换能器包括位于上述外壳中的至少一个线圈408。在图4的实施方式中,线圈具有相对平坦的环形的总体轮廓,并且其环绕内永磁装置404。线圈408 配置为在流经线圈408的电流的影响下在轴线405的方向上产生动态磁力。
与图1至图3中的永磁体在竖直轴线的方向上处于堆叠配置不同,在图 4的实施方式中,外永磁装置403和内永磁装置404在轴线405的方向上彼此至少部分地处于相同的高度水平。换句话说,如果画出垂直于轴线405的平面,如果该平面位于沿轴线405的一定高度范围内,则该平面将同时与外永磁装置403和内永磁装置404相交。名称“外”和“内”来自于这样的事实,即内永磁装置404比外永磁装置403占据更靠近轴线405的空间。
外永磁装置403和内永磁装置404的相反命名的磁极在垂直于所述轴线405的方向上面向彼此。换句话说,如果外永磁装置403的内侧是极性N,则内永磁装置404的外侧是极性S,反之亦然。在图4的实施方式中,外永磁装置403和内永磁装置404都分别仅由一个环形永磁体构成,因此如果外永磁装置403中的环形永磁体的内边缘具有一个磁极性,则内永磁装置404 中的环形永磁体的外边缘具有另一个极性。
图5示意性地示出了上部401和下部402在用于产生声音和/或触觉效果的装置中的一般作用。假设电子器件包括第一结构部件501和第二结构部件502。换能器的上部401附接到电子器件的第一结构部件501,而声换能器的下部402附接到电子器件的第二结构部件502。上部401和下部402不需要以任何方式彼此连接:上部401和下部402与电子器件的相应结构部件的附接以足够的精度对准就足够了,使得一旦电子器件组装好,换能器的部件就呈现它们相对于彼此的最终位置。
可以提供一块柔性电路板409或其它导电装置,用于将在电子器件中的其它地方产生的电信号传导至换能器。这里可以注意到,结构部件501和502 本身不需要在器件的电子操作中具有任何作用,但是它们可以例如仅仅是结构板或其它足够刚性的实体。在这种情况下,必须理解该器件是“电子”器件,使得在某处是能够将那些交变电流引导到线圈408的电路,这些交变电流将与由内永磁装置和外永磁装置建立的磁场相互作用,并且产生最终可听到(因为结构部件501或502之一将它们转换成周围介质中的纵向振荡)和 /或可感觉到(因为结构部件501或502之一可由用户接触以感觉到)的振动。
图6以爆炸图示出了根据一种实施方式的换能器。应当注意,图5所示的横截面(其首先与上面的图4相关联)同样适用于图6的实施方式,即使图6中的横截面不是圆柱对称的。
在图6的实施方式中(如图4中的实施方式),上盖406具有U形横截面。在图6中,上盖406包括两个相互平行的直外边缘,所述直外边缘垂直于U形横截面延伸。在图6中,这些直外边缘中的一个直外边缘是从页面的中间向右边延伸。在图6的实施方式中,上述用一般参考标号403标记的外永磁装置包括一对外永磁体601和602。在组装配置中,每个永磁体在U形横截面内沿着上述直外边缘中的相应一个延伸。每个外永磁体601和602具有向内的相同磁极,即朝向组装配置中内永磁装置。在图6中,这是所述外永磁体601和602中的每一个的S极。
在图6的实施方式中,上述用一般参考标号404标记的内永磁装置包括一对内永磁体603和604。每个内永磁体平行于相应的一个外永磁体601或 602延伸。内永磁体603和604都具有相同的磁极,在这里的组装配置中, N极朝向相应的外永磁体(或者,总体上,朝向外永磁装置)。
上盖406可以包括一个或多个开口,例如图6中的围绕轴线405的开口 605。通过上盖406中的开口,特别是有可能影响换能器的上部和下部之间的静态磁力。通过实验和模拟可以发现这种开口的最佳数量和形状。
图7示出了一对外永磁体601和602与一对内永磁体603和604如何彼此靠近,并被线圈408的相应部分分开。图7示出了图6所示类型换能器的俯视图,其中省略了上盖406。此外,为了图示清楚,在图6和图7中都省略了用于将线圈408连接到信号源的柔性电路板或其他导电装置。
图8是与图7类似的没有外盖的俯视图,但是示出了略有不同的实施方式。尽管在图8中未示出上盖,但是可以假定其与图6中相似,因其具有第二对相互平行的直外边缘,所述第二对相互平行的直外边缘与上述第一对在相同的平面中以不同的方向(这里:垂直的)延伸。在图6中,这些第二直边缘中的一个被视为从页面的中间朝向左边延伸。
在图8中,换能器的外永磁装置包括第二对外永磁体801和802。所述第二对外永磁体沿着上盖的第二对直外边缘中的相应直外边缘的方向延伸。此外,内永磁装置包括第二对内永磁体803和804,每个内永磁体平行于第二对的相应外永磁体801或802延伸。
图9示出了根据又一实施方式的换能器的类似俯视图。在图9中,外永磁装置包括总共八个外永磁体,其中一个外永磁体作为示例以参考标号901 示出。内永磁装置包括相应数量(这里:八个)的内永磁体,其中一个内永磁体作为示例以参考标号902示出。外永磁体和内永磁体在线圈408的相对侧上面向彼此。与上述其他实施方式类似,外永磁体和内永磁体的相反命名的磁极面向彼此。
在某种程度上,图9的实施方式可以被认为是先前在图7和图8中示出的原理的外推。外永磁装置包括围绕内永磁装置的永磁体外缘。所述外缘中的每个外永磁体具有朝向内永磁装置的相同的第一磁极(这里:S极)。相应地,内永磁装置包括在外永磁装置内侧的永磁体内缘,所述内缘中的每个内永磁体具有朝向外永磁装置的相同的第二磁极(这里:N极)。
图10示出了模拟几何,其中可以看到外永磁装置403、内永磁装置404、上盖406、下盖407、线圈408和介电层409的部分的横截面,介电层409 可以是例如用于将电信号传导到线圈408的柔性电路板。上述模拟几何是如图5所示的横截面的一半。由于对称性,考虑这一半中的磁场就足够了。
图11至图16是模拟结果,其中箭头矩阵示出了在每个计算点处磁场的方向和近似强度(approximate magnitude)。图11、图12和图13构成一个系列,其中图11仅示出永磁装置的磁场,图12仅示出线圈中电流的磁场,并且图13示出这些磁场的叠加。图14、图15和图16构成类似的系列,唯一的区别在于,在图15中,线圈中的电流以与图12中电流相反的方向流动。
其中,模拟显示了上盖和下盖的磁性材料如何用于限制相当大比例的磁场。这是有利的,因为从换能器的结构逸出的任何磁通量都会损失,难以将其用于任何期望的操作,即最终产生可听信号和/或触觉效果的振动。
叠加的图13和图16还示出了永磁体的磁场和线圈中流动的电流的磁场的结合效应如何产生磁场的集中区域,该磁场的集中区域继而产生负责产生振动的力。这里,可以假设换能器的下部固定地附接到基础器件的相对刚性的部分,例如结构体。换能器的上部可以固定地附接到基础器件的另一部分,该另一部分相对更柔性,使得其可以在换能器中产生的力的影响下移动。
至此描述的实施方式具有共同的特征,即线圈408位于换能器的下部中。如果换能器的下部固定地附接到基础器件的这种部分,所述部分还为产生信号的那些电子电路提供结构支撑,那么至少从将电信号传导到线圈的观点来讲,这可能是有利的。同样在目前为止描述的实施方式中,线圈在垂直于换能器的轴线的平面中围绕内永磁装置。
关于相对于永磁装置以及相对于上部和下部放置线圈,其他方式也是可能的。图17至图19示出了一些替代实施方式。在图17的实施方式中,线圈408位于上部中,固定地附接到外永磁装置403的内侧。其它结构与图5 中的结构相似。在图18的实施方式中,线圈也位于上部,但是在外永磁装置的外侧。在图19的实施方式中,线圈位于下部,在内永磁装置404的内侧。
在此示出的任何一个实施方式都可以在上盖中附加地具有一个或多个开口,例如在围绕轴线的中间区域中。如上所述,这种一个或多个开口可用于微调换能器的上部和下部之间的静磁力的大小和效果。例如,为了避免在吸引方向上的太强的静磁力,以确保在任何意外大的外部引起的相互运动的情况下换能器的上部和下部不会磁性地相互咬合,这可能是有利的。
这里所示的线圈的可选位置也可以解释为换能器可以包括一个以上的线圈,从而两个或更多个线圈可以放置在这里描述的可能线圈位置的某种组合中。
在线圈408位于下部402并且在垂直于轴线405的方向的平面中围绕内永磁装置404的那些实施方式中,使下盖407为平面的,并且与线圈408和内永磁体404的组合体同样地远离轴线405可能是有利的。下盖407的这种轮廓和尺寸在图4、图5和图20中以及在图10至图16的模拟几何中可见。这里,下盖407的延伸如线圈408和内永磁装置404的组合体一样远离轴线 405,特别适用于换能器的外永磁体与其紧邻的面向线圈408和内永磁装置 404的那些部分。这种尺寸的优点在于使下盖407以最佳方式参与限制磁场,同时允许上部和下部之间的足够的气隙,以使它们能够在轴线的方向上相互运动。
图20示出了另一个可能特征,其中下部包括磁性材料层2001,磁性材料层2001将两个内永磁体603和604彼此分开。在图20中,两个内永磁体 603和604假定为类似于之前图6中的那些是细长的。磁性材料层2001然后在其纵向方向上延伸,将两个内永磁体603和604分开其长度的至少大部分。这种磁性材料的分离层在引导磁场方面可以具有有利的效果。磁性材料层 2001可以是焊接或以其它方式附接到构成下盖407的大部分的平面件的磁性材料的单独件。作为替代方案,其可以是与平面部分相同的材料片,例如使得下盖可以由背对背焊接、钎焊或胶粘在一起的为L形横截面的两片组成。
图21以爆炸图示出根据一种实施方式的换能器。图21的换能器包括上部401和下部402。上部中的上盖406在一个平面(参见虚拟平面2101)中具有U形横截面,而在另一个垂直平面(参见图21中的虚拟平面2102)中没有。上盖406和下部402中的下盖407都包括磁性材料。上盖406和下盖 407一起限定了在组装配置中围绕外永磁体和内永磁体的至少部分外壳。如果在沿平面2101的截面中检查外壳,则它将比在沿平面2102的相应截面中更封闭,因为上盖406的端部不具有构成沿平面2101的截面中的U的两个线性分支的弯曲边缘。
在一些实施方式中,上盖406可以具有图6和图21所示的中间变形的形式,例如,图21中没有任何弯曲边缘的上盖的端部可以具有小的弯曲边缘,该弯曲边缘向下延伸的距离不如侧面上的弯曲边缘向下延伸的距离那么远。
图21的换能器包括线圈408,其在组装配置中将位于上盖406和下盖限定的围绕外永磁体和内永磁体的外壳中。如上所述,外壳在其端部将稍微敞开,因此位于外壳中的线圈408主要指线圈408的平行于上盖406的弯曲边缘延伸的那些部分。线圈408被配置为在流经其中的电流的影响下,在换能器的轴线405的方向上产生动态磁力。
上部401中的外永磁装置包括一对外永磁体601和602,每个外永磁体沿着上盖406的U形横截面内的相应的直外边缘延伸。下部402中的内永磁装置包括一对内永磁体603和604,每个内永磁体平行于外永磁体601和602 中的相应一个延伸。在组装配置中,成对的外和内永磁体601、602、603和 604在轴线405的方向上至少部分地彼此处于相同的水平。如名称所暗示的,内永磁体603和604比外永磁体601和602占据更靠近轴线405的空间。外永磁体和内永磁体的相反命名的磁极在垂直于轴线405的方向上面向彼此 (当在平面2101中观察时)。
线圈408位于图21的换能器的下部402中,在组装配置中,线圈408 在垂直于轴线405的方向的平面中围绕一对内永磁体603和604。下盖407 通常是平面的,但是它包括在垂直于轴线405的方向上将内永磁体603和604 彼此分开的磁性材料的两个层2103和2104。通过在下盖407的板状材料中切出宽H形切口,并将这样形成的两个折板弯曲到下盖407其它平面的平面之外,形成两个层2103和2104。
这里可以注意到,在下部的中间具有空的空间,例如在两个层2103和 2104之间的空的空间,对于换能器的操作没有任何有利的用途。空的空间仅出现在图21的实施方式中,因为这是制造下盖407的一种相对有利的方式。如果节省空间是优先考虑的,则可能更好的是瞄准诸如图20所示的结构,其中已经消除了内永磁体603和604之间的空的空间。
上盖406包括一个或多个围绕轴线405的开口605,用于微调静态磁力。而且,将内永磁体603和604彼此分开的磁性材料层2103和2104在引导磁场方面具有作用。
图21的换能器的另一个具体特征是下盖407的基板在其细长形状的端部比上盖406延伸得更远。在图21中,以附图标号2105示出了在一端以这种方式延伸的部分,在这些延伸部分中有孔或槽,其中孔2106作为例子示出,可以用于将下部402连接到电子器件的结构部件,这样图21的换能器将产生声音和/或触觉效果。利用下盖407的这种延伸部分可以形成许多其它种类的附接设计。
在所有实施方式中,磁体的横向布置,即,使外磁体和内磁体在垂直于换能器的垂直轴线的方向上面向彼此,而不是将它们堆叠在彼此的顶部,使得换能器在垂直方向上比例如图1至图3中的那些现有技术的换能器明显地更薄。
对于本领域技术人员来说,随着技术的进步,本实用新型的基本思想可以以各种方式来实现是显而易见的。因此,本实用新型及其实施方式不限于上述示例,相反,它们可以在权利要求的范围内变化。作为一个例子,已经公开的由上述相应的单件材料制成的诸如上盖和下盖的部件可以由两个或多个部件制成。如果需要更大的壁厚,使用焊接在一起的两层或多层金属材料可能比使用更厚的坯料更有利。
Claims (11)
1.一种用于将电信号转换成机械振动的换能器,所述换能器包括:
-上部(401)和下部(402),
-位于所述上部(401)中的外永磁装置(403)和位于所述下部(402)中的内永磁装置(404),
-在所述上部(401)中的上盖(406)和在所述下部(402)中的下盖(407),所述上盖(406)和所述下盖(407)为磁性盖并且一起限定了围绕所述外永磁装置(403)和所述内永磁装置(404)的至少部分外壳,
-位于所述外壳中的至少一个线圈(408),所述线圈(408)配置为在流经所述线圈(408)的电流的影响下,在所述换能器的轴线(405)的方向上产生动态磁力,
其特征在于:
-所述外永磁装置(403)和所述内永磁装置(404)在所述轴线(405)的方向上彼此至少部分地处于相同水平,所述内永磁装置(404)比所述外永磁装置(403)占据更靠近所述轴线(405)的空间,以及
-所述外永磁装置(403)和所述内永磁装置(404)的相反命名的磁极在垂直于所述轴线(405)的方向上面向彼此。
2.根据权利要求1所述的换能器,其特征在于:
-所述上盖(406)具有U形横截面,并且包括垂直于所述U形横截面延伸的第一对相互平行的直外边缘,
-所述外永磁装置(403)包括第一对外永磁体(601,602),每个外永磁体沿着所述U形横截面内的相应的一个所述直外边缘延伸,并且每个外永磁体具有朝向所述内永磁装置(404)的相同的第一磁极,以及
-所述内永磁装置(404)包括第一对内永磁体(603,604),每个内永磁体平行于所述第一对外永磁体(601,602)中的相应一个外永磁体延伸,并且每个内永磁体具有朝向所述外永磁装置(403)的相同的第二磁极。
3.根据权利要求2所述的换能器,其特征在于:
-所述上盖(406)具有第二对相互平行的直外边缘,所述第二对相互平行的直外边缘在与所述第一对相互平行的直外边缘相同的平面中以不同的方向延伸,
-所述外永磁装置(403)包括第二对外永磁体(801,802),每个外永磁体沿着第二对直外边缘中的相应直外边缘延伸,以及
-所述内永磁装置(404)包括第二对内永磁体(803,804),每个内永磁体平行于所述第二对外永磁体(801,802)中的相应一个外永磁体延伸。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的换能器,其特征在于:
-所述外永磁装置(403)包括围绕所述内永磁装置(404)的永磁体外缘(901),所述外缘中的每个外永磁体具有朝向所述内永磁装置(404)的相同的第一磁极,以及
-所述内永磁装置(404)包括在所述外永磁装置(403)内侧的永磁体内缘,所述内缘中的每个内永磁体具有朝向所述外永磁装置(403)的相同的第二磁极。
5.根据权利要求1所述的换能器,其特征在于,所述线圈(408)位于所述下部(402)中。
6.根据权利要求5所述的换能器,其特征在于,所述线圈(408)在垂直于所述轴线(405)的方向的平面中围绕所述内永磁装置(404)。
7.根据权利要求5或6所述的换能器,其特征在于,所述下盖(407) 是平面的,并且在与所述轴线(405)的方向垂直的所述平面中延伸,与所述线圈(408)和所述内永磁装置(404)的组合体同样地远离所述轴线(405)。
8.根据权利要求1所述的换能器,其特征在于,所述上盖(406)包括围绕所述轴线(405)的一个或多个开口(605)。
9.根据权利要求2或3所述的换能器,其特征在于,所述下部(402)包括磁性材料层(2001),所述磁性材料层在垂直于所述轴线(405)的方向上将所述内永磁装置的两个内永磁体(603,604)彼此分开。
10.一种用于产生声音的装置,其特征在于,包括:
-具有第一结构部件(501)和第二结构部件(502)的电子器件,
-至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的换能器,其中所述换能器的上部(401)附接到所述第一结构部件(501),并且所述换能器的下部(402)附接到所述电子器件的所述第二结构部件(502),以及
-作为所述电子器件的一部分的电路,所述电路配置为将音频电信号馈送到所述换能器的所述至少一个线圈(408)中。
11.一种用于产生触觉效果以供用户感觉的装置,其特征在于,包括:
-具有第一结构部件(501)和第二结构部件(502)的电子器件,其中至少所述第一结构部件能够由所述用户触摸,
-至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的换能器,其中所述换能器的上部(401)附接到所述第一结构部件(501),并且所述换能器的下部(402)附接到所述电子器件的所述第二结构部件(502),以及
-作为所述电子器件的一部分的电路,所述电路配置为将电信号馈送到所述换能器的所述至少一个线圈(408)中。
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