电磁致动器及输出设备制造技术

本发明专利技术提供一种电磁致动器及输出设备。本发明专利技术涉及一种电磁致动器(1a..1e)，其被设计成连接至板状结构(2)的背面，并且包括环形音圈装置(3a..3c)和磁路系统(6a..6e)，磁路系统(6a..6e)被设计成产生横向于环形音圈装置(3a..3c)的磁场(B、B1、B2)。环形音圈装置(3a..3c)和磁路系统(6a..6e)通过布置在环形音圈装置(3a..3c)内侧的多个弹簧(12a..12g)彼此连接。此外，本发明专利技术涉及一种输出设备(20a..20e)，其包括板状结构(2)和上述类型的电磁致动器(1a..1e)，电磁致动器(1a..1e)连接至板状结构(2)的背面。至板状结构(2)的背面。至板状结构(2)的背面。

【技术实现步骤摘要】
电磁致动器及输出设备


[0001]本专利技术涉及一种电磁致动器，该电磁致动器被设计成连接至板状结构的背面，所述板状结构的背面与该板状结构的声发出(emanate)面相反，并且该电磁致动器包括环形音圈装置以及磁路系统，所述磁路系统被设计成产生横向于环形音圈装置的绕致动器轴线缠绕的导线的纵向方向的磁场，其中，环形音圈装置与磁路系统通过多个弹簧彼此连接。此外，本专利技术涉及一种输出设备，该输出设备包括板状结构和上述类型的电磁致动器，该板状结构具有声发出面以及与声发出面相反的背面，该电磁致动器连接至板状结构的背面。特别地，所述板状结构可以被具体实施为显示器。以此方式，电磁致动器与显示器一起形成(用于音频数据和视频数据两者的)输出设备。

技术介绍

[0002]已知一种上述类型的电磁致动器和输出设备。当将输入信号施加到环形音圈装置 (arrangement)时，磁路系统(严格地说是其可移动部件)被沿着致动器轴线的方向推动。由于磁路系统的惯性，引起反作用力，该反作用力沿相反的方向推动音圈装置。这就是板状结构/显示器发生偏转并且根据输入信号产生声音的原因。
[0003]已知解决方案的一个缺点是电磁致动器的可移动部件(特别是弹簧)的脆弱性。为了支持电磁致动器的效率，所述弹簧非常软，并且因此非常易损。通常，声功率与电输入功率之比应尽可能高。考虑到电磁致动器的寿命，弹簧因其尺寸而成为电磁致动器的关键部件，并且容易断裂，从而使得电磁致动器和内置有该电磁致动器的设备无法使用。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，并且提供更好的电磁致动器和更好的输出设备。特别是，应在不增加或不增加大量额外成本的情况下延长电磁致动器的使用寿命。
[0005]本专利技术的问题通过在开头段落中限定的一种电磁致动器来解决，其中，多个弹簧被布置在环形音圈装置的内侧，特别是仅(exclusively)布置在环形音圈装置的内侧。
[0006]此外，本专利技术的问题通过一种输出设备来解决，该输出设备包括板状结构和上述类型的电磁致动器，该板状结构具有声发出面以及与所述声发出面相反的背面，该电磁致动器连接至所述板状结构的背面。特别地，板状结构可以被具体实施为显示器。以此方式，电磁致动器与显示器一起形成(用于音频数据和视频数据两者的)输出设备。
[0007]通过所提出的措施，将电磁致动器的弹簧布置在电磁致动器的内部，由此保护其免受来自外部的负面影响。因此，可以由软而易损的弹簧来支持电磁致动器的高效率，而不会冒因外部的不良影响而导致这些弹簧断裂的风险。由此，可以在不增加或不增加大量额外成本的情况下，延长电磁致动器及内置有该电磁致动器的设备的使用寿命。
[0008]通常，内置有电磁致动器的设备可以是具有板状结构/显示器的任何设备，该设备还应输出声音。具体地，本专利技术涉及诸如移动电话等移动设备。
[0009]术语“导线”必须作广泛解释，并且不限于圆形横截面。替代地，术语“导线”也包括扁平导电结构(如金属箔)，这些扁平导电结构相互连接以形成音圈或音圈装置。
[0010]通常，弹簧可以包括金属或由金属(尤其是钢、黄铜、青铜、钼或钨)组成。如果弹簧由不锈钢制成，则是有利的；并且如果弹簧由疲劳强度在370至670N/mm2范围内或极限抗拉强度在1100至2000N/mm2范围内的冷轧不锈钢制成，则是非常有利的。有益的是，奥氏体不锈钢可以用于弹簧，尤其是不锈钢1.4404。奥氏体不锈钢的奥氏体含量很高，并且因此是非铁磁性或低铁磁性的。因此，当这些弹簧在磁路系统的磁间隙(air gap)中的磁场中移动时，没有或仅有很小的(不需要的)力被引入弹簧。这些力会改变电磁致动器的(动态的)空闲位置(idle position)，并且使电磁致动器的特性恶化。此外，奥氏体不锈钢不会或基本上不会磁性桥接磁路系统的磁间隙。换句话说，弹簧不会在磁路系统中形成磁短路。此外，除了之前呈现的特性以外，不锈钢还具有抗氧化的优点。原则上，弹簧也可以涂覆有另一种金属或聚合物(例如，热塑性塑料、热固性塑料、弹性体、硅胶或橡胶)。
[0011]“疲劳强度”(或耐久极限或疲劳极限)通常是指应力水平，在该应力水平以下，可以对材料施加无限次的载荷循环而不会导致疲劳破坏或不可接受的变形。高于此应力水平，在某个时间点就会发生疲劳破坏或不可接受的变形。
[0012]“极限抗拉强度”是指材料在断裂前被拉伸或拉动时所能承受的最大应力(在单一载荷的情况下)。根据经验，对于金属，极限抗拉强度大约是疲劳强度的三倍。
[0013]在以下描述和附图中，所公开类型的电磁致动器的进一步细节和优点将变得显而易见。
[0014]在一个有利的实施方式中，一个(或各个)弹簧装置包括：
[0015]环形外保持部(holder)，
[0016]环形外保持部内侧的中心保持部，以及
[0017]布置在环形外保持部与中心保持部之间的多个弹簧。
[0018]换言之，弹簧是弹簧装置的一部分，弹簧装置还包括环形外保持部和中心保持部，其中，各个弹簧的一端连接至环形外保持部，并且其中，各个弹簧的另一端连接至中心保持部。以此方式，弹簧就可以保持在适当位置，并且确保了弹簧的正常功能。
[0019]在另一个有利的实施方式中，一个(或各个)弹簧装置包括：
[0020]具有环形部分和附加的中心部分的组合保持部，以及
[0021]多个弹簧，所述多个弹簧从中心部分延伸，并且在环形部分的内侧的多个弹簧的延伸端处具有连接部分。
[0022]这是另一个实施方式，其中弹簧是弹簧装置的一部分。各个弹簧的一端连接至组合保持部的中心部分，并且各个弹簧的另一端包括(单独的)连接部分，例如连接垫。以此方式，弹簧就可以保持在适当位置，并且也确保了弹簧的正常功能。
[0023]在又一个有利的实施方式中，环形外保持部和中心保持部或组合保持部的环形部分和弹簧的连接部分在电磁致动器的可移动部件的空闲位置处被布置在不同平面内。特别地，中心保持部或弹簧的连接部分比环形外保持部或组合保持部的环形部分更靠近磁路系统的可移动部件。出于这个原因，基本上，环形外保持部与中心保持部或组合保持部的环形部分与弹簧的连接部分之间的完全自由空间可以用于磁路系统的可移动部件的移动。如果使用两个弹簧装置来悬挂磁路系统的可移动部件，则此实施方式尤其有用。
[0024]此外，如果所述多个弹簧在所述电磁致动器的可移动部件的空闲位置处被预加载，则是有利的。以这种方式，由于在装配电磁致动器之前不需要弯曲弹簧，可以使电磁致动器的制造更容易。相反，当装配电磁致动器时，这些弹簧被移出环形外保持部或组合保持部的环形部分的平面之外，并在最终确定的电磁致动器的可移动部件的空闲位置处保持其预加载状态。
[0025]有益的是，在圆形音圈装置的情况下，弹簧仅绕致动器轴线对称成形。通过这些措施，可以在相对较小的径向空间中获得相当大的弹簧长度。
[0026]有益的是，在非圆形音圈装置的情况下，弹簧绕垂直于致动器轴线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁致动器(1a..1e)，所述电磁致动器(1a..1e)被设计成连接至板状结构(2)的背面，所述板状结构(2)的背面与所述板状结构(2)的声发出面(S)相反，并且所述电磁致动器(1a..1e)包括环形音圈装置(3a..3c)和磁路系统(6a..6e)，所述磁路系统(6a..6e)被设计成产生横向于所述环形音圈装置(3a..3c)的绕致动器轴线(A)缠绕的导线的纵向方向的磁场(B、B1、B2)，其中，所述环形音圈装置(3a..3c)和所述磁路系统(6a..6e)通过多个弹簧(12a..12g)彼此连接，其特征在于，所述多个弹簧(12a..12g)布置在所述环形音圈装置(3a..3c)的内侧。2.根据权利要求1所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，弹簧装置(13a..13g)包括：环形外保持部(14a..14e)，所述环形外保持部(14a..14e)内侧的中心保持部(15a..15e)，以及布置在所述环形外保持部(14a..14e)与所述中心保持部(15a..15e)之间的所述多个弹簧(12a..12g)。3.根据权利要求1所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，弹簧装置(13a..13g)包括：具有环形部分(24)和附加的中心部分(25)的组合保持部(23)，以及所述多个弹簧(12a..12g)，所述多个弹簧(12a..12g)从所述中心部分(25)延伸，并且具有在所述环形部分(24)的内侧的、所述多个弹簧(12a..12g)的延伸端处的连接部分(26)。4.根据权利要求1所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，在弹簧装置(13a..13g)包括环形外保持部(14a..14e)，所述环形外保持部14a..14e)内侧的中心保持部(15a..15e)，以及布置在所述环形外保持部(14a..14e)与所述中心保持部(15a..15e)之间的所述多个弹簧(12a..12g)的情况下，所述环形外保持部(14a..14e)和所述中心保持部(15a..15f)在所述电磁致动器(1a..1e)的可移动部件的空闲位置处布置在不同平面内，或在弹簧装置(13a..13g)包括具有环形部分(24)和附加的中心部分(25)的组合保持部(23)，以及多个弹簧(12a..12g，所述多个弹簧(12a..12g)从所述中心部分(25)延伸，并且具有在所述环形部分(24)内侧的、所述多个弹簧(12a..12g)的延伸端处的连接部分(26)的情况下，所述组合保持部(23)的所述环形部分(24)和所述弹簧(12a..12g)的所述连接部分(26)在所述电磁致动器(1a..1e)的可移动部件的空闲位置处布置在不同平面内。5.根据权利要求1所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，所述多个弹簧(12a..12g)在所述电磁致动器(1a..1e)的可移动部件的空闲位置处被预加载。6.根据权利要求1所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，在圆形音圈装置(3a..3c)的情况下，所述弹簧(12a..12g)仅绕所述致动器轴线(A)对称成形。7.根据权利要求1所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，在非圆形音圈装置(3a..3c)的情况下，所述弹簧(12d..12g)绕垂直于所述致动器轴线(A)的轴线对称成形。8.根据权利要求1所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，所述弹簧(12a..12g)呈螺旋形和/或弧形。
9.根据权利要求1所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，所述弹簧(12d..12g)呈弯曲形。10.根据权利要求1所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，所述弹簧装置(13a..13g)为一体式。11.根据权利要求1所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，所述环形音圈装置(3a..3c)相对于所述板状结构(2)固定地布置，并且至少所述磁路系统(6a..6e)的可移动部件(11a..11e)相对于所述板状结构(2)能够移动地布置。12.根据权利要求1所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，在弹簧装置(13a..13g)包括环形外保持部(14a..14e)，所述环形外保持部14a..14e)内侧的中心保持部(15a..15e)，以及布置在所述环形外保持部(14a..14e)与所述中心保持部(15a..15e)之间的所述多个弹簧(12a..12g)的情况下，所述弹簧装置(13a..13g)的所述环形外保持部(14a..14e)相对于所述板状结构(2)固定地布置，并且所述弹簧装置(13a..13g)的所述中心保持部(15a..15f)相对于所述磁路系统(6a..6e)的可移动部件(11a..11e)固定地布置，或在弹簧装置(13a..13g)包括具有环形部分(24)和附加的中心部分(25)的组合保持部(23)，以及多个弹簧(12a..12g，所述多个弹簧(12a..12g)从所述中心部分(25)延伸，并且具有在所述环形部分(24)内侧的、所述多个弹簧(12a..12g)的延伸端处的连接部分(26)的情况下，所述组合保持部(23)的所述环形部分(24)相对于所述板状结构(2)固定地布置，并且所述弹簧(12a..12g)的所述连接部分(26)相对于所述磁路系统(6a..6e)的可移动部件(11a..11e)固定地布置。13.根据权利要求1所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，在弹簧装置(13a..13g)包括环形外保持部(14a..14e)，所述环形外保持部14a..14e)内侧的中心保持部(15a..15e)，以及布置在所述环形外保持部(14a..14e)与所述中心保持部(15a..15e)之间的所述多个弹簧(12a..12g)的情况下，所述弹簧装置(13a..13g)的所述中心保持部(15a..15f)相对于所述板状结构(2)固定地布置，并且所述弹簧装置(13a..13g)的所述环形外保持部(14a..14e)相对于所述磁路系统(6a..6e)的可移动部件(11a..11e)固定地布置，或在弹簧装置(13a..13g)包括具有环形部分(24)和附加的中心部分(25)的组合保持部(23)，以及多个弹簧(12a..12g，所述多个弹簧(12a..12g)从所述中心部分(25)延伸，并且具有在所述环形部分(24)内侧的、所述多个弹簧(12a..12g)的延伸端处的连接部分(26)的情况下，所述弹簧(12a..12g)的所述连接部分(26)相对于所述板状结构(2)固定地布置，并且所述组合保持部(23)的所述环形部分(24)相对于所述磁路系统(6a..6e)的可移动部件(11a..11e)固定地布置。14.根据权利要求11所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，所述磁路系统(6a..6e)的所述可移动部件(11a..11e)包括：软铁制成的顶板(7a..7e)，软铁制成的底板(8a..8e)，以及安装至所述顶板(7a..7e)和所述底板(8a..8e)的中心磁体(9a..9e)。15.根据权利要求14所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，在所述音圈装置
(3a..3c)仅包括单个音圈(4)的情况下，所述顶板(7a..7e)呈盘形，并且所述底板(8a..8e)呈盆形，其中，盆形的底板(8a..8e)的所述环形部件布置在所述环形音圈装置(3a..3c)的外侧。16.根据权利要求14所述的电磁致动器(1a..1e)，其特征在于，在弹簧装置(13a..13g)包括环形外保持部(14a..14e)，所述环形外保持部14a..14e)内侧的中心保持部(15a..15e)，以及布置在所述环形外保持部(14a..14e)与所述中心保持部(15a...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：奥音科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：