CN101572845A - 感觉信号输出装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感觉信号输出装置。该感觉信号输出装置包括一采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下产生振动的磁路。围绕所述磁路的外圆周设置了一弹性元件，使得在一固定位置弹性支撑所述磁路，且将所述弹性元件的中心部分安装到一壳体中，从而固定到所述壳体上。利用这种配置，可以实现该磁路和该弹性元件的容易耦合，以及依次该弹性元件和该壳体的容易耦合。

Description

感觉信号输出装置

技术领域

[01]本发明涉及一种用于输出振动和/或声音的感觉信号输出装置。

背景技术

[02]一般来说，感觉信号输出装置是一种将从信号源输入的电信号转换成机械信号以输出声音或产生振动的装置。该感觉信号输出装置的典型实施例包括扬声器、接收器、蜂鸣器和振动器，这些都被设计用来输出声音或振动。

[03]一种传统感觉信号输出装置以这样一种方式进行配置，磁体和顶板顺序堆叠并经由附着件或焊接法固定在磁轭(yoke)的上表面上，线圈位于磁轭、磁体和顶板之间的空隙中。线圈固定在振动片的一个表面上。如果线圈根据施加到该线圈上的交流电信号的方向在空隙中产生磁通量，则响应于该磁通量，该磁轭、磁体、顶板和/或与该线圈集成在一起的振动片被振动，产生振动和/或声音。

[04]这里，磁轭、磁体和顶板组成一个磁路，并且线圈单独或者和该振动片一起组成振动器。

[05]在上述传统感觉信号输出装置中，磁路的磁轭、磁体和顶板利用粘合剂彼此相固定。依次，利用粘合剂将支撑该磁路的片簧固定地粘附到该磁路上。在利用粘合剂将片簧粘附到该磁路上之后，对片簧进行注射成型，从而使该片簧的外圆周嵌入在壳体的内表面上，或者利用一独立的固定元件将该片簧固定在该壳体上。

[06]然而，该磁路的上述固定配置在耦合该磁路的组成部件方面有困难，不仅受困于拙劣的可加工性和生产率，还要承受由于使用了粘合剂而导致的表面受到破坏的危险。

[07]片簧也利用粘合剂粘附到该磁路上，因而也受困于上述问题。

[08]此外，至于该片簧与该壳体的耦合，为注射成型该壳体，固定有该磁路的片簧、或者片簧本身必须固定到一个夹具(jig)上。因此，该片簧冒着不希望出现的表面被破坏的危险，并且在精确位置上将该片簧固定地耦合到盒子上是困难的。

发明内容

[09]因而，考虑到上述问题来进行本发明，本发明的一个目的是提供一种输出振动和/或声音的感觉信号输出装置，其可以确保磁路与弹性元件的容易耦合，以及依次，弹性元件与壳体的容易耦合。

[10]根据本发明，上述及其它目的可通过提供一种感觉信号输出装置来实现，该感觉信号输出装置包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下产生振动的磁路，其中：围绕该磁路的外圆周设置了弹性元件，在一固定位置处弹性地支撑该磁路，且该弹性元件的中心部分安装到壳体中，从而固定到该壳体。

附图说明

[11]从下列结合附图所作的详细描述中，将更清楚地理解本发明的上述及其它目的、特征和其它优点，其中：

[12]图1是说明根据本发明实施方式的感觉信号输出装置的分解立体图；

[13]图2是图1中示出的感觉信号输出装置的截面图；

[14]图3是说明根据本发明另一实施方式的感觉信号输出装置的截面图；

[15]图4到10是说明根据本发明的不同修改的截面图。

具体实施方式

[16]在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施方式。

[17]图1是说明根据本发明实施方式的感觉信号输出装置的分解立体图，图2是图1中示出的感觉信号输出装置的截面图。图3是说明根据本发明另一实施方式的感觉信号输出装置的截面图。此外，图4到10是说明根据本发明的不同修改的截面图。

[18]首先参考图1到2，其说明了一种根据本发明实施方式的感觉信号输出装置，由附图标记10所标明的该感觉信号输出装置主要包括磁路15，磁路15采用将几种部件封装在一起的形式，并在交变信号所流经的线圈14的作用下产生振动。在本发明的感觉信号输出装置10中，围绕采用封装形式的磁路15的外圆周设置了弹性元件19，在固定位置处弹性地支撑磁路15，并且弹性元件19的中心部分安装到壳体11中，从而固定到所述壳体11上。

[19]特定地，该根据本发明的感觉信号输出装置10的壳体11可包括：圆柱形壳本体12，具有一开口，该开口遍布其一个表面而限定；以及盖子13，其配置用于遮蔽该壳本体12的所述开口。

[20]壳本体12和盖子13以多种方式相互耦合在一起。在一种实施方式中，壳本体12和盖子13可在其内、外圆周上形成突起和凹陷，突起安装到相应凹陷中。在另一种实施例中，可在壳本体12和盖子13的内圆周和外圆周上形成螺纹，使盖子13通过旋转来打开或关闭壳本体12。在另一实施例中，壳本体12和盖子13可通过粘合剂的方式彼此附着到一起。在本发明中，如图所示，限定了开口的壳本体12的圆周边缘朝盖子13的外圆周向内弯曲，从而允许壳本体12和盖子13通过压合彼此耦合在一起。

[21]在这种情况下，壳本体12可在其底面的中心处设置耦合部分12a，从而允许该弹性元件19固定地安装到耦合部分12a中。

[22]利用上述耦合配置，在不利用粘合剂的情况下，弹性元件19可容易地固定到壳本体12上。不用粘合剂可避免破坏外表面，并且和现有技术相比，可增强制造可加工性，在现有技术中，为了彼此耦合，壳本体和弹性元件必须进行注射成型。

[23]这里，耦合部分12a可采用孔的形式。

[24]盖子13可在其一个表面的中心处形成凹陷13a，线圈14置于其中。盖子13的另一表面，与形成凹陷13a的表面相反，即盖子13的上外表面可沿其圆周呈台阶式。这是保证即使在限定出开口的壳本体12的向内弯曲圆周边缘经压合安装到盖子13的圆周中之后，也可保持平整的上表面。

[25]在本发明中，线圈14可以是圆形绕制的线圈，其根据从外部信号电源施加的交变信号来改变电流流动。线圈14可置于盖子13的中心处所形成的凹陷13a中，从而借助粘合剂固定到盖子13上。

[26]在本发明中，所述磁路15包括：磁体16；顶板17，固定地置于所述磁体16的上表面上；磁轭18，具有一内壁部分和一外壁部分，其内壁部分经压合沿磁体16的局部外圆周表面装配，其外壁部分和磁体16间隔了一空隙，该空隙也是内、外壁部分之间的空隙，所述外壁部分的远端向外弯曲；以及配重16’，沿所述磁轭18的外圆周表面压合装配。

[27]因此，在不冒着破坏外表面的危险下，可实现在不用粘合剂磁路15的容易耦合与组装。

[28]磁体16可以是一圆形磁体。

[29]顶板17可以是一圆形磁板，其直径比磁体16的直径大。

[30]配重16’可以是非磁性元件，并且可由钨、钨合金或其它金属制成。

[31]在这种情况下，配重16’的一个表面可沿其内和外圆周呈台阶式，以符合将要在下文中描述的磁轭18的向外弯曲端以及弹性元件19的压合部分19b的向内弯曲端。因此，当磁轭18、砝码16’和弹性部件19彼此装配时，磁轭18的该端和弹性部件19的该端都和砝码16’的表面齐平。

[32]上述水平表面配置具有防止从磁轭18及压合部分19b的向外或向内弯曲突出部分泄漏磁通量的效果。

[33]在本发明中，弹性元件19包括一截头圆锥部分，其朝构成壳体11的壳本体12的耦合部分12a延伸。所述弹性元件19的截断圆锥部分用作片簧，具有切除的部分，以获取期望的弹性。所述弹性元件19进一步包括：固定部分19a，其形成于该截头圆锥部分的一侧且限定了一中心突出部分；以及压合部分19b，其形成于该截断圆锥部分的另一侧且限定了一圆周壁部分，以压合包围所述磁路15的外圆周，压合部分19b的远端能够向内弯曲，从而稳固地将所述磁路15容纳在所述弹性元件19的内部。

[34]所述固定部分19a可以是一从所述截头圆锥部分突出的环状部分，或者可以是一具有闭合端表面的环状部分。

[35]优选地，固定部分19a的高度比壳本体12的耦合部分12a的高度高。这样在弹性元件19的垂直运动期间，在耦合部分12a的内直径部分和固定部分19a的外直径部分之间产生杠杆效应，避免了弹性元件19和壳本体12分离。

[36]在所述磁路15中，压合部分19b可压合配重16’，或者可压合磁轭18。

[37]如果磁路15中没有配重16’，则压合部分19b压合磁轭18的外圆周表面，而不是配重16’的外圆周表面。

[38]利用本发明的上述配置，磁轭18的中心沿一体地设置于顶板17的一个表面上的磁体16的外圆周装配，从而被固定到磁体16上，然后，配重16’沿磁轭18的外圆周表面装配，从而被固定到磁轭18上。这样，完成了磁路15的封装。

[39]接下来，在磁路15的封装被***到弹性元件19的压合部分19b中之后，压合部分19b的端部向内弯曲以压合磁路15的上表面。因此，磁路15和弹性元件19相互耦合到一起。

[40]随后，弹性元件19的固定部分19a装配到壳本体12的耦合部分12a中，使其固定到耦合部分12a上。

[41]在这种情况下，将弹性元件19的固定部分19a装配到壳本体12的耦合部分12a中的操作可在将磁体15和弹性元件19相互耦合在一起之前执行。

[42]其后，固定有线圈14的盖子置于壳本体12的开口中，从而完成壳体11的安装。

[43]当然，在这种情况下，线圈14的一端附着在盖子13的内表面上，且线圈14的另一端导出外部，从而被焊接到PCB或者与外部信号电源相连接的端子上。

[44]利用本发明的上述配置，在不利用粘合剂的情况下，弹性元件19可以容易地耦合到壳本体12上，从而避免破坏外表面。进一步地，与现有技术中弹性元件和壳本体的耦合依赖于注射成型相比，本发明可以增强制造可加工性。

[45]如上所述，根据本发明，除了磁体16和顶板17的耦合之外，磁路15的所有组成部件以装配方式彼此压缩耦合在一起，因此，没有破坏外表面的危险，实现在不利用粘合剂的情况下磁路15的容易的耦合与组装。

[46]在一种示例性实施方式中，本发明可应用于一种具有谐振频率的线性振动电机中。可选地，在图3示出的本发明的另一示例性实施方式中，线圈14可固定到振动片20的中心，而不是固定到盖子13上，并将振动片20的外圆周固定到壳本体12的内圆周上。本发明的上述配置可应用于一种用于输出声音的声音输出装置中。

[47]当然，上述实施方式亦可以应用于一种多功能电声转换器(electronicsound converter)，其能同时输出声音和振动。

[48]在下文中，将按说明性的实施例来描述本发明的不同修改。

[49]参考图4，图4说明了本发明的一种修改，限定了采用孔形式的耦合部分12a的壳本体12的内圆周表面可以形成一环形槽12b，且采用环状突出部分形式的弹性元件19的固定部分19a可在其外圆周表面形成环形突起19c以安装到环形槽12b中。

[50]上述配置具有增大壳本体12和弹性元件19之间的耦合力的效果。

[51]参照说明了本发明另一种修改的图5，壳本体12的耦合部分12a可限定一锥孔，直径从其上端到下端逐渐增大，且弹性元件19的固定部分19a可限定一外直径从其上端到下端逐渐增大的对应锥环突出部分。

[52]利用上述配置，耦合部分12a的上端和固定部分19a的下端充当保持器，从而在即使在外力或弹性元件19过度垂直的弹性运动出现时，也能避免弹性元件19和壳本体12分离。即，可以增强壳本体12与弹性元件19之间的耦合力。

[53]参照说明本发明另一种修改的图6，弹性元件19的固定部分19a，其采用***到由壳本体12的耦合部分12a所限定的孔中的环状突出部分的形式，具有一朝耦合部分12a向外弯曲的端部，使其固定到耦合部分12a上。

[54]利用上述配置，弹性元件19的固定部分19a的弯曲端紧密接触一在壳本体12的外部的给定支撑平面。因此，即使在外力或弹性元件19过度垂直的弹性运动出现时，也能避免弹性元件19和壳本体12分离，导致壳本体12与弹性元件19之间的耦合力增强。

[55]参照说明本发明另一种修改的图7，盖子13可一体地在其中心处形成一压缩突起13b，从而使压缩突起13b穿过构成磁路15的磁体16和顶板17的中心，从而固定到弹性元件19的固定部分19b的闭合端表面上。

[56]利用上述配置，在耦合盖子13和壳本体12中，盖子13的压缩突起13b推动弹性元件19的固定部分19a，允许盖子13被稳固地固定到壳本体12上。

[57]参照说明本发明另一种修改的图8，弹性元件19的固定部分19a可配置成穿过构成磁路15的磁体16和顶板17的中心，从而被固定到盖子13的内部较低表面的中心上。

[58]可选地，在到达盖子13的内部较低表面之后，可以以直角弯曲弹性元件19的中心突出部分，从而进一步向外延伸，使其紧密接触盖子13的内部较低表面。

[59]利用上述配置，在耦合盖子13和壳本体12中，弹性元件19的固定部分19a在盖子13的重力下被推压，使得弹性元件19被稳固地固定到壳本体12上。

[60]参照说明本发明另一种修改的图9，弹性元件19的固定部分19a可采用铆钉的形式。因此，当铆钉19a穿过弹性元件19的中心时，弹性元件19可稳固地铆接到壳本体12的底部。

[61]参照说明本发明另一种实施方式的图10，磁路15可以这样一种方式构造，磁轭18被置于为宽板形式的配重16’的一个表面的中心，且环状磁体16和顶板17堆叠在配重16’上，绕磁轭18与所述磁轭18间隔一空隙。

[62]上述本发明可应用于诸如一种具有谐振频率的线性振动电机之类的振动器中以产生振动，应用于一种用于输出声音的声音输出装置，或者一种同时输出振动和声音的多功能电声转换器。更尤其是，本发明可应用于触摸屏。在这种情况下，如果用户触碰触摸屏，则本发明振动该触摸屏，以提供触觉反馈给用户。当然，即使在这种情况下，该最终装置可同时输出声音。

[63]在上述描述中，该声音输出装置的实施例可包括扬声器、接收器或耳塞。这些声音输出装置包括如上所述的振动片。

[64]应该明白，本发明的所有上述不同修改近似地具有与之前所描述的本发明实施方式相同的效果和操作。

[65]虽然出于说明的目的已公开了本发明的优选实施方式，但是本发明的范围不应局限于所示出及描述的与这些实施方式相关的配置和操作，并且其硬件应用范围亦不局限于所公开的特定形式。

[66]本领域技术人员应该明白，在不脱离如所附的权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、增加和置换是可行的。

[67]因此，应该理解，本发明覆盖落在如权利要求所定义的本发明的精神和范围之内的所有修改、等同物和替代。

Claims (31)

1.一种感觉信号输出装置，其包括采用了封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下产生振动的磁路，其中：

围绕所述磁路的外圆周设置了弹性元件，在固定位置处弹性支撑所述磁路，且所述弹性元件的中心部分被装配到壳体中，从而固定到所述壳体上。

2.根据权利要求1的装置，其中所述壳体包括：圆柱形壳本体，具有向内台阶式打开端；以及盖子，具有台阶式圆周边缘，置于所述壳本体的台阶式打开端上。

3.根据权利要求2的装置，其中当所述壳本体的台阶式打开端朝所述盖子的中心弯曲，从而固定地和所述台阶式圆周边缘相耦合时，所述壳本体和所述盖子彼此耦合在一起。

4.根据权利要求1的装置，其中设置了组合元件，以与所述弹性元件固定在一起；以及所述盖子具有一容纳线圈的凹槽。

5.根据权利要求1的装置，其中：

所述壳体包括：圆柱形壳本体，具有在其一个整个表面上所限定的开口；以及盖子，配置成遮蔽所述壳本体的所述开口；

所述壳本体在其另一个表面的中心处设置了耦合部分，以允许所述弹性元件被固定地安装到所述耦合部分上；以及

所述盖子在其一个表面的中心处形成凹陷，所述线圈置于其中。

6.根据权利要求1的装置，其中所述磁路包括：磁体；顶板，固定地置于所述磁体的一个表面上；具有内壁部分和外壁部分的磁轭，内壁部分沿所述磁体的局部外圆周表面压合装配，外壁部分与所述磁体隔开一空隙，该空隙是内、外壁部分之间的空隙，外壁部分的远端向外弯曲；以及配重，绕磁轭的外圆周表面压合装配。

7.根据权利要求6的装置，其中：

所述弹性元件包括：截头圆锥部分，其朝构成壳体11的壳本体12的耦合部分12a延伸，所述弹性元件的截断圆锥部分用作片簧，该片簧具有切除部分，以获取期望的弹性；限定了中心突出部分的固定部分；以及限定了圆周壁部分的压合部分，绕所述磁路的外圆周压合包围，所述压合部分的远端向内弯曲，从而稳固地将所述磁路容纳在所述弹性元件的内部。

8.根据权利要求6的装置，其中所述弹性元件的所述固定部分是环状部分，其由所述弹性元件的所述截头圆锥部分突出。

9.根据权利要求6的装置，其中所述弹性元件的所述固定部分是环状部分，其由所述弹性元件的所述截头圆锥部分突出且具有一闭合端。

10.根据权利要求6的装置，其中所述弹性元件的所述固定部分的高度比构成所述壳体的壳本体的耦合部分的高度更高。

11.根据权利要求6的装置，其中所述弹性元件的压合部分压着组成所述磁路的配重。

12.根据权利要求6的装置，其中所述弹性元件的压合部分压着组成所述磁路的磁轭。

13.根据权利要求4的装置，其中所述壳本体的耦合部分在其内圆周表面形成有环形槽。

14.根据权利要求6的装置，其中所述弹性元件的固定部分在其外圆周表面形成有环状突起。

15.根据权利要求4的装置，其中所述壳本体的耦合部分限定了锥孔，锥孔的直径从其一端到另一端逐渐增大。

16.根据权利要求6的装置，其中所述弹性元件的固定部分限定了锥状环形突出部分，锥状环形突出部分的外直径从其一端到另一端逐渐增大。

17.根据权利要求1的装置，其中：

所述弹性元件在其中心形成有固定部分，该固定部分被***到孔中，该孔由构成所述壳体的壳本体的耦合部分所限定；以及

所述固定部分的一端朝着所述耦合部分向外弯曲，使其固定到所述耦合部分上。

18.根据权利要求1的装置，其中：

组成所述壳体的盖子在其中心一体地形成有压合突起；以及

所述压合突起被配置成穿过组成所述磁路的磁体和顶板的中心，从而固定到被固定地安装到所述壳体中的所述弹性元件的中心上。

19.根据权利要求1的装置，其中所述弹性元件的中心部分被配置成穿过构成所述磁路的磁体和顶板的中心，从而固定到构成所述壳体的盖子的表面上。

20.根据权利要求1的装置，其中所述弹性元件的中心部分被配置成穿过构成所述磁路的磁体和顶板的中心，从而固定到构成所述壳体的盖子的内表面上，且所述弹性元件的中心部分的一端部被固定地安装到形成于所述盖子的表面的中心的凹槽。

21.根据权利要求19或20的装置，其中在到达所述盖子的所述表面之后，所述弹性元件的中心部分以直角弯曲，从而进一步向外延伸，紧密接触所述盖子的所述表面。

22.根据权利要求6的装置，其中所述弹性元件的所述固定部分采用铆钉的形式。

23.根据权利要求21的装置，其中所述弹性元件被铆接到所述壳体的所述耦合部分上，所述铆钉穿过所述弹性元件的中心。

24.根据权利要求1的装置，其中所述磁路包括：平板形式的配重；磁轭，被置于所述配重的一个表面的中心上；以及堆叠在所述配重上的环形磁体和顶板，围绕所述磁轭，与所述磁轭以空隙相间隔。

25.一种线性振动电机，包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下产生振动的磁路，其中：

包围所述磁路的外圆周设置了弹性元件，使得在固定位置弹性支撑所述磁路，且将所述弹性元件的中心部分被装配到壳体中，并固定到所述壳体上。

26.一种声音输出装置，包括在交变信号所流经的线圈的作用下输出声音的磁路，所述线圈设置在振动片的中心，且该振动片的外圆周被固定在限定了一个开口的壳体的内圆周上，其中：

包围所述磁路的外圆周设置了弹性元件，使得在固定位置弹性支撑所述磁路，且将所述弹性元件的中心部分被装配到壳体中，并固定到所述壳体上。

27.一种振动器，包括采用封装形式的磁路并在交变信号所流经的线圈的作用下输出声音，其中：

包围所述磁路的外圆周设置了弹性元件，使得在固定位置弹性支撑所述磁路，且将所述弹性元件的中心部分被装配到壳体中，并固定到所述壳体上。

28.一种多功能电声转换器，其包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下输出声音和振动的磁路，所述线圈设置于振动片的中心，且该振动片的外圆周被固定在限定了一个开口的壳体的内圆周上，其中：

包围所述磁路的外圆周设置了弹性元件，使得在固定位置弹性支撑所述磁路，且将所述弹性元件的中心部分被装配到壳体中，并固定到所述壳体上。

29.一种扬声器，其包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下输出声音的磁路，所述线圈设置于振动片的中心，且该振动片的外圆周被固定在限定了一个开口的壳体的内圆周上，其中：

包围所述磁路的外圆周设置了弹性元件，使得在固定位置弹性支撑所述磁路，且将所述弹性元件的中心部分被装配到壳体中，并固定到所述壳体上。

30.一种接收器，其包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下输出声音的磁路，所述线圈设置于振动片的中心，且该振动片的外圆周被固定在限定了一个开口的壳体的内圆周，其中：

包围所述磁路的外圆周设置了弹性元件，使得在固定位置弹性支撑所述磁路，且将所述弹性元件的中心部分被装配到壳体中，并固定到所述壳体上。

31.一种耳塞，其包括采用封装形式并在交变信号所流经的线圈的作用下输出声音的磁路，所述线圈设置于振动片的中心，且该振动片的外圆周被固定在限定了一个开口的壳体的内圆周，其中：

包围所述磁路的外圆周设置了弹性元件，使得在固定位置弹性支撑所述磁路，且将所述弹性元件的中心部分被装配到壳体中，并固定到所述壳体上。

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