[发明专利]电磁换能器

说明书

本发明一般涉及电磁致动器，更具体地讲涉及新颖的振动换能器。

振动换能器是电磁致动器的一个类型，它响应输入到换能器的电流而产生机械振动或振荡输出。这种振动换能器在商业上有很多用途。其一种应用是在一件家具内给予一个振动的感觉，然后由坐于那里的人感觉到。例如，输入到换能器的电流可从音响系统的音频频道产生。由换能器产生的振动将通过位于该件家具中的人体感觉到。

已有多个已知的现有技术的系统将换能器装入一件家具中。在一个已知的现有技术系统中，该换能器是一个常规的音圈致动器或者扬声器助推器，扬声器的喇叭筒以发声板代替。音圈助推器和发声板放置在该件家具的软垫内。发声板的动作是用加在该音圈助推器的音频信号线性地激励的。因此，这个现有技术系统产生听得见的声音。任何感觉出的振动会出现在高频段。这个现有技术系统的缺点和局限性是，高频振动不容易被人体(除耳朵之外)感觉到。

另一个现有技术的系统使用固定在一件家具的框架杆上动量传递换能器。该换能器也由音频信号驱动。这个现有技术系统的缺点和局限性是，传递给该件家具的机架的振动被该家具的软垫所减弱，因而减少由位于这种家具的人士感觉到的效果。

在后面叙述的现有技术系统中，该换能器有一个挠曲片，沿径向平面与换能器磁路中的磁隙对准。该挠曲片对准的目的是保证该线圈横切真正的轴向路径。但是，该挠曲片的故障将使线圈的轴线相对于磁心的轴线倾斜，因而使该线圈“碰撞”换能器的铁芯内。

因此，本发明的一个目的是提供一种电磁换能器，本发明的电磁换能器能克服上面列举的现有技术的缺点和局限性。具体地说本发明的目的是提供一种更可为人体感觉的而又不受更高频率限制的可感觉的振动。本发明又一个目的是提供一个可安装在一件家具内的换能器，使坐在该家具内的人士感受到最大程度的振动。本发明的又另一个目的在于提供一种换能器，该换能器中的线圈不碰撞到该换能器的铁芯内。

根据本发明，其所提供的改进的电磁换能器包括：一个第一组件和一个第二组件，该第二组件相对于该第一组件放置成可作相对运动，和至少一个将第一组件与第二组件互连的第一挠曲片，该第一组件包括一个铁芯，该铁芯具有第一极性的第一磁极和具有第二极性的第二磁极。该第二组件包括具有第一线圈部分和第二线圈部分的电流导通线圈。该第一磁极与第一线圈部分成面对关系，而第二磁极与第二线圈部分成面对关系。该第一线圈部分和第二线圈部分设置成使得在该电流导通线圈中的电流在每个第一线圈部分和第二线圈部分产生交叉感应结果为叠加的磁通电流。第一组件和第二组件中之一包括在第一线圈部分和第二线圈部分之间的磁通返回路径。

在结合附图阅读所附的权利要求书时，从学习本发明的示例性的优选实施例的下面叙述中，本领域的普通技术人员将能更容易地了解本发明的这些和其它的目的、优点和特征。

图1是根据本发明的原理构成的一种改进的换能器的剖视图，其示出在本发明的一个实施例中有用的一个带有连接的推板的这种换能器；

图2是取自沿着图1的2-2截线的剖视图；

图3示出图1的换能器和一件家具一起的两种分开应用；和

图4示出处在一个泡沫软垫座中的图1的换能器。

现在参考图1，所示为根据本发明的原理构成的电磁换能器10。换能器10包括：第一组件12、第二组件14、第一挠曲片16和第二挠曲片18。第二组件14放置成可与第一组件12作相对运动。正如在下面更详细地讨论的，至少第一挠曲片16用以互连该第一组件12和该第二组件14。在本发明的一个更具体的实施例中，正如在下面讨论的，第二挠曲片18也用以互连第一组件12和第二组件14。

如在这里所述的换能器10作为振动换能器或摇动器是特别有用的。第一挠曲片16和第二挠曲片18中每一个挠曲片的作用就象弹簧，它们产生一个力，该力反抗第二组件14从其相对于第一组件12的正常偏置位置的相对运动。这样，当让电流在该换能器中流通时，第二组件14便相对于第一组件12发生移位，而第一挠曲片16和第二挠曲片18则反抗这种移位。如果输入的电流是交流性质的，则该第二组件将振动。这种振动的频率集中在约由第二组件14的质量和第一挠曲片16与第二挠曲片18的组合弹簧常数所确定的自然频率。在本发明的一个特别的实施例中，该自然频率可调谐到音频频谱的低音或亚低音以便通过向一件家具传递这种低频振动给位于这件家具中的人来提高对音响系统中的低音和亚低音的声音质品质的感受。