一种声学开关外壳及声学开关的制作方法

1.本实用新型涉及一种声学装置，尤其涉及一种声学开关外壳及声学开关。


背景技术：

2.入耳式耳机和助听器等入耳式扬声器在使用时需要塞入于人体耳道内，使耳道形成较为密闭的空间，因此其隔噪效果和声学表现优异。然而，密闭的耳道会产生堵耳效应，不利于提高入耳式扬声器的使用舒适性。
3.为了消除堵耳效应，可以在入耳式扬声器上开设连通耳道和外界的通道，同时在入耳式扬声器内设置能够打开或者关闭通道的声学开关，这样就可以选择性的控制通道打开或者关闭，例如在听音乐时关闭声学开关，使得耳道相对封闭；在佩戴者讲话时打开声学开关，使耳道与外界连通，从而消除堵耳效应。
4.相关技术中(例如公开号为cn114040294a的中国发明专利所述的声学开关)，参考图20，声学开关的外壳8通常呈圆筒形，在外壳8的角部上通常设置多个通孔80，以供气流和线圈的引线穿过。然而，该外壳8在加工时，若先将外壳8冲压成型，再加工通孔80，则通孔80难以冲切；若先在薄板上冲孔再予以冲压成型时，则通孔80处材料会变薄，形成的通孔80的尺寸、形状难以保证，因此通孔80加工十分困难。
5.另外，相关技术中的声学开关常设有弹簧或者弹片等弹性件，存在因为弹性件的疲劳变形而影响声学开关的使用性能的风险，尤其是当弹性件疲劳断裂时，将导致声学开关的报废。
6.因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种声学开关外壳及声学开关，该声学开关的外壳更容易加工。
8.为实现上述实用新型目的，一方面，本实用新型提出了一种声学开关外壳，包括：
9.壳体，包括管体和设于所述管体第一端的端板，所述端板开设有第一通孔；以及，
10.端盖，设于所述管体第二端，所述端盖和所述壳体围合形成内腔，所述端盖的外边缘设有向所述端盖中心凹陷的凹槽，所述凹槽与所述内腔相通；
11.所述壳体和所述端盖均采用导磁材料制成。
12.进一步地，所述端盖呈板状，所述端盖的外周面开设有所述凹槽。
13.进一步地，所述端盖包括板部以及自所述板部的外边缘凸出的环部，所述凹槽自所述板部延伸至所述环部的上端面，所述壳体与所述环部的上端面相连。
14.进一步地，所述端板和所述管体是一体成型的或者为相互连接的两个零件。
15.另一方面，本实用新型提出了一种声学开关，包括：如上任一项所述的声学开关外壳。
16.进一步地，所述的声学开关，还包括：
17.第一导磁块，设于所述内腔内并与所述端板相连；
18.第二导磁块，设于所述内腔内并与所述端盖相连，所述第一导磁块和所述第二导磁块相对设置，两者之间具有间隔空间，所述第一导磁块、所述声学开关外壳和所述第二导磁块之间形成导磁回路；
19.运动组件，活动设置于所述内腔内，所述运动组件包括设于所述第一导磁块外侧的磁体以及分别设置于所述磁体两端的第一导磁板和第二导磁板，所述磁体的磁极沿着所述运动组件的运动方向分布，所述第一导磁板至少部分位于所述间隔空间内，所述第二导磁板与所述声学开关外壳滑动连接；以及，
20.线圈，套设于所述第二导磁块外部，所述线圈通电后驱动所述运动组件在第一位置和第二位置之间切换；
21.在所述第一位置时，所述第一导磁板与所述第一导磁块吸合，所述运动组件封住所述第一通孔；在所述第二位置时，所述第一导磁板与所述第二导磁块吸合，所述运动组件打开所述第一通孔。
22.进一步地，所述磁体设置有第三通孔，其套设于所述第一导磁块外部；或者，
23.所述磁体的数量为两个或多个，且两个或多个所述磁体环绕于所述第一导磁块外周。
24.进一步地，所述第二导磁板的外边缘超出所述磁体和所述第一导磁板的外边缘；所述运动组件还包括设置于所述第二导磁板朝向所述端板的表面上的密封件，所述密封件套设于所述第一导磁块外部，且所述密封件采用非导磁材料制成。
25.进一步地，所述第一导磁块和/或所述第一导磁板上设置有第一缓冲垫，所述第一缓冲垫采用非导磁材料制作，且所述第一缓冲垫隔开所述第一导磁块和所述第一导磁板；
26.所述第二导磁块和/或所述第一导磁板上设置有第二缓冲垫，所述第二缓冲垫采用非导磁材料制作，且所述第二缓冲垫隔开所述第二导磁块和所述第一导磁板。
27.进一步地，通过对所述线圈施加不同方向的电压驱动所述运动组件在第一位置和第二位置之间切换；或者，
28.所述声学开关包括两个线圈，两个所述线圈其中之一在通电后驱动所述运动组件从第一位置切换至第二位置，另一在通电后驱动所述运动组件从第二位置切换至第一位置。
29.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
30.1.本实用新型的声学开关外壳通过在端盖外边缘设置向其中心凹陷的凹槽，端盖的加工更为方便，在端盖与壳体相连后，能够形成第二通孔，且有利于保证加工精度和成品质量。另外，对于采用声学开关外壳的声学开关而言，其内部零部件的安装更为方便。
31.2.本实用新型中，声学开关的运动组件活动设置于外壳的内腔内，能够在线圈通电后切换位置，从而打开或者封闭第一通孔，实现声学开关的打开与关闭。本实用新型的声学开关无需设置弹片，不易因为弹片的疲劳变形或者断裂影响使用的可靠性和使用寿命。另外，线圈只需在需要切换位置的时候通电，能够减少能量的消耗，降低发热量。
附图说明
32.图1是本实用新型中一种实施方式的声学开关外壳的结构示意图。
33.图2是图1所示的声学开关外壳的剖视图。
34.图3是图1所示的声学开关外壳的爆炸图。
35.图4是本实用新型中一种实施方式的声学开关外壳的爆炸图，图中端盖包括板部和环部。
36.图5是本实用新型中一种实施方式的声学开关外壳的爆炸图，图中壳体包括端板和管体。
37.图6是本实用新型中一种实施方式的声学开关的结构示意图。
38.图7是图6所示的声学开关的爆炸图。
39.图8是图6所示的声学开关的立体剖面图。
40.图9是图6所示的声学开关的剖视图，图中未显示运动组件。
41.图10是图6所示的声学开关中运动组件的结构示意图。
42.图11是图10所示的运动组件的爆炸图。
43.图12是图6所示的声学开关的剖视图，图中声学开关处于第一位置。
44.图13是本实用新型中磁体数量为两个时在第一导磁板上的位置示意图。
45.图14是本实用新型中磁体数量为三个时在第一导磁板上的位置示意图。
46.图15是本实用新型中磁体数量为四个时在第一导磁板上的位置示意图。
47.图16是图6所示的声学开关的剖视图，图中第一导磁板呈环状。
48.图17是图6所示的声学开关的剖视图，图中声学开关处于第二位置。
49.图18是本实用新型中第二导磁板与声学开关外壳间隙配合的示意图。
50.图19是本实用新型中声学开关的剖视图，图中线圈的数量为两个。
51.图20是相关技术中声学开关的外壳的结构示意图。
具体实施方式
52.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本技术的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
53.本技术中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
54.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
55.如图1至图5所示，本实用新型提出了一种声学开关外壳1，其包括相连的壳体14和端盖15。
56.壳体14包括管体143和端板142，管体143的两端分别为第一端和第二端，端板142
位于管体143的第一端，其封住管体143在第一端的开口。在端板142上开设有第一通孔11，图中，通孔11的数量为4个。
57.端盖15连接于管体143的第二端，其封住管体143在第二端的开口，并与壳体14围合形成内腔10，端盖15的外边缘设有向端盖15中心凹陷的凹槽152，凹槽152与内腔10相通。安装完成后，凹槽152和管体143之间配合形成第二通孔12。这样，第一通孔11、内腔10和第二通孔12形成气流通道。
58.壳体14和端盖15均采用导磁材料制成，例如采用铁镍合金1j50或1j79制成。
59.凹槽152的数量不限，其可以是一个、两个或多个，优选的，凹槽152的数量为两个，线圈5的两根引出线50能够分别从两个凹槽152内穿出，可以理解的是，由于凹槽152位于端盖15的外边缘，因此，线圈5引出的线50穿设至凹槽152内更为方便，无需折弯。进一步优选的，参考图8，凹槽152的数量为四个，这样，线圈5的引出线50更便于与凹槽152的对准。
60.本实用新型的附图中，声学开关外壳1呈圆柱形，可以理解的是，在其他实施例中，声学开关外壳1也可以呈长方体形或者其他形状。
61.在一些实施例中，参考图1至图3，端盖15呈板状，其外周面150开设有上述的凹槽152，壳体14与端盖15的第一表面155相连。优选的，端盖15的直径与管体143的直径相同。由于端盖15呈板状，因此，凹槽152能够方便的在板上加工成形。管体143和端盖15的第一表面155之间可以通过胶粘连接或者激光焊接等方式相连。
62.在一些实施例中，参考图4，端盖15呈盘状，其包括圆形的板部153以及自板部153的外边缘凸出的环部154，环部154向着壳体14所在的方向凸出，优选的，环部154沿着垂直于板部153的方向凸出。环部154具有上端面1540，管体143第二端的端面与上端面1540贴合。环部154和管体143之间可以通过胶粘连接或者激光焊接等方式相连。设于端盖15外边缘的凹槽152自板部153延伸至环部154的上端面1540，环部154被凹槽152隔开形成多个爪部1541，在端盖15与管体143相连时，具体是爪部1541与管体143相连。由于凹槽152与环部154的上端面1540相通，因此，在加工端盖15时，可以先通过拉伸和冲压的方式形成上述的板部153和环部154，再通过冲压或者其他方式加工出凹槽152，其加工更为方便，且凹槽152的尺寸精度容易保证。
63.显然的，在端盖15的外边缘设置向其中心延伸的凹槽152，不仅能够与壳体14配合形成供气流通过的第二通孔12、便于线圈5的引出线50穿出，还能够方便端盖15的加工，提高了生产效率，降低了生产成本，同时第二通孔12的加工精度更容易保证。
64.在一些实施例中，参考图1至图4，壳体14为单个的零件，其管体143和端板142是一体成型的，通过对薄板类零件冲压即可形成端板142和管体143，而第一通孔11可以在冲压之前或者之后通过冲切的方式成型。
65.在一些实施例中，参考图5，管体143和端板142为两个独立的零部件，两者通过胶粘连接或者焊接连接在一起，形成一端开口的壳体14。
66.本实用新型还提出了一种声学开关，其包括上文所述的声学开关外壳1。进一步地，如图6至图19所示，声学开关还包括第一导磁块2、第二导磁块3、运动组件4和线圈5。
67.第一导磁块2设于内腔10内并与端板142相连，其与端板142例如可以通过胶粘或者焊接等方式相连。
68.第二导磁块3设于内腔10内并与端盖15相连，其与端盖15例如可以通过胶粘或者
焊接等方式相连。参考图9，第一导磁块2和第二导磁块3相对设置，两者相对设置的端面优选是平行设置的，在第一导磁块2和第二导磁块3之间具有间隔空间20。由于第一导磁块2、第二导磁块3和声学开关外壳1均采用导磁材料制成，因此，第一导磁块2、声学开关外壳1和第二导磁块3之间能够形成导磁回路。
69.运动组件4活动设置在内腔10内，其能够在内腔10内做往复直线运动。运动组件4包括设于第一导磁块2外侧的磁体40和分别设置于磁体40两端的第一导磁板41和第二导磁板42，参考图8、图10和图11，第一导磁板41连接于磁体40朝向第二导磁块3的端面上，且第一导磁板41至少部分位于间隔空间20内。第二导磁板42套设于第一导磁块2外部，其与声学开关外壳1的内侧壁13滑动连接，以使得运动组件4能够沿着声学开关外壳1的轴线运动。
70.磁体40具有磁性，其例如是磁铁或者磁钢等。磁体40的两个磁极沿着运动组件4的运动轴线布置，其可以是n极在上s极在下，或者s极在上n极在下。由于第一导磁板41与磁体40相连，因此，第一导磁板41将被磁化，第一导磁板41位于间隔空间20内的部分将具有极性。例如，图12中，磁体40的n极在上，s极在下，此时，第一导磁板41位于间隔空间20内的部分的极性为s极。
71.在一些实施例中，磁体40中央设置有通孔，其套设于第一导磁块2外部。
72.在一些实施例中，磁体40呈块状，其数量为两个以上，磁体40设置在第一导磁块2外侧，与第一导磁块2的外周面相对设置，在磁体40的数量为两个或多个时，其环绕于第一导磁块2外周。优选两个或多个磁体40以第一导磁块2中心为轴心等间距分布于第一导磁块2外周。参考图13，图13示出的实施例中，运动组件4的磁体40的数量为两个，且第一导磁板41呈矩形的板状，运动组件4在壳体14内安装完成后，两个磁铁40对称设置在第一导磁块2两侧。参考图14，图14示出的实施例中，运动组件4的第一导磁板41呈圆形，其磁体40的数量为三个，三个磁体40以第一导磁板41的圆心为轴心等间隔的分布于第一导磁板41上，运动组件4在壳体14内安装完成后，三个磁体40环绕在第一导磁块2周围。参考图15，图15示出的实施例中，运动组件4的第一导磁板41呈圆形，其磁体40的数量为四个，四个磁体40以第一导磁板41的圆心为轴心等间隔的分布于第一导磁板41上，运动组件4在壳体14内安装完成后，四个磁体40环绕在第一导磁块2周围。
73.第一导磁板41可以是环状的(参考图16)也可以是实心(未开孔)的板状的(参考图12至图15)，当第一导磁板41是实心的板状时，其与第一导磁块2和第二导磁块3之间的磁吸力通常更大。
74.线圈5为空心线圈，其套设在第二导磁块3外部，并与声学开关外壳1相固定，例如采用粘结剂与声学开关外壳1粘接。运动组件4包括第一位置和第二位置，在第一位置时，参考图12，第一导磁板41与第一导磁块2吸合，运动组件4封住第一通孔11，此时，气流通道被封闭。在第二位置时，参考图17，第一导磁板41和第二导磁块3吸合，运动组件4打开所述第一通孔11，使得气流通道导通。
75.线圈5通电后能够驱动运动组件4在第一位置和第二位置之间切换。具体而言，当线圈5通电后，声学开关外壳1、第一导磁块2和第二导磁块3之间形成磁回路(图12和图17中以带箭头的虚线示意出了磁回路)，第一导磁块2和第二导磁块3被极化，第一导磁块2和第二导磁块3相靠近的端部的极性不同，例如，当第一导磁块2为n极时，第二导磁块3即为s极；当第一导磁块2为s极时，第二导磁块3即为n极。如此，可以通过第一导磁块2、第二导磁块3
与第一导磁板41之间的吸力或者斥力驱动运动组件4在第一位置和第二位置之间切换。
76.例如，在图12所示的情形中，磁体40的n极在上，s极在下，第一导磁板41位于间隔空间20内的部分的极性为s极。运动组件4处于第一位置，当需要改变运动组件4的位置时，只需要对线圈5通电，使得第一导磁块2和第二导磁块3分别极化成s极和n极，此时，第一导磁块2对第一导磁板41施加斥力，第二导磁块3对第一导磁板41施加吸力，第一导磁板41将被吸合至第二导磁块3上，运动组件4的上端面与第一端板140脱离接触进而打开第一通孔11，运动组件4被切换至第二位置。显然的，在第二位置时，参考图17，只需改变线圈5通电产生的磁场方向，使得第一导磁块2和第二导磁块3分别极化成n极和s极，此时，第一导磁块2将对第一导磁板41施加吸力，第二导磁块3对第一导磁板41施加斥力，第一导磁板41将被吸合至第一导磁块2上，运动组件4的上端面与第一端板140接触进而封闭第一通孔11，运动组件4被切换至第一位置。
77.通过设置线圈5通电极化第一导磁块2和第二导磁块3，能够使得活动设置于内腔10内的运动组件4在第一位置和第二位置之间切换，从而打开或者关闭气流通道，其无需设置弹片或者其他的弹性件，不易因为弹片的疲劳变形或断裂影响使用性能，且切换动作可靠性高，同时，还能够降低组装难度，提高生产效率。另外，线圈5只需在需要切换位置的时候通电，在位置切换完成后，由于第一导磁板41和第一导磁块2或者第二导磁块3之间具有磁吸力，因此，线圈5无需持续通电，能够减少能量的消耗，降低发热量，进一步提高声学开关的使用寿命和使用可靠性。
78.需要指出的是，由于声学开关外壳的结构的改进，使得上述的声学开关的组装也更为方便，例如，在采用图3至图5所示的声学开关外壳1时，由于端盖15呈板状或者深度更浅，因此，线圈5和第二导磁块3在端盖15上的安装更为方便。特别是采用图5所示的声学开关外壳1时，由于其盖板142与管体143是分体式的，因此可以先将第一导磁块2连接于盖板142上，再连接盖板142和管体143，安装更为方便。
79.作为一种优选的实施方式，声学开关外壳1、第一导磁块2和第二导磁块3的外形均呈圆柱状，且声学开关外壳1、第一导磁块2和第二导磁块3同轴线设置，运动组件4沿着声学开关外壳1和第一导磁块2的轴线往复运动。
80.为了提高导磁效率，参考10，第二导磁板42的外边缘被设置成超出磁体40和第一导磁板41的外边缘，其与声学开关外壳1内侧壁13之间的距离小于第一导磁板41与声学开关外壳1内侧壁13之间的距离。这样，第二导磁板42的第一外周面420距离声学开关外壳1的内侧壁13的距离更近，气隙更小，磁感线能够更高效的引导至声学开关外壳1，导磁效率更高，位置切换的可靠性也更好。
81.作为一种优选的实施方式，参考图7、图8至图12，运动组件4还包括环状的密封件43，密封件43采用非导磁材料制成，其套设于第一导磁块2外部，并设于运动组件4靠近第一端板140的端部。密封件43连接在第二导磁板42朝向第一端板142的表面上。在第一位置时，密封件43与声学开关外壳1的端板142接触并封住第一通孔11。通过设置非导磁材料制成的密封件43隔开第二导磁板42和第一端板142，能够使得运动组件4从第一位置切换到第二位置时更为灵敏。
82.密封件43可以采用硬质材料制成，例如金属、陶瓷等；也可以采用弹性材料制成，例如橡胶、弹性塑料或者硅胶等。优选的，密封件4采用弹性材料制成，能够起到缓冲、减振、
降噪的作用，且其对第一通孔11的密封效果更好。
83.在一种优选的实施方式中，参考图18，第二导磁板42的第一外周面420与声学开关外壳1的内侧壁13间隙配合，以使得第二导磁板42与声学开关外壳1之间实现滑动连接，从而对运动组件4的运动起到导向作用。为了使得在第二位置时，气流通道能够更为畅通，第二导磁板42的第一外周面420设置有内凹的第一通气槽422，气流可以通过第一通气槽422通过。在该种实施方式中，第二导磁板42贴近声学开关外壳1内侧壁13，其导磁效率高。
84.在其他实施方式中，第二导磁板42还可以通过滑轨实现与声学开关外壳1的滑动连接，例如在声学开关外壳1的内侧壁上设置凸出且沿着声学开关外壳1的轴线延伸的导向凸台，在第二导磁板42的第一外周面420上设置与导向凸台适配的滑槽，通过导向凸台和滑槽的适配实现滑动连接。
85.正如上文所述，线圈5通电后，第一导磁块2和第二导磁块3相对的两个端部被极化为极性相反的两极，且改变线圈5产生的磁场方向，能够改变第一导磁块2和第二导磁块3的极性。在一种实施方式中，通过对同一线圈5施加不同方向的电压，改变线圈5产生的磁场的方向，从而改变第一导磁块2和第二导磁块3的极性。在另一种实施方式中，如图19所示，第二导磁块3外部设置有两个线圈5，两个线圈5在通电后产生方向不同的磁场，可以将两个线圈5的绕线方向设置成相反的形式或者将施加在两个线圈5上的电压的方向设置成相反的形式来改变两个线圈5产生的磁场方向，这样，通过对不同的线圈5进行通电，能够改变第一导磁块2和第二导磁块3的极性。例如，在一个线圈5通电后，第一导磁块2和第二导磁块3分别被极化为n极和s极，则在该线圈5断电，另一线圈5通电后，第一导磁块2和第二导磁块3分别被极化为s极和n极。
86.为了降低在运动组件4的位置切换过程中产生的噪音，同时防止第一导磁板41跟第一导磁块2或第二导磁块3直接贴合导致吸合力过大难以脱开，声学开关还包括用于隔开第一导磁块2和第一导磁板41的第一缓冲垫6以及用于隔开第二导磁块3和第一导磁板41的第二缓冲垫60。第一缓冲垫6和第二缓冲垫60采用非导磁材料制成，且其为软性材料，例如是塑料、橡胶、海绵等，在隔离第一导磁板41和导磁块的同时能够起到缓冲、吸收振动和降低噪音的作用。
87.例如，参考图7和图8，在第一导磁块2朝向第一导磁板41的表面上设置有第一缓冲垫6，以在第一位置时，第一导磁板41与第一导磁块2之间通过第一缓冲垫6隔开，这样，在运动组件4由第二位置切换到第一位置时，第一缓冲垫6能够起到减振降噪的作用，同时也能够起到缓冲的作用，防止因为撞击损坏相应的零部件。当然，还可以在第一导磁板41朝向第一导磁块2的表面上设置第一缓冲垫6，或者同时在第一导磁块2朝向第一导磁板41的表面上和在第一导磁板41朝向第一导磁块2的表面上设置第一缓冲垫6。
88.类似的，在第二导磁块3朝向第一导磁板41的表面上设置有第二缓冲垫60，以在第二位置时，第一导磁板41与第二导磁块3之间通过第二缓冲垫60隔开，这样，在运动组件4由第一位置切换到第二位置时，第一缓冲垫60能够起到减振降噪以及缓冲的作用。当然，还可以在第一导磁板41朝向第二导磁块3的表面上设置第二缓冲垫60，或者同时在第二导磁块3朝向第一导磁板41的表面上和第一导磁板41朝向第二导磁块3的表面上设置第二缓冲垫60。
89.上述仅为本实用新型的具体实施方式，其它基于本实用新型构思的前提下做出的
任何改进都视为本实用新型的保护范围。