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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine vertikale Vibrationseinrichtung und spezieller eine vertikale Vibrationseinrichtung, die entwickelt wurde, um eine gleichmäßige Vibrationswellenform zu erreichen, indem Berührungsgeräusche und Kollisionen, die durch Berührung zwischen einem vibrierenden Teil und einer Überstruktur aufgrund übermäßiger Vibration des Vibrationsteiles nach oben verursacht werden, abgefedert werden, um bequeme und sachdienliche Positionierungen von magnetischem Fluid unter Verwendung des magnetischen Flusses, der aus einem Joch entweicht, zu sichern und um eine verlängerte Lebensdauer zu erreichen, indem die Wechselwirkungskraft zwischen einem Magneten und dem Joch erhöht wird.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Kommunikationsinstrumente verwenden im Allgemeinen Klingeltöne und Vibrationen, um einen eingehenden Anruf anzuzeigen. Die Anzeige des eingehenden Anrufs unter Verwendung der Vibration wird im Allgemeinen so erreicht, dass eine Antriebskraft durch einen kleinen Vibrationsmotor erzeugt wird und dann an ein Gehäuse des Geräts übertragen wird, damit das Gerät vibriert.
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Der Vibrationsmotor, eines aus der Gruppe von Mitteln, die eingehende Anrufe anzeigen, welche Mittel bei gängigen Kommunikationsgeräten wie Mobiltelefonen verwendet werden, ist eine Komponente, die elektrische Energie in mechanische Energie unter Verwendung eines Prinzips der Erzeugung elektromagnetischer Kraft umwandelt und ist im Mobiltelefon befestigt, um eine lautlose Anzeige eines eingehenden Anrufs zu ermöglichen.
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Als ein Ergebnis der schnellen Expansion des Mobiltelefonmarktes zusammen mit der schnell zunehmenden Vielfalt von Mobiltelefonfunktionen gibt es Anforderungen an die Miniaturisierung und die hohe Qualität von Komponenten des Mobiltelefons. Unter solchen Umständen besteht eine Notwendigkeit im Stand der Technik, Produkte zu entwickeln, die unter Verwendung eines neuen Aufbaus in der Lage sind, Nachteile der herkömmlichen Vibrationsmotoren zu beseitigen, während sie die Qualität der herkömmlichen Vibrationsmotoren bedeutend weiterentwickeln.
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1 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Vibrationsmotors. Wie in 1 gezeigt, umfasst der herkömmliche Vibrationsmotor vom Flachtyp oder Münztyp ein statisches Element 20, ein Rotationselement 10, welches drehbar um eine Welle 31 eingerichtet ist, und ein Gehäuse 30 zur Aufnahme des Rotationselements 10 und des statischen Elements 20.
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Wenn Strom von einer externen Stromquelle an ein Paar von Bürsten 25 angelegt wird, die auf einem unteren Substrat 21 des statischen Elements 20 befestigt sind, werden elektrische Ströme umgekehrter Polarität im Bürstenpaar 25 erzeugt. Da die oberen Enden der Bürsten 25 in federndem Kontakt mit einem Kollektor 15 stehen, der auf der unteren Oberfläche eines oberen Substrats 11 des Rotationselements 10 vorgesehen ist, wird der Strom durch den die Bürsten 25 berührenden Kollektor 15 einer gewundenen Spule 12 zugeführt, die im Rotationselement 10 vorgesehen ist.
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Dann dreht sich das Rotationselement 10 in eine Richtung um die Welle 31 mittels der Wechselwirkung zwischen einem elektrischen Feld, das durch den der gewundenen Spule 12 zugeführten elektrischen Strom verursacht wird, und einem magnetischen Feld, das durch einen Magneten 22 am statischen Element 20 erzeugt wird.
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Der Kontakt zwischen den Bürsten 25 und den Abschnitten des Kollektors 15, die mit den Bürsten 25 in Berührung treten, ändert sich kontinuierlich während jeder Drehung des Rotationselements 10, wodurch die Polarität der Stromquelle kontinuierlich verändert wird. Im Ergebnis erzeugt das Rotationselement 10 während seiner kontinuierlichen Drehung die den Eingang des Anrufs anzeigende Vibration durch ein exzentrisch angeordnetes Gewicht 13. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 14 ein isolierendes Material, welches die gewundene Spule 12 und das Gewicht 13 umgibt, das Bezugszeichen 32 ein Trageteil und das Bezugszeichen 30 einen Träger, der einen offenen unteren Bereich des Gehäuses 30 schließt.
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Der Vibrationsmotor 1 erzeugt mechanische Vibrationen durch Drehung des Rotationselements 10 mit dem exzentrisch angeordneten Gewicht 13, wenn Strom zugeführt wird, und die drehende Kraft des Rotationselements 10 wird durch Betrieb des Kollektors oder der Bürstenstruktur erzeugt, während Strom durch die gewundene Spule des Rotationselements 10 geführt wird, nachdem er durch den Kontakt zwischen den Bürsten 25 und dem Kollektor 15 gleichgerichtet ist.
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Wird ein Motor mit einem solchen Aufbau betrieben, bewegen sich die Bürsten 25 durch eine winzige Lücke zwischen Abschnitten des Kollektors 15, wodurch mechanische Reibung, elektrische Funken und Abrieb darin erzeugt werden, wobei Fremdsubstanzen, wie beispielsweise schwarze Pulver, entstehen, und die Lebensdauer des Motors verringert wird.
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Um die Nachteile dieses herkömmlichen Kollektormotors oder Vibrationsmotors vom Bürstentyp zu beseitigen, wurde ein multifunktionales Betätigungselement entwickelt, welches Geräusche und vertikale Vibrationen unter Verwendung der Resonanzfrequenz eines Vibrators erzeugt.
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2 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen multifunktionalen Betätigungselements. Wie in 2 gezeigt, umfasst ein Betätigungselement 2 ein Gehäuse 40 mit einem durch dieses definierten Hohlraum, eine Zitterplatte 50, die in dem oberen Bereich des Gehäuses 40 angebracht ist, mit einer Geräuschspule 52, die auf der unteren Oberfläche der Zitterplatte 50 angebracht ist, um Geräusche zur Anzeige eines eingehenden Anrufs zu erzeugen, einen Magnet 60, der vertikal magnetisiert ist, um einen magnetischen Kreis mit einer oberen Platte 62, die auf der oberen Oberfläche des Magneten 60 angebracht ist, zu bilden, die obere Platte 62, einen Vibrationskörper, bestehend aus einem Gewicht 65 und einem Joch 64 zur Befestigung des Magneten 60, eine Blattfeder 66 zur federnden Lagerung des Vibrationskörpers innerhalb des Gehäuses 40 und eine Vibrationsspule 42, welche an einer Position unmittelbar unterhalb des Vibrationskörpers zur Erzeugung von Vibrationen vorgesehen ist.
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In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 43 ein oberes Gehäuse zur Abdeckung eines oberen Bereichs des Gehäuses 40 und das Bezugszeichen 44 einen Träger zur Aufnahme der Vibrationsspule 42.
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Das Betätigungselement 2 ist in der Lage, auswählbar Geräusche und Vibrationen durch Zuführung von Strom von einer externen Stromquelle zur Geräuschspule 52 und der Vibrationsspule 42 durch eine nicht gezeigte Anschlussleitung zu erzeugen. Wenn der Geräuschspule 52 Strom zugeführt wird, zittert die Zitterplatte 50 mittels einer Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Feld, das durch einen magnetischen Kreis bestehend aus dem Magneten 60, der oberen Platte 62 und dem Joch 64, erzeugt wird, und dem elektrischen Feld, das durch die Geräuschspule 52 erzeugt wird, wodurch Geräusche erzeugt werden.
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Wenn Strom an die Vibrationsspule 42 angelegt wird, vibriert weiterhin der Vibrierkörper vertikal mittels einer Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Feld, das durch den magnetischen Kreis, bestehend aus dem Magnet 60, der oberen Platte 62 und dem Joch 64, erzeugt wird, und dem elektrischen Feld, das von der Vibrationsspule 52 erzeugt wird, wobei der Vibrationskörper den Magneten 60, die obere Platte 62, das Joch 64 und das Gewicht 65 umfasst und im Gehäuse 40 mittels der Blattfeder 66 aufgehängt ist.
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Der Vibrationskörper ist Veränderungen in der Amplitude der Auslenkung desselben gemäß der Stärke und der Frequenz des Signals zur Erzeugung der Vibration unterworfen. Wenn die vertikale Auslenkung des Vibrationskörpers einen vorbestimmten Wert überschreitet, berührt der Vibrationskörper die Geräuschspule 52 als obere Struktur oder die Vibrationsspule 42 als untere Struktur, wobei Berührungsgeräusche erzeugt werden. Wie in 2 gezeigt, ist das Joch 64 auf seiner unteren Oberfläche dementsprechend mit einem magnetischen Fluid 70 versehen, das als Dämpfer zur Abfederung von Stößen durch Berührung zwischen dem Vibrationskörper und der unteren Struktur wirkt.
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Das herkömmliche Betätigungselement 2, wie es oben beschrieben ist, hat eine Reihe von Nachteilen aufgrund der Zahl der einzelnen Komponenten und seines komplizierten Aufbaus. Insbesondere ist die Miniaturisierung und Vereinfachung des herkömmlichen Betätigungselements 2 begrenzt und seine Herstellung ist teuer.
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Um die Nachteile des herkömmlichen Betätigungselements 2 zu beheben, wurde eine vertikale Vibrationseinrichtung 3 entwickelt, die vertikal Vibration erzeugt und eine kleine Anzahl von Komponenten sowie einen einfachen Aufbau aufweist.
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3 ist eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen vertikalen Vibrationseinrichtung. Wie in 3 gezeigt, umfasst die herkömmliche vertikale Vibrationseinrichtung 3 ein Gehäuse 81 mit einem Hohlraum einer vorbestimmten Größe, einen vertikal magnetisierten Magneten 82 mit einer unteren Platte 83, die an der unteren Oberfläche des Magneten 60 befestigt ist, ein Joch 84, an welchem der Magnet 82 befestigt ist, um einen magnetischen Kreis zu bilden, ein Federbauteil 86, das zwischen dem Gehäuse 81 und dem Joch 84 befestigt ist, um einen Vibrationskörper vertikal zu vibrieren, der ein Gewicht 85 umfasst, das an dem Joch 84 befestigt ist, und eine Vibrationsspule 87, die auf der oberen Oberfläche eines Trägers 88 zum Verschließen des unteren Bereichs des Gehäuses 81 angebracht ist.
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Der Betrieb der vertikalen Vibrationseinrichtung 3, aufgebaut wie oben beschrieben, gestaltet sich auf folgende Art und Weise. Wenn Strom der Vibrationsspule 87 zugeführt wird, vibriert der Vibrationskörper vertikal mittels der Wechselwirkung zwischen einem magnetischen Feld, das durch einen magnetischen Kreis, bestehend aus dem Magnet 82, der unteren Platte 83 und dem Joch 84, erzeugt wird, und einem elektrischen Feld, das durch die Vibrationsspule 87 erzeugt wird, wobei der Vibrationskörper, der den Magneten 82, die untere Platte 83, das Joch 84 und das Gewicht 85 umfasst, im Gehäuse 81 mittels des Federbauteils 86 aufgehängt ist.
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Wenn die vertikale Verrückung des Vibrationskörpers einen vorbestimmten Maximalwert während des Betriebs der herkömmlichen vertikalen Vibrationseinrichtung 3 erreicht oder überschreitet, erzeugt er das Federbauteil 86 umfassende Vibrationskörper Berührungsgeräusche durch direkten Kontakt mit dem Gehäuse, das die Überstruktur bildet. Diese Kontaktgeräusche sind die Hauptquelle von Geräuschen, die mit dem Betrieb der vertikalen Vibrationseinrichtung verbunden sind.
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Wenn die verbindende Kraft zwischen dem Joch 84 und dem Magnet 82 niedrig ist, kann, wie durch Fallversuche ermittelt wird, der Magnet 82 leicht von dem Joch 84 abgetrennt werden, wodurch nicht funktionsfähige Produkte häufiger auftreten.
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Die
DE 101 30 910 A1 offenbart einen Vibrationslautsprecher, umfassend ein Gehäuse mit einem Raum innerhalb einer Innenwand hiervon, eine Vibrationsplatte mit einem äußeren Rand, der an einem oberen Endabschnitt des Gehäuses für eine Tonerzeugung befestigt ist, eine Schwingspule, welche auf eine Unterseite der Vibrationsplatte gewickelt und hieran befestigt ist und Zylinderform hat, eine Platte mit einem äußeren Endabschnitt, der an einem unteren Endabschnitt des Gehäuses befestigt ist, einen Magnetkreis an einem unteren Abschnitt der Schwingspule mit einem Magneten, der in Vertikalrichtung ausgerichtet ist, eine obere Platte und ein Joch an dem Magneten zur Bildung eines Magnetfeldes, ein Gewicht zylindrischer Form, welches an einer äußeren Umfangsoberfläche des Jochs befestigt ist, Aufhängungsfedern, welche an einer inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses zur Aufhängung des Magnetkreises und des Gewichtes befestigt sind und ein magneto-rheologisches Fluid mit einem bestimmten Viskositätsbetrag, welches zwischen dem Magnetkreis und der Platte auf der Unterseite des Magneten angeordnet ist.
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Die
US 4 675 907 A beschreibt einen Akustikwandler zum Umwandeln von akustischen Signalen in Vibrationssignale. Dabei ist ein Vibrationsgewicht über ein elastisches Element unterhalb eines Jochs angeordnet, auf dem ein ringförmiger Magnet sitzt. Zwischen Joch und Magnet, der über einen Dämpfer am Gehäuse des Akustikwandlers angebracht ist, ragt eine Spule in den Zwischenraum.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der obigen Probleme gemacht und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine vertikale Vibrationseinrichtung zu schaffen, die entwickelt wurde, um Berührungsgeräusche und Stöße, die bei übermäßiger vertikaler Verrückung eines Vibrationsteils auftreten können, abzufedern, wodurch eine gleichmäßige Vibrationswellenform erreicht wird.
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Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine vertikale Vibrationseinrichtung zu schaffen, die entwickelt wurde, um bequeme und sachgemäße Positionierungen magnetischer Fluide unter Verwendung magnetischen Flusses, der von einem Joch entweicht, zu sichern, und die entwickelt wurde, um eine längere Lebensdauer zu haben, indem die Wechselwirkungskraft zwischen einem Magneten und dem Joch erhöht wird.
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Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung können die obigen und andere Ziele durch die Verwendung einer vertikalen Vibrationseinrichtung erreicht werden, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
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Vorteilhafterweise weist das Gehäuse wenigstens ein Einspritzloch auf, das durch das Gehäuse durchgestanzt ist, und das Einspritzloch hat einen Durchmesser, der kleiner als der äußere Durchmesser des Magneten ist.
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Vorzugsweise ist das Einspritzloch durch ein an das Gehäuse geklebtes Bandelement versiegelt.
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Vorzugsweise ist das Joch mit einer um eine vorbestimmte Tiefe von einer der geschlossenen oberen und unteren Oberflächen des Jochs eingesenkten Aufnahme ausgebildet, die der oberen Oberfläche des Magneten entspricht und dasselbe Querprofil wie der Magnet hat. Vorzugsweise hat die Aufnahme einen inneren Durchmesser, der größer als der des Einspritzlochs ist.
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Vorzugsweise weist das Joch eine ringförmige Einsenkung entsprechend dem äußeren Umfang der oberen Oberfläche des Magneten auf, die auf einer der geschlossenen oberen und unteren Oberflächen des Jochs entsprechend der oberen Oberfläche des Magneten ausgebildet ist. Vorzugsweise hat die ringförmige Einsenkung einen inneren Durchmesser, der größer als der des Einspritzlochs ist.
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Vorzugsweise ist das Federbauteil an der oberen Oberfläche des Jochs mittels eines ringförmigen Positioniermittels, das dem äußeren Umfang der oberen Oberfläche des Magneten entspricht, befestigt, sodass das Positioniermittel von dem Magneten magnetisiert wird. Vorzugsweise hat das Positioniermittel einen inneren Durchmesser, der größer als der des Einspritzlochs ist.
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Vorteilhafterweise ist das Positioniermittel ein Strukturmittel, das auf der oberen Oberfläche des Federbauteils aufgedruckt ist oder umfasst ein magnetisches Material mit einer magnetischen Kraft einer vorbestimmten Stärke.
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Vorzugsweise umfasst die vertikale Vibrationseinrichtung weiterhin eine untere Platte, die an der unteren Oberfläche des Magneten befestigt ist, sodass ein magnetischer Fluss erzeugt wird, der von der offenen Seite des Jochs durch das untere Ende des Jochs mittels der Spule fließt.
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Vorzugsweise ist das Gewicht mit einer mittigen Durchdringung mit einer Einklinknut ausgebildet und das Joch mit einer nach außen am unteren Ende ausgebildeten Einklinkbacke versehen, sodass bei Einsetzen des Jochs in das Gewicht durch die mittige Durchdringung die Einklinkbacke des Jochs auf der Einklinknut der mittigen Durchdringung angeordnet ist, um zu verhindern, dass das Gewicht nach unten hin abgetrennt wird. Vorzugsweise ist die Einklinkbacke oberhalb der unteren Oberfläche des Gewichts angeordnet.
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Vorzugsweise ist das Federbauteil eine Blattfeder, umfassend einen Befestigungsring, dessen oberes Ende an der geschlossenen unteren Oberfläche des Gehäuses befestigt ist, eine Mehrzahl federnder Abschnitte, deren eines Ende mit dem Befestigungsring verbunden ist und die die Federkraft erzeugen, und eine Befestigungsscheibe, die mit dem anderen Ende der federnden Abschnitte verbunden ist und gleichzeitig an der oberen Oberfläche des Jochs oder der oberen Oberfläche des Gewichts befestigt ist.
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Vorzugsweise ist die Vibrationsspule auf der oberen Oberfläche eines Trägers angeordnet, der einen unteren Bereich des Gehäuses verschließt. Vorzugsweise ist der Träger ein Substratbauteil mit einem Anschluss, der elektrisch mit der Vibrationsspule verbunden ist, um dieser Strom zuzuführen.
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In Übereinstimmung mit einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine vertikale Vibrationseinrichtung geschaffen, welche die Merkmale des Anspruchs 19 umfasst.
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Vorzugsweise weist das Gehäuse wenigstens ein Einspritzloch auf, das durch das Gehäuse durchgestanzt ist, und das Einspritzloch hat einen inneren Durchmesser, der kleiner als der äußere Durchmesser des Magneten ist.
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Vorzugsweise ist das Einspritzloch durch ein an das Gehäuse geklebtes Bandelement versiegelt.
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Vorzugsweise ist das Joch mit einer um eine vorbestimmte Tiefe von einer der geschlossenen oberen und unteren Oberflächen des Jochs eingesenkten Aufnahme ausgebildet, die der oberen Oberfläche des Magneten entspricht und dasselbe Querprofil wie der Magnet hat. Vorzugsweise hat die Aufnahme einen inneren Durchmesser, der größer ist als der des Einspritzlochs.
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Vorzugsweise weist das Joch eine ringförmige Einsenkung entsprechend dem äußeren Umfang der oberen Oberfläche des Magneten auf, die auf einer der geschlossenen oberen und unteren Oberflächen des Jochs entsprechend der oberen Oberfläche des Magneten ausgebildet ist. Vorzugsweise hat die Einsenkung einen inneren Durchmesser, der größer als der äußere Durchmesser des Einspritzlochs ist.
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Vorzugsweise ist an der oberen Oberfläche des Jochs ein Positioniermittel befestigt, das dem äußeren Umfang der oberen Oberfläche des Magneten entspricht, so dass das Positioniermittel von dem Magneten magnetisiert wird. Der innere Durchmesser des Positioniermittels ist vorzugsweise größer als der des Einspritzlochs.
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Vorzugsweise ist das Positioniermittel ein Strukturmittel, das auf der oberen Oberfläche des Jochs aufgedruckt ist oder umfasst ein magnetisches Material mit einer magnetischen Kraft einer vorbestimmten Stärke.
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Vorzugsweise umfasst die vertikale Vibrationseinrichtung weiterhin eine untere Platte, die an der unteren Oberfläche des Magneten befestigt ist, so dass ein magnetischer Fluss erzeugt wird, der von der offenen Seite des Jochs durch das untere Ende des Jochs mittels der Spule fließt.
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Vorzugsweise ist das Gewicht mit einer mittigen Durchdringung mit einer Einklinknut ausgebildet und das Joch ist mit einer nach außen am unteren Ende ausgebildeten Einklinkbacke versehen, so dass bei Einsetzen des Jochs in das Gewicht durch die mittige Durchdringung die Einklinkbacke des Jochs auf der Einklinknut der mittigen Durchdringung angeordnet ist, um zu verhindern, dass das Gewicht nach unten hin abgetrennt wird. Vorzugsweise ist die Einklinkbacke oberhalb der unteren Oberfläche des Gewichts angeordnet.
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Vorzugsweise ist das Federbauteil eine Blattfeder, umfassend einen Befestigungsring, dessen oberes Ende an der geschlossenen unteren Oberfläche des Gehäuses befestigt ist, eine Mehrzahl federnder Abschnitte, deren eines Ende mit dem Befestigungsring verbunden ist und die die Federkraft erzeugen, und einen Befestigungsteil, der mit dem anderen Ende der federnden Abschnitte verbunden ist und gleichzeitig an der oberen Oberfläche des Jochs oder der oberen Oberfläche des Gewichts befestigt ist, wobei durch die Mitte des Befestigungsteils eine Öffnung gestanzt ist, so dass die obere Oberfläche des Jochs freiliegt.
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Vorteilhafterweise besteht das Federbauteil aus wenigstens einer Blattfeder, umfassend einen Befestigungsring, dessen äußeres Ende an der inneren Umfangsfläche des Gehäuses befestigt ist, eine Mehrzahl federnder Abschnitte, deren eines Ende mit dem Befestigungsring verbunden ist und die die Federkraft erzeugen, und einen Befestigungsteil, der mit dem anderen Ende der entsprechenden federnden Abschnitte verbunden ist, wobei durch die Mitte des Befestigungsteils eine Öffnung gestanzt ist, und der Befestigungsteil mit dem inneren Ende an der äußeren Umfangsfläche des Gewichts befestigt ist.
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Vorzugsweise ist das Federbauteil wenigstens eine Spiralfeder, deren oberes Ende an einem geschlossenen unteren Bereich des Gehäuses angebracht ist und deren unteres Ende an der oberen Oberfläche des Jochs oder der oberen Oberfläche des Gewichts angebracht ist.
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Vorzugsweise ist die Vibrationsspule auf der oberen Oberfläche eines Trägers angeordnet, der einen unteren Bereich des Gehäuses verschließt. Vorzugsweise ist der Träger ein Substratbauteil mit einem Anschluss, der elektrisch mit der Vibrationsspule verbunden ist, um dieser Strom zuzuführen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorangehenden und andere Ziele und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen klarer ersichtlich. Dabei zeigen:
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1 eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Vibrationsmotors vom Flachtyp;
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2 eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen multifunktionalen Betätigungselements;
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3 eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen vertikalen Motors;
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4 eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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5 eine perspektivische Ansicht eines Federbauteils, das in der vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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6 eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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7 eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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8 eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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9 eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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10 eine Perspektivansicht eines Federbauteil, das in der vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Die bevorzugten Ausführungsbeispiele werden nun im Detail unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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4 ist eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 4 gezeigt, kann die vertikale Vibrationseinrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung die Erzeugung von Berührungsgeräuschen durch ungewünschte Berührung zwischen einer Überstruktur und einem Vibrationsbauteil, das relativ zu einem feststehenden Bauteil vertikal vibriert, verhindern und erlaubt bequeme und genaue Positionierung eines unmittelbaren kontaktverhindernden Bauteils unter Verwendung entweichenden magnetischen Flusses, wodurch die Vibrationseffizienz erhöht wird, während gleichmäßige vertikale Vibration gesichert ist.
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Die vertikale Vibrationseinrichtung 100 umfasst ein Gehäuse 110, einen Magnetfeldteil 120, ein Federbauteil 130, einen Vibrationsteil 140, eine Vibrationsspule 150 und ein magnetisches Fluid 160.
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Das Gehäuse 110 dient als ein Aufbewahrungsbauteil mit einem Hohlraum einer vorbestimmten Größe darin und wird in einem unteren Bereich desselben durch einen Träger 115 geschlossen.
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Das Gehäuse 110 hat wenigstens ein Einspritzloch 117 einer vorbestimmten Größe, das durch das Gehäuse 110 gestanzt ist. Vorzugsweise hat das Einspritzloch 117 einen inneren Durchmesser, der kleiner als der äußere Durchmesser eines Magneten 124 ist, so dass das magnetische Fluid 160, das durch den entweichenden magnetischen Fluss in seiner Position festgehalten wird, eher in einem äußeren Bereich des Einspritzlochs 117 befindlich ist als in einem inneren Bereich desselben.
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Der Magnetfeldteil 120 befindet sich im Hohlraum des Gehäuses 110 und umfasst ein Joch 122 und einen Magneten 124 zum Erzeugen eines Magnetfelds einer vorbestimmten Stärke, wobei das Joch 122 eine im wesentlichen hohlzylindrische Form hat, die in einem oberen Bereich geschlossen und in einem unteren Bereich offen ist.
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Der Magnet 124 ist ein zylindrischer Permanentmagnet, der vertikal magnetisiert ist, so dass die oberen und die unteren Bereiche desselben entgegengesetzte Polaritäten haben, und der eine magnetische Kraft einer vorbestimmten Amplitude erzeugt. Die obere Oberfläche des Magneten 124 ist an der geschlossenen unteren Oberfläche des Hohlraums des Jochs 122 mittels eines Verbindematerials befestigt, so dass er in der inneren Mitte des Jochs 122 befestigt ist.
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Der innere Durchmesser des Jochs 122 unterscheidet sich von dem äußeren Durchmesser des Magneten 124. Dadurch entsteht eine Luftlücke AG mit einer vorbestimmten Größe zwischen der inneren Oberfläche des Jochs 122 und der äußeren Oberfläche des Magneten 124. Das obere Ende der Vibrationsspule 150 befindet sich innerhalb der Luftlücke AG. Während der vertikalen Vibration wird dementsprechend verhindert, dass der Magnetfeldteil, bestehend aus dem Joch 122 und dem Magneten 124, die Vibrationsspule 150 berührt. Eine Berührung wird durch die Luftlücke AG ausgeschlossen.
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Vorzugsweise ist eine untere Platte 126 auf der unteren Oberfläche des Magneten 124 angebracht, so dass der magnetische Fluss nahtlos erzeugt wird, der ein Fluss von magnetischer Kraft in Richtung der geöffneten Seite des Jochs 122 durch die Spule 150 hin zu dem unteren Ende des Jochs 122 ist.
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Die untere Oberfläche der unteren Platte 126 ist im wesentlichen kolinear mit der unteren Oberfläche des Vibrationsteiles 140, der den Magnetfeldteil 120 und das Gewicht 142 umfasst.
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Das Federbauteil 130 ist ein federndes Bauteil, welches mit seinem einen Ende an dem Gehäuse 110 befestigt ist und mit dem anderen Ende an dem Magnetfeldteil 120.
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Wie in den 4 und 5 gezeigt, ist als Federbauteil 130 eine Blattfeder vorgesehen, die einen Befestigungsring 131, dessen oberes Ende an der geschlossenen unteren Oberfläche des Gehäuses 110 befestigt ist, eine Mehrzahl federnder Abschnitte 132, deren eines Ende mit dem Befestigungsring 131 verbunden ist und die die Federkraft erzeugen, und eine Befestigungsscheibe 133, die mit dem anderen Ende der federnden Abschnitte 132 verbunden ist, während sie auch an der oberen Oberfläche des Jochs 122, das ein Teil des Magnetfeldteils 120 ist, oder an der oberen Oberfläche des Gewichts 142 befestigt ist, umfasst.
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Der Vibrationsteil 140 kann vertikal mittels des Federbauteils 130 vibrieren. Das hohlzylindrische Gewicht 142 ist auf der äußeren Oberfläche des Jochs 122 befestigt, das den Magnetfeldteil 120 ausmacht. Das Gewicht 142 ist von einer mittigen Durchdringung 143 in seiner Mitte durchsetzt, in welche der Körper des Jochs 122 eingesetzt wird.
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Die mittige Durchdringung 143 ist am unteren Ende der inneren Oberfläche derselben mit einer Einklinknut 143a ausgebildet, auf welcher eine Einklinkbacke 122a angeordnet wird, die nach außen hin am unteren Ende des Jochs 122 ausgebildet ist, so dass nach dem Einsetzen des Jochs 122 in das Gewicht 142 durch die mittige Durchdringung 143 eine Trennung von dem Gewicht 142 verhindert wird.
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Hierbei befindet sich die Einklinkbacke 122a oberhalb der unteren Oberfläche des Gewichts 142. Auf diese Art und Weise wird verhindert, dass die Einklinkbacke 112a das Klebematerial berührt, welches auf die äußere Oberfläche des unteren Endes der Vibrationsspule 150 angewandt wird, um die Vibrationsspule 150 an der oberen Oberfläche des Trägers 115 zu befestigen, wenn der Vibrationsteil 140 den tiefsten Punkt während einer Vibration erreicht, wodurch eine maximale vertikale Amplitude der Vibration des Vibrationsteils 140 gewährleistet ist.
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Der äußere Durchmesser des Gewichts 142 ist kleiner als der innere Durchmesser der inneren Oberfläche des Gehäuses 110, so dass das Gewicht 142 vertikal vibrieren kann, ohne die innere Oberfläche des Gehäuses 110 während der vertikalen Vibration zu berühren. Dementsprechend entsteht eine Lücke G einer vorbestimmten Größe zwischen der inneren Oberfläche des Gehäuses 110 und der äußeren Oberfläche des Gewichts 142.
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Vorzugsweise ist das Gewicht 142 aus einem nichtmagnetischen Material angefertigt, welches ein spezifisches Gewicht von 18 oder mehr besitzt, und ist damit nicht von den magnetischen Kräften betroffen, die von den Magneten 124 erzeugt werden.
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Die Vibrationsspule 150 befindet sich an einer Position unmittelbar unterhalb des Magnetfeldteils 120 und ist an der oberen Oberfläche des Trägers 115, der den unteren Bereich des Gehäuses 110 schließt, mittels eines Klebematerials angebracht, sie erzeugt eine elektrische Kraft mit einer vorbestimmten Stärke, wenn Strom aus einer externen Stromquelle angelegt wird.
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Das obere Ende der Vibrationsspule 150 befindet sich in der Luftlücke AG, die zwischen der inneren Oberfläche 122 des Jochs und der äußeren Oberfläche des Magneten 124 ausgebildet ist, so dass eine problemlose Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Feld des Magnetfeldteils 120 und dem elektrischen Feld der Vibrationsspule 150 gewährleistet ist.
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Der Träger 115 ist ein Substratbauteil mit Kathoden- und Anodenanschluss 116, die auf dem Subtratbauteil ausgebildet und elektrisch mit der Vibrationsspule 150 verbunden sind, um dieser Strom zuzuführen.
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Das magnetische Fluid 160 ist ein stoßdämpfendes Fluid, das auf die obere Oberfläche der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 durch das Einspritzloch 117 aufgebracht ist. Das magnetische Fluid 160 ist so ausgebildet, dass eine direkte Berührung zwischen dem festen Gehäuse 110 und dem beweglichen Vibrationsteil 140 aufgrund vertikaler Vibration des Vibrationsteils 140, der den Magnetfeldteil 130 umfasst, unterdrückt wird und Berührungsgeräusche und Stöße, die durch die Berührung verursacht werden, abgefedert werden.
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Das magnetische Fluid 160, das auf die Befestigungsscheibe 133 aufgebracht ist, hat eine Ringform und ist in seiner Position und Form durch den von einem äußeren Umfangsbereich der oberen Oberfläche des Magneten 124, der auf der geschlossenen unteren Oberfläche des Jochs 122 befestigt ist, entweichenden magnetischen Fluss so festgelegt, dass sie dem äußeren Umfang der oberen Oberfläche des Magneten 124 entsprechen, so dass Berührungsgeräusche und Stöße, die durch Berührung zwischen dem Vibrationsteil 140 und verschiedenen anderen Bauteilen aufgrund vertikaler Vibration des Vibrationsteils 140 verursacht werden, abgefedert werden.
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Im Hinblick darauf hat der Magnet 124 vorzugsweise einen äußeren Durchmesser, der größer ist als der innere Durchmesser des Einspritzlochs 117, so dass das magnetische Fluid mit der Ringform, das in einer festen Position auf der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 mittels des von dem äußeren Umfangsbereich der oberen Oberfläche des Magneten 124 entweichenden magnetischen Flusses gehalten wird, sich nicht an einer Position befinden kann, die dem inneren Durchmesser des Einspritzlochs 117 entspricht. Daher kann das magnetische Fluid 160 immer so positioniert werden, dass es sich im Bereich der unteren Oberfläche des Gehäuses 110 befindet, in der nicht das Einspritzloch 117 ausgebildet ist.
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Das Einspritzloch 117 wird sicher durch ein Bandelement 118 versiegelt, das auf der oberen Oberfläche des Gehäuses 110 befestigt wird und eine auf eine Oberfläche desselben aufgedruckte Kennzeichnung besitzt, so dass das magnetische Fluid 160, das durch das Einspritzloch 117 eingespritzt wurde, nicht nach außen entweichen kann.
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Das magnetische Fluid ist ein Kolloid, das durch Dispersion magnetischer Pulver in einer Flüssigkeit unter Erreichung einer stabilen Verteilung gebildet ist. Dem Kolloid wird ein Tensid hinzugefügt, so dass die magnetischen Pulver daran gehindert werden, sich aufgrund der Gravitation oder der magnetischen Felder abzusetzen oder zu Klumpen. Das magnetische Fluid umfasst z.B. eine Dispersion feiner Teilchen, wie z.B. Trieisentetroxid (Fe3O4) oder Eisenkobaltlegierung, in einem Öl oder Wasser, eine Dispersion von Kobalt in Tolual und dergleichen. Die magnetischen Pulver bestehen aus superfeinen Teilchen, die eine Größe von 0,01 bis 0,02mm haben. Superfeine Pulver in dieser Größenordnung zeigen Brownsche Bewegung und die Eigenschaft, dass die Konzentration magnetischen Pulvers in dem Fluid sogar bei Auftreten eines externen magnetischen Feldes, von Gravitation, von Zentrifugalkräften oder dergleichen auf einem konstanten Wert verbleibt.
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6 ist eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Genauso wie das erste Ausführungsbeispiel umfasst die vertikale Vibrationseinrichtung 100a des zweiten Ausführungsbeispiels nach 6 ein Gehäuse 110, ein Magnetfeldteil 120, ein Federbauteil 130, einen Vibrationsteil 140, eine Vibrationsspule 150 und ein magnetisches Fluid 160. In der Beschreibung der vertikalen Vibrationseinrichtung 100a werden Komponenten des zweiten Ausführungsbeispiels, die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und sie werden nicht mehr näher beschrieben.
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Das Joch 122, das den Magnetfeldteil 120 festlegt, umfasst eine Aufnahme 123, die um eine vorbestimmte Tiefe von der geschlossenen unteren Oberfläche des Jochs 122 abgesenkt ist, welche Oberfläche den inneren Hohlraum des Jochs 122 festlegt. Die Aufnahme 123 ist mit der oberen Oberfläche des Magneten 124 unter Verwendung eines Verbindungsmaterials verbunden, so dass der Magnet 124 in der inneren Mitte des Jochs 122 befestigt ist. Die Aufnahme 123 wird in das Joch 122 eingepresst, während dieses hergestellt wird.
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Obwohl die Aufnahme 123 in der geschlossenen unteren Oberfläche des Jochs 122 entsprechend der oberen Oberfläche des Magneten 124 abgesenkt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Aufbau eingeschränkt. Alternativerweise kann die Aufnahme 123 auch in der geschlossenen oberen Oberfläche des Jochs 122 entsprechend der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 abgesenkt sein. In diesem Fall wird dasselbe Entweichen von magnetischem Fluss erreicht wie in dem Fall, wenn die Aufnahme 123 auf der unteren geschlossenen Oberfläche des Jochs 122 ausgebildet ist.
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Idealerweise ist die Aufnahme 123 so um die vorbestimmte Tiefe von dem Joch 122 abgesenkt, dass sie dasselbe Querprofil wie der Magnet 124 hat.
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Wenn auf diese Weise die innere Umfangsfläche 123a der Aufnahme 123 eine Grenze zwischen einem inneren und einem äußeren Bereich des Jochs 122 bildet, hat der äußere Bereich des Jochs 122 eine große Dicke T, während der innere Bereich des Jochs 122 eine kleine Dicke t hat. Der vom Magneten 124 erzeugte magnetische Fluss wird mit dem elektrischen Feld der Vibrationsspule 150 verbunden und fließt von der äußeren Seite des Jochs 122 zu der inneren Mitte des Jochs 123 durch das untere Ende des Jochs 122.
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Dementsprechend ist der äußere Bereich des Jochs 122 mit der großen Dicke T von der Grenze der inneren Umfangsfläche 123a der Aufnahme 123 nicht mit dem magnetischen Fluss gesättigt, aber der innere Bereich des Jochs 122 mit der kleinen Dicke t ist mit dem magnetischen Fluss gesättigt, so dass der magnetische Fluss nahe der inneren Umfangsfläche 123a, welche die Grenze zwischen dem äußeren und dem inneren Bereich des Jochs 122 darstellt, entweicht.
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Das magnetische Fluid 160, das auf die Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 aufgebracht ist, nimmt eine Ringform an, die in ihrer Position entsprechend dem äußeren Umfang der Aufnahme 123 durch den von der inneren Umfangsfläche 123a der Aufnahme 123 entweichenden magnetischen Fluss festgehalten wird, und dient dann zum Dämpfen von Berührungsgeräuschen und Stößen, die durch Berührung zwischen dem Vibrationsteil 140 mit anderen Bauteilen aufgrund vertikaler Vibration des Vibrationsteils 140 verursacht werden.
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Im Hinblick darauf hat die Aufnahme 123 vorzugsweise einen äußeren Durchmesser, der größer als der innere Durchmesser des Einspritzlochs 117 ist, so dass das magnetische Fluid 160 mit der Ringform, das durch den von dem äußeren Umfang des Magneten 124 entweichenden magnetischen Fluss in seiner Position festgehalten wird, sich nicht an einer Position innerhalb des inneren Durchmessers des Einspritzlochs 117 befinden kann. Daher kann das magnetische Fluid 160 immer so positioniert werden, dass es sich nicht im Bereich des auf der Oberfläche des Gehäuses 110 ausgebildeten Einspritzlochs 117 befindet.
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7 ist eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Genauso wie das erste Ausführungsbeispiel umfasst die vertikale Vibrationseinrichtung 100b des dritten Ausführungsbeispiels nach 7 ein Gehäuse 110, ein Magnetfeldteil 120, ein Federbauteil 130, ein Vibrationsteil 140, eine Vibrationsspule 150 und ein magnetisches Fluid 160. In der Beschreibung der vertikalen Vibrationseinrichtung 100b werden Komponenten des dritten Ausführungsbeispiels, die mit denen der vorherigen Ausführungsbeispiele identisch sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und sie werden nicht mehr näher beschrieben.
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Das Joch 122, das den magnetischen Feldteil 120 festlegt, hat eine ringförmige Ausnehmung 161, die um eine vorbestimmte Tiefe von der geschlossenen unteren Oberfläche des Jochs 122 abgesenkt ist und dem äußeren Umfang der oberen Oberfläche des Magneten 124 entspricht, so dass dem magnetischen Fluss das Entweichen ermöglicht wird.
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Dementsprechend entweicht der magnetische Fluss, der durch die untere Oberfläche des Magneten 124, die untere Platte 126 und das Joch 122 durch die obere Oberfläche des Magneten 124 fließt, durch die ringförmige Ausnehmung 161, die eine veränderliche Dicke hat, und der entwichene magnetische Fluss kann das auf die obere Oberfläche der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 aufgebrachte magnetische Fluid 160 in einer bestimmten Position festhalten, die der Ringform der Ausnehmung 161 entspricht.
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In 7 ist die ringförmige Ausnehmung 161 von der geschlossenen unteren Oberfläche des Jochs 122 entsprechend der oberen Oberfläche des Magneten 124 abgesenkt. Alternativerweise, kann die in 7 dargestellte ringförmige Ausnehmung 161 auf der geschlossenen flachen unteren Oberfläche des Jochs 122 aus 8 ausgebildet sein, worin die Aufnahme 123 ausgebildet ist, oder kann von einer geschlossenen oberen Oberfläche des Jochs 122 entsprechend der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 abgesenkt sein, und in diesem Fall ist das Entweichen von magnetischem Fluss dasselbe wie in dem Fall, worin die Aufnahme 123 vorgesehen ist.
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Im Hinblick darauf ist der innere Durchmesser der ringförmigen Ausnehmung 161 vorzugsweise größer als der innere Durchmesser des Einspritzlochs 117, so dass das durch den von dem äußeren Umfang des Magneten 124 entweichenden magnetischen Fluss in seiner Position festgehaltene magnetische Fluid 160 nicht innerhalb des Bereichs des inneren Durchmessers des Einspritzlochs 117 angeordnet sein kann. Daher kann das magnetische Fluid 160 immer so positioniert werden, dass es sich nicht im Bereich des in der Oberfläche des Gehäuses 110 ausgebildeten Einspritzlochs 117 befindet.
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8 ist eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung 100c gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Genauso wie die vorhergehenden Ausführungsbeispiele umfasst die vertikale Vibrationseinrichtung 110 des vierten Ausführungsbeispiels nach 8 ein Gehäuse 110, ein Magnetfeldteil 120, ein Federbauteil 130, ein Vibrationsteil 140, eine Vibrationsspule 150 und ein magnetisches Fluid 160. In der Beschreibung der vertikalen Vibrationseinrichtung 110 werden Komponenten des vierten Ausführungsbeispiels, die mit denen der vorherigen Ausführungsbeispiele identisch sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und sie werden nicht mehr näher beschrieben.
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Das Federbauteil 130 umfasst ein ringförmiges Positioniermittel 162, welches auf der oberen Oberfläche der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 entsprechend dem äußeren Umfang der oberen Oberfläche des Magneten 124 befestigt ist und durch magnetische Kräfte des Magneten 124 magnetisiert wird, so dass eine Ringform des magnetischen Fluids 160, das auf die obere Oberfläche der Befestigungsscheibe 133 durch ein Einspritzloch 117 aufgebracht ist, aufrechterhalten wird und gleichzeitig das magnetische Fluid 160 an einer angemessenen Position gehalten wird.
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Das Positioniermittel 162 kann in einem Muster auf der oberen Oberfläche der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 aufgedruckt sein oder als ein separates Bauteil auf der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 angebracht sein. Weiterhin kann das Positioniermittel 162 aus einem Material bestehen, welches durch die magnetische Kraft des Magneten 124 magnetisiert werden kann, oder aus einem magnetischen Material gebildet sein, welches eine magnetische Kraft einer vorbestimmten Stärke erzeugt.
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In 8 ist das Positioniermittel 162 auf der oberen Oberfläche der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 ausgebildet, welches sich auf dem Joch 122 mit der Aufnahme 123 befindet, die von der geschlossenen unteren Oberfläche des Jochs 122 entsprechend der oberen Oberfläche des Magneten 124 abgesenkt ist. Alternativ kann das in 8 dargestellte Positioniermittel 162 auf der geschlossenen unteren flachen Oberfläche des Jochs 122 in 4 ausgebildet sein, wenn die Aufnahme 123 nicht ausgebildet ist, und in diesem Fall ist das Entweichen von magnetischem Fluss dasselbe wie in dem Fall, in dem die Aufnahme 123 vorhanden ist.
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Dementsprechend kann das durch das Einspritzloch 117 auf die obere Oberfläche der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 aufgebrachte magnetische Fluid 160 immer an einem geeigneten Ort positioniert werden, während es mittels der magnetischen Kraft, die durch das Positioniermittel 162 erzeugt wird, in der Ringform gehalten wird.
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Im Hinblick darauf ist der innere Durchmesser des Positioniermittels 162 vorzugsweise größer als der innere Durchmesser des Einspritzlochs 117, so dass das mittels des von dem Positioniermittel 162 entweichenden magnetischen Flusses an einem geeigneten Ort befindliche magnetische Fluid 160 nicht an einer Position innerhalb des Bereichs des inneren Durchmessers des Einspritzlochs 117 positioniert sein kann. Daher kann das magnetische Fluid 160 immer so positioniert werden, dass es sich nicht im Bereich des auf der Oberfläche des Gehäuses 110 ausgebildeten Einspritzlochs 117 befindet.
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9 ist eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Genauso wie die vorangehenden Ausführungsbeispiele umfasst die vertikale Vibrationseinrichtung 100d des vierten Ausführungsbeispiels nach 9 ein Gehäuse 110, einen Magnetfeldteil 120, ein Federbauteil 130a, einen Vibrationsteil 140, eine Vibrationsspule 150 und ein magnetisches Fluid 160. In der Beschreibung der vertikalen Vibrationseinrichtung 100d werden Komponenten des fünften Ausführungsbeispiels, die mit denen der vorherigen Ausführungsbeispiele identisch sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und sie werden nicht mehr näher beschrieben.
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Wie in den 9 und 10 gezeigt, ist das Federbauteil 130a ein federndes Bauteil, das zwischen dem Gehäuse 110 und dem Vibrationsteil 140 angeordnet ist, um Federkräfte auszuüben, die eine vertikale Vibration des Vibrationsteils 140 ermöglichen.
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Das Federbauteil 130a kann als eine Blattfeder vorgesehen sein, umfassend einen Befestigungsring 131a, dessen oberes Ende an der geschlossenen unteren Oberfläche des Gehäuses 110 befestigt ist, eine Mehrzahl von federnden Abschnitten 132a, die sich spiralförmig von einem Ende derselben, das an dem Befestigungsring 131a befestigt ist, erstrecken, um Federkräfte zu erzeugen, und einen Befestigungsteil 133a, der mit dem anderen Ende der entsprechenden federnden Abschnitte 132a verbunden ist und an der oberen Oberfläche des Jochs 122 oder der oberen Oberfläche des Gewichts 142 befestigt ist, wobei der Befestigungsteil 133a eine Öffnung 134a hat, durch die die obere Oberfläche des Jochs 122 freiliegt, auf welcher das magnetische Fluid 160 sich befindet.
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Alternativerweise kann als Federbauteil 130a wenigstens eine Blattfeder vorgesehen sein, wobei das äußere Ende des Befestigungsrings 131a an einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 110 befestigt ist und wobei der Befestigungsteil 133a, der an der äußeren Umfangsfläche des Gewichts 142 befestigt ist, die Öffnung 134a aufweist. Das Federbauteil befindet sich zwischen der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 110 und der äußeren Umfangsfläche des Gewichts 142.
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Als eine weitere Alternative kann als Federbauteil 130a wenigstens eine Spiralfeder vorgesehen sein, deren oberes Ende an der geschlossenen unteren Oberfläche des Gehäuses 110 befestigt ist und deren unteres Ende an der oberen Oberfläche des Jochs 122 oder an der oberen Oberfläche des Gewichts 142 befestigt ist.
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Weiterhin kann, so wie im zweiten Ausführungsbeispiel, die Aufnahme 123 auf der geschlossenen oberen Oberfläche oder der geschlossenen unteren Oberfläche des Jochs 122 ausgebildet sein und, wie im dritten Ausführungsbeispiel, die ringförmige Ausnehmung 161 auf dem Joch 122 ausgebildet sein.
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Weiterhin kann, wie im vierten Ausführungsbeispiel, das Joch 122 auf seiner oberen Oberfläche mit dem ringförmigen Positioniermittel 162 versehen sein, welches durch die magnetische Kraft des Magneten 124 magnetisiert wird.
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Wenn Strom an die Vibrationsspule 150 der vertikalen Vibrationseinrichtung 100, 100a, 100b, 100c oder 100d, aufgebaut wie oben beschrieben, angelegt wird, vibrieren der Vibrationsteil 140, umfassend das am Joch 122 befestigte Gewicht 142, und der Magnetfeldteil 120 vertikal mittels der Wechselwirkung zwischen dem elektrischen Feld, das von der Spule 150 erzeugt wird und dem magnetischen Feld, das von dem Magnetfeldteil 120, festgelegt durch den als Permanentmagnet ausgeführten Magneten 124 und die untere Platte 126 am unteren Bereich des Jochs 122, umfassend den Magneten 124, erzeugt wird. Die vertikale Auslenkung des Vibrationsteils 140 wird durch die Federkraft des Federbauteils 130 oder 130a bestimmt, das an seinem oberen Ende mit dem Gehäuse 110 verbunden ist.
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Während der vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140 innerhalb des Hohlraums des Gehäuses 110 wird der Vibrationsteil 140, wenn die Resonanzfrequenz des Vibrationsteils 140 über eine vorbestimmte Frequenz steigt, zeitweise über eine obere Grenze für die Amplitude gehoben und droht dabei, die innere Oberfläche des oberen Bereichs des Gehäuses 110 zu berühren. In diesem Fall berührt das magnetische Fluid 160 die innere Oberfläche des oberen Bereichs desselben früher als das Vibrationsteil 140, wodurch vorab eine unmittelbare Kollision zwischen dem Vibrationsteil 140 und der inneren Oberfläche des Gehäuses 110 verhindert wird und die Kollision und Berührungsgeräusche, die durch die Berührung entstehen, gedämpft werden.
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Das magnetische Fluid 160 kann in der Ringform auf der oberen Oberfläche der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 oder auf der oberen Oberfläche des Jochs 122 mittels des von dem äußeren Umfang des Magneten 124 entweichenden magnetischen Flusses gehalten werden und verbleibt im ursprünglichen Zustand, ohne dass seine Position während der vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140 verändert wird.
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Wenn, wie in 6 gezeigt, die Aufnahme 123 auf der geschlossenen unteren Oberfläche des Jochs 122 ausgebildet ist, kann das magnetische Fluid 160 in einem ursprünglichen Zustand ohne Positionsveränderung während der vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140 gehalten werden, wobei die Ringform auf der Befestigungsscheibe 133 mittels des nahe der inneren Umfangsfläche 123a der Aufnahme 123, auf welcher der Magnet 124 befestigt ist, entweichenden magnetischen Flusses aufrechterhalten wird.
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Weiterhin wird im Vergleich zu dem Fall, in dem die obere Oberfläche des Magneten 124 in unmittelbaren Kontakt mit der unteren geschlossenen flachen Oberfläche des Jochs 122 gebracht und dann damit verbunden wird, wie dies in 4 gezeigt ist, die Berührungsfläche zwischen dem Joch 122 und dem Magneten 124 vergrößert, wenn der Magnet 124 in die Aufnahme 123 eingepasst wird, die um eine vorbestimmte Tiefe von der geschlossenen unteren Oberfläche des Jochs 122 abgesenkt ist, und dann mit Hilfe von Verbindungsmaterial damit verbunden wird, wodurch eine größere Haltekraft zwischen dem Magneten 124 und dem Joch 122 erreicht wird. Solch eine erhöhte Haltekraft verhindert, dass der Magnet 124 von dem Joch 122 getrennt wird, was durch Fallversuche überprüft wurde, wodurch defekte Produkte seltener werden.
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Wenn der Magnet 124 in die Aufnahme 123 eingepasst wird, hat der Magnet 124 eine Dicke, die der vorbestimmten Tiefe der Aufnahme 123 entspricht, die von der unteren Oberfläche des Jochs 122 abgesenkt ist, und erzeugt eine magnetische Kraft einer größeren Stärke als in dem Fall, wo die obere Oberfläche des Magneten 124 in unmittelbaren Kontakt mit der geschlossenen unteren flachen Oberfläche des Jochs 122 gebracht wird und damit verbunden wird, wodurch eine größere vertikale Vibrationskraft erreicht wird.
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Wenn, wie in 7 gezeigt, die ringförmige Ausnehmung 161 auf der geschlossenen unteren Oberfläche des Jochs 122 ausgebildet ist, wird das magnetische Fluid 160, das auf die obere Oberfläche der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 aufgebracht ist, in seiner Ringform mittels der von der Ausnehmung 161 entweichenden magnetischen Kraft gehalten. Daher kann das magnetische Fluid 160 in seinem ursprünglichen Zustand ohne Veränderung in der Position während der vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140 gehalten werden und kann die Berührungsgeräusche und Stöße, die durch Berührung zwischen den festen Teilen und den vibrierenden Teilen während der vertikalen Vibration entstehen, dämpfen.
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Wenn, wie in 8 gezeigt, das ringförmige Positioniermittel 162 auf der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 entsprechend dem äußeren Umfang der oberen Oberfläche des Magneten 124 ausgebildet wird, kann das magnetische Fluid, das auf die obere Oberfläche der Befestigungsscheibe 133 aufgebracht ist, in seiner ursprünglichen Ringformposition mittels der magnetischen Kraft des Positioniermittels 162 gehalten werden, auch während der vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140, wodurch die Berührungsgeräusche und Stöße, die durch den Kontakt zwischen festen Teilen und vibrierenden Teilen während der vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140 verursacht werden, gedämpft werden.
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Wenn, wie in 9 gezeigt, das magnetische Fluid sich auf der oberen Oberfläche des Jochs 122 befindet, die durch die Öffnung 134a des Federbauteils 130a frei liegt, wird das magnetische Fluid 160 noch sicherer in der Ringform mittels des von dem äußeren Umfang der oberen Oberfläche des Magneten 124 entweichenden magnetischen Flusses gehalten. Im Ergebnis kann das magnetische Fluid 160 beständig in der ursprünglichen Position gehalten werden, auch während der vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140. Weiterhin kann das magnetische Fluid die Berührungsgeräusche und Stöße, die durch Berührung zwischen den festen Teilen und den beweglichen Teilen während der vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140 erzeugt werden, dämpfen.
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Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist das magnetische Fluid, welches in seiner ursprünglichen Position gehalten wird, während es mittels des entweichenden magnetischen Flusses oder der magnetischen Kraft des Magneten während der vertikalen Vibration des Vibrationsteils eine Ringform besitzt, auf der oberen Oberfläche des Jochs oder des Federbauteils vorgesehen. Zusätzlich verhindert das magnetische Fluid eine unmittelbare Berührung zwischen den verschiedenen Teilen, wenn das Vibrationsteil kurzzeitig über die obere Grenze der Amplitude steigt, während es die Berührungsgeräusche und Stöße, die durch den Kontakt verursacht werden, dämpft, wodurch eine gleichmäßige vertikale Vibrationswellenform erreicht wird, die einen großen Grad an Vibration ermöglicht, was zu einer Erweiterung der Effizienz von Anrufeingangsmitteln führt und die Lebensdauer des Gerätes, welche dieselben verwendet, verlängert.
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Weiterhin kann die Verbindungsfläche zwischen dem Joch und dem Magneten vergrößert werden, was zu einer Vergrößerung der Haltekraft zwischen dem Joch und dem Magneten führt, was wiederum verhindert, dass der Magnet von dem Joch getrennt wird, wie durch Fallversuche verifiziert wurde, wodurch weniger defekte Produkte entstehen.
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Es versteht sich, dass die Ausführungsbeispiele und die beiliegenden Zeichnungen zu illustrativen Zwecken beschrieben wurden und die vorliegende Erfindung lediglich durch die folgenden Ansprüche beschränkt ist. Weiterhin ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Veränderungen, Zusätze und Ersetzungen möglich sind, ohne dass der Schutzbereich der Erfindung, wie er durch die beiliegenden Ansprüche bestimmt wird, verlassen wird.
