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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft elektromagnetische Erreger, die in
einem Mobiltelefon, einem drahtlosen persönlichen digitalen Assistenten
(wireless personal digital assistant) und anderen mobilen Kommunikationsendgeräten enthalten
sind und vibrieren, um einen Benutzer über den Empfang eines eingehenden
Anrufs zu informieren.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Herkömmlicherweise
sind Mobiltelefone, drahtlose persönliche digitale Assistenten
und andere mobile Kommunikationseinheiten und Endgeräte dafür vorgesehen,
den Benutzer vom Empfang eingehender Anrufe dadurch zu informieren,
dass selektiv ein Piepston oder eine Melodie abgegeben wird oder
dass die Gehäuse
zum Vibrieren gebracht werden. Ein Beispiel solcher mobiler Kommunikationsgeräte umfasst
einen Mikrolautsprecher, der mit einem Vibrator kombiniert ist.
Der Vibrator umfasst ein Gewicht, das von einem kleinen Motor gedreht
wird, um dadurch Vibrationen zu erzeugen. Die sich ergebende Kombination
macht es jedoch schwierig, die Größe des Geräts sowie die Produktionskosten
zu reduzieren. Kürzlich
wurde ein elektromagnetischer Erreger oder ein Multifunktions-Lautsprecher
vorgeschlagen, der sowohl Töne
als auch Vibrationen erzeugt, wie dies in der japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 2001-239210 offenbart ist.
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Bezug
nehmend auf 4 umfasst
ein herkömmlicher
elektromagnetischer Erreger, wie er in der japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 2001-239210 dargestellt ist, ein zylindrisches Gehäuse 12 aus
Kunststoff. Eine Membran bzw. ein Diaphragma 13 ist an
der oberen peripheren Kante des Gehäuses 12 befestigt.
Der Erreger weist weiterhin eine Magnetkreis-Einrichtung auf mit
einem äußeren Joch 16 in
Form eines zylindrischen Bechers, eines zylindrischen, axial-magnetisierten
Permanentmagneten 15 und eines inneren Jochs 17,
das auf der Oberseite des Permanentmagneten 15 befestigt
ist. Eine Schwingspule 14 ist am Diaphragma 13 befestigt
und in einen magnetischen Spalt eingesetzt, der in der Magnetkreis-Einrichtung
ausgebildet ist. Das äußere Joch 16 und
das innere Joch 17 bestehen beide aus einem magnetisch
hoch permeablen Material.
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Die
Magnetkreis-Einrichtung ist mit dem Gehäuse 12 über eine
Aufhängfeder 18 verbunden.
Die Aufhängfeder
weist mehrere Arme auf, die sich jeweils zwischen dem äußeren Joch 16 der
Magnetkreis-Einrichtung und dem Gehäuse 12 erstrecken. Die
Aufhängung
ist so konfiguriert, dass an ihr das äußere Joch 16 elastisch
aufgehängt
ist. Diese Anordnung ermöglicht
die Vibration der Magnetkreis-Einrichtung in axialer Richtung des
Erregers.
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Das äußere Joch 16 weist
einen integral ausgebildeten äußeren Ring
auf, der als zusätzliches Gewicht 19 zur
Verringerung der natürlichen
Frequenz der Magnetkreis-Einrichtung auf ein ausreichendes Maß dient.
Ein diskretes Gewicht kann aus einem Material hergestellt werden,
das von dem Material des äußeren Jochs
unterschiedlich ist und das Gewicht kann mit dem äußeren Joch 16 verbunden werden.
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Der
Permanentmagnet 15 liefert einen Magnetfluss zur Bildung
eines starken Magnetfeldes im magnetischen Spalt zwischen der peripheren
Seitenwand des inneren Jochs 17 und der Oberseite des äußeren Jochs 16.
Mit dieser Anordnung wird das Diaphragma 13 in Vibration
versetzt, um akustische Töne
zu erzeugen, wenn ein elektrischer Strom mit akustischen Frequenzen
durch die Schwingspule 14 fließt. Das Gehäuse 12 ist beispielsweise
am Gehäuse
einer akustischen Vorrichtung befestigt.
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Die 5 und 6 zeigen weitere herkömmliche elektromagnetische
Erreger, bei denen ein Gewicht aus einem sich vom Material des äußeren Jochs
unterscheidenden Material am äußeren Joch befestigt
ist. Wie insbesondere 6 zeigt,
umfasst der elektromagnetische Erreger eine Magnetkreis-Einrichtung 20,
die ein äußeres Joch 21 mit
einer Bodenwand und einer zy lindrischen Seitenwand, die sich von
der Bodenwand nach oben erstreckt, einem flachen Magneten 20,
der im äußeren Joch 21 angeordnet
ist und ein inneres Joch 23 umfasst, der auf der Oberseite
des Magneten 22 angeordnet ist. Ein Magnetspalt g ist zwischen
der Seitenwand des äußeren Jochs 21 und
dem inneren Joch 23 definiert, in dem sich eine Schwingspule 24 befindet.
Der Erreger weist ein Gehäuse 25 auf.
Das Gehäuse 25 hat eine äußere Hülse 25b,
eine innere Hülse 25c und eine
flache Platte 25a, die auf dem oberen Ende der äußeren Hülse 25b befestigt
ist. Die Schwingspule 24 ist an der flachen Platte 25a befestigt.
Die äußere Hülse 25b des
Gehäuses 25 weist
einen offenen Boden auf, der mit einer Abdeckung 25d geschlossen ist.
Diese Abdeckung kann beispielsweise in Form eines Staubgitters oder
einer Metallplatte ausgebildet sein.
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Wie
insbesondere 5 zeigt,
umfasst eine Aufhängung 26 einen
innerer Ring 26a, einen äußeren Ring 26b, der
konzentrisch zum inneren Ring 26a angeordnet ist, sowie
zwei bogenförmige
Arme 26c, um eine Verbindung zwischen dem inneren Ring 26a und
dem äußeren Ring 26b zu
schaffen. Die Aufhängung 26 erstreckt
sich zwischen dem äußeren Joch 21,
der Magnetkreis-Einrichtung 20 und dem Gehäuse 25.
Genauer gesagt, ist der innere Ring 26a der Aufhängung 26 mit
dem äußeren Joch 21 der
Magnetkreis-Einrichtung 20 verbunden.
Die äußere Hülse 25b weist
einen nach innen abstehenden Flansch auf. Der äußere Ring 26b der
Aufhängung 26 befindet
sich sandwichartig zwischen dem inneren Flansch der äußeren Hülse 25b und
dem oberen Ende der inneren Hülse 25c.
Wie 6 zeigt, besitzt das
ringförmige
Gewicht 27 einen inneren Durchmesserbereich 27a,
der um das äußere Joch 21 herum
eingepasst ist. Das ringförmige
Gewicht 27 besteht aus einem Material mit einer hohen spezifischen
Schwerkraft, beispielsweise aus Wolfram. Die Aufhängung 26 kann
beispielsweise durch Ausstanzen eines aus Federstahl bestehenden
Rohlings hergestellt werden.
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Ein
doppelseitig haftendes Band 28 ist auf der Oberseite der
flachen Platte 25a befestigt, um den elektromagnetischen
Erreger an beispielsweise einem Mobiltelefon-Gehäuse 25 zu befestigen.
Mit dieser Anordnung wird die Vibra tion der Schwingspule 24 über das
Gehäuse 25 auf
das Gehäuse 29 des Mobiltelefons übertragen.
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Beim
herkömmlichen
Erreger besteht das ringförmige
Gewicht aus einem Material mit hoher spezifischer Schwerkraft, beispielsweise
aus Wolfram. Dies führt
zu einer Erhöhung
der Produktionskosten des gesamten elektromagnetischen Erregers. Der
elektromagnetische Erreger weist, wie er dargestellt ist, einen
so begrenzten Raum auf, dass das ringförmige Gewicht keine ausreichende
Masse haben kann.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektromagnetischen
Erreger zu schaffen, der ein Gewicht mit ausreichender Masse aufnehmen
kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden-
Erfindung wird ein elektromagnetischer Erreger geschaffen, der aufweist:
eine mit einer Magnetkreis-Einrichtung mit einem äußeren Joch,
das eine zylindrische Seitenwand und eine Bodenwand aufweist, die
mit einem Ende der Seitenwand verbunden ist, einem Magneten, der
in und an der Bodenwand des äußeren Jochs angeordnet
ist, und einem inneren Joch, das auf dem Magneten befestigt ist,
und einem magnetischen Spalt zwischen dem inneren Joch und der Seitenwand
des äußeren Jochs;
eine Schwingspule, die im magnetischen Spalt eingesetzt ist, ein
Gehäuse,
das so dimensioniert ist, dass es die Magnetkreis-Einrichtung und
die Schwingspule aufnimmt, und das eine zylindrische Wand aufweist,
die um die Magnetkreis-Einrichtung
angeordnet ist, eine Aufhängung, die
zwischen der zylindrischen Wand des Gehäuses und der Magnetkreis-Einrichtung
verbunden ist, und ein Gewicht, das von der Seitenwand des äußeren Jochs
absteht. Die Aufhängung
umfasst einen an der Seitenwand des äußeren Jochs befestigten inneren Abschnitt,
einen an der Zylinderwand des Gehäuses befestigten äußeren Abschnitt
und einen Verbindungsabschnitt, der den äußeren und den inneren Abschnitt
miteinander verbindet. Die Aufhängung umfasst
wenigstens eine Öffnung
zwischen dem äußeren Abschnitt,
dem inneren Abschnitt und dem Verbindungsabschnitt. Das Gewicht
umfasst wenigstens einen Vorsprung, der sich durch die Aufhängung erstreckt
und lose in wenigstens einer Öffnung
angeordnet ist.
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Mit
dem elektromagnetischen Erreger kann die Masse des Gewichts effektiv
vergrößert werden, während er
kompakt bleibt, so dass er für
die Verwendung in zahlreichen kleinen elektronischen Geräten, beispielsweise
einem Mobiltelefon geeignet ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung weist die Seitenwand des äußeren Jochs eine kreisförmige Zylinderform
auf. Die zylindrische Wand des Gehäuses weist eine kreisförmige Zylinderform aus
und ist koaxial um die Seitenwand des äußeren Jochs angeordnet. Die
inneren und äußeren Abschnitte
der Aufhängung
haben eine Ringform und sind koaxial um die kreisförmige Zylinderwand
des äußeren Jochs
angeordnet. Der Verbindungsabschnitt weist wenigstens zwei bogenförmige Bereiche
auf, die von einander umfangsmäßig beabstandet
sind und koaxial um die kreisförmige
Zylinderwand des äußeren Jochs
angeordnet sind und die Verbindungsbereiche erstrecken sich zwischen
einem Ende des kreisförmigen
Bereichs und dem inneren Bereich und erstrecken sich zwischen dem
anderen Ende des bogenförmigen
Bereichs und dem äußeren Abschnitts.
Die wenigstens eine Öffnung
umfasst zwei äußere Öffnungen
zwischen den bogenförmigen
Bereichen und dem äußeren Abschnitt
und zwei innere Öffnungen
zwischen den bogenförmigen Bereichen
und dem inneren Abschnitt. Zwei der Vorsprünge sind vorgesehen, die lose
in den äußeren Öffnungen
eingesetzt sind.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung weist die äußere Öffnung eine
radiale Weite auf, die größer als
die radiale Weite der inneren Öffnung
ist.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
besitzt das äußere Joch
einen ringförmigen
Flansch, der sich radial nach außen von der Seitenwand des äuße ren Jochs
aus erstreckt. Der ringförmige Flansch
weist eine erste Fläche
und eine gegenüber liegende
zweite Fläche
auf. Der innere Abschnitt der Aufhängung ist mit der ersten Fläche des
ringförmigen
Flansches verbunden. Das Gewicht steht mit der zweiten Fläche des
ringförmigen
Flansches in Berührung
und ist um die Seitenwand des äußeren Jochs herum
befestigt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Gehäuse
eine Endplatte, die ein Ende der zylindrischen Wand des Gehäuses abschließt und dafür vorgesehen
ist, die Schwingspule zu haltern.
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Die
zuvor genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezug auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung kann noch besser unter Bezugnahme auf die nachfolgende
Beschreibung verstanden werden, die sich auf die Zeichnungen bezieht.
Es zeigen:
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1 Eine
in Aufsicht dargestellte Aufhängung,
die in Zusammenhang mit einem elektromagnetischen Erreger gemäß der vorliegenden
Erfindung Verwendung findet;
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2 Eine
Querschnittsdarstellung des elektromagnetischen Erregers, der an
einem Paneel oder an einem Gehäuse
eines elektronischen Geräts befestigt
ist, entlang der in 1 eingezeichneten Schnittlinie
2-2;
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3 Eine
perspektivische Darstellung eines in 2 gezeigten
Gewichts;
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4 Eine
Querschnittsdarstellung eines herkömmlichen elektromagnetischen
Erregers unter Weglassung einer Endwand und eines Gehäuses;
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5 Eine
Aufsicht einer Aufhängung,
wie sie in Zusammenhang mit einem anderen herkömmlichen elektromagnetischen
Erreger verwendet wird, und
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6 Eine
Querschnittsdarstellung eines herkömmlichen elektromagnetischen
Erregers mit einer in 5 dargestellten Aufhängung in
Blickrichtung auf die in 5 eingezeichnete Schnittlinie
6-6.
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INS EINZELNE
GEHENDE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜH-RUNGSBEISPIELE
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1 bis 2 zeigen
einen elektromagnetischen Erreger gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie
die 2 zeigt, umfasst der elektromagnetische Erreger
in der herkömmlichen
Weise eine Magnetkreiseinrichtung 1. Die Magnetkreiseinrichtung 1 umfasst
ein äußeres Joch 2 mit
einer Bodenwand und einer zylindrischen Seitenwand, die mit der
Bodenwand verbunden ist, einen flachen Magneten 3, der auf
der Bodenwand des äußeren Jochs 2 angeordnet ist,
und ein flaches inneres Joch 4, das auf der Oberseite des
Magneten 3 befestigt ist. Ein magnetischer Spalt g ist
zwischen der Seitenwand des äußeren Jochs 2 und
der äußeren peripheren
Wand des inneren Jochs 4 vorgesehen, um eine Schwing- bzw. Lautsprecherspule 5 aufzunehmen.
Die Schwingspule 5 weist eine Kupferwicklung mit einem
offenen Zentrum auf. Die Kupferwicklung ist mit einer Isolierlack-Schicht überzogen.
Ein Gehäuse 6 umfasst
eine obere Wand 6a, die über der Magnetkreiseinrichtung 1 und
einer zylindrischen Seitenwand 6b angeordnet ist, wobei
letztere mit der oberen Wand 6a verbunden ist. Die Schwingspule 5 ist
an der oberen Wand 6a des Gehäuses 6 befestigt.
Das Gehäuse
weist einen offenen Boden auf, der mit einem Abschluss 7,
beispielsweise einem Staubgitter und einer Metallplatte bedeckt
ist. Eine Aufhängung 8 ist
zwischen dem oberen Ende des äußeren Jochs 2 und
der Seitenwand 6b des Gehäuses 6 angebracht,
so dass die Magnetkreiseinrichtung 1 vom Gehäuse elastisch
gehalten wird, wie dies nachfolgend im Einzelnen beschrieben wird.
Durch diese Anordnung kann die Magnetkreiseinrichtung 1 in
axialer Richtung schwingen oder vibrieren.
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Wie
am besten aus 1 ersichtlich ist, weist die
Aufhängung 8 einen
inneren Ring 8a, einen um den inneren Ring 8a konzentrisch
angeordneten äußeren Ring 8b und
zwei bogenförmige
Arme 8c auf, die zwischen dem inneren Ring 8a und
dem äußeren Ring 8b angeordnet
und mit diesen verbunden sind. Die Aufhängung 8 kann beispielsweise
durch Ausstanzen eines aus Federstahl bestehenden Rohlings hergestellt
werden. Eine bogenförmige äußere Öffnung 8d befindet
sich zwischen dem äußeren Ring 8b und
dem Arm 8c und weist eine Weite w1 auf. Weiterhin befindet
sich eine bogenförmige
innere Öffnung 8e zwischen
dem inneren Ring 8a und dem Arm 8c, wobei diese Öffnung 8e eine
Weite w2 besitzt. Die Weite w1 ist größer ausgebildet als die Weite
w2.
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Wie
aus 2 zu ersehen ist, hat eine zusätzliche Masse oder ein ringförmiges Gewicht 9 einen
inneren Durchmesserbereich 9a, der eng um die Seitenwand
des äußeren Jochs 2 herum
eingepasst ist. Zwei bogenförmige
Vorsprünge 9b stehen
von der äußeren peripheren
Kante des Gewichts 9 nach oben ab. Die Vorsprünge 9b sind
in den jeweiligen äußeren Öffnungen 8d lose
eingepasst und erstrecken sich durch die äußeren Öffnung 8d nach oben. Die
Vorsprünge 9b stören in keiner
Weise die Aufhängung 8 während des
Schwingens bzw. Vibrierens der Magnetkreis-Einrichtung 1.
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Der
elektromagnetische Erreger ist an einem Paneel oder einem Gehäuse 11 eines
elektronischen Geräts,
beispielsweise einem Mobiltelefon unter Verwendung eines doppelseitig
klebenden Bands 10 befestigt. Das klebende Band 10 ist
an der Oberseite 6a des Gehäuses 6 angebracht.
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Das
Gewicht 9 weist eine Masse auf, die größer als die Masse herkömmlicher
Gewichte ist, so dass das Gewicht 9 eine zu große Versetzung
der Magnetkreis-Einrichtung 1 verhindert und das Auftreten
einer metallischen Ermüdung
in der Aufhängung vermeidet.
Dies wird dadurch möglich
gemacht, dass die äußeren Öffnungen 8d aufgeweitet
werden, und dass die Vorsprünge 9d sich
nach oben durch die jeweiligen äußeren Öffnungen 8d der
Aufhängung 8 erstrecken
können.
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Wie
beschrieben, schafft die vorliegende Erfindung also einen elektromagnetischen
Erreger, der einen einfachen Aufbau aufweist, zuverlässig arbeitet
und wirtschaftlich herstellbar ist.
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Gemäß dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
weist das Gehäuse 6 und
die Aufhängung 8 eine
kreisförmige
Form auf. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das
Gehäuse 6 und
die Aufhängung 8 können auch
eine polygonale oder eine andere Form haben. Alternativ kann sich
die Form des Gehäuses 6 von
der Form der Aufhängung 8 unterscheiden.
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Wie
dargestellt, sind die Vorsprünge 9b in den äußeren Öffnungen 8d lose
eingepasst oder angeordnet. Alternativ können die Vorsprünge 9b auch innerhalb
der inneren Öffnungen 8e lose
eingepasst oder angeordnet sein. In diesem alternativen Fall kann
die bogenförmige
innere Öffnung 8e weiter
gewählt
werden als die bogenförmige äußere Öffnung 8d.
Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die Vorsprünge 9d in den äußeren Öffnungen
angeordnet sind, wie dies zuvor beschrieben wurde, wodurch der Vorsprung
im Vergleich zum alternativen Fall groß sein kann. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
können
die Vorsprünge 9b innerhalb
sowohl der inneren als auch der äußeren Öffnungen 8d, 8e oder
an irgendwelchen anderen Teilen der Aufhängung 8 lose eingepasst
oder angeordnet werden.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
sind das äußere Joch 2 und
das Gewicht 9 einzelne Elemente. Alternativ kann das Gewicht 9 jedoch
auch integral mit dem äußeren Joch 1 ausgebildet
sein.
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Beim
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der elektromagnetische Erreger in einem Mobiltelefon eingebaut.
Der elektromagnetische Erreger kann jedoch auch in Zusammenhang
mit irgendwelchen anderen elektronischen Geräten oder Einrichtungen verwendet
werden.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsbeispielen
beschrieben wurde, sind dem Fachmann verschiedenste Änderungen
und Modifikationen möglich,
ohne dass dadurch der Schutzumfang der beanspruchten Einrichtung
verlassen wird.