KR20010098687A

KR20010098687A - 전기 신호를 휴대 전자 장치의 소자의 진동으로 변환하는다기능 컨버터

Info

Publication number: KR20010098687A
Application number: KR1020010020665A
Authority: KR
Inventors: 고바야시다카시; 요네야마아키라
Original assignee: 나까스기 로쿠로; 가부시키가이샤 시티즌 덴시
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2001-11-08
Also published as: US20020051557A1; CN1148046C; EP1148761A3; TW513894B; JP2001300422A; US6553125B2; KR100417017B1; CN1321035A; EP1148761A2

Abstract

진동 플레이트는 케이스에 부착되며, 제1 코일은 진동 플레이트에 부착된다. 자기 회로 구성물은 케이스에 부착된다. 자기 회로 구성물은 플랜지 및 플랜지에 형성된 코어를 구비하는 요크와, 요크의 플랜지에 부착된 환상 자석과, 환상 부분 및 환상 부분의 둘레 부분으로부터 돌출된 원통형 부분을 구비하는 상부 플레이트를 포함한다. 자기 회로 구성물은 케이스 내에 탄력있게 지지된다. 코일 유지 플레이트는 케이스에 부착되며, 제2 코일은 코일 유지 플레이트에 부착된다. 제1 코일은 자기 회로 구성물 내에 형성된 제1 자기 간극에 삽입되며, 제2 코일은 자기 회로 구성물 내에 형성된 제2 자기 간극 내에 삽입된다.

Description

전기 신호를 휴대 전자 장치의 소자의 진동으로 변환하는 다기능 컨버터{MULTIPLE-FUNCTION CONVERTOR FOR CONVERTING ELECTRIC SIGNALS TO VIBRATION OF ELEMENTS OF A PORTABLE ELECTRONIC INSTRUMENT}

본 발명은 휴대 전화 및 호출기와 같은 휴대 장치의 케이스에 부착된 진동 플레이트의 진동으로 전기 신호를 변환하는 다기능 컨버터에 관한 것으로, 더 상세하게는 사용자에게 호출 신호의 수신에 관해 알려주기 위해 음향을 발생시키거나 휴대 장치 케이스를 진동시키는 진동 플레이트의 진동으로 전기 입력 신호를 변환하는 컨버터에 관한 것이다.

최근에 있어서, 음향을 발생하거나 더 나아가 송화자의 음성을 발생하는 진동 플레이트를 진동시키기 위한 다기능 컨버터를 구비하는 휴대 전화가 제공되었다. 그러므로, 이러한 다기능 컨버터는 송화자의 음성을 위한 스피커 또는 사용자의 음성을 위한 마이크로폰으로서 동작하는 진동 플레이트를 구비한 핸즈 프리 동작에 사용될 수 있다.

도 3은 내부 구성을 도시하기 위해 진동 플레이트를 제거한 종래의 다기능 컨버터의 평면도를 도시하며, 도 4는 도 3의 선 IV-IV를 절단한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 다기능 컨버터는 케이스(1), 케이스(1) 내에 제공되는 자기(磁氣) 회로 구성(8)을 포함한다. 자기 회로 구성물(8)은 요크(4), 요크(4)에 부착된 자석(5) 및 상부 플레이트(6)를 구비한다.

요크(4)는 환상(環狀) 지지 스프링 플레이트(7)에 의해 지지된다. 지지 스프링 플레이트(7)는 외부 환상 플레이트(7a), 내부 환상 플레이트(7b) 및 플레이트(7a) 및 (7b)를 서로 접속하는 접속 플레이트(7c) 포함한다. 내부 환상 플레이트(7b)는 요크(4)의 원통형 돌출부(4a) 상부에 용접에 의해 고정되며, 외부 환상 플레이트(7a)는 케이스(1)의 내부측 환상 돌출부(1a) 내에 깊숙이 끼워넣어진다. 그러므로, 자기 회로 구성물(8)은 케이스(1)에 매달려있으며 접속 플레이트(7c)에 의해 탄력있게 지지된다. 플라스틱으로 만들어진 진동 플레이트(2)는 케이스 둘레의 케이스(1)의 환상 돌출부(1a)에 접착제로 고정된다. 환상 음성 코일(3)은 진동 플레이트(2)의 아래쪽에 고정된다. 음성 코일(3)은 원통형 돌출부(4a)와 상부 플레이트(6) 사이에 형성된 환상의 자기 간극(9) 내에 위치한다.

교류 전류 구동 신호가 음성 코일(3)에 공급된 때, 교류 전자기력은 음성 코일(3)과 자기 회로 구성물(8) 사이에 발생된다.

구동 신호의 주파수가 높고, 가청 주파수 범위 내에 있을 때, 진동 플레이트(2)는 비프음 또는 음성과 같은 음향을 발생시키기 위해 진동한다. 한편, 지지 스프링 플레이트(7)에 의해 지지된 자기 회로 구성물(8)은 작은 자연 주파수를 가지므로 진동하지 않는다.

그와 반대로, 구동 신호의 주파수가 낮고 가청 주파수보다 낮은 범위에 있을 때, 진동 플레이트(2)는 음향을 발생하도록 크게 진동하지 않으며, 자기 회로 구성물(8)은 음향을 생성하지 않고 진동한다. 자기 회로 구성물(8)의 진동은 케이스(1)를 통하여 휴대 장치의 본체에 전달되고 이로써 장비 사용자에게 호출 신호를 수신했음을 진동함으로써 통지한다.

자기 회로 구성물(8)이 낮은 주파수 신호에서 진동하는 경우에 있어서, 진동 플레이트(2)의 진동 동안 진동 플레이트(2)는 자기 회로 구성물에 접근하며, 비정상적인 음향을 발생할 수 있고 컨버터의 일부가 변형 및 파손되게 하는 자기 회로 구성물(8)과 부딪치는 일이 발생할 수 있다.

이러한 발생되는 문제점을 방지하기 위해, 진동 플레이트(2)와 자기 회로 구성물(8) 사이의 간극을 넓힐 필요가 있으며, 이것은 컨버터의 두께는 일정한 제한 보다 더 줄일 수 없음을 의미한다.

부가적으로, 컨버터의 동작은 음향 발생 진동 및 음향을 발생하지 않는 진동 중의 어느 하나이며, 이 두 진동 동작은 같은 시간에 실행될 수 없다.

본 발명의 목적은 다기능 컨버터 내에서 부재 사이의 충돌을 일으키지 않고 두께를 줄일 수 있는 다기능 컨버터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 동시에 장치의 음향 및 진동을 발생하도록 동작할 수 있는 다기능 컨버터를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 전자 장치의 구성 요소를 설치하기 위한 케이스와, 케이스 내의 한 쪽 축 끝에 단단히 부착된 진동 플레이트와, 진동 플레이트에 고정된 제1 환상 코일과, 케이스에 부착된 자기 회로 구성물과, 케이스 내에서 자기 회로 구성물을 탄력있게 지지하는 지지 수단과, 케이스의 다른 쪽 축 끝에 부착된 코일 유지 플레이트와, 코일 유지 플레이트에 부착된 제2 환상 코일과, 상기 제1 코일과 제2 코일에 독립적으로 여기된 전류를 공급하는 수단을 포함하는 휴대용 전자 장치용 다기능 컨버터가 제공되며, 상기 제1 코일은 자기 회로 구성물 내의 한쪽 축 끝에 형성된 제1 자기 간극에 삽입되며, 상기 제2 코일은 자기 회로 구성물 내의 한쪽 축 끝에 형성된 제2 자기 간극에 삽입된다. 또한, 상기 자기 회로 구성물은 플랜지 및 플랜지 상에 형성된 코어를 구비한 요크, 환상 자석 자극 중의 하나가 요크의 플랜지 상에 부착된 환상 자석, 자석의 다른 자극과 맞물리는 환상 부분 및 이 환상 부분의 둘레 부분으로부터 돌출된 원통형 부분을 구비하는 상부 플레이트를 구비한다.

상부 플레이트의 원통형 부분은 자석 둘레를 둘러싸도록 제공된다.

지지 수단은 한 쌍의 환상 지지 스프링 플레이트 중의 하나가 상부 플레이트의 원통형 부분의 베이스와 케이스 사이에 부착되고, 다른 하나는 원통형 부분의 끝 부분과 케이스 사이에 부착된 한 쌍의 환상 지지 스프링 플레이트를 포함한다.

본 발명의 상기 및 다른 형태의 목적 및 특징은 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 상세한 설명으로 더욱 명확하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 도시하는 단면도.

도 2는 본 발명의 제2 실시예를 도시하는 단면도.

도 3은 종래의 다기능 컨버터를 도시하는 평면도.

도 4는 도 3의 IV-IV선을 절단한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 11 : 케이스

2, 12, 12a : 진동 플레이트

3, 13, 13a : 환상 음성 코일

4, 14 : 요크

5, 15 : 자석

6, 16 : 상부 플레이트

16a : 상부 플레이트 환상 부분

16b : 상부 플레이트 원통형 부분

7, 17, 18 : 환상(環狀) 지지 스프링 플레이트

7a, 17a : 외부 환상 플레이트

7b, 17b : 내부 환상 플레이트

7c, 17c : 접속 플레이트

8, 19 : 자기(磁氣) 회로 구성

9 : 환상의 자기 간극

20, 20a : 코일 유지 플레이트

20b : 구멍

21, 21a : 여기 코일

22 : 제1 자기 간극

23 : 제2 자기 간극

24, 25 : 오목부

본 발명의 제1 실시예를 도시한 도 1을 참조하면, 본 발명의 다기능 컨버터는 플라스틱으로 만들어진 케이스(11), 케이스(11) 내에 제공되는 자기 회로 구성물(19)을 구비한다. 자기 회로 구성물(19)은 플랜지(14a) 및 코어(14b)를 포함하는 요크(14)와, 환상 자석의 한쪽 자극이 요크(14)에 부착된 환상 자석과, 상부 플레이트(16)를 구비한다. 상부 플레이트(16)는 환상 부분(16a) 및 아래 방향으로 돌출된 원통형 부분(16b)을 포함한다. 요크(14), 자석(15) 및 상부 플레이트(16)는 접착제로 서로 접착된다.

상부 플레이트(16)의 환상 부분(16a)은 자석(15)의 다른 자극에 부착된다. 상부 플레이트(16)는 도 3의 스프링 플레이트와 같은 구조인 한 쌍의 환상 지지 스프링 플레이트(17, 18)에 의해 지지된다. 즉, 각 지지 스프링 플레이트(17, 18)는 외부 환상 플레이트(17a), 내부 환상 플레이트(17b), 두 개의 플레이트(17a, 17b)를 서로 접속하는 접속 플레이트(17c)를 포함한다. 두 개의 내부 환상 플레이트는 상부 플레이트(16)의 원통형 부분(16b)의 상부 표면 및 하부 표면에 접착제로 고정되고, 외부 환상 플레이트(17a)는 케이스(11)의 안쪽 벽 내에 끼워넣어진다. 그러므로, 자기 회로 구성물(19)은 케이스(11) 내에 숨겨지고 접속 플레이트(17c)에 의해 탄력있게 지지된다. 두 개의 스프링 플레이트(17, 18)의 접속 플레이트(17c)는 반 피치 이동되고 이로써 스프링 특성을 균일하게 한다.

플라스틱으로 만들어진 진동 플레이트(12)는 케이스(11)의 상부 둘레에 접착제로 부착된다. 환상 음성 코일(13)은 진동 플레이트(12)의 밑면에 부착되며 상부 플레이트(16)의 환상 부분(16a)의 내부 둘레와 요크(14)의 코어(14b) 사이에 제1 자기 간극(22) 내에 배치된다.

플라스틱으로 만들어진 코일 유지 플레이트(20)는 케이스(11)의 밑면에 접착제로 부착된다. 여기 코일(21)은 코일 유지 플레이트에 부착되고 상부 플레이트(16)의 원통형 부분(16b)의 내부 벽과 요크(14)의 플랜지(14a)의 외부 둘레 사이에 형성된 제2 자기 간극(23) 내에 배치된다.

코일 유지 플레이트(20)는 매우 단단해서 제2 자기 간극(23) 내의 전자력에 의해 진동되지 않는다.

오목부(24, 25)는 요크(14)의 플랜지(14a) 및 상부 플레이트(16)의 환상 부분에 형성되어 코일(13, 21)이 접촉되지 않게 한다.

자기 회로 구성물(19)은 가청 주파수보다 낮은 공진 주파수를 갖도록 제공된다. 즉, 음향을 발생시키지 않거나 또는 미약한 음향을 갖는 가청 주파수보다 낮은 주파수 범위 내의 주파수에서 자기 회로 구성물이 진동되도록 자기 회로 구성물(19) 및 지지 스프링 플레이트(17, 18)가 구성된다. 다시 말해서, 자기 회로 구성물(19) 및 지지 스프링 플레이트(17, 18)는 진동기로서 구성된다.

교류 전류 구동 신호가 음성 코일(13)에 공급된 때, 교호 전자력은 음성 코일(13)과 자기 회로 구성물(19) 사이에서 발생한다.

구동 신호의 주파수가 높고 가청 주파수 내에 있을 때, 진동 플레이트(12)는 비프음 또는 음성과 같은 음향을 발생하기 위해 진동한다. 한편, 지지 스프링 플레이트(17, 18)에 의해 지지되는 자기 회로 구성물(19)은 구동 신호보다 매우 낮은 공진을 가지며 매우 무거우므로 진동하지 않는다.

그러므로, 진동 플레이트(12) 및 자기 회로 구성물(19)은 서로 부딪치지 않는다.

가청 주파수보다 낮은 주파수 범위 내의 주파수를 갖는 구동 신호가 여기 코일(21)에 인가될 때, 단지 자기 회로 구성물(19)만 진동한다. 이때, 여기 코일(21)은 안정된 유지 플레이트(20)에 부착되므로 진동하지 않는다.

자기 회로 구성물(19)의 진동은 케이스(11)를 통해 이동 장치의 본체에 전달되고, 이에 의해 진동으로써 호출 신호가 수신되었음을 장치의 사용자에게 알려준다. 즉, 본 발명에 따르면, 자기 회로 구성물(19)은 구동력에 의해 구동되고 그래서 자기 회로 구성물의 진동은 휴대 장치의 본체에 전달된다.

코일(21)은 코일 유지 플레이트(20)에 의해 견고하게 고정되므로, 자기 회로 구성물(19)이 강력하게 구동되도록 진동 에너지는 자기 회로 구성물(19)의 진동으로 효과적으로 변환된다.

전술한 실시예에 있어서, 구동 신호가 자기 회로 구성물(19) 진동용 코일(21)에 인가된 때, 구동 신호 회로가 코일(21)로 바뀜으로써 구동 신호는 코일(13)에 인가되지 않는다. 본 발명의 변형으로서, 코일(13)의 입력부를 높은 임피던스로 설정함으로써 구동 신호가 코일(13)에 인가되는 것을 막을 수 있다.

다른 예로서, 코일(13) 및 코일(21) 중의 하나가 여기된 때, 다른 하나의 코일은 검출 코일로 사용되고, 검출 신호는 여기 코일의 발진을 실행하기 위해 구동 신호에 궤환된다.

상부 플레이트(16)의 원통형 부분(16b)은 자석(15)의 바깥 부분에 배치되므로, 원통형 부분(16b)은 누설 자속을 막는 효과가 있다.

본 발명에 따르는 제2 실시예를 도시하는 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 있어서의 자석(15)에 대한 음성 코일(13) 및 여기 코일(21)의 상대적인 위치가 바뀌어 있다. 즉, 음성 코일(13a)은 자석(15)의 외부측에 위치하며, 여기 코일(21)은 자석의 내부측에 위치한다. 그러므로, 진동 플레이트(12a) 및 유지 플레이트(20a) 또한 위치가 반대로 바뀐다. 다른 부분은 제1 실시예와 같으며 도 1의 참조 부호와 동일한 참조 부호를 갖는다.

도 1의 요크(14)의 코어(14b) 상부는 요크(14)의 질량을 증가시켜서 자기 회로 구성물의 질량을 증가시키기 위해 진동 플레이트(12)의 구형 돔에 대응하는 구형 형태를 갖고, 그래서 자기 회로 구성물(19)의 진동 에너지는 증가될 수 있다. 도 2의 요크(14) 밑면은 도 1의 자기 회로 구성물(19)에서와 같은 동일한 목적을 위해 두껍게 만들어진다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 구멍(20b)은 코일 유지 플레이트[20(20a)] 내에 형성되어 진동 플레이트(12)와 자기 회로 구성물(19)의 진동을 가능하게 한다. 케이스 내의 진동 플레이트(12) 및 코일 유지 플레이트(20)에의해 규정되는 내부 공간을 공진실로 형성하는 것이 가능하다. 구멍(20b)의 열린 부분의 면적을 조정함으로써 공진 특성은 제어될 수 있다.

전술한 실시예에 있어서, 구동 신호는 구동 신호용 회로를 바꿈으로써 코일[13(13a)] 또는 코일[21(21a)]에 인가되고, 이로써 진동 플레이트 또는 자기 회로 구성물(19) 중의 하나가 개별적으로 동작한다. 더욱이, 각각의 여기 코일(13, 21)용 구동 신호는 동시에 양쪽에 인가될 수 있고, 이에 의해 진동 플레이트(12) 및 자기 회로 구성물(19) 모두를 진동시킨다. 그러므로, 진동 플레이트(12)에 의한 호출 음향 및 장치 본체의 호출 진동은 동시에 발생될 수 있다. 그러므로, 호출에 대한 사용자의 주의를 확보하는 것이 가능하다.

여기 전류가 음성 코일(13)에 공급되어 자기 회로 구성물(19)의 자계의 자기 작용에 기인하여 자기 회로 구성물으로부터 멀어진 위치에 진동 플레이트(12)가 유지될 수 있다면, 한편 자기 회로 구성물(19)은 코일(21)에 흐르는 여기 전류에 의해 진동된다. 이러한 수단은 진동 플레이트(12) 및 자기 회로 구성물 사이의 거리를 줄이도록 인에이블된다. 그래서, 다기능 컨버터의 두께를 줄일 수 있다.

본 발명을 전술된 특정 실시예와 함께 설명하는 동안. 본 설명은 예시적일 뿐이며, 후술되는 청구항에 의해 규정되는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 음성 코일 및 자기 회로 구성물을 구동하기 위한 두 개의 독립된 코일이 제공된다. 그러므로, 대응하는 코일에 구동 전류를 공급함으로써음성 코일 또는 자기 회로 구성물만을 진동시키는 것이 가능하며, 이에 의해 음성 코일과 자기 회로 구성물 사이의 충돌을 막는다. 결과적으로, 다기능 컨버터의 두께를 줄일 수 있다.

더욱이, 음성 코일 및 자기 회로 구성물은 동시에 다기능 컨버터의 일부인 호출 음향 및 호출 진동을 동시에 발생하도록 진동시킬 수 있다.

Claims

휴대용 전자 장치용 다기능 컨버터에 있어서,

전자 장치의 구성 요소를 설치하기 위한 케이스와,

상기 케이스 내의 한 쪽 축 끝에 단단히 부착된 진동 플레이트와,

상기 진동 플레이트에 고정된 제1 환상 코일과,

플랜지, 상기 플랜지 상에 형성된 코어를 구비한 요크, 자극 중의 하나가 상기 요크의 상기 플랜지 상에 부착된 환상 자석, 상기 환상 자석의 다른 자극과 맞물리는 환상 부분 및 상기 환상 부분의 둘레 부분으로부터 돌출된 원통형 부분을 구비하는 상부 플레이트를 포함하는, 상기 케이스에 부착된 자기 회로 구성물과,

상기 케이스 내에서 상기 자기 회로 구성물을 탄력있게 지지하는 지지 수단과,

상기 케이스의 다른 쪽 축 끝에 부착된 코일 유지 플레이트와,

상기 코일 유지 플레이트에 부착된 제2 환상 코일과,

여기된 전류를 상기 제1 및 제2 코일에 독립적으로 공급하는 수단을 포함하고,

상기 제1 코일은 상기 자기 회로 구성물 내의 한쪽 축 끝에 형성된 제1 자기 간극에 삽입되며, 상기 제2 코일은 상기 자기 회로 구성물 내의 한쪽 축 끝에 형성된 제2 자기 간극에 삽입되는 휴대용 전자 장치용 다기능 컨버터.
제1항에 있어서, 상기 상부 플레이트의 상기 원통형 부분은 자석의 둘레를 둘러싸도록 제공되는 것인 컨버터.
제1항에 있어서, 상기 지지 수단은 한 쌍의 환상 지지 스프링 플레이트를 포함하고, 상기 환상 지지 스프링 플레이트 중의 하나는 상기 상부 플레이트의 상기 원통형 부분의 베이스와 상기 케이스 사이에 부착되고, 다른 하나는 상기 원통형 부분의 끝 부분과 상기 케이스 사이에 부착되는 것인 컨버터.
제1항에 있어서, 상기 수단은 상기 진동 플레이트를 진동시키도록 상기 제1 코일에 제1 전류를 공급하기 위해, 상기 자기 회로 구성물을 진동시키도록 상기 제2 코일에 제2 전류를 공급하기 위해 제공되는 것인 컨버터.
제4항에 있어서, 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류 중 하나는 대응하는 코일에 공급되는 것인 컨버터.
제4항에 있어서, 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류는 상기 제1 및 제2 코일에 동시에 공급되는 것인 컨버터.
제6항에 있어서, 상기 제1 전류는 상기 진동 플레이트가 상기 자기 회로 구성물으로부터 멀어진 위치에 상기 진동 플레이트가 유지되도록 상기 제1 코일에 공급되는 것인 컨버터.