KR950004957B1 - 전자기 공진 진동기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자기 공진 진동기

제1도는 인쇄된 회로판에 부착된 종래의 진동기의 사시도.

제2도는 본 발명의 적합한 실시예에 있어서 다이어프램의 평면도.

제3도는 본 발명의 적합한 실시예인 제2도의 라인(7-7)를 따라 취해진 단면도.

제4도는 진동하는 동작에 있어서 다이어프램의 측면도.

발명의 분야

본 발명은 일반적으로 전자기 진동기 분야, 특히 적은 전력과 공간을 요구하는 종래의 진동기 모터로서 유사 촉각 감 발명의 분야

본 발명은 일반적으로 전자기 진동기 분야, 특히 적은 전력과 공간을 요구하는 종래의 진동기 모터로서 유사 촉각 감호출 수신기는 음성 경보신호를 내서 메시지 사용자에게 경보하는데 주로 이용된다. 그러나, 음성 신호는 여러가지 주변 상황 때문에 불통이 될수가 있어 진동기는 무성 경보 신호를 제공하는 것으로 활용되어지고 있다.

진동기 모터는 해당 기술에 있어서 잘 알려져 있으며, 일반적으로, 외부의 불균형 평형추에 부착된 세로축을 따라 회전하는 샤프트를 가지고 있는 원통 하우징을 구비하고 있다. 진동기 모터는 메시지를 수신하는 사용자에게 경보하는데 성공적인 것으로 판명됐지만, 종래의 디자인은 진동을 개시하는 기계 장치의 고장, 통상은 불균형 평형추 때문에 신뢰할 수가 없었다.

제1도는 종래의 진동기 모터의 전형적인 견본이다. 제1도에 따르면, 종래의 진동기 모터(100)는 원통몸체(102)와 세로의 회전하는 샤프트(104) 그리고 불균형한, 회전하는 평형추(106)를 구비하고 있다. 원통몸체(102)는 인쇄 회로판(108)위에 적절히 모터 브래킷(110)으로 고정되어 있다. 평형추(106)는 진동기 모터(100)의 샤프트(104)의 튀어나온 끝 부분에 부착되어 있다. 동작시, 모터(100)는 전원의 공급을 받아, 샤프트(104)와 평형추(106)를 회전시키고, 결국 모터(100)를 진동시켜서 선택적 호출 수신기는 진동시킨다.

축소화의 경향으로, 진동기 모터는 무성 경보 페이져에 있어서 가장 큰 구성 요소가 되었다. 그래서 진동기 모터의 크기를 줄이지 않는 한 무성 경보 페이져의 크기를 현저히 줄인다는 것은 불가능하다. 하지만, 진동 레벨이 떨어지면 크기 축소의 잇점이 헛되게 된다는 사실을 주목해야 한다.

종래의 진동기 모터가 가진 그 문제를 극복하기 위해, 전자기 공진 진동기는 경보 신호의 발생에 대한 주파수 제어 요소로서, 또한 주어진 신호에 응답하기 위한 주파수 웅답 장치로서 활용되어지고 있다. 그러한 장치는 마치 리드(reed)처럼 고유 공진 주파수를 가지고, 고유 공진 주파수에서 리드의 진동을 일으키는, 거기에 연결된 자기 구조를 가진 진동 부재를 포함하고 있다. 전자기 공진 진동기는 또한 측면 또는 회전운동을 위해 전기자가 설치되도록 제안되어져 있다 그러한 장치에 대한 자기 구조는 전기자를 여자하기 위한 첫번째 코일과 진동에 대한 응답에 있어 신호를 픽업하기 위한 두번째 코일을 가지고 있어, 그 신호는 오직 진동 부재의 공진 주파수에서 서로 연결되어진다. 상기 장치는 또한 외부의 충격과 진동의 영향으로부터 중요 요소를 보호해야만 한다. 실례로, 특정 장치가 떨어지거나, 부딪히면, 그 장치는 신호를 받더라도 진동과 응답을 하지 않을 것이다. 이 이전에 알려진 장치는 안전하지가 않아서, 그 시스템 공진이 아니며, 그 복원력이 불균형하고, 결과적으로 필요 이상의 많은 전력 소모를 초래하게 한다.

이렇게, 진정 필요한 것은 메시지를 수신하는 사용자에게 경보를 선택적 호출 수신기에 있어서 개량된 진동기이다.

발명의 요약

따라서, 본 발명의 목적은 개량된 무성 경보를 가지는 개량된 선택적 응답 수신기를 제공하는 것이다.

한가지의 형태로, 본 발명의 상기 그리고 다른 목적을 수행하는 데 있어서, 진동 운동을 실시키 위한 장치가 공급되는데 그 장치는 하우징과 교류의 전자계를 실시하기 위해 하우징에 부착된 전자기 장치, 전자계에 대한 응답으로 제1(위) 및 제2(아래)방향으로 교대로 움직이게 하기 위한 전자계예 연결된 자기 장지, 그리고 제1 및 제 방향이외의 다른 방향에 튜닝 모우드에 대해 하우징과 자기 장치에 부착된, 그곳에 일체로 위치한 최소 하나의 스프링을 가지는 다이어프램을 포함하는 구조물을 구비한다.

제2도에 따라, 적합한 다이어프램(2)은 몸체(4)를 구비하는데, 몸체(4)는 그곳에 일체로 위치한 곡선의 평면 스프링(50,52,54와 56)과 에칭된 표면(42)과 오프닝(44)을 포함한다. 다이어프램(2)은 적절한 실시예에 있어서 다음의 형상을 만들기 위해 화학적으로 에칭된 한 조각의 금속으로 제조될 수 있다. 각각의 스프링(50,52,54와 56)은 각각 두개의 부재(6와 8,10과 12, 14와 16,18과 20)를 구비한다. 스프링(50,52,54,56)은 원형 오프닝(22,24,26과 28)과 곡선 오프닝(30,32,34와 36)으로 형성된다. 포물선 모양의 오프닝(38과 40)은 다른 변화로 활용될 수도 있지만 장착 목적을 위해 형성되어졌다.

적합한 실시예에 있어서 주로 0.003인치 또는 이하 두께의 얇은 막에 화학적으로 에칭된 스프링(50,52,54와 56)의 다이어프램(2)은 국제 니켈 합금 902로 만들어진다. 이 금속은 주파수 변화를 유도하는 온도를 줄이고 임펄스 변화를 강제하기 위해 정 마듈 합급으로 한다. 다이어프램(2)의 독특한 디자인은 부재(6,8,10,12,14,16,18,20)의 탄성 밴딩에 따라 선형 스프링 레이트를 제공한다. 주파수 동조는 적절한 에칭과 다듬고 가는 과정에 의해 스프링(50,52,54와 56)의 내부 직경을 맞추어 적절하게 완성될수 있다. 링의 기하학적구조는 적절한 실시예에 있어서 선택된 재료에 대해 30,000psi의 요구된 최고 피로 스트레스 레벨을 초과하지 않고 0.0015인치로 각각의 부재(6,8,10,12,14,16,18과 20)를 넓히는 것을 가능하게 한다. 그 형태와 치수는 발명 의도의 변화없이 바뀌어질 수 있다는 것에 대해 이해되어여야 한다.

제3도에 따라, 다이어프램(2)은 디스크 진동기(58)에 위치한다. 적절한 실시예에 있어서 다이어프램(2)은 두개의 자기 보호컵(62,66)사이에 죄어져 있다. 두개의 드라이브 자석(90,92)은 다이어프램(2)의 표면(88,89)에 각각 접촉되어 있고, 두 자석(84,86)은 드라이브 자석(90,92)에 각각 접촉해 있다. 자석(84,86) 각각을 에워싸고 있는 (보이지 않는 전원에 의해 에너지를 공급받는)두개의 코일(76,78)은 컵(62,66)의 내부에 설치되어 있고, 커버(60,70)에 의해 그곳에 봉해져 있다. 코일(76,78)에 공급되늘 교류 전압은 다이어프램(2)의 고유 공진 주파수로 다이어프램(2)의 중앙에 진동을 제공하기 위해 자석(84,86)을 교대로 밀고 당기고 한다. 패드(80,82)는 자석(84,86)이 커버(60,70)에 접촉하는 것을 막기 위해 각각 커버(60,70)예 접촉해 있다. 공진에서 최고의 진폭과 임펄스는 비교적 작은 전력 소모로 제공된다. 이것은 스프링(50,52,54,56)의 각 부재(6,8,10,12,14,16,18,90)가 0.0015인지 확장 함으로써 스프링(50,52,54,56)에 있는 텐션으로 발생된 복원력에 기인한다. 그 복원력은 자기 보호 컵(62,66)에 의해 고정된 다이어프램(2)의 주변에 의해 균형이 잡힌다(균형 잡히지 않은) 추진력은 축(9-9)에 있고, 축(5-5와 7-7)에 있는 균형의 복권력에 10%이다. 그래서, 그 시스템은 선택적 호출 수신기의 각 사이클을 움직이는데 저장된 에너지의 10% 정도를 사용함으로써, 시스템의 배터리 수명을 중가시킨다.

다이어프램(2)을 포함하는 디스크 진동기(58)는 적절한 실시예에 있어서 두께가 0.30인치보다 적고, 종래의 원통 형태의 진동기(100)보나 편평하게 만들어졌다. 종래의 모터(100)는 일반적으로 선택적 호출 수신기의 두께를 정하는데, 이것은 디자인의 관점에서 바람직하지 않다. 선택적 응답 수신기는 보다 편평한 직사각형의 형태로 가려는 경향이 있는데, 이러한 목적을 이루기 위해 디스크 진동기(58)를 만들고 있다.

디스크 바이브레이터(58)의 또 다른 잇점은, 원통모터(100)가 기계적인 이유로 60∼80Hz 또는 3600∼4800RPM으로 제한되는 것에 대해, 적절한 실시예에 있어서 200Hz에서 동작한다는 것이다. 60∼80Hz에서의 모터(100)는 200Hz로 다이어프램(2)을 이용하는 디스크 진동기(58)에 의해 발생한 동일한 촉각 감지 응답을 제공하는데 5.6배의 임펄스를 필요로 한다. 그래서 디스크 진동기(58)는 200Hz에서 모터(100)가 60∼80Hz에서 제공하는 것과 동일한 촉각 감지 응답을 제공할 것이다.

디스크 진동기(58)는, 모터(100)가 모든 방향으로 임펄스를 발생시키는 것에 대해, 사용자 한 방향 쪽으로만 임펄스를 발생시킨다. 그래서 모터(100)에 의해 발생된 힘의 많은 부분이 느껴지지 않는다. 동등한 촉각 감지 응답이 종래의 모터(100)보다 적은 전력과 공간을 이용해 디스크 진동기를 사용함으로써 얻어질 수 있다. 디스크 진동기의 중요한 효과는 종래의 모터(100)가 불균형한 평형추를 활용하는 것에 대해, 자석(90,92)의 균형이 잡혀 종래의 모터(100)에 비교하여 상대적으로 작다는 것이다. 종래의 모터의 중대한 결과는 샤프트(104)와 불균형 평형추(106)사이의 관계에 의존한다는 것이다. 그래서 디스크 진동기(58)의 더한 잇점은 그러한 중대한 결과가 공진 특성에 따라서 종래의 모터(100)보다 임펄스힘의 보다 작은 축소를 가져 올 것이라는 것이다.

제4도에 따라서, 다이어프램 2A는 디스크 진동기(58)내부에 그 정지한 위치에 있어서, 자석(90과 92)으로 구성된 매스(mass)와 함께 있다. 다이어프램(2A,2B,2C)은 (114A와 11B)로 나타난 주변을 따라 완고하게 부착되었다. 디스크 진동기(58)가 그 공진 주파수로 진동하기 시작하면서 다이어프램(2)과 매스(112A)는 축(9-9)를 따라 그 정지한 위치에서 다이어프램(2B)과 매스(112B)로 표시된 그 최고의 진폭으로 움직일 것이다. 스프링 힘은 축(9-9)을 따라 스프링(50,52,54와 56)에 의해 제공받는다. 다이어프램(2B)과 매스(112B)는 다이어프램(2C)과 매스(112C)로 표시된 반대 극단까지 진동할 것이다.

다이어프램(2)은 핀(72,74)에 의해 그 주변에 속박되어 있어 회전하는 샤프트와 불균형 평형추를 사용하는 종래의 진동기 모터(100)에 비교하여 틀림없이 보다 큰 충격을 견딜 수 있다. 게다가 디스크 진동기(58)는 작동 신호에 민감하고, 물리적 충격에는 비교적 둔감하다.

복원력과 스프링힘의 독특한 특징은 축(9-9)의 동작 형태의 위상에 90°도 차를 갖는 축(5-5와 7-7)(제2도)의 평면으로부터 발생된다는 것이다. 추가로 그 힘은 구조물, 컵(62와 64)를 지지하는 다이어프램(2)의 외부 지름에 의해 동등하게 균형 잡힌다.

디스크 진동기(58)는 측(9-9)의 동작 형태애 있는 동안 축(5-5와 7-7)(제2도)의 평면에 있는 다이어프램(2)에서의 텐션(tention)에 기인하여 스프링(50,52,54와 56)의 외부지름의 탄력 밴딩에 의해 이뤄진 선형 스프링 레이트(linear spring rate)를 축(9-9)에서 제공한다. 이것은 휨의 정도나 운전 신호와 무관하게 응답 주파수를 만든다. 디스크 진동기(58)는 또한 페이져의 매스와는 별개인 응답 주파수를 제공한다.

부가로, 디스크 진동기(58)는 축(9-9)을 따라 단일 자유도의 주파수 응답을 제공하는데, 다섯개의 다른 일차 자유도는 그 동작 형태보다도 최소 1옥타브가 높거나, 축(9-9)동작 형태의 2배가 된다. 이것은 축(9-9)을 따라 다이어프램(2B와 2C)으로 표시된 위치 사이의 연결 형태와 모든 잔존하는 형태에 따른 에너지 손실을 막을 것이다.

Claims (10)

1. 진동 운동 제공 장치에 있어서, 평판 주변 영역내의 중앙 평판 영역 주위에 규칙적으로 배열된 다수의 독립평판 스프링 부재를 구비하는 공진의 평판 전기자와 상기 스프링 부재가 상기 전기자의 상기 중앙영역의 이동에 대해 수직인 복원력을 제공하고 ; 상기 전기자를 에워싸서 지지하기 위한 하우징과 ; 교류의 전자계를 일으키기 위해 상기 하우징에 부착된 전자기 수단 ; 그리고 전자계에 대한 응답으로 제1 및 제2방향으로 상기 전기자의 상기 중앙의 영역을 교대로 이동시키기 위해 상기 전자계에 연결되고, 상기 전기자의 상기 중앙의 영역에 부착된 영구자석을 구비하는 진동 운동 제공 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전기자가 상기 하우징에 의해 상기 주변에 고정된 것을 특징으로 하는 진동운동 제공 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 다수의 평판 스프링 부재가 실제로 원형의 기하구조를 가진 것을 특징으로 하는 진동 운동 제공 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 영구자석이 상기 중앙 부분의 위,아래에서 상기 전기자의 거의 중앙에 부착된 제1자석과 제2자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 운동 제공 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 하우징이 판금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 진동 운동 제공 장치
6. 전자기 공진 진동기에 있어서, 평판 원형 주변 영역과, 평판 중앙 부분, 그리고 상기 주변 영역의 상기 중앙 영역 주위에 규칙적으로 배열되고, 상기 주변 영역과 상기 중앙 영역에 연결된 다수의 평판 원형스프링 부재를 가지는 전기자와, 상기 스프링 부재는 상기 전기자의 상기 중앙 영역의 이동에 대해 수직 방향의 복원력을 제공하며 ; 상기 중앙 영역에 연결된 영구 자석과, 상기 전기자를 에워싸서 지지하기 위해, 상부의 부재와 하부의 부재를 구비하며 상기 주변 영역에 연결된 하우징과 ; 그리고 예정된 공진 주파수로 상기 전기자를 이동시키기 위해 상기 하우징 내에 위치하여 상기 영구 자석에 연결된 전자기 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기 공진 진동기.
7. 제6항에 있어서, 상기 전기자는 상부 표면과 하부 표면을 가지고, 상기 영구자석이 상기 중앙 영역의 상부 표면에 부착된 제1자석과 상기 중앙 영역의 상기 하부 표면에 부착된 제2자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 공진 진동기.
8. 제6항에 있어서, 상기 전기자가 판금속으로 제작된 것을 특징으로 하는 전자기 공진 진동기.
9. 제6항에 있어서, 상기 전기자가 강기 전기자의 운동을 위한 복원력을 제공하기 위해 적어도 두개의 평판 원형 스프링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 공진 진동기.
10. 제9항에 있어서, 상기 전기자가 4개의 평판 원형 스프링 부재를 포함한 것을 특징으로 하는 전자기 공진 진동기.