專利名稱：將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成便攜電子儀器的元件振動(dòng)的多功能變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成安裝在便攜式儀器(諸如，便攜式電話和BP機(jī)(beeper))的外殼中的振動(dòng)板(vibrating plate)的振動(dòng)(vibratiion)的多功能變換器，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及將電輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成振動(dòng)板的振動(dòng)以產(chǎn)生聲音并振動(dòng)便攜式儀器的外殼以通知該儀器的用戶接收呼叫信號(hào)。
近年來(lái)，已提供一種便攜式電話，它具有多功能變換器，用于振動(dòng)振動(dòng)板以產(chǎn)生聲音，而且進(jìn)一步產(chǎn)生呼叫方的語(yǔ)音。因此，可在免提操作中使用多功能變換器，其中將振動(dòng)板作為呼叫方的語(yǔ)音揚(yáng)聲器以及用戶的語(yǔ)音麥克風(fēng)來(lái)操作。
圖3是傳統(tǒng)的多功能變換器的平面圖，其中去除振動(dòng)板從而示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)(composition)，而圖4是沿著圖3的線Ⅳ-Ⅳ是截取的截面圖。
參照?qǐng)D3，多功能變換器包括外殼1以及安裝在外殼1中的磁路結(jié)構(gòu)8。磁路結(jié)構(gòu)8包括磁軛4、安裝在磁軛4上的磁體5和頂板6。
磁軛4由環(huán)形支撐彈簧板7支撐。而支撐彈簧板7由外環(huán)形板7a、環(huán)形板7b以及將板7a和7b互連的連接板7組成。通過(guò)焊接將內(nèi)環(huán)形板7b固定在磁軛4的圓柱突起4a，并將外環(huán)形板7a插入外殼1的內(nèi)環(huán)形突起1a。于是，將磁路結(jié)構(gòu)8懸掛在外殼1中并由連接板7c彈性支持。在周圍涂上粘合劑將由塑料制成的振動(dòng)板2固定在外殼1的環(huán)形突起1a上。將環(huán)形語(yǔ)音線圈3固定在振動(dòng)板2的下側(cè)。把語(yǔ)音線圈3設(shè)在形成于圓柱形突起4a和頂板6之間的環(huán)形磁間隙9中。
當(dāng)將交流電驅(qū)動(dòng)信號(hào)施于語(yǔ)音線圈3時(shí)，在語(yǔ)音線圈3和磁路結(jié)構(gòu)8之間產(chǎn)生交替電磁力。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率很高并在音頻范圍內(nèi)時(shí)，振動(dòng)板2振動(dòng)以產(chǎn)生諸如嘟嘟聲的聲音或語(yǔ)音。另一方面，由支撐彈性板7支持的磁路結(jié)構(gòu)8不產(chǎn)生振動(dòng)，因?yàn)榇怕方Y(jié)構(gòu)只有很小的固有頻率。
相反，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率較低且在低于音頻的頻率范圍內(nèi)時(shí)，振動(dòng)板2不會(huì)大幅度地振動(dòng)來(lái)產(chǎn)生聲音，而且磁路結(jié)構(gòu)8振動(dòng)而不產(chǎn)生聲音。通過(guò)外殼1把磁路結(jié)構(gòu)8的振動(dòng)傳播到便攜式儀器的主體，從而通過(guò)振動(dòng)通知該儀器的用戶接收呼叫信號(hào)。
在磁路結(jié)構(gòu)8在低頻信號(hào)振動(dòng)的情況下，可能在振動(dòng)板2的振動(dòng)期間發(fā)生振動(dòng)板2接近磁路結(jié)構(gòu)并且與磁路結(jié)構(gòu)8碰撞的情況，這可能產(chǎn)生異常聲音并導(dǎo)致部分變換器變形和中斷。
為了阻止這種麻煩發(fā)生，需要增加在振動(dòng)板2和磁路結(jié)構(gòu)8之間的間隙，這意味著不能減小變換器的厚度到小于某種限制。
此外，變換器的操作或者是產(chǎn)生振動(dòng)的聲音或者是沒(méi)有聲音的振動(dòng)，而且同時(shí)不能執(zhí)行兩振動(dòng)操作。
本發(fā)明的目的是提供一種多功能變換器，可減小其厚度而不導(dǎo)致其中部件之間的碰撞(collision)。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種多功能變換器，可對(duì)其進(jìn)行操作以同時(shí)產(chǎn)生聲音和儀器振動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于便攜式電子儀器的多功能變換器，包括用于安裝所述電子儀器的元件的外殼；在所述外殼的一個(gè)軸端固定安裝在所述外殼中的振動(dòng)板；固定在所述振動(dòng)板上的環(huán)形第一線圈；安裝在所述外殼中的磁路結(jié)構(gòu)；所述磁路結(jié)構(gòu)包括磁軛、環(huán)形磁鐵和頂板，其中所述磁軛具有凸緣和在所述凸緣上形成的磁心、所述環(huán)形磁鐵以其一個(gè)磁極被安裝在所述磁輪的所述凸緣上，而所述頂板包括從所述環(huán)形部分的外圍部分突起的環(huán)形部分和圓柱形部分，所述環(huán)形部分與所述磁鐵的另一個(gè)磁極嚙合；支撐裝置，用于彈性支撐在所述外殼中的所述磁路結(jié)構(gòu)；在所述外殼的另一個(gè)軸端被固定在所述外殼上的線圈夾板；固定在所述線圈夾板上的環(huán)形第二線圈；所述第一線圈在其一個(gè)軸端側(cè)被插入在所述磁路結(jié)構(gòu)中形成的第一磁性間隙中，而所述第二線圈在其另一個(gè)軸端側(cè)被插入在所述磁路結(jié)構(gòu)中形成的第二磁性間隙中；用于將激勵(lì)電流單獨(dú)地施于所述第一線圈和第二線圈的裝置。
提供所述頂板的所述圓柱部分以圍繞所述磁鐵的外圍。
所述支撐裝置包括一對(duì)環(huán)形支撐彈簧板，其中之一被固定在所述頂板的圓柱部分的底部和所述外殼之間，而且將另一個(gè)固定在所述圓柱部分的端部分和所述外殼之間。
參照附圖，本發(fā)明的這些和其他目的以及特征從下面的描述中將更加明顯。


圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施例的截面圖2是示出本發(fā)明的第二實(shí)施例的截面圖；圖3是示出傳統(tǒng)多功能變換器的平面圖；和圖4是沿著圖3的線Ⅳ-Ⅳ截取的截面圖。
參照?qǐng)D1，示出本發(fā)明的第一實(shí)施例，本發(fā)明的多功能變換器包括塑料做成的外殼11和安裝在外殼中的磁路結(jié)構(gòu)19。磁路結(jié)構(gòu)19包括包含凸緣14a和磁心14b的磁軛14、在其一個(gè)磁極處安裝在磁軛14上的環(huán)形磁鐵15和頂板16。用粘合劑將磁軛14、磁鐵15和頂板16相互固定。
將頂板16的環(huán)形部分16a安裝在磁鐵15的其他磁極上。頂板16由一對(duì)環(huán)形支撐彈簧板(plate)17和18支撐，它們具有與圖3的彈簧板7相同的結(jié)構(gòu)。即，每個(gè)支撐彈簧板17和18都包含外部環(huán)形板17a、內(nèi)部環(huán)形板17b和將板17a和17b先后連接的連接板17c。通過(guò)焊接將兩個(gè)內(nèi)部環(huán)形板17b固定在頂板16的圓柱部分16b的上表面和下表面，而且把外環(huán)形板17a插入外殼11的內(nèi)壁。于是，磁路結(jié)構(gòu)19隱藏在外殼11內(nèi)，而且由連接板17c彈性支撐。將兩個(gè)彈簧板17和18的連接板17c偏移半個(gè)孔距(pitch)，從而均勻彈簧特征。
用粘合劑將由塑料支撐的振動(dòng)板12固定在外殼11的上外圍。環(huán)形語(yǔ)音線圈13固定在振動(dòng)板12的上側(cè)，并設(shè)置在頂板16的上板16a的內(nèi)圍和磁軛14的磁心14b之間的第一磁隙22中。
用粘合劑把用塑料制成的線圈夾板(holding plate)20固定在外殼11的上側(cè)。把激勵(lì)線圈(exciting coil)21固定在線圈夾板20上并設(shè)置在形成于頂板16的圓柱突起16b的內(nèi)壁和磁軛14的凸緣14a的外圍之間的第二磁性間隙23中。
線圈夾板20具有很強(qiáng)的硬度，從而不能因第二磁性間隙23中的電磁力而產(chǎn)生振動(dòng)。
在磁軛14的凸緣14a中和頂板16的環(huán)形部分16a中形成環(huán)形壁凹(recess)24和25，從而避免與線圈13和21接觸。
設(shè)有磁路結(jié)構(gòu)19，從而其諧振頻率低于音頻。即，構(gòu)成磁路結(jié)構(gòu)19和支撐彈簧板17和18，從而結(jié)構(gòu)19在低于音頻的頻率范圍內(nèi)的一頻率下振動(dòng)，而不產(chǎn)生聲音或微弱的聲音。換句話說(shuō)，磁路結(jié)構(gòu)19和支撐彈簧板17和18作為振動(dòng)器構(gòu)成。
當(dāng)將交流電驅(qū)動(dòng)信號(hào)施于語(yǔ)音線圈13時(shí)，在語(yǔ)音線圈13和磁路結(jié)構(gòu)19之間產(chǎn)生交替電磁力。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率很高，而且振動(dòng)板12以音頻振動(dòng)以產(chǎn)生諸如嘟嘟聲的聲音或語(yǔ)音。另一方面，由支撐彈簧板17和18支撐的磁路結(jié)構(gòu)19不振動(dòng)，因?yàn)榇怕方Y(jié)構(gòu)具有大大低于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的諧振且重量大。
因此，振動(dòng)板12和磁路結(jié)構(gòu)19不相互碰撞。
當(dāng)將其頻率在低于音頻的頻率范圍內(nèi)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)施于激勵(lì)線圈21時(shí)，只振動(dòng)磁路結(jié)構(gòu)19。同時(shí)，由于將線圈安裝在穩(wěn)定夾板20上，所以激勵(lì)線圈21不振動(dòng)。
磁路結(jié)構(gòu)19的振動(dòng)通過(guò)外殼11被傳播到便攜式儀器的主體，從而通過(guò)振動(dòng)通知該儀器的用戶接收呼叫信號(hào)。即，根據(jù)本發(fā)明，用驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)磁路結(jié)構(gòu)19，從而將其振動(dòng)傳播到便攜式儀器的主體。
由于夾板20穩(wěn)穩(wěn)地夾持著線圈21，所以將振動(dòng)能量有效地轉(zhuǎn)換成磁路結(jié)構(gòu)19的振動(dòng)，從而有力地驅(qū)動(dòng)該結(jié)構(gòu)19。
在上述實(shí)施例中，當(dāng)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)施于線圈21以振動(dòng)磁路結(jié)構(gòu)19時(shí)，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)電路轉(zhuǎn)換到線圈21而不將驅(qū)動(dòng)信號(hào)施于線圈13。作為該實(shí)施例的變化，通過(guò)將線圈13的輸入端設(shè)為高阻抗，可以阻止驅(qū)動(dòng)信號(hào)施于線圈13。
作為另一個(gè)例子，當(dāng)激勵(lì)線圈13和21之一時(shí)，將另一個(gè)線圈用作檢測(cè)線圈，并將檢測(cè)信號(hào)反饋回到驅(qū)動(dòng)信號(hào)以執(zhí)行激勵(lì)線圈的振蕩。
由于將頂板16的圓柱部分16b定位在磁鐵15的外部位置，所以圓柱部分16b對(duì)阻止磁通泄漏有作用。
參照?qǐng)D2，示出本發(fā)明的第二實(shí)施例，顛倒在第一實(shí)施例中語(yǔ)音線圈13和激勵(lì)線圈21對(duì)磁鐵15的相關(guān)位置。即，將語(yǔ)音線圈13a定位在磁鐵15的外部，而且將激勵(lì)線圈21a定位在磁鐵內(nèi)部。于是，將振動(dòng)板12a和夾板20a位置顛倒。其他部分與第一實(shí)施例相同，而且用與圖1上等同標(biāo)號(hào)表示。
圖1中磁軛14的磁心14b的頂部具有對(duì)應(yīng)于振動(dòng)板12的球形頂(spherical dome)的球形形狀，從而增加磁軛14的質(zhì)量以及磁路結(jié)構(gòu)19的質(zhì)量，從而增加磁路結(jié)構(gòu)19的振動(dòng)能量。為了與圖1的磁路結(jié)構(gòu)19相同的目的，加厚圖2的磁軛14的外部厚度。
如圖1和2所示，在每個(gè)線圈夾板20(20a)中形成孔20b，從而允許振動(dòng)板12和磁路結(jié)構(gòu)19振動(dòng)?？梢栽谕鈿ぶ?，形成由振動(dòng)板12和線圈夾板20定義的內(nèi)部空間作為諧振空間(resonance room)。
在上述實(shí)施例，通過(guò)大幅改變用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電路，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)施于線圈13(13a)或線圈21(21a)，從而分開(kāi)操作振動(dòng)板12或磁路結(jié)構(gòu)19。此外，可以將用于激勵(lì)各線圈13和21的驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)施于兩個(gè)線圈，從而振動(dòng)振動(dòng)板12和磁路結(jié)構(gòu)19。于是，振動(dòng)板12產(chǎn)生呼叫聲音以及儀器主體產(chǎn)生呼叫振動(dòng)同時(shí)發(fā)生。因此，可以保證用戶對(duì)呼叫注意力。
如果將激勵(lì)電流施于語(yǔ)音線圈13，從而由于磁路結(jié)構(gòu)19的磁場(chǎng)的磁操作，使得將振動(dòng)板12固定在遠(yuǎn)離磁路結(jié)構(gòu)的位置上，同時(shí)在線圈21中流動(dòng)的激勵(lì)電流使磁路結(jié)構(gòu)19振動(dòng)。這種裝置能夠減小在振動(dòng)板12和磁路結(jié)構(gòu)之間的距離。于是，可以減小多功能變換器的厚度。
根據(jù)本發(fā)明，提供兩個(gè)獨(dú)立線圈用于驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音線圈和驅(qū)動(dòng)磁路結(jié)構(gòu)。因此，通過(guò)向相應(yīng)線圈提供驅(qū)動(dòng)電流，可以只振動(dòng)語(yǔ)音線圈或磁路結(jié)構(gòu)，從而阻止在語(yǔ)音線圈和磁路結(jié)構(gòu)之間的碰撞。結(jié)果，可減小多功能變換器的厚度。
此外，同時(shí)振動(dòng)語(yǔ)音線圈和磁路結(jié)構(gòu)，從而同時(shí)產(chǎn)生多功能變換器部分的呼叫聲音和呼叫振動(dòng)。
雖然結(jié)合較佳特定實(shí)施例描述本發(fā)明，但是應(yīng)理解，上述描述只用于示例說(shuō)明而非對(duì)本發(fā)明的范圍限定，本發(fā)明的范圍應(yīng)由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1．一種用于便攜式電子儀器的多功能變換器，其特征在于，包括用于安裝所述電子儀器的元件的外殼；在所述外殼的一個(gè)軸端固定安裝在所述外殼中的振動(dòng)板；固定在所述振動(dòng)板上的環(huán)形第一線圈；安裝在所述外殼中的磁路結(jié)構(gòu)，所述磁路結(jié)構(gòu)包括磁軛、環(huán)形磁鐵和頂板，其中所述磁軛具有凸緣和在所述凸緣上形成的磁心、所述環(huán)形磁鐵在其一個(gè)磁極處被安裝在所述磁軛的所述凸緣上，而所述頂板包括從所述環(huán)形部分的外圍部分突起的環(huán)形部分和圓柱形部分，所述環(huán)形部分與所述磁鐵的另一個(gè)磁極嚙合；支撐裝置，用于彈性支撐在所述外殼中的所述磁路結(jié)構(gòu)；在所述外殼的另一個(gè)軸端被固定在所述外殼上的線圈夾板；固定在所述線圈夾板上的環(huán)形第二線圈；所述第一線圈在其一個(gè)軸端側(cè)被插入在所述磁路結(jié)構(gòu)中形成的第一磁隙中，而所述第二線圈在其另一個(gè)軸端側(cè)被插入在所述磁路結(jié)構(gòu)中形成的第二磁隙中；用于將激勵(lì)電流獨(dú)立地施于所述第一線圈和第二線圈的裝置。
2．如權(quán)利要求1所述的變換器，其特征在于，提供所述頂板的所述圓柱部分以圍繞所述磁鐵的外圍。
3．如權(quán)利要求1所述的變換器，其特征在于，所述支撐裝置包括一對(duì)環(huán)形支撐彈簧板，其中之一被固定在所述頂板的圓柱部分的底部和所述外殼之間，而且將另一個(gè)固定在所述圓柱部分的端部分和所述外殼之間。
4．如權(quán)利要求1所述的變換器，其特征在于，提供所述裝置用于將第一電流施于所述第一線圈，從而振動(dòng)所述振動(dòng)板，而且將第二電流施于所述第二線圈，從而振動(dòng)所述磁路結(jié)構(gòu)。
5．如權(quán)利要求4所述的變換器，其特征在于，將所述第一電流或所述第二電流施于相應(yīng)線圈。
6．如權(quán)利要求4所述的變換器，其特征在于，將所述第一電流和所述第二電流同時(shí)施于第一和第二線圈。
7．如權(quán)利要求6所述的變換器，其特征在于，將所述第一電流施于所述第一線圈。從而將所述振動(dòng)板固定在遠(yuǎn)離所述磁路結(jié)構(gòu)的位置上。
全文摘要
將振動(dòng)板安裝在外殼中,而且將第一線圈固定在振動(dòng)板上。將磁路結(jié)構(gòu)安裝在外殼中。磁路結(jié)構(gòu)包括具有凸緣和在所述凸緣上形成的磁心的磁軛、安裝在磁軛的凸緣上的環(huán)形磁鐵和包括環(huán)形部分和從環(huán)形部分的外圍部分突起的圓柱形部分。在外殼中彈性支撐磁路結(jié)構(gòu)。將線圈夾板固定在外殼上并將第二線圈固定在線圈夾板上。將第一線圈插入形成于磁路結(jié)構(gòu)中的第一磁隙中,并將第二線圈插入形成于所述磁路結(jié)構(gòu)中的第二磁隙中。
文檔編號(hào)B06B1/04GK1321035SQ0111714
公開(kāi)日2001年11月7日 申請(qǐng)日期2001年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月21日
發(fā)明者小林孝, 米山昭 申請(qǐng)人:株式會(huì)社西鐵城電子