DE60012397T2

DE60012397T2 - Schwingungserreger mit drei Schwingungsmoden

Info

Publication number: DE60012397T2
Application number: DE60012397T
Authority: DE
Inventors: Makoto Sendai-shi Teshima; Koji Sendai-shi Uchida; Yutaka Sendai-shi Suzuki; Toru Sendai-shi Kumagai
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2020-04-13
Also published as: SG90126A1; NO20001951D0; DE60012397D1; TW475315B; EP1044730B1; NO20001951L; CA2305842A1; EP1044730A1; US6628798B2; KR20000071663A; CN1270487A; US20030112993A1

Description

Hintergrund der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungserreger mit einem elektromagnetischen Schwingungselement, ein Verfahren zum Treiben des Schwingungserregers, ein Schwingungsgerät mit dem darauf angebrachten Schwingungserreger und ein mobiles Gerät mit dem Schwingungsgerät.
In vergangenen Jahren ist ein mobiles Telefongerät als das mobile Gerät mehr und mehr benutzt worden. Typischerweise ist das mobile Telefongerät mit einem Erreger zum Erzeugen einer körpergefühlten Schwingung, einem anderen Erreger zum Erzeugen eines Summertones und einem Lautsprecher zum Erzeugen eines wiedergegebenen Geräusches oder eines Geräusches entsprechend einer Sprache ausgerüstet. Somit ist das mobile Telefongerät in drei Schwingungsmoden durch die Benutzung zweier Erreger und eines Lautsprechers betreibbar, die darin angebracht sind.
Allgemein wird stark verlangt, daß das mobile Telefongerät in der Größe verkleinert wird. Daher sind Versuche unternommen worden, die Zahl der in dem mobilen Telefongerät angebrachten Vorrichtungen zu verringern. Zum Beispiel offenbart die japanische Veröffentlichung JP H09-707571 A einen Pager als das mobile Gerät mit einem Erreger mit einem elektromagnetischen Schwingungselement, das durch zwei plattenartige oder flache elastische Teile mit unterschiedlichen Federkonstanten gehalten wird. In dem Erreger wird die Frequenz eines elektrischen Stromes, der zu dem elektromagnetischen Schwingungselement geliefert wird, ausgewählt zum selektiven Resonanzerzeugen als ein Resonanzteil, eines der zwei flachen elastischen Teile, so daß Schwingung in einer Resonanzfrequenz des Resonanzteiles erzeugt wird. Somit sieht der einzelne Erreger sowohl die körpergefühlte Schwingung als auch den Summerton vor. Es ist daher möglich, die Zahl der Einrichtungen oder Komponenten zu verringern, die in dem Pager angeordnet sind.
Der oben erwähnte einzelne Erreger erzeugt jedoch nicht mehr als die körpergefühlte Schwingung und den Summerton. Keine Überlegung ist über die Erzeugung von Geräusch entsprechend der Sprache gemacht.
Aus der EP 0 791 405 A kann ein Schwingungserreger entnommen werden mit einer Magnetschaltungsvorrichtung mit einem Magnetspalt. Eine Tragvorrichtung trägt ein Schwingungsteil und eine Spule, die in dem Magnetspalt vorgesehen ist. Drei Schwingungsmoden werden durch das Schwingungsteil realisiert.
Die EP 0 906 790 A offenbart den Oberbegriff des Anspruches 1.
Zusammenfassung der Erfindung:
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schwingungserreger mit drei Schwingungsmoden in sehr flexibler Weise vorzusehen. Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Treiben des oben erwähnten Schwingungserregers vorzusehen. Es ist eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schwingungsgerät vorzusehen, das mit dem oben erwähnten Schwingungserreger ausgerüstet ist.
Diese Aufgaben werden gelöst durch einen Schwingungserreger nach Anspruch 1.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 6 oder 7.
Die Aufgaben werden auch gelöst durch ein Gerät nach Ansprüchen 9 oder 11.
Die Aufgaben werden auch gelöst durch ein mobiles Gerät nach Anspruch 15.
Kurze Beschreibung der Zeichnung:
1 ist eine Schnittansicht eines Schwingungserregers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Ansicht, die ein Äquivalentmodell des in 1 dargestellten Schwingungserregers zeigt;
3 ist ein Diagramm, das eine Frequenzeigenschaft in Simulation eines Betriebsmodus zeigt, in dem ein Summerton erzeugt wird;
4 ist ein Diagramm, das eine Frequenzeigenschaft zeigt, die als Meßwerte durch eine IEC711-Messung in Simulation eines anderen Betriebsmodus erhalten ist, in dem ein Klang entsprechend einer Sprache erzeugt ist;
5 ist ein Diagramm ähnlich zu 4 mit der Ausnahme, daß die Meßwerte durch eine IEC318-Messung gegeben sind;
6 ist eine perspektivische Ansicht eines charakteristischen Teiles einer Anbringungsstruktur des Schwingungserregers in 1 in einem mobilen Telefongerät;
7 ist eine perspektivische Ansicht eines charakteristischen Teiles einer anderen Anbringungsstruktur des Schwingungserregers in 1 in einem mobilen Telefongerät;
8 ist eine Schnittansicht eines Schwingungserregers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine Ansicht, die ein Äquivalentmodell eines Schwingungserregers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ist eine Schnittansicht eines Schwingungserregers gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine Draufsicht, die eine Anbringungsstruktur des Schwingungserregers in 10 in einem mobilen Telefongerät zeigt;
12 ist eine Teilschnittansicht, die entlang einer Linie XII-XII in 11 genommen ist;
13 ist eine Draufsicht, die eine andere Anbringungsstruktur des Schwingungserregers in 10 in dem mobilen Telefongerät zeigt;
14 ist eine Teilschnittansicht, die entlang einer Linie XIV-XIV in 13 genommen ist;
15 ist ein Diagramm zum Beschreiben einer Frequenz-Schaltdruckpegelcharakteristik;
16 ist eine Schnittansicht eines Schwingungserregers gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
17 ist eine Ansicht, die ein ringförmiges Schwingungsgerät zeigt, das auf einen menschlichen Finger gepaßt ist;
18 ist eine Ansicht, die ein armbandförmiges Schwingungsgerät zeigt, das auf einen menschlichen Unterarm gepaßt ist;
19 ist eine Ansicht, die Tonübertragungseigenschaften des ringförmigen Schwingungsgerätes und des armbandförmigen Schwingungsgerätes zeigt, die in 17 und 18 dargestellt sind;
20 ist eine Ansicht, die eine Geräuschleckeigenschaft des Schwingungsgerätes zeigt; und
21 ist eine Schnittansicht eines Schwingungserregers gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen:
Nun wird eine Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung in Zusammenhang mit mehreren bevorzugten Ausführungsformen gegeben.
Zuerst bezugnehmend auf 1, ein Schwingungserreger gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Magnetschaltungsvorrichtung 14 auf, die aus einem Joch 11, einer Platte 12 und einem Permanentmagnet 13 zusammengesetzt ist. Das Joch 11 erstreckt sich über die Platte 12 so, daß ein Magnetspalt 15 um die Platte 12 gebildet wird. Das Joch 11, die Platte 12 und der Permanentmagnet 13 sind miteinander durch einen Bolzen 16 gekoppelt, der durch Zentrallöcher des Joches 11, der Platte 12 und des Permanentmagneten 13 eingeführt ist.
Der Schwingungserreger weist weiter eine Spule 17, die in den Magnetspalt 15 eingeführt ist, eine Schutzvorrichtung 18, die die Magnetschaltungsvorrichtung 14 umgibt, und eine Schwingungsplatte 19, die aus Harz hergestellt ist, auf. Die Spule 17 ist um einen Spulenkörper gewickelt, der einstückig mit der Schwingungsplatte 19 gebildet ist. Die Schutzvorrichtung 18 ist aus dem gleichen Material wie die Schwingungsplatte 19 hergestellt und an der Schwingungsplatte 19 durch Schweißen befestigt. Die Schutzvorrichtung 18 dient zum Beschränken der Bewegung der Magnetschaltungsvorrichtung 14 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches. Eine Kombination der Magnetschaltungsvorrichtung 14 und der Spule 17 bildet ein elektromagnetisches Schwingungselement.
An der Schwingungsplatte 19 ist ein äußerer Umfangsteil eines Metalldämpfers oder einer Blattfeder 21 durch Einspritzgießen befestigt. Die Blattfeder 21 weist ein inneres Teil auf, das an dem Bolzen 16 durch ein elastisches Material wie Gummi befestigt ist. Somit ist die Magnetschaltungsvorrichtung 14 flexibel oder elastisch durch die Schwingungsplatte 19 durch die Blattfeder 21 und das elastische Material 22 getragen. Eine Kombination der Blattfeder 21 und des elastischen Materials 22 bildet eine Traganordnung 23.
Zusätzlich bezugnehmend auf 2 wird der oben erwähnte Schwingungserreger durch ein Äquivalentmodell dargestellt. Bei dem Äquivalentmodell in 2 sind ähnliche Teile durch entsprechende Bezugszeichen wie jene, die in 1 benutzt sind, bezeichnet.
Die Spule 17 ist elastisch durch die Schutzvorrichtung 18 durch die Schwingungsplatte 19 getragen. Andererseits ist die Magnetschaltungsvorrichtung 14 elastisch durch die Schutzvorrichtung 18 durch die Traganordnung 23 und die Schwingungsplatte 19, die in Reihe geschaltet sind, getragen. Da die Magnetschaltungsvorrichtung 14 und die Spule 17 das elektromagnetische Schwingungselement in Kombination bilden, wird die Schwingung erzeugt, wenn die Spule 17 mit einem elektrischen Signal mit einer Sinuswelle oder einer Rechteckwelle beliefert wird. Die Frequenz der Schwingung kann auf einen gewünschten Wert durch Auswählen der Frequenz des elektrischen Signals eingestellt werden.
Daher ist der Schwingungserreger geeignet zur Benutzung in einem mobilen Telefongerät. Die Einzelheiten einer Anbringungsstruktur des Schwingungserregers in dem mobilen Telefongerät werden später beschrieben.
Als nächstes wird eine Beschreibung eines Resultates von Simulation unter Benutzung eines Simulationsmodelles in Zusammenhang mit verschiedenen Betriebsbedingungen in dem Fall, in dem der Schwingungserreger in 1 in dem mobilen Telefongerät angebracht ist, gegeben.
Zuerst wurde Simulation für die Betriebsbedingung ausgeführt, in der die Spule 17 mit einem elektrischen Sinuswellensignal mit einer Frequenz von 140 Hz nahe einer Resonanzfrequenz beliefert wurde, die durch ein Gesamtgewicht der Traganordnung 23 und der Magnetschaltungsvorrichtung 14 bestimmt ist. In diesen Fall schwingt die Magnetschaltungsvorrichtung 14 hauptsächlich so, daß Relativschwingung zwischen der Magnetschaltungsvorrichtung 14 und der Schwingungsplatte 19 erzeugt wurde und als körpergefühlte Schwingung an ein Gehäuse eines Telefongerätes übertragen wurde. Die Größe der Schwingung war wie folgt. Zum Beispiel wurde in dem Fall, in dem das elektrische Signal mit einer Frequenz von 140 Hz und einer Spannung von 1,5 Vp-p benutzt wurde, die Schwingung mit einer Beschleunigung von 1 G oder mehr in dem mobilen Telefongerät mit einem Gewicht von 100 g erzielt.
Als nächstes wurde Simulation für die Betriebsbedingung durchgeführt, in der die Spule 17 mit einem elektrischen Rechtecksignal mit einer Frequenz (zum Beispiel 3kHz) gleich einer Resonanzfrequenz der Schwingungsplatte 19 und einer Spannung von 5 Vp-p beliefert wurde. In diesen Fall wurde bestätigt, daß die Spule 17 und die Schwingungsplatte 19 Schwingung zum Erzeugen eines Summertones erzeugten, der nach außen übertragen wurde. Es wurde auch bestätigt, daß die Magnetschaltungsvorrichtung 14 keine wesentliche Schwingung erzeugt.
Die Frequenzcharakteristik in diesem Betriebszustand ist in 3 als tatsächliche experimentelle Daten dargestellt. Wie aus der Figur gesehen wird, weist der Schalldruckpegel einen Wert zwischen 80 und 95 dBspl in einem Frequenzbereich zwischen 1 kHz und 6 kHz auf. Somit ist die Charakteristik nicht nur ausreichend zur Benutzung als ein Summer, sondern auch als eine Melodieklingel, eine Stimmenklingel und ein Freihandtelefon als ein Landau-Lautsprecher.
Als nächstes wurde Simulation für die Betriebsbedingung ausgeführt, in der die Spule 17 mit einem elektrischen Signal mit einer Frequenz von 1 kHz und einer Leistung von 10 mW beliefert wurde. In diesen Fall wurde bestätigt, daß die Ma gnetschaltungsvorrichtung 14, die Spule 17 und die Schwingungsplatte 19 zum Erzeugen eines Klanges entsprechend einer Sprache durch die Schwingungsplatte 19 vibrierten.
Die Frequenzcharakteristik in diesem Betriebsmodus ist in 4 als tatsächliche Meßwerte durch eine Messung gemäß IEC711 dargestellt. Wie aus der Figur gesehen wird, weist der Schalldruckpegel einen Wert zwischen 85 und 115 dBspl in einem Frequenzbereich zwischen 100 Hz und 5 kHz auf. Die ähnliche Frequenzcharakteristik ist in 5 als tatsächliche Meßwerte durch eine Messung gemäß IEC318 dargestellt. Wie aus der Figur gesehen wird, weist der Schalldruckpegel einen Wert zwischen 100 und 130 dBspl in einem Frequenzbereich zwischen 100 Hz und 5 kHz auf. In beiden Fällen ist die Charakteristik ausreichend zur Benutzung als ein Empfänger.
Wie aus den Simulationsresultaten verständlich ist, weist der Schwingungserreger in 1 einen ersten Schwingungsmodus, einen zweiten Schwingungsmodus und einen dritten Schwingungsmodus auf. Genauer, in dem ersten Schwingungsmodus schwingt die Magnetschaltungsvorrichtung 14 hauptsächlich zum Übertragen einer Niederfrequenzschwingung, d.h. einer körpergefühlten Schwingung durch die Schwingungsplatte 19 nach außen. In dem zweiten Schwingungsmodus schwingt die Spule 17 hauptsächlich zum Erzeugen einer Mittelfrequenzschwingung, d.h. eines Summertones durch die Schwingungsplatte 19. In dem dritten Schwingungsmodus schwingen die Magnetschaltungsvorrichtung 14 und die Spule 17 hauptsächlich zum Erzeugen von Hochfrequenzschwingung, d.h. eines Klanges entsprechend einer Sprache durch die Schwingungsplatte 19.
Hier im folgenden wird ein Beispiel eines Verfahrens des Treibens des oben erwähnten Schwingungserregers beschrieben.
Eine Mehrzahl von elektrischen Signalen mit unterschiedlichen Frequenzen wird vorbereitet. Eines der elektrischen Signale wird an die Spule 17 zum Auswählen von einem des ersten, des zweiten und des dritten Schwingungsmodus geliefert. Als Resultat wird einer der körpergefühlten Schwingung, des Summertones und des Klanges entsprechend der Sprache erzielt.
Ein anderes Beispiel des Verfahrens des Treibens des Schwingungserregers wird beschrieben.
Eine Mehrzahl von elektrischen Signalen mit unterschiedlichen Frequenzen wird vorbereitet. Eine Überlagerung von mindestens zwei der elektrischen Signale wird an die Spule 17 simultan zum Auswählen einer Mehrzahl des ersten, des zweiten und des dritten Schwingungsmodus geliefert. Als Resultat wird simultan eine Mehrzahl von einem der körpergefühlten Schwingung, des Summertones und der Stimme entsprechend der Sprache erhalten.
Bezugnehmend auf 6 wird eine Beschreibung über eine Anbringungsstruktur des Schwingungserregers in 1 in dem mobilen Telefongerät gegeben. In dieser Anbringungsstruktur wird die Schwingung der Schwingungsplatte 19 direkt benutzt.
Das mobile Telefongerät enthält ein Gehäuse mit einem vorderen Gehäuse 31 und einem hinteren Gehäuse 32, das daran angebracht und befestigt ist. Typischerweise dient das hintere Gehäuse 32 auch als eine Leiterplatte. Das vordere Gehäuse 31 ist mit Anschlägen 33 und Gegennieten 34 versehen, die auf seiner inneren Oberfläche gebildet sind. Andererseits weist der Schwingungserreger 35 einen Flansch 36 auf, der mit einem speziellen Abschnitt der Schutzvorrichtung 18 einstückig gebildet ist, wobei der spezielle Abschnitt der Schwingungsplatte 19 in einer radialen Richtung entspricht. Wenn der Flansch 36 an die Anschläge 33 angreift und an den Gegennie ten 34 durch Nieten (nicht gezeigt) befestigt ist, ist der Schwingungserreger 35 richtig in dem vorderen Gehäuse 31 positioniert und daran befestigt.
Bezugnehmend auf 7 wird die Beschreibung über eine andere Anbringungsstruktur des Schwingungserregers in 1 in dem mobilen Telefongerät gegeben. In dieser Struktur wird die Schwingung der Schwingungsplatte 19 direkt durch das Gehäuse benutzt. Mit anderen Worten, ein Teil des Gehäuses wird als eine Schwingungsplatte benutzt.
In diesem Fall weist der Schwingungserreger 35 ein Eingriffsteil 37 und ein Paßteil 38 auf, die einstückig mit einem mittleren Abschnitt in einer axialen Richtung der Schutzvorrichtung 18 gebildet sind. Wenn das Eingriffsteil 37 in Eingriff mit den Anschlägen 33 steht und das Paßteil 38 an den Gegennieten 34 durch Nieten (nicht gezeigt) befestigt ist, ist der Schwingungserreger 35 geeignet in dem vorderen Gehäuse 31 positioniert und daran befestigt. Die Vibrationsplatte 19 haftet an der inneren Oberfläche des vorderen Gehäuses 31 durch ein doppelseitiges Klebeband an.
Bezugnehmend auf 8 wird ein Schwingungserreger gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ähnliche Teile sind mit entsprechenden Bezugszeichen wie jene in 1 bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben.
Der Schwingungserreger weist einen Paßvorsprung 39 auf, der einstückig mit der Schutzvorrichtung 18 gebildet ist. Der Paßvorsprung 39 ist an der inneren Oberfläche des vorderen Gehäuses 31 des Gehäuses durch die Benutzung eines Paßloches 40 befestigt.
Wenn eine Telefonunterhaltung ausgeführt wird, dient die Seite der Schwingungsplatte 19 als ein Empfänger und ist daher nahe einem Benutzerohr angeordnet. Das Lecken des Magnetflusses ist durch die Norm beschränkt. Da die Magnetschaltungsvorrichtung 14 eine Struktur aufweist, in der das Joch 11 den Permanentmagnet 13 bedeckt, ist das Lecken eines Magnetflusses an der Seite des Joches 11 klein. Daher wird in dem Fall, in dem der oben erwähnte Schwingungserreger in dem Telefongerät angebracht ist, das Lecken von Magnetfluß nach außen leicht verhindert. Es ist leicht zu verstehen, daß selbst der Schwingungserreger in 8 praktische Charakteristiken in jedem des ersten, des zweiten und des dritten Modus erzeugen kann, wie der Schwingungserreger in 1.
Bezugnehmend auf 9 wird ein Schwingungserreger gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein Äquivalentmodell dargestellt. Bei dem Schwingungserreger entsprechend dem in der Figur dargestellten Äquivalentmodell wird die Magnetschaltungsvorrichtung 14 elastisch durch die Schutzvorrichtung 18 nur durch die Traganordnung 23 getragen, während die Spule 17 elastisch durch die Schutzvorrichtung 18 nur durch die Schwingungsplatte 19 getragen wird. Wie leicht zu verstehen ist, kann ein ähnlicher Betrieb mit diesem Schwingungserreger erzielt werden.
Bezugnehmend auf 10 bis 12 wird eine Beschreibung eines Schwingungserregers gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer Anbringungsstruktur des Schwingungserregers in einem mobilen Telefongerät gegeben. Ähnliche Teile sind durch gleiche Bezugszeichen wie jene in 1 benutzte bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben.
Bei dem Schwingungserreger gemäß der vierten Ausführungsform sind die Schwingungsplatte 19 und die Traganordnung 23 ein stückig durch Harz gebildet. Ein Paßteil 41 ist an der Schwingungsplatte 19 befestigt. Weiter ist das Paßteil 41 an einem Schwingungsübertragungsteil 42 durch einen Klebstoff 43 befestigt. Das Schwingungsübertragungsteil 42 ist an dem vorderen Gehäuse 31 des Gehäuses des Telefongerätes durch einen Klebstoff 44 befestigt. Somit ist der Schwingungserreger in dem mobilen Telefongerät angebracht.
Mindestens einer der Klebstoffe 43 und 44 kann durch ein gut bekanntes doppelseitiges Klebeband ersetzt werden. In diesen Fall dient das doppelseitige Klebeband als ein elastisches Material, und die Schwingung wird geeignet von der Schwingungsplatte 19 durch das Schwingungsübertragungsteil 42 zu dem vorderen Gehäuse 31 übertragen. Wie leicht verständlich ist, kann der Schwingungserreger in 10 praktische Charakteristiken in dem ersten, dem zweiten und dem dritten Modus erzeugen, wie der Schwingungserreger in 1.
Bezugnehmend auf 13 und 14 wird eine Beschreibung eines anderen Beispieles der Anbringungsstruktur des Schwingungserregers in 10 in dem mobilen Telefongerät gegeben. Ähnliche Teile sind durch gleiche Bezugszeichen wie jene in 11 und 12 benutzte bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben.
Das Schwingungsübertragungsteil 42 weist vier positionierende Vorsprünge 46 auf, die in gleichen Winkelabständen voneinander um ein Gebiet beabstandet sind, in dem der Schwingungserreger anzubringen ist. Andererseits weist das vordere Gehäuse 31 des Gehäuses des Telefongerätes vier positionierende Vorsprünge 47 auf, die ähnlich um ein Gebiet angeordnet sind, an dem das Schwingungsübertragungsteil 42 anzubringen ist. Das Paßteil 41 wird durch die positionierenden Vorsprünge 46 in Bezug auf das Schwingungsübertragungsteil 42 positioniert und durch ein doppelseitiges Klebeband 48 an dem Schwingungsüber tragungsteil 42 befestigt. Das Schwingungsübertragungsteil 42 wird durch die positionierenden Vorsprünge 47 in Bezug auf das vordere Gehäuse 31 des Gehäuses positioniert und durch ein doppelseitiges Klebeband 49 an dem vorderen Gehäuse 31 befestigt. Somit wird der Schwingungserreger in dem mobilen Telefongerät angebracht. Bevorzugt sind die durch die doppelseitigen Klebebänder 48 und 49 befestigten Komponenten weiter durch eines von thermischem Verkerben oder Verstemmen, Preßpassen und Schrauben zum Verbessern der mechanischen Festigkeit befestigt.
Mit der oben erwähnten Struktur wird von dem Paßteil 41 zu dem Schwingungsübertragungsteil 42 und weiter von dem Schwingungsübertragungsteil 42 zu dem vorderen Gehäuse 31 die Schwingung durch elastische Materialien, d.h. die doppelseitigen Klebebänder 48 und 49 übertragen. Daher wird ein Schalldruckpegel, der durch das mobile Telefongerät erzeugt wird, vorteilhafterweise auf einem hohen Pegel gehalten.
Jedes der doppelseitigen Klebebänder 48 und 49 weist ein Basisteil auf, dessen beide Oberflächen mit einem anhaftenden Stoff beschichtet sind. Als das Basisteil wird bevorzugt eines eines nichtgewebten Stoffes, eines Polyesterfiles, eines geschäumten Butylgummis und eines geschäumten Polyethylens benutzt.
Die positionierenden Vorsprünge 46 und 48 können durch positionierende Rillen ersetzt werden. Die doppelseitigen Klebebänder 48 und 49 können durch ein geschäumtes Material ersetzt werden.
Bezugnehmend auf 15 wird die Beschreibung einer Eigenschaft der Frequenz (Hz) gegen den Schalldruckpegel (dB) gegeben.
In der Figur stellt die durchgezogene Kurve den Fall dar, in dem sowohl das Paßteil 41 als auch das Schwingungsübertragungsteil 42 und der Übergang zwischen dem Schwingungsübertragungsteil 42 und dem vorderen Gehäuse 31 durch Klebstoffe befestigt sind. Eine gestrichelte Kurve stellt den Fall dar, in dem sowohl der Übergang zwischen dem Paßteil 41 und dem Schwingungsübertragungsteil 42 als auch der Übergang zwischen dem Schwingungsübertragungsteil 42 und dem vorderen Gehäuse durch doppelseitige Klebebänder befestigt sind. wie aus der Figur zu sehen ist, wird der Schalldruckpegel um ungefähr 15 dB durch die Benutzung der doppelseitigen Klebebänder im Vergleich mit der Benutzung von Klebstoffen verbessert.
Bezugnehmend auf 16 wird die Beschreibung eines Schwingungserregers gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Ähnliche Teile sind durch gleiche Bezugszeichen wie jene in 1 benutzten bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben.
Bei dem Schwingungserreger gemäß der fünften Ausführungsform umgibt die Schutzvorrichtung 18 eine Seitenoberfläche der Magnetschaltungsvorrichtung 14, während eine obere Oberfläche offenliegt. Insbesondere steht das Joch 13 nach oben über die Schutzvorrichtung 18 vor, so daß es offenliegt, ohne daß es durch die Schutzvorrichtung 18 bedeckt ist. Wie leicht zu verstehen ist, ist der Schwingungserreger in 16 auch in der Lage, praktische Charakteristiken in dem ersten, dem zweiten und dem dritten Schwingungsmodus zu erzeugen, wie der Schwingungserreger in 1.
Kürzlich ist die Art, wie das tragbare Telefongerät zu benutzen ist, ein wichtiges Problem. In einem öffentlichen Raum wie ein Zug, ein Theater und ein Restaurant muß irgendein unangenehmer Einfluß auf die Leute in der Umgebung in Betracht gezogen werden. Als die Weise während der Telefonunterhaltung in dem öffentlichen Raum muß nicht nur die Benutzerstimme, sondern auch das Geräuschlecken aus dem Empfänger betrachtet werden.
In Hinblick auf das Obige ist der Schwingungserreger in 16 in einem Gehäuse zum Bilden eines Schwingungsgerätes wie ein mobiles Telefongerät angebracht. Bezugnehmend auf 17 ist ein ringförmiger Schwingungserreger 52 ausgelegt, auf einen menschlichen Finger 51 als ein Ring zu passen. Bezugnehmend auf 18 ist ein armbandförmiger Schwingungserzeuger 54 ausgelegt, auf einen menschlichen Unterarm 53 zu passen. Der ringförmige Schwingungserzeuger 52 oder der armbandförmige Schwingungserzeuger 54 ist ausgelegt für einen Anwendungsmodus, bei dem das Joch 11 schwingungsmäßig mit dem menschlichen Körper, zum Beispiel in direktem Kontakt mit dem menschlichen Körper, gekoppelt ist.
Bei dem oben erwähnten Anwendungsmodus wird ein Knochen, eine Sehne, eine Haut oder ein subkutanes Gewebe des menschlichen Körpers zum Erzeugen eines hörbaren Tones oder einer erfaßbaren Schwingung in Schwingung versetzt. Daher ist es möglich, einer Sprache zuzuhören, indem ein Handballen auf das Ohr gelegt wird, eine Fingerspitze in das Ohr gesteckt wird oder ein Nagel auf das Ohr gelegt wird.
Indem der in 16 dargestellte Schwingungserreger benutzt wird, wurde der ringförmige Schwingungserzeuger 52 oder der armbandförmige Schwingungserzeuger 54 mit einem äußeren Durchmesser von 18 mm und einer Höhe von 6 mm vorbereitet. Hierin hatte das von der Schutzvorrichtung 18 vorstehende Joch 11 eine Höhe, die zwischen 0,5 und 2 mm gewählt wurde. Der ringförmige Schwingungserzeuger 52 oder der armbandförmige Schwingungserzeuger 54 wurde an den menschlichen Körper gepaßt und mit einer Leistung von 0,5 Wrms beliefert. Ein Mikrofon wurde in einem Abstand von 10 cm zum Messen einer Schalldruckcharakteristik angeordnet. Als Resultat war die Schalldruckcharakteristik ausreichend zur Benutzung in einem Empfänger oder Lautsprecher eines Telefongerätes, wie in 19 gezeigt ist.
Weiterhin ist es durch Auswählen einer Federkonstante der Blattfeder 21 möglich, effektiv eine Schwingungsübertragungseigenschaft auf den Kochen oder die Sehne zu verbessern. Dadurch kann durch Auslegen des Schwingungserregers so, daß der Benutzer der Sprache über seiner Hand zuhört, das Geräuschlecken auf die Umgebung auf einen akzeptablen Pegel unterdrückt werden (in 20 nicht höher als 60 dBspl in einem Abstand von 10 cm), auf dem der Einfluß ignoriert werden kann. Bei den experimentellen Untersuchungen durch die vorliegenden Erfinder wurde eine geeignete Federkonstante bestätigt. Insbesondere war bei dem Schwingungserreger mit der Größe und dem Aufbau, wie oben erwähnt wurde, der Ausgleich zwischen der Klangübertragung und dem Geräuschlecken am hervorragendsten, wenn die Blattfeder 21 eine Federkonstante von ungefähr 1,96 × 10^–3 N/m (200 g/mm) aufwies. Zusätzlich war die Federkonstante innerhalb eines Bereiches zwischen 1,4 × 10^–3 N/m und 8 × 10^–3 N/m für den praktischen Bereich akzeptierbar. Da das ringförmige Schwingungsgerät 52 oder das armbandförmige Schwingungsgerät 54 direkt die Hand oder den Finger schwingt, kann eine ausreichende Berührung oder ein ausreichendes Gefühl erzielt werden selbst bei einer ruhigen Schwingung einer Frequenz zwischen 100 und 300 Hz.
Bezugnehmend auf 21 wird eine Beschreibung eines Schwingungserregers gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Ähnliche Teile sind durch gleiche Bezugszeichen wie jene in 1 benutzten bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben.
Der Schwingungserreger gemäß der sechsten Ausführungsform weist in äußeres Gehäuse 61, eine Schwingungsplatte 62, die an ihrem Umfang an dem äußeren Gehäuse 61 befestigt ist und die Spule 17 trägt, und einen Stopper 63, der an dem äußeren Gehäuse 61 befestigt ist, zum Verhindern übermäßiger Schwingung der Magnetschaltungsvorrichtung 14 auf. Die Schwingungsplatte 62 entspricht der Schwingungsplatte 19 des Schwingungserregers in 1, weist jedoch einen Kunststoffilm in dieser Ausführungsform auf. Wie leicht verständlich ist, ist der Schwingungserreger in 21 in der Lage, praktische Charakteristiken in dem ersten, dem zweiten und dem dritten Modus zu erzeugen, wie der Schwingungserreger in 1.
Die vorangehende Beschreibung ist hauptsächlich auf das mobile Telefongerät als das Schwingungsgerät gerichtet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf verschiedene andere Geräte wie eine Uhr, ein Spielgerät und ein Navigationsgerät anwendbar.
Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein einzelner Schwingungserreger die Betriebe in drei Moden durchführen, d.h. die körpergefühlte Schwingung, der Summer und die Sprache. Dieses trägt zur Verringerung der Zahl der Komponenten und der Größe des Schwingungsgerätes wie ein mobiles Telefongerät bei.

Claims

Schwingungserreger mit einer Magnetschaltungsvorrichtung (14) mit einem Magnetspalt (5), einer Tragvorrichtung (23) zum elektrischen Tragen der Magnetschaltungsvorrichtung (14), einer in den Magnetspalt (15) eingeführten Spule (17) und einer die Spule (17) tragenden Schwingungsplatte (19), dadurch gekennzeichnet, dass die Tragvorrichtung (23) von der Schwingungsplatte (19) getragen ist und dass der Erreger aufweist einen ersten Schwingungsmodus, in dem die Magnetschaltungsvorrichtung (14) hauptsächlich zum Übertragen von Schwingung durch die Schwingungsplatte (19) zu der Außenseite schwingt, einen zweiten Schwingungsmodus, in dem die Spule (17) hautsächlich zum Erzeugen eines Summertones durch die Schwingungsplatte (19) schwingt, und einen dritten Schwingungsmodus, in dem die Magnetschaltungsvorrichtung (14) und die Spule (17) hauptsächlich zum Erzeugen eines Klanges entsprechend einer Sprache durch die Schwingungsplatte (19) schwingt.
Schwingungserreger nach Anspruch 1, bei dem die Tragvorrichtung (23) eine Blattfeder (21), deren eines Ende an der Schwingungsplatte (19) befestigt ist, und ein elastisches Material (22), das zwischen das andere Ende der Blattfeder (21) und der Magnetschaltungsvorrichtung (14) eingefügt ist, enthält.
Schwingungserreger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Magnetschaltungsvorrichtung ein Joch (11), eine Platte (12) und einen Permanentmagnet (13), der zwischen das Joch (11) und die Platte (12) eingefügt ist, enthält, wobei sich das Joch (11) um die Platte (12) zum Bilden des Magnetspaltes (15) an einem äußeren Umfang davon erstreckt, bevorzugt ein Ansatz (16) das Joch (11), die Platte (12) und den Permanentmagnet (13) miteinander koppelt.
Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Schutzvorrichtung (18), die einen äußeren Umfang der Magnetschaltungsvorrichtung (14) umgibt und mit der Schwingungsplatte (19) verbunden ist, und / oder einem Passteil (41), das an der Schwingungsplatte (19) befestigt ist.
Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Schwingungsplatte (19) einen Kunststofffilm aufweist.
Verfahren des Treibens eines Schwingungserregers, wie er in einem der Ansprüche 1 bis 5 beansprucht ist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist Vorbereiten einer Mehrzahl von elektrischen Signalen mit unterschiedlichen Frequenzen und Liefern eines der elektrischen Signale an die Spule (17) zum Auswählen von einem des ersten, des zweiten und des dritten Schwingungsmodus.
Verfahren des Treibens eines Schwingungserregers, wie er in einem der Ansprüche 1 bis 5 beansprucht ist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist Vorbereiten einer Mehrzahl von elektrischen Signalen mit verschiedenen Frequenzen und Liefern einer Überlagerung von mindestens zwei der elektrischen Signale an die Spule (17) zum simultanen Auswählen von mindestens zwei des ersten, des zweiten und des dritten Schwingungsmodus.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem jedes der elektrischen Signale eines von einem Sinuswellensignal und von einem Rechteckwellensignal ist.
Schwingungsgerät mit einem Schwingungserreger, wie er in einem der Ansprüche 1 bis 5 beansprucht ist, und einem Gehäuse (31, 32), das den Schwingungserreger (35) enthält.
Schwingungsgerät nach Anspruch 9, bei dem das Gehäuse (31, 32) schwingungsmäßig mit der Schwingungsplatte (19) des Schwingungserregers (35) gekoppelt ist.
Schwingungsgerät mit einem Schwingungserreger (35), wie er in Anspruch 4 oder 5 beansprucht ist, und einem Gehäuse (31, 32), das den Schwingungserreger (35) enthält und mit der Schutzvorrichtung (18) gekoppelt ist, wobei das Gehäuse ein Teil, das als ein Schwingungsausgangsanschluss benutzt ist, und / oder ein Schwingungsübertragungsteil (42), das das Passteil (41) an dem Gehäuse koppelt, aufweist.
Schwingungsgerät nach Anspruch 11, bei dem ein elastisches Material zwischengefügt ist mindestens eines Überganges zwischen dem Passteil (41) und dem Schwingunsübertragungsteil (42) und eines Überganges zwischen dem Schwingungübertragungsteil (42) und dem Gehäuse, wobei bevorzugt das elastische Material ein doppelseitiges Klebeband ist.
Schwingungsgerät nach Anspruch 11 oder 12, bei dem das Gehäuse eine Positionsanordnung zum Positionieren des Schwingungsübertragungsteils (42) aufweist und / oder das Schwingungsübertragungsteil (42) eine Positionierungsanordnung zum Positionieren des Passteiles (41) aufweist.
Schwingungsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das Schwingungsgerät so gebildet ist, dass es eine Form aufweist, in der der Schwingungserreger (35) schwingungsmäßig mit einem menschlichen Körper eines Benutzers gekoppelt ist, wenn das Schwingungsgerät von dem Benutzer benutzt wird, wobei bevorzugt die Schwingung des Schwingungserregers (35) Schwingung von mindestens einem von einem Knochen, von einer Sehne, von einer Haut und von einem subkutanen Gewebe des menschlichen Körpers verursacht, wobei die letztere Schwingung eine erfassbare Schwingung in mindestens einem des ersten, des zweiten und des dritten Schwingungsmodus verursacht.
Mobilgerät mit einem Schwingungsgerät, wie es in einem der Ansprüche 10 bis 14 beansprucht ist.