專利名稱：將電信號轉換成便攜電子儀器的元件振動的多功能變換器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于將電信號轉換成安裝在便攜式儀器(諸如，便攜式電話和BP機(beeper))的外殼中的振動板(vibrating plate)的振動(vibratiion)的多功能變換器，具體地說，本發(fā)明涉及將電輸入信號轉換成振動板的振動以產生聲音并振動便攜式儀器的外殼以通知該儀器的用戶接收呼叫信號。
近年來，已提供一種便攜式電話，它具有多功能變換器，用于振動振動板以產生聲音，而且進一步產生呼叫方的語音。因此，可在免提操作中使用多功能變換器，其中將振動板作為呼叫方的語音揚聲器以及用戶的語音麥克風來操作。
圖3是傳統(tǒng)的多功能變換器的平面圖，其中去除振動板從而示出內部結構(composition)，而圖4是沿著圖3的線Ⅳ-Ⅳ是截取的截面圖。
參照圖3，多功能變換器包括外殼1以及安裝在外殼1中的磁路結構8。磁路結構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。通過焊接將內環(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的內環(huán)形突起1a。于是，將磁路結構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板2固定在外殼1的環(huán)形突起1a上。將環(huán)形語音線圈3固定在振動板2的下側。把語音線圈3設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。
當將交流電驅動信號施于語音線圈3時，在語音線圈3和磁路結構8之間產生交替電磁力。
當驅動信號頻率很高并在音頻范圍內時，振動板2振動以產生諸如嘟嘟聲的聲音或語音。另一方面，由支撐彈性板7支持的磁路結構8不產生振動，因為磁路結構只有很小的固有頻率。
相反，當驅動信號的頻率較低且在低于音頻的頻率范圍內時，振動板2不會大幅度地振動來產生聲音，而且磁路結構8振動而不產生聲音。通過外殼1把磁路結構8的振動傳播到便攜式儀器的主體，從而通過振動通知該儀器的用戶接收呼叫信號。
在磁路結構8在低頻信號振動的情況下，可能在振動板2的振動期間發(fā)生振動板2接近磁路結構并且與磁路結構8碰撞的情況，這可能產生異常聲音并導致部分變換器變形和中斷。
為了阻止這種麻煩發(fā)生，需要增加在振動板2和磁路結構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生振動的聲音或者是沒有聲音的振動，而且同時不能執(zhí)行兩振動操作。
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致其中部件之間的碰撞(collision)。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種多功能變換器，可對其進行操作以同時產生聲音和儀器振動。
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；在所述外殼的一個軸端固定安裝在所述外殼中的振動板；固定在所述振動板上的環(huán)形第一線圈；安裝在所述外殼中的磁路結構；所述磁路結構包括磁軛、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構；在所述外殼的另一個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軸端側被插入在所述磁路結構中形成的第一磁性間隙中，而所述第二線圈在其另一個軸端側被插入在所述磁路結構中形成的第二磁性間隙中；用于將激勵電流單獨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)明的第一實施例的截面圖2是示出本發(fā)明的第二實施例的截面圖；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。
參照圖1，示出本發(fā)明的第一實施例，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構19。磁路結構19包括包含凸緣14a和磁心14b的磁軛14、在其一個磁極處安裝在磁軛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相同的結構。即，每個支撐彈簧板17和18都包含外部環(huán)形板17a、內部環(huán)形板17b和將板17a和17b先后連接的連接板17c。通過焊接將兩個內部環(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的內壁。于是，磁路結構19隱藏在外殼11內，而且由連接板17c彈性支撐。將兩個彈簧板17和18的連接板17c偏移半個孔距(pitch)，從而均勻彈簧特征。
用粘合劑將由塑料支撐的振動板12固定在外殼11的上外圍。環(huán)形語音線圈13固定在振動板12的上側，并設置在頂板16的上板16a的內圍和磁軛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。把激勵線圈(exciting coil)21固定在線圈夾板20上并設置在形成于頂板16的圓柱突起16b的內壁和磁軛14的凸緣14a的外圍之間的第二磁性間隙23中。
線圈夾板20具有很強的硬度，從而不能因第二磁性間隙23中的電磁力而產生振動。
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。
設有磁路結構19，從而其諧振頻率低于音頻。即，構成磁路結構19和支撐彈簧板17和18，從而結構19在低于音頻的頻率范圍內的一頻率下振動，而不產生聲音或微弱的聲音。換句話說，磁路結構19和支撐彈簧板17和18作為振動器構成。
當將交流電驅動信號施于語音線圈13時，在語音線圈13和磁路結構19之間產生交替電磁力。
當驅動信號的頻率很高，而且振動板12以音頻振動以產生諸如嘟嘟聲的聲音或語音。另一方面，由支撐彈簧板17和18支撐的磁路結構19不振動，因為磁路結構具有大大低于驅動信號的諧振且重量大。
因此，振動板12和磁路結構19不相互碰撞。
當將其頻率在低于音頻的頻率范圍內的驅動信號施于激勵線圈21時，只振動磁路結構19。同時，由于將線圈安裝在穩(wěn)定夾板20上，所以激勵線圈21不振動。
磁路結構19的振動通過外殼11被傳播到便攜式儀器的主體，從而通過振動通知該儀器的用戶接收呼叫信號。即，根據(jù)本發(fā)明，用驅動力驅動磁路結構19，從而將其振動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，所以將振動能量有效地轉換成磁路結構19的振動，從而有力地驅動該結構19。
在上述實施例中，當將驅動信號施于線圈21以振動磁路結構19時，通過將驅動信號電路轉換到線圈21而不將驅動信號施于線圈13。作為該實施例的變化，通過將線圈13的輸入端設為高阻抗，可以阻止驅動信號施于線圈13。
作為另一個例子，當激勵線圈13和21之一時，將另一個線圈用作檢測線圈，并將檢測信號反饋回到驅動信號以執(zhí)行激勵線圈的振蕩。
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對阻止磁通泄漏有作用。
參照圖2，示出本發(fā)明的第二實施例，顛倒在第一實施例中語音線圈13和激勵線圈21對磁鐵15的相關位置。即，將語音線圈13a定位在磁鐵15的外部，而且將激勵線圈21a定位在磁鐵內部。于是，將振動板12a和夾板20a位置顛倒。其他部分與第一實施例相同，而且用與圖1上等同標號表示。
圖1中磁軛14的磁心14b的頂部具有對應于振動板12的球形頂(spherical dome)的球形形狀，從而增加磁軛14的質量以及磁路結構19的質量，從而增加磁路結構19的振動能量。為了與圖1的磁路結構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，在每個線圈夾板20(20a)中形成孔20b，從而允許振動板12和磁路結構19振動。可以在外殼中，形成由振動板12和線圈夾板20定義的內部空間作為諧振空間(resonance room)。
在上述實施例，通過大幅改變用于驅動信號的電路，將驅動信號施于線圈13(13a)或線圈21(21a)，從而分開操作振動板12或磁路結構19。此外，可以將用于激勵各線圈13和21的驅動信號同時施于兩個線圈，從而振動振動板12和磁路結構19。于是，振動板12產生呼叫聲音以及儀器主體產生呼叫振動同時發(fā)生。因此，可以保證用戶對呼叫注意力。
如果將激勵電流施于語音線圈13，從而由于磁路結構19的磁場的磁操作，使得將振動板12固定在遠離磁路結構的位置上，同時在線圈21中流動的激勵電流使磁路結構19振動。這種裝置能夠減小在振動板12和磁路結構之間的距離。于是，可以減小多功能變換器的厚度。
根據(jù)本發(fā)明，提供兩個獨立線圈用于驅動語音線圈和驅動磁路結構。因此，通過向相應線圈提供驅動電流，可以只振動語音線圈或磁路結構，從而阻止在語音線圈和磁路結構之間的碰撞。結果，可減小多功能變換器的厚度。
此外，同時振動語音線圈和磁路結構，從而同時產生多功能變換器部分的呼叫聲音和呼叫振動。
雖然結合較佳特定實施例描述本發(fā)明，但是應理解，上述描述只用于示例說明而非對本發(fā)明的范圍限定，本發(fā)明的范圍應由所附權利要求書限定。
權利要求
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；在所述外殼的一個軸端固定安裝在所述外殼中的振動板；固定在所述振動板上的環(huán)形第一線圈；安裝在所述外殼中的磁路結構，所述磁路結構包括磁軛、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構；在所述外殼的另一個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軸端側被插入在所述磁路結構中形成的第一磁隙中，而所述第二線圈在其另一個軸端側被插入在所述磁路結構中形成的第二磁隙中；用于將激勵電流獨立地施于所述第一線圈和第二線圈的裝置。
2．如權利要求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，而且將另一個固定在所述圓柱部分的端部分和所述外殼之間。
4．如權利要求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，從而振動所述振動板，而且將第二電流施于所述第二線圈，從而振動所述磁路結構。
5．如權利要求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線圈。
6．如權利要求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施于第一和第二線圈。
7．如權利要求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。從而將所述振動板固定在遠離所述磁路結構的位置上。
全文摘要
將振動板安裝在外殼中,而且將第一線圈固定在振動板上。將磁路結構安裝在外殼中。磁路結構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構。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構中的第一磁隙中,并將第二線圈插入形成于所述磁路結構中的第二磁隙中。
文檔編號B06B1/04GK1321035SQ0111714
公開日2001年11月7日 申請日期2001年4月23日 優(yōu)先權日2000年4月21日
發(fā)明者小林孝, 米山昭 申請人:株式會社西鐵城電子