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Die
vorliegende Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der koreanischen
Patentanmeldungen Nr. 2004-47255, angemeldet am 23. Juni 2004, und
Nr. 2005-46622, angemeldet am 01. Juni 2005, deren Offenbarung in
ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin enthalten ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine vertikale Vibrationseinrichtung
und spezieller eine vertikale Vibrationseinrichtung, die entwickelt
wurde, um eine gleichmäßige Vibrationswellenform
zu erreichen, indem Berührungsgeräusche und Kollisionen,
die durch Berührung
zwischen einem vibrierenden Teil und einer Überstruktur aufgrund übermäßiger Vibration
des Vibrationsteiles nach oben verursacht werden, abgefedert werden,
um bequeme und sachdienliche Positionierungen von magnetischem Fluid
unter Verwendung des magnetischen Flusses, der aus einem Joch entweicht,
zu sichern und um eine verlängerte
Lebensdauer zu erreichen, indem die Wechselwirkungskraft zwischen
einem Magneten und dem Joch erhöht
wird.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Kommunikationsinstrumente
verwenden im Allgemeinen Klingeltöne und Vibrationen, um einen eingehenden
Anruf anzuzeigen. Die Anzeige des eingehenden Anrufs unter Verwendung
der Vibration wird im Allgemeinen so erreicht, dass eine Antriebskraft
durch einen kleinen Vibrationsmotor erzeugt wird und dann an ein
Gehäuse
des Geräts übertragen
wird, damit das Gerät
vibriert.
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Der
Vibrationsmotor, eines aus der Gruppe von Mitteln, die eingehende
Anrufe anzeigen, welche Mittel bei gängigen Kommunikationsgeräten wie
Mobiltelefonen verwendet werden, ist eine Komponente, die elektrische
Energie in mechanische Energie unter Verwendung eines Prinzips der
Erzeugung elektromagnetischer Kraft umwandelt und ist im Mobiltelefon
befestigt, um eine lautlose Anzeige eines eingehenden Anrufs zu
ermöglichen.
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Als
ein Ergebnis der schnellen Expansion des Mobiltelefonmarktes zusammen
mit der schnell zunehmenden Vielfalt von Mobiltelefonfunktionen gibt
es Anforderungen an die Miniaturisierung und die hohe Qualität von Komponenten
des Mobiltelefons. Unter solchen Umständen besteht eine Notwendigkeit
im Stand der Technik, Produkte zu entwickeln, die unter Verwendung
eines neuen Aufbaus in der Lage sind, Nachteile der herkömmlichen
Vibrationsmotoren zu beseitigen, während sie die Qualität der herkömmlichen
Vibrationsmotoren bedeutend weiterentwickeln.
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Vibrationsmotors.
Wie in 1 gezeigt, umfasst der herkömmliche Vibrationsmotor vom Flachtyp
oder Münztyp
ein statisches Element 20, ein Rotationselement 10,
welches drehbar um eine Welle 31 eingerichtet ist, und
ein Gehäuse 30 zur
Aufnahme des Rotationselements 10 und des statischen Elements 20.
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Wenn
Strom von einer externen Stromquelle an ein Paar von Bürsten 25 angelegt
wird, die auf einem unteren Substrat 21 des statischen
Elements 20 befestigt sind, werden elektrische Ströme umgekehrter
Polarität
im Bürstenpaar 25 erzeugt.
Da die oberen Enden der Bürsten 25 in
federndem Kontakt mit einem Kollektor 15 stehen, der auf
der unteren Oberfläche
eines oberen Substrats 11 des Rotationselements 10 vorgesehen
ist, wird der Strom durch den die Bürsten 25 berührenden
Kollektor 15 einer gewundenen Spule 12 zugeführt, die
im Rotationselement 10 vorgesehen ist.
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Dann
dreht sich das Rotationselement 10 in eine Richtung um
die Welle 31 mittels der Wechselwirkung zwischen einem
elektrischen Feld, das durch den der gewundenen Spule 12 zugeführten elektrischen
Strom verursacht wird, und einem magnetischen Feld, das durch einen
Magneten 22 am statischen Element 20 erzeugt wird.
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Der
Kontakt zwischen den Bürsten 25 und den
Abschnitten des Kollektors 15, die mit den Bürsten 25 in
Berührung
treten, ändert
sich kontinuierlich während
jeder Drehung des Rotationselements 10, wodurch die Polarität der Stromquelle
kontinuierlich verändert
wird. Im Ergebnis erzeugt das Rotationselement 10 während seiner
kontinuierlichen Drehung die den Eingang des Anrufs anzeigende Vibration durch
ein exzentrisch angeordnetes Gewicht 13. In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 14 ein isolierendes Material, welches
die gewundene Spule 12 und das Gewicht 13 umgibt,
das Bezugszeichen 32 ein Trageteil und das Bezugszeichen 30 einen
Träger,
der einen offenen unteren Bereich des Gehäuses 30 schließt.
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Der
Vibrationsmotor 1 erzeugt mechanische Vibrationen durch
Drehung des Rotationselements 10 mit dem exzentrisch angeordneten
Gewicht 13, wenn Strom zugeführt wird, und die drehende
Kraft des Rotationselements 10 wird durch Betrieb des Kollektors
oder der Bürstenstruktur
erzeugt, während Strom
durch die gewundene Spule des Rotationselements 10 geführt wird,
nachdem er durch den Kontakt zwischen den Bürsten 25 und dem Kollektor 15 gleichgerichtet
ist.
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Wird
ein Motor mit einem solchen Aufbau betrieben, bewegen sich die Bürsten 25 durch
eine winzige Lücke
zwischen Abschnitten des Kollektors 15, wodurch mechanische
Reibung, elektrische Funken und Abrieb darin erzeugt werden, wobei
Fremdsubstanzen, wie beispielsweise schwarze Pulver, entstehen,
und die Lebensdauer des Motors verringert wird.
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Um
die Nachteile dieses herkömmlichen
Kollektormotors oder Vibrationsmotors vom Bürstentyp zu beseitigen, wurde
ein multifunktionales Betätigungselement
entwickelt, welches Geräusche
und vertikale Vibrationen unter Verwendung der Resonanzfrequenz
eines Vibrators erzeugt.
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2 ist
eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen multifunktionalen
Betätigungselements. Wie
in 2 gezeigt, umfasst ein Betätigungselement 2 ein
Gehäuse 40 mit
einem durch dieses definierten Hohlraum, eine Zitterplatte 50,
die in dem oberen Bereich des Gehäuses 40 angebracht
ist, mit einer Geräuschspule 52,
die auf der unteren Oberfläche
der Zitterplatte 50 angebracht ist, um Geräusche zur
Anzeige eines eingehenden Anrufs zu erzeugen, einen Magnet 60,
der vertikal magnetisiert ist, um einen magnetischen Kreis mit einer
oberen Platte 62, die auf der oberen Oberfläche des
Magneten 60 angebracht ist, zu bilden, die obere Platte 62,
einen Vibrationskörper,
bestehend aus einem Gewicht 65 und einem Joch 64 zur
Befestigung des Magneten 60, eine Blattfeder 66 zur
federnden Lagerung des Vibrationskörpers innerhalb des Gehäuses 40 und eine
Vibrationsspule 42, welche an einer Position unmittelbar
unterhalb des Vibrationskörpers
zur Erzeugung von Vibrationen vorgesehen ist.
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In 2 bezeichnet
das Bezugszeichen 43 ein oberes Gehäuse zur Abdeckung eines oberen Bereichs
des Gehäuses 40 und
das Bezugszeichen 44 einen Träger zur Aufnahme der Vibrationsspule 42.
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Das
Betätigungselement 2 ist
in der Lage, auswählbar
Geräusche
und Vibrationen durch Zuführung
von Strom von einer externen Stromquelle zur Geräuschspule 52 und der
Vibrationsspule 42 durch eine nicht gezeigte Anschlussleitung
zu erzeugen. Wenn der Geräuschspule 52 Strom
zugeführt
wird, zittert die Zitterplatte 50 mittels einer Wechselwirkung zwischen
dem magnetischen Feld, das durch einen magnetischen Kreis bestehend
aus dem Magneten 60, der oberen Platte 62 und
dem Joch 64, erzeugt wird, und dem elektrischen Feld, das
durch die Geräuschspule 52 erzeugt
wird, wodurch Geräusche
erzeugt werden.
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Wenn
Strom an die Vibrationsspule 42 angelegt wird, vibriert
weiterhin der Vibrierkörper
vertikal mittels einer Wechselwirkung zwischen dem magnetischen
Feld, das durch den magnetischen Kreis, bestehend aus dem Magnet 60,
der oberen Platte 62 und dem Joch 64, erzeugt
wird, und dem elektrischen Feld, das von der Vibrationsspule 52 erzeugt
wird, wobei der Vibrationskörper
den Magneten 60, die obere Platte 62, das Joch 64 und
das Gewicht 65 umfasst und im Gehäuse 40 mittels der
Blattfeder 66 aufgehängt
ist.
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Der
Vibrationskörper
ist Veränderungen
in der Amplitude der Auslenkung desselben gemäß der Stärke und der Frequenz des Signals
zur Erzeugung der Vibration unterworfen. Wenn die vertikale Auslenkung
des Vibrationskörpers
einen vorbestimmten Wert überschreitet,
berührt
der Vibrationskörper
die Geräuschspule 52 als
obere Struktur oder die Vibrationsspule 42 als untere Struktur,
wobei Berührungsgeräusche erzeugt
werden. Wie in 2 gezeigt, ist das Joch 64 auf
seiner unteren Oberfläche
dementsprechend mit einem magnetischen Fluid 70 versehen,
das als Dämpfer
zur Abfederung von Stößen durch
Berührung
zwischen dem Vibrationskörper
und der unteren Struktur wirkt.
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Das
herkömmliche
Betätigungselement 2, wie
es oben beschrieben ist, hat eine Reihe von Nachteilen aufgrund
der Zahl der einzelnen Komponenten und seines komplizierten Aufbaus.
Insbesondere ist die Miniaturisierung und Vereinfachung des herkömmlichen
Betätigungselements 2 begrenzt
und seine Herstellung ist teuer.
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Um
die Nachteile des herkömmlichen
Betätigungselements 2 zu
beheben, wurde eine vertikale Vibrationseinrichtung 3 entwickelt,
die vertikal Vibration erzeugt und eine kleine Anzahl von Komponenten
sowie einen einfachen Aufbau aufweist.
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3 ist
eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen vertikalen Vibrationseinrichtung.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die herkömmliche vertikale Vibrationseinrichtung 3 ein
Gehäuse 81 mit
einem Hohlraum einer vorbestimmten Größe, einen vertikal magnetisierten
Magneten 82 mit einer unteren Platte 83, die an
der unteren Oberfläche
des Magneten 60 befestigt ist, ein Joch 84, an
welchem der Magnet 82 befestigt ist, um einen magnetischen
Kreis zu bilden, ein Federbauteil 86, das zwischen dem
Gehäuse 81 und
dem Joch 84 befestigt ist, um einen Vibrationskörper vertikal
zu vibrieren, der ein Gewicht 85 umfasst, das an dem Joch 84 befestigt
ist, und eine Vibrationsspule 87, die auf der oberen Oberfläche eines Trägers 88 zum
Verschließen
des unteren Bereichs des Gehäuses 81 angebracht
ist.
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Der
Betrieb der vertikalen Vibrationseinrichtung 3, aufgebaut
wie oben beschrieben, gestaltet sich auf folgende Art und Weise.
Wenn Strom der Vibrationsspule 87 zugeführt wird, vibriert der Vibrationskörper vertikal
mittels der Wechselwirkung zwischen einem magnetischen Feld, das
durch einen magnetischen Kreis, bestehend aus dem Magnet 82, der
unteren Platte 83 und dem Joch 84, erzeugt wird, und
einem elektrischen Feld, das durch die Vibrationsspule 87 erzeugt
wird, wobei der Vibrationskörper,
der den Magneten 82, die untere Platte 83, das Joch 84 und
das Gewicht 85 umfasst, im Gehäuse 81 mittels des
Federbauteils 86 aufgehängt
ist.
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Wenn
die vertikale Verrückung
des Vibrationskörpers
einen vorbestimmten Maximalwert während des Betriebs der herkömmlichen
vertikalen Vibrationseinrichtung 3 erreicht oder überschreitet,
erzeugt er das Federbauteil 86 umfassende Vibrationskörper Berührungsgeräusche durch
direkten Kontakt mit dem Gehäuse,
das die Überstruktur
bildet. Diese Kontaktgeräusche
sind die Hauptquelle von Geräuschen,
die mit dem Betrieb der vertikalen Vibrationseinrichtung verbunden
sind.
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Wenn
die verbindende Kraft zwischen dem Joch 84 und dem Magnet 82 niedrig
ist, kann, wie durch Fallversuche ermittelt wird, der Magnet 82 leicht
von dem Joch 84 abgetrennt werden, wodurch nicht funktionsfähige Produkte
häufiger
auftreten.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der obigen Probleme gemacht
und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine vertikale Vibrationseinrichtung
zu schaffen, die entwickelt wurde, um Berührungsgeräusche und Stöße, die
bei übermäßiger vertikaler
Verrückung
eines Vibrationsteils auftreten können, abzufedern, wodurch eine
gleichmäßige Vibrationswellenform
erreicht wird.
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Es
ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine vertikale
Vibrationseinrichtung zu schaffen, die entwickelt wurde, um bequeme
und sachgemäße Positionierungen
magnetischer Fluide unter Verwendung magnetischen Flusses, der von
einem Joch entweicht, zu sichern, und die entwickelt wurde, um eine
längere
Lebensdauer zu haben, indem die Wechselwirkungskraft zwischen einem
Magneten und dem Joch erhöht
wird.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung können die obigen und andere
Ziele durch die Verwendung einer vertikalen Vibrationseinrichtung
erreicht werden, umfassend: ein Gehäuse mit einem Hohlraum einer
vorbestimmten Größe darin;
einen Magnetfeldteil im Hohlraum des Gehäuses, wobei der Magnetfeldteil
ein Joch und einen vertikalen magnetisierten Magneten umfasst, der
an der geschlossenen inneren Oberfläche des Jochs befestigt ist
und ein magnetisches Feld einer vorbestimmten Stärke erzeugt; ein Federbauteil,
das an seinem einen Ende an dem Gehäuse und an seinem anderen Ende
mit dem Magnetfeldteil verbunden ist; einen Vibrationsteil mit einem
Gewicht, das vollständig
an dem Magnetfeldteil befestigt ist und zusammen mit dem Magnetfeldteil
mittels des Federbauteils vertikal vibriert; eine Vibrationsspule,
die an einer Position direkt unterhalb des Magnetfeldteils angeordnet
ist, zum Erzeugen eines elektrischen Feldes einer vorbestimmten
Stärke
durch Zuführen
von Strom; und ein auf der oberen Oberfläche des Federbauteils entsprechend
dem Magneten aufgebrachtes magnetisches Fluid, das in seiner Position
mittels eines von dem Magneten entweichenden magnetischen Flusses
festgehalten ist.
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Vorteilhafterweise
weist das Gehäuse
wenigstens ein Einspritzloch auf, das durch das Gehäuse durchgestanzt
ist, und das Einspritzloch hat einen Durchmesser, der kleiner als
der äußere Durchmesser
des Magneten ist.
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Vorzugsweise
ist das Einspritzloch durch ein an das Gehäuse geklebtes Bandelement versiegelt.
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Vorzugsweise
ist das Joch mit einer um eine vorbestimmte Tiefe von einer der
geschlossenen oberen und unteren Oberflächen des Jochs eingesenkten
Aufnahme ausgebildet, die der oberen Oberfläche des Magneten entspricht
und dasselbe Querprofil wie der Magnet hat. Vorzugsweise hat die
Aufnahme einen inneren Durchmesser, der größer als der des Einspritzlochs
ist.
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Vorzugsweise
weist das Joch eine ringförmige
Einsenkung entsprechend dem äußeren Umfang der
oberen Oberfläche
des Magneten auf, die auf einer der geschlossenen oberen und unteren
Oberflächen
des Jochs entsprechend der oberen Oberfläche des Magneten ausgebildet
ist. Vorzugsweise hat die ringförmige
Einsenkung einen inneren Durchmesser, der größer als der des Einspritzlochs
ist.
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Vorzugsweise
ist das Federbauteil an der oberen Oberfläche des Jochs mittels eines
ringförmigen
Positioniermittels, das dem äußeren Umfang
der oberen Oberfläche
des Magneten entspricht, befestigt, sodass das Positioniermittel
von dem Magneten magnetisiert wird. Vorzugsweise hat das Positioniermittel
einen inneren Durchmesser, der größer als der des Einspritzlochs
ist.
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Vorteilhafterweise
ist das Positioniermittel ein Strukturmittel, das auf der oberen
Oberfläche
des Federbauteils aufgedruckt ist oder umfasst ein magnetisches
Material mit einer magnetischen Kraft einer vorbestimmten Stärke.
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Vorzugsweise
umfasst die vertikale Vibrationseinrichtung weiterhin eine untere
Platte, die an der unteren Oberfläche des Magneten befestigt
ist, sodass ein magnetischer Fluss erzeugt wird, der von der offenen
Seite des Jochs durch das untere Ende des Jochs mittels der Spule
fließt.
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Vorzugsweise
ist das Gewicht mit einer mittigen Durchdringung mit einer Einklinknut
ausgebildet und das Joch mit einer nach außen am unteren Ende ausgebildeten
Einklinkbacke versehen, sodass bei Einsetzen des Jochs in das Gewicht
durch die mittige Durchdringung die Einklinkbacke des Jochs auf
der Einklinknut der mittigen Durchdringung angeordnet ist, um zu
verhindern, dass das Gewicht nach unten hin abgetrennt wird. Vorzugsweise
ist die Einklinkbacke oberhalb der unteren Oberfläche des
Gewichts angeordnet.
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Vorzugsweise
ist das Federbauteil eine Blattfeder, umfassend einen Befestigungsring,
dessen oberes Ende an der geschlossenen unteren Oberfläche des
Gehäuses
befestigt ist, eine Mehrzahl federnder Abschnitte, deren eines Ende
mit dem Befestigungsring verbunden ist und die die Federkraft erzeugen,
und eine Befestigungsscheibe, die mit dem anderen Ende der federnden
Abschnitte verbunden ist und gleichzeitig an der oberen Oberfläche des Jochs
oder der oberen Oberfläche
des Gewichts befestigt ist.
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Vorzugsweise
ist die Vibrationsspule auf der oberen Oberfläche eines Trägers angeordnet,
der einen unteren Bereich des Gehäuses verschließt. Vorzugsweise
ist der Träger
ein Substratbauteil mit einem Anschluss, der elektrisch mit der
Vibrationsspule verbunden ist, um dieser Strom zuzuführen.
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In Übereinstimmung
mit einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird
eine vertikale Vibrationseinrichtung geschaffen, welche umfasst:
ein Gehäuse
mit einem Hohlraum einer vorbestimmten Größe darin; einen Magnetfeldteil
im Hohlraum des Gehäuses,
wobei der Magnetfeldteil ein Joch und einen vertikal magnetisierten
Magneten umfasst, der an der geschlossenen inneren Oberfläche des
Jochs befestigt ist und ein magnetisches Feld einer vorbestimmten
Stärke
erzeugt; ein Federbauteil, das an seinem einen Ende an dem Gehäuse und
an seinem anderen Ende mit dem Magnetfeldteil verbunden ist; einen
Vibrationsteil mit einem Gewicht, das vollständig an dem Magnetfeldteil
befestigt ist und zusammen mit dem Magnetfeldteil mittels des Federbauteils
vertikal vibriert; eine Vibrationsspule, die an einer Position direkt
unterhalb des Magnetfeldteils angeordnet ist, zum Erzeugen eines
elektrischen Felds einer vorbestimmten Stärke durch Zuführen von
Strom; und ein auf der oberen Oberfläche des Magnetfeldteils entsprechend
dem Magneten aufgebrachtes magnetisches Fluid, das in seiner Position
mittels eines von dem Magneten entweichenden magnetischen Flusses
festgehalten ist.
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Vorzugsweise
weist das Gehäuse
wenigstens ein Einspritzloch auf, das durch das Gehäuse durchgestanzt
ist, und das Einspritzloch hat einen inneren Durchmesser, der kleiner
als der äußere Durchmesser
des Magneten ist.
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Vorzugsweise
ist das Einspritzloch durch ein an das Gehäuse geklebtes Bandelement versiegelt.
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Vorzugsweise
ist das Joch mit einer um eine vorbestimmte Tiefe von einer der
geschlossenen oberen und unteren Oberflächen des Jochs eingesenkten
Aufnahme ausgebildet, die der oberen Oberfläche des Magneten entspricht
und dasselbe Querprofil wie der Magnet hat. Vorzugsweise hat die
Aufnahme einen inneren Durchmesser, der größer ist als der des Einspritzlochs.
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Vorzugsweise
weist das Joch eine ringförmige
Einsenkung entsprechend dem äußeren Umfang der
oberen Oberfläche
des Magneten auf, die auf einer der geschlossenen oberen und unteren
Oberflächen
des Jochs entsprechend der oberen Oberfläche des Magneten ausgebildet
ist. Vorzugsweise hat die Einsenkung einen inneren Durchmesser,
der größer als
der äußere Durchmesser
des Einspritzlochs ist.
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Vorzugsweise
ist an der oberen Oberfläche des
Jochs ein Positioniermittel befestigt, das dem äußeren Umfang der oberen Oberfläche des
Magneten entspricht, so dass das Positioniermittel von dem Magneten
magnetisiert wird. Der innere Durchmesser des Positioniermittels
ist vorzugsweise größer als
der des Einspritzlochs.
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Vorzugsweise
ist das Positioniermittel ein Strukturmittel, das auf der oberen
Oberfläche
des Jochs aufgedruckt ist oder umfasst ein magnetisches Material
mit einer magnetischen Kraft einer vorbestimmten Stärke.
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Vorzugsweise
umfasst die vertikale Vibrationseinrichtung weiterhin eine untere
Platte, die an der unteren Oberfläche des Magneten befestigt
ist, so dass ein magnetischer Fluss erzeugt wird, der von der offenen
Seite des Jochs durch das untere Ende des Jochs mittels der Spule
fließt.
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Vorzugsweise
ist das Gewicht mit einer mittigen Durchdringung mit einer Einklinknut
ausgebildet und das Joch ist mit einer nach außen am unteren Ende ausgebildeten
Einklinkbacke versehen, so dass bei Einsetzen des Jochs in das Gewicht
durch die mittige Durchdringung die Einklinkbacke des Jochs auf
der Einklinknut der mittigen Durchdringung angeordnet ist, um zu
verhindern, dass das Gewicht nach unten hin abgetrennt wird. Vorzugsweise
ist die Einklinkbacke oberhalb der unteren Oberfläche des Gewichts
angeordnet.
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Vorzugsweise
ist das Federbauteil eine Blattfeder, umfassend einen Befestigungsring,
dessen oberes Ende an der geschlossenen unteren Oberfläche des
Gehäuses
befestigt ist, eine Mehrzahl federnder Abschnitte, deren eines Ende
mit dem Befestigungsring verbunden ist und die die Federkraft erzeugen,
und einen Befestigungsteil, der mit dem anderen Ende der federnden
Abschnitte verbunden ist und gleichzeitig an der oberen Oberfläche des Jochs
oder der oberen Oberfläche
des Gewichts befestigt ist, wobei durch die Mitte des Befestigungsteils eine Öffnung gestanzt
ist, so dass die obere Oberfläche
des Jochs freiliegt.
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Vorteilhafterweise
besteht das Federbauteil aus wenigstens einer Blattfeder, umfassend
einen Befestigungsring, dessen äußeres Ende
an der inneren Umfangsfläche
des Gehäuses
befestigt ist, eine Mehrzahl federnder Abschnitte, deren eines Ende
mit dem Befestigungsring verbunden ist und die die Federkraft erzeugen,
und einen Befestigungsteil, der mit dem anderen Ende der entsprechenden
federnden Abschnitte verbunden ist, wobei durch die Mitte des Befestigungsteils
eine Öffnung
gestanzt ist, und der Befestigungsteil mit dem inneren Ende an der äußeren Umfangsfläche des
Gewichts befestigt ist.
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Vorzugsweise
ist das Federbauteil wenigstens eine Spiralfeder, deren oberes Ende
an einem geschlossenen unteren Bereich des Gehäuses angebracht ist und deren
unteres Ende an der oberen Oberfläche des Jochs oder der oberen
Oberfläche des
Gewichts angebracht ist.
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Vorzugsweise
ist die Vibrationsspule auf der oberen Oberfläche eines Trägers angeordnet,
der einen unteren Bereich des Gehäuses verschließt. Vorzugsweise ist
der Träger
ein Substratbauteil mit einem Anschluss, der elektrisch mit der
Vibrationsspule verbunden ist, um dieser Strom zuzuführen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorangehenden und andere Ziele und Eigenschaften der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in
Verbindung mit den Zeichnungen klarer ersichtlich. Dabei zeigen:
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1 eine
Querschnittsansicht eines herkömmlichen
Vibrationsmotors vom Flachtyp;
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2 eine
Querschnittsansicht eines herkömmlichen
multifunktionalen Betätigungselements;
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3 eine
Querschnittsansicht eines herkömmlichen
vertikalen Motors;
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4 eine
Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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5 eine
perspektivische Ansicht eines Federbauteils, das in der vertikalen
Vibrationseinrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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6 eine
Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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7 eine
Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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8 eine
Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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9 eine
Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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10 eine
Perspektivansicht eines Federbauteil, das in der vertikalen Vibrationseinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Die
bevorzugten Ausführungsbeispiele
werden nun im Detail unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben.
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4 ist
eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Wie in 4 gezeigt,
kann die vertikale Vibrationseinrichtung 100 gemäß der vorliegenden
Erfindung die Erzeugung von Berührungsgeräuschen durch
ungewünschte
Berührung
zwischen einer Überstruktur
und einem Vibrationsbauteil, das relativ zu einem feststehenden
Bauteil vertikal vibriert, verhindern und erlaubt bequeme und genaue
Positionierung eines unmittelbaren kontaktverhindernden Bauteils
unter Verwendung entweichenden magnetischen Flusses, wodurch die
Vibrationseffizienz erhöht
wird, während
gleichmäßige vertikale
Vibration gesichert ist.
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Die
vertikale Vibrationseinrichtung 100 umfasst ein Gehäuse 110,
einen Magnetfeldteil 120, ein Federbauteil 130,
einen Vibrationsteil 140, eine Vibrationsspule 150 und
ein magnetisches Fluid 160.
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Das
Gehäuse 110 dient
als ein Aufbewahrungsbauteil mit einem Hohlraum einer vorbestimmten
Größe darin
und wird in einem unteren Bereich desselben durch einen Träger 115 geschlossen.
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Das
Gehäuse 110 hat
wenigstens ein Einspritzloch 117 einer vorbestimmten Größe, das
durch das Gehäuse 110 gestanzt
ist. Vorzugsweise hat das Einspritzloch 117 einen inneren
Durchmesser, der kleiner als der äußere Durchmesser eines Magneten 124 ist,
so dass das magnetische Fluid 160, das durch den entweichenden
magnetischen Fluss in seiner Position festgehalten wird, eher in
einem äußeren Bereich
des Einspritzlochs 117 befindlich ist als in einem inneren
Bereich desselben.
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Der
Magnetfeldteil 120 befindet sich im Hohlraum des Gehäuses 110 und
umfasst ein Joch 122 und einen Magneten 124 zum
Erzeugen eines Magnetfelds einer vorbestimmten Stärke, wobei
das Joch 122 eine im wesentlichen hohlzylindrische Form
hat, die in einem oberen Bereich geschlossen und in einem unteren
Bereich offen ist.
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Der
Magnet 124 ist ein zylindrischer Permanentmagnet, der vertikal
magnetisiert ist, so dass die oberen und die unteren Bereiche desselben
entgegengesetzte Polaritäten
haben, und der eine magnetische Kraft einer vorbestimmten Amplitude
erzeugt. Die obere Oberfläche
des Magneten 124 ist an der geschlossenen unteren Oberfläche des
Hohlraums des Jochs 122 mittels eines Verbindematerials
befestigt, so dass er in der inneren Mitte des Jochs 122 befestigt
ist.
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Der
innere Durchmesser des Jochs 122 unterscheidet sich von
dem äußeren Durchmesser
des Magneten 124. Dadurch entsteht eine Luftlücke AG mit
einer vorbestimmten Größe zwischen
der inneren Oberfläche
des Jochs 122 und der äußeren Oberfläche des
Magneten 124. Das obere Ende der Vibrationsspule 150 befindet
sich innerhalb der Luftlücke AG.
Während
der vertikalen Vibration wird dementsprechend verhindert, dass der
Magnetfeldteil, bestehend aus dem Joch 122 und dem Magneten 124, die
Vibrationsspule 150 berührt.
Eine Berührung
wird durch die Luftlücke
AG ausgeschlossen.
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Vorzugsweise
ist eine untere Platte 126 auf der unteren Oberfläche des
Magneten 124 angebracht, so dass der magnetische Fluss
nahtlos erzeugt wird, der ein Fluss von magnetischer Kraft in Richtung
der geöffneten
Seite des Jochs 122 durch die Spule 150 hin zu
dem unteren Ende des Jochs 122 ist.
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Die
untere Oberfläche
der unteren Platte 126 ist im wesentlichen kolinear mit
der unteren Oberfläche
des Vibrationsteiles 140, der den Magnetfeldteil 120 und
das Gewicht 142 umfasst.
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Das
Federbauteil 130 ist ein federndes Bauteil, welches mit
seinem einen Ende an dem Gehäuse 110 befestigt
ist und mit dem anderen Ende an dem Magnetfeldteil 120.
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Wie
in den 4 und 5 gezeigt, ist als Federbauteil 130 eine
Blattfeder vorgesehen, die einen Befestigungsring 131,
dessen oberes Ende an der geschlossenen unteren Oberfläche des
Gehäuses 110 befestigt
ist, eine Mehrzahl federnder Abschnitte 132, deren eines
Ende mit dem Befestigungsring 131 verbunden ist und die
die Federkraft erzeugen, und eine Befestigungsscheibe 133,
die mit dem anderen Ende der federnden Abschnitte 132 verbunden
ist, während
sie auch an der oberen Oberfläche
des Jochs 122, das ein Teil des Magnetfeldteils 120 ist,
oder an der oberen Oberfläche
des Gewichts 142 befestigt ist, umfasst.
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Der
Vibrationsteil 140 kann vertikal mittels des Federbauteils 130 vibrieren.
Das hohlzylindrische Gewicht 142 ist auf der äußeren Oberfläche des Jochs 122 befestigt,
das den Magnetfeldteil 120 ausmacht. Das Gewicht 142 ist
von einer mittigen Durchdringung 143 in seiner Mitte durchsetzt,
in welche der Körper
des Jochs 122 eingesetzt wird.
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Die
mittige Durchdringung 143 ist am unteren Ende der inneren
Oberfläche
derselben mit einer Einklinknut 143a ausgebildet, auf welcher
eine Einklinkbacke 122a angeordnet wird, die nach außen hin am
unteren Ende des Jochs 122 ausgebildet ist, so dass nach
dem Einsetzen des Jochs 122 in das Gewicht 142 durch
die mittige Durchdringung 143 eine Trennung von dem Gewicht 142 verhindert
wird.
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Hierbei
befindet sich die Einklinkbacke 122a oberhalb der unteren
Oberfläche
des Gewichts 142. Auf diese Art und Weise wird verhindert,
dass die Einklinkbacke 112a das Klebematerial berührt, welches auf
die äußere Oberfläche des
unteren Endes der Vibrationsspule 150 angewandt wird, um
die Vibrationsspule 150 an der oberen Oberfläche des
Trägers 115 zu
befestigen, wenn der Vibrationsteil 140 den tiefsten Punkt
während
einer Vibration erreicht, wodurch eine maximale vertikale Amplitude
der Vibration des Vibrationsteils 140 gewährleistet
ist.
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Der äußere Durchmesser
des Gewichts 142 ist kleiner als der innere Durchmesser
der inneren Oberfläche
des Gehäuses 110,
so dass das Gewicht 142 vertikal vibrieren kann, ohne die
innere Oberfläche
des Gehäuses 110 während der
vertikalen Vibration zu berühren.
Dementsprechend entsteht eine Lücke
G einer vorbestimmten Größe zwischen
der inneren Oberfläche
des Gehäuses 110 und
der äußeren Oberfläche des
Gewichts 142.
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Vorzugsweise
ist das Gewicht 142 aus einem nichtmagnetischen Material
angefertigt, welches ein spezifisches Gewicht von 18 oder mehr besitzt,
und ist damit nicht von den magnetischen Kräften betroffen, die von den
Magneten 124 erzeugt werden.
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Die
Vibrationsspule 150 befindet sich an einer Position unmittelbar
unterhalb des Magnetfeldteils 120 und ist an der oberen
Oberfläche
des Trägers 115,
der den unteren Bereich des Gehäuses 110 schließt, mittels
eines Klebematerials angebracht, sie erzeugt eine elektrische Kraft
mit einer vorbestimmten Stärke,
wenn Strom aus einer externen Stromquelle angelegt wird.
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Das
obere Ende der Vibrationsspule 150 befindet sich in der
Luftlücke
AG, die zwischen der inneren Oberfläche 122 des Jochs
und der äußeren Oberfläche des
Magneten 124 ausgebildet ist, so dass eine problemlose
Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Feld des Magnetfeldteils 120 und dem
elektrischen Feld der Vibrationsspule 150 gewährleistet
ist.
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Der
Träger 115 ist
ein Substratbauteil mit Kathoden- und Anodenanschluss 116,
die auf dem Subtratbauteil ausgebildet und elektrisch mit der Vibrationsspule 150 verbunden
sind, um dieser Strom zuzuführen.
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Das
magnetische Fluid 160 ist ein stoßdämpfendes Fluid, das auf die
obere Oberfläche
der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 durch
das Einspritzloch 117 aufgebracht ist. Das magnetische Fluid 160 ist
so ausgebildet, dass eine direkte Berührung zwischen dem festen Gehäuse 110 und
dem beweglichen Vibrationsteil 140 aufgrund vertikaler
Vibration des Vibrationsteils 140, der den Magnetfeldteil 130 umfasst,
unterdrückt
wird und Berührungsgeräusche und
Stöße, die
durch die Berührung
verursacht werden, abgefedert werden.
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Das
magnetische Fluid 160, das auf die Befestigungsscheibe 133 aufgebracht
ist, hat eine Ringform und ist in seiner Position und Form durch
den von einem äußeren Umfangsbereich
der oberen Oberfläche
des Magneten 124, der auf der geschlossenen unteren Oberfläche des
Jochs 122 befestigt ist, entweichenden magnetischen Fluss
so festgelegt, dass sie dem äußeren Umfang
der oberen Oberfläche
des Magneten 124 entsprechen, so dass Berührungsgeräusche und
Stöße, die
durch Berührung zwischen
dem Vibrationsteil 140 und verschiedenen anderen Bauteilen
aufgrund vertikaler Vibration des Vibrationsteils 140 verursacht
werden, abgefedert werden.
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Im
Hinblick darauf hat der Magnet 124 vorzugsweise einen äußeren Durchmesser,
der größer ist
als der innere Durchmesser des Einspritzlochs 117, so dass
das magnetische Fluid mit der Ringform, das in einer festen Position
auf der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 mittels
des von dem äußeren Umfangsbereich
der oberen Oberfläche
des Magneten 124 entweichenden magnetischen Flusses gehalten
wird, sich nicht an einer Position befinden kann, die dem inneren
Durchmesser des Einspritzlochs 117 entspricht. Daher kann
das magnetische Fluid 160 immer so positioniert werden, dass
es sich im Bereich der unteren Oberfläche des Gehäuses 110 befindet,
in der nicht das Einspritzloch 117 ausgebildet ist.
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Das
Einspritzloch 117 wird sicher durch ein Bandelement 118 versiegelt,
das auf der oberen Oberfläche
des Gehäuses 110 befestigt
wird und eine auf eine Oberfläche
desselben aufgedruckte Kennzeichnung besitzt, so dass das magnetische Fluid 160,
das durch das Einspritzloch 117 eingespritzt wurde, nicht
nach außen
entweichen kann.
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Das
magnetische Fluid ist ein Kolloid, das durch Dispersion magnetischer
Pulver in einer Flüssigkeit
unter Erreichung einer stabilen Verteilung gebildet ist. Dem Kolloid
wird ein Tensid hinzugefügt,
so dass die magnetischen Pulver daran gehindert werden, sich aufgrund
der Gravitation oder der magnetischen Felder abzusetzen oder zu
Klumpen. Das magnetische Fluid umfasst z.B. eine Dispersion feiner Teilchen,
wie z.B. Trieisentetroxid (Fe3O4)
oder Eisenkobaltlegierung, in einem Öl oder Wasser, eine Dispersion
von Kobalt in Tolual und dergleichen. Die magnetischen Pulver bestehen
aus superfeinen Teilchen, die eine Größe von 0,01 bis 0,02mm haben. Superfeine
Pulver in dieser Größenordnung
zeigen Brownsche Bewegung und die Eigenschaft, dass die Konzentration
magnetischen Pulvers in dem Fluid sogar bei Auftreten eines externen
magnetischen Feldes, von Gravitation, von Zentrifugalkräften oder dergleichen
auf einem konstanten Wert verbleibt.
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6 ist
eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Genauso wie das erste Ausführungsbeispiel
umfasst die vertikale Vibrationseinrichtung 100a des zweiten Ausführungsbeispiels
nach 6 ein Gehäuse 110, ein
Magnetfeldteil 120, ein Federbauteil 130, einen Vibrationsteil 140,
eine Vibrationsspule 150 und ein magnetisches Fluid 160.
In der Beschreibung der vertikalen Vibrationseinrichtung 100a werden
Komponenten des zweiten Ausführungsbeispiels,
die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels
identisch sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und sie werden
nicht mehr näher
beschrieben.
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Das
Joch 122, das den Magnetfeldteil 120 festlegt,
umfasst eine Aufnahme 123, die um eine vorbestimmte Tiefe
von der geschlossenen unteren Oberfläche des Jochs 122 abgesenkt
ist, welche Oberfläche
den inneren Hohlraum des Jochs 122 festlegt. Die Aufnahme 123 ist
mit der oberen Oberfläche
des Magneten 124 unter Verwendung eines Verbindungsmaterials
verbunden, so dass der Magnet 124 in der inneren Mitte
des Jochs 122 befestigt ist. Die Aufnahme 123 wird
in das Joch 122 eingepresst, während dieses hergestellt wird.
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Obwohl
die Aufnahme 123 in der geschlossenen unteren Oberfläche des
Jochs 122 entsprechend der oberen Oberfläche des
Magneten 124 abgesenkt ist, ist die vorliegende Erfindung
nicht auf diesen Aufbau eingeschränkt. Alternativerweise kann die
Aufnahme 123 auch in der geschlossenen oberen Oberfläche des
Jochs 122 entsprechend der Befestigungsscheibe 133 des
Federbauteils 130 abgesenkt sein. In diesem Fall wird dasselbe
Entweichen von magnetischem Fluss erreicht wie in dem Fall, wenn die
Aufnahme 123 auf der unteren geschlossenen Oberfläche des
Jochs 122 ausgebildet ist.
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Idealerweise
ist die Aufnahme 123 so um die vorbestimmte Tiefe von dem
Joch 122 abgesenkt, dass sie dasselbe Querprofil wie der
Magnet 124 hat.
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Wenn
auf diese Weise die innere Umfangsfläche 123a der Aufnahme 123 eine
Grenze zwischen einem inneren und einem äußeren Bereich des Jochs 122 bildet,
hat der äußere Bereich
des Jochs 122 eine große
Dicke T, während
der innere Bereich des Jochs 122 eine kleine Dicke t hat.
Der vom Magneten 124 erzeugte magnetische Fluss wird mit
dem elektrischen Feld der Vibrationsspule 150 verbunden
und fließt
von der äußeren Seite
des Jochs 122 zu der inneren Mitte des Jochs 123 durch das
untere Ende des Jochs 122.
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Dementsprechend
ist der äußere Bereich des
Jochs 122 mit der großen
Dicke T von der Grenze der inneren Umfangsfläche 123a der Aufnahme 123 nicht
mit dem magnetischen Fluss gesättigt,
aber der innere Bereich des Jochs 122 mit der kleinen Dicke
t ist mit dem magnetischen Fluss gesättigt, so dass der magnetische
Fluss nahe der inneren Umfangsfläche 123a,
welche die Grenze zwischen dem äußeren und
dem inneren Bereich des Jochs 122 darstellt, entweicht.
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Das
magnetische Fluid 160, das auf die Befestigungsscheibe 133 des
Federbauteils 130 aufgebracht ist, nimmt eine Ringform
an, die in ihrer Position entsprechend dem äußeren Umfang der Aufnahme 123 durch
den von der inneren Umfangsfläche 123a der
Aufnahme 123 entweichenden magnetischen Fluss festgehalten
wird, und dient dann zum Dämpfen
von Berührungsgeräuschen und
Stößen, die
durch Berührung
zwischen dem Vibrationsteil 140 mit anderen Bauteilen aufgrund
vertikaler Vibration des Vibrationsteils 140 verursacht
werden.
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Im
Hinblick darauf hat die Aufnahme 123 vorzugsweise einen äußeren Durchmesser,
der größer als
der innere Durchmesser des Einspritzlochs 117 ist, so dass
das magnetische Fluid 160 mit der Ringform, das durch den
von dem äußeren Umfang
des Magneten 124 entweichenden magnetischen Fluss in seiner
Position festgehalten wird, sich nicht an einer Position innerhalb
des inneren Durchmessers des Einspritzlochs 117 befinden
kann. Daher kann das magnetische Fluid 160 immer so positioniert
werden, dass es sich nicht im Bereich des auf der Oberfläche des
Gehäuses 110 ausgebildeten
Einspritzlochs 117 befindet.
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7 ist
eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Genauso wie das erste Ausführungsbeispiel
umfasst die vertikale Vibrationseinrichtung 100b des dritten
Ausführungsbeispiels
nach 7 ein Gehäuse 110,
ein Magnetfeldteil 120, ein Federbauteil 130,
ein Vibrationsteil 140, eine Vibrationsspule 150 und
ein magnetisches Fluid 160. In der Beschreibung der vertikalen
Vibrationseinrichtung 100b werden Komponenten des dritten
Ausführungsbeispiels,
die mit denen der vorherigen Ausführungsbeispiele identisch sind, mit
denselben Bezugszeichen bezeichnet und sie werden nicht mehr näher beschrieben.
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Das
Joch 122, das den magnetischen Feldteil 120 festlegt,
hat eine ringförmige
Ausnehmung 161, die um eine vorbestimmte Tiefe von der
geschlossenen unteren Oberfläche
des Jochs 122 abgesenkt ist und dem äußeren Umfang der oberen Oberfläche des
Magneten 124 entspricht, so dass dem magnetischen Fluss
das Entweichen ermöglicht wird.
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Dementsprechend
entweicht der magnetische Fluss, der durch die untere Oberfläche des
Magneten 124, die untere Platte 126 und das Joch 122 durch
die obere Oberfläche
des Magneten 124 fließt, durch
die ringförmige
Ausnehmung 161, die eine veränderliche Dicke hat, und der
entwichene magnetische Fluss kann das auf die obere Oberfläche der Befestigungsscheibe 133 des
Federbauteils 130 aufgebrachte magnetische Fluid 160 in
einer bestimmten Position festhalten, die der Ringform der Ausnehmung 161 entspricht.
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In 7 ist
die ringförmige
Ausnehmung 161 von der geschlossenen unteren Oberfläche des Jochs 122 entsprechend
der oberen Oberfläche
des Magneten 124 abgesenkt. Alternativerweise, kann die
in 7 dargestellte ringförmige Ausnehmung 161 auf
der geschlossenen flachen unteren Oberfläche des Jochs 122 aus 8 ausgebildet
sein, worin die Aufnahme 123 ausgebildet ist, oder kann
von einer geschlossenen oberen Oberfläche des Jochs 122 entsprechend
der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 abgesenkt
sein, und in diesem Fall ist das Entweichen von magnetischem Fluss
dasselbe wie in dem Fall, worin die Aufnahme 123 vorgesehen
ist.
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Im
Hinblick darauf ist der innere Durchmesser der ringförmigen Ausnehmung 161 vorzugsweise größer als
der innere Durchmesser des Einspritzlochs 117, so dass
das durch den von dem äußeren Umfang
des Magneten 124 entweichenden magnetischen Fluss in seiner
Position festgehaltene magnetische Fluid 160 nicht innerhalb
des Bereichs des inneren Durchmessers des Einspritzlochs 117 angeordnet
sein kann. Daher kann das magnetische Fluid 160 immer so
positioniert werden, dass es sich nicht im Bereich des in der Oberfläche des
Gehäuses 110 ausgebildeten
Einspritzlochs 117 befindet.
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8 ist
eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung 100c gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Genauso wie die vorhergehenden Ausführungsbeispiele
umfasst die vertikale Vibrationseinrichtung 110 des vierten
Ausführungsbeispiels
nach 8 ein Gehäuse 110,
ein Magnetfeldteil 120, ein Federbauteil 130,
ein Vibrationsteil 140, eine Vibrationsspule 150 und
ein magnetisches Fluid 160. In der Beschreibung der vertikalen
Vibrationseinrichtung 110 werden Komponenten des vierten
Ausführungsbeispiels,
die mit denen der vorherigen Ausführungsbeispiele identisch sind,
mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und sie werden nicht mehr
näher beschrieben.
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Das
Federbauteil 130 umfasst ein ringförmiges Positioniermittel 162,
welches auf der oberen Oberfläche
der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 entsprechend
dem äußeren Umfang
der oberen Oberfläche
des Magneten 124 befestigt ist und durch magnetische Kräfte des
Magneten 124 magnetisiert wird, so dass eine Ringform des
magnetischen Fluids 160, das auf die obere Oberfläche der Befestigungsscheibe 133 durch
ein Einspritzloch 117 aufgebracht ist, aufrechterhalten
wird und gleichzeitig das magnetische Fluid 160 an einer
angemessenen Position gehalten wird.
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Das
Positioniermittel 162 kann in einem Muster auf der oberen
Oberfläche
der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 aufgedruckt
sein oder als ein separates Bauteil auf der Befestigungsscheibe 133 des
Federbauteils 130 angebracht sein. Weiterhin kann das Positioniermittel 162 aus
einem Material bestehen, welches durch die magnetische Kraft des
Magneten 124 magnetisiert werden kann, oder aus einem magnetischen
Material gebildet sein, welches eine magnetische Kraft einer vorbestimmten Stärke erzeugt.
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In 8 ist
das Positioniermittel 162 auf der oberen Oberfläche der
Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 ausgebildet,
welches sich auf dem Joch 122 mit der Aufnahme 123 befindet,
die von der geschlossenen unteren Oberfläche des Jochs 122 entsprechend
der oberen Oberfläche
des Magneten 124 abgesenkt ist. Alternativ kann das in 8 dargestellte
Positioniermittel 162 auf der geschlossenen unteren flachen
Oberfläche
des Jochs 122 in 4 ausgebildet
sein, wenn die Aufnahme 123 nicht ausgebildet ist, und
in diesem Fall ist das Entweichen von magnetischem Fluss dasselbe
wie in dem Fall, in dem die Aufnahme 123 vorhanden ist.
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Dementsprechend
kann das durch das Einspritzloch 117 auf die obere Oberfläche der
Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 aufgebrachte
magnetische Fluid 160 immer an einem geeigneten Ort positioniert
werden, während
es mittels der magnetischen Kraft, die durch das Positioniermittel 162 erzeugt
wird, in der Ringform gehalten wird.
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Im
Hinblick darauf ist der innere Durchmesser des Positioniermittels 162 vorzugsweise
größer als
der innere Durchmesser des Einspritzlochs 117, so dass
das mittels des von dem Positioniermittel 162 entweichenden
magnetischen Flusses an einem geeigneten Ort befindliche magnetische
Fluid 160 nicht an einer Position innerhalb des Bereichs
des inneren Durchmessers des Einspritzlochs 117 positioniert sein
kann. Daher kann das magnetische Fluid 160 immer so positioniert
werden, dass es sich nicht im Bereich des auf der Oberfläche des
Gehäuses 110 ausgebildeten
Einspritzlochs 117 befindet.
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9 ist
eine Querschnittsansicht einer vertikalen Vibrationseinrichtung
gemäß einem
fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Genauso wie die vorangehenden Ausführungsbeispiele umfasst
die vertikale Vibrationseinrichtung 100d des vierten Ausführungsbeispiels
nach 9 ein Gehäuse 110,
einen Magnetfeldteil 120, ein Federbauteil 130a,
einen Vibrationsteil 140, eine Vibrationsspule 150 und
ein magnetisches Fluid 160. In der Beschreibung der vertikalen
Vibrationseinrichtung 100d werden Komponenten des fünften Ausführungsbeispiels, die
mit denen der vorherigen Ausführungsbeispiele identisch
sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und sie werden nicht
mehr näher
beschrieben.
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Wie
in den 9 und 10 gezeigt, ist das Federbauteil 130a ein
federndes Bauteil, das zwischen dem Gehäuse 110 und dem Vibrationsteil 140 angeordnet
ist, um Federkräfte
auszuüben,
die eine vertikale Vibration des Vibrationsteils 140 ermöglichen.
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Das
Federbauteil 130a kann als eine Blattfeder vorgesehen sein,
umfassend einen Befestigungsring 131a, dessen oberes Ende
an der geschlossenen unteren Oberfläche des Gehäuses 110 befestigt
ist, eine Mehrzahl von federnden Abschnitten 132a, die
sich spiralförmig
von einem Ende derselben, das an dem Befestigungsring 131a befestigt ist,
erstrecken, um Federkräfte
zu erzeugen, und einen Befestigungsteil 133a, der mit dem
anderen Ende der entsprechenden federnden Abschnitte 132a verbunden
ist und an der oberen Oberfläche des
Jochs 122 oder der oberen Oberfläche des Gewichts 142 befestigt
ist, wobei der Befestigungsteil 133a eine Öffnung 134a hat,
durch die die obere Oberfläche
des Jochs 122 freiliegt, auf welcher das magnetische Fluid 160 sich
befindet.
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Alternativerweise
kann als Federbauteil 130a wenigstens eine Blattfeder vorgesehen
sein, wobei das äußere Ende
des Befestigungsrings 131a an einer inneren Umfangsfläche des
Gehäuses 110 befestigt
ist und wobei der Befestigungsteil 133a, der an der äußeren Umfangsfläche des
Gewichts 142 befestigt ist, die Öffnung 134a aufweist.
Das Federbauteil befindet sich zwischen der inneren Umfangsfläche des
Gehäuses 110 und
der äußeren Umfangsfläche des
Gewichts 142.
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Als
eine weitere Alternative kann als Federbauteil 130a wenigstens
eine Spiralfeder vorgesehen sein, deren oberes Ende an der geschlossenen
unteren Oberfläche
des Gehäuses 110 befestigt
ist und deren unteres Ende an der oberen Oberfläche des Jochs 122 oder
an der oberen Oberfläche
des Gewichts 142 befestigt ist.
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Weiterhin
kann, so wie im zweiten Ausführungsbeispiel,
die Aufnahme 123 auf der geschlossenen oberen Oberfläche oder
der geschlossenen unteren Oberfläche
des Jochs 122 ausgebildet sein und, wie im dritten Ausführungsbeispiel,
die ringförmige
Ausnehmung 161 auf dem Joch 122 ausgebildet sein.
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Weiterhin
kann, wie im vierten Ausführungsbeispiel,
das Joch 122 auf seiner oberen Oberfläche mit dem ringförmigen Positioniermittel 162 versehen sein,
welches durch die magnetische Kraft des Magneten 124 magnetisiert
wird.
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Wenn
Strom an die Vibrationsspule 150 der vertikalen Vibrationseinrichtung 100, 100a, 100b, 100c oder 100d,
aufgebaut wie oben beschrieben, angelegt wird, vibrieren der Vibrationsteil 140,
umfassend das am Joch 122 befestigte Gewicht 142,
und der Magnetfeldteil 120 vertikal mittels der Wechselwirkung
zwischen dem elektrischen Feld, das von der Spule 150 erzeugt
wird und dem magnetischen Feld, das von dem Magnetfeldteil 120,
festgelegt durch den als Permanentmagnet ausgeführten Magneten 124 und
die untere Platte 126 am unteren Bereich des Jochs 122,
umfassend den Magneten 124, erzeugt wird. Die vertikale
Auslenkung des Vibrationsteils 140 wird durch die Federkraft
des Federbauteils 130 oder 130a bestimmt, das
an seinem oberen Ende mit dem Gehäuse 110 verbunden
ist.
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Während der
vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140 innerhalb
des Hohlraums des Gehäuses 110 wird
der Vibrationsteil 140, wenn die Resonanzfrequenz des Vibrationsteils 140 über eine
vorbestimmte Frequenz steigt, zeitweise über eine obere Grenze für die Amplitude
gehoben und droht dabei, die innere Oberfläche des oberen Bereichs des Gehäuses 110 zu
berühren.
In diesem Fall berührt das
magnetische Fluid 160 die innere Oberfläche des oberen Bereichs desselben
früher
als das Vibrationsteil 140, wodurch vorab eine unmittelbare
Kollision zwischen dem Vibrationsteil 140 und der inneren Oberfläche des
Gehäuses 110 verhindert
wird und die Kollision und Berührungsgeräusche, die
durch die Berührung
entstehen, gedämpft
werden.
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Das
magnetische Fluid 160 kann in der Ringform auf der oberen
Oberfläche
der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 oder
auf der oberen Oberfläche
des Jochs 122 mittels des von dem äußeren Umfang des Magneten 124 entweichenden magnetischen
Flusses gehalten werden und verbleibt im ursprünglichen Zustand, ohne dass
seine Position während
der vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140 verändert wird.
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Wenn,
wie in 6 gezeigt, die Aufnahme 123 auf der geschlossenen
unteren Oberfläche
des Jochs 122 ausgebildet ist, kann das magnetische Fluid 160 in
einem ursprünglichen
Zustand ohne Positionsveränderung
während
der vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140 gehalten
werden, wobei die Ringform auf der Befestigungsscheibe 133 mittels des
nahe der inneren Umfangsfläche 123a der
Aufnahme 123, auf welcher der Magnet 124 befestigt
ist, entweichenden magnetischen Flusses aufrechterhalten wird.
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Weiterhin
wird im Vergleich zu dem Fall, in dem die obere Oberfläche des
Magneten 124 in unmittelbaren Kontakt mit der unteren geschlossenen flachen
Oberfläche
des Jochs 122 gebracht und dann damit verbunden wird, wie
dies in 4 gezeigt ist, die Berührungsfläche zwischen
dem Joch 122 und dem Magneten 124 vergrößert, wenn
der Magnet 124 in die Aufnahme 123 eingepasst
wird, die um eine vorbestimmte Tiefe von der geschlossenen unteren Oberfläche des
Jochs 122 abgesenkt ist, und dann mit Hilfe von Verbindungsmaterial
damit verbunden wird, wodurch eine größere Haltekraft zwischen dem Magneten 124 und
dem Joch 122 erreicht wird. Solch eine erhöhte Haltekraft
verhindert, dass der Magnet 124 von dem Joch 122 getrennt
wird, was durch Fallversuche überprüft wurde,
wodurch defekte Produkte seltener werden.
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Wenn
der Magnet 124 in die Aufnahme 123 eingepasst
wird, hat der Magnet 124 eine Dicke, die der vorbestimmten
Tiefe der Aufnahme 123 entspricht, die von der unteren
Oberfläche
des Jochs 122 abgesenkt ist, und erzeugt eine magnetische Kraft
einer größeren Stärke als
in dem Fall, wo die obere Oberfläche
des Magneten 124 in unmittelbaren Kontakt mit der geschlossenen
unteren flachen Oberfläche
des Jochs 122 gebracht wird und damit verbunden wird, wodurch
eine größere vertikale
Vibrationskraft erreicht wird.
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Wenn,
wie in 7 gezeigt, die ringförmige Ausnehmung 161 auf
der geschlossenen unteren Oberfläche
des Jochs 122 ausgebildet ist, wird das magnetische Fluid 160,
das auf die obere Oberfläche der
Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 aufgebracht
ist, in seiner Ringform mittels der von der Ausnehmung 161 entweichenden
magnetischen Kraft gehalten. Daher kann das magnetische Fluid 160 in
seinem ursprünglichen
Zustand ohne Veränderung
in der Position während
der vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140 gehalten
werden und kann die Berührungsgeräusche und
Stöße, die
durch Berührung
zwischen den festen Teilen und den vibrierenden Teilen während der
vertikalen Vibration entstehen, dämpfen.
-
Wenn,
wie in 8 gezeigt, das ringförmige Positioniermittel 162 auf
der Befestigungsscheibe 133 des Federbauteils 130 entsprechend
dem äußeren Umfang
der oberen Oberfläche
des Magneten 124 ausgebildet wird, kann das magnetische
Fluid, das auf die obere Oberfläche
der Befestigungsscheibe 133 aufgebracht ist, in seiner
ursprünglichen
Ringformposition mittels der magnetischen Kraft des Positioniermittels 162 gehalten
werden, auch während der
vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140, wodurch die
Berührungsgeräusche und
Stöße, die durch
den Kontakt zwischen festen Teilen und vibrierenden Teilen während der
vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140 verursacht
werden, gedämpft
werden.
-
Wenn,
wie in 9 gezeigt, das magnetische Fluid sich auf der
oberen Oberfläche
des Jochs 122 befindet, die durch die Öffnung 134a des Federbauteils 130a frei
liegt, wird das magnetische Fluid 160 noch sicherer in
der Ringform mittels des von dem äußeren Umfang der oberen Oberfläche des Magneten 124 entweichenden
magnetischen Flusses gehalten. Im Ergebnis kann das magnetische Fluid 160 beständig in
der ursprünglichen
Position gehalten werden, auch während
der vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140. Weiterhin
kann das magnetische Fluid die Berührungsgeräusche und Stöße, die
durch Berührung
zwischen den festen Teilen und den beweglichen Teilen während der
vertikalen Vibration des Vibrationsteils 140 erzeugt werden, dämpfen.
-
Wie
aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist das magnetische
Fluid, welches in seiner ursprünglichen
Position gehalten wird, während
es mittels des entweichenden magnetischen Flusses oder der magnetischen
Kraft des Magneten während
der vertikalen Vibration des Vibrationsteils eine Ringform besitzt,
auf der oberen Oberfläche
des Jochs oder des Federbauteils vorgesehen. Zusätzlich verhindert das magnetische
Fluid eine unmittelbare Berührung zwischen
den verschiedenen Teilen, wenn das Vibrationsteil kurzzeitig über die
obere Grenze der Amplitude steigt, während es die Berührungsgeräusche und
Stöße, die
durch den Kontakt verursacht werden, dämpft, wodurch eine gleichmäßige vertikale
Vibrationswellenform erreicht wird, die einen großen Grad an
Vibration ermöglicht,
was zu einer Erweiterung der Effizienz von Anrufeingangsmitteln
führt und
die Lebensdauer des Gerätes,
welche dieselben verwendet, verlängert.
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Weiterhin
kann die Verbindungsfläche
zwischen dem Joch und dem Magneten vergrößert werden, was zu einer Vergrößerung der
Haltekraft zwischen dem Joch und dem Magneten führt, was wiederum verhindert,
dass der Magnet von dem Joch getrennt wird, wie durch Fallversuche
verifiziert wurde, wodurch weniger defekte Produkte entstehen.
-
Es
versteht sich, dass die Ausführungsbeispiele
und die beiliegenden Zeichnungen zu illustrativen Zwecken beschrieben
wurden und die vorliegende Erfindung lediglich durch die folgenden
Ansprüche
beschränkt
ist. Weiterhin ist es für
den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Veränderungen,
Zusätze
und Ersetzungen möglich
sind, ohne dass der Schutzbereich der Erfindung, wie er durch die
beiliegenden Ansprüche
bestimmt wird, verlassen wird.