DE10325364A1

DE10325364A1 - Vibration signal generator for mobile telephone, with direct current (DC) vibration motor and eccentric vibration mass contained in vibration unit

Info

Publication number: DE10325364A1
Application number: DE2003125364
Authority: DE
Original assignee: ECOM INSTR GmbH; Ecom Instruments GmbH
Current assignee: ECOM INSTR GmbH; Ecom Instruments GmbH
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2004-12-16

Abstract

Vibration unit (12) contains DC vibration motor (24) and electric vibration mass (28) for generating mechanical vibrations as signal of incoming call for e.g. mobile telephone (10) user control circuit (16) fed from electric source (18), energizing vibration unit. Vibration unit is gas- or pressure-tight enclosed in protection capsule (30), which is coupled mechanically to mobile telephone etc. housing (20) via members (54) for vibration transmission, with protection capsule including sealant (36). INDEPENDENT CLAIM is included for mobile communication appliance with vibration signal generator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vibrationssignaleinrichtung für ein Mobilgerät mit einer einen vorzugsweise als Gleichstrommotor ausgeführten Vibrationsmotor und eine bezüglich der Motordrehachse exzentrische Schwingmasse umfassenden Vibrationseinheit zur Erzeugung mechanischer Vibrationen als Signal für einen Benutzer und einer aus einer elektrischen Energiequelle gespeisten Steuerschaltung zur Ansteuerung der Vibrationseinheit.The The invention relates to a vibration signal device for a mobile device with a a vibration motor, preferably a DC motor, and a in terms of vibration unit comprising eccentric oscillating mass of the motor axis of rotation to generate mechanical vibrations as a signal for one User and one powered by an electrical power source Control circuit for controlling the vibration unit.

Einrichtungen dieser Art werden überwiegend in mobilen Kommunikationsendgeräten bzw. Mobiltelefonen zur geräuschlosen Benutzeralarmierung über eingehende Anrufe eingesetzt. Dabei wird durch eine unwuchtige Masse, die auf der Welle eines kleinen Elektromotors sitzt, das Mobiltelefon in Schwingungen versetzt, die vom Benutzer beim Tragen am Körper fühlbar sind. In explosionsgefährdeten Bereichen, beispielsweise in der Petrochemie sind die Einsatzmöglichkeiten jedoch stark begrenzt.facilities this type will be prevalent in mobile communication terminals or mobile phones for noiseless User alarm via incoming calls used. This is due to an unbalanced mass, that sits on the shaft of a small electric motor, the cell phone vibrated that can be felt by the user when worn on the body. In potentially explosive atmospheres Areas, for example in petrochemicals, are the possible uses however very limited.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vibrationseinrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern, so dass ein sicherer Einsatz auch bei Vorhandensein einer explosionsfähigen Atmosphäre möglich ist, ohne die eigentliche Funktion zu beeinträchtigen, wobei ein robuster Aufbau insbesondere für den harten Industrieeinsatz erreicht werden soll.outgoing the object of the present invention is a vibration device to improve the type mentioned above, so that a safe use is possible even in the presence of an explosive atmosphere, without affecting the actual function, being a more robust Construction especially for the hard industrial use should be achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.to solution this task, the combination of features specified in claim 1 is proposed. Advantageous refinements and developments of the invention result themselves from the dependent Claims.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, dass vor allem der Vibrationsmotor und insbesondere die Motorbürsten und die Motorinduktivität eine wirksame Zündquelle bilden. Dementsprechend wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Vibrationseinheit in einer Schutzkapsel gasdicht oder druckfest eingeschlossen ist, und dass die Schutzkapsel mit dem Gerätegehäuse des Mobilgeräts über Mittel zur Schwingungsübertragung mechanisch gekoppelt ist. Durch diese Schutzmaßnahme ist es möglich, dass auch im Fehlerfall beispielsweise bei blockierendem Motor eine Zündung einer explosiven Atmosphäre zuverlässig verhindert wird. Dies wird entweder dadurch erreicht, dass der Gaszutritt in die Schutzkapsel unterbunden wird, oder aber dass der Berstdruck der Schutzkapsel nicht erreicht wird. Zugleich wird durch die Schutzkapsel ein gegen äußere Beanspruchungen robuster Aufbau erzielt und gegebenenfalls entstehende Wärme dissipiert. Die mechanische Anbindung der Schutzkapsel an das Gerätegehäuse ge währleistet dabei eine zuverlässige Schwingungsübertragung.The Invention is based on the idea that especially the vibration motor and especially the motor brushes and the motor inductance an effective source of ignition form. Accordingly, the invention proposes that the vibration unit is enclosed gas-tight or pressure-tight in a protective capsule, and that the protective capsule with the device housing of the mobile device via means for vibration transmission is mechanically coupled. With this protective measure it is possible that too In the event of a fault, for example, if the engine is blocked, an ignition explosive atmosphere reliably prevented becomes. This is achieved either by the gas admission in the protective capsule is prevented, or that the bursting pressure of the Protective capsule is not reached. At the same time through the protective capsule one against external stress robust construction achieved and any heat generated dissipated. The mechanical connection of the protective capsule to the device housing is guaranteed thereby a reliable Vibration transmission.

Vorteilhafterweise besitzt die Schutzkapsel einen durch ein Dichtmittel gegen Atmosphäre gasdicht verschließbaren Durchbruch zum Einsetzen und/oder Anschließen der Vibrationseinheit. Dabei ist es auch herstellungstechnisch günstig, wenn die Schutzkapsel durch eine aushärtende Vergussmasse, insbesondere einen Zweikomponenten-Klebstoff oder eine Polyurethan-Vergussmasse gegen Atmosphäre gasdicht verschlossen ist.advantageously, the protective capsule has a gas-tight seal against the atmosphere lockable Breakthrough for inserting and / or connecting the vibration unit. It is also favorable from a manufacturing point of view if the protective capsule through a curing Potting compound, in particular a two-component adhesive or a polyurethane potting compound against atmosphere is sealed gastight.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die Schutzkapsel durch eine Abschirmhülse gebildet ist, wobei die Abschirmhülse an einem Ende durch eine Stirnwand geschlossen ist und am anderen Ende eine verschließbare Einschuböffnung für die Vibrationseinheit aufweist. Um die Vibrationsfunktion nicht zu beeinträchtigen, ist es von Vorteil, wenn der Vibrationsmotor über eine Pressverbindung vorzugsweise durch Längseinpressen mit der Schutzkapsel fest verbunden ist, wobei die Schwingmasse mit Spiel gegenüber der Schutzkapsel drehbar ist.A further advantageous embodiment provides that the protective capsule is formed by a shielding sleeve is, the shielding sleeve is closed at one end by an end wall and at the other End a lockable insertion opening for the Has vibration unit. In order not to impair the vibration function, it is advantageous if the vibration motor is preferably via a press connection by longitudinal pressing is firmly connected to the protective capsule, the vibrating mass with Game opposite the protective capsule is rotatable.

Vorteilhafterweise besteht die Schutzkapsel aus Metall, insbesondere Messing oder Aluminium. Dadurch kann eine hohe Fertigungsqualität und Belastungsfestigkeit erreicht werden, wobei sich Messing durch eine gute Bearbeitbarkeit und Aluminium durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit auszeichnen.advantageously, the protective capsule is made of metal, especially brass or aluminum. Thereby can high quality manufacturing and load resistance can be achieved, with brass through good machinability and aluminum due to its high thermal conductivity distinguished.

Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass dem Vibrationsmotor mindestens ein elektronisches Schutzbauteil zur Begrenzung der elektrischen Energieabgabe bzw. Energiezufuhr vorgeschaltet ist, so dass selbst bei einem Bruch der Motorspule keine zündfähigen Funken entstehen. Ein solches Schutzbauteil ist vorteilhafterweise durch eine vorzugsweise als Planardiode ausgebildete Freilaufdiode gebildet, welche parallel zu der Motorinduktivität des Vibrationsmotors vorgeschaltet ist. Zur Erhöhung der Sicherheit sollten mehrere, vorzugsweise zwei oder drei Freilaufdioden parallel zueinander geschaltet sein. Denkbar ist es auch, dass das Schutzbauteil durch einen in Serie zu einer Induktivität des Vibrationsmotors geschalteten Begrenzungswiderstand gebildet ist.A preferred version provides that the vibration motor has at least one electronic protective component to limit the electrical energy output or energy supply is connected upstream, so that even if the motor coil breaks no ignitable sparks arise. Such a protective component is advantageously by a free-wheeling diode, preferably in the form of a planar diode, is formed, which parallel to the motor inductance the vibration motor is connected upstream. To increase security should several, preferably two or three freewheeling diodes in parallel be switched. It is also conceivable that the protective component by one connected in series to an inductor of the vibration motor Limiting resistance is formed.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das mindestens eine Schutzbauteil vorzugsweise auf einer Platine in eine die Schutzkapsel im Bereich eines Durchbruchs gegen Atmosphäre abdichtende Vergussmasse eingegossen. Hierbei ist es günstig, wenn die mit der Steuerschaltung verbundenen Anschlussleitungen des Vibrationsmotors durch die Vergussmasse hindurchgeführt sind.In a further advantageous embodiment is the at least one protective component preferably on a circuit board in the protective capsule in the area a breakthrough against atmosphere poured sealing compound. Here it is favorable if the connection lines of the vibration motor connected to the control circuit are passed through the sealing compound.

Eine weitere vorteilhafte Sicherheitsmaßnahme sieht vor, dass die Energiequelle durch eine Batterie oder einen Akkumulator gebildet ist, wobei der Stromkreis der Energiequelle durch einen vorgegebenen Mindest-Innenwiderstand selbst im Kurzschlussfall gegen Entzünden einer explosionsfähigen Atmosphäre eigensicher ist.Another advantageous security measure provides that the energy source by a Battery or an accumulator is formed, the circuit of the energy source is intrinsically safe against ignition of an explosive atmosphere by a predetermined minimum internal resistance even in the event of a short circuit.

Vorteilhafterweise sind die Mittel zur Schwingungsübertragung durch eine Formschluss- und/oder Stoffschlussverbindung zwischen der Schutzkapsel und dem Gerätegehäuse gebildet.advantageously, are the means of transmitting vibrations through a positive connection and / or material connection between the protective capsule and the device housing.

Ein bevorzugter Einsatz sieht vor, dass das Mobilgerät durch einen tragbaren, einen eingehenden Funkruf an den Benutzer signalisierenden Anrufmelder oder durch ein mobiles Kommunikations- bzw. Datenverarbeitungs-Endgerät gebildet ist.On preferred use provides that the mobile device by a portable, a incoming call to the user signaling the caller or formed by a mobile communication or data processing terminal is.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenin the The following is the invention with reference to one in the drawing in a schematic Exemplary embodiment shown explained in more detail. It demonstrate

1 einen tragbaren Anrufmelder mit einer ex-sicheren Vibrationseinheit in einem Axialschnitt; 1 a portable call detector with an ex-safe vibration unit in an axial section;

2 ein Blockschaltbild des Anrufmelders; und 2 a block diagram of the call detector; and

3 die Vibrationseineheit in einem gegenüber 1 um 90° gedrehten Axialschnitt. 3 the vibration unit in one 1 Axial section rotated by 90 °.

Der in 1 gezeigte Anrufmelder 10 ermöglicht eine Signalisierung eines eingehenden Mobilfunkrufs an den Benutzer durch mechanische Vibrationen. Er besteht im wesentlichen aus einer ex-geschützt gekapselten Vibrationseinheit 12, einer Steuerplatine 14 mit einer Steuerschaltung 16, einer durch zwei Knopfzellen gebildeten Batterie 18 und einem die genannten Komponenten aufnehmenden Gerätegehäuse 20 aus Kunststoff. Das gesamte Gerät 10 ist so konzipiert, dass es in einem explosionsgefährdeten Bereich gefahrlos benutzt werden kann.The in 1 Callers shown 10 enables an incoming mobile call to be signaled to the user by mechanical vibrations. It essentially consists of an explosion-proof encapsulated vibration unit 12 , a control board 14 with a control circuit 16 , a battery formed by two button cells 18 and a device housing accommodating the named components 20 made of plastic. The entire device 10 is designed so that it can be used safely in a potentially explosive area.

Wie auch aus 3 ersichtlich, weist die Vibrationseinheit einen als Gleichstrommotor ausgeführten, in einem Motorgehäuse 22 angeordneten Vibrationsmotor 24 und eine auf der Abtriebswelle 26 des Motors 24 sitzende, mit ihrem Schwerpunkt bezüglich der Motordrehachse exzentrisch angeordnete Schwingmasse 28 zur Erzeugung mechanischer Vibrationen als Signal für einen Benutzer auf.As from 3 can be seen, the vibration unit has a DC motor, in a motor housing 22 arranged vibration motor 24 and one on the output shaft 26 of the motor 24 seated oscillating mass with its center of gravity eccentrically arranged with respect to the motor axis of rotation 28 to generate mechanical vibrations as a signal to a user.

Als Schutzkapsel für die Vibrationseinheit 12 gegenüber der Atmosphäre ist eine zylindrische Metallhülse 30 vorgesehen, die an ihrem einen Ende durch eine Stirnwand 32 geschlossen ist, während das andere Hülsenende eine Einschuböffnung 34 für die Vibrationsein heit 12 bildet. Das Motorgehäuse 22 wird beim Einschieben durch Längseinpressen fest mit der Metallhülse 30 verbunden, während die Schwingmasse 28 ein Spiel gegenüber dem Hülsenmantel aufweist. Zum gasdichten Verschluss eines Hülsenendabschnitts im Bereich der Einschuböffnung 34 ist eine Vergussmasse 36 vorgesehen, die beispielsweise aus einem Zweikomponenten-Klebstoff auf Epoxidharz-Basis besteht.As a protective capsule for the vibration unit 12 opposite the atmosphere is a cylindrical metal sleeve 30 provided at one end by an end wall 32 is closed, while the other sleeve end has an insertion opening 34 for the vibration unit 12 forms. The engine case 22 becomes firm with the metal sleeve when inserted by longitudinal pressing 30 connected while the vibrating mass 28 has a game against the sleeve shell. For gas-tight sealing of a sleeve end section in the area of the insertion opening 34 is a potting compound 36 provided, which consists for example of a two-component adhesive based on epoxy resin.

Um die Entstehung von Zündfunken speziell bei einem Bruch der Motorspule (Induktivität 38) zu verhindern, ist dem Vibrationsmotor 24 eine Schutzplatine 40 vorgeordnet. Auf der Schutzplatine 40 sind zwei als Planardioden ausgebildete Freilaufdioden 42 parallel zu der Induktivität 38 geschaltet. Die Schutzplatine 40 ist in die Vergussmasse 36 eingegossen, wobei ein vorgegebener Mindestabstand zu dem Hülsenende eingehalten wird. In diesem vergossenen Endabschnitt 44 sind die Anschlussleitungen 46 der Schutzplatine 40 gasdicht herausgeführt. Die Schutzplatine 40 ihrerseits ist über gesonderte Verbindungsleitungen 48 mit dem Vibrationsmotor 24 verbunden. Es führt also kein isoliertes Kabel von außen direkt zum Motor, so dass auch zwischen Isolierung und Ader kein Gas dorthin gelangen kann.The occurrence of ignition sparks, especially if the motor coil breaks (inductance 38 ) is to prevent the vibration motor 24 a protection board 40 upstream. On the protection board 40 are two freewheeling diodes designed as planar diodes 42 parallel to the inductance 38 connected. The protection board 40 is in the sealing compound 36 poured in, a predetermined minimum distance to the sleeve end is maintained. In this encapsulated end section 44 are the connecting cables 46 the protection board 40 led out gastight. The protection board 40 in turn is via separate connecting lines 48 with the vibration motor 24 connected. So there is no insulated cable from the outside directly to the motor, so that no gas can get there between the insulation and the wire.

Um einen eigensicheren Batteriestromkreis 50 zu schaffen, ist ein Mindestwert für den Innenwiderstand 52 der Batterie 18 festgelegt, so dass selbst im Kurz schlussfall die Zündenergie einer explosionsfähigen Gas- oder Staub-Atmosphäre nicht freigesetzt wird.To an intrinsically safe battery circuit 50 creating is a minimum value for internal resistance 52 the battery 18 specified so that even in the event of a short circuit, the ignition energy of an explosive gas or dust atmosphere is not released.

Zur effektiven Übertragung der erzeugten Vibrationen ist die Schutzkapsel 30 über Verbindungsmittel 54 fest mit dem Gerätegehäuse 20 verbunden (1). Dieses lässt sich über einen Federclip 56 am Körper tragen, so dass die mechanische Signalisierung vom Benutzer fühlbar ist. Ergänzend ist eine Leuchtdiode 58 im Bereich einer transparenten Gehäusepartie 60 für eine optische Signalisierung vorgesehen. Das Gerät 10 lässt sich über einen Schiebeschalter 62 ein- und ausschalten. Im eingeschalteten Zustand kann eine Funkrufnachricht über eine nicht gezeigte Antenne der Steuerschaltung 16 detektiert und in an sich bekannter Weise zur Ansteuerung der Vibrationseinheit 12 verarbeitet werden.The protective capsule is for effective transmission of the generated vibrations 30 about lanyards 54 firmly with the device housing 20 connected ( 1 ). This can be done with a spring clip 56 wear on the body so that the mechanical signaling can be felt by the user. In addition, a light emitting diode 58 is in the area of a transparent housing section 60 provided for optical signaling. The device 10 can be operated via a slide switch 62 to switch on and off. When switched on, a paging message can be sent via an antenna (not shown) to the control circuit 16 detected and in a manner known per se for controlling the vibration unit 12 are processed.

Claims

Vibration signal device for a mobile device ( 10 ) with a vibration motor, preferably a DC motor ( 24 ) and an oscillating mass that is eccentric with respect to the motor axis of rotation ( 28 ) comprehensive vibration unit ( 12 ) to generate mechanical vibrations as a signal for a user and one from an electrical energy source ( 18 ) powered control circuit ( 16 ) to control the vibration unit ( 12 ), characterized in that the vibrations Ness ( 12 ) in a protective capsule ( 30 ) is enclosed gas-tight or pressure-tight, and that the protective capsule ( 30 ) with the device housing ( 20 ) of the mobile device ( 10 ) over medium ( 54 ) is mechanically coupled for vibration transmission.

Vibration signal device according to claim 1, characterized in that the protective capsule ( 30 ) by a sealant ( 36 ) Breakthrough that can be sealed gas-tight against the atmosphere ( 34 ) for inserting and / or connecting the vibration unit ( 12 ) having.

Vibration signal device according to claim 1 or 2, characterized in that the protective capsule ( 30 ) by a hardening casting compound ( 36 ) as a sealant, especially a two-component adhesive or a polyurethane casting compound ( 36 ) is sealed gas-tight against the atmosphere.

Vibration signal device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the protective capsule by a shielding sleeve ( 30 ) is formed, the shielding sleeve ( 30 ) at one end through an end wall ( 32 ) is closed and at the other end a lockable insertion opening ( 34 ) for the vibration unit ( 12 ) having.

Vibration signal device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the vibration motor ( 24 ) via a press connection, preferably by longitudinally pressing in with the protective capsule ( 30 ) is firmly connected, the vibrating mass ( 28 ) with play opposite the protective capsule ( 30 ) is rotatable.

Vibration signal device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the protective capsule ( 30 ) consists of metal, especially brass or aluminum.

Vibration signal device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the vibration motor ( 24 ) at least one electronic protective component ( 42 ) is connected upstream to limit the electrical energy output or energy supply.

Vibration signal device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that at least one freewheeling diode (preferably a planar diode) 42 ) as a protective component parallel to the motor inductance of the vibration motor ( 24 ) is connected upstream.

Vibration signal device according to claim 8, characterized in that several, preferably two or three freewheeling diodes ( 42 ) are connected in parallel to each other.

Vibration signal device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the protective component ( 42 ) through a series to an inductor ( 38 ) of the vibration motor ( 24 ) switched limiting resistor is formed.

Vibration signal device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the at least one protective component ( 42 ) preferably on a board ( 40 ) in a protective capsule ( 30 ) in the area of a breakthrough sealing compound sealing against the atmosphere ( 36 ) is cast in.

Vibration signal device according to one of claims 3 to 11, characterized in that the with the control circuit ( 16 ) connected connecting lines ( 46 ) of the vibration motor ( 24 ) by the sealing compound ( 36 ) are passed through.

Vibration signal device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the energy source ( 18 ) is formed by a battery or an accumulator, the circuit of the energy source ( 18 ) by a specified minimum internal resistance ( 52 ) is intrinsically safe against ignition of an explosive atmosphere.

Vibration signal device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the means for transmitting vibrations through a positive connection and / or material connection ( 54 ) between the protective capsule ( 30 ) and the device housing ( 20 ) are formed.

Vibration signal device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the mobile device by a portable, an incoming radio call to the user signaling caller ( 10 ) is formed.

Vibration signal device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the mobile device ( 10 ) is formed by a mobile communication or data processing terminal.

Mobile device, in particular a portable communication terminal, data processing terminal or separate call detector ( 10 ), characterized by a vibration signal device according to one of the preceding claims.