способ и система для возврата неуравновешенной массы в вибраторе

Формула изобретения

1. Устройство вибратора, содержащее:

вал, соединенный с электродвигателем, причем вал включает в себя направляющую дорожку, определяющую путь, имеющий первую составляющую, которая перемещается по окружности, по меньшей мере, частично вокруг вала, и вторую составляющую, которая перемещается, по меньшей мере, частично по длине вала, при этом вал вращается под действием вращающей силы, которая создается, когда электродвигатель активирован, и

неуравновешенную массу, соединенную с валом, причем неуравновешенная масса включает в себя муфту для вхождения в зацепление и перемещения вдоль направляющей дорожки вала, когда вал вращается, при этом, когда электродвигатель активирован и вал вначале ускоряется вращательно, скорость вращения неуравновешенной массы меньше, чем скорость вращения вала, вследствие инерции вращения неуравновешенной массы, таким образом, что когда неуравновешенная масса вращается на скорости меньше, чем скорость вала, неуравновешенная масса перемещается вдоль направляющей дорожки по направлению к концу пути, ближайшему к свободному концу вала.

2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее натяжное устройство, имеющее первый конец, соединенный со свободным концом вала, и второй конец, соединенный с неуравновешенной массой, причем когда электродвигатель деактивирован, неуравновешенная масса возвращается под действием силы смещения от натяжного устройства.

3. Устройство по п.2, в котором натяжное устройство перемещается в направлении сжатого состояния, когда электродвигатель активирован, и перемещается в направлении не сжатого состояния, когда электродвигатель деактивирован.

4. Устройство по п.2, в котором натяжное устройство включает в себя пружину и прокладку.

5. Устройство по п.1, в котором направляющая дорожка имеет форму внешней винтовой резьбы, а муфта неуравновешенной массы имеет форму внутренней винтовой резьбы, так что форма внутренней винтовой резьбы муфты совпадает с формой внешней винтовой резьбы направляющей дорожки.

6. Устройство по п.1, в котором конец направляющей дорожки, ближайший к свободному концу вала, включает в себя жесткий упор.

7. Устройство по п.1, дополнительно содержащее входной переключатель для активации электродвигателя, причем входной переключатель деактивирует электродвигатель при обнаружении свободного падения устройства акселерометром, соединенным с входным источником питания.

8. Устройство связи, содержащее:

устройство вибратора, содержащее:

вал, соединенный с электродвигателем, причем вал включает в себя направляющую дорожку, определяющую путь, имеющий первую составляющую, которая перемещается по окружности, по меньшей мере, частично вокруг вала, и вторую составляющую, которая перемещается, по меньшей мере, частично по длине вала, при этом вал вращается под действием вращающей силы, которая вырабатывается, когда электродвигатель активирован, и

неуравновешенную массу, соединенную с валом, причем неуравновешенная масса включает в себя муфту для вхождения в зацепление и перемещения вдоль направляющей дорожки вала, когда вал вращается, причем, когда электродвигатель активирован, и вал вначале ускоряется вращательно, скорость вращения неуравновешенной массы меньше, чем скорость вращения вала, вследствие инерции вращения неуравновешенной массы, таким образом, что когда неуравновешенная масса вращается на скорости меньше, чем скорость вала, неуравновешенная масса перемещается вдоль направляющей дорожки по направлению к концу пути, ближайшему к свободному концу вала.

9. Устройство по п.8, дополнительно содержащее натяжное устройство, имеющее первый конец, соединенный со свободным концом вала, и второй конец, соединенный с неуравновешенной массой, причем когда электродвигатель деактивирован, неуравновешенная масса возвращается под действием силы смещения от натяжного устройства.

10. Устройство по п.9, в котором натяжное устройство перемещается в направлении сжатого состояния, когда электродвигатель активирован, и перемещается в направлении не сжатого состояния, когда электродвигатель деактивирован.

11. Устройство по п.9, в котором натяжное устройство включает в себя пружину и прокладку.

12. Устройство по п.8, в котором направляющая дорожка имеет форму внешней винтовой резьбы, а муфта неуравновешенной массы имеет форму внутренней винтовой резьбы, так что форма внутренней винтовой резьбы муфты совпадает с формой внешней винтовой резьбы направляющей дорожки.

13. Устройство по п.8, в котором конец направляющей дорожки, ближайший к свободному концу вала, включает в себя жесткий упор.

14. Устройство по п.8, дополнительно содержащее входной переключатель для активации электродвигателя, причем входной переключатель деактивирует электродвигатель при обнаружении свободного падения устройства акселерометром, соединенным с входным источником питания.

15. Устройство по п.8, в котором устройство связи является портативным электронным устройством.

16. Устройство по п.8, в котором устройство связи является радиочастотным телефоном.

17. Способ создания вибраций в устройстве, содержащем электродвигатель, вал и неуравновешенную массу, причем способ включает:

активацию электродвигателя для вращения вала, присоединенного к электродвигателю, при этом вал вращается под действием вращающей силы, которая создается, когда электродвигатель активирован, и

вращение неуравновешенной массы, когда при вращении неуравновешенной массы неуравновешенная масса сначала перемещается из исходного положения по длине вала, причем вал включает в себя путь, к которому неуравновешенная масса присоединена и вдоль которого неуравновешенная масса может перемещаться, причем путь имеет первую составляющую, которая перемещается по окружности, по меньшей мере, частично вокруг вала, и вторую составляющую, которая перемещается, по меньшей мере, частично по длине вала, в котором, когда электродвигатель активирован, и вал вначале ускоряется вращательно, скорость вращения неуравновешенной массы меньше, чем скорость вращения вала, вследствие инерции вращения неуравновешенной массы, таким образом, что неуравновешенная масса вращается на скорости меньшей, чем скорость вала, при этом неуравновешенная масса смещается в направлении конца пути, ближайшего к свободному концу вала.

18. Способ по п.17, при котором при достижении конца пути неуравновешенная масса вращается на конце пути, ближайшем к свободному концу вала, без дальнейшего смещения по длине вала.

19. Способ по п.17, при котором дополнительно смещают неуравновешенную массу с помощью силы смещения от натяжного устройства, имеющего первый конец, соединенный с валом, и второй конец, соединенный с неуравновешенной массой, причем, когда электродвигатель деактивирован, неуравновешенная масса возвращается назад под действием силы смещения от натяжного устройства.

Описание изобретения к патенту

Область техники

Настоящее изобретение в основном относится к способу и системе для создания вибрации и, в частности, к системе вибратора и соответствующему способу, который автоматически выдвигает и возвращает назад неуравновешенную массу, используемую для создания вибрации относительно корпуса электродвигателя в зависимости от текущего рабочего состояния системы вибратора.

Уровень техники

Обычное устройство вибратора включает в себя электродвигатель, вал, соединенный с электродвигателем, и неуравновешенную массу, расположенную непосредственно у конца вала и которая вращается с помощью электродвигателя через вал с целью создания вибрации. Устройство вибратора часто используется в устройствах связи, чтобы создать осязательную (т.е. тактильную) обратную связь для пользователя. В настоящее время во многих устройствах связи, например, мобильных телефонах или пейджерах, используется устройство вибратора для того, чтобы создать вибрацию, которую можно почувствовать, когда держишь устройство и/или обращаешься с устройством, как во время сигналов звонка вместо или в дополнение к слышимому сигналу, когда принимается звонок или сообщение. Когда такие сигналы принимаются, электродвигатель устройства вибратора активируется и вал, соединенный с электродвигателем, начинает вращаться за счет действия вращающей силы, создаваемой электродвигателем. Неуравновешенная масса, прикрепленная к валу, также начинает вращаться, когда электродвигатель активируется, что заставляет устройство связи вибрировать.

Обычно, неуравновешенная масса расположена на расстоянии от электродвигателя, таким образом, чтобы избегать соударения или столкновения неуравновешенной массы с электродвигателем, поскольку неуравновешенная масса вращается. Однако, выдвижение неуравновешенной массы на расстояние от корпуса электродвигателя может подвергать участок вала повышенным напряжениям. Например, в некоторых ситуациях, когда устройство связи случайно падает, существует риск, что незащищенный участок вала согнется за счет расстояния, на которое неуравновешенная масса, расположенная непосредственно на конце вала, выдвигается по длине вала от точки, которая удерживается корпусом электродвигателя. Традиционно, вал изготавливают из материала, такого как металл, который может согнуться или сломаться под действием достаточно большого приложенного усилия. Не только растянутая длина больше подвергает вал опасности, но также присоединенная неуравновешенная масса перемещается на большее расстояние от опоры корпуса электродвигателя, таким образом, что любая сила, возникающая из внезапного изменения скорости, будет приводить к большой величине крутящего момента, приложенного к валу на одном удерживаемом конце незащищенного участка вала. В некоторых случаях не только вал может быть деформирован, изогнут или сломан, но альтернативно и/или дополнительно возможно, что неуравновешенная масса может сорваться с вала, повреждая, таким образом устройство связи и/или влияя на способность устройства в дальнейшем производить вибрационные эффекты.

В попытке избежать сгибания или деформации вала, как упоминалось выше, в некоторых конструкциях предпринимались попытки использовать высококачественный материал, имеющий более высокий предел прочности на разрыв, из которого изготовлен вал. Однако, по меньшей мере, для некоторых видов ударов различные тесты, проведенные на валах, составленных из различных материалов, показали, что валы, состоящие из материалов с более низким пределом прочности на разрыв, обычно имеют более высокую устойчивость к образованию трещин, чем валы, изготовленные из материалов с более высоким пределом прочности на разрыв. Другими словами, хотя некоторые более твердые материалы имели более высокое сопротивление к изгибу, они часто демонстрировали большую предрасположенность к трещинам и разлому при тех же самых обстоятельствах. Кроме того, также было показано, что, по меньшей мере, в некоторых условиях ожидаемого использования, многие из высококачественных материалов, включая некоторые виды стали с более высоким пределом прочности на разрыв, могут быть не способны выдерживать ожидаемое максимальное напряжение, которое вероятно может встретиться, когда устройство падает. Высококачественный материал также увеличивает стоимость вала и, следовательно, стоимость устройства вибратора.

В свете вышеупомянутых фактов существует необходимость в способе и системе для предотвращения и/или уменьшения возможности повреждения или сгибания вала устройства вибратора в случае падения устройства связи, содержащего устройство вибратора.

Краткое описание изобретения

Согласно настоящему изобретению создано устройство вибратора для использования в устройстве связи. Устройство вибратора включает в себя электродвигатель и вал, который соединен с электродвигателем. Вал включает в себя направляющую дорожку, которая определяет путь, имеющий первый составной элемент и второй составной элемент. Первый составной элемент перемещается, по меньшей мере, частично по окружности вокруг вала, при этом второй составной элемент перемещается, по меньшей мере, частично по длине вала. Неуравновешенная масса соединена с валом устройства вибратора. Эта неуравновешенная масса включает в себя муфту для вхождения в зацепление и перемещения вдоль направляющей дорожки вала, когда вал вращается за счет действия вращающей силы, вырабатываемой, когда электродвигатель активирован. Скорость вращения неуравновешенной массы меньше, чем скорость вращения вала за счет инерции вращения неуравновешенной массы, когда вал вначале ускоряется во вращательном движении. Неуравновешенная масса перемещается вдоль направляющей дорожки по направлению к концу пути, ближайшему к свободному концу вала, когда неуравновешенная масса вращается со скоростью, которая меньше, чем скорость вращения вала. Устройство вибратора включает в себя натяжное устройство с первым концом, который соединен с валом, и вторым концом, который соединен с неуравновешенной массой. Неуравновешенная масса возвращается назад под действием силы смещения от натяжного устройства, когда электродвигатель деактивирован.

Настоящее изобретение дополнительно относится к устройству связи, которое включает в себя устройство вибратора, которое включает в себя электродвигатель и вал, который соединен с электродвигателем. Вал включает в себя направляющую дорожку, которая определяет путь перемещения, по меньшей мере, частично по окружности вокруг вала и второй составной элемент, который перемещается, по меньшей мере, частично по длине вала. Неуравновешенная масса, которая включает в себя муфту, соединена с валом устройства вибратора. Муфта облегчает процесс перемещения неуравновешенной массы вдоль направляющей дорожки вала, когда вал вращается. Вал вращается под действием вращающей силы, которая создается, когда электродвигатель активирован. Скорость вращения неуравновешенной массы меньше, чем скорость вращения вала за счет инерции вращения неуравновешенной массы, когда вал вначале ускоряется во вращательном движении. Неуравновешенная масса перемещается вдоль направляющей дорожки по направлению к концу пути, ближайшему к свободному концу вала, когда неуравновешенная масса вращается со скоростью, которая меньше, чем скорость вращения вала. Устройство вибратора включает в себя натяжное устройство с первым концом, который соединен с валом, и вторым концом, который соединен с неуравновешенной массой. Неуравновешенная масса возвращается назад под действием силы смещения от натяжного устройства, когда электродвигатель деактивирован.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу создания вибраций в устройстве, которое включает в себя электродвигатель, вал и неуравновешенную массу. Способ включает активирование электродвигателя, который создает вращающую силу, приложенную к валу, который соединен с электродвигателем. Вал вращается за счет приложенной вращающей силы, которая в свою очередь вращает неуравновешенную массу. Неуравновешенная масса смещается из исходного положения по длине вала по направлению к концу пути, ближайшему к свободному концу вала, если неуравновешенная масса вначале имеет скорость вращения, которая меньше, чем скорость вращения вала за счет инерции вращения неуравновешенной массы. Вал включает путь, с которым соединена неуравновешенная масса и вдоль которого неуравновешенная масса может перемещаться, причем путь имеет первый составной элемент, который перемещается по окружности, по меньшей мере, частично вокруг вала, и второй составной элемент, который перемещается, по меньшей мере, частично по длине вала.

По меньшей мере, в одном варианте осуществления изобретения при достижении конца пути неуравновешенная масса вращается без дополнительно смещения по длине вала.

По меньшей мере, в дополнительном варианте осуществления изобретения неуравновешенная масса смещается под действием смещающей силы от натяжного устройства, имеющего первый конец, соединенный с валом, и второй конец, соединенный с неуравновешенной массой. Когда электродвигатель деактивирован, неуравновешенная масса возвращается назад под действием смещающей силы от натяжного устройства.

Эти и другие признаки, а также преимущества данного изобретения, будут очевидны из нижеследующего описания одного или более вариантов осуществления данного изобретения, приведенного со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение проиллюстрировано с помощью неограничивающих примеров, приведенных со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковыми ссылочными позициями обозначены идентичные элементы. На чертежах:

Фиг.1 - блок-схема приведенного в качестве примера устройства, в которое встроено устройство вибратора, в котором могут быть применимы различные варианты осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 - более подробный вид приведенного в качестве примера устройства вибратора, в котором предусмотрена неуравновешенная масса, которая смещается по направлению к концу вала, когда электродвигатель активирован, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.3 - дополнительный приведенный в качестве примера вариант осуществления устройства вибратора, в котором предусмотрена неуравновешенная масса, которая смещается по направлению к концу вала, когда электродвигатель активирован в приведенном в качестве примера устройстве вибратора, в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.4 - возврат назад неуравновешенной массы в приведенном в качестве примера устройстве вибратора, когда электродвигатель деактивирован, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.5 - частичная блок-схема устройства, в котором могут быть применены различные варианты осуществления настоящего изобретения; и

фиг.6 - схема последовательности операций, иллюстрирующая способ создания вибраций в устройстве, в соответствии различными вариантами осуществления настоящего изобретения.

Специалисты в данной области техники поймут, что элементы на чертежах показаны для простоты и ясности и не обязательно проиллюстрированы в масштабе. Например, размеры некоторых элементов на чертежах могут быть преувеличены по отношению к другим элементам, чтобы обеспечить лучшее понимание вариантов осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Перед подробным описанием конкретного устройства вибратора в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения необходимо заметить, что настоящему изобретению изначально свойственны сочетания составных элементов устройства вибратора, относящиеся к боковому смещению неуравновешенной массы внутри устройства вибратора. Соответственно, составные элементы устройства и этапы способа были представлены, в необходимых случаях, традиционными символами на чертежах, иллюстрируя только те конкретные детали, которые имеют отношение к пониманию настоящего изобретения таким образом, чтобы не заполнять описание деталями, которые будут легко понятны обычным специалистам в данной области техники.

В этом документе, относительные понятия, такие как «первый» и «второй» и тому подобное, могут быть использованы только для того, чтобы различать один элемент от другого, без необходимого требования или подразумевания какого-либо существующего взаимного отношения или порядка между этими элементами. Термин «содержит», «содержащий» или любое другое его изменение предназначены, чтобы охватывать неисключительное указание, такое как процесс, способ, изделие или устройство, которое содержит перечень элементов, не включает в себя только указанные элементы, но может включать в себя другие элементы, не явно перечисленные или включенные в такой процесс, способ, изделие или устройство. Элемент, которому предшествует слово «содержит », не препятствует, без дополнительных ограничений, существованию дополнительных идентичных элементов в процессе, способе, изделии или устройстве, которое содержит этот элемент. Термин «другой», использованный здесь, определен, по меньшей мере, как второй или более. Термин «включающий», как он использован здесь, определен как содержащий.

На фиг.1 показано приведенное в качестве примера устройство 100, в котором могут быть применены различные варианты осуществления настоящего изобретения. По меньшей мере, в одном варианте осуществления изобретения устройство 100 может быть портативным электронным устройством. Примеры портативного электронного устройства 100 включают в себя, но не ограничены этим, пейджер, портативный персональный компьютер типа "лэптоп" и персональный цифровой секретарь (PDA). В другом варианте осуществления изобретения устройство 100 может быть радиочастотным телефоном. Примеры радиочастотного телефона могут включать в себя, но не ограничены этим, мобильный телефон и/или сотовый телефон. Для варианта осуществления изобретения устройство 100 включает в себя микропроцессор 102, аналогово-цифровой преобразователь (ADC) 104, микрофон 106 и устройство вибратора 108. Устройство вибратора 108 включает в себя электродвигатель 110, вал 112, который соединен с электродвигателем 110, и неуравновешенную массу 114, которая соединена с валом 112. Примеры электродвигателя 110 включают в себя, но не ограничены этим, электродвигатель постоянного тока с постоянными магнитами (PMDC) и коммутируемый реактивный синхронный электродвигатель (SRM). Устройство вибратора 108 создает вибрации в устройстве 100, как только устройство 100 обнаруживает сигнал, который связан с функциональностью устройства 100. Примеры функциональности устройства 100 включают в себя, но не ограничены этим, входящий звонок или сообщение на устройство 100. Примером сообщений может быть текстовое сообщение или голосовое сообщение. Вал 112 включает в себя направляющую дорожку, которая определяет путь перемещения, который в дополнение к продолжению, по меньшей мере, частично по длине вала, одновременно, по меньшей мере, частично по окружности пересекает вал, образом подобным шагам резьбы винта. В сущности, путь может быть приравнен вектору, который имеет множественные составляющие элементы, включая первый составной элемент и второй составной элемент. Первый составной элемент представляет собой участок пути, который перемещается по окружности, по меньшей мере, частично вокруг вала 112. Второй составной элемент представляет собой участок пути, который перемещается, по меньшей мере, частично по длине вала. Неуравновешенная масса 114, соединенная с валом 112, включает в себя муфту, которая облегчает зацепление и перемещение неуравновешенной массы 114 вдоль направляющей дорожки вала 112.

Электродвигатель 100 активируется, когда создание вибрационного эффекта, также как в некоторых случаях, когда сигнал, соответствующий входящему звонку или сообщению на устройство 100, обнаруживается устройством 100. Как только электродвигатель 110 активируется, вал 112, соединенный с электродвигателем 110, начинает вращаться под действием вращающей силы, приложенной к валу электродвигателем и которая создается, когда электродвигатель 100 активируется. Неуравновешенная масса 114, соединенная с валом 112 через муфту, начинает вращение на валу 112, поскольку фрикционное взаимодействие между валом и муфтой неуравновешенной массы испытывает некоторое действие вращающей силы, приложенной к валу с помощью электродвигателя к неуравновешенной массе. По меньшей мере, вначале неуравновешенная масса вращается на скорости, которая меньше, чем скорость вращения вала 112, за счет инерции вращения неуравновешенной массы 114. В свою очередь неуравновешенная масса 114 перемещается по окружности и потом в боковом направлении вдоль направляющей дорожки вала 112 из исходного положения по направлению к концу пути, ближайшему к свободному концу вала 112, если скорость вращения неуравновешенной массы 114 меньше, чем скорость вращения вала 112. Неуравновешенная масса 114 вращается в положении самом близком к концу пути, ближайшему к свободному концу вала, и в целом создает вибрацию в устройстве 100, пока электродвигатель 110 остается активированным. Электродвигатель 110 деактивируется, когда вибрационный приводной сигнал удаляется с электродвигателя. Когда электродвигатель 110 деактивирован, неуравновешенная масса 114 обычно останавливается с валом и таким образом в целом сохраняет направление своего перемещения относительно направляющей дорожки и перемещается вдоль направляющей дорожки вала по направлению к исходному положению. Неуравновешенная масса 114 остается в исходном положении, пока устройство 100 не обнаружит другой входящий сигнал или сообщение в устройстве 100.

Некоторые из возвратов неуравновешенной массы назад к исходному положению могут быть результатом того, что неуравновешенная масса имеет скорость вращения, которая обычно будет теперь превышать скорость вращения вала, поскольку вал только свободно соединен с неуравновешенной массой. Фрикционное взаимодействие между валом и неуравновешенной массой обычно еще не амортизирует момент вращения массы. Дополнительное перемещение по направлению к исходному положению может быть облегчено за счет приложения смещающих сил, таких как усилие, создаваемое натяжным устройством (например, пружиной), показанным на фиг. 2-5.

На фиг.2 показано смещение неуравновешенной массы 114 в приведенном в качестве примера устройстве вибратора 108, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство вибратора 108 включает в себя электродвигатель 100, вал 112, который соединен с электродвигателем 110, и неуравновешенную массу 114, которая соединена с валом 112.

Вал 112 включает в себя направляющую дорожку, которая определяет путь, объединенный с вектором, имеющим первый составной элемент и второй составной элемент. Первый составной элемент определяет перемещение в направлении по окружности, которое продолжается, по меньшей мере, частично вокруг вала 112, показанное стрелкой 204. Второй составной элемент определяет перемещение в продольном направлении, которое продолжается, по меньшей мере, частично по длине вала 112, показанного стрелкой 206. По меньшей мере, в одном таком варианте осуществления изобретения направляющая дорожка вала 112 имеет внешнюю винтовую форму 202. В одном подобном варианте осуществления изобретения внешняя винтовая форма 202 имеет от трех до четырех шагов на дюйм (tpi /число витков резьбы на дюйм/), приводя к шагу резьбы в диапазоне от 6 до 8 миллиметров. Дополнительно, такой вариант осуществления изобретения может иметь угол спирали между внешними витками, равный 7°.

Неуравновешенная масса 114, соединенная с валом 112, включает в себя муфту 208, которая облегчает вхождение в зацепление и перемещение неуравновешенной массы 114 вдоль направляющей дорожки вала 112. Муфта 208 имеет внутреннюю винтовую форму 210, которая включает в себя винтовую резьбу. В подобном варианте осуществления изобретения внутренняя винтовая форма 210 будет иметь размеры, которые в целом соответствуют внешней винтовой форме 202 вала. Внешняя винтовая форма 202 направляющей дорожки вала 112 и внутренняя винтовая форма 210 муфты 208 имеют достаточно свободный допуск, чтобы обеспечить вращение неуравновешенной массы 114 относительно вала 112, когда они соединены вместе.

Устройство вибратора 108 также включает в себя натяжное устройство. По меньшей мере, в одном приведенном в качестве примера варианте осуществления изобретения натяжное устройство может быть пружиной. Для другого варианта осуществления изобретения натяжное устройство может быть пружиной, используемой в сочетании с прокладкой. Во многих случаях прокладка представляет собой промежуточный элемент, который может быть использован для уменьшения трения между элементами, например, между пружиной и неуравновешенной массой. По меньшей мере, в некоторых случаях, прокладка может включать в себя одну или более волокнистых шайб с нанесенным на них смазочным веществом. В некоторых случаях ширина прокладки может быть также использована, чтобы регулировать относительное разнесение элементов и учитывать определенные допуски во время процесса производства. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения натяжное устройство является пружиной 212, которая размещена коаксиально с валом 112. Пружина 212 имеет первый конец, который соединен со свободным концом вала 112, и второй конец, который соединен с неуравновешенной массой 114. Примеры пружины 212 могут включать в себя винтовую пружину или пластинчатую пружину.

Как отмечено ранее, вращающая сила F_R (показанная на фиг.2) создается, когда активирован электродвигатель 110, который вращает вал 112, соединенный с электродвигателем 110. Неуравновешенная масса 114 вначале смещается по направлению вращения с валом 112 путем фрикционного взаимодействия между валом и муфтой неуравновешенной массы в направлении 204. Обычно неуравновешенная масса будет иметь скорость, которая отстает от скорости вала, таким образом, что вначале, при активации электродвигателя, неуравновешенная масса будет иметь скорость вращения, которая меньше, чем скорость вала 112, вследствие инерции вращения неуравновешенной массы 114 и скользящей муфты, которая взаимодействует фрикционно, и которая только частично передает вращающую силу электродвигателя неуравновешенной массе. В свою очередь неуравновешенная масса 114 перемещается вдоль направляющей дорожки вала 112 в направлении 206, из исходного положения по направлению к концу пути, ближайшему к свободному концу вала 112. Если и когда неуравновешенная масса достигает конца пути, то неуравновешенная масса в целом будет ускорена до скорости вала, поскольку конец пути больше не будет позволять муфте отставать во вращении. Когда электродвигатель продолжает оставаться в зацеплении, неуравновешенная масса 114 продолжает вращаться на конце пути, ближайшем к свободному концу вала 112, при достижении конца пути, ближайшего к свободному концу вала 112. Вращение неуравновешенной массы 114 на конце пути, ближайшем к свободному концу вала 112, создает вибрацию. Пружина 212 остается в сжатом состоянии, когда электродвигатель 110 активирован, как показано на фиг.2. Однако когда электродвигатель деактивирован, пружине 212 разрешается вернуться в растянутое состояние, поскольку неуравновешенная масса смещается назад во втянутое или несмещенное состояние, в котором неуравновешенная масса возвращается в положение, более ближайшее к корпусу электродвигателя.

На фиг.3 показано смещение неуравновешенной массы 114 в дополнительном приведенном в качестве примера устройстве 108 вибратора, когда электродвигатель 110 активирован, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления изобретения конец пути, ближайший к свободному концу вала 112, включает в себя жесткий упор 302. Кроме того, в этом варианте осуществления изобретения натяжное устройство является пружиной 212, которая используется в сочетании с прокладкой 304. Пружина 212 имеет первый конец, который соединен со свободным концом вала 112, и второй конец, который соединен с прокладкой 304. Подобно варианту осуществления изобретения, проиллюстрированному на фиг.2, вал 112, соединенный с электродвигателем 110, вращается под действием вращающей силы F_R в направлении 204, которая в свою очередь создает вращение также как и боковое смещение в неуравновешенной массе. Когда электродвигатель 110 активирован, неуравновешенная масса 114 перемещается вдоль направляющей дорожки вала 112 из исходного положения в направлении 206 по направлению к жесткому упору 302, что предотвращает дальнейшее боковое перемещение неуравновешенной массы относительно вала. Жесткий упор 302 ограничивает дальнейшее перемещение неуравновешенной массы 114 в направлении 206. Таким образом, неуравновешенная масса 114 может быть расположена соответствующим образом во время своего вращения на расстоянии от свободного конца вала 112, чтобы ограничить величину фрикционного взаимодействия, когда электродвигатель 110 активирован, чтобы создать эффект вибрации.

На фиг.4 показано смещение неуравновешенной массы 114 в приведенном в качестве примера устройстве 108 вибратора, когда электродвигатель 110 деактивирован, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления изобретения функциональность системы 108 вибратора описана, когда электродвигатель 110 деактивирован. Когда электродвигатель 110 деактивирован, неуравновешенная масса 114 возвращается назад от конца пути, ближайшего к свободному концу вала 112, по направлению к исходному положению. Исходным положением неуравновешенной массы 114 является положение неуравновешенной массы 114, ближайшее к электродвигателю 110 (как показано на фиг.4). Неуравновешенная масса 114 возвращается назад за счет, по меньшей мере, частично силы F_B смещения (показанной на фиг. 5). Эта сила смещения может быть создана натяжным устройством. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения натяжным устройством является пружина. Для другого варианта осуществления изобретения натяжным устройством может быть пружина, которая используется в сочетании с прокладкой. Как отмечено ранее, прокладка представляет собой промежуточный элемент, который может быть использован для того, чтобы уменьшить трение между элементами. По меньшей мере, в некоторых случаях прокладка может включать в себя одну или более волокнистых шайб с нанесенным на них смазочным веществом. В некоторых случаях, ширина прокладки может быть использована также для того, чтобы регулировать относительное расстояние между элементами и учитывать определенные допуски во время процесса изготовления. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения пружина 212 размещена коаксиально с валом 112. Пружина 212 имеет первый конец, который соединен со свободным концом вала, и второй конец, который соединен с неуравновешенной массой 114. Примеры пружины 212 включают в себя винтовую пружину или пластинчатую пружину. Для обычного специалиста будет очевидно, что любое устройство, которое способно создавать силу смещения, может быть использовано в качестве натяжного устройства. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения пружина 212 находится в растянутом состоянии, когда электродвигатель 110 деактивирован.

В некоторых случаях, по меньшей мере, неуравновешенная масса 114 может быть соединена с валом 112, таким образом, что вращение неуравновешенной массы 114 создает вибрацию и соответствующим образом создает вибрацию, которая относится к любой конструкции, к которой электродвигатель 110 присоединен, например устройству связи.

На фиг.5 проиллюстрировано устройство 500 связи, в котором могут быть применены различные варианты осуществления изобретения настоящего изобретения. По меньшей мере, в одном варианте осуществления изобретения устройство 500 связи может быть портативным электронным устройством. Некоторые примеры различных типов потенциальных портативных электронных устройств описаны со ссылкой на фиг.1. Однако специалист в данной области техники легко поймет, что настоящее изобретение могло бы быть также объединено с другими типами электронных устройств, не выходя за существо настоящего изобретения. Устройство 500 связи включает в себя устройство 108 вибратора, которое создает вибрации, как в некоторых случаях, когда сигнал, соответствующий входящему звонку или сообщению, обнаружен устройством 500 связи. В соответствии, по меньшей мере, с некоторыми вариантами осуществления изобретения электродвигатель 100 включает в себя входной переключатель 502 для активации электродвигателя 110, который может быть соединен с акселерометром (не показан на фиг.5). Акселерометр может обнаруживать свободное падение устройства 500 связи путем измерения его ускорения. Примеры акселерометра включают в себя, но не ограничены этим, пьезоэлектрический акселерометр и электромеханический акселерометр. В некоторых случаях, по меньшей мере, пьезоэлектрический акселерометр может быть использован для создания измеряемого изменения напряжения через диэлектрик в ответ на изменяющуюся величину механического напряжения, которое может быть результатом ускорения объединенной массы, которая воздействует за счет действия силы тяжести. Выход акселерометра соединен с входным переключателем 502. Когда акселерометр обнаруживает свободное падение устройства связи 500, входной переключатель 502 может быть использован, чтобы деактивировать электродвигатель 100, позволяя за счет этого неуравновешенной массе 114, соединенной с валом 112 электродвигателя 110, вернуться назад в исходное положение, ближайшее к электродвигателю 110. В результате, даже если устройство 500 связи падает, когда электродвигатель 110 находится в активном состоянии, падение может быть обнаружено и электродвигатель 110 деактивирован, таким образом, что неуравновешенная масса 114 может вернуться назад, увеличивая шансы того, что вал 112 будет сохранен от сгибания или повреждения во время последующего удара.

На фиг. 6 показана диаграмма последовательности действий, иллюстрирующая способ создания вибраций в устройстве связи, например, в устройстве 500 связи в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения. Способ начинается с этапа 602. На этапе 604 активируется электродвигатель. Как только электродвигатель 110 активирован, вал начинает вращаться за счет действия вращающей силы «F_R» (как показано на фиг.2), которая создается, когда электродвигатель 110 активирован. Неуравновешенная масса начинает вращаться с валом 112 на скорости, которая, по меньшей мере, вначале меньше, чем скорость вращения вала 112. Скорость вращения неуравновешенной массы 114 изначально меньше, чем скорость вращения вала 112, вследствие инерции вращения неуравновешенной массы 114, когда вал 112 ускоряется во вращении. Неуравновешенная масса 114, соединенная с валом 112, включает в себя муфту, которая, по меньшей мере, в некоторых случаях включает в себя внутреннюю винтовую форму 210. Муфта 208 облегчает зацепление и перемещение неуравновешенной массы 114 вдоль вала 112, который может включать в себя внешнюю форму 202 винта. Внешняя винтовая форма 202 вала 112 и внутренняя винтовая форма 210 муфты 208 имеют достаточно свободный допуск и/или зазор, чтобы позволить вращение неуравновешенной массы 114 на валу 112.

На этапе 606 неуравновешенная масса 114, соединенная с валом 112, смещается от исходного положения, ближайшего к электродвигателю 110, по направлению к концу пути, ближайшему к свободному концу вала 112. В некоторых вариантах осуществления изобретения конец пути, ближайший к свободному концу вала, может включать в себя жесткий упор. Неуравновешенная масса 114 в некоторых случаях продолжает вращение и смещается аксиально, пока жесткий упор или конец пути не ограничит дальнейшее перемещение неуравновешенной массы 114 в аксиальном направлении. На этапе 608, при достижении конца пути, неуравновешенная масса 114 вращается в ближайшем месте к свободному концу вала 112. Вращение неуравновешенной массы 114 на конце пути, ближайшем к свободному концу вала 112, создает вибрацию в устройстве 500 связи, пока электродвигатель не деактивирован. Когда электродвигатель 110 деактивирован, неуравновешенная масса 114 возвращается от конца пути, ближайшего к свободному концу вала 112, к исходному положению, ближайшему к электродвигателю 110. В некоторых случаях, по меньшей мере, натяжное устройство, например, пружина 212 с первым концом, соединенным с валом 112, и вторым концом, соединенным с неуравновешенной массой 114, используется, чтобы приложить силу смещения F_B к неуравновешенной массе 114. Неуравновешенная масса 114 возвращается в исходное положение под действием силы смещения. Способ заканчивается на этапе 612.

Различные варианты осуществления настоящего изобретения, описанные выше, обеспечивают следующие преимущества. По меньшей мере, в одном варианте осуществления изобретения способ обеспечивает боковое смещение неуравновешенной массы внутри устройства вибратора, когда электродвигатель деактивирован или обнаружено ускорение устройства, что может произойти до удара с возможностью разбития или деформации устройство вибратора. Потом, когда устройство, которое включает в себя устройство вибратора упало, неуравновешенная масса, соединенная с валом в устройстве вибратора, перемещается или может быть перемещена по направлению к положению возврата, таким образом, уменьшая шансы того, что вал будет согнут при ударе, связанном с весом неуравновешенной массы.

В предшествующем описании, изобретение и его выгоды и преимущества были описаны со ссылкой на конкретные варианты осуществления изобретения. Однако обычный специалист в данной области техники поймет, что различные усовершенствования и изменения могут быть произведены, не выходя за объем настоящего изобретения, определяемого формулой изобретения. Соответственно, описание и чертежи должны рассматриваться скорее в иллюстративном смысле, нежели в ограничивающем смысле, при этом все усовершенствования предназначены быть включенными в объем настоящего изобретения. Выгоды, преимущества, решения задач, а также любой элемент (элементы), которые могут быть причиной любой выгоды, преимущества или решения задачи, которые возникают или становятся более определенными, не должны быть истолкованы как обязательные, требуемые или существенные признаки или элементы любого или всех пунктов формулы изобретения. Изобретение определяется только приложенной формулой изобретения, включая любые уточнения, произведенные во время рассмотрения этой заявки, и все эквиваленты этой формулы изобретения, как они сделаны.