Brevet FR2749095A1 — publié le 19971128

TITRE Ensemble de vibreur Domaine de l'invention La présente invention concerne de façon générale les ensembles de vibreurs et plus précisément un ensemble de vibreur pouvant être monté en surface. Arrière-plan de l'invention Les vibreurs sont utilisés dans une grande variété de dispositifs. Par exemple, les dispositifs d'appel de personnes et les radiotéléphones emploient des vibreurs pour émettre un signal avertissant de l'entrée d'un appel ou effectuer un appel de personnes silencieux. Si le dispositif est placé contre le corps de l'utilisateur, par exemple dans la poche d'une chemise ou accroché à une ceinture, les vibrations avertissent l'utilisateur sans que les autres entendent le dispositif. Cet avertissement silencieux est particulièrement avantageux dans des réunions ou dans des bureaux o un grand nombre de personnes partagent un espace commun. Les dispositifs qui emploient un vibreur emploient également des composants de circuits montés sur une carte imprimée. Ces composants de circuits sont de préférence connectés électriquement à la carte imprimée par chauffage par fusion automatisé. Les vibreurs, qui fonctionnent à partir d'un potentiel de tension continue qui leur est fourni, doivent également être fixés électriquement à la carte imprimée. Toutefois, les vibreurs ne peuvent pas être connectés à la carte imprimée par chauffage par fusion automatisé. Les vibreurs sont sensibles à la chaleur et peuvent être facilement endommagés. Une fois endommagés, ils ne peuvent pas être réparés facilement. Par conséquent, les vibreurs doivent être couplés électriquement aux cartes imprimées par l'intermédiaire de fils, d'une bande souple ou de deux broches de connexion employant des fils qui sont connectés de façon structurale à la carte imprimée par l'intermédiaire d'un soudage à la main au cours d'une étape de fabrication séparée. Un vibreur doit être monté de façon fixe sur la carte imprimée. Les vibreurs comportent un moteur, un arbre entraîné par le moteur et un poids porté par l'arbre. En fonctionnement, le moteur fait tourner l'arbre chargé, ce qui fait vibrer le vibreur de façon significative. Le couplage électrique par l'intermédiaire de fils mentionné ci-dessus n'est pas suffisant pour fixer l'emplacement du vibreur dans le dispositif. Ainsi, afin d'empêcher son endommagement ainsi que celui des composants électriques placés près de lui, le vibreur est monté sur la carte imprimée par l'intermédiaire d'une patte d'attache préformée. La patte d'attache est en général fixée à la carte imprimée au cours d'une étape de fabrication séparée par l'intermédiaire d'un soudage à la main ou d'un chauffage par fusion automatisé. Le vibreur est ensuite assemblé dans la patte d'attache au niveau du moteur afin d'assurer une fixation sûre. Par conséquent, on a besoin d'un ensemble de vibreur qui facilite le montage automatisé de façon à réduire au minimum les étapes de fabrication, qui permet une réparation facile et évite l'utilisation de fils. Brève description des dessins. La figure 1 illustre une vue en perspective d'un dispositif électronique portable employant un ensemble de vibreur fixé à un substrat; La figure 2 illustre une vue éclatée en perspective de l'ensemble de vibreur et du substrat de la figure 1; La figure 3 illustre un autre ensemble de vibreur; et La figure 4 illustre une vue en coupe partielle et agrandie de l'autre ensemble de vibreur de la figure 3. Description détaillée des modes de réalisation préférés Un ensemble de vibreur comporte un vibreur et une paire de colliers de serrage. La paire de colliers de serrage est conçue pour être montée sur un substrat ayant une source d'énergie pouvant être commandée. La paire de colliers de serrage est électriquement couplée à la source d'énergie pouvant être commandée. La paire de colliers de serrage est également conçue pour s'engager de façon amovible avec le vibreur. Le vibreur est fixé et alimenté par l'intermédiaire de la paire de colliers de serrage; ce qui élimine le besoin d'une patte d'attache de montage et d'une paire de fils séparés. La figure 1 illustre un système de radiocommunication 100 comportant un dispositif électronique 102. Le dispositif électronique 102, qui est représenté sous la forme d'un radiotéléphone portable, comporte un boîtier 104 et un substrat 106 placé à l'intérieur du boîtier 104, (mais pouvant être vu par l'intermédiaire d'une zone de coupe 108 du boîtier 104). Le boîtier 104 comporte un encadrement de haut-parleur et des ouvertures 101 qui ont un haut- parleur (non représenté) placé derrière celles-ci, un affichage 112, un clavier 114 et une ouverture pour microphone 116 ayant un microphone (non représenté) placé derrière celle-ci. Une antenne 118 est placée sur le boîtier 104. L'antenne 118 est électriquement connectée aux circuits d'émetteur-récepteur, comme une source d'énergie pouvant être commandée 120. La source d'énergie pouvant être commandée 120 est montée sur, et connectée électriquement à, une première paire de patins de connexion 122 et 123 du substrat 106. La source d'énergie pouvant être commandée 122 est alimentée par des connexions (non représentées) à une batterie 124 fixée sur un côté arrière du boîtier 104. Un ensemble de vibreur 126 est monté sur, et connecté électriquement à, une deuxième paire de patins de connexion 128 et 129 du substrat 106. La deuxième paire de patins de connexion 128 et 129 est électriquement connectée à la première paire de patins de connexion 122 et 123 et à la source d'énergie pouvant être commandée 120 par l'intermédiaire d'une paire de rubans respectifs 130 et 131. Bien que le mode de réalisation préféré soit illustré dans un radiotéléphone, on admettra que l'ensemble de vibreur peut être employé de façon avantageuse dans d'autres dispositifs tels que des dispositifs d'appel de personnes, des agendas électroniques ou similaires. Par conséquent, le terme "dispositif" tel qu'il est utilisé dans le présent document se réfère à tous ces types d'équipements et à leurs équivalents. En référence à la figure 2, l'ensemble de vibreur 126 est représenté sous une forme éclatée à l'extérieur du substrat 106. L'ensemble de vibreur 126 comporte un vibreur 200 et une paire de colliers de serrage 202 et 204. Le vibreur 200 comporte un moteur 206, un arbre 208 et un poids 210. Le moteur 206 est cylindrique et emploie un boitier 207. Le moteur 206 est alimenté par un potentiel de tension continue appliqué au boîtier 207. Le boîtier 207 comporte une première partie conductrice 212 et une deuxième partie conductrice 214. La première partie conductrice 212 et la deuxième partie conductrice 214 sont composées d'acier inoxydable ou d'un autre matériau conducteur approprié. La première partie conductrice 212 fonctionne comme la borne de polarité négative du moteur 206. La deuxième partie conductrice 214 fonctionne comme la borne de polarité positive du moteur 206. La première partie conductrice 212 est électriquement isolée de la deuxième partie conductrice 214 par une partie isolante 216 du boîtier 207 placée entre les deux. La partie isolante 216 est composée d'une pellicule de polyimide ou d'un autre matériau non conducteur approprié. La première partie conductrice 212, la partie isolante 216 et la deuxième partie conductrice 214 sont alignées le long d'un axe longitudinal 220 du vibreur 200. L'arbre 208 s'étend à partir d'une extrémité du moteur 208 le long de l'axe longitudinal 220. Le moteur 206, lorsqu'il est alimenté, fait tourner l'arbre 208. Le poids 210 est placé de façon non concentrique sur l'extrémité distale de l'arbre 208 de façon à tourner lorsque l'arbre 208 tourne. Le positionnement non concentrique du poids 210, ainsi que la différence de taille entre l'arbre 208 et le poids 210, provoque la vibration de l'arbre 208 et du poids 210 pendant la rotation. Les colliers de serrage de la paire de colliers de serrage 202 et 204 sont sensiblement identiques. A des fins de brièveté, seul l'un des colliers de serrage de la paire de colliers de serrage 202 et 204 sera décrit en détail. Le collier de serrage 202 comporte une plaque généralement rectangulaire 222. Des première et deuxième parois 224 et 226 s'étendent vers le haut à partir des côtés opposés de la plaque 222. Comme on peut mieux le voir sur la figure 2, les première et deuxième parois 224 et 226 sont incurvées vers l'intérieur l'une vers l'autre. L'extrémité 228 de chacune des parois 224 et 226 s'étend vers l'extérieur à partir du sommet de celles-ci. Les parois 224 et 226 sont utilisées pour limiter le mouvement du moteur 206 dans le plan transversal, horizontal et vertical. Le collier de serrage 202 comporte en outre une bride 230 qui s'étend vers l'extérieur et orthogonalement vers le haut à partir d'un bord de la plaque 222. La bride 230 est placée entre la première et la deuxième parois 224 et 226. La bride 230 (pouvant être vue sur le collier de serrage 204 par l'intermédiaire d'une zone de coupe) est utilisée pour fixer la position longitudinale du moteur 206 du vibreur 200. Le collier de serrage 202 peut être élaboré en utilisant une technologie classique appropriée quelconque, par exemple à partir d'un élément en une pièce qui est frappé dans un matériau métallique, tel que le cuivre de béryllium ou un autre matériau approprié, et courbé pour donner une configuration sensiblement en forme de U illustrée sur la figure 2 en utilisant un outillage de frappe progressif. Le matériau est suffisamment élastique pour que les parois 224 et 226 se séparent lorsque le moteur 206 est poussé vers le bas vers la plaque 222 au cours de l'assemblage puis reviennent dans leur position originale pour maintenir le moteur 206 en position fixe. L'ensemble de vibreur 126 est monté sur le substrat 106 (représenté sous forme fragmentée sur la figure 2) de la manière suivante. Les colliers de serrage 202 et 204 sont de préférence fixés au substrat 106 par l'intermédiaire d'un processus automatisé. Au départ, le substrat 106 est soumis à un processus de tamisage qui dépose de la pâte à souder sur les patins de connexion 128 et 129. La pâte à souder est composée d'un alliage argent-plomb-étain ou d'un autre matériau de soudure électriquement conducteur. Ensuite, les colliers de serrage 202 et 204 sont juxtaposés avec les patins de connexion 128 et 129, respectivement, tel que représenté par les lignes 231. Le placement automatique des colliers de serrage 202 et 204 est effectué en utilisant une machine de placement de petites pièces quelconque disponible dans le commerce. Une fois placée, la plaque 222 de chacun des colliers de serrage 202 et 204 est alignée avec les patins de connexion 128 et 129 du substrat 106, respectivement, et est en contact avec la pâte à souder. Après le placement, le substrat 106 est chauffé par fusion jusqu'à une température suffisante pour faire fondre la pâte à souder puis refroidi jusqu'à la température ambiante. Un modèle en aluminium amovible peut être employé pour conserver l'alignement des colliers de serrage 202 et 204 avec les patins de connexion 128 et 129 au cours du chauffage par fusion. Le chauffage par fusion prend environ 660 secondes. Pendant cette période de temps, la température du substrat 106 et des colliers de serrage 202 et 204 augmente jusqu'à atteindre environ 218 C. Le matériau de soudure fondu forme une interconnexion métallique entre les colliers de serrage 202 et 204 et les patins de connexion 128 et 129, respectivement. Une fois refroidis, les colliers de serrage 202 et 204 de l'ensemble de vibreur 126 sont physiquement et électriquement connectés aux patins de connexion 128 et 129 du substrat 106, respectivement. Une fois que les colliers de serrage 202 et 204 sont fixés au substrat 106, le vibreur 200 est fixé aux colliers de serrage 202 et 204. Afin d'assembler le vibreur 200, le moteur 206 est déplacé vers le bas, tel que représenté par les lignes 232. Le moteur 206 entre en contact avec les extrémités 228 des parois 224 et 226 des colliers de serrage 202 et 204. Les parois 224 et 226 sont poussées vers l'extérieur par le moteur 206 alors qu'il continue à être déplacé vers le bas vers la plaque 222 des colliers de serrage 202 et 204. La bride 230 des colliers de serrage 202 et 204 s'engage avec les surfaces d'extrémité du moteur 206. L'arbre 208 du vibreur est assez long pour assurer un espace adéquat pour loger la bride 230 du collier de serrage 202 entre le poids 210 et le moteur 206. Une fois assemblée, la première partie conductrice 212 n'entre en contact qu'avec le collier de serrage 202 et la deuxième partie conductrice 214 n'entre en contact qu'avec le collier de serrage 204. La position complètement assemblée est illustrée sur la figure 1. Le placement automatique du vibreur 200 peut être effectué en utilisant un bras de robot disponible dans le commerce. Une fois assemblé, Je vibreur 200 sert à avertir un utilisateur de la réception d'un appel. En référence à la figure 1, le dispositif électronique 102 reçoit un appel dans le système de radiocommunication 100 par l'intermédiaire d'un signal radiofréquence (RF) 132, tel qu'un signal d'appel de personnes, communiqué par une station de base 134. L'antenne 118 détecte le signal RF 132 et le couple aux circuits d'émetteur-récepteur. En réponse à la détection, la source d'énergie pouvant être commandée 120 génère un potentiel de tension continue sur la totalité de la première paire de patins de connexion 122 et 123. Dans le mode de réalisation préféré, la source d'énergie pouvant être commandée 120 génère une polarité positive sur le patin de connexion 122 et une polarité négative sur le patin de connexion 123. La paire de rubans 130 et 131 et la deuxième paire de patins de connexion 128 et 129 couplent le potentiel de tension continue à la paire de colliers de serrage 202 et 204 de la figure 2, respectivement. La paire de colliers de serrage 202 et 204 applique le potentiel de tension continue à la première partie conductrice 212 et à la deuxième partie conductrice 214 du boîtier 207 du moteur 206. Le moteur 206, en réponse au potentiel de tension continue, commence à faire tourner l'arbre 208 et le poids 210; ceci crée un signal silencieux avertissant de l'entrée d'un appel pouvant être discerné par l'utilisateur du dispositif électronique 102. Les figures 3 et 4 illustrent un autre vibreur 300 pouvant être utilisé avec l'ensemble de vibreur 126 et le dispositif électronique 102 de la figure 1. L'autre vibreur 300 emploie un vibreur classique qui a été remis à niveau. Les composants classiques de l'autre vibreur 300 comportent un moteur 302, un arbre 304 entraîné par le moteur 302 et un poids 306 placé sur l'arbre 304. De plus, le moteur 302 comporte un boîtier 306 qui est cylindrique et composé d'un matériau conducteur, tel que l'acier inoxydable ou un autre métal approprié. De plus, le moteur 302 du vibreur classique emploie en général des bornes, comme une borne positive 400 et une borne négative 402 représentées par l'intermédiaire d'une coupe 403 de la figure 4, placées à l'extrémité du moteur 302 à l'opposé de l'arbre 304. Le moteur 302 est alimenté par un potentiel de tension continue fourni par des fils (non représentés) aux bornes. Toutefois, contrairement au vibreur classique, l'autre vibreur 300 comporte un couvercle 301 et un isolateur 312 placés à l'extrémité du moteur 302 à l'opposé de l'arbre 304 tel que représenté par les lignes en pointillé sur la figure 4. Le couvercle 310 est cylindrique et composé d'un matériau conducteur, tel que l'acier inoxydable ou un autre métal approprié. L'isolateur 312, qui est placé entre le boîtier 308 et le couvercle 310, est de préférence composé d'une pellicule en polyimide ou d'un autre matériau non conducteur approprié. En outre, le couvercle 310 est électriquement connecté à la borne positive 400 par l'intermédiaire d'un premier fil 404. Le boîtier 308 est électriquement connecté à la borne négative 402 par l'intermédiaire d'un deuxième fil 406. L'isolateur 312 isole électriquement le boîtier 308 du couvercle 310. Le couvercle 310, l'isolateur 312 et le boîtier 308 sont placés de façon concentrique par rapport à un axe longitudinal 314 de l'autre vibreur 300. L'épaisseur du matériau comprenant le couvercle 310 et l'isolateur 312 est négligeable par rapport au diamètre du moteur 302. L'autre vibreur 300 peut donc être monté sur les colliers de serrage 202 et 204 de la figure 2 de même que décrit précédemment pour le vibreur 200. Une fois assemblé, le boîtier 308 se trouve en contact avec le collier de serrage 202 et isolé du collier de serrage 204; et le couvercle 301 se trouve en contact avec le collier de serrage 204 et isolé du collier de serrage 202. L'autre vibreur 300 est ensuite ll activé par la source d'énergie pouvant être commandée de la façon mentionnée ci-dessus. Ainsi, on peut voir qu'un ensemble de vibreur est décrit et qu'il emploie seulement un vibreur et des colliers de serrage pouvant être montés en surface qui facilitent un assemblage automatisé. Les colliers de serrage pouvant être montés en surface attachent le vibreur à un substrat et couplent électriquement le vibreur aux circuits supportés sur le substrat. Ainsi, on n'a plus besoin d'une patte d'attache de montage séparée ni de paire de fils. REVENDICATIONS 1. Ensemble de vibreur (126) caractérisé par: un vibreur (200/300) comportant un moteur (206/302), un arbre (208/304) entrainé par le moteur et un poids (210/306) placé sur l'arbre; une paire de colliers de serrage (202, 204) conçue pour être montée sur un substrat ayant une source d'énergie pouvant être commandée, la paire de colliers de serrage étant électriquement couplée à la source d'énergie pouvant être commandée et la paire de colliers de serrage étant conçue pour s'engager avec le moteur du vibreur. 2. Ensemble de vibreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur du vibreur comprend en outre un boîtier conducteur (207/308). 3. Ensemble de vibreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le boîtier conducteur comprend en outre une première partie conductrice (212) mettant en contact un collier de serrage de la paire de colliers de serrage et une deuxième partie conductrice (214) mettant en contact l'autre collier de serrage de la paire de colliers de serrage. 4. Ensemble de vibreur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première partie conductrice et la deuxième partie conductrice sont alignées de façon axiale. 5. Ensemble de vibreur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le boîtier conducteur comporte une partie isolante (216) placée entre et alignée axialement avec la première partie conductrice et la deuxième partie conductrice. 6. Ensemble de vibreur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première partie conductrice et la deuxième partie conductrice sont alignées de façon concentrique. 7. Ensemble de vibreur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le boîtier conducteur comprend en outre une partie isolante (312) placée de façon concentrique sur la première partie conductrice et renfermant sensiblement une extrémité du vibreur, et la deuxième partie conductrice comprend un couvercle conducteur (310) placé sur l'extrémité du vibreur sur la partie isolante. 8. Ensemble de vibreur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un collier de serrage de la paire de collier de serrage présente une forme sensiblement en U. 9. Ensemble de vibreur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un collier de serrage de la paire de colliers de serrage comprend en outre une bride (230) qui entre en contact avec une surface d'extrémité du moteur du vibreur. 10. Dispositif électronique (102) caractérisé par: un substrat (106) ayant au moins deux patins de connexion (122, 123) et une source d'énergie pouvant être commandée (120) montée sur celui-ci, la source d'énergie pouvant être commandée étant électriquement couplée aux au moins deux patins de connexion; une paire de collier de serrage (202, 204) montée sur le substrat, la paire de collier de serrage étant électriquement couplée aux patins de connexion correspondantes des aux moins deux patins de connexion; un vibreur (200/300) comportant un moteur (206/302), un arbre (208/304) entrainé par le moteur et un poids (210/306) placé sur l'arbre, le moteur étant conçu pour être logé dans la paire de colliers de serrage.