DE10121663A1 - Vibrationslautsprecher - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Vibrationslautsprecher, der dafür ausgelegt ist, selektiv einen Eingangsstrom abhängig von der Frequenz des Eingangsstroms in Antwort auf einen eigehenden Anruf aufzunehmen, so daß der eingehende Anruf durch einen Ton oder Vibrationen unter Verwendung eines einzelnen Elementes erkannt werden kann. Der Vibrationslautsprecher beinhaltet ein Gehäuse mit einer hohlzylindrischen Struktur, welche an beiden Enden offen ist, wobei das Gehäuse mit einem Ende hiervon an einer Vibrationsplatte festgelegt ist, welche zur Tonerzeugung ausgelegt ist und an dem anderen Ende mit einer Deckplatte versehen ist, die dafür ausgelegt ist, dieses andere Ende des Gehäuses abzudecken. Ein Joch ist mittig im Inneren des Gehäuses angeordnet und fest mit einer inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses durch Plattenfedern in Verbindung, welche voneinander um einen gewünschten Abstand beabstandet sind. Ein Magnet ist am oberen Ende des Jochs angeordnet und hat N- und S-Pole, welche vertikal in Fluchtung sind, wobei der Magnet einen Magnetkreis bildet. Die Schwingspule hat ein oberes Ende, welches mit der Vibrationsplatte in Verbindung ist und ein unteres Ende, welches benachbart dem Magneten angeordnet ist. Eine Vibrationsspule ist an einer Oberfläche der Deckplatte dem Magneten gegenüberliegend angebracht und eine Dämpfungsvorrichtung ist an der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses angeordnet und dafür ausgelegt, eine Dämpfungseigenschaft auf die Plattenfedern auszuüben, ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vibrations­ lautsprecher, der in einem Kommunikationsgerät, beispiels­ weise einem tragbaren Telefon eingebaut ist, und dafür aus­ gelegt ist, sowohl eine Tonerzeugungsfunktion als auch eine Vibrationserzeugungsfunktion durchzuführen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Vibrationslaut­ sprecher, der in der Lage ist, nach oben und unten gerich­ tete Dämpfungskräfte auf einen vibrierenden Körper aufzu­ bringen, wodurch eine Amplitudenänderung von Vibrationen abhängig von einer Frequenzänderung verringert wird, um ei­ ne Verbesserung der Vibrationscharakteristik zu erhalten.

Beschreibung des Standes der Technik

Allgemein gesagt, ein Lautsprecher ist eine tonerzeu­ gende Vorrichtung zur Ausgabe eines hörbaren Tons entspre­ chend einem Audiosignal, welches elektrisch oder elektro­ nisch empfangen worden ist oder entsprechend eines Läutto­ nes oder einer Melodie, welche vorab eingegeben worden ist.

Typischerweise ist ein derartiger Lautsprecher mit ei­ nem Audiogerät oder Verstärker verbunden, so daß er als groß bauende Tonerzeugungsvorrichtung dient, welche dafür ausgelegt ist, die Amplitude von einem Ton erheblich zu verstärken. Alternativ hierzu werden Lautsprecher in weitem Umfang verwendet, welche eine erheblich verringerte Größe haben, so daß sie als Miniatur-Tonerzeugungsvorrichtungen verwendet werden.

Insbesondere haben Lautsprecher, welche bei miniaturi­ siertem Kommunikationsgeräten, beispielsweise tragbaren Te­ lefonen oder Pagern verwendet werden, eine erheblich ver­ ringerte Größe. Derartige Lautsprecher werden "Mikrolautsprecher" genannt.

Die momentane Tendenz derartiger Mikrolautsprecher geht in Richtung kleinerer Bauabmessungen, da Kommunikationsge­ räte, beispielsweise tragbare Telefone, momentan eine ver­ ringerte Größe oder Dicke haben sollen.

Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung, welche einen her­ kömmlichen Mikrolautsprecher zeigt, der hauptsächlich in tragbaren Kommunikationsgeräten verwendet wird. Gemäß Fig. 1 beinhaltet der herkömmliche Mikrolautsprecher ein Gehäuse 100, welches in sich einen Raum definiert. Ein Magnet 110 und eine Schwingspule 120 sind in dem Gehäuse 100 angeord­ net. Der Mikrolautsprecher enthält auch eine Vibrations­ platte 130 zur Erzeugung eines Tones.

Wenn bei dem Mikrolautsprecher mit dem obigen Aufbau ein Hochfrequenzstrom von einer außenliegenden Stromquelle an die Schwingspule 120 über eine Leitung 101 angelegt wird, wird ein Magnetfeld abhängig von einer Wechselwirkung zwischen der Schwingspule 120 und dem Magneten 110 gebil­ det, was bewirkt, daß sich die Schwingspule 120 vertikal bewegt. Im Ergebnis erzeugt die Vibrationsplatte 130, wel­ che mit einem Ende der Schwingspule 120 in Verbindung ist, einen Ton, während sie fein vibriert.

Der über die Leitung 101 an die Schwingspule 120 ange­ legte Hochfrequenzstrom ist ein Wechselstrom. Infolgedes­ sen, wenn das Magnetfeld, welches durch die Schwingspule 120 erzeugt wird, und sich in seiner Richtung abhängig von der Richtung des Stromes ändert, der an die Schwingspule 120 angelegt wird, dem vom Magneten 110 erzeugten Magnet­ feld entsprechend gemacht wird, tritt zwischen dem Magneten 110 und der Schwingspule 120 eine Abstoßungskraft auf, so daß der Magnet 110 und die Schwungspule 120 dazu neigen, sich voneinander weg zu bewegen. Im Ergebnis wird die Schwingspule 120 von dem Magneten 110 nach oben wegbewegt.

Andererseits, wenn das von der Schwingspule 120 erzeug­ te Magnetfeld eine Richtung umgekehrt zu dem Magnetfeld hat, welches vom Magneten 110 erzeugt wird, tritt zwischen dem Magneten 110 und der Schwingspule 120 eine Anziehungs­ kraft auf, so daß der Magnet 110 und die Schwingspule 120 dazu neigen, aufeinander zu bewegt zu werden. Im Ergebnis wird die Schwingspule 120 in Richtung des Magneten 110 nach unten bewegt.

Somit bewegt sich die Schwingspule 120 mit einer Ände­ rung in der Richtung des Magnetfeldes, welches durch die Schwingspule 120 erzeugt wird, nach oben und unten. Auf­ grund der abwechselnden nach oben und unten gerichteten Be­ wegungen der Schwingspule 120 vibriert die an der Schwing­ spule 120 angebrachte Vibrationsplatte 130 nach oben und unten. Wenn die Vibrationen der Vibrationsplatte 120 nach außen abgegeben werden, wird ein Ton erzeugt. So wird die Tonerzeugungsfunktion durchgeführt.

Zwischenzeitlich beinhaltet ein tragbares Kommunikati­ onsgerät auch eine Vibrationsvorrichtung, welche dafür aus­ gelegt ist, es einem Benutzer zu ermöglichen, einen einge­ henden Anruf durch Vibrationen und nicht durch einen Ton zu erkennen.

Für eine derartige Vibrationsvorrichtung wurde bislang hauptsächlich ein Vibrationsmotor verwendet. Unlängst wurde ein Vibrationslautsprecher entwickelt, der so ausgelegt ist, daß eine Vibrationsfunktion einem Lautsprecher mit einfacher Tonerzeugungsfunktion hinzugefügt wird.

Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung, welche einen her­ kömmlichen Vibrationslautsprecher zeigt. Gemäß Fig. 2 hat der Vibrationslautsprecher einen Aufbau mit einer Schwing­ spule, welche dafür ausgelegt ist, einen Ton zu erzeugen, wenn sie einen Hochfrequenzstrom empfängt und einer Vibra­ tionsspule, welche dafür ausgelegt ist, Vibrationen zu er­ zeugen, wenn sie einen niederfrequenten Strom empfängt.

Im Detail, dieser Vibrationslautsprecher beinhaltet ein Gehäuse 100, welches dafür ausgelegt ist, eine Kapselung zu bilden und einen Raum mit gewünschter Größe definiert. In einem mittigen Abschnitt des im Gehäuse 100 definierten Raumes ist ein Joch 105 angeordnet.

Ein an der äußeren Oberfläche des Joches 105 befestig­ tes Gewicht 140 wird durch ein Paar von vertikal beabstan­ deten Plattenfedern 150 und 155 getragen, von denen jede an einer inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses an einem Ende hiervon festgelegt ist. Die Plattenfedern 150 und 155 sind auch an den oberen bzw. unteren Abschnitten des Jochs 105 angeordnet, um das Joch 105 zu tragen.

Die obere Feder 150 ist mit ihrer äußeren Umfangskante fest in eine Halteausnehmung 100a eingesetzt, welche im oberen Abschnitt der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 100 vorgesehen ist. Die äußere Umfangskante der unteren Fe­ der 155 ist in Kontakt mit einer Stufe des Gehäuses 100 an der oberen Oberfläche. Die Stufe ist im unteren Abschnitt der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 100 ausgebildet. Unter der Bedingung, daß die untere Feder 155 in Anlage mit der Stufe ist, wird die untere Feder 155 unter Verwendung eines Klebers 100b mit dem Gehäuse 100 verbunden, der zwi­ schen die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses 100 und die untere Oberfläche der unteren Feder 155 aufgebracht wird.

Im mittigen Abschnitt des Jochs 105 ist ein Magnet 110 angebracht. Unterhalb des Magneten 110 ist an der oberen Oberfläche einer unteren Platte 102, welche an dem unteren Ende des Gehäuses 100 angebracht ist, eine Vibrationsspule 115 angebracht.

Am oberen Ende des Gehäuses 100 ist eine Vibrations­ platte 130 angeordnet, die dafür ausgelegt ist, einen Ton zu erzeugen. Von der Vibrationsplatte 130 erstreckt sich eine Schwingspule 120 derart nach unten, daß sie den Magne­ ten 110 umgibt.

Um eine erhöhte Amplitude der Vibrationen in dem Vibra­ tionslautsprecher mit dem obigen Aufbau zu erhalten, ist in dem Raum, der zwischen den Plattenfedern 150 und 155 defi­ niert ist, ein Gewicht 140 angeordnet, welches als Massen­ körper dient.

Wenn bei dem herkömmlichen Vibrationslautsprecher mit dem oben erwähnten Aufbau ein Hochfrequenzsignal an die Schwingspule 120 angelegt wird, vibriert die Vibrations­ platte 130 fein aufgrund elektromagnetischer Kräfte, welche zwischen der Schwingspule 120 und dem Magneten 110 erzeugt werden, wodurch ein Ton erzeugt wird. Dieser Ton wird als Lautsprecherton verwendet.

Wenn an die Vibrationsspule 115 ein niederfrequentes Signal angelegt wird, bewegt sich der Vibrationskörper auf­ grund von elektromagnetischen Kräften nach oben und unten, welche zwischen der Vibrationsspule 115 und dem Magneten 110 erzeugt werden. Diese nach oben und unten gerichteten Bewegungen werden über die Plattenfedern auf das Gehäuse 100 übertragen. Somit wird eine gewünschte Vibrationsfunk­ tion durchgeführt.

Bei dem oben erwähnten herkömmlichen Vibrations­ lautsprecher wird der Vibrationskörper, der aus dem Joch 105, dem Magneten 110 und dem Gewicht 140 zusammengesetzt ist, abhängig von einer Vibrationserregung mit einer ge­ wünschten Frequenz unter Verwendung der Resonanzfrequenz des Vibrationskörpers nach oben und unten bewegt. Hierdurch werden Vibrationen erzeugt.

Dieser herkömmliche Vibrationslautsprecher hat jedoch einen Nachteil insofern, daß es Änderungen in den Vibrati­ onsamplituden geben kann aufgrund von Zusammenbauabweichun­ gen des Jochs 105, des Magneten 110 und des Gewichtes 140 in dem Vibrationskörper und daß es eine Abweichung zwischen der ausgelegten Resonanzfrequenz des Vibrationskörpers und der tatsächlichen Resonanzfrequenz des Vibrationskörpers gibt, da es eine Abweichung in der Amplitude der Vibratio­ nen abhängig von den Abmessungsabweichungen eines jeden Elementes im Vibrationslautsprecher gibt.

Bezugnehmend auf Fig. 3, so kann festgestellt werden, daß der Gradient des Spitzenwertes bei Resonanz in hohem Maße auftritt. Wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 2 er­ wähnt, zeigt Fig. 4, daß es ein Berührungsphänomen zwischen einem Gewicht und einer unteren Platte in einem Bereich der Resonanzfrequenz während der Oszillation des Gewichtes gibt. Von daher sind die Vibrationscharakteristiken im Stand der Technik nicht gut.

Wenn sich beispielsweise die Masse des Vibrationskör­ pers um 0,03 g ändert, wird die Resonanzfrequenz um unge­ fähr 1 Hz verschoben. Wenn die Resonanzfrequenz um 1 auf 2 Hz verschoben wird, wird die Amplitude der Vibrationen er­ heblich verringert. Aus diesem Grund gibt es ein Problem, daß es schwierig ist, gewünschte Vibrationscharakteristiken zu erhalten.

Die Resonanzfrequenz kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

Fn = 1/(2π)√(k/m)

wobei k eine Federkonstante ist und m eine Masse ist.

Bezugnehmend auf die obige Gleichung kann festgestellt werden, daß sich die Resonanzfrequenz Fn abhängig von einer Änderung der Masse m ändert.

Weiterhin ist der effektive Raum, der es dem Vibrati­ onskörper erlaubt, sich nach oben und unten zu bewegen, bei dem oben genannten herkömmlichen Vibrationslautsprecher er­ heblich eingeschränkt, da der Lautsprecher einen dünnen Aufbau hat. Aus diesem Grund kann der Vibrationskörper in Kontakt mit den oberen und unteren Oberflächen des Gehäuses 100 während seiner nach oben und unten gerichteten Bewegun­ gen kommen, wenn die Amplitude des Vibrationskörpers einen bestimmten Wert aufgrund einer Änderung im Gewicht des Vi­ brationskörpers übersteigt. Im Ergebnis kann es eine Ver­ schlechterung in der Vibrationscharakteristik geben. Zu­ sätzlich können Störgeräusche erzeugt werden. Es kann auch eine Verringerung der Lebensdauer des Produktes geben.

Wie in den Grafiken dargestellt, sollte die maximale effektive Amplitude der Vibrationen bei ungefähr 2,5 G ge­ halten werden, wobei der eingeschränkte effektive Raum be­ rücksichtigt werden sollte, in welchem sich der Vibrations­ körper nach oben und unten bewegt. Bei einem herkömmlichen Vibrationslautsprecher erreicht jedoch die maximale effek­ tive Amplitude der Vibrationen 3,5 G. Im Ergebnis schlägt der Vibrationskörper an die oberen und unteren Oberflächen der Deckplatte 102 an, wodurch Störgeräusche erzeugt wer­ den. Aufgrund eines häufigen Auftreffens des Vibrationskör­ pers wird die Haltbarkeit des Lautsprechers verschlechtert.

Weiterhin entspricht das Frequenzband der Vibrationen, welche in der Praxis verwendbar sind, dem Frequenzbereich, in welchem der Vibrationskörper nicht in Kontakt mit der Platte 102 kommt. Im Ergebnis wird das effektive Frequenz­ band der Vibrationen von der Resonanzfrequenz von 182 Hz an den linken oder rechten Bereich hin verringert. Dies bedeu­ tet, daß es unmöglich ist, eine gewünschte Vibrationsfunk­ tion zu erhalten. Auch gibt es den Nachteil, daß die Fühl­ barkeit der Vibrationen schlecht ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der Erfindung ist daher, einen Vibrations­ lautsprecher zu schaffen, der in der Lage ist, eine Dämp­ fungskraft auf eine Plattenfeder aufzubringen, die dafür ausgelegt ist, einen Vibrationskörper zu lagern, wodurch eine Änderung in der Amplitude der Vibrationen abhängig von einer Vibration in der Frequenz verringert wird, um eine stabile Vibrationscharakteristik zu erhalten.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vibra­ tionslautsprecher bereitzustellen, der in der Lage ist, zu verhindern, daß Elemente in dem Vibrationslautsprecher wäh­ rend der Durchführung der gewünschten Vibrationsfunktion aneinanderschlagen, so daß eine Haltbarkeit verbessert wird, um die Lebensdauer des Vibrationslautsprechers zu verlängern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben gelöst durch Bereitstellung eines Vibrationslautsprechers mit: einem Gehäuse mit einem hohlzylindrischen Aufbau, der an beiden Enden hiervon offen ist, wobei das Gehäuse mit einem Ende hiervon an einer Vibrationsplatte angebracht ist, welche zur Tonerzeugung ausgelegt ist und mit dem an­ deren Ende hiervon mit einer Deckplatte in Verbindung ist, welche dafür ausgelegt ist, das andere Ende des Gehäuses abzudecken; einem Joch, welches mittig im Inneren des Ge­ häuses angeordnet ist und fest mit einer inneren Umfangs­ oberfläche des Gehäuses durch Plattenfedern verbunden ist, welche voneinander um einen gewünschten Abstand beabstandet sind; einem Magneten, der an einem oberen Ende des Jochs angebracht ist und N- und S-Pole hat, welche vertikal in Fluchtungwsind, wobei der Magnet einen Magnetkreis bildet; einer Schwingspule mit einem oberen Ende, welches an der Vibrationsplatte befestigt ist und einem unteren Ende, wel­ ches benachbart dem Magneten angeordnet ist; einer Vibrati­ onsspule, welche an einer Oberfläche der Deckplatte ange­ bracht ist und dem Magneten gegenüberliegt; und einer Dämp­ fungsvorrichtung, welche an der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses angeordnet ist, und dafür ausgelegt ist, auf die Plattenfedern eine Dämpfungswirkung auszuüben, wodurch eine Änderung in der Amplitude der auf die Plattenfedern übertragenen Vibrationen verringert wird.

Die Dämpfungsvorrichtung kann ein Gummibauteil aufwei­ sen, welches aus einem Gummimaterial aufgebaut ist, und an den entsprechenden äußeren Umfangsenden der Plattenfedern liegt.

Die Dämpfungsvorrichtung kann weiche Verbindungen auf­ weisen, welche in gewünschter Menge auf die jeweiligen äu­ ßeren Umfangsoberflächen der Plattenfedern aufgebracht wer­ den, die fest mit der inneren Umfangsoberfläche des Gehäu­ ses verbunden sind.

Der Vibrationslautsprecher kann weiterhin ein Gewicht aufweisen, welches an einer äußeren Umfangsoberfläche des Jochs angebracht ist, wobei das Gewicht eine gewünschte Masse hat.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die obigen Einzelheiten und weiteren Merkmale und Vor­ teile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser nach dem Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit der beigefügten Zeichnung, in der:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung ist, welche einen her­ kömmlichen Mikrolautsprecher zeigt, der üblicherweise in tragbaren Kommunikationsgeräten verwendet wird;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung ist, welche einen her­ kömmlichen Vibrationslautsprecher zeigt;

Fig. 3 eine graphische Darstellung ist, welche die Be­ ziehung zwischen der Resonanzfrequenz und der Vibrationsam­ plitude im herkömmlichen Vibrationslautsprecher zeigt;

Fig. 4 eine graphische Darstellung ist, welche die Vi­ brationscharakteristik des herkömmlichen Vibrationslaut­ sprechers zeigt;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung ist, welche einen Vibra­ tionslautsprecher gemäß einer Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung zeigt;

Fig. 6 und 7 Schnittdarstellungen sind, welche einen Vibrationslautsprecher gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 8 eine Schnittdarstellung ist, welche einen Vibra­ tionslautsprecher gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9 eine graphische Darstellung ist, welche die Vi­ brationscharakteristiken darstellt, welche sich in dem Fall ergeben, in welchem die Plattenfedern in dem Vibrations­ lautsprecher gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Gummiteil gelagert werden; und

Fig. 10 eine graphische Darstellung ist, welche die Be­ ziehung zwischen der Resonanzfrequenz und der Amplitude von Vibrationen im Vibrationslautsprecher gemäß der vorliegen­ den Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung schafft einen Vibrationslaut­ sprecher, der dafür ausgelegt ist, nach oben und unten ge­ richtete Dämpfungskräfte auf einen Vibrationskörper auszu­ üben, wodurch eine Änderung in der Amplitude der Vibratio­ nen abhängig von einer Änderung in der Frequenz verringert wird, um stabile Vibrationscharakteristiken zu erhalten.

Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung, welche einen Vibra­ tionslautsprecher gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Gemäß Fig. 5 beinhaltet der Vibrationslautsprecher ein zylindrisches Gehäuse 1, welches in sich einen Raum defi­ niert. In dem Gehäuse 1 sind eine Vibrationsplatte 2, eine Schwingspule 8 zur Tonerzeugung, ein Vibrationskörper und Plattenfedern 4 und 5 eingebaut.

Das Gehäuse 1 ist ein geschlossener Körper mit einem hohlzylindrischen Aufbau. Die Vibrationsplatte 2 ist in ein offenes Ende des Gehäuses 1 eingesetzt. Das andere offene Ende des Gehäuses 1 ist durch eine Deckplatte 3 abgeschlos­ sen.

Um es zu ermöglichen, daß ein Vibrationston vom Inneren des Gehäuses 1 nach außen abgegeben wird, ist in der Deck­ platte 3 wenigstens eine Tonausgangsöffnung (nicht gezeigt) vorgesehen. Die Anordnung der Tonausgangsöffnung ist nicht auf die Deckplatte 3 des Gehäuses 1 beschränkt. Die Tonaus­ gangsöffnung kann an jeder Stelle angeordnet werden.

Die Vibrationsplatte 2 ist ein dünnes Plattenbauteil, welches dafür ausgelegt ist, einen Ton zu erzeugen, während es nach oben und unten vibriert. Die Vibrationsplatte 2 ist am oberen Ende des Gehäuses 1 an ihrem äußerem Umfang ange­ ordnet.

Die Schwingspule 8 wird durch Wickeln einer Spule in Form einer zylindrischen Struktur gebildet. Diese Schwing­ spule 8 beinhaltet einen Spulenkörper (nicht gezeigt) und eine um den Spulenkörper gewickelte Spulenwicklung. Der Spulenkörper ist an der unteren Oberfläche der Vibrations­ platte 2 mit seinem oberen Ende so angebracht, daß sein un­ teres Ende nahe eines Magneten 7 liegt, der in dem Gehäuse 1 angeordnet ist.

Wenn an die Schwingspule 8 ein Hochfrequenzstrom ange­ legt wird, versetzt die Schwingspule 8 die Vibrationsplatte 2 zusammen mit dem Magneten 7 in Vibrationen, so daß be­ wirkt wird, daß die Vibrationsplatte 2 einen Ton erzeugt.

Der Vibrationskörper beinhaltet ein Joch 6 und ein Ge­ wicht 9 zusätzlich zum Magneten 7. Das Joch 6 ist im mitti­ gen Abschnitt des vom Gehäuse 1 definierten Raumes angeord­ net. Der Magnet 7 ist an der oberen Oberfläche des Jochs 6 angebracht. Somit wird ein magnetischer Kreis geformt.

Um ein Anwachsen der Amplitude der Vibrationen zu er­ halten, ist das Gewicht 9, welches eine gewünschte Masse hat, am Joch 6 angebracht. Typischerweise hat das Gewicht 9 Ringform, so daß es um den Umfang des Joches 6 herum ange­ ordnet ist. Insbesondere ist das Gewicht 9 bevorzugt aus einem Material gefertigt, welches durch Magnetflüsse nicht beeinflußt wird.

Der Vibrationskörper wird durch die Plattenfedern 4 und 5 gelagert, welche an der äußeren Umfangsoberfläche des Jochs 6 festgelegt sind, so daß er im Gehäuse 1 elastisch gelagert ist.

Die Plattenfedern 4 und 5 sind vertikal voneinander be­ abstandet, so daß sie jeweils mit den oberen und unteren Abschnitten der äußeren Umfangsoberfläche des Jochs 6 befe­ stigt sind. Die Plattenfedern 4 und 5 sind auch mit der in­ neren Umfangsoberfläche des Gehäuses 1 in Verbindung. In­ folgedessen können die Plattenfedern 4 und 5 es dem Vibra­ tionskörper - bestehend aus dem Joch 6, dem Magneten 7 und dem Gewicht 9 - ermöglichen, sich auf elastische Weise nach oben und unten zu bewegen.

Der Vibrationslautsprecher beinhaltet auch eine Vibra­ tionsspule 7a, welche an der Deckplatte 3 des Gehäuses 1 angebracht ist. Wenn ein niederfrequenter Strom der Vibra­ tionsspule 7a zugeführt wird, wird eine gewünschte Vibrati­ onsfunktion aufgrund von elektromagnetischen Kräften durch­ geführt, welche zwischen der Vibrationsspule 7a und dem Ma­ gneten 7 erzeugt werden.

Die oben genannten Auslegungen des Vibrationslautspre­ chers sind ähnlich zu denjenigen eines herkömmlichen Vibra­ tionslautsprechers. Die vorliegende Erfindung hat weiterhin das Merkmal, daß der Vibrationslautsprecher eine Dämpfungs­ vorrichtung 10 beinhaltet, um Änderungen in der Amplitude der Vibrationen aufgrund von Abmessungsabweichungen des Vi­ brationskörpers weich zu dämpfen.

Wie oben erwähnt, besteht der Vibrationskörper aus dem Joch 6, dem Magneten 7 und dem Gewicht 9. Dieser Vibrati­ onskörper wird elastisch durch das Paar von Plattenfedern 4 und 5, welche elastische Bauteile sind, im Inneren des Ge­ häuses 1 gelagert.

Die Plattenfedern 4 und 5 werden durch die Dämpfungs­ vorrichtung 10 getragen, um die Amplitude von Vibrationen zu dämpfen, welche dem Vibrationskörper übertragen werden. Wie in Fig. 5 gezeigt, weist die Dämpfungsvorrichtung 10 ein Gummibauteil 11 auf, welches an der inneren Umfangs­ oberfläche des Gehäuses 1 angebracht ist und dafür ausge­ legt ist, die Plattenfedern 4 und 5 aufzunehmen.

Das Gummibauteil 11, welches als Dämpfungsvorrichtung 10 dient, ist aus einem Gummimaterial gefertigt; welches ausgezeichnete Dämpfungseigenschaften hat. Das Gummibauteil 11 ist an der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 1 mit­ tels eines Klebers angebracht, wobei es in engem Kontakt mit dem Gehäuse 1 ist.

Im dargestellten Fall ist das Gummibauteil 11 in eine Mehrzahl von Teile unterteilt, welche aufeinanderfolgend in vertikaler Richtung in dem Gehäuse anlaminiert sind, wäh­ rend sie die äußeren Umfangsenden der Plattenfedern 4 und 5 aufnehmen.

Das Gummibauteil 11 kann eine Mehrzahl von Lagerungen für die Plattenfedern 4 und 5 bereitstellen. Im Fall von Fig. 5 ist die obere Plattenfeder 4 in Kontakt mit dem Ge­ häuse 1. In diesem Fall ist ein Stück des Gummibauteiles 11 zwischen die obere Plattenfeder 4 gesetzt. Ein anderes Stück des Gummibauteiles 11 ist unterhalb der unteren Plat­ tenfeder 5 angeordnet.

Infolgedessen wird die obere Feder 4 vom Gummibauteil 11 in eingeschränkter Weise gelagert, das heißt, nur an ih­ rer unteren Oberfläche. Demgegenüber ist die untere Feder 5 durch das Gummibauteil 11 an ihren beiden Oberflächen gela­ gert.

Das Gummibauteil 11 kann auch wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt aufgebaut sein.

Mit anderen Worten, Fig. 6 zeigt, wie das Gummibauteil 11 in drei Stücke unterteilt ist, welche aufeinanderfolgend laminiert sind, wobei ein Teil des Gummibauteils 11 an der oberen Oberfläche der oberen Plattenfeder 4 angeordnet ist. Ein anderes Teil des Gummibauteiles 11 ist zwischen die obere Plattenfeder 4 und die untere Plattenfeder 5 gesetzt.

Das verbleibende Teil des Gummibauteiles 11 liegt unterhalb der unteren Plattenfeder 5.

In diesem Fall ist somit jede der Plattenfedern 4 und 5 an beiden Oberflächen vom Gummibauteil 11 gelagert.

Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung. Die obere Plattenfeder 4 ist in eine Ausneh­ mung (nicht gezeigt) in der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 1 eingesetzt und hier festgelegt, wie in Fig. 7 gezeigt. Weiterhin liegt die untere Plattenfeder 5 unter­ halb der oberen Plattenfeder.

Die obere Oberfläche der unteren Plattenfeder 5 ist so­ mit mit der unteren Oberfläche des Gehäuses 1 in Kontakt, welches die obere Plattenfeder 4 festlegt und das Gummibau­ teil 11 liegt unterhalb der unteren Plattenfeder 5.

Von daher hat gemäß Fig. 7 das Gummibauteil 11 einen Aufbau zur Lagerung der unteren Oberfläche der unteren Plattenfeder 5.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, wird eine gewünschte Dämpfungskraft auf die Plattenfedern 4 und 5 aufgebracht, welche den Vibrationskörper lagern, da das Gummibauteil 11 zwischen dem Gehäuse 1, der Plattenfeder 4 und der Plattenfeder 5 angeordnet ist, wie in den Fig. 5 bis 7 gezeigt.

Obgleich das Gummibauteil 11 als in eine Mehrzahl von Teilen unterteilt beschrieben wurde, welche aufeinanderfol­ gend laminiert werden, um die Plattenfedern 4 und 5 zu la­ gern, besteht keine Einschränkung auf einen derartigen Auf­ bau. Das Gummibauteil 11 kann abweichende Formgebungen ha­ ben, um die Plattenfedern 4 und 5 zu lagern.

Beispielsweise kann, obgleich nicht gezeigt, das Gummi­ bauteil 11 einen einstückigen Aufbau haben. In diesem Fall ist eine Mehrzahl von vertikal beabstandeten Ausnehmungen in der inneren Umfangsoberfläche des Gummibauteiles 11 aus­ gebildet, so daß die Plattenfedern 4 und 5 derart festge­ legt sind, daß ihre äußeren Umfangsenden jeweils in den Ausnehmungen aufgenommen sind. Alternativ ist die obere Plattenfeder 4 zwischen die Stufe des Gehäuses 1 und die obere Oberfläche des Gummibauteiles 11 an ihrem äußeren Um­ fangsende eingesetzt. In diesem Fall ist im unteren Ab­ schnitt der inneren Umfangsoberfläche des Gummibauteiles 11 eine Ausnehmung ausgebildet, so daß die untere Plattenfeder 5 auf eine derartige Weise festgelegt ist, daß ihr äußeres Umfangsende in die Ausnehmung eingesetzt ist.

Es gibt auch eine Möglichkeit der Festlegung der unte­ ren Plattenfeder 5 alleine, das heißt, das Gummibauteil 11 ist in den unteren Teil der unteren Plattenfeder 5 einge­ setzt.

Obgleich die Dämpfungsvorrichtung 10 als das Gummibau­ teil 11 in Form eines Festkörpers aufweisend beschrieben wurde, kann diese unter Verwendung verschiedener Materia­ lien realisiert werden, solange diese eine gewünschte Dämp­ fungskraft auf die Plattenfedern 4 und 5 ausüben können.

Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der Dämpfungs­ vorrichtung zur Verwendung im Vibrationslautsprecher gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 8 gezeigt, sind die Plattenfedern 4 und 5 in dem Gehäuse auf gleiche Weise wie im herkömmlichen Fall festgelegt. Bei dieser Ausführungs­ form sind jedoch die oberen und unteren Plattenfedern 4 und 5 durch weiche Verbindungen gelagert, welche als Dämpfungs­ vorrichtung 10 dienen, so daß sie eine gewünschte Dämp­ fungseigenschaft verleihen können.

Mit anderen Worten, die weiche Verbindung 12 wird in einer gewünschten Menge zwischen der inneren Umfangsober­ fläche des Gehäuses und dem äußeren Umfangsende der unteren Plattenfeder 5 aufgebracht.

In diesem Fall hat die an der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 1 ausgebildete Ausnehmung zur Festlegung der oberen Plattenfeder 4 eine vergrößerte Abmessung im Ver­ gleich zum herkömmlichen Fall, um es einer anderen weichen Verbindung 12 zu ermöglichen, in einer gewünschten Menge auf die obere Plattenfeder 4 in der Ausnehmung aufgebracht zu werden.

Wenn ein Hochfrequenzsignal an die Schwingspule 8 in dem Vibrationslautsprecher gemäß Fig. 8 angelegt wird, vi­ briert die Vibrationsplatte 2 aufgrund von elektromagneti­ schen Kräften, welche zwischen der Schwingspule 8, dem Ma­ gneten 7 und der Vibrationsspule 7a erzeugt werden, so daß ein Ton erzeugt wird.

Wenn ein niederfrequentes Signal an die Vibrationsspule 7a angelegt wird, bewegt sich das Joch 6 aufgrund von elek­ tromagnetischen Kräften, welche zwischen der Vibrationsspu­ le 7a und dem Magneten 7 erzeugt werden, nach oben und un­ ten. Die nach oben und unten gerichteten Bewegungen des Jochs 6 werden über die Plattenfedern 4 und 5 auf das Ge­ häuse 1 übertragen. Somit wird eine gewünschte Vibrations­ funktion durchgeführt.

Der Vibrationskörper, der aus dem Joch 6, dem Magneten 7 und dem Gewicht 9 zusammengesetzt ist, wird abhängig von einer Vibrationserregung einer gewünschten Frequenz unter Verwendung der Resonanzfrequenz des Vibrationskörpers nach oben und unten bewegt. Auf diese Weise werden Vibrationen erzeugt.

Wenn der Vibrationslautsprecher gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Vibrationsmodus arbeitet, das heißt, wenn ein niederfrequenter Strom an die Vibrationsspule 7a angelegt wird, werden die Plattenfedern 4 und 5, welche den Vibrationskörper tragen, durch die Dämpfungsvorrichtung 10 gedämpft, so daß die Amplitude von Vibrationen, welche auf den Vibrationskörper übertragen werden, gedämpft wird. So­ mit werden stabile Vibrationscharakteristiken ausgegeben.

Fig. 9 ist eine graphische Darstellung, welche die Vi­ brationscharakteristiken zeigt, welche in dem Fall auftre­ ten, wenn die Plattenfedern von dem Gummibauteil im Vibra­ tionslautsprecher gemäß der vorliegenden Erfindung gelagert werden.

Bezugnehmend auf Fig. 9, so zeigt sich, daß eine leich­ te Änderung in der Amplitude der Vibrationen abhängig von einer Änderung in der Frequenz auftritt, da eine Dämpfungs­ kraft auf die Plattenfedern durch die Dämpfungsvorrichtung, beispielsweise das Gummibauteil oder die weichen Verbindun­ gen aufgebracht wird.

Fig. 10 ist eine graphische Darstellung, welche die Be­ ziehung zwischen der Resonanzfrequenz und der Amplitude der Vibrationen im Vibrationslautsprecher gemäß der vorliegen­ den Erfindung zeigt.

Bezugnehmend auf Fig. 10 zeigt sich, daß, obgleich der Vibrationskörper, der aus mehreren Elementen besteht, eine Masse hat, welche sich aufgrund von Zusammenbauabweichungen oder Dimensionsabweichungen dieser Elemente ändert, er eine stabile Vibrationsamplitude hat, welche beispielsweise von 1,8 G bis 2,5 G reicht, da die Dämpfungsvorrichtung 10 dazu dient, eine Dämpfungskraft mit gewünschtem Wert auf die Plattenfedern 4 und 5 aufzubringen.

In den Fig. 9 und 10 ist die Amplitude der Vibratio­ nen mit "Accel" bezeichnet.

Um Vibrationen mit einem gewünschten Pegel aus dem Vi­ brationslautsprecher auszugeben, ist es notwendig, es den Plattenfedern 4 und 5 zu ermöglichen, auf elastische Weise sich nach oben und unten mit einer niedrigen Frequenz von typischerweise 100 bis 200 Hz zu bewegen. Gemäß der vorlie­ genden Erfindung empfangen jedoch die Plattenfedern 4 und 5 von der Dämpfungsvorrichtung 10 eine Dämpfungskraft. Im Er­ gebnis wird eine leichte Änderung in der Amplitude der Vi­ brationen abhängig von einer Änderung in der Frequenz aus­ gelöst, wie in der Grafik dargestellt.

Infolgedessen wird eine Verbesserung in der Vibrations­ charakteristik und eine Verbesserung der Fühlbarkeit der Vibrationen dadurch erhalten, daß der Vibrationskörper be­ stehend aus dem Joch 6, dem Magneten 7 und dem Gewicht 9 eine stabile Amplitude der Vibrationen zeigt.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, dient in dem Vibrationslautsprecher mit dem obigen Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung die Dämpfungsvorrichtung dazu, die Amplitude von Vibrationen zu dämpfen, welche dem Vibrati­ onskörper, bestehend aus Joch, Magnet und Gewicht übertra­ gen werden. Infolgedessen ist es möglich, den Vibrations­ körper daran zu hindern, in Kontakt mit den oberen und un­ teren Oberflächen des Gehäuses zu gelangen. Es ist auch möglich, die Bandbreite der Resonanzfrequenz auszuweiten.

Obgleich sich die Masse des Vibrationskörpers aufgrund von Abweichungen im Zusammenbau des Vibrationskörpers und Abmessungsabweichungen der im Vibrationskörper enthaltenen Elemente ändert, wird die Änderung in der Vibrationsampli­ tude aufgrund von Massenänderungen des Vibrationskörpers durch die Dämpfungsvorrichtung verringert. Infolgedessen werden stabile Vibrationscharakteristiken ausgegeben. Dies schafft den Vorteil, daß die Zuverlässigkeit des Produktes wesentlich erhöht wird.

Da sich der Vibrationskörper innerhalb eines effektiven Vibrationsbereiches nach oben und unten bewegt, ist es mög­ lich, den Vibrationskörper daran zu hindern, in Kontakt mit dem Gehäuse zu gelangen, so daß die Erzeugung von Störge­ räuschen und Schäden unterbunden ist. Infolgedessen sind stabile Vibrationscharakteristiken sichergestellt. Zusätz­ lich ergibt sich der Vorteil, daß die Lebensdauer des Pro­ duktes verlängert ist.

Obgleich bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zum Zwecke der Darstellung offenbart worden sind, erkennt der Fachmann auf diesem Gebiet, daß eine Vielzahl von Modifika­ tionen, Hinzufügungen und Abwandlungen möglich ist, ohne vom Gegenstand der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims (4)

1. Ein Vibrationslautsprecher mit:
einem Gehäuse mit einem hohlzylindrischen Aufbau, der an beiden Enden hiervon offen ist, wobei das Gehäuse mit einem Ende hiervon an einer Vibrationsplatte angebracht ist, welche zur Tonerzeugung ausgelegt ist und mit dem an­ deren Ende hiervon mit einer Deckplatte in Verbindung ist, welche dafür ausgelegt ist, das andere Ende des Gehäuses abzudecken;
einem Joch, welches mittig im Inneren des Gehäuses an­ geordnet ist und fest mit einer inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses durch Plattenfedern verbunden ist, welche von­ einander um einen gewünschten Abstand beabstandet sind;
einem Magneten, der an einem oberen Ende des Jochs an­ gebracht ist und N- und S-Pole hat, welche vertikal in Fluchtung sind, wobei der Magnet einen Magnetkreis bildet;
einer Schwingspule mit einem oberen Ende, welches an der Vibrationsplatte befestigt ist und einem unteren Ende, welches benachbart dem Magneten angeordnet ist;
einer Vibrationsspule, welche an einer Oberfläche der Deckplatte angebracht ist und dem Magneten gegenüberliegt;
und
einer Dämpfungsvorrichtung, welche an der inneren Um­ fangsoberfläche des Gehäuses angeordnet ist, und dafür aus­ gelegt ist, auf die Plattenfedern eine Dämpfungswirkung auszuüben, wodurch eine Änderung in der Amplitude der auf die Plattenfedern übertragenen Vibrationen verringert wird.

2. Der Vibrationslautsprecher nach Anspruch 1, wobei die Dämpfungsvorrichtung wenigstens mehr als ein Gummibau­ teil aufweist, welches aus einer Mehrzahl von Teilen aus Gummimaterial aufgebaut ist, wobei das Gummibauteil dazu dient, die entsprechenden äußeren Umfangsenden der Platten­ federn zu lagern.

3. Der Vibrationslautsprecher nach Anspruch 1, wobei die Dämpfungsvorrichtung weiche Verbindungen aufweist, wel­ che in gewünschter Menge auf die jeweiligen äußeren Um­ fangsoberflächen der Plattenfedern aufgebracht werden, die fest mit der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses verbun­ den sind.

4. Der Vibrationslautsprecher nach Anspruch 1, weiter­ hin mit einem Gewicht, welches an einer äußeren Umfangs­ oberfläche des Jochs angebracht ist, wobei das Gewicht eine gewünschte Masse hat.