DE102016225722A1 - Magnet arrangement for an electrical vibration generator for generating sound, electrical vibration generator for generating sound and motor vehicle with an electric vibration generator for generating sound - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Magnetanordnung (1) für einen elektrischen Schwingungserreger zur Schallerzeugung, umfassend einen Magnettopf (2), in den unter Ausbildung eines Ringspalts (3) ein Permanentmagnet (4) und eine Polplatte (5) eingesetzt sind. Erfindungsgemäß ist der Permanentmagnet (4) mit dem Magnettopf (2) und/oder der Polplatte (5) formschlüssig verbunden, so dass er in radialer Richtung lagefixiert ist.Die Erfindung betrifft ferner einen elektrischen Schwingungserreger zur Schallerzeugung mit einer erfindungsgemäßen Magnetanordnung (1) sowie ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen elektrischen Schwingungserreger.The invention relates to a magnet assembly (1) for an electric vibrator for generating sound, comprising a magnet pot (2), in which a permanent magnet (4) and a pole plate (5) are used to form an annular gap (3). According to the invention, the permanent magnet (4) is positively connected to the magnet pot (2) and / or the pole plate (5), so that it is fixed in position in the radial direction. The invention further relates to an electrical vibration exciter for generating sound with a magnet arrangement (1) according to the invention and a motor vehicle with an electrical vibration generator according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetanordnung für einen elektrischen Schwingungserreger zur Schallerzeugung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen elektrischen Schwingungserreger mit einer erfindungsgemäßen Magnetanordnung sowie ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen elektrischen Schwingungserreger.The invention relates to a magnet arrangement for an electrical vibration generator for generating sound with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an electrical vibration exciter with a magnet arrangement according to the invention and a motor vehicle with an electrical vibration generator according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Es sind Kraftfahrzeuge, wie beispielsweise Hybrid-, Elektro- oder Brennstoffzellenfahrzeuge, bekannt, deren Antriebe, insbesondere im Vergleich zu einem klassischen Verbrennungsmotor, sehr leise sind und daher von der Umgebung oftmals nicht wahrgenommen werden. Dies stellt ein Gefährdungsrisiko für andere Verkehrsteilnehmer, insbesondere für Fußgänger und Radfahrer, dar. Auch aufgrund gesetzlicher Vorgaben, wie beispielsweise der EU-Verordnung Nr. 540/2014, wurde daher bereits vorgeschlagen, Antriebs- und/oder Fahrgeräusche zu simulieren, um die Wahrnehmbarkeit eines solchen Kraftfahrzeugs zu erhöhen. Hierbei eingesetzte Systeme werden unter dem Begriff „Acoustic Vehicle Alerting System“ (kurz: „AVAS“) zusammengefasst.There are motor vehicles, such as hybrid, electric or fuel cell vehicles, known whose drives, especially compared to a classic internal combustion engine, are very quiet and are therefore often not perceived by the environment. This poses a risk to other road users, in particular pedestrians and cyclists. Also due to legal requirements, such as EU Regulation No. 540/2014, it has therefore already been proposed to simulate driving and / or driving noise in order to increase perceptibility to increase such a motor vehicle. Systems used here are grouped under the term "Acoustic Vehicle Alerting System" (abbreviated to "AVAS").

Darüber hinaus kann bezweckt sein, das Klangbild eines Kraftfahrzeugs durch zusätzlich erzeugte Geräusche zu verbessern. Derartige Systeme werden unter dem Begriff „Active Sound Enhancement“ (kurz: „ASE“) zusammengefasst.In addition, the purpose may be to improve the sound pattern of a motor vehicle by additionally generated noises. Such systems are summarized under the term "Active Sound Enhancement" (abbreviated ASE).

In beiden Fällen kann ein elektrischer Schwingungserreger zur Schallerzeuger eingesetzt werden, wie er beispielhaft aus der Offenlegungsschrift DE 10 2011 081 595 A1 bekannt ist.In both cases, an electrical vibration exciter can be used to sound generators, as exemplified in the published patent application DE 10 2011 081 595 A1 is known.

Der aus der DE 10 2011 081 595 A1 bekannte elektrische Schwingungserreger umfasst eine ringförmige Spulenanordnung, die in einen ringförmigen Spalt einer Magnetanordnung derart eingreift, dass die Spulenanordnung und die Magnetanordnung in axialer Richtung relativ zueinander beweglich sind. Ferner ist eine Traganordnung vorgesehen, an welcher die Spulenanordnung und die Magnetanordnung befestigt sind. Zur Befestigung an einem flächigen Bauteil eines Kraftfahrzeugs weist der bekannte Schwingungserreger einen Bolzen auf, der die Traganordnung, die Spulenanordnung und die Magnetanordnung axial durchsetzt. Auf diese Weise wird über den Bolzen zugleich eine Führung der beweglichen Teile bewirkt. Der Bolzen selbst ist über eine Zentriermembran geführt, welche den Bolzen an seinem der Traganordnung abgewandten Ende umgreift. Über die Zentriermembran wird zugleich eine Abdichtung eines die Spulenanordnung und die Magnetanordnung aufnehmenden Volumens erreicht.The from the DE 10 2011 081 595 A1 known electrical vibration exciter includes an annular coil assembly which engages in an annular gap of a magnet assembly such that the coil assembly and the magnet assembly are movable in the axial direction relative to each other. Further, a support assembly is provided, on which the coil assembly and the magnet assembly are attached. For attachment to a flat component of a motor vehicle, the known vibration exciter on a bolt which passes through the support assembly, the coil assembly and the magnet assembly axially. In this way, a guide of the moving parts is effected at the same time on the bolt. The bolt itself is guided over a centering membrane, which surrounds the bolt at its end facing away from the support assembly. At the same time, sealing of a volume accommodating the coil arrangement and the magnet arrangement is achieved via the centering membrane.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetanordnung für einen elektrischen Schwingungserreger anzugeben, der derart gestaltet ist, dass der Schwingungserreger einfach und kostengünstig herstellbar ist.The present invention has for its object to provide a magnet assembly for an electric vibrator, which is designed such that the vibration exciter is easy and inexpensive to produce.

Zur Lösung der Aufgabe werden die Magnetanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie der elektrische Schwingungserreger mit den Merkmalen des Anspruchs 6 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen. Darüber hinaus wird ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen elektrischen Schwingungserreger angegeben.To solve the problem, the magnet arrangement with the features of claim 1 and the electric vibrator with the features of claim 6 are proposed. Advantageous developments of the invention can be found in the respective subclaims. In addition, a motor vehicle is specified with an electrical vibration exciter according to the invention.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die für einen elektrischen Schwingungserreger zur Schallerzeugung vorgeschlagene Magnetanordnung umfasst einen Magnettopf, in den unter Ausbildung eines Ringspalts ein Permanentmagnet und eine Polplatte eingesetzt sind. Erfindungsgemäß ist der Permanentmagnet mit dem Magnettopf und/oder der Polplatte formschlüssig verbunden, so dass er in radialer Richtung lagefixiert ist. Die Lagefixierung verhindert eine Relativbewegung des Permanentmagneten gegenüber dem Magnettopf und/oder der Polplatte in radialer Richtung. In axialer Richtung hält die Magnetkraft des Permanentmagneten die einzelnen Bauteile der Magnetanordnung zusammen. Ein die Bauteile in axialer Richtung durchsetzender Führungsbolzen, wie ihn der eingangs zitierte Stand der Technik aufweist, kann somit entfallen. Dadurch reduziert sich die Anzahl der Bauteile, was sich kostensenkend auswirkt. Ferner wird die Montage der Magnetanordnung bzw. eines Schwingungserregers mit einer solchen Magnetanordnung vereinfacht.The proposed for an electric vibrator for sound generation magnet assembly comprises a magnet pot, in which a permanent magnet and a pole plate are used to form an annular gap. According to the invention, the permanent magnet is positively connected to the magnet pot and / or the pole plate, so that it is fixed in position in the radial direction. The position fixation prevents a relative movement of the permanent magnet relative to the magnet pot and / or the pole plate in the radial direction. In the axial direction, the magnetic force of the permanent magnet holds the individual components of the magnet assembly together. One of the components in the axial direction enforcing guide pin, as has the cited prior art, can therefore be omitted. This reduces the number of components, which has a cost-reducing effect. Furthermore, the assembly of the magnet arrangement or of a vibration generator with such a magnet arrangement is simplified.

Der Permanentmagnet der Magnetanordnung ist axial magnetisiert. Das heißt, dass das magnetische Feld bzw. die Feldlinien ihren Ursprung in axialer Richtung haben. In der Polplatte werden die Feldlinien zum Schließen des Magnetkreises umgelenkt, da sie den Weg des geringsten Widerstands, nämlich den Ringspalt zwischen der Polplatte und dem Magnettopf nutzen. Dort ist der Ringspalt am kleinsten. Dabei entstehen im Ringspalt Anziehungskräfte, die zu einer Relativbewegung der Polplatte gegenüber dem Permanentmagneten führen können.The permanent magnet of the magnet assembly is axially magnetized. This means that the magnetic field or the field lines have their origin in the axial direction. In the pole plate, the field lines are deflected to close the magnetic circuit, since they use the path of least resistance, namely the annular gap between the pole plate and the magnet pot. There, the annular gap is the smallest. This attracting forces arise in the annular gap, which can lead to a relative movement of the pole plate relative to the permanent magnet.

Um dies zu verhindern, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, dass der Permanentmagnet zumindest mit der Polplatte formschlüssig verbunden ist. Die Polplatte ist dann durch den Permanentmagneten in radialer Richtung lagefixiert.To prevent this, it is proposed according to a preferred embodiment of the invention that the permanent magnet is positively connected at least with the pole plate. The pole plate is then fixed in position by the permanent magnet in the radial direction.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Permanentmagnet mit der Polplatte und dem Magnettopf formschlüssig verbunden ist, so dass ferner eine radiale Lagefixierung des Permanentmagneten gegenüber dem Magnettopf sichergestellt ist.Furthermore, it is proposed that the permanent magnet is positively connected to the pole plate and the magnet pot, so that further a radial position fixation of the permanent magnet relative to the magnet pot is ensured.

Zur Realisierung eines Formschlusses des Permanentmagneten mit dem Magnettopf weist vorzugsweise der Magnettopf eine Bodenfläche mit einer Absenkung auf, in die der Permanentmagnet abschnittsweise aufgenommen ist. Der Formschluss wird dann durch einfaches Einsetzen des Permanentmagneten in die Absenkung bei der Montage der Magnetanordnung erreicht. Im Unterschied zu anderen Fügeverfahren, wie beispielsweise der Verklebung des Permanentmagneten mit dem Magnettopf, kann auf diese Weise die Montage der Magnetanordnung deutlich vereinfacht werden. Vorzugsweise weisen der Permanentmagnet und die Absenkung in der Bodenfläche des Magnettopfs jeweils eine kreisförmige Grundfläche auf, wobei der Innendurchmesser der Absenkung an den Außendurchmesser des Permanentmagneten angepasst ist. Durch die kreisförmige Grundfläche der in der Bodenfläche des Magnettopfs vorgesehenen Absenkung ist die Winkellage des Permanentmagneten in Bezug auf den Magnettopf bei der Montage der Magnetanordnung unerheblich. Die Anpassung des Innendurchmessers der Absenkung an den Außendurchmesser des Permanentmagneten führt zu einer über den gesamten Umfang des Permanentmagneten wirksamen radialen Lagefixierung.To realize a positive connection of the permanent magnet with the magnet pot, the magnet pot preferably has a bottom surface with a depression into which the permanent magnet is partially accommodated. The positive connection is then achieved by simply inserting the permanent magnet in the reduction in the assembly of the magnet assembly. In contrast to other joining methods, such as the bonding of the permanent magnet with the magnet pot, the assembly of the magnet assembly can be significantly simplified in this way. Preferably, the permanent magnet and the depression in the bottom surface of the magnet pot each have a circular base surface, wherein the inner diameter of the reduction is adapted to the outer diameter of the permanent magnet. Due to the circular base surface of the provided in the bottom surface of the magnet pot lowering the angular position of the permanent magnet with respect to the magnet pot in the assembly of the magnet assembly is irrelevant. The adaptation of the inner diameter of the reduction to the outer diameter of the permanent magnet leads to an effective over the entire circumference of the permanent magnet radial positional fixation.

Zur Realisierung eines Formschlusses des Permanentmagneten mit der Polplatte weist vorzugsweise die Polplatte eine dem Permanentmagneten zugewandte Stirnfläche mit einer Absenkung auf, in die der Permanentmagnet abschnittsweise aufgenommen ist. Der Formschluss wird dann durch einfaches Aufsetzen der Polplatte auf den Permanentmagneten bei der Montage der Magnetanordnung erreicht. Im Unterschied zu anderen Fügeverfahren, wie beispielsweise der Verklebung der Polplatte mit dem Permanentmagneten, kann auf diese Weise die Montage der Magnetanordnung deutlich vereinfacht werden.In order to realize a positive connection of the permanent magnet with the pole plate, the pole plate preferably has an end face facing the permanent magnet with a depression into which the permanent magnet is received in sections. The positive connection is then achieved by simply placing the pole plate on the permanent magnet during assembly of the magnet assembly. In contrast to other joining methods, such as the bonding of the pole plate with the permanent magnet, the assembly of the magnet assembly can be significantly simplified in this way.

Vorzugsweise weisen der Permanentmagnet und die Absenkung in der Stirnfläche der Polplatte jeweils eine kreisförmige Grundfläche auf, wobei der Innendurchmesser der Absenkung an den Außendurchmesser des Permanentmagneten angepasst ist. Durch die kreisförmige Grundfläche der in der Stirnfläche der Polplatte vorgesehenen Absenkung ist die Winkellage der Polplatte in Bezug auf den Permanentmagneten bei der Montage der Magnetanordnung unerheblich. Die Anpassung des Innendurchmessers der Absenkung an den Außendurchmesser des Permanentmagneten führt zu einer über den gesamten Umfang der Polplatte wirksamen radialen Lagefixierung.Preferably, the permanent magnet and the reduction in the end face of the pole plate each have a circular base surface, wherein the inner diameter of the reduction is adapted to the outer diameter of the permanent magnet. Due to the circular base of the provided in the end face of the pole plate lowering the angular position of the pole plate with respect to the permanent magnet in the assembly of the magnet assembly is irrelevant. The adaptation of the inner diameter of the reduction to the outer diameter of the permanent magnet leads to an effective over the entire circumference of the pole plate radial positional fixation.

Bevorzugt ist der Permanentmagnet koaxial in Bezug auf eine Mittellängsachse des Magnettopfs und/oder der Polplatte angeordnet. Auf diese Weise ist ein über den Umfang gleich breit bleibender Ringspalt zwischen dem Permanentmagneten und dem Magnettopf und/oder zwischen der Polplatte und dem Magnettopf realisierbar. Gleiches gilt für die mindestens eine in der Bodenfläche des Magnettopfs und/oder in der Stirnfläche der Polplatte vorgesehene Absenkung, so dass bei der Montage der Magnetanordnung die einzelnen Bauteile automatisch zueinander zentriert werden.Preferably, the permanent magnet is arranged coaxially with respect to a central longitudinal axis of the magnet pot and / or the pole plate. In this way, an annular gap which remains the same width over the circumference can be realized between the permanent magnet and the magnet pot and / or between the pole plate and the magnet pot. The same applies to the at least one provided in the bottom surface of the magnet pot and / or in the end face of the pole plate lowering, so that during assembly of the magnet assembly, the individual components are automatically centered to each other.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Magnettopf mindestens eine gestuft ausgeführte Stirnfläche zur Ausbildung eines ringförmigen Absatzes aufweist. Der ringförmige Absatz kann der abschnittsweisen Aufnahme eines Federelements dienen, über welches die Magnetanordnung schwingfähig lagerbar ist. Bei dem Federelement kann es sich insbesondere um eine Art Tellerfeder handeln, die radial innen an der Magnetanordnung und radial außen an einem Gehäuse bzw. Gehäuseteil abgestützt ist. Durch den ringförmigen Absatz ist die Magnetanordnung in Bezug auf das Federelement zentriert und in radialer Richtung lagefixiert.In a further development of the invention, it is proposed that the magnet pot has at least one step-shaped end face for forming an annular shoulder. The annular shoulder can serve the sectional recording of a spring element, via which the magnet assembly is oscillatory storable. The spring element may in particular be a kind of plate spring which is supported radially inward on the magnet arrangement and radially on the outside on a housing or housing part. By the annular shoulder, the magnet assembly is centered with respect to the spring element and fixed in position in the radial direction.

Da die Magnetanordnung bevorzugt in einem elektrischen Schwingungserreger zum Einsatz gelangt, wird darüber hinaus ein elektrischer Schwingungserreger zur Schallerzeugung mit einer erfindungsgemäßen Magnetanordnung und einer ringförmigen Spulenanordnung vorgeschlagen.Since the magnet arrangement is preferably used in an electrical vibration exciter, an electrical vibration generator for generating sound with a magnet arrangement according to the invention and an annular coil arrangement is also proposed.

Die Magnetanordnung und die Spulenanordnung des Schwingungserregers sind ferner bevorzugt relativ zueinander beweglich in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, so dass die Spulenanordnung in den Ringspalt der Magnetanordnung eintauchen kann. Durch das gemeinsame Gehäuse sind die Magnetanordnung und die Spulenanordnung vor äußeren Einwirkungen, insbesondere vor Verschmutzung und Feuchtigkeit, geschützt. Dadurch steigt die Robustheit des Schwingungserregers. Über das Gehäuse ist der Schwingungserreger zudem mit einem schwingfähigen Bauteil, beispielsweise mit einem Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs, verbindbar, so dass dieses zur Schallerzeugung einsetzbar ist.The magnet arrangement and the coil arrangement of the vibration exciter are further preferably arranged so as to be movable relative to one another in a common housing, so that the coil arrangement can dip into the annular gap of the magnet arrangement. The common housing protects the magnet arrangement and the coil arrangement from external influences, in particular from dirt and moisture. This increases the robustness of the vibration exciter. About the housing of the vibration generator is also connected to a vibratable component, for example with a body component of a motor vehicle, connectable, so that it can be used to generate sound.

Bevorzugt ist die Magnetanordnung im Gehäuse zwischen zwei Federelementen schwingfähig gelagert. Durch die beidseitige Lagerung kann einer Kipp- oder Taumelbewegung der Magnetanordnung innerhalb des Gehäuses entgegen gewirkt werden, so dass die Robustheit des Schwingungserregers weiter steigt. Vorzugsweise sind die beiden Federelemente jeweils an einem ringförmigen Absatz des Magnettopfes axial abgestützt. Die Federelemente können dann zur Zentrierung und zur radialen Lagefixierung der Magnetanordnung eingesetzt werden.Preferably, the magnet arrangement is mounted to oscillate in the housing between two spring elements. By the two-sided storage of a tilting or tumbling motion of the magnet assembly can be counteracted within the housing, so that the robustness of the vibration generator further increases. Preferably, the two spring elements are each axially supported on an annular shoulder of the magnet pot. The spring elements can then be used for centering and for radial positional fixation of the magnet arrangement.

Vorteilhafterweise sind die Federelemente jeweils nach Art einer Tellerfeder ausgeführt und gegen das Gehäuse axial, vorzugsweise axial und radial, vorgespannt. Die radiale Vorspannung dient der Zentrierung der Federelemente und der Magnetanordnung im Gehäuse. Advantageously, the spring elements are each designed in the manner of a plate spring and against the housing axially, preferably axially and radially, biased. The radial bias serves to center the spring elements and the magnet assembly in the housing.

Darüber hinaus wird ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen elektrischen Schwingungserreger zur Schallerzeugung vorgeschlagen. Der Schwingungserreger ist dabei an einem schwingfähigen Bauteil, insbesondere an einem Karosseriebauteil, des Kraftfahrzeugs angeordnet und mit diesem gekoppelt ist, so dass das schwingfähige Bauteil unter Einwirkung des Schwingungserregers Schall erzeugt, der außerhalb und/oder innerhalb des Kraftfahrzeugs wahrnehmbar ist.In addition, a motor vehicle with an electric vibration generator according to the invention for sound generation is proposed. The vibration exciter is arranged on a vibratable component, in particular on a body component of the motor vehicle and coupled thereto, so that the oscillatory component generates sound under the action of the vibration exciter, which is perceptible outside and / or inside the motor vehicle.

Mit dem erfindungsgemäßen Schwingungserreger lassen sich auf diese Weise Zusatzgeräusche genieren, die zum Einen der Erfüllung von Sicherheitsanforderungen dienen, da die akustische Wahrnehmbarkeit durch außerhalb des Kraftfahrzeugs befindliche Verkehrsteilnehmer verbessert wird. Zum anderen kann der Komfort im Inneren des Kraftfahrzeugs gesteigert werden, um dem Fahrer und/oder den Fahrzeuginsassen das Fahren so angenehm wie möglich zu machen. Beispielsweise können als unangenehm empfundene Geräusche durch Zusatzgeräusche überlagert bzw. abgeschwächt werden, so dass sie weniger deutlich wahrgenommen werden. Ferner können Zusatzgeräusche generiert werden, die positiv besetzt sind und somit das Fahrerlebnis von Fahrer und/oder Fahrzeuginsassen erhöhen.With the vibration generator according to the invention can be embarrassed in this way additional noise, on the one hand serve the fulfillment of safety requirements, since the acoustic perceptibility is improved by located outside the motor vehicle road users. On the other hand, the comfort inside the motor vehicle can be increased in order to make driving as pleasant as possible for the driver and / or the vehicle occupants. For example, perceived as unpleasant noises can be superimposed or attenuated by additional noise, so that they are perceived less clearly. Furthermore, additional noises can be generated, which are positively occupied and thus increase the driving experience of the driver and / or vehicle occupants.

Bevorzugt ist das schwingfähige Bauteil bzw. das Karosseriebauteil eine Motorhaube, ein Kotflügel, ein Stoßfänger, insbesondere ein vorderer Stoßfänger, und/oder eine Frontschürze des Kraftfahrzeugs. Da diese Karosseriebauteile in der Regel aus dünnen Blechen gefertigt sind, bilden sie aufgrund ihrer Flächenausdehnung besonders schwingfähige Bauteile aus. Das heißt, dass sie sich besonders leicht in Schwingung versetzen lassen. Die Schallerzeugung kann demnach mit geringem Kraftaufwand realisiert werden. Die vorgeschlagenen Karosseriebauteile sind zudem in einer gewissen Entfernung zum Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet, so dass der Schall nicht unmittelbar nach innen übertragen wird. Die generierten Zusatzgeräusche sind demnach innen weniger deutlich wahrzunehmen als außen, wodurch dem Umstand Rechnung getragen wird, dass die Wahrnehmung im Außenraum oftmals durch laute Umgebungsgeräusche beeinträchtigt wird.The oscillatable component or the body component is preferably an engine hood, a fender, a bumper, in particular a front bumper, and / or a front apron of the motor vehicle. Since these body components are usually made of thin sheets, they form due to their surface area particularly oscillatory components. This means that they are particularly easy to vibrate. The sound generation can therefore be realized with little effort. The proposed body components are also arranged at a certain distance from the interior of the motor vehicle, so that the sound is not transmitted directly to the inside. The generated additional noise is therefore less noticeable on the inside than outside, which takes into account the fact that the perception in the outdoor space is often impaired by loud ambient noise.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

  • 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schwingungserreger,
  • 2 einen schematischen Längsschnitt durch die Magnetanordnung des Schwingungserregers der 1,
  • 3 eine perspektivische Darstellung der Bauteile der Magnetanordnung der 2 vor der Montage und
  • 4 eine schematische Darstellung der Flusslinien des Magnetkreises der Magnetanordnung der 2.
A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. These show:
  • 1 a schematic longitudinal section through a vibration exciter according to the invention,
  • 2 a schematic longitudinal section through the magnet assembly of the vibration generator of 1 .
  • 3 a perspective view of the components of the magnet assembly of 2 before mounting and
  • 4 a schematic representation of the flux lines of the magnetic circuit of the magnet arrangement of 2 ,

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Der in der 1 schematisch dargestellte Schwingungserreger weist ein mehrteiliges Gehäuse 15 auf, das ein erstes Gehäuseteil 15.1 und ein zweites Gehäuseteils 15.2 umfasst. Die beiden Gehäuseteile 15.1, 15.2 sind jeweils topfförmig ausgeführt und derart aufeinander gesetzt, dass sich ihre Öffnungen gegenüber liegen. Im Gehäuse 15 sind eine ringförmige Spulenanordnung 14 und eine Magnetanordnung 1 aufgenommen, so dass diese vor äußeren Einwirkungen geschützt sind.The Indian 1 schematically illustrated vibration generator has a multi-part housing 15 on, that is a first housing part 15.1 and a second housing part 15.2 includes. The two housing parts 15.1 . 15.2 are each cup-shaped and placed on each other so that their openings are opposite. In the case 15 are an annular coil arrangement 14 and a magnet assembly 1 taken so that they are protected from external influences.

Die Magnetanordnung 1 umfasst einen Magnettopf 2, in den unter Ausbildung eines Ringspalts 3 ein Permanentmagnet 4 und eine Polplatte 5 eingesetzt sind. Die ringförmige Spulenanordnung 14 ist derart im Gehäuse 15 aufgenommen, dass sie in den Ringspalt 3 der Magnetanordnung 1 hineinragt. Während die Spulenanordnung 14 mit dem ersten Gehäuseteil 15.1 des Gehäuses 15 fest verbunden ist, ist die Magnetanordnung 1 über zwei Federelemente 16 schwingfähig im Gehäuse 15 gelagert. Die Federelemente 16 sind hierzu jeweils nach Art einer Tellerfeder ausgebildet und jeweils radial innen an einem ringförmigen Absatz 12, 13 des Magnettopfs 2 der Magnetanordnung 1 abgestützt. Der Magnettopf 2 weist zur Ausbildung der ringförmigen Absätze 12, 13 gestufte Stirnflächen 10, 11 auf (siehe auch 2). Zwischen dem Permanentmagneten 4 und dem ersten Gehäuseteil 15.1 ist zudem ein Dämpferelement 19 eingelegt.The magnet arrangement 1 includes a magnet pot 2 , in under formation of an annular gap 3 a permanent magnet 4 and a pole plate 5 are used. The annular coil arrangement 14 is so in the case 15 recorded that they are in the annular gap 3 the magnet arrangement 1 protrudes. While the coil assembly 14 with the first housing part 15.1 of the housing 15 is firmly connected, is the magnet assembly 1 via two spring elements 16 oscillatable in the housing 15 stored. The spring elements 16 are each formed in the manner of a disc spring and each radially inward on an annular shoulder 12 . 13 of the magnet pot 2 the magnet arrangement 1 supported. The magnet pot 2 indicates the formation of the annular paragraphs 12 . 13 stepped faces 10 . 11 on (see also 2 ). Between the permanent magnet 4 and the first housing part 15.1 is also a damper element 19 inserted.

Bei der Herstellung des Schwingungserregers der 1 werden zunächst das Dämpferelement 19 und die ringförmige Spulenanordnung 14 in das erste Gehäuseteil 15.1 eingesetzt. Die Spulenanordnung 14 wird dabei mit Steckerpins 17 verbunden, die in das erste Gehäuseteil 15.1 integriert sind und in einem Steckeranschluss 18 enden, der an das erste Gehäuseteil 15.1 angeformt ist (siehe 1). Anschließend wird die Magnetanordnung 1 zusammen mit Federelementen 16 in das erste Gehäuseteil 15.1 eingesetzt. Mit Aufsetzen des zweiten Gehäuseteils 15.2 auf das erste Gehäuseteil 15.1 wird die Magnetanordnung 1 zwischen den beiden Federelementen (16) eingespannt.In the production of the vibration exciter the 1 First, the damper element 19 and the annular coil assembly 14 in the first housing part 15.1 used. The coil arrangement 14 is doing with plug pins 17 connected in the first housing part 15.1 are integrated and in a plug connection 18 end, the to the first housing part 15.1 is formed (see 1 ). Subsequently, the magnet arrangement 1 together with spring elements 16 in the first housing part 15.1 used. With placing the second housing part 15.2 on the first housing part 15.1 will the magnet assembly 1 between the two spring elements ( 16 ) clamped.

Die Magnetanordnung 1 wird als vormontierte Einheit in das erste Gehäuseteil 15.1 eingesetzt (siehe 2). Hierzu wird zunächst der Permanentmagnet 4 in den Magnettopf 2 eingesetzt. Anschließend wird die Polplatte 5 auf den Permanentmagneten 4 gesetzt (siehe 3).The magnet arrangement 1 is used as a preassembled unit in the first housing part 15.1 used (see 2 ). For this purpose, first the permanent magnet 4 in the magnet pot 2 used. Subsequently, the pole plate 5 on the permanent magnet 4 set (see 3 ).

Wie insbesondere der 2 zu entnehmen ist, weist der Magnettopf 2 eine Bodenfläche 6 mit einer zentralen Absenkung 7 auf, in welcher der Permanentmagnet 4 abschnittsweise aufgenommen ist. Auf diese Weise wird ein Formschluss erreicht, über den der Permanentmagnet 4 in Bezug auf den Magnettopf 2 in radialer Richtung lagefixiert ist. Zugleich ist die Polplatte 5 über den Permanentmagneten 4 in radialer Richtung lagefixiert, da die Polplatte 5 eine Stirnfläche 8 mit einer zentralen Absenkung 9 aufweist, in welcher der Permanentmagnet 4 abschnittsweise aufgenommen ist. Somit wird ferner ein Formschluss zwischen dem Permanentmagneten 4 und der Polplatte 5 erreicht. Zugleich wird eine Zentrierung der Bauteile in Bezug auf eine Mittellängsachse A bewirkt. In axialer Richtung hält die Magnetkraft des Permanentmagneten 4 die Bauteile zusammen.How the particular 2 can be seen, the magnet pot 2 a floor area 6 with a central lowering 7 on, in which the permanent magnet 4 is added in sections. In this way, a positive connection is achieved, via which the permanent magnet 4 in relation to the magnet pot 2 is fixed in position in the radial direction. At the same time is the pole plate 5 over the permanent magnet 4 Position fixated in the radial direction, since the pole plate 5 an end face 8th with a central lowering 9 in which the permanent magnet 4 is added in sections. Thus, further, a positive connection between the permanent magnet 4 and the pole plate 5 reached. At the same time a centering of the components in relation to a central longitudinal axis A is effected. In the axial direction holds the magnetic force of the permanent magnet 4 the components together.

Wie der 4 zu entnehmen ist, ist der Permanentmagnet 4 axial magnetisiert. Das heißt, dass die Feldlinien 20 des Magnetkreises im Bereich des Permanentmagneten 4 axial ausgerichtet sind. Im Bereich der Polplatte 5 werden die Feldlinien 20 umgelenkt, da sie zum Schließen des Magnetkreises den Weg des geringsten Widerstands nutzen. Dieser führt über den Ringspalt 3 zwischen der Polplatte 5 und dem Magnettopf 2. Im Ringspalt 3 entstehen dabei Anziehungskräfte (siehe Pfeile 21), die in radialer Richtung auf die Polplatte 5 wirken. Da diese jedoch über den Permanentmagneten 4 in radialer Richtung lagefixiert ist, verändert die Polplatte 5 ihre Lage nicht. Entsprechend bleibt ein in Umfangsrichtung gleich großer Ringspalt 3 erhalten, der sicherstellt, dass ein Kräftegleichgewicht herrscht.Again 4 it can be seen, is the permanent magnet 4 axially magnetized. That is, the field lines 20 of the magnetic circuit in the region of the permanent magnet 4 are axially aligned. In the area of the pole plate 5 become the field lines 20 deflected because they use the path of least resistance to close the magnetic circuit. This leads over the annular gap 3 between the pole plate 5 and the magnet pot 2 , In the annular gap 3 attractiveness arises (see arrows 21 ), in the radial direction on the pole plate 5 Act. Since these, however, over the permanent magnet 4 Fixed in the radial direction, changes the pole plate 5 their situation is not. Accordingly, an equally large annular gap remains in the circumferential direction 3 which ensures that a balance of power prevails.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011081595 A1 [0004, 0005]DE 102011081595 A1 [0004, 0005]

Claims (10)

Magnetanordnung (1) für einen elektrischen Schwingungserreger zur Schallerzeugung, umfassend einen Magnettopf (2), in den unter Ausbildung eines Ringspalts (3) ein Permanentmagnet (4) und eine Polplatte (5) eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (4) mit dem Magnettopf (2) und/oder der Polplatte (5) formschlüssig verbunden ist, so dass er in radialer Richtung lagefixiert ist.Magnet arrangement (1) for an electric vibrator for generating sound, comprising a magnet pot (2), in which a permanent magnet (4) and a pole plate (5) are inserted, forming an annular gap (3), characterized in that the permanent magnet (4) is positively connected to the magnet pot (2) and / or the pole plate (5), so that it is fixed in position in the radial direction. Magnetanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnettopf (2) eine Bodenfläche (6) mit einer Absenkung (7) aufweist, in die der Permanentmagnet (4) abschnittsweise aufgenommen ist, wobei vorzugsweise der Permanentmagnet (4) und die Absenkung (7) jeweils eine kreisförmige Grundfläche aufweisen und der Innendurchmesser der Absenkung (7) an den Außendurchmesser des Permanentmagneten (4) angepasst ist.Magnet arrangement (1) according to Claim 1 , characterized in that the magnet pot (2) has a bottom surface (6) with a recess (7) into which the permanent magnet (4) is received in sections, wherein preferably the permanent magnet (4) and the reduction (7) each have a circular Have base and the inner diameter of the reduction (7) is adapted to the outer diameter of the permanent magnet (4). Magnetanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polplatte (5) eine dem Permanentmagneten (4) zugewandte Stirnfläche (8) mit einer Absenkung (9) aufweist, in die der Permanentmagnet (4) abschnittsweise aufgenommen ist, wobei vorzugsweise der Permanentmagnet (4) und die Absenkung (9) jeweils eine kreisförmige Grundfläche aufweisen und der Innendurchmesser der Absenkung (9) an den Außendurchmesser des Permanentmagneten (4) angepasst ist.Magnet arrangement (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the pole plate (5) has a the permanent magnet (4) facing end face (8) with a recess (9) into which the permanent magnet (4) is partially received, wherein preferably the permanent magnet (4) and the lowering (9) each have a circular base surface and the inner diameter of the reduction (9) is adapted to the outer diameter of the permanent magnet (4). Magnetanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (4) koaxial in Bezug auf eine Mittellängsachse (A) des Magnettopfs (2) und/oder der Polplatte (5) angeordnet ist.Magnet arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnet (4) is arranged coaxially with respect to a central longitudinal axis (A) of the magnet pot (2) and / or the pole plate (5). Magnetanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnettopf (2) mindestens eine gestuft ausgeführte Stirnfläche (10, 11) zur Ausbildung eines ringförmigen Absatzes (12, 13) aufweist.Magnet arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet pot (2) has at least one stepped end face (10, 11) for forming an annular shoulder (12, 13). Elektrischer Schwingungserreger zur Schallerzeugung mit einer Magnetanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer ringförmigen Spulenanordnung (14).Electric vibration generator for generating sound with a magnet arrangement (1) according to one of the preceding claims and an annular coil arrangement (14). Schwingungserreger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetanordnung (2) und die Spulenanordnung (14) relativ zueinander beweglich in einem gemeinsamen Gehäuse (15) angeordnet sind, so dass die Spulenanordnung (14) in den Ringspalt (3) der Magnetanordnung (1) eintaucht.Vibration generator after Claim 6 , characterized in that the magnet arrangement (2) and the coil arrangement (14) are arranged relative to each other movably in a common housing (15), so that the coil arrangement (14) dips into the annular gap (3) of the magnet arrangement (1). Schwingungserreger nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetanordnung (3) im Gehäuse (15) zwischen zwei Federelementen (16) schwingfähig gelagert ist, wobei vorzugsweise die Federelemente (16) jeweils an einem ringförmigen Absatz (12, 13) des Magnettopfes (2) axial abgestützt sind.Vibration generator after Claim 6 or 7 , characterized in that the magnet arrangement (3) in the housing (15) between two spring elements (16) is mounted to vibrate, wherein preferably the spring elements (16) each on an annular shoulder (12, 13) of the magnet pot (2) are axially supported , Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (16) nach Art einer Tellerfeder ausgeführt und gegen das Gehäuse (15) axial, vorzugsweise axial und radial, vorgespannt sind.Vibration generator according to one of Claims 6 to 8th , characterized in that the spring elements (16) designed in the manner of a plate spring and against the housing (15) axially, preferably axially and radially, are biased. Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Schwingungserreger an einem schwingfähigen Bauteil, insbesondere an einem Karosseriebauteil, angeordnet und mit diesem gekoppelt ist, so dass das schwingfähige Bauteil unter Einwirkung des Schwingungserregers Schall erzeugt, der außerhalb und/oder innerhalb des Kraftfahrzeugs wahrnehmbar ist.Motor vehicle with an electric vibrator according to one of Claims 6 to 9 wherein the vibration exciter is arranged on a vibratable component, in particular on a body component, and coupled thereto, so that the oscillatable component generates sound under the action of the vibration exciter, which is perceptible outside and / or inside the motor vehicle.
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