AT411558B - Elektroakustischer wandler - Google Patents

Description

AT 41 1 558 B

Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler und den Aufbau und die Montage eines auf dem elektrodynamischen Prinzips beruhenden elektroakustischen Wandlers.

Derartige Wandler werden heute bei einer ganzen Reihe von Anwendungsgebieten, beispielsweise in Mobiltelefonen, in Diktiergeräten, in Sprechfunkgeräten, in Flieger- und Motorradhelmen u.ähnl. in zunehmendem Maß miniaturisiert verwendet und weisen nur mehr Durchmesser von wenigen Millimetern auf.

Die dabei verwendeten Membranen haben diese Entwicklung mitgemacht und bestehen heute bei derartigen Anwendungsgebieten übenwiegend aus Kunststoffolien mit wenigen Mikrometern Dicke, die aus dem flachen Rohmaterial in erwärmtem Zustand über Stempeln oder Matrizen, teilweise auch in geschlossenen Formen, umgeformt werden.

Die fertige Membran weist im allgemeinen einen zentralen, kalottenförmigen Abschnitt und einen toroidförmigen Ringabschnitt radial außerhalb des zentralen kalottenförmigen Abschnittes auf. Im Übergangsbereich befindet sich ein aus zwei im wesentlichen zylindrischen, konzentrisch zueinander angeordneten und an ihrem unteren Ende ineinander übergehenden Bereichen bestehender Abschnitt, wobei der untere Verbindungsbereich kreisringförmig ist und eine Stirnfläche bezüglich der Membranenachse darstellt, auf die die Stirnfläche einer Spule geklebt oder sonst verbunden wird.

Die Spule taucht in den ringförmigen Schlitz eines Magnetsystems, sodaß bei Bewegungen zwischen Spule und Magnetsystem Ströme im Spulendraht induziert werden (Mikrophonbetrieb) und umgekehrt, bei einem Fließen von Wechselströmen in der Spule, die Spule zu Schwingungen angeregt wird, worauf die Membrane mitschwingt und der Wandler als Lautsprecher arbeitet.

Die Spulendrähte werden üblicherweise an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen aus der Spule geführt und entweder einzeln, in den meisten Fällen aber gemeinsam, um 90° von der Spulenausführungsstelle verdreht, aus dem Membranenbereich im wesentlichen in radialer Richtung heraus und zu einer passenden Kontaktstelle geführt. Diese Anordnung wird gewählt, um durch die etwa 90° überdeckende Schleifenanordnung der herausgeführten Versorgungsdrähte der Spule dafür zu sorgen, daß die Steifigkeit des Spulendrahtes die Schwingungsmoden der Membran nicht verändert und beeinträchtigt.

Aus dem Gesagten geht hervor, daß die Handhabung derartiger fragiler und zarter Bauteile eine diffizile und delikate Angelegenheit ist, die üblicherweise eine Engstelle in der Produktion darstellt, da das Zusammenfügen von Spule und Membrane und das anschließende Einbauen in das Magnetsystem und das Gehäuse samt Kontaktieren der Versorgungsdrähte der Spule eine aufwendige Tätigkeit darstellt.

Die Erfindung zielt darauf ab, diese Montage zu vereinfachen und dafür auch Automaten mit hoher Taktrate ersetzbar zu machen.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß die Versorgungsdrähte der Spule bereits im Zuge der Herstellung der Spule mit zumindest einem Halteteil aus elektrisch isolierendem Material verbunden werden und daß die Membrane im Zuge ihrer Herstellung mit einem Ringteil verbunden wird, der Ausnehmungen oder Durchbrechungen für den bzw. die Halteteile der Spulenversorgungsdrähte aufweist.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zwei Halteteile, einer pro Versorgungsdraht, verwendet werden, die gegebenenfalls aus elektrisch leitfähigem Material, bevorzugt aus Metall bzw. einer metallischen Legierung, wie Stahl, Kupfer, Messing oder Aluminium bestehen und die sodann im Haltering so angeordnet sind, daß sie, wenn sie aus elektrisch leitendem Material bestehen, Abstand zueinander aufweisen und gegenüber dem Magnetsystem isoliert sind.

Durch diese Maßnahme wird die Membran im Zuge oder unmittelbar nach ihrer Formung mit einem Teil, nämlich dem Haltering verbunden, der in der Folge das Manipulieren mit der Membran und insbesondere das Verbinden mit der Spule erleichtert. Die Spule wiederum weist im Bereich ihrer freien Versorgungsdrähte entweder für jeden Versorgungsdraht für sich oder für beide Versorgungsdrähte gemeinsam, einen Halteteil auf.

Der Halteteil ermöglicht die lagegenaue Positionierung der Versorgungsdrähte für den weiteren Zusammenbau des elektroakustischen Wandlers bezüglich des Ringteiles der Membrane. Es wird dazu simultan mit dem Verkleben der Spule mit der eingangs genannten Stirnfläche der Membrane der Halteteil in die dafür vorgesehene Ausnehmung bzw. Öffnung des Ringteiles gebracht und dort durch Reibungsschluß, durch Verkleben, oder auf andere Weise gesichert, sodaß eine mechanisch 2

AT 411 558 B stabile und problemlos zu handhabende Einheit entsteht.

Es können die Halteteile auch die Kontaktierung der Versorgungsdrähte bewerkstelligen, so daß auf der der Membrane abgewandten Seite der Halteteile eine passende Kontaktstelle für die Versorgungsdrähte vorliegt oder es können die Versorgungsdrähte in den Halteteilen nur gehalten 5 oder durch sie durch geführt sein und es kann in der Folge außerhalb des Kernbereiches des elektroakustischen Wandlers eine Kontaktierung der Drähte erfolgen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Ringteil auch alle Absätze, Stufen, Schultern, Nasen, etc. auf, die notwendig sind, um die Abdeckung des Wandlers, gegebenenfalls seine Bodenplatte u.dgl. aufzunehmen bzw. daran zu befestigen, sodaß der gesamte elektroakustische io Wandler um diesen Ringteil herum montiert wird und gegebenenfalls auch beim Montieren des fertigen Wandlers der Ringteil noch dessen Position festlegt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt die Fig. 1 einen erfindungsgemäßen elektroakustischen Wandler, der entlang der Wandlerachse 15 nach Art einer Explosionsskizze auseinandergezogen ist, die Fig. 2 eine Draufsicht auf den Wandler der Fig. 1, die Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie lll-lll der Fig. 2, die Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 2, die Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Halteteil in vier Ansichten, 20 die Fig. 6 einen erfindungsgemäßen Ringteil in drei Ansichten, die Fig. 7 eine Unteransicht des elektroakustischen Wandlers der Fig. 1, die Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer Variante, die Fig. 9 den Schnitt entlang der Linie IX-IX der Fig. 8 und die Fig. 10 den Schnitt entlang der Linie X-X der Fig. 8. 25 In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer elektroakustischer Wandler 1 entlang seiner Achse 2 (Fig. 3) nach Art einer Explosionsskizze auseinandergezogen dargestellt. Von oben nach unten erkennt man die folgenden Teile: Eine Abdeckung 3, eine Membrane 4, eine Spule 5, ein Ringteil 6, einen Halteteil 7, ein Magnetsystem 8, eine zweiteilige Grundplatte 9, zwei Kontaktplatten 10 und zwei Kontaktfedern 11. 30 Wie aus dem Zusammenhalt der Fig. 1 und 3 zu erkennen ist, ist der Halteteil 7 in eine Ausnehmung 12 des Ringteiles 6 eingesetzt und wird dort durch Reibung, durch Verkleben oder durch Festklemmen durch das Magnetsystem 8 gehalten.

Die Versorgungsdrähte der Spule 5 sind so dünn, daß sie in Fig. 1 bzw. Fig. 3 nicht dargestellt sind, sie münden in der oberen, der Spule 5 zugewandten, Seite des Halteteiles 7 in diesen. 35 Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Halteteil 7 auf der der Zuführungsseite der Versorgungsdrähte entgegengesetzten Seite zwei Kontakte 13 auf (Fig. 5), die ausreichend dimensioniert sind, um ein problemfreies Kontaktieren zu ermöglichen.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Kontakte 13 des Halteteiles 7 so umgebogen (Fig. 7), daß sie jeweils eine, den Bodenbereich des erfindungsgemäßen Wandlers 1 teilweise 40 überdeckende, Kontaktplatte 10, 10' berühren und somit kontaktieren. Die beiden Kontaktplatten 10, 10' sind im gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen die isolierende Trennung vornehmenden Abstand 14 voneinander getrennt.

Es ist selbverständlich möglich, die Kontakte 13 so auszugestalten, daß sie direkt zur Kontaktierung des Wandlers verwendet werden können, beispielsweise indem sie so umgebogen werden, 45 daß sie federnd an entsprechenden Kontaktflächen des Apparates, in den der Wandler eingebaut wird, anliegen. Eine andere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, die Kontakte in passende, federnde Aufnahmen eines solchen Apparates einführbar auszugestalten.

Wie aus Fig. 7 und Fig. 1 hervorgeht, erfolgt die Kontaktierung der beiden Kontaktplatten 10, 10' durch Federn 11, die bereits im nicht dargestellten Gerät, in das der erfindungsgemäße elektro-50 akustische Wandler eingebaut wird, befestigt und kontaktiert sind. Es kann somit der gesamte Wandler in eine dafür vorgesehene Ausnehmung eingesetzt und dabei schon kontaktiert werden. Um hier zu einer richtigen Kontaktierung zu kommen, können entsprechende Positioniemasen oder Nuten am Ringteil 6 vorgesehen sein.

Am Ringteil 6 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel auch die Abdeckung 3 durch elasti-55 sehen Reibungsschluß aufgesetzt, sie kann selbstverständlich auch mit dem Ringteil verklebt 3

Claims (8)

1. AT 411 558 B werden. Die oben erwähnte Variante mit zwei, gegebenenfalls elektrisch leitenden, Halteteilen 7’ wird im folgenden anhand der Figuren 8 bis 10 erläutert. Man erkennt aus den Figuren die Form der beiden verwendeten Halteteile 7', die in entsprechende Rücksprünge bzw. Ausnehmungen des Halte-5 ringes 6 eingesetzt sind. Dies ist insbesondere auch aus Fig. 10 deutlich zu entnehmen. Aus Fig. 10 kann auch der Abstand zum Magnetsystem 8 entnommen werden, der selbverständlich durch eine Isolierung ersetzt oder ergänzt werden kann, und die nach unten gerichtete Kontaktierungsfläche des Halteteiles 7'. Diese ist auch in einer Ausgestaltung, in der der Halteteil 7’ mit Flügeln 16 über den äußeren Umriß des Halteringes 6 ragt, aus der Fig. 9 ersichtlich. Selbstver-10 ständlich ist es nicht notwendig, daß die Halteteile 7' die insbesondere aus Fig. 8 ersichtliche Größe haben, sie können beispielsweise Zungen oder Ähnliches aufweisen, um entweder die Kontaktierung oder die Montage bzw. ihren Sitz im Ringteil 6 zu erleichtern, respektive zu verbessern. Auch bei dieser Variante sind die Versorgungsdrähte und ist damit deren Kontaktierung mit den Halteteilen 7’ aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. 15 Wie aus der Beschreibung der Erfindung hervorgeht, ist es mit ihr möglich, die zusammenzubauenden Teile trotz ihrer Kleinheit und ihres filigranen Charakters ohne große Probleme zu handhaben. Es ermöglicht das Ensemble von Ringteil 6 und Halteteil 7 in der gezeigten Ausgestaltung der Erfindung nicht nur die einfache und genaue Montage der Spule 5 samt Versorgungsdrähten an der Membrane 4, sondern auch, den weiteren Zusammenbau des elektroakustischen Wandlers 20 in hohem Ausmaß zu automatisieren und mit hoher Taktrate durchzuführen. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann verschiedentlich abgewandelt werden. So muß der Ringteil 6 nicht auch die anderen hier dargestellten und erläuterten Aufgaben übernehmen und es muß der Halteteil 7 bzw. die Halteteile 7' nicht die dargestellte Form aufweisen. 25 Es ist möglich, für jeden der beiden Versorgungsdrähte einen eigenen Halteteil 7' vorzusehen, der nicht unbedingt elektrisch leitend ausgebildet ist, sondern einen Leiter enthält und ansonsten aus elektrisch isolierendem Material besteht. Bei entsprechend konischer Ausgestaltung des Halteteiles kann dabei auch durch Reibungsschluß eine ausreichend feste Fixierung erreicht werden, wobei unter Umständen die Verbindung durch Kleben noch verstärkt wird. 30 Der Halteteil kann die unterschiedlichsten Formen und mechanischen Eigenschaften aufweisen: So ist es möglich, daß er aus einer Art Klebstreifen besteht, auf den die Versorgungsdrähte aufgeklebt sind. Der Klebstreifen kann dabei durchaus ringförmig geschlossen sein und entlang des gesamten inneren Umfanges des Halteringes 6 umlaufen. Die Ausnehmung 12 des Halteringes 6 ist in diesem Fall einfach eine der Klebstreifendicke entsprechende Vergrößerung des Innen-35 radiuses über den entsprechenden Umfangsabschnitt. Es sind selbstverständlich auch andere Varianten denkbar, wesentlich ist nur, daß die Versorgungsdrähte der Spule bereits bei der Montage der Spule an der Membran mit einem Halteteil verbunden sind und daß zu diesem Zeitpunkt die Membran bereits mit einem Ringteil versehen ist. 40 PATENTANSPRÜCHE: 45 50 1. Elektroakustischer Wandler mit einer an einem Haltering (6) montierten Membrane (4) und einer daran befestigten Spule (5) mit Versorgungsdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsdrähte im Bereich des Halteringes (6) gemeinsam oder jeweils einzeln einen Halteteil (7,7') aufweisen, und daß der bzw. jeder Halteteil (7,7') am Haltering (6) befestigt ist.
2. 2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Hal-teteil(e) (7,7') aus elektrisch isolierendem Kunststoff besteht (bestehen) und in einer Ausnehmung (12) des Halteringes (6) angeordnet ist (sind).
3. 3. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Hal-teteil(e) (7,7') aus einer elektrisch isolierenden Kunststofffolie, beispielsweise einem Klebebandabschnitt, besteht (bestehen).
4. 4. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Halteteil(e) (7,7') zumindest einen elektrischen Leiter, beispielsweise einen 4 55 AT 41 1 558 B Kontakt (13), aufweist (aufweisen), der mit dem (den) Versorgungsdraht (Versorgungsdrähten) verbunden ist (sind).
5. 5. Elektroakustischer Wandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Halteteil (7,7') an seinem versorgungsdrahtfernen Ende einen radial nach außen, über die Außenkontur des Halteringes ragenden Bereich (16) aufweist.
6. 6. Elektroakustischer Wandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Halteteil (T) aus Stahl und/oder Kupfer und/oder Messing und/oder Aluminium besteht.
7. 7. Verfahren zur Herstellung eines elektroakustischen Wandlers nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Befestigen der Spule (5) an der Membrane (4) sowohl die Versorgungsdrähte mit dem (den) Halteteil(en) (7) verbunden sind als auch, daß auf der Membrane (4) der Haltering (6) montiert ist.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Spule (5) auf der Membrane (4) simultan mit der Befestigung des (der) Halteteile(s) (7) auf dem Haltering (6) erfolgt. HIEZU 7 BLATT ZEICHNUNGEN 5