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Die Erfindung betrifft einen kabelgebundenen Ohrhörer für mindestens ein Ohr, wobei das Anschlusskabel abnehmbar ist.
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Hintergrund
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Kabelgebundene Ohrhörer werden oft verwendet, z.B. auf Bühnen, für Sprachkommunikationssysteme oder zum Musikhören. Im Gegensatz zu Kopfhörern werden Ohrhörer im oder am Ohr befestigt und besitzen einen Abschnitt, der zumindest teilweise in den Gehörgang eingeführt werden kann. Daher werden sie auch als In-Ear-Hörer bezeichnet. Oft dient dieser Abschnitt auch zur Befestigung des Ohrhörers am bzw. im Ohr des Nutzers. Eine derartige Befestigung im Ohr ist jedoch oft nicht ausreichend, z.B. bei Künstlern, die sich auf der Bühne bewegen.
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Außerdem sind die Anschlusskabel von kabelgebundenen Ohrhörern erfahrungsgemäß empfindlich und führen oft zu Problemen, wie z.B. Kabelbruch. Daher sind Ohrhörer mit abnehmbarem Anschlusskabel bekannt. Dabei ist das Anschlusskabel mit einer lösbaren Steckverbindung an das Gehäuse des Ohrhörers angeschlossen, in dem sich der Schallwandler befindet. Dies ermöglicht einen Austausch des Kabels bei Weiterverwendung des Gehäuses und des Schallwandlers. Das ist sinnvoll, da der Schallwandler in der Regel das wertvollste Bauteil des Ohrhörers ist. Auch kann das Gehäuse individuell für einen Nutzer angepasst sein, was es ebenfalls zu einem wertvollen Bauteil macht. Die Steckverbindung ist jedoch auf Grund ihrer geringen Größe ebenfalls empfindlich und oft schon nach wenigen Steckvorgängen beschädigt. Daher wäre ein Ohrhörer mit einer robusten und zuverlässigen Steckverbindung für das Anschlusskabel wünschenswert.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines kabelgebunden Ohrhörers, der einfach am oder im Ohr anzubringen ist und sicher hält. Außerdem soll das Anschlusskabel mit einer robusten und zuverlässigen, lösbaren Steckverbindung am Gehäuse des Ohrhörers anschließbar sein.
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Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 angegebenen Ohrhörer gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Ansprüchen 2-10 beschrieben.
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Erfindungsgemäß umfasst ein Ohrhörer mindestens ein Gehäuse und ein abnehmbares Anschlusskabel, wobei das Anschlusskabel über eine drehbare Steckverbindung lösbar am Gehäuse befestigt ist. Die Steckverbindung umfasst einen Koaxialstecker mit rotationssymmetrischen, elektrisch leitenden (metallischen) Steckerkontakten und ist mit einer Kunststoffummantelung umgeben. Bei eingesteckter Steckverbindung bildet die Kunststoffummantelung eine erste Lagerstelle zur Aufnahme seitlich auf den Stecker wirkender mechanischer Kräfte, während mindestens einer der Steckerkontakte des Koaxialsteckers eine zweite Lagerstelle zur Aufnahme solcher Kräfte bildet. Dabei wird insbesondere die mechanische Stabilität dadurch gewährleistet, dass eine Entfernung von der ersten zur zweiten Lagerstelle größer ist als der Durchmesser des Koaxialsteckers.
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Zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Ohrhörers gehört, dass die Steckverbindung robuster und leichter handhabbar ist als bei konventionellen Ohrhörern mit abnehmbarem Anschlusskabel. Außerdem lässt sich, vor oder nach dem Herumlegen das Anschlusskabel um die Ohrmuschel, der Ohrhörer leichter ins Ohr einsetzen, weil die Drehbarkeit der Steckverbindung optimiert wurde.
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Figurenliste
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Zeichnungen dargestellt. Darin zeigt
- 1 eine Gesamtansicht eines Ohrhörergehäuses mit Kabelstecker ohne Kabel;
- 2 eine schematische Schnittansicht eines Steckers des Anschlusskabels;
- 3 eine schematische Schnittansicht des Ohrhörergehäuses mit eingestecktem Kabelstecker;
- 4 eine schematische Schnittansicht des Ohrhörergehäuses mit eingestecktem Kabelstecker und eingelegtem Stützdraht;
- 5 einen verseilten Stützdraht; und
- 6 einen Steckzyklus.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt eine exemplarische Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Ohrhörers 100 mit abnehmbarem Kabel. Der Ohrhörer enthält ein Ohrhörergehäuse 110 (ein- oder mehrteilig) und ein Anschlusskabel, von dem hier nur der in eine Öffnung des Gehäuses 110 eingesteckte Kabelstecker 200 dargestellt ist. Im Innern des Gehäuses 110 befindet sich u.a. ein Schallwandler (nicht dargestellt), dessen Schall durch einen Anschluss 120 für ein Ohrpassstück (nicht dargestellt) abgegeben werden kann.
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2 zeigt, in einer Ausführungsform, eine schematische Schnittansicht eines Steckers 200 des Anschlusskabels 250. Der Stecker 200 ist ein Koaxialstecker, so dass die Steckverbindung im eingesteckten Zustand drehbar ist. Daher lässt sich das Kabel am Ohrhörer einfach in eine gewünschte Position drehen, wie weiter unten näher beschrieben. Der Koaxialstecker weist rotationssymmetrische metallische Steckerkontakte 230,240 auf und ist mit einer Kunststoffummantelung 210,220 umgeben. Die Steckerkontakte 230,240 umfassen einen zentralen Stift 240 und einen zylindrischen, röhrchenartigen äußeren Kontakt 230, die elektrisch gegeneinander isoliert sind (nicht dargestellt). Die Kunststoffummantelung umfasst in diesem Beispiel eine erste, innere Kunststoffummantelung 220 und eine zweite, äußere Kunststoffummantelung 210. Die zweite Kunststoffummantelung 210 umgibt mindestens einen Abschnitt der ersten Kunststoffummantelung 220 und besteht aus einem weicheren Kunststoff als die erste Kunststoffummantelung 220. Z.B. kann die innere, erste Kunststoffummantelung 220 aus einem Hartplastik und die äußere, zweite Kunststoffummantelung 210 aus einem gummiartigen elastischeren Kunststoff bestehen. Die in 2 dargestellten Größenverhältnisse werden weiter unten erläutert.
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3 zeigt eine schematische Schnittansicht des Ohrhörergehäuses 110 mit einer elektrischen (d.h. elektrisch leitenden) Buchse 130 und darin eingesteckten Kontakten 230,240 eines Kabelsteckers 200. Der Stecker 200 hat, entsprechend 2, eine weichere, äußere Kunststoffummantelung 210 und eine härtere, innere Kunststoffummantelung 220. Wenn der Ohrhörer getragen wird, wirken normalerweise starke Kräfte auf das Kabel und damit auf die Steckverbindung. Eine Kraft, die auf das Kabel 250 wirkt, überträgt sich über den Stecker auf das Gehäuse 110. Während die Steckverbindung axiale Kräfte gut aufnehmen kann, führen radial bzw. seitlich auf den Stecker wirkende Kräfte bei konventionellen Steckverbindungen zu Problemen. Insbesondere neigen konventionelle Stecker dazu, bei Radialkräften abzubrechen. Erfindungsgemäß werden die Radialkräfte jedoch an mindestens zwei Lagerstellen des Steckers als seitliche Kräfte F1 ,F2 auf das Gehäuse abgeleitet, nämlich am äußeren Steckkontakt 230 und an der Kunststoffummantelung 210. Dazu wird der Stecker so weit in eine Gehäuseöffnung eingeführt, dass sich zumindest ein vorderer Teil der Kunststoffummantelung bzw. beider Kunststoffummantelungen 210,220 in der Öffnung und der Stecker 230,240 in der Buchse 130 befindet. Die beiden Lagerstellen sind dabei mindestens um den Durchmesser der Steckerkontakte voneinander entfernt. Daher hat der eingesteckte Stecker weniger Bewegungsspielraum in der Buchse des Ohrhörers und verschleißt nicht so leicht. Anders als bei konventionellen Steckverbindungen wirkt auf den inneren Steckkontakt 240 erfindungsgemäß praktisch kein Drehmoment. Eine Vergrößerung der Entfernung zwischen den Lagerstellen verringert den Bewegungsspielraum des Steckers weiter und wirkt daher vorteilhaft im Sinne der Erfindung. Zu beachten ist, dass bei einer Umkehr der dargestellten Radialkraft F die auf das Gehäuse wirkenden Kräfte F1 ,F2 an der jeweils gegenüberliegenden Seite angreifen als in 3 dargestellt.
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Im Detail sind die Lagerstellen und Maße in 2 dargestellt. Die Kräfte wirken einerseits auf eine erste Lagerstelle, die durch die Kunststoffummantelung gebildet wird. Insbesondere hat in diesem Beispiel die äußere, weiche bzw. elastische Kunststoffummantelung 210 eine Schulter 211, an der sich die erste Lagerstelle befindet. Die zweite Lagerstelle an den Steckerkontakten 230,240 des Koaxialsteckers. Die exakte Position der ersten Lagerstelle kann irgendwo im Bereich der Schulter 211 liegen, während die exakte Position der anderen Lagerstelle irgendwo im Bereich der Steckerkontakte 230,240 liegen kann. Daher kann die Entfernung der beiden Lagerstellen voneinander zwischen einem Minimalwert Lmin und einem Maximalwert Lmax variieren. Als typischer Wert kann ein Mittelwert L angenommen werden. Erfindungsgemäß ist diese Entfernung immer (auch im Fall des Minimalwerts Lmin ) größer als der Durchmesser d des (äußeren) Steckkontaktes 230 des Koaxialsteckers an der zweiten Lagerstelle. In einer Ausführungsform liegt das Verhältnis L/d zwischen der Entfernung L von der ersten zur zweiten Lagerstelle einerseits und dem Durchmesser d des Steckerkontaktes andererseits in einem Bereich von 1,4 - 2,5, z.B. ist ein Wert von L/d = 2 gut geeignet.
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Der Durchmesser der Schulter 211 kann exakt auf die Größe der Öffnung im Gehäuse abgestimmt werden, so dass bei eingestecktem Stecker eine Presspassung gebildet wird. Diese ist jedoch axial drehbar, so dass das eingesteckte Kabel gedreht werden kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Kabel eine bestimmte, der Ohrmuschel des Nutzers angepasste Form hat (z.B. wenn der Nutzer den Ohrhörer schon vorher getragen hat). Der Nutzer kann dann den Ohrhörer relativ zum Kabel so drehen, dass er angenehm im Ohr sitzt. Dabei sollte das Kabel nicht zu leicht drehbar sein, damit es in seiner vom Nutzer eingestellten Position bleibt. Vorzugsweise ist die Presspassung so bemessen, dass zum Drehen des Kabels ein Drehmoment in einem Bereich von 0,7 - 2 Ncm aufzuwenden ist. Insbesondere ist ein Wert im Bereich von 1 - 1,5 Ncm vorteilhaft, z.B. 1,2 Ncm. Bei Werten unter 0,5 Ncm passiert es leicht, dass sich das Gehäuse schon während des Einsetzens verdreht. Bei Werten über 2 Ncm wird sowohl das Einstecken des Steckers ins Gehäuse als auch das Drehen in eine gewünschte Position schwierig. Ein optimiertes Drehmoment kann auch anders erreicht werden, z.B. indem die Kunststoffummantelung zumindest an der Schulter 211 (und/oder die Öffnung im Gehäuse) nicht rotationssymmetrisch ist, sondern leicht oval oder mit einer Nase versehen, oder indem die Steckverbindung eine oder mehr Vorzugspositionen aufweist, die zum Drehen erst überwunden werden müssen. Hierfür ist es besonders vorteilhaft, wenn dieser Teil der Kunststoffummantelung, in diesem Beispiel die äußere Kunststoffummantelung 210, weich oder elastisch ist. Da jedoch die Kunststoffummantelung auch den Stecker stabilisieren muss, ist es vorteilhaft, eine innere Kunststoffummantelung 220 vorzusehen, die aus härterem Material hergestellt ist. Die innere Kunststoffummantelung 220 ermöglicht eine Zugentlastung der elektrischen Verbindung zwischen den Litzen des Kabels 250 und den Steckkontakten 230,240.
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Dies gilt insbesondere für eine in 4 dargestellte Ausführungsform, bei der ein Stützdraht 280 in den steckernahen Bereich des Anschlusskabels 250, und vorzugsweise in die Ummantelung 255 des Anschlusskabels 250 oder in einen zusätzlichen weichen Schlauch, integriert wird. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht des Ohrhörergehäuses 110 mit eingestecktem Kabelstecker und in das Anschlusskabel eingelegtem Stützdraht 280. Der Draht sorgt dafür, dass das Anschlusskabel in einem Bereich nahe des Ohres individuell gebogen werden kann und in dieser Form bleibt. Dadurch kann der Nutzer diesen Bereich des Kabels so biegen, dass er um die Ohrmuschel herum gelegt werden kann und der Halt des Ohrhörers am Ohr verbessert wird. Durch die individuelle Biegung ist der Hörer angenehm für den Nutzer zu tragen. Innerhalb des Steckers ist der Stützdraht 280 in der Kunststoffummantelung bzw. mindestens in der inneren, härteren Kunststoffummantelung 220 eingegossen und dadurch haltbar befestigt.
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In einer Ausführungsform ist der Stützdraht 280 ein einfacher Draht. In einer anderen Ausführungsform besteht der Stützdraht aus mehreren einzelnen Drähten. Besonders vorteilhaft ist es, mehrere einzelne Drähte miteinander zu verseilen oder verdrillen, wie in 5 gezeigt. Ein verseilter Stützdraht ist leicht zu biegen und behält seine Form, ist aber resistenter gegen Ermüdungsbruch. Daher bricht ein verseilter Draht nicht so leicht wie ein einzelner Draht.
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6 zeigt schematisch in einem Steckzyklus, wie der Stecker 200 des Anschlusskabels in das Gehäuse 110 eingeführt wird. Dabei wird oft der Stecker leicht verkantet, wie in 6 a) dargestellt. Hier ist es vorteilhaft, das Gehäuse im Inneren der Gehäuseöffnung nahe der elektrischen Buchse mit einer Verjüngung derart zu formen, dass der äußere Steckkontakt 230 des Steckers in die elektrische Buchse 130 geführt wird, ohne zu verkanten. Z.B. kann rund um die elektrische Buchse der Boden (bzw. das Ende) der Gehäuseöffnung im Prinzip trichterartig bzw. konisch sein. Normalerweise ist der äußere Kontakt 230 eines Koaxialsteckers mindestens so lang wie der innere Kontakt 240 und greift daher zuerst. In einer Ausführungsform kann der innere Kontakt des Koaxialsteckers aber deutlich länger sein als der äußere, so dass die trichterartige Führung auf den inneren Kontakt wirkt. Allerdings ist in diesem Fall die Gefahr eines Verbiegens des inneren Kontaktes größer, weil dieser empfindlicher ist. In diesem Beispiel ist außerdem die Kunststoffummantelung 220 des Steckers so geformt, dass sie sich nach vorn verjüngt, und daher keine oder nur eine sehr kleine Kante bildet, an der der Stecker beim Einstecken verkanten könnte. Statt einer konischen Führung (mit geraden Wänden) kann auch eine andere sich zur Buchse hin verjüngende Führung verwendet werden, die zur Führung des Steckers geeignet ist.
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Durch die Führung im Gehäuse und die nur kleine Kante am Stecker wird dieser beim Einstecken automatisch in eine gerade Position gezwungen, wie in 6 b) dargestellt. Beim vollständigen Einstecken des Steckers wird die Schulter 211 der Kunststoffummantelung 210 gegen die Innenwand der Öffnung im Gehäuse 110 gepresst und bildet damit die oben beschriebene Lagerstelle zur Aufnahme mechanischer Kräfte. Gleichzeitig bilden die elektrischen Steckkontakte 230,240 eine zweite Lagerstelle.
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Die Erfindung ist vorteilhaft anwendbar für kabelgebundene Ohrhörer, bei denen das Kabel abnehmbar ist. Insbesondere ist die Erfindung vorteilhaft, wenn zusätzlich zu einer Befestigung des Ohrhörers im Ohrkanal, das Anschlusskabel um die Ohrmuschel herumliegend befestigt wird.
