DE4007678A1

DE4007678A1 - Dynamischer, elektroakustischer wandler

Info

Publication number: DE4007678A1
Application number: DE19904007678
Authority: DE
Inventors: Horst Etzrodt
Original assignee: LEHNER FERNSPRECH SIGNAL
Current assignee: LEHNER FERNSPRECH SIGNAL
Priority date: 1990-03-10
Filing date: 1990-03-10
Publication date: 1991-09-12

Description

Die Erfindung betrifft einen dynamischen, elektroakustischen Wandler nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In Fernsprechapparaten werden dynamische, elektroakustische Wandler sowohl als Hörkapseln als auch als Sprechkapseln in hoher Stückzahl eingesetzt. Durch den erweiterten Einsatz solcher Kapseln z. B. in Autotelefonen, schnurlosen Telefonen etc. ergibt sich die Forderung nach kleinen Abmessungen solcher Kapseln, damit sie auch bei beengten Platzverhältnissen zum Einsatz kommen können. Weiterhin ist es für die Massenproduktion der Kapseln wichtig, ihre Montage stark zu vereinfachen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Fernsprechkapsel zu schaffen, die sich einfach und kostengünstig herstellen läßt.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß die Einzelteile eines Magnetsystems in eine Ausnehmung eines Einsatzes eingelegt und mit diesem durch bloße Umbördelung eines Teils des Einsatzes verbunden werden. Außerdem ist es möglich, die Membran mit der Schwingspule nach dem Anlöten der Anschlußdrähte auf den Einsatz zu legen und die Kapsel durch bloßes Überstülpen des Gehäuses über den Einsatz zu komplettieren. Das Gehäuse, welches mit dem Einsatz eine Schnappverbindung eingeht, dient gleichzeitig dazu, die Membran an ihrem Rand einzuspannen. Besteht das Gehäuse aus Aluminium, so erfolgt das Einspannen mittels eines Kunststoff- oder Gummirings durch Umbördelung des Gehäuserandes. Ist das Gehäuse aus Kunststoff hergestellt, so wird auf der Unterseite ein ringförmiger Wulst angespritzt, der nach der Montage der Kapsel auf den Rand der Membran drückt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer dynamischen Fernsprechkapsel;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Fernsprechkapsel gemäß Fig. 1, wobei zwei verschiedene Schnittebenen und ein nicht geschnittener Teil der Kapsel dargestellt sind;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Kapselhälfte, der gegenüber dem Schnitt nach Fig. 1 um 90 Grad versetzt ist;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Kapselhälfte, der einen Dämpfungskanal zwischen einem Innen- und einem Außenvolumen freilegt;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine Kapselhälfte, der ein Kapselgehäuse mit einer wulstförmigen Anspritzung zeigt;

Fig. 6 einen Steckanschluß;

Fig. 7 eine Lötfahne für eine Leiterplatte.

In der Fig. 1 ist die Seitenansicht einer dynamischen Fernsprechkapsel 1 etwa im Maßstab 5 : 1 dargestellt, d. h. bei der erfindungsgemäßen Kapsel handelt es sich um eine im Vergleich zu herkömmlichen Kapseln relativ kleine Kapsel. Die Hauptbestandteile der Kapsel 1 sind ein äußeres Gehäuse 2 und ein Einsatz 3, 4 mit einem inneren Teil 3 und einem äußeren Teil 4. Der Einsatz 3, 4 trägt ein Magnetsystem mit einem Dauermagneten 5, einem Joch 6 und einem Polkern 7. Zwischen dem Joch 6 und dem Polkern 7 ist ein Luftspalt 8 vorgesehen, in dem sich eine Schwingspule 9 befindet, die mit einer Membran 10 mechanisch gekoppelt ist. Die elektrische Verbindung der Spule 9 wird durch eine Leitung 11 hergestellt, die zu einer Anschlußfahne 12 führt, mit der sie über eine Anlötung 13 verbunden ist.

Die Anschlußfahne 12 liegt auf dem Teil des Einsatzes 3, 4, der seinerseits an eine zylindrische Wand 14 des Gehäuses 2 stößt. Der obere Teil des Gehäuses 2, der durch einen Deckel 15 mit Schalleintritts- bzw. -austrittslöchern 16 gebildet wird, weist auf seiner Unterseite einen lose eingelegten Membranring 17 auf, der auf den Rand der Membran 10 drückt und diese damit einspannt.

In der Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Fernsprechkapsel 1 dargestellt, wobei ein Schnitt horizontal und oberhalb des Polkerns 7 liegt, während ein anderer horizontal und durch den Magneten 5 verläuft. Der tiefer liegende Schnitt ist in der Fig. 2 oben rechts gezeigt, wo man Versteifungsrippen 19, 20 erkennt, die Bestandteil des Einsatzes 3, 4 sind und mit ihren Enden gegen die zylindrisch Wand 14 stoßen. Eine feste mechanische Bindung zwischen den Enden der Versteifungsrippen 19, 20 und der Wand 14 besteht nicht, vielmehr können diese Enden auf der Wand 14 gleiten. Der tiefer liegende Schnitt zeigt, daß der innere Teil 18 des Einsatzes 3, 4 konzentrisch von dem äußeren Joch 6 umgeben ist und daß sich zwischen beiden Teilen 18, 6 der ringförmige Dauermagnet 5 befindet. Zwischen dem Joch 6 und dem äußeren Bereich 39 des inneren Abschnitts 3 des Einsatzes 3, 4 befinden sich Schlitze 23, die als Dämpfungsschlitze wirken. Solche Schlitze 45 erkennt man auch in der Schnittdarstellung durch den oberen Bereich der Kapsel 1, die in der Fig. 2 rechts unten dargestellt ist.

In dieser Darstellung erkennt man auch die zylindrische Spule 9, den Lötpunkt 13 und die Lötfahne 12 aus Fig. 1. An der Innenseite der Gehäusewand 14 liegt der obere Teil 42 des Einsatzes 3, 4 an. Links in der Fig. 2 ist eine ungeschnittene Ansicht auf die Fernsprechkapsel 1 dargestellt, bei der man Schalleintritts- bzw. -austrittslöcher 24, 25 erkennt, die dem Loch 16 in Fig. 1 entsprechen.

In der Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Fernsprechkapsel 1 gezeigt, der im wesentlichen dem Schnitt gemäß der rechten Hälfte der Fig. 1 entspricht. Der Unterschied zwischen den beiden Schnittdarstellungen besteht darin, daß der Schnitt gemäß Fig. 3 gegenüber dem Schnitt gemäß Fig. 1 um 90 Grad versetzt ist. Man erkennt hierbei, daß die Abschnitte 3, 4, die in der Fig. 1 getrennt erscheinen, weil dort eine Ausnehmung für die Lötfahne 12 vorgesehen ist, einstückig sind und gemeinsam den Einsatz 3, 4 bilden. Mit 26 ist eine Umbördelung des Gehäuses 2 bezeichnet, welche den Einsatz 3, 4 mit der Membran 10 und dem Membranring 17 festhält. Der Einsatz 3, 4 weist an seiner Unterkante eine entsprechende Abschrägung auf.

Die Fig. 4 zeigt einen vereinfachten Schnitt durch die Fernsprechkapsel 1, wobei die Membran 10 unten liegt. Der Schnitt gemäß Fig. 4 ist im oberen Drittel horizontal durch die Kapsel-Darstellung gemäß Fig. 2 entlang der Linie IV-IV geführt. Man erkennt hierbei zwei Volumina 27, 28: das Innenvolumen 27 und das Außenvolumen 28. Beide Volumina 27, 28 stehen über den Dämpfungsschlitz 23 und den Verbindungskanal 29 akustisch und räumlich miteinander in Verbindung.

In der Fig. 5 ist eine Variante des Schnitts gemäß Fig. 1 dargestellt, bei welcher das äußere Gehäuse aus Kunststoff besteht. An den unteren Teil der Anschlußfahne 12 ist eine Leitung 30 am Lötpunkt 31 mit der Lötfahne 12 verbunden. Zwischen dem oberen und dem unteren Teil des Einsatzes 3, 4 befindet sich eine Versteifungsrippe 21. Wie schon beschrieben, entfällt hier der Membranring. Für den Schnappverschluß ist der Einsatz 3, 4 an seiner Unterseite anders ausgebildet. Man sieht eine ringförmige Stufe 40 mit einer Dichtfläche 41.

Die Fig. 6 zeigt im einzelnen in Seitenansicht, wie ein Steckanschluß ausgebildet ist. Dieser Steckanschluß weist an seiner Oberseite eine Lötfahne 32 und im Mittelteil eine Aussparung 34 zur federnden Verrastung auf und ist in einen Schlitz des Einsatzes 3, 4 geschoben.

In der Fig. 7 ist dargestellt, wie mit einer Lötfahne gemäß Fig. 6 eine Verbindung zu einer Leiterplatte 35 hergestellt werden kann. Das untere Ende der Lötfahne ist durch einen Lötpunkt 36 mit der Leiterplatte 35 verlötet.

Die Fernsprechkapsel 1 kann sowohl als Hör- als auch auch Sprechkapsel eingesetzt werden. Damit sie trotz ihrer kleinen Bauform eine ausreichende Leistung erzielt, ist der Dauermagnet 5 aus einem Material hergestellt, das eine hohe magnetische Feldstärke erzeugt, beispielsweise aus Neodym-Bor-Eisen. Der Einsatz 3, 4 dient nicht nur als Aufbaukörper für die Aufnahme der Membran 10 und des Magnetsystems 5, 6, 7, sondern auch zur Gehäuseabdichtung. Das topfförmige Gehäuse 2, welches durch eine Schnappverbindung mit dem Einsatz verbunden werden kann, dient außer als Hülle der Kapsel 1 auch noch zur Einsparung des Membranrings 17. Das Magnetsystem 5, 6, 7 wird vom Einsatz 3, 4 zentriert und entweder durch einen Preßsitz oder durch eine Stauchung bzw. Umbördelung 33 des Mittelteils 18 gehalten.

Die Schlitze 23 am äußeren Umfang des Jochs 6 haben über mehrere Öffnungen 29 im unteren Bereich eine akustische Verbindung mit dem vom Einsatz 3, 4 abgeschlossenen Volumen. Hierdurch kann eine frequenzbeeinflussende Dämpfung der Membranschwingungen erreicht werden.

Die elektrischen Anschlüsse der Spule 9 werden an zwei ebenfalls im Einsatz 3, 4 angeordneten Anschlußfahnen 12 bzw. 32 angelötet. Die Anschlußfahnen können wahlweise entweder als Stecker, als Lötfahne oder als Anschlußzunge zum Einsetzen in eine Leiterplatte 35 ausgebildet sein.

Die Montage der Kapsel 1 erfordert keinerlei Kleber oder Nieten. Es genügt, wenn der Mittelteil 18 des Einsatzes 3, 4, der gleichzeitig den unteren Teil des Kapselgehäuses bildet, gestaucht wird, so daß sich die Umbördelung 33 ergibt, die das Magnetsystem 5, 6, 7 hält. Durch die Bördelung 26 des Gehäuses bzw. Deckels 2 kann eine Verbindung zwischen Gehäuse 2 und Einsatz 3, 4 hergestellt werden. Formtechnisch sind alle zueinander zentrisch verlaufenden Durchmesser in derselben Formhälfte eines Spritzwerkzeugs angeordnet. Zur Montage können alle Bauteile von oben eingesetzt werden.

Um die relativ kleine Fernsprechkapsel 1 in unterschiedlichen Handapparaten einsetzen zu können, sind entsprechende Haltekörper bzw. Adapter vorgesehen.

Claims

1. Dynamischer, elektroakustischer Wandler, mit einem topfförmigen Gehäuse, in dem sich eine Membran mit einer Schwingspule und ein Magnetsystem befinden, gekennzeichnet, durch einen Einsatz (3, 4) für das topfförmige Gehäuse (2, 14), der eine ringförmige Ausnehmung für die Aufnahme des Magnetsystems (5, 6, 7) und eine Auflagefläche für den Rand der Membran (10) aufweist.

2. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (3, 4) zweistückig ausgebildet ist.

3. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (3, 4) zweistückig ausgebildet ist.

4. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das topfförmige Gehäuse (2, 14) eine runde und mit Öffnungen (16, 24, 25) versehene Scheibe (2), einen hieran anschließenden zylindrischen Teil (14) sowie eine Abschrägung (26) an dem zylindrischen Teil (14) aufweist.

5. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das topfförmige Gehäuse (2, 14) aus Aluminium besteht.

6. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das topfförmige Gehäuse (2, 14) aus Kunststoff besteht.

7. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (3, 4) wenigstens zwei koaxial zueinander angeordnete Teile (18, 3) aufweist, die zusammen mit einem querverlaufenden Teil ein U bilden, in dem sich das Magnetsystem (5, 6, 7) befindet.

8. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem ein im Querschnitt U-förmiges Joch (6) aufweist, das mit einem im Querschnitt rechteckigen Polkern (7) einen Luftspalt (8) bildet, in dem sich die Schwingspule (9) befindet, und daß zwischen dem Joch (6) und dem Polkern (7) ein im Querschnitt rechteckiger Dauermagnet (5) angeordnet ist.

9. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (5) Seltene Erden enthält.

10. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (5) Neodym-Bor-Eisen enthält.

11. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (3, 4) einen an den zylindrischen Teil (14) des Gehäuses (2) stoßenden Teil (4) aufweist, der mit einer Auflagefläche für den Randbereich der Membran (10) versehen ist.

12. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Randbereich der Membran (10) und der Anlagefläche des Gehäuses (2) ein Membranring (17) aus Kunststoff oder Gummi vorgesehen ist.

13. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (3, 4) mit zwei spaltförmigen Durchlässen (44) versehen ist, welche den oberen und den unteren Bereich des Einsatzes (3, 4) miteinander verbinden und in die Anschlußfahnen (12) eingefügt sind, deren Oberseiten mit der Schwingspule (9) in elektrischer Verbindung stehen.

14. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil (18) des Einsatzes (3, 4) nach der Montage des Magnetsystems (5, 6, 7) mit einer zum Magnetsystem hin gerichteten Umbördelung (33) versehen ist.

15. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (3, 4) und das Gehäuse (2, 14) aus Kunststoff bestehen und wenigstens ein Teil (4) des Einsatzes (3, 4) Verstärkungsrippen aufweist.

16. Dynamischer, elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (3, 4) Dämpfungskanäle (29) aufweist, die Verbindungen zwischen dem Luftraum (27) unterhalb der Membran (10) und dem Luftraum (28) oberhalb des Bodens des Einsatzes (4) herstellen.

17. Verfahren für die Herstellung eines dynamischen, elektroakustischen Wandlers, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) ein Magnetsystem, bestehend aus einem Joch (6), einem Polkern (7) und einem Dauermagneten (5), wird in eine Ausnehmung eines Einsatzes (3, 4) gelegt und mit diesem mechanisch verbunden;
b) in einen Spalt (8) zwischen dem Joch (6) und dem Polkern (7) wird eine Schwingspule (9) eingefügt, die mit einer Membran (10) in Verbindung steht;
c) ein Gehäuse (2, 14) wird von der Seite der Membran (10) aus über den Einsatz (3, 4) geschoben und mit diesem verbunden;
d) in zwei Schlitze (44) des Einsatzes (3, 4) werden zwei Anschlußfahnen (12), die je nach Bedarf als Löt- oder Steckfahnen ausgebildet sein können, eingeschoben und durch Biegung oder Verrastung mit dem Einsatz (3, 4) verbunden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem (5, 6, 7) mit dem Einsatz (3, 4) durch Umbördelung eines Teils (33) des Einsatzes (3, 4) verklemmt wird.