DE4422486A1

DE4422486A1 - speaker

Info

Publication number: DE4422486A1
Application number: DE4422486A
Authority: DE
Inventors: Stefan Geisenberger; Manfred Aigner
Original assignee: Nokia Deutschland GmbH
Current assignee: Nokia Deutschland GmbH
Priority date: 1994-06-01
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1995-12-14
Also published as: DE59509551D1

Description

Technical field

Die Erfindung befaßt sich mit der Ausbildung von hochtemperaturfesten Verbindungen von Lautsprecher bauteilen, insbesondere mit der Verbindung von Lautsprechermembranen mit Schwingspulenträgern.The invention is concerned with the formation of high temperature resistant connections of loudspeakers components, especially with the connection of Loudspeaker membranes with voice coil formers.

State of the art

Lautsprechermembranen und Schwingspulenträger von Lautsprechern werden gemäß dem Stand der Technik, sofern sie nicht einstückig ausgebildet werden, durch Klebung miteinander verbunden. So ist beispielsweise bekannt, einen aus Aluminium gebildeten Schwingspulenträger mittels eines Klebstoffes mit einer aus Kunststoff, Metall oder Papier gebildeten Lautsprechermembran zu verbinden. Die Anforderungen, welche an eine derartige Klebeverbindung gestellt werden, sind ebenfalls bekannt. So soll eine derartige Verbindung leicht sein, beide Stoffe - auch unter thermischer Einwirkung - fest miteinander verbinden und außerdem einfach und schnell ausbildbar sein.Loudspeaker membranes and voice coil formers from Speakers are made according to the state of the art, unless they are formed in one piece by Bonded together. For example known, one formed from aluminum Voice coil former with an adhesive one made of plastic, metal or paper Connect speaker diaphragm. The requirements, which placed on such an adhesive connection are also known. Such is said Connection be light, both substances - even under thermal action - firmly bond with each other and also be easy and quick to train.

Für Lautsprecher, welche einen Schwingspulenträger aus Aluminium und eine Lautsprechermembran aus Kunststoff, Metall oder Papier aufweisen, sind diese Forderungen bis zu Betriebstemperaturen von bis zu 120 Grad Celsius befriedigend gelöst. Werden Lautsprecher höheren Umgebungstemperaturen ausgesetzt, nimmt die Temperaturfestigkeit der Verklebung rapide ab. Maßnahmen, wie etwa der Einsatz von verbesserten Klebstoffen bewirken zwar eine leicht höhere Temperaturfestigkeit, bedingen aber Klebstoffe, deren Verwendung unter Umweltsgesichtspunkten heute nicht mehr zu rechtfertigen ist.For loudspeakers that have a voice coil former Aluminum and a loudspeaker membrane made of plastic, Have metal or paper, these are requirements up to operating temperatures of up to 120 degrees Celsius solved satisfactorily. Become speakers exposed to higher ambient temperatures, the Temperature resistance of the bond is rapidly decreasing. Measures such as the use of improved ones Adhesives cause a slightly higher one Temperature resistance, but require adhesives whose Not used from an environmental point of view today is more justifiable.

Die eben erörterten Probleme treten auch dann auf, wenn der Schwingspulenträger oder die Lautsprechermembran mit einer sogenannten Zentriermembran durch Klebung verbunden ist.The problems just discussed also occur if the voice coil former or the Speaker membrane with a so-called Centering membrane is connected by adhesive.

Einstückige Konstruktionen von Schwingspulenträger und Lautsprechermembran aus Kunststoff können die Probleme nur bedingt lösen, da auch diese Werkstoffe im gewünschten Temperaturbereich nicht die notwendige Festigkeit aufweisen.One-piece designs of voice coil former and Speaker diaphragm made of plastic can solve the problems only partially solve, because these materials desired temperature range is not the necessary one Have strength.

Einstückige Metallkonstruktionen von Schwingspulenträger und Lautsprechermembran können derzeit nicht mit den gewünschten Eigenschaften kostengünstig hergestellt werden. Insbesondere ist es nicht möglich, eine Lautsprechermembran aus Aluminium oder Titan zusammen mit dem Schwingspulenträger etwa in einem Tiefziehprozeß auszubilden.One-piece metal structures from Voice coil former and loudspeaker membrane can currently not with the desired properties can be produced inexpensively. In particular it is not possible, a speaker diaphragm made of aluminum or titanium together with the voice coil former, for example to train in a deep drawing process.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Lautsprecher anzugeben, bei dem die verschiedenen Bauteile des Lautsprechers, insbesondere Schwingspulenträger und Lautsprechermembran umweltverträglich bis über 120 Grad Celsius miteinander verbunden sind.The invention is therefore based on the object Specify speakers where the different Components of the speaker, in particular Voice coil former and loudspeaker membrane environmentally friendly up to over 120 degrees Celsius are interconnected.

Presentation of the invention

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den Ansprüchen 2 bis 6 entnehmbar. This object is achieved with the features according to claim 1 solved. Advantageous training and further education of Invention can be found in claims 2 to 6.

Sind gemäß Anspruch 1 die zur Verbindung stehenden Bauteile des Lautsprechers zumindest an ihrem zueinander zugewandten und zur Verbindung bestimmten Oberflächen mit einem ultraschallverschweißbarem Metall versehen, sind die jeweiligen Bauteile des Lautsprechers sehr einfach unter Anwendung der Ultraschallschweißtechnik miteinander verbindbar, sofern die Dicke der jeweiligen Metallschicht mehr als etwa 8 µm beträgt. Besonders einfach ist die Herstellung der Verbindung dann, wenn die jeweils zu verbindenden Bauteile vollständig aus ultraschallverschweißbarem Metall gebildet sind, da in diesem Fall auf eine Beschichtung der zur Verbindung vorgesehenen Oberflächenbereiche verzichtet werden kann.According to claim 1 are the related Components of the speaker at least on their facing each other and intended for connection Surfaces with an ultrasonically weldable Metal are the respective components of the Speaker very easy using the Ultrasonic welding technology can be connected to each other, provided the thickness of the respective metal layer is more than is about 8 µm. It is particularly simple Establishing the connection when the respective to connecting components completely ultrasonically weldable metal are formed as in this case on a coating of the connection provided surface areas are dispensed with can.

Gemäß Anspruch 2 kann die Verbindung in Schweißtechnik zwischen dem Schwingspulenträger und der Lautsprechermembran, zwischen dem Schwingspulenträger und der Zentriermembran und zwischen der Lautsprechermembran und der Zentriermembran gleichermaßen gut ausgeführt werden. Dies heißt aber nicht, daß nur solche Verbindungen zwischen Lautsprecherbauteilen in Ultraschallschweißtechnik ausgebildet werden können, bei denen es auf ein niedrigeres Gewicht der Verbindung ankommt. Vielmehr kann auch die Verbindung zwischen der Zentriermembran und dem Lautsprecherkorb als Ultraschallverschweißung ausgeführt sein.According to claim 2, the connection in welding technology between the voice coil former and the Speaker membrane, between the voice coil former and the centering membrane and between the Speaker membrane and the centering membrane be performed equally well. But this means not that only such connections between Speaker components in ultrasonic welding technology can be trained where there is a lower weight of the connection arrives. Much more can also be the connection between the centering membrane and the speaker basket as ultrasonic welding be executed.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß Anspruch 3 der Schwingspulenträger mit der Lautsprechermembran bzw. die Zentriermembran mit dem Schwingspulenträger oder der Lautsprechermembran unter Zwischenordnung einer Isolieranordnung verbunden ist, deren Isolator an zwei gegenüberliegenden Oberflächenbereichen mit einem ultraschallverschweißbarem Material beschichtet ist. Ist die Isolieranordnung zwischen dem Schwingspulenträger und der Lautsprechermembran angeordnet, so wird bei thermisch hochbelasteten Lautsprechermembranen durch den Isolator eine Wärmeleitung von der Lautsprechermembran zum Schwingspulenträger erschwert, so daß zur Isolierung des auf dem Schwingspulenträger angeordneten Schwingspulendrahtes keine besonderen Maßnahmen mehr ergriffen werden müssen. Ist die Isolieranordnung auf der einen Seite mit der Lautsprechermembran oder dem Schwingspulenträger und auf der anderen Seite mit einer aus Metall gebildeten Zentriermembran verbunden, kann die Zentriermembran, wenn sie beispielsweise aus zwei oder mehr nicht miteinander verbundenen Teilen gebildet ist, als Kontaktbrücke zwischen den Enden des Schwingspulendrahtes und den Enden der Tonsignalzuleitung genutzt werden.It is particularly advantageous if, according to claim 3 the voice coil former with the loudspeaker membrane or the centering membrane with the voice coil former or the loudspeaker diaphragm with intermediate arrangement an insulation arrangement is connected, the insulator on two opposite surface areas coated with an ultrasonically weldable material is. Is the insulation arrangement between the Voice coil former and the loudspeaker membrane arranged, so is thermally highly loaded Speaker diaphragms through the isolator one Heat conduction from the loudspeaker membrane to Voice coil former difficult, so that for insulation of the arranged on the voice coil former Voice coil wire no longer requires any special measures must be taken. The insulation assembly is on one side with the speaker diaphragm or the Voice coil former and on the other side with a centering membrane made of metal connected, the centering membrane, if it for example, two or more not together connected parts is formed as a contact bridge between the ends of the voice coil wire and the Ends of the audio signal feed line.

Als geeignete Isolationsstoffe haben sich Keramik- oder Polyimid-Werkstoffe erwiesen. Derartige Stoffe sind in geeigneten Materialdicken mit beispielsweise Aluminium oder Kupfer beschichtbar.Ceramic or Proven polyimide materials. Such substances are in suitable material thicknesses with, for example Can be coated with aluminum or copper.

Eine besonders gute Ultraschallschweißbarkeit der Zentriermembran ist dann gegeben, wenn die Metallbeschichtung des Zentriermembran so ausgebildet ist, wie es in Anspruch 7 angegeben ist.A particularly good ultrasonic weldability of the Centering membrane is given when the Metal coating of the centering membrane so formed is as stated in claim 7.

Die Verwendung von aus Nichtmetall gebildeten Zentriermembranen und/oder von Zentriermembranen, die keine Geflechtstruktur aufweisen und daher undurchbrochen ausgebildet sind, sind mit den ersten Bauteilen des Lautsprechers dann verbindbar, wenn der zur Verbindung vorgesehene Rand die in Anspruch 8 angebene Einfassung aufweist.The use of non-metal formed Centering membranes and / or of centering membranes, the have no braid structure and therefore are unbroken, are with the first Components of the speaker connectable when the edge provided for connection as in claim 8 has the specified border.

Brief presentation of the figures

Es zeigen:Show it:

Fig. 1: eine Schnittdarstellung durch einen Schwingspulenträger; Fig. 1 is a sectional view through a voice coil bobbin;

Fig. 2: eine weitere Darstellung gemäß Fig. 1; FIG. 2: a further illustration according to FIG. 1;

Fig. 3: eine weitere Darstellung gemäß Fig. 1; Fig. 3 is a further illustration of FIG. 1;

Fig. 4: eine weitere Darstellung gemäß Fig. 1; und FIG. 4: a further illustration according to FIG. 1; and

Fig. 5: vier weitere Darstellungen gemäß Fig. 3. Wege zum Ausführung der Erfindung. Fig. 5: four further representations according to Fig. 3. Ways of carrying out the invention.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Lautsprecher im Ausschnitt, wobei die Darstellungen rechts und links der Mittellinie verschiedene Ausführungsbeispiele zum Gegenstand haben. Fig. 1 shows a section through a loudspeaker in a detail, the representations to the right and left of the center line have different exemplary embodiments to the object.

Die linke Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt einen Schwingspulenträger 10, welcher an seinem oberen Rand mit der Lautsprechermembran 11 verbunden ist. Die Lautsprechermembran 11 und der Schwingspulenträger 10 sind aus Aluminium gebildet, so daß die miteinander in Berührung stehenden Oberflächenbereiche 13.1, 13.2 von Lautsprechermembran 11 und Schwingspulenträger 10 aus Materialien bestehen, die ultraschallverweißbar sind. Die Verbindung zwischen der Lautsprechermembran 11, welche im hier erörterten Verbindungsbereich das erste Bauteil des Lautsprechers im Sinne der Ansprüche 1 bis 3 darstellt, ist mit dem Schwingspulenträger 10, welches ein weiteres Bauteil im Sinne der Ansprüche 1 und 2 ist, ultraschallverschweißt. The left view of FIG. 1 shows a voice coil bobbin 10, which is connected at its upper edge to the speaker diaphragm 11. The loudspeaker membrane 11 and the voice coil former 10 are formed from aluminum, so that the surface areas 13.1 , 13.2 of the loudspeaker membrane 11 and voice coil former 10 in contact with one another consist of materials which can be ultrasonically welded. The connection between the loudspeaker membrane 11 , which represents the first component of the loudspeaker in the sense of claims 1 to 3 in the connection area discussed here, is ultrasonically welded to the voice coil former 10 , which is a further component in the sense of claims 1 and 2.

Ferner ist der Kegelbereich 14 der Lautsprechermembran 11 mit der Zentriermembran 15 verbunden, wobei zwischen der Lautsprechermembran 11 und der Zentriermembran 15 eine Isolieranordnung 16 angeordnet ist, auf welche im Zusammenhang mit Fig. 2 noch näher eingegegangen wird.Further, the taper portion 14 of the speaker diaphragm 11 is connected to the centering diaphragm 15, wherein the centering diaphragm 11 and 15 is an insulation 16 is arranged between the loudspeaker diaphragm, in what is left in connection with Fig. 2 in more detail.

Schon in diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß, wenn die Zentriermembran 15 mit der Lautsprechermembran 11 verbunden ist, eine zweiteilige Ausbildung einer aus Metall gebildeten Zentriermembran als Kontaktbrücke zwischen den Drahtenden der auf dem Schwingspulenträger 10 angeordneten Schwingspule 17 und den Drahtenden der Tonsignalzuleitung (alles in Fig. 1 nicht dargestellt) genutzt werden kann. In diesem Fall kann auf eine sonst übliche Litzenkontaktierung der Schwingspule 17 mit der Tonsignalzuleitung verzichtet werden.Already in this context, it should be pointed out that when the centering diaphragm 15 is connected to the loudspeaker diaphragm 11 , a two-part design of a centering diaphragm made of metal as a contact bridge between the wire ends of the voice coil 17 arranged on the voice coil former 10 and the wire ends of the audio signal feed line (all in ) Fig. 1 is not shown can be used. In this case, there is no need for otherwise usual wire contacting of the voice coil 17 with the audio signal feed line.

Die rechte Darstellung gemäß Fig. 1 unterscheidet sich von der linken Darstellung dadurch, daß die Isolieranordnung 16 nicht zwischen der Zentriermembran 15 und der Lautsprechermembran 11, sondern zwischen der Lautsprechermembran 11 und dem Schwingspulenträger 10 angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß durch die Zwischenordnung der Isolieranordnung 16 die Wärmeleitung von der Lautsprechermembran 11 zum Schwingspulenträger 10 bzw. zur Schwingspule 17 erschwert ist.The right representation according to FIG. 1 differs from the left representation in that the insulating arrangement 16 is not arranged between the centering membrane 15 and the loudspeaker membrane 11 , but between the loudspeaker membrane 11 and the voice coil former 10 . This arrangement has the advantage that the heat conduction from the loudspeaker membrane 11 to the voice coil former 10 or to the voice coil 17 is made more difficult by the intermediate arrangement of the insulating arrangement 16 .

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Zwischenordnung der Isolieranordnung 16 auch zwischen der Zentriermembran 15 und der Lautsprechermembran 11 sowie zwischen der Lautsprechermembran 11 und dem Schwingspulenträger 10 ausgebildet sein kann, womit die Vorteile der beiden Einzeldarstellungen gemäß Fig. 1 vereinigt sind.In this context, it should be pointed out that the intermediate arrangement of the insulating arrangement 16 can also be formed between the centering diaphragm 15 and the loudspeaker diaphragm 11 and between the loudspeaker diaphragm 11 and the voice coil former 10 , which combines the advantages of the two individual representations according to FIG. 1.

Mit Fig. 2 ist eine Isolieranordnung 16 vergrößert dargestellt. Diese Isolieranordnung 16 wird von einer Lage eines Isolators 18 gebildet, welche im hier behandelten Ausführungsbeispiel aus Keramik-Material gebildet ist. Diese Isolatoranordnung 16, welche ein weiteres Bauteil des Lautsprechers im Sinne von Anspruch 1 oder Anspruch 3 ist, weist auf der Seite des Isolators 18, welche dem ersten Bauteil des Lautsprechers - hier dem Schwingspulenträger 10 - zugewandt ist, eine Metallbeschichtung 19.1 auf, welche vorliegend aus Kupfer gebildet ist. Der Oberflächenbereich 13.2 der Metallbeschichtung 19.1 ist mit dem Oberflächenbereich 13.1 des aus Aluminium gebildeten Schwingspulenträgers 10 durch Anwendung der Ultraschallschweißtechnik verbunden.With Fig. 2, an insulation 16 is shown enlarged. This insulation arrangement 16 is formed by a layer of an insulator 18 , which in the exemplary embodiment dealt with here is formed from ceramic material. This insulator arrangement 16 , which is a further component of the loudspeaker in the sense of claim 1 or claim 3, has on the side of the insulator 18 , which faces the first component of the loudspeaker - here the voice coil former 10 - a metal coating 19.1 , which is present is made of copper. The surface area 13.2 of the metal coating 19.1 is connected to the surface area 13.1 of the voice coil former 10 made of aluminum by using the ultrasonic welding technique.

Auf der der Metallbeschichtung 19.1 abgewandten Seite des Isolators 18 ist eine weitere ebenfalls aus Kupfer gebildete Metallbeschichtung 19.2 vorhanden, welche nicht mit der Metallbeschichtung 19.1 leitend verbunden ist.On the side of the insulator 18 facing away from the metal coating 19.1 there is a further metal coating 19.2 likewise made of copper, which is not conductively connected to the metal coating 19.1 .

Der Oberflächenbereich 13.3 der Metallbeschichtung 19.2 ist mit dem Oberflächenbereich 13.4 der aus Aluminium gebildeten Lautsprechermembran 11 ebenfalls ultraschallverschweißt.The surface area 13.3 of the metal coating 19.2 is also ultrasonically welded to the surface area 13.4 of the loudspeaker membrane 11 made of aluminum.

Jede der beiden Metallbeschichtungen 19.1 und 19.2 weist eine Dicke von größer/gleich 8 µm auf, während die Dicke der Isolationsschicht 18 etwa 1 mm beträgt.Each of the two metal coatings 19.1 and 19.2 has a thickness of greater than or equal to 8 μm, while the thickness of the insulation layer 18 is approximately 1 mm.

Die Ausführbarkeit der Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Kupfer als Metall für die Metallbeschichtungen 19.1, 19.2 beschränkt. Vielmehr kann auch die jeweilige Metallbeschichtung aus Aluminium oder Nickel gebildet sein. Gute Ergebnisse wurden auch mit einer Polyimid-Folie als Isolator 18 erzielt, welche zur Bildung einer Isolatoranordnung 16 beidseitig mit Aluminium beschichtet war.The feasibility of the invention is not limited to the use of copper as metal for the metal coatings 19.1 , 19.2 . Rather, the respective metal coating can also be formed from aluminum or nickel. Good results were also achieved with a polyimide film as insulator 18 , which was coated on both sides with aluminum to form an insulator arrangement 16 .

Die mit Fig. 2 gezeigte Isolatoranordnung 18 zeigt im wesentlichen die Einbausituation gemäß der rechten Darstellung aus Fig. 1. Soll die Zentriermembran 15 mit der Lautsprechermembran 11 nicht leitend verbunden sein (linke Darstellung gemäß Fig. 1), ist die Isolatoranordnung 16 gemäß Fig. 2 auch in diesem Ausführungsbeispiel verwendbar. In diesem Fall ist die Lautsprechermembran 11 das erste Bauteil des Lautsprechers im Sinne der Ansprüche 1 bis 3, während die Isolatoranordnung 16 das weitere Bauteil des Lautsprechers im Sinne der Ansprüche 1 und 3 ist.The isolator arrangement 18 shown with FIG. 2 essentially shows the installation situation according to the right illustration from FIG. 1. If the centering membrane 15 is not to be conductively connected to the loudspeaker membrane 11 (left illustration according to FIG. 1), the isolator arrangement 16 according to FIG. 2 can also be used in this exemplary embodiment. In this case, the loudspeaker diaphragm 11 is the first component of the loudspeaker in the sense of claims 1 to 3, while the isolator arrangement 16 is the further component of the loudspeaker in the sense of claims 1 and 3.

Fig. 3 zeigt eine weitere Darstellung eines Lautsprechers im Schnitt. Das erste Bauteil des Lautsprechers im Sinne der Ansprüche 1 und 2 bildet der Schwingspulenträger 10 während die Lautsprechermembran 11 das weitere Bauteil des Lautsprechers im Sinne der Ansprüche 1 und 2 darstellt. Fig. 3 shows a further illustration of a loudspeaker in section. The voice coil former 10 forms the first component of the loudspeaker in the sense of claims 1 and 2, while the loudspeaker membrane 11 represents the further component of the loudspeaker in the sense of claims 1 and 2.

Beide eben benannten Bauteile 10, 11 sind aus Aluminium gebildet und miteinander ultraschallverschweißt.Both components 10 , 11 just named are formed from aluminum and ultrasonically welded to one another.

Sofern eine Wärmeisolierung zwischen beiden Bauteilen 10, 11 notwendig sein sollte, kann im Verbindungsbereich auch eine Isolieranordnung 16 gemäß Fig. 2 zwischengeordnet sein (in Fig. 3 nicht dargestellt). If thermal insulation between the two components 10 , 11 should be necessary, an insulating arrangement 16 according to FIG. 2 can also be arranged in the connection area (not shown in FIG. 3).

Abweichend zu den Darstellungen gemäß Fig. 1 zeigt die in Fig. 3 dargestellte Anordnung eine Zentriermembran 15, welche mit dem Schwingspulenträger 10 verbunden ist. Auch hier kann im Bedarfsfalle zwischen der Zentriermembran 15 und dem Schwingspulenträger eine Isolieranordnung 16 gemäß Fig. 2 zwischengeordnet sein (in Fig. 3 nicht dargestellt). Die gestrichelte Darstellung der Zentriermembran 15 in Fig. 3 macht deutlich, daß die Zentriermembran 15 auch gänzlich entfallen kann, wenn die Zentrierung des Schwingspulenträgers 10 auch in anderer Weise - etwa wie in DE 42 41 212 gezeigt - ausgeführt ist. Weitere Einzelheiten zur Verbindung einer in Fig. 3 dargestellten Zentiermembran 15 mit dem Schwingspulenträger 10 oder der Lautsprechermembran 11 wird im Zusammenhang mit Fig. 5 näher erläutert werden.Differing from the illustrations in FIG. 1, the arrangement shown in Fig. 3 shows a centering diaphragm 15 which is connected to the voice coil support 10. Here, too, an insulating arrangement 16 according to FIG. 2 can be arranged between the centering membrane 15 and the voice coil carrier if necessary (not shown in FIG. 3). The dashed representation of the centering membrane 15 in FIG. 3 makes it clear that the centering membrane 15 can also be dispensed with entirely if the centering of the voice coil bobbin 10 is also carried out in a different manner, for example as shown in DE 42 41 212. Further details on the connection of a centering membrane 15 shown in FIG. 3 to the voice coil former 10 or the loudspeaker membrane 11 will be explained in more detail in connection with FIG. 5.

Fig. 4 zeigt eine Verbindung von Schwingspulenträger 10 und Lautsprechermembran 11, wobei die Darstellungen rechts und links der Mittellinie unterschiedliche Ausführungsbeispiele betreffen. Fig. 4 shows a connection of the voice coil bobbin 10 and the speaker diaphragm 11, wherein the representations relate to the right and left of the midline different embodiments.

Der Schwingspulenträger 10 und die Lautsprechermembran 11 sind in beiden Ausführungsbeispielen aus Aluminium gebildet und ohne Zwischenordnung einer Isolieranordnung 16 durch Ultraschallschweißung verbunden.The voice coil bobbin 10 and the loudspeaker diaphragm 11 are formed from aluminum in both exemplary embodiments and are connected by an ultrasound welding without the interposition of an insulating arrangement 16 .

Im Gegensatz zu Darstellung gemaß Fig. 1 ist in der rechten Darstellung gemäß Fig. 4 der Schwingspulenträger 10 länger aus gebildet und ragt somit mit seinem oberen Ende 20 tiefer in den von der Lautsprechermembran 11 gebildeten Kegel hinein. Am oberen Ende 20 des Schwingspulenträgers 10 ist eine den inneren Querschnitt des Schwingspulenträger 10 verschließende und gleichfalls aus Aluminium gebildete Kappe 21 von topfförmiger Gestalt eingesetzt und verbunden. Um die Schweißbarkeit der Verbindung von Kappe 21 und Schwingspulenträger 10 in Utraschallschweißtechnik zu gewährleisten, ist es wesentlich daß der Rand 22 der Kappe 21, über welchen diese mit dem Innenmantel des Schwingspulenträger 10 verbunden ist, in die Richtung weist, die der Schwingspule 17 abgewandt ist. Letzteres deshalb, weil nach dem Aufsetzen der Kappe 21 mit dem Rand 22 nach unten der von Kappe 21 und Schwingspulenträger 10 begrenzte Raum für Schweißelektroden nicht mehr zugänglich ist.In contrast to the representation according to FIG. 1, in the right representation according to FIG. 4, the voice coil former 10 is formed longer and thus projects with its upper end 20 deeper into the cone formed by the loudspeaker membrane 11 . At the upper end 20 of the voice coil bobbin 10 , a cap 21 of cup-shaped shape which closes the inner cross section of the voice coil bobbin 10 and is likewise made of aluminum is inserted and connected. In order to ensure the weldability of the connection of cap 21 and voice coil former 10 using ultrasonic welding technology, it is essential that the edge 22 of the cap 21 , by means of which it is connected to the inner jacket of the voice coil former 10 , points in the direction that is remote from the voice coil 17 . The latter is because after the cap 21 has been placed with the edge 22 downward, the space delimited by the cap 21 and the voice coil former 10 is no longer accessible to welding electrodes.

Die linke Seite der Darstellung gemäß Fig. 4 zeigt eine Staubschutzkappe 21, welche ebenfalls aus Aluminium gebildet ist und kalottenförmig geformt ist. Diese Staubschutzkappe 21 ist mit ihrem umlaufenden Flansch 23 mit der Innenseite der Lautsprechermembran 11 durch Ultraschallschweißung verbunden.The left side of the illustration according to FIG. 4 shows a dust protection cap 21 , which is also made of aluminum and is dome-shaped. This circumferential flange 23 of this dust protection cap 21 is connected to the inside of the loudspeaker diaphragm 11 by ultrasonic welding.

Ist gemäß Fig. 3 eine Zentriermembran 15 vorhanden und mit dem Schwingspulenträger 10 oder der Lautsprechermembran 11 verbunden, so wird eine solche Verbindung gemäß dem Stand der Technik allgemein als Klebeverbindung ausgeführt. In Ansehung der mit solchen Klebeverbindungen verbundenen Temperaturproblemen bei höheren Umgebungstemperaturen wird nun im Zusammenhang mit Fig. 5 eine Verbindung zwischen Zentriermembran 15 und Schwingspulenträger 10 oder Lautsprechermembran 11 angegeben, welche die Temperaturprobleme löst. Sind die beiden letztbenannten Bauteile 10, 11 mit ihren jeweiligen Oberflächenbereichen 13 oder auch vollständig mit einem ultraschallschweißbarem Metall gebildet, so kann die Zentriermembran 15 mit diesen Bauteilen 10, 11 sehr einfach in Ultraschallschweißung verbunden werden, wenn zumindest die Oberflächenbereiche 13 der Zentriermembran 15, welche mit dem jeweiligen Bauteil 10, 11 verbunden sind, ebenfalls aus einem ultraschallschweißbarem Metall gebildet sind. Da Zentriermembranen 15 herkömmlich aus Textil- oder Kunststoffgeflecht sind, ist die Herstellbarkeit einer ultraschallschweißbaren Beschichtung auf derartigen Werkstoffen sehr aufwendig und nur mit erheblichem Aufwand realisierbar. Wird hingegen als Werkstoff für die Zentriermembran 15 Metall bzw. ein Metallgeflecht verwendet, kann dieser Werkstoff durch Anwendung von galvanischen Verfahren sehr einfach mit einem anderen und beispielsweise mit dem Metall des Schwingspulenträgers 10 ultraschallverschweißbaren Metall beschichtet werden. Wenngleich eine solche galvanische Beschichtung mit guter Haftung auf der Zentriermembran 15 herstellbar ist, sind derartige Beschichtungsverfahren aus Gründen des Umweltschutzes nicht unbedenklich. Wesentlich vorteilhafter ist es daher die Verbindung von Zentriermembran 15 und ultraschallschweißbarer Metallbeschichtung so auszuführen, wie es nachfolgend näher ausgeführt wird.According to FIG. 3, if a centering membrane 15 is present and connected to the voice coil former 10 or the loudspeaker membrane 11 , such a connection according to the prior art is generally carried out as an adhesive connection. In view of the temperature problems associated with such adhesive connections at higher ambient temperatures, a connection between centering membrane 15 and voice coil former 10 or loudspeaker membrane 11 is now given in connection with FIG. 5, which solves the temperature problems. If the latter two components 10 , 11 are formed with their respective surface areas 13 or completely with an ultrasonically weldable metal, then the centering membrane 15 can be connected to these components 10 , 11 very easily in ultrasound welding if at least the surface areas 13 of the centering membrane 15 , which are connected to the respective component 10 , 11 , are also formed from an ultrasonically weldable metal. Since centering membranes 15 are conventionally made of textile or plastic mesh, the manufacture of an ultrasonically weldable coating on such materials is very complex and can only be achieved with considerable effort. If, on the other hand, metal or a metal braid is used as the material for the centering membrane 15 , this material can be coated very easily with another metal, for example with the metal of the voice coil bobbin 10, by means of galvanic processes. Although such a galvanic coating can be produced with good adhesion to the centering membrane 15 , such coating methods are not harmless for reasons of environmental protection. It is therefore much more advantageous to carry out the connection of the centering membrane 15 and the ultrasonically weldable metal coating, as will be explained in more detail below.

Da herkömmlich ausgebildete Zentriermembranen 15 eine gewellte Kontur aufweisen, ist es geläufig, diese Kontur durch Ausführung eines Prägeschritts auszubilden. Wird bei diesem Prägeschritt ein dünner und aus ultraschallschweißbarem Metall bestehender Streifen mit in das Prägewerkzeug eingelegt, durchfließt bzw. durchdringt das Metall des Streifen das Geflecht der Zentriermembran 15 unter dem Druck des Prägewerkzeugs. Ist dieser Vorgang abgeschlossen, ist ein Zustand erreicht, der in Fig. 5a schematisch veranschlicht ist. Deutlich ist dieser Darstellung entnehmbar, daß nach dem Prägen der Zentriermembran 15 der Bereich des Streifens 24, welcher der Zentriermembran 15 zugewandt ist, die Geflechtöffnungen 25 in der Zentriermembran 15 durchdringen. Durchdringen Bereiche des Streifen 24 die Geflechtöffnungen 25 in der Zentriermembran 15, ist eine Verbindung zwischen beiden Teilen 15, 24 gegeben, die es erlaubt beide Teile als Einheit anzusehen. Soll eine aus beiden Teilen 15, 24 gebildete Einheit mit dem Schwingspulenträger 10 oder Lautsprechermembran 11 ultraschallverschweißt werden, ist es wesentlich, daß die Zentriermembran 15 mit der Oberflächenseite an den Schwingspulenträger 10 oder die Lautsprechermembran 11 angesetzt wird, die dem Streifen 24 abgewandt ist. Dies deshalb, weil die Bereiche des Streifen 24, welche die Geflechtöffnungen 25 durchdringen, allein noch nicht geeignete sind, die Zentriermembran 15 unter mechanischer Belastung dauerhaft beispielsweise mit dem Schwingspulenträger 10 zu verbinden. Die gewünschte hohe mechanische Festigkeit zwischen Zentriermembran 15 und Schwingspulenträger 10 bzw. Lautsprechermembran 11 wird erst dann erreicht, wenn die Zentriermembran 15 zwischen dem Streifen 24 und dem Schwingspulenträger 10 bzw. der Lautsprechermembran 11 angeordnet ist und die Bereiche des Streifen 24, welche die Geflechtöffnungen 25 durchdringen, mit dem Schwingspulenträger 10 oder der Lautsprechermembran 11 ultraschallverschweißt sind. Letzteres ist in Fig. 5b für eine Verbindung zwischen Lautsprechermembran 11 und Zentriermembran 15 schematisch gezeigt.Since conventionally designed centering membranes 15 have a corrugated contour, it is common to form this contour by performing an embossing step. If, during this embossing step, a thin strip consisting of metal which can be ultrasonically welded is also inserted into the embossing tool, the metal of the strip flows through or penetrates the mesh of the centering membrane 15 under the pressure of the embossing tool. When this process is complete, a state is reached which is schematically simplified in FIG. 5a. Clearly this representation can be taken that the portion of the strip 24 which the centering diaphragm 15 facing to the embossing of the centering diaphragm 15 which mesh openings penetrating in the centering diaphragm 15 25th If areas of the strip 24 penetrate the braid openings 25 in the centering membrane 15 , there is a connection between the two parts 15 , 24 , which allows both parts to be viewed as a unit. If a unit formed from both parts 15 , 24 is to be ultrasonically welded to the voice coil former 10 or loudspeaker membrane 11 , it is essential that the centering membrane 15 is attached to the voice coil former 10 or the loudspeaker membrane 11 with the surface side facing away from the strip 24 . This is because the areas of the strip 24 which penetrate the braid openings 25 alone are not yet suitable for permanently connecting the centering membrane 15 to the voice coil bobbin 10, for example under mechanical load. The desired high mechanical strength between the centering membrane 15 and the voice coil bobbin 10 or loudspeaker membrane 11 is only achieved when the centering membrane 15 is arranged between the strip 24 and the voice coil bobbin 10 or the loudspeaker membrane 11 and the regions of the strip 24 which the braid openings 25 penetrate with the voice coil 10 or the speaker membrane 11 are ultrasonically welded. The latter is shown schematically in FIG. 5b for a connection between loudspeaker diaphragm 11 and centering diaphragm 15 .

Eine besonders stabile Befestigung zwischen Zentriermembran 15 und dem jeweiligen Bauteil 10, 11 des Lautsprechers ist dann ausführbar, wenn während des Prägens der Zentriermembran 15 der in das Werkzeug eingelegte Streifen 24 mittels von Ultraschall erweicht wird. Dieses Erweichen kann auch nach dem Verbinden der Zentriermembran 15 mit dem Streifen 24 im Anschluß an den Prägeschritt ausgeführt werden. In beiden Fällen durchdringt bei entsprechender Gestaltung des Werkzeugs bzw. der Ultraschallschweißanordnung das Metall des Streifen 24 die Geflechtöffnungen 25 dergestalt, daß sich auch an der dem Streifen 24 abgewandten Seite der Zentriermembran 15 ein durchgängig dünner Metallfilm 26 bildet. Letzteres ist schematisch mit Fig. 5c gezeigt. Da der Metallfilm 26 und der verbleibende Streifen 24 etwa gleiche Dicke haben, ist des für die Verschweißung mit der Lautsprechermembran 11 oder dem Schwingspulenträger 10 gleichgültig, ob dazu der Metallfilm 26 oder der Streifen 24 verwendet wird.A particularly stable attachment between the centering membrane 15 and the respective component 10 , 11 of the loudspeaker can be carried out if the strip 24 inserted into the tool is softened by means of ultrasound during the stamping of the centering membrane 15 . This softening can also be carried out after the centering membrane 15 has been connected to the strip 24 following the embossing step. In both cases, with a suitable design of the tool or the ultrasonic welding arrangement, the metal of the strip 24 penetrates the braid openings 25 such that a continuously thin metal film 26 also forms on the side of the centering membrane 15 facing away from the strip 24 . The latter is shown schematically with Fig. 5c. Since the metal film 26 and the remaining strip 24 have approximately the same thickness, it does not matter whether the metal film 26 or the strip 24 is used for the welding to the loudspeaker membrane 11 or the voice coil former 10 .

Die im Zusammenhang mit den Fig. 5a-c besprochene Zentriermembran 15 wurde aus einem Strahldrahtgeflecht gebildet. Die Dicke des Drahtes betrug etwa 0,1 mm. Dies heißt nicht, daß nicht auch die Zentriermembran 15 aus einem Nichtmetall gebildet sein kann. Bei Verwendung von Nichtmetallen sollte das Verfahren aber so modifiziert werden, daß kein Streifen verwendet wird, der durch die Geflechtöffnungen gepreßt wird. Statt dessen sollte bei den aus Nichtmetall gebildeten Zentriermembranen 15 der Rand der Zentriermembran 15, welcher zur Verbindung mit der Lautsprechermembran 11 bzw. dem Schwingspulenträger 10 verbunden werden soll, von einem in etwa U-förmig geformten Profil aus ultraschallschweißbarem Metall eingefaßt werden. Letzteres ist in Fig. 5d gezeigt. Die in dieser Fig. 5d gezeigte gezeigte Einfassung 27 wurde dadurch gebildet, daß ein L-förmiges Winkelstück um den Rand 28 der Zentriermembran 15 gebogen wurde, so daß nach dem Biegen beide Schenkel 29, 30 des U-förmigen Profils den Rand 28 einklemmen. Sind die Oberflächen der Einfassung 27, welche an der Zentriermembran 15 anliegen, aufgerauht ausgebildet oder mit Vorsprüngen (nicht dargestellt) versehen, die nach dem Umbiegen in die Zentriermembran 15 eindringen, ist eine stabile Verbindung von Einfassung 27 und Zentriermembran 15 geschaffen. Zur zusätzlichen Verfestigung der Verbindung kann die Einfassung 27 zusammen mit der Zentiermembran 15 auch noch mit einer etwa stufenförmigen ausgebildeten Prägesicke (nicht dargestellt) versehen sein.The centering membrane 15 discussed in connection with FIGS . 5a-c was formed from a beam wire mesh. The thickness of the wire was approximately 0.1 mm. This does not mean that the centering membrane 15 cannot be formed from a non-metal. When using non-metals, the process should be modified so that no strip is used that is pressed through the braid openings. Instead, in the case of the centering membranes 15 formed from non-metal, the edge of the centering membrane 15 , which is to be connected for connection to the loudspeaker membrane 11 or the voice coil former 10 , should be bordered by an approximately U-shaped profile made of ultrasonically weldable metal. The latter is shown in Fig. 5d. The border 27 shown in this FIG. 5d was formed by bending an L-shaped angle piece around the edge 28 of the centering membrane 15 , so that after the bending both legs 29 , 30 of the U-shaped profile clamp the edge 28 . If the surfaces of the border 27 , which bear against the centering membrane 15 , are roughened or provided with projections (not shown) which penetrate into the centering membrane 15 after bending, a stable connection between the border 27 and the centering membrane 15 is created. For additional strengthening of the connection, the border 27 together with the centering membrane 15 can also be provided with an approximately step-shaped embossed bead (not shown).

Ergänzend sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß bei der Verwendung der Einfassung 27 die Zentriermembran 15 nicht notwendig aus einem durchbrochenen Geflecht gebildet sein muß. Auch ist die Einfassung 27 nicht auf Zentriermembranen 15 aus Nichtmetall beschränkt, sondern kann auch bei Zentriermembranen 15 aus Metall verwendet werden.In addition, it should be noted in this connection that when using the bezel 27, the centering membrane 15 does not necessarily have to be formed from an openwork mesh. The border 27 is also not limited to centering membranes 15 made of non-metal, but can also be used for centering membranes 15 made of metal.

Die Verbindung zwischen der mit einer Einfassung 27 versehenen Zentriermembran 15 und beispielweise der Lautsprechermembran 11 wird so realisiert, daß der Schenkel 30 der Einfassung 27 auf einen als Gegenelektrode dienenden Amboß 31 auf legt wird. Zum Verschweißen wird dann die Sonotrode 32 auf die Innenseite 33 der Lautsprechermembran 11 so aufgesetzt, daß die die Lautsprechermembran 11 und die Schenkel der Einfassung 28 zusammen mit dem Rand 29 gegen den Amboß 31 drückt. Wird in diesem Zustand die Ultraschallschweißung ausgeführt, verbinden sich der Schenkel 29 der Einfassung 27 mit der Lautsprechermembran 10. Ist dabei die verwendete Zentriermembran 15 aus einem durchbrochenen Geflecht gebildet, durchbringt das Metall der Einfassung 27 die Geflechtöffnungen 25 (in Fig. 5d nicht gezeigt) und verbindet so beide Schenkel 29, 30 durch die Zentriermembran 15 hindurch.The connection between the centering membrane 15 provided with an enclosure 27 and, for example, the loudspeaker membrane 11 is realized in such a way that the leg 30 of the enclosure 27 is placed on an anvil 31 serving as a counter electrode. For welding, the sonotrode 32 is then placed on the inside 33 of the loudspeaker membrane 11 in such a way that it presses the loudspeaker membrane 11 and the legs of the casing 28 together with the edge 29 against the anvil 31 . If the ultrasonic welding is carried out in this state, the leg 29 of the casing 27 connects to the loudspeaker membrane 10 . If the centering membrane 15 used is formed from an openwork braid, the metal of the casing 27 passes through the braid openings 25 (not shown in FIG. 5d) and thus connects both legs 29 , 30 through the centering membrane 15 .

Obwohl die im Zusammenhang mit den Fig. 5a-d erörterten Ausführungsbeispiele nur die Verbindung zwischen Zentriermembran 15 und Lautsprechermembran 11 bzw. Schwingspulenträger 10 betreffen, können die dort gezeigten Maßnahmen auch zur Verbindung zwischen Zentriermembran 15 und Lautsprecherkorb (nicht dargestellt) genutzt werden.Although the exemplary embodiments discussed in connection with FIGS. 5a-d relate only to the connection between centering diaphragm 15 and loudspeaker diaphragm 11 or voice coil support 10 , the measures shown there can also be used to connect the centering diaphragm 15 and loudspeaker basket (not shown).

Claims

1. Loudspeaker
with a loudspeaker diaphragm ( 10 ), and
with a voice coil former ( 11 ),
characterized,
that at least one surface area ( 13.1 ) of a first component of the loudspeaker and at least one surface area ( 13.2 ) of a further component of the loudspeaker are formed from metals which can be connected to one another by ultrasonic welding, and
that the respective components with their respective surface areas ( 13.1, 13.2 ) are ultrasonically welded together.

2. Loudspeaker according to claim 1,
characterized,
that the first component of the loudspeaker is either the voice coil former ( 10 ) or the loudspeaker membrane ( 11 ),
that the further component of the loudspeaker is either the voice coil former ( 10 ) or a centering membrane ( 15 ), and
that the respective first component is connected to another component of the loudspeaker of the same name.

3. Loudspeaker according to claim 1,
characterized,
that the first component of the loudspeaker of the voice coil former ( 10 ) or the loudspeaker membrane ( 11 ) is
that the further component of the loudspeaker is an insulating arrangement ( 16 ), which is formed in each case from a layer of an insulator ( 18 ) and which has a further likewise ultrasonically weldable metal coating ( 19.2 ) on the side which faces away from the metal-coated surface area ( 13.2 ) , and
that the metal coating ( 19.2 ) of the respective insulator ( 18 ) is connected to a surface area ( 13.4 ) of a loudspeaker part, which is also made of ultrasonically weldable metal and is different from the respective first component, by ultrasound welding.

4. Loudspeaker according to claim 1, characterized, that at least the first components of the speaker completely made of an ultrasonic weldable Metal are formed.

5. Loudspeaker according to claim 3, characterized in that the insulating arrangement ( 16 ) has a ceramic layer as an insulator ( 18 ).

6. Loudspeaker according to claim 3, characterized in that the insulating arrangement ( 16 ) has a polyimide layer as an insulator ( 18 ).

7. Loudspeaker according to claim 2, characterized in that the area of the centering membrane ( 15 ), which is provided for connection to a first component of the speaker, has an ultrasonically weldable metal layer which rests at least on one surface side of the centering membrane ( 15 ) and the braid openings ( 25 ) penetrates in the centering membrane ( 15 ).

8. Loudspeaker according to claim 2, characterized in that the region of the centering membrane ( 15 ), which is provided for connection to a first component of the loudspeaker, has an enclosure ( 27 ) made of ultrasonically weldable metal, which has the edge ( 28 ) of the centering membrane ( 15 ) encased.