DE60038247T2

DE60038247T2 - Elektroakustischer wandler mit einer membrane mit spulenmontagevorsprüngen und zwischenliegenden stabilisierenden wänden

Info

Publication number: DE60038247T2
Application number: DE60038247T
Authority: DE
Inventors: Ewald Frasl
Original assignee: NXP BV
Current assignee: Knowles Electronics Asia Pte Ltd
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: CN1218609C; WO2001056330A3; ATE388601T1; EP1228664A2; JP4876293B2; US6510232B2; CN1421114A; US20010010725A1; WO2001056330A2; DE60038247D1; JP2003521185A; EP1228664B1

Description

Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Membran gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 4.
Ein solcher elektroakustischer Wandler und eine solche Membran sind zum Beispiel aus der Patentschrift EP 0 876 079 bekannt. Bei dem bekannten Wandler und der bekannten Membran sind die Zwischenräume zwischen den Erhebungen in dem Befestigungsbereich durch Unterbrechungen gebildet, welche nur in dem Befestigungsbereich liegen, woraus sich ergibt, dass die Erhebungen und die Unterbrechungen gemeinsam genau einen Kreisring bilden. Praktische Untersuchungen haben ergeben, dass mit einer solchen baulichen Ausbildung die Membran des bekannten Wandlers nicht stabil genug ist, d. h. in dem Befestigungsbereich für die Schwingspule nicht steif genug, was im Betrieb des bekannten Wandlers zu Taumelbewegungen der Schwingspule führen kann, was zur Folge haben kann, dass die Schwingspule mit Bestandteilen des Magnetsystems in Berührung kommt, was nachteilig und unerwünscht ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung die vorstehend angeführten Schwierigkeiten zu vermeiden und einen verbesserten elektroakustischen Wandler und eine verbesserte Membran bereitzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die kennzeichnenden Merkmale gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 in einem elektroakustischen Wandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bereitgestellt.
Des Weiteren werden, zur Lösung dieser Aufgabe, erfindungsgemäß die kennzeichnenden Merkmale gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 4 in einer Membran gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 4 bereitgestellt.
Durch das Bereitstellen der erfindungsgemäßen kennzeichnenden Merkmale wird auf einfache Weise und im Wesentlichen ohne zusätzliche Kosten erreicht, dass die erfindungsgemäße Membran für einen erfindungsgemäßen elektroakustischen Wandler ein stabiles Verhalten in quer zu der Membranachse verlaufenden Richtungen aufweist, d. h. auch in ihrem Befestigungsbereich, in welchem sich die Erhebungen zum Festhalten der Schwingspule befinden, welche durch Unterbrechungen getrennt sind. Die Stabilisierungs wände stellen eine gute Stabilisierung der Membran in ihrem Befestigungsbereich bereit, ohne dadurch entstehende Beeinträchtigung der Beweglichkeit in einer zur Wandlerachse parallelen Richtung.
Bei einem erfindungsgemäßen Wandler und einer erfindungsgemäßen Membran hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn zusätzlich die jeweiligen kennzeichnenden Merkmale nach Anspruch 2 und nach Anspruch 5 bereitgestellt werden. Eine solche bauliche Ausbildung hat den Vorteil, dass sie besonders einfach und leicht herstellbar ist.
Bei einem erfindungsgemäßen Wandler und einer erfindungsgemäßen Membran hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn zusätzlich die jeweiligen kennzeichnenden Merkmale nach Anspruch 3 und nach Anspruch 6 bereitgestellt werden. Eine solche bauliche Ausbildung gewährleistet eine gute Stabilisierung und einfache Herstellung.
Die vorstehend angeführten und weitere Gesichtspunkte der Erfindung werden aus der nachfolgend als Beispiel beschriebenen Ausführungsform ersichtlich und werden unter Bezugnahme auf dieses Beispiel erläutert.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, welche eine Ausführungsform als Beispiel zeigen, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, detaillierter beschrieben werden.
1 zeigt einen teilweise schematisierten Querschnitt in einem gegenüber der realen Größe vergrößerten Maßstab, welcher einen elektroakustischen Wandler einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfindung darstellt, wobei der Wandler als ein Lautsprecher ausgebildet ist und in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Membran umfasst.
2 zeigt die Membran des Wandlers in 1 in einer Lage, welche in Bezug auf 1 umgedreht ist.
3 zeigt das Profil der in 2 gezeigten Membran.
4 zeigt die in 2 gezeigte Membran in einer Ansicht von unten in Übereinstimmung mit dem Pfeil N in 2.
5 zeigt die in den 2 und 4 gezeigte Membran in einer Schrägansicht von unten.
6 zeigt einen Ausschnitt aus der in den 2, 4 und 5 gezeigten Membran, welche in 5 mit einer mit einer strichpunktierten Linie angedeuteten Umrandung VI bezeichnet ist.
1 zeigt einen Wandler 1. Der Wandler 1 umfasst ein im Wesentlichen topfförmiges Gehäuse 2, welches einen Gehäuseboden 3, eine hohlzylindrische Gehäusewand 4 und einen im Querschnitt abgewinkelten Gehäuserand 5 umfasst. Der Gehäuseboden 3 weist einen kreiszylindrischen Durchgang 6 auf.
Der Wandler 1 weist ein Magnetsystem 7 auf. Das Magnetsystem 7 besteht aus einem Magneten 8, einer Polplatte 9 und einem Topf 10, welcher oft auch als der Außentopf bezeichnet wird und welcher aus einem Topfboden 11, aus einem hohlzylindrischen Topfteil 12 und einem Topfkragen 13 besteht, welcher radial von dem Topfteil 12 absteht. Durch den Topfkragen 13 des Topfes 10 ist das gesamte Magnetsystem 7 an dem Gehäuseboden 3 des Gehäuses 2 befestigt, indem eine Klebeverbindung zwischen dem Topfkragen 13 und dem Gehäuseboden 3 gebildet ist. Der Topf 10 des Magnetsystems 7 ragt durch den Durchgang 6 in dem Gehäuseboden 3 hindurch, wobei zwischen dem Gehäuseboden 3 und dem Topf 10 eine mechanisch und akustisch dichte Verbindung bereitgestellt ist, wobei die Verbindung durch einen Presssitz gebildet ist, aber ebenso zum Beispiel durch eine Klebeverbindung gebildet sein kann.
Zwischen der umfangseitigen Begrenzungsfläche der Polplatte 9 und dem Endbereich des hohlzylindrischen Topfteils 12 ist ein Luftspalt 14 gebildet, wobei der Endbereich der Polplatte 9 zugewandt ist. Eine Schwingspule 15 des Wandlers 1 ist zum Teil in dem Luftspalt 14 aufgenommen. Durch das Magnetsystem 7 ist die Schwingspule 15 in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu einer Schwingungsrichtung, die in 1 mit einem Doppelpfeil 16 bezeichnet ist, in Schwingung versetzbar. Die Schwingspule 15 ist mit einer Membran 17 des Wandlers 1 verbunden. Die bauliche Ausbildung der Membran 17 ist im Folgenden im Detail beschrieben.
Die Membran 17 ist so ausgebildet, dass sie im Stande ist, in einer Richtung parallel zu einer Membranachse 18 zu schwingen, welche auch eine Wandlerachse des Wandlers 1 bildet. Die Membran 17 weist eine Vorderseite 19 und eine Hinterseite 20 auf. Des Weiteren weist die Membran 17 einen Innenbereich 21 auf, welcher im vorliegenden Fall in Bezug auf den vor der Vorderseite 19 der Membran 17 liegenden akustischen Freiraum konkav ist. Durch die konkave Form des Innenbereichs 21 ist eine Membran 17 mit einer besonders geringen Gesamthöhe erreicht. Es ist jedoch auch möglich, eine Membran 17 mit einem Innenbereich 21 zu verwenden, welcher in Bezug auf den akustischen Freiraum konvex ist. Des Weiteren weist die Membran 17 einen gewölbten Außenbereich 22 auf, welcher in einen kreisringförmigen ebenen Randbereich 23 übergeht. Die Membran 17 ist mit dem Gehäuserand 5 durch den Randbereich 23 mit einer Klebeverbindung verbunden. Es ist jedoch möglich an Stelle einer Klebeverbindung eine Ultraschallverschweißung zu verwenden. Die Membran 17 hat einen Befestigungsbereich 24 zwischen dem Innenbereich 21 und dem Außenbereich 22. Der Befestigungsbereich 24 dient zum Festhalten der Schwingspule 15 und ist dafür ausgebildet. Die Membran 17 weist insgesamt zwölf (12) gleichmäßig zueinander winkelversetzte Erhebungen 25 in dem Befestigungsbereich 24 auf. Die Erhebungen 25 stehen von der Hinterseite 20 der Membran 17 ab. Die Schwingspule 15 ist durch Klebeverbindungen an den Erhebungen 25 befestigt.
Wie aus 6 ersichtlich weist jede Erhebung 25 sowohl eine lange äußere Seitenwand 26 und eine lange innere Seitenwand 27 als auch zwei kurze Seitenwände 28 und 29 und eine einen Boden bildende Wand 30 auf, welche im vorliegenden Fall einen v-förmigen Querschnitt aufweist. Insgesamt vier v-förmige Kerben 31 sind in dem Übergangsbereich zwischen der einen Boden bildenden Wand 30 und den zwei langen Seitenwänden 26 und 27 bereitgestellt. Die V-Form der einen Boden bildenden Wand wird gewählt, weil dies einen positiven Einfluss auf das Anbringen und das Haftvermögen eines Klebers hat, mit dem die Schwingspule 15 an den Erhebungen 25 befestigt wird. Während der Ausbildung der Klebverbindung kann allfällig überschüssiger Kleber durch die Kerben 31 ausweichen. Es ist zu beachten, dass die von den zwei langen Seitenwänden 26 und 27, den zwei kurzen Seitenwänden 28 und 29 und der einen Boden bildenden Wand 30 gebildeten Erhebungen 25 eine im Wesentlichen eingekerbte oder Trog-Form aufweisen und an ihren der Vorderseite 19 der Membran 17 zugewandten Seiten offen sind. Diese Form der Erhebungen 25 ist dadurch erreicht, dass die Membran mit einem Tiefziehverfahren gebildet ist.
Wie aus den Figuren hervorgeht weist die Membran 17 einen Zwischenraum zwischen zwei Erhebungen 25 auf. Im Bereich eines jeden der Zwischenräume sind zwei Stabilisierungswände 32 und 33 angebracht, welche in Bezug auf die Membranachse 18 geneigt sind. Die zwei Stabilisierungswände 32 und 33 in jedem Zwischenraum sind in Form eines Daches angeordnet, wobei die Stabilisierungswände 32 und 33 in jedem der Zwischenräume der vorliegenden Membran 17 in Form eines Giebeldaches angeordnet sind, woraus sich ergibt, dass die zwei Stabilisierungswände 32 und 33 sich unmittelbar in jedem Zwischenraum in einem linienförmigen First 34 treffen.
Es ist hervorzuheben, dass eine Membran 17 ebenso auf solche Weise gebildet sein kann, dass die Stabilisierungswände 32 und 33 in jedem Zwischenraum als Trog geformt sind und dass die Stabilisierungswände 32 und 33 nicht unmittelbar auf einander treffen, sondern dass eine Wand, welche im Wesentlichen quer zu der Wandlerachse 18 verläuft, zwischen den zwei Stabilisierungswänden 32 und 33 liegt.
Bei der vorliegenden Membran mit zwei in Form eines Giebeldaches angeordneten Stabilisierungswänden 32 und 33 in jedem Zwischenraum sind die zwei Stabilisierungswände 32 und 33 radial über den Befestigungsbereich 24 hinaus reichend ausgebildet und die Stabilisierungswände 32 und 33 reichen in den Innenbereich 21 über einen inneren Zwischenbereich 35 und bis in den Außenbereich 22 über einen äußeren Zwischenbereich 36 hinauf. Dadurch liegen die Stabilisierungswände 32 nicht nur in dem Befestigungsbereich 24, sondern erstrecken sich zu einem wesentlichen Anteil über den Befestigungsbereich 24 in den Innenbereich 21 und den Außenbereich 22 hinauf.
Durch die beschriebene bauliche Ausbildung der Membran 17 mit radial abstehenden in den Zwischenräumen zwischen den Erhebungen 25 angeordneten Stabilisierungswänden 32 und 33 zum Befestigen und Festhalten der Schwingspule 15, die in radialen Richtungen von den Erhebungen 25 ausgehen, ist gewährleistet, dass sogar in dem Befestigungsbereich 24 der Membran 17 die Membran 17 ein stabiles Verhalten in quer zu der Membranachse 18 verlaufenden Richtungen, d. h in radialen Richtungen, aufweist. Dies ist der Fall, weil die Stabilisierungswände 32 und 33 eine hohe Stabilität der Membran 17 in ihrem Befestigungsbereich 24 bereitstellen, aber die Stabilisierungswände 32 und 33 die Schwingfähigkeit der Membran 17 in einer parallel zu der Membranachse 18 verlaufenden Richtung kaum beeinträchtigen.

Claims

Ein elektroakustischer Wandler (1) mit einem Magnetsystem (7) einschließlich einer Luftspalte (14) und mit einer Schwingspule (15), welche zum Teil in die Luftspalte des Magnetsystems aufgenommen ist, und mit einer Membran 17, welche im Stande ist, parallel zu einer Membranachse (18) zu schwingen und welche sowohl eine Vorderseite (19) und eine Hinterseite (20) und einen Innenbereich (21) und einen Außenbereich (22) als auch einen kreisringförmigen Befestigungsbereich (24) aufweist, welcher zwischen dem Innenbereich und dem Außenbereich liegt und welcher zum Befestigen der Schwingspule dient, wobei die Membran (17) Erhebungen (25) in dem Befestigungsbereich aufweist, wobei die Erhebungen von der Hinterseite (20) der Membran abstehen und wobei die Schwingspule (15) an den Erhebungen (25) befestigt ist, wobei die Membran einen Zwischenraum zwischen je zwei Erhebungen aufweist, wobei zwei Stabilisierungswände (32, 33), welche in Bezug auf die Membranachse geneigt sind, im Bereich jedes Zwischenraums angeordnet sind und wobei die zwei Stabilisierungswände (32, 33) in jedem Zwischenraum so angeordnet sind, dass sie die Form eines Daches bilden und wobei die Stabilisierungswände (32, 33) so ausgebildet sind, dass sie in radialen Richtungen über den Befestigungsbereich hinausreichen.
Ein elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, wobei die zwei Stabilisierungswände (32, 33) in jedem Zwischenraum in Form eines Giebeldaches angeordnet sind.
Ein elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, wobei die zwei Stabilisierungswände (32, 33) in jedem Zwischenraum in Form eines Trogdaches angeordnet sind.
Eine Membran (17) für einen elektroakustischen Wandler, wobei die Membran im Stande ist, parallel zu einer Membranachse (18) zu schwingen und sowohl eine Vorderseite (19) und eine Hinterseite (20) und einen Innenbereich (21) und einen Außenbereich (22) als auch einen kreisringförmigen Befestigungsbereich (24) aufweist, welcher zwischen dem Innenbereich und dem Außenbereich liegt und welcher zum Befestigen einer Schwingspule dient, wobei die Membran Erhebungen (25) in dem Befestigungsbereich aufweist, wobei die Erhebungen von der Hinterseite (20) der Membran abstehen und wobei die Schwingspule (15) an den Erhebungen (25) anbringbar ist, wobei die Membran einen Zwischenraum zwischen je zwei Erhebungen aufweist, wobei zwei Stabilisierungswände (32, 33), welche in Bezug auf die Membranachse geneigt sind, im Bereich jedes Zwischenraums angeordnet sind und wobei die zwei Stabilisierungswände (32, 33) in jedem Zwischenraum so angeordnet sind, dass sie die Form eines Daches bilden, und wobei die Stabilisierungswände (32, 33) so ausgebildet sind, dass sie in radialen Richtungen über den Befestigungsbereich hinausreichen.
Eine Membran nach Anspruch 4, wobei die Stabilisierungswände (32, 33) in jedem Zwischenraum in Form eines Giebeldaches angeordnet sind.
Eine Membran nach Anspruch 4, wobei die zwei Stabilisierungswände (32, 33) in jedem Zwischenraum in Form eines Trogdaches angeordnet sind.