DE60122868T2

DE60122868T2 - Empfängeranordnung mit schwingungsdämpfung

Info

Publication number: DE60122868T2
Application number: DE60122868T
Authority: DE
Inventors: G. Henry Glendale Heights NEPOMUCENO
Original assignee: Knowles Electronics LLC
Current assignee: Knowles Electronics LLC
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: DK1264514T3; DE60122868D1; WO2001069974A2; WO2001069974A3; WO2001069974A9; EP1264514B1; US6751326B2; US20010036289A1; EP1264514A2; AU2001245773A1

Description

Diesbezügliche Anmeldungen
Diese Erfindung beansprucht die Priorität der Provisional Application Nr. 60/189 517 vom 15. März 2000.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft elektromechanische akustische Wandler und miniaturisierte elektroakustische Empfängerwandler zur Verwendung in miniaturisierten elektronischen Geräten, beispielsweise Hörhilfen.
Hintergrund der Erfindung
Elektroakustische Wandler sind in der Lage, elektrische Energie in akustische Energie umzusetzen und umgekehrt. Elektroakustische Empfänger verwandeln gewöhnlich elektrische Energie in akustische Energie, und zwar durch eine Motoranordnung mit einem beweglichen Anker. Typischerweise kann sich das eine Ende des Ankers frei bewegen, während das andere Ende an einem Gehäuse des Empfängers festliegt. Die Anordnung weist auch eine Antriebsspule und einen oder mehrere Magnete auf, die beide in der Lage sind, magnetisch mit dem Anker zu reagieren. Der Anker ist gewöhnlich in der Nähe seines beweglichen Endes mit einer Membran verbunden. Wenn die Antriebsspule durch ein elektrisches Signal erregt wird, magnetisiert sie den Anker. Die Wirkung zwischen dem magnetisierten Anker und den magnetischen Feldern der Magneten hat zur Folge, daß das bewegliche Ende des Ankers schwingt. Die Bewegung der mit dem Anker verbundenen Membran erzeugt einen Ton, der an das menschliche Ohr gelangt. Beispiele für derartige Wandler sind in den US-Patenten 3 588 383, 4 272 654 und 5 193 116 offenbart.
Die US-Veröffentlichung 4 620 605 beschreibt eine Schwingungsdämpfungsanordnung mit den Merkmalen der Präambel des Anspruchs 1.
Die Schwingung des Ankers und des Empfängergehäuses kann in anderen Komponenten der elektronischen Einrichtung, beispielsweise einem Mikrofon, akusti sche Geräusche erzeugen. Ein derartiges akustisches Geräusch kann in dem Mikrofon Verzerrungen und Rückkopplungen bewirken, wodurch die Qualität der Einrichtung leidet. Es ist deshalb erforderlich, andere Komponenten der elektronischen Einrichtung gegen Schwingungen zu isolieren, die durch den Anker des Empfängers erzeugt werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Empfängeranordnung zu schaffen, die in der Lage ist, Schwingungen, die durch den Empfänger verursacht werden, von anderen Komponenten in der elektronischen Einrichtung, beispielsweise einer Hörhilfe, zu isolieren.
Auch ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Empfängeranordnung zu schaffen, die den Empfänger von Schwingungen isolieren kann, welche außerhalb des Empfängers erzeugt werden.
Diese und andere Aufgaben werden nach dem Studium der Beschreibung sowie der Zeichnungen schnell verständlich.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Schwingungsdämpfungsanordnung für einen Empfänger einer Hörhilfevorrichtung ist mit einem Gehäuse versehen, das ein erstes Gehäuseende und ein zweites Gehäuseende aufweist, ferner eine Öffnung in dem ersten Gehäuseende, die eine innere Oberfläche und einen inneren Hohlraum begrenzt und dem Empfänger ermöglicht, durch sie akustische Energie zu übertragen, und mit einer Halterung, die den Empfänger in dem inneren Hohlraum des Gehäuses trägt sowie die innere Oberfläche des Gehäuses, wobei die Konstruktion dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gehäuse zwei Teile aufweist, die im allgemeinen Hälften des Gehäuses bilden, wobei die beiden Hälften gemeinsam die inneren Oberflächen, den inneren Hohlraum, das erste Gehäuseende und das zweite Gehäuseende begrenzen und das erste Gehäuseende eine im allgemeinen zylindrische Hülse aufweist, die die Öffnung bildet, während das zweite Gehäuseende ein Loch besitzt, wobei die Anordnung ferner mit einem Lagerzapfen versehen ist, der in dem Loch des zweiten Gehäuseendes angeordnet ist, wobei die Halterung folgende Teile aufweist: ein erstes Schwingungsdämpfungslager mit einem hohlen zylindrischen Teil, der in dem zylindrischen Schlitz zwischen der inneren Oberfläche des Gehäuses und dem Empfänger angeordnet ist, und ein zweites Schwingungs dämpfungslager, das mit dem Lagerzapfen und dem Empfänger verbunden ist, wobei das zweite Lager zwischen der inneren Oberfläche des Gehäuses und dem Empfänger angeordnet ist und das erste sowie das zweite Lager den Empfänger in dem inneren Hohlraum tragen und eine Berührung zwischen dem Empfänger und der inneren Oberfläche des Gehäuses im wesentlichen verhindern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Draufsicht der Ausführungsform von 1;
3 ist eine quergeschnittene Seitenansicht längs der Linie A-A in 2;
4 ist eine Seitenansicht der Ausführungsform von 1;
5 ist eine erste perspektivische weggeschnittene Ansicht der Ausführungsform von 1, wobei die eine Seite des Gehäuses abgeschnitten ist;
6 ist eine zweite perspektivische weggeschnittene Ansicht der Ausführungsform von 1, wobei die eine Seite des Gehäuses abgeschnitten ist;
7 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Draufsicht der Ausführungsform von 7;
9 ist eine quer geschnittene Seitenansicht längs der Linie A-A in 8.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Obgleich die vorliegende Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen besondere Ausführungsformen dargestellt sind, besonders beschrieben wird, versteht es sich, daß die auf diesem Gebiet tätigen Fachleute die hier be schriebene Erfindung abändern können und dennoch das gewünschte Ergebnis dieser Erfindung erreichen. Demzufolge soll die folgende Beschreibung als breite Offenbarung verstanden werden, die sich an die auf diesem Gebiet tätigen Fachleute richtet und soll keinen den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beschränkenden Zweck haben.
Eine Empfängeranordnung 10 der vorliegenden Erfindung ist den 1 bis 6 dargestellt. Die Empfängeranordnung 10 isoliert einen Empfänger gegen Schwingungsübertragung, wie in 3 gezeigt. Die Begriffe Schwingung und akustisches Geräusch können in dieser Beschreibung ausgetauscht werden und sollen dieselbe Bedeutung haben. Die Empfängeranordnung 10 weist eine erste Gehäusehälfte 12 und eine zweite Gehäusehälfte 14 auf, die gemeinsam ein äußeres Gehäuse 16 bilden, wie dies in 1 gezeigt ist. Das äußere Gehäuse 16 begrenzt einen inneren Hohlraum 18. Das äußere Gehäuse 16 weist eine erste Stirnoberfläche 20 und eine zweite Stirnoberfläche 22 auf. Das Gehäuse 16 hat eine erste Öffnung 24 in der ersten Stirnoberfläche 20 und eine zweite Öffnung 26 in der zweiten Stirnoberfläche 22. Die erste Öffnung 24 begrenzt eine erste Öffnungsrandoberfläche 28 des Gehäuses 16. Die zweite Öffnung 26 begrenzt eine zweite Öffnungsrandoberfläche 30 des Gehäuses 16. Eine hohle zylindrische Hülse 32 ist in der ersten Öffnung 24 angeordnet und bildet einen Auslaßdurchlaß 34 mit einer Durchlaßöffnung 36. Die zylindrische Hülse 32 weist eine nach außen radial vorstehende Ringschulter 38 auf, die eine äußere Ringoberfläche 40 bildet. In der äußeren Ringoberfläche 40 befindet sich eine Ringnut 42. Die erste Öffnungsrandoberfläche 28 greift in die Ringnut 42 ein, um die zylindrische Hülse 32 an dem Gehäuse 16 zu befestigen. Die zylindrische Hülse 32 kann zusätzlich an dem Gehäuse 16 durch andere Mittel befestigt werden, so beispielsweise Klebstoff oder durch Einsatzgießen mit Gehäuse 16. Die Hülse 32 kann auch mit dem Gehäuse 16 aus einem Stück geformt werden.
In der zweiten Öffnung 26 des Gehäuses 16 ist ein Lagerzapfen 44 angeordnet, wie in 3 gezeigt. Der Lagerzapfen 44 weist einen zentralen Stiftteil 46, eine auf dem einen Ende des zentralen Stiftteils 46 angeordnete erste Scheibe 48 und eine auf dem anderen Ende des zentralen Stiftteils 46 angeordnete zweite Scheibe 50 auf. Die ersten und zweiten Scheiben 48 und 50 sind größer als die zweite Öffnung 26 des Gehäuses 16. Der zentrale Stiftteil 46 des Lagerzapfens 44 greift in die Randoberfläche 30 des Gehäuses 16 ein. Die Scheiben 48 und 50 verhindern, daß der Lagerzapfen 44 durch die zweite Öffnung 26 hindurchrutscht. Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht der Stift aus Metall. Jedoch können auch andere Materialien, beispielsweise Kunststoff oder andere Polymerharze benutzt werden.
Ein erstes Lager 52 der Empfängeranordnung 10 weist einen Lagerboden 54 mit einer Lageroberfläche 56 und einer zylindrischen Verlängerung 58 auf, die eine Bohrung 60 besitzt, welche sich, wie in 3 gezeigt, durch sie hindurch erstreckt. Das erste Lager 52 besteht vorzugsweise aus einem Elastomermaterial, beispielsweise Siliziumkautschuk. Jedoch kann auch ein beliebiges Material als Schwingungsdämpfungsfeder Verwendung finden. Die Härte des Lagers 52 variiert entsprechend dem verwendeten Material und den Abmessungen des Lagers 52. Das erste Lager 52 ist so angeordnet, daß die zylindrische Verlängerung 58 in der zylindrischen Hülse 28 liegt, und der Lagerboden 54 befindet sich in dem inneren Hohlraum 18 des Gehäuses 16. Wie aus 3 ersichtlich, hat die zylindrische Verlängerung 58 eine äußere zylindrische Oberfläche 62 und weist eine Ringschulter 64 auf, die sich von der äußeren zylindrischen Oberfläche 62 radial nach außen erstreckt. Die Schulter 64 bildet eine Schulteroberfläche 66, die in eine ringförmige Oberfläche 68 in der zylindrischen Hülse 28 eingreift. Die Schulter 64 verhindert, daß die zylindrische Verlängerung 58 des ersten Lagers 52 sich aus der Durchlaßöffnung 36 heraus bewegt. Die Verbindung des ersten Lagers 52 mit dem Gehäuse 16 ist am besten in 5 zu sehen. Alternativ dazu kann das erste Lager 52 auch durch Einsatzgießen oder einen Klebstoff mit dem Gehäuse 16 verbunden werden. Das erste Lager 52 kann aber auch mit dem Gehäuse 16 aus einem Teil geformt sein.
Ein zweites Lager 70 der Empfängeranordnung 10 weist eine Lagerbasis 72 mit einer Lageroberfläche 74 und einer flachen zylindrischen Bohrung 76 auf. Das zweite Lager 70 befindet sich in dem inneren Hohlraum 18 des Gehäuses 16 und ist an dem Gehäuse 16 durch den Lagerzapfen 54 befestigt. Alternativ dazu kann das zweite Lager auch mit dem Gehäuse durch Einsatzgießen oder einen Klebstoff fest verbunden werden oder mit dem Gehäuse 16 aus einem Teil gebildet sein. Das zweite Lager 70 ist so angeordnet, daß die zweite Scheibe 50 des Lagerzapfens 44 in der zylindrischen Bohrung 76 des zweiten Lagers 70 liegt. Das zweite Lager 70 besteht vorzugsweise aus einem Elastomermaterial, beispielsweise Siliziumkautschuk. Jedoch kann auch jedes andere Material als Schwingungsdämpfungsfeder Verwendung finden. Wie bei dem ersten Lager 52 variiert die Härte des zweiten Lagers 70 gemäß dem verwendeten Material und den Ab messungen des zweiten Lagers 70. Die Verbindung des zweiten Lagers 70 mit dem Gehäuse 16 ist am besten aus 6 ersichtlich.
Der Empfänger 11 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Lager 52 bzw. 70 angeordnet und mit den Lageroberflächen 56 und 74 der Lager 52 bzw. 70 verbunden, wie in 3 gezeigt. Der Empfänger 11 kann auf den Lageroberflächen 56 und 74 durch irgendwelche mechanischen Mittel, beispielsweise ein Befestigungselement, Klebstoff, Reibungssitz, Preßsitz oder dergleichen befestigt werden. Die Lager 52 und 70 können auch zusammen mit dem Empfängergehäuse einsatzgegossen werden. Der Empfänger 11 wird dabei in dem inneren Hohlraum 18 des Gehäuses 16 aufgehängt. Die Lager 52 und 70 dämpfen Schwingungen, die von dem Empfänger 11 ausgehen und verringern Schwingungen bei der Übertragung auf das Gehäuse 16 auf ein Mindestmaß. Die Lager isolieren außerdem den Empfänger 11 gegen irgendwelche Schwingungen, die außerhalb des Gehäuses 16 auftreten. Wie in 4 gezeigt, ist in der zweiten Stirnoberfläche 22 des Gehäuses 16 eine Anschlußöffnung 78 vorgesehen, so daß die Anschlüsse (nicht gezeigt) des Empfängers hindurchtreten können.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den 7 bis 9 als Empfängeranordnung 100 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist in einer ersten Öffnung 104 eines Gehäuses 106 ein einteilig ausgebildetes Lager 102 angeordnet. Das Lager 102 weist einen Lagerzapfen 108 auf sowie einen zentralen Halsteil 110 und einen Befestigungsboden 112, die alle ein aus einem Stück bestehendes Ganzes bilden. Somit ist das Lager 102 im Gegensatz zu der zweiteiligen Konfiguration der ersten Ausführungsform ein einziges Teil.
Die Empfängeranordnung 100 ist außerdem mit einer zylindrischen Hülse 114 ausgerüstet, die eine modifizierte Form der zylindrischen Hülse 28 der ersten Ausführungsform darstellt. Die zylindrische Hülse 114 weist in der zylindrischen Hülse keine ringförmige Oberfläche auf, die verhindern soll, daß die zylindrische Verlängerung des Lagers durch die Durchgangsöffnung hindurch rutscht wie bei der ersten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform ist auf einer zylindrischen Verlängerung 118 eines Lagers 120 eine Ringschulter 116 angeordnet und hat in der zylindrischen Hülse 114 einen Reibschlußsitz. Diese zweite Ausführungsform isoliert auch wirksam den Empfänger 11 gegen Schwingungsübertragung. Die Lager 102 und 120 wirken zusammen, um die Schwingungsübertragung von dem Empfänger 11 zu dämpfen. Die Lager können auch dahingehend wirken, daß sie die Übertragung von Schwingungen auf den Empfänger durch das Gehäuse 106 dämpfen.
Zum Schutzumfang der vorliegenden Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Zusammenbau einer Empfängeranordnung. Dieses Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

(1) Anbringung eines ersten Lagers mit einer hohlen zylindrischen Verlängerung an dem Empfänger;
(2) Anbringung eines zweiten Lagers mit einer Bohrung an dem Empfänger;
(3) Einsetzen der zylindrischen Verlängerung des ersten Lagers in eine zylindrische Hülse;
(4) Einsetzen eines ersten Endes eines Lagerzapfens in die Bohrung des zweiten Lagers;
(5) Einsetzen des Empfängers in einen ersten Gehäuseteil, der zwei Öffnungen aufweist, derart, daß das andere Ende des Lagerzapfens in der einen Öffnung des ersten Gehäuseteils angeordnet ist und die zylindrische Hülse in der anderen Öffnung des ersten Gehäuseteils liegt;
(6) Plazieren eines zweiten Gehäuseteils über dem in dem ersten Gehäuseteil eingesetzten Empfänger; und
(7) Verbinden des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil.

Es versteht sich, daß ein oder mehrere Zusammenbauschritte durch integrale Formgebung verschiedener Komponenten mit anderen Komponenten der hier beschriebenen Vorrichtung beseitigt werden können. Darüber hinaus hängt das Verfahren zur Verbindung der Gehäuseteile von der Materialauswahl ab. Wenn Kunststoff oder Metall für die Gehäuseteile verwendet wird, so können diese durch Schweißen, Kleben oder andere mechanische Mittel miteinander verbunden werden.
Der Schutzumfang der Erfindung wird nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt.

Claims

Schwingungsdämpfungsanordnung (10) für einen Empfänger (11) einer Hörhilfevorrichtung, mit einem Gehäuse (16), das ein erstes Gehäuseende und ein zweites Gehäuseende aufweist, einer Öffnung (34) in dem ersten Gehäuseende, einer Halterung, die den Empfänger (11) in dem inneren Hohlraum (18) des Gehäuses (16) trägt sowie die innere Oberfläche des Gehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) zwei Teile (12, 14) besitzt, die ganz allgemein Hälften des Gehäuses (16) bilden, wobei die beiden Hälften (12, 14) gemeinsam die inneren Oberflächen, den inneren Hohlraum, das erste Gehäuseende und das zweite Gehäuseende begrenzen, daß das erste Gehäuseende eine im allgemeinen zylindrische Hülse (32) aufweist, die die Öffnung (34) bildet, und das zweite Gehäuseende eine Öffnung (26) besitzt, daß die Anordnung (10) des weiteren einen Lagerzapfen (44) aufweist, der in der Öffnung (26) in dem zweiten Gehäuseende sitzt, und daß die Halterung folgende Teile aufweist, nämlich ein erstes Schwingungsdämpfungslager (52) mit einem hohlen zylindrischen Teil (58), der in dem zylindrischen Schlitz (32) zwischen der inneren Oberfläche des Gehäuses (16) und dem Empfänger (11) angeordnet ist, und ein zweites Schwingungsdämpfungslager (70), das mit dem Lagerzapfen (44) und dem Empfänger (11) verbunden ist, wobei das zweite Lager (70) zwischen der inneren Oberfläche des Gehäuses (16) und dem Empfänger (11) angeordnet ist und das erste sowie das zweite Lager (52, 70) den Empfänger (11) in dem inneren Hohlraum (18) tragen und eine Berührung zwischen dem Empfänger (11) und der inneren Oberfläche des Gehäuses (16) im wesentlichen verhindern.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (52, 70) mit dem Empfänger (11) über ein Mittel verbunden sind, das aus einer Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus einem Befestigungsmittel, Klebstoff, Reibungssitz, Kompressionssitz und Spritzguß.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (52, 70) mit dem Gehäuse (16) über ein Mittel verbunden sind, das ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem Befestigungsmittel, Klebstoff, Reibungssitz, Kompressionssitz und Spritzguß.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Lager an dem einen Ende des Gehäuses und das andere Lager an dem anderen Ende des Gehäuses angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Lager (70) einen in der Öffnung (26) befindlichen Teil für seine allgemeine Abstützung aufweist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerzapfen (44) in der Öffnung (26) des zweiten Gehäuseendes (16) liegt derart, daß die Bewegung des Zapfens im allgemeinen auf eine Richtung etwa quer zu dem zweiten Gehäuseende beschränkt wird.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Hülse (32) in der Hülse eine Ringschulter (64) aufweist, die den zylindrischen Teil (58) des ersten Lagers (52) daran hindert, sich durch die Öffnung (34) nach außen zu bewegen.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Teil (58) des ersten Lagers (52) eine Ringschulter (64) aufweist, die das erste Lager (52) daran hindert, durch die Öffnung (34) nach außen zu treten.
Verfahren zum Zusammenbau einer Empfängeranordnung (10) bei Verwendung in einer Vorrichtung, die ein äußeres Gehäuses aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Anbringung eines ersten Lagers (52) mit einer hohlen zylindrischen Verlängerung (58) an einem Empfänger; Anbringung eines zweiten Lagers (70) mit einer Bohrung (76) an dem Empfänger (11); Einsetzen der zylindrischen Verlängerung (58) des ersten Lagers (52) in eine zylindrische Hülse (32); Einsetzen eines ersten Endes eines Lagerzapfens (44) in die Bohrung (76) des zweiten Lagers (70); Einsetzen des Empfängers (11) in einen ersten Gehäuseteil (12), der zwei Öffnungen aufweist, derart, daß ein entgegengesetztes zweites Ende des Lagerzapfens (44) in der einen Öffnung des ersten Gehäuseteils (12) angeordnet ist und die zylindrische Hülse in der anderen Öffnung des ersten Gehäuseteils (12) liegt, wobei das erste und das zweite Lager (52, 70) den Empfänger (11) in einem bei das erste und das zweite Lager (52, 70) den Empfänger (11) in einem inneren Hohlraum (18) tragen, der von dem Gehäuse (16) gebildet wird, so daß eine Berührung zwischen dem Empfänger (11) und der inneren Oberfläche des Gehäuses (16) im wesentlichen verhindert wird; Plazieren eines zweiten Gehäuseteils (14) über dem in den ersten Gehäuseteil (12) eingesetzten Empfänger und Verbinden des ersten mit dem zweiten Gehäuseteil (12, 14).