DE69331717T2 - Electroacoustic transducer - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektroakustische Wandler von der Art, die einen Reed-Anker beinhaltet.The present invention relates to electroacoustic transducers of the type incorporating a reed armature.
Ein elektrischer Wandler dieser allgemeinen Bauweise ist in unserem britischen Patent GB-A-2095510 beschrieben; ein solcher elektrischer Wandler schließt üblicherweise ein Paar in einem Abstand zueinander angeordneter Permanentmagnete, eine Spule mit einem durch sie hindurchgehenden Tunnel und einen Reed-Anker ein, dessen zentraler Abschnitt sich durch die Spule erstreckt, wobei einer seiner Endabschnitte zumindest teilweise zwischen den Magneten liegt. Die Anordnung ist so gestaltet, daß, wenn der bewegliche Teil des Reed- Ankers sich in die eine oder andere Richtung aus einer zentralen Position zwischen den beiden Polen herausbewegt, der magnetische Fluß in die eine oder andere Richtung entlang des Reed-Ankers und damit durch die Spule gelenkt wird. Der Reed-Anker ist mit einer Membran verbunden, so daß die durch empfangenen Schall verursachten Schwingungen der Membran in entsprechende Ströme in der Spule umgewandelt werden, oder umgekehrt. Der Reed-Anker kann durch Überdehnung sehr leicht beschädigt werden, wenn der Wandler z. B. durch einen Sturz erschüttert wird. Zudem kann der Endabschnitt mit erheblicher Kraft gegen den Magneten stoßen. Eine ähnliche Konfiguration kann für einen Empfänger oder einen Lautsprecher verwendet werden.An electrical transducer of this general design is described in our British patent GB-A-2095510; such an electrical transducer typically includes a pair of spaced apart permanent magnets, a coil having a tunnel therethrough, and a reed armature having a central portion extending through the coil with one of its end portions at least partially located between the magnets. The arrangement is such that when the movable part of the reed armature moves in one direction or the other from a central position between the two poles, the magnetic flux is directed in one direction or the other along the reed armature and hence through the coil. The reed armature is connected to a diaphragm so that vibrations of the diaphragm caused by received sound are converted into corresponding currents in the coil, or vice versa. The reed armature can be damaged very easily by overstretching if, for example, the transducer is subjected to a shock. B. if it is shocked by a fall. In addition, the end section can hit the magnet with considerable force. A similar configuration can be used for a receiver or a loudspeaker.
In einem in der US-A-4272654 beschriebenen Wandler, nach dem der Oberbegriff des Anspruchs 1 abgegrenzt wurde, hat der Spulentunnel einen verengten zentralen Abschnitt, der den Grad der Dehnung, die der Reed-Anker erfahren kann, begrenzt, und damit das Ausmaß einer möglichen Beschädigung verringert. Da jedoch Spulen in solchen Wandlern meist keinen Spulenkörper haben, ist diese Lösung nur dann möglich, wenn die Spule in Epoxyharz vergossen wurde, nachdem sie auf einem flexiblen entfernbaren Kunststoff-Wickelkörper gewickelt wurde. Diese Konstruktionsweise ist nur für bestimmte Arten von Wandlern geeignet und unterliegt verschiedenen Einschränkungen.In a transducer described in US-A-4272654, according to which the preamble of claim 1 was defined, the coil tunnel has a narrowed central section which limits the amount of stretching that the reed armature can experience, thus reducing the extent of possible damage. However, since coils in such transducers usually do not have a bobbin, this solution is only possible if the coil has been encapsulated in epoxy resin after being wound on a flexible removable plastic bobbin. This type of construction is only suitable for certain types of transducer and is subject to various limitations.
Die vorliegende Erfindung besteht in einem elektroakustischen Wandler mit einem Paar in einem Abstand zueinander angeordneter Permanentmagnete, einer Spule mit einem durch sie hindurchgehenden Tunnel und einem Reed-Anker, dessen zentraler Abschnitt sich durch die Spule erstreckt, und einer dessen Endabschnitte zumindest teilweise zwischen den Magneten liegt, wobei der Reed-Anker hin zu oder weg von den jeweiligen Magneten ablenkbar befestigt ist; dadurch gekennzeichnet, daß in einem sich zwischen der Spule und den Magneten befindenden Abstandshalter eine Begrenzung in Form einer Öffnung angebracht ist, um die tatsächliche Ablenkung des Reed-Ankers zu begrenzen, wobei die Größe der Öffnung in Ablenkrichtung des Reed-Ankers geringer ist als die entsprechende Größe des Tunnels.The present invention consists in an electroacoustic transducer comprising a pair of permanent magnets arranged at a distance from one another, a coil having a tunnel passing through it and a reed armature, the central portion of which extends through the coil and one of the end portions of which lies at least partially between the magnets, the reed armature being mounted so as to be deflectable towards or away from the respective magnets; characterized in that a limitation in the form of an opening is provided in a spacer located between the coil and the magnets to limit the actual deflection of the reed anchor, whereby the size of the opening in the deflection direction of the reed anchor is smaller than the corresponding size of the tunnel.
Die Begrenzung ist vorzugsweise so gestaltet, daß sie nur einen Bereich nahe der oder neben der Längsachse des Reed-Ankers berührt.The limitation is preferably designed so that it only touches an area close to or adjacent to the longitudinal axis of the reed anchor.
Die Erfindung kann auf verschiedene Arten verwirklicht werden, und im folgenden werden unter Bezugnahme auf die entsprechenden Zeichnungen spezifische Ausführungen beschrieben, wobei die Fig. 1 bis 7 Ausführungen darstellen, die zur Erfindung hinführen und die Gegenstand einer anderen Patentanmeldung sind. Es zeigen:The invention can be implemented in various ways and specific embodiments are described below with reference to the corresponding drawings, in which Figures 1 to 7 show embodiments leading to the invention and which are the subject of another patent application. They show:
Fig. 1 eine stilisierte Querschnittsdarstellung eines elektroakustischen Wandlers mit dem Reed-Anker in seiner zentralen Position,Fig. 1 a stylized cross-sectional view of an electroacoustic transducer with the reed armature in its central position,
Fig. 2 den Reed-Anker in seiner äußersten nach oben gerichteten Position,Fig. 2 the reed anchor in its extreme upward position,
Fig. 3 den Reed-Anker in seiner äußersten nach unten gerichteten Position,Fig. 3 the reed anchor in its extreme downward position,
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Reed-Anker der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Wandler,Fig. 4 is a plan view of the reed armature of the transducers shown in Figs. 1 to 3,
Fig. 5 den Querschnitt IV-IV des in Fig. 4 gezeigten Reed-Ankers,Fig. 5 shows the cross section IV-IV of the reed anchor shown in Fig. 4,
Fig. 6 und 7 schematische Ansichten, die sich allgemein auf Fig. 1 beziehen und andere Beispielausführungen zeigen, undFig. 6 and 7 are schematic views generally relating to Fig. 1 and showing other example embodiments, and
Fig. 8 und 9 schematische Ansichten, die sich allgemein auf Fig. 1 beziehen und erfindungsgemäße Anordnungen zeigen.Fig. 8 and 9 are schematic views generally referring to Fig. 1 and showing arrangements according to the invention.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen schematische Darstellungen eines elektroakustischen Wandlers 10. Die Figuren stellen eine Anordnung dar, die in unserer schwebenden Europäischen Patentanmeldung Nr. 93 923 007.4 beansprucht wird, sind jedoch so gestaltet, daß sie die Funktion der nachfolgend beschriebenen Ausführungen illustrieren. Der Wandler 10 umfaßt eine Spule 12, Magneten 13, 14, Polstücke 15, 16 und einen Reed-Anker 17. Wie aus Fig. 1 hervorgeht definiert die Spule 12 einen zentralen Tunnel 18, und zwischen den Magneten 13, 14 befindet sich ein Zwischenraum. Der Reed-Anker 17 erstreckt sich entlang des Tunnels I 8 und zwischen den Magneten 13, 14. Ein zentraler Abschnitt 19 des Reed-Ankers 17 liegt innerhalb des Tunnels 18, und neben einem Ende dieses zentralen Abschnitts 19 befinden sich entgegengesetzt angeordnete Formationen 20, 21. Wie in Fig. 4 und 5 zu sehen sind die Formationen 20, 21 im Prinzip halbkugelförmig und ragen aus der Ebene des Reed-Ankers heraus.Figures 1 to 3 show schematic representations of an electroacoustic transducer 10. The figures represent an arrangement claimed in our pending European Patent Application No. 93 923 007.4, but are designed to illustrate the function of the embodiments described below. The transducer 10 comprises a coil 12, magnets 13, 14, pole pieces 15, 16 and a reed armature 17. As can be seen from Figure 1, the coil 12 defines a central tunnel 18 and there is a gap between the magnets 13, 14. The reed armature 17 extends along the tunnel 18 and between the magnets 13, 14. A central portion 19 of the reed armature 17 lies within the tunnel 18, and adjacent one end of this central portion 19 are oppositely arranged formations 20, 21. As can be seen in Figs. 4 and 5, the formations 20, 21 are basically hemispherical and protrude from the plane of the reed armature.
Wie in Fig. 2 und 3 zu sehen berühren die Formationen 20, 21 jeweils die Spule 12, wenn der Reed-Anker nach oben oder nach unten aus seinem normalen Wirkungsbereich abgelenkt wird. Die Größe der Formationen ist vorzugsweise so gewählt, daß sie verhindern, daß das Endstück 22 des Reed-Ankers 17 die Magneten 13, 14 berührt, ein solcher Schutz kann jedoch auch dann gewährt werden, wenn die Größe der Formationen so gewählt ist, daß sie die Spule 12 berühren, bevor das Endstück 22 entweder den Magneten 13 oder den Magneten 14 berührt.As can be seen in Fig. 2 and 3, the formations 20, 21 contact the coil 12 when the reed armature is deflected upwards or downwards from its normal range of action. The size of the formations is preferably selected so that they prevent that the end piece 22 of the reed armature 17 contacts the magnets 13, 14, but such protection can also be provided if the size of the formations is selected such that they contact the coil 12 before the end piece 22 contacts either the magnet 13 or the magnet 14.
Man hat herausgefunden, daß ein so konstruierter Wandler im Vergleich zu einem identischen Wandler, der diese Formationen nicht aufweist, aus ca. der doppelten Höhe stürzen kann, ohne daß dabei der Reed-Anker beschädigt wird. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß er ein bis um das Vierfache erhöhtes Maß an Erschütterung unbeschädigt überstehen kann.It has been found that a transducer constructed in this way can fall from approximately twice the height of an identical transducer that does not have these formations without damaging the reed armature. In other words, this means that it can withstand up to four times the amount of shock without being damaged.
Die Formationen könnten auch andere konventionelle Formen haben, sie sind jedoch allgemein auf den Bereich der Längsachse des Reed-Ankers 17 begrenzt, so daß ihr Vorhandensein die Rotations- oder Längslage des Reed-Ankers 17 innerhalb des Tunnels 18 möglichst wenig einschränkt. Bei einer Konstruktion, in der dieser Faktor keine Rolle spielt, könnten sich die Formationen auch an den Seiten des Reed-Ankers 17 befinden oder quer über diesen verlaufen.The formations could also have other conventional shapes, but they are generally limited to the region of the longitudinal axis of the reed anchor 17 so that their presence restricts the rotational or longitudinal position of the reed anchor 17 within the tunnel 18 as little as possible. In a design in which this factor is not important, the formations could also be located on the sides of the reed anchor 17 or extend across it.
Wie oben erläutert hat diese Konstruktion bestimmte Vorteile; es wird zum Beispiel dem Reed-Anker keine zusätzliche Masse hinzugefügt. Viele dieser Vorteile können jedoch auch durch andere Anordnungen erzielt werden, und diese werden unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 9 kurz beschrieben.As explained above, this design has certain advantages; for example, no additional mass is added to the reed armature. However, many of these advantages can also be achieved by other arrangements and these are briefly described with reference to Figs. 6 to 9.
Gemäß Fig. 6 werden die Formationen 20, 21 durch Tropfen von Klebemittel oder anderem haftenden Material gebildet. In Fig. 7 werden die Formationen 20, 21 durch eine Hülse 23 gebildet, die über den Reed-Anker 17 geschoben wird.According to Fig. 6, the formations 20, 21 are formed by drops of adhesive or other adhesive material. In Fig. 7, the formations 20, 21 are formed by a sleeve 23 which is pushed over the reed anchor 17.
In den Fig. 8 und 9 ist der erfindungsgemäße Lösungsweg gezeigt, bei dem eine Begrenzung entweder zwischen den Magneten 13, 14 und der Spule 12, oder zwischen den Magneten 13, 14 und der Spule 12 und am Magnetende des Tunnels 18 eingeführt wird, so daß die Begrenzung den Reed-Anker 17 berührt, um die Ablenkung auf eine ähnliche wie durch die oben beschriebenen Formationen bewirkte Weise zu begrenzen. So hat gemäß Fig. 8 ein Abstandshalter 24 eine begrenzte Öffnung 25, während gemäß Fig. 9 eine Begrenzung in Form eines Einsatzes 26 am Ende des Tunnels 18 angebracht ist, indem ein Teil von diesem in den Tunnel 18 hineingepreßt wird, oder der durch ein aufsteckbares Kunststoffelement verwirklicht wird. Die auf diese Weise gestaltete Begrenzung ist aus den oben erläuterten Gründen vorzugsweise auf den Bereich der Längsachse beschränkt.In Figs. 8 and 9 the solution according to the invention is shown in which a limit is introduced either between the magnets 13, 14 and the coil 12, or between the magnets 13, 14 and the coil 12 and at the magnet end of the tunnel 18 so that the limit contacts the reed armature 17 to limit the deflection in a similar manner to that caused by the formations described above. Thus, according to Fig. 8, a spacer 24 has a limited opening 25, while according to Fig. 9 a limit in the form of an insert 26 is attached to the end of the tunnel 18 by pressing a part of it into the tunnel 18, or which is realized by a plug-on plastic element. The limit designed in this way is preferably limited to the region of the longitudinal axis for the reasons explained above.
Die vorliegende Erfindung ist so zu verstehen, daß die in dieser Beschreibung genannten Begrenzungs-Prinzipien auf viele andere Reed-Bauweisen und -Konfigurationen anwendbar sind, soweit diese in den durch die Ansprüche gewährten Schutzbereich fallen.It is to be understood that the limitation principles set forth in this description are applicable to many other reed designs and configurations provided they fall within the scope of the claims.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KNOWLES ELECTRONICS, LLC, ITASCA, ILL., US |
|
| 8364 | No opposition during term of opposition |