EP2534852A1 - Structure de transducteur electrodynamique et son procede de fabrication - Google Patents

Structure de transducteur electrodynamique et son procede de fabrication

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Publication number
EP2534852A1
EP2534852A1 EP11708918A EP11708918A EP2534852A1 EP 2534852 A1 EP2534852 A1 EP 2534852A1 EP 11708918 A EP11708918 A EP 11708918A EP 11708918 A EP11708918 A EP 11708918A EP 2534852 A1 EP2534852 A1 EP 2534852A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bowl
magnet
electrodynamic transducer
annular
bonded
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11708918A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Mathias Remy
Guy Lemarquand
Gaël GUYADER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP2534852A1 publication Critical patent/EP2534852A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details
    • H04R9/025—Magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • H04R31/006—Interconnection of transducer parts
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/34—Directing or guiding sound by means of a phase plug
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04R2209/024—Manufacturing aspects of the magnetic circuit of loudspeaker or microphone transducers
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    • H04R2400/00—Loudspeakers
    • H04R2400/11—Aspects regarding the frame of loudspeaker transducers
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06—Loudspeakers

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic electrodynamic transducer arrangement comprising a fixed part consisting of a salad rack mounted integral with a magnetic motor comprising at least one permanent magnet capable of creating a magnetic field in a gap in which a voice coil is adapted to be placed. . It also relates to a method of manufacturing such a fixed part of a moving coil electrodynamic transducer.
  • the invention is intended in particular to enter into the constitution of an electrodynamic loudspeaker.
  • the invention can be applied to any type of magnetic voice coil motor.
  • Figure 1 shows a schematic sectional view of a conventional electrodynamic transducer loudspeaker consisting of a fixed part and a movable part.
  • the fixed part comprises a salad bowl 5 and a magnetic motor M.
  • the latter is more precisely constituted of an annular permanent magnet 1, made for example of ferrite or based on an alloy with neodymium, and ferromagnetic pole pieces, respectively a central core 2 and front and rear field plates 3.
  • the motor M thus creates a magnetic field in the narrow circular slot, located between the front field plate and the central core, called air gap 11.
  • the moving part comprises a voice coil 6 mounted integral with a membrane 7 and a core cover 8, which in particular prevents the penetration of dust.
  • the moving coil-diaphragm assembly and the salad-motor assembly are connected to one another by suspensions, respectively a peripheral suspension 9 and a spider suspension 10, both of which are fixed on the salad bowl 5, so that the voice coil is centered in the air gap, without touching it.
  • suspensions respectively a peripheral suspension 9 and a spider suspension 10, both of which are fixed on the salad bowl 5, so that the voice coil is centered in the air gap, without touching it.
  • the role of these suspensions is to exert a restoring force towards the equilibrium position of the moving equipment and to maintain at the same time the coil perfectly centered in the air gap between the front field plate and the core and allows also to provide acoustic sealing between the front and back of the speaker.
  • the permanent magnet 1 therefore creates a magnetic field, which is found, thanks to the ferromagnetic pole pieces, concentrated in the gap 11, in which the voice coil 6 can slide.
  • the voice coil and the integral membrane thus begin to vibrate along the axis of the loudspeaker and proportionally (in a limited frequency band) to the variations of the electric current.
  • the movement of the diaphragm in turn causes variations in the sound pressure, and thus the creation of sound waves.
  • FIG. 2 schematically illustrates an assembly conventionally implemented by gluing or screwing the motor M and the salad bowl 5. It is however advisable, during this assembly, to ensure perfect centering of these various elements constituting the fixed part. , in particular by checking that the salad bowl and the motor are perfectly concentric. This condition is indeed necessary for the proper functioning of the speaker, in particular to obtain a perfect centering of the voice coil in the air gap when the fixed and mobile parts will be assembled. This results in a mounting operation relatively difficult to conduct.
  • the salad bowl 5 includes a specific piece 5a, forming a socket-shaped appendage for mounting the magnetic motor at the rear of the salad bowl.
  • the motor can to be fixed to the salad bowl by gluing, while the sleeve-shaped part 5a, in which is expected to be inserted into the rear of the motor M ensures the guiding and centering of the assembly.
  • such a transducer nevertheless requires the assembly of two separate subsets that are respectively the salad bowl and the magnetic motor.
  • this imposes an additional work step, after manufacture of the salad bowl, which proves particularly unfavorable in o a context of mass production.
  • the present invention aims to provide an electrodynamic transducer arrangement intended in particular for the production of an improved loudspeaker, free from at least one of the limitations mentioned above.
  • an object of the present invention is to provide a
  • Another object is to propose an arrangement of electrodynamic transducer for limiting the magnetic leakage field.
  • the present invention proposes an acoustic electrodynamic transducer arrangement comprising a fixed part consisting of a salad bowl mounted integral with a magnetic motor comprising at least one permanent magnet capable of creating a magnetic field in a gap in which a voice coil. is fit to be placed.
  • the arrangement according to the invention is more particularly characterized in that said permanent magnet of said magnetic motor forms with said bowl at least one same injection-molded monoblock assembly and in that a first part of said at least one one-piece assembly is a structure annular bonded magnet having an inner cylindrical surface and in that a second portion of said at least one one-piece assembly is a funnel-shaped salad bowl structure surmounting said annular bonded magnet structure and having a side wall having one end thereof lower is confused with one end upper of said inner cylindrical surface of said annular bound magnet structure, said side wall extending from said upper end of said inner cylindrical surface to an upper end of said side wall.
  • the annular bonded magnet structure may have a convex surface opposite to said inner cylindrical surface and extending outwardly of the annular bonded magnet structure, the intersection of which with an axial plane of said annular bonded magnet structure is a semicircle or a hemi-ellipse.
  • said annular bound magnet structure is made of an injected bonded magnet material and said salad bowl structure is made of an injected plastic material adapted to adhere with said magnet-bonded material injected from said bonded magnet structure annular.
  • said annular bound magnet structure and said salad bowl structure may both consist of an injected magnet-bonded material.
  • said arrangement comprises a plurality of injection-molded one-piece assemblies assembled to each other to form said fixed portion of said electrodynamic transducer, wherein each of said injection-molded one-piece assemblies comprises a respective angular section of said salad bowl and said magnet. permanent said magnetic motor.
  • said fixed part is capable of being connected to a moving part of an acoustic electrodynamic transducer comprising said moving coil and a membrane, by means of suspensions fixed on said bowl.
  • the invention also relates to a loudspeaker characterized in that it comprises an acoustic electrodynamic transducer arrangement according to the invention.
  • the invention finally relates to a method for producing an acoustic electrodynamic transducer arrangement according to the invention, characterized in that said permanent magnet is made of said magnetic motor and said bowl. in the form of at least one same injection molded unit, the embodiment of said at least one one-piece assembly comprising steps of:
  • said permanent magnet is made of said magnetic motor and said bowl in the form of a plurality of injection-molded monoblock assemblies, wherein each injection-molded one-piece assembly defines a respective angular section of said bowl and said permanent magnet. said magnetic motor and assembling said plurality of injection molded one-piece assemblies to provide said fixed portion of said electrodynamic transducer.
  • said injection steps are performed simultaneously.
  • FIG. 1 illustrates a schematic sectional view of a conventional electrodynamic speaker, and has already been described
  • FIG. 2 schematically illustrates a first known assembly mode of the motor and the salad bowl forming the fixed part of the transducer, and has already been described;
  • FIG. 3 schematically illustrates a second known assembly mode of the motor and the salad bowl forming the fixed part of the transducer, and has already been described;
  • FIG. 4 schematically illustrates an example of a fixed part structure of an electrodynamic transducer made according to the present invention
  • - Figure 5 schematically illustrates in section an example of a mold used in the manufacturing process of the fixed part of the electrodynamic transducer according to the present invention.
  • Figure 4 thus illustrates in section a fixed part structure of acoustic electrodynamic transducer in which the permanent magnet constituting the magnetic motor M forms with the salad bowl 5 a single assembly 12 integrally injection molded.
  • a one-piece assembly 12 can be obtained in a single molding operation, which advantageously provides a reduction in the number of assembly steps necessary for the manufacture of the fixed part of an acoustic electrodynamic transducer.
  • such a one-piece assembly 12 makes it possible to ensure perfect centering of the motor M and the salad bowl 5.
  • the permanent magnet of the magnetic motor M consists of a bonded magnet material. It is advantageous to implement a magnetic motor made by injection-bonded magnet, as described in the patent application EP2114086.
  • the bonded magnet permanent magnet constitutes a first part of the injection molded unit 12 based on, for example, an injected plastomagnet.
  • a material consists of a mixture of a thermoplastic binder and a magnetic powder, injected under pressure into a preform mold, so that the permanent magnet of the motor can be made into a desired magnet shape.
  • the magnetic powder is preferably selected from materials having anisotropic magnetic properties, for example from materials based on a rare earth element such as Nd-Fe-B, Sm-Co and Sm-Fe-N alloys. .
  • the bonded magnet may alternatively be of the injected elasto-magnet type.
  • a material consists of a mixture of an elastomeric binder and a magnetic powder, injected under pressure into a preform mold, so that the permanent magnet of the motor can be made into a desired magnet shape.
  • the magnetization is preferably performed during molding as long as the material is still in the liquid phase, in order to orient the magnetic particles during the injection, in a manner appropriate to each application.
  • this bonded magnet technology makes it possible to obtain complex shapes for the permanent magnet forming the magnetic motor, for example an annular shape having a section of hemi-ellipsoidal or semi-circular shape, as detailed in FIG. the patent reference indicated above.
  • complex shape are particularly advantageous in that they make it possible in particular to optimize the magnetic mass in order to concentrate the magnetic field on the path of the voice coil, and thus to very strongly limit the leakage field compared to a classical magnetic motor structure.
  • the first part of the one-piece assembly 12 constituting the permanent magnet is an annular bonded magnet structure 13 having an inner cylindrical surface 131 and on the opposite a convex surface 33 which extends outwardly of the annular bonded magnet structure and whose convex surface 133 is such that the intersection of this convex surface with an axial plane of the annular bonded magnet structure is a half-circle.
  • the intersection of this convex surface with an axial plane of the annular bound magnet structure may be a hemi-ellipse.
  • the inner cylindrical surface 131 also has two cylindrical portions opposite to each other with respect to the median plane of the bonded magnet structure.
  • the field lines extend from one part to the other of the magnet parallel to the curvature defined by the convex hemi-elliptical or hemi-elliptical surface and cutting substantially parallel to the cylindrical surface. This effectively concentrates the magnetic field to the windings son of the voice coil to extend facing the inner cylindrical surface.
  • the use of this bonded magnet technology advantageously makes it possible to provide that the salad bowl structure forming part of the fixed part of the transducer is integrated in the bonded magnet structure 13 constituting the magnetic motor at during the same operation molding, so as to form a single unit assembly, rather than being reported to the engine by gluing or screwing, as is conventionally used.
  • the fixed part of the transducer is therefore preferably formed in one piece, so that, unlike the known structures of the fixed portion of the transducer, no assembly step is no longer necessary after injection molding of the motor and the salad bowl. .
  • the salad bowl is a second part of the one-piece assembly 12 injection molded.
  • the second part of the one-piece assembly 12 constituting the salad bowl is a funnel-shaped bowl structure 14, surmounting the annular bonded magnet structure 13 forming the first part of the assembly.
  • the funnel-shaped salad bowl structure 14 has a side wall 141.
  • the side wall 141 comprises a lower end 142, forming the open lower end of the funnel-shaped bowl structure 14, directly connected and coincides with an upper end 132 of the inner cylindrical surface 131 of the annular connected magnet structure 13, the side wall 141 extending from this upper end 132 of the inner cylindrical surface 131 towards an upper end 143 of the side wall forming the open upper end of the funnel-shaped salad bowl structure 14.
  • the one-piece assembly 12 forming the fixed part of the transducer is made of multi-materials, two in this case, respectively for the motor part and the salad bowl part.
  • the annular bonded magnet structure 13 of the monobio 12 assembly is made from an injected bonded magnet material, of the plasto-magnet type or elasto magnet for example, while the bowl structure 14 of the monoblock assembly 12 is made of a simple plastic material, ie not loaded with magnetic particles, and capable of adhering with the injected bonded magnet material constituting the annular bonded magnet structure 13 of the injection molded one-piece assembly 12 .
  • any plastic material generally entering the manufacture of injection-molded loudspeaker salad bowls such as, for example, different variants of ABS (Acrylonitrile). Butadiene Styrene) or polypropylene.
  • ABS Acrylonitrile
  • Butadiene Styrene butadiene Styrene
  • polypropylene polypropylene
  • injectable plastic material, or any other type of injectable material having a material compatibility with the injected bonded magnet material used for producing the motor M.
  • the fibers which are known to those skilled in the art may be added to the binder material constituting the constituent.
  • FIG. 5 is an example of a mold diagram used to produce the permanent magnet of the magnetic motor and the salad bowl in the form of the same one-piece assembly 12, as illustrated in FIG. 4.
  • An injection cavity 21, called indentation, inside the mold 20, has the desired shape of the one-piece assembly.
  • a movable drawer 30, when it is brought into the closed position, is able to divide the cavity 21 into two sealed chambers, respectively a first chamber 22 and a second chamber 23 contiguous to the first chamber 22.
  • the first and second chambers 22 and 23 are respectively intended to perform the injection of the permanent magnet constituting the motor and the salad bowl.
  • the manufacturing method implements an injection step in the first chamber 22 of the mold, of a magnet material bound in the liquid phase under a magnetic orientation field, to form the structure 13 annular connected magnet of the one-piece assembly 12 constituting the permanent magnet of the magnetic motor.
  • the bonded magnet material arrives in the first chamber 22 of the cavity 21 at a first injection point 24 and fills the ring-shaped chamber 22 with a hemi-ellipsoidal section until it abuts the drawer. 30 in the closed position.
  • the latter is left closed as the permanent magnet constituting the motor of the fixed part of the transducer is not injected and oriented under a magnetic field of orientation, so as to ensure a good filling.
  • the movable spool 30 is brought to the open position. In the open position of the drawer, the two chambers of the injection cavity communicate with each other. Then, according to the exemplary embodiment, an injection step is implemented in the second chamber 23 of the mold 20 of a plastic material to form the structure 14 of the salad bowl.
  • the injected plastic material for forming the salad bowl is preferably a simple injectable plastic material, not loaded with magnetic particles, and capable of adhering to the bonded magnet material injected into the first chamber to form the permanent magnet of the engine.
  • the plastic material arrives in the second chamber 23 at a second injection point 25 and fills the bowl-shaped chamber 23 until it abuts against the bonded magnet material injected into the first chamber 22, with which it adheres, so that the lower end 142 of the side wall 141 of the salad bowl is coincident with the upper end 132 of the inner cylindrical surface 131 of the annular bonded magnet structure, thus forming the same molded monoblock assembly by injection constituting the fixed part of an electrodynamic transducer.
  • the permanent magnet of the magnetic motor and the salad bowl may both be produced by injection of a magnet-type material of the plasto-magnet or elasto-magnet type, for example, for the realization of all the fixed part of the transducer in one piece.
  • This mono-material injection based solely on bonded magnet material, nevertheless has disadvantages with respect to the bi-material injection method which has just been described in the example above (part 0 magnet motor bonded and part salad bowl made of simple injectable plastic material), namely: a surplus of weight, a magnetic field that is difficult to control, as well as premature wear of the mold.
  • each injection-molded one-piece assembly defines a respective quarter or angular section of the salad bowl and the permanent magnet of the magnetic motor.
  • This plurality of injection-molded monoblock assemblies is then assembled, for example by gluing, to form the fixed transducer part.
  • this variant embodiment has the disadvantage of increasing the number of assembly steps, insofar as there is a plurality of distinct monoblock assemblies which must be assembled after the injection molding operation to form the fixed part of the transducer, it nevertheless advantageously makes it possible to reduce the size of the parts to be molded by injection and thus to increase the number of impressions per mold. Another advantage thus resulting from this variant is that it facilitates demolding of the part. In addition, depending on the size and number of angular sections chosen, it allows to share a small portion of the mold parts.

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Abstract

L'invention concerne un agencement de transducteur électrodynamique acoustique comprenant une partie fixe constitué d'un saladier (5) monté solidaire avec un moteur magnétique (M) comportant au moins un aimant permanent (1) apte à créer un champ magnétique dans un entrefer dans lequel une bobine mobile est apte à être placée, caractérisé en ce que ledit aimant permanent dudit moteur magnétique (M) forme avec ledit saladier (5) au moins un même ensemble monobloc moulé par injection (12).

Description

Structure de transducteur électrodvnamique et son procédé de fabrication
La présente invention concerne un agencement de transducteur électrodynamique acoustique comprenant une partie fixe constituée d'un saladier monté solidaire avec un moteur magnétique comportant au moins un aimant permanent apte à créer un champ magnétique dans un entrefer dans lequel une bobine mobile est apte à être placée. Elle concerne également un procédé de fabrication d'une telle partie fixe de transducteur électrodynamique à bobine mobile.
L'invention est notamment destinée à rentrer dans la constitution d'un haut-parleur électrodynamique. Toutefois, l'invention peut s'appliquer à tout type de moteur magnétique à bobine mobile.
La Figure 1 représente une coupe schématique d'un haut-parleur à transducteur électrodynamique classique, constitué d'une partie fixe et d'une partie mobile. La partie fixe comprend un saladier 5 et un moteur magnétique M. Ce dernier est plus précisément constitué d'un aimant permanent annulaire 1 , réalisé par exemple en ferrite ou à base d'un alliage au Néodyme, et de pièces polaires ferromagnétiques, respectivement un noyau central 2 et des plaques de champ avant 3 et arrière 4. Le moteur M permet ainsi de créer un champ magnétique dans l'étroite fente circulaire, située entre la plaque de champ avant et le noyau central, appelée entrefer 11. La partie mobile comprend une bobine mobile 6, montée solidaire avec une membrane 7 et un cache-noyau 8, qui empêche notamment la pénétration de poussières. L'ensemble bobine mobile-membrane et l'ensemble saladier-moteur sont liés l'un à l'autre par des suspensions, respectivement une suspension périphérique 9 et une suspension de centrage (spider) 10, toutes deux fixées sur le saladier 5, de telle sorte que la bobine mobile est centrée dans l'entrefer, sans le toucher. Le rôle de ces suspensions est d'exercer une force de rappel vers la position d'équilibre de l'équipage mobile et de maintenir dans le même temps la bobine parfaitement centrée dans l'entrefer entre la plaque de champ avant et le noyau et permet également d'assurer une étanchéité acoustique entre l'avant et l'arrière du haut parleur. L'aimant permanent 1 crée donc un champ magnétique, qui se retrouve, grâce aux pièces polaires ferromagnétiques, concentré dans l'entrefer 11 , dans lequel la bobine mobile 6 peut coulisser. Lorsque cette bobine est traversée par un courant électrique, elle induit un champ magnétique alternatif qui interagit avec le champ permanent et entraîne le mouvement de la membrane selon la force de Laplace. En effet, le courant traversant la bobine engendre une force variant avec ce courant selon ia loi de Laplace : F=B*L*i*sin a où B est le champ dans l'entrefer, L la longueur de fil embrassée par le flux d'induction, i le courant traversant la bobine et a l'angle entre la direction (et le sens) du courant i et le vecteur induction magnétique B. L'angle a valant 90°, son sinus vaut 1 et donc la force f est proportionnelle à i, si B est constant, ainsi que L, quel que soit le déplacement de la bobine. La bobine mobile et la membrane solidaire se mettent ainsi à vibrer selon l'axe du haut-parleur et de façon proportionnelle (dans une bande fréquentielle limitée) aux variations du courant électrique. Le mouvement de la membrane entraîne à son tour des variations de la pression acoustique, et donc la création d'ondes sonores.
Actuellement, la partie fixe du transducteur est constituée de deux sous- ensembles distincts, respectivement le saladier et le moteur magnétique, destinés à être assemblés. La figure 2 illustre schématiquement un assemblage classiquement mis en œuvre par collage ou vissage du moteur M et du saladier 5. Il convient toutefois, lors de cet assemblage, de s'assurer d'un centrage parfait de ces différents éléments constitutifs de la partie fixe, en vérifiant notamment que le saladier et le moteur soient parfaitement concentriques. Cette condition est en effet nécessaire au bon fonctionnement du haut-parleur, en particulier pour pouvoir obtenir un centrage parfait de la bobine mobile dans l'entrefer lorsque les parties fixe et mobile seront assemblées. Il en résulte donc une opération de montage relativement délicate à mener.
Sur certains haut-parleurs, comme illustré schématiquement à la figure 3, le saladier 5 inclut cependant une pièce spécifique 5a, formant un appendice en forme de douille destinée au montage du moteur magnétique à l'arrière du saladier. De la même manière que pour l'assemblage classique, le moteur peut être fixé au saladier par collage, tandis que la pièce en forme de douille 5a, dans laquelle est prévue venir s'insérer l'arrière du moteur M permet d'assurer le guidage et le centrage de l'assemblage.
Quel que soit le mode de réalisation, un tel transducteur requiert 5 néanmoins l'assemblage de deux sous-ensembles distincts que sont respectivement le saladier et le moteur magnétique. En plus des contraintes de montage à prendre en compte en ce qui concerne l'obtention d'un centrage parfait d'un tel assemblage, ceci impose une étape supplémentaire de travail, après fabrication du saladier, ce qui s'avère particulièrement défavorable dans î o un contexte de fabrication en grande série.
Aussi, la présente invention a pour but de proposer un agencement de transducteur électrodynamique destiné notamment à la réalisation d'un haut- parleur amélioré, exempte de l'une au moins des limitations précédemment évoquées. En particulier, un but de la présente invention est de proposer un
15 nouvel agencement de transducteur électrodynamique, permettant une diminution du nombre d'étapes nécessaires pour la fabrication d'un tel transducteur, tout en assurant un parfait centrage du moteur avec le saladier. Un autre but est de proposer un agencement de transducteur électrodynamique permettant de limiter le champ de fuite magnétique.
0 A cette fin, la présente invention propose un agencement de transducteur électrodynamique acoustique comprenant une partie fixe constitué d'un saladier monté solidaire avec un moteur magnétique comportant au moins un aimant permanent apte à créer un champ magnétique dans un entrefer dans lequel une bobine mobile est apte à être placée. L'agencement selon l'invention5 est plus particulièrement caractérisé en ce que ledit aimant permanent dudit moteur magnétique forme avec ledit saladier au moins un même ensemble monobloc moulé par injection et en ce qu'une première partie dudit au moins un ensemble monobloc est une structure d'aimant lié annulaire présentant une surface cylindrique interne et en ce qu'une seconde partie dudit au moins un0 ensemble monobloc est une structure de saladier en forme d'entonnoir surmontant ladite structure d'aimant lié annulaire et présentant une paroi latérale dont une extrémité inférieure est confondue avec une extrémité supérieure de ladite surface cylindrique interne de ladite structure d'aimant lié annulaire, ladite paroi latérale s'étendant depuis ladite extrémité supérieure de ladite surface cylindrique interne vers une extrémité supérieure de ladite paroi latérale.
Selon un mode de réalisation, la structure d'aimant lié annulaire peut présenter une surface convexe opposée à ladite surface cylindrique interne et s'étendant vers l'extérieur de la structure d'aimant lié annulaire, dont l'intersection avec un plan axial de ladite structure d'aimant lié annulaire est un demi-cercle ou une hémi-ellipse.
Avantageusement, ladite structure d'aimant lié annulaire est constituée d'un matériau à aimant lié injecté et ladite structure de saladier est constituée d'un matériau plastique injecté apte à adhérer avec ledit matériau à aimant-lié injecté de ladite structure d'aimant lié annulaire.
Selon une variante, ladite structure d'aimant lié annulaire et ladite structure de saladier peuvent être constituées toutes deux d'un matériau à aimant-lié injecté.
Selon un mode de réalisation, ledit agencement comprend une pluralité d'ensembles monoblocs moulés par injection assemblés les uns aux autres pour former ladite partie fixe dudit transducteur électrodynamique, où chacun desdits ensembles monoblocs moulés par injection comprend une section angulaire respective dudit saladier et dudit aimant permanent dudit moteur magnétique.
Avantageusement, ladite partie fixe est apte liée à une partie mobile de transducteur électrodynamique acoustique comprenant ladite bobine mobile et une membrane, par l'intermédiaire de suspensions fixées sur ledit saladier.
L'invention concerne également un haut-parleur caractérisé en ce qu'il comprend un agencement de transducteur électrodynamique acoustique selon l'invention.
L'invention concerne enfin un procédé de réalisation d'un agencement de transducteur électrodynamique acoustique selon l'invention, caractérisé en ce qu'on réalise ledit aimant permanent dudit moteur magnétique et ledit saladier sous la forme d'au moins un même ensemble monobloc moulé par injection, la réalisation dudit au moins un ensemble monobloc comprenant des étapes de :
- injection dans une première chambre d'un moule, d'un matériau à aimant lié en phase liquide sous un champ magnétique d'orientation, pour former ladite structure d'aimant lié annulaire,
- injection dans une seconde chambre dudit moule contigue à ladite première chambre d'un matériau plastique injectable apte à adhérer audit matériau à aimant lié injecté pour former ladite structure de saladier. Selon un mode de réalisation, on réalise ledit aimant permanent dudit moteur magnétique et ledit saladier sous la forme d'une pluralité d'ensembles monoblocs moulés par injection, où chaque ensemble monobloc moulé par injection définit une section angulaire respective dudit saladier et dudit aimant permanent dudit moteur magnétique et en ce qu'on assemble ladite pluralité d'ensembles monoblocs moulés par injection pour réaliser ladite partie fixe dudit transducteur électrodynamique.
Selon une variante, lesdites étapes d'injection sont réalisées simultanément.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la Figure 1 illustre une vue en coupe schématique d'un haut-parleur électrodynamique classique, et a déjà été décrite;
- la Figure 2 illustre schématiquement un premier mode d'assemblage connu du moteur et du saladier formant la partie fixe du transducteur, et a déjà été décrite ;
- la Figure 3 illustre schématiquement un second mode d'assemblage connu du moteur et du saladier formant la partie fixe du transducteur, et a déjà été décrite;
- la Figure 4 illustre schématiquement un exemple de structure de partie fixe d'un transducteur électrodynamique réalisée selon la présente invention; - la Figure 5 illustre schématiquement en coupe un exemple de moule mis en œuvre dans le processus de fabrication de la partie fixe de transducteur électrodynamique selon la présente invention.
La Figure 4 illustre donc en coupe une structure de partie fixe de transducteur électrodynamique acoustique dans laquelle l'aimant permanent constituant le moteur magnétique M forme avec le saladier 5 un même ensemble monobloc 12 moulé par injection. Un tel ensemble monobloc 12 peut être obtenu en une seule opération de moulage, ce qui procure avantageusement une diminution du nombre d'étapes d'assemblage nécessaire à la fabrication de la partie fixe d'un transducteur électrodynamique acoustique. En outre, un tel ensemble monobloc 12 permet d'assurer un parfait centrage du moteur M et du saladier 5.
L'aimant permanent du moteur magnétique M est constitué à base d'un matériau à aimant lié. On pourra avantageusement mettre en œuvre un moteur magnétique réalisé par injection à base d'aimant lié, tel que décrit dans la demande de brevet EP2114086.
Ainsi, l'aimant permanent en aimant lié constitue une première partie de l'ensemble monobloc 12 moulé par injection à base par exemple d'un plasto- aimant injecté. Un tel matériau est constitué d'un mélange d'un liant thermoplastique et d'une poudre magnétique, injectés sous pression dans un moule préformé, de sorte qu'on peut fabriquer l'aimant permanent du moteur en une forme d'aimant voulue. La poudre magnétique est de préférence choisie parmi les matériaux ayant des propriétés magnétiques anisotropes, par exemple parmi les matériaux à base d'un élément de terres rares tels que les alliages de Nd-Fe-B, Sm-Co et Sm-Fe-N.
Bien entendu, bien que le mode de réalisation décrit un aimant lié du type plasto-aimant, l'aimant lié peut alternativement être du type élasto-aimant injecté. Un tel matériau est constitué d'un mélange d'un liant élastomère et d'une poudre magnétique, injectés sous pression dans un moule préformé, de sorte qu'on peut fabriquer l'aimant permanent du moteur en une forme d'aimant voulue. L'aimantation est de préférence réalisée pendant le moulage tant que le matériau est encore en phase liquide, afin d'orienter les particules magnétiques pendant l'injection, d'une manière propre à chaque application.
D'une part, l'utilisation de cette technologie d'aimant lié permet l'obtention de formes complexes pour l'aimant permanent formant le moteur magnétique, par exemple une forme annulaire présentant une section de forme hémiellipsoïdale ou hémicirculaire, telles que détaillées dans la référence de brevet indiquée supra. De telles possibilités de forme complexe sont particulièrement avantageuses, en ce qu'elles permettent notamment une optimisation de la masse magnétique afin de concentrer le champ magnétique sur le trajet de la bobine mobile, et ainsi de limiter très fortement le champ de fuite comparé à une structure classique de moteur magnétique.
Selon l'exemple de la figure 4, la première partie de l'ensemble monobloc 12 constituant l'aimant permanent est une structure 13 d'aimant lié annulaire présentant une surface cylindrique interne 131 et à l'opposé une surface convexe 33 qui s'étend vers l'extérieur de la structure d'aimant lié annulaire et dont la surface convexe 133 est telle que l'intersection de cette surface convexe avec un plan axial de la structure d'aimant lié annulaire est un demi- cercle. En variante, l'intersection de cette surface convexe avec un plan axial de la structure d'aimant lié annulaire peut être une hémi-ellipse. La surface cylindrique interne 131 présente par ailleurs deux parties cylindriques opposées l'une de l'autre par rapport au plan médian de la structure d'aimant lié. De la sorte, les lignes de champ s'étendent d'une partie vers l'autre de l'aimant parallèlement à la courbure définie par la surface convexe hémicirculaire ou hémi-elliptique et en coupant sensiblement parallèlement la surface cylindrique. Cela permet de concentrer efficacement le champ magnétique vers les enroulements de fils de la bobine mobile destinée à s'étendre en regard de la surface cylindrique interne.
D'autre part, l'utilisation de cette technologie d'aimant lié permet avantageusement de prévoir que la structure de saladier rentrant dans la constitution de la partie fixe du transducteur, soit intégrée à la structure 13 d'aimant lié constituant le moteur magnétique au cours de la même opération de moulage, de sorte à former un même ensemble monobloc, plutôt que d'être rapportée au moteur par collage ou vissage, comme il est classiquement d'usage. La partie fixe du transducteur est donc de préférence formée en une seule pièce, de sorte que, contrairement aux structures connues de partie fixe de transducteur, aucune étape d'assemblage n'est plus nécessaire après fabrication par moulage par injection du moteur et du saladier.
Aussi, le saladier constitue une seconde partie de l'ensemble monobloc 12 moulé par injection. Selon l'exemple de la figure 4, la seconde partie de l'ensemble monobloc 12 constituant le saladier est une structure 14 de saladier en forme d'entonnoir, surmontant la structure 13 d'aimant lié annulaire formant la première partie de l'ensemble monobloc 12. La structure 14 de saladier en forme d'entonnoir présente une paroi latérale 141. La paroi latérale 141 comprend une extrémité inférieure 142, formant l'extrémité inférieure ouverte de la structure 14 de saladier en forme d'entonnoir, directement liée et confondue avec une extrémité supérieure 132 de la surface cylindrique interne 131 de la structure 13 d'aimant lié annulaire, la paroi latérale 141 s'étendant depuis cette extrémité supérieure 132 de la surface cylindrique interne 131 vers une extrémité supérieure 143 de la paroi latérale formant l'extrémité supérieure ouverte de la structure 14 de saladier en forme d'entonnoir.
De préférence, l'ensemble monobloc 12 formant la partie fixe du transducteur est réalisé en multi-matériaux, deux en l'occurrence, respectivement pour la partie moteur et la partie saladier. Ainsi, la structure 13 d'aimant lié annulaire de l'ensemble monobioc 12 est réalisée à base d'un matériau à aimant lié injecté, du type plasto-aimant ou élasto aimant par exemple, tandis que la structure 14 de saladier de l'ensemble monobloc 12 est réalisée à base d'un matériau plastique simple, i.e. non chargé en particules magnétiques, et apte à adhérer avec le matériau à aimant lié injecté constituant la structure 13 d'aimant lié annulaire de l'ensemble monobloc 12 moulé par injection.
Pour le saladier, on pourra utiliser tout matériau plastique rentrant généralement dans la fabrication des saladiers de haut-parleur moulés par injection, tels que par exemple différentes variantes d'ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène) ou de polypropylène. De manière générale, on pourra utiliser tout matériau plastique injectable, ou tout autre type de matériau injectable, présentant une compatibilité matière avec le matériau à aimant lié injecté utilisé pour la réalisation du moteur M. Afin d'augmenter les propriétés de résistance mécanique du saladier, on pourra ajouter au matériau liant le constituant, des fibres connues de l'homme du métier.
La figure 5 est un exemple de schéma de moule 20 employé pour réaliser l'aimant permanent du moteur magnétique et le saladier sous la forme d'un même ensemble monobloc 12, comme illustré à la figure 4. Une cavité d'injection 21 , appelée empreinte, à l'intérieur du moule 20, présente la forme souhaitée de l'ensemble monobloc, Un tiroir mobile 30, lorsqu'il est amené en position fermée, est apte à diviser la cavité 21 en deux chambres étanches, respectivement une première chambre 22 et une seconde chambre 23 contigue à la première chambre 22. Les première et seconde chambres 22 et 23 sont destinées respectivement à réaliser l'injection de l'aimant permanent constituant le moteur et du saladier.
Ainsi, selon un exemple de réalisation, le procédé de fabrication met en œuvre une étape d'injection dans la première chambre 22 du moule, d'un matériau à aimant lié en phase liquide sous un champ magnétique d'orientation, pour former la structure 13 d'aimant lié annulaire de l'ensemble monobloc 12 constituant l'aimant permanent du moteur magnétique. Le matériau à aimant lié arrive dans la première chambre 22 de la cavité 21 au niveau d'un premier point d'injection 24 et remplit la chambre 22 en forme d'anneau à section hémi-ellipsoïdale jusqu'à arriver en butée contre le tiroir 30 en position fermée. Ce dernier est laissé fermé tant que l'aimant permanent constituant le moteur de la partie fixe du transducteur n'est pas injecté et orienté sous un champ magnétique d'orientation, de sorte à assurer un bon remplissage. Une fois que les particules magnétiques composant le matériau à aimant lié injecté sont orientées dans le moteur, on amène le tiroir mobile 30 en position ouverte. En position ouverte du tiroir, les deux chambres de la cavité d'injection communiquent l'une avec l'autre. Puis, selon l'exemple de réalisation, on met en œuvre une étape d'injection dans la seconde chambre 23 du moule 20 d'un matériau plastique pour former la structure 14 de saladier. Comme exposé plus haut, le matériau plastique injecté pour former le saladier est de préférence un matériau 5 plastique injectable simple, non chargé en particules magnétique, et apte à adhérer au matériau à aimant lié injecté dans la première chambre pour former l'aimant permanent du moteur. Le matériau plastique arrive dans la seconde chambre 23 au niveau d'un second point d'injection 25 et remplit la chambre 23 en forme de saladier jusqu'à arriver en butée contre le matériau à aimant lié î o injecté dans la première chambre 22, avec lequel il adhère, de sorte que l'extrémité inférieure 142 de la paroi latérale 141 du saladier est confondu avec l'extrémité supérieure 132 de la surface cylindrique interne 131 de la structure d'aimant lié annulaire, formant ainsi un même ensemble monobloc moulé par injection constituant la partie fixe d'un transducteur électrodynamique.
15 Bien entendu, l'ordre des étapes d'injection décrites dans cet exemple de réalisation pourrait être inversé. C'est-à-dire qu'on pourrait tout aussi bien injecter en premier le saladier, tiroir fermé, puis après ouverture du tiroir, injecter le matériau à aimant lié destiné à former l'aimant permanent du moteur magnétique, pour réaliser l'ensemble monobloc moulé par injection constituant 0 la partie fixe du transducteur électrodynamique. On peut également injecter simultanément le matériau à aimant lié formant l'aimant permanent du moteur magnétique et le saladier, tant que le tiroir est fermé.
Selon une variante visant à simplifier le processus d'injection, l'aimant permanent du moteur magnétique et le saladier peuvent tous deux être réalisés 5 par injection d'un matériau à aimant lié du type plasto-aimant ou élasto-aimant par exemple, pour la réalisation de toute la partie fixe du transducteur en une seule pièce. Cette injection mono-matière, à base uniquement de matériau à aimant lié, présente néanmoins des inconvénients par rapport au procédé d'injection bi-matière qui vient d'être décrit dans l'exemple ci-dessus (partie 0 moteur en aimant lié et partie saladier en matériau plastique injectable simple), à savoir : un surplus de poids, un champ magnétique difficilement contrôlable, ainsi qu'une usure prématurée du moule. Selon une autre variante de réalisation, on peut profiter des symétries du saladier et du moteur magnétique pour réaliser la partie fixe du transducteur (moteur et saladier), non plus en un seul ensemble monobloc moulé par injection comme décrit précédemment, mais en plusieurs ensembles monoblocs moulés par injection selon les principes exposés plus haut dans la description, où chaque ensemble monobloc moulé par injection définit un quartier ou une section angulaire respective du saladier et de l'aimant permanent du moteur magnétique. Cette pluralité d'ensembles monoblocs moulés par injection est ensuite assemblée, par exemple par collage, pour former la partie fixe de transducteur.
Si cette variante de réalisation présente l'inconvénient d'augmenter le nombre d'étapes d'assemblage, dans la mesure où on a une pluralité d'ensembles monoblocs distincts qu'il faut assembler après l'opération de moulage par injection pour former la partie fixe de transducteur, elle permet néanmoins avantageusement de diminuer la taille des pièces à mouler par injection et donc d'augmenter le nombre d'empreintes par moules. Un autre avantage découlant ainsi de cette variante est qu'elle permet de faciliter le démoulage de la pièce. En outre, en fonction de la taille et du nombre de sections angulaires choisies, cela permet de mutualiser une petite partie des pièces du moule.

Claims

REVENDICATIONS
1. Agencement de transducteur électrodynamique acoustique comprenant une partie fixe constitué d'un saladier (5) monté solidaire avec un moteur magnétique (M) comportant au moins un aimant permanent apte à créer un champ magnétique dans un entrefer dans lequel une bobine mobile est apte à être placée, caractérisé en ce que ledit aimant permanent dudit moteur magnétique (M) forme avec ledit saladier (5) au moins un même ensemble monobloc moulé par injection (12) et en ce qu'une première partie dudit au moins un ensemble monobloc est une structure (13) d'aimant lié annulaire présentant une surface cylindrique interne (131) et en ce qu'une seconde partie dudit au moins un ensemble monobloc est une structure (14) de saladier en forme d'entonnoir surmontant ladite structure (13) d'aimant lié annulaire et présentant une paroi latérale (141) dont une extrémité inférieure (142) est confondue avec une extrémité supérieure (132) de ladite surface cylindrique interne (131) de ladite structure (13) d'aimant lié annulaire, ladite paroi latérale (141) s'étendant depuis ladite extrémité supérieure (132) de ladite surface cylindrique interne (131) vers une extrémité supérieure (143) de ladite paroi latérale (141).
2. Agencement de transducteur électrodynamique acoustique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la structure (13) d'aimant lié annulaire présente une surface convexe (133) opposée à ladite surface cylindrique interne (131) et s'étendant vers l'extérieur de la structure (13) d'aimant lié annulaire, dont l'intersection avec un plan axial de ladite structure (13) d'aimant lié annulaire est un demi-cercle ou une hémi-ellipse.
3. Agencement de transducteur électrodynamique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite structure (13) d'aimant lié annulaire est constituée d'un matériau à aimant lié injecté et ladite structure (14) de saladier est constituée d'un matériau plastique injecté apte à adhérer avec ledit matériau à aimant-lié injecté de ladite structure d'aimant lié annulaire.
4. Agencement de transducteur électrodynamique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite structure (13) d'aimant lié annulaire et ladite structure (14) de saladier sont constituées d'un matériau à aimant-lié injecté
5. Agencement de transducteur électrodynamique acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'ensembles monoblocs moulés par injection assemblés les uns aux autres pour former ladite partie fixe dudit transducteur électrodynamique, où chacun desdits ensembles monoblocs moulés par injection comprend une section angulaire respective dudit saladier (5) et dudit aimant permanent dudit moteur magnétique (M).
6. Agencement de transducteur électrodynamique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite partie fixe est apte à être liée à une partie mobile de transducteur électrodynamique acoustique comprenant ladite bobine mobile et une membrane, par l'intermédiaire de suspensions fixées sur ledit saladier.
7. Haut-parleur caractérisé en ce qu'il comprend un agencement de transducteur électrodynamique acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
8. Procédé de réalisation d'un agencement de transducteur électrodynamique acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'on réalise ledit aimant permanent dudit moteur magnétique et ledit saladier sous la forme d'au moins un même ensemble monobloc moulé par injection, la réalisation dudit au moins un ensemble monobloc comprenant des étapes de : - injection dans une première chambre (22) d'un moule (20), d'un matériau à aimant lié en phase liquide sous un champ magnétique d'orientation, pour former ladite structure (13) d'aimant lié annulaire,
- injection dans une seconde chambre (23) dudit moule (20) contigue à ladite première chambre (22) d'un matériau plastique injectable apte à adhérer audit matériau à aimant lié injecté pour former ladite structure (14) de saladier.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on réalise ledit aimant permanent dudit moteur magnétique et ledit saladier sous la forme d'une pluralité d'ensembles monoblocs moulés par injection, où chaque ensemble monobloc moulé par injection définit une section angulaire respective dudit saladier (5) et dudit aimant permanent dudit moteur magnétique (M) et en ce qu'on assemble ladite pluralité d'ensembles monoblocs moulés par injection pour réaliser ladite partie fixe dudit transducteur électrodynamique.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que lesdites étapes d'injection sont réalisées simultanément.
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