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EP 0 432 546 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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08.06.1994 Patentblatt 1994/23 |
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Anmeldetag: 23.11.1990 |
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Piezoelektrische Wandlerkapsel für Fernsprechgeräte
Piezoelectric transducer unit for telephone sets
Capsule transductrice piézoélectrique pour appareils téléphoniques
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE ES FR GB IT NL |
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Priorität: |
15.12.1989 DE 3941519
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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19.06.1991 Patentblatt 1991/25 |
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Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
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80333 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Sasonow, Werner, Dipl.-Ing. (FH)
W-4270 Dorsten (DE)
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 3 342 743 DE-A- 3 425 173
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DE-A- 3 402 657
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- FEINWERKTECHNIK + MICRONIC Bd. 77, Nr. 5, 1973, MÜNCHEN,DE MARTIN ET AL.: 'Das Fernsprech-Piezomikrofon
Ts71'
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 10, no. 046 (E-383)22.Februar 1986 &JP-A-60 199 298
( MURATA ) 8. Oktober 1985
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine piezoelektrische Wandlerkapsel für Fernsprechgeräte
mit einer in einem durch eine Fassung und einem topfartigen Boden gebildeten metallischen
Gehäuse angeordneten Wandlerplatte, die durch eine Trägerplatte und eine beidseitig
mit Elektroden versehene piezoelektrische Scheibe gebildet ist, wobei die Trägerplatte
in ihrem Randbereich zwischen einem Ansatz einer aus Isoliermaterial bestehenden Trennplatte
und einem Ansatz eines ebenfalls aus Isoliermaterial bestehenden Trägers eingespannt
ist.
[0002] Bei einer durch die DE-U-81 20 515 bekannten Ausführungsform einer Wandlerkapsel
wird die Kontaktierung zu den Elektroden zu der piezoelektrischen Scheibe über mit
den Elektroden verbundene elastische und elektrisch leitfähige Bändchen hergestellt,
die über Lötverbindungen mit im Gehäuse der Wandlerkapsel vorgesehenen Messerkontakten
verbunden sind. Infolge des Schwingungsverhaltens der Wandlerplatte sind die relativ
dünnen leitfähigen Bändchen äußerst bruchgefährdet. Weiterhin ist die Herstellung
der Lötverbindung kosten- und fertigungsaufwendig.
[0003] Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es durch die DE-A-33 42 743 bereits bekannt,
die Kontaktierung zu den Elektroden über federnde Elemente herzustellen. Das jeweilige
federnde Element besteht aus blattfederartigen Zuführungen, die einerseits an der
Elektrode der piezoelektrischen Scheibe und andererseits an einer innerhalb der Kapsel
angeordneten Leiterplatte unter Vorspannung anliegen. An der Wandlerplatte sind wiederum
Messerkontakte angeordnet, die durch Ausnehmungen im topfförmigen Boden der Kapsel
zugänglich sind. Die elektrische Verbindung zwischen den federnden Zuführungen und
den Messerkontakten an der Leiterplatte erfolgt in diesem Fall über eine zusätzliche
Lötverbindung. Die Leiterplatte selbst ist wiederum mit einem im Gehäuseinneren angeordneten
Träger z. B. durch Rastmittel verbunden.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Verbindung zwischen den
Messerkontakten und den Elektroden der piezoelektrischen Scheibe aufzuzeigen, die
unter Vermeidung von Lötstellen und zusätzlichen Druckkontaktverbindungen fertigungstechnisch
einfacher zu erstellen ist und die die insbesondere auf dem Gebiet der Fernsprechtechnik
geforderte hohe Betriebssicherheit gewährleistet.
[0005] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die elektrische Zuführung zu den beiden Elektroden
der piezoelektrischen Scheibe über je ein freies unter Vorspannung an den Elektroden
anliegendes und/oder mit diesen verbundenen Kontaktmitteln federndes Ende eines L-förmigen
in dem Träger festgelegten Messerkontaktes erfolgt, wobei das andere freie Ende des
Messerkontaktes über einen Durchbruch im topfförmigen Boden frei zugänglich ist.
[0006] Durch eine derartige Gestaltung der Messerkontakte besteht nur noch ein einziger
Kontaktübergang zwischen den Messerkontakten und den Elektroden und/oder den Kontaktmitteln
der piezoelektrischen Schicht, so daß weitere elektrische Verbindungsmittel in der
Kapsel entfallen. Diese Kontaktmittel können z. B. durch die metallische Trägerplatte
selbst gebildet sein, durch die eine galvanische Verbindung zu einer Elektrode der
piezoelektrischen Scheibe hergestellt werden kann. Weiterhin besteht die Möglichkeit,
auf eine isolierte Wandlerplatte Kontaktbahnen durch Siebdruck aufzubringen, oder
die üblicherweise verwendeten Bändchen an der Kontaktstelle enden zu lassen.
[0007] Dabei ist der Träger in der Wandlerkapsel zweckmäßig so gestaltet, daß jeweils ein
Schenkel des Messerkontaktes in einer Aufnahme des Trägers geführt und gehaltert ist.
Dadurch dient der Träger selbst als sicheres Führungs- und Befestigungsmittel der
beiden Messerkontakte.
[0008] Dieser in der genannten Aufnahme geführte und gehalterte Schenkel des Messerkontaktes
kann dabei einen herausgedrückten Lappen aufweisen, der sich verrastend an der dem
topfförmigen Boden zugewandten Seite der Aufnahme des Trägers anlegt, wobei das Gegenlager
dieser Rastverbindung durch einen in Richtung auf die Wandlerplatte angeordneten gewölbten
Ansatz gebildet ist. Damit ist auf einfache Weise gewährleistet, daß der Messerkontakt
beim Aufbringen der entsprechenden Steckerzuführungen gegen ein unerwünschtes Verschieben
zum Gehäuseinneren hin gesichert ist.
[0009] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können der Ansatz an der Trennplatte
und der Ansatz an dem Träger seitlich zueinander versetzt sein und das andere auf
die Elektroden und/oder die Kontaktmittel gerichtete freie Ende des Messerkontaktes
bogenförmig gestaltet sein und ein elastisches Gegenlager zu dem Ansatz der Trennplatte
bilden. Durch entsprechende Wahl der Vorspannung dieses freien Endes wird ein mehr
oder weniger elastisches Gegenlager gebildet, durch die der Frequenzgang des Wandlers
in gewissen Toleranzbereichen beeinflußbar ist.
[0010] Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert
werden.
[0011] Die Abbildung zeigt eine Hälfte einer rotationssymmetrisch aufgebauten piezoelektrischen
Wandlerkapsel in einer geschnittenen Seitenansicht.
[0012] Die in der Abbildung dargestellte Wandlerkapsel 1 besteht aus einem zweiteiligen
metallischen Gehäuse mit einem topfartig gestalteten Boden 2 und einer mit diesem
durch Umbördeln verbundenen und die Schalldurchlaßöffnungen aufweisenden Fassung 3.
Im Innenraum dieses Gehäuses befindet sich eine Wandlerplatte 4, die aus einer Trägerplatte
5 und einer darauf aufgebrachten beidseitig mit Elektroden versehenen piezoelektrischen
Scheibe 6 besteht.
[0013] In ihrem Randbereich ist die Wandlerplatte 4 zwischen einem Ansatz 7 einer Trennplatte
8 und einem dazu versetzten Ansatz 9 eines Trägers 10 fest gelagert. Der Träger 10
bildet eine Aufnahme 11 für einen Messerkontakt 12. Diese Aufnahme 11 wird durch einen
mit dem Träger 10 einstückig verbundenen domartigen Ansatz 13 gebildet, der durch
einen Durchbruch 14 im topfartigen Boden 2 hindurchragt und mit einem stufenförmig
abgesetzten Bereich 15 an dem Randbereich des Durchbruches 14 im Gehäuseinneren zur
Anlage gelangt. Der Messerkontakt 12 selbst ist im wesentlichen L-förmig ausgebildet.
Sein in Richtung auf den topfartigen Boden 2 weisender Endbereich 16 besitzt einen
herausgedrückten Lappen 17, der hinter der Aufnahme 11 des Trägers 10 verrastend zur
Anlage gelangt. Das Gegenlager für die Rastverbindung wird durch einen gewölbten Ansatz
18 gebildet, der Bestandteil des Trägers 10 ist und in Richtung auf die Wandlerplatte
4 weist. An diesen gewölbten Ansatz 18 liegt der kürzere Schenkel 19 des L-förmigen
Messerkontaktes 12 im Punkt A linienförmig an. Das andere freie Ende 20 des Messerkontaktes
12 ist bogenförmig gestaltet und liegt unter Vorspannung an den elektrischen Zuführungen
zu den Elektroden der piezoelektrischen Scheibe 6 an. Dieses freie Ende des Schenkels
19 bildet somit ein elastisches Gegenlager zu der starren, durch den Ansatz 7 gebildeten
Lagerstelle der Trennplatte 8.
1. Piezoelektrische Wandlerkapsel (1) für Fernsprechgeräte mit einer in einem durch eine
Fassung (3) und einem topfartigen Boden (2) gebildeten metallischen Gehäuse angeordneten
Wandlerplatte (4), die durch eine Trägerplatte (5) und eine beidseitig mit Elektroden
versehene piezoelektrische Scheibe (6) gebildet ist, wobei die Trägerplatte in ihrem
Randbereich zwischen einem Ansatz (7) einer aus Isoliermaterial bestehenden Trennplatte
(8) und einem Ansatz (9) eines ebenfalls aus Isoliermaterial bestehenden Trägers (10)
eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Zuführung zu den beiden Elektroden der piezoelektrischen Scheibe
(6) über je ein freies unter Vorspannung an den Elektroden und/oder mit diesen verbundenen
Kontaktmitteln anliegendes federndes Ende (20) eines L-förmigen in dem Träger (10)
festgelegten Messerkontaktes (12) erfolgt, wobei das andere freie Ende (16) des Messerkontaktes
(12) über einen Durchbruch (14) im topfförmigen Boden (2) des Gehäuses frei zugänglich
ist.
2. Piezoelektrische Wandlerkapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Schenkel des Messerkontaktes (12) in einer Aufnahme (11) des Trägers
(10) geführt und gehaltert ist.
3. Piezoelektrische Wandlerkapsel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Schenkel des Messerkontaktes (12) einen herausgedrückten Lappen
(17) aufweist, der sich verrastend an der dem topfförmigen Boden (2) zugewandten Seite
der Aufnahme (11) des Trägers (10) anlegt, wobei das Gegenlager dieser Rastverbindung
durch einen in Richtung auf die Wandlerplatte (4) angeordneten gewölbten Ansatz (18)
gebildet ist.
4. Piezoelektrische Wandlerkapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (7) an der Trennplatte (8) und der Ansatz (9) an dem Träger (10) seitlich
zueinander versetzt sind und das andere auf die Elektroden und/oder die Kontaktmittel
gerichtete freie Ende (20) des Messerkontaktes (12) bogenförmig gestaltet ist und
ein elastisches Gegenlager zu dem Ansatz (7) der Trennplatte (8) bildet.
1. Piezoelectric transducer unit (1) for telephone sets having a transducer plate (4)
arranged in a metallic housing formed by a holder (3) and a pot-like bottom (2), which
transducer plate is formed by a carrier plate (5) and a piezoelectric disc (6) provided
on both sides with electrodes, the carrier plate being clamped in its edge region
between a projection (7) of a separating plate (8) consisting of insulating material
and a projection (9) of a carrier (10) also consisting of insulating material, characterized
in that the electrical feed to the two electrodes of the piezoelectric disc (6) is
effected via in each case one free elastic end (20), resting under pretension against
the electrodes and/or contact means connected to the latter, of an L-shaped blade
contact (12) fixed in the carrier (10), the other free end (16) of the blade contact
(12) being freely accessible via a penetration (14) in the pot-shaped bottom (2) of
the housing.
2. Piezoelectric transducer unit according to Claim 1, characterized in that in each
case one leg of the blade contact (12) is carried and held in a receptacle (11) of
the carrier (10).
3. Piezoelectric transducer unit according to Claim 2, characterized in that the said
leg of the blade contact (12) exhibits a pressed-out tab (17) which rests in a locking
manner against the side, facing the pot-shaped bottom (2), of the receptacle (11)
of the carrier (10), the counterbearing of this locking connection being formed by
a domed projection (18) arranged in the direction of the transducer plate (4).
4. Piezoelectric transducer unit according to Claim 1, characterized in that the projection
(7) on the separating plate (8) and the projection (9) on the carrier (10) are laterally
offset with respect to one another and the other free end (20) directed towards the
electrodes and/or the contact means, of the blade contact (12) is arc-shaped and forms
an elastic counterbearing to the projection (7) of the separating plate (8).
1. Capsule de transducteur piézoélectrique (1) pour appareils téléphoniques comportant
une plaque transductrice (4), qui est disposée dans un boîtier métallique formé par
une monture (3) et un fond en forme de pot (2) et qui est constituée par une plaque
de support (5) et un disque piézoélectrique (6) pourvu d'électrodes sur ses deux faces,
la plaque de support étant enserrée dans sa zone marginale entre une partie saillante
(7) d'une plaque de séparation (8) réalisée en un matériau isolant et une partie saillante
(9) d'un support (10) également réalisé en un matériau isolant, caractérisée par le
fait que l'alimentation électrique des deux électrodes du disque piézoélectrique (6)
s'effectue par l'intermédiaire respectivement d'une extrémité élastique libre (20),
qui s'applique sous précontrainte contre les électrodes et/ou contre des moyens de
contact reliés à ces électrodes, d'un contact à couteau (12) en forme de L, fixé dans
le support (10), l'autre extrémité libre (16) du contact à couteau (12) étant librement
accessible par l'intermédiaire d'un perçage (14) situé dans le fond en forme de pot
(2) du boîtier.
2. Capsule de transducteur piézoélectrique suivant la revendication 1, caractérisée par
le fait que respectivement une branche du contact à couteau (12) est guidée et retenue
dans un évidement (11) du support (10).
3. Capsule de transducteur piézoélectrique suivant la revendication 2, caractérisée par
le fait que ladite branche du contact à couteau (12) possède une languette (17) repoussée
extérieurement, qui s'applique, en s'y encliquetant, contre la face, tournée vers
le fond en forme de pot (2), de l'évidement (11) du support (10), l'élément de support
antagoniste de cette liaison à encliquetage étant formé par une partie saillante cintrée
(18) tournée vers la plaque transductrice (4).
4. Capsule de transducteur piézoélectrique suivant la revendication 1, caractérisée par
le fait que la partie saillante (7) située sur la plaque de séparation (8) et la partie
saillante (9) située sur le support (10) sont décalées réciproquement latéralement
et que l'autre extrémité libre (20), dirigée vers les électrodes et/ou vers les moyens
de contact, du contact à couteau (12) est agencée en forme d'arc de cercle et forme
un élément de support antagoniste élastique pour la partie saillante (7) de la plaque
de séparation (8).
