Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung befaßt sich mit einer Zentrieranordnung für Lautsprecher.
Stand der Technik
[0002] Gemäß dem Stand der Technik wird eine Zentriermembrane für einen Lautsprecher allgemein
so ausgebildet, daß eine scheibenförmige und in ihrer Seitenansicht gewellte Manschette
mit der einen Randseite dem Lautsprecherkorb und der anderen Randseite mit dem Schwingspulenträger
oder der Lautsprechermembran verbunden ist. Derartige Manschetten sind üblicherweise
aus Naturfaser oder Kunststoff gebildet und weisen zusätzlich eine Imprägnierung beispielsweise
aus Kunstharz auf. Die Verbindung der Randbereiche der Manschette zu den üblichen
Bauteilen des Lautsprechers ist zumeist als Klebeverbindung ausgeführt.
[0003] Wenngleich derartige Anordnungen bis etwa 100 Grad Celsius problemlos eingesetzt
werden können, zeigen sich jedoch erhebliche Probleme, wenn derartige Lautsprecher
oberhalb des eben genannten Temperaturbereiches eingesetzt werden sollen, da in diesem
Temperaturbereich die Klebeverbindungen und/oder die Imprägnierungen nicht mehr stabil
sind.
[0004] Aus der Schrift DE-A-42 41 212, welche gleichzeitig den Ausgangspunkt für die vorliegende
Anmeldung bildet, ist eine Zentrieranordnung für Lautsprecher bekannt, welche den
Einsatz von manschettenförmigen Zentriermembranen überflüssig macht und auch bei sehr
hohen Betriebstemperaturen stabil bleibt.
[0005] Dazu ist zentrisch zur Lautsprecherachse auf dem Polkern des Magnetsystems eine Stange
angeordnet. Auf diese Stange ist eine Hülse aufgeschoben, welche den Außenmantel der
Stange mit geringem Abstand umgibt und welche in Längsrichtung zur Lautsprecherachse
auf der Stange gleiten kann. Der Außenmantel der Hülse ist mit dem Schwingspulenträger
verbunden. Zwischen dem unteren Rand der Hülse und dem Polkern sowie zwischen dem
oberen Rand der Hülse und einem mit dem oberen Ende der Stange verbundenen Teller
ist je eine Feder eingespannt, welche in Ruhestellung des Systems die mit dem Schwingspulenträger
verbundene Schwingspule in der Ebene der Polplatte anordnet.
Damit der Stangen-Hülsen-Konstruktion eine gute Zentrierwirkung zukommt, muß der Abstand
zwischen dem Innenmantel der Hülse und dem Außenmantel der Stange gering ausgebildet
sein. Diese räumliche Nähe beider Teile kann aber dazu führen, daß bei Hubbewegungen
des Schwingspulenträgers die jeweiligen Mantelflächen von Hülse und Stange in Berührung
kommen. Derartige Berührungen beeinträchtigen den freien Hub des Schwingspulenträgers
und führen zu Verzerrungen der Klangwiedergabe des Lautsprechers. In diesem Zusammenhang
ist es besonders nachteilig, wenn sich im Spalt zwischen Stange und Hülse Schmutzpartikel
absetzen, da diese Partikel ebenfalls die Reibung zwischen Hülse und Stange erhöhen.
[0006] Aus US 3.614.181 ist für sich eine Magnetlageranordnung zur Lagerung von Drehwellen
bekannt, welche sowohl eine axiale als auch eine radiale Bewegung der Drehwelle ausschließt.
Dazu sind eine Reihe von axial und radial magnetisierten Magneten vorhanden. Die jeweiligen
Enden der Drehwelle sind mit axial magnetisierten Magnetzapfen versehen, welche in
ebenfalls axial magnetisierte Hülsen eingreifen, wobei das jeweilige Ende eines jeden
Magnetzapfens, mit welchem diese in die Hülsen eingreifen, die gleiche Polung aufweisen
wie das diesen Magnetzapfen zugewandte Ende der Hülse. Ferner sind am Umfang der Drehwelle
eine Mehrzahl von radial magnetisierten Magnetringen angeordnet. Jeweils drei dieser
Magnetringe sind zu einer Gruppe zusammengefaßt, wobei nur bei den äußeren Magnetringen
gleiche Pole in die gleiche Richtung weisen. Die jeweiligen und zu Gruppen zusammengefaßten
Magnetringe sind in jeweils einer Hülse angeordnet. Jede dieser Hülsen wird ebenfalls
von drei radial magnetisierten Magnetringen gebildet, wobei auch hier nur bei den
äußeren Magnetringen gleiche Pole in die gleiche Richtung weisen. Die jeweils einander
unmittelbar gegenüberliegenden Magnetringe weisen jedoch gleiche Polung auf.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine manschettenfreie Zentrierung für Lautsprecher
anzugeben, bei welcher eine Berührung von Stange und Hülse ausgeschlossen ist.
Darstellung der Erfindung
[0008] Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den Ansprüchen 2 bis 4 entnehmbar.
[0009] Sind die Stange und die Hülse zumindest teilweise aus Magnetmaterial gebildet, sind
die Bereiche, welche aus Magnetmaterial gebildet sind, radial zur Lautsprecherachse
magnetisiert und weisen die radial magnetisierten und aneinander gegenüberliegend
angeordneten Magnetbereiche von Hülse und Stange gleiche Pole auf, kann der Abstand
zwischen Innenmantel der Hülse und Außenmantel der Stange vergrößert ausgebildet werden,
ohne daß die Zentrierwirkung verloren geht. Vielmehr wird diese durch die gegenseitige
Abstoßung der einander gegenüberliegenden Pole von Hülse und Stange sichergestellt.
[0010] Besonders einfach ist die Zentrieranordnung dann ausbildbar, wenn die Hülse aus einem
magnetisierbaren Kreisring und die Stange aus einem magnetisierbaren Stangenstück
gebildet wird. Dies deshalb, weil in diesem Fall auf eine eigenständige Ausbildung
von Stange und Hülse durch Verbinden von Magnetsegmenten mit einem Trägermaterial
verzichtet werden kann.
[0011] Auch kann die Hülse zur Verbindung von Schwingspulenträger und Lautsprechermembran
mit herangezogen werden. Ist beispielsweise im Verbindungsbereich von Schwingspulenträger
und Lautsprechermembran an der Innenseite des Schwingspulenträgers die Hülse angesetzt
und um den Außenmantel der Lautsprechermembran im Verbindungsbereich ein Klemmring
angeordnet, welcher die Bereiche von Schwingspulenträger und Lautsprechermembran gegen
die Hülse preßt, dann kann auf eine Klebeverbindung der eben genannten Teile entweder
ganz oder zumindest teilweise verzichtet werden.
[0012] Schon an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß diese Preßverbindung von Schwingspulenträger
und Lautsprechermembran auch eigenständig genutzt werden kann. So kann beispielsweise
der Klemmring die Lautsprechermembran gegen den Schwingspulenträger pressen. Ist dabei
die Wandstärke des Schwingspulenträgers für eine solche Preßverbindung zu gering,
kann am Innenmantel des Schwingspulenträgers auch ein Verstärkungsring ausgebildet
sein, ohne daß diesem Verstärkungsring irgendwelche Zentriereigenschaften zukommen.
[0013] Besonders einfach ist die Herstellung der Preßsitzverbindung dann, wenn der Klemmring
einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die Hülse oder der Verstärkungsring
hat. In diesem Fall wird mit steigender Temperatur des Systems die Preßwirkung des
Klemmrings auf die Hülse oder den Verstärkungsring verstärkt, so daß die dazwischen
liegenden Teile mit größerer Kraft gegeneinander gedrückt werden. Sofern die Preßkraft
des Klemmrings auf die Hülse oder den Verstärkungsring unterhalb der Betriebstemperatur
des Systems zu gering sein sollte, können der Schwingspulenträger und die Lautsprechermembran
sowie die Hülse bzw. der Verstärkungsring als auch der Klemmring mit Klebstoff verbunden
sein. In diesem Fall kommt dem Klebstoff nur die Aufgabe zu, die Verbindung unterhalb
der Betriebstemperatur des Systems sicherzustellen. Mit ansteigender Temperatur wird
dann die Verbindung von dem Klemmring und der Hülse bzw. dem Verstärkungsring übernommen.
Wird das System abgeschaltet, übernimmt dann wieder der Klebstoff die Verbindungsfunktion
zwischen den eben benannten Teilen.
Kurze Darstellung der Figuren
[0014] Es zeigen:
- Figur 1
- einen auszugsweisen Schnitt durch einen Lautsprecher;
- Figur 2
- einen Schnitt entlang der Linie AA gemäß Figur 1; und
- Figur 3
- eine weitere Darstellung gemäß Figur 1.
Wege zum Ausführen der Erfindung
[0015] Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen Lautsprecher im Ausschnitt.
[0016] Die Lautsprechermembran 10 ist mit dem oberen Ende des Schwingspulenträgers 11 verbunden.
Das untere Ende des Schwingspulenträgers 11 ist mit der Schwingspule 12 versehen.
Zwischen der Polplatte 13 und dem Polkern 14 ist der Luftspalt 15 des Systems gebildet.
Da die Darstellung gemäß Figur 1 die Ruhestellung des Systems veranschaulicht, ist
die Schwingspule 12 in der Ebene der Polplatte 13 angeordnet. Auf dem Polkern 14 ist
zentrisch zur Lautsprecherachse 16 eine Stange 17 aufgesetzt und verbunden. Der Außenmantel
18 der Stange 17 ist in Längsrichtung zur Lautsprecherachse 16 zumindest teilweise
von der Hülse 19 umgeben. Der Abstand zwischen dem Außenmantel 18 der Stange 17 und
dem Innenmantel 20 der Hülse 19 ist für beide gezeigten Seiten gleich groß. Wie diese
Abstandsverhältnisse eingestellt werden, wird im Zusammenhang mit Figur 2 noch näher
erläutert.
[0017] Sowohl zwischen dem Polkern 14 und dem unterem Rand 21.2 der Hülse 19 als auch zwischen
dem oberen Rand 21.1 der Hülse 19 und einem mit dem oberen Ende der Stange 17 verbundenen
Teller 22 ist je eine Feder 23 eingespannt. Da außerdem der Außenmantel 24 der Hülse
19 mit dem Innenmantel 24' des Schwingspulenträgers 11 verbunden ist, bewirken die
Federn 23, daß in Ruhestellung des Systems die Schwingspule 12 in der Ebene der Polplatte
13 angeordnet ist. Die letztbenannte Stellung zwischen Polplatte 13 und Schwingspule
12 kann in einem anderen - nicht dargestellten - Ausführungsbeispiel auch ohne die
Verwendung von Federn 23 realisiert sein, wenn die Lautsprechermembran 10 und die
Sicke (nicht dargestellt) schon selbst durch ihre Steifigkeit in der Lage sind, die
Schwingspule 12 in der genannten Lage zur Polplatte zu halten.
[0018] Auch wenn die Kontaktierung der Schwingspule 12 nicht Gegenstand der vorliegenden
Anmeldung ist, sei jedoch auf die DE-A-42 41 212 hingewiesen, welche die Kontaktierung
der Schwingspule 12 unter Nutzung der Federn 23 näher erläutert.
[0019] Figur 2 zeigt unterhalb der waagrecht verlaufenden Mittellinie eine Stangen-Hülsen-Anordnung
gemäß Figur 1. Die in dieser Darstellung gezeigte Hülse 19 sowie die Stange 17 sind
vollständig aus Magnetmaterial gebildet, wobei die Magnetisierungsrichtung beider
Teile 17, 19 radial zur Lautsprecherachse 16 verläuft. Die aneinander zugewandten
Mantelflächen von Hülse 19 und Stange 17 haben gleiche Polung (hier N/N). Dies bewirkt,
daß die Hülse 19 in jedem Betriebszustand zentrisch zur Stange 17 plaziert bleibt.
Nichtzentrische Anordnungen der Hülse 19 zur Stange 17 bzw. zur Lautsprecherachse
16, etwa während des Hubs werden durch die gegenseitigen Abstoßung der gleichgerichteten
und einander gegenüber angeordneten Pole (N/N) von Hülse 19 und Stange 17 sofort kompensiert.
[0020] Der obere Teil von Figur 2 unterscheidet sich von dem unteren Teil gemäß Figur 2
nur dadurch, daß die Hülse 19 und die Stange 17 nicht vollständig aus Magnetmaterial
gebildet sind. Vielmehr wird die Hülse 19 und die Stange 17 von Magnetsegmenten 25
gebildet, die jeweils mittels eines nichtmagnetischen Trägermaterials 26 miteinander
verbunden sind. Durch die eingezeichneten Pole wird veranschaulicht, daß die Segmente
25 im Bezug zur Lautsprecherachse 16 radial magnetisiert sind und daß die Nordpole
(N/N) der Segmente 25 von Hülse 19 und Stange 17 einander zugewandt sind. Auch die
im oberen Teil von Figur 2 gezeigte Ausbildung bewirkt die Zentrierung der Hülse 19
zur Stange 17, wenngleich die eigenständige Ausbildung von Magnetsegmenten 25 in einem
Trägermaterial 26 als aufwendig angesehen werden muß.
[0021] Die Darstellung gemäß Figur 3 unterscheidet sich von der Darstellung gemäß Figur
1 nur dadurch, daß der Verbindungsbereich von Hülse 19, Schwingspulenträger 11 und
Lautsprechermembran 10 von einem Klemmring 27 umgeben ist. Dieser Klemmring 27 ist
um den Außenmantel 28 des Halses 29 der Lautsprechermembran 10 angeordnet. Dieser
Klemmring 27 hat einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die Hülse 19,
so daß mit steigender Betriebstemperatur der Klemmring 27 den Schwingspulenträger
11 und den Hals 29 der Lautsprechermembran 10 gegen die Hülse 19 preßt. Damit die
Teile 10, 11, 19 und 27 auch vor Erreichen der Betriebstemperatur fest miteinander
verbunden sind, sind diese Teile mit einem Epoxy-Kleber miteinander verklebt. Ist
die Betriebstemperatur des Systems erreicht und der Klemmring 27 in seiner Preßwirkung
aktiv, hat der Epoxy-Kleber keine Funktion mehr. Die Klebewirkung des Epoxy-Klebers
tritt erst dann wieder ein, wenn das System eine Temperatur unterhalb der Betriebstemperatur
einnimmt.
[0022] Auf den Einsatz eines Klebstoffs kann gänzlich verzichtet werden, wenn der Klemmring
27 auf den Hals 29 der Lautsprechermembran 10 aufgeschrumpft ist. In diesem Fall ist
schon bei Raumtemperatur eine Pressverbindung realisiert.
1. Lautsprecher
mit einer Lautsprechermembran (10),
mit einem Schwingspulenträger (11), der mit der Lautsprechermembran (10) verbunden
ist, und
mit einer Zentrieranordnung, welche eine Stange (17) umfaßt, auf welcher eine mit
der Lautsprechermembran (10) oder dem Schwingspulenträger (11) verbundene Hülse (19)
gegen die Wirkung einer Federanordnung (23) längs zur Lautsprecherachse (16) verschiebbar
angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stange (17) und die Hülse (19) vollständig aus Magnetmaterial gebildet sind
oder jeweils zumindest zwei Segmente (25) aus Magnetmaterial aufweisen, wobei letztere
jeweils bezogen auf die Lautsprecherachse (16) sich einander radial gegenüberstehen
und jedem Segment (25) der Stange (17) ein Segment der Hülse (19) gegenübersteht,
daß das Magnetmaterial radial zur Lautsprecherachse (16) magnetisiert ist und
daß jeweils einander zugewandte Bereiche aus Magnetmaterial von Hülse (19) und Stange
((17) die gleiche Polung aufweisen.
2. Lautsprecher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (19) im Verbindungsbereich zwischen Schwingspulenträger (11) und Lautsprechermembran
(10, 29) am Innenmantel (24') des Schwingspulenträgers (11) angesetzt ist, und
daß der Außenmantel (28) der Lautsprechermembran (10, 29) im Verbindungsbereich von
Schwingspulenträger (11) und Lautsprechermembran (10, 29) von einem Klemmring (27)
umgeben ist.
3. Lautsprecher nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klemmring (27) zumindest gegenüber der Hülse (19) einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten
hat.
4. Lautsprecher nach Anspruch 2 oder Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (19), der Schwingspulenträger (11), die Lautsprechermembran (10, 29)
und der Klemmring (27) miteinander verklebt sind und
daß der Klebstoff so beschaffen ist, daß er die Verbindung zwischen diesen Teilen
(19, 10, 11, 27) unterhalb der Betriebstemperatur des Systems sicherstellt.
1. A loudspeaker comprising a loudspeaker diaphragm (10), a voice coil carrier (11) connected
to the loudspeaker diaphragm (10), and a centring arrangement which comprises a rod
(17) on which a sleeve (19), connected to the loudspeaker diaphragm (10) or the voice
coil carrier (11), is arranged so as to be displaceable along the loudspeaker axis
(16) against the action of a spring arrangement (23),
characterised in that
the rod (17) and the sleeve (19) are formed entirely from magnetic material or each
comprise at least two segments (25) made of magnetic material, which segments are
in each case disposed radially opposite one another relative to the loudspeaker axis
(16) and each segment (25) of the rod (17) is opposed by a segment of the sleeve (19),
the magnetic material is magnetized radially to the loudspeaker axis (16) and in each
case mutually facing zones, formed from magnetic material, of sleeve (19) and rod
(17) have the same polarity.
2. A loudspeaker according to Claim 1,
characterised in that
the sleeve (19) is applied to the inner casing (24') of the voice coil carrier (11)
in the connection zone between voice coil carrier (11) and loudspeaker diaphragm (10,
29) and the outer casing (28) of the loudspeaker diaphragm (10, 29) is surrounded
by a clamping ring (27) in the connection zone of voice coil carrier (11) and loudspeaker
diaphragm (10, 29).
3. A loudspeaker according to Claim 2,
characterised in that
the clamping ring (27) has a lower thermal expansion coefficient at least compared
to the sleeve (19).
4. A loudspeaker according to Claim 2 or Claim 3,
characterised in that
the sleeve (19), the voice coil carrier (11), the loudspeaker diaphragm (10, 29) and
the clamping ring (27) are adhesively connected to one another and the nature of the
adhesive is such that it ensures the connection between these parts (19, 10, 11, 27)
below the operating temperature of the system.
1. Haut-parleur comprenant
une membrane (10) de haut-parleur,
un support (11) de bobine mobile qui est relié à la membrane (10) de haut-parleur,
et
un dispositif de centrage qui comprend une tige (17) sur laquelle un manchon (19)
relié à la membrane (10) de haut-parleur ou au support (11) de bobine mobile est disposé
de manière à pouvoir se déplacer le long de l'axe (16) du haut-parleur à l'encontre
de la force d'un dispositif à ressorts (23),
caractérisé en ce
que la tige (17) et le manchon (19) sont constitués entièrement d'un matériau magnétique
ou présentent chacun au moins deux segments (25) en matériau magnétique, ces derniers
étant situés en vis-à-vis dans la direction radiale par rapport à l'axe (16) du haut-parleur,
et un segment du manchon (19) étant situé en vis-à-vis de chaque segment (25) de la
tige (17),
que le matériau magnétique est magnétisé radialement par rapport à l'axe (16) du haut-parleur
et
que des zones en matériau magnétique tournées l'une vers l'autre du manchon (19) et
de la tige (17) présentent la même polarité.
2. Haut-parleur selon la revendication 1,
caractérisé en ce
que le manchon (19) est mis en place dans la zone de jonction entre le support (11)
de bobine mobile et la membrane (10, 29) de haut-parleur, sur la face latérale intérieure
(24') du support (11) de bobine mobile, et
que la face latérale extérieure (28) de la membrane (10, 29) de haut-parleur est entourée
par une bague de serrage (27) dans la zone de jonction entre le support (11) de bobine
mobile et la membrane (10, 29) de haut-parleur.
3. Haut-parleur selon la revendication 2,
caractérisé en ce
que la bague de serrage (27) a un coefficient de dilatation thermique plus faible
qu'au moins le manchon (19).
4. Haut-parleur selon la revendication 2 ou 3,
caractérisé en ce
que le manchon (19), le support (11) de bobine mobile, la membrane (10, 29) de haut-parleur
et la bague de serrage (27) sont collés entre eux, et
que la colle est de telle nature qu'elle assure l'assemblage entre ces éléments (19,
10, 11, 27) au-dessous de la température de service du système.