DE102006002875B4 - Transducer magnet system - Google Patents
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Abstract
Schallwandler-Magnetsystem, welches ein Magnetfeld für eine Schwingspule bereitstellt, welches ein äußeres Teilvolumen und ein inneres Teilvolumen enthält, wobei die Teilvolumina einen Luftspalt zur Aufnahme der Schwingspule begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilvolumen (40, 42; 51, 52; 60, 61) aus einem kunststoffgebundenen Magnetmaterial hergestellt ist, in welchem zumindest ein Magnet (43, 44; 53, 54; 63) mit einer Polung herausgebildet ist, derart, dass sich am Luftspalt (17, 55) ungleichnamige Magnetpole gegenüberstehen.Sound transducer magnet system which provides a magnetic field for a voice coil, which contains an outer sub-volume and an inner sub-volume, wherein the sub-volumes limit an air gap for receiving the voice coil, characterized in that at least a partial volume (40, 42, 51, 52, 60 , 61) is made of a plastic-bonded magnetic material, in which at least one magnet (43, 44; 53, 54; 63) is formed with a polarity such that opposing magnetic poles face one another at the air gap (17, 55).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Schallwandler-Magnetsystem nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.The The invention is based on a sound transducer magnet system according to the Genus of independent Claim.
In
der
Die
Herstellung eines solchen Sintermagnets ist beispielsweise in der
In
der
Kunststoffgebundene Magnete in unterschiedlichen Bauformen werden beispielsweise von der Magnetfabrik Schrammberg GmbH & Co. KG, Max-Planck-Str. 15, D-78713 Schramberg-Sulgen angeboten. Magnetpulver kann beispielsweise von der BARLOG plastics GmbH, Overather Str. 37, D-51766 Engelskirchen bezogen werden.Bonded Magnets in different designs, for example, by the Magnetfabrik Schrammberg GmbH & Co. KG, Max-Planck-Str. 15, D-78713 Schramberg-Sulgen. Magnetic powder can, for example from BARLOG plastics GmbH, Overather Str. 37, D-51766 Engelskirchen be obtained.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schallwandler-Magnetsystem anzugeben, das einfach herzustellen und rationell zu montieren ist.Of the Invention is based on the object, a sound transducer magnet system which is easy to manufacture and rational to assemble.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Aufgabe wird durch die im unabhängigen Anspruch angegebenen Merkmale gelöst.The Task is by the in the independent claim specified characteristics solved.
Das erfindungsgemäße Schallwandler-Magnetsystem ermöglicht insbesondere eine rationelle Fertigung durch die Vereinfachung oder den vollständigen Wegfall von einzelnen Montageschritten. Einsparungen werden dadurch insbesondere in der Serienfertigung von Schallwandler-Magnetsystemen erzielt.The Sound transducer magnet system according to the invention allows in particular a rational production by the simplification or the complete Elimination of individual assembly steps. Savings are thereby in particular in the series production of sound transducer magnet systems achieved.
Die einfache Herstellung des kunststoffgebundenen Magnets, der im erfindungsgemäßen Schallwandler-Magnetsystementhalten ist, reduziert weiterhin die Kosten.The simple production of the plastic-bonded magnet, which in the inventive transducer magnetic system is, continues to reduce costs.
Die bei der Fertigung eines aus dem Stand der Technik bekannten Schallwandler-Magnetsystems anfallenden Metallspäne stellen bei Anwesenheit von magnetischem Material stets ein Problem dar und erhöhen den Aufwand für Reinigung und Qualitätssicherung, der zur Sicherstellung erforderlich ist, dass insbesondere in einem Luftspalt keine Späne zurückbleiben. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Schallwandler-Magnetsystems ergibt sich durch eine Reduzierung oder den möglichen vollständigen Wegfall von spanabhebenden Metall-Bearbeitungsschritten in der Fertigung. Dadurch ergeben sich weitere Kostenvorteile in der Serienfertigung.The in the production of a known from the prior art sound transducer magnet system incurred metal shavings always present a problem in the presence of magnetic material and increase the effort for Cleaning and quality assurance, required to ensure that, in particular, in a Air gap no chips remain. An advantage of the sound transducer magnet system according to the invention results from a reduction or the possible complete omission of machining metal processing steps in the production. This results in further cost advantages in mass production.
Das erfindungsgemäße Schallwandler-Magnetsystem ermöglicht eine gezielte Bereitstellung eines Magnetfelds, in welchem eine Schwingspule schwingen kann. Die gezielte Bereitstellung des Magnetfelds kann durch entsprechende Vorgaben bei der Fertigung eines aus dem kunststoffgebundenen Magnetmaterial hergestellten Teilvolumens oder Volumens beeinflusst werden. Die Konzentration der Magnetpartikel im kunststoffgebundenen Magnet kann positionsabhängig vorgegeben werden. Ebenso kann die Ausrichtung der Magnetpartikel während der Fertigung vorgegeben werden.The Sound transducer magnet system according to the invention allows a targeted provision of a magnetic field in which a Can swing voice coil. The targeted provision of the magnetic field can by appropriate specifications in the production of a from the plastic-bonded magnetic material produced partial volume or Volume be influenced. The concentration of magnetic particles in the plastic-bonded magnet can be specified position-dependent. As well can specify the orientation of the magnetic particles during manufacture become.
Das erfindungsgemäße Schallwandler-Magnetsystem ermöglicht die Bereitstellung eines Magnetfelds mit einer hohen Flussdichte. Bei einem gegebenen Strom in einem Leiter oder in einer Spule, wobei diese Bauteile im Folgenden allgemein als Schwingspule bezeichnet werden, wird mit einer hohen Flussdichte des Magnetfelds eine hohe Kraft erzielt, die eine entsprechend hohe Dynamik des Schallwandlers ermöglicht.The Sound transducer magnet system according to the invention allows the provision of a magnetic field with a high flux density. For a given current in a conductor or in a coil, where These components hereinafter generally referred to as a voice coil become high with a high flux density of the magnetic field Power achieved, the correspondingly high dynamics of the transducer allows.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Schallwandler-Magnetsystems ergibt sich durch eine Gewichtsreduzierung aufgrund der hohen erzielbaren Flussdichte bei vergleichbar kleinerem Magnetvolumen. Der Vorteil einer Gewichtsreduzierung macht sich insbesondere bemerkbar, wenn als Schallwandler ein Kopfhörer vorgesehen ist.One Advantage of the sound transducer magnet system according to the invention results from a weight reduction due to the high achievable flux density at comparably smaller magnet volume. The advantage of weight reduction makes itself felt in particular when provided as a sound transducer headphone is.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Schallwandler-Magnetsystems ergibt sich durch die Bereitstellung eines homogenen Magnetfelds über einen vorgebbaren Bereich, beispielsweise in einem Luftspalt, welcher die Schwingspule aufnimmt. Dadurch schwingt die Schwingspule auch bei großen Auslenkungen innerhalb eines homogenen Magnetfelds. Erzielt wird dadurch eine sehr hohe Linearität des Schallwandlers.One further significant advantage of the transducer system according to the invention results by providing a homogeneous magnetic field over one predeterminable range, for example in an air gap, which picks up the voice coil. This will cause the voice coil to swing too at big Deflections within a homogeneous magnetic field. Is achieved thus a very high linearity of the sound transducer.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schallwandler-Magnetsystems ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.advantageous Further developments and refinements of the inventive transducer magnetic system arise from dependent Claims.
Eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schallwander-Magnetsystems sieht vor, dass beide Teilvolumina aus dem kunststoffgebundenen Magnetmaterial hergestellt sind.A First embodiment of the sound-traveling magnet system according to the invention provides that both partial volumes of the plastic-bonded magnetic material are made.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schallwandler-Magnetsystems sieht vor, dass das innere Teilvolumen, welches aus dem kunststoffgebundenen Magnetmaterial hergestellt sein kann, ringförmig ausgestaltet ist. Alternativ kann das innere Teilvolumen scheibenförmig realisiert sein. Durch diese Ausgestaltung wird eine kreisförmige Anordnung zum Zusammenwirken mit einer entsprechenden kreisförmigen Schwingspule vorgegeben. Die rotationssymmetrische Anordnung eignet sich insbesondere für die Schallaufnahme oder die Schallabstrahlung mit einer Membran, welcher die Schwingspule zugeordnet ist.A Embodiment of the sound transducer magnet system according to the invention provides that the inner sub-volume, which is made of plastic-bound Magnetic material can be made, is designed annular. alternative the inner partial volume can be realized disc-shaped. By this embodiment becomes a circular arrangement for cooperation with a corresponding circular Voice coil specified. The rotationally symmetrical arrangement is suitable especially for the sound recording or the sound radiation with a membrane, which is associated with the voice coil.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass beide Teilvolumina ringförmig ausgestaltet sind. Der damit erzielte rotationssymmetrische Aufbau und der ringförmige Luftspalt eignen sich insbesondere für die Aufnahme einer kreisförmigen Schwingspule, die einer Membran zur Schallaufnahme oder Schallwiedergabe zugeordnet ist.A Further development provides that both sub-volumes designed annular are. The thus achieved rotationally symmetric structure and the annular air gap are suitable especially for the inclusion of a circular Voice coil, a diaphragm for sound recording or sound reproduction assigned.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schallwandler-Magnetsystems sieht vor, dass das äußere und innere Teilvolumen auf einem unmagnetischen Träger angeordnet sind. Die beispielsweise ringförmig ausgestalteten Teilvolumina können in einem einfachen Montageschritt auf den unmagnetischen Träger aufgepresst oder aufgeklebt werden.A Embodiment of the sound transducer magnet system according to the invention provides that outer and inner sub-volumes are arranged on a non-magnetic support. The example designed annular Partial volumes can in a simple assembly step pressed onto the non-magnetic carrier or glued on.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die beiden Teilvolumina auf einer einen Luftspalt begrenzenden Unterseite unmittelbar aneinander grenzen und damit ein einziges Volumen bilden. Mit dieser Maßnahme kann das erfindungsgemäße Schallwandler-Magnetsystem als ein einziges U-förmiges Bauteil realisiert werden, bei dem zumindest ein Teilvolumen aus dem kunststoffgebundenen Magnetmaterial gefertigt ist, in welchem ein Magnet herausgebildet ist.A particularly advantageous embodiment provides that the two Partial volumes on an underside defining an air gap directly adjacent to each other and thus form a single volume. With this measure can the sound transducer magnet system according to the invention as a single U-shaped Component be realized, in which at least a partial volume the plastic-bonded magnetic material is made, in which a magnet has formed.
Eine Weiterbildung dieser Ausgestaltung sieht vor, dass die beiden Teilvolumina in einem Stück aus dem kunststoffgebundenen Magnetmaterial hergestellt sind und ein Volumen bilden.A Further development of this embodiment provides that the two sub-volumes in one piece are made of the plastic-bonded magnetic material and to form a volume.
Dadurch kann das einzige zu fertigende Bauteil vollständig in einem Fertigungsschritt hergestellt werden.Thereby the only component to be manufactured can be completely in one production step getting produced.
Ein ganz besonderer Vorteil wird erzielt, wenn beide Teilvolumina wenigstens näherungsweise den gleichen Rauminhalt aufweisen. Mit dieser Maßnahme wird ein möglichst homogenes Magnetfeld mit einer maximalen Flussdichte bei gegebenem Rauminhalt des Schallwandler-Magnetsystems erzielt, wobei das Magnetsystem des Schallwandlers mit einem einzigen Bauteil realisierbar ist.One very particular advantage is achieved if both partial volumes at least approximately have the same volume. With this measure is a possible homogeneous magnetic field with a maximum flux density for a given volume achieved the transducer magnetic system, wherein the magnetic system the transducer can be realized with a single component.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Magnetpartikel des kunststoffgebundenen Magnetmaterials in dem wenigstens einen Teilvolumen gezielt derart positioniert und ausgerichtet sind, dass nahezu im gesamten Luftspalt ein homogenes Magnetfeld auftritt. Dadurch wird eine hohe Linearität des erfindungsgemäßen Schallwandler-Magnetsystems erzielt.A Embodiment provides that the magnetic particles of the plastic-bonded Magnetic material in the at least one sub-volume targeted such are positioned and aligned nearly in the entire air gap a homogeneous magnetic field occurs. This results in a high linearity of the sound transducer magnet system according to the invention achieved.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schallwandler-Magnetsystems ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen.Further advantageous developments and refinements of the inventive transducer magnetic system arise from other dependent Claims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the drawing and in the following description explained in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Der
Magnettopf
Aufgrund
des geringen magnetischen Widerstands der Stahlplatte
Der
Luftspalt
Sofern
die Schwingspule
Sofern
die Membran
Das
Schallwandler-Magnetsystem
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
entfällt
der Permanentmagnet
Durch
den Wegfall der für
die Anordnung des bislang erforderlichen Permanentmagnets
Im äußeren Teilvolumen
Gegenüber dem
in
In
beiden Teilvolumina
Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der Magnet
Die
Eine
weitere Ausgestaltung betrifft die gezielt herausgebildete abschnittsweise
Anordnung der Magnete
Bei
den in den
Das äußere Teilvolumen
Beide
Teilvolumina
Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
wird davon ausgegangen, dass im Magnet
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung, die im Ausführungsbeispiel gemäß
Der
Magnet
Der
Magnet
Das
Magnetsystem
Im
Folgenden wird davon ausgegangen, dass das in
In
Die
in
Eine
Ausgestaltung des in
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