EP1059829B1 - Lautsprecher mit einem frontseitig aufgesetzten Dichtelement und Verfahren zur Herstellung eines solchen Lautsprechers - Google Patents

Lautsprecher mit einem frontseitig aufgesetzten Dichtelement und Verfahren zur Herstellung eines solchen Lautsprechers Download PDF

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EP1059829B1
EP1059829B1 EP00111613A EP00111613A EP1059829B1 EP 1059829 B1 EP1059829 B1 EP 1059829B1 EP 00111613 A EP00111613 A EP 00111613A EP 00111613 A EP00111613 A EP 00111613A EP 1059829 B1 EP1059829 B1 EP 1059829B1
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EP
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loudspeaker
sealing element
speaker
wall
sealing
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Gerhard Ziegler
Gerhard Laubmann
Hans-Jürgen Gach
Werner Brauner
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Gealan Formteile GmbH
Harman Audio Electronic Systems GmbH
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Gealan Formteile GmbH
Harman Audio Electronic Systems GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type

Definitions

  • the invention relates to a speaker with a front attached sealing element, the mounted speaker abuts a wall for acoustic sealing, and a method for producing such a speaker.
  • the sealing of loudspeakers towards the door interior lining within motor vehicles takes place regularly via open-cell, soaked or impregnated foam sealing strips with Cross-sectional dimensions of 2 x 4 mm to 20 x 25 mm, like this 1 and 2 is shown schematically in Figs.
  • the foam sealing strip 12 is here on the speaker basket, a Speaker basket adapter, a speaker mount or a Speaker grille glued on.
  • the foam sealing strip 12 annular and formed on the annular Exterior of the Lautschisseerabdeckgitters 10 glued.
  • the cross section of the foam sealing strip is cuboid.
  • This foam sealing strip 12 is located with its the Lautschettirabdeckgitter 10 facing away from the inside door trim panel 18 for acoustic sealing flat.
  • the Door panel 18 still has openings 19 so that the from Speaker emitted acoustic waves in the interior of the vehicle can get.
  • the speaker itself is attached to the door inner wall 16. Drilling is used for this purpose 11, 17 in the speaker or in the Matinnenwandung 16th
  • foam sealing strips have the disadvantage that they firstly no absolute seal due to their open-celledness and second, the adhesion of the foam sealing strips depends very much on the climatic conditions. So it has turned out that in use Such seals of speakers to the door interior trim of motor vehicles Complaints of the automotive customer about non-liable, badly liable or partial or completely detached foam strips occur. It was observed That such problems often occur when that happens Motor vehicle and thus the speaker with the glued Foam sealing strips strong temperature fluctuations or high humidity was exposed.
  • Another problem of glued foam sealing strips is the need for prefabrication or completion at the speaker manufacturer.
  • An online production of the Speaker on an automatic speaker production line is not or only with such a sealing solution very high cost possible.
  • the object of the present invention is a Specify speaker with the optimal acoustic seal is possible with simultaneous ease of manufacture as well as high temperature and humidity resistance.
  • the loudspeaker according to the invention is essentially characterized through a one-piece to the front of the speaker molded sealing element made of a thermoelastic Polymer exists.
  • the sealing element to the speaker basket, the Speaker adapter, to a holder of the speaker or to the speaker cover grille or to a similar part of the speaker molded using two component technology become.
  • the cross section of the TPE sealing element designed so that the tolerance range, which is to be bridged, in the elastic deformation range of the TPE sealing element is located.
  • the cross section can for example Z- or approximately Z-shaped.
  • Fig. 3 is a perspective view of the grille 10 of a speaker.
  • a sealing element made of thermoplastic elastomer (TPE) attached by injection molding.
  • Fig. 4 is an associated, partially sectional view shown. In the sectional view of Fig. 4 is the complete speaker in turn between the door inner wall, d. H. the door inner panel 16, and the door panel 18 built-in.
  • the already known from Fig. 2 reference numerals continue to apply with equal importance.
  • the TPE sealing element is connected to the loudspeaker or speaker cover grille 10 molded.
  • the speaker cover grille 10 is made of any plastic while the sealing element 13 according to the invention of a thermoplastic Elastomer exists.
  • the thermoplastic elastomer For example, a polypropylene material and in particular a polycarbodiimide polymer. As a material is particular DAPLEN (registered trademark) and hereby especially the type DS65T20 suitable.
  • a suitable one SEBS material is e.g. under the name PTS-thermoflex available in the stores.
  • the cross section of the TPE sealing element 13 is expediently chosen so that its distance to be sealed Wall, so to the inside of the door panel 18, still lies in the elastic deformation range.
  • Fig. 4 is the cross section of the TPE sealing element thirteenth approximately Z-shaped.
  • the speaker cover 10 facing away from the distal end of the TPE sealing element 13 is sealingly on the inside the door panel 18 on.
  • the TPE sealing element 13 does not necessarily have to be on the Cover grille 10 of the speaker to be molded. It is also possible that the TPE sealing element to the speaker basket, a speaker adapter, a speaker holder or a similar element of the speaker is injected.
  • FIG. 5 is another embodiment of a loudspeaker shown according to the invention.
  • the perspective Presentation leaves one on a speaker base 56 mounted loudspeaker 50 with a loudspeaker diaphragm 52, a speaker bead 54 and a speaker basket adapter 62 recognize.
  • Speaker base 56, connector 60 and speaker basket adapter 62 can as a single combined part be executed.
  • the speaker base plate 56 is provided with holes or openings 58 and 59 provided for mounting the door inner wall, d. H. the door inner panel of a motor vehicle are provided.
  • a connector 60 is mounted to the speaker is electrically connected and via which the output of a Audio device is coupled.
  • the speaker basket adapter 62 On the cylindrically shaped speaker basket adapter 62 sits a TPE sealing element 64.
  • the speaker basket adapter 62 on its front end wall one annular groove 62a, in which a wall part of the TPE sealing element 64 is injected.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Lautsprecher mit einem frontseitig aufgesetzten Dichtelement, das bei montiertem Lautsprecher an einer Wandung zur akustischen Abdichtung anliegt, und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Lautsprechers.
Die Abdichtung von Lautsprechern zur Türinnenverkleidung hin innerhalb von Kraftfahrzeugen erfolgt regelmäßig über offenzellige, getränkte bzw. ungetränkte Schaumdichtstreifen mit Querschnittsabmessungen von 2 x 4 mm bis 20 x 25 mm, wie dies in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt ist. Der Schaumdichtstreifen 12 wird hierbei auf den Lautsprecherkorb, einen Lautsprecherkorbadapter, einen Lautsprecherhalter oder ein Lautsprechergitter aufgeklebt. In Fig. 1 ist der Schaumdichtstreifen 12 ringförmig ausgebildet und auf den ringförmigen Aussenbereich des Lautsprecherabdeckgitters 10 aufgeklebt. Der Querschnitt des Schaumdichtstreifens ist quaderförmig. Dieser Schaumdichtstreifen 12 liegt mit seiner dem Lautsprecherabdeckgitter 10 abgewandten Stirnseite an der Türinnenverkleidung 18 zur akustischen Abdichtung flächig an. Die Türverkleidung 18 weist noch Öffnungen 19 auf, damit die vom Lautsprecher ausgesandten akustischen Wellen in den Innenraum des Fahrzeuges gelangen können. Der Lautsprecher selber ist an der Türinnenwandung 16 befestigt. Hierfür dienen Bohrungen 11, 17 im Lautsprecher bzw. in der Türinnenwandung 16.
Solche Schaumdichtstreifen haben den Nachteil, dass sie erstens keine absolute Abdichtung aufgrund ihrer Offenzelligkeit zulassen und zweitens die Haftung der Schaumdichtstreifen sehr stark von den klimatischen Bedingungen abhängig ist. So hat sich herausgestellt, dass in der Praxis beim Einsatz solcher Abdichtungen von Lautsprechern zur Türinnenverkleidung von Kraftfahrzeugen Reklamationen des Automobilkunden über nicht haftende, schlecht haftende bzw. teilweise oder ganz abgelöste Schaumstoffstreifen auftreten. Es wurde beobachtet, dass solche Probleme dann gehäuft auftreten, wenn das Kraftfahrzeug und damit auch der Lautsprecher mit dem aufgeklebten Schaumdichtstreifen starken Temperaturschwankungen bzw. hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt war.
Als besonders problematisch haben sich dabei die im Durchmesser verhältnismäßig kleinen Lautsprecher, von etwa 130 bis 160 mm gezeigt, weil dort im Vergleich zu den größeren Lautsprechern die Schaumdichtstreifen einen engeren Radius aufweisen und demzufolge die Ablösungskräfte bei starken Temperaturschwankungen und hoher Luftfeuchtigkeit noch größer sind.
Ein weiteres Problem der aufgeklebten Schaumdichtstreifen ist die Notwendigkeit einer Vorfertigung oder einer Komplettierung beim Lautsprecherhersteller. Eine Online-Fertigung des Lautsprechers an einer automatischen Lautsprecherfertigungslinie ist mit einer solchen Abdichtlösung nicht oder nur mit sehr hohem Kostenaufwand möglich.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin einen Lautsprecher anzugeben, mit dem eine optimale akustische Abdichtung möglich ist bei gleichzeitiger einfacher Herstellbarkeit sowie hoher Temperatur- und Luftfeuchtebeständigkeit.
Diese Aufgabe wird durch einen Lautsprecher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen des Lautsprechers sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Lautsprecher nach der Erfindung zeichnet sich im Wesentlichen durch ein einstückig an die Frontseite des Lautsprechers angespritztes Dichtelement aus, das aus einem thermoelastischen Polymer besteht.
Hierbei kann das Dichtelement an den Lautsprecherkorb, den Lautsprecheradapter, an einen Halter des Lautsprechers oder an das Lautsprecherabdeckgitter oder an ein ähnliches Teil des Lautsprechers mittels zwei Komponenten-Technik angespritzt werden. Zweckmäßigerweise wird der Querschnitt des TPE-Dichtelementes so ausgeführt, dass der Toleranzbereich, der überbrückt werden soll, im elastischen Verformungsbereich des TPE-Dichtelementes liegt. Der Querschnitt kann beispielsweise Z- oder annähernd Z-förmig sein.
Der Lautsprecher nach der Erfindung zeichnet sich durch folgende Vorteile aus:
  • vollständige Abdichtung, da das Material des Dichtelementes Luftundurchlässig ist,
  • es bestehen keine Haftungsprobleme des Dichtelementes am Lautsprecher, weil dieses an den Lautsprecher angespritzt ist und damit einstückig mit dem Lautsprecher in Verbindung steht,
  • eine Online-Fertigung ist möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit Figuren anhand von Ausführungsbeispielen, auf die die Erfindung jedoch nicht eingeschränkt ist, näher erläutert. Es zeigen:
  • Figur 1: die perspektivische Ansicht eines Lautsprechers mit aufgeklebtem Dichtstreifen gemäß dem Stand der Technik,
  • Figur 2: eine teilweise Schnittdarstellung durch einen zwischen eine Türinnenwandung und eine Türverkleidung eingebauten Lautsprecher mit aufgeklebtem Dichtstreifen gemäß dem Stand der Technik,
  • Figur 3: eine perspektivische Ansicht eines Lautsprechers mit aufgespritzem TPE-Dichtstreifen,
  • Figur 4: eine teilweise Schnittdarstellung ähnlich zu Fig. 2, jedoch mit einem Lautsprecher mit angespritzten TPE-Dichtstreifen zwischen Türinnenwandung und Türverkleidung eingesetzt ist,
  • Figur 5: eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Lautsprechers nach der Erfindung, und
  • Figur 6: eine teilweise Schnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispieles, ähnlich zu Fig. 2, jedoch mit einem Lautsprecher mit angespritztem TPE-Dichtring zwischen Türinnenwandung (zylindrischer Ansatz an der Lautsprecherblende) und Türverkleidung eingesetzt ist.
    • In Fig. 3 ist in perspektivischer Darstellung das Abdeckgitter 10 eines Lautsprechers dargestellt. Auf die ringförmige, äußere Umrandung des Abdeckgitters 10 ist ein Dichtelement aus thermoplastischem Elastomer (TPE) durch Anspritzen befestigt. In Fig. 4 ist eine zugehörende, teilweise Schnittdarstellung gezeigt. In der Schnittdarstellung von Fig. 4 ist der komplette Lautsprecher wiederum zwischen die Türinnenwandung, d. h. das Türinnenblech 16, und die Türverkleidung 18 eingebaut. Die bereits aus Fig. 2 bekannten Bezugszeichen gelten mit gleicher Bedeutung weiter.
    Das TPE-Dichtelement ist an den Lautsprecher bzw. das Lautsprecherabdeckgitter 10 angespritzt. Das Lautsprecherabdeckgitter 10 besteht aus einem beliebigen Kunststoff, während das Dichtelement 13 erfindungsgemäß aus einem thermoplastischen Elastomer besteht. Das thermoplastische Elastomer kann beispielsweise ein Polypropylen-Material und insbesondere ein Polycarbodiimide-Polymere sein. Als Material ist insbesondere DAPLEN (eingetragendes Warenzeichen) und hierbei insbesondere der Typ DS65T20 geeignet. Als weiteres Material des Dichtelementes 13 kann SEBS (= TPE auf Polystyrolbasis) verwendet werden. Material mit einer SEBS-Molekularstruktur weist Moleküle auf, die aus thermoplastischen Polystrolendblöcken (S) und einem eleastischen Ethylen-Butylen-Mittelblock(EB) bestehen. Beim Abkühlen des verarbeiteten Materials bilden sich Polystyrol-Domänen. Ein verwendbares SEBS-Material ist z.B. unter der Bezeichnung PTS-thermoflex im Handel erhältlich.
    Der Querschnitt des TPE-Dichtelementes 13 ist zweckmäßigerweise so gewählt, dass dessen Strecke bis zur abzudichtenden Wandung, also bis zur Innenseite der Türverkleidung 18, noch im elastischen Verformungsbereich liegt. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 4 ist der Querschnitt des TPE-Dichtelementes 13 annähernd Z-förmig.
    Das dem Lautsprecherabdeckgitter 10 abgewandte distale Ende des TPE-Dichtelementes 13 liegt dichtend an der Innenseite der Türverkleidung 18 an.
    Das TPE-Dichtelement 13 muss nicht notwendigerweise auf das Abdeckgitter 10 des Lautsprechers angespritzt sein. Es ist auch möglich, dass das TPE-Dichtelement an den Lautsprecherkorb, einen Lautsprecheradapter, einen Lautsprecherhalter oder ein ähliches Element des Lautsprechers angespritzt wird.
    In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Lautsprechers nach der Erfindung gezeigt. Die perspektivische Darstellung läßt einen auf eine Lautsprechergrundplatte 56 montierten Lautsprecher 50 mit einer Lautsprechermembran 52, einer Lautsprechersicke 54 sowie einen Lautsprecherkorbadapter 62 erkennen. Die hier einzeln aufgeführten Bauteile: Lautsprechergrundplatte 56, Steckverbinder 60 und Lautsprecherkorbadapter 62 können als ein einziges kombiniertes Teil ausgeführt sein. Die Lautsprechergrundplatte 56 ist mit Bohrungen bzw. Öffnungen 58 und 59 versehen, die zur Montage an die Türinnenwandung, d. h. das Türinnenblech eines Kraftfahrzeuges vorgesehen sind. Auf der Lautsprechergrundplatte 56 ist ein Steckverbinder 60 montiert, der mit dem Lautsprecher elektrisch in Verbingung ist und über den der Ausgang eines Audiogerätes ankoppelbar ist.
    Auf dem zylinderförmig ausgebildeten Lautsprecherkorbadapter 62 sitzt ein TPE-Dichtelement 64. Hierfür weist der Lautsprecherkorbadapter 62 auf seiner frontseitigen Stirnwandung eine ringförmige Nut 62a auf, in dem ein Wandungsteil des TPE-Dichtelementes 64 eingespritzt ist.
    Von dem orthogonal zur Lautsprecherachse X liegenden Wandungsteil 62a des TPE-Dichtelementes 64 erstreckt sich nach schräg aussen von der Lautsprecherachse X gesehen ein weiterer Wandungsteil des Dichtelementes um in einer Dichtlippe 66 zu enden. Von dieser Dichtungslippe 66 erstreckt sich kreissegmentförmig von der Lautsprecherachse X weg ein dritter Wandungsteil des TPE-Dichtelementes 64. An diesem dritten Wandungsteil des TPE-Dichtelementes 64 erfolgt die Dichtung zur Türinnenverkleidung, und zwar in diesem Fall über einen direkt an die Türverkleidung angespritzten Zylinder.
    Bezugszeichenliste
    10
    Abdeckgitter
    11
    Abdeckgitter
    11
    Bohrung, Öffnung
    12
    Dichtstreifen
    13
    TPE-Dichtelement
    16
    Türinnenwandung
    17
    Bohrung, Öffnung
    18
    Türverkleidung
    19
    Öffnungen
    50
    Lautsprecher
    52
    Lautsprechermembran
    54
    Lautsprechersicke
    56
    Lautsprechergrundplatte
    58
    Bohrungen, Öffnungen
    59
    Bohrungen, Öffnungen
    60
    Steckverbinder
    62
    Lautsprecherkorbadapter
    62a
    Nut
    64
    Dichtelement
    66
    Dichtlippe
    68
    Nut
    X
    Lautsprecherachse

    Claims (11)

    1. Lautsprecher mit einem frontseitig aufgesetzten Dichtelement (13; 64), das bei montiertem Lautsprecher an einer Wandung (18) zur akustischen Abdichtung anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13, 64) aus einem thermoplastischen Elastomer besteht und einstückig an die Frontseite des Lautsprechers (10) angespritzt ist.
    2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13) ein Polypropylen-Material ist.
    3. Lautsprecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13) ein Polycarbodiimid-Polymere ist.
    4. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13) direkt auf dem Lautsprecherkorb, auf einem Lautsprecherkorbadapter (62) oder auf einem Lautsprecherabdeckgitter (10) aufgespritzt ist.
    5. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13) in Draufsicht auf den Lautsprecher ringförmig oder mindestens annähernd ringförmig ausgebildet ist.
    6. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Dichtelements (13) so gewählt ist, dass die bei zur abzudichtenden Wandung (18) zu überbrückende Strecke noch im elastischen Verformungsbereich des Dichtelementes (13) liegt.
    7. Lautsprecher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13) einen Z-förmigen oder mindestens annähernd Z-förmigen Querschnitt aufweist.
    8. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Lautsprecherkorb aus Kunststoff mit einer Lautsprechergrundplatte (56), wobei das Dichtelement (13; 64) an die stirnseitige Frontwandung des Lautsprecherkorbes oder des Lautsprecherkorbadapters (62) angespritzt ist.
    9. Lautsprecher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Frontwandung des Lautsprecherkorbes oder Lautsprecherkorbadapters (62) eine ringförmige Nut (62a) aufweist, in der ein Wandteil (68) des Dichtelementes (64) eingespritzt ist.
    10. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement zur abzudichtenden Wandung (19) hin eine hervorspringende Dichtlippe (66) aufweist.
    11. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecher an der Türinnenwandung eines Kraftfahrzeuges befestigt ist und das Dichtelement (13; 64) an der Türinnenverkleidung (18) abdichtend anliegt.
    EP00111613A 1999-06-08 2000-05-31 Lautsprecher mit einem frontseitig aufgesetzten Dichtelement und Verfahren zur Herstellung eines solchen Lautsprechers Expired - Lifetime EP1059829B1 (de)

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    DE19925944 1999-06-08

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    Publication Number Publication Date
    EP1059829A2 EP1059829A2 (de) 2000-12-13
    EP1059829A3 EP1059829A3 (de) 2003-04-02
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