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Die vorliegende Erfindung geht aus von einem elektroakustischen Wandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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US 2010/0020646 A1 beschreibt einen Ultraschallwandler, welcher einen Übertragungsweg zwischen einer schwingenden Oberfläche (piezoelektrische Keramik) des Wandlermaterials und einem Medium, in dem die Schwingungen übertragen werden, zur Verfügung stellt, wobei ein sogenannter λ/2-Resonator (Dickenschwinger) mit einem im wesentlichen stabförmigen Übertragungselement, welches in Form, Länge und Querschnitt veränderlich ist, erwähnt wird. Insbesondere entspricht allerdings die bevorzugte Länge des Übertragungselementes λ/4. Die Gestaltung des Übertragungselementes richtet sich nach der zu erzielenden akustischen Abstrahlungscharakteristik bei der Resonanzfrequenz. In einer Ausführungsform ist das Übertragungselement in einem Schutzgehäuse des Schallwandlers integriert.
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US 8,320,218 B2 beschreibt, ausgehend von dem in der
US 2010/0020646 A1 beschriebenen piezoelektrischen Ultraschallwandler mit einem vorderen und hinteren Übertragungselement, einen Ultraschallwandler in verdeckter Einbauweise, beispielsweise in einem Stoßfänger, in Zusammenhang mit Einparksystemen. Hierbei ist das vordere, stabförmige Übertragungselement als Verbundelement ausgebildet, weiter umfassend eine glatte Platte, beispielsweise ein Teil der Materialfläche (Stoßfänger, Fahrzeugtür), an der der Ultraschallwandler versteckt eingebaut wird. Dieser glatte Bereich ist Teil der Resonatorstruktur und wird durch den elektroakustischen Wandler angeregt.
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Ferner sind Mittel beschrieben, den Ultraschallwandler versteckt und geschützt einzubauen.
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DE 10 2009 040 264 A1 beschreibt einen länglichen Ultraschallwandler, welcher derart mit einem Bauteil eines Fahrzeuges gekoppelt ist, dass eine Längsachse des Ultraschallwandlers im Wesentlichen senkrecht zu einer Fläche des Bauteils gekoppelt ist, wobei zur Erzeugung von Ultraschallwellen bei aktivem Ultraschallwandler lokale Dickenschwingungen des Bauteils verursacht werden. Demnach können eine verbesserte Abstrahlcharakteristik der Ultraschallkeule erreicht und ein verdeckter Einbau realisiert werden.
DE 10 2009 040 264 A1 bezieht sich auf einen länglichen Ultraschallwandler mit einer gegenüber der Breitenabmessung größeren Längenabmessung, welcher aus mehreren Scheiben, ausgebildet als monolithische Piezokeramik oder als stabförmiges Piezoelement aufgebaut sein kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung schlägt einen neuartigen Aufbau für einen elektroakustischen Wandler vor, der besonders für den verdeckten Einbau, beispielsweise in Verkleidungselemente von Fahrzeugen geeignet ist.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, einen elektroakustischen Wandler zu schaffen, der die Eigenschaften und Vorteile der bekannten Konzepte des Dickenschwingers und des Biegewandlers miteinander kombiniert. So ist zum Beispiel die elektrische Kontaktierung des piezoelelektrischen Elements bei einem Biegewandler leicht von außen zugänglich. Das piezokeramiksche Material muss außerdem gegenüber einem übliche (λ/2-Dickenschwinger) nicht auf Druck vorgespannt werden. Dies ist vorteilhaft, da Piezokeramiken üblicherweise Zugbeanspruchungen nur in einem geringen Maße aushalten können, ohne Schaden zu nehmen. Weiterhin ist eine Bedämpfung der Schwingung von Außen bei einem erfindungsgemäßen Aufbau einfach möglich durch z.B. Silikonschaum. Zur Einstellung der Resonanzfrequenz (Arbeitsfrequenz) stehen Geometrie- und Materialparameter sowohl des Dicken- als auch des Biegeschwingers zur Verfügung. Durch eine geeignete Wahl der Parameter kann abhängig von der gewünschten Anwendung ein, beispielsweise gegenüber Toleranzen robustes, Design gewählt werden.
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Dazu ist erfindungsgemäß ein elektroakustischer Wandler vorgesehen, der ein Gehäuse und eine schwingende Struktur umfasst. Die schwingende Struktur wird durch mindestens ein piezoelektrisches Element, eine Membran und einen akustischen Übertrager ausgebildet. Unter einer Membran wird in diesem Zusammenhang insbesondere eine Platte, verstanden, die zwar eine geringe Dicke im Vergleich zu ihrer Fläche aufweist und daher Biegeschwingungen in einer Richtung senkrecht zu seiner Oberfläche ausführen kann, jedoch eine gewisse Biegesteifigkeit aufweist.
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Die Membran ist erfindungsgemäß mit dem piezoelektrischen Element verbunden, so dass nach dem bekannten Prinzip eines elektroakustischen Wandlers mechanische Schwingungen von der Membran auf das piezoelektrische Element übertragen werden können und entsprechende elektrische Signale erzeugen. Durch Anlegen entsprechender elektrischer Signale an das piezoelektrische Element werden mechanische Schwingungen erzeugt, die auf die Membran übertragen werden. Dazu sind elektrische Verbindungsmittel zur Kontaktierung von Elektroden des piezoelektrischen Elements vorgesehen.
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Der akustische Übertrager überträgt Schwingungen zu oder von der Membran. Dazu weist der akustische Übertrager eine erste Oberfläche und eine zu der ersten Oberfläche parallele zweite Oberfläche auf, wobei die erste Oberfläche des akustischen Übertragers mit der Membran gekoppelt ist und die zweite Oberfläche des akustischen Übertragers geeignet ist, Schallwellen abzustrahlen und/oder zu empfangen. Unter einer Kopplung wird hierbei eine mechanische Verbindung verstanden, die die Übertragung von Schallwellen ermöglicht.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Membran als Biegeschwinger ausgebildet ist und der akustischen Übertrager als Dickenschwinger ausgebildet ist. Der akustische Übertrager ist insbesondere als sogenannter λ/2-Dickenschwinger ausgebildet, wobei λ die Wellenlänge einer Dickenschwingung der schwingenden Struktur entspricht und von der Schallgeschwindigkeit des Materials und der Frequenz der Schwingung abhängig ist. Der Übertrager befindet sich in Resonanz, wenn die durch die Anregung erzeugte Wellenlänge ein Vielfaches von λ/2 ist.
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Durch auf die zweite Oberfläche des akustischen Übertragers einfallende Schallwellen wird der akustische Übertrager erfindungsgemäß zu Dickenschwingungen, mit anderen Worten periodischen Längenänderungen in Längsrichtung angeregt. Da der akustische Übertrager mit der Membran verbunden ist, verursachen diese Dickenschwingungen wiederum Biegeschwingungen der Membran. Das piezoelektrische Element, das mit der Membran verbunden ist, wandelt diese Biegeschwingungen in elektrische Signale. Zur Erzeugung von Schallwellen, werden entsprechende elektrische Signale an das piezoelektrische Element angelegt. Dadurch wird die Membran zu Biegeschwingungen angeregt. Diese erzeugen entsprechende Dickenschwingungen des akustischen Übertrager und Schallwellen werden von der zweiten Oberfläche des akustischen Übertragers abgestrahlt.
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Der erfindungsgemäße elektroakustische Wandler kann somit als Sensor in einem Umgebungserfassungssystem verwendet werden, wie es in Personenfahrzeugen oder in der Robotik zum Einsatz kommt. Zur Erfassung der Umgebung können Ultraschallsignale ausgesendet werden, die an Objekten im Umfeld reflektiert werden. Die zurückgeworfenen Echosignale können von dem Sensor empfangen und von einer entsprechenden Elektronik in bekannter Weise weiterverarbeitet werden. So können beispielsweise Hindernisse erkannt und Kollisionen vermieden werden.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die erste Oberfläche des akustischen Übertragers mit einer ersten Oberfläche der Membran gekoppelt. Eine zweite Oberfläche der Membran ist mit dem piezoelektrischen Element verbunden, beispielsweise durch Aufkleben des piezoelektrischen Elements. Ein derartiger Aufbau kann dadurch umgesetzt sein, dass die Membran an einer ersten Oberfläche mit der ersten Oberfläche des akustischen Übertragers so verbunden ist, dass eine möglichst verlustarme Übertragung der akustischen Schwingungen gewährleistet ist. Dies kann beispielsweise durch Verkleben mit einem geeigneten Klebstoff oder Verschweißen oder Verschrauben erreicht werden. Alternativ kann die Membran auch einteilig mit dem akustischen Übertrager oder einem Teilelement des akustischen Übertragers ausgebildet sein.
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Das piezoelektrische Element ist bevorzugt vollflächig mit der Membran verklebt. Die Form des piezoelektrischen Elements kann kreisförmig, elliptisch, eckig oder beliebig sein. Ferner ist eine Ausführung mit einer ringförmigen Ausbildung des piezoelektrischen Elements möglich.
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In einer besonders bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen elektroakustischen Wandlers umfasst der akustische Übertrager ein im Wesentlichen stabförmiges Element und eine Platte. Unter stabförmig soll dabei verstanden werden, dass das Element massiv ausgebildet ist und eine Haupterstreckung in Längsrichtung aufweist. Die Stirnflächen können beliebig geformt sein, beispielsweise kreisförmig, oval, oder rechteckig. Es ist ebenfalls denkbar, die Stirnflächen unterschiedlich groß und/oder unterschiedlich geformt auszubilden. Eine Stirnfläche des stabförmigen Elements ist mit der Membran verbunden. Die andere Stirnfläche ist mit der Platte verbunden, wobei die Membran und/oder die Platte auch einteilig mit dem stabförmigen Element ausgebildet sein können. Die dem stabförmigen Element abgewandte Oberfläche der Platte bildet somit die zweite Oberfläche des akustischen Übertragers, die geeignet ist, Schallwellen abzustrahlen und/oder zu empfangen. Durch das Verhältnis von Form und Fläche zwischen der Platte und den Stirnflächen des stabförmigen Elements, sowie durch die Dicke der Platte wird die Abstrahlcharakteristik des elektroakustischen Wandlers bestimmt. Durch entsprechende Wahl dieser Parameter kann eine gewünschte Abstrahlcharakteristik des elektroakustischen Wandlers im Bezug auf Winkelabhängigkeit der Signalstärke sowie auf die Resonanzfrequenzen eingestellt werden. Übliche Frequenzen liegen im Bereich von 30 bis 150 kHz.
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Die Platte kann beispielsweise als Teil eines Verkleidungselements eines Fahrzeugs, insbesondere eines Stoßfängers, ausgebildet sein. Die Platte kann dabei einteilig mit dem Verkleidungselement oder als separates Teil ausgebildet sein. Es ist vorteilhaft für die akustischen Abstrahleigenschaften, wenn die Platte eine geringere Dicke als das umgebende Verkleidungselement aufweist. Deshalb kann ein Verkleidungselement beispielsweise in dem Bereich durch den die Platte ausgebildet wird eine verringerte Materialstärke aufweisen. Vorteilhaft sind Dicken von 0,1 bis 10 mm oder allgemeiner ein Verhältnis zwischen einem Durchmesser der Platte und der Dicke der Platte von etwa 10/1.
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Das Gehäuse des erfindungsgemäßen elektroakustischen Wandlers ist an eine Innenfläche des Verkleidungselementes derart angebunden, dass der elektroakustische Wandler von außen nicht sichtbar ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Wandler vor Umwelteinflüssen, wie Schmutz oder Nässe geschützt angeordnet werden kann. Außerdem ergeben sich gestalterische Vorteile. Das Gehäuse kann dazu auch einteilig mit dem Verkleidungselement ausgebildet sein.
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Zur Befestigung der schwingenden Struktur des elektroakustischen Wandlers an dem Gehäuse kann vorzugsweise die Membran mittels einer Lagerstruktur an dem Gehäuse befestigt sein. Das Gehäuse kann dazu beispielsweise einen Umlaufenden Bereich mit einer verringerten Wandstärke aufweisen, an dem die Membran in ihrem Randbereich befestigt ist, beispielsweise durch Kleben oder durch Klemmen. Alternativ kann die Lagerung auch beweglich ausgeführt sein, beispielsweise indem die Berührungsfläche zwischen Membran und Gehäuse klein im Vergleich zur Gesamtfläche der Membran und somit nachgiebig ausgeführt ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann das stabförmige Element mittels einer Lagerstruktur an dem Gehäuse gehalten sein. Bevorzugt ist die Lagerstruktur insbesondere auf einer Höhe des stabförmigen Elements angeordnet, die einem Schwingungsknoten einer Resonanzschwingung der schwingenden Struktur entspricht. Damit befindet sich die Lagerstruktur an einer Position, an der das stabförmige Element bei einer angeregten Dickenschwingung nur eine geringe oder gar keine Längenänderung erfährt. Somit wird die Lagerstruktur nur geringfügig mechanisch belastet.
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In einer Ausführungsform der Erfindung weist das stabförmige Element eine sich in Richtung der mit der Membran verbundenen ersten Oberfläche und/oder in Richtung der mit der Platte verbundenen Stirnfläche verringernde Querschnittsfläche auf. Das stabförmige Element läuft also in Richtung der Membran und/oder in Richtung der Platte spitz zu. Durch die sich dadurch ergebende verkleinerte Anbindungsfläche zwischen dem stabförmigen Element und der Membran bzw. der Platte wird bewirkt, dass die Schwingeigenschaften, insbesondere die Biegung, der Membran und/oder der Platte nur gering behindert werden. Dies bewirkt eine verbesserte Empfindlichkeit für einfallende Schalwellen und eine höhere Signalstärke des ausgesendeten akustischen Signals.
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Beim Zusammenfügen des stabförmigen Elements und der Platte ist es wichtig, eine genaue relative Positionierung des stabförmigen Elements und der Platte einzuhalten, um eine gewünschte Abstrahlcharakteristik des elektroakustischen Wandlers zu erzielen. Deshalb ist nach einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung vorgesehen, dass das stabförmige Element an seiner der Platte zugewandten Stirnfläche mindestens ein Montagehilfeelement aufweist. Dieses kann als Vertiefung oder Erhöhung ausgebildet sein. Es können auch Kombinationen von Erhöhungen und Vertiefungen vorgesehen sein. Die Platte weist an ihrer der Stirnfläche des stabförmigen Elements zugewanden Oberfläche mindestens ein komplementäres Montagehilfeelement auf. Durch das Ineinandergreifen der Montagehilfeelemente an der Stirnseite des stabförmigen Elements und der Platte wird eine vorgesehene, insbesondere zentrische, Positionierung des stabförmigen Elements und der Platte erzielt. Bei Ausführungsformen, bei denen die Winkelausrichtung zwischen der Platte und dem stabförmigen Element wichtig ist, beispielsweise um eine bestimmte Abstrahlcharakteristik zu erzielen, kann über eine entsprechende, beispielsweise nicht rotationssymmetrische, Anordnung von Montagehilfeelementen die korrekte Winkelausrichtung sichergestellt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben:
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1 zeigt einen elektroakustischen Wandler nach einer ersten Ausführung der Erfindung.
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2 zeigt einen elektroakustischen Wandler nach einer zweiten Ausführung der Erfindung.
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3 zeigt einen elektroakustischen Wandler nach einer dritten Ausführung der Erfindung.
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4 zeigt den elektroakustischen Wandler nach der ersten Ausführung der Erfindung zusammen mit einem Diagramm der Auslenkung in Dickenrichtung des akustischen Übertragers.
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Ausführungen der Erfindung
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In 1 ist ein schematischer Längsschnitt durch einen elektroakustischen Wandler 1 nach einer ersten Ausführung der Erfindung dargestellt. Der elektroakustische Wandler 1 umfasst ein Gehäuse 180 sowie eine schwingende Struktur 110. Die schwingende Struktur 110 umfasst ein piezoelektrisches Element 150, das in diesem Beispiel als Piezokeramikscheibe ausgeführt ist. Dabei ist die Piezokeramikscheibe auf der Unterseite 122 der Membran 120 verklebt. Die Piezokeramikscheibe weist im Wesentlichen die selbe Oberflächenform und Größe auf, wie die Membran 120 und schließt bündig mit der Membran 120 ab.
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Wird ein entsprechendes Spannungssignal U an die Piezokeramikscheibe 150 angelegt, kann diese die Membran 120 zum Schwingen bringen. Dazu sind elektrische Verbindungsmittel 190 vorgesehen, die mit Elektroden des piezoelektrischen Elements 150 kontaktiert sind und hier nur schematisch dargestellt sind.
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Auf der Oberseite 121 der Membran ist ein stabförmiges Element 145 befestigt. Dabei ist eine erste Oberfläche 141 des stabförmigen Elements mit der Membran verbunden. Die Befestigung kann beispielsweise durch Schrauben und/oder Schweißen und/oder Kleben erfolgen. Das stabförmige Element 145 ist mit seiner zweiten Oberfläche (Stirnfläche) 146 an einer Platte 240 befestigt, insbesondere verklebt. Die Platte 240 ist einteilig mit einem Verkleidungselement 200 verbunden, das in diesem Beispiel der Stoßfänger oder eine Zierleiste eines Kraftfahrzeugs ist.
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Das Gehäuse 180 ist an der Innenseite des Verkleidungselements 200 beispielsweise durch Kleben, befestigt, der elektroakustische Wandler ist somit von außen nicht sichtbar. Das Gehäuse 180 ist in diesem Beispiel im Wesentlichen zylinderförmig und besteht aus einem Metall wie beispielsweise Aluminium. Es weist eine hohe Impedanz (es ist steif und/oder schwer) parallel zur Schwingrichtung des stabförmigen Elements 145 auf, sodass der Eintrag von Schwingungen in das Gehäuse 180 möglichst gering bleibt. Die Membran 120 ist in einem Randbereich 185 des Gehäuses 180 gelagert. Das Gehäuse 180 weist in diesem Randbereich 185 eine geringere Wandstärke auf. Die Lagerung 170 kann fest, beispielsweise durch Klemmung oder Klebung, ausgeführt sein, Alternativ kann die Lagerung 170 eine gewissen Beweglichkeit aufweisen, dies wird erreicht, indem die Berührungsfläche zwischen der Membran 120 und dem Gehäuse 180 klein und somit nachgiebig ausgeführt wird.
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Die nach außen gerichtete Oberfläche 142 der Platte 240 ist geeignet, Schallwellen abzustrahlen und/oder zu empfangen. Zusammen bilden die Platte 240 und das stabförmige Element 145 den erfindungsgemäßen akustischen Übertrager 140, der durch Biegeschwingungen der Membran 120 zu Dickenschwingungen angeregt werden kann. Im Empfangsfall ist dieses Prinzip genau umgekehrt. Schallwellen treffen auf die Oberfläche 142 und regen die Platte 240 an. Diese regt das stabförmige Element 145 an, das wiederum die Membran 120 zum Ausführen von Biegeschwingungen anregt. Da das piezoelektrische Element 150 auf die Membran 120 geklebt ist, werden an dem piezoelektrischen Element 150 Spannungssignale erzeugt, die durch die elektrischen Verbindungsmittel 190 abgegriffen werden können und zur Auswertung weiter verarbeitet werden können. Im Allgemeinen wird die schwingende Struktur 110 bei einer bestimmten Resonanzfrequenz schwingen. Dabei entspricht die Längserstreckung d der schwingenden Struktur 110 einer halben Wellenlänge (λ/2) der Resonanzschwingung. Die Längserstreckung d wird im Wesentlichen von der Länge des stabförmigen Elements 145 bestimmt, dieses wird daher auch als λ/2-Dickenschwinger bezeichnet.
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In 4 ist die Auslenkung A der Dickenschwingung in einem Diagramm schematisch dargestellt. Die x-Achse entspricht der Längsrichtung, die y-Achse entspricht der Auslenkung der schwingenden Struktur. Die Auslenkung entspricht der halben Wellenlänge der Schwingung. Die maximalen Auslenkungen treten an den entsprechenden Enden x1, x2 der schwingenden Struktur 110 auf. In der Mitte xm ist die Auslenkung im Wesentlichen Null, entsprechend einem Schwingungsknoten.
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Zur Herstellung der Membran 120 und des stabförmigen Elements 145 können Metalle, wie z.B. Aluminium oder Edelstahl, genutzt werden. Es können auch Kunststoffe verwendet werden, die idealerweise keine Glasübergangstemperatur im Temperaturbereich von –40°C bis +85°C aufweisen. Eine Kombination aus verschiedenen Materialien ist ebenfalls möglich. Die Länge des stabförmigen Elements ist abhängig von der Wahl der Sendefrequenz und des verwendeten Werkstoffs für das stabförmige Element 145 und der damit verbundenen Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwellen, zu wählen. Um Schrägstellungen des stabförmigen Elements 145 zu vermeiden, vor allem wenn das stabförmige Element 145 sehr lang im Vergleich zu den Abmessungen der Platte 240 oder der Membran 120 ist, kann das stabförmige Element 145 durch eine weitere Lagerstruktur 175 an dem Gehäuse 180 zu fixiert werden. Die Lagerstruktur 175 kann bevorzugt auf halber Höhe h des stabförmigen Elements 145 angeordnet sein. Diese mittige Position der Lagerstruktur 175 wird gewählt, da dort die Schwingamplitude der Dickenschwingungen minimal ist. Die Position entspricht dem Schwingungsknoten bei der Position xm in der Darstellung nach 4.
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In der in 1 dargestellten Ausführung der Erfindung sind die Membran 120, das stabförmige Element 145, das Gehäuse 180 und die Platte 240 als separate Bauteile ausgebildet. Alternativ können die Membran 120 und das stabförmige Element 145 auch aus einteilig ausgebildet sein. Alternativ kann die Membran 120 einteilig mit dem Gehäuse 180 ausgeführt sein und/oder das Gehäuse 180 kann einteilig mit der Platte 240 bzw. dem Verkleidungselement 200 gebildet sein.
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Um den elektroakustischen Wandler 1 nach außen hin noch besser vor Umgebungseinflüssen, wie Feuchtigkeit oder Staub, zu schützen, kann noch eine weitere Abdeckung (nicht dargestellt) vorgesehen werden.
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In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines elektroakustischen Wandlers 1 schematisch im Längsschnitt dargestellt. Der grundsätzliche Aufbau und die Funktion des elektroakustischen Wandlers 1 entspricht dem in 1 dargestellten Wandler. Gleiche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zum in 1 gezeigten elektroakustischen Wandler ist in diesem Ausführungsbeispiel das piezoelektrische Element 150 kleiner ausgebildet als die Membran 120. Das piezoelektrische Element 150 ist zentrisch auf der Unterseite der Membran 120 befestigt. Die Membran 120 und das stabförmige Element 145 sind einteilig ausgebildet. Der in 2 gezeigte elektroakustische Wandler 1 weist zusätzlich Mittel 148, 248 zur Montagehilfe der Anordnung aus stabförmigen Element 145 und Platte 240 auf. Dazu ist als Montagehilfeelement eine Vertiefung 148 zentral auf der Stirnfläche 146 des stabförmigen Elements 145 ausgebildet. Komplementär weist die Platte 240 an ihrer der Stirnfläche 146 zugewandten Oberfläche 246 eine Erhebung 248 auf. Beim Zusammenfügen des stabförmigen Elements 145 und der Platte 240 greift die Erhebung 248 in die Vertiefung 148 ein. Damit ist sichergestellt, dass das stabförmige Element richtig relativ zu der Platte 240 positioniert ist. Abweichungen in der Positionierung können zu unerwünschten Abweichungen in der Abstrahlcharakteristik und/oder Resonanzfrequenz des elektroakustischen Wandlers 1 führen, insbesondere kann es zu nicht-zentrischen Krafteinleitungen in die beteiligten Strukturen kommen, wodurch unerwünschte sogenannte „Nebenschwingungen“ in andere Koordinatenrichtungen entstehen können. Diese Abweichungen und unerwünschten Effekte werden durch die Montagehilfeelemente vermieden.
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In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines elektroakustischen Wandlers 1 schematisch im Längsschnitt dargestellt. Der grundsätzliche Aufbau und die Funktion des elektroakustischen Wandlers 1 entspricht dem in 1 dargestellten Wandler. Gleiche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zum in 1 gezeigten elektroakustischen Wandler ist in diesem Ausführungsbeispiel das stabförmige Element 145 derart ausgebildet, dass es eine sich in Richtung der mit der Membran 120 verbundenen ersten Oberfläche 141 verringernde Querschnittsfläche aufweist. Mit anderen Worten ist das stabförmige Element 145 in Richtung seines mit der Membran 120 verbundenen Endes spitz zulaufend ausgebildet. Durch die sich dadurch ergebende verkleinerte Anbindungfläche zwischen dem stabförmigen Element 145 und der Membran 120 wird bewirkt, dass Schwingungen der Membran – insbesondere die Biegeschwingungen – durch das stabförmige Element nur geringfügig behindert werden. Es ist zusätzlich oder alternativ denkbar auch das der Platte 240 zugewandte Ende des stabförmigen Elements spitz zulaufend auszubilden. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass eine oder beide der Stirnflächen 141 und 146 des stabförmigen Elements 145 eine zentrale Vertiefung aufweisen, die bewirkt, dass die jeweilige Anbindungfläche zwischen dem stabförmigen Element 145 und der Membran 120 bzw. der Platte 140 ringförmig ausgebildet ist. Dadurch wird eine weitere Verminderung der Behinderung von Schwingungen der Membran 120 bzw. der Platte 240 erzielt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2010/0020646 A1 [0002, 0003]
- US 8320218 B2 [0003]
- DE 102009040264 A1 [0005, 0005]
