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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug mit einer Membran zum Aussenden und/oder Empfangen eines Ultraschallsignals und mit einem Piezoelement zum Anregen der Membran und/oder zum Erzeugen eines elektrischen Signals aufgrund des empfangenen Ultraschallsignals. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Verkleidungsanordnung mit einem Verkleidungsteil und zumindest einem Ultraschallsensor. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Verkleidungsanordnung.
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Ultraschallsensoren sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Diese werden beispielsweise in Fahrerassistenzsystemen, insbesondere in sogenannten Parkhilfesystemen, eingesetzt, um den Fahrer beim Rangieren des Kraftfahrzeugs zu unterstützen. Die Ultraschallsensoren messen dabei die Abstände zwischen dem Kraftfahrzeug einerseits und den in seiner Umgebung befindlichen Hindernissen andererseits. Mittels einer Membran wird ein Ultraschallsignal ausgesendet, welches dann von dem Hindernis in der Umgebung des Kraftfahrzeugs reflektiert wird und wieder zu dem Ultraschallsensor gelangt, und zwar in Form eines Echos. Dieses Ultraschallsignal wird mit Hilfe der Membran empfangen. Zum Aussenden des Ultraschallsignals wird die Membran mittels eines piezoelektrischen Elements (Piezoelement) angeregt. Wenn umgekehrt die Membran durch das empfangene Ultraschallsignal angeregt wird, erzeugt das ebenfalls angeregte Piezoelement ein elektrisches Signal, welches im Hinblick auf die zu detektierenden Abstände ausgewertet werden kann. Dabei erfolgt die Abstandsmessung in Abhängigkeit von der Laufzeit des ausgesendeten Ultraschallsignals.
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Zur Erfassung der Hindernisse beziehungsweise Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs sind üblicherweise eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren verteilt an dem Kraftfahrzeug angeordnet. Beispielsweise können die Ultraschallsensoren in entsprechenden Öffnungen eines Verkleidungsteils, beispielsweise eines Stoßfängers, des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Der Ultraschallsensor beziehungsweise die Membran des Ultraschallsensors wird dabei üblicherweise durch einen Entkopplungsring, der aus Silikon oder Gummi gebildet ist, entkoppelt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Körperschall von dem Ultraschallsensor auf den Stoßfänger übertragen werden kann, der ansonsten Störungen verursachen würde. Da dieser Entkopplungsring üblicherweise deutlich zu erkennen ist, besteht aus Designgründen ein großes Interesse, auf diesen Ring zu verzichten.
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In diesem Zusammenhang beschreibt die
DE 44 13 894 A1 einen elektroakustischen Biegewandler mit einer Membran aus piezoelektrisch inaktivem Material, die mit einem Plättchen aus piezoelektrischem Material verbunden ist, welches im Wesentlichen zentral auf der der Abstrahlfläche der Membran gegenüberliegenden Membraninnenfläche angeordnet ist. Hierbei ist an dem Randbereich der Abstrahlfläche der Membran zumindest eine, vorzugsweise kreissegmentförmige, Ausnehmung vorgesehen.
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Darüber hinaus beschreibt die
DE 37 32 410 A1 einen elektroakustischen Biegewandler in Topfform, mit einer Membran, die ein Verbund aus einer Platte aus piezoelektrisch inaktivem Material und einem Plättchen aus piezoelektrischem Material ist. Hierbei weist die Membran in wenigstens einer ihrer Oberflächen solche Rillen auf, die im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind. Auf diese Weise kann eine astigmatische Sende- und/oder Empfangscharakteristik ermöglicht werden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie ein Ultraschallsensor der eingangs genannten Art effizienter betrieben werden kann und zugleich kostengünstiger bereitgestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Ultraschallsensor, durch eine Verkleidungsanordnung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Ein erfindungsgemäßer Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Membran zum Aussenden und/oder Empfangen eines Ultraschallsignals. Darüber hinaus umfasst der Ultraschallsensor ein Piezoelement zum Anregen der Membran und/oder zum Erzeugen eines elektrischen Signals aufgrund des empfangenen Ultraschallsignals. Ferner weist die Membran eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen auf, die entlang eines Linienzugs angeordnet sind und die Membran in einen innerhalb des Linienzugs liegenden, ersten Bereich und in einen außerhalb des Linienzugs liegenden, zweiten Bereich einteilen.
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Der Ultraschallsensor kann an einem Kraftfahrzeug angeordnet werden. Beispielsweise kann der Ultraschallsensor an oder in einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Der Ultraschallsensor umfasst eine Membran, die beispielsweise topfförmig ausgebildet sein kann. An einer der Aussendefläche der Membran gegenüberliegenden Seite ist ein Piezoelement beziehungsweise ein piezoelektrisches Element angeordnet. Das Piezoelement kann insbesondere mittels einer Klebeverbindung stoffschlüssig mit der Membran verbunden sein. An das Piezoelement kann eine elektrische Spannung, insbesondere eine zeitlich veränderliche elektrische Spannung, angelegt werden. Daraufhin werden das Piezoelement und die Membran, die mit dem Piezoelement verbunden ist, zu mechanischen Schwingungen angeregt, so dass das Ultraschallsignal von der Aussendefläche der Membran ausgesendet wird. Das Ultraschallsignal kann auf ein Hindernis beziehungsweise Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs treffen und reflektiert werden. Das reflektierte Ultraschallsignal beziehungsweise das Echo trifft dann wieder auf die Membran. Die mechanischen Schwingungen der Membran in Folge des Auftreffens des reflektierten Ultraschallsignals kann mit dem Piezoelement erfasst werden. Hierzu kann die von dem Piezoelement erzeugte elektrische Spannung beziehungsweise das von dem Piezoelement erzeugte elektrische Signal gemessen werden.
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Die Membran weist nun eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen auf, die entlang eines Linienzugs angeordnet sind. Zudem kann es vorgesehen sein, dass die Mehrzahl von Durchgangsöffnungen entlang eines geschlossenen Linienzugs angeordnet sind. Ferner können die Durchgangsöffnungen entlang des geschlossenen Linienzugs nebeneinander angeordnet sein. Die Durchgangsöffnungen können auch entlang mehrerer Linienzüge verlaufen. Die Durchgangsöffnungen können regelmäßig oder unregelmäßig verteilt angeordnet sein. Die Durchgangsöffnungen können so angeordnet sein, dass die Membran nach Art eines Netzes oder eines Siebs ausgebildet ist. Beispielsweise können die Durchgangsöffnungen umlaufend angeordnet sein. Die Durchgangsöffnungen schließen einen ersten Bereich der Membran ein. Der zweite Bereich außerhalb des ersten Bereichs ist insbesondere einem Randbereich der Membran zugeordnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Durchgangsöffnungen mehrere erste Bereiche einschließen. Wenn die Membran topfförmig ausgebildet ist, kann die Mehrzahl von Durchgangsöffnungen in einen Boden der Membran eingebracht sein. Insbesondere ist die Mehrzahl von Durchgangsöffnungen in einem Bereich der Aussendefläche der Membran eingebracht. Durch die Mehrzahl von Durchgangsöffnungen kann der erste Bereich und der zweite Bereich voneinander mechanisch entkoppelt werden. Somit kann beispielsweise erreicht werden, dass die Übertragung von mechanischen Schwingungen und/oder Körperschall von dem ersten Bereich in den zweiten Bereich reduziert wird. Damit kann außerdem verhindert werden, dass die Schwingungen und/oder der Körperschall von dem zweiten Bereich an ein an dem zweiten Bereich angrenzendes Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs übertragen wird. Damit kann beispielsweise auf einem Entkopplungsring zwischen der Membran und dem Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs verzichtet werden. Auf diese Weise können Bauteile und damit Kosten eingespart werden.
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Bevorzugt sind Abmessungen der jeweiligen Durchgangsöffnungen und/oder Abstände zwischen den Durchgangsöffnungen derart bestimmt, dass eine Übertragung von Körperschall, welcher sich in Folge des Anregens der Membran ausbildet, von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich gedämpft wird. Die Durchgangsöffnungen können beispielsweise eine Querschnittsfläche aufweisen, die rund, elliptisch, rechteckig oder dreieckig ausgebildet ist. Die Abmessungen und/oder die Formgebung der Durchgangsöffnungen kann so bestimmt sein, dass die Übertragung von Körperschall von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich verringert wird. Alternativ oder zusätzlich können die Abstände zwischen den nebeneinander angeordneten Durchgangsöffnungen jeweils einen vorbestimmten Abstand aufweisen, so dass die Übertragung von Körperschall von dem ersten zu dem zweiten Bereich verringert wird. Je größer die Abmessungen und/oder je kleiner die Abstände zwischen den Durchgangsöffnungen sind, umso größer ist die mechanische Entkopplung zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich. Der erste Bereich ist durch die Zwischenbereiche zwischen den Durchgangsöffnungen mit dem zweiten Bereich mechanisch verbunden. So kann beispielsweise erreicht werden, dass die mechanische Schwingung, die die Membran in dem ersten Bereich als eine Folge der Anregung durch das Piezoelement durchführt, nur zu einem vorbestimmten Anteil an dem zweiten Bereich übertragen wird. Damit kann zudem verhindert werden, dass die mechanische Schwingung von dem zweiten Bereich der Membran an das Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs übertragen werden.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Abmessungen der jeweiligen Durchgangsöffnungen und/oder Abstände zwischen den Durchgangsöffnungen derart bestimmt sind, dass der von dem ersten in den zweiten Bereich übertragene Körperschall destruktiv überlagert wird. Die Durchgangsöffnungen können derart ausgestaltet und zueinander angeordnet sein, dass der in dem ersten Bereich in Folge der Anregung der Membran erzeugte Körperschall in dem zweiten Bereich in Folge von Wellenauslöschung zumindest gedämpft wird. Dabei können die Durchgangsöffnungen derart ausgestaltet sein, dass die jeweiligen Anteile des Körperschalls, die sich durch benachbarte Zwischenbereiche zwischen den Durchgangsöffnungen von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich ausbreiten, derart gebeugt werden, dass sich diese gegenseitig auslöschen. Die Durchgangsöffnungen können auch derart ausgestaltet sein, dass sich ein erster Anteil des Körperschalls in dem zweiten Bereich, der beispielsweise an einem Wandbereich der Membran reflektiert wird, mit einem zweiten Anteil des Körperschalls, der von dem ersten in den zweiten Bereich gelangt, destruktiv überlagert wird. Somit kann der Körperschall effektiv gedämpft werden.
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Die Abmessungen der jeweiligen Durchgangsöffnungen und/oder die Abstände zwischen den nebeneinander angeordneten Durchgangsöffnungen können beispielsweise anhand von Berechnungen oder Simulationen bestimmt werden. Hierzu können auch entsprechende Versuche mit unterschiedlichen Durchgangsöffnungen durchgeführt werden. Dabei können die Abmessungen der Durchgangsöffnungen und/oder die Abstände zwischen den Durchgangsöffnungen in Abhängigkeit von einem Material der Membran und/oder geometrischen Abmessungen der Membran bestimmt werden. Da die Schwingungen, die in der Membran erzeugt werden, üblicherweise in der Größenordnung von einigen Mikrometern liegen, können die Durchgangsöffnungen auch entsprechende Abmessungen aufweisen. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Mehrzahl von Durchgangsöffnungen unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen.
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Bevorzugt ist ein von dem Piezoelement bedeckter Bereich der Membran frei von den Durchgangsöffnungen. Mit anderen Worten sind die Durchgangsöffnungen um das Piezoelement herum umlaufend angeordnet. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass nur der erste Bereich, der innerhalb der Durchgangsöffnungen liegt, zu mechanischen Schwingungen mittels des Piezoelements angeregt wird. Der zweite Bereich, der in der bestimmungsgemäßen Einbaulage des Ultraschallsensors mit dem Verkleidungsteil in Kontakt steht, wird nicht direkt zu Schwingungen angeregt. Damit kann verhindert werden, dass die Schwingungen in Folge der Anregung der Membran direkt auf das Verkleidungsteil übertragen werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Mehrzahl von Durchgangsöffnungen jeweils mit einem Dämpfungselement zum Dämpfen des Körperschalls befüllt. Mit anderen Worten kann in den Durchgangsöffnungen jeweils ein Dämpfungsmaterial und/oder ein Füllmaterial angeordnet sein. Dieses Material dient insbesondere dazu, den Körperschall, der als eine Folge der Anregung der Membran ausgebildet wird, zu dämpfen. Somit kann zusätzlich eine Dämpfung des Körperschalls erreicht werden. Weiterhin kann durch die Befüllung der Durchgangsöffnungen mit dem Dämpfungselement verhindert werden, dass Schmutz oder Staub in den Innenraum des Ultraschallsensors eindringen können. Alternativ dazu können die jeweiligen Abmessungen der Durchgangsöffnungen derart gewählt werden, dass die Durchgangsöffnungen von dem Lack bedeckt werden, die Durchgangsöffnungen aber nicht vollständig mit dem Lack befüllt sind.
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In einer weiteren Ausführungsform ist auf der Membran und auf den jeweiligen Dämpfungselementen eine Lackschicht aufgebracht. Insbesondere ist die Lacksicht auf die Aussendefläche der Membran aufgebracht. Die Durchgangsöffnungen können also zunächst mit den jeweiligen Dämpfungselementen beziehungsweise dem Füllmaterial aufgefüllt werden und anschließend lackiert werden. Dabei ist das Dämpfungselement insbesondere so ausgebildet, dass der Lack an dem Dämpfungselement haftet. Die Lackschicht kann aus dem Lack gebildet sein, mit dem auch das Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs lackiert ist. Auf diese Weise kann ein verbessertes Design erreicht werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Ultraschallsensor ein Gehäuse auf und zwischen dem Gehäuse und der Membran ist ein Entkopplungselement angeordnet. Das Entkopplungselement kann die Membran zumindest bereichsweise umgeben. Da die Membran bevorzugt topfförmig ausgebildet ist, kann die Mantelfläche der Membran zumindest bereichsweise von dem Entkopplungselement umgeben sein. Das Entkopplungselement kann beispielsweise aus Gummi oder aus Silikon gebildet sein. Somit kann verhindert werden, dass die mechanische Schwingung, die von der Membran erzeugt wird, auf das Gehäuse des Ultraschallsensors übertragen wird.
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Bevorzugt ist der Linienzug, entlang dem die Durchgangsöffnungen angeordnet sind, geschlossen, wobei der geschlossene Linienzug eine Form eines Kreises, einer Ellipse oder eines Rechtecks aufweist. Durch die Formgebung des geschlossenen Linienzugs, in dem die Durchgangsöffnungen angeordnet sind, kann die Schwingungscharakteristik der Membran beeinflusst werden. Somit kann die Sende- und/oder Empfangscharakteristik des Ultraschallsensors zudem beeinflusst werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Membran aus einem Metall, einer Keramik und/oder einem Kunststoff gebildet. Beispielsweise kann die Membran aus Aluminium gebildet sein. Die Membran kann insbesondere aus einem Material gebildet sein, welches gegenüber Umwelteinflüssen beständig ist. Zudem kann die Membran insbesondere aus einem Material gebildet sein, welches mit dem Lack des Fahrzeugs lackiert werden kann und bezüglich des Lacks eine vorbestimmte Haftung aufweist. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Gehäuse und die Membran aus dem gleichen Material gebildet sind.
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Eine erfindungsgemäße Verkleidungsanordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest einen erfindungsgemäßen Ultraschallsensor und ein Verkleidungsteil, wobei die Membran des zumindest einen Ultraschallsensors zumindest bereichsweise in der Öffnung des Verkleidungsteils angeordnet ist. Das Verkleidungsteil kann beispielsweise ein Stoßfänger sein. Insbesondere ist zwischen der Membran und dem Verkleidungsteil kein Entkopplungsring angeordnet. Auf diese Weise können Bauteile eingespart werden und zudem kann eine verbesserte Optik der Verkleidungsanordnung erreicht werden.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Verkleidungsanordnung. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
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Die mit Bezug auf den erfindungsgemäßen Ultraschallsensor vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile geltend entsprechend für die erfindungsgemäße Verkleidungsanordnung sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
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Mit den Angaben „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten, „horizontal“, „vertikal“, „Tiefenrichtung“, „Breitenrichtung“, „Höhenrichtung“ etc. sind die bei bestimmungsgemäßen Gebrauch und bestimmungsgemäßem Anordnen des Ultraschallsensors und bei einem dann vor dem Ultraschallsensor stehenden und in Richtung der Vorrichtung/Gerät blickenden Beobachter gegebenen Positionen und Orientierungen angegeben.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine Verkleidungsanordnung mit einem Ultraschallsensor gemäß dem Stand der Technik in einer geschnittenen Seitenansicht;
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2 einen Ultraschallsensor gemäß 1 in einer Draufsicht;
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3 eine Verkleidungsanordnung mit einem Ultraschallsensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer geschnittenen Seitenansicht; und
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4 den Ultraschallsensor gemäß 3 in einer Draufsicht.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Verkleidungsanordnung 1 gemäß dem Stand der Technik in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Verkleidungsanordnung 1 umfasst einen Ultraschallsensor 2 sowie ein Verkleidungsteil 3. Das Verkleidungsteil 3 kann beispielsweise ein Stoßfänger des Kraftfahrzeugs sein. Das Verkleidungsteil 3 weist eine Öffnung 4 auf, in der eine Membran 5 des Ultraschallsensors 2 zumindest bereichsweise angeordnet ist. Die Membran 5, die aus Aluminium gebildet sein kann, ist in dem vorliegenden Beispiel topfförmig ausgebildet. Die Membran 5 weist eine Sendefläche 6 auf, von der ausgehend ein Ultraschallsignal ausgesendet werden kann. Auf der der Sendefläche gegenüberliegenden Seite ist ein Piezoelement 7 angeordnet. Das Piezoelement 7 kann beispielsweise aus einer piezoelektrischen Keramik gebildet sein. Das Piezoelement 7 kann beispielsweise stoffschlüssig mit der Membran 5 verbunden sein.
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Das Piezoelement 7 ist über entsprechende Verbindungsleitungen mit einer Elektronikeinheit 8 verbunden. Mit der Elektronikeinheit 8 kann an dem piezoelektrischen Element 7 eine elektrische Spannung angelegt werden. In Folge dessen kann das Piezoelement 7 und damit auch die Membran 5 zu mechanischen Schwingungen angeregt werden. Auf diese Weise kann das Ultraschallsignal ausgesendet werden. Um ein von einem Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs reflektiertes Ultraschallsignal zu empfangen, kann die Schwingung der Membran 5 anhand eines elektrischen Signals, das von dem Piezoelement 7 ausgegeben wird, bestimmt werden. In der Öffnung 4 des Verkleidungsteils 3 ist ein Entkopplungsring 9 angeordnet, der beispielsweise aus Gummi oder aus Silikon gebildet sein kann. Durch den Entkopplungsring 9 kann verhindert werden, dass mechanische Schwingungen und/oder Körperschall von der Membran 5 an das Verkleidungsteil 3 übertragen werden. Der Ultraschallsensor 2 umfasst ferner ein Gehäuse 10 mit einem Stecker 11.
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2 zeigt den Ultraschallsensor 2 gemäß 1 in einer Draufsicht. Hierbei ist zu erkennen, dass der Entkopplungsring 9 für einen Betrachter optisch deutlich wahrnehmbar ist. Dieser Entkopplungsring 9 stört im eingebauten Zustand des Ultraschallsensors 2 das optische Erscheinungsbild des Kraftfahrzeugs. Zudem muss ein zusätzliches Bauteil bereitgestellt werden.
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3 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verkleidungsanordnung 1 in einer geschnittenen Seitenansicht. Hierbei ist zwischen dem Verkleidungsteil 3 und der Membran 5 des Ultraschallsensors 2 kein Entkopplungsring 9 angeordnet. Um die mechanischen Schwingungen beziehungsweise den Körperschall, der beim Anregen der Membran 5 durch das Piezoelement 7 entsteht, zu verringern, weist die Membran 5 eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 12 auf.
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4 zeigt den Ultraschallsensor 2 gemäß 3 in einer Draufsicht. Hierbei ist zu erkennen, dass die Durchgangsöffnungen 12 entlang eines Linienzugs angeordnet sind. Vorliegend sind die Durchgangsöffnungen entlang eines geschlossenen Linienzugs nebeneinander angeordnet. Der geschlossene Linienzug weist vorliegend die Form eines Kreises auf. Die Durchgangsöffnungen 12 weisen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt auf. Die Durchgangsöffnungen 12 können auch einen runden, elliptischen oder einen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Durch den geschlossenen Linienzug wird die Membran 5 beziehungsweise die Aussendefläche 6 der Membran 5 in zwei Bereiche 13, 14 eingeteilt. Ein erster Bereich 13 liegt dabei innerhalb der Durchgangsöffnungen 12. Ein zweiter Bereich 14 liegt außerhalb der Durchgangsöffnungen 12.
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Dabei sind die Durchgangsöffnungen 12 so zueinander angeordnet, dass ein von dem Piezoelement 7 bedeckter Bereich frei von Durchgangsöffnungen ist. Somit kann erreicht werden, dass nur der erste Bereich der Membran 5 mittels des Piezoelements 7 zu mechanischen Schwingungen angeregt wird. Durch die Durchgangsöffnungen 12 kann eine mechanische Entkopplung des ersten Bereichs 13 von dem zweiten Bereich 14 erreicht werden. Der zweite Bereich 14 grenzt an das Verkleidungsteil 3 an oder ist mit diesem in Kontakt.
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Die jeweilige Formgebung der Durchgangsöffnungen 12 und/oder der Abstand zwischen den benachbarten Durchgangsöffnungen 12 kann so gewählt werden, dass ein Körperschall, der in dem ersten Bereich 13 in Folge der Anregung der Membran 5 durch das Piezoelement 7 erzeugt wird, gedämpft wird. Die Durchgangsöffnungen 12 können auch derart ausgestaltet und/oder angeordnet sein, dass der Körperschall, der von dem ersten Bereich 13 zu dem zweiten Bereich 14 übertragen wird, mittels Wellenauslöschung überlagert beziehungsweise gedämpft wird. Auf diese Weise kann auf den Entkopplungsring 9 verzichtet werden. Zwischen der Membran 5 und dem Gehäuse 10 kann ein Entkopplungselement 15 angeordnet sein, das beispielsweise aus Gummi oder Silikon gebildet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass die mechanischen Schwingungen der Membran nicht an das Gehäuse 10 übertragen werden.
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In dem Ausführungsbeispiel von 3 ist in den Durchgangsöffnungen 12 jeweils ein Dämpfungselement 16 angeordnet. Die jeweiligen Dämpfungselemente 16 können beispielsweise aus Silikon gebildet sein. Die Dämpfungselemente 16 dienen zudem dazu, den Körperschall, der in dem ersten Bereich 13 erzeugt wird, zu dämpfen. Die Dämpfungselemente 16 sind außerdem so ausgebildet, dass ein Lack, mit dem auch das Verkleidungsteil 3 lackiert ist, haftet. 4 zeigt die Durchgangsöffnungen 12 ohne Dämpfungselemente 16.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4413894 A1 [0004]
- DE 3732410 A1 [0005]
