DE102019211778B4

DE102019211778B4 - Transmitter Structure, Apparatus, and Use of a Transmitter Structure or Apparatus

Info

Publication number: DE102019211778B4
Application number: DE102019211778.3A
Authority: DE
Inventors: Markus Blandl; Gerd Falk
Original assignee: INNFA GmbH
Current assignee: INNFA GmbH
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2019-08-06
Publication date: 2021-08-19
Anticipated expiration: 2039-08-07
Also published as: DE102019211778A1

Abstract

Übertragerstruktur (10) zur Einleitung von Schwingungen eines Anregungsmittels (70) in einen Flächenkörper (100), wobei die Übertragerstruktur (10) schwingungstechnisch mit dem Anregungsmittel (70) verbindbar ist, aufweisend- einen Zentralbereich (20) zum Verbinden des Anregungsmittels (70) mit der Übertragerstruktur (10),- mindestens zwei Arme (30), die an dem Zentralbereich (20) befestigt sind und die schwingungstechnisch mit dem Flächenkörper (100) verbindbar sind und dazu ausgebildet sind, Schwingungen des Anregungsmittels (70) in den Flächenkörper (100) einzuleiten,- mindestens ein Gelenk (40), das zwischen dem Zentralbereich (20) und einem der mindestens zwei Arme (30) angeordnet ist, wobei das Gelenk (40) diesen Arm (30) an dem Zentralbereich (20) befestigt, dadurch gekennzeichnet, dass- der Zentralbereich (20) eine Zentralbereichsabstützung zur Einleitung von Schwingungen des Anregungsmittels (70) in den Flächenkörper (100) aufweist,- die Zentralbereichsabstützung von dem Zentralbereich (20) zu dem Flächenkörper (100) verläuft und an dem Flächenkörper (100) angedrückt ist.Transmitter structure (10) for introducing vibrations of an excitation means (70) into a flat body (100), the transmission structure (10) being connectable to the excitation means (70) in terms of vibrations, having a central area (20) for connecting the excitation means (70) with the transmitter structure (10), - at least two arms (30) which are attached to the central area (20) and which can be connected to the flat body (100) in terms of vibration and are designed to transfer vibrations of the excitation means (70) into the flat body ( 100) to initiate - at least one joint (40) which is arranged between the central region (20) and one of the at least two arms (30), the joint (40) fastening this arm (30) to the central region (20), characterized in that the central area (20) has a central area support for introducing vibrations of the excitation means (70) into the flat body (100), - the central area support from the center al area (20) extends to the sheet (100) and is pressed against the sheet (100).

Description

Anwendungsgebiet und Stand der TechnikField of application and state of the art

Die Erfindung betrifft eine Übertragerstruktur zur Einleitung von Schwingungen eines Anregungsmittels in einen Flächenkörper, wobei die Übertragerstruktur schwingungstechnisch mit dem Anregungsmittel verbindbar ist. Die Übertragerstruktur weist einen Zentralbereich zum Verbinden des Anregungsmittels mit der Übertragerstruktur und mindestens zwei Arme auf, die an dem Zentralbereich befestigt, schwingungstechnisch mit dem Flächenkörper verbindbar und dazu ausgebildet sind, Schwingungen des Anregungsmittels in den Flächenkörper einzuleiten. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Einleitung von Schwingungen eines Anregungsmittels in einen Flächenkörper sowie Verwendungen einer solchen Vorrichtung oder Übertragerstruktur.The invention relates to a transmitter structure for introducing vibrations of an excitation means into a flat body, wherein the transmitter structure can be connected to the excitation means in terms of vibrations. The transmitter structure has a central area for connecting the excitation means to the transmitter structure and at least two arms which are attached to the central area, vibrationally connectable to the sheet-like body and are designed to introduce vibrations of the excitation means into the sheet-like body. The invention also relates to a device for introducing vibrations of an excitation means into a flat body and uses of such a device or transmitter structure.

Aus der DE 10 2016 226 006 A1 ist eine sternförmig und flächig ausgedehnte Übertragerstruktur zur Wiedergabe von Audiosignalen bekannt. Die Übertragerstruktur weist einen Zentralbereich und Arme auf. Für die Wiedergabe von Audiosignalen ist in dem Zentralbereich ein Anregungsmittel befestigt. Die Arme der Übertragerstruktur werden an einem Flächenkörper mit einer schallgebenden Fläche befestigt. Audiosignale werden wiedergegeben, indem das Anregungsmittel Schwingungen erzeugt, die mittels der Übertragerstruktur in den Flächenkörper eingeleitet werden. Durch die in den Flächenkörper eingeleiteten Schwingungen wird die schallgebende Fläche in Schwingung versetzt, die dann als hörbares Audiosignals wahrnehmbar sind. Infolge der eingeleiteten Schwingungen in den Flächenkörper wirkt der Flächenkörper, genauer dessen schallgebende Fläche, zusammen mit dem Anregungsmittel und der Übertragerstruktur als Lautsprecher, der ein Audiosignal wiedergibt.From the DE 10 2016 226 006 A1 a star-shaped and two-dimensionally extended transmitter structure for reproducing audio signals is known. The transmitter structure has a central area and arms. An excitation means is attached in the central area for the reproduction of audio signals. The arms of the transmitter structure are attached to a sheet with a sound-emitting surface. Audio signals are reproduced in that the excitation means generates vibrations which are introduced into the flat body by means of the transmitter structure. The vibrations introduced into the flat body set the sound-emitting surface vibrating, which can then be perceived as an audible audio signal. As a result of the vibrations introduced into the planar body, the planar body, more precisely its sound-emitting surface, acts together with the excitation means and the transmitter structure as a loudspeaker which reproduces an audio signal.

Aus der US 4,564,727 A sind eine Übertragerstruktur sowie eine Vorrichtung bekannt, um Schwingungen eines Anregungsmittels an der Übertragerstruktur in einen Flächenkörper einzuleiten. Dabei befindet sich das Anregungsmittel in der Mitte von vier darum herum angeordneten Flächenkörpern in Form von Paneelen. Das Anregungsmittel ist mittels gelenkig verbundener Arme mit den Paneelen verbunden und schwingt niederfrequent, wobei diese Schwingung mittels der Arme auf die Paneele übertragen wird.From the U.S. 4,564,727 A a transmitter structure and a device are known for introducing vibrations of an excitation means on the transmitter structure into a sheet-like body. The excitation means is located in the middle of four flat bodies arranged around it in the form of panels. The excitation means is connected to the panels by means of articulated arms and vibrates at a low frequency, this vibration being transmitted to the panels by means of the arms.

Aus der JP S51-19826 U ist es bekannt, Schwingungen eines entsprechenden Anregungsmittels mittels eines gelenkig gelagerten Arms oder mittels zweier solcher Arme an einen Flächenkörper zu übertragen. Dabei sind, wie bei der US 4,564,727 A , die Arme die einzige Verbindung zwischen dem Anregungsmittel einerseits und dem Flächenkörper andererseits.From the JP S51-19826 U it is known to transmit vibrations of a corresponding excitation means by means of an articulated arm or by means of two such arms to a flat body. As with the U.S. 4,564,727 A , the arms are the only connection between the excitation means on the one hand and the sheet on the other.

Aufgabe und LösungTask and solution

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Übertragerstruktur, eine eingangs genannte Vorrichtung und entsprechende Verwendungen bereitzustellen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst und vorteilhaft eine höhere Qualität, insbesondere einen besseren Klang, der wiedergegebenen Audiosignale erreicht wird.The invention is based on the object of providing a transmitter structure mentioned at the beginning, a device mentioned at the beginning, and corresponding uses with which problems of the prior art are solved and advantageously a higher quality, in particular a better sound, of the reproduced audio signals is achieved.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Übertragerstruktur nach Anspruch 1, eine Vorrichtung nach Anspruch 12 sowie Verwendungen nach Anspruch 13 und 14. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Manche der nachfolgend genannten Merkmale werden dabei nur für eine Übertragerstruktur, nur für eine Vorrichtung oder nur für eine Verwendung genannt. Sie sollen aber unabhängig davon sowohl für eine Übertragerstruktur als auch für eine Vorrichtung als auch für eine Verwendung selbständig und unabhängig voneinander gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by a transmitter structure according to claim 1, a device according to claim 12 and uses according to claims 13 and 14. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject matter of the further claims and are explained in more detail below. Some of the features mentioned below are only mentioned for one transmitter structure, only for one device, or only for one use. However, they should be able to apply independently and independently of one another both to a transmitter structure and to a device as well as to a use. The wording of the claims is made part of the content of the description by express reference.

Die erfindungsgemäße Übertragerstruktur zur Einleitung von Schwingungen eines Anregungsmittels in einen Flächenkörper ist schwingungstechnisch mit dem Anregungsmittel verbindbar, vorzugsweise daran befestigt. Sie weist einen Zentralbereich zum Verbinden des Anregungsmittels mit der Übertragerstruktur auf. Weiter weist die Übertragerstruktur mindestens zwei Arme auf, vorzugsweise vier bis sieben Arme, die an dem Zentralbereich befestigt sind und die schwingungstechnisch mit dem Flächenkörper verbindbar sind und dazu ausgebildet sind, Schwingungen des Anregungsmittels in den Flächenkörper einzuleiten. Außerdem weist die Übertragerstruktur mindestens ein Gelenk auf, das zwischen dem Zentralbereich und einem der mindestens zwei Arme angeordnet ist, wobei das Gelenk diesen Arm an dem Zentralbereich befestigt.The transmitter structure according to the invention for introducing vibrations of an excitation means into a sheet-like body can be vibrationally connected to the excitation means, preferably attached to it. It has a central area for connecting the excitation means to the transmitter structure. Furthermore, the transmitter structure has at least two arms, preferably four to seven arms, which are attached to the central area and which can be connected to the surface body in terms of vibrations and are designed to introduce vibrations of the excitation means into the surface body. In addition, the transmission structure has at least one joint which is arranged between the central region and one of the at least two arms, the joint fastening this arm to the central region.

Das Anregungsmittel kann mindestens einen Dauermagneten und mindestens eine Spule aufweisen. Die Spule kann dazu ausgebildet sein, mit Strom durchflossen zu werden, wodurch sie ein von Anregungssignal abhängiges elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt und sich in Abhängigkeit des Wechselfelds relativ zum Dauermagneten bewegt. Durch die Relativbewegung der Spule können die Schwingungen des Anregungsmittels erzeugt werden. So kann das Anregungsmittel an sich ausgebildet sein wie für einen normalen Lautsprecher. Alternativ kann das Anregungsmittel zur Erzeugung von Schwingungen einen Exciter für Flächenmembranlautsprecher oder mindestens einen Vibrationsmotor aufweisen. Vorzugsweise erzeugt das Anregungsmittel Schwingungen mit Frequenzen im hörbaren Bereich des menschlichen Gehörs, insbesondere Frequenzen zwischen 15 Hz und 20 kHz.The excitation means can have at least one permanent magnet and at least one coil. The coil can be designed to have a current flowing through it, as a result of which it generates an electromagnetic alternating field dependent on the excitation signal and moves relative to the permanent magnet as a function of the alternating field. The vibrations of the excitation means can be generated by the relative movement of the coil. So the excitation means can be designed as for a normal loudspeaker. Alternatively, the exciter for generating vibrations can be an exciter for Have flat membrane speakers or at least one vibration motor. The excitation means preferably generates vibrations with frequencies in the audible range of the human ear, in particular frequencies between 15 Hz and 20 kHz.

Der Flächenkörper kann ein flächig ausgedehnter Flächenkörper oder ein Flächengebilde sein, vorteilhaft ist er flach bzw. plan. Länge und/oder Breite des Flächenkörpers können um den Faktor 100 größer als eine Dicke des Flächenkörpers. Der Flächenkörper kann ein Gewicht von 0,5 kg bis 20 kg aufweisen. Vorzugsweise kann der Flächenkörper aus Metall, Holz, Kunststoff, Glas, Leder, Pappe oder Papier, insbesondere Karton, sein bzw. bestehen, insbesondere kann er eine Metallplatte, eine Holzplatte, eine Kunststoffscheibe oder eine Glasscheibe sein. Insbesondere kann der Flächenkörper eine Schreibtischplatte, eine Fensterscheibe oder eine Kiste aus Karton oder aus Pappe sein, alternativ ein Flächenteil, Verkleidungsteil oder Abdeckteil in einem Fahrzeug. Werden Schwingungen in den Flächenkörper eingeleitet, kann eine Oberfläche des Flächenkörpers schwingen, infolge dessen ein Audiosignal erzeugt wird. Die Oberfläche kann als schallgebende Fläche bezeichnet werden.The sheet-like body can be a two-dimensionally extended sheet-like body or a sheet-like structure; it is advantageously flat or planar. The length and / or width of the sheet can be increased by the factor 100 greater than a thickness of the sheet. The sheet can have a weight of 0.5 kg to 20 kg. The flat body can preferably be or consist of metal, wood, plastic, glass, leather, cardboard or paper, in particular cardboard, in particular it can be a metal plate, a wooden plate, a plastic pane or a glass pane. In particular, the flat body can be a desk top, a window pane or a box made of cardboard or cardboard, alternatively a flat part, trim part or cover part in a vehicle. If vibrations are introduced into the surface body, a surface of the surface body can vibrate, as a result of which an audio signal is generated. The surface can be referred to as a sound-emitting surface.

Schwingungstechnisch verbindbar kann vorteilhaft bedeuten, dass eine Verbindung hergestellt werden kann, die dazu ausgebildet ist, Schwingungen zu übertragen, vorzugsweise eben in den Flächenkörper. Insbesondere kann eine Schwingung übertragen bzw. eingeleitet werden ohne eine Frequenz oder eine Amplitude der Schwingungen zu verändern. Eine schwingungstechnische Verbindung kann bevorzugt eine formschlüssige, stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung sein. Insbesondere kann eine schwingungstechnische Verbindung durch eine Schraubverbindung, eine Klebverbindung oder eine Rastverbindung hergestellt werden.Can be connected in terms of vibration technology can advantageously mean that a connection can be established which is designed to transmit vibrations, preferably evenly into the flat body. In particular, an oscillation can be transmitted or initiated without changing a frequency or an amplitude of the oscillations. A vibration-related connection can preferably be a form-fitting, material-locking and / or force-locking connection. In particular, a vibration-related connection can be established by a screw connection, an adhesive connection or a latching connection.

Schwingungen einzuleiten kann in diesem Kontext bedeuten, dass Schwingungen übertragen werden. Durch das Übertragen an bzw. Einleiten in den Flächenkörper kann ein vorgenanntes Audiosignal lauter erzeugt werden.Initiating vibrations in this context can mean that vibrations are transmitted. By transmitting to or introducing it into the sheet-like body, an aforementioned audio signal can be generated louder.

Vorzugsweise kann der Zentralbereich dazu ausgebildet sein, das Anregungsmittel aufzunehmen, insbesondere ist das Anregungsmittel in den Zentralbereich einsetzbar oder einschraubbar. Der Zentralbereich kann Verbindungsmittel zum Verbinden des Anregungsmittels mit der Übertragerstruktur aufweisen. Insbesondere können die Verbindungsmittel Rastnasen oder Rastöffnungen sein, die dazu ausgebildet sind, mit korrespondierenden Rastöffnungen oder Rastnasen des Anregungsmittels zusammenzuwirken. Alternativ können die Verbindungsmittel Gewindebohrungen oder Durchgangsbohrungen für die Herstellung einer Schraubverbindung zwischen dem Zentralbereich und dem Anregungsmittel sein. Alternativ können die Verbindungsmittel ein Loch für die Herstellung einer Presspassung mit dem Anregungsmittel sein.The central area can preferably be designed to receive the excitation means; in particular, the excitation means can be inserted or screwed into the central area. The central area can have connecting means for connecting the excitation means to the transmitter structure. In particular, the connecting means can be latching lugs or latching openings which are designed to interact with corresponding latching openings or latching lugs of the excitation means. Alternatively, the connecting means can be threaded bores or through bores for producing a screw connection between the central area and the excitation means. Alternatively, the connecting means can be a hole for making an interference fit with the stimulating means.

Die mindestens zwei Arme können radial um den Zentralbereich verteilt sein, insbesondere sind die mindestens zwei Arme gleichmäßig verteilt und mit gleichem Winkel zueinander angeordnet. Vorzugsweise kann der Zentralbereich eine Erhöhung gegenüber den mindestens zwei Armen aufweisen.The at least two arms can be distributed radially around the central area, in particular the at least two arms are evenly distributed and arranged at the same angle to one another. The central area can preferably have an elevation opposite the at least two arms.

Die mindestens zwei Arme können sich voneinander jeweils in ihrer Länge, Breite oder Höhe unterscheiden. Die Längen der mindestens zwei Arme liegen typischerweise im Bereich von 3 cm bis 50 cm, wobei vorteilhaft die mindestens zwei Arme jeweils eine unterschiedliche Länge aufweisen. Durch eine unterschiedliche Länge, Breite oder Höhe der Arme weist jeder Arm ein eigenes Frequenzverhalten auf.The at least two arms can differ from one another in their length, width or height. The lengths of the at least two arms are typically in the range from 3 cm to 50 cm, the at least two arms advantageously each having a different length. Due to the different length, width or height of the arms, each arm has its own frequency behavior.

Vorzugsweise kann das mindestens eine Gelenk dazu ausgebildet sein, Schwingungen des Anregungsmittels in den mit dem Gelenk befestigten Arm einzuleiten. Das mindestens eine Gelenk kann in der Nähe des Anregungsmittels angeordnet sein. Insbesondere kann ein Abstand zwischen dem Gelenk und einem freien Ende eines mittels des Gelenks befestigten Armes größer sein, insbesondere zweimal größer, als ein Abstand zwischen dem Gelenk und einer dem Gelenk gegenüberliegenden Flächenkörperkante des Zentralbereichs. Bevorzugt kann das Gelenk an dem Zentralbereich in einem Bereich angeordnet sein, in dem am Zentralbereich noch keine Aufteilung oder Unterteilung in die einzelnen Arme vorgesehen ist, also direkt an einer vorgenannten Flächenkörperkante des Zentralbereichs. Der Zentralbereich ist dann vorteilhaft eine geschlossene Flächen, besonders vorteilhaft ein Mehreck, insbesondere ein regelmäßiges Mehreck. An jeder der Außenseiten kann dann ein Gelenk vorgesehen sein, das sozusagen auch einen Übergang des Zentralbereichs in den Arm bilden kann.The at least one joint can preferably be designed to introduce vibrations of the excitation means into the arm attached to the joint. The at least one joint can be arranged in the vicinity of the excitation means. In particular, a distance between the joint and a free end of an arm fastened by means of the joint can be greater, in particular twice greater, than a distance between the joint and a sheet edge of the central region opposite the joint. The joint can preferably be arranged on the central area in an area in which no division or subdivision into the individual arms is provided on the central area, that is to say directly on an aforementioned sheet edge of the central area. The central area is then advantageously a closed surface, particularly advantageously a polygon, in particular a regular polygon. A joint can then be provided on each of the outer sides, which can, so to speak, also form a transition from the central area to the arm.

Das mindestens eine Gelenk kann vorteilhaft dazu ausgebildet sein, nur Kräfte und keine Drehmomente zu übertragen. Vorteilhafterweise verhindert das Gelenk die Übertragung eines Drehmoments sogar explizit, wenn der mit dem Gelenk befestigte Arm infolge der Übertragung von Schwingungen aufschwingt und durch das Aufschwingen Drehmomente an der Stelle des Gelenks auftreten. Indem das Gelenk keine Drehmomente überträgt, haben die resultierenden Audiosignale eine höhere Qualität, insbesondere einen besseren Klang.The at least one joint can advantageously be designed to transmit only forces and no torques. Advantageously, the joint prevents the transmission of a torque even explicitly if the arm attached to the joint swings open as a result of the transmission of vibrations and torques occur at the point of the joint as a result of the swing open. Because the joint does not transmit any torque, the resulting audio signals have a higher quality, in particular a better sound.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Übertragerstruktur eine Mehrzahl von Gelenken auf und jeder Arm ist mit einem der Mehrzahl von Gelenken an dem Zentralbereich befestigt. Vorzugsweise ist jeder Arm mit genau einem Gelenk an dem Zentralbereich befestigt. Insbesondere ist die Mehrzahl von Gelenken gleich der Anzahl von Armen.In a further development of the invention, the transmission structure has a plurality of joints and each arm is attached to the central area with one of the plurality of joints. Preferably each arm is attached to the central area with exactly one joint. In particular, the plurality of joints is equal to the number of arms.

Bei der Erfindung weist der Zentralbereich eine Zentralbereichsabstützung zur Einleitung von Schwingungen des Anregungsmittels in den Flächenkörper auf, wobei die Zentralbereichsabstützung von dem Zentralbereich zu dem Flächenkörper verläuft und an dem Flächenkörper angedrückt ist. Bevorzugt ist es eine direkte mechanische Verbindung zwischen den beiden als direkter Kraftschluss. Die Zentralbereichsabstützung kann zwar derart an dem Flächenkörper befestigt sein, dass sie nicht nur Druckkräfte sondern auch Zugkräfte überträgt, wozu sie beispielsweise angeklebt oder angeschraubt sein kann, vorteilhaft als Formschluss. Es wird jedoch als ausreichend angesehen, wenn sie nur angedrückt ist. Vorteilhaft kann durch die Zentralbereichsabstützung eine Verstärkung der eingeleiteten Schwingung erreicht werden. Insbesondere bei steifen Oberflächen kann eine Verstärkung erreicht werden, wohingegen bei weichen Oberflächen das Aufschwingen der Übertragerstruktur verhindert werden kann.In the invention, the central region has a central region support for introducing vibrations of the excitation means into the flat body, the central region support extending from the central region to the flat body and being pressed against the flat body. It is preferably a direct mechanical connection between the two as a direct frictional connection. The central area support can be fastened to the flat body in such a way that it not only transmits compressive forces but also tensile forces, for which purpose it can be glued or screwed on, for example, advantageously as a form fit. However, it is considered sufficient if it is only pressed down. The central area support can advantageously amplify the vibration introduced. Reinforcement can be achieved in particular in the case of rigid surfaces, whereas the transducer structure can be prevented from vibrating upward in the case of soft surfaces.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Gelenk ein Drehgelenk, ein Kugelgelenk, ein Filmgelenk, eine Gelenkfunktion eines Geleges, eine Materialverjüngung oder eine Materialschwächung, vorzugsweise ein Drehgelenk mit einer Drehachse parallel zur Oberfläche des Flächenkörpers. Insbesondere kann das Gelenk ein Scharnier sein, insbesondere ein Filmscharnier. Die mindestens zwei Arme und/oder das Gelenk und/oder der Zentralbereich kann das Gelege aufweisen. Das Gelege kann eine Faser oder mehrere parallel zueinander verlaufende Fasern aufweisen. Die Fasern können Kohlestofffasern, Titandrähte, Glasfasern, Aramidfasern oder Naturfasern, insbesondere Hanffasern oder Flachsfasern, aufweisen. Die Gelenkfunktion kann dadurch erreicht werden, indem die Fasern lokal verstärkt sind oder eine Orientierung aufweisen, die eine Drehbewegung des mit dem Gelenk befestigten Armes zulässt. Die Gelenkfunktion des Geleges kann mittels des Herstellungsverfahrens Tailored Fibre Placement (TFP) hergestellt sein. Die Materialverjüngung kann eine Veränderung einer Querschnittsfläche von dem Zentralbereich in Richtung des freien Endes des mit dem Gelenk befestigten Arms sein, insbesondere nimmt die Querschnittsfläche von dem Zentralbereich in Richtung des freien Endes zunächst ab und anschließend wieder zu. Vorzugsweise ist die minimale Querschnittsfläche der Materialverjüngung kleiner gleich 30%, insbesondere 20%, insbesondere 10%, insbesondere 5%, einer Querschnittsfläche des mit dem Gelenk befestigten Arms an einer Stelle des Arms, die an dem Gelenk angeordnet ist. Vorteilhaft ist die Materialverjüngung oder eine Materialschwächung eine Verdünnung. Dann kann die Materialdicke bis zu dem vorgenannten Prozentsatz abnehmen.In a further development of the invention, the joint is a swivel joint, a ball joint, a film joint, a joint function of a scrim, a material taper or a material weakening, preferably a swivel joint with an axis of rotation parallel to the surface of the sheet. In particular, the joint can be a hinge, in particular a film hinge. The at least two arms and / or the joint and / or the central area can have the scrim. The scrim can have one fiber or several fibers running parallel to one another. The fibers can have carbon fibers, titanium wires, glass fibers, aramid fibers or natural fibers, in particular hemp fibers or flax fibers. The joint function can be achieved in that the fibers are locally reinforced or have an orientation that allows the arm attached to the joint to rotate. The joint function of the scrim can be produced using the Tailored Fiber Placement (TFP) production process. The material taper can be a change in a cross-sectional area from the central area in the direction of the free end of the arm attached to the joint, in particular the cross-sectional area initially decreases from the central area in the direction of the free end and then increases again. The minimum cross-sectional area of the material taper is preferably less than or equal to 30%, in particular 20%, in particular 10%, in particular 5%, of a cross-sectional area of the arm attached to the joint at a point on the arm that is arranged on the joint. The material tapering or a material weakening is advantageously a thinning. Then the material thickness can decrease up to the aforementioned percentage.

Die Materialschwächung kann alternativ eine Materialveränderung sein, insbesondere durch Verwendung eines Materials für das Gelenk, das sich von einem Material des befestigten Arms und/oder von einem Material des Zentralbereichs unterscheidet, insbesondere weist das Material des Gelenks einen geringeren Elastizitätsmodul-Wert auf als das Material des Arms und/oder des Zentralbereichs. Insbesondere kann das Material des Gelenks einen biegsamen Federstahl aufweisen oder sein. Alternativ kann die Materialschwächung durch chemische Behandlung des Materials des Gelenks erreicht werden.The material weakening can alternatively be a material change, in particular by using a material for the joint that differs from a material of the attached arm and / or from a material of the central area, in particular the material of the joint has a lower modulus of elasticity than the material of the arm and / or the central area. In particular, the material of the joint can comprise or be a flexible spring steel. Alternatively, the weakening of the material can be achieved by chemically treating the material of the joint.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Gelenk als Drehgelenk ausgebildet, das einen Drehgelenksbolzen, eine Drehgelenkslagerung und eine Drehgelenksbuchse aufweist, wobei der Zentralbereich die Drehgelenkslagerung oder die Drehgelenksbuchse aufweist und der mit dem Gelenk am Zentralbereich befestigte Arm die Drehgelenksbuchse oder die Drehgelenkslagerung aufweist und wobei der Drehgelenksbolzen von der Drehgelenkslagerung und der Drehgelenksbuchse aufgenommen ist. Der Drehgelenksbolzen kann einteilig mit der Drehgelenkslagerung ausgebildet sein. Insbesondere können der Zentralbereich und der Drehgelenksbolzen oder der Arm und der Drehgelenksbolzen ein Kunststoffspritzgussbauteil sein, wobei vorzugsweise der Drehgelenksbolzen und die Drehgelenkslagerung in einem Herstellungsschritt hergestellt werden. Alternativ kann der Drehgelenksbolzen ein von der Drehgelenkslagerung separates Bauteil sein, das in die Drehgelenkslagerung einsetzbar ist. Insbesondere kann der Drehgelenksbolzen ein Stahlbolzen oder Stahlstift sein.In a further development of the invention, the joint is designed as a swivel joint which has a swivel joint pin, a swivel joint bearing and a swivel joint bushing, the central area having the swivel joint bearing or the swivel joint bushing and the arm attached to the central area with the joint having the swivel joint bushing or the swivel joint bearing and the swivel joint pin is received by the swivel mount and the swivel socket. The swivel joint pin can be designed in one piece with the swivel joint mounting. In particular, the central area and the swivel joint pin or the arm and the swivel joint pin can be a plastic injection-molded component, the swivel joint pin and the swivel joint bearing preferably being produced in one manufacturing step. Alternatively, the swivel joint pin can be a component that is separate from the swivel joint mounting and can be inserted into the swivel joint mounting. In particular, the pivot pin can be a steel pin or a steel pin.

In Weiterbildung der Erfindung weisen die mindestens zwei Arme jeweils ein freies Ende auf, das mit dem Flächenkörper verbindbar ist. Insbesondere kann das freie Ende fest mit dem Flächenkörper verbunden werden, wobei die Verbindung lösbar ist. Insbesondere kann das freie Ende an dem Flächenkörper geklebt, geschraubt, gelötet, verschweißt oder eingerastet werden. Vorzugsweise kann der Flächenkörper Befestigungselemente aufweisen, die dazu ausgebildet sind, das freie Ende aufzunehmen, um die Übertragerstruktur an den Flächenkörper zu befestigen. Durch die Verbindung des freien Endes an dem Flächenkörper können Schwingungen des Anregungsmittels über den Zentralbereich in die Arme eingeleitet werden, welche die Schwingungen in den Flächenkörper einleiten.In a further development of the invention, the at least two arms each have a free end that can be connected to the flat body. In particular, the free end can be firmly connected to the sheet-like body, the connection being releasable. In particular, the free end can be glued, screwed, soldered, welded or snapped into place on the sheet-like body. The flat body can preferably have fastening elements which are designed to receive the free end in order to fasten the transmission structure to the flat body. By connecting the free end to the flat body, vibrations of the excitation means can be introduced into the arms via the central area, which introduce the vibrations into the flat body.

Vorteilhaft ist der Zentralbereich ein eigenständiges Bauteil, an dem das Anregungsmittel befestigt ist und an dem die Arme mittels der vorgenannten Gelenke befestigt sind.The central area is advantageously an independent component to which the excitation means is attached and to which the arms are attached by means of the aforementioned joints.

In Weiterbildung der Erfindung weisen die Arme jeweils eine Länge zwischen 3 cm bis 50 cm und eine Breite zwischen 5 mm bis 50 mm und eine Dicke zwischen 1 mm bis 5 mm auf.In a further development of the invention, the arms each have a length between 3 cm to 50 cm and a width between 5 mm to 50 mm and a thickness between 1 mm to 5 mm.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Übertragerstruktur flächig, insbesondere sternförmig flächig, ausgedehnt und weist eine Mehrzahl von Armen, insbesondere 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 Arme, auf. Vorzugsweise sind die Arme gleichmäßig verteilt und mit gleichem Winkel zueinander angeordnet, wobei der Winkel entsprechend der Richtung ihrer Längserstreckung gemessen wird. Alternativ sind die Arme ungleichmäßig verteilt und weisen unterschiedliche Winkel zueinander auf. Insbesondere ergibt sich durch die Mehrzahl von Armen eine Sternform. Vorzugsweise können die Armlängen bzw. Längen der Mehrzahl von Armen unterschiedlich sein. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von 6 Armen, wobei jeder Arm eine unterschiedliche Länge aufweist.In a further development of the invention, the transmitter structure is flat, in particular flat in a star shape, and has a plurality of arms, in particular 3, 4, 5, 6, 7 or 8 arms. The arms are preferably evenly distributed and arranged at the same angle to one another, the angle being measured in accordance with the direction of their longitudinal extension. Alternatively, the arms are unevenly distributed and have different angles to one another. In particular, the plurality of arms results in a star shape. The arm lengths or lengths of the plurality of arms can preferably be different. It is particularly advantageous to use 6 arms, each arm having a different length.

In Weiterbildung der Erfindung überdeckt die Übertragerstruktur eine Fläche am Flächenkörper zwischen 20 cm² bis 8000 cm². Vorzugsweise kann die Fläche am Flächenkörper die Oberfläche sein, die das Audiosignal erzeugt.In a further development of the invention, the transmitter structure covers an area on the sheet of between 20 cm ² and 8000 cm ² . Preferably, the surface on the sheet can be the surface that generates the audio signal.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Übertragerstruktur eine Höhe zwischen 1 mm und 5 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 4 mm, über einer Fläche des Flächenkörpers auf. Vorzugsweise kann die Fläche am Flächenkörper die Oberfläche sein, die das Audiosignal erzeugt. Wenn das Anregungsmittel mit dem Zentralbereich verbunden ist, können die Übertragerstruktur und das Anregungsmittel zusammen eine Gesamthöhe zwischen 2 mm und 10 mm über der Fläche des Flächenkörpers aufweisen.In a further development of the invention, the transmission structure has a height between 1 mm and 5 mm, in particular between 2 mm and 4 mm, above a surface of the sheet-like body. Preferably, the surface on the sheet can be the surface that generates the audio signal. When the excitation means is connected to the central region, the transmitter structure and the excitation means together can have a total height of between 2 mm and 10 mm above the surface of the sheet.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Übertragerstruktur ein zugfestes Material, insbesondere einen Kunststoff oder faserverstärkten Kunststoff, auf oder besteht aus einem zugfesten Material, insbesondere einem Kunststoff oder faserverstärktem Kunststoff. Der faserverstärkte Kunststoff kann ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff sein. Vorzugsweise verformt sich ein zugfestes Material nicht, insbesondere nicht dauerhaft, wenn Schwingungen in das zugfeste Material eingeleitet werden. Mit anderen Worten, ein zugfestes Material wird nicht dauerhaft durch Schwingungen des Anregungsmittels verformt. Vorteilhafterweise dämpft ein zugfestes Material Schwingungen nicht und überträgt eingeleitete Schwingungen verlustfrei, insbesondere ohne Veränderung von Amplituden oder von Frequenzen der Schwingungen. Deshalb ist ein zugfestes Material hier besonders geeignet für die Übertragung von Schwingungen.In a further development of the invention, the transmission structure has a tensile strength material, in particular a plastic or fiber-reinforced plastic, or consists of a tensile strength material, in particular a plastic or fiber-reinforced plastic. The fiber-reinforced plastic can be a carbon fiber-reinforced plastic. A tensile strength material preferably does not deform, in particular not permanently, when vibrations are introduced into the tensile strength material. In other words, a tensile strength material is not permanently deformed by vibrations of the excitation means. Advantageously, a material with high tensile strength does not dampen vibrations and transmits introduced vibrations without loss, in particular without changing the amplitudes or frequencies of the vibrations. Therefore, a material with high tensile strength is particularly suitable for the transmission of vibrations.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ebenfalls durch eine Vorrichtung zur Einleitung von Schwingungen eines Anregungsmittels in einen Flächenkörper gelöst. Die Vorrichtung weist eine vorbeschriebene Übertragerstruktur und das Anregungsmittel zur Erzeugung von Schwingungen auf. Das Anregungsmittel ist mit der Übertragerstruktur verbunden, insbesondere fest verbunden, vorzugsweise lösbar verschraubt.The object on which the invention is based is also achieved by a device for introducing vibrations of an excitation means into a flat body. The device has a previously described transmitter structure and the excitation means for generating vibrations. The excitation means is connected to the transmitter structure, in particular firmly connected, preferably screwed in a detachable manner.

Bei der Erfindung weist das Anregungsmittel eine Anregungsmittelabstützung zur direkten Einleitung von Schwingungen des Anregungsmittels in den Flächenkörper auf, wobei die Anregungsmittelabstützung von dem Anregungsmittel zu dem Flächenkörper verläuft und an dem Flächenkörper angedrückt ist. Vorteilhaft kann durch die Anregungsmittelabstützung eine Verstärkung der eingeleiteten Schwingung erreicht werden. Insbesondere bei steifen Oberflächen kann eine Verstärkung erreicht werden, wohingegen bei weichen Oberflächen das Aufschwingen der Übertragerstruktur verhindert werden kann.In the invention, the excitation means has an excitation means support for the direct introduction of vibrations of the excitation means into the sheet-like body, the excitation means support extending from the excitation means to the sheet-like body and being pressed against the sheet-like body. Advantageously, the excitation means support can amplify the oscillation introduced. Reinforcement can be achieved in particular in the case of rigid surfaces, whereas the transducer structure can be prevented from vibrating upward in the case of soft surfaces.

Die erfindungsgemäße Übertragerstruktur oder Vorrichtung kann in vorteilhafter Weise zur Wiedergabe von Audiosignalen, insbesondere Musik oder Sprachdurchsagen, verwendet werden.The transmitter structure or device according to the invention can advantageously be used to reproduce audio signals, in particular music or voice announcements.

Aufgrund der kompakten Bauweise und durch die einfache Montage ist die Übertragerstruktur oder Vorrichtung für die Verwendung in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Luftfahrzeug, in einem Raumfahrzeug oder in einem Kraftfahrzeug geeignet, wobei vorzugsweise der Flächenkörper ein flächiges Bauteil des Fahrzeugs ist, insbesondere eine Außenverkleidung oder eine Innenverkleidung oder ein ohnehin in einem Fahrzeug vorgesehenes Bauteil. So kann mit geringem Mehraufwand eine Wiedergabe von Audiosignalen integriert werden, es muss eigentlich nur die Übertragerstruktur samt Anregungsmittel integriert bzw. eingebaut werden. Durch die flache Bauweise mit der geringen vorgenannten Bauhöhe der Übertragerstruktur kann dies auch in üblicherweise flache Verkleidungen eingebaut werden, insbesondere an der nicht sichtbaren Seite, wo normalerweise wenig Bauraum bzw. Bauhöhe zur Verfügung stehen.Due to the compact design and the simple assembly, the transmitter structure or device is suitable for use in a vehicle, in particular in an aircraft, in a spacecraft or in a motor vehicle, the flat body preferably being a flat component of the vehicle, in particular an outer panel or an interior trim or a component that is already provided in a vehicle. A reproduction of audio signals can thus be integrated with little additional effort; actually only the transmitter structure including the excitation means has to be integrated or built in. Due to the flat design with the aforementioned low overall height of the transmission structure, this can also be installed in usually flat cladding, in particular on the non-visible side, where there is normally little structural space or overall height available.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in Zwischen-Überschriften und einzelne Abschnitte beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features emerge from the claims and also from the description and the drawings, with the individual features being implemented individually or collectively in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and in other areas and being advantageous and protectable per se Can represent versions for which protection is claimed here. The subdivision of the application into sub-headings and individual sections does not limit the general validity of the statements made under these.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

1 eine Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Übertragerstruktur,
2 einen Ausschnitt einer Explosionsansicht der Übertragerstruktur von 1,
3 eine Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
4 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung von 3 und
5 eine Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Übertragerstruktur.

Embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail below. In the drawings show:

1 an oblique view of a transmitter structure according to the invention,
2 a detail of an exploded view of the transmitter structure of FIG 1 ,
3 an oblique view of a device according to the invention,
4th a side view of an embodiment of the invention of the device of FIG 3 and
5 an oblique view of a transmitter structure according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the exemplary embodiments

1 zeigt eine Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Übertragerstruktur 10 zur Einleitung von Schwingungen eines nicht dargestellten Anregungsmittels in einen nicht dargestellten Flächenkörper. Die Übertragerstruktur 10 weist einen Zentralbereich 20 auf, der eine Ausnehmung 25 aufweist. Die Ausnehmung 25 hat eine hexagonale Form. Die Ausnehmung 25 ist dazu ausgebildet, das Anregungsmittel aufzunehmen, insbesondere wird das Anregungsmittel in die hexagonale Form der Ausnehmung 25 eingeschoben, wodurch sich eine kraftschlüssige Verbindung, insbesondere Presspassung, zwischen der Ausnehmung 25 und dem Anregungsmittel ergibt. Wenn das Anregungsmittel Schwingungen erzeugt, werden die Schwingungen über die kraftschlüssige Verbindung in den Zentralbereich 20 eingeleitet. Die kraftschlüssige Verbindung ist derart ausgebildet, dass sie sich infolge der Schwingungen des Anregungsmittels nicht löst. 1 shows an oblique view of an embodiment of the transmitter structure according to the invention 10 for introducing vibrations of an excitation means (not shown) into a flat body (not shown). The transmitter structure 10 has a central area 20th on, the one recess 25th having. The recess 25th has a hexagonal shape. The recess 25th is designed to accommodate the excitation means, in particular the excitation means is in the hexagonal shape of the recess 25th inserted, creating a force-fit connection, in particular a press fit, between the recess 25th and the stimulant results. When the excitation means generates vibrations, the vibrations are transferred to the central area via the force-fit connection 20th initiated. The non-positive connection is designed in such a way that it does not come loose as a result of the vibrations of the excitation means.

Weiter weist die Übertragerstruktur 10 sechs Arme 30 auf. Die Arme 30 sind jeweils mit einem Gelenk 40 an dem Zentralbereich 20 befestigt. Jedes Gelenk 40 ist zwischen dem Zentralbereich 20 und den Armen 30 angeordnet und ist als Drehgelenk ausgebildet. Das Gelenk 40 ist dazu ausgebildet Schwingungen des Anregungsmittels in die Arme 30 einzuleiten. Dabei werden Kräfte der Schwingungen von dem Zentralbereich 20 in die Arme 30 übertragen. Treten Drehmomente auf, beispielsweise durch ein Aufschwingen der Übertragerstruktur 10 oder der Arme 30, werden diese Drehmomente aufgrund des Gelenks 40 nicht übertragen wie zuvor erläutert. Wenn ein Drehmoment an dem Gelenk 40 anliegt, wird das Gelenk 40 nämlich durch das Drehmoment gedreht. Daher verhindert das Gelenk 40 die Übertragung eines Drehmoments zwischen den Armen 30 und dem Zentralbereich 20.Next, the transmitter structure 10 six arms 30th on. The poor 30th are each with a joint 40 at the central area 20th attached. Every joint 40 is between the central area 20th and the poor 30th arranged and is designed as a swivel joint. The joint 40 is designed to vibrate the exciter in the arms 30th initiate. Thereby, the forces of the vibrations from the central area 20th Into the arms 30th transfer. Do torques occur, for example due to the transmission structure swinging open 10 or the poor 30th , these torques are due to the joint 40 not transmitted as previously explained. When there is a torque on the joint 40 rests, becomes the joint 40 namely rotated by the torque. Hence the joint prevents 40 the transmission of torque between the arms 30th and the central area 20th .

Die Arme 30 der Übertragerstruktur 10 sind gleichmäßig verteilt und mit einem gleichen Winkel W zueinander angeordnet. Dadurch ist die Übertragerstruktur 10 sternförmig und flächig ausgedehnt, allerdings eben unterschiedlich weit ausgedehnt.The poor 30th the transmitter structure 10 are evenly distributed and arranged at an equal angle W to one another. This is the transmitter structure 10 Star-shaped and two-dimensionally extended, but just extended to different extents.

Alle Arme 30 der Übertragerstruktur 10 sind vorteilhaft gleich dick, unterscheiden sich aber in ihrer Länge L und in ihrer maximale Breite B. Die Breite ist an einer Stelle des Arms 30 maximal, an welcher der Arm 30 mit dem Gelenk 40 verbunden ist. Die Länge L liegt im Bereich zwischen 3 cm bis 50 cm und die maximale Breite B liegt im Bereich zwischen 5 mm bis 50 mm. 1 zeigt, dass jeder Arm 30 in seiner Breite entlang der Länge L mit zunehmendem Abstand vom Zentralbereich 20 abnimmt. Insbesondere beträgt eine minimale Breite der Arme 3% ihrer maximalen Breite B, vorteilhaft 5% bis 25%. Durch die unterschiedlichen Dimensionen der Arme 30 wird erreicht, dass jeder Arm ein eigenes Frequenzverhalten aufweist.All poor 30th the transmitter structure 10 are advantageously of the same thickness, but differ in their length L and in their maximum width B. The width is at one point on the arm 30th maximum on which the arm 30th with the joint 40 connected is. The length L is in the range between 3 cm to 50 cm and the maximum width B is in the range between 5 mm to 50 mm. 1 shows that every arm 30th in its width along the length L with increasing distance from the central area 20th decreases. In particular, a minimum width of the arms is 3% of their maximum width B, advantageously 5% to 25%. Because of the different dimensions of the arms 30th it is achieved that each arm has its own frequency behavior.

Die Arme 30 weisen jeweils ein freies Ende 50 auf, wobei das jeweilige freie Ende 50 Befestigungsmittel 55 aufweist. Das Befestigungsmittel 55 ist dazu ausgebildet, mit dem nicht dargestellten Flächenkörper schwingungstechnisch verbunden zu werden. Die Befestigungsmittel 55 werden vorteilhaft an den Flächenkörper geklebt, alternativ angeschraubt.The poor 30th each have a free end 50 on, with the respective free end 50 Fasteners 55 having. The fastener 55 is designed to be vibrationally connected to the flat body (not shown). The fasteners 55 are advantageously glued to the surface body, alternatively screwed on.

Wenn die gezeigte Übertragerstruktur 10 an dem Flächenkörper befestigt ist, überdeckt die Übertragerstruktur 10 eine Fläche am Flächenkörper zwischen 20 cm² bis 8000 cm². Des Weiteren weist die Übertragerstruktur 10 eine Höhe zwischen 1 mm und 5 mm über der überdeckten Fläche des Flächenkörpers auf.If the transformer structure shown 10 is attached to the sheet, covers the transmitter structure 10 an area on the sheet between 20 cm ² to 8000 cm ² . Furthermore, the transformer structure 10 a height between 1 mm and 5 mm above the covered surface of the sheet.

Die Übertragerstruktur 10 besteht aus einem zugfesten Material, nämlich CFK, also aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff. Das macht die Übertragerstruktur 10 besonders stabil, auch besonders zugfest, und die hohe Steifigkeit von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff ermöglicht gute Schwingungsübertragungseigenschaften. Die Form und die Materialwahl der Übertragerstruktur 10 haben sich zur möglichst verzerrungsfreien Wiedergabe von Audiosignalen als besonders vorteilhaft erwiesen.The transmitter structure 10 consists of a tensile material, namely CFRP, i.e. a carbon fiber reinforced plastic. That is what the transmitter structure does 10 particularly stable, also particularly tensile strength, and the high rigidity of carbon fiber reinforced plastic enables good vibration transmission properties. The shape and choice of material of the transformer structure 10 have proven to be particularly advantageous for reproducing audio signals with as little distortion as possible.

2 zeigt einen Ausschnitt einer Explosionsansicht der Übertragerstruktur 10 von 1. Im Detail zeigt sie den Zentralbereich 20 und einen der Arme 30, wobei der gezeigte Arm 30 im Rahmen einer Montage der Übertragerstruktur 10 noch an den Zentralbereich 20 mit dem Gelenk 40 zu befestigen ist. Die übrigen nicht gezeigten Arme, sind im Prinzip gleich aufgebaut und weisen im Wesentlichen die gleichen Merkmale des gezeigten Arms 30 auf, weshalb im Folgenden die für alle Arme gleichen Merkmale anhand des gezeigten repräsentativen Arms 30 beschrieben werden. 2 shows a detail of an exploded view of the transmitter structure 10 from 1 . It shows the central area in detail 20th and one of the arms 30th , with the arm shown 30th as part of an assembly of the transmission structure 10 still to the central area 20th with the joint 40 is to be attached. The other arms, not shown, are constructed in the same way in principle and have essentially the same features as the arm shown 30th which is why in the following they are the same for all arms Features based on the representative arm shown 30th to be discribed.

Der Zentralbereich 20 weist einen Vorsprung 25 auf, und der Arm 30 weist eine Ausnehmung 35 auf, wobei der Vorsprung 25 und die Ausnehmung 35 zueinander korrespondieren. Mit anderen Worten, der Vorsprung 25 kann derart in die Ausnehmung 35 eingesetzt werden, dass der Vorsprung 25 von der Ausnehmung 35 aufgenommen ist.The central area 20th has a protrusion 25th up, and the arm 30th has a recess 35 on, being the ledge 25th and the recess 35 correspond to each other. In other words, the head start 25th can in this way in the recess 35 be used that the ledge 25th from the recess 35 is recorded.

Das Gelenk 40 ist als Drehgelenk ausgebildet und weist einen Drehgelenksbolzen 42, vorteilhaft aus Edelstahl, eine Drehgelenkslagerung 44 und eine Drehgelenksbuchse 46 auf, wobei der Drehgelenksbolzen 42 als separates Bauteil ausgebildet ist. Die Drehgelenkslagerung 44 in Form eines Durchgangslochs ist in dem Vorsprung 25 angeordnet, wobei eine Längsrichtung der Drehgelenkslagerung 44 senkrecht zu einer Richtung entlang der Länge L des Arms 30 ist. In die Drehgelenkslagerung 44 ist der Drehgelenksbolzen 42 eingesetzt. Zwischen dem Drehgelenksbolzen 42 und der Drehgelenkslagerung 44 besteht eine Presspassung. Eine Längsrichtung des Drehgelenksbolzens 42 entspricht einer Drehachse D des Gelenks 40, die ebenfalls senkrecht zu der Richtung entlang der Länge L des Arms 30 ist. Die Drehgelenksbuchse 46 ist eine Bohrung seitlich in den Arm 30, wobei eine Längsrichtung der Drehgelenksbuchse 46 senkrecht zu der Richtung entlang der Länge L des Arms 30 ist. Die Drehgelenksbuchse 46 ist derart angeordnet, dass der Vorsprung 25 durch die Ausnehmung 35 aufgenommen ist wenn die Drehgelenksbuchse 46 den Drehgelenksbolzen 42 aufnimmt. Wenn der Arm 30 durch das Gelenk 40 am Zentralbereich 20 befestigt ist, verhindert das Gelenk 40 die Übertragung eines Drehmoments um die Drehachse D zwischen dem Zentralbereich 20 und den Arm 30.The joint 40 is designed as a swivel joint and has a swivel pin 42 , advantageously made of stainless steel, a swivel joint bearing 44 and a swivel socket 46 on, with the pivot pin 42 is designed as a separate component. The swivel joint bearing 44 in the form of a through hole is in the protrusion 25th arranged, with a longitudinal direction of the pivot bearing 44 perpendicular to a direction along the length L of the arm 30th is. In the swivel joint bearing 44 is the pivot pin 42 used. Between the pivot pin 42 and the swivel joint bearing 44 there is an interference fit. A longitudinal direction of the pivot pin 42 corresponds to an axis of rotation D of the joint 40 which are also perpendicular to the direction along the length L of the arm 30th is. The swivel socket 46 is a hole in the side of the arm 30th , wherein a longitudinal direction of the swivel socket 46 perpendicular to the direction along the length L of the arm 30th is. The swivel socket 46 is arranged such that the projection 25th through the recess 35 is included when the swivel socket 46 the swivel pin 42 records. When the arm 30th through the joint 40 at the central area 20th is attached, prevents the joint 40 the transmission of a torque about the axis of rotation D between the central area 20th and the arm 30th .

In einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann der Drehgelenksbolzen mit dem Zentralbereich einteilig ausgebildet sein. In diesem Fall bestehen der Drehgelenksbolzen und der Zentralbereich aus demselben Material.In an alternative embodiment of the invention that is not shown, the pivot pin can be designed in one piece with the central area. In this case, the pivot pin and the central area are made of the same material.

3 zeigt eine Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 60. Die Vorrichtung 60 weist ein Anregungsmittel 70 und eine Übertragerstruktur 10 auf, wobei die Übertragerstruktur 10 ein alternatives Ausführungsbeispiel der Übertragerstruktur 10 aus den 1 und 2 ist. Zum besseren Verständnis sind für identische und funktionell äquivalente Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet und insoweit kann auf die obigen Ausführungen zum Ausführungsbeispiel der 1 und 2 verwiesen werden, so dass nachstehend im Wesentlichen nur auf die bestehenden Unterschiede eingegangen wird. 3 shows an oblique view of a device according to the invention 60 . The device 60 has a stimulant 70 and a transmitter structure 10 on, with the transformer structure 10 an alternative embodiment of the transmitter structure 10 from the 1 and 2 is. For a better understanding, the same reference numerals are used for identical and functionally equivalent elements and in this respect the above remarks on the exemplary embodiment of FIG 1 and 2 so that essentially only the existing differences will be discussed below.

Das Anregungsmittel 70 ist mit der Übertragerstruktur 10 in dem Zentralbereich 20 mittels einer lösbaren Verschraubung fest verbunden. Das Anregungsmittel 70 ist an einer dem nicht gezeigten Flächenkörper zugewandten Seite des Zentralbereichs 20 verbunden. Diese Anordnung des Anregungsmittels 70 ermöglicht eine einfache und kompakte Bauweise der Vorrichtung 60, insbesondere noch mit geringer Bauhöhe.The stimulant 70 is with the transmitter structure 10 in the central area 20th firmly connected by means of a detachable screw connection. The stimulant 70 is on a side of the central region facing the sheet, not shown 20th tied together. This arrangement of the excitation means 70 enables a simple and compact design of the device 60 , especially still with a low overall height.

Die Arme 30 der Übertragerstruktur 10 sind ungleichmäßig verteilt und benachbarte Arme 30 weisen hier jeweils einen unterschiedlichen Winkel zueinander auf, wobei die Unterschiede zwischen den Winkeln nicht sehr groß sind, allgemein zwischen 3° und 15° liegen. Jedes freie Ende 50 der Arme 30 weist das Befestigungsmittel 55 in Form eines Durchgangsloches auf. Das Durchgangsloch ermöglicht die Herstellung einer Verschraubung zwischen dem freien Ende 50 und dem nicht gezeigten Flächenkörper als Alternative zu einem vorgenannten Verkleben.The poor 30th the transmitter structure 10 are unevenly distributed and adjacent arms 30th each have a different angle to one another, the differences between the angles are not very great, generally between 3 ° and 15 °. Any free end 50 the poor 30th has the fastening means 55 in the form of a through hole. The through hole enables a screw connection to be made between the free end 50 and the sheet body, not shown, as an alternative to the aforementioned gluing.

Die Arme 30 sind mit einem Gelenk 40 an dem Zentralbereich 20 befestigt, wobei das Gelenk 40 hier eine Materialverjüngung ist. Die Materialverjüngung ist eine Veränderung einer Querschnittsfläche entlang der Länge L eines jeweiligen Armes 30, wobei die Querschnittsfläche von dem Zentralbereich 20 in Richtung des freien Endes 50 zuerst abnimmt und anschließend wieder zunimmt. Das Gelenk 40 in Form der Materialverjüngung ist derart ausgebildet, dass Drehmomente zwischen dem Zentralbereich 20 und den Armen 30 nicht übertragen werden. Lediglich Kräfte können über das Gelenk 40 zwischen den Armen 30 und dem Zentralbereich 20 übertragen werden, insbesondere Zugkräfte.The poor 30th are with a joint 40 at the central area 20th attached, the hinge 40 here is a material taper. The material taper is a change in a cross-sectional area along the length L of a respective arm 30th , the cross-sectional area of the central area 20th towards the free end 50 first decreases and then increases again. The joint 40 in the form of the material taper is designed in such a way that torques between the central area 20th and the poor 30th not be transferred. Only forces can pass through the joint 40 between the arms 30th and the central area 20th are transmitted, especially tensile forces.

4 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung 60 von 3. Im Unterschied zur Ausführungsform der 3 ist das Anregungsmittel 70 in eine Ausnehmung des Zentralbereichs 20 eingeschoben, wobei eine kraftschlüssige Verbindung in Form einer Presspassung das Anregungsmittel 70 mit der Übertragerstruktur 10 verbindet. Diese Anordnung des Anregungsmittels 70 ermöglicht eine kompakte Bauweise der Vorrichtung 60. Die Vorrichtung 60 ist mit dem Flächenkörper 100 verbunden, insbesondere sind die freien Enden 50 der Vorrichtung 60 auf einer Oberfläche 105 des Flächenkörpers 100 geklebt. Die Schwingungen werden von dem Anregungsmittel 70 erzeugt und mittels der Übertragerstruktur 10 in den Flächenkörper 100 eingeleitet, wobei die Oberfläche 105 des Flächenkörpers 100 infolge der eingeleiteten Schwingungen schwingt und ein Audiosignal erzeugt. Deshalb kann die Oberfläche 105 als schallgebende Fläche bezeichnet werden. Vorzugsweise ist der Flächenkörper 100 eine Innenverkleidung eines Fahrzeugs, insbesondere ist die Innenverkleidung eine Innenverkleidung einer Fahrzeugtüre, insbesondere eine Innenverkleidung einer Autotür. Die Vorrichtung 60 weist eine Gesamthöhe H über der Oberfläche 105 des Flächenkörpers 100 von 2 mm bis 10 mm auf, vorzugsweise 3 mm bis 6 mm. 4th shows a side view of an embodiment of the device according to the invention 60 from 3 . In contrast to the embodiment of the 3 is the stimulant 70 into a recess in the central area 20th inserted, with a non-positive connection in the form of a press fit the excitation means 70 with the transformer structure 10 connects. This arrangement of the excitation means 70 enables a compact design of the device 60 . The device 60 is with the sheet 100 connected, in particular the free ends are 50 the device 60 on a surface 105 of the sheet 100 glued. The vibrations are generated by the excitation means 70 generated and by means of the transmitter structure 10 into the sheet 100 initiated, the surface 105 of the sheet 100 vibrates as a result of the vibrations and generates an audio signal. That's why the surface can 105 can be referred to as the sound-emitting surface. Preferably the sheet is 100 an interior paneling of a vehicle, in particular the interior paneling is an interior paneling of a vehicle door, in particular an interior paneling of a car door. The device 60 has a total height H above the surface 105 of the sheet 100 from 2 mm to 10 mm, preferably 3 mm to 6 mm.

Die Arme 30 sind mit dem Gelenk 40 in Form einer Materialschwächung an dem Zentralbereich 20 befestigt. Die Materialschwächung ist eine Veränderung des Materials. Das Gelenk 40 besteht aus biegsamem Federstahl. Der Zentralbereich 20 und die Arme 30 bestehen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff. Das Gelenk 40 in Form der Materialschwächung ist derart ausgebildet, dass Drehmomente zwischen dem Zentralbereich 20 und den Armen 30 nicht übertragen werden. Lediglich Kräfte können über das Gelenk 40 zwischen den Armen 30 und dem Zentralbereich 20 übertragen werden.The poor 30th are with the joint 40 in the form of a material weakening in the central area 20th attached. The material weakening is a change in the material. The joint 40 consists of flexible spring steel. The central area 20th and the arms 30th are made of carbon fiber reinforced plastic. The joint 40 in the form of the material weakening is designed such that torques between the central area 20th and the poor 30th not be transferred. Only forces can pass through the joint 40 between the arms 30th and the central area 20th be transmitted.

5 zeigt eine Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Übertragerstruktur 10. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die freien Enden der Arme 30 in 5 nicht dargestellt. Das Material der Übertragerstruktur 10 umfasst einen kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff, wobei in 5 Kohlenstofffaserstränge 31 dargestellt sind. Nicht dargestellt ist in 5 das Kunststoffmaterial, welches die Kohlenstofffaserstränge 31 umgibt. Hergestellt wird die Übertragerstruktur 10 durch Legen einer einzigen Kohlenstoffaser zu einem Gelege entsprechend den gezeigten Kohlenstofffaserstränge 31. An den freien Enden der Arme 30 wird die Kohlenstoffaser wieder zurückgeführt. Dadurch wird erreicht, dass die einzige Kohlenstoffaser für die Herstellung der Kohlenstofffaserstränge 31 nicht durchtrennt werden muss und das Gelege der 5 nur einen einzigen Anfang und ein einziges Ende aufweist. In einer alternativen Ausführungsform kann das Gelege durch Legen mehrerer Kohlenstoffasern entsprechend den gezeigten Kohlenstofffaserstränge 31 hergestellt werden. Anschließend wird das Gelege mit Kunststoff umgeben, insbesondere umgossen. 5 shows an oblique view of an embodiment of the transmitter structure according to the invention 10 . For the sake of clarity, the free ends are the arms 30th in 5 not shown. The material of the transmitter structure 10 comprises a carbon fiber reinforced plastic, wherein in 5 Carbon fiber strands 31 are shown. Not shown in 5 the plastic material that makes up the carbon fiber strands 31 surrounds. The transmission structure is manufactured 10 by laying a single carbon fiber into a scrim according to the carbon fiber strands shown 31 . At the free ends of the arms 30th the carbon fiber is returned. It is thereby achieved that the only carbon fiber for the production of the carbon fiber strands 31 does not have to be severed and the clutch of 5 has only a single beginning and a single end. In an alternative embodiment, the scrim can be made by laying a plurality of carbon fibers in accordance with the carbon fiber strands shown 31 getting produced. The scrim is then surrounded, in particular encapsulated, with plastic.

Jeder Arm 30 der in 5 gezeigten Übertragerstruktur 10 weist sechs Kohlenstofffaserstränge 31 auf. Jeder Kohlenstofffaserstrang 31 erstreckt sich von dem freien Enden eines der Arme 30 bis zum freien Enden des benachbarten Arms 30. Jeweils drei Kohlenstofffaserstränge 31 eines der Arme 30 werden an dem Zentralbereich 20 vorbei und in den benachbarten Arm 30 geführt. Daher sind jeweils drei Kohlenstofffaserstränge 31 von zwei benachbarten Arme 30 aufgenommen.Every arm 30th the in 5 transformer structure shown 10 has six carbon fiber strands 31 on. Every carbon fiber strand 31 extends from the free end of one of the arms 30th to the free end of the adjacent arm 30th . Three carbon fiber strands each 31 one of the arms 30th will be at the central area 20th over and into the neighboring arm 30th guided. Therefore, there are three strands of carbon fiber each 31 from two adjacent arms 30th recorded.

Das Gelenk 40 der Übertragerstruktur 10 von 5 ist eine Gelenkfunktion des Geleges der Kohlenstofffaserstränge 31. Das Gelenk 40 beginnt wenn die sechs Kohlenstofffaserstränge 31 eines Armes 30 sich in die beiden drei Kohlenstofffaserstränge 31 aufteilen. Jeder der beiden drei aufgeteilten Kohlenstofffaserstränge 31 weist einen Kohlenstofffaserstrang 31 auf, der zwischen zwei benachbarten Arme 30 einen geringsten Abstand zur Ausnehmung 25 aufweist. An einer Stelle des geringsten Abstands zur Ausnehmung 25 endet das Gelenk 40 eines Armes 30, insbesondere ist das Gelenk 40 von einer gedachten Geraden 45 zwischen den beiden Stellen des geringsten Abstands der beiden drei Kohlenstofffaserstränge 31 eines Armes 30 und dem Beginn der Aufteilung der sechs Kohlenstofffaserstränge 31 eines Armes 30 in die beiden drei Kohlenstofffaserstränge 31 begrenzt.The joint 40 the transmitter structure 10 from 5 is a joint function of the structure of the carbon fiber strands 31 . The joint 40 starts when the six carbon fiber strands 31 of an arm 30th into the two three carbon fiber strands 31 split up. Each of the three split carbon fiber strands 31 has a carbon fiber strand 31 on that between two adjacent arms 30th the smallest distance to the recess 25th having. At a point of the smallest distance to the recess 25th ends the joint 40 of an arm 30th , in particular is the joint 40 from an imaginary straight line 45 between the two points of the smallest distance between the two three carbon fiber strands 31 of an arm 30th and the beginning of the division of the six carbon fiber strands 31 of an arm 30th into the two three carbon fiber strands 31 limited.

Beispielsweise, wenn ein Drehmoment 41, 43 auftritt, werden die sechs nebeneinanderliegende Kohlenstofffaserstränge 31 eines Armes 30 auf Zug und Druck belastet. Sind die sechs nebeneinanderliegende Kohlenstofffaserstränge 31 eines Armes 30 in die beiden drei Kohlenstofffaserstränge 31 aufgeteilt, erfahren die aufgeteilten Kohlenstofffaserstränge 31 abhängig von ihrer Aufteilung eine geringere Zug- und Druckbelastung, aber zusätzlich eine Torsionsbelastung. Da die Kohlenstofffaserstränge 31 eine hohe Steifigkeit für die Zug- und Druckbelastung, aber keine hohe Steifigkeit für die Torsionsbelastung aufweisen, werden diese um die Drehachse D durch das Drehmoment 41, 43 gedreht. Infolge der Drehung wird das Drehmoment 41, 43 durch das Gelenk 40 nicht übertragen.For example, if a torque 41 , 43 occurs, the six adjacent carbon fiber strands become 31 of an arm 30th loaded on tension and pressure. Are the six adjacent carbon fiber strands 31 of an arm 30th into the two three carbon fiber strands 31 divided, experience the divided carbon fiber strands 31 Depending on their division, a lower tensile and compressive load, but also a torsional load. Because the carbon fiber strands 31 a high rigidity for the tensile and compressive load, but not a high rigidity for the torsional load, these are about the axis of rotation D by the torque 41 , 43 turned. As a result of the rotation, the torque becomes 41 , 43 through the joint 40 not transferred.

In einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform weist der Zentralbereich eine Zentralbereichsabstützung zur Einleitung von Schwingungen des Anregungsmittels in den Flächenkörper auf, wobei die Zentralbereichsabstützung von dem Zentralbereich zu dem Flächenkörper verläuft und vorzugsweise an dem Flächenkörper angedrückt ist. Alternativ oder zusätzlich weist das Anregungsmittel eine Anregungsmittelabstützung zur direkten Einleitung von Schwingungen des Anregungsmittels in den Flächenkörper auf, wobei die Anregungsmittelabstützung von dem Anregungsmittel zu dem Flächenkörper verläuft und vorzugsweise an dem Flächenkörper angedrückt ist, insbesondere nur angedrückt ist.In an alternative embodiment not shown, the central area has a central area support for introducing vibrations of the excitation agent into the sheet, the central area support extending from the central area to the sheet and preferably being pressed against the sheet. Alternatively or additionally, the excitation means has an excitation means support for direct introduction of vibrations of the excitation means into the sheet, wherein the excitation support extends from the excitation to the sheet and is preferably pressed against the sheet, in particular is only pressed.

Claims

Transmitter structure (10) for introducing vibrations of an excitation means (70) into a flat body (100), the transmission structure (10) being connectable to the excitation means (70) in terms of vibrations, comprising - a central area (20) for connecting the excitation means (70) with the transmitter structure (10), - at least two arms (30) which are attached to the central area (20) and which can be connected to the flat body (100) in terms of vibrations and are designed to transfer vibrations of the excitation means (70) into the flat body ( 100) to initiate, at least one joint (40) which is arranged between the central region (20) and one of the at least two arms (30), the joint (40) fastening this arm (30) to the central region (20), characterized in that - the central area (20) has a central area support for introducing vibrations of the excitation means (70) into the sheet (100), - the central area support extends from the central area (20) to the sheet (100) and is pressed against the sheet (100).

Transformer structure according to Claim 1 , characterized in that the transmission structure (10) has a plurality of joints (40) and each arm (30) is fastened to the central region (20) with one of the plurality of joints (40), preferably each arm (30) is with exactly one joint (40) attached to the central area (20).

Transformer structure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the joint (40) is arranged on the central area (20) in an area in which no division or subdivision into the individual arms (30) is provided on the central area (20).

Transmission structure according to one of the preceding claims, characterized in that the joint (40) is a swivel joint, a ball joint, a film joint, a joint function of a scrim, a material taper or a material weakening, preferably a swivel joint with an axis of rotation parallel to the surface (105) of the Sheet (100).

Transformer structure according to Claim 4 , characterized in that the joint (40) is designed as a swivel joint which has a swivel joint pin (42), a swivel joint bearing (44) and a swivel joint bushing (46), the central area (20) being the swivel joint bearing (44) or the swivel joint bushing ( 46) and the arm (30) attached to the central area (20) with the joint (40) has the swivel joint bushing (46) or the swivel joint bearing (44), the swivel joint pin (42) being separated from the swivel joint bearing (44) and the swivel joint bushing ( 46) is included.

Transmission structure according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two arms (30) each have a free end (50) which can be connected to the flat body (100).

Transmitter structure according to one of the preceding claims, characterized in that the arms (30) each have a length between 3 cm to 50 cm and a width between 5 mm to 50 mm and a thickness between 1 mm to 5 mm.

Transmitter structure according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitter structure (10) is flat, in particular star-shaped flat, and has a plurality of arms (30), in particular 3, 4, 5, 6, 7 or 8 arms, wherein preferably the arms (30) are evenly distributed and arranged at the same angle to one another.

Transmission structure according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission structure (10) covers an area on the flat body (100) between 20 cm ² to 8000 cm ² .

Transmission structure according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission structure (10) has a height between 1 mm and 5 mm, in particular between 2 mm and 4 mm, above a surface of the sheet (100).

Transmission structure according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission structure (10) has a tensile strength material, in particular a plastic or fiber-reinforced plastic, or consists of a tensile strength material, in particular a plastic or fiber-reinforced plastic.

Device (60) for introducing vibrations of an excitation means (70) into a flat body (100), comprising - a transmitter structure (10), the transmitter structure (10) being vibrationally connectable to the excitation means (70) and having: - a central area ( 20) for connecting the excitation means (70) to the transmitter structure (10), - at least two arms (30) which are attached to the central area (20) and which can be connected to the flat body (100) in terms of vibrations and are designed to generate vibrations of the excitation agent (70) into the sheet (100), - at least one joint (40) which is arranged between the central region (20) and one of the at least two arms (30), the joint (40) this arm (30 ) attached to the central area (20), - the excitation means (70) for generating vibrations, - the excitation means (70) being connected to the transmitter structure (10), characterized in that - the excitation s means (70) has an excitation means support for direct introduction of vibrations of the excitation means (70) into the sheet (100), - the excitation means support extends from the excitation means (70) to the sheet (100) and is preferably pressed against the sheet.

Use of a transmitter structure (10) or device (60) according to one of the preceding claims for reproducing audio signals.

Use of a transmitter structure (10) or device (60) according to one of the Claims 1 until 12th in a vehicle, in particular in an aircraft, in a spacecraft or in a motor vehicle, wherein the flat body (100) is preferably a flat component of the vehicle, in particular an outer cladding or an inner cladding.