DE102008017067B4

DE102008017067B4 - Electroacoustic transducer assembly

Info

Publication number: DE102008017067B4
Application number: DE102008017067A
Authority: DE
Inventors: Stephan Heinrich; Markus Herrmann; Armin Hollstein; Andreas Ott; Denny Schädlich
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Aumovio Autonomous Mobility Germany GmbH
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2028-04-04
Also published as: DE102008017067A1

Abstract

Elektroakustische Wandleranordnung (100), umfassend eine Koppelschicht (103) und einen elektroakustischen Wandler (101), der umfasst
– ein Gehäuse (111), das aufweist:
• eine Ebene (110) zur Auflage des elektroakustischen Wandlers (101) auf eine Fläche,
• einen in Bezug auf die Ebene (110) vorspringenden Bereich (112), der einen Innenraum (122) umgibt und der eine den Innenraum (122) zumindest teilweise umgebende Ausnehmung (114) einschließt,
• einen in Bezug auf den vorspringenden Bereich (112) zurückgesetzten Bereich (113), der den Innenraum (122) in Richtung der Ebene (110) abschließt;
• einen piezoelektrischen Körper (117), der an einer dem Innenraum zugewandten Seite (123) des zurückgesetzten Bereichs (113) angeordnet ist, wobei die Ausnehmung (114) eingerichtet ist, Schwingungen des piezoelektrischen Körpers (117) zu dämpfen;
wobei das Gehäuse (111) mit der Ebene (110) mit einer Komponente (102) eines Fahrzeugs gekoppelt ist, und die Koppelschicht (103) zwischen der Komponente (102) des Fahrzeugs und der Ebene...An electroacoustic transducer assembly (100) comprising a coupling layer (103) and an electroacoustic transducer (101) comprising
A housing (111) comprising
A plane (110) for supporting the electroacoustic transducer (101) on a surface,
A projecting area (112) with respect to the plane (110), which surrounds an interior space (122) and which encloses a recess (114) at least partially surrounding the interior space (122),
• a recessed area (113) with respect to the projecting area (112), which closes the interior space (122) in the direction of the plane (110);
A piezoelectric body (117) disposed on an interior facing side (123) of the recessed area (113), the recess (114) being configured to dampen vibrations of the piezoelectric body (117);
wherein the housing (111) is coupled to the plane (110) with a component (102) of a vehicle, and the coupling layer (103) is interposed between the component (102) of the vehicle and the plane ...

Description

Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler und elektroakustische Wandleranordnung.The invention relates to an electroacoustic transducer and electroacoustic transducer assembly.

Parkassistenzsysteme von Kraftfahrzeugen weisen eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren auf. Die Ultraschallsensoren sind beispielsweise in vorderen oder hinteren Stoßfängern des Kraftfahrzeugs angeordnet. Dazu weisen die Stoßfänger Aussparungen auf, in denen die Sensoren eingebaut werden. Durch diesen Aufbau sind die Sensoren in den Stoßfängern sichtbar. Die Sensoren werden vorzugsweise aus Designgründen in der Wagenfarbe lackiert. Durch die offene und von außen zugängliche Anordnung der Sensoren kann eine Beschädigung der Sensoren auftreten oder die Funktionalität durch Verschmutzungen beeinträchtigt werden.Parking assistance systems of motor vehicles have a plurality of ultrasonic sensors. The ultrasonic sensors are arranged, for example, in front or rear bumpers of the motor vehicle. For this purpose, the bumpers have recesses in which the sensors are installed. This design makes the sensors visible in the bumpers. The sensors are preferably painted for design reasons in the vehicle color. Due to the open and externally accessible arrangement of the sensors may cause damage to the sensors or the functionality may be affected by contamination.

Die WO 2007/036 528 A1 beschreibt eine Anordnung, in der ein elektroakustischer Wandler an einer Innenseite einer Außenwand einer Fahrzeugkomponente angeordnet ist.The WO 2007/036 528 A1 describes an arrangement in which an electroacoustic transducer is disposed on an inner side of an outer wall of a vehicle component.

Die US 4 945 276 A1 beschreibt einen elektroakustischen Wandler zur Messung von Strömungsgeschwindigkeiten von Flüssigkeiten, der Ausnehmungen zur Dämpfung von mechanischen Schwingungen aufweist.The US 4 945 276 A1 describes an electroacoustic transducer for measuring fluid flow velocities, which has recesses for damping mechanical vibrations.

Die US 2007/0 115 102 A1 beschreibt einen elektroakustischen Wandler, der an der Innenseite einer Außenwand einer Fahrzeugkomponente angeordnet ist und eine Koppelschicht aufweist.The US 2007/0 115 102 A1 describes an electroacoustic transducer which is arranged on the inside of an outer wall of a vehicle component and has a coupling layer.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Wandleranordnung anzugeben, die einen zuverlässigen Betrieb der Wandleranordnung ermöglicht.It is an object of the invention to provide a transducer assembly that enables reliable operation of the transducer assembly.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Wandleranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved by a transducer arrangement having the features of claim 1.

Eine Wandleranordnung umfasst eine Koppelschicht und einen elektroakustischen Wandler. Der elektroakustische Wandler umfasst ein Gehäuse, das eine Ebene zur Auflage des elektroakustischen Wandlers auf eine Fläche aufweist. Das Gehäuse weist weiterhin einen im Bezug auf die Ebene vorspringenden Bereich auf, der einen Innenraum umgibt und der eine den Innenraum zumindest teilweise umgebende Ausnehmung einschließt. Das Gehäuse weist weiterhin einen in Bezug auf den vorspringenden Bereich zurückgesetzten Bereich auf, der den Innenraum in Richtung der Ebene abschließt. Der elektroakustische Wandler umfasst weiterhin einen piezoelektrischen Körper, der an einer dem Innenraum zugewandten Seite des zurückgesetzten Bereichs angeordnet ist. Die Ausnehmung ist eingerichtet, Schwingungen des piezoelektrischen Körpers zu dämpfen. Das Gehäuse ist mit der Ebene mit einer Komponente eines Fahrzeugs gekoppelt. Die Koppelschicht ist zwischen der Komponente des Fahrzeugs und der Ebene des Gehäuses angeordnet. Der Bereich der Ausnehmung ist frei von der Koppelschicht.A transducer arrangement comprises a coupling layer and an electroacoustic transducer. The electroacoustic transducer comprises a housing having a plane for supporting the electroacoustic transducer on a surface. The housing further has an area projecting with respect to the plane, which surrounds an interior and which encloses a recess surrounding the interior at least partially. The housing further has a recessed portion with respect to the projecting portion, which closes the inner space in the direction of the plane. The electroacoustic transducer further comprises a piezoelectric body disposed on an interior facing side of the recessed area. The recess is designed to damp vibrations of the piezoelectric body. The housing is coupled to the plane with a component of a vehicle. The coupling layer is arranged between the component of the vehicle and the plane of the housing. The region of the recess is free of the coupling layer.

Die Ausnehmung dringt in einer Ausführungsform beginnend an der Ebene in den vorspringenden Bereich ein. Die Dicke des zurückgesetzten Bereichs kann kleiner sein als eine Dicke des vorspringenden Bereichs. So kann eine gute mechanische Stabilität erreicht werden und die akustischen Koppeleigenschaften verbessert werden.The recess penetrates in an embodiment starting at the level in the projecting area. The thickness of the recessed portion may be smaller than a thickness of the protruding portion. Thus, a good mechanical stability can be achieved and the acoustic coupling properties can be improved.

Die Ausnehmung kann eine Breite aufweisen, die kleiner als 1,5 mm, vorzugsweise kleiner als 1,0 mm, weiterhin vorzugsweise kleiner 0,9 mm, ist. Das Gehäuse kann Aluminium umfassen. So kann eine gute mechanische Stabilität bei einem relativ geringen Gewicht erreicht werden und die Dämpfwirkung der Ausnehmung verbessert werden.The recess may have a width which is less than 1.5 mm, preferably less than 1.0 mm, more preferably less than 0.9 mm. The housing may comprise aluminum. Thus, a good mechanical stability can be achieved with a relatively low weight and the damping effect of the recess can be improved.

Durch ein Füllmaterial, das den piezoelektrischen Körper an seinen freiliegenden Flächen umgibt und das den Innenraum zumindest teilweise füllt, können die akustischen Eigenschaften des elektroakustischen Wandlers weiter verbessert werden.By a filling material which surrounds the piezoelectric body at its exposed surfaces and which at least partially fills the interior space, the acoustic properties of the electroacoustic transducer can be further improved.

Zudem kann die Koppelschicht zumindest teilweise eine Klebeverbindung sein. Eine Befestigung der elektroakustischen Wandleranordnung kann dadurch einfach erfolgen und die Durchlässigkeit für Schallwellen erhöht werden.In addition, the coupling layer may be at least partially an adhesive bond. An attachment of the electro-acoustic transducer assembly can be done easily and the transmission of sound waves can be increased.

Die Ausnehmung kann eine Anregung der Komponente des Fahrzeugs zu Schwingungen außerhalb eines Bereichs dämpfen, der von der Ausnehmung umgeben ist. So wird die Abstrahlcharakteristik des elektroakustischen Wandlers verbessert.The recess may attenuate excitation of the component of the vehicle to vibrations outside of a region surrounded by the recess. Thus, the radiation characteristic of the electroacoustic transducer is improved.

Weitere Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden in Verbindung mit den 1 bis 3 erläuterten Beispielen. Es zeigen:Other features, advantages and developments will become apparent from the following in connection with the 1 to 3 explained examples. Show it:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer elektroakustischen Wandleranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform, 1 FIG. 2 a schematic sectional view of an electroacoustic transducer arrangement according to a first embodiment, FIG.

2 eine schematische Schnittdarstellung einer elektroakustischen Wandleranordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform, 2 FIG. 2 a schematic sectional view of an electroacoustic transducer arrangement according to a second embodiment, FIG.

3 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts einer elektroakustischen Wandleranordnung. 3 a schematic sectional view of a section of an electro-acoustic transducer assembly.

1 zeigt eine elektroakustische Wandleranordnung 100, einen elektroakustischen Wandler 101, eine Fahrzeugkomponente 102, eine Koppelschicht 103, eine Ebene 110, ein Gehäuse 111, einen vorspringenden Bereich 112, einen zurückgesetzten Bereich 113, eine Ausnehmung 114, eine obere Seite 115, ein Füllmaterial 116, einen piezoelektrischen Körper 117, ein Leitungselement 118, eine Dicke 119, eine weitere Dicke 120, eine Breite 121, sowie einen Innenraum 122. 1 shows an electroacoustic transducer assembly 100 , an electroacoustic transducer 101 , a vehicle component 102 , a coupling layer 103 , a level 110 , a housing 111 , a projecting area 112 , a recessed area 113 , a recess 114 , an upper side 115 , a filler 116 , a piezoelectric body 117 , a conduit element 118 , a thickness 119 , another thickness 120 , a width 121 , as well as an interior 122 ,

Der elektroakustische Wandler 101 umfasst das Gehäuse 111 sowie den piezoelektrischen Keramikkörper 117. Das Gehäuse 111 umgibt mit dem vorspringenden Bereich 112 den Innenraum 122. Der Innenraum 122 ist in Richtung der oberen Seite 115 offen und wird auf einer gegenüberliegenden Seite in Richtung der Ebene 110 durch den zurückgesetzten Bereich 113 des Gehäuses 111 abgeschlossen.The electroacoustic transducer 101 includes the housing 111 and the piezoelectric ceramic body 117 , The housing 111 surrounds with the projecting area 112 the interior 122 , The interior 122 is towards the upper side 115 open and will be on an opposite side in the direction of the plane 110 through the recessed area 113 of the housing 111 completed.

Das Gehäuse 111 weist im Querschnitt eine U-Form auf. Das Gehäuse 111 umfasst ein Metall beziehungsweise eine Metalllegierung. In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Gehäuse 111 Aluminium, insbesondere Aluminiumdruckguss. Das Gehäuse 111 kann andere Materialien umfassen, die eine ausreichende mechanische Stabilität und hinreichend gute akustische Schwingeigenschaften aufweisen, beispielsweise einen Kunststoff.The housing 111 has a U-shape in cross-section. The housing 111 includes a metal or a metal alloy. In one embodiment, the housing comprises 111 Aluminum, in particular die-cast aluminum. The housing 111 may include other materials that have sufficient mechanical stability and acoustic properties, such as a plastic.

Das Gehäuse 111 schließt die Ausnehmung 114 ein. Die Ausnehmung 114 ist beginnend bei der Ebene 110 in den vorspringenden Bereich 112 des Gehäuses 111 geführt. Die Ausnehmung 114 umläuft den Innenraum 122 in einem festen Abstand. Die Ausnehmung 114 ist innerhalb des vorspringenden Bereichs 112 nicht bis zur Oberfläche 115 geführt. Die Breite 121 der Ausnehmung 114 ist kleiner als 1,5 mm, insbesondere kleiner als 1,0 mm, vorzugsweise kleiner als 0,9 mm. Die Breite 121 wird beispielsweise in Abhängigkeit der Arbeitsfrequenz des elektroakustischen Wandlers 101 so gewählt, dass die Dämpfwirkung der Ausnehmung 114 möglichst gut ist. Die Breite 121 kann auch abhängig von Abmessungen des Gehäuses 111, beispielsweise der Dicke 119 bestimmt werden, um eine möglichst hohe Dämpfwirkung der Ausnehmung 114 zu erreichen.The housing 111 closes the recess 114 one. The recess 114 is starting at the level 110 in the projecting area 112 of the housing 111 guided. The recess 114 revolves around the interior 122 at a fixed distance. The recess 114 is within the projecting range 112 not to the surface 115 guided. The width 121 the recess 114 is less than 1.5 mm, in particular less than 1.0 mm, preferably less than 0.9 mm. The width 121 For example, depending on the operating frequency of the electroacoustic transducer 101 chosen so that the damping effect of the recess 114 as good as possible. The width 121 may also depend on dimensions of the case 111 , for example, the thickness 119 be determined to the highest possible damping effect of the recess 114 to reach.

Die Dicke 120 des zurückgesetzten Bereichs 113 ist kleiner als die Dicke 119 des vorspringenden Bereichs 112. Dadurch können die erforderlichen Schallkopplungs- und Schwingeigenschaften erreicht werden. Der vorspringende Bereich 112 kann Verdickungen aufweisen, um bestimmte akustische Eigenschaften des Gehäuses 111 zu erreichen. Das Gehäuse 111 kann im Querschnitt rotationssymmetrisch sein, es kann aber auch eine ovale beziehungsweise eine elliptische oder eine rechteckige Form haben.The fat 120 of the reset area 113 is smaller than the thickness 119 of the projecting area 112 , As a result, the required Schallkopplungs- and rocker properties can be achieved. The projecting area 112 may have thickening to certain acoustic properties of the housing 111 to reach. The housing 111 may be rotationally symmetric in cross-section, but it may also have an oval or an elliptical or a rectangular shape.

Der piezoelektrische Körper 117 ist innerhalb des Innenraums 122 auf dem zurückgesetzten Bereich 113 des Gehäuses 111 angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der piezoelektrische Körper 117 ein piezoelektrischer Keramikkörper 117. Er umfasst ein Keramikmaterial mit piezoelektrischen Eigenschaften, beispielsweise Blei-Zirkonat-Titanat. Der piezoelektrische Körper 117 kann auch andere piezoelektrische Materialien umfassen, beispielsweise piezoelektrische Kristalle oder piezoelektrische Kunststoffe. Wird der piezoelektrische Körper 117 verformt, treten an seiner Oberfläche elektrische Ladungen auf. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung verformt sich der piezoelektrische Körper 117. Der piezoelektrische Körper 117 bildet insbesondere in Verbindung mit dem zurückgesetzten Bereich 113 eine Sensormembran, die eingerichtet ist Schallwellen, insbesondere im Ultraschallbereich, auszusenden beziehungsweise zu empfangen.The piezoelectric body 117 is inside the interior 122 on the recessed area 113 of the housing 111 arranged. In the embodiment shown, the piezoelectric body 117 a piezoelectric ceramic body 117 , It comprises a ceramic material with piezoelectric properties, for example lead zirconate titanate. The piezoelectric body 117 may also comprise other piezoelectric materials, for example piezoelectric crystals or piezoelectric plastics. Becomes the piezoelectric body 117 deformed, occur on its surface electric charges. Upon application of an electrical voltage, the piezoelectric body deforms 117 , The piezoelectric body 117 forms especially in connection with the recessed area 113 a sensor membrane which is set up to emit or receive sound waves, in particular in the ultrasonic range.

Der piezoelektrische Körper 117 ist in einer Ausführungsform scheibenförmig ausgebildet und bedeckt eine dem Innenraum 122 zugewandte Innenseite 123 des zurückgesetzten Bereichs 113 teilweise. Der piezoelektrische Körper 117 kann die Innenseite 123 auch vollständig bedecken und bis zum vorspringenden Bereich 112 geführt sein.The piezoelectric body 117 is disc-shaped in one embodiment and covers the interior 122 facing inside 123 of the reset area 113 partially. The piezoelectric body 117 can the inside 123 also completely cover and up to the projecting area 112 be guided.

Durch das Leitungselement 118, das mit dem piezoelektrischen Keramikkörper 117 gekoppelt ist, kann der piezoelektrische Keramikkörper 117 mit einer Spannung versorgt werden. Das Leitungselement 118 ist nach außerhalb des elektroakustischen Wandlers 101 geführt und mit einer nicht gezeigten Steuer- und Auswerteeinrichtung verbunden. Durch das Leitungselement 118 können Spannungen, die bei der Verformung des piezoelektrischen Körpers 117 während des Empfangs von Schallwellen auftreten, zu der Steuer- und Auswerteeinrichtung transportiert werden.Through the conduit element 118 that with the piezoelectric ceramic body 117 is coupled, the piezoelectric ceramic body 117 be supplied with a voltage. The pipe element 118 is outside the electroacoustic transducer 101 guided and connected to a control and evaluation, not shown. Through the conduit element 118 can cause stress in the deformation of the piezoelectric body 117 occur during the reception of sound waves are transported to the control and evaluation.

Der piezoelektrische Körper 117 ist in einer Ausführungsform auf die Innenseite 123 des Gehäuses 111 geklebt. Der Innenraum 122 ist mit dem Füllmaterial 116 gefüllt. Das Füllmaterial 116 umgibt die freiliegenden Flächen des piezoelektrischen Körpers 117 und teilweise das Leitungselement 118. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Innenraum 122 bis zur Oberseite 115 gefüllt, in einer weiteren Ausführungsform ist der Innenraum 122 nur teilweise mit Füllmaterial 116 gefüllt. Das Füllmaterial 116 umfasst beispielsweise ein Gießharz. Das Füllmaterial 116 kann weitere Materialen umfassen, die sich in den Innenraum 122 füllen lassen und daraufhin aushärten.The piezoelectric body 117 is in one embodiment on the inside 123 of the housing 111 glued. The interior 122 is with the filler 116 filled. The filling material 116 surrounds the exposed surfaces of the piezoelectric body 117 and partly the conduit element 118 , In the illustrated embodiment, the interior 122 up to the top 115 filled, in another embodiment is the interior 122 only partially with filler 116 filled. The filling material 116 includes, for example, a casting resin. The filling material 116 may include other materials that are in the interior 122 let it fill and then harden.

Das Gehäuse 111 beziehungsweise der elektroakustische Wandler 101 ist an der Ebene 110 über die Koppelschicht 103 mit der Fahrzeugkomponente 102 gekoppelt. Die Koppelschicht 103 kann ein Silikon, ein Silikongel, vulkanisiertes Elastomer oder thermoplastisches Elastomer umfassen. Die Koppelschicht 103 ist zumindest bereichsweise elastisch ausgebildet. Die Koppelschicht 103 umfasst ein Material, das durch seine Eigenschaften eine relativ gute akustische Ankopplung des elektroakustischen Wandlers 101 an die Fahrzeugkomponente 102 ermöglicht. In einer Ausführungsform ist die Koppelschicht 103 nicht-klebend. Die Koppelschicht 103 kann zumindest einseitig klebend ausgebildet sein. Der elektroakustische Wandler 101 kann durch ein doppelseitig klebendes akustisches Koppelband, das die Koppelschicht 103 bildet, an der Fahrzeugkomponente 102 befestigt sein. Die Koppelschicht 103 weist zwischen der Ebene 110 und der Fahrzeugkomponente 102 eine Dicke zwischen etwa 0,001 mm und etwa 3 mm auf. Die Dicke kann auch dünner als 0,001 mm oder dicker als 3 mm sein.The housing 111 or the electroacoustic transducer 101 is at the level 110 over the coupling layer 103 with the vehicle component 102 coupled. The coupling layer 103 may comprise a silicone, a silicone gel, vulcanized elastomer or thermoplastic elastomer. The coupling layer 103 is at least partially elastic. The coupling layer 103 includes a Material, by its properties a relatively good acoustic coupling of the electroacoustic transducer 101 to the vehicle component 102 allows. In one embodiment, the coupling layer 103 not adhesive. The coupling layer 103 can be formed at least one-sided adhesive. The electroacoustic transducer 101 can by a double-sided adhesive acoustic coupling tape, which is the coupling layer 103 forms, on the vehicle component 102 be attached. The coupling layer 103 points between the plane 110 and the vehicle component 102 a thickness between about 0.001 mm and about 3 mm. The thickness may also be thinner than 0.001 mm or thicker than 3 mm.

Der elektroakustische Wandler 101 kann unlösbar an der Innenseite 123 der Fahrzeugkomponente 102 befestigt sein. Der elektroakustische Wandler 101 kann durch einen Kleber unlösbar mit der Fahrzeugkomponente 102 gekoppelt sein. Beispielsweise umfasst der Kleber Silikonkleber, Epoxidkleber oder Polyurethankleber. Eine zusätzliche Befestigungsvorrichtung ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht erforderlich.The electroacoustic transducer 101 can be unsolvable on the inside 123 the vehicle component 102 be attached. The electroacoustic transducer 101 may be insoluble by an adhesive with the vehicle component 102 be coupled. For example, the adhesive comprises silicone adhesive, epoxy adhesive or polyurethane adhesive. An additional fastening device is not required in this embodiment.

Der elektroakustische Wandler 101 ist in einer anderen Ausführungsform lösbar an der Innenseite 123 der Fahrzeugkomponente 102 angeordnet. Dadurch kann ein Austausch des elektroakustischen Wandlers 101 vereinfacht werden. Der elektroakustische Wandler 101 kann mittels einer Haltevorrichtung mit der Fahrzeugkomponente 102 gekoppelt sein. Die Haltevorrichtung ist eingerichtet, den elektroakustische Wandler 101, insbesondere das Gehäuse 111, aufzunehmen und mechanisch mit der Fahrzeugkomponente 102 zu koppeln. Die Haltvorrichtung kann eine Öffnung aufweisen, durch die der elektroakustische Wandler 101 einführbar und positionierbar ist. Die Haltevorrichtung kann zumindest teilweise elastisch ausgebildet sein. Die Haltevorrichtung umfasst beispielsweise Einhakelemente oder Federelemente, um den elektroakustischen Wandler 101 an der Fahrzeugkomponente 102 zu fixieren. Die Haltevorrichtung kann Teil der Fahrzeugkomponente 102 sein. Die Fahrzeugkomponente 102 und die Haltevorrichtung können als Spritzgussteil gefertigt werden.The electroacoustic transducer 101 is in another embodiment detachable on the inside 123 the vehicle component 102 arranged. This allows an exchange of the electroacoustic transducer 101 be simplified. The electroacoustic transducer 101 can by means of a holding device with the vehicle component 102 be coupled. The holding device is set up, the electroacoustic transducer 101 , in particular the housing 111 to pick up and mechanically with the vehicle component 102 to pair. The holding device may have an opening through which the electroacoustic transducer 101 insertable and positionable. The holding device may be at least partially elastic. The holding device comprises, for example hooking elements or spring elements to the electro-acoustic transducer 101 on the vehicle component 102 to fix. The holding device may be part of the vehicle component 102 be. The vehicle component 102 and the holding device can be manufactured as an injection molded part.

Der elektroakustische Wandler 101 überträgt über den zurückgesetzten Bereich 113 Ultraschall über die Koppelschicht 103 auf die Fahrzeugkomponente 102. Durch die Ausnehmung 114 wird die Anregung von Plattenschwingungen verringert. Plattenschwingungen treten bei der Koppelung von elektroakustischen Wandlern 101 mit Fahrzeugkomponenten 102 auf. Randschwingungen vom elektroakustischen Wandler 101 werden auf die Fahrzeugkomponente 102 übertragen. Dadurch wird die Fahrzeugkomponente 102, beispielsweise ein Stoßfänger des Fahrzeugs, zu Plattenschwingungen angeregt. Der elektroakustische Wandler 101 regt das Kunststoffmaterial der Fahrzeugkomponente 102 zu undefinierten Schwingungen an. Daraus entstehen Schallfelder, die durch starke Interferenzstörungen keine genaue Benutzung des elektroakustischen Wandlers 101 zulassen.The electroacoustic transducer 101 transfers over the recessed area 113 Ultrasound via the coupling layer 103 on the vehicle component 102 , Through the recess 114 the excitation of plate vibrations is reduced. Plate vibrations occur in the coupling of electroacoustic transducers 101 with vehicle components 102 on. Boundary vibrations from the electroacoustic transducer 101 be on the vehicle component 102 transfer. This will be the vehicle component 102 For example, a bumper of the vehicle, excited to plate vibrations. The electroacoustic transducer 101 stimulates the plastic material of the vehicle component 102 to undefined vibrations. This results in sound fields that due to strong interference interference no accurate use of the electroacoustic transducer 101 allow.

Der elektroakustische Wandler 101 ist beispielsweise Teil eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Parkassistenzsystems. Ein solches Assistenzsystem kann zwei oder mehr elektroakustische Wandler 101 umfassen. Eine Überwachung des Raums vor der Fahrzeugkomponente 102 kann durch Bewegungen des Randbereichs des Gehäuses 111 erschwert werden, insbesondere durch Bewegungen des vorspringenden Bereichs 112, die sich auf die Fahrzeugkomponente 102 übertragen und diese zu Schwingungen anregen. Eine Bestimmung von Abständen mit Hilfe der elektroakustischen Wandleranordnung 100 kann nicht mehr genau genug erfolgen. Durch die Ausnehmung 114 werden diese Randbewegungen des Gehäuses 111 gedämpft und damit die Plattenschwingungen möglichst verhindert.The electroacoustic transducer 101 is for example part of a driver assistance system, in particular a parking assistance system. Such an assistance system may include two or more electroacoustic transducers 101 include. A monitoring of the space in front of the vehicle component 102 can be due to movements of the edge area of the housing 111 are made difficult, in particular by movements of the projecting area 112 that relate to the vehicle component 102 transmit and stimulate them to vibrate. A determination of distances using the electroacoustic transducer array 100 can not be done exactly enough. Through the recess 114 be these edge movements of the housing 111 damped and thus prevents the plate vibrations as possible.

2 zeigt eine elektroakustische Wandleranordnung 200, einen elektroakustischen Wandler 201, eine Komponente 202 eines Fahrzeugs, eine Koppelschicht 203, einen Ebene 210, ein Gehäuse 211, einen vorspringenden Bereich 212, einen zurückgesetzten Bereich 213, eine Ausnehmung 214, eine obere Seite 215, ein Füllmaterial 216, einen piezoelektrischen Körper 217, ein Leitungselement 218 sowie einen Innenraum 222. 2 shows an electroacoustic transducer assembly 200 , an electroacoustic transducer 201 , a component 202 a vehicle, a coupling layer 203 , one level 210 , a housing 211 , a projecting area 212 , a recessed area 213 , a recess 214 , an upper side 215, a filler material 216 , a piezoelectric body 217 , a conduit element 218 as well as an interior 222 ,

Die Komponente des Fahrzeugs 202, die beispielsweise ein Stoßfänger des Fahrzeugs ist, weist einen Kunststoff auf. Die Fahrzeugkomponente 202 ist in einem Bereich, in dem der elektroakustische Wandler 201 angeordnet ist, verdünnt ausgebildet. Der elektroakustische Wandler 201 ist teilweise von der Komponente 202 umgeben. Insbesondere ist ein Teil des vorspringenden Bereichs 212 von der Komponente 202 umgeben. Dadurch ist eine relativ zur Fahrzeugkomponente 202 örtlich feste Montage des elektroakustischen Wandlers 201 relativ einfach möglich, da die Position des elektroakustischen Wandlers 201 durch den dünnen Bereich der Fahrzeugkomponente 202 vorgegeben ist. Bei der Fahrzeugkomponente 202 ist eine genügend hohe Schalldurchlässigkeit gegeben. Durch den dünneren Bereich der Fahrzeugkomponente 202 ist die Schalldurchlässigkeit der Fahrzeugkomponente 202 in diesem Bereich verbessert.The component of the vehicle 202 , which is for example a bumper of the vehicle, has a plastic. The vehicle component 202 is in an area where the electro-acoustic transducer 201 is arranged, formed thinned. The electroacoustic transducer 201 is partly from the component 202 surround. In particular, part of the projecting area 212 from the component 202 surround. This is a relative to the vehicle component 202 locally fixed mounting of the electroacoustic transducer 201 Relatively simply possible because the position of the electroacoustic transducer 201 through the thin area of the vehicle component 202 is predetermined. In the vehicle component 202 is given a sufficiently high sound transmission. Due to the thinner area of the vehicle component 202 is the sound transmission of the vehicle component 202 improved in this area.

An dem verdünnten Bereich der Fahrzeugkomponente 202 ist der elektroakustische Wandler 201 angeordnet. Zwischen der Fahrzeugkomponente 202 und dem elektroakustischen Wandler 201 ist die Koppelschicht 203 angeordnet. Die Koppelschicht 203 ist zwischen der Ebene 210 des Gehäuses 211 und der Fahrzeugkomponente 202 angeordnet und verbessert die akustische Übertragung beziehungsweise die Schalldurchlässigkeit zwischen Gehäuse 211 und Fahrzeugkomponente 202. Die Koppelschicht 203 ist beispielsweise eine Klebeverbindung zwischen dem elektroakustischen Wandler 201 und der Fahrzeugkomponente 202. Der elektroakustischen Wandler 201 kann lösbar mit der Fahrzeugkomponente 202 gekoppelt sein, insbesondere durch eine Haltevorrichtung. Die Haltevorrichtung ist eingerichtet den elektroakustische Wandler 201, insbesondere das Gehäuse 111, aufzunehmen und mechanisch mit der Fahrzeugkomponente 202 zu koppeln. Die Haltevorrichtung kann zumindest teilweise elastisch ausgebildet sein. Die Haltevorrichtung umfasst beispielsweise Einhakelemente oder Federelemente, um den elektroakustischen Wandler 201 an der Fahrzeugkomponente 202 zu fixieren. Die Haltevorrichtung kann Teil der Fahrzeugkomponente 202 sein.At the thinned area of the vehicle component 202 is the electroacoustic transducer 201 arranged. Between the vehicle component 202 and the electroacoustic transducer 201 is the coupling layer 203 arranged. The coupling layer 203 is between the level 210 of housing 211 and the vehicle component 202 arranged and improves the acoustic transmission or the sound transmission between housing 211 and vehicle component 202 , The coupling layer 203 For example, an adhesive bond between the electroacoustic transducer 201 and the vehicle component 202 , The electroacoustic transducer 201 Can be detachable with the vehicle component 202 be coupled, in particular by a holding device. The holding device is set up the electroacoustic transducer 201 , in particular the housing 111 to pick up and mechanically with the vehicle component 202 to pair. The holding device may be at least partially elastic. The holding device comprises, for example hooking elements or spring elements to the electro-acoustic transducer 201 on the vehicle component 202 to fix. The holding device may be part of the vehicle component 202 be.

Das Gehäuse 211 des elektroakustischen Wandlers 201 schließt die ringförmige Ausnehmung 214 ein. Die Ausnehmung 214 wird von dem Gehäuse 211 so umgeben, dass das Gehäuse 211 im Bereich der Ausnehmung 214 in Richtung der Fahrzeugkomponente 202 offen ist. Die Ausnehmung 214 ist in dem vorspringenden Bereich 212 des Gehäuses 211 ausgebildet. Der vorspringende Bereich 212 umgibt den Innenraum 222 und ist beispielsweise hohlzylinderförmig. Der Innenraum 222 und die Ausnehmung 214 sind durch einen Bereich des vorspringenden Bereichs 212 voneinander getrennt. Der Innenraum 222 und die Ausnehmung 214 sowie der vorspringenden Bereich 212 sind in einer Ausführungsform konzentrisch zueinander.The housing 211 of the electroacoustic transducer 201 closes the annular recess 214 one. The recess 214 is from the case 211 so surrounded the case 211 in the region of the recess 214 in the direction of the vehicle component 202 is open. The recess 214 is in the projecting area 212 of the housing 211 educated. The projecting area 212 surrounds the interior 222 and is, for example, a hollow cylinder. The interior 222 and the recess 214 are through an area of the projecting area 212 separated from each other. The interior 222 and the recess 214 as well as the projecting area 212 are concentric with one another in one embodiment.

Die Ausnehmung 214 öffnet das Gehäuse in Richtung der Ebene 210. Der Innenraum des Gehäuses wird durch den zurückgesetzten Bereich 213 auf der Seite der Ebene 210 begrenzt. Der Innenraum 222 ist auf der dem zurückgesetzten Bereich 213 entgegengesetzten Seite 215 offen.The recess 214 opens the housing in the direction of the plane 210 , The interior of the case is covered by the recessed area 213 on the side of the plane 210 limited. The interior 222 is on the recessed area 213 opposite side 215 open.

Der piezoelektrische Körper 217, der in einem Ausführungsbeispiel ein piezoelektrischer Keramikkörper 217 ist, ist auf einer Innenseite des zurückgesetzten Bereichs 213 im Innenraum 222 angeordnet. Der piezoelektrische Keramikkörper 217 kann über das Leitungselement 218 mit einer Steuerelektronik verbunden sein. Der piezoelektrische Keramikkörper 217 ist scheibenförmig ausgebildet und ist vollflächig am zurückgesetzten Bereich 213 im Innenraum 222 ausgebildet. Der piezoelektrische Keramikkörper 217 kann auch nicht vollflächig am zurückgesetzten Bereich 213 innerhalb des Innenraums 222 ausgebildet sein.The piezoelectric body 217 which in one embodiment is a piezoelectric ceramic body 217 is is on an inside of the recessed area 213 in the interior 222 arranged. The piezoelectric ceramic body 217 can over the conduit element 218 be connected to a control electronics. The piezoelectric ceramic body 217 is disc-shaped and is fully on the recessed area 213 in the interior 222 educated. The piezoelectric ceramic body 217 Also, it can not fully cover the recessed area 213 inside the interior 222 be educated.

Die freiliegende Fläche des piezoelektrischen Keramikkörpers 217 ist durch das Füllmaterial 216 bedeckt. Das Füllmaterial 216 füllt den Innenraum 220 bis zu einer bestimmten Höhe, die beabstandet zur oberen Seite 215 ist. Das Füllmaterial 216 füllt den Innenraum 222 nicht vollständig. In weiteren Ausführungsformen ist der Innenraum 222 vollständig mit Füllmaterial 216 gefüllt. Der piezoelektrische Körper 217 ist ausgebildet, Ultraschallwellen zu senden und zu empfangen. Durch die Ausnehmung 214 wird die Auskoppelung der Ultraschallwellen relativ gut auf einen Bereich eingeschränkt, der von der Ausnehmung 214 umgeben wird. Dadurch kann eine hohe Genauigkeit der Objektüberwachung bei Verwendung der elektroakustischen Wandleranordnung 200 in einem Parkassistenzsystem des Fahrzeugs gewährleistet werden.The exposed surface of the piezoelectric ceramic body 217 is through the filler material 216 covered. The filling material 216 fills the interior 220 up to a certain height spaced from the upper side 215 is. The filling material 216 fills the interior 222 not completely. In other embodiments, the interior is 222 completely with filler 216 filled. The piezoelectric body 217 is designed to transmit and receive ultrasonic waves. Through the recess 214 The decoupling of the ultrasonic waves is relatively well limited to a region of the recess 214 is surrounded. This allows a high accuracy of the object monitoring when using the electro-acoustic transducer assembly 200 be ensured in a parking assistance system of the vehicle.

Die Ausbreitung der Ultraschallwellen in dem vorspringenden Bereich 212 in Richtungen, die im Wesentlichen quer zur Ausnehmung 214 sind, wird durch die Ausnehmung 214 weitestgehend verhindert. Die Ultraschallwellen koppeln nicht über den vorspringenden Bereich 212 in die Fahrzeugkomponente 202 ein. Die Ultraschallwellen koppeln über die Ebene 210 im Bereich des zurückgesetzten Bereichs 213 in die Fahrzeugkomponente 202 ein. Dadurch wird das Auftreten von Anregungen der Fahrzeugkomponente 202 zu undefinierten Schwingungen durch Ultraschallwellen des elektroakustischen Wandlers 201 verringert.The propagation of the ultrasonic waves in the projecting area 212 in directions that are substantially transverse to the recess 214 are through the recess 214 largely prevented. The ultrasonic waves do not couple over the projecting area 212 in the vehicle component 202 one. The ultrasonic waves couple over the plane 210 in the area of the recessed area 213 in the vehicle component 202 one. This will cause the occurrence of suggestions of the vehicle component 202 to undefined vibrations by ultrasonic waves of the electroacoustic transducer 201 reduced.

3 zeigt eine elektroakustische Wandleranordnung 300, eine Koppelschicht 301, eine Komponente 302 eines Fahrzeugs, ein Gehäuse 303, eine Ausnehmung 304, einen Innenraum 305, einen zurückgesetzten Bereich 306, einen vorspringenden Bereich 307 sowie eine Ebene 308. 3 shows an electroacoustic transducer assembly 300 , a coupling layer 301 , a component 302 a vehicle, a housing 303 , a recess 304 , an interior 305 , a recessed area 306 , a projecting area 307 as well as a plane 308 ,

3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer Anordnung, wie beispielsweise in 2 gezeigt. 3 shows an enlarged detail of an arrangement, such as in 2 shown.

Die Komponente 302 des Fahrzeugs ist in einem Bereich, der in etwa der Fläche der Ebenen 308 des Gehäuses 303 entspricht, dünner ausgebildet als in den übrigen Bereichen. Das Gehäuse 303 ist an diesem dünneren Bereich angeordnet. Das Gehäuse 303 ist relativ passgenau zumindest teilweise innerhalb der Fahrzeugkomponente 302 angeordnet, beziehungsweise umgibt die Fahrzeugkomponente 302 das Gehäuse 303 zumindest teilweise.The component 302 The vehicle is in an area that is roughly the area of the planes 308 of the housing 303 corresponds to thinner than in the other areas. The housing 303 is located at this thinner area. The housing 303 is relatively accurate at least partially within the vehicle component 302 arranged, or surrounds the vehicle component 302 the housing 303 at least partially.

Das Gehäuse 303 ist über die Koppelschicht 301 mit der Fahrzeugkomponente 302 akustisch und/oder mechanisch gekoppelt. Im Bereich der Ausnehmung 304 ist keine Koppelschicht 301 angeordnet, um eine akustische Koppelung in diesem Bereich zu verringern. Die Ausnehmung 304 bildet einen Kanal durch das Gehäuse 303. Die Ausnehmung 304 beginnt an der Ebene 308 und verläuft ringförmig in dem Gehäuse 303 um den Innenraum 305. Der Abstand zwischen Innenraum 305 und Ausnehmung 304 ist durch diese Anordnung relativ genau definierbar und unterliegt nur relativ kleinen Schwankungen, die durch den Fertigungsprozess bedingt sind.The housing 303 is over the coupling layer 301 with the vehicle component 302 acoustically and / or mechanically coupled. In the area of the recess 304 is not a coupling layer 301 arranged to reduce an acoustic coupling in this area. The recess 304 forms a channel through the housing 303 , The recess 304 starts at the level 308 and extends annularly in the housing 303 around the interior 305 , The distance between interior 305 and recess 304 is relatively precisely defined by this arrangement and is subject to only relatively small fluctuations, which are due to the manufacturing process.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: elektroakustische Wandleranordnungelectroacoustic transducer assembly
101101: elektroakustischer Wandlerelectroacoustic transducer
102102: Komponente eines FahrzeugsComponent of a vehicle
103103: Koppelschichtcoupling layer
110110: Ebenelevel
111111: Gehäusecasing
112112: vorspringender Bereichprojecting area
113113: zurückgesetzter Bereichreset range
114114: Ausnehmungrecess
115115: obere Seiteupper side
116116: Füllmaterialfilling material
117117: piezoelektrischer Keramikkörperpiezoelectric ceramic body
118118: Leitungselementline element
119119: Dicke IThickness I
120120: Dicke IIThickness II
121121: Breitewidth
122122: Innenrauminner space
123123: Innenseiteinside
200200: elektroakustische Wandleranordnungelectroacoustic transducer assembly
201201: elektroakustischer Wandlerelectroacoustic transducer
202202: Komponente eines FahrzeugsComponent of a vehicle
203203: Koppelschichtcoupling layer
210210: Ebenelevel
211211: Gehäusecasing
212212: vorspringender Bereichprojecting area
213213: zurückgesetzter Bereichreset range
214214: Ausnehmungrecess
215215: obere Seiteupper side
216216: Füllmaterialfilling material
217217: piezoelektrischer Keramikkörperpiezoelectric ceramic body
218218: Leitungselementline element
222222: Innenrauminner space
300300: elektroakustische Wandleranordnungelectroacoustic transducer assembly
301301: Koppelschichtcoupling layer
302302: Komponente eines FahrzeugsComponent of a vehicle
303303: Gehäusecasing
304304: Ausnehmungrecess
305305: Innenrauminner space
306306: zurückgesetzter Bereichreset range
307307: vorspringender Bereichprojecting area
308308: Ebenelevel

Claims

Electroacoustic transducer assembly ( 100 ), comprising a coupling layer ( 103 ) and an electroacoustic transducer ( 101 ), which comprises - a housing ( 111 ), comprising: • a plane ( 110 ) for supporting the electroacoustic transducer ( 101 ) on a surface, • one in relation to the plane ( 110 ) projecting area ( 112 ), which has an interior ( 122 ) and one of the interior ( 122 ) at least partially surrounding recess ( 114 ), • one relating to the projected area ( 112 ) reset area ( 113 ), the interior ( 122 ) in the direction of the plane ( 110 ) completes; A piezoelectric body ( 117 ), which on a side facing the interior ( 123 ) of the reset area ( 113 ) is arranged, wherein the recess ( 114 ) is arranged, vibrations of the piezoelectric body ( 117 ) to dampen; the housing ( 111 ) with the level ( 110 ) with a component ( 102 ) of a vehicle, and the coupling layer ( 103 ) between the component ( 102 ) of the vehicle and the plane ( 110 ) and the region of the recess ( 114 ) free of the coupling layer ( 103 ).

Electroacoustic transducer assembly ( 100 ) according to claim 1, wherein the recess ( 114 ) starting at the level ( 110 ) in the projecting area ( 112 ) penetrates.

Electroacoustic transducer assembly ( 100 ) according to claim 1 or 2, wherein a thickness ( 120 ) of the reset area ( 113 ) is smaller

Electroacoustic transducer assembly ( 100 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the recess ( 114 ) a width ( 121 ) smaller than 1.5 mm.

Electroacoustic transducer assembly ( 100 ) according to one of claims 1 to 4, in which the housing ( 111 ) Aluminum.

Electroacoustic transducer assembly ( 100 ) according to one of claims 1 to 5, in which the piezoelectric body ( 117 ) on its exposed surfaces of a filler material ( 116 ), which surrounds the interior ( 122 ) at least partially fills.

Electroacoustic transducer assembly ( 100 ) according to one of claims 1 to 6, in which the electroacoustic transducer ( 101 ) is an ultrasonic transducer.

Electroacoustic transducer assembly ( 100 ) according to one of claims 1 to 7, in which the coupling layer ( 103 ) at least partially forms an adhesive bond.

Electroacoustic transducer assembly ( 100 ) according to one of claims 1 to 8, wherein the recess ( 114 ) a suggestion of Component ( 102 ) of the vehicle to vibrations outside of a range of the recess ( 114 ) is surrounded.

Electroacoustic transducer assembly ( 100 ) according to one of claims 1 or 9, in which the component ( 102 ) of the vehicle is a bumper of the vehicle.