声转换器制造技术

本发明专利技术涉及一种声转换器(1a、1b、1c、1d)，具有隔膜罐(16)和转换器元件(4)。所述隔膜罐(16)具有隔膜(2)和壁(3)。所述隔膜(2)布置在所述隔膜罐(16)的底部并且所述隔膜罐(16)的壁(3)形成所述隔膜罐(16)的内部空间(6)。转换器元件(4)布置在所述隔膜罐(16)的隔膜(2)上。所述声转换器(4)附加地具有至少一个加强元件(5a)，该加强元件布置在所述隔膜罐(16)的内部空间(6)中并且至少部分地与所述隔膜罐(16)的壁(3)连接。所述加强元件(5a)构造和/或布置在所述隔膜罐(16)的内部空间(6)中，使得所述声转换器(1a)至少具有第一谐振工作点和第二谐振工作点。振工作点。振工作点。

【技术实现步骤摘要】
声转换器


[0001]本专利技术涉及一种声转换器，该声转换器尤其构造为超声转换器。此外，本专利技术涉及一种用于制造声转换器的方法。

技术介绍

[0002]由文献DE 10 2006 050 037A1已知一种具有隔膜罐的超声转换器，该隔膜罐以谐振工作频率运行。

技术实现思路

[0003]从该现有技术出发，本专利技术的任务是开发一种性能更好的具有隔膜罐的声转换器。
[0004]为了解决该任务提出根据本专利技术的声转换器。此外提出根据本专利技术的用于制造声转换器的方法。
[0005]声转换器具有隔膜罐和转换器元件，该转换器元件尤其构造为压电转换器元件。隔膜罐具有隔膜和壁。在此，隔膜布置在隔膜罐的底部上，隔膜罐的壁形成隔膜罐的内部空间。隔膜罐的壁尤其空心柱形地构造。转换器元件布置在隔膜罐的隔膜上。尤其，转换器元件固定在隔膜上。声转换器还具有至少一个、尤其单独的加强元件，该加强元件布置在隔膜罐的内部空间中并且至少部分地、尤其径向环绕地与隔膜罐的壁连接。在此，加强元件这样地构造和/或在隔膜罐的内部空间中布置，使得声转换器具有至少一个第一谐振工作点和一个第二谐振工作点。第一谐振工作点尤其是指隔膜的第一谐振工作频率，而第二谐振工作点是指声转换器的隔膜的第二谐振工作频率。隔膜具有多个谐振频率，其中，仅考虑用于谐振工作点的特定频率范围，例如用于超声测量。此外，隔膜的谐振频率由隔膜的厚度和面积确定。然而，谐振频率也由隔膜的夹紧应力和因此隔膜罐的剩余部分、尤其隔膜罐的壁确定。通过加强元件实现加强隔膜的夹紧，该加强又导致谐振频率的频率位置移动。通过加强元件的合适构造和/或加强元件在隔膜罐内的合适定位，隔膜的谐振频率现在如此移动，使得隔膜的两个谐振频率位于所考虑的用于声转换器的谐振工作点的频率范围内。频率范围尤其位于35kHz至75kHz之间。因此，例如对于超声转换器，在约45kHz和约52kHz中的两个工作频率是可能的。通过声转换器的合适的机械设计，两个工作频率可以具有不同的振动机械和声学特性。除了不同的谐振频率以外，声音发送和声音接收的不同方向特性也是可能的。因此，这样的声转换器明显性能更好。
[0006]优选地，加强元件构造为板。该板尤其构造为谐振器板。这种板是一种易于制造且成本低的元件。优选地，该板由金属、塑料、陶瓷和/或塑料纤维复合构件构造。优选地，该板完全径向环绕地与隔膜罐的壁连接。优选地，板具有十字形形状。优选地，板的纵向延伸尺寸和板的横向延伸尺寸彼此不同。优选地，板具有圆形形状。通过这种形状与隔膜罐的空心柱形的内部空间结合能够将板与隔膜罐的壁、尤其内壁精确配合地连接。优选地，板沿其纵轴线的方向具有不均匀的横截面。一方面，板可以三维地在不同平面中延伸。然而，另一方
面，板的厚度也可以沿其纵轴线的方向变化。因此，产生用于实现超声传感器所期望的振动机械和声学特性的附加的可能性。尤其，传感器的振动机械和声学特性的不对称性因此可以增加或也可以减少。
[0007]优选地，加强元件的第一主延伸平面基本上平行于隔膜罐的隔膜的第二主延伸平面定向，尤其在隔膜的静止位置中。尤其，板作为加强元件平行于隔膜定向，尤其在隔膜的静止位置中。
[0008]优选地，加强元件如此构造和/或如此布置在隔膜罐的内部空间中，使得在隔膜罐的内部空间中在隔膜罐的底部与加强元件之间形成中间空间。该中间空间尤其构造为空腔。因此，加强元件至少部分地相对于声转换器的外部环境覆盖位于中间空间内的转换器元件。通过在中间空间内封闭的空气体积产生隔膜的附加硬化，这又可以用于使谐振频率的位置移动。中间空间优选具有至少一个开口。该开口尤其在基本上垂直于加强元件的第一主延伸平面引导的方向上定向。该开口用于静态气压的压力平衡并且简化了接触导线的引导。优选地，中间空间具有至少两个开口，使得两个接触导线可以被引导穿过不同的开口。优选地，加强元件本身具有至少一个开口。该开口尤其构造为通孔。
[0009]优选地，加强元件集成到隔膜罐的壁中。与传统制造的隔膜罐，其部件单个地装配相比，通过将加强元件集成到膜罐壁中明显简化地实施隔膜罐的结构。为了将加强元件集成到隔膜罐的壁中，加强元件例如可以至少部分地浇注到壁中。优选地，加强元件和隔膜罐的壁之间的这种形状锁合和/或材料锁合的连接不可拆卸地实施。
[0010]优选地，隔膜罐的隔膜和壁一体地构型为塑料构件、尤其是纤维塑料复合构件。
[0011]本专利技术的另一内容的是用于制造上述声转换器的方法。在此，首先提供具有隔膜和壁的隔膜罐。尤其，隔膜罐在此作为塑料构件、尤其作为纤维塑料复合构件一体地提供。此外，将转换器元件固定在隔膜罐的隔膜上。此外，将加强元件、尤其是单独的加强元件布置在膜罐的内部空间中并且随后至少部分地、尤其径向环绕地与隔膜罐的壁连接。在此，加强元件如此构造和/或在隔膜罐的内部空间中布置，使得声转换器具有第一谐振工作点和第二谐振工作点。
[0012]优选地，使用板作为加强元件。这种板可以例如借助冲压、铸造、水射流切割或激光切割制造。
[0013]优选地，加强元件通过压制、压紧、压配合、粘合或焊接与隔膜罐的壁连接。替代地，加强元件也可以集成到隔膜罐的壁中。在此，例如将加强元件浇注到隔膜罐的壁中。
附图说明
[0014]附图示出了：
[0015]图1a示出声转换器的第一实施方式的横截面；
[0016]图1b以三维视图示出声转换器的第一实施方式；
[0017]图1c示出声转换器的第一实施方式的纵截面；
[0018]图2a示出声转换器的第二实施方式的纵截面；
[0019]图2b示出声转换器的第三实施方式的纵截面；
[0020]图2c示出声转换器的第四实施方式的纵截面；
[0021]图3示出用于制造声转换器的方法。
具体实施方式
[0022]图1a示意性地示出声转换器1a的第一实施方式的横截面。在此构造为超声转换器的、尤其用于车辆的驾驶员辅助系统的声转换器1a具有隔膜罐16和转换器元件4。在此，转换器元件4构造为压电转换器元件。隔膜罐16具有隔膜2和壁3。隔膜2布置在隔膜罐16的底部上，并且隔膜罐16的壁3尤其与隔膜2一起形成隔膜罐16的内部空间6。转换器元件4固定在隔膜罐16的隔膜2上。声转换器1a附加地具有尤其单独的加强元件5a，该加强元件布置在隔膜罐的内部空间6中。如从图1c根据沿着平面15的纵截面可看到的那样，加强元件5a在该实施方式中完全径向环绕地与隔膜罐16的壁3连接。加强元件5a如此构造和/或布置在隔膜罐16的内部空间6中，使得声转换器1a至少具有第一谐振工作点和第二谐振工作点。第一谐振工作点和第二谐振工作点具有隔膜2的不同谐振工作频率。
[0023]隔膜罐16的隔膜2和壁3在此一体地构型为塑料构件、尤其是纤维塑料复合构件。
[0024]在此，加强元件5a构造为板、尤其是谐振器板。在此，板沿着加强元件的第一主延伸平面7具有均匀的横截面。加强元件5a的第一主延伸平面7，尤其在隔膜2的静止位置中，基本上平行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声转换器(1a、1b、1c、1d)、尤其是超声转换器，具有
‑
隔膜罐(16)，和
‑
转换器元件(4)、尤其是压电转换器元件，其中，所述隔膜罐(16)具有隔膜(2)和壁(3)，其中，所述隔膜(2)布置在所述隔膜罐(16)的底部上并且所述隔膜罐(16)的壁(3)、尤其是所述隔膜罐(16)的空心柱形的壁(3)形成所述隔膜罐(16)的内部空间(6)，其中，所述转换器元件(4)布置在所述隔膜罐(16)的隔膜(2)上，其中，所述声转换器(1a、1b、1c、1d)附加地具有至少一个尤其单独的加强元件(5a、5b、5c、5d)，该加强元件布置在所述隔膜罐(16)的内部空间(6)中并且至少部分地、尤其径向环绕地与所述隔膜罐(16)的壁(3)连接，其特征在于，所述加强元件(5a、5b、5c、5d)构造和/或在所述隔膜罐(16)的内部空间(6)中布置，使得所述声转换器(1a、1b、1c、1d)至少具有第一谐振工作点和第二谐振工作点。2.根据权利要求1所述的声转换器(1a、1b、1c、1d)，其特征在于，所述加强元件(5a、5b、5c、5d)构造为板、尤其是谐振器板。3.根据权利要求2所述的声转换器(1a、1b、1c、1d)，其特征在于，所述板完全径向环绕地与所述隔膜罐(16)的壁(3)连接。4.根据权利要求2或3所述的声转换器(1a、1b、1c、1d)，其特征在于，所述板具有十字形形状。5.根据权利要求2至4中任一项所述的声转换器(1a、1b、1c、1d)，其特征在于，所述板的纵向延伸尺寸和所述板的横向延伸尺寸彼此不同。6.根据权利要求2或3所述的声转换器(1a、1b、1c、1d)，其特征在于，所述板具有圆形形状。7.根据权利要求2至6中任一项所述的声转换器(1a、1b、1c、1d)，其特征在于，所述板沿该板的纵轴线方向具有不均匀的横截面。8.根据权利要求1至7中任一项所述的声转换器(1a、1b、1c、1d)，其特征在于，所述加强元件(5a、5b、5c、5d)的第一主延伸平面(7)基本上平行于所述隔膜罐(16)的隔膜(2)的第二主延伸平面(8)定向，尤其在所述隔膜(2)的静止位置中。9.根据权利要求1至8中任一项所述的声转换器(1a、1b、1c、1d)，其特征在于，所述加强元件(5a、5b、5c、5d)构造和/或在所述隔膜罐(16)的内部空间(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：