口式原理的具体改进可以匹配于各自的条件而无特别难度，也就是说，覆盖装置是如何插入外壳内并移动的一一通过在覆盖装置和换能器外壳之间转动到其以联锁方式被固定在外壳上的位置处。
[0022]卡口式装配件优选地包括螺纹。螺纹允许卡口式装配件的外壳末端部分和覆盖装置末端部分通过转动被引导朝向彼此，直到它们完全接触。因此两个密封部分在转动期间沿着螺纹彼此挤压，其结果是进一步提高空腔的密封。
[0023]将压电元件和覆盖装置在装配期间相互连接。压电元件可以说是被弹簧元件预加应力。配件随后借助于卡口式装配件被紧固至超声波换能器的外壳，其中压电元件通过弹簧元件被压向外壳的内面。在卡口式装配件关闭后，压电元件位于预期的位置，并且同时空腔以密封(Ieaktight)的方式被关闭。在随后的灌封前，仅需要将在印制电路避开空腔的那侧上的接触连接至超声波换能器的电气或电子接口。压电元件随后借助于电镀化通过覆盖装置的导体轨道被连接至超声波换能器的连接件，该连接件被布置在外壳上。
[0024]作为可选的紧固方法，覆盖装置被焊接至外壳，特别是通过超声波焊接。通过粘合连接件的这种紧固方式特别好地密封空腔。
[0025]相当根本地，覆盖装置的紧固方法也可被认为独立于具有电镀化通过所述覆盖装置的导体轨道的覆盖装置的设计。使用卡口式装配件或超声波焊接的紧固方法的所述优势也可独立于覆盖装置作为印制电路的设计而实现。因此权利要求1和11的特征部分的特征对此目的不是必然要求的。
[0026]参考两个附图，本发明的两个特别优选的实施方式将在下面进行更详细地描述，其中
[0027]图1是具有以印制电路的形式的覆盖板的装配的超声波换能器的示意图，以及
[0028]图2是具有以印制电路的形式的覆盖板的超声波换能器的示意图，所述覆盖板借助于卡口式装配件被固定在外壳中。
[0029]图1中所示的超声波换能器I具有外壳2和被紧固至外壳2的连接件3，所述外壳2用于电缆连接件，这里未示出，所述连接件3用于将超声波换能器I连接至控制装置。压电元件5被布置在外壳2中的空腔4内，所述空腔4显示为部分地打开。弹簧6作用在压电元件5上，所述弹簧将所述压电元件压向空腔4的壁7。远离压电元件5的弹簧6的那端倚靠覆盖空腔4的覆盖装置8。覆盖装置通过夹持装置被紧固至外壳2，这里未示出，并且由于灌封化合物的进入而密封空腔。
[0030]覆盖装置8具有电镀化通过所述覆盖装置的导体轨道并且因此是印制电路的形式。导体轨道借助于覆盖装置8面向空腔4的那面上的电缆9连接至压电元件5。在这种情况下，电缆9以弹簧6的形式行进，弹簧6为螺旋弹簧的形式。覆盖装置8、弹簧6和借助于电缆9连接至覆盖装置8的压电元件5形成配件。配件可在外壳2外部预制，并且可在所述配件被装配后插入换能器外壳2内。
[0031 ]由于导体轨道，覆盖装置8不需要用于电缆的开口，所述电缆在外部与压电元件5接触。所述覆盖装置是连续设计。因此所述覆盖装置避开空腔4的那片区域不具有任何灌封化合物可通过其进入空腔4的孔。电缆11连接至电镀化通过压电元件5的导体轨道而借助的焊接衬垫被提供在区域10中。电缆11行进穿过外壳2远至连接件3，借助于此，压电元件5可被连接至控制装置。
[0032]图2显示了进一步部分打开的超声波换能器1，其中覆盖装置8的夹持装置是卡口式装配件12。圆形的覆盖装置8在其圆周上具有两个突出的插塞，所述插塞以相对于彼此偏移180度的方式插入被布置在空腔4上方的外壳2中的同样的圆形开口上的插槽13内。插槽13与横向于所述插槽形成的侧插槽相邻，并且其中通过转动覆盖装置8，插塞被插入。在横向的插槽中接收和在这里使用虚线图解的插塞14底切纵向的插槽13，并以这种方法确保覆盖装置8在空腔4上方的位置处，使得所述覆盖装置可由于被引导入外壳内的灌封化合物而封闭空腔。电缆11具备适当程度的游隙，使得其不阻碍覆盖装置8的转动。
【主权项】
1.超声波换能器(I)，其包括外壳(2)和压电元件(5)，其中所述压电元件(5)被插入所述外壳中的空腔(4)内，其中覆盖装置(8)被布置在所述外壳(2)中，所述覆盖装置覆盖所述空腔(4)，并且其中弹簧元件(6)被布置在所述覆盖元件(8)和所述压电元件(5)之间，所述弹簧元件施加弹簧力至所述压电元件(5)， 其特征在于所述覆盖装置(8)具有电镀化通过所述覆盖装置(8)的多个导体轨道。
2.如在权利要求1中要求保护的超声波换能器， 其特征在于电镀化通过的导体轨道的接触点为焊接区域的形式，所述接触点被布置在所述覆盖装置(8)避开所述压电元件(5)的那面上。
3.如在权利要求1和2的任一项中要求保护的超声波换能器， 其特征在于所述覆盖装置(8)包括至少一个电气组件。
4.如在权利要求3中要求保护的超声波换能器， 其特征在于所述覆盖装置(8)包括至少一个用于所述压电元件(5)的阻抗匹配的电感器。
5.如在权利要求4中要求保护的超声波换能器， 其特征在于所述覆盖装置(8)包括传感器查定电路。
6.如在权利要求1至5的任一项中要求保护的超声波换能器， 其特征在于所述覆盖装置(8)借助于卡口式装配件(12)被固定在所述外壳(2)中。
7.如在权利要求6中要求保护的超声波换能器， 其特征在于所述卡口式装配件(12)具有螺纹。
8.如在权利要求1至7的任一项中要求保护的超声波换能器， 其特征在于所述覆盖装置(8)被焊接于所述外壳(2)。
9.用于插入超声波换能器(I)的外壳内的配件，特别是如在权利要求1至7的任一项中要求保护的超声波换能器， 其特征在于所述配件具有用于关闭所述超声波换能器(I)中的空腔(4)的覆盖装置(8)，提供所述空腔用于接收压电元件(5)，其中所述覆盖装置(8)包括电镀化通过所述覆盖装置(8)的电导体，并且其中所述配件具有连接至所述电导体的压电元件(5)，并且其中弹簧元件(6)被布置在所述压电元件(5)和所述覆盖装置(8)之间。
10.如在权利要求9中要求保护的配件， 其特征在于所述覆盖装置(8)包括至少一个电气组件。
11.装配超声波换能器(I)的方法，特别是如在前述权利要求的任一项中要求保护的超声波换能器，其中空腔(4)被布置在所述超声波换能器(I)的所述外壳(2)中，压电元件(5)被插入所述空腔内，并且其中所述空腔(4)在插入所述压电元件后被覆盖装置(8)关闭， 其特征在于所述压电元件(5)被连接至电镀化通过所述覆盖装置(8)的导体轨道。
12.如在权利要求11中要求保护的方法， 其特征在于所述覆盖装置(8)、所述弹簧元件(6)和被连接至所述覆盖装置(8)的所述压电元件(5)作为配件被插入所述外壳内。
13.如在权利要求11和12的任一项中要求保护的方法， 其特征在于所述覆盖装置(8)借助于旋转被插入所述外壳(2)内并且被移动到其被以联锁的方式固定在所述外壳上的位置。
14.如在权利要求13中要求保护的方法， 其特征在于所述旋转沿着螺纹进行，并且因此所述覆盖装置(8)和所述外壳(2)在转动期间彼此挤压。
15.如在权利要求11和12的任一项中要求保护的方法， 其特征在于所述覆盖装置(8)被插入所述外壳(2)内并且借助于超声波焊接连接至所述外壳⑵。
【专利摘要】本发明涉及超声波换能器(1)，其包括外壳(2)和压电元件(5)。压电元件(5)被插入外壳的空腔(4)内，并且外壳(2)配备有覆盖所述空腔(4)的覆盖装置(8)。弹簧元件(6)被布置在所述压电元件(5)中的覆盖装置(8)之间，所述弹簧元件施加弹簧力至所述压电元件(5)，并且所述覆盖装置(8)具有通过覆盖装置(8)建立接触的多重导体路径。
【IPC分类】G01F1-66, B06B1-06, G01N29-22
【公开号】CN104641202
【申请号】CN201380046253
【发明人】O·贝茨
【申请人】西斯泰克控制测量及工程公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年9月3日
【公告号】DE102012108254A1, EP2893303A1, US20150209828, WO2014037354A1