声换能器装置的制造方法_2

文档序号:9602582阅读:来源:国知局
该实施形式中密封面的数量。
[0021] 在另一实施形式中,在声换能器装置的声敏侧上设置有薄膜。在此,薄膜可以完 全或部分覆盖了声换能器装置的声敏侧。该薄膜可以具有10 ym至500 μπκ优选20 μL?至 250 μ m并且特别优选25 μ m至150 μ m的厚度。优选地,该薄膜对于湿气(例如水)不可 穿透并且因此同样密封地作用。为此,薄膜适合由例如金属或塑料构成,该塑料如聚乙烯亚 胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)或聚酰亚胺(PI)。而且具有多个薄膜层的复合结构是可考虑 的。通过该薄膜,一方面改善了密封作用且另一方面改善了对于腐蚀性介质的化学稳定性, 该腐蚀性介质如油、燃料、酸、碱、制动液、盐水、可乐或冷清洁剂。由此简化了漆的施加,因 为漆的光学特性不会由于底层中的材料不同而变差。
[0022] 薄膜此外可以粘接、焊接或封装到声换能器装置的声敏侧上。优选地,该薄膜是粘 接的,以便借助于胶粘剂来补偿该声敏侧的表面波度并且同时建立密封连接。作为胶粘剂 特别适用的是环氧树脂。胶粘剂例如可以被喷射、层压或以丝网印刷方法施加。附加地,胶 粘剂可以包含具有限定尺寸的填料,以便调节设定期望的胶粘剂厚度和缓冲。特别优选的 是应用下述薄膜:在该薄膜上已事先施加有胶粘剂。
[0023] 声换能器的耐用的稳定的缓冲可以有目的地通过薄膜的厚度和/或胶粘剂的厚 度和/或选定的胶粘剂的弹性模量以及换能器元件之间的弹性体的弹性模量进行调节设 定。这可以单独地或组合地实现。由此能够取消(与所提及的缺点相联系地)通过泡沫化 的弹性体材料(例如Fermasil)附加的缓冲。
[0024] 在另一实施形式中,连接片可以在声换能器装置的声敏侧上具有弯曲部。这样的 实施方案是特别有利的,即,没有将薄膜施加到声换能器装置的声敏侧上。因为通过特意加 强的弯曲部中断了可见的表面流,并且,表面波度由此显得不可见。
[0025] 在本发明的一个优选实施方案中,换能器元件具有压电元件,其中,压电元件借助 于柔性的导电薄膜(所谓的柔性薄膜)电接触。特别优选地,在借助于柔性的导电薄膜进 行接触的压电元件之下置入有特别是泡沫化的弹性体垫。备选地可以在借助于柔性的导电 薄膜进行接触的压电元件之下引入具有或没有气孔的缓冲材料。
[0026] 按照本发明,此外提出一种交通工具,该交通工具配备有上述的声换能器装置。
[0027] 此外,按照本发明提出一种用于制造声换能器装置的方法,包括以下步骤:
[0028] a)提供用于一个或多个换能器元件的部件;
[0029] b)设置换能器元件的至少一个部件;以及
[0030] c)构成声换能器装置,其中,部件之间的或者部件与壳体之间的间隙充以塑料,该 塑料具有〈10牛顿/平方毫米的弹性模量。
[0031] 该方法优选用于制造上述声换能器装置。相应地,与声换能器装置相关联的特征 也适用于该方法,并且反之亦然。
[0032] 部件表示用于构成换能器元件的构件。弯曲换能器的部件例如是膜片、压电元件 或者弯曲换能器元件。厚度振动器的部件例如是前体、后体、或者压电元件。
[0033] 因此,各个部件(如弯曲振动器的膜片或者厚度振动器的前体)可以设置在阵列 中,并且,间隙随后被填充。在该情况下,换能器元件在间隙被填充之后完成。备选地,也可 以将完成的换能器元件设置在阵列中,并且,间隙随后被填充。部件或换能器元件的设置可 以在参考板上实现,在该参考板上,间隙被填充并因此构成了声换能器装置。
[0034] 在一个优选实施形式中设置了:用于多个换能器元件的部件,一预制的壳体。紧 接着,将已设置的部件之间的以及壳体与紧接的部件之间的间隙充以塑料,该塑料具有〈10 牛顿/平方毫米、优选〈5牛顿/平方毫米并且特别优选是2牛顿/平方毫米的弹性模量。 在另一优选实施形式中,设置用于多个换能器元件的部件,并且紧接着,在一个工作步骤中 构成壳体,并且,将部件之间的间隙进行填充。为此,应用具有〈10牛顿/平方毫米、优选〈5 牛顿/平方毫米的弹性模量的塑料,例如环氧树脂或硅酮橡胶。
[0035] 在一个实施形式中,间隙的填充通过塑料的注射、压铸或浇铸实现。通过填充间隙 构成连接片,该连接片在声敏侧上与构件齐平或者形成突出部,该突出部至少部分地覆盖 了声敏侧上的部件。在纵向方向上,连接片可以如此构成,使得其长度大于部件(例如膜 片)的厚度。在另一实施形式中,将薄膜施加(优选粘接)到声换能器装置的声敏侧上。为 了构成声换能器装置例如可以应用热压方法,其中,连接片和用于薄膜的胶粘剂连同其余 复合结构在压力和温度条件下硬化。
【附图说明】
[0036] 本发明另外的方面和优点现在根据附图进一步描述。附图示出:
[0037] 图1 :具有多个作为换能器元件的弯曲振动器的声换能器阵列的一个实施形式, 该声换能器阵列相对于环境影响被密封;
[0038] 图2 :具有多个作为换能器元件的弯曲振动器的声换能器阵列的另一实施形式, 该声换能器阵列相对于环境影响被密封。
【具体实施方式】
[0039] 图1示例性地示出声换能器阵列10的一个实施例,该声换能器阵列具有多个弯曲 振动器12作为换能器元件,其中,声换能器阵列10相对于环境影响被密封。
[0040] 声换能器阵列10不例性地包括三个弯曲振动器12,它们设置在壳体14内。壳体 14例如可以是塑料壳体。特别是,壳体可以基于聚合物、如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氨 酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)或聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)或玻璃纤维强化的塑料进行注塑 成型。弯曲振动器12包括弯曲换能器元件16,该弯曲换能器元件示例性地U形设计。在 此,弯曲换能器元件16具有一个声效面22和两个侧壁24。弯曲换能器元件16可以例如由 金属、塑料或陶瓷制造。在弯曲换能器元件16的声敏面22之上设置有压电元件18。压电 元件18在此可以粘接或焊接。此外,在压电元件18之上设置有膜片20。
[0041] 图1示出声换能器阵列10的截面,其中,弯曲振动器12如此成行并排地设置,使 得弯曲振动器12的声敏面朝外(亦即朝环境26)定向。这些面形成了声换能器阵列10的 声敏面32。在将声换能器阵列10应用于交通工具的情况下,声敏面32是可见面。为了阐 明这种布置方案,局部图28示出声换能器阵列10的俯视图,该声换能器阵列具有示例性示 出的弯曲振动器12。
[0042] 在弯曲振动器12之间并且在弯曲振动器12与壳体14之间分别设置有间隙6。这 些间隙6被充以弹性体(例如,热硬化的弹性体如聚氨酯-弹性体、天然橡胶、基于硅酮的 弹性体或硅酮橡胶或其混合物)。因此,在弯曲振动器12之间并且在壳体14与紧接的弯曲 振动器12之间构成弹性体连接片17,该弹性体连接片将声换能器阵列10密封。因此实现 了稳定和耐用的密封,该密封保护了声换能器阵列10特别是免于环境影响(如液体的进入 和由于碎石、振动负荷或温度变化的损坏)。附加地,通过这种类型的密封,最小地影响到声 换能器阵列10的功能性以及特别是振动特性。
[0043] 在图1中所示出的实施形式中,弹性体连接片17比膜片20的厚度长。由此,在膜 片20之下或者在膜片20的从声换能器阵列10声敏侧32指离的侧上产生下述空间:用于 各弯曲振动器12的压电元件18能够分别引入到该空间中。这在将压电元件18随后引入 的情况下简化了其纵向侧的调整,因为能够避免了相对于膜片20的倾翻或错位。
[0044] 弹性体优选如此选择,使得弹性模量〈10牛顿/平方毫米、优选〈5牛顿/平方毫 米并且特别优选地〈2. 5牛顿/平方毫米。由此最小化了弯曲振动器12之间的耦合以及声 换能器阵列10的振动缓冲。特别是,小的缓冲在此直接影响到声换能器阵列10的可实现 的作用范围并且促成了作用范围的提高。附加地,通过具有小弹性模量的弹性体,也在热突 变的条件下确保了相对于弯曲振动器12以及相对于壳体14的附着强度。因此实现了:密 封面30上的应力处于弹性体的附着强度值之下,并且,能够避免了密封面30上的破裂。
[0045] 间隙6可以通过不同方式充以弹性体。例如适合的是注塑方法(英语injection moulding)或者浇铸方法,其中,将基于弹性体的模铸树脂浇铸到间隙6中。作为弹性体可 以应用天然橡胶、聚氨酯弹性体、基于硅酮的弹性体、如硅酮橡胶或其混合物。除了所提及 的弹性体之外,也可应用另外的对于本领域内技术人员已知的下述弹性体:该弹性体具有 〈10
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