能器2，在该超声换能器中，两个换能元件12、14接触并且相互平行地布置，其中，一个扁平的谐振体10被布置在换能元件12、14之间，以增强声学振动。
[0032]图3A以侧向剖视图示出根据本发明第一实施方式的超声换能器组件18。该超声换能器组件18包括换能元件23、膜片22和谐振体20。谐振体20以端面24与膜片22耦合，即，在示出的该实施方式中，端面24形成与膜片22的接触面。振动体20和膜片22之间的耦合可直接地或间接地进行，其中，间接接触表示，在谐振体20的端面24与膜片22之间布置有至少一个另外材料的层，例如液体层，如油或凝胶，以改善声学耦合。在谐振体20的端面24与膜片22之间可存在机械耦合，例如通过将谐振体20旋拧或楔紧到膜片22中，其中，合适用于该目的的器件未在图3A中示出。同样可设置，将谐振体20粘结到膜片22上。可设置，膜片22在接触区域32中构造得比接触区域32之外更薄，使得谐振体20在接触区域32中至少部分地沉入到膜片中。这具有以下优点，一方面，超声换能器组件18可设置得足够敏感以接收超声波或者说可发送足够强的超声波，另一方面，可将膜片22在接触区域32之外构造得足够厚。
[0033]换能元件23这样布置在所述谐振体的壳面26上，使得它们彼此具有共同的边界面。壳面26在示出的该实施例中大致垂直于端面24延伸。谐振体20在换能元件23的高度上的横截面的直径30比接触区域32大，该接触区域32相应于谐振体20的端面24的横截面的直径。因此，谐振体20具有向端面32变细的形状。在图3A中示出的实施例中，该变细通过肩部28形成，即，该变细包括谐振体20的横截面的阶梯式减小。
[0034]在示出的该实施例中，谐振体20包括可由不同材料组成的前面质量36和背面质量38。也可以存在多于两种的材料层，其中，它们可以部分地或完全地被换能元件23包围。在示出的该实施例中，前面质量36可完全被换能元件23包围而背面质量38仅部分被所述换能元件包围。
[0035]图3B示出根据本发明的另一实施方式的超声换能器组件18。该超声换能器组件18又包括谐振体20，该谐振体在端面24上接触膜片22。与谐振体20的端面24的横截面的直径重合的接触区域32比谐振体20的在换能元件23与谐振体20在壳面26上沿周边接触的高度上的横截面的直径30小。在示出的该实施例，所述变细通过横截面的持续减小来产生，在示出的该实施例中通过谐振体20的锥形区段34来产生。
[0036]谐振体20在换能元件23的高度上环形地构造。在中心有一径向对称的缺口 35，该缺口 35具有直径37。壳面26不仅被标记为内周面39，该内周面是所述缺口的周面，而且也被标记为所述谐振体的外周面33。缺口 35的直径37在示出的该实施例中选择得比构成接触区域32的端侧24的横截面的直径小，但是可以同样好地大于该端侧24的横截面的直径。所述缺口具有高度41，该高度在这里示例性地相应于换能元件23的大小。
[0037]图4A示出图3A中的超声换能器组件18沿着线z_z的可能的横截面。在示出的该实施例中，谐振体20具有矩形的横截面，该横截面具有可配属给该横截面的横截面深度44和横截面宽度46。在这里，换能元件23包括第一换能元件50和第二换能元件52，它们与谐振体20在两个对置的周面区段42上在部分周边上接触。S卩，矩形横截面的谐振体20具有两个未被遮盖的周面区段40和两个被遮盖的周面区段42。
[0038]图4B示出图3A的超声换能器组件18的一种替代实施方式。在该实施例中，换能元件23 —体式地构造并且在整个周边上包围构造有具有矩形横截面的谐振体20。因此，该谐振体20仅具有被遮盖的周面区段42。
[0039]图4C示出在图3A中示出的超声换能器组件18的另一实施方式，在该实施方式中，谐振体20具有六角形的横截面。示出了两个换能元件23，它们遮盖两个周面区段42，所述两个周面区段相互对置地布置。替代地也可设置三个换能元件23。
[0040]图4D示出图3A中的超声换能器组件18的另一实施方式，其中，示出谐振体20的六角形横截面，带有在整个周边上耦合的换能元件23。
[0041]其它实施方式也可能的，其中，谐振体20可具有多角形的横截面并且可设置一个或多个换能元件23。它们分别耦合到谐振体的壳面26上的部分周边上或者耦合到谐振体的壳面26上的整个周边上。
[0042]图5A示出超声换能器组件18的在图3B中示出实施例的沿着线y_y的横剖面视图。在该实施例中，谐振体20具有环形的横截面，该环形横截面具有布置在中心的缺口 35。换能元件23沿整个周边布置在谐振体20的外周面33上并且因此环形地构造。
[0043]图5B示出在图3A中示出的超声换能器组件18的另一实施方式。该谐振体20具有圆形的横截面，没有缺口，即柱形地构造。此外示出换能元件23，其具有第一换能元件50和第二换能元件52，它们沿着壳面26在整个周边上包围谐振体20。
[0044]图5C示出超声换能器组件18的另一实施方式。根据该实施方式，谐振体20环形地构造，如同例如参考图3B说明的那样，并且换能元件23环形地构造，如同例如参考图5A或图5B说明的那样。在该情况中，换能元件23布置在谐振体20的缺口 35中并且在该谐振体的内周面39上与该谐振体20接触，该内周面是缺口 35的周面。可能的是，换能元件23不是如示出的这样环形地构造，而是形成柱形的实心体。
[0045]图?示出另一可能的实施方式，具有谐振体20，该谐振体20在换能元件23的高度上具有环形的直径，其中，换能元件23布置在缺口 35’中并且耦合在谐振体20上的部分周边上，更准确地说耦合到谐振体20的壳面26的内周面39上。换能元件23包括第一换能元件50和第二换能元件52，它们通过净宽54相互隔开间距。当然，多于两个的以这种方式布置的换能元件23也是可能的。
[0046]本发明不局限于在这里说明的实施例和其中的突出方面。而是在通过权利要求给出的范围内，可在专业人员可实施的范畴内实现多种变化。
【主权项】
1.超声换能器组件(18)，具有至少一个换能元件(23)、一个膜片(22)并具有至少一个谐振体(20)，其中，所述超声换能器组件(18)设置用于发送和/或接收超声信号，其中，所述谐振体(20)在端侧(24)上与所述膜片(22)耦合，并且，所述至少一个换能元件(23)这样耦合到所述谐振体(20)的壳面(26)上，使得所述换能元件与所述谐振体具有一个共同的边界面。2.如权利要求1所述的超声换能器组件(18)，其特征在于，所述膜片(22)具有0.1mm到5mm之间的厚度。3.如前述权利要求之一所述的超声换能器组件(18)，其特征在于，所述谐振体(20)具有前面质量(36)和背面质量(38)，所述前面质量和背面质量由不同的材料制成。4.如前述权利要求之一所述的超声换能器组件(18)，其特征在于，所述谐振体(20)具有朝向所述端面(24)变细的形状。5.如前述权利要求之一所述的超声换能器组件(18)，其特征在于，所述谐振体(20)和/或所述换能元件(23)环形地构型。6.如前述权利要求之一所述的超声换能器组件(18)，其特征在于，所述换能元件(23)和所述谐振体(20)通过压配合或通过粘接相互耦合。7.如前述权利要求之一所述的超声换能器组件(18)，其特征在于，所述超声换能器组件(18)具有刚好一个换能元件(23)，所述换能元件(23)沿整个周边地耦合到所述壳面(26)上。8.如权利要求1到6之一所述的超声换能器组件(18)，其特征在于，所述超声换能器组件(18)具有多个换能元件(50，52)，这些换能元件分别沿部分周边地耦合到所述壳面(26)上。9.用于制造超声换能器组件(18)的方法，尤其如权利要求1到8之一所述的超声换能器组件，所述超声换能器组件设置用于发送和/或接收超声信号，该方法具有以下步骤: a)制造具有换能元件(23)和谐振体(20)的设备，其中，至少一个所述换能元件(23)这样耦合到所述谐振体(20)的壳面(26)上，使得所述换能元件和所述谐振体具有一个共同的边界面， b)将该设备固定到膜片(22)上，该膜片通过一构件的外皮形成，其中，所述谐振体(20)在端侧(24)上与该膜片(22)耦合。10.机动车，具有保险杠、侧视镜或门区段和如权利要求1到8之一所述的超声换能器组件，其中，所述超声换能器组件(18)的所述膜片(22)通过保险杠的、侧视镜的或门区段的外皮形成，并且，所述换能元件(23)和所述谐振体(20)以被遮盖在所述外皮之后的方式布置。
【专利摘要】本发明提出一种超声换能器组件(18)，具有至少一个换能元件(23)、一个膜片(22)和至少一个谐振体(20)，其中，所述超声换能器组件(18)设置用于发送和/或接收超声信号，所述谐振体(20)在端侧(24)上与所述膜片(22)耦合，并且，所述至少一个换能元件(23)这样耦合到所述谐振体(20)的壳面(26)上，使得该换能元件与该谐振体具有一个共同的边界面。还提出一种制造方法和一种具有该超声换能器组件(18)的机动车，其中，该超声换能器组件(18)的膜片(22)通过保险杠的、侧视镜的或门区段的外皮形成并且所述换能元件和谐振体(20)以被遮盖在所述外皮之后的方式布置。
【IPC分类】G10K11/00, B06B1/06, H04R17/10, B06B3/00
【公开号】CN105324187
【申请号】CN201480035590
【发明人】A·格拉赫
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年4月3日
【公告号】DE102013211599A1, EP3010650A1, US20160136688, WO2014202249A1