具有壳体和布置在该壳体上的膜片元件的声传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种声传感器(1)，包括载体元件(2)、布置在所述载体元件(2)的第一侧上是膜片元件(3)和电声换能器(4)，该电声换能器布置在所述膜片元件(3)的面向所述载体元件(2)的侧(4a)上并且设置成用于激励所述膜片元件(3)的至少一个区域产生振动，其中，所述膜片元件(3)在至少一个边缘区域(5)上具有保持区域(6)，该保持区域朝着所述载体元件(2)的方向延伸并且围握所述载体元件(2)的部分区域(7)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有壳体和布置在该壳体上的膜片元件的声传感器
本专利技术涉及一种声传感器。
技术介绍
在声传感器的典型构型中，尤其当声传感器是超声传感器时，典型地将压电陶瓷粘接到罐形壳体的底部上。在此，罐底这样实施，使得该罐底作为膜片起作用。声传感器的这种结构大部分基于以下理由：电声换能器和可能附属的电子部件应被保护免受环境影响。这在这种超声传感器中通过以下方式来确保：膜片是壳体的部分区域并且压电陶瓷布置在壳体内部。然而在超声传感器的所描述的结构中存在关于壳体和膜片的构型的小间隙，因为膜片例如必须是通过壳体的内部可触及的，由此压电陶瓷可以布置在该膜片上。这尤其与声传感器的特别平的构型冲突。
技术实现思路
根据本专利技术的声传感器包括载体元件、布置在载体元件的第一侧上的膜片元件和电声换能器，该电声换能器布置在膜片元件的面向载体元件的一侧上并且设置成用于激励膜片元件的至少一个区域产生振动，其中，膜片元件在至少一个边缘区域上具有保持区域，该保持区域朝着载体元件的方向延伸并且围握载体元件的部分区域。因为膜片元件的保持区域围握载体元件的部分区域，该部分区域被保持区域环绕。换言之，这意味着，膜片元件的保持区域的区段布置在载体元件的该部分区域的不同侧上。在此，在膜片元件的保持区域和载体元件之间尤其存在形状锁合。因为保持区域朝着载体元件的方向延伸，在此存在膜片的加厚。以该方式，建立声传感器，该声传感器能够在构型载体元件时实现高自由度并且同时可靠地保护电声换能器免受环境影响。此外，形成封闭部和膜片的组合，由此减少用于实现声换能器的必要部件的数量。从属权利要求示出本专利技术的优选扩展方案。有利的是，膜片元件的保持区域是弹簧弹性的并且与载体元件的部分区域形成搭扣连接。以该方式能够实现膜片元件在载体元件上的特别简单的安装。所述安装必要时也可以脱开。也有利的是，载体元件的部分区域至少形成螺纹线的区段并且膜片元件的保持区域具有如此成形的区段，使得该区段嵌接到螺纹线中。因此，膜片元件可以被拧到载体元件上。刚好通过这样的螺纹连接可以建立高度的密封性并且由此建立针对环境影响的高保护作用。此外有利的是，膜片元件的保持区域由可热收缩的材料形成，并且膜片元件通过加热膜片元件与载体元件连接。在此，膜片元件尤其通过加热保持区域而与载体元件连接。换言之，膜片元件被收缩成形到载体元件上。在膜片元件和载体元件之间的这种连接具有高密封性。此外，特别简单地实现这种声传感器的制造，因为在这种声传感器中存在关于膜片元件和载体元件的制造偏差方面的高容许误差。有利的是，膜片元件至少部分是弹性的并且在它的尺寸方面如此选择，使得在保持区域围握的情况下通过膜片元件在保持区域和载体元件之间存在挤压力。由此同样确保声传感器在膜片元件和载体元件之间的过渡处的高密封性。也有利的是，载体元件具有空腔，该空腔布置在载体元件的被膜片元件跨越的一侧上。空腔尤其形成反射区域，由膜片元件发出的声信号通过该反射区域被反射并且沿声传感器的主要发射方向返回。这能够实现，构型声传感器的方向特性。此外，由此建立用于膜片元件振动的自由空间。也有利的是，载体元件是电路板。因此，声传感器的其他电子部件可以直接布置在载体元件上。这建立了声传感器的特别简单和扁平的设计。此外有利的是，载体元件在载体元件的背离膜片元件的一侧上具有接收部，在该接收部中布置有用于激励电声换能器的电子部件。因此，载体元件作为壳体使用。电子部件布置在载体元件的背离膜片元件的一侧上，由此避免，电子部件的表面结构对声传感器中的声传播产生影响。此外有利的是，密封元件布置在膜片元件的面向载体元件的一侧和载体元件之间。密封元件尤其通过双组份注塑方法与膜片元件或载体元件一件式地成形。因此，建立特别密封的声传感器。同样有利的是，载体元件在保持区域中具有空腔，在该空腔中布置有密封元件。在此，密封元件优选具有唇，该唇密封载体元件和膜片元件之间的过渡部。因此，确保载体元件和膜片元件之间的特别密封的过渡。附图说明下面参照附图详细描述本专利技术的实施例。在附图中示出：图1在本专利技术的第一实施方式中的声传感器的示意性示图，图2在本专利技术的第二实施方式中的声传感器的示意性示图，图3a根据本专利技术的第三实施方式的声传感器的区段，图3b根据本专利技术的第四实施方式的声传感器的区段，和图3c根据本专利技术的第五实施方式的声传感器的区段。具体实施方式图1示出根据本专利技术的第一实施方式的声传感器1的示意性示图。示出声传感器1的横截面。声传感器1包括载体元件2、膜片元件3和电声换能器4。在该第一实施方式中，载体元件2具有实心柱体的形状作为基本形状。该实心柱体在第一侧和与载体元件2的第一侧相对置的第二侧上分别具有圆盘形表面。实心柱体的表面和由此将第一侧和第二侧连接的载体元件2的表面被称为周面。在载体元件2的第一侧上、即在实心柱体的圆盘形表面中的一个表面上引入空腔10。在此，空腔10这样在载体元件2的第一侧上延伸，使得保持存在接片，该接片形成位于载体元件2的第一侧上的面的边缘区域。如在图1中可看出，空腔10在它沿着载体元件2的第一侧的走向上可以具有不同深度。因此，空腔10在图1示出的第一实施方式中是环形的下陷部，该下陷部环绕载体元件2的第一侧的中心。所述深度既经越第一侧的半径变化，也沿着第一侧的环绕方向、即沿方位角变化。因此在该第一实施方式中，空腔10在载体元件2的在图1中示出的横截面中的左侧具有相对于右侧不同的深度。因此，在空腔10的这些不同区域中反射的声波经过不同的间距。由此影响声传感器1的方向特性。在载体元件2的与载体元件2的第一侧相对置的第二侧上将接收部8引入到载体元件2中。接收部8例如是盲孔，该盲孔被引入到载体元件2的第二侧中并且沿着载体元件2的柱体轴线延伸。因此，载体元件2的该区段可以被看作为空心柱体。在载体元件2的第一侧上引入的空腔10和接收部8之间存在载体元件的一区域，该区域使空腔10和接收部8彼此分开。载体元件2的周面具有变细部12。变细部12是以下区域，在该区域中形成载体元件2的基本形状的实心柱体的半径减小。变细部12这样布置在周面的区域中，使得产生相对于第一侧大于零的间距。在载体元件2的第一侧上布置有膜片元件3。膜片元件3是柔性的元件，该元件在至少一个边缘区域5上具有保持区域6，该保持区域朝着载体元件2的方向延伸并且围握载体元件2的部分区域7。在此，膜片元件3可以是完全或部分柔性的。膜片元件3跨越载体元件2的第一侧并且在该膜片元件跨越第一侧的该区域中扁平地成形。在膜片元件3的边缘区域5中，膜片元件3具有保持区域6。在该第一实施方式中，保持区域6通过以下方式形成，即膜片元件3在它的外周上平行于载体元件2的柱体轴线地沿着载体元件2延伸并且在至少延伸直至变细部12的间距之后又平行于跨越载体元件2的表面地朝着载体元件2的中心的方向、即向内延伸。在此，膜片元件3的保持区域6至少朝着载体元件2的中心的方向延伸如此远，以至于该膜片元件延伸到变细部12中。因此，保持区域6在它的横截面中形成U形形状，该U形形状也可以在图1中在膜片元件3的边缘区域5中看出。因此，载体元件2具有部分区域7，该部分区域被膜片元件3围握。载体元件2的位于变细部12和载体元件2的第一侧之间的区域尤其属于该部分区域7。因此，载体元件2具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
声传感器(1)，包括：‑载体元件(2)，‑膜片元件(3)，该膜片元件布置在所述载体元件(2)的第一侧上，和‑电声换能器(4)，该电声换能器布置在所述膜片元件(3)的面向所述载体元件(2)的侧(4a)上，并且设置成用于激励所述膜片元件(3)的至少一个区域产生振动，其中，所述膜片元件(3)在至少一个边缘区域(5)上具有保持区域(6)，该保持区域朝着所述载体元件(2)的方向延伸并且围握所述载体元件(2)的部分区域(7)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.25 DE 102015216200.11.声传感器(1)，包括：-载体元件(2)，-膜片元件(3)，该膜片元件布置在所述载体元件(2)的第一侧上，和-电声换能器(4)，该电声换能器布置在所述膜片元件(3)的面向所述载体元件(2)的侧(4a)上，并且设置成用于激励所述膜片元件(3)的至少一个区域产生振动，其中，所述膜片元件(3)在至少一个边缘区域(5)上具有保持区域(6)，该保持区域朝着所述载体元件(2)的方向延伸并且围握所述载体元件(2)的部分区域(7)。2.根据权利要求1所述的声传感器，其特征在于，所述膜片元件(3)的所述保持区域(5)是弹簧弹性的并且与所述载体元件(2)的所述部分区域(7)形成搭扣连接。3.根据权利要求1所述的声传感器，其特征在于，所述载体元件的所述部分区域(7)至少形成螺纹线(14)的区段并且所述膜片元件(3)的所述保持区域(6)具有如此成形的区段，使得该区段嵌接到所述螺纹线(14)中。4.根据权利要求1所述的声传感器，其特征在于，所述膜片元件(3)的所述保持区域(6)由能热收缩的材料形成，并且所述膜片元...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE