用于超声换能器的膜片罐形件、用于制造膜片罐形件的方法和超声换能器技术

本发明专利技术涉及一种用于超声换能器(100)的膜片罐形件(10)，该膜片罐形件具有用于承载膜片(13)的壁(12)，该膜片能够激励产生振动，其中，所述膜片罐形件(10)至少在所述膜片(13)的区域中在外侧(17)和内侧(18)上设有仅一个单独的金属涂层(20)。

Diaphragm cans for ultrasonic transducers, methods for manufacturing diaphragm cans and ultrasonic transducers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于超声换能器的膜片罐形件、用于制造膜片罐形件的方法和超声换能器
本专利技术涉及一种用于超声换能器的膜片罐形件、一种用于制造根据本专利技术的膜片罐形件的方法以及一种配备有根据本专利技术的膜片罐形件的超声换能器。
技术介绍
由申请人的DE102004031310A1已知，使由铝组成的、尤其通过深拉过程制造的膜片罐形件至少在其外侧上设有铬涂层，该铬涂层要么用作为封闭层，要么可以附加地由漆层覆盖。在膜片罐形件在膜片外侧的区域中的材料以及铬层之间还优选布置或安置施加有铜层、光亮镍层和/或半光亮镍层作为中间层。后面提到的层尤其用于提高膜片罐形件的耐腐蚀性。此外重要的是，所提到的镍层具有约10μm和30μm之间的层厚度。这样厚的镍层导致膜片的原始谐振频率改变，这必须通过相应的结构方面的措施来补偿。此外，由于施加不同的金属层，这种膜片罐形件的制造过程是相对费事和昂贵的。
技术实现思路
根据本专利技术的、具有权利要求1的特征的用于超声换能器的膜片罐形件具有以下优点：所述膜片罐形件能够特别简单地并且成本有利地制造。根据本专利技术，这基本上通过以下方式实现：不同于现有技术，仅一个单独的、优选包含镍的金属涂层在膜片的区域中至少施加在膜片罐形件的外侧和内侧上。已经证明，这种金属层一方面适合于作为用于直接施加漆层的基础，通常在希望对膜片在其外侧上关于车辆颜色进行光学调配时设置该漆层。此外这种金属层能够实现(必要时提前对所述层进行相应处理)，金属层通过粘接剂层与布置在膜片罐形件的内侧上的压电元件连接。膜片罐形件还具有以下优点：涂层可以特别简单地构造，因为例如在膜片罐形件的内侧上没有区域必须被覆盖来保护这些区域免受金属涂层的影响。根据本专利技术的用于超声换能器的膜片罐形件的有利扩展方案在从属权利要求中列举出。在金属涂层的特别优选的构型中设置为，该金属涂层具有在0.25μm和0.60μm之间的厚度。这种薄涂层尤其具有以下优点：同样不同于现有技术，膜片的谐振频率相对于膜片的原始状态不改变或仅仅不明显地改变，使得可以取消用于相对于原始膜片适配谐振频率的相应措施。此外，这种薄涂层也是特别节约资源的。此外，如上面已经阐释的优选由镍制成的涂层原则上也适用于固定压电元件。因为还在膜片罐形件的内侧上施加同样具有相对较小的层厚度(尤其具有与在膜片罐形件的外侧上相同的层厚度)的涂层，因此构造在膜片罐形件的内侧上的金属层或镍层同样不改变或仅仅不明显地改变膜片的谐振频率。如上面已经阐释的那样，这种金属层尤其适合作为用于漆层的直接载体，即，在金属层和漆层之间不必布置附加层作为中间层。为了能够使膜片罐形件的内侧或膜片的相应侧与压电元件连接，还优选设置为，在所述涂层上直接地区域式地施加有粘接剂层。为了改善粘接剂层的粘附性可以设置为，在面向粘接剂层的一侧上的涂层受表面处理、尤其是受等离子处理。本专利技术也包括用于制造至此所述的用于超声换能器的膜片罐形件的方法，其中，根据本专利技术设置为，涂覆以电镀式的连续涂覆方法(Durchlaufverfahren)进行。连续涂覆方法具有以下优点：尤其可以满足对膜片罐形件的在膜片外侧的未受损表面(因为该未受损表面显示为车辆上的可见面)方面的要求，因为在连续涂覆方法时减小或排除膜片的表面受到呈小的凹陷或刮痕形式的损坏的风险。替代地，也可以使用滚镀过程或其他传统的电镀过程。在具有根据本专利技术的膜片罐形件的超声换能器中，还优选设置为，借助于粘接剂层与膜片连接的压电元件与金属涂层电连接。换言之，这意味着，膜片罐形件构造为电构件或形成电功能性(尤其用于改善EMV保护的电接地)。为此，为了建立压电元件和膜片之间的导电连接而优选设置为，粘接剂层构造为导电的粘接剂层。附图说明本专利技术的其他优点、特征和细节由下面对优选实施例的描述以及参照附图得出。该附图以单个图示出根据本专利技术的膜片罐形件的纵截面，其具有布置在膜片罐形件中的压电元件。具体实施方式根据本专利技术的用于超声换能器100的膜片罐形件10可以用于任意的应用。在机动车中的使用是尤其有利的，因为在这里一方面必须存在针对大气影响并且例如也针对除冰盐的高耐腐蚀性，而另一方面同样需要膜片罐形件10的可接受的外观。因此，下面基于用于使用在机动车的超声距离系统中的膜片罐形件10阐释本专利技术。优选由铝组成并且构造为深拉件的膜片罐形件10具有盲孔形的空心区域11，该空心区域由径向环绕的壁12以及膜片13限界。膜片罐形件10的与膜片13相对置的端部具有径向向外伸出的、法兰形的边缘14，该边缘用于将膜片罐形件10固定或定位在它的安装位置上。膜片13比膜片罐形件10的壁12薄得多地实施。膜片13用于在膜片罐形件10的面向空心区域11的内侧上固定或布置压电元件15，该压电元件又以已知的方式通过未示出的电导线与同样在膜片罐形件10中在空心区域12中布置的分析处理电子部件或电路载体连接。因为膜片13比壁12薄得多，如已经阐释的那样，由压电元件15产生的振动基本上仅传递到膜片13上并且以仅仅小的程度传递到壁12上。由此也会防止可能干扰另外的超声换能器100的声传输。空心区域11的横截面原则上可以是任意形状，即所述横截面尤其圆形地构造。膜片罐形件10的材料至少在膜片13的外侧17的区域中、优选在膜片罐形件10的整个外侧17的区域中、以及优选至少在膜片13的面向压电元件15的内侧的区域中设有由镍制成的涂层20。涂层20具有0.25μm和0.60μm之间的厚度并且以电镀方法施加到膜片罐形件10的材料上。优选地，进行连续涂覆方法，替代地进行常见的标准方法、如呈滚镀和挂镀的形式。层20在膜片13的外侧17的区域中用作为用于漆层21的载体，该漆层直接施加到层20上。膜片罐形件10的内侧18至少在布置有压电元件15的区域中在层20的区域中受表面处理，尤其受等离子处理。表面处理用于改善粘接剂层22的粘附性，该粘接剂层用于将压电元件15固定在膜片13的内侧18上，其中，对于压电元件15的面向膜片13的(下)侧与膜片罐形件10一样布置在电接地上的情况，粘接剂层22可以构造为导电的粘接剂层22。由此可能的是，压电元件15的面向膜片13的下侧在没有附加的电导线或连接件的情况下通过粘接剂层22与膜片13导电连接。至此所述的膜片罐形件10能够以多种方式修改或改型，而不偏离本专利技术思想。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于超声换能器(100)的膜片罐形件(10)，该膜片罐形件具有用于承载膜片(13)的壁(12)，该膜片能够激励产生振动，其中，所述膜片罐形件(10)至少在所述膜片(13)的区域中在外侧(17)和内侧(18)上设有仅一个单独的金属涂层(20)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.15 DE 102017202425.91.用于超声换能器(100)的膜片罐形件(10)，该膜片罐形件具有用于承载膜片(13)的壁(12)，该膜片能够激励产生振动，其中，所述膜片罐形件(10)至少在所述膜片(13)的区域中在外侧(17)和内侧(18)上设有仅一个单独的金属涂层(20)。2.根据权利要求1所述的膜片罐形件，其特征在于，所述涂层(20)具有镍或尤其包含磷的镍合金。3.根据权利要求1或2所述的膜片罐形件，其特征在于，所述涂层(20)具有0.25μm和0.60μm之间的厚度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的膜片罐形件，其特征在于，在所述膜片罐形件(10)的所述外侧(17)上在所述金属涂层(20)上没有中间层地直接施加有漆层(21)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的膜片罐形件，其特征在于，在所述膜片罐形件(10)的所述内侧(18)上直接...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·路德维希，R·多茨，
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