[发明专利]声换能器装置

说明书

本发明涉及一种声换能器装置(10)，具有壳体(14)，一个或多个换能器元件(12)设置在其中，其中，在壳体(14)与换能器元件(12)之间的间隙(6)或者在多个换能器元件(12)的情况下在连续的换能器元件(12)之间的间隙(6)以塑料密封，该塑料具有<10牛顿/平方毫米的弹性模量。本发明再者涉及一种配备有声换能器装置(10)的交通工具以及用于制造声换能器装置(10)的方法。

技术领域

本发明涉及一种声换能器装置，其具有壳体，在该壳体中设置有一个或多个换能器元件。此外，本发明涉及一种配备有这样的声换能器装置的交通工具以及一种用于制造这样的声换能器装置的方法。

背景技术

声换能器在交通工具中应用于驾驶员辅助系统的框架内，以便大致在驻车期间监控该交通工具的环境。为此，例如4至6个声换能器被集成在交通工具的尾部和/或前部保险杠中。为了改善这种系统的位置分辨，除了各个已实施的声换能器之外，也应用具有多个单换能器的声换能器阵列。

这种声换能器经受高的环境负荷，如碎石、温度变化或下述天气条件：该天气条件可能会损害功能性并且在最坏的情况下可能会导致不可修复的损坏。因此，超声波换能器的换能器元件通常以单独密封件设置在壳体中。为了不影响到振动特性，附加地设有解耦元件。除了功能方面之外，通过密封件也应不负面地影响到这种超声波换能器表面的光学特性。对于具有唯一换能器元件的超声波换能器而言已知不同的密封解决方案。

由文献WO 2008 025 608 A2已知一种用于容纳膜片罐的壳体，该膜片罐设有填料，用于膜片罐和解耦构件与壳体间的振动缓冲地且密封形锁合地连接。在此，解耦构件密封地填充了壳体开口边缘与膜片罐之间的缝隙。

文献DE 10 2009 022 187 A1描述了一种在闭合壳体中的超声波换能器，其具有压电陶瓷，用于在膜片罐中产生超声波振动。在此，整个壳体连同膜片罐被填充有颗粒材料并且借助于盖被密封关闭。

文献DE 101 25 272 A1描述一种具有膜片的超声波传感器，该膜片设置在壳体中。膜片与壳体之间此外设有密封作用的解耦环。

在构成由各个换能器所组成的复合结构的超声波换能器阵列中，在密封方面产生另外的困难，因为不再所有单换能器都被壳体或其它元件包围。此外，超声波阵列用的密封方案应满足上述功能和光学要求。因此持续的兴趣在于，提供用于单换能器和超声波换能器阵列的密封方案，该密封方案具有高程度的密封性并且同时符合功能和光学要求。

由于在大批量生产中高程度的参数分散性，常规超声波传感器经常具有高程度的幅值分散性，而且具有在谐振频率方面高程度的分散性。为了补偿该效应，可以在振动力学方面有目的地缓冲这种超声波传感器。该缓冲对在发送-接收运行中工作的超声波传感器的近距离测量能力具有影响，因为超声波传感器的最小测量间距直接与传感器的被激励的膜片的衰减持续时间相联系，该衰减持续时间又通过机械缓冲来确定。在常规系统中，振动力学的缓冲例如借助于发泡的2组份弹性体(例如Fermasil，Fa.Sonderhoff)实施，该弹性体被引入到膜片罐内部。这种工艺大多仅能够被不充分地掌握，因为有目的地缓冲主要通过在2组份弹性体硬化(泡沫化)时构成微机械气泡来确定。此外，如此制造的已知超声波传感器具有不足的长期稳定性。在温度负荷(在机动车中运行)的情况下，观测到不可逆转的幅值变化，由此明显减小测量作用范围。

发明内容

按照本发明提出一种声换能器装置，其具有壳体，在该壳体中设置有一个或多个换能器元件，其中，壳体与换能器元件之间的间隙或者在多个换能器元件的情况下前后相继的换能器元件之间的间隙被充以塑料，该塑料具有小于10牛顿/平方毫米的弹性模量。