[发明专利]用于超声换能器的膜片罐形件和超声换能器

说明书

本发明涉及一种用于超声换能器的膜片罐形件(10)，该膜片罐形件具有盲孔形的凹部(18)，该凹部由侧壁(12)和底部区域(13)限界，其中，所述底部区域(13)构造成用于固定换能器元件(20)，其中，所述凹部(18)在垂直于所述膜片罐形件(10)的纵轴线(11)布置的横截面中具有椭圆形的内轮廓(25)，该内轮廓具有主轴线(27)和副轴线(28)。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于超声换能器的膜片罐形件。此外，本发明涉及一种具有根据本发明的膜片罐形件的超声换能器。

背景技术

具有权利要求1的前序部分的特征的用于超声换能器的膜片罐形件由申请人的DE10 2006 050 037 A1已知。在这种膜片罐形件的构造或结构上的构型中要满足一系列规定或者说特性。这例如涉及以下可能性：能够在构造复杂的情况下尽可能成本有利地制造膜片罐形件，能够使膜片罐形件的特性、声振动沿期望的方向扩散以及也实现以下特性，即使尽可能少的能量从膜片罐形件通过超声换能器的接收膜片罐形件的壳体传递到车辆的车身结构上，以便例如避免接收干扰信号或类似信号。此外，膜片罐形件必须在它的膜片底部的区域中构造用于接收通常呈压电元件形式的换能器元件。为了尽可能优化地满足上面提到的规定，在已知的膜片罐形件中设置为，该膜片罐形件在具有圆的外轮廓的情况下具有卵形的内轮廓，其在卵形的内轮廓的两个较长侧的区域中具有(关于膜片罐形件的纵轴线)径向向外伸出的、圆弧形的区段。通过最后提到的圆弧形的区段尤其能够实现所提到的换能器元件的布置或接收。

发明内容

根据本发明的具有权利要求1特征的用于超声换能器的膜片罐形件具有以下优点：在膜片罐形件具有成本相对有利的可制造性的情况下同时优化开始时提到的关于膜片罐形件与壳体的尽可能好的声学解耦、即避免声波传递到车身结构上的规定或期望特性、以及超声波的期望的传播特征。

根据本发明，为此设置为，膜片罐形件的凹部的内轮廓在垂直于膜片罐形件的纵轴线布置的横截面中至少近似椭圆形地构造。已证明，在内轮廓近似椭圆形情况下尤其优化期望的传播特征，其中，可以实现在水平平面中的相对较大的传播角度和在竖直平面中的相对较小的传播角度(相比于水平平面)。此外，实现耦入到膜片罐形件的侧壁中的能量的最小化，即，声振动的传播如期望的那样主要垂直于膜片底部的平面地进行。然而考虑到另外的边界条件、尤其是在紧凑构造的膜片罐形件中实现换能器元件(压电元件)在膜片底部上的集成的可能性，相对较困难地实现理想的椭圆形轮廓。因此，针对实际情况优化的内轮廓同样与理想的椭圆形轮廓稍微不同。

根据本发明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举出。

为了在外尺寸方面尽可能紧凑构造的膜片罐形件中实现换能器元件(压电元件)的所提到的接收而设置为，至少近似椭圆形构造的内轮廓沿副轴线的方向关于主轴线镜像对称地分别具有中间区段，该中间区段局部弯曲地构造。

为了使基于换能器元件的安装和布置所需的内轮廓尽可能适配于(理想的)椭圆形状，还设置为，内轮廓沿主轴线和副轴线的方向的最大延伸部与(理想的)椭圆形轮廓重合。

在实际情况中，内轮廓已经证明为特别有利的是，沿主轴线的方向观察，在该内轮廓中该内轮廓在弯曲的中间区段外部(该中间区段使用于或者说适用于接收换能器元件)具有第一轮廓区段，该第一轮廓区段在理想的椭圆形轮廓的外部走向，并且在背离弯曲的中间区段的一侧上在第一轮廓区段上衔接第二轮廓区段，该第二轮廓区段在理想的椭圆形轮廓内部走向，并且该第二轮廓区段在沿主轴线的方向的最大延伸部的区域中与理想的椭圆形轮廓重合。

当换能器元件圆形地构造时，为了建立膜片罐形件的内轮廓和换能器元件之间的确定的、总是相等的距离而设置为，内轮廓在(弯曲构造的)中间区段的区域中圆弧区段形地构造。

本发明还包括具有至此所描述的、根据本发明的膜片罐形件的超声换能器。这种超声换能器的特征在于在具有成本更有利的可制造性的情况下的优化功能。