復(fù)合壓電陶瓷時(shí)所述壓電桿直接作為用于相對(duì)于鄰接的區(qū)域(例如空氣或者水)的聲波發(fā)射或者聲波接收的振動(dòng)器起作用并且不用作支撐元件。
[0018]一般而言能夠?qū)崿F(xiàn)，桿狀地、即例如圓柱形、方形或者普遍地棱柱形地構(gòu)造支撐元件。有利的是，圓椎形或者截椎體形或者棱椎形或者截棱椎形地構(gòu)造支撐元件。在所述情形中有利的是，將相應(yīng)的較小的端面或者圓椎體的或者棱椎體的尖部與壓電元件連接，而將較大的端面、即棱椎體、截棱椎體、圓椎體或者截椎體的底面與殼體連接。通過(guò)這種方式，盡可能少地阻礙壓電元件的橫向延展并且盡管如此創(chuàng)造支撐元件與殼體的可保持的機(jī)械連接。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的電聲轉(zhuǎn)換器的聲學(xué)傳輸器可以通過(guò)不同的方式構(gòu)造。例如可以設(shè)置，聲學(xué)傳輸器的第一表面和聲學(xué)傳輸器的第二表面不同大小和/或不同地成形。通過(guò)面積比例的匹配以及通過(guò)面的相應(yīng)成形可以影響振動(dòng)結(jié)構(gòu)的諧振頻率。此外，可以實(shí)現(xiàn)所輻射的聲波的確定的輻射特性。
[0020]在本發(fā)明的一種實(shí)施中，聲學(xué)傳輸器的第一表面基本上圓形地構(gòu)造，而聲學(xué)傳輸器的第二表面基本上矩形地構(gòu)造。因此，實(shí)現(xiàn)扇形的輻射特性。替代地，聲學(xué)傳輸器的第一和第二表面都分別基本上圓形地構(gòu)造，其中第一表面的直徑小于或大于第二表面的直徑。
[0021]此外，本發(fā)明涉及一種包括根據(jù)上述實(shí)施中的一個(gè)的電聲轉(zhuǎn)換器和車(chē)輛的擋板元件、尤其保險(xiǎn)杠的裝置。所述裝置的特征在于，所述電聲轉(zhuǎn)換器如此固定在擋板元件的內(nèi)表面上，使得所述電聲轉(zhuǎn)換器從外部不可見(jiàn)。所述聲學(xué)傳輸器的第二表面在聲學(xué)上與擋板元件的一區(qū)域耦合，其中所述擋板元件在所述區(qū)域中具有減少的厚度。根據(jù)本發(fā)明的裝置例如可以用作用于車(chē)輛的周?chē)h(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)的超聲傳感器。
[0022]為了防止電聲轉(zhuǎn)換器的振動(dòng)干擾地傳輸?shù)秸麄€(gè)擋板元件上并且換言之為了將局部化的振動(dòng)限制到具有減小的厚度的區(qū)域上，提出:所述區(qū)域在輻射頻率40-100kHz時(shí)具有厚度0.1至10_。
[0023]優(yōu)選地，為了構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的裝置，電聲轉(zhuǎn)換器的殼體通過(guò)焊接或者粘合或者螺紋連接固定在擋板元件的內(nèi)表面上。
【附圖說(shuō)明】
[0024]現(xiàn)在，根據(jù)附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)。附圖示出:
[0025]圖1示意性示出λ /4厚度振動(dòng)器與殼體的根據(jù)本發(fā)明的連接。
[0026]圖2示出電聲轉(zhuǎn)換器的根據(jù)本發(fā)明的布置，所述電聲轉(zhuǎn)換器固定在車(chē)輛的擋板元件的內(nèi)側(cè)上。
[0027]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施的具有支承結(jié)構(gòu)的電聲轉(zhuǎn)換器的細(xì)節(jié)。
[0028]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施的具有支承結(jié)構(gòu)的電聲轉(zhuǎn)換器的細(xì)節(jié)。
[0029]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施的具有支承結(jié)構(gòu)的電聲轉(zhuǎn)換器的細(xì)節(jié)。
[0030]圖6示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施的具有支撐結(jié)構(gòu)的電聲轉(zhuǎn)換器的細(xì)節(jié)。
[0031]圖6a在詳細(xì)視圖中示意性示出接通圖6的壓電元件的第一可能性。
[0032]圖6b在詳細(xì)視圖中示意性示出接通圖6的壓電元件的第二可能性。
[0033]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施的具有支承結(jié)構(gòu)的電聲轉(zhuǎn)換器的細(xì)節(jié)。
[0034]圖8示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的λ /2厚度振動(dòng)器。
【具體實(shí)施方式】
[0035]由權(quán)利要求書(shū)、說(shuō)明書(shū)或者附圖得出的全部特征和/或優(yōu)點(diǎn)包括建設(shè)性的細(xì)節(jié)和空間布置不僅對(duì)于自身而且以不同的組合可以是發(fā)明實(shí)質(zhì)。
[0036]在圖1中示意性示出，構(gòu)型為λ/4厚度振動(dòng)器的振動(dòng)結(jié)構(gòu)如何固定在殼體180上。為了減少λ/4厚度振動(dòng)器的壓電陶瓷150的橫向延展的阻礙，根據(jù)本發(fā)明創(chuàng)造支承裝置170，如其理想地在圖1中示出的那樣。借此，阻礙厚度方向上的振動(dòng)，但沒(méi)有阻礙橫向方向上的振動(dòng)。厚度方向上的振動(dòng)的阻礙能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)造為具有與短的結(jié)構(gòu)形狀的優(yōu)點(diǎn)相連的λ/4厚度振動(dòng)器。
[0037]在圖2中示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖2示出電聲轉(zhuǎn)換器100在車(chē)輛的保險(xiǎn)杠200的內(nèi)側(cè)上的布置。所述保險(xiǎn)杠200僅僅區(qū)段地示出。所述電聲轉(zhuǎn)換器100包括殼體180、振動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述振動(dòng)結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)片狀的由壓電陶瓷構(gòu)成的壓電元件150，所述壓電元件具有第一表面和與所述第一表面平行的第二表面151、152。此外，所述振動(dòng)結(jié)構(gòu)包括聲學(xué)傳輸器140，所述聲學(xué)傳輸器在所述不例中包括桿143和片145。所述聲學(xué)傳輸器例如由金屬、例如鋁或者黃銅或者剛性塑料、例如環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)造。此外，設(shè)置用于接通壓電元件150的電極的電連接模塊，然而所述電連接模塊由于清晰性的原因在此沒(méi)有示出。所述桿143具有第一表面141，所述第一表面具有直徑為bl，所述第一表面與壓電元件150的第一表面151連接，例如通過(guò)粘合材料。在其背向壓電元件150的端部上，所述桿143具有片145，所述片具有更大的直徑b2。聲學(xué)傳輸器140或者片145的第二表面142’與保險(xiǎn)杠200的內(nèi)表面212連接，其中保險(xiǎn)杠200在所述連接區(qū)域210中具有減小的厚度D。因此，所述區(qū)域210可以振動(dòng)并且僅僅少的固體聲份額傳輸?shù)奖ｋU(xiǎn)杠的其余上。所述區(qū)域210的朝向外部的表面142因此適于發(fā)射或者接收聲波。因此，所述振動(dòng)結(jié)構(gòu)包括壓電元件150、由桿143和板145組成的聲學(xué)傳輸器140以及保險(xiǎn)杠200的區(qū)域210并且所述振動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為λ /4厚度振動(dòng)器。換言之，從表面142至壓電元件150的第二表面152所測(cè)量的間距d基本上相應(yīng)于振動(dòng)結(jié)構(gòu)的諧振的波長(zhǎng)λ的1/4。
[0038]桿143的橫截面的形狀可以自由地選擇，例如圓形、橢圓形、矩形。壓電元件150、桿143和板145的橫截面形狀也可以彼此不同。此外，可以自由地選擇直徑的比例b/lv通過(guò)度量132的選擇，不僅可以調(diào)節(jié)輻射特性(聲輻射和聲接收的方向特性)而且可以調(diào)節(jié)λ/4振動(dòng)器的諧振頻率。所述板145的厚度同樣影響以上所述。所述板145和桿143例如可以分開(kāi)地制造并且然后通過(guò)適合地接合工藝、例如粘合、焊接或者螺紋連接進(jìn)行聯(lián)結(jié)。
[0039]在所述示例中，殼體180罐狀地構(gòu)造并且優(yōu)選具有大的聲學(xué)阻抗，因此具有高的剛性和/或質(zhì)量。
[0040]壓電元件150在殼體180上、更準(zhǔn)確地說(shuō)在殼體內(nèi)表面185上借助適合的支承結(jié)構(gòu)170 (在此僅僅示意性示出)的根據(jù)本發(fā)明的固定或者連接可以通過(guò)各種方式實(shí)現(xiàn)。共同點(diǎn)在于橫向延展的盡可能少的阻礙。以下，更詳細(xì)地描述構(gòu)型支承結(jié)構(gòu)170的不同可能性。
[0041]在圖3中，詳細(xì)示出根據(jù)本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)170的第一實(shí)施。在所述實(shí)施中，支承結(jié)構(gòu)170包括多個(gè)桿狀的支撐元件172，所述支撐元件彼此平行地布置并且在壓電元件150的第二表面152和殼體180或者殼體內(nèi)表面185之間延伸。所述支撐元件172防止振動(dòng)結(jié)構(gòu)在厚度方向上的移位并且通過(guò)其在橫向方向上的低的剛性能夠?qū)崿F(xiàn)壓電元件150的橫向延展。為了可以規(guī)則地布置支撐元件172，以填充材料174加套所述支撐元件，所述填充材料尤其填充桿之間的中間空間。作為用于所述支撐元件172的材料可以選擇金屬、陶瓷和塑料。所述填充材料174優(yōu)選是柔性的材料、例如聚合物或者泡沫。
[0042]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)170的一種修改的實(shí)施。在此，也設(shè)置彼此平行布置的桿狀的支撐元件172。所述支撐元件172布置在一個(gè)共同的板178上，所述板用作支撐元件172的基元件。所述支撐元件172優(yōu)選可以與板178單件式地構(gòu)造。所述板178優(yōu)選由金屬或者陶瓷實(shí)施并且例如通過(guò)粘合或者焊接固定在殼體180上。同樣可以設(shè)想，所述板178和/或支撐元件172與殼體180直接單件式地構(gòu)造。
[0043]在圖5中示出根據(jù)本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)170的另一變型方案。在所述實(shí)施例中，所述支承結(jié)構(gòu)170也包括多個(gè)桿狀的支撐元件172，所述支撐元件借助填充材料174加套。與已經(jīng)描述的實(shí)施方式不同地，所述支撐元件172在此然而與壓電元件150單件式地構(gòu)造。由此得到所述壓電元件直接通過(guò)在所述情形中金屬的殼體180電接通的可能性。為此，所述支撐元件172的端面借助能導(dǎo)電的粘合材料179與殼體180機(jī)械地或者電地連接。因此，不需要附加的電線路。
[0044]在圖6中示出根據(jù)本發(fā)明的