DE102018200315A1

DE102018200315A1 - transducer

Info

Publication number: DE102018200315A1
Application number: DE102018200315.7A
Authority: DE
Inventors: Andre Gerlach; Marko Liebler; Bernd Scheufele; Johannes Henneberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-01-11
Filing date: 2018-01-11
Publication date: 2019-07-11

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schallwandler (1) umfassend einen Membrantopf (3), ein Wandlerelement (16) und ein Gehäuse, wobei der Membrantopf (3) eine Membran (2) und eine Wandung (4) aufweist. Die Membran (2), die Wandung (4) des Membrantopfs (3) und zumindest ein Gehäuseteil (6) sind einstückig als ein Kunststoffbauteil (7) ausgestaltet, wobei das Kunststoffbauteil (7) im Bereich der Wandung (4) und/oder im Bereich der Membran (2) mindestens ein Einlegeteil (10) umfasst, wobei das Material des mindestens einen Einlegeteils (10) vom Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils (7) verschieden ist und das mindestens eine Einlegeteil (10) zumindest teilweise vom Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils (7) umschlossen ist.Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schallwandlers (1).The invention relates to a sound transducer (1) comprising a diaphragm pot (3), a transducer element (16) and a housing, wherein the diaphragm pot (3) has a membrane (2) and a wall (4). The membrane (2), the wall (4) of the diaphragm pot (3) and at least one housing part (6) are integrally formed as a plastic component (7), wherein the plastic component (7) in the region of the wall (4) and / or At least one insert part (10), wherein the material of the at least one insert part (10) from the plastic material of the plastic component (7) is different and the at least one insert part (10) at least partially from the plastic material of the plastic component (7) A further aspect of the invention relates to a method for producing such a sound transducer (1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Schallwandler umfassend einen Membrantopf, ein Wandlerelement und ein Gehäuse, wobei der Membrantopf eine Membran und eine Wandung aufweist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schallwandlers.The invention relates to a sound transducer comprising a diaphragm pot, a transducer element and a housing, wherein the diaphragm pot has a membrane and a wall. Another aspect of the invention relates to a method for producing such a sound transducer.

Stand der TechnikState of the art

Ultraschallsensoren werden unter anderem in Automobil- und Industrieanwendungen zur Erfassung des Umfelds eingesetzt. Objekte in der Umgebung können erkannt werden, indem durch den Ultraschallsensor ein Ultraschallsignal ausgesendet wird und das von einem Objekt reflektierte Ultraschallecho wieder empfangen wird. Aus der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und dem Empfangen des Ultraschallechos sowie der bekannten Schallgeschwindigkeit kann dann die Entfernung zu dem Objekt berechnet werden.Ultrasonic sensors are used, inter alia, in automotive and industrial applications to capture the environment. Objects in the environment can be detected by an ultrasonic signal is emitted by the ultrasonic sensor and the reflected from an object ultrasonic echo is received again. From the transit time between the emission of the ultrasonic signal and the reception of the ultrasonic echo and the known speed of sound, the distance to the object can then be calculated.

DE 10 2015 106 044 A1 beschreibt einen Ultraschallsensor mit einem Gehäuse und einer Membran. Die Membran weist einen Membranboden zum Aussenden und/oder Empfangen von Ultraschallsignalen und eine Membranwandung auf. In einer Ausführungsform sind die Membranwandung und der Membranboden einteilig ausgebildet. In dem Kunststoff, welcher die Membranwandung bildet, ist ein Füllstoff eingebracht, wobei der Füllstoff beispielsweise ein Metall oder eine Keramik ist. Über den Füllstoff werden Materialeigenschaften wie die Steifigkeit der Membranwandung eingestellt. In einer weiteren Ausführungsform ist der Membranboden aus einem Metall gebildet, wobei die Membranwandung mit einem Spritzgussverfahren hergestellt wird und der Membranboden bereichsweise in die Membranwandung eingelegt ist. DE 10 2015 106 044 A1 describes an ultrasonic sensor with a housing and a membrane. The membrane has a membrane bottom for emitting and / or receiving ultrasonic signals and a membrane wall. In one embodiment, the membrane wall and the membrane bottom are integrally formed. In the plastic, which forms the membrane wall, a filler is introduced, wherein the filler is for example a metal or a ceramic. Material properties such as the stiffness of the membrane wall are set via the filler. In a further embodiment, the membrane bottom is formed from a metal, wherein the membrane wall is produced by an injection molding process and the membrane bottom is partially inserted into the membrane wall.

DE 10 2010 044 996 A1 beschreibt eine Sensoranordnung für ein Fahrzeug mit einem Außenverkleidungsteil. Das Außenverkleidungsteil weist eine Aussparung auf, die mit einer Abdeckung verdeckt ist. Zum Dämpfen von durch die Abdeckung auf das Außenverkleidungsteil übertragenen Schwingungen ist ein Versteifungsteil vorgesehen. Das Versteifungsteil kann als Einlegeteil bereitgestellt sein, welches bei der Herstellung des Außenverkleidungsteils in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt wird und in das Außenverkleidungsteil eingespritzt werden kann. DE 10 2010 044 996 A1 describes a sensor arrangement for a vehicle with an exterior trim part. The outer covering part has a recess which is covered with a cover. For damping vibrations transmitted through the cover to the outer covering part, a stiffening part is provided. The stiffening part may be provided as an insert part, which is inserted in the production of the outer trim part in an injection mold and can be injected into the outer trim part.

DE 10 2006 050 037 A1 beschreibt einen Ultraschallwandler, bei dem ein erstes Dämpfungselement zur Bedämpfung einer Membran und ein zweites Dämpfungselement zur Bedämpfung von Schwingungen einer die Membran umgebenden Wand vorgesehen sind. Die Dämpfungselemente können als Einlegeteile ausgestaltet sein, welche beispielsweise durch Stanzen herstellbar sind. Durch Verguss erfolgt ein exakter vollflächiger Kraftschluss an Membran und Wand. DE 10 2006 050 037 A1 describes an ultrasonic transducer in which a first damping element for damping a membrane and a second damping element for damping vibrations of a membrane surrounding the wall are provided. The damping elements can be configured as inserts, which can be produced for example by punching. By casting an exact full-surface adhesion to membrane and wall.

Für die ordnungsgemäße Funktion der Schallwandler ist es erforderlich, das Einkoppeln von Schwingungen in das Gehäuse des Schallwandlers zu vermeiden, da eine starke Schwingungseinleitung in das Gehäuse zu einem verlängerten Nachschwingen der Membran nach Abschaltung der Anregung der Membran durch das Wandlerelement führt. Ein derartiges Nachschwingen begrenzt den kleinsten mit dem Ultraschallsensor messbaren Abstand. Je länger das Nachschwingen, desto größer ist der kleinste messbare Abstand. Im Stand der Technik ist es daher üblich, den Schallwandler und das Gehäuse als getrennte Einzelteile zu fertigen und unter Verwendung einer zusätzlichen Dichtung zusammenzufügen. Als Dichtung wird beispielsweise ein Silikonring verwendet, der neben der Funktion des Abdichtens des Gehäuses auch die Funktion der Schwingungsentkopplung übernimmt. Nachteilig hieran ist jedoch, dass die verwendeten Dichtungen eine potentielle Schwachstelle für das Eindringen von Feuchte oder Verschmutzungen darstellen und für das Einbauen der Dichtung zusätzliche Arbeitsschritte bei der Herstellung des Ultraschallsensors erforderlich sind.For the proper functioning of the transducers, it is necessary to avoid the coupling of vibrations in the housing of the transducer, as a strong vibration introduction into the housing leads to a prolonged ringing of the membrane after switching off the excitation of the membrane by the transducer element. Such ringing limits the smallest measurable distance with the ultrasonic sensor. The longer the ringing, the greater the smallest measurable distance. In the prior art, it is therefore customary to manufacture the sound transducer and the housing as separate items and assemble using an additional seal. As a seal, for example, a silicone ring is used, which also takes over the function of the vibration isolation in addition to the function of sealing the housing. This has the disadvantage, however, that the seals used represent a potential weak point for the ingress of moisture or dirt and additional steps in the production of the ultrasonic sensor are required for the installation of the seal.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird ein Schallwandler umfassend einen Membrantopf, ein Wandlerelement und ein Gehäuse vorgeschlagen, wobei der Membrantopf eine Membran und eine Wandung aufweist. Ferner ist vorgesehen, dass die Membran, die Wandung des Membrantopfs und zumindest ein Gehäuseteil einstückig als ein Kunststoffbauteil ausgestaltet sind, wobei das Kunststoffbauteil im Bereich der Wandung und/oder im Bereich der Membran mindestens ein Einlegeteil umfasst, wobei das Material des mindestens einen Einlegeteils vom Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils verschieden ist und das mindestens eine Einlegeteil zumindest teilweise vom Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils umschlossen ist.It is proposed a sound transducer comprising a diaphragm pot, a transducer element and a housing, wherein the diaphragm pot has a membrane and a wall. It is further provided that the membrane, the wall of the diaphragm pot and at least one housing part are configured integrally as a plastic component, wherein the plastic component in the region of the wall and / or in the region of the membrane comprises at least one insert, wherein the material of the at least one insert from Plastic material of the plastic component is different and the at least one insert is at least partially enclosed by the plastic material of the plastic component.

Der vorgeschlagene Schallwandler weist eine Membran auf, die vorzugsweise als Kreisfläche ausgestaltet ist und in dem Membrantopf an eine vorzugsweise entsprechend kreiszylindrische Wandung angrenzt. Alternativ ist es denkbar, für die Membran und entsprechend für die Wandung des Membrantopfs andere Formen vorzusehen. So kann die Membran beispielsweise auch als eine ovale Fläche oder als eine rechteckige Fläche ausgestaltet werden, wobei die Wandung des Membrantopfs eine entsprechende Form aufweist, somit beispielsweise ebenfalls als ovaler Zylinder oder als rechteckiger Zylinder ausgestaltet ist.The proposed transducer has a membrane, which is preferably designed as a circular surface and adjacent in the diaphragm pot to a preferably corresponding circular cylindrical wall. Alternatively, it is conceivable to provide other shapes for the membrane and correspondingly for the wall of the diaphragm pot. For example, the membrane can also be designed as an oval surface or as a rectangular surface, wherein the wall of the diaphragm pot has a corresponding shape, thus, for example, also configured as an oval cylinder or as a rectangular cylinder.

An die Wandung des Membrantopfs schließt sich zumindest ein Gehäuseteil einstückig an. Das Gehäuse des Schallwandlers nimmt das Wandlerelement sowie ggf. weitere Komponenten wie beispielsweise Mittel zur Ansteuerung des Wandlerelements auf. Des Weiteren kann das Gehäuse insbesondere Befestigungsmittel umfassen, mit denen der Schallwandler an seinem Einsatzort befestigt werden kann. At least one housing part integrally connects to the wall of the diaphragm pot. The housing of the sound transducer accommodates the transducer element and optionally further components such as, for example, means for controlling the transducer element. Furthermore, the housing may in particular comprise fastening means with which the sound transducer can be fastened at its place of use.

Unter „einstückig“ wird insbesondere verstanden, dass das Kunststoffbauteil in einem Stück gefertigt wurde. Die Membran, die Wandung und zumindest ein Gehäuseteil sind somit untrennbar und zusammenhängend ausgestaltet. Insbesondere ist der Membrantopf des Kunststoffbauteils auch ohne ein Einlegeteil zusammenhängend und ohne Unterbrechungen ausgestaltet.By "integral" is meant, in particular, that the plastic component was manufactured in one piece. The membrane, the wall and at least one housing part are thus formed inseparable and connected. In particular, the diaphragm pot of the plastic component is designed without an insert coherent and without interruptions.

Zum Einstellen des Schwingungsverhaltens der Membran und/oder des Gehäuses ist vorgesehen, mindestens ein Einlegeteil in dem Bereich der Membran und/oder der Wandung in das Kunststoffbauteil zu integrieren. Das mindestens eine Einlegeteil wird bevorzugt bereits im Fertigungsprozess des Kunststoffbauteils in dieses integriert, so dass kein späteres Fügen von Einzelteilen notwendig wird.For adjusting the vibration behavior of the membrane and / or the housing is provided to integrate at least one insert in the region of the membrane and / or the wall in the plastic component. The at least one insert is preferably already integrated in the manufacturing process of the plastic component in this, so that no subsequent joining of individual parts is necessary.

In den Bereich der Wandung und/oder in den Bereich der Membran integrierte Einlegeteile verändern das Schwingungsverhalten des Kunststoffbauteils dahingehend, dass eine Schwingungsentkopplung des Bereichs der Membran vom restlichen Kunststoffbauteil und damit vom restlichen Gehäuse des Schallwandlers erzielt wird. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass durch das Einbringen mindestens eines Einlegeteils die Schwingungseigenschaften des Kunststoffbauteils in diesem Bereich verändert werden, so dass sich die Schwingungseigenschaften des Bereichs der Membran von denen des Bereichs der Wandung unterscheiden. Wellen, die sich beispielsweise ausgehend von der Membran in dem Kunststoffbauteil ausbreiten, werden dann an einem Übergang zwischen Bereichen mit unterschiedlichen schwingungsmechanischen Eigenschaften zumindest teilweise reflektiert. Aufgrund der zumindest teilweisen Reflexion wird eine Übertragung der Wellen zwischen den Bereichen mit unterschiedlichen schwingungsmechanischen Eigenschaften reduziert.In the region of the wall and / or in the region of the membrane integrated inserts change the vibration behavior of the plastic component to the effect that a vibration decoupling of the region of the membrane from the remaining plastic component and thus from the remaining housing of the transducer is achieved. This is achieved in particular by changing the vibration properties of the plastic component in this area by introducing at least one insert so that the vibration characteristics of the region of the membrane differ from those of the region of the wall. Waves that propagate, for example, starting from the membrane in the plastic component, are then at least partially reflected at a transition between regions with different vibration mechanical properties. Due to the at least partial reflection, a transmission of the waves between the regions with different vibration mechanical properties is reduced.

Das Einbringen eines Einlegeteils verändert die Eigenschaften des Kunststoffbauteils in dem jeweiligen Bereich, so dass insbesondere die Dichte bzw. die Masse des betreffenden Bereichs sowie dessen Festigkeit und Steifigkeit verändert werden. Sowohl die Dichte bzw. die aus der Dichte und dem Volumen bestimmbare Masse als auch die Steifigkeit wirken sich auf die schwingungsmechanischen Eigenschaften des jeweiligen Bereichs aus.The introduction of an insert part alters the properties of the plastic component in the respective region, so that in particular the density or the mass of the relevant region as well as its strength and rigidity are changed. Both the density or mass, which can be determined from the density and the volume, and the stiffness have an effect on the vibration-mechanical properties of the respective area.

Neben der Schwingungsentkopplung kann durch die Wahl des Materials und/oder der Geometrie des mindestens einen Einlegeteils eine Dämpfung des durch das Kunststoffbauteil und das Wandlerelement gebildeten schwingfähigen Systems erzielt werden. Dies kann beispielsweise durch eine durch das Einbringen eines Einlegeteils lokal veränderte Dichte und/oder Steifigkeit und/oder Absorption erfolgen.In addition to the vibration decoupling, a damping of the oscillatory system formed by the plastic component and the transducer element can be achieved by the choice of material and / or the geometry of the at least one insert. This can be done for example by a locally introduced by the introduction of an insert density and / or stiffness and / or absorption.

Das Einbringen eines Einlegeteils in den Bereich der Membran des Kunststoffbauteils kann auch genutzt werden, um das Schwingverhalten der Membran und damit insbesondere eine Resonanzfrequenz und/oder die Schwingform der Schall abstrahlenden und empfangenden Membran des Schallwandlers zu beeinflussen. Hat das Einbringen des Einlegeteils beispielsweise einen versteifenden Effekt, so erhöht sich die Resonanzfrequenz. Durch die Geometrie des Einlegeteils können rotationssymmetrische oder asymmetrische Schwingungsverteilungen erzeugt und damit die Richtcharakteristik des Sensors gezielt beeinflusst werden.The introduction of an insert in the region of the membrane of the plastic component can also be used to influence the vibration behavior of the membrane and thus in particular a resonant frequency and / or the oscillatory shape of the sound radiating and receiving membrane of the transducer. For example, if the insertion of the insert has a stiffening effect, then the resonance frequency increases. By the geometry of the insert rotationally symmetric or asymmetric vibration distributions can be generated and thus the directivity of the sensor can be influenced.

Ist zumindest ein Einlegeteil im Bereich der Membran angeordnet und liegt zumindest eine Fläche bzw. ein Teil einer Fläche des Einlegeteils frei, das heißt der entsprechende Teil der Fläche ist nicht durch das Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils umschlossen, kann vorgesehen sein, das Wandlerelement an diesem frei liegenden Teil der Fläche des Einlegeteils zu befestigen. Das Wandlerelement und das entsprechende mit diesem verbundene Einlegeteil können dann als Einheit in den Schallwandler integriert werden. Die Verbindung zwischen dem Einlegeteil und dem Wandlerelement kann beispielsweise als Klebeverbindung ausgestaltet sein.If at least one insert part is arranged in the region of the membrane and at least one surface or part of a surface of the insert is exposed, that is to say the corresponding part of the surface is not enclosed by the plastic material of the plastic component, it can be provided that the transducer element is exposed on this To attach part of the surface of the insert. The transducer element and the corresponding associated with this insert can then be integrated as a unit in the transducer. The connection between the insert and the transducer element may be configured, for example, as an adhesive connection.

Durch die Verbindung des Schallwandlers mit dem Einlegeteil können gezielt schwingungsmechanische Eigenschaften wie beispielsweise eine Resonanzfrequenz oder das Abstrahlverhalten eingestellt werden.By connecting the transducer with the insert targeted vibration mechanical properties such as a resonant frequency or the radiation behavior can be adjusted.

Die Form eines im Bereich der Membran angeordneten Einlegeteils, ist bevorzugt scheibenförmig. Die Scheibenform kann beispielsweise kreisrund, elliptisch, oder als Vieleck gewählt sein. Auch unregelmäßige Formen sind denkbar.The shape of an insert arranged in the region of the membrane is preferably disk-shaped. The disk shape may be circular, elliptical or polygon, for example. Even irregular shapes are conceivable.

Die Form eines im Bereich der Wandung angeordneten Einlegeteils ist bevorzugt ringförmig gewählt. Der Ring kann dabei vollständig um den von der Wandung gebildeten Zylinder umlaufen oder alternativ unterbrochen ausgestaltet sein und/oder aus mehreren Teilen oder Abschnitten bestehen.The shape of an insert disposed in the region of the wall insert is preferably selected annular. The ring can completely rotate around the cylinder formed by the wall or alternatively be designed interrupted and / or consist of several parts or sections.

Das mindestens eine Einlegeteil grenzt nicht nur an das Kunststoffbauteil an, sondern ist bevorzugt in das Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils eingebettet. Bei Einlegeteilen mit einer geometrischen Form, die mehrere voneinander abgegrenzte Flächen aufweist, sind bevorzugt mehrere Flächen zumindest teilweise vom Kunststoffmaterial umschlossen. Des Weiteren kann das mindestens eine Einlegeteil vollständig bzw. allseitig von dem Kunststoffmaterial umschlossen sein.The at least one insert not only adjoins the plastic component, but is preferably embedded in the plastic material of the plastic component. For inserts with a geometric shape, which has a plurality of delimited surfaces, preferably more surfaces are at least partially enclosed by the plastic material. Furthermore, the at least one insert part can be enclosed completely or on all sides by the plastic material.

Das mindestens eine Einlegeteil kann massiv ausgestaltet sein. Alternativ dazu kann das mindestens eine Einlegeteil eine Lochstruktur, eine Gitterstruktur oder eine Volumenstruktur, insbesondere eine Schaumstruktur, aufweisen. Das Einlegeteil kann eine regelmäßige oder unregelmäßige Struktur aufweisen. Zur Verbesserung der Einbettung in das Kunststoffbauteil können Hinterschneidungen vorgesehen sein.The at least one insert can be made massive. Alternatively, the at least one insert part may have a hole structure, a lattice structure or a volume structure, in particular a foam structure. The insert may have a regular or irregular structure. To improve the embedding in the plastic component undercuts may be provided.

Bevorzugt ist das Material des Einlegeteils ausgewählt aus einem Metall, einer Keramik, einem Kunststoffmaterial oder einem faserverstärkten Kunststoff. Im Fall eines Kunststoffmaterials ist dieses von dem Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils verschiedenen. Im Fall eines faserverstärkten Kunststoffs ist das Matrixmaterial des faserverstärkten Kunststoffs vom Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils verschieden.Preferably, the material of the insert is selected from a metal, a ceramic, a plastic material or a fiber-reinforced plastic. In the case of a plastic material, this is different from the plastic material of the plastic component. In the case of a fiber-reinforced plastic, the matrix material of the fiber-reinforced plastic is different from the plastic material of the plastic component.

Beispiele für ein geeignetes Metall umfassen Aluminium, Messing und Edelstahl. Als Kunststoff für das Einlegeteil sind insbesondere Silikone geeignet. Geeignete faserverstärkte Kunststoffe umfassen beispielsweise mit Glasfasern oder mit Kohlefasern verstärkte Kunststoffe.Examples of a suitable metal include aluminum, brass and stainless steel. As plastic for the insert silicones are particularly suitable. Suitable fiber reinforced plastics include, for example, glass fibers or carbon fiber reinforced plastics.

Bevorzugt ist der Kunststoff des Kunststoffbauteils ausgewählt aus einem Thermoplast, einem Duroplast oder einem Elastomer. Als Thermoplaste kommen bevorzugt Thermoplaste mit hoher Dauergebrauchstemperatur, beispielsweise Polyamide oder Polyoxymethylen in Betracht, als Duroplaste beispielsweise Epoxidharze oder Polyurethane.Preferably, the plastic of the plastic component is selected from a thermoplastic, a thermoset or an elastomer. As thermoplastics are preferably thermoplastics with high continuous use temperature, for example polyamides or polyoxymethylene into consideration, as thermosets, for example, epoxy resins or polyurethanes.

Umfasst der Schallwandler mehr als ein Einlegeteil, so können alle Einlegeteile aus dem gleichen Material gefertigt sein. Alternativ hierzu sind zumindest zwei Einlegeteile aus verschiedenen Materialien gefertigt.If the transducer comprises more than one insert, then all inserts can be made of the same material. Alternatively, at least two inserts are made of different materials.

Der Gehäuseteil des Kunststoffbauteils ist bevorzugt als ein Gehäuseoberteil ausgebildet, wobei der Schallwandler bevorzugt zusätzlich ein Gehäuseunterteil umfasst, welches mit dem Gehäuseoberteil verbunden ist.The housing part of the plastic component is preferably formed as an upper housing part, wherein the sound transducer preferably additionally comprises a lower housing part, which is connected to the upper housing part.

Die Verbindung zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil ist bevorzugt derart ausgeführt, dass weder Feuchtigkeit noch Schmutz in das Innere des Gehäuses eindringen kann. Da jedoch keine schwingungsdämpfende Eigenschaft dieser Verbindung erforderlich ist, kann zur Verbindung des Gehäuseunterteils mit dem Gehäuseoberteil beispielsweise eine Verschweißung oder eine Verklebung vorgenommen werden.The connection between the upper housing part and the lower housing part is preferably designed such that neither moisture nor dirt can penetrate into the interior of the housing. However, since no vibration damping property of this connection is required, for example, a welding or bonding can be made to connect the housing base with the upper housing part.

Bevorzugt ist das Wandlerelement des Schallwandlers als ein piezoelektrischer Wandler, ein elektrostatischer Wandler, ein Elektretwandler oder ein Piezoelektretwandler ausgeführt. Des Weiteren kann der Schallwandler innerhalb des Gehäuses weitere Komponenten umfassen, wie beispielsweise Mittel zur Ansteuerung des Wandlerelements.Preferably, the transducer element of the sound transducer is designed as a piezoelectric transducer, an electrostatic transducer, an electret transducer or a piezoelectric transducer. Furthermore, the sound transducer within the housing may comprise further components, such as means for controlling the transducer element.

Bevorzugt weist das Gehäuse ein Anschlusselement auf, mit dem eine elektrische Verbindung zum Schallwandler hergestellt werden kann. Bei den Anschlussmitteln kann es sich beispielsweise um eine Kabeldurchführung durch das Gehäuse oder um eine elektrische Steckverbindung handeln.Preferably, the housing has a connection element with which an electrical connection to the sound transducer can be produced. The connection means may be, for example, a cable feedthrough through the housing or an electrical plug connection.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines der beschriebenen Schallwandler bereitzustellen.Another aspect of the invention is to provide a method of manufacturing one of the described transducers.

Das Verfahren umfasst in einem ersten Schritt a) das Bereitstellen eines Formwerkzeugs, welches zur Herstellung eines Kunststoffbauteils umfassend einen Membrantopf mit einer Membran, einer Wandung und zumindest einem Gehäuseteil eingerichtet ist, und das Bereitstellen mindestens eines Einlegeteils. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt b) wird das mindestens eine Einlegeteil in dem Formwerkzeug platziert.The method comprises in a first step a) the provision of a molding tool which is set up for producing a plastic component comprising a diaphragm pot with a membrane, a wall and at least one housing part, and providing at least one insert. In a subsequent method step b), the at least one insert part is placed in the mold.

Nach dem Platzieren des mindestens einen Einlegeteils in dem Formwerkzeug erfolgt in einem weiteren Schritt c) des Verfahrens das Fertigen des Kunststoffbauteils durch Einbringen von Kunststoffmaterial in das Formwerkzeug, wobei das mindestens eine Einlegeteil im Bereich der Membran und/oder im Bereich der Wandung in das Kunststoffbauteil integriert wird und zumindest teilweise vom Kunststoffmaterial umschlossen wird.After placing the at least one insert in the mold in a further step c) of the process, the plastic component is manufactured by introducing plastic material into the mold, wherein the at least one insert in the region of the membrane and / or in the region of the wall in the plastic component is integrated and at least partially enclosed by the plastic material.

Das Fertigen des Kunststoffbauteils erfolgt bevorzugt in einem Spritzguss- oder Injektionsverfahren, bei dem das zur Fertigung des Kunststoffbauteils verwendete Material in flüssiger Form in das Formwerkzeug eingebracht wird.The manufacturing of the plastic component is preferably carried out in an injection molding or injection process in which the material used for the production of the plastic component is introduced in liquid form into the mold.

Bevorzugt wird das Wandlerelement nach dem Bereitstellen des Einlegeteils gemäß Schritt a) mit einem Einlegeteil verbunden und anschließend zusammen mit diesem Einlegeteil als eine Einheit gemäß Schritt b) in dem Formwerkzeug platziert. Die Verbindung kann beispielsweise durch Verkleben erfolgen.After the insert has been provided, the converter element is preferably connected to an insert in accordance with step a) and then placed in the mold together with this insert as a unit according to step b). The connection can be made for example by gluing.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Durch die vorgeschlagene einstückige Ausführung der Membran, der Wandung des Membrantopfs und zumindest eines Gehäuseteils in Form eines Kunststoffbauteils kann auf das Anordnen eines Dichtungselements zwischen dem aus der Wandung und der Membran gebildeten Wandlertopf und dem Gehäuseoberteil verzichtet werden. Eine Übertragung von Schwingungen von der Membran auf das Gehäuseoberteil wird hierbei durch eine Veränderung der Schwingungseigenschaften des Kunststoffbauteils reduziert. Die Schwingungseigenschaften werden vorteilhafterweise durch das Einbringen eines Einlegeteils eingestellt, so dass die Schwingungseigenschaften leicht durch die Wahl der Geometrie und des Materials des Einlegeteils festgelegt werden können.The proposed one-piece design of the membrane, the wall of the diaphragm pot and at least one housing part in the form of a plastic component can be dispensed with arranging a sealing element between the transducer pot formed from the wall and the membrane and the upper housing part. A transmission of vibrations from the diaphragm to the upper housing part is thereby reduced by a change in the vibration characteristics of the plastic component. The vibration characteristics are advantageously adjusted by the introduction of an insert, so that the vibration characteristics can be easily determined by the choice of the geometry and the material of the insert.

Durch das Einbringen eines Einlegeteils, beispielsweise im Bereich der Membran und/oder im Bereich der Wandung, werden die Schwingungseigenschaften des Kunststoffbauteils im Bereich der Membran verschieden von denen im Bereich der Wandung eingestellt. An der Grenze zwischen den Bereichen ändern sich die schwingungsmechanischen Eigenschaften des Kunststoffbauteils sprungartig, so dass es zu einer zumindest teilweisen Reflexion von durch das Kunststoffbauteil laufenden Schallwellen kommt. Eine Übertragung der Schallwellen über den Übergang hinaus wird dadurch deutlich reduziert, ohne dass es der Anordnung weiterer dämpfender Elemente, wie beispielsweise einer Elastomerdichtung bedarf.By introducing an insert, for example in the region of the membrane and / or in the region of the wall, the vibration properties of the plastic component in the region of the membrane are set differently from those in the region of the wall. At the boundary between the areas, the vibrational mechanical properties of the plastic component change abruptly, so that at least partial reflection of sound waves passing through the plastic component occurs. A transmission of the sound waves beyond the transition is thereby significantly reduced, without the need for the arrangement of further damping elements, such as an elastomeric seal.

Des Weiteren können durch das Einbringen eines Einlegeteils in den Bereich der Membran die Schwingungseigenschaften der Membran, insbesondere eine Resonanzfrequenz und/oder eine Richtcharakteristik der Schallabstrahlung und des Schallempfangs gezielt eingestellt werden.Furthermore, by introducing an insert into the region of the membrane, the oscillation properties of the membrane, in particular a resonance frequency and / or a directional characteristic of the sound radiation and of the sound reception, can be adjusted in a targeted manner.

Durch die Möglichkeit, auf das Anordnen einer elastischen Dichtung in dem Gehäuse des Schallwandlers zu verzichten, wird die Robustheit des Schallwandlers gegenüber Umwelteinflüssen weiter verstärkt, da keine Schwachstelle im Gehäuse vorhanden ist, die das Eindringen von Feuchtigkeit oder Verschmutzungen erlaubt. Des Weiteren wird die Herstellung des Schallwandlers vereinfacht, da die Anzahl der zusammenzufügenden Bauteile reduziert ist.The ability to dispense with the placement of an elastic seal in the housing of the transducer, the robustness of the transducer is further enhanced against environmental influences, since there is no vulnerability in the housing, which allows the ingress of moisture or dirt. Furthermore, the manufacture of the transducer is simplified because the number of components to be joined is reduced.

Figurenlistelist of figures

Es zeigen:

1 einen Schallwandler mit erfindungsgemäßem
Kunststoffbauteil in einer Schnittansicht von der Seite,
2 eine weitere Ausführungsform des Kunststoffbauteils,
3A bis 3D verschiedene Ausführungsformen des Bereichs der Membran des Kunststoffbauteils in einer Schnittansicht von der Seite,
4A bis 4C verschiedene Ausführungsformen des Bereichs der Membran des Kunststoffbauteils in einer Ansicht von oben und
5A und 5B zwei Ausführungsformen des Kunststoffbauteils mit einem Einlegeteil im Bereich der Wandung.

Show it:

1 a sound transducer with inventive
Plastic component in a sectional view from the side,
2 a further embodiment of the plastic component,
3A to 3D various embodiments of the region of the membrane of the plastic component in a sectional view from the side,
4A to 4C various embodiments of the region of the membrane of the plastic component in a view from above and
5A and 5B two embodiments of the plastic component with an insert in the region of the wall.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.In the following description of the embodiments of the invention, the same elements are designated by the same reference numerals, wherein a repeated description of these elements is dispensed with in individual cases. The figures illustrate the subject matter of the invention only schematically.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schallwandlers 1 in einer Schnittansicht von der Seite. Der Schallwandler 1 umfasst ein Kunststoffbauteil 7, welches einstückig ausgeführt ist und einen Membrantopf 3 und einen Gehäuseteil 6 umfasst. Der Membrantopf 3 umfasst stirnseitig eine Membran 2, die an eine Wandung 4 des Membrantopfs 3 angrenzt. An der Innenseite der Membran 2 ist ein Wandlerelement 16 aufgenommen, welches beispielsweise als ein Piezoelement ausgeführt ist. Alternativ kann das Wandlerelement 16 beispielsweise als ein elektrostatischer Wandler, ein Elektretwandler oder ein Piezoelektretwandler ausgeführt sein. 1 shows a schematic representation of a sound transducer 1 in a sectional view from the side. The sound transducer 1 includes a plastic component 7 , which is made in one piece and a diaphragm pot 3 and a housing part 6 includes. The diaphragm pot 3 includes a membrane at the front 2 on a wall 4 of the diaphragm pot 3 borders. On the inside of the membrane 2 is a transducer element 16 recorded, which is designed for example as a piezoelectric element. Alternatively, the transducer element 16 For example, be designed as an electrostatic transducer, an electret converter or a piezoelectric transducer.

Das Wandlerelement 16 steht über Verbindungsleitungen 18 mit einer Ansteuerelektronik 20 in Verbindung.The transducer element 16 stands over connecting lines 18 with a control electronics 20 in connection.

Das Gehäuseteil 6, welches einstückig mit dem Kunststoffbauteil 7 ausgeführt ist, ist in der Ausführungsform der 1 als ein Gehäuseoberteil ausgestaltet. Der an den Membrantopf 3 grenzende Teil des Gehäuseteils 6 ist im Wesentlichen als eine Zylinderform ausgestaltet. Das Gehäuseteil 6 weist zusätzlich einen Anschlussbereich 9 auf. Durch den Anschlussbereich 9 ist eine Anschlussleitung 22 geführt, die eine elektrische Verbindung zu der Ansteuerelektronik 20 herstellt.The housing part 6 which is integral with the plastic component 7 is executed in the embodiment of the 1 designed as an upper housing part. The at the diaphragm pot 3 bordering part of the housing part 6 is designed essentially as a cylindrical shape. The housing part 6 also has a connection area 9 on. Through the connection area 9 is a connection cable 22 led, which is an electrical connection to the control electronics 20 manufactures.

Die Ansteuerelektronik 20 ist in dem dargestellten Beispiel auf einem Gehäuseunterteil 8 angeordnet, welches mit dem Gehäuseoberteil verbunden ist. Alternativ wird die Ansteuerelektronik 20 in das Gehäuseteil 6 bzw. in das Kunststoffbauteil 7 eingebaut. Das Gehäuseunterteil 8 dient dann lediglich als Deckel, um den Schallwandler 1 zu verschließen.The control electronics 20 is in the example shown on a lower housing part 8th arranged, which is connected to the upper housing part. Alternatively, the control electronics 20 in the housing part 6 or in the plastic component 7 built-in. The lower housing part 8th then serves only as a cover to the sound transducer 1 to close.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Bereich der Membran 2 des Kunststoffbauteils 7 ein Einlegeteil 10 angeordnet, welches hier vollständig von dem Kunststoffbauteil 7 umschlossen wird. Die Wandung 4 des Membrantopfs 3 sowie der Gehäuseteil 6 mit dem Anschlussbereich 9 sind in diesem Beispiel jeweils frei von Einlegeteilen 10 ausgestaltet.In the in 1 illustrated embodiment is in the region of the membrane 2 of the plastic component 7 an insert 10 arranged, which here completely from the plastic component 7 is enclosed. The wall 4 of the diaphragm pot 3 as well as the housing part 6 with the connection area 9 are in this example each free of inserts 10 designed.

Durch das Einbringen des Einlegeteils 10 in den Bereich der Membran 2 kann insbesondere eine Resonanzfrequenz eines aus der Membran 2 und dem Wandlerelement 16 gebildeten schwingfähigen Systems eingestellt werden. Des Weiteren kann durch das Einbringen des Einlegeteils 10 in den Bereich der Membran 2 eine Richtcharakteristik für das Aussenden und Empfangen von Schallwellen beeinflusst werden.By inserting the insert 10 in the area of the membrane 2 In particular, a resonance frequency of one of the membrane 2 and the transducer element 16 be formed oscillatory system formed. Furthermore, by introducing the insert 10 in the area of the membrane 2 a directional characteristic for the transmission and reception of sound waves are influenced.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Kunststoffbauteils 7 ist zwischen der Membran 2 und der Wandung 4 des Membrantopfs 3 ein Übergang zwischen einem mit dem Einlegeteil 10 modifizierten und einem von Einlegeteilen freien Teil des Kunststoffbauteils 7 vorhanden. An diesem Übergang ändern sich die Materialeigenschaften des Kunststoffbauteils 7 sprunghaft und insbesondere die schwingungsmechanischen Eigenschaften des Kunststoffbauteils 7 ändern sich sprunghaft. Schallwellen, die ausgehend von der Membran 2 durch das Kunststoffbauteil 7 laufen, werden an diesem Übergang zumindest teilweise reflektiert, so dass eine Übertragung einer Schwingung der Membran 2 über die Wandung 4 auf den Gehäuseteil 6 reduziert wird.In the in 1 illustrated embodiment of the plastic component 7 is between the membrane 2 and the wall 4 of the diaphragm pot 3 a transition between one with the insert 10 modified and a part of the plastic component free of inserts 7 available. At this transition, the material properties of the plastic component change 7 abruptly and in particular the vibration-mechanical properties of the plastic component 7 change by leaps and bounds. Sound waves coming from the membrane 2 through the plastic component 7 run, are at least partially reflected at this transition, so that a transmission of a vibration of the membrane 2 over the wall 4 on the housing part 6 is reduced.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Kunststoffbauteils 7. Das Kunststoffbauteil 7 ist in einer Schnittansicht von der Seite dargestellt, wobei die geometrische Form des Kunststoffbauteils 7 identisch zu der des mit Bezug zu 1 beschriebenen Kunststoffbauteils 7 ist. Das Kunststoffbauteil 7 weist wieder einen Membrantopf 3 mit einer Membran 2 und einer Wandung 4 auf. Die Wandung 4 geht in einen Gehäuseteil 6 über, wobei der Gehäuseteil 6 einen Anschlussbereich 9 aufweist. 2 shows a further embodiment of the plastic component 7 , The plastic component 7 is shown in a sectional view from the side, wherein the geometric shape of the plastic component 7 identical to that of the reference to 1 described plastic component 7 is. The plastic component 7 again has a diaphragm pot 3 with a membrane 2 and a wall 4 on. The wall 4 goes into a housing part 6 over, with the housing part 6 a connection area 9 having.

Im Gegensatz zu der mit Bezug zur 1 beschriebenen Ausführungsform ist das Einlegeteil 10 nicht vollständig von dem Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils 7 umschlossen, so dass Teile der Oberfläche des Einlegeteils 10 frei liegen. Das Einlegeteil 10 ist in dem Kunststoffbauteil 7 derart angeordnet, dass die frei liegende Oberfläche des Einlegeteils 10 in Richtung des Inneren des die Membran 2 und die Wandung 4 umfassenden Membrantopfs 3 weist.Unlike the related to 1 described embodiment is the insert 10 not completely from the plastic material of the plastic component 7 enclosed, leaving parts of the surface of the insert 10 lie free. The insert 10 is in the plastic component 7 arranged such that the exposed surface of the insert 10 towards the interior of the membrane 2 and the wall 4 comprehensive diaphragm pot 3 has.

In den 3A bis 3D sind verschiedene Ausführungsformen der Membran 2 des Kunststoffbauteils 7 dargestellt. Die einstückig mit der Membran 2 verbundene Wandung 4 und das Gehäuseteil 6 sind in den 3A bis 3D nicht sichtbar.In the 3A to 3D are different embodiments of the membrane 2 of the plastic component 7 shown. The integral with the membrane 2 connected wall 4 and the housing part 6 are in the 3A to 3D not visible.

In 3A ist ein Einlegeteil 10 in die Membran 2 integriert. Das Einlegeteil 10 ist scheibenförmig ausgestaltet, wobei bis auf einen Teil einer Fläche des Einlegeteils 10 das Einlegeteil 10 durch das Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils 7 umschlossen ist. Gegenüber einer Oberfläche der Membran 2 ist das Einlegeteil 10 vertieft in die Membran 2 integriert. Der frei liegende Teil des Einlegeteils 10 weist vom Inneren des die Membran 2 umfassenden Membrantopfs 3 weg.In 3A is an insert 10 in the membrane 2 integrated. The insert 10 is disc-shaped, except for a part of a surface of the insert 10 the insert 10 through the plastic material of the plastic component 7 is enclosed. Opposite a surface of the membrane 2 is the insert part 10 deepened in the membrane 2 integrated. The exposed part of the insert 10 points from the inside of the membrane 2 comprehensive diaphragm pot 3 path.

In 3B ist ein Einlegeteil 10 derart in die Membran 2 integriert, dass eine Fläche des scheibenförmigen Einlegeteils 10 gegenüber einer Fläche der Membran 2 erhöht ist. Des Weiteren weist das scheibenförmige Einlegeteil 10 eine Hinterschneidung 12 auf, welche von dem Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils 7 umschlossen ist. Der frei liegende Teil des Einlegeteils 10 weist vom Inneren des die Membran 2 umfassenden Membrantopfs 3 weg.In 3B is an insert 10 such in the membrane 2 Integrates that one surface of the disc-shaped insert 10 opposite a face of the membrane 2 is increased. Furthermore, the disc-shaped insert has 10 an undercut 12 on which of the plastic material of the plastic component 7 is enclosed. The exposed part of the insert 10 points from the inside of the membrane 2 comprehensive diaphragm pot 3 path.

3C zeigt ein Einlegeteil 10, welches vollständig vom Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils 7 umschlossen ist. Das Einlegeteil 10 weist ferner eine Strukturierung in Form einer Vielzahl von Löchern 14 auf. Durch die Strukturierung des Einlegeteils 10 werden die Schwingungseigenschaften der Membran 2 beeinflusst. Des Weiteren wird durch das Vorsehen der Löcher 14 die Integration des Einlegeteils 10 in das Kunststoffbauteil 7 verbessert. 3C shows an insert 10 which completely made of the plastic material of the plastic component 7 is enclosed. The insert 10 also has a structuring in the form of a plurality of holes 14 on. By structuring the insert 10 become the vibration characteristics of the membrane 2 affected. Furthermore, by providing the holes 14 the integration of the insert 10 in the plastic component 7 improved.

Die in 3D dargestellte Ausführungsform des Bereichs der Membran 2 entspricht der mit Bezug zur 3A beschriebenen, jedoch weist abweichend von der Ausführungsform der 3A die frei liegende Fläche des Einlegeteils 10 in Richtung des Inneren des die Membran 2 umfassenden Membrantopfs 3. Zudem ist auf der frei liegenden Fläche des Einlegeteils 10 ein Wandlerelement 16 angeordnet, welches mit dem Einlegeteil 10 beispielsweise durch Verkleben verbunden ist.In the 3D illustrated embodiment of the region of the membrane 2 corresponds to the reference to 3A However, unlike the embodiment of FIG 3A the exposed surface of the insert 10 towards the interior of the membrane 2 comprehensive diaphragm pot 3 , In addition, on the exposed surface of the insert 10 a transducer element 16 arranged, which with the insert 10 is connected for example by gluing.

In den 4A bis 4C sind verschiedene Ausführungsformen des Bereichs der Membran 2 des Kunststoffbauteils 7 in einer Ansicht von oben dargestellt.In the 4A to 4C are different embodiments of the region of the membrane 2 of the plastic component 7 shown in a view from above.

In dem Ausführungsbeispiel der 4A wird die Abstrahlcharakteristik und damit eine Richtwirkung für das Aussenden und Empfangen von Schall durch die Membran 2 durch die Wahl der Form des Einlegeteils 10 bestimmt. Das scheibenförmige Einlegeteil 10 ist in die Membran 2 integriert und weist eine elliptische Form auf. Im Gegensatz zu einer kreisrunden Form weist eine elliptische Form eine Vorzugsrichtung auf. Die Abstrahlung erfolgt somit nicht mehr gleichförmig, sondern wird auf bestimmte Bereiche konzentriert.In the embodiment of 4A becomes the radiation characteristic and thus a directional effect for the transmission and reception of sound through the membrane 2 by choosing the shape of the insert 10 certainly. The disc-shaped insert 10 is in the membrane 2 integrated and has an elliptical shape. In contrast to a circular shape, an elliptical shape has a preferred direction. The radiation is thus no longer uniform, but is concentrated on specific areas.

In 4B ist ein kreisrundes scheibenförmiges Einlegeteil 10 dargestellt, welches in die Membran 2 des Kunststoffbauteils 7 integriert ist. Das Einlegeteil 10 weist eine Strukturierung in Form von Löchern 14 auf. Durch das Vorsehen der Löcher 14 werden die Schwingungseigenschaften der Membran 2 beeinflusst. Des Weiteren wird durch das Vorsehen der Löcher 14 die Integration des Einlegeteils 10 in das Kunststoffbauteil 7 verbessert.In 4B is a circular disk-shaped insert 10 shown, which in the membrane 2 of the plastic component 7 is integrated. The insert 10 has a structuring in the form of holes 14 on. By providing the holes 14 become the vibration characteristics of the membrane 2 affected. Furthermore, by providing the holes 14 the integration of the insert 10 in the plastic component 7 improved.

In 4C ist ein kreisrundes scheibenförmiges Einlegeteil 10 dargestellt, welches in die Membran 2 des Kunststoffbauteils 7 integriert ist. Das Einlegeteil 10 weist eine Strukturierung in Gitterform auf. Das Gitter weist eine Vielzahl von Öffnungen auf, durch die die Integration des Einlegeteils 10 in das Kunststoffbauteil 7 verbessert wird. Des Weiteren beeinflusst die Strukturierung des Einlegeteils 10 die Schwingungseigenschaften der Membran 2.In 4C is a circular disk-shaped insert 10 shown, which in the membrane 2 of the plastic component 7 is integrated. The insert 10 has a structuring in lattice form. The grid has a plurality of openings through which the integration of the insert 10 in the plastic component 7 is improved. Furthermore, the structuring of the insert influences 10 the vibration characteristics of the membrane 2 ,

In den 5A und 5B sind zwei Ausführungsformen des Kunststoffbauteils 7 mit jeweils einem Einlegeteil 10 im Bereich der Wandung 4 in einer Schnittansicht von der Seite dargestellt. Das Kunststoffbauteil 7 weist einen Membrantopf 3 mit einer Membran 2 und einer Wandung 4 auf. Die Wandung 4 geht in einen Gehäuseteil 6 über, wobei der Gehäuseteil 6 einen Anschlussbereich 9 aufweist.In the 5A and 5B are two embodiments of the plastic component 7 each with an insert 10 in the area of the wall 4 shown in a sectional view from the side. The plastic component 7 has a diaphragm pot 3 with a membrane 2 and a wall 4 on. The wall 4 goes into a housing part 6 over, with the housing part 6 a connection area 9 having.

In der 5A ist ein ringförmig ausgestaltetes Einlegeteil 10 im Bereich der Wandung 4 in das Kunststoffbauteil 7 integriert, wobei das Einlegeteil 10 vollständig von dem Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils 7 umschlossen ist. In der Ausführungsform der 5B ist das Einlegeteil 10 ebenfalls ringförmig ausgestaltet und im Bereich der Wandung 4 in das Kunststoffbauteil 7 integriert. Im Gegensatz zur Ausführungsform der 5A ist das Einlegeteil 10 jedoch nur teilweise durch das Kunststoffmaterial des Kunststoffbauteils 7 umschlossen, so dass ein Teil der Oberfläche des Einlegeteils 10 frei bleibt.In the 5A is an annular configured Einlegeteil 10 in the area of the wall 4 in the plastic component 7 integrated, with the insert 10 completely from the plastic material of the plastic component 7 is enclosed. In the embodiment of the 5B is the insert part 10 also ring-shaped and in the area of the wall 4 in the plastic component 7 integrated. In contrast to the embodiment of 5A is the insert part 10 but only partially by the plastic material of the plastic component 7 enclosed, so that part of the surface of the insert 10 remains free.

In dem in 5B dargestellten Beispiel weist der frei liegende Teil der Oberfläche des Einlegeteils 10 nach außen. Alternativ kann das Einlegeteil 10 derart in das Kunststoffbauteil 7 integriert sein, dass der frei liegende Teil der Oberfläche des Einlegeteils 10 in Richtung des Inneren des Membrantopfs 3 weist.In the in 5B illustrated example, the exposed part of the surface of the insert 10 outward. Alternatively, the insert 10 such in the plastic component 7 be integrated, that the exposed part of the surface of the insert 10 towards the interior of the diaphragm pot 3 has.

Sowohl in der Ausführungsform der 5A als auch in der Ausführungsform der 5B werden die Schwingungseigenschaften des Kunststoffbauteils 7 durch das im Bereich der Wandung 4 eingebrachte Einlegeteil 10 modifiziert, so dass eine schwingungsmechanische Entkopplung zwischen der Membran 2 und dem Bereich der Wandung 4 stattfindet und/oder eine gezielte Bedämpfung des Kunststoffbauteils 7 einstellbar ist.Both in the embodiment of the 5A as well as in the embodiment of 5B become the vibration characteristics of the plastic component 7 through that in the area of the wall 4 introduced insert 10 modified, so that a vibration-mechanical decoupling between the membrane 2 and the area of the wall 4 takes place and / or targeted damping of the plastic component 7 is adjustable.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the embodiments described herein and the aspects highlighted therein. Rather, within the scope given by the claims a variety of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102015106044 A1 [0003]
DE 102010044996 A1 [0004]
DE 102006050037 A1 [0005]

Claims

Sound transducer (1) comprising a diaphragm pot (3), a transducer element (16) and a housing, wherein the diaphragm pot (3) has a membrane (2) and a wall (4), characterized in that the membrane (2), the Wall (4) of the diaphragm pot (3) and at least one housing part (6) are integrally formed as a plastic component (7), wherein the plastic component (7) in the region of the wall (4) and / or in the region of the membrane (2) at least an insert (10), wherein the material of the at least one insert (10) from the plastic material of the plastic component (7) is different and the at least one insert (10) at least partially surrounded by the plastic material of the plastic component (7).

Sound transducer (1) according to Claim 1 , characterized in that a disc-shaped insert part (10) in the region of the membrane (2) in the plastic component (7) is integrated.

Sound transducer (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that at least part of a surface of an insert part (10) arranged in the region of the membrane (2) is exposed and that the transducer element (16) is fastened to this exposed surface.

Sound transducer (1) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that an annular insert (10) in the region of the wall (4) in the plastic component (7) is integrated.

Sound transducer (1) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the at least one insert part (10) is completely enclosed by the plastic material of the plastic component (7).

Sound transducer (1) according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the at least one insert part (10) has a hole structure, a lattice structure or a foam structure.

Sound transducer (1) according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the material of the at least one insert (10) is selected from a metal, a ceramic, a different plastic material of the plastic component (7) plastic or a fiber-reinforced plastic, wherein a matrix material of the fiber-reinforced plastic from the plastic material of the plastic component (7 ) is different.

Sound transducer (1) according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the plastic material of the plastic component (7) is selected from a thermoplastic, a thermoset or an elastomer.

Method for producing a sound transducer (1) according to one of the Claims 1 to 8th comprising the steps a. Providing a molding tool which is designed to produce a plastic component (7) comprising a diaphragm pot (3) with a membrane (2), a wall (4) and at least one housing part (6), and providing at least one insert part (10), b , Placing the at least one insert (10) in the mold and c. Fabricating the plastic component (7) by introducing plastic material into the mold, wherein the at least one insert (10) in the region of the membrane (3) and / or in the region of the wall (4) in the plastic component (7) is integrated and at least partially is enclosed by the plastic material.

Method according to Claim 9 characterized in that a transducer element (16) is connected to an insert (10) and placed with the insert (10) as a unit in step b) in the mold.