WO2021239400A1 - Diaphragm cup - Google Patents

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WO2021239400A1
WO2021239400A1 PCT/EP2021/061644 EP2021061644W WO2021239400A1 WO 2021239400 A1 WO2021239400 A1 WO 2021239400A1 EP 2021061644 W EP2021061644 W EP 2021061644W WO 2021239400 A1 WO2021239400 A1 WO 2021239400A1
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membrane
pot
electrical connecting
connecting elements
diaphragm
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PCT/EP2021/061644
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Andre Gerlach
Bernd SCHEUFELE
Friedrich Kneule
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Robert Bosch Gmbh
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Abstract

The invention relates to a diaphragm cup (5), in particular for an acoustic transducer (1), the diaphragm cup (5) comprising a diaphragm (10). The diaphragm (10) of the diaphragm cup (5) is designed in one piece as a plastic component, in particular a fiber-plastic composite component. The diaphragm cup (5) has at least two electrical connection elements (20a, 20b) for electrically connecting a transducer element (25), in particular a piezoelectric transducer element of the acoustic transducer (1), to a printed circuit board (45). The at least two electrical connection elements (20a, 20b) are at least partially integrated into the diaphragm (10) of the diaphragm cup (5).

Description

Beschreibung description
Membrantopf Membrane pot
Die Erfindung betrifft einen Membrantopf, insbesondere für einen Schallwandler, sowie einen Schallwandler mit dem Membrantopf. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Membrantopfs und ein Verfahren zur Herstellung eines Schallwandlers. The invention relates to a diaphragm pot, in particular for a sound transducer, as well as a sound transducer with the diaphragm pot. The invention also relates to a method for producing a diaphragm pot and a method for producing a sound transducer.
Stand der Technik State of the art
Das Dokument DE19626293 beschreibt die elektrische Kontaktierung eines Piezoelements eines Ultraschallsensors mittels Kontaktfedern. Die Kontaktfedern sind in einem ringförmigen Verbindungskörper aus Kunststoff eingegossen. Dieser Verbindungskörper ist wiederum in ein topfförmiges Schwingelement hineingepresst. Somit wird ein mechanischer und elektrischer Kontakt der Kontaktfedern mit dem Piezoelement und der inneren Mantelfläche des elektrisch leitenden topfförmigen Schwingelements ermöglicht. The document DE19626293 describes the electrical contacting of a piezo element of an ultrasonic sensor by means of contact springs. The contact springs are cast in an annular connecting body made of plastic. This connecting body is in turn pressed into a pot-shaped oscillating element. This enables mechanical and electrical contact of the contact springs with the piezo element and the inner jacket surface of the electrically conductive, pot-shaped oscillating element.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen vereinfachten Aufbau für einen Membrantopf zu entwickeln. Based on this prior art, the object of the present invention is to develop a simplified structure for a diaphragm pot.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Membrantopf gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Zudem wird ein Schallwandler gemäß Anspruch 7, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Membrantopfs gemäß dem Anspruch 12 und ein Verfahren zur Herstellung eines Schallwandlers gemäß Anspruch 13 vorgeschlagen. To achieve the object, a diaphragm pot according to claim 1 is proposed. In addition, a sound transducer according to claim 7, as well as a method for producing a membrane pot according to claim 12 and a method for producing a sound transducer according to claim 13 are proposed.
Der Membrantopf, welcher insbesondere für einen Schallwandler geeignet ist, weist eine Membran, insbesondere eine schwingungsfähige Membran, auf. Die Membran des Membrantopfs ist einstückig als ein Kunststoffbauteil, insbesondere als ein Faser- Kunststoff- Verbundbauteil, ausgestaltet. Zusätzlich weist der Membrantopf wenigstens zwei elektrische Verbindungselemente zur elektrischen Verbindung eines Wandlerelements, insbesondere eines piezoelektrischen Wandlerelements des Schallwandlers, mit einer Leiterplatte auf. Die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente sind zumindest teilweise in die Membran des Membrantopfs integriert. Durch die Integration der elektrischen Verbindungselemente in die Membran des Membrantopfs wird der Aufbau des Membrantopfs wesentlich vereinfacht gegenüber konventionell hergestellten Membrantöpfen, deren Komponenten einzeln montiert werden, ausgeführt. Zur Integration der wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente in die Membran des Membrantopfs können die elektrischen Verbindungselemente beispielsweise in die Membran zumindest teilweise eingegossen sein. Vorzugsweise ist diese formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung zwischen den wenigstens zwei elektrischen Verbindungselementen und der Membran des Membrantopfs nicht lösbar ausgeführt. The diaphragm pot, which is particularly suitable for a sound transducer, has a diaphragm, in particular a vibratory diaphragm. The membrane of the membrane pot is designed in one piece as a plastic component, in particular as a fiber-plastic composite component. Additionally the diaphragm pot has at least two electrical connecting elements for electrically connecting a transducer element, in particular a piezoelectric transducer element of the sound transducer, to a printed circuit board. The at least two electrical connection elements are at least partially integrated into the membrane of the membrane pot. By integrating the electrical connection elements into the membrane of the membrane pot, the construction of the membrane pot is made much simpler compared to conventionally manufactured membrane pots, the components of which are individually assembled. To integrate the at least two electrical connection elements into the membrane of the membrane pot, the electrical connection elements can for example be at least partially cast into the membrane. This form-fitting and / or material connection between the at least two electrical connecting elements and the membrane of the diaphragm pot is preferably designed to be non-detachable.
Bevorzugt weist der Membrantopf zusätzlich eine Wandung auf, wobei die Membran und die Wandung des Membrantopfs einstückig als ein Kunststoffbauteil, insbesondere als ein Faser- Kunststoff- Verbundbauteil, ausgestaltet sind. Die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente sind hierbei ebenfalls zumindest teilweise in die Wandung des Membrantopfs integriert. Vorzugsweise ist die Membran als eine Kreisfläche ausgestaltet, an die in dem Membrantopf 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 membrane pot preferably also has a wall, the membrane and the wall of the membrane pot being designed in one piece as a plastic component, in particular as a fiber-plastic composite component. The at least two electrical connection elements are also at least partially integrated into the wall of the membrane pot. The membrane is preferably designed as a circular area, to which a preferably correspondingly circular cylindrical wall adjoins in the membrane pot. Alternatively, it is conceivable to provide other shapes for the membrane and correspondingly for the wall of the membrane pot. For example, the membrane can also be designed as an oval surface or as a rectangular surface, the wall of the membrane pot having a corresponding shape, thus, for example, also being configured as an oval cylinder or as a rectangular cylinder.
Vorzugsweise weist die Membran zumindest teilweise eine Faserverstärkung auf. Diese Faserverstärkung ist bevorzugt als Fasermatte ausgebildet. Weiterhin vorzugsweise ist die Fasermatte als Faserverstärkung zentrisch in der Membran angeordnet. Bevorzugt ist die Membran oder ein Teilbereich der Membran als ein erster Bereich des Faser- Kunststoff- Verbundbauteils mit Fasern verstärkt und die Wandung des Membrantopfs als ein zweiter Bereich des Faser- Kunststoff- Verbundbauteils frei von Fasern ausgebildet. Weiterhin vorzugsweise ist der Kunststoff des Faser- Kunststoff- Verbundbauteils ausgewählt aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff. The membrane preferably has a fiber reinforcement at least in part. This fiber reinforcement is preferably designed as a fiber mat. Furthermore, the fiber mat is preferably arranged centrally in the membrane as a fiber reinforcement. The membrane or a partial area of the membrane is preferably reinforced with fibers as a first area of the fiber-plastic composite component and the The wall of the membrane pot is designed as a second area of the fiber-plastic composite component free of fibers. Furthermore, the plastic of the fiber-plastic composite component is preferably selected from a thermoplastic or thermosetting plastic.
Bevorzugt sind die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente zur elektrischen Verbindung des Wandlerelements mit der Leiterplatte als wenigstens zwei elektrische Kontaktpins, insbesondere elektrische Steckstifte, ausgebildet. Diese elektrischen Kontaktpins sind elektrisch leitend aus Metall, insbesondere Kupfer, ausgebildet und stellen eine einfache, mechanisch stabile Möglichkeit dar, das Wandlerelement mit der Leiterplatte elektrisch zu verbinden. The at least two electrical connection elements for the electrical connection of the converter element to the printed circuit board are preferably designed as at least two electrical contact pins, in particular electrical plug-in pins. These electrical contact pins are designed to be electrically conductive from metal, in particular copper, and represent a simple, mechanically stable possibility of electrically connecting the transducer element to the printed circuit board.
Vorzugsweise weisen die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente jeweils eine erste und eine zweite elektrische Kontaktierungsseite auf. Die erste Kontaktierungsseite ist hierbei zur elektrischen Kontaktierung des Wandlerelements ausgebildet und zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in die Membran des Membrantopfs integriert. Mit der ersten und zweiten elektrischen Kontaktierungsseite sind hierbei vorzugsweise Endstücke, insbesondere Randbereiche, der elektrischen Verbindungselemente, welche beispielsweise als elektrische Kontaktpins ausgebildet sind, zu verstehen. The at least two electrical connection elements preferably each have a first and a second electrical contact-making side. The first contacting side is designed for making electrical contact with the transducer element and is at least partially, in particular completely, integrated into the membrane of the membrane pot. The first and second electrical contacting side are preferably to be understood here as end pieces, in particular edge regions, of the electrical connection elements, which are designed, for example, as electrical contact pins.
Vorzugsweise bilden die Membran, welche an einer Bodenfläche des Membrantopfs angeordnet ist und die, insbesondere hohlzylinderförmige, Wandung des Membrantopfs einen Innenraum des Membrantopfs aus. Die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente sind hierbei vorzugsweise vollständig außerhalb des Innenraums des Membrantopfs angeordnet. The membrane, which is arranged on a bottom surface of the membrane pot and the, in particular hollow-cylindrical wall of the membrane pot, preferably form an interior space of the membrane pot. The at least two electrical connecting elements are preferably arranged completely outside the interior of the membrane pot.
Bevorzugt sind die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente zumindest teilweise in die Membran des Membrantopfs derart eingebettet, dass die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente formschlüssig mit der Membran des Membrantopfs verbunden sind. Durch die Fixierung der elektrischen Verbindungselemente mittels Einbettung in die Membran bleibt der Schallwandler in Bezug auf seine resultierende Resonanzfrequenz und seine Dämpfung unverändert. Vorzugsweise weist der Membrantopf weiterhin wenigstens ein Versteifungselement zur Versteifung der Wandung des Membrantopfs auf. Das wenigstens eine Versteifungselement ist hierbei in dem Innenraum des Membrantopfs, welcher von Wandung und Membran des Membrantopfs aufgespannt wird, insbesondere vollständig in dem Innenraum des Membrantopfs, angeordnet. Das Versteifungselement hat den Zweck, die Wandung des Membrantopfs schwingungsmechanisch von der, insbesondere schwingfähigen, Membran des Membrantopfs zu entkoppeln. Zudem hat das Versteifungselement vorzugsweise einen auslegbaren Einfluss auf die funktionalen Schwingungseigenschaften des Membrantopfs (z.B. Resonanzfrequenz, Dämpfung und Richtcharakteristik). The at least two electrical connection elements are preferably at least partially embedded in the membrane of the membrane pot in such a way that the at least two electrical connection elements are positively connected to the membrane of the membrane pot. By fixing the electrical connection elements by embedding them in the membrane, the sound transducer remains unchanged with regard to its resulting resonance frequency and its damping. The membrane pot preferably also has at least one stiffening element for stiffening the wall of the membrane pot. The at least one stiffening element is arranged in the interior of the diaphragm pot, which is spanned by the wall and membrane of the diaphragm pot, in particular completely in the interior of the diaphragm pot. The purpose of the stiffening element is to decouple the wall of the diaphragm pot in terms of vibration mechanics from the, in particular vibratable, diaphragm of the diaphragm pot. In addition, the stiffening element preferably has a configurable influence on the functional vibration properties of the membrane pot (for example, resonance frequency, damping and directional characteristic).
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Versteifungselement formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Membrantopf verbunden. Hierzu kann das Versteifungselement beispielsweise mit dem Membrantopf verklebt sein und/oder es besteht eine Pressverbindung zwischen Versteifungselement und Membrantopf. Bevorzugt ist das Versteifungselement lösbar mit dem Membrantopf verbunden. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise eine Klickverbindung des Versteifungselements mit dem Membrantopf, insbesondere der Wandung des Membrantopfs, vorgesehen sein. Bevorzugt ist das wenigstens eine Versteifungselement ebenfalls in die Wandung des Membrantopfs integriert. Durch die Integration des Versteifungselement in die Wandung des Membrantopfs und der somit einteiligen Ausgestaltung des Membrantopfs wird der Aufbau des Membrantopfs wesentlich vereinfacht gegenüber konventionell hergestellten Membrantöpfen, deren Komponenten einzeln montiert werden, ausgeführt. Zur Integration des Versteifungselements in die Wandung des Membrantopfs kann das Versteifungselement beispielsweise in die Wandung eingegossen sein. Bevorzugt ist das Versteifungselement dazu ausgebildet, gegenüberliegende Flächen der Wandung, insbesondere der hohlzylinderförmig ausgebildeten Wandung, miteinander zu verbinden. Das Versteifungselement ist in diesem Zusammenhang an einer der Membran gegenüberliegenden Seite des Innenraums des Membrantopfs angeordnet. Somit ergibt sich eine optimale schwingungsmechanische Entkopplung der Membran von der Wandung des Membrantopfs. Bevorzugt ist das Versteifungselement plattenförmig ausgebildet. Weiterhin vorzugsweise ist das Versteifungselement aus einem Metall, insbesondere Aluminium, ausgebildet. Alternativ ist das Versteifungselement aus einem Kunststoff oder einem Faser- Kunststoffverbund ausgebildet. The at least one stiffening element is preferably connected to the diaphragm pot in a form-fitting and / or force-fitting manner. For this purpose, the stiffening element can be glued to the diaphragm pot, for example, and / or there is a press connection between the stiffening element and the diaphragm pot. The stiffening element is preferably detachably connected to the membrane pot. In this context, for example, a click connection of the stiffening element with the membrane pot, in particular the wall of the membrane pot, can be provided. The at least one stiffening element is preferably also integrated into the wall of the membrane pot. By integrating the stiffening element into the wall of the diaphragm pot and thus the one-piece design of the diaphragm pot, the construction of the diaphragm pot is made much simpler than conventionally manufactured diaphragm pots, the components of which are individually assembled. To integrate the stiffening element into the wall of the diaphragm pot, the stiffening element can for example be cast into the wall. The stiffening element is preferably designed to connect opposing surfaces of the wall, in particular the wall, which is designed in the shape of a hollow cylinder, to one another. In this context, the stiffening element is arranged on a side of the interior of the membrane pot opposite the membrane. This results in an optimal vibration-mechanical decoupling of the membrane from the wall of the membrane pot. The stiffening element is preferably designed in the form of a plate. Furthermore, the stiffening element is preferably made of a metal, in particular aluminum. Alternatively, the stiffening element is formed from a plastic or a fiber-plastic composite.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Schallwandler, insbesondere ein Ultraschallwandler, welcher den zuvor beschriebenen Membrantopf, ein Wandlerelement, insbesondere ein piezoelektrisches Wandlerelement und eine Leiterplatte aufweist. Die Leiterplatte oder auch Platine ist ein Träger für elektronische Bauteile des Schallwandlers. Die Leiterplatte dient der mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung des Schallwandlers. Der Membrantopf weist hierbei eine Membran auf. Die Membran des Membrantopfs ist einstückig als ein Kunststoffbauteil, insbesondere als ein Faser- Kunststoff- Verbundbauteil, ausgestaltet. Zusätzlich weist der Membrantopf wenigstens zwei elektrische Verbindungselemente zur elektrischen Verbindung des Wandlerelements mit der Leiterplatte auf. Diese wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente sind zumindest teilweise in die Membran des Membrantopfs integriert. Durch die einstückige Ausbildung der Membran, sowie der Integration der wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente in die Membran des Membrantopfs ergibt sich ein Schallwandler mit einfachem und besonders robustem Aufbau. Another object of the present invention is a sound transducer, in particular an ultrasonic transducer, which has the membrane pot described above, a transducer element, in particular a piezoelectric transducer element, and a printed circuit board. The printed circuit board or circuit board is a carrier for electronic components of the sound transducer. The circuit board is used for mechanical fastening and electrical connection of the sound transducer. The diaphragm pot here has a membrane. The membrane of the membrane pot is designed in one piece as a plastic component, in particular as a fiber-plastic composite component. In addition, the diaphragm pot has at least two electrical connection elements for the electrical connection of the transducer element to the circuit board. These at least two electrical connecting elements are at least partially integrated into the membrane of the membrane pot. The one-piece construction of the membrane and the integration of the at least two electrical connecting elements into the membrane of the membrane pot result in a sound transducer with a simple and particularly robust structure.
Vorzugsweise sind die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente als Kontaktpins, insbesondere elektrische Steckstifte, ausgebildet. Die Wandlerelemente, welche insbesondere als Piezowandler mit entsprechenden Kontaktelektroden ausgebildet sind, stehen also elektrisch leitend in Kontakt mit den elektrischen Verbindungselementen. Die elektrischen Verbindungselemente sind wiederum mit der Leiterplatte kontaktiert. Somit kann der Schallwandler elektrisch betrieben werden. The at least two electrical connection elements are preferably designed as contact pins, in particular electrical plug-in pins. The transducer elements, which are designed in particular as piezo transducers with corresponding contact electrodes, are therefore in electrically conductive contact with the electrical connecting elements. The electrical connecting elements are in turn contacted with the circuit board. This means that the transducer can be operated electrically.
Bevorzugt ist das Wandlerelement als piezoelektrisches Wandlerelement mit einer Oberseite und einer Unterseite ausgebildet. Die Oberseite des piezoelektrischen Wandlerelements ist hierbei in Richtung der Membran des Membrantopfs ausgerichtet. Die Oberseite und die Unterseite sind vorzugsweise als ebene Flächen des piezoelektrischen Wandlerelements ausgebildet. Die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente sind hierbei in die Membran des Membrantopfs zumindest teilweise derart integriert, dass die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente, insbesondere die zuvor beschrieben erste Kontaktierungsseite des jeweiligen elektrischen Verbindungselements, mit der Oberseite des Wandlerelements, welche insbesondere mit Elektroden des Wanderelements ausgebildet sind, zumindest mittelbar verbunden sind. Somit wird einfach über die Oberseite des Piezowandlers eine elektrische Verbindung des Piezowandlers hergestellt. Weiterhin vorzugsweise ist die Oberseite des Wandlerelements mittelbar mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffes mit den wenigstens zwei elektrischen Verbindungselementen verbunden. Es wird also eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Wandlerelement und elektrischen Verbindungselementen hergestellt. Die elektrische Leitfähigkeit des Klebstoffes garantiert darüber hinaus die elektrische Verbindung des piezoelektrischen Wandlerelements mit den elektrischen Verbindungselementen. Auf eine Verbindung mittels elektrisch leitfähiger Drähte kann somit verzichtet werden.The transducer element is preferably designed as a piezoelectric transducer element with an upper side and a lower side. The top of the piezoelectric transducer element is aligned in the direction of the diaphragm of the diaphragm pot. The top and the bottom are preferably designed as flat surfaces of the piezoelectric transducer element. The at least two electrical connecting elements are at least partially integrated into the membrane of the membrane pot in such a way that the at least two electrical connecting elements, in particular the previously described first contacting side of the respective electrical connecting element, are at least indirectly connected to the top of the transducer element, which are in particular formed with electrodes of the traveling element. An electrical connection of the piezo transducer is thus established simply via the top of the piezo transducer. Furthermore, the upper side of the transducer element is preferably indirectly connected to the at least two electrical connecting elements by means of an electrically conductive adhesive. A cohesive connection between the transducer element and electrical connecting elements is thus established. The electrical conductivity of the adhesive also guarantees the electrical connection between the piezoelectric transducer element and the electrical connection elements. A connection by means of electrically conductive wires can therefore be dispensed with.
Der Klebstoff verhindert eine Verschiebung des piezoelektrischen Wanderelements in einer Haupterstreckungsrichtung des Membrantopfs, insbesondere in eine Längsachse des Membrantopfs. The adhesive prevents the piezoelectric traveling element from being displaced in a main direction of extent of the diaphragm pot, in particular in a longitudinal axis of the diaphragm pot.
Weiterhin vorzugsweise sind die Membran und das Wandlerelement formschlüssig miteinander verbunden. Vorzugsweise verhindert die formschlüssige Verbindung ein Verschieben des Wandlerelements in radialer Richtung des Membrantopfs, insbesondere in eine Umfangsrichtung des Membrantopfs. Die formschlüssige Verbindung erfolgt vorzugsweise über einen Eingriff einer Erhöhung oder eines Zapfens der Membran mit einem Loch oder einer Vertiefung des Wandlerelements. Furthermore, the membrane and the transducer element are preferably connected to one another in a form-fitting manner. The positive connection preferably prevents the transducer element from being displaced in the radial direction of the diaphragm pot, in particular in a circumferential direction of the diaphragm pot. The positive connection is preferably made by engaging an elevation or a peg of the membrane with a hole or a depression in the transducer element.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung des zuvor beschriebenen Membrantopfs. Hierbei werden zunächst wenigstens zwei elektrische Verbindungselemente auf einer Faserverstärkung, insbesondere einer Fasermatte, angeordnet. Das Anordnen der Verbindungselemente auf der Faserverstärkung kann hierbei das lose oder fest miteinander Verbinden der Komponenten bedeuten. Hierbei dient die Faserverstärkung, insbesondere die Fasermatte, als Unterlage auf die dann die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente angeordnet werden. Folgend wird die vormontierte erste Baugruppe in eine Kavität einer Gussmaschine eingebracht. Bei der Gussmaschine handelt es sich insbesondere um eine Spritzgussmaschine. Dann wird dann ein Kunststoffmaterial in die Kavität eingespritzt. Die Faserverstärkung wird hierbei vollständig und die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente zumindest teilweise von dem Kunststoffmaterial umschlossen. Dies führt dazu, dass der Membrantopf mit der Membran und den wenigstens zwei elektrischen Verbindungselementen ausgebildet wird. Die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente sind hierbei zumindest teilweise in die Membran des Membrantopfs integriert. Durch die Vormontage der ersten Baugruppe kann diese Integration der wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente einfach erfolgen. Another object of the present invention is a method for producing the membrane pot described above. Here, at least two electrical connecting elements are initially arranged on a fiber reinforcement, in particular a fiber mat. Arranging the connecting elements on the fiber reinforcement can mean connecting the components loosely or firmly to one another. The fiber reinforcement, in particular the fiber mat, serves as a base on which the at least two electrical connecting elements are then arranged. The preassembled first assembly is then introduced into a cavity of a casting machine. The casting machine is in particular one Injection molding machine. A plastic material is then injected into the cavity. The fiber reinforcement is here completely and the at least two electrical connecting elements are at least partially enclosed by the plastic material. This leads to the fact that the membrane pot is formed with the membrane and the at least two electrical connecting elements. The at least two electrical connecting elements are at least partially integrated into the membrane of the membrane pot. By pre-assembling the first assembly, this integration of the at least two electrical connecting elements can take place in a simple manner.
Bevorzugt wird weiterhin wenigstens ein Versteifungselement zur Versteifung der Wandung des Membrantopfs an dem Membrantopf angebracht. Das Versteifungselement kann hierzu beispielsweise an einer der Membran entgegengesetzten Seite der, insbesondere hohlzylinderförmigen, Wandung des Membrantopfs angebracht werden. Hierzu kann das Versteifungselement beispielsweise mit der Wandung des Membrantopfs verklebt werden. Alternativ kann das Versteifungselement auch in die Kavität des Werkzeugs, insbesondere des Spritzgusswerkzeugs, eingebracht werden. Darauf folgend wird das Kunststoffmaterial in die Kavität eingespritzt. Das Versteifungselement liegt hierbei zumindest teilweise an dem Kunststoffmaterial an und/oder wird von dem Kunststoff material umschlossen. Somit wird das Versteifungselement ebenfalls in den Membrantopf integriert. In addition, at least one stiffening element for stiffening the wall of the diaphragm pot is preferably attached to the diaphragm pot. For this purpose, the stiffening element can be attached, for example, to a side opposite the membrane of the, in particular hollow cylindrical, wall of the membrane pot. For this purpose, the stiffening element can, for example, be glued to the wall of the membrane pot. Alternatively, the stiffening element can also be introduced into the cavity of the tool, in particular of the injection molding tool. The plastic material is then injected into the cavity. The stiffening element is at least partially in contact with the plastic material and / or is enclosed by the plastic material. The stiffening element is thus also integrated into the diaphragm pot.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung des zuvor beschriebenen Schallwandlers. Hierzu wird zunächst wieder die erste Baugruppe vormontiert, indem die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente auf einer Faserverstärkung, insbesondere einer Fasermatte, angeordnet werden. Folgend wird eine erste Kontaktierungsseite des jeweiligen elektrischen Verbindungselements mit einer Oberseite eines Wandlerelements, insbesondere mit Elektroden des Wanderelements, zumindest mittelbar verbunden. Durch diesen Verfahrensschritt wird eine zweite Baugruppe erzeugt, welche die erste Baugruppe mit umfasst. Diese vormontierte zweite Baugruppe wird folgend in eine Kavität einer Gussmaschine, insbesondere einer Spritzgussmaschine, eingebracht. Darauf folgend wird ein Kunststoff material in die Kavität eingespritzt. Beim Einspritzen wird die Faserverstärkung vollständig und die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente zumindest teilweise von dem Kunststoffmaterial umschlossen. Somit werden die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente zumindest teilweise in die Membran des Membrantopfs integriert. Folgend wird eine zweite Kontaktierungsseite des jeweiligen elektrischen Verbindungselements mit einer Leiterplatte verbunden. Somit wird der Schallwandler mit dem Wandlerelement, der Leiterplatte und dem Membrantopf, umfassend die Membran und die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente ausgebildet. Another object of the present invention is a method for producing the sound transducer described above. For this purpose, the first subassembly is first preassembled again by arranging the at least two electrical connecting elements on a fiber reinforcement, in particular a fiber mat. A first contact-making side of the respective electrical connection element is then at least indirectly connected to an upper side of a transducer element, in particular to electrodes of the traveling element. This method step generates a second assembly which also includes the first assembly. This preassembled second assembly is then introduced into a cavity of a casting machine, in particular an injection molding machine. A plastic material is then injected into the cavity. When injected, the fiber reinforcement becomes complete and the at least two electrical connection elements are at least partially enclosed by the plastic material. The at least two electrical connection elements are thus at least partially integrated into the membrane of the membrane pot. A second contact-making side of the respective electrical connection element is then connected to a printed circuit board. The sound transducer is thus formed with the transducer element, the printed circuit board and the diaphragm pot, comprising the diaphragm and the at least two electrical connecting elements.
Vorzugsweise wird in einem weiteren Verfahrensschritt zur Erzeugung der zweiten Bauform die erste Kontaktierungsseite des jeweiligen elektrischen Verbindungselements mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffes mit der Oberseite des Wandlerelements verbunden. In a further method step for producing the second design, the first contact-making side of the respective electrical connection element is preferably connected to the upper side of the transducer element by means of an electrically conductive adhesive.
Bevorzugt wird weiterhin die Leiterplatte in einem Gehäuse des Schallwandlers angebracht und das Gehäuse wiederum mit dem Membrantopf des Schallwandlers stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden. The printed circuit board is preferably also attached in a housing of the sound transducer and the housing is in turn connected to the membrane pot of the sound transducer in a materially and / or form-fitting and / or force-fitting manner.
Kurze Beschreibung der Figuren Es zeigen: Brief description of the figures They show:
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform eines Schallwandlers. Figure 1 shows an embodiment of a sound transducer.
Figuren 2a und 2b zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines Schallwandlers. Ausführungsformen der Erfindung Figures 2a and 2b show a method for producing a sound transducer. Embodiments of the invention
Figur 1 zeigt in einem Querschnitt einen Schallwandler 1. Der Schallwandler weist hierbei einen Membrantopf 5 auf. Der Membrantopf 5 wiederum weist eine schwingungsfähige Membran 10 auf. Die Membran 10 des Membrantopfs 5 ist einstückig als ein Faser- Kunststoff- Verbundbauteil mit einer Faserverstärkung 15 ausgebildet. Die Faserverstärkung 15 ist hierbei als Fasermatte ausgebildet. Der Membrantopf 5 weist zusätzlich zwei elektrische Verbindungselemente 20a und 20b zur elektrischen Verbindung eines Wandlerelements 25 mit einer Leiterplatte 45 des Schallwandlers 1 auf. Die zwei elektrischen Verbindungselemente 20a und 20b sind zumindest teilweise in die Membran 10 des Membrantopfs 5 integriert. Die elektrischen Verbindungselemente 20a und 20b sind in einem Teilbereich 24a und 24b derart in die Membran 10 des Membrantopfs 5 eingebettet, dass die zwei elektrischen Verbindungselemente 20a und 20b formschlüssig mit der Membran 10 des Membrantopfs 5 verbunden sind. FIG. 1 shows a sound transducer 1 in cross section. The sound transducer here has a membrane pot 5. The diaphragm pot 5 in turn has an oscillatable diaphragm 10. The membrane 10 of the membrane pot 5 is designed in one piece as a fiber-plastic composite component with a fiber reinforcement 15. The fiber reinforcement 15 is designed as a fiber mat. The membrane pot 5 also has two electrical connecting elements 20a and 20b for the electrical connection of a transducer element 25 to a printed circuit board 45 of the sound transducer 1. The two electrical connection elements 20a and 20b are at least partially integrated into the membrane 10 of the membrane pot 5. The electrical connection elements 20a and 20b are embedded in a partial area 24a and 24b in the membrane 10 of the membrane pot 5 in such a way that the two electrical connection elements 20a and 20b are positively connected to the membrane 10 of the membrane pot 5.
Die zwei elektrischen Verbindungselemente 20a und 20b, welche hierbei als Kontaktpins ausgebildet sind, weisen jeweils eine erste 21a und 21b, sowie eine zweite elektrische Kontaktierungsseite 22a und 22b auf. Die erste Kontaktierungsseite 21a und 21b des jeweiligen elektrischen Verbindungselements 20a und 20b dient zur elektrischen Kontaktierung des Schallwandlers 1. The two electrical connecting elements 20a and 20b, which are designed as contact pins, each have a first 21a and 21b and a second electrical contacting side 22a and 22b. The first contacting side 21a and 21b of the respective electrical connecting element 20a and 20b is used for making electrical contact with the sound transducer 1.
Der Membrantopf 5 weist zusätzlich eine Wandung 6 auf. Die Membran 10 und die Wandung 6 des Membrantopfs 5 sind einstückig als ein Faser- Kunststoff- Verbundbauteil ausgestaltet. Die zwei elektrischen Verbindungselemente 20a und 20b sind ebenfalls zumindest teilweise in die Wandung 6 des Membrantopfs 5 integriert. In dieser Ausführungsform weist die Membran 10 eine kreisförmige Schwingungsfläche auf, die in dem Membrantopf 5 an die Wandung 6 angrenzt. Die Membran 10 ist an einem Boden des Membrantopfs 5 angeordnet und zusammen mit der Wandung 6 des Membrantopfs 5, welche in dieser Ausführungsform hohlzylinderförmig ausgebildet ist, wird ein Innenraum 18 des Membrantopfs 5 aufgespannt. Die elektrischen Verbindungselemente 20a und 20b sind außerhalb des Innenraums 18 des Membrantopfs 5 angeordnet. The membrane pot 5 also has a wall 6. The membrane 10 and the wall 6 of the membrane pot 5 are designed in one piece as a fiber-plastic composite component. The two electrical connection elements 20a and 20b are also at least partially integrated into the wall 6 of the membrane pot 5. In this embodiment, the membrane 10 has a circular oscillation surface which adjoins the wall 6 in the membrane pot 5. The membrane 10 is arranged on a bottom of the membrane pot 5 and, together with the wall 6 of the membrane pot 5, which in this embodiment is designed in the shape of a hollow cylinder, an interior space 18 of the membrane pot 5 is spanned. The electrical connecting elements 20a and 20b are arranged outside the interior 18 of the diaphragm pot 5.
Zusätzlich weist der Membrantopf 5 ein Versteifungselement 35 zur Versteifung der Wandung 6 des Membrantopfs 5 auf. Das Versteifungselement 35 ist vollständig in dem Innenraum 18 des Membrantopfs 5 angeordnet und verbindet in diesem Ausführungsbeispiel gegenüberliegende Flächen der Wandung 6 miteinander. Das Versteifungselement 35, welches hierbei aus Aluminium ausgebildet ist, stützt somit die Wandung 6 ab und verhindert somit, dass die Wandung 6 bei einer Schwingung der Membran 10 mitschwingt. Das in diesem Ausführungsbeispiel plattenförmig ausgebildete Versteifungselement 35 ist an einer der Membran 10 gegenüberliegenden Seite des Innenraums 18 des Membrantopfs 5 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Versteifungselement 35 mit der Wandung 6 stoffschlüssig, beispielsweise mittels Klebung, verbunden. In addition, the membrane pot 5 has a stiffening element 35 for stiffening the wall 6 of the membrane pot 5. The stiffening element 35 is arranged completely in the interior space 18 of the diaphragm pot 5 and, in this exemplary embodiment, connects opposite surfaces of the wall 6 to one another. The stiffening element 35, which in this case is made of aluminum, thus supports the wall 6 and thus prevents the wall 6 from oscillating when the membrane 10 vibrates. The plate-shaped stiffening element 35 in this exemplary embodiment is on one of the membrane 10 opposite side of the interior 18 of the membrane pot 5 is arranged. In this exemplary embodiment, the stiffening element 35 is materially connected to the wall 6, for example by means of gluing.
Das Wandlerelement 25 des Schallwandlers 1 ist als piezoelektrisches Wandlerelement mit einer Oberseite 11a und einer Unterseite 11b ausgebildet.The transducer element 25 of the sound transducer 1 is designed as a piezoelectric transducer element with an upper side 11a and a lower side 11b.
Die Oberseite 11a ist in Richtung der Membran 10 des Membrantopfs 5 ausgerichtet. Die erste Kontaktierungsseite 21a und 21b des jeweiligen elektrischen Verbindungselements 20a und 20b ist mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffes 40 mit Elektroden 30 des Wanderelements 25, angeordnet auf der Oberseite 11a des Wandlerelements 25, verbunden. Der Klebstoff 11 verhindert eine Verschiebung des Wanderelements 25 in einer Haupterstreckungsrichtung 36 des Membrantopfs 5. The upper side 11 a is oriented in the direction of the membrane 10 of the membrane pot 5. The first contact side 21a and 21b of the respective electrical connection element 20a and 20b is connected to electrodes 30 of the traveling element 25, arranged on the top side 11a of the transducer element 25, by means of an electrically conductive adhesive 40. The adhesive 11 prevents the traveling element 25 from being displaced in a main direction of extent 36 of the membrane pot 5.
Die Membran 10 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Zapfen 17 als Erhöhung auf. Demgegenüber weist das Piezoelement 25 ein Loch 19 als Vertiefung auf. Der Zapfen 17 und das Loch 19 stehen in Eingriff, wodurch eine formschlüssige Verbindung der Membran 10 mit dem Wandlerelement 25 geschaffen wird. Diese formschlüssige Verbindung verhindert ein Verschieben des Wandlerelements 25 in radialer Richtung 37 des Membrantopfs 5. In this exemplary embodiment, the membrane 10 has a pin 17 as an elevation. In contrast, the piezo element 25 has a hole 19 as a recess. The pin 17 and the hole 19 are in engagement, as a result of which a positive connection between the membrane 10 and the transducer element 25 is created. This positive connection prevents the transducer element 25 from being displaced in the radial direction 37 of the diaphragm pot 5.
Figuren 2a und 2b zeigen schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines Schallwandlers 1. Auf Figur 2a ist eine vormontierte zweite Baugruppe 2 gezeigt. Figures 2a and 2b show schematically a method for producing a sound transducer 1. In Figure 2a, a preassembled second assembly 2 is shown.
Zur Erzeugung der zweiten Baugruppe 2 werden zunächst zwei Kontaktpins als elektrische Verbindungselemente 20a und 20b auf einer Faserverstärkung 15, welche hierbei als eine Fasermatte ausgebildet ist, angeordnet. Dadurch wird eine erste Baugruppe 3 erzeugt, welche später in dem fertigen Erzeugnis einen Membrantopf 5 darstellt. Ein jedes elektrische Verbindungselement 20a oder 20b weist eine erste Kontaktierungsseite 21a oder 21b auf, welche zur elektrischen Kontaktierung des Schallwandlers 1 dient. Diese erste Kontaktierungsseite 21a und 21b wird in einem folgenden Verfahrensschritt mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffes 40 mit den Elektroden 30 auf einer Oberseite 11a eines Wandlerelements 25 verbunden. Somit wird auch die, die erste Baugruppe 3 umfassende zweite Baugruppe 2 erzeugt. In einem folgenden, hier nicht dargestellten Verfahrensschritt wird die vormontierte zweite Baugruppe 2 in eine hier nicht dargestellte Kavität einer Gussmaschine, insbesondere einer Spritzgussmaschine, eingebracht. Darauf folgend wird ein Kunststoffmaterial in die Kavität eingespritzt. Wie auf Figur 2b zu erkennen ist, wird hierbei die Faserverstärkung 15 vollständig und die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente 20a und 20b zumindest teilweise von dem Kunststoffmaterial umschlossen. Die zwei elektrischen Verbindungselemente 20a und 20b werden somit zumindest teilweise in eine schwingungsfähige Membran 10 des Membrantopfs 5 integriert. In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine zweite Kontaktierungsseite 22a und 22b des jeweiligen Verbindungselements 20a und 20b mit einer Leiterplatte 45 elektrisch verbunden. Somit wird der Schallwandler 1 mit dem Wandlerelement 25, der Leiterplatte 45 und dem Membrantopf 5, umfassend die Membran 10 und die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente 20a und 20b, ausgebildet. To produce the second subassembly 2, two contact pins are initially arranged as electrical connection elements 20a and 20b on a fiber reinforcement 15, which in this case is designed as a fiber mat. As a result, a first assembly 3 is generated, which later represents a membrane pot 5 in the finished product. Each electrical connection element 20a or 20b has a first contact-making side 21a or 21b, which is used for making electrical contact with the sound transducer 1. This first contact side 21a and 21b is connected in a subsequent method step by means of an electrically conductive adhesive 40 to the electrodes 30 on an upper side 11a of a transducer element 25. Thus, the first assembly 3 comprehensive second assembly 2 generated. In a subsequent method step, not shown here, the preassembled second subassembly 2 is introduced into a cavity, not shown here, of a casting machine, in particular an injection molding machine. A plastic material is then injected into the cavity. As can be seen in FIG. 2b, the fiber reinforcement 15 is completely enclosed and the at least two electrical connecting elements 20a and 20b are at least partially enclosed by the plastic material. The two electrical connection elements 20a and 20b are thus at least partially integrated into a vibratory membrane 10 of the membrane pot 5. In a further method step, a second contact side 22a and 22b of the respective connecting element 20a and 20b is electrically connected to a printed circuit board 45. The sound transducer 1 is thus formed with the transducer element 25, the printed circuit board 45 and the diaphragm pot 5, comprising the diaphragm 10 and the at least two electrical connecting elements 20a and 20b.
In dieser Ausführungsform weist die zweite Baugruppe 2 zeitlich vor dem Einspritzen des Kunststoffmaterials zwischen Wandlerelement 25 und Faserverstärkung 15 einen Hohlraum 19 auf. Dieser Hohlraum 19 wird beim Einspritzen des Kunststoffmaterials mit dem Kunststoffmaterial aufgefüllt, wodurch ein Zapfen 17 als Erhöhung der Membran 10 erzeugt wird. Dadurch entsteht eine formschlüssige Verbindung der Membran 10 mit dem Wandlerelement 25. In this embodiment, the second subassembly 2 has a cavity 19 between the transducer element 25 and the fiber reinforcement 15 prior to the injection of the plastic material. This cavity 19 is filled with the plastic material when the plastic material is injected, as a result of which a pin 17 is produced as an elevation in the membrane 10. This creates a form-fitting connection between the membrane 10 and the transducer element 25.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Membrantopf (5), insbesondere für einen Schallwandler (1), wobei der Membrantopf (5) eine Membran (10) aufweist, wobei die Membran (10) des Membrantopfs (5) einstückig als ein Kunststoffbauteil, insbesondere als ein Faser- Kunststoff- Verbundbauteil, ausgestaltet ist, wobei der Membrantopf (5) wenigstens zwei elektrische Verbindungselemente (20a, 20b) zur elektrischen Verbindung eines Wandlerelements (25), insbesondere eines piezoelektrischen Wandlerelements des Schallwandlers (1), mit einer Leiterplatte (45) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b) zumindest teilweise in die Membran (10) des Membrantopfs (5) integriert sind. 1. Diaphragm pot (5), in particular for a sound transducer (1), the diaphragm pot (5) having a membrane (10), the membrane (10) of the diaphragm pot (5) in one piece as a plastic component, in particular as a fiber plastic - Composite component, is designed, the diaphragm pot (5) having at least two electrical connecting elements (20a, 20b) for the electrical connection of a transducer element (25), in particular a piezoelectric transducer element of the sound transducer (1), to a printed circuit board (45), characterized that the at least two electrical connecting elements (20a, 20b) are at least partially integrated into the membrane (10) of the membrane pot (5).
2. Membrantopf (5) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (10) zumindest teilweise eine Faserverstärkung (15) aufweist. 2. Membrane pot (5) according to claim 1, characterized in that the membrane (10) at least partially has a fiber reinforcement (15).
3. Membrantopf (5) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b) jeweils eine erste (21a, 21b) und eine zweite elektrische Kontaktierungsseite (22a, 22) aufweisen, wobei die erste Kontaktierungsseite (21a, 21b) zur elektrischen Kontaktierung des Wandlerelements (25) ausgebildet ist, und zumindest teilweise in die Membran (10) des Membrantopfs (5) integriert ist. 3. Membrane pot (5) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the at least two electrical connecting elements (20a, 20b) each have a first (21a, 21b) and a second electrical contacting side (22a, 22), the first contacting side (21a, 21b) is designed for making electrical contact with the transducer element (25), and is at least partially integrated into the membrane (10) of the membrane pot (5).
4. Membrantopf (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b) zur elektrischen Verbindung des Wandlerelements (25) mit der Leiterplatte (45) als wenigstens zwei elektrische Kontaktpins, insbesondere elektrische Steckstifte, ausgebildet sind. 4. Membrane pot (5) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least two electrical connecting elements (20a, 20b) for the electrical connection of the transducer element (25) with the circuit board (45) as at least two electrical contact pins, in particular electrical Plug pins are formed.
5. Membrantopf (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b) zumindest teilweise in die Membran (10) des Membrantopfs (5) derart eingebettet sind, dass die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b) formschlüssig mit der Membran (10) des Membrantopfs (5) verbunden sind. 5. Membrane pot (5) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least two electrical connecting elements (20a, 20b) are at least partially embedded in the membrane (10) of the membrane pot (5) in such a way that the at least two electrical connecting elements (20a, 20b) are positively connected to the membrane (10) of the membrane pot (5).
6. Membrantopf (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrantopf (5) zusätzlich eine Wandung (6) aufweist, wobei die Membran (10) und die Wandung (6) des Membrantopfs (5) einstückig als ein Kunststoffbauteil, insbesondere als ein Faser-Kunststoff-Verbundbauteil, ausgestaltet sind, und die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b) zumindest teilweise in die Wandung (6) des Membrantopfs (5) integriert sind. 6. membrane pot (5) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the membrane pot (5) additionally has a wall (6), wherein the membrane (10) and the wall (6) of the membrane pot (5) in one piece as a plastic component, in particular a fiber-plastic composite component, are designed, and the at least two electrical connecting elements (20a, 20b) are at least partially integrated into the wall (6) of the membrane pot (5).
7. Schallwandler (1), aufweisend einen Membrantopf (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, und einem Wandlerelement (25), insbesondere einem piezoelektrischen Wandlerelement, und einer Leiterplatte (45), wobei eine Membran (10) des Membrantopfs (5) einstückig als ein Kunststoffbauteil, insbesondere als ein Faser- Kunststoff- Verbundbauteil, ausgestaltet ist, wobei der Membrantopf (5) wenigstens zwei elektrische Verbindungselemente (20a, 20b) zur elektrischen Verbindung des Wandlerelements (25) mit der Leiterplatte (45) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b) zumindest teilweise in die Membran (10) des Membrantopfs (5) integriert sind. 7. Sound transducer (1), comprising a diaphragm pot (5) according to one of claims 1 to 6, and a transducer element (25), in particular a piezoelectric transducer element, and a printed circuit board (45), wherein a membrane (10) of the diaphragm pot (5 ) is designed in one piece as a plastic component, in particular as a fiber-plastic composite component, the membrane pot (5) having at least two electrical connecting elements (20a, 20b) for electrically connecting the transducer element (25) to the circuit board (45), thereby characterized in that the at least two electrical connection elements (20a, 20b) are at least partially integrated into the membrane (10) of the membrane pot (5).
8. Schallwandler (1) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandlerelement (25) als piezoelektrisches Wandlerelement mit einer Oberseite (11a) und einer Unterseite (11b) ausgebildet ist, wobei die Oberseite (11a) in Richtung der Membran (10) des Membrantopfs (5) ausgerichtet ist, wobei die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b) in die Membran (10) des Membrantopfs (5) zumindest teilweise derart integriert sind, dass die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b), insbesondere eine erste Kontaktierungsseite (21a) des jeweiligen elektrischen Verbindungselements (20a, 20b), mit der Oberseite (11a) des Wandlerelements (25), insbesondere mit Elektroden (30) des Wanderelements (25), zumindest mittelbar verbunden sind. 8. Sound transducer (1) according to claim 7, characterized in that the transducer element (25) is designed as a piezoelectric transducer element with an upper side (11a) and an underside (11b), the upper side (11a) in the direction of the membrane (10) of the diaphragm pot (5), the at least two electrical connecting elements (20a, 20b) being at least partially integrated into the membrane (10) of the diaphragm pot (5) in such a way that the at least two electrical connecting elements (20a, 20b), in particular one first contacting side (21a) of the respective electrical connecting element (20a, 20b), with the top (11a) of the transducer element (25), in particular with electrodes (30) of the traveling element (25), are at least indirectly connected.
9. Schallwandler (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (11a) des Wandlerelements (25) mittelbar mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffes (40) mit den wenigstens zwei elektrischen Verbindungselementen (20a, 20b) verbunden sind. 9. Sound transducer (1) according to claim 8, characterized in that the top (11a) of the transducer element (25) are connected indirectly to the at least two electrical connecting elements (20a, 20b) by means of an electrically conductive adhesive (40).
10. Schallwandler (1) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (10) und das Wandlerelement (25) formschlüssig verbunden sind. 10. Sound transducer (1) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the membrane (10) and the transducer element (25) are positively connected.
11. Verfahren zur Herstellung eines Membrantopfs (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: 11. A method for producing a membrane pot (5) according to any one of claims 1 to 6, the method comprising the following method steps:
Anordnen von wenigstens zwei elektrischen Verbindungselementen (20a, 20b) auf einer Faserverstärkung (15), insbesondere einer Fasermatte, sodass eine erste Baugruppe (3) erzeugt wird, und Einbringen der ersten Baugruppe (3) in eine Kavität einer Gussmaschine, insbesondere einer Spritzgussmaschine, und Einspritzen eines Kunststoffmaterials in die Kavität, wobei die Faserverstärkung (15) vollständig und die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b) zumindest teilweise von dem Kunststoffmaterial umschlossen werden, Arranging at least two electrical connecting elements (20a, 20b) on a fiber reinforcement (15), in particular a fiber mat, so that a first assembly (3) is produced, and introducing the first assembly (3) into a cavity of a casting machine, in particular an injection molding machine, and injecting a plastic material into the cavity, the fiber reinforcement (15) being completely enclosed and the at least two electrical connecting elements (20a, 20b) being at least partially enclosed by the plastic material,
, wodurch der Membrantopf (5) mit der Membran (10) und den wenigstens zwei elektrischen Verbindungselementen (20a, 20b) ausgebildet wird, wobei die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b) zumindest teilweise in die Membran (10) des Membrantopfs (5) integriert sind. , whereby the membrane pot (5) with the membrane (10) and the at least two electrical connection elements (20a, 20b) is formed, the at least two electrical connection elements (20a, 20b) at least partially in the membrane (10) of the membrane pot (5 ) are integrated.
12. Verfahren zur Herstellung eines Schallwandlers (1) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: Anordnen von wenigstens zwei elektrischen Verbindungselementen (20a, 20b) auf einer Faserverstärkung (15), insbesondere einer Fasermatte, sodass eine erste Baugruppe (3) erzeugt wird, und zumindest mittelbares Verbinden einer ersten Kontaktierungsseite (21a, 21b) des jeweiligen elektrischen Verbindungselements (20a, 20b), mit einer Oberseite (11a) eines Wandlerelements (25), insbesondere mit Elektroden (30) des Wanderelements (25), sodass eine zweite Baugruppe (2) erzeugt wird, wobei die zweite Baugruppe (2) die erste Baugruppe (3) umfasst, und Einbringen der zweiten Baugruppe (2) in eine Kavität einer Gussmaschine, insbesondere einer Spritzgussmaschine, und Einspritzen eines Kunststoffmaterials in die Kavität, wobei die Faserverstärkung (15) vollständig und die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b) zumindest teilweise von dem Kunststoffmaterial umschlossen werden, wodurch die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b) zumindest teilweise in eine Membran (10) eines Membrantopfs (5) integriert sind, und 12. A method for producing a sound transducer (1) according to any one of claims 7 to 10, the method comprising the following method steps: Arranging at least two electrical connecting elements (20a, 20b) on a fiber reinforcement (15), in particular a fiber mat, so that a first assembly (3) is produced, and at least indirectly connecting a first contacting side (21a, 21b) of the respective electrical connecting element (20a) , 20b), with an upper side (11a) of a transducer element (25), in particular with electrodes (30) of the traveling element (25), so that a second assembly (2) is generated, the second assembly (2) being the first assembly (3 ), and introducing the second assembly (2) into a cavity of a casting machine, in particular an injection molding machine, and injecting a plastic material into the cavity, the fiber reinforcement (15) being completely and the at least two electrical connecting elements (20a, 20b) at least partially from the plastic material are enclosed, whereby the at least two electrical connecting elements (20a, 20b) at least partially into one Membrane (10) of a membrane pot (5) are integrated, and
Verbinden einer zweiten Kontaktierungsseite (22a, 22b) des jeweiligen elektrischen Verbindungselements (20a, 20b) mit einer Leiterplatte (45), Connecting a second contact side (22a, 22b) of the respective electrical connecting element (20a, 20b) to a printed circuit board (45),
, wodurch der Schallwandler (1) mit dem Wandlerelement (25), der Leiterplatte (45) und dem Membrantopf (5), umfassend die Membran (10) und die wenigstens zwei elektrischen Verbindungselemente (20a, 20b) ausgebildet wird. whereby the sound transducer (1) with the transducer element (25), the printed circuit board (45) and the diaphragm pot (5), comprising the diaphragm (10) and the at least two electrical connecting elements (20a, 20b) is formed.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der zweiten Baugruppe (2) die erste Kontaktierungsseite (21a, 21b) des jeweiligen elektrischen Verbindungselements (20a, 20b) mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffes (40) mit der Oberseite (11a) des Wandlerelements (25) verbunden wird. 13. The method according to claim 12, characterized in that to produce the second assembly (2) the first contact side (21a, 21b) of the respective electrical connecting element (20a, 20b) by means of an electrically conductive adhesive (40) with the top (11a) of the transducer element (25) is connected.
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