專利名稱：具有炭墨電極的壓電喇叭的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及用來給出警情有聲指示的壓電喇叭。本發(fā)明尤其涉及這種采用凝固電導液體形成的電極的喇叭。
煙探測器在提供煙或火情的早期警報方面已變得很重要。這類裝置，不論是單獨使用還是與更昂貴的通信和監(jiān)視系統(tǒng)一起使用，通常具有某種有聲和/或可視的報警指示。
壓電換能器在安裝在商用或住宅場合中的煙或火報警器中已公知公用。這種發(fā)聲裝置采用圓盤形壓電陶瓷材料薄膜。該薄膜是電激勵的，因而產(chǎn)生85dB量級的特別響的聲頻輸出。
公知的壓電喇叭已采用帶有銀電極的薄、圓盤形壓電陶瓷材料薄膜，所述銀電極已淀積并在高溫熔凝于薄膜的兩側(cè)。在現(xiàn)有裝置中銀是優(yōu)選的電極材料。
但是，銀相對昂貴且易氧化腐蝕。因而仍需要產(chǎn)生所需聲音輸出強度而不貴且無由銀電極帶來的其它缺點的壓電式發(fā)聲報警器。
一種改進的壓電喇叭結(jié)構(gòu)最好采用便宜些的電極材料，且這種材料不像銀那樣氧化。
根據(jù)本發(fā)明的一種聲音輸出裝置含有壓電陶瓷薄膜，該薄膜響應施加的電信號而發(fā)生振動，因而提供所需的聲音輸出。該薄膜最好在其兩面涂上諸如碳墨(Carbonink)的已凝固導電液體。
在薄膜的一面上，采用碳墨形成兩個電分離的電極結(jié)構(gòu)。在薄膜的另一面上，形成一個單個的、連續(xù)擴展的電極結(jié)構(gòu)。
該薄膜固著在諸如不繡鋼盤的導電機械支架上，帶有兩個電極的表面背向?qū)щ娭Ъ堋?br> 該薄膜可被支撐在一個確定內(nèi)部區(qū)域的塑料殼體中?；蛘撸摫∧ひ部杀恢卧谟∷㈦娐钒寤蝾愃频臇|西上，并由一確定內(nèi)部區(qū)域的塑料殼體所包覆。
陶瓷薄膜上兩個露出的電極設有電連接端，導電支架的露出的表面上也設有電連接端。若需要，可以在導電支架的一部分上形成另一個碳墨電極以提高可連接性。
當通過在盤上的一個外部電極和導電支架施加電信號時，盤將振動，從而發(fā)生所需的聲頻信號。
在陶瓷圓盤固定在殼體中的地方，三個導電金屬部件可用于連至換能器。在換能器安裝在印刷電路板或類似的東西的一部分上的情況下，三個觸頭可以任何各種通用的方式嵌入到印刷電路板中。陶瓷圓盤裝在印刷電路板上，其兩個露出的電極和導電支架的一部分與嵌入的觸頭相接觸。在本實施例中，圓盤借助于周圍的殼體而固定到位在嵌入印刷電路板的觸頭上。
本發(fā)明的這些和其它方面以及特性，通過參考以下附圖和相應的詳細說明將變得非常明了。


圖1是依據(jù)本發(fā)明的壓電喇叭的部分橫斷底部透視圖;
圖2是沿圖1平面2-2截下的剖視圖;
圖3是依據(jù)本發(fā)明換能器圓盤的底平視圖;
圖4是依據(jù)本發(fā)明換能器的頂平視圖;
圖5是具有保護涂層和其上形成了附加電極元件的圖4換能器的頂平視圖;
圖6是依據(jù)本發(fā)明換能器的另一可選實施例;以及圖7是依據(jù)本發(fā)明殼體結(jié)構(gòu)的另一可選實施例。
由于本發(fā)明容許有許多不同形式的實施例，附圖示出的，且在以下將詳細描述的用于理解本發(fā)明的特定實施例將被看作本發(fā)明原理的示例而非將本發(fā)明局限于圖示的特定實施例。
圖1示出了安裝在殼體12之內(nèi)的喇叭模件10。殼體12界定了一個內(nèi)部區(qū)域14。
安裝在區(qū)域14之內(nèi)的是一個換能器元件20。換能器元件包括壓電陶瓷圓盤22(見圖3)。圓盤22由通用壓電陶瓷材料制成。
圓盤22有兩個間隔開的平面23a、23b(見圖2)。圓盤22的一個面23a涂有導電碳墨的連續(xù)層24。碳黑層24基本上延展在圓盤22一面上的整個表面上。墨水24可以印染在圓盤上，或以任何通用方式淀積，然后凝固。一種合適的膠狀墨水是MINICOM5003CR碳墨。
圓盤22的另一個表面23b上淀積有第一和第二導電層26、28(最好參見圖4)。層26、28也可以由諸如MINICOM5003CR碳墨的導電墨水淀積而后凝固來制成。
圓盤22隨后借助于通用的環(huán)氧樹脂粘合劑固著于機械支架30。舉例說，支架30可以是導電的不銹鋼圓盤形部件。
電極部件24鄰近導電支架部件30設置。如圖4中所示，雙導電部件26、28以從支架部件30向外的方向取向。
如圖5所示，一種抗腐蝕涂層32淀積在凝固的碳導電部件26、28之上。采用涂層32是為了分別放置部件26、28露出的電極26a和電極28a。這些電極(用以提供在圖1中最明顯示出的、諸如觸頭34a、34b的觸頭接在其內(nèi)的區(qū)域)能夠向換能器元件20耦送電信號，或?qū)㈦娦盘枏膿Q能器元件20耦出。另外，第三電極36可淀積在導電支架部件30的一部分上。亦由凝固碳墨制成的電極36用作觸頭34c的耦接區(qū)。
一種另外可選的換能器結(jié)構(gòu)20a示于圖6中。在20a的換能器結(jié)構(gòu)中，圓盤形的導電支架部件30a支撐壓電陶瓷圓盤22a。圓盤22a有一背向支架部件30a的外表面，在支架部件30a上淀積了一外圍圓環(huán)形導電液體層38a，和一內(nèi)圓盤形凝固導電液體區(qū)38b。區(qū)38a、38b形成第一和第二間隔開的電極結(jié)構(gòu)，這些電極結(jié)構(gòu)在圓盤22a法線周圍是勻稱的。對應于層24，圓盤22a的第二表面涂覆有基本上連續(xù)擴展的凝固導電墨水層。
圓盤22a由環(huán)氧樹脂層固著于導電支架部件30a，雙電極結(jié)構(gòu)38a、38b離開或向外取向。對應于圖5的涂層32，圓盤22a的外部或向外的表面也部分涂覆保護涂層32a。由諸如碳墨的淀積和凝固導電液體制成的第三電極元件38c承載在導電支架部件30a上并具有改進的連接性。
圖7示出了一個設計方案，其中換能器20a可部分地被印刷電路板40支撐。印刷電路板帶有三個間隔開的、以任意通用方式裝設的連接端42a、42b、42c。
換能器20a放在連接端42a-42c上，凝固的導電電極38a、38b、38c分別與連接端部件42a-42c接觸。
一限定一內(nèi)區(qū)52的殼體50能被以任何通用方式裝配在印刷電路板40上。殼體50相應于連接端42a-42c將換能器固定就位。
或是施加至對應于喇叭10的連接端34b和連接端34c、或是施加至對應于喇叭10a的42a和42c的電信號將引起相應陶瓷圓盤22或22a振動，從而產(chǎn)生所需的聲頻輸出。
換能器20和換能器20a均由于以下事實而具有優(yōu)越性凝固導電碳墨比淀積銀電極便宜，且碳墨不像銀那樣氧化/腐蝕。
通過前述可以認識到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可作出大量的變化和改型。應該理解的是相應于本發(fā)明圖示的特定設備并不意于或意味著限定。當然，所有這些改型作為權(quán)利要求范圍之內(nèi)的內(nèi)容均被隨后的權(quán)利要求所包括。
權(quán)利要求
1.一種聲頻輸出裝置，其特征在于包括一有至少兩個間隔開的電極形成于其上的表面的陶瓷元件，每個所述電極由導電的、非金屬的、淀積其上并凝固的液體制成；與所述電極相接觸的導電部件，用于向所述元件提供電能以產(chǎn)生聲頻輸出。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述元件有第二表面且包括在所述第二表面上、由所述導電和凝固液體制成的另外的電極。
3.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述電極由導電碳墨制成。
4.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，包括限定用于所述陶瓷元件內(nèi)部區(qū)的殼體。
5.如權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，所述殼體確定一聲頻輸出端口。
6.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，包括所述陶瓷元件承載于其上的導電支架。
7.如權(quán)利要求2的裝置，其特征在于，所述電極相應于所述表面的法線是勻稱的。
8.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述每個電極具有環(huán)狀、圓盤形，一個所述電極包圍著所述另一個電極。
9.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述電極淀積為凝固的膠。
全文摘要
壓電喇叭包括圓柱或圓盤形的壓電陶瓷材料薄膜，該薄膜有二間隔開的平表面。在一平表面上，連續(xù)擴展的炭墨層淀積制成電極。在另一表面上，至少兩個間隔開的電極由炭墨制成。圓盤兩面上的墨水是凝固的。圓盤附固于金屬圓柱或圓盤形支架部件上，雙電極表面背離金屬支架部件伸出?？上虿捎靡粋€或多個表面炭墨電極的陶瓷圓盤和金屬支架區(qū)施加電能，換能器結(jié)構(gòu)可支撐在塑料殼體中或支撐在印刷電路板上并由周圍的殼體固定就位。
文檔編號H04R17/00GK1081272SQ9310845
公開日1994年1月26日 申請日期1993年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月15日
發(fā)明者G·舍恩費爾德 申請人:皮特威公司