专利名称：具有炭墨电极的压电喇叭的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来给出警情有声指示的压电喇叭。本发明尤其涉及这种采用凝固电导液体形成的电极的喇叭。
烟探测器在提供烟或火情的早期警报方面已变得很重要。这类装置，不论是单独使用还是与更昂贵的通信和监视系统一起使用，通常具有某种有声和/或可视的报警指示。
压电换能器在安装在商用或住宅场合中的烟或火报警器中已公知公用。这种发声装置采用圆盘形压电陶瓷材料薄膜。该薄膜是电激励的，因而产生85dB量级的特别响的声频输出。
公知的压电喇叭已采用带有银电极的薄、圆盘形压电陶瓷材料薄膜，所述银电极已淀积并在高温熔凝于薄膜的两侧。在现有装置中银是优选的电极材料。
但是，银相对昂贵且易氧化腐蚀。因而仍需要产生所需声音输出强度而不贵且无由银电极带来的其它缺点的压电式发声报警器。
一种改进的压电喇叭结构最好采用便宜些的电极材料，且这种材料不像银那样氧化。
根据本发明的一种声音输出装置含有压电陶瓷薄膜，该薄膜响应施加的电信号而发生振动，因而提供所需的声音输出。该薄膜最好在其两面涂上诸如碳墨(Carbonink)的已凝固导电液体。
在薄膜的一面上，采用碳墨形成两个电分离的电极结构。在薄膜的另一面上，形成一个单个的、连续扩展的电极结构。
该薄膜固着在诸如不绣钢盘的导电机械支架上，带有两个电极的表面背向导电支架。
该薄膜可被支撑在一个确定内部区域的塑料壳体中。或者，该薄膜也可被支撑在印刷电路板或类似的东西上，并由一确定内部区域的塑料壳体所包覆。
陶瓷薄膜上两个露出的电极设有电连接端，导电支架的露出的表面上也设有电连接端。若需要，可以在导电支架的一部分上形成另一个碳墨电极以提高可连接性。
当通过在盘上的一个外部电极和导电支架施加电信号时，盘将振动，从而发生所需的声频信号。
在陶瓷圆盘固定在壳体中的地方，三个导电金属部件可用于连至换能器。在换能器安装在印刷电路板或类似的东西的一部分上的情况下，三个触头可以任何各种通用的方式嵌入到印刷电路板中。陶瓷圆盘装在印刷电路板上，其两个露出的电极和导电支架的一部分与嵌入的触头相接触。在本实施例中，圆盘借助于周围的壳体而固定到位在嵌入印刷电路板的触头上。
本发明的这些和其它方面以及特性，通过参考以下附图和相应的详细说明将变得非常明了。
图1是依据本发明的压电喇叭的部分横断底部透视图;
图2是沿图1平面2-2截下的剖视图;
图3是依据本发明换能器圆盘的底平视图;
图4是依据本发明换能器的顶平视图;
图5是具有保护涂层和其上形成了附加电极元件的图4换能器的顶平视图;
图6是依据本发明换能器的另一可选实施例;以及图7是依据本发明壳体结构的另一可选实施例。
由于本发明容许有许多不同形式的实施例，附图示出的，且在以下将详细描述的用于理解本发明的特定实施例将被看作本发明原理的示例而非将本发明局限于图示的特定实施例。
图1示出了安装在壳体12之内的喇叭模件10。壳体12界定了一个内部区域14。
安装在区域14之内的是一个换能器元件20。换能器元件包括压电陶瓷圆盘22(见图3)。圆盘22由通用压电陶瓷材料制成。
圆盘22有两个间隔开的平面23a、23b(见图2)。圆盘22的一个面23a涂有导电碳墨的连续层24。碳黑层24基本上延展在圆盘22一面上的整个表面上。墨水24可以印染在圆盘上，或以任何通用方式淀积，然后凝固。一种合适的胶状墨水是MINICOM5003CR碳墨。
圆盘22的另一个表面23b上淀积有第一和第二导电层26、28(最好参见图4)。层26、28也可以由诸如MINICOM5003CR碳墨的导电墨水淀积而后凝固来制成。
圆盘22随后借助于通用的环氧树脂粘合剂固着于机械支架30。举例说，支架30可以是导电的不锈钢圆盘形部件。
电极部件24邻近导电支架部件30设置。如图4中所示，双导电部件26、28以从支架部件30向外的方向取向。
如图5所示，一种抗腐蚀涂层32淀积在凝固的碳导电部件26、28之上。采用涂层32是为了分别放置部件26、28露出的电极26a和电极28a。这些电极(用以提供在图1中最明显示出的、诸如触头34a、34b的触头接在其内的区域)能够向换能器元件20耦送电信号，或将电信号从换能器元件20耦出。另外，第三电极36可淀积在导电支架部件30的一部分上。亦由凝固碳墨制成的电极36用作触头34c的耦接区。
一种另外可选的换能器结构20a示于图6中。在20a的换能器结构中，圆盘形的导电支架部件30a支撑压电陶瓷圆盘22a。圆盘22a有一背向支架部件30a的外表面，在支架部件30a上淀积了一外围圆环形导电液体层38a，和一内圆盘形凝固导电液体区38b。区38a、38b形成第一和第二间隔开的电极结构，这些电极结构在圆盘22a法线周围是匀称的。对应于层24，圆盘22a的第二表面涂覆有基本上连续扩展的凝固导电墨水层。
圆盘22a由环氧树脂层固着于导电支架部件30a，双电极结构38a、38b离开或向外取向。对应于图5的涂层32，圆盘22a的外部或向外的表面也部分涂覆保护涂层32a。由诸如碳墨的淀积和凝固导电液体制成的第三电极元件38c承载在导电支架部件30a上并具有改进的连接性。
图7示出了一个设计方案，其中换能器20a可部分地被印刷电路板40支撑。印刷电路板带有三个间隔开的、以任意通用方式装设的连接端42a、42b、42c。
换能器20a放在连接端42a-42c上，凝固的导电电极38a、38b、38c分别与连接端部件42a-42c接触。
一限定一内区52的壳体50能被以任何通用方式装配在印刷电路板40上。壳体50相应于连接端42a-42c将换能器固定就位。
或是施加至对应于喇叭10的连接端34b和连接端34c、或是施加至对应于喇叭10a的42a和42c的电信号将引起相应陶瓷圆盘22或22a振动，从而产生所需的声频输出。
换能器20和换能器20a均由于以下事实而具有优越性凝固导电碳墨比淀积银电极便宜，且碳墨不像银那样氧化/腐蚀。
通过前述可以认识到，在不背离本发明的精神和范围的条件下，可作出大量的变化和改型。应该理解的是相应于本发明图示的特定设备并不意于或意味着限定。当然，所有这些改型作为权利要求范围之内的内容均被随后的权利要求所包括。
权利要求
1.一种声频输出装置，其特征在于包括一有至少两个间隔开的电极形成于其上的表面的陶瓷元件，每个所述电极由导电的、非金属的、淀积其上并凝固的液体制成；与所述电极相接触的导电部件，用于向所述元件提供电能以产生声频输出。
2.如权利要求1的装置，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、由所述导电和凝固液体制成的另外的电极。
3.如权利要求1的装置，其特征在于，所述电极由导电碳墨制成。
4.如权利要求1的装置，其特征在于，包括限定用于所述陶瓷元件内部区的壳体。
5.如权利要求4的装置，其特征在于，所述壳体确定一声频输出端口。
6.如权利要求1的装置，其特征在于，包括所述陶瓷元件承载于其上的导电支架。
7.如权利要求2的装置，其特征在于，所述电极相应于所述表面的法线是匀称的。
8.如权利要求1的装置，其特征在于，所述每个电极具有环状、圆盘形，一个所述电极包围着所述另一个电极。
9.如权利要求1的装置，其特征在于，所述电极淀积为凝固的胶。
全文摘要
压电喇叭包括圆柱或圆盘形的压电陶瓷材料薄膜，该薄膜有二间隔开的平表面。在一平表面上，连续扩展的炭墨层淀积制成电极。在另一表面上，至少两个间隔开的电极由炭墨制成。圆盘两面上的墨水是凝固的。圆盘附固于金属圆柱或圆盘形支架部件上，双电极表面背离金属支架部件伸出。可向采用一个或多个表面炭墨电极的陶瓷圆盘和金属支架区施加电能，换能器结构可支撑在塑料壳体中或支撑在印刷电路板上并由周围的壳体固定就位。
文档编号H04R17/00GK1081272SQ9310845
公开日1994年1月26日 申请日期1993年7月14日 优先权日1992年7月15日
发明者G·舍恩费尔德 申请人:皮特威公司