專利名稱：超聲傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及超聲傳感器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，超聲傳感器包括超聲換能器和帶有開孔的殼體，超聲換能器具有被布置在圓柱形狀的外殼的底部的里面的壓電器件，所述開孔用于超聲換能器組件通過它插入。壓電器件用引線被電耦合到殼體中的電路板。該引線除了用于電耦合的部分以外都用密封材料覆蓋。日本專利申請No.2004-159351公開了具有上述的結(jié)構(gòu)的超聲傳感器。
近年來，因?yàn)橄ＭM裝操作的可操作性改進(jìn)，使用連接頭引腳代替引線的要求不斷增加。例如，在日本專利申請JP-A-H8-130795和JP-A-H11-187491中公開的超聲換能器在被固定在外殼的底座(端子板)上有連接引腳(端子引腳或引線末端)，連接引腳以穿過的方式延伸到外殼的外面。超聲換能器中的壓電器件通過連接引腳被電連接到電路板。
然而，在日本專利申請JP-A-H8-130795和JP-A-H11-187491中公開的超聲換能器具有連接引腳，它的一個(gè)末端部分(即，根部)被固定地布置在外殼的板形的底座上，以及向外殼外面延伸的連接引腳的部分(即，尖端部分)是長的。另外，連接引腳例如由直徑0.5mm厚度的主要包含銅的材料制成。所以，連接引腳在布置在外殼上之前是可以彎曲的，也就是，器件的末端可以從標(biāo)準(zhǔn)位置被彎曲地移位。這樣，由于連接引腳的變形/錯(cuò)位，所述器件的組裝會更加困難。換句話說，超聲傳感器的組裝操作的可操作性會惡化。
而且，根據(jù)組裝的狀態(tài)，從殼體與換能器之間的縫隙侵入到殼體的水可以侵濕超聲傳感器的里面零件。在這種情形下，傳感器中的連接引腳可被腐蝕或因?yàn)榍秩氲乃赡茉斐呻娐?，發(fā)明內(nèi)容從上述的和其它問題看來，本發(fā)明的目的是提供具有改進(jìn)的可操作性和改進(jìn)的防水性超聲傳感器。
本發(fā)明的超聲傳感器包括超聲換能器和殼體。超聲換能器具有帶附著到其上的底部的圓柱形的外殼；被布置在外殼中的壓電器件；與壓電器件電耦合的連接引腳；和由絕緣材料制成的底座，用于支持延伸地穿過它的連接引腳。殼體具有開孔，用于被布置在其中的超聲換能器的組裝操作。壓電器件通過使用連接引腳與殼體中的電路板電耦合，連接引腳通過超聲換能器的防護(hù)部分被局部保護(hù)。殼體具有在超聲換能器與電路板之間的導(dǎo)引部分，用于在殼體中定位防護(hù)部分。
本發(fā)明的超聲傳感器通過提供防護(hù)部分保護(hù)連接引腳免受不希望的折彎和/或彎曲。而且，殼體上的導(dǎo)引部分適當(dāng)?shù)胤胖梅雷o(hù)部分和被布置在其中的連接引腳，以便在與電路板的連接方面具有改進(jìn)的可操作性。而且，由具有防水特性的絕緣材料制成的防護(hù)部分對于從底座向外殼外面的尖端部分延伸的連接引腳的預(yù)定部分的覆蓋改進(jìn)超聲傳感器的防水性。
本發(fā)明的另一方面，超聲傳感器可以給被布置在外殼上的底座提供插入在它們之間的彈性部件。這樣，超聲傳感器在防止把不必要的震動從外殼的底部傳送到底座方面具有改進(jìn)。
本發(fā)明的再一方面，超聲傳感器可以為多個(gè)連接引腳提供整體的防護(hù)部分。這樣，防護(hù)部分有效地用來保護(hù)連接引腳不折彎和/或彎曲。而且，防護(hù)部分和通孔(導(dǎo)引部分)一一對應(yīng)地耦合在一起，由此減小誤放置的可能性。
本發(fā)明的再一方面，超聲傳感器可以具有防護(hù)部分，它具有由與底座相同的材料制成的凸起形狀，或防護(hù)部分是固定地布置在底座上的單獨(dú)部件。
本發(fā)明的再一方面，超聲傳感器可以提供導(dǎo)引部分，導(dǎo)引部分是具有用于定位防護(hù)部分的定位通孔的導(dǎo)引板。在這種情形下，防護(hù)部分被插入到定位通孔，用于相對于相對于電路板上的連接部分適當(dāng)?shù)囟ㄎ贿B接引腳。
本發(fā)明的再一方面，超聲傳感器可以提供分隔開殼體的內(nèi)部空間的導(dǎo)引部分；具有至少從導(dǎo)引部分延伸向電路板一側(cè)露出的尖端部分的防護(hù)部分；和由被填充在電路板一側(cè)的防潮部件覆蓋的尖端部分。在這種情形下，至少防護(hù)部分的一部分被插入到導(dǎo)引部分中的定位通孔。
本發(fā)明的再一方面，超聲傳感器可以提供導(dǎo)引部分，導(dǎo)引部分具有與定位通孔不同的通孔。在這種情形下，通孔不具有與防護(hù)部分的形狀的兼容性，即，具有與防護(hù)部分的形狀不同的形狀，或者被提供在其中通孔不能錯(cuò)誤地接收防護(hù)部分的位置。
本發(fā)明的再一方面，當(dāng)換能器的外殼具有圓形的底部和換能器在水平方向和垂直方向分別具有不同的方向性時(shí)，超聲傳感器可以使得防護(hù)部分的形狀和/或定位通孔在超聲換能器的軸線周圍被非對稱地設(shè)置。這樣，超生換能器具有沿著不期望方向的方向性。此外，圍繞超聲換能器的軸線偏心地放置的連接引腳、防護(hù)部分和定位通孔對于方向性具有相同的影響。
本發(fā)明的再一方面，超聲傳感器具有被布置在超聲換能器與導(dǎo)引部分之間的用于控制震動的第一彈性體。這樣，來自外殼的不必要的震動被避免，由此提高傳感器的精度。而且，被布置在底座上的面對換能器的防護(hù)部分的第二彈性體改進(jìn)減震效果。第一和第二彈性體的彈性材料可以是相同的材料，或可以是不同的材料。
本發(fā)明的再一方面，超聲傳感器可以提供這樣一種超聲換能器，該超聲換能器在組裝在殼體上過程中具有覆蓋地放置在其上的圓柱彈性體。超聲換能器具有在圓柱彈性體被放置在超聲換能器上時(shí)露出的第一標(biāo)記，以及圓柱彈性體在外周邊表面上具有作為對第一標(biāo)記的定位參考物的第二標(biāo)記。殼體具有第三標(biāo)記，作為對第一和第二標(biāo)記的定位參考物。一旦彈性體被覆蓋地布置在換能器上，用于衰減來自外殼底部的震動的圓柱彈性體就使得很難進(jìn)行在彈性體與換能器之間的控制調(diào)節(jié)。而且，外殼的圓柱側(cè)面被圓柱彈性體覆蓋。所以，具有上述的結(jié)構(gòu)的超聲傳感器具有諸如換能器、彈性體和殼體等部件的改進(jìn)的組裝精度。
本發(fā)明的再一方面，超聲傳感器可以具有被形成在底座上的第一標(biāo)記，第一標(biāo)記具有從被放置在殼體中的圓柱彈性體的外周邊表面向外凸起的尖端部分；第二標(biāo)記，它是在彈性體的插入到殼體的方向上具有低于尖端部分的高度的凸起和被形成在彈性體的外周邊表面的凹陷之一；以及第三標(biāo)記，它是由開孔形成的在超聲換能器插入到殼體內(nèi)的方向上用于第一標(biāo)記的尖端部分的凹陷。超聲傳感器的這種結(jié)構(gòu)可被看作為本發(fā)明的工作例子。
本發(fā)明的再一方面，超聲傳感器可以具有被放置在汽車的保險(xiǎn)杠中的殼體。這樣，超聲傳感器可以用作為汽車的測角傳感器或倒車傳感器。
本發(fā)明的再一方面，超聲傳感器可以提供具有被附著到其上的底部的圓柱形狀的外殼；被放置在外殼的底部的內(nèi)表面上的壓電器件；與壓電器件電耦合的連接引腳，其一端從外殼向外延伸；由絕緣材料制成的底座，用于在固定至外殼上時(shí)支持穿過它的連接引腳；以及由具有防水特性的絕緣材料制成的防護(hù)部分，用于覆蓋從底座向外殼外面的尖端部分延伸的連接引腳的預(yù)定部分。連接引腳和防護(hù)部分的位置圍繞圓形的換能器的軸線偏心地布置。
具有上述的結(jié)構(gòu)的超聲傳感器可以提供換能器的連接引腳與電路板之間的改進(jìn)的定位可操作性，因?yàn)樵诜雷o(hù)部分中的連接引腳被保護(hù)免受非預(yù)期的折彎和/或彎曲。
而且，防護(hù)部分由具有防水特性的材料制成。這樣，連接引腳具有改進(jìn)的防水特性。
再者，換能器通過圍繞換能器的軸線偏心布置連接引腳和防護(hù)部分而具有固定的組裝取向。這樣，在方向性方面可以避免超聲換能器的誤組裝。
本發(fā)明的再一方面，超聲換能器通過使得被安置在外殼上的底座具有由彈性材料制成的插入隔板而具有在防止來自外殼的不必要的震動方面的改進(jìn)。


通過參考附圖作出的以下的詳細(xì)說明將更明白本發(fā)明的其它目的、特性和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1A顯示在本發(fā)明的第一實(shí)施例中超聲換能器的截面圖；圖1B顯示在第一實(shí)施例中超聲傳感器的外殼的底視圖；圖1C顯示在第一實(shí)施例中超聲傳感器的底座的底視圖；圖2A顯示在第一實(shí)施例中圖1A的超聲傳感器的截面圖；圖2B顯示在第一實(shí)施例中超聲傳感器的殼體的底視圖；圖3A顯示在第二實(shí)施例中超聲換能器的底視圖；圖3B顯示在第二實(shí)施例中超聲換能器的側(cè)視圖；圖4A顯示在第二實(shí)施例中圓柱彈性體的底視圖(即殼體面一側(cè))；
圖4B顯示在第二實(shí)施例中圓柱彈性體的側(cè)視圖；圖5A顯示超聲換能器和圓柱彈性體的立體分解圖；圖5B顯示殼體和超聲換能器的立體分解圖；圖6顯示在導(dǎo)引部分上的修正的圖；圖7顯示在導(dǎo)引部分上不同的類型的修正的圖；圖8顯示具有修正的超聲換能器的截面圖；以及圖9顯示具有修正的防護(hù)部分的圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例是參照附圖進(jìn)行描述的。
(第一實(shí)施例)圖1A到1C顯示在本發(fā)明的第一實(shí)施例中超聲傳感器100中的超聲換能器10的圖。也就是，圖1A是截面圖，圖1B是外殼11的底視圖，和圖1C是換能器10的底座14的底視圖。圖1B和1C是從外殼11的振動面的底面14取的圖。圖1B顯示外殼11只具有被放置在其中的壓電器件12的的一個(gè)圖。本實(shí)施例的超聲傳感器被用作為倒車聲納或測角聲納。
超聲傳感器10包括具有圓柱形狀的底部的外殼11；壓電器件12；通過隔板13放置在外殼11的開孔中的底座14；和連接引腳15，它在一端上與壓電器件12電連接。連接引腳15的另一端穿過底座14向外殼11外面延伸。
外殼11由導(dǎo)電材料(金屬或其上形成金屬涂層的的絕緣材料)制成。外殼11具有被形成在其中的內(nèi)部空間16。外殼11的底部11a具有被粘貼在內(nèi)表面上的壓電器件12。底部11a的外表面是振動面11b。在本實(shí)施例中，導(dǎo)電材料是鋁，以及振動面11b是圓形。內(nèi)部空間16是具有分別不同的長度和寬度的矩形(矩形的頂角是圓角)，如圖1B所示。內(nèi)部空間16的形狀確定換能器10的方向性，也就是，在水平方向和垂直方向上分別不同的方向性。在這種情形下，換能器10的方向性在水平方向上是寬的和在垂直方向上是窄的。
壓電器件12包括在兩個(gè)面上具有電極(圖上未示出)的壓電陶瓷元件(例如，鎬鈦酸鉛)，表面的一個(gè)電極通過使用導(dǎo)電膠被附著到外殼11的底部11a。電極通過使用通過外殼11的引線17a和引線17b與一對連接引腳15電連接。外殼11的內(nèi)部空間16從壓電器件12-側(cè)被填充以毛氈和硅，當(dāng)引線17a，17b被焊接時(shí)毛氈和硅從布置在隔板13和底座14上的開孔(圖上未示出)倒入。這些填充料是用于控制從振動面?zhèn)魉偷竭B接引腳15的不必要的振動的部件。
隔板13是用于控制由外殼11的底部11a的振動造成的外殼15的圓柱體11c上不必要的振動的傳送的彈性體。隔板13例如由硅橡膠制成。本實(shí)施例中使用的隔板13可省略。
底座14由具有穿過它布置的連接引腳15的絕緣材料制成。本發(fā)明的絕緣材料例如是諸如ABS樹脂的合成材料。連接引腳15通過使用插入模制被放置在底座14內(nèi)。連接引腳15主要由銅制成，并具有0.5mm的厚度。
本實(shí)施例的超聲換能器10具有防護(hù)部分18，由具有防水特性的絕緣材料制成。防護(hù)部分18保護(hù)向外殼11的外面延伸的連接引腳15的尖端部分的預(yù)定的部分。受保護(hù)的預(yù)定部分從底座14向外殼11的外面的尖端部分延伸。本實(shí)施例中的防護(hù)部分18是如圖1A和1C所示的底座14的凸起部分。連接引腳15被插入到底座和防護(hù)部分18。防護(hù)部分18的單個(gè)本體覆蓋一對連接引腳15。
本實(shí)施例的具有引腳15的防護(hù)部分18離外殼11的底部11a的圓形的中心偏心地放置。也就是，防護(hù)部分18離如圖1C所示的作為虛線交叉點(diǎn)的底部11a的中心不同地被放置。在這種情形下，換能器10(壓電器件12)的檢測軸線與底部11a的中心或外殼11的軸線共同存在。
防護(hù)部分18可以與底座14單獨(dú)地形成，以及例如可以通過使用粘接劑被附著到底座14。引腳15可以被單獨(dú)地覆蓋和被保護(hù)。引腳15可以通過使用粘接劑而不用插入模制被附著到底座14和防護(hù)部分18的預(yù)定的部分。
超聲換能器10包括泡沫彈性體19作為減震器。本發(fā)明的泡沫彈性體是發(fā)泡硅。連接引腳15穿過泡沫彈性體19。外殼11、隔板13、底座14和發(fā)泡硅19通過使用粘接劑(例如，硅型粘接劑)被互相附著。
圖2A和2B顯示第一實(shí)施例中圖1A的超聲傳感器100的圖。也就是，圖2A顯示截面圖，和圖2B顯示從換能器10的布置面的反面取的傳感器100的殼體30的底視圖。在圖2A上，為了清晰起見，在電路板20上的電元件被省略。在圖2B上，僅僅顯示殼體30。而且，在殼體30與導(dǎo)引部分31之間的邊界被顯示為虛線。
超聲傳感器100包括超聲換能器10和電路板20，電路板20用于把電壓加到換能器10上以生成超聲波和用于處理換能器10的反向效應(yīng)感應(yīng)的電壓。換能器10和電路板20被布置在由合成樹脂制成的殼體30內(nèi)。
殼體30具有導(dǎo)引部分31，用于相對于在空的空間中的電路板20的連接部分定位引腳15和防護(hù)部分18。導(dǎo)引部分31是用于在殼體30上定位換能器10和在電路板20上定位引腳的定位孔31a。開孔31a被布置在用來把殼體30的空的空間分割成用于換能器10的空間和用于電路板20的空間的板上。開孔31a以穿過的方式接納防護(hù)部分18。導(dǎo)引部分31用與殼體30相同的材料與殼體30整體形成。
殼體30具有圓形的開孔32，以及接納具有被附著到其上的圓柱彈性體33的換能器10從開孔32一側(cè)向?qū)б糠?1的方向的插入。換能器10具有在底座14的下面的用于控制振動的泡沫彈性體34。換能器10的振動面11b組裝狀態(tài)下從殼體30暴露在外。
由硅橡膠制成的圓柱彈性體33覆蓋換能器10的側(cè)面(即，外殼11的圓柱11c)，用于控制不必要的振動從換能器10向殼體30傳送。圓柱彈性體33的開孔32側(cè)上的邊緣具有鎖定部分33a，以及殼體30和導(dǎo)引部分31被鎖定部分33a鎖定。換能器10通過使用鎖定部分33a被固定在殼體30上。在換能器10的插入側(cè)上的鎖定部分(圖上未示出)通過在導(dǎo)引部分上的穿孔(圖上未示出)被鎖定在導(dǎo)引部分31的電路板一側(cè)上。
由發(fā)泡硅制成的泡沫彈性體34(與換能器10的外殼11中的彈性體19相同的)讓引腳15和防護(hù)部分18穿過它。彈性體34具有切口，用于把防護(hù)部分18和引腳15定位在預(yù)定的位置。換能器10、底座14、圓柱彈性體33和泡沫彈性體34通過硅型粘接劑互相附著一起。
殼體30中被導(dǎo)引部分31分開的電路板20側(cè)的空間被填充以防潮部件35。防潮部件35例如是硅樹脂或尿烷樹脂。本實(shí)施例的防水部件35是硅樹脂。在圖2A和2B中，端子36是來自電路板20的輸出端子，以及連接頭37是向開孔部分延伸的端子36的一端。
下面描述在殼體30上的換能器10的組裝。具有圓柱彈性體33和被附著在其上在泡沫彈性體34的換能器10從殼體30的開孔32被插入。在插入過程中，具有引腳15的防護(hù)部分18被插入到在殼體30的導(dǎo)引部分31的定位開孔31a中。這樣，殼體30使得換能器10處在預(yù)定的位置，以及引腳15被布置在電路板20上的通孔21內(nèi)。引腳15被焊接在電路板20上，用于壓電器件12與電路板20之間的電耦合。端子36和電路板20也通過焊接被電耦合，用于電輸出。殼體的電路板20一側(cè)的空間在焊接后被填充以防潮部件35。電路板20在布置換能器10之前或之后可被布置在殼體30中。在電路板20一側(cè)上殼體30的開孔可以由某些材料被覆蓋。
本實(shí)施例的超聲傳感器用上述的方式被組裝，也就是，換能器10的引腳15由防護(hù)部分18被保護(hù)，以及防護(hù)部分18被插入具有定位開孔31a的導(dǎo)引部分31。所以，引腳15的折彎/彎曲被防止，以便得到改進(jìn)的工作能力。
而且，換能器10和傳感器100在腐蝕和泄漏方面具有改進(jìn)的抵御水侵入換能器10與圓柱彈性體33之間的縫隙的能力，因?yàn)榉雷o(hù)部分18覆蓋在從底座14到導(dǎo)引部分31的部分引腳15。而且，當(dāng)換能器10被放置在殼體30中時(shí)，防護(hù)部分18對于引腳15的覆蓋延伸過殼體中從導(dǎo)引部分31到電路板20的空間中暴露的部分(即，防護(hù)部分18在達(dá)到電路板20之前結(jié)束)。也就是，從底座14凸起的引腳由防護(hù)部分18和用于改進(jìn)防水性能的防潮部件35覆蓋。而且，在防護(hù)部分18與電路板20之間的縫隙防止振動從防護(hù)部分18傳遞到電路板20。
防護(hù)部分18(引腳15)和導(dǎo)引部分31(定位孔31a)與外殼11的中心偏心地定位用于換能器10極簡單地組裝在殼體30上，或超聲傳感器100在傳感器100方向性的方向方面的組裝。當(dāng)傳感器100在水平和垂直方向分別具有不同的方向性時(shí)，偏心結(jié)構(gòu)有效地用作為誤組裝的防護(hù)措施。
在底座14上的泡沫彈性體34和19有效地用作控制不必要的振動從引腳15傳遞到電路板20的防護(hù)措施。
(第二實(shí)施例)現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。
圖3A和3B顯示本實(shí)施例中超聲換能器10的圖。也就是，圖3A顯示從防護(hù)部分16形成側(cè)取的超聲換能器的底視圖，圖3B顯示超聲換能器的側(cè)視圖。
圖4A和4B顯示圓柱彈性體33的圖。也就是，圖4A顯示圓柱彈性體33的底視圖(即，面對殼體一側(cè))，以及圖4B顯示圓柱彈性體33的側(cè)視圖。
圖5A和5B顯示立體分解圖。也就是，圖5A顯示超聲換能器10與圓柱彈性體33的立體分解圖，以及圖5B顯示殼體30與超聲換能器10的立體分解圖。
第二實(shí)施例的說明集中在第一和第二實(shí)施例之間的差別上。也就是，主要描述超聲換能器10相對于圓柱彈性體33和殼體30定位。
由外殼11的底部11a的振動引起的不必要的振動的傳遞被圓柱彈性體33阻止。然而，在彈性體33被放置在換能器10后，彈性體33相對于換能器10的定位的控制是困難的。而且，外殼11的圓柱11c被彈性體33覆蓋。
下面更實(shí)際地描述換能器10相對于彈性體33和殼體30的定位。也就是，換能器10的底座14具有在外表面上的第一標(biāo)記14a，其中當(dāng)彈性體33被放置在換能器10上時(shí)，第一標(biāo)記14a從圓柱彈性體33的外表面33b向外凸起。彈性體33的外表面33b具有沿彈性體33的插入方向凸起的第二標(biāo)記33c，第二標(biāo)記33c比起第一標(biāo)記14a具有較低的高度。用于接納換能器10的殼體30的開孔32具有第三標(biāo)記38，第三標(biāo)記38沿?fù)Q能器10的插入的方向?qū)б谝粯?biāo)記14a的尖端。圖4A和4B顯示在圓柱彈性體33上的鎖定部件33d，并且鎖定部件33d被插入到與導(dǎo)引部分31的定位孔31a單獨(dú)地放置的通孔中，用于藉助于其它鎖定部件33a來鎖定殼體30。而且，彈性體33上的切口33e接納第一標(biāo)記14a。此外，虛線33f顯示用于保護(hù)換能器10的側(cè)面和防護(hù)部分18的一部分的圓柱彈性體33的內(nèi)表面。
第一標(biāo)記14a的尖端與第二標(biāo)記33c對準(zhǔn)，以及從彈性體33的外表面33b凸起，當(dāng)換能器10被插入到彈性體33時(shí)使得第一標(biāo)記14a與第二標(biāo)記33c對準(zhǔn)。然后，當(dāng)?shù)谝粯?biāo)記14a的尖端在換能器10插入到殼體30的過程中被殼體30上的第三標(biāo)記38引導(dǎo)時(shí)，防護(hù)部分18被插入到導(dǎo)引部分31的定位孔31a且引腳15被插入到在電路板20上的通孔21。而且，被插入通孔的彈性體33的鎖定部件33d和33a(圖上未示出)把換能器10鎖定在殼體上。
本實(shí)施例的超聲傳感器100保證超聲換能器10以上述方式組裝到圓柱彈性體33和殼體30上的組裝操作的精度得到改善。而且，當(dāng)用于控制不必要的振動的圓柱彈性體33被放置在換能器上時(shí)，藉助于在換能器10的水平和垂直方向上各個(gè)不同的方向性，防止超聲換能器10的誤組裝。
而且，第一標(biāo)記14a，第二標(biāo)記33c和第三標(biāo)記38不一定限于本實(shí)施例中的那些標(biāo)記。當(dāng)彈性體覆蓋換能器10時(shí)，第一標(biāo)記14a至少可以從彈性體33凸起，以及第二標(biāo)記33c至少可以用于定位第一標(biāo)記14a。第三標(biāo)記38至少可以用于定位第一標(biāo)記14a和第二標(biāo)記33c。
(其它實(shí)施例)雖然本發(fā)明是參照附圖結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例全面地描述的，但應(yīng)當(dāng)指出，各種改變和修正對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。
例如，用于定位防護(hù)部分18的導(dǎo)引部分31可以不同方式構(gòu)建。也就是，例如，用于接收鎖定部件33d的單獨(dú)的通孔31b可以與如圖6所示的定位孔31a相組合地布置。而且，當(dāng)泡沫彈性體34沒有如圖7所示地被使用時(shí)，用于接收防潮部件35的通孔31c可以被布置在換能器10的底座14與殼體30之間的空間。而且，當(dāng)通孔31b和31c與定位孔31a單獨(dú)地放置在導(dǎo)引部分31中時(shí)，通孔31b和31c的位置優(yōu)選地可被安排成使得防護(hù)部分18不會錯(cuò)誤地插入到孔31b和31c，即使在換能器10圍繞換能器10的軸線(即，圖6和7上虛線的交叉點(diǎn))旋轉(zhuǎn)時(shí)也是如此。導(dǎo)引部分31的修正方案的平面圖被顯示于圖6和7。當(dāng)與圖2B的原先的安排相比較時(shí)，明顯地看出導(dǎo)引部分31的修正。
而且，導(dǎo)引部分31可以以不同的方式導(dǎo)引防護(hù)部分18。例如，防護(hù)部分18可以通過使用形成在板部分上的凹陷或溝槽進(jìn)行導(dǎo)引。
底座14可以或可以不放置在超聲換能器10的底面。例如，隔板可以基本覆蓋超聲換能器10的底面的全部面積，以及底座僅僅放置在用于容納連接引腳15的小面積上，如圖8所示。在這種情形下，圖8顯示換能器10的修正方案的截面圖。
此外，防護(hù)部分18和引腳15的布置的偏心度可以用防護(hù)部分18圍繞換能器10的軸線的非對稱布置替換。也就是，例如，防護(hù)部分18和定位孔31a圍繞能器10的軸線(或外殼11的軸線)非對稱地布置，用于確定如圖9所示的換能器10方向性的方向。在這種情形下，防護(hù)部分18甚至可被放置在換能器10的軸線上，以便具有預(yù)期的方向性。
這樣的改變和修正應(yīng)當(dāng)被看作為屬于如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.超聲傳感器(100)，包括超聲換能器(10)，具有被附著到其上的底部(11a)的圓柱形的外殼(11)；被布置在外殼(11)中的壓電器件(12)；與壓電器件(12)電耦合的連接引腳(15)；和由絕緣材料制成的底座(14)，用于支持延伸地穿過它的連接引腳(15)，其中壓電器件(12)被放置在外殼(11)的底部(11a)的內(nèi)表面上；以及具有開孔的殼體，所述開孔用于被布置在殼體中的超聲換能器的組裝操作，其中壓電器件(12)在超聲換能器(10)被組裝到殼體中時(shí)通過使用連接引腳(15)與殼體中的電路板電耦合，連接引腳(15)通過超聲換能器(10)的防護(hù)部分被局部保護(hù)，防護(hù)部分由具有防水特性的絕緣材料制成，以及殼體具有在超聲換能器(10)與電路板之間的導(dǎo)引部分，用于在殼體中定位防護(hù)部分。
2.按照權(quán)利要求1的超聲傳感器(100)，其中底座(14)被布置在外殼(11)上，且一彈性部件被插入于它們之間。
3.按照權(quán)利要求1的超聲傳感器(100)，其中防護(hù)部分總體地覆蓋多個(gè)連接引腳(15)。
4.按照權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)的超聲傳感器(100)，其中防護(hù)部分具有由與底座(14)相同的材料制成的凸起形狀。
5.按照權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)的超聲傳感器(100)，其中防護(hù)部分是被放置在底座(14)上的單獨(dú)部件。
6.按照權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的超聲傳感器(100)，其中導(dǎo)引部分是具有用于定位防護(hù)部分的定位通孔的導(dǎo)引板。
7.按照權(quán)利要求6的超聲傳感器(100)，其中導(dǎo)引部分分隔開殼體的內(nèi)部空間，防護(hù)部分具有至少從導(dǎo)引部分向電路板一側(cè)延伸的尖端部分，以及尖端部分由被填充在電路板一側(cè)的防潮部件覆蓋。
8.按照權(quán)利要求6或7的超聲傳感器(100)，其中導(dǎo)引部分具有與定位通孔不同的通孔，以及所述通孔與防護(hù)部分的形狀不兼容的，或者被提供在不接收防護(hù)部分的位置。
9.按照權(quán)利要求1到8的任一項(xiàng)的超聲傳感器(100)，其中超聲換能器(10)具有帶圓形底部(11a)的外殼(11)，超聲換能器(10)在水平方向和垂直方向分別具有不同的方向性，以及防護(hù)部分的形狀和/或定位通孔圍繞超聲換能器的軸線非對稱地設(shè)置。
10.按照權(quán)利要求1到8的任一項(xiàng)的超聲傳感器(100)，其中超聲換能器(10)具有帶圓形底部(11a)的外殼(11)，超聲換能器(10)在水平方向和垂直方向分別具有不同的方向性，以及連接引腳(15)、防護(hù)部分和/或定位通孔的位置圍繞超聲換能器(10)的軸線偏心地設(shè)置。
11.按照權(quán)利要求1到10的任一項(xiàng)的超聲傳感器(100)，其中第一彈性體被布置在超聲換能器(10)與導(dǎo)引部分之間。
12.按照權(quán)利要求11的超聲傳感器(100)，其中第二彈性體被布置底座(14)上，以及第二彈性體面對超聲換能器(10)的防護(hù)部分。
13.按照權(quán)利要求1到12的任一項(xiàng)的超聲傳感器(100)，其中具有被覆蓋地放置在其上的圓柱彈性體的超聲換能器(10)被組裝在殼體上，超聲換能器(10)具有當(dāng)圓柱彈性體被放置在超聲換能器(10)上時(shí)露出的第一標(biāo)記，圓柱彈性體在外周邊表面上具有用作第一標(biāo)記的定位參照物的第二標(biāo)記，以及殼體具有作為對第一和第二標(biāo)記之一的定位參照物的第三標(biāo)記。
14.按照權(quán)利要求13的超聲傳感器(100)，被形成在底座(14)上的第一標(biāo)記具有從被放置在殼體中的圓柱彈性體的外周邊表面向外凸起的尖端部分，第二標(biāo)記是在彈性體插入到殼體的方向上具有低于所述尖端部分的高度的凸起和形成在彈性體的外周邊表面的凹陷之一，以及第三標(biāo)記是由所述開孔形成的用于在超聲換能器(10)插入到殼體內(nèi)的方向上定位第一標(biāo)記的尖端部分的凹陷。
15.按照權(quán)利要求1到14的任一項(xiàng)的超聲傳感器(100)，其中殼體被設(shè)置在汽車的保險(xiǎn)杠中。
16.一種超聲換能器(10)，包括圓柱形狀的外殼(11)，具有被附著到其上的底部(11a)；壓電器件(12)，被放置在外殼(11)中底部(11a)的內(nèi)表面上；與壓電器件(12)電耦合的連接引腳(15)，連接引腳(15)的一端從外殼(11)向外延伸；由絕緣材料制成的用于支持穿過它的連接引腳(15)的底座(14)，底座(14)被固定在外殼(11)上；以及由具有防水特性的絕緣材料制成的用于覆蓋連接引腳(15)的預(yù)定部分的防護(hù)部分，該預(yù)定部分從底座(14)向外殼(11)外面的尖端部分延伸，其中連接引腳(15)和防護(hù)部分圍繞圓形的超聲換能器(10)的軸線偏心地放置。
17.一種超聲換能器(10)，包括圓柱形狀的外殼(11)，具有被附著到其上的底部(11a)；壓電器件(12)，被放置在外殼(11)中底部(11a)的內(nèi)表面上；與壓電器件(12)電耦合的連接引腳(15)，連接引腳(15)的一端從外殼(11)向外延伸；由絕緣材料制成的用于支持穿過它的連接引腳(15)的底座(14)，底座(14)被固定在外殼(11)上；以及由具有防水特性的絕緣材料制成的用于覆蓋連接引腳(15)的預(yù)定部分的防護(hù)部分，該預(yù)定部分從底座向外殼(11)外面的尖端部分延伸，其中防護(hù)部分的形狀是圍繞圓形的超聲換能器的軸線非對稱地確定的。
全文摘要
超聲傳感器(100)，包括超聲換能器(10)和殼體。超聲換能器(10)具有帶附著到其上的底部(11a)的圓柱形的外殼(11)；被布置在外殼(11)中的壓電器件(12)；與壓電器件(12)電耦合的連接引腳(15)；和由絕緣材料制成的底座(14)，用于支持延伸地穿過它的連接引腳(15)。殼體具有開孔，用于被布置在其中的超聲換能器(10)的組裝操作。壓電器件(12)通過使用連接引腳(15)與殼體中的電路板電耦合，連接引腳(15)通過超聲換能器(10)的防護(hù)部分被局部保護(hù)。殼體具有在超聲換能器(10)與電路板之間的導(dǎo)引部分，用于在殼體中定位防護(hù)部分。
文檔編號B60R21/00GK1841087SQ20061006832
公開日2006年10月4日 申請日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者川島康裕, 可児博之, 中島明 申請人:株式會社電裝