CN102901958A - 超声波传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超声波传感器，连结传声器（1）和外壳（3）的连结构件（5）具有：保持传声器（1）的保持筒部（51）、与外壳（3）嵌合的嵌合筒部（52）、形成在保持筒部（51）和嵌合筒部（52）之间的中间筒部（53）。由此，仅通过改变连结构件（5）中的中间筒部（53）的长度（L1），即，仅通过连结构件（5）的更换，就能够变更传声器突出长度（L2）。

Description

超声波传感器

技术领域

本发明涉及具备具有压电元件而构成的传声器的超声波传感器。

背景技术

现有的超声波传感器例如安装在车辆的保险杠上，发送超声波，并且接收被障碍物反射回来的反射波，由此对存在于保险杠附近的障碍物进行检测。

作为这样的超声波传感器，例如，存在专利文献1（日本特开2007-251534号公报）中所公开的技术。在该专利文献1中公开的超声波传感器具备：在壳体内收纳压电元件的传声器、和收纳电路基板的外壳。传声器通过从壳体引出的连接销与电路基板电连接。

而且，对于外壳而言，外壳筒部从收纳电路基板的外壳主体部突出，并且传声器被插入于该外壳筒部。另外，为了抑制从传声器向外壳的振动的传递，而使缓冲物介于外壳筒部和传声器之间。

然而，保险杠的形状、大小等按安装超声波传感器的每种车型而不同，因此例如，在保险杠中的传感器安装部相对于铅垂方向倾斜的情况下，需要变长从传声器的前端面到外壳主体部的长度（以下，称为传声器突出长度）以便外壳主体部不与保险杠发生相互干扰。

然后，现有的超声波传感器在要变更传声器突出长度时，必须变更连接销、外壳筒部以及缓冲物的长度，由此，存在必须对传声器、外壳以及缓冲物进行重新设计这样的问题。

发明内容

本发明鉴于上述问题点，其目的在于仅用一部分的元件的更换，就能够变更传声器突出长度。

为了实现上述目的，在本发明的1例的超声波传感器中，具备：在壳体内收纳压电元件的传声器、收纳与压电元件电连接的电路基板的外壳、和连结传声器和外壳的筒状的连结构件。连结构件具有：保持传声器的保持筒部、与外壳嵌合的嵌合筒部、和形成在保持筒部和嵌合筒部之间的中间筒部。

由此，仅通过改变连结构件中的中间筒部的长度，即，仅通过连结构件的更换，就能够变更传声器突出长度。

例如，传声器也可具有从壳体引出并与电路基板电连接的布线构件，布线构件也可具有：从壳体引出的导线、和电连接导线和电路基板的连接销。由此，导线根据传声器突出长度而弯曲，由此无论传声器突出长度如何都能够将传声器共用化。

另外，也可以是传声器被插入保持筒部，并且形成在传声器的外周的槽和形成在保持筒部的内周的凸缘嵌合。由此，能够进行传声器和连结构件的防脱离以及定位。

而且，也可以是嵌合筒部被插入外壳，并且形成在嵌合筒部的外周的槽和形成在外壳的内周的凸缘嵌合。由此，能够进行外壳和连结构件的防脱离以及定位。

例如，连结构件可以由弹性体形成。由此，通过连结构件，能够抑制从传声器向外壳的振动传递。

而且，在中间筒部内可以配置有由弹性体形成并抑制传声器和外壳之间的振动传递的阻尼器。由此，通过阻尼器，能够抑制从传声器向外壳的振动传递。

附图说明

图1是用局部剖面表示本发明的一实施方式的超声波传感器的主视图。

图2是表示图1的传声器的图。

图3是图1的超声波传感器的分解立体图。

图4是表示图1的连结构件的图。

具体实施方式

说明本发明的一实施方式。本实施方式的超声波传感器安装在车辆的保险杠上，作为后部声纳或者角隅声纳使用。图1（a）是用局部剖面表示本发明的一实施方式的传声器突出长度较短的超声波传感器的主视图，图1（b）是用局部剖面表示本发明的一实施方式的传声器突出长度较长的超声波传感器的主视图。

如图1所示，超声波传感器具有：在壳体11内收纳有后述的压电元件12（参照图2）的传声器1、收纳有与传声器1电连接的电路基板31的外壳3、和连结传声器1和外壳3的筒状的连结构件5等。

图2（a）是用局部剖面表示图1的传声器1的主视图，图2（b）是图2（a）的传声器1的侧视图，图2（c）是图2（a）的传声器1的俯视图。

如图1、图2所示，传声器1构成为：具有壳体11、压电元件12、2根导线13、2根连接销14以及连接器15。

壳体11由导电性材料（金属材料、或者在表面形成了导电膜的绝缘材料）构成，通过形成为有底圆筒状而在壳体11的内部形成有内部空间16。压电元件12通过导电性粘合剂贴在壳体11的底部111的内表面侧，该底部111的外侧表面成为振动面112。在壳体11的筒部113的外周面的在圆周方向上分开的位置上的2处形成有槽114。此外，在本实施方式中，使用铝作为壳体11的导电性材料。

压电元件12由压电陶瓷（例如锆钛酸铅系）构成，其表面背面两面具备电极（未图示）。压电元件12的一个电极与一根导线13电连接。压电元件12的另一个电极经由导电性的壳体11与另一根导线13电连接。

导线13是将导电性的线用绝缘性的覆盖材料覆盖而成的部件，并具有挠性。连接销14例如是由以铜作为主成分的导电性材料构成的棒状的部件。导线13和连接销14通过铆接等接合后，将连接销14插入树脂制的连接器15。导线13以及连接销14构成本发明的布线构件。

在壳体11的内部空间16中填充了由例如硅橡胶等弹性体构成的密封构件17，压电元件12的整体以及导线13的一部分被密封构件17密封。而且，导线13的剩余部分以及连接销14不被密封构件17密封，而从壳体11被引出。

图3是图1的超声波传感器的分解立体图。如图1、图3所示，树脂制的外壳3具有：与连结构件5结合的圆筒状的外壳筒部32、收纳了电路基板31的外壳主体部33、收纳了用于从电路基板31向外部输出的未图示的外部输出端子的连接器部34。而且，在外壳筒部32的端部的内周面形成有凸缘321。

图4（a）是表示图1的连结构件5的主视图，图4（b）是图4（a）的连结构件5的侧视图，图4（c）是图4（a）的连结构件5的仰视图，图4（d）是沿图4（c）的A-A线的剖视图。

如图1、图4所示，由硅橡胶等弹性体构成的连结构件5具有：保持传声器1的圆筒状的保持筒部51、与外壳3嵌合的圆筒状的嵌合筒部52、形成在保持筒部51和嵌合筒部52之间的圆筒状的中间筒部53。

在保持筒部51的内周面的在圆周方向上分开的位置上的2处形成有凸缘511。而且，在嵌合筒部52的外周面形成有槽521。

如图1所示，传声器1的壳体11被插入连结构件5的保持筒部51，壳体11的槽114和保持筒部51的凸缘511嵌合，从而传声器1和连结构件5结合。采用传声器1的振动面112从保持筒部51露出，传声器1产生的超声波被传向外部这样的构成。

连结构件5的嵌合筒部52被插入外壳3的外壳筒部32，外壳筒部32的凸缘321和嵌合筒部52的槽521嵌合，而使连结构件5与外壳3的外壳筒部32结合。

在连结构件5的中间筒部53内配置有由泡沫硅等弹性体构成、抑制传声器1和外壳3之间的振动传递的阻尼器7。在该阻尼器7上形成有导线13、连接销14以及连接器15通过的未图示的贯通孔。

而且，通过该贯通孔的连接销14的前端部被插入形成在电路基板31的贯通孔，连接销14的前端部以及贯通孔21的电连接通过焊接等进行。

另外，在外壳3的外壳主体部33中填充了例如由聚氨酯树脂等防潮性的弹性体构成的密封构件35，电路基板31、连接销14等被密封构件35密封。

本实施方式的超声波传感器利用未图示的刃角（bezel）以及保持器安装在车辆的保险杠。具体地说，刃角是通过从保险杠外部插入保险杠的孔部内而与保险杠卡合并固定的部件，保持器是与超声波传感器以及刃角嵌合从而将超声波传感器和刃角一体化的部件。而且，在将超声波传感器、刃角以及保持器一体化的状态下，从保险杠的外部一侧将超声波传感器插入孔部内，使刃角与保险杠卡合，而使超声波传感器固定在保险杠上。

在此，对图1（a）所示的超声波传感器和图1（b）所示的超声波传感器而言，连结构件5中的中间筒部53的轴向长度L1不同，由此，从传声器1的前端面（振动面112）到外壳主体部33的长度L2（即，传声器突出长度）不同。

而且，在保险杠中的传感器安装部相对于铅垂方向倾斜的情况下，采用图1（b）所示那样的传声器突出长度L2较长的超声波传感器，以便外壳主体部33不与保险杠发生干扰。

另一方面，在保险杠中的传感器安装部大致为铅垂方向的情况下，外壳主体部33难以与保险杠互相干扰，因此采用图1（a）所示那样的传声器突出长度L2较短的超声波传感器。

在本实施方式中，仅通过改变连结构件5中的中间筒部53的轴向长度L1，即，仅通过连结构件5的更换，就能够变更传声器突出长度L2。

而且，导线13根据传声器突出长度L2而弯曲，因此无论传声器突出长度L2如何都能够将传声器1共用化。

进而，通过壳体11的槽114和保持筒部51的凸缘511的嵌合，能够进行壳体11和连结构件5的防脱离以及定位，通过外壳筒部32的凸缘321和嵌合筒部52的槽521的嵌合，能够进行外壳3和连结构件5的防脱离以及定位。

进而另外，通过由弹性体构成的连结构件5能够抑制从传声器1向外壳3的振动传递，能够通过由弹性体构成的阻尼器7抑制从传声器1向外壳3的振动传递。

此外，在上述实施方式中，通过导线13以及连接销14构成了布线构件，但也可以仅由连接销14构成布线构件。具体地说，将压电元件12的一个电极通过线与一个连接销14电连接，将压电元件12的另一个电极经由壳体11以及线与另一连接销14电连接。该情况下，将连接销14从壳体11引出，将连接销14与电路基板31电连接后，切掉连接销14的前端部的不必要的长的部分。

而且，在上述实施方式中，示出了使用刃角以及保持器将超声波传感器安装到保险杠的例子，但也可以将与超声波传感器能够卡合的配件，以包围孔部的方式通过粘合等固定在保险杠的内部一侧，使超声波传感器从保险杠的内部一侧与配件卡合，由此能够将超声波传感器安装在保险杠。

Claims (6)

1.一种超声波传感器，其特征在于，具有：

传声器（1），其在壳体（11）内收纳压电元件（12）；

外壳（3），其收纳与上述压电元件（12）电连接的电路基板（31）；和

筒状的连结构件（5），其连结上述传声器（1）和上述外壳（3），

上述连结构件（5）具有：保持上述传声器（1）的保持筒部（51）、与上述外壳（3）嵌合的嵌合筒部（52）、形成在上述保持筒部（51）和上述嵌合筒部（52）之间的中间筒部（53）。

2.根据权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，

上述传声器（1）具有从上述壳体（11）引出并与上述电路基板（31）电连接的布线构件（13、14），

上述布线构件具有：从上述壳体（11）引出的导线（13）、和对上述导线（13）和上述电路基板（31）进行电连接的连接销（14）。

3.根据权利要求1或者2所述的超声波传感器，其特征在于，

上述传声器（1）被插入上述保持筒部（51）中，并且形成在上述传声器（1）的外周的槽（114）和形成在上述保持筒部（51）的内周的凸缘（511）嵌合。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的超声波传感器，其特征在于，

上述嵌合筒部（52）被插入上述外壳（3）中，并且形成在上述嵌合筒部（52）的外周的槽（521）和形成在上述外壳（3）的内周的凸缘（321）嵌合。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的超声波传感器，其特征在于，

上述连结构件（5）由弹性体形成。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的超声波传感器，其特征在于，

在上述中间筒部（53）内配置有阻尼器（7），该阻尼器（7）由弹性体形成并抑制上述传声器（1）和上述外壳（3）之间的振动传递。

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