CN103261910A - 超声波换能器的安装结构 - Google Patents

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Abstract

超声波换能器的安装结构具备：壳体，其具有在前表面具有使超声波通过的通过面且对超声波换能器进行收纳的筒状的主体部和设于所述主体部的侧面的多个结合片；支架，其固定在缓冲器的背面上，且以使所述壳体的所述通过面面向所述缓冲器的开口的方式对所述壳体进行保持。所述支架具备供所述多个结合片各自装卸自如地结合的多个承受片。所述多个承受片以围绕所述开口的方式固定在所述缓冲器的所述背面上。

Description

超声波换能器的安装结构
技术领域
本发明涉及一种超声波换能器的安装结构，尤其是涉及一种将超声波换能器安装于机动车的缓冲器上的超声波换能器的安装结构。
背景技术
一直以来，提供有对超声波进行送出的超声波扬声器(超声波发送器)、或对超声波进行接收的超声波传声器(超声波接收器)等超声波换能器。
另外，一直以来，提供有利用这样的超声波换能器对物体进行检测的超声波传感器。即，一直以来，提供有对超声波进行发送并且对由障碍物反射后的超声波进行接收的超声波传感器。作为这种超声波传感器，例如有根据接收的超声波中的多普勒频移来对障碍物的有无进行判定的多普勒传感器等。
进而，作为上述的超声波传感器，如图6所示那样，存在安装于机动车的缓冲器1上进行利用的超声波传感器(例如，参考文献1“日本国公开专利公报2010-104441号”)。
详细地说明时，图6的超声波传感器为以向设于缓冲器1的露出孔11插通的方式固定于缓冲器1的设备，且具备从缓冲器1的外表面侧向露出孔11插入的外侧组件41和从缓冲器1的内表面侧与外侧组件41结合的内侧组件42。即，外侧组件41和内侧组件42以在它们之间夹着缓冲器1的方式进行结合，由此上述的超声波传感器相对于缓冲器1而被固定。
但是，在图6那样外侧组件41与内侧组件42之间夹着缓冲器1的结构中，外侧组件41的一部分向缓冲器1的外表面侧(图6中的左侧)突出，故安装于缓冲器1的状态下的美观性较差。
发明内容
本发明就是鉴于上述缘由而作出的，其目的在于，提供一种能够改善安装于缓冲器的状态下的美观性的超声波换能器的安装结构。
本发明所涉及的超声波换能器的安装结构的第一方式具备：壳体，其具有在前表面具有使超声波通过的通过面且对超声波换能器进行收纳的筒状的主体部和设于所述主体部的侧面的多个结合片；支架，其固定在缓冲器的背面上，且以使所述壳体的所述通过面面向所述缓冲器的开口的方式对所述壳体进行保持，所述支架具备供所述多个结合片各自装卸自如地结合的多个承受片，所述多个承受片以围绕所述开口的方式固定在所述缓冲器的所述背面上。
在本发明所涉及的超声波换能器的安装结构的第二方式中，在第一方式的基础上，所述支架具备与所述多个承受片分别对应的多个固定板。各所述固定板以厚度方向的一面固定在所述缓冲器的所述背面上。在各所述固定板的厚度方向的另一面上设有所述承受片。各所述固定板具有沿着所述缓冲器的所述背面变形的挠性。
在本发明所涉及的超声波换能器的安装结构的第三方式中，在第二方式的基础上，在所述固定板上以使所述固定板沿着所述缓冲器的所述背面折弯的方式设有狭缝和槽中的至少一方。
在本发明所涉及的超声波换能器的安装结构的第四方式中，在第一～第三方式的基础上，所述结合片和与所述结合片对应的所述承受片构成为在绕所述开口的中心轴的旋转方向上彼此抵接。
在本发明所涉及的超声波换能器的安装结构的第五方式中，在第一～第四方式的基础上，所述支架构成为以使所述主体部以规定的压力与所述缓冲器的所述背面接触的方式对所述壳体进行保持。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的超声波换能器的安装结构的分解立体图。
图2是上述实施方式的超声波换能器的安装结构的立体图。
图3是上述实施方式的超声波换能器的安装结构中的连接器的剖视图。
图4是将上述实施方式的超声波换能器的安装结构的一部分省略的剖视图。
图5是从前方观察上述实施方式的超声波换能器的安装结构时的立体图。
图6是表示现有例的剖视图。
具体实施方式
如图1所示，本实施方式的超声波换能器的安装结构具备壳体3和支架6。
壳体3采用合成树脂形成，具备主体部31、多个结合片32及连接器部33。
主体部31在前表面具有使超声波通过的通过面311，且形成为对超声波换能器(未图示)进行收纳的筒状。
在本实施方式中，超声波换能器为具有对超声波进行送出的功能和对超声波进行接收的功能这两方的电声能转换器。因而，由超声波换能器产生的超声波通过通过面311而向外部输出。另外，来自外部的超声波通过通过面311而由超声波换能器接收。
需要说明的是，超声波换能器也可以仅仅具有对超声波进行送出的功能和对超声波进行接收的功能中的任一方。另外，也可以采用对超声波进行送出的超声波换能器和对超声波进行接收的超声波换能器这两方。
主体部31收纳进行使超声波换能器产生超声波的处理和根据超声波换能器的输出对障碍物进行检测的处理的信号处理电路(未图示)。需要说明的是，信号处理电路的结构基于超声波换能器的结构来变更。
结合片32设于主体部31的侧面。在本实施方式中，壳体3具备两个结合片32。两个结合片32在与主体部31的中心轴正交的方向上呈一条直线状排列。该结合片32用于将壳体3向支架6固定。
连接器部33用于使主体部31与外部电路连接。
壳体3的结构中的主体部31及连接器部33可以采用现有公知的结构。因而，省略它们的详细说明。
支架6固定在缓冲器1的背面(图1中的上表面)上，且构成为以使壳体3的通过面311面向缓冲器1的开口11的方式对壳体3进行保持。
支架6具备：供多个(本实施方式中为两个)结合片32各自装卸自如地结合的多个(本实施方式中为两个)承受片22；与多个承受片22分别对应的多个固定板21。
固定板21以厚度方向的一面(图1中的下表面)固定在缓冲器1的背面上。在固定板21的厚度方向的另一面(图1中的上表面)上设有承受片22。固定板21具有沿着缓冲器1的背面变形的挠性。
在本实施方式中，由一个固定板21和一个承受片22来构成一个安装台2。
即，支架6具备两个安装台2(2A、2B)。两个安装台2A、2B以围绕开口11的方式固定在缓冲器1的背面上。换而言之，多个承受片22以围绕开口11的方式固定在缓冲器1的背面上。在本实施方式中，两个安装台2A、2B以夹着开口11的方式固定在缓冲器1的背面上。尤其是，两个安装台2A、2B为相同的形状，且以相对于开口11的中心轴成为二次对称的方式配置。
如上所述，本实施方式的超声波换能器的安装结构具备具有对超声波进行接收的功能的超声波换能器。因而，本实施方式的超声波换能器的安装结构可以称为超声波传感器的安装结构。
以下，关于本实施方式的超声波换能器(超声波传感器)的安装结构进一步地进行说明。
如图1所示，本实施方式为相对于贯通设有圆形状的露出孔(开口)11的缓冲器1而被固定的超声波换能器的安装结构，其具备以夹着露出孔11的配置分别与缓冲器1的内表面(图1中的上表面)粘结固定的两个安装台2和借助凹凸卡合而相对于各安装台2分别装卸自如地结合的传感器主体(壳体)3。
以下，将图1的ABCDEF的方向分别称为上下左右前后。也就是说，将成为缓冲器1的厚度方向的内表面侧的方向及在安装于缓冲器1的状态下朝向该方向的方向称为上方，将安装台2所排列的方向称为左右方向。需要说明的是，上述的方向只不过是为了便于说明而进行定义的方向，与实际的使用状态下的方向未必一致，本实施方式通常使上述表现所称的下方朝向车辆的前方或者后方来使用。
详细地说明时，各安装台2分别例如由合成树脂构成，各安装台2成为彼此通用的尺寸形状。各安装台2分别具有：作为整体将厚度方向设为上下方向而将长度方向设为前后方向的长方形的平板状的固定部(固定板)21；在固定部21的上表面上从前后方向的中央部突出设置并使厚度方向朝向前后方向的平板状的结合部(承受片)22。各安装台2的固定部21的下表面采用例如公知的粘合片5而与缓冲器1的内表面粘结固定。需要说明的是，作为将各安装台2固定于缓冲器1的内表面的方法，也可以代替采用上述那样的粘合片5的粘结固定，例如使用采用了粘结剂的粘结固定、或熔敷、或螺纹固定等其他的方法。
在此，缓冲器1为构成车辆的外观的结构，故因车辆的设计的不同而形成为曲面形状。对此，在本实施方式中，在安装台2的固定部21中结合部22的前后两侧的上表面分别设有多个槽211，并且设有多个上下敞开的狭缝212、213。即，通过使在固定部21中由于上述的槽211而成为薄壁的部位适当弯曲，或以改变上述的狭缝212、213的宽度的方式使固定部21变形，由此在一定程度的曲面上也能够粘结固定部21。进而，在安装台2的结合部22的厚度方向的一方的面(在左侧的安装台2中为前表面，在右侧的安装台2中为后表面)上突出设有卡合凸部221，该卡合凸部221以整体上朝向上端(也就是说越从固定部21离开)而突出尺寸变小的方式倾斜。作为本实施方式中的具体的配置，卡合凸部221设置在比上述的面的中央朝向稍稍靠右下方的位置。另外，作为狭缝212、213，设有从卡合凸部221的前后的各一方的附近朝向前后方向的外侧方向延长至端部的两个狭缝(以下，称为“第一狭缝”。)212和在卡合凹部221的左右的各一方上向左右方向的外侧释放并在结合部22的前后两侧处使固定部21与结合部22分离的两个狭缝(以下，称为“第二狭缝”。)213。进而，槽211在结合部22的前后各设有两个，且分别从结合部21的左右的各一方的端部附近延长至第一狭缝212的敞开端(即前后方向的外侧的端部)。需要说明的是，槽211和狭缝212、213的个数和形状也可以基于设想的缓冲器1的形状而进行适当地变更。
如此，固定板21形成为具有长度方向(箭头EF方向)及宽度方向(箭头CD方向)的长方形的板状。固定板21由具有弹性的树脂材料形成，由此具有沿着缓冲器1的背面变更的挠性。
另外，在固定板21上设有狭缝212、213和槽211，以使固定部21沿着缓冲器的背面折弯。
在本实施方式中，固定板21具备：两个狭缝212；两个狭缝213；四个槽211。狭缝212分别从固定板21的长度方向的第一端(箭头E侧的端部)及第二端(箭头F侧的端部)朝向长度方向的中央部并沿着长度方向延伸。在该狭缝212的作用下，固定板21在其宽度方向上变得容易折弯。狭缝213分别从固定板21的宽度方向的第一端(箭头C侧的端部)及第二端(箭头D侧的端部)朝向宽度方向的中央部并沿着宽度方向延伸。在该狭缝213的作用下，固定板21在其长度方向上变得容易折弯。四个槽211均形成在固定板21的厚度方向的另一面上。四个槽以将狭缝212的敞开端与狭缝213的敞开端连结的方式形成为直线状。在该槽211的作用下，固定板21在其对角方向上变得容易折弯。
承受片22突出设置在固定板21的厚度方向的另一面上。承受片22构成为与壳体3的结合片32装卸自如地结合。承受片22具备：卡合凸部221；基部222；台阶部223。基部222形成为矩形板状。基部222的宽度方向(箭头CD方向)与固定板21的宽度方向一致，基部222的厚度方向(箭头EF方向)与固定板21的长度方向一致。台阶部223形成在基部222的厚度方向的一面(安装台2A中为箭头E侧的面，安装台2B中为箭头F侧的面)上。台阶部223形成为长方体状。卡合凸部221形成在台阶部223的前表面(安装台2A中为箭头E侧的面，安装台2B中为箭头F侧的面)上。
另外，传感器主体3具有：使轴向朝向上下方向的圆柱形状的主体部31；在主体部31的外周面上从夹着主体部31而成为彼此相反侧的左右两个部位分别沿着主体部31的径向(左右方向的朝向外侧)突出设置的结合部(结合片)32；从主体部31的上端向主体部31的后方延长的连接器部33。在传感器主体3的主体部31中保持有兼具对超声波进行发送的发送机构和对超声波进行接收的接收机构的作为超声波换能器的发送接收机构(未图示)。并且，传感器主体3的主体部31的下端面成为超声波射入及射出的射入射出面311。上述的发送接收机构为进行超声波和电信号的相互的变换的机构，这样的发送接收机构可以采用例如压电元件而借助公知技术来实现。另外，在连接器部33中保持有用于与外部电路电连接的连接器。进而，构成在上述的发送接收机构与上述的外部电路之间进行增幅或干扰去除等信号处理的信号处理电路的电路部件也可以收纳及保持在主体部31或连接器部33中。
传感器主体3的各结合部32分别具有呈将厚度方向作为前后方向的扁平的形状且在之间空有间隙地对置的两个夹持片321、322。在传感器主体3中至少各结合部32分别由例如合成树脂那样能够弹性变形的材料来构成，且各结合部32分别能够以使夹持片321、322的下端部间的距离变大的方式进行弹性变形。另外，在各结合部32中，在从射入射出面311侧观察而呈顺时针方向侧的一方的夹持片321上设有供安装台2的卡合凸部221卡入的卡合孔323。进而，为了使上述的弹性变形容易产生，在各结合部32的上述的夹持片321中的、卡合孔323的周围设有适当的狭缝324。
如此，结合片32具备夹持片(第一夹持片)321和夹持片(第二夹持片)322。第二夹持片322形成为具有对承受片22进行收容的收容空间3221的U字形。从第二夹持片322的前方(箭头B方向)向收容空间3221插入承受片22。另外，第二夹持片322具有使承受片22的台阶部223面向外部的开口3222。第一夹持片321形成为矩形板状，且具有承受卡合凸部221的卡合孔323。第一夹持片321以将收容空间3221内的承受片22夹入的方式配置在开口3222内。需要说明的是，第一夹持片321与承受片22的台阶部223的前表面接触，故在第一夹持片321与基部222之间产生规定的间隙(参考图3)。该间隙作为用于使第一夹持片321变位的空间来利用。第一夹持片321以能够相对于第二夹持片322进行变位的方式，通过两个弹簧部325而与第二夹持片322连结。各弹簧部325由两个狭缝324来限定。
在将本实施方式固定于缓冲器1之际，首先，将两个安装台2以夹着露出孔11的配置粘结固定于缓冲器1的内表面。此时，使结合部22位于露出孔11的附近，且使卡合凸部221的突出方向在两个安装台2上成为彼此反向。
进而，向传感器主体3的各结合部32的夹持片321、322间分别导入各一个安装台2的结合部22，并且将传感器主体3向下方(即缓冲器1侧)压入。于是，由于夹持片321在卡合凸部221的倾斜面上滑动，从而各结合部32分别以使夹持片321、322的下端部间的距离变大的方式进行弹性变形。随之，当各结合部32的卡合孔323分别到达卡合凸部221时，各结合部32弹性复归并且如图3所示各卡合凸部221分别卡入卡合孔323中。在此，传感器主体3向上方(即从缓冲器1离开的方向)的变位被卡合孔323的内表面与安装台2的卡合凸部221的抵接禁止。另外，传感器主体3的绕主体部31的轴的旋转被夹持片321、322与安装台2的结合部22的抵接禁止。也就是说，安装台2的结合部22也为旋转禁止部。在上述的状态下，具有卡合孔323的夹持片321的上端部位于比安装台2的结合部22的上端靠上侧的位置。
需要说明的是，实际而言，将各安装台2分别与缓冲器1粘结固定的作业也可以在将各安装台2分别与传感器主体3结合的作业之后进行。
在此，如图4所示，在传感器主体3如上述那样安装于安装台2的状态下的、传感器主体3从安装台2的固定部21突出的突出尺寸即向结合部22的相反侧(图4中的下方)突出的突出尺寸设为与要设想安装的缓冲器1的厚度尺寸大致相同。由此，在向缓冲器1的本实施方式的安装完成的状态下，射入射出面311成为与缓冲器1的外表面(图4中的下表面)大致齐面。在缓冲器1的露出孔的内径设为与传感器主体3的主体部31的外径大致相同的情况下，如图5所示，在从缓冲器1的外表面侧观察时，仅仅射入射出面311从露出孔11露出。
在将传感器主体3从各安装台2拆卸之际，将具有卡合孔323的夹持片321中比安装台2的结合部22靠上侧的部位向接近另一方的夹持片322的方向(图3中的右方)按压。于是，以使上述的夹持片321以与安装台2的结合部22的接点为支点而旋转的方式来使结合部32进行弹性变形，从而将卡合孔323与卡合凸部221的卡合解除，故在该状态下直接使传感器主体3向上方(即从安装台2的固定部21离开的方向)变位即可。
如上所述，本实施方式为安装在缓冲器1上的超声波传感器，其具备分别具有固定于缓冲器1的内表面上的固定部21的多个安装台2和保持有对超声波进行发送的发送机构与对超声波进行接收的接收机构中的至少一方的传感器主体3，各安装台2分别具有结合部22，传感器主体3具有分别相对于安装台2的结合部22而装卸自如地结合的多个结合部32。
在该超声波传感器中，至少具备一个在固定部21上设有槽211与狭缝212、213中的至少一方的安装台2。
另外，在该超声波传感器中，至少具备一个具有通过与传感器主体3抵接来禁止传感器主体3相对于各安装台2旋转的旋转禁止部的安装台2。
换而言之，本实施方式的超声波换能器的安装结构具备：壳体(传感器主体)3，其具有在前表面具有使超声波通过的通过面(射入射出面)311且对超声波换能器进行收纳的筒状的主体部31和设于主体部31的侧面的多个结合片(结合部)32；支架6，其固定在缓冲器1的背面上，且以使壳体3的通过面311面向缓冲器1的开口(露出孔)11的方式对壳体3进行保持。支架6具备供多个结合片(结合部)32各自装卸自如地结合的多个承受片(结合部)22。多个承受片22以围绕开口11的方式固定在缓冲器1的背面上。
另外，在本实施方式的超声波换能器的安装结构中，支架6具备与多个承受片22分别对应的多个固定板(固定部)21。各固定板21以厚度方向的一面固定在缓冲器1的背面上。在各固定板21的厚度方向的另一面上设有承受片22。各固定板21具有沿着缓冲器1的背面变形的挠性。
另外，在本实施方式的超声波换能器的安装结构中，在固定板21上以使固定板21沿着缓冲器1的背面折弯的方式设有狭缝212(213)和槽211。需要说明的是，在本实施方式的超声波换能器中，也可以在固定板21上设有狭缝212(213)和槽211中的至少一方，以使固定板21沿着缓冲器1的背面折弯。
另外，在本实施方式的超声波换能器的安装结构中，结合片(结合部)32和与结合片32对应的承受片(结合部)22构成为在绕开口11的中心轴的旋转方向上彼此抵接。
根据上述结构，与超声波传感器由两个组件构成且以从内外夹着缓冲器的方式使该两个组件彼此结合的情况不同，无需使超声波传感器的一部分向缓冲器的外侧突出。由此，与传感器主体3向缓冲器1的外侧突出的情况相比，美观性得以改善。另外，由于在传感器主体3上设有多个结合部32，故与仅仅设有一个结合部32的情况相比，传感器主体3不易从缓冲器1脱落。
另外，也可以使传感器主体3与缓冲器1的上表面(即内表面)抵接，并且使各安装台2中卡合凸部221的下表面和固定部21的下表面之间的上下的宽度比传感器主体3中与缓冲器1的上表面抵接的面和卡合孔323的下端之间的上下的宽度稍小。即，在利用安装台2将传感器主体3安装于缓冲器1的状态下，传感器主体3和各安装台2分别进行弹性变形，并借助该弹性力将传感器主体3靠压在缓冲器1的上表面上。
即，在该超声波传感器中，在传感器主体3与分别固定于缓冲器1的各安装台2结合的状态下，各安装台2和传感器主体3中的至少任一个以产生将传感器主体3靠压在缓冲器1的内表面上的弹性力的方式进行弹性变形。即，在本实施方式的超声波换能器中，支架6构成为以使主体部31以规定的压力与缓冲器1的背面接触的方式对壳体3进行保持。
如果采用上述结构，则与使安装台2中卡合凸部221的下表面和固定部21的下表面之间的上下的宽度比传感器主体3中与缓冲器1的上表面抵接的面和卡合孔323的下端之间的上下的宽度大的情况相比，安装于缓冲器1的状态下的传感器主体3的晃动受到抑制。
需要说明的是，细节部分可以适当地进行变更。例如，结合部22、32的个数和安装台2的个数不局限于两个，也可以分别为三个以上。在支架6具备n(n为3以上的整数)个安装台2的情况下，优选n个安装台2以成为n次对称的方式配置。另外，也可以在一个安装台2上设置两个以上的结合部22。具体而言，例如形成为将本实施方式中的两个安装台2的固定部21的前端部间与后端部间中的至少一方彼此连结那样的、整体上呈环形状或者“コ”字形状的结构。不过，如本实施方式那样采用与传感器主体3的多个结合部32一一对应的多个安装台2时，同将与上述多个结合部32结合的各结合部22设于一个安装台2的情况相比，容易与曲面形状的缓冲器1对应。
另外，作为结合部22、32的结构，例如也可以与本实施方式相反地，形成为安装台2的结合部22夹着传感器主体3的结合部32那样的结构。

Claims (5)

1.一种超声波换能器的安装结构，其特征在于，具备：
壳体，其具有在前表面具有使超声波通过的通过面且对超声波换能器进行收纳的筒状的主体部和设于所述主体部的侧面的多个结合片；
支架，其固定在缓冲器的背面上，且以使所述壳体的所述通过面面向所述缓冲器的开口的方式对所述壳体进行保持，
所述支架具备供所述多个结合片各自装卸自如地结合的多个承受片，
所述多个承受片以围绕所述开口的方式固定在所述缓冲器的所述背面上。
2.如权利要求1所述的超声波换能器的安装结构，其特征在于，
所述支架具备与所述多个承受片分别对应的多个固定板，
各所述固定板以厚度方向的一面固定在所述缓冲器的所述背面上，
在各所述固定板的厚度方向的另一面上设有所述承受片，
各所述固定板具有沿着所述缓冲器的所述背面变形的挠性。
3.如权利要求2所述的超声波换能器的安装结构，其特征在于，
在所述固定板上以使所述固定板沿着所述缓冲器的所述背面折弯的方式设有狭缝和槽中的至少一方。
4.如权利要求1～3中任一项所述的超声波换能器的安装结构，其特征在于，
所述结合片和与所述结合片对应的所述承受片构成为在绕所述开口的中心轴的旋转方向上彼此抵接。
5.如权利要求1～4中任一项所述的超声波换能器的安装结构，其特征在于，
所述支架构成为以使所述主体部以规定的压力与所述缓冲器的所述背面接触的方式对所述壳体进行保持。
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