附图说明
下面将进一步详细描述本发明的优选实施例。通过接下来的详细描述和附图,本发明的其它特征和优点将会变得更好理解。其中:
图1是局部剖视前视图,显示了根据第一实施例的超声波装置被固定到保险杠的状态;
图2是透视图,显示了根据第一实施例的超声波装置中的主体块未固定到保持元件的状态;
图3是沿着图2中线A-A截取的横截面视图,显示了根据第一实施例的超声波装置中的主体块;
图4是左侧视图,显示了粘贴片(sticking sheet)被粘贴到根据第一实施例的超声波装置中的保持元件的状态;
图5是沿着图2中线B-B截取的横截面视图,显示了粘贴片被粘贴到根据第一实施例的超声波装置中的保持元件的状态;
图6是透视图,显示了处于粘贴片被粘贴到根据第一实施例的超声波装置中的保持元件的状态下的主要部件;
图7是解释性视图,显示了根据第一实施例的超声波装置中的邻接部分的布局;
图8A是右侧视图,显示了根据第一实施例的超声波装置中的邻接部分;
图8B是前视图,显示了根据第一实施例的超声波装置中的邻接部分;
图9是局部剖视前视图,显示了如下状态:主体块被保持在保持元件中,并且每个夹持部分都在根据第一实施例的超声波装置中完全弹性地恢复;
图10是局部剖视前视图,显示了根据第一实施例的超声波装置的主要部件;
图11是前视图,显示了根据第二实施例的超声波装置中的主体块;
图12是透视图,显示了根据第二实施例的超声波装置中的邻接元件;
图13是平面图,显示了根据第二实施例的超声波装置中的邻接元件;
图14是前视图,显示了根据第二实施例的超声波装置中的装置主体;
图15是局部剖视前视图,显示了传统的超声波装置;以及
图16是局部剖视透视图,显示了当从外侧观察时传统超声波装置所附接的保险杠的状态。
具体实施方式
下面参考附图描述本发明的实施例。
(第一实施例)
如图1和图2中所示,根据本实施例的超声装置包括:被设计成用于固定到作为车辆外部面板的保险杠1的内部表面的保持元件2,和被设计成可与保持元件2自由地连接和断开连接的主体块3。
下文中,超声波装置的上下方向(第一方向),以及左右方向(第二方向)都是基于图1中的方向,并且与第一方向和第二方向相交叉的方向被称为前后方向(第三方向)。也就是说,下面提到的暴露表面30的正交方向以及保险杠1的厚度方向对应于上下方向(第一方向)。进一步详细地,在第一方向上,超声波从暴露表面30发出的方向被称为第一方向的第一侧,并且反射波入射到暴露表面30的方向指的是第一方向的第二侧。此外,在保险杠1的厚度方向上,设置有超声波装置的内侧被称为上侧,并且外侧被称为下侧。前面提到的方向是为了描述方便而加以规定的,但是在实际中,上文规定的上下方向(第一方向)通常被定向为水平方向(例如,车辆的前侧或者后侧)。也就是说,当附接有超声波装置的保险杠1被设置在车辆的前侧时,超声波装置的第一方向对应于车辆的前后方向,并且第二方向对应于车辆的左右方向。在这种情况下,车辆的前侧对应于第一方向的第一侧,以及车辆的后侧对应于第一方向的第二侧。
如图3中所示,主体块3包括:超声波麦克风41、附接到超声波麦克风41从而覆盖超声波麦克风41的保持橡胶42、印刷线路板43、以及多个触头44(仅显示出一个)。超声波麦克风41和触头44被配置成与设置在印刷线路板43处的电路电连接。
例如,超声波麦克风41包括箱体以及固定到箱体内部底表面的压电元件,其中所述箱体的轴向方向上的一个端部打开并且被形成为带底的圆柱形状。在上文提到的情况下,填充有密封材料(例如硅树脂)。上文提到的压电元件被配置成将输入的电信号转换为超声波并且通过暴露表面30(超声波麦克风41的下表面)送出超声波,以及将通过暴露表面30接收的超声波转换为电信号。也就是说,超声波麦克风41充当被配置成用于发射超声波的发射部件以及被配置成用于接收超声波的接收部件。
保持橡胶42被形成为带底的圆柱形状,并且覆盖超声波麦克风41从而使暴露表面30暴露出来。保持元件42由公知的弹性体形成。
信号处理电路(未示出)被安装到印刷线路板43上。信号处理电路被配置成用于执行适当的信号处理,例如对在附接到触点44的外部电路(未示出)与上文所述的压电元件之间输入和输出的电信号进行去噪和放大。上面所述的信号处理电路能够通过传统技术实现,并且由此关于它的详细描述和附图都不是必需的。
主体块3进一步包括外壳5。外壳5被设计成用于保持前面提到的超声波麦克风41、保持橡胶42、印刷线路板43和触点44。外壳5包括麦克风保持部分51,该部分被形成为圆柱形并且其轴向方向被定向为朝向上下方向(第一方向)并且被设计成用于保持超声波麦克风41,使得保持橡胶42位于该麦克风保持部分与超声波麦克风之间。也就是说,麦克风保持部分51构成了头部31,该头部与超声波麦克风41和保持橡胶42形成了柱形。在头部31中,它的轴向方向被整体地定向为上下方向(第一方向),并且下表面(第一方向的第一侧表面)对应于暴露表面30。
外壳5进一步包括电路保持部分52,该电路保持部分被形成矩形形状,其中它的下表面连接到麦克风保持部分51的上端部并且被设计成用于将印刷线路板43保持成使该印刷线路板的厚度方向定向成上下方向(第一方向)的状态。
外壳5进一步包括触点保持部分53,该触点保持部分被形成为管状并且从电路保持部分52的侧表面突出。触点保持部分53被设计成用于覆盖多个触点44。在触点保持部分53中,插头(未示出)被设计成插入其中。插头包括被配置成用于向所述多个触点44分别传输电力的触点。也就是说,触点保持部分53与多个触点44构成了插座。插座与上面提到的插头构成了公知的连接器。
例如,保持元件2由合成树脂形成为板形并且包括固定部分21以及一对保持部分22和22。固定部分21以其厚度方向被定向为上下方向(第一方向)的状态固定到保险杠1的内表面(安装表面10)。保持部分22和22被设计成从固定固件21向上突出并保持主体块3,以便从左侧和右侧(第二方向上的两个侧面)夹持外壳5的电路保持部分52。
固定部分21被形成为十字形状(当在第一方向上观察时),并且在它的中心具有被形成圆形的插入孔20。主体块3的头部31被设计成被插入到插入孔20中。例如,如图4-6所示,固定部分21通过被粘贴在该固定部分的下表面上的粘贴片6粘贴(固定)到保险杠1的内表面(上表面,即安装表面10)。粘贴片6具有通孔60,该通孔大于插入孔20从而避开插入孔20。
如图4中所示,每个保持部分22都包括夹持部分24(偏压部件),夹持部分通过它上面形成的两个槽23而与保持部分22的其它部分分开。夹持部分24被设计成能够弹性地变形,从而使上端部分24a能够在左右方向(第二方向)上移动。
在外壳5中,接合突起32被设计成在电路保持部分52的左侧和右侧中的各个侧面(第二方向上的两个侧面)处沿左右方向(第二方向)向外突出。此外,每个夹持部分24都具有接合孔25,接合突起32接合到该接合孔中。接合孔25被形成为在左右方向(第二方向)上穿透夹持部分24的通孔。
例如,如图2和10中所示,每个接合突起32整体都形成为具有三角形横截面的形状。每个接合突起32都在其上侧(第一方向的第二侧)设置有倾斜表面(下文中称之为“第一倾斜表面”)321,并且在其下侧(第一方向的第一侧)设置有倾斜表面(下文中称之为“第二倾斜表面”)322。第一倾斜表面321被形成为使得接合突起32的突出尺寸随着第一倾斜表面321的表面向上(第一方向的第二侧)延伸而变小。此外,第二倾斜表面322被形成为使得接合突起32的突出尺寸随着第二倾斜表面322的表面向下(第一方向的第一侧)延伸而变小。第一倾斜表面321的下端部延续到第二倾斜表面322的上端部。
当主体块3被保持元件2所保持时,主体块3被从上方压入夹持部分24之间,并处于每个接合突起32都被定位在对应的接合孔25上方的状态。此后,夹持部分24弹性地变形,从而能够使它的上端部之间的距离变大,每个接合突起32的第二倾斜表面322变为与夹持部分24的上端部滑动接触。因此,当每个接合突起32的第一倾斜表面321的下端部都到达接合孔25时,每个夹持部分24都恢复并且每个接合突起32都接合到接合孔25中。此时,主体块3与保持元件2的附接得以完成。当将主体块3从保持元件2移除时,可以通过向上拉动主体块3而使夹持部分24弹性地变形,从而将主体块3从保持元件2移除。
此外,主体块3在头部31的外围表面设置有三个突出的邻接部分33。三个邻接部分33被设计成在插入孔20的内侧邻接在保险杠1的内表面(上表面,即安装表面10)上(即,与保持元件2的固定位置相比更靠近暴露孔11的位置)(参见图1)。保持元件2的插入孔20被形成得足够大,从而不会干涉邻接部分33。每个邻接部分33都与外壳5的麦克风保持部分51连续地并且一体地形成。此外,每个邻接部分33都形成为相同的形状,并且围绕着头部31的中心轴线等间隔地设置(即每隔120度),如图7中所示。因此,邻接部分33在保险杠1内表面上的邻接位置被设置成在围绕头部31的一个圆上具有相等的间隔。
如图8A和8B中所示,每个邻接部分33的邻接在保险杠1的内表面上的表面被形成球面形状,并且每个邻接部分33都被设计成在某一点处邻接在保险杠1上。
应当注意,当保持元件2还没有被固定到保险杠1时,本实施例的超声波装置处于主体块3被保持在保持元件2中并且每个夹持部分24都完全地弹性恢复的状态(下文中称为第一状态),如图9中所示。也就是说,在第一状态,每个接合突起32的上端部32a都沿上下方向(第一方向)定位在与接合孔25的上端部25a相同的位置。此外,当本实施例的超声波装置处于第一状态时,每个邻接部分33都被设计成比粘贴片6的下表面6a(邻接在保险杠1上的表面)更进一步地向下突出,如图9中所示。
另一方面,当保持元件2通过粘贴片6固定到保险杠1时,本实施例的超声波装置处于每个夹持部分24都弹性地向外变形的状态(下文称之为第二状态),如图1中所示。在第二状态下,每个接合突起32的上端部32a都被定位在接合孔25的上端部25a的上侧(第一方向的第二侧),并且每个夹持部分24都被设计成在接合孔25的内表面处弹性地邻接在第一倾斜表面321上。由此,每个夹持部分24的由图10中箭头A1所示的弹性作用力(恢复作用力)通过第一倾斜表面321转换成使主体块3向下偏压的作用力(即,朝向第一方向的第一侧;朝向保险杠1的外侧),如箭头A2所示。通过这个作用力,每个邻接部分33都确定地邻接在保险杠1的内表面(安装表面10)上。因此,当从每个邻接部分33的下端部朝向暴露表面30的突出尺寸H1(参见图9)被设计成与保险杠1的采用厚度尺寸T1(参见图1)相等时,就能够使得暴露表面30与保险杠1的外表面基本齐平。
根据上面提到的结构,每个邻接部分33都通过夹持部分24的弹性力确定地邻接在保险杠1的内表面上,并且邻接部分33的邻接位置与保持元件2的固定位置相比更靠近暴露孔11。因此,与未提供邻接部分33的情形相比,头部3插入暴露孔11中的深度以及暴露表面30的位置不易受到保险杠1形状(安装表面10的形状)的影响。
此外,由于邻接部分33被设计成仅仅在暴露孔11的一部分处而非整个外围邻接在保险杠1上,因此例如即使在暴露孔11周围还存在小的突起(未示出),那么邻接部分33也更容易邻接在避开所述小突起的位置上。由此,与邻接部分33被形成为在暴露孔11的整个外围邻接到保险杠1上的环形突起的情形相比,本发明更容易稳定主体块3相对于保险杠1的姿态。
此外,由于三个邻接部分33被设置成在绕头部31的圆周上等间隔,因此与邻接部分33未等间隔设置的情形或者只具有两个或更少个邻接部分33的情形相比,能够稳定主体块3相对于保险杠1的姿态。
此外,由于每个邻接部分33的邻接在保险杠1上的表面被形成为球面形状(即曲面表面),因此与邻接在保险杠1上的表面被形成为平面形状的情形相比,邻接在保险杠1上的该表面不易受到保险杠1(安装表面10)的不平度的影响,并且由此它更容易稳定主体块相对于保险杠1的姿态。
此外,例如,由于每个邻接部分33都从头部31(麦克风保持部分51)突出,因此与每个邻接部分33都从电路保持部分52突出的情形相比,能够减小每个邻接部分33的突出尺寸并确保机械强度。
(第二实施例)
如图11-14所示,根据本实施例的超声波装置在邻接元件35(与外壳5不同的构件)上设置有三个邻接部分33A,而非在外壳5上一体地形成的三个邻接部分33。其它部分与第一实施例相同,并且相同部分的描述将被省略。
详细地,主体块3包括装置主体34和邻接元件35。装置主体34具有与第一实施例中主体块3相同的配置,除了它不包括邻接部分33之外。邻接元件35包括三个邻接部分33A并且与装置主体34连接在一起。例如,邻接元件35由合成树脂形成。
邻接元件35包括被形成为柱形的装配部件351,并且每个邻接部分33A都被设计成从装配部件351的外为表面突出。通过将麦克风保持部分51装配到装配部件351中,邻接元件35与装置主体34连接在一起。尽管在所示的示例中邻接部分33A被布置在装配部件351的下端侧,但是装配部件351也可以从邻接部分33A进一步向下突起并被插入到暴露孔11中。在这种情况下,装配部件351构成头部31的一部分。
根据上面提到的结构,当涉及从每个邻接部分33A的下端部至暴露表面30的尺寸时,具有不同尺寸的多个邻接元件35被提前准备,因此能够应用于多种类型的保险杠1。也就是说,通过根据每个保险杠1的厚度尺寸选择具有适当尺寸的邻接元件35,即使多种类型的保险杠1具有不同的厚度尺寸,也能够在不改变装置本体34的情况下使暴露表面30与每个保险杠1的外表面齐平。
此外,在上面提到的各个实施例中,尽管提供了保险杠1作为固定有保持元件2的车辆外部面板,但是保持元件2也可以固定在格栅上。
此外,在上面提到的各个实施例中,其它公知的方法例如胶粘、焊接和螺纹连接都可用于替代使用粘贴片6来固定保持元件2。此外,当通过粘贴片6粘贴、粘合以及焊接与螺纹连接共同使用时,能够更牢固地固定保持元件2。
如上所述,该超声波装置包括:被设计成固定到车辆外部面板(例如保险杠1、格栅、或类似物)的内表面的保持元件2;和被设计成与保持元件2连接在一起的主体块3。主体块3包括:被设计成插入到暴露孔11中的头部31,所述暴露孔是设置在车辆外部面板的通孔;和被设计成在与保持元件2的固定位置相比更靠近暴露孔11的位置上邻接车辆外部面板的内表面的至少一个邻接部分33(或33A)。主体块3进一步包括接收部件和发射部件中的至少一个。接收部件设置在头部31出并且被配置成用于接收从暴露表面30入射的超声波,其中该暴露表面通过暴露孔11被暴露。发射部件设置在头部31处以及被配置成从暴露表面30发射超声波。保持元件2包括偏压部件,该偏压部件被设计成使主体块3向车辆外面板的外侧偏压。
在这个超声波装置中,优选地至少一个邻接部分33(或33A)被设计成仅在围绕暴露孔11的一部分处邻接在车辆外部面板上。
在这个超声波装置中,优选地至少一个邻接部分33(或33A)包括三个或更多个邻接部分33(或33A)。
在这个超声波装置中,优选地至少一个邻接部分33(或33A)的邻接在车辆外部面板的内表面上的表面被形成为曲面。
在这个超声波装置中,优选地头部31被形成为柱形形状,其轴向方向被定向为车辆外部面板的厚度方向,并且至少一个邻接部分33(或33A)被设计成从头部31的外围表面突出。
在这个超声波装置中,优选地三个或更多个邻接部分33(或33A)的邻接在车辆外部面板上的部分在围绕头部31的一个圆周上相间隔布置。
在这个超声波装置中,优选地保持元件2包括作为偏压部件的一对夹持部分24和24,所述夹持部分被设计成弹性地保持主体块3。在该情况下,一对夹持部分24和24中的每一个都具有接合孔25。针对每个接合孔25,主体块3都设置有接合突起32,接合突起被设计成接合到接合孔25中。接合突起32包括倾斜表面(第一倾斜表面321),该倾斜表面是倾斜的,从而接合突起32的突起尺寸随着接合突起32的表面在车辆外部面板的厚度方向上与车辆外部面板分开而变得更小。一对夹持部分24和24中的每一个都被设计成通过弹性地邻接在倾斜表面(第一倾斜表面321)上而使主体块3向车辆外部面板的外侧偏压(箭头A2的方向)。
在这个超声波装置中,优选地保持元件2通过激光焊接、粘合、双面胶带粘贴、以及螺纹连接中的任意一种而被固定到车辆外部面板。
在这个超声波装置中,优选地保持元件2通过激光焊接、粘合、和双面胶带粘贴中的任意一种和螺纹连接而被固定到车辆外部面板。
在这个超声波装置中,优选地主体块3包括外壳5,该外壳一体地包括至少一个邻接部分33,并且外壳5保持所述接收部件和发射部件中的至少一个。
在这个超声波装置中,优选地主体块3包括:包括接收部件和发射部件中至少一个的装置主体34;以及包括至少一个邻接部分33A并被设计成与装置主体34连接的邻接元件35。
尽管前面已经描述了被认为是最佳模式的和/或其它示例,应当理解的是,可以在其中进行各种修改并且在本文中公开的主题能够以多种形式和示例实施,并且它们可以被应用在多种应用中,但本文中仅仅描述了它们中的一部分。本发明意图通过权利要求来要求保护落入到本教导的真实范围内的任何以及全部修改和变化。