CN105093228A - 超声波感测模块 - Google Patents

Abstract

一种超声波感测模块，包括壳体、超声波传感器、转接件及电路板。壳体具有第一容置空间及第二容置空间，第一容置空间及第二容置空间被挡墙分隔。超声波传感器设置于第一容置空间并具有第一接脚。转接件包括第一连接部及第二接脚，转接件以嵌入成型的方式与挡墙一体成型。电路板设置于第二容置空间，并具有第二连接部。超声波传感器的第一接脚耦接于转接件的第一连接部，转接件的第二接脚耦接于电路板的第二连接部，以使超声波传感器与电路板电性连接。

Description

超声波感测模块

技术领域

本发明是有关于一种感测模块，且特别是有关于一种能侦测物体的超声波感测模块。

背景技术

任何声波或振动的频率超过人类耳朵可以听到的最高阈值20千赫(KHz)，便称为超声波。超声波已被广泛应用于众多领域，例如雷达定位、医疗诊断或量测距离等。以量测距离为例，可用发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物时会反射回来，接收器收到反射波就立即停止计时。通过超声波的行进速度以及计时的时间，便可计算出发射点离障碍物的距离。

发明内容

本发明是有关于一种超声波感测模块，利用转接件连接超声波传感器与电路板，可简化组装流程并提高防水效果。

根据本发明的一实施例，提出一种超声波感测模块，包括壳体、超声波传感器、转接件及电路板。壳体具有第一容置空间及第二容置空间，第一容置空间及第二容置空间被挡墙分隔。超声波传感器设置于第一容置空间并具有第一接脚。转接件包括第一连接部及第二接脚，转接件以嵌入成型的方式与挡墙一体成型。电路板设置于第二容置空间，并具有第二连接部。超声波传感器的第一接脚耦接于转接件的第一连接部，转接件的第二接脚耦接于电路板的第二连接部，以使超声波传感器与电路板电性连接。

附图说明

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，其中：

图1绘示依据本发明一实施例的超声波感测模块的立体分解图。

图2绘示图1的超声波感测模块中，壳体及超声波传感器组合后的示意图。

图3绘示图1的超声波感测模块中，壳体、超声波传感器及电路板组合后的示意图。

图4A绘示依据本发明另一实施例的超声波感测模块组合后的剖面图。

图4B绘示依据本发明又一实施例的超声波感测模块组合后的剖面图。

具体实施方式

以下参照附图详细叙述本发明的实施例。附图中相同的标号是用以标示相同或类似的部分。需特别注意的是，附图已经简化以利清楚说明实施例的内容，且附图上的尺寸比例并非按照实际产品等比例绘制，因此并非作为限缩本发明保护范围之用。

请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的超声波感测模块的立体分解图。超声波感测模块10例如是距离传感器，可用于各种防范装置(例如汽车的倒车雷达)或探查装置(例如非破坏性检查、声纳、鱼群探知)，但并不限制于此。超声波感测模块包括壳体100、转接件200、超声波传感器300及电路板400。壳体100作为保护用，可容纳转接件200、超声波传感器300、电路板400等元件，避免灰尘或水气之类的异物侵入。转接件200连接超声波传感器300与电路板400。超声波传感器300可发出与接收超声波。电路板400上包括驱动IC之类的多种电路元件(未绘示)，可用以操控超声波传感器300及处理接收到的信号。此外，超声波感测模块10还可包括橡胶垫500，围绕超声波传感器300，使超声波传感器300更加稳固的固定于壳体100中，并能减少振动对超声波传感器300的影响，并减少水气或灰尘进入壳体100。

请参照图2，其绘示图1超声波感测模块10中，壳体100与超声波传感器300组合后的示意图。壳体100具有第一容置空间101及第二容置空间102，两者间以挡墙103隔开。第一容置空间101可用以容纳超声波传感器300及橡胶垫500(参照图1)，第二容置空间102则可用以容纳电路板400(参照图1)。本实施例中壳体100的形状类似于T字形连接管，除T字的两臂各有一容置空间外，底部还有额外的容置空间，可用以连接电源之类的其他元件。不过，本发明并不对壳体的形状限制，任何具有两个容置空间，可分别容纳并保护超声波传感器及电路板的形状皆可作为本发明的壳体。挡墙103分隔第一容置空间101及第二容置空间102，内部设置转接件200，以使位于第一容置空间101的超声波传感器300与位于第二容置空间102的电路板400电性连接。

请同时参照图1及图2，转接件200位于挡墙103之内，且包括第二接脚210及第一连接部220。将转接件200设置于挡墙103的方法例如是嵌入成型(insertmolding)。嵌入成型为一种塑料的成型技术，在塑料充填模具前，先将嵌入件(此处为转接件200)放置于模具中，再以塑料充填模具，便可使嵌入件与包覆件(塑料)一体成形，省去黏贴、组装等二次加工制程，相对于传统组装方式需以额外的固定件固定接脚，实施例采用的嵌入成型方法不但加快组装时间，更节省零件成本。另外，嵌入成形的制造方式可减少挡墙上为组装方便而打开的破孔面积，使得第一容置空间101与第二容置空间102的区隔性更佳，提升壳体100对电路板400的防水防尘效果。

如图1所示，转接件200的第二接脚210用以连接电路板400的第二连接部420，而转接件200的第一连接部220用以连接超声波传感器300的第一接脚310，以使超声波传感器300与电路板400电性连接。本实施例中，第一接脚310与第二接脚210为两根针状接脚(pin)，而第一连接部220与第二连结部420为插孔，针状接脚可插入插孔中，并可用焊接之类的方式固定。特别注意的是，本发明并不对连接部跟接脚的数量与形状限制，例如在其他实施例中，连接部与接脚可为多个接垫，或以接触、磁力或黏合等方式固定。

如图2所示，转接件200的第二接脚210与第一连接部220可设置于挡墙103上的不同位置，两者间经由延伸部230电性连接。这样一来，电路板400上的第二连接部420位置可不与超声波传感器300上的第一接脚310对应(图1)，使电路板400的电路设计更具弹性。

请同时参照图1及图3，其中图3绘示图1超声波感测模块10中，壳体100、超声波传感器300与电路板400组合后的示意图。如前所述，电路板400上的第二连接部420可为插孔，转接件200上的第二接脚210插入并焊接于插孔中。电路板400上可包括其他的连接部、接脚、插孔或处理器之类的其他电路元件，以驱动超声波感测模块10。

请参照图4A，其绘示依照本发明另一实施例的超声波感测模块组合后的剖面图，其剖面方向大致对应图3的裁切线A。本实施例的超声波感测模块20对防水功能做了进一步加强，而其余的结构与前述的超声波感测模块10类似，相似之处不再赘述。

如图4A所示，超声波感测模块20的第一容置空间101中(用以容纳超声波传感器300)填有防水胶700。防水胶700例如是聚胺酯(Polyurethane，PU)胶或其他可阻隔水汽的绝缘胶体，如利用低压成形技术(lowpressuremolding)制成的热熔胶。防水胶700覆盖超声波传感器300的接脚，以及阻隔了挡墙103上的破孔。如此一来，从超声波传感器300处进入的水汽(虚线箭头为水汽可能进入的路径)便会被防水胶700阻挡，而不会接触接脚或电路板，造成短路。本实施例中的防水胶700填充在第一容置空间101，但在其他实施例中，也可以填充在挡墙103或第二容置空间102内，以进一步阻挡水汽。

如图4A所示，超声波感测模块20的第二容置空间102以密封盖600封闭，可防止水汽侵入第二容置空间102，造成电路板400短路。密封盖600与壳体100的接触部份可用超声波熔接之类的方式接合，使密封盖600与壳体100合为一体，避免水汽或灰尘自接合处(虚线箭头)进入第二容置空间102。通过密封盖600与防水胶700的设计，可以减少超声波感测模块20与外界的接触面积，减低水汽或灰尘渗入的机会。

请参照图4B，其绘示依据本发明又一实施例的超声波感测模块组合后的剖面图。超声波感测模块30的设计亦对防水性质做了加强。

如图4B所示，防水胶700填充在第一容置空间101、第二容置空间102及挡墙103的破孔处。附图中是将壳体100内全部灌满防水胶700，但在实际应用上，只要将防水胶700覆盖电路元件即可达到阻隔效果。如此一来，即使水汽进入壳体100之内，也不会使超声波传感器300、转接件200或电路板400发生短路。

上述实施例的超声波感测模块，通过嵌入成型于壳体内部挡墙的转接件连接超声波传感器与电路板，可使电路板的线路设计更有弹性，强化挡墙的屏蔽效果，简化组装流程且降低零件成本。此外，通过外加的密封盖或防水胶封闭壳体的容置空间，可更加提升超声波感测模块的防水防尘效果，使其在多种特殊环境下皆能正常作用。

综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定的为准。

Claims (11)

1.一种超声波感测模块，包括：

一壳体，具有一第一容置空间及一第二容置空间，该第一容置空间及该第二容置空间被一挡墙分隔；

一超声波传感器，设置于该第一容置空间并具有一第一接脚；

一转接件，包括一第一连接部及一第二接脚，该转接件以嵌入成型的方式与该挡墙一体成型；以及

一电路板，设置于该第二容置空间并具有一第二连接部，

其中，该超声波传感器的该第一接脚耦接于该转接件的该第一连接部，该转接件的该第二接脚耦接于该电路板的该第二连接部，以使该超声波传感器与该电路板电性连接。

2.如权利要求1所述的超声波感测模块，其中于该转接件中，该第一连接部及该第二接脚经由一延伸部电性连接，使该第一连接部及该第二接脚位于该挡墙上的不同位置。

3.如权利要求1所述的超声波感测模块，还包括：

一橡胶环，用以固定该超声波传感器于该第一容置空间内。

4.如权利要求1所述的超声波感测模块，还包括：

一防水胶，填入该第一容置空间或该第二容置空间内，用以防止水气进入。

5.如权利要求4所述的超声波感测模块，其中该防水胶为一聚胺酯胶。

6.如权利要求4所述的超声波感测模块，其中该防水胶为一热熔胶。

7.如权利要求4所述的超声波感测模块，其中当该防水胶填入该第一容置空间时，该超声波感测模块还包括：

一密封盖，与该壳体耦接并封闭该壳体的该第二容置空间。

8.如权利要求7所述的超声波感测模块，其中该密封盖与该壳体的耦接处以超声波熔接固。

9.如权利要求1所述的超声波感测模块，其中该超声波传感器的该第一接脚以焊接方式耦接于该转接件的该第一连接部，该转接件的该第二接脚以焊接方式耦接于该电路板的该第二连接部。

10.如权利要求9所述的超声波感测模块，其中该第一连接部及该第二连接部为插孔，该第一接脚及该第二接脚插入且焊接于插孔中。

11.如权利要求1所述的超声波感测模块，其中该挡墙上具有至少一破孔。