CN109906480A - 超声换能器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超声换能器(10)，具有膜片罐形件(15)，该膜片罐形件借助优选环形的固定元件(35)与壳体(12)连接，该固定元件关于所述膜片罐形件(15)的纵轴线(18)至少间接地在该膜片罐形件的直径方面径向地包围所述膜片罐形件(15)。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的超声换能器。
背景技术
这种超声换能器由申请人的DE 10 2012 200 639 A1已知。已知的超声换能器由多个相互连接的组件或构件、尤其是膜片罐形件组成，该膜片罐形件在由弹性材料制成的解耦环处于中间的情况下借助固定元件与壳体连接。膜片罐形件用于接收或固定压电元件以激励膜片罐形件产生在超声范围中的振动，而通常构造为压铸件的壳体例如用于接收记录电子部件(Aufnahmeelektronik)以及用于将超声换能器固定在机动车的保险杠上，其中，壳体同时构造连接插头，通过该连接插头可以使超声换能器与机动车的电缆束的对应插头连接。由弹性材料制成的解耦环用于尽可能使得没有振动从膜片罐形件传递到壳体上。在由所提到的文献已知的超声换能器中，环形的固定元件借助螺纹连接部固定在壳体的外周边上。此外，替代于在壳体和固定元件之间的螺纹连接部也已知卡锁连接部，该卡锁连接部使膜片罐形件通过固定元件固定或定位在壳体上。布置在壳体的外壁上的固定元件具有以下优点：能够实现特别有利的固定，因为能够特别容易地接近固定元件。
发明内容
具有权利要求1的特征的超声换能器具有以下优点：固定元件布置成特别好地免受外部(机械)影响。由此不需要在考虑尽可能大的机械稳固性的情况下特别地构型固定元件。此外，通过根据本发明的、固定元件设置在壳体内部的布置使得固定元件从壳体的(意外的)松脱和由此膜片罐形件从该壳体的松脱至少变困难，视固定元件和壳体之间的连接的构造而定。通过固定元件的受壳体保护的布置还能够基于小的要求成本特别有利地制造固定元件。根据本发明，具体地建议，用于与壳体形状锁合和/或力锁合地连接的固定元件在径向上至少局部地布置在壳体上的用于固定元件的接收区域内部。超声换能器的这种构型能够实现，固定元件例如通过开始提到的现有技术中的螺纹连接部或者例如通过卡锁连接部与壳体连接。
根据本发明的超声换能器的有利扩展方案在从属权利要求中举出。
相比于螺纹连接部，在特别简单的装配中为了确保固定元件和壳体之间的连接不必设定并且监控用于固定元件的最小起动力矩或类似参数，基于该装配设置为，固定元件在壳体上的固定通过卡锁连接部实现，该卡锁连接部具有在固定元件上径向向外伸出的至少一个卡锁元件，该卡锁元件与至少近似形状互补(gegengleich)的卡锁开口共同作用，该卡锁开口在壳体上的接收区域中至少构造在接收区域的内壁的区域中。在此，至少近似形状互补的卡锁开口理解为，卡锁元件尤其可以沿垂直于装配方向走向的方向以间隙布置在卡锁开口中。
在最后提到的建议的扩展方案中设置为，卡锁开口构造为贯通开口。贯通开口具有以下优点：卡锁元件从壳体的外侧开始的可接近性是可能的，从而一方面能够实现在卡锁连接部的构造方面的视觉控制，并且另一方面能够实现特别简单的拆卸。尤其当卡锁元件不超过壳体的外侧上的贯通开口时，还通过壳体的外壁确保卡锁元件的机械保护。
为了卡锁连接部的重新松脱或为了限制在构造卡锁连接部时所需的装配力而设置为，所述至少一个卡锁元件构造为弹性可变形的或可运动的卡锁元件。
另外的在结构上优选的构型能够实现固定元件的特别受保护的布置和通向壳体的无级过渡，在该构型中设置为，固定元件在沿纵向方向背离壳体的一侧上具有外轮廓，该外轮廓适配于壳体的外轮廓并且与该壳体的外轮廓齐平地结束，并且固定元件的背离壳体的端面与接收区域的端面齐平地结束。
为了在使用解耦环时通过解耦环实现接收区域的密封，设置为，固定元件具有径向向内伸出的挤压区段，该挤压区段与布置在壳体和膜片罐形件之间的、弹性构造的解耦环共同作用。
当所述至少一个卡锁元件和与所述至少一个卡锁元件共同作用的卡锁开口分别大致矩形地构造时，能够实现在机械方面特别稳固的并且沿膜片罐形件的纵向方向观察需要相对较小的结构空间的卡锁连接部，其中，卡锁元件和卡锁开口的主延伸方向垂直于膜片罐形件的纵轴线地走向。
为了使固定元件以相对于壳体的限定的旋转角度位置布置，尤其在卡锁元件在相对于卡锁开口的旋转角度位置方面以间隙布置的构造方案中设置为，在固定元件和壳体上分别构造有至少一个定心件，其中，定心件共同作用并且使固定元件相对于壳体以限定的角度位置彼此定位。
附图说明
本发明的其他优点、特征和细节由下面对优选实施例的描述以及参照附图得出。
附图示出：
图1超声换能器的简化的纵截面，
图2如在根据图1的超声换能器中所使用的壳体和固定元件的立体视图，
图3和图4分别以简化的纵截面示出用于阐释根据图1的超声换能器的不同装配可能性的示图。
相同元件和具有相同功能的元件在附图中设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中强烈简化地示出超声换能器10，该超声换能器用作机动车的驾驶员辅助系统的组成部分。
超声换能器10尤其布置或固定在机动车的保险杠的区域中并且用于例如在泊车行动期间测量相对于对象的距离。在此，本身已知的是，由超声换能器10产生在超声范围中的声波并且该声波由对象反射，其中，由声波的信号持续时间推断出超声换能器10和所感测的对象之间的距离。补充地提到，通常多个这样的超声换能器10、例如四个超声换能器10或六个超声换能器10彼此间隔开地布置在保险杠的区域中。
在附图中示出的超声换能器10具有由塑料制成的壳体12，该壳体在连接插头13的区域中包围多个电插头端子连接片14。插头端子连接片14或连接插头13可以与机动车的电缆束的(未示出的)对应插头连接。此外，壳体12用于超声换能器10在所提到的保险杠中的固定，为此必要时可以设置在附图中未示出的附加的固定元件或类似元件。尤其设置为，将超声换能器10或壳体12布置在保险杠中的限定位置中，以便实现声波的期望的反射特性。
壳体12与由金属制成的、以深拉方法或挤出构造的膜片罐形件15连接。膜片罐形件15具有盲孔形的凹部16，其中，在凹部16的底部区域17中布置有未示出的、尤其呈压电元件形式的声换能器元件，该声换能器元件与膜片罐形件15或底部区域17作用连接。借助尤其与布置在壳体12中的、同样未示出的电子线路连接的压电元件，使膜片罐形件15或底部区域17以期望的方式激励产生振动。此外，膜片罐形件15在面向壳体12的一侧上垂直于膜片罐形件15的纵轴线18地具有径向环绕的、向外伸出的保持法兰19。
膜片罐形件15在面向保持法兰19的一侧上接收在壳体12的接收区域22中。此外，由径向围绕的壳体壁23限界的接收区域22在垂直于纵轴线18布置的、径向围绕的轴向止挡面24的区域中具有多个凸起部26、27，所述凸起部尤其也可以以相对于纵轴线18的不同距离径向围绕纵轴线18地布置。在示出的实施例中，壳体壁23的内壁28关于纵轴线18稍微锥形地构造，使得接收区域22的内直径朝着壳体12的壳体盖29的方向减小。
接收区域22在由弹性材料制成的解耦环30处于中间的情况下径向地包围膜片罐形件15。尤其由弹性体制成的解耦环30在轴向上布置在膜片罐形件15的保持法兰19和接收区域22的止挡面24之间。此外，在示出的实施例中，解耦环30与接收区域22的限界接收区域22的端面32齐平地结束。重要的是，解耦环30这样布置，使得在膜片罐形件15和壳体12之间不发生径直的、即直接的接触。膜片罐形件15在壳体12上的轴向的、在关于纵轴线18的限定的旋转角度位置中发生的固定借助于呈卡环36形式的固定元件35实现。
固定元件35尤其以塑料注塑件的形式构造并且在超声换能器10的壳体12中借助卡锁连接部38连接。在示出的实施例中，卡锁连接部38在壳体12的接收区域22上包括多个关于纵轴线18径向环绕的卡锁开口39，所述卡锁开口优选以相同大小的角距相对彼此布置。在示出的实施例中，卡锁开口39以贯通开口41的形式长孔形地构造并且具有垂直于纵轴线18定向的主延伸方向。卡锁开口39分别与构造在卡环36上的卡锁元件42共同作用，所述卡锁元件仅能够在图2中看出。卡锁元件42通过接片状连接元件43一体式地模制在卡环36上并且关于纵轴线18径向向外伸出。通过连接元件43，卡锁元件42可以径向向内弹性压入或运动地布置。卡锁元件42的形状尤其适配于卡锁开口39的形状，即所述卡锁元件大致矩形地构造并且具有垂直于纵轴线18走向的主延伸方向。在此，卡锁元件42沿周向方向的长度可以稍小于卡锁开口39的对应长度，使得在卡锁开口39和卡锁元件42之间可以存在(小的)旋转角度间隙。
为了卡环36在壳体12的接收区域22上的位置正确的定向，还设置定心件45。定心件45例如包括从卡环36的外壁突出的凸块46，该凸块嵌入到接收区域22的形状互补的缺口47中。
如尤其参照图1可看出，卡环36的稍微锥形构造的外轮廓48这样适配于壳体壁23的外轮廓49，使得外轮廓48齐平地过渡到外轮廓49中。
卡环36具有(下)端面51，其在卡环36装配的情况下与接收区域22的端面32齐平地结束，其中，通过箭头52表明卡环36相对于壳体12的装配方向(图3、4)。此外，卡环36具有径向向内伸出的、环绕的挤压区段53，该挤压区段用于使解耦环30贴靠在膜片罐形件15的外壁上。如参照图1可看出，在膜片罐形件15的保持法兰19和壳体12中的接收区域22的止挡面24之间还构造有用于接收解耦环30的自由空间54。
膜片罐形件15、解耦环30以及卡环36在壳体12上的装配可以相应于图3和4的示图以不同的方式进行。在图3中示出以下情况：膜片罐形件15与解耦环30已经共同布置或定位在壳体12的接收区域22内部。在这种情况下，随后使卡环36从在图3示出的位置沿箭头52的方向运动，以便形成在卡环36和壳体12之间的相应于图1的卡锁连接部38。
而在图4中示出以下情况：将膜片罐形件15与解耦环30和卡环36一起预装配。随后将这样构造的组件55沿箭头52的方向插入到壳体12的接收区域22中，其中，形成卡锁连接部38。
这里所描述的超声换能器10或固定元件35能够以多种方式变换或改型，而不便宜本发明的思想。重要的仅是，固定元件35或卡环36在径向上至少局部地接收在超声换能器10的壳体12内部。
Claims (10)
1.超声换能器(10)，具有膜片罐形件(15)，该膜片罐形件借助于优选环形的固定元件(35)与壳体(12)连接，该固定元件关于所述膜片罐形件(15)的纵轴线(18)至少间接地在该膜片罐形件的直径方面径向地包围所述膜片罐形件(15)，
其特征在于，
所述固定元件(35)为了与所述壳体(12)形状锁合和/或力锁合地连接而在径向上至少局部地布置在所述壳体(12)中的用于所述固定元件(35)的接收区域(22)中。
2.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述固定元件(35)借助于卡锁连接部(38)固定在所述壳体上，该卡锁连接部具有在所述固定元件(35)上径向向外伸出的至少一个卡锁元件(42)，该卡锁元件与至少近似形状互补的卡锁开口(39)共同作用，该卡锁开口在所述接收区域(22)中至少构造在所述接收区域(22)的内壁(28)的区域中。
3.根据权利要求2所述的超声换能器，其特征在于，所述卡锁开口(39)构造为贯通开口(41)。
4.根据权利要求2或3所述的超声换能器，其特征在于，所述至少一个卡锁元件(42)构造为能弹性运动的卡锁元件(42)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的超声换能器，其特征在于，所述固定元件(35)在沿纵向方向背离所述壳体(12)的一侧上具有外轮廓(48)，该外轮廓适配于所述壳体(12)的外轮廓(49)并且与所述壳体的外轮廓齐平地延伸，并且所述固定元件(35)的背离所述壳体(12)的端面(51)与所述接收区域(22)的端面(32)齐平地结束。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的超声换能器，其特征在于，所述固定元件(35)具有径向向内伸出的挤压区段(53)，该挤压区段与布置在所述壳体(12)和所述膜片罐形件(15)之间的、弹性构造的解耦环(30)共同作用。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的超声换能器，其特征在于，所述至少一个卡锁元件(42)和与所述至少一个卡锁元件(42)共同作用的所述卡锁开口(39)分别大致矩形地构造，其中，主延伸方向垂直于所述膜片罐形件(15)的所述纵轴线(18)地走向。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的超声换能器，其特征在于，在所述固定元件(35)和所述壳体(12)上分别构造有至少一个定心件(45)，其中，所述定心件(45)共同作用并且使所述固定元件(35)相对于所述壳体(12)以限定的旋转角度位置定位。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的超声换能器，其特征在于，在所述膜片罐形件(15)的径向环绕的保持法兰(19)和所述接收区域(22)的径向环绕的止挡区域(24)之间构造有自由空间(54)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的超声换能器，其特征在于，所述固定元件(35)构造为塑料注塑件。
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