CN113494900A - 传感器设备 - Google Patents

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CN113494900A CN202110279891.9A CN202110279891A CN113494900A CN 113494900 A CN113494900 A CN 113494900A CN 202110279891 A CN202110279891 A CN 202110279891A CN 113494900 A CN113494900 A CN 113494900A
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三木拓也
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    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/30Supports specially adapted for an instrument; Supports specially adapted for a set of instruments
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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Abstract

一种传感器设备,其具有彼此一体形成的传感器突出部分和传感器支承件。其还包括保持器、内部密封件、外部密封件、紧固部和摩擦减小部。保持器能相对于传感器突出部分和传感器支承件旋转。内部密封件设置在传感器支承件与保持器之间。外部密封件设置在壁与保持器之间。紧固部包括形成在传感器支承件和保持器中的一者中的配装槽和形成在传感器支承件和保持器中的另一者上的突起。突起接合在配装槽中以实现传感器设备在壁中的安装。摩擦减小部用于在传感器支承件相对于保持器转动以将传感器设备安装在壁中时增大传感器支承件与保持器之间的间隔以减小内部密封件产生的摩擦程度。这允许传感器安装操作者易于确认传感器设备安装在壁中的工作的完成。

Description

传感器设备
技术领域
本公开总体上涉及传感器设备。
背景技术
在使用中被附接至车辆的内门板的壁的传感器设备是已知的。
日本专利No.5579184公开了一种传感器,该传感器被设计成通过将保持翼插入形成在壁中的开口中并且然后使保持翼和支承元件相对于彼此转动而固定至壁。传感器配备有端部止挡件,该端部止挡件控制传感器安装在壁中时保持翼所转动的量。
保持翼对应于以下实施方式中论述的传感器设备中的传感器突出部分。另外,支承元件对应于以下实施方式中的传感器设备的保持器。
然而,上述公开中教示的传感器被设计成不具有这样的机构:该机构在将传感器安装在壁中的工作完成时产生传递至操作者的手指的低程度的机械振动或比如咔嗒声的声音(这也将被称为完成安装感或轻柔的完成反馈)。当使保持翼和支承元件相对于彼此转动所需的扭矩的程度高时,即使保持翼接触端部止挡件,操作者也难以清楚地感知到安装工作是否完成。这可能导致传感器安装在壁中时保持翼的转动不足,从而导致传感器安装的失败。
发明内容
因此,本公开的目的是提供一种传感器设备,该传感器设备被设计成允许操作者容易地确认或察觉传感器设备在壁中或壁上的安装的完成。
根据本公开的一个方面,提供了一种传感器设备,该传感器设备构造成在使用中能够安装至壁。该传感器设备包括:(a)传感器突出部分,该传感器突出部分构造成插入形成在壁中的开口中;(b)传感器支承件,该传感器支承件与传感器突出部分一体地形成,并且该传感器支承件的尺寸大于开口的尺寸;(b)保持器,该保持器具有形成在该保持器中的供传感器突出部分穿过的通孔,该保持器构造成布置在传感器支承件与壁之间并且能够相对于传感器突出部分和传感器支承件旋转;(c)内部密封件,该内部密封件设置在传感器支承件与保持器之间;(d)外部密封件,该外部密封件构造成设置在壁与保持器之间;(e)紧固部,该紧固部包括配装槽和突起,配装槽形成在传感器支承件和保持器中的一者中,突起形成在传感器支承件和保持器中的另一者上,配装槽和突起构造成在传感器支承件已经从传感器突出部分插入壁的开口中的初始状态被带动到传感器支承件已经从初始状态转动给定角度的安装状态时实现与彼此的接合;以及(f)摩擦减小部,该摩擦减小部用于在传感器支承件从初始状态相对于保持器转动之后、被安置成处于安装状态之前增大传感器支承件与保持器之间的间隔以减小由内部密封件产生的摩擦的程度。
当传感器支承件从初始状态转动以将传感器设备安装至壁时,摩擦减小部用于减小由内部密封件产生的摩擦的程度,从而导致使传感器支承件和保持器相对于彼此转动所需的扭矩的程度减小。这使得传感器安装操作者在突起接合在配装槽中时清楚地感知到完成安装感。这避免了传感器支承件相对于保持器的转动的不足,从而确保将传感器设备安装至壁的稳定性。
在本公开中,通过传递至例如操作者的手指的低程度的机械振动或比如咔嗒声的声音而产生了完成安装感。
如下所述,附至各组成部分的括号中的符号仅用于指示符号与组成部分之间的示例性对应关系。
附图说明
本发明将通过下文给出的详细描述和本发明的优选实施方式的附图而被更全面地理解,然而,本发明的优选实施方式不应被视为将本发明限制为特定的实施方式,而只是出于说明和理解的目的。
在附图中:
图1是图示了根据第一实施方式的安装在壁中的传感器设备的侧视图;
图2是沿图1中的方向II观察时的传感器设备的平面图,并且图1中所示的壁从图2中被省略;
图3是沿图1中的方向III观察时的传感器设备的平面图,并且图1中所示的壁从图3中被省略;
图4是图示了在面向传感器突出部分观察时的传感器设备的立体图;
图5是图4中的传感器设备的分解立体图;
图6是图示了在面向连接器观察时的传感器设备的立体图;
图7是图示了图6中的传感器设备的分解图;
图8是沿着图2和图3中的线VIII-VIII截取的截面图;
图9是根据第一实施方式将传感器设备安装在壁中的操作顺序的流程图;
图10是图示了图1中的传感器设备的叶片和止挡件的局部放大图;
图11(a)和图11(b)是图1中的传感器设备的截面图,图11(a)和图11(b)表示了支承件侧凸部和保持器侧凸部的相对移动的顺序;
图12是表示图1中的传感器设备中的突起和滑动接触壁的相对移动的局部视图;
图13是表示图1中的传感器设备中的突起和滑动接触壁的相对移动的局部视图;
图14是图示了图1中的传感器设备中的突起在配装槽中的接合的局部视图;
图15是表示使图1中的传感器设备的传感器支承件转动所需的扭矩的变化的曲线图;
图16是图示了根据第二实施方式的传感器设备的突起在配装槽中的接合的局部平面图;
图17是图示了图16中的传感器设备中的突起和滑动接触壁的移动的局部平面图;
图18是表示图16中的传感器设备中的突起和滑动接触壁的相对移动的局部视图;
图19是表示图16中的传感器设备中的突起和滑动接触壁的相对移动的局部视图;
图20是表示图16中的传感器设备中的突起和滑动接触壁的相对移动的局部视图;
图21是图示了在面向传感器突出部分观察时的根据第三实施方式的传感器设备的立体图;
图22是图示了在面向传感器突出部分观察时的图21中的传感器设备的传感器支承件的平面图;
图23是图示了在面向传感器支承件观察时的图21中的传感器设备的保持器的平面图;
图24(a)和图24(b)是图示了图21中的传感器设备的传感器支承件和保持器的移动的局部截面图;
图25是图示了图21中的传感器设备的叶片侧突起在配装槽中的接合的局部截面图;以及
图26是将图21中的传感器设备安装在壁中的操作顺序的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图描述实施方式。贯穿各实施方式使用的相同附图标记将指代相同或等同的部件,并且这些部件一旦被提及,其详细说明将被省略。
第一实施方式
如图1中所示,该实施方式中的传感器设备1在使用中被附接至例如车辆的内门板的壁(下面将被称为面板2)。
如图2至图8中所示,传感器设备1包括传感器突出部分10、传感器支承件20、保持器30、内部密封件40、外部密封件50、紧固部60、摩擦减小部70和转动起动器80。
如图5和图8中可以看到的,传感器突出部分10和传感器支承件20彼此一体地形成为一件式构件的形状。传感器突出部分10包括筒状部11和延伸部12。筒状部11以中空筒形形状从传感器支承件20突出。延伸部12在横穿筒状部11的轴向中心线的方向上延伸。延伸部12具有形成在其端部中的空气入口开口13。
传感器支承件20形成为大致盘形的形状。传感器支承件20在其中设置有传感器装置21,传感器装置21用于输出电压信号,该电压信号根据通过传感器突出部分10的空气入口开口13输入的空气的物理特性(即压力)而变化。传感器支承件20具有附接至传感器支承件20的连接器22,连接器22将电压信号输出至外部装置。
保持器30包括环形状的环状部31和在环状部31的外边缘上形成为筒形形状的外缘部32。环状部31在其中形成有通孔33,传感器突出部分10穿过通孔33。环状部31与传感器突出部分10在同一侧设置在传感器支承件20上。换言之,当传感器设备1被附接至面板2时,环状部31位于传感器支承件20与面板2之间。外缘部32位于传感器支承件20的径向外侧并且围绕传感器支承件20的外周缘。
传感器突出部分10和传感器支承件20被构造成能够相对于保持器30旋转。在下面的论述中,与传感器突出部分10和传感器支承件20的组件和保持器30的相对旋转的轴线Ax平行地延伸的方向也将被称为旋转轴线方向。
如图1中清楚图示的,传感器设备1所固定至的面板2具有开口3,传感器突出部分10配装在开口3中。在沿旋转轴线方向观察时,开口3具有与传感器突出部分10的形状基本相同的形状。具体地,开口3形成为尺寸比传感器突出部分10略大。换言之,传感器突出部分10的直径比开口3的直径略小。这使得在传感器突出部分10插入面板2的开口3中以实现传感器设备1至面板2的牢固附接之后传感器突出部分10和传感器支承件20能够相对于保持器30转动。传感器支承件20的直径或尺寸比开口3大。
在该实施方式中,传感器突出部分10穿过面板2进入空间S1中。空间S1例如由设置有车辆的门窗玻璃的腔室限定,并且空间S1在下面也将被称为玻璃存储空间S1。玻璃存储空间S1可能会遭受进雨。供传感器支承件20和保持器30在其中布置在面板2上的空间S2例如由这样的空间限定:该空间位于车辆的乘客室内并且车门的内部部分设置在该空间中。因此,传感器设备1配备有内部密封件40和外部密封件50,以阻止例如雨从玻璃存储空间S1穿过面板2的开口3进入车辆的乘客室内的空间S2中。
如图7和图8中清楚图示的,内部密封件40布置在传感器支承件20与保持器30之间。内部密封件40由例如橡胶或弹性体制成,并且位于保持器30的环状部31上的通孔33的外侧。内部密封件40在被压缩或弹性变形的情况下布置在传感器支承件20与保持器30之间。具体地,内部密封件40是环形形状的并且布置在摩擦减小部70的径向外侧,从而阻止水流入传感器支承件20与保持器30之间的间隙内的位于内部密封件40的径向内侧的区域或位于内部密封件40的径向外侧的区域中。这防止了例如雨水在已经从玻璃存储空间S1穿过面板2的开口3进入传感器支承件20与保持器30之间的间隙时流入车辆的乘客室内的空间S2中。传感器支承件20与保持器30之间的内部密封件40的压缩或弹性变形的作用是使由传感器支承件20与保持器30之间的游隙引起的机械噪声可能发生的风险最小化。
如图1、图2和图5中清楚图示的,外部密封件50设置在保持器30的与保持器30的设置有内部密封件40的表面相反的表面上。外部密封件50由例如橡胶或弹性体制成,并且位于保持器30的环状部31上的通孔33的外侧。外部密封件50在被压缩或弹性变形的情况下布置在面板2与保持器30之间。这在传感器设备1固定至面板2的状态下阻止了水流入面板2与保持器30之间的间隙内的位于外部密封件50的径向内侧的区域或位于外部密封件50的径向外侧的区域中。这防止了例如雨水在已经从玻璃存储空间S1穿过面板2的开口3进入面板2与保持器30之间的间隙时流入车辆的乘客室内的空间S2中。
面板2与保持器30之间的外部密封件50的压缩或弹性变形的作用是:使由面板2与保持器30之间的游隙引起的机械噪声可能发生的风险最小化,并且还保持面板2和保持器30以防相对于彼此旋转。
如图3至图7中所示,紧固部60包括配装槽61和突起62。配装槽61形成在保持器30的外缘部32中。突起62形成在传感器支承件20的径向外部部分或周缘上。如上所述,传感器设备1至面板2的牢固附接是通过将传感器突出部分10插入面板2的开口3中并且然后使传感器突出部分10和传感器支承件20相对于保持器30转动来实现的。经过这种附接,突起62被配装在配装槽61中。在图3至图7中,使用相同的小写字母后缀“a”、“b”或“c”来表示配装在一起的突起62中的各个突起和配装槽61中的对应的一个配装槽。紧固部60被构造成在突起62配装在配装槽61中时产生完成安装感。如何开发在突起62配装在配装槽61中时的完成安装感将在稍后进行详细描述。
在下面的论述中,传感器突出部分10配装在面板2的开口3中的状态将被称为初始状态。传感器支承件20已经从初始状态相对于保持器30转动给定角度以实现突起62与配装槽61的接合的状态、换言之即传感器支承件20位于离开初始状态的给定角度间隔处的状态也将被称为安装状态。如图3和图6中表明的,在初始状态与安装状态之间的过渡状态中传感器突出部分10和传感器支承件20相对于保持器30旋转的方向也将被称为正向方向。与正向方向相反的方向将被称为反向方向。图1至图4、图6和图8各自示出了初始状态。
配装爪63在正向方向上布置在配装槽61的前方。配装爪63用作用以保持传感器支承件20以防移离保持器30的锁定件。配装爪63中的每个配装爪形成在正向方向上位于配装槽61中的相应一个配装槽的前方的壁。
保持器30具有形成在其径向外部部分或周缘上的滑动接触壁64。滑动接触壁64在反向方向上布置在配装槽61的前方。滑动接触壁64用作在传感器突出部分10和传感器支承件20从初始状态旋转之后紧接在安装状态建立之前供突起62以滑动接触的方式安置的壁。滑动接触壁64中的每个滑动接触壁具有被限定为倾斜的滑动壁表面65的径向内表面,该倾斜的滑动壁表面65倾斜成沿正向方向逐渐接近传感器支承件20。换言之,倾斜的滑动壁表面65中的每个倾斜的滑动壁表面被构造成在其自身与传感器支承件20之间具有沿正向方向逐渐增大的间隙。在从初始状态进入安装状态之前,滑动接触壁64中的每个滑动接触壁被成形为在其自身与突起62中的对应一个突起之间产生摩擦以增大实现传感器支承件20和保持器30的相对旋转所需的扭矩的程度,并且在突起62与配装槽61接合时释放这种摩擦。换言之,滑动接触壁64中的每个滑动接触壁的作用是产生在突起62配装到配装槽61中时产生完成安装感的弹簧压力,并且滑动接触壁64中的每个滑动接触壁也将被称为完成安装感产生弹簧。滑动接触壁64中的每个滑动接触壁形成在反向方向上位于配装槽61中的一个配装槽的前方的壁。尽管未图示出,但是滑动接触壁64中的至少一个滑动接触壁优选地成形为在旋转轴线方向上比突起62高。
如图5和图7中清楚图示的,摩擦减小部70中的每个摩擦减小部包括支承件侧凸部71和保持器侧凸部72。支承件侧凸部71形成在传感器支承件20上。保持器侧凸部72形成在保持器30上。支承件侧凸部71成形为沿旋转轴线方向从传感器支承件20朝向保持器30突出。保持器侧凸部72成形为沿旋转轴线方向从保持器30朝向传感器支承件20突出。
在传感器支承件20从初始状态旋转期间,支承件侧凸部71中的每个支承件侧凸部和保持器侧凸部72中的对应一个保持器侧凸部变成在旋转轴线方向上彼此重叠。当支承件侧凸部71与保持器侧凸部72在旋转轴线方向上重叠时,其总厚度将导致传感器支承件20与保持器30之间的间隙增大。这导致附接至保持器30的内部密封件40的压缩或变形减小,从而导致内部密封件40与传感器支承件20之间的摩擦减小。面板2与保持器30之间的外部密封件50的压缩或变形程度增大。
支承件侧凸部71中的每个支承件侧凸部和保持器侧凸部72中的对应一个保持器侧凸部定位成在其处于安装状态时在旋转轴线方向上彼此不对准。当支承件侧凸部71中的每个支承件侧凸部和保持器侧凸部72中的对应一个保持器侧凸部被安置成在旋转轴线方向上彼此不对准时,外部密封件50的弹性将导致传感器支承件20与保持器30之间的间隙或间隔减小,从而使内部密封件40的压缩或变形程度增大。这使得内部密封件40产生防水性能和隔音性。
如图5中可以看到的,支承件侧凸部71中的每个支承件侧凸部具有面向正向方向的前支承件侧倾斜表面73和面向反向方向的后支承件侧倾斜表面74。如图7中可以看到的,保持器侧凸部72中的每个保持器侧凸部具有面向正向方向的前保持器侧倾斜表面75和面向反向方向的后保持器侧倾斜表面76。这将导致在传感器支承件20从初始状态旋转期间支承件侧凸部71与保持器侧凸部72之间在旋转轴线方向上重叠时、换言之即支承件侧凸部71和保持器侧凸部72彼此搭置时所产生的扭矩的程度减小。
如图2、图4和图5中清楚图示的,转动起动器80中的每个转动起动器包括叶片81和止挡件82。叶片81由保持器30的环状部31的一部分形成,并且沿环状部31的周向方向(即,旋转方向)延伸。具体地,叶片81由三个部分组成:牢固地固定至环状部31的第一端部、沿周向方向延伸的中间部分以及与第一端部相反并沿环状部31的径向方向向内延伸的第二端部83。叶片81中的每个叶片的第二端部83能够在旋转轴线方向上发生大的弹性变形。叶片81的第二端部83配备有远离传感器支承件20延伸的腿部84。
止挡件82设置在传感器突出部分10的筒状部11的径向外周缘上。止挡件82中的每个止挡件定位成在初始状态下能够与叶片81中的对应一个叶片的第二端部83接触。止挡件82具有与叶片81的第二端部83在旋转轴线方向上的厚度基本相同的在旋转轴线方向上的厚度。因此,当叶片81的第二端部83在旋转轴线方向上弹性变形时,其导致第二端部83定位成在旋转轴线方向上离开止挡件82。这使得传感器支承件20和传感器突出部分10能够相对于保持器30转动。
将参照图9的流程图和图10至图13论述如何将传感器设备1安装在面板2中。在下面的论述中,为了说明的简洁性起见,传感器支承件20和传感器突出部分10也将被称为传感器部分10和传感器部分20。
首先,在图9的步骤S110中,具有被组装成初始状态的传感器部分10、传感器部分20和保持器30的传感器设备1被准备好。然后,传感器设备1的传感器突出部分10被插入面板2的开口3中。
随后,在步骤S120中,传感器部分10和传感器部分20以及保持器30被抵靠面板2进行压挤,以压缩内部密封件40和外部密封件50。
在步骤S130中,如图10中表明的,腿部84被面板2沿旋转轴线方向朝向传感器支承件20压挤,从而使叶片81中的每个叶片的第二端部83在旋转轴线方向上弹性变形。在图10中,用虚线表示出在第二端部83中弹性变形的叶片81的第二端部83。在这种状态下,叶片81的第二端部83和止挡件82定位成在旋转轴线方向上离开彼此。这允许传感器部分10和传感器部分20相对于保持器30转动。
随后,在步骤S140中,传感器部分10和传感器部分20被沿正向方向相对于保持器30转动。内部密封件40的压缩或变形程度是相对较高的,从而导致内部密封件40与传感器支承件20之间的机械摩擦程度增大。因此,使传感器部分10和传感器部分20转动所需的扭矩的程度是相对较高的。
在步骤S150中,当传感器部分10和传感器部分20继续沿正向方向相对于保持器30转动时,支承件侧凸部71和保持器侧凸部72变成在传感器部分10和传感器部分20的转动期间在旋转轴线方向上彼此重叠。支承件侧凸部71和保持器侧凸部72的重叠过程在图11(a)和图11(b)中表明。图11(a)示出了处于初始状态的传感器部分20和保持器30。图11(b)示出了从初始状态转动通过给定角度的传感器部分10和传感器部分20。在图11(b)中,支承件侧凸部71和保持器侧凸部72在旋转轴线方向上彼此重叠,使得保持器30移动成靠近面板2,从而导致传感器支承件20与保持器30之间的间隙增大。图11(a)与图11(b)之间的比较示出了:传感器支承件20与保持器30之间的间隙或间隔满足A1<A2的关系,并且保持器30与面板2之间的间隔满足B1>B2的关系。在图11(b)中,内部密封件40的压缩或变形程度低,从而导致内部密封件40与传感器支承件20之间的摩擦程度减小。
在步骤S160中,传感器部分10和传感器部分20继续沿正向方向相对于保持器30转动。如图12和图13中表明的,这使倾斜的滑动壁表面65、即滑动接触壁64中的每个滑动接触壁的径向内表面和突起62中的对应的一个突起彼此滑动。图12和图13表明了这样的过程:其中,滑动接触壁64随着传感器部分10和传感器部分20的转动而接触突起62且然后径向向外变形或移动。如上所述,倾斜的滑动壁表面65倾斜成沿正向方向接近传感器支承件20,从而使得:随着传感器部分10和传感器部分20沿正向方向的转动,上述使传感器部分10和传感器部分20旋转或转动所需的扭矩的程度增大。以这种方式,滑动接触壁64起到完成安装感产生弹簧的作用。
在步骤S170中,如图14中表明的,当突起62中的每个突起移离滑动接触壁64中的对应一个滑动接触壁或与该滑动接触壁脱开接合时,该突起被捕获在配装槽61中,从而导致高的所需扭矩立即消失。这使得突起62撞击配装槽61的背向正向方向的端壁表面(即配装爪63的侧表面),从而产生高程度的完成安装感。操作者在完成他或她的工作后会感知到完成安装感。
支承件侧凸部71和保持器侧凸部72在突起62与滑动接触壁64脱开接合的同时或紧接在突起62与滑动接触壁64脱开接合之前被安置成在旋转轴线方向上彼此不对准。换言之,支承件侧凸部71和保持器侧凸部72返回至图11(a)中所示的状态。这导致传感器支承件20与保持器30之间的间隔减小而增大了内部密封件40的压缩或变形程度,从而使内部密封件40产生防水和隔音的性能。
最后,在步骤S180中,具有线材或导体的外部连接器被接合至传感器支承件20的连接器22。这完成了传感器设备1在面板2中的安装。
图15是表示经过步骤S140至S170的所需扭矩的变化的曲线图。曲线图的水平轴指示传感器部分10和传感器部分20的旋转角度。曲线图的竖轴指示所需扭矩。如步骤S140中所述,从传感器部分10和传感器部分20的转动开始直到传感器部分10和传感器部分20转动角度θ1,内部密封件40经受高程度的压缩或变形,从而导致内部密封件40与传感器支承件20之间的摩擦程度增大。
当如步骤S150中所述那样支承件侧凸部71和保持器侧凸部72在传感器部分10和传感器部分20转动角度θ1之后在旋转轴线方向上彼此重叠时,内部密封件40的压缩或变形程度变低,从而导致内部密封件40与传感器支承件20之间的摩擦程度减小。
在传感器部分10和传感器部分20转动角度θ2之后,如步骤S160中所述那样,用作完成安装感产生弹簧的滑动接触壁64中的每个滑动接触壁和突起62中的对应的一个突起彼此滑动,从而增大所需扭矩的程度。
当传感器部分10和传感器部分20转动角度θ3时,如步骤S170中所述那样,支承件侧凸部71和保持器侧凸部72被安置成在旋转轴线方向上彼此不对准,从而使内部密封件40具有防水和隔音的性能。在等于角度θ3或紧随角度θ3的角度θ4处,突起62中的每个突起与滑动接触壁64中的对应一个滑动接触壁脱开接合,使得突起62被配装在配装槽61中,从而导致高的所需扭矩立即消失。这使得突起62撞击配装槽61的背向正向方向的端壁表面(即配装爪63的侧表面),从而产生高程度的完全安装感。
第一实施方式中的传感器设备1的上述结构提供了以下有益的优点。
1)在传感器支承件20从初始状态相对于保持器30转动之后、被安置成处于安装状态之前,摩擦减小部70中的每个摩擦减小部用于增大传感器支承件20与保持器30之间的间隔以减小由内部密封件40产生的摩擦的程度。换言之,当传感器部分10和传感器部分20开始转动以将传感器设备1附接至面板2时,摩擦减小部70中的每个摩擦减小部用于减小由内部密封件40产生的摩擦。这导致使传感器部分10和传感器部分20转动所需的扭矩的程度减小,从而使操作者在突起62接合配装槽61时能够清楚地感知到完成安装感。这避免了在传感器设备1中传感器部分10和传感器部分20相对于保持器30的转动的不足,从而确保将传感器设备1安装在面板2中的稳定性。
2)第一实施方式中的摩擦减小部70中的每个摩擦减小部包括支承件侧凸部71和保持器侧凸部72。支承件侧凸部71和保持器侧凸部72在传感器支承件20从初始状态转动期间在旋转轴线方向上彼此重叠,从而增大了传感器支承件20与保持器30之间的间隔。
当支承件侧凸部71和保持器侧凸部72被安置成处于安装状态时,支承件侧凸部71和保持器侧凸部72彼此脱开接合、换言之即在旋转轴线方向上彼此不对准,从而使内部密封件40具有防水和隔音的性能。
3)如上所述,支承件侧凸部71中的每个支承件侧凸部具有面向正向方向的前支承件侧倾斜表面73。保持器侧凸部72中的每个保持器侧凸部具有面向反向方向的后保持器侧倾斜表面76。这使得在传感器支承件20从初始状态转动期间能够使用低程度的扭矩实现支承件侧凸部71和保持器侧凸部72在旋转轴线方向上的重叠。
4)支承件侧凸部71中的每个支承件侧凸部具有面向反向方向的后支承件侧倾斜表面74。保持器侧凸部72中的每个保持器侧凸部具有面向正向方向的前保持器侧倾斜表面75。这使得当在传感器支承件20的用以将传感器设备1安装在面板2中的转动期间支承件侧凸部71和保持器侧凸部72变成彼此不对准时,后支承件侧倾斜表面74和前保持器侧倾斜表面75彼此滑动,从而加速传感器支承件20的转动。这导致在突起62接合配装槽61时操作者所感知到的完成安装感的程度增大。
5)在初始状态之后、安装状态达到之前与突起62中的对应的一个突起滑动接触的滑动接触壁64中的每个滑动接触壁用于通过其自身与对应的突起62之间的摩擦来增大所需扭矩,并且然后在突起62接合在配装槽61中时释放该摩擦。这种摩擦的释放使得传感器支承件20的旋转速度通过直到摩擦释放前作用在传感器支承件20上的程度增大的扭矩而被加速。这增大了在突起62配装到配装槽61中时操作者所感知到的完成安装感。
6)如上所述,滑动接触壁64中的每个滑动接触壁的径向内表面被设计为倾斜的滑动壁表面65。这使在突起62和滑动接触壁彼此滑动时使传感器部分10和传感器部分20沿正向方向转动所需的扭矩的程度逐渐增大。因此,当紧接在突起62与配装槽61接合之前突起62与滑动接触壁64之间的摩擦被释放时,传感器支承件20的旋转速度被更大程度地加速,从而增大了在突起62接合在配装槽61中时操作者所感知到的完成安装感。
7)内部密封件40以环形形状布置在摩擦减小部70的外周缘的外侧。这消除了水在已经从面板2的开口3穿过通孔33进入传感器支承件20与保持器30之间的间隙时可能泄漏到内部密封件40的径向外侧的风险。
8)滑动接触壁64中的至少一个滑动接触壁优选地成形为在旋转轴线方向上的水平高度高于突起62。这在传感器设备1从面板2移除时便于使滑动接触壁64中的所述至少一个滑动接触壁容易径向向外倾斜。这使得操作者能够在滑动接触壁64保持径向向外倾斜且突起62保持与配装槽61接合的条件下容易地使传感器支承件20沿反向方向转动。这便于将传感器设备1从面板2移除。
第二实施方式
下面将描述根据第二实施方式的传感器设备1,其中设置在传感器支承件20的径向外周缘上的突起62的构型与第一实施方式中的突起的构型不同。其他布置结构与第一实施方式中的布置结构相同,并且在此将省略其详细说明。
如图16中所示,第二实施方式中的紧固部60的突起62中的每个突起具有径向面向外的倾斜的突出表面66。倾斜的突出表面66倾斜成沿从初始状态进入安装状态时的正向方向远离传感器支承件20的旋转轴线。换言之,倾斜的突出表面66沿正向方向以恒定速率径向向外倾斜。
图17至图20表明了传感器部分10和传感器部分20转动以将传感器设备1安装在面板2中的过程。如图19中表明的,当在传感器部分10和传感器部分20相对于保持器30的旋转期间突起62中的每个突起的一部分移离滑动接触壁64中的对应一个滑动接触壁时,其通过倾斜的突出表面66在倾斜的滑动壁表面65上的滑动运动使突起62沿正向方向被推动。这加速了传感器支承件20的旋转速度,从而使突起62快速地撞击配装槽61的背向正向方向的壁表面(即配装爪63的侧表面)。这增加了在突起62接合在配装槽61中时操作者所感知到的完成安装感。
第三实施方式
下面将描述根据第三实施方式的传感器设备1,其中转动启动器80、紧固部60和摩擦减小部70的结构与第一实施方式中的转动启动器、紧固部和摩擦减小部的结构部分不同。其他布置结构与第一实施方式中的布置结构相同,并且在此将省略其详细说明。
第三实施方式中的传感器设备1与第一实施方式中类似配备有转动起动器80,如图21至图23中所示,转向起动器80中的每个转向起动器包括叶片81和止挡件82。叶片81从保持器30的环状部31沿保持器30的径向方向延伸。具体地,叶片81具有牢固地固定至环状部31的一端部并且径向向内延伸从而具有靠近保持器30的中心定位的第二端部83。叶片81的第二端部83能够在旋转轴线方向上发生大的弹性变形。叶片81配备有远离传感器支承件20延伸的腿部84。
止挡件82设置在传感器突出部分10的筒状部11的径向外周缘上。换言之,止挡件82由筒状部11的外周部形成。在初始状态下,止挡件82被安置成与叶片81的第二端部83接触。当叶片81的第二端部83在旋转轴线方向上弹性变形时,第二端部83沿旋转轴线方向移离止挡件82。这允许传感器部分10和传感器部分20相对于保持器30转动。
摩擦减小部70中的每个摩擦减小部包括叶片81、腿部84和叶片侧凸部85。叶片侧凸部85从叶片81朝向传感器支承件20突出。图24(a)图示了在初始状态下插入面板2的开口3中的传感器突出部分10。图24(b)图示了在初始状态下被抵靠面板2压挤的传感器设备1。
当传感器设备1被以图24(b)中所示的方式抵靠面板2进行压挤时,其使得面向面板2的叶片81的腿部84被面板2朝向传感器支承件20推动。这导致叶片81的第二端部83朝向传感器支承件20的大的弹性变形,从而致使叶片侧凸部85压挤传感器支承件20远离面板2。这导致传感器支承件20与保持器30之间的间隙增大。
图24(a)与24(b)之间的比较示出:传感器支承件20与保持器30之间的间隙或间隔满足A1<A2的关系,并且保持器30与面板2之间的间隔满足B1>B2的关系。因此,固定至保持器30的内部密封件40的压缩或变形程度低,从而导致内部密封件40与传感器支承件20之间的摩擦程度减小。内部密封件40的低压缩或变形程度还可以包括这种程度为零的情形。
如图22、图23和图25中清楚图示的,紧固部60中的每个紧固部包括形成在传感器支承件20的面向保持器30的表面中的配装槽61并且包括上述叶片侧凸部85。在传感器支承件20和保持器30被安置成处于安装状态以将传感器设备1固定至面板2时,叶片侧凸部85与传感器支承件20的配装槽61接合,从而导致传感器支承件20与保持器30之间的间隔减小。这增大了内部密封件40的压缩或变形程度,从而使内部密封件40具有防水和隔音的性能。
将参照图26的流程图论述如何将第三实施方式中的传感器设备1安装至面板2。
首先,在图26的步骤S210中,具有被组装的传感器部分10、传感器部分20和保持器30的传感器设备1被准备好。如图24(a)中表明的,传感器设备1的传感器突出部分10被插入面板2的开口3中。
随后,在步骤S220中,如图24(b)中表明的,传感器部分10和传感器部分20以及保持器30被抵靠面板2进行压挤,以压缩外部密封件50。
在步骤S230中,腿部84被面板2沿旋转轴线方向朝向传感器支承件20压挤,从而使叶片81中的每个叶片的第二端部83在旋转轴线方向上朝向传感器支承件20弹性变形。叶片81的第二端部83和止挡件82定位成在旋转轴线方向上离开彼此。这允许传感器部分10和传感器部分20相对于保持器30转动。
随后,在步骤S240中,叶片81上的叶片侧凸部85压挤传感器支承件20远离面板2,从而增大了传感器支承件20与保持器30之间的间隔。由此,安装在保持器30上的内部密封件40的压缩或变形程度减小了内部密封件40与传感器支承件20之间的摩擦程度。
在步骤S250中,传感器部分10和传感器部分20继续沿正向方向相对于保持器30在减小的摩擦程度的情况下转动。
在步骤S260中,如图25中所示,叶片侧凸部85中的每个叶片侧凸部被捕获在形成于传感器支承件20中的配装槽61中的对应一个配装槽中。由这种事件引起的机械振动或声音会传递至操作者,使得操作者在完成他或她的工作后感知到完成安装感。将叶片侧凸部85捕获在配装槽61中导致传感器支承件20与保持器30之间的间隔减小。这导致内部密封件40的压缩或变形程度减小,从而使内部密封件40具有防水和隔音的性能。
最后,在步骤S270中,具有线材或导体的外部连接器被接合至传感器支承件20的连接器22。这完成了传感器设备1在面板2中的安装。
第三实施方式中的传感器设备1的上述结构提供了与第一实施方式中的传感器设备1的结构基本相同的有益优点。
具体地,摩擦减小部70中的每个摩擦减小部用于减小由内部密封件40产生的抵抗传感器部分10和传感器部分20的用以将传感器设备1附接至面板2的转动的摩擦、换言之即阻力。这导致使传感器部分10和传感器部分20转动所需的扭矩的程度减小,从而使操作者能够清楚地感知到通过将叶片侧凸部85捕获在配装槽61中而产生的完成安装感。这避免了在传感器设备1中传感器部分10和传感器部分20相对于保持器30的转动的不足,从而确保将传感器设备1安装在面板2中的稳定性。
其他改型
已经将传感器设备1描述为安装在诸如车辆的内门板2的壁中,但是,传感器设备1可以固定至任何其他种类的壁。
如上所述,第一实施方式和第二实施方式具有紧固部60的形成在保持器30中的配装槽61并且还具有形成在传感器支承件20上的突起62,但是,第一实施方式和第二实施方式可以替代性地设计成具有紧固部60的形成在传感器支承件20中的配装槽61并且还具有设置在保持器30上的突起62。
如上所述,第一实施方式和第二实施方式具有布置在摩擦减小部70的径向外侧的内部密封件40,但是,第一实施方式和第二实施方式可以替代性地设计成具有以环形形状布置在摩擦减小部70的径向内侧的内部密封件40。
实施方式中的每个实施方式具有内部密封件40来产生防水和隔音性能,但是,内部密封件40可以替代性地构造成具有防水性能和隔音性能中的至少一者。类似地,外部密封件50可以构造成具有防水性能和隔音性能中的至少一者。
尽管已经公开了优选实施方式以便于更好地理解本发明,但是应当领会的是,在不脱离本发明的原理的情况下,本发明可以以各种方式来实施。因此,本发明应被理解为包括所有可能的实施方式和对所示实施方式的改型,这些实施方式和改型可以在不脱离如所附权利要求书中阐述的本发明的原理的情况下实施。
除非另外指明或认为原则上是必要的,否则上述实施方式中描述的组成部分不一定是必需的。当在以上论述中提及组成部分的数目、数字、体积或范围时,除非另外指明或认为原则上是必要的,否则本公开不限于此。类似地,当在以上论述中提及组成部分的形状、取向或组成部分之间的位置关系时,除非另外指明或认为原则上是必要的,否则本公开不限于此。

Claims (7)

1.一种传感器设备,所述传感器设备构造成在使用中能够安装至壁(2),所述传感器设备包括:
传感器突出部分(10),所述传感器突出部分构造成插入形成在所述壁中的开口中;
传感器支承件(20),所述传感器支承件与所述传感器突出部分一体地形成,并且所述传感器支承件的尺寸大于所述开口的尺寸;
保持器(30),所述保持器具有形成在所述保持器中的供所述传感器突出部分穿过的通孔(33),所述保持器构造成布置在所述传感器支承件与所述壁之间并且能够相对于所述传感器突出部分和所述传感器支承件旋转;
内部密封件(40),所述内部密封件设置在所述传感器支承件与所述保持器之间;
外部密封件(50),所述外部密封件构造成设置在所述壁与所述保持器之间;
紧固部(60),所述紧固部包括配装槽(61)和突起(62,85),所述配装槽形成在所述传感器支承件和所述保持器中的一者中,所述突起形成在所述传感器支承件和所述保持器中的另一者上,所述配装槽和所述突起构造成在所述传感器支承件已经从所述传感器突出部分插入所述壁的所述开口中的初始状态被带动到所述传感器支承件已经从所述初始状态转动给定角度的安装状态时实现与彼此的接合;以及
摩擦减小部(70),所述摩擦减小部用于在所述传感器支承件从所述初始状态相对于所述保持器转动之后、被安置成处于所述安装状态之前增大所述传感器支承件与所述保持器之间的间隔以减小由所述内部密封件产生的摩擦的程度。
2.根据权利要求1所述的传感器设备,其中,所述摩擦减小部包括支承件侧凸部(71)和保持器侧凸部(72),所述支承件侧凸部成形为沿旋转轴线方向从所述传感器支承件朝向所述保持器突出,所述保持器侧凸部成形为沿所述旋转轴线方向从所述保持器朝向所述传感器支承件突出,
在所述传感器支承件从所述初始状态转动期间,所述保持器侧凸部和所述支承件侧凸部在所述旋转轴线方向上彼此重叠,以增大所述传感器支承件与所述保持器之间的间隔,并且
当进入所述安装状态时,所述支承件侧凸部和所述保持器侧凸部被安置成在所述旋转轴线方向上彼此不对准,从而使所述内部密封件具有防水和隔音的性能。
3.根据权利要求1或2所述的传感器设备,还包括滑动接触壁(64),在从所述初始状态进入所述安装状态之前,所述滑动接触壁(64)在所述突起上滑动,并且
其中,所述滑动接触壁用于在所述初始状态之后、所述安装状态建立之前在所述滑动接触壁自身与所述突起之间产生摩擦以增大使所述传感器支承件和所述保持器相对于彼此转动所需的扭矩的程度,并且然后在所述突起接合在所述配装槽中时释放所述滑动接触壁与所述突起之间的摩擦。
4.根据权利要求3所述的传感器设备,其中,所述突起设置在所述传感器支承件的径向外部部分上,
所述滑动接触壁设置在所述保持器的径向外部部分上,并且
所述滑动接触壁具有倾斜的滑动壁表面(65),所述倾斜的滑动壁表面倾斜成沿在从所述初始状态进入所述安装状态之前所述传感器支承件被转动的旋转方向接近所述传感器支承件。
5.根据权利要求3所述的传感器设备,其中,所述突起设置在所述传感器支承件的径向外部部分上,
所述滑动接触壁设置在所述保持器的径向外部部分上,并且
所述突起具有倾斜的突出表面(66),所述倾斜的突出表面倾斜成沿从所述初始状态进入所述安装状态时的旋转方向远离所述传感器支承件的旋转轴线。
6.根据权利要求3所述的传感器设备,其中,所述滑动接触壁成形为在旋转轴线方向上比所述突起高。
7.根据权利要求1或2所述的传感器设备,其中,所述内部密封件以环形形状布置在所述摩擦减小部的径向外侧或径向内侧。
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