CN1847879A - 用于在安装构件上安装超声波传感器的结构 - Google Patents

用于在安装构件上安装超声波传感器的结构 Download PDF

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Abstract

用于发送超声波和接收从对象反射的超声波的超声波传感器(100)安装在安装构件(110)如机动车辆的保险杠上。在保险杠中形成用于嵌入超声波传感器前部的通孔(11)。利用固定构件(200)将该超声波传感器与保险杠的内表面(10b)连接，使得超声波传感器的振动前表面(130)暴露在保险杠的前侧。利用与安装构件分开形成的遮蔽构件(300)覆盖该通孔(11)的前周边(11a)，由于加工毛边等等该前周边是粗糙的。这样，超声波传感器(100)可以容易地安装在保险杠(10)上，而不会损坏它的装饰设计。

Description

用于在安装构件上安装超声波传感器的结构
技术领域
本发明涉及一种用于在安装结构如机动车辆的保险杠上安装超声波传感器的结构。
背景技术
JP-A-2001-63497中公开了一种结构的第一实例，其用于在机动车辆的保险杠上安装超声波传感器。在该实例中，超声波传感器嵌入在保险杠中形成的通孔中，并通过具有接触保险杠前表面凸缘的支架固定在保险杠上。JP-A-2001-527480中示出了第二实例。在该实例中，嵌入通孔的超声波传感器通过与保险杠的内表面连接的支架与保险杠连接。
在第一实例中，接触保险杠前表面的支架凸缘没有固定在保险杠上，超声波传感器通过构件如板簧的作用力与保险杠连接，该板簧将超声波传感器朝保险杠的后侧拉动。因为该结构，接触保险杠前表面的凸缘区必须相对较大，而凸缘必须很厚。在第二实例中，支架没有接触保险杠前表面的凸缘。因此，就存在装饰问题，即可以从保险杠的前侧看到通孔的内壁。
发明内容
考虑到上述问题提出本发明，本发明的一个目的是提供一种改进的结构，用于在安装构件上安装超声波传感器，其中超声波传感器与安装构件牢固地连接，同时提供良好的装饰设计。
用于发送超声波和接收从对象反射的超声波的超声波传感器安装在安装构件如机动车辆的保险杠上。该安装超声波传感器的结构包括在安装构件如机动车辆的保险杠中形成的通孔，用于将超声波传感器与安装构件的内表面连接的固定构件和遮蔽构件，该遮蔽构件具有用于覆盖安装构件外表面上通孔的前周边的外部部分，和用于覆盖通孔内壁的圆筒形部。
当给(作为安装构件的)保险杠上涂漆之后形成通孔时，本发明是特别有利的。由于通孔是用孔锯等形成的，使得通孔的内壁变得粗糙，所以从通孔的前侧可以看到一些毛边。通过将超声波传感器的前部嵌入通孔中，并利用固定构件将超声波传感器固定在安装构件的内表面上，可以使超声波传感器与安装构件(保险杠)连接。然后用遮蔽构件覆盖外表面上通孔的前周边和通孔的内壁。这样，可以改进安装构件的装饰设计。
由于仅使用了遮蔽构件来覆盖通孔，所以不要求其机械强度。因此，遮蔽构件可以做得小且薄。可以用圆筒形弹性构件覆盖超声波传感器的前部，以便在遮蔽构件和超声波传感器的前端之间提供一缓冲垫。接触通孔内壁的遮蔽构件的圆筒形部表面可以是粗糙的，或者可以在其上形成楔形突出部，以便在遮蔽构件和内壁之间提供摩擦力。可以在遮蔽构件上增加用于覆盖通孔的内周边的内部部分。在这种情况下，通过将安装构件保持在遮蔽构件的外部部分和内部部分之间可以使遮蔽构件与安装构件连接。该遮蔽构件可以利用粘合剂与安装构件连接。
根据本发明，可以容易地将超声波传感器安装在安装构件如汽车保险杠上，而不会破坏安装结构的装饰设计。通过对下面参考附图描述的优选实施例的更好理解，本发明的其他目的和特征将变得更加明显。
附图说明
图1是示出了作为本发明的第一实施例用于在安装构件如机动车辆的保险杠上安装超声波传感器的结构的剖视图；
图2A是示出了从安装构件的前端观看在图1所示的安装结构中使用的遮蔽构件的平面图；
图2B是示出了图2A所示的遮蔽构件的侧视图；
图3是以放大的比例局部地示出了安装构件的通孔和在图1所示的安装结构中使用的遮蔽构件的剖视图；
图4是局部地示出了图3所示的结构的修改形式的剖视图；
图5是局部地示出了图3所示的结构的另一种修改形式的剖视图；
图6是示出了作为本发明的第二实施例用于在安装构件上安装超声波传感器的结构的剖视图；
图7A是示出了从安装构件的前端观看在图6所示的安装结构中使用的遮蔽构件的平面图；
图7B是示出了图7A所示的遮蔽构件的侧视图；
图8是以放大的比例局部地示出了通孔和在图6所示的安装结构中使用的遮蔽构件的剖视图；
图9是局部地示出了图8所示的结构的修改形式的剖视图；
图10是示出了作为本发明的第三实施例用于在安装构件上安装超声波传感器的结构的剖视图；
图11是示出了作为本发明的第四实施例用于在安装构件上安装超声波传感器的结构的剖视图；
图12A是示出了从安装构件的前端观看在图11所示的安装结构中使用的遮蔽构件的平面图；
图12B是示出了图12A所示的遮蔽构件的侧视图；
图13是示出了图11所示的安装结构的修改形式的剖视图；以及
图14是以放大的比例局部地示出了上面所示的安装结构的修改形式的剖视图。
具体实施方式
参考图1-3描述本发明的第一实施例。在该实施例中超声波传感器100安装在机动车辆的保险杠上。该超声波传感器100可以安装在前保险杠上或安装在用作倒角声纳或倒声纳的后保险杠上。该保险杠用作其上安装有超声波传感器100的安装构件10。
安装构件10由合成树脂如聚氨酯树脂制成。该安装构件10中形成有一通孔11，将超声波传感器100嵌入通孔11，并用固定构件200固定在安装构件10上，使得超声波传感器的振动前表面130暴露在安装构件10的前端。用遮蔽构件300覆盖通孔11的前周边11a。超声波传感器100包括一振动器，其用于朝车辆前面(或者朝车辆背面)的障碍物发射超声波，并接收从障碍件反射的波。该超声波传感器100容纳在由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)制成的外壳110中。
外壳110包括后部110a和形成为圆筒形的前部110b。后部110a中包含一用于处理信号的电子电路板，前部110b中布置一超声波振动器，其侧表面用圆筒形弹性构件120(由弹性构件如硅橡胶制成)覆盖。振动前表面130暴露在安装构件10的前端，该振动前表面的背面与一压电元件连接。使用与安装构件10的外表面10a相同的颜色给振动前表面130着色，以便加强装饰效果。在该实施例中，圆筒形弹性构件120部分地暴露在前侧。前部110b的直径比通孔11的直径稍微小一点，并将部分遮蔽构件300嵌入到前部110b和通孔11之间的小空间中。振动前表面130定位成与安装构件10的外表面平齐。
固定构件200包括圆筒形部210和扁平部220。固定构件200可以由各种材料制成，包括树脂或金属。在该特殊实施例中，固定构件200由PBT(与外壳110的材料相同)制成。前部110b通过形成于圆筒形部210的内表面上的凹槽(未示出)和围绕前部110b形成的突出部(未示出)之间形成的接合与圆筒形部210连接。扁平部220例如通过粘合剂与安装构件10的内表面10b接合，从而超声波传感器100的振动前表面130与安装构件10的外表面平齐。
参考图2A和2B描述遮蔽构件300。该遮蔽构件300包括用于覆盖通孔11的前周边11a(参考图1)的外部部分310和用于至少覆盖通孔11的内壁11b(参考图1)的一部分的圆筒形部320。遮蔽构件300可以由各种材料如树脂、金属或橡胶制成。在该特殊实施例中，遮蔽构件300通过模制由PBT(与外壳110和固定构件200的材料相同)制成。
遮蔽构件300是仅仅用于覆盖外部周边11a和内壁11b的构件，而不是用于连接元件。因此，不需要很高的机械强度和大的尺寸。外部部分310的宽度(圆筒形部320外侧的环形部宽度)范围是1-3mm，圆筒形部329的长度小于1.0mm。在该特殊实施例中，外部部分310的宽度是2mm，圆筒形部320的长度是0.7mm。
如图3所示，遮蔽构件300布置成覆盖通孔11的前周边11a和通孔11的内壁11b。当在给保险杠涂油漆之后在保险杠10中形成通孔11时，通常使用孔锯等等来形成通孔11。因此，内壁11b具有粗糙的表面，这对牢固地把遮蔽构件300保持在内壁11b和外壳110的前部110b之间是有利的。优选地，将接触内壁11b的圆筒形部320的内表面处理成粗糙的。可替换地，在圆筒形部320的表面上形成楔形突出部321，如图3所示，使得该楔形突出部321接合内壁11b的粗糙表面。通过这种方式，遮蔽构件300被牢固地保持成不会朝安装构件10的前侧被拉出。如图3所示，使外部部分310的端部310a成斜面形以便增强装饰效果，使端部320a成斜面形，使得容易将超声波传感器100的前部110b嵌入到通孔11中。
例如以下面的方式将超声波传感器100安装在安装构件10上。利用孔锯等等在安装构件10(保险杠)上形成通孔11。将遮蔽构件300固定在其位置，以便覆盖通孔11的前周边11a和通孔11的内壁11b。然后，利用粘合剂使固定构件200的扁平部220接合到安装构件10的内表面10b。可以颠倒固定遮蔽构件300和固定构件200的顺序。接着，将超声波传感器100的前部110b嵌入到固定构件200的圆筒形部210中。由于在圆筒形部210上形成的凹槽会接合在前部110b上形成的突出部，因此超声波传感器100的前部110b会自动地连接到圆筒形部210。超声波传感器100的振动前表面130自动地变得与安装构件10的外表面10a平齐。这样，就将超声波传感器100安装在安装构件10上。
在上述的第一实施例中可以获得以下优点。覆盖通孔11的前周边11a的遮蔽构件300与固定构件200分开形成。因此，遮蔽构件300可以做得比传统的固定构件的凸缘部更小、更薄。由于通孔11的前周边11a(其由于加工毛刺可以是粗糙的)被遮蔽构件300覆盖，因此极大地在装饰性上改进了安装构件的前视图。此外，用遮蔽构件300的圆筒形部320覆盖粗糙的内壁11b。因此，进一步改进了装饰设计。
如图3所示，接触内壁11b的圆筒形部320的表面包括楔形突出部321。该楔形突出部321可以接合粗糙的内壁11b，由此将遮蔽构件300牢固地连接到通孔11。当在模具中形成遮蔽构件时，该楔形突出部321可以与遮蔽构件300整体形成。
如图4所示，可以将圆筒形部320的表面处理成具有粗糙表面322，该粗糙表面接触通孔11的内壁11b。通过这种方式也可以将遮蔽构件300牢固地连接到通孔11的内壁11b。可替换地，如图5所示，可以利用粘合膜323将遮蔽构件300连接到安装构件10。还可以仅仅将外部部分310连接到外表面10b，而不用在圆筒形部320和内壁11b之间形成接触。
下面将参考图6-8描述本发明的第二实施例。在该实施例中，遮蔽构件300修改成包括内部部分330。其他结构与第一实施例相同。在该实施例中，遮蔽构件300由弹性橡胶材料制成。如图8清楚所示，遮蔽构件300包括覆盖通孔11的前周边11a的外部部分310、接触通孔11的内壁11b的圆筒形部320和覆盖通孔11的后周边11c的内部部分330。通过用外部部分310和内部部分330夹紧安装构件10，使遮蔽构件300牢固地连接到内壁11b。
如图6所示，固定构件200的弯曲部形成为留出一空间200a，用于在其中容纳遮蔽构件300的内部部分330，以便避免内部部分330和固定构件200之间的干扰。遮蔽构件300可以由除橡胶材料之外的材料制成。例如，其可以由金属或树脂制成，在内部部分330中形成狭缝，使得在将遮蔽构件300嵌入到通孔11中之后内部部分330能被向内弯曲。如图9所示，内部部分330的端部330a成斜面形的。
参考图10描述本发明的第三实施例。在该实施例中，改变了圆筒形弹性构件120的形状。图10中示出了通过导线160与电路板150连接的超声波振动器140。如图10所示，以斜面形状形成覆盖超声波传感器100的超声波振动器140的圆筒形弹性构件的前部。
由于圆筒形弹性构件向里其带斜面形前部是逐渐变大的，因此容易将用圆筒形弹性构件120覆盖的超声波传感器100从安装构件10的后侧嵌入到通孔11的内壁11b中。此外，弹性构件120的斜面形部嵌入遮蔽构件300和超声波传感器100的超声波振动器140之间，不会对遮蔽构件300施加过大的作用力。
参考图11、12A和12B描述本发明的第四实施例。在该实施例中，在遮蔽构件300上增加了覆盖前周边11a内侧的前拐角部的拐角部340，如图11所示。也就是说，除了外部部分310、圆筒形部320和内部部分330之外，遮蔽构件300还包括拐角部340，如图12A和12B所示。其他结构与上面描述的实施例相同。通过用外部部分310和内部部分330夹紧安装构件10，可以使遮蔽构件300连接到安装构件10上。
第四实施例可以修改为如图13所示的形式。也就是说，去掉了遮蔽构件300圆筒形部320和内部部分330，仅仅保留外部部分310和拐角部340。该遮蔽构件300例如可通过粘合剂接合到安装构件10的外表面10a。可以覆盖通孔11的内壁11b，以便通过这种方式加强装饰设计。
本发明不限于上述实施例，但是可以对其进行不同的修改。例如，超声波传感器100可以安装在除机动车辆的保险杠之外的安装构件上。尽管超声波传感器100的振动前表面130定位成与遮蔽构件300外部部分310的前表面平齐，但是它也可以不这样定位，只要振动前表面130暴露在安装构件10的前侧。
尽管在前述实施例中超声波传感器100形成为从安装构件的内部进行安装，但是也可以形成从外部进行安装的超声波传感器100。可以用除树脂成型之外的方法来形成遮蔽构件300。也可以是与圆筒形部320分开地形成外部部分310。遮蔽构件可以修改成如图13所示的形式。接触圆筒形弹性构件120的固定突出部324形成在遮蔽构件300的圆筒形部320之上。通过咬合圆筒形弹性构件120，可以对遮蔽构件300进行定位。尽管在前述实施例中使用与安装构件的外表面10a以及超声波传感器100的振动前表面130相同的颜色给遮蔽构件300上色，但是遮蔽构件300的颜色并不限于同一种颜色。
尽管已经参考上述优选实施例示出和描述了本发明，但是对本领域技术人员来说很明显的是，在不脱离如随附的权利要求中所限定的本发明范围的条件下，可以变化其形式和细节。

Claims (19)

1.一种用于在具有外表面(10a)和内表面(10b)的安装构件上安装超声波传感器(100)的结构，包括：
在该安装构件中形成的通孔(11)，该通孔具有内壁(11b)、在外表面上的前周边(11a)和在内表面上的后周边(11c)；
用于在安装构件的内表面上固定超声波传感器的固定构件(200)，使得超声波传感器的振动前表面(130)暴露在安装构件(10)的外表面(10a)的前侧；以及
用于至少覆盖通孔的前周边(11a)同时使超声波传感器的振动前表面(130)暴露在安装构件的外表面(10a)的前侧的遮蔽构件(300)。
2.根据权利要求1的安装结构，其中：
在给安装构件(10)涂漆之后形成该通孔(11)。
3.根据权利要求1的安装结构，其中：
遮蔽构件(300)还至少覆盖通孔(11)的部分内壁(11b)。
4.根据权利要求3的安装结构，其中：
遮蔽构件(300)包括覆盖通孔的前周边(11a)的外部部分(310)和覆盖通孔的内壁(11b)的圆筒形部(320)。
5.根据权利要求4的安装结构，其中：
接触内壁(11b)的圆筒形部(320)表面是粗糙表面。
6.根据权利要求4的安装结构，其中：
通孔的内壁(11b)具有粗糙表面，在遮蔽构件的圆筒形部(320)上形成接合内壁的粗糙表面的突出部(321)。
7.根据权利要求5的安装结构，其中：
将圆筒形部(320)接触内壁(11b)的表面处理成粗糙的。
8.根据权利要求4的安装结构，其中：
遮蔽构件(300)还包括弹性地与圆筒形部(320)连接的内部部分(330)，用于覆盖通孔的后周边(11c)，通过将安装构件保持在外部部分(310)和内部部分(330)之间，使该遮蔽构件与安装构件(10)连接。
9.根据权利要求8的安装结构，其中：
固定构件(200)与安装构件的内表面(10b)连接，以便形成用于在其中容纳遮蔽构件的内部部分(330)的小空间(200a)。
10.根据权利要求3-9中任何一项的安装结构，其中：
超声波传感器(100)包括用圆筒形弹性构件(120)覆盖的圆柱形前部(110b)；
将用圆筒形弹性构件覆盖的圆柱形前部从安装构件的后侧嵌入到安装构件的通孔(11)中；
定位在用遮蔽构件的圆筒形部(320)覆盖的通孔内壁(11b)中的圆筒形弹性构件(120)的前部是斜面形部，该斜面形部在其最前端的位置具有最小的直径。
11.根据权利要求10的安装结构，其中：
遮蔽构件的圆筒形部(320)的内径小于圆筒形弹性构件(120)的斜面形部的最大直径。
12.根据权利要求10的安装结构，其中：
遮蔽构件(300)包括接触圆筒形弹性构件(120)的突出部(324)，用于将遮蔽构件固定在圆筒形弹性构件上。
13.根据权利要求1-4中任何一项的安装结构，其中：
使用粘合构件将遮蔽构件(300)与安装构件连接。
14.根据权利要求13的安装结构，其中：
该粘合构件是胶带(323)。
15.根据权利要求3-9中任何一项的安装结构，其中：
遮蔽构件(300)包括用于覆盖通孔的前周边(11a)的外部部分(310)，和从外部部分向内延伸的拐角部(340)，用于在安装构件的外表面处覆盖通孔(11)和超声波传感器(100)之间的边界。
16.根据权利要求1-9中任何一项的安装结构，其中：
超声波传感器的振动前表面(130)定位成与覆盖通孔的前周边(11a)的遮蔽构件(300)的前表面平齐。
17.根据权利要求1-9的安装结构，其中：
使用与超声波传感器的振动前表面(130)相同的颜色给覆盖通孔的前周边(11a)的遮蔽构件(300)的前表面上色。
18.根据权利要求1的安装结构，其中：
使用与安装构件(10)相同的颜色给遮蔽构件(300)上色。
19.根据权利要求1的安装结构，其中：
安装构件(10)是机动车辆的保险杠。
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