CN209659744U - 一种超声波传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超声波传感器，包括外壳、压电元件、插针、PCB，所述压电元件、所述PCB设于所述外壳内；所述PCB上设有两个焊盘和贯穿所述PCB上下表面的两个过孔，所述插针、所述过孔、所述焊盘为一一对应关系；每一所述插针的一端插入到对应的过孔内，且每一所述过孔与对应的焊盘电连接；其中一个所述焊盘通过第一连接线焊接在所述压电元件上，其中另一个所述焊盘通过第二连接线焊接在所述外壳的铆钉上。本实用新型的超声波传感器，优化内部结构，降低焊接操作难度，提高生产效率，有利于实现传感器自动化生产。

Description

一种超声波传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其是涉及一种超声波传感器。

背景技术

随着物联网技术的蓬勃发展，作为物联网技术的重要部分——传感器，得到了技术上的大力发展。传感器作为电子系统中的“感官器官”，对其精度和性能也提出较高的要求，这就需要结构和工艺也在高水平，才能制造出符合人们需求的传感器。

现有技术中，超声波传感器如图1所示，主要由有底外壳1′、压电元件2′、插针3′和必要连接线构成，其在插针型出线方式中，插针3′尾部与传感器内部连接线“搭桥”后直接焊接，但是这种直接焊接方式的焊接操作难度大，易出现虚焊、浮线等问题，不利于自动化操作。

实用新型内容

本实用新型提供一种超声波传感器，以解决现有的超声波传感器由于直接焊接方式导致操作难度大的技术问题，从而优化超声波传感器的内部结构，降低焊接操作难度，提高生产效率，有利于实现传感器自动化生产。

为了达到上述的目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：提供一种超声波传感器，包括外壳、压电元件、插针组件、焊接安装板，所述压电元件、所述焊接安装板设于所述外壳内；所述插针组件包括两个插针，所述焊接安装板上设有两个焊盘和贯穿所述焊接安装板上下表面的两个安装孔，所述安装孔、所述焊盘为一一对应关系；每一所述插针的一端插入到对应的安装孔内，每一所述安装孔的孔壁具有与插入孔内的插针电连接的导电物质，且每一所述安装孔的导电物质与对应的焊盘电连接；其中一个所述焊盘通过第一连接线焊接在所述压电元件上，其中另一个所述焊盘通过第二连接线焊接在所述外壳的铆钉上。

优选地，所述焊接安装板内设有两个导电线路，每一所述导电线路对应一个所述安装孔和一个所述焊盘，每一所述安装孔的导电物质通过对应的导电线路与对应的焊盘电连接。

优选地，所述焊接安装板的同一表面上设有焊接区和安装区，两个所述焊盘设于所述焊接区内，两个所述安装孔设于所述安装区内。

优选地，所述插针组件还包括基座，两个所述插针内嵌于所述基座内，且每一所述插针的一端凸出于所述基座的底部，每一所述插针的另一端露出于所述基座的顶部。

优选地，所述基座包括但不限于酚醛树脂基座等耐高温不导电的基座。

优选地，所述导电物质包括但不限于金、银、铜等金属或合金。

优选地，所述焊接安装板为PCB。

优选地，所述超声波传感器还包括吸音材料，所述吸音材料设于所述外壳内，且所述吸音材料位于所述焊接安装板与所述压电元件之间。

优选地，所述外壳内灌封有灌封胶，所述灌封胶包括但不限于硅橡胶。

相比于现有技术，本实用新型实施例具有如下有益效果：

在焊接操作时，首先将所述插针置入所述焊接安装板的所述安装孔内，然后通过所述压电元件和所述插针通过中间的所述焊接安装板实现电连接，从而使得所述插针与所述压电元件的连接导通，无需采用“搭桥”直接焊接方式，通过间接焊接方式能够大大降低焊接操作难度，进而提高生产效率，进而进一步有利于实现传感器自动化生产。

其中，在制备所述超声波传感器时，需要先将所述插针组件通过所述插针对准并固定在所述安装孔上，其中一个所述焊盘通过第一连接线焊接在所述压电元件上，另一个所述焊盘通过第二连接线焊接在所述外壳的铆钉上，由于每一所述插针与对应的焊盘电连接，电连接方式包括但不限于线路板内部线路连接、线路板外部线路连接等等方式，从而实现所述插针与所述压电元件之间的间接焊接，进而有效降低了焊接操作难度，并有效地避免了虚焊、浮线等问题。

此外，由于在所述焊接安装板上进行装配，在流水线生产时可以更灵活地安排先装配插针后焊接连接线，或先焊接连接线后装配插针，且通过所述焊接安装板上进行装配，所述插针和所述导线都在所述焊接安装板的同一平面上进行装配，相比现有技术，本技术方案的超声波传感器装配方式更为简便，有利于实现生产线上的大规模地、高效率地生产。

附图说明

图1是现有技术的超声波传感器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的超声波传感器一个角度的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的超声波传感器另一个角度的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的焊接安装板的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中的插针组件与焊接安装板的组装图；

图6展示的是图5的俯视图；

图7是本实用新型实施例中的插针组件与焊接安装板的焊接示意图；

图8是本实用新型实施例中的超声波传感器的装配流程图；

其中，说明书附图中的附图标记如下：

1′、外壳；2′、压电元件；3′、插针；

1、外壳；2、铆钉；3、焊点；4、第一连接线；5、焊接安装板；51、插针；52、基座；6、第二连接线；7、吸音材料；8、灌封胶；9、压电元件；10、安装孔；11、焊盘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图2至图7，本实用新型优选实施例提供了一种超声波传感器，包括外壳1、压电元件9、插针组件、焊接安装板5，所述压电元件9、所述焊接安装板5设于所述外壳1内；所述插针组件包括两个插针51，所述焊接安装板5上设有两个焊盘11和贯穿所述焊接安装板5上下表面的两个安装孔10，所述插针51、所述安装孔10、所述焊盘11为一一对应关系；每一所述插针51的一端插入到对应的安装孔10内，每一所述安装孔10的孔壁具有与插入孔内的插针51电连接的导电物质，且每一所述安装孔10的导电物质与对应的焊盘11电连接；其中一个所述焊盘11通过第一连接线4焊接在所述压电元件9上，其中另一个所述焊盘11通过第二连接线6焊接在所述外壳1的铆钉2上。

在本实施例中，在焊接操作时，首先将所述插针51置入所述焊接安装板5的所述安装孔10内，然后通过所述压电元件9和所述插针51通过中间的所述焊接安装板5实现电连接，从而使得所述插针51与所述压电元件9的连接导通，无需采用“搭桥”直接焊接方式，通过间接焊接方式能够大大降低焊接操作难度，进而提高生产效率，进而进一步有利于实现传感器自动化生产。

其中，在制备所述超声波传感器时，需要先将所述插针组件通过所述插针51对准并固定在所述安装孔10上，其中一个所述焊盘11通过第一连接线4焊接在所述压电元件9上，另一个所述焊盘11通过第二连接线6焊接在所述外壳1的铆钉2上，由于每一所述插针51与对应的焊盘11电连接，电连接方式包括但不限于线路板内部线路连接、线路板外部线路连接等等方式，从而实现所述插针51与所述压电元件9之间的间接焊接，进而有效降低了焊接操作难度，并有效地避免了虚焊、浮线等问题。

此外，由于在所述焊接安装板5上进行装配，在流水线生产时可以更灵活地安排先装配插针51后焊接连接线，或先焊接连接线后装配插针51，且通过所述焊接安装板5上进行装配，所述插针51和所述导线都在所述焊接安装板5的同一平面上进行装配，相比现有技术，本技术方案的超声波传感器装配方式更为简便，有利于实现生产线上的大规模地、高效率地生产。

请参见图4，在本实用新型实施例中，所述焊接安装板5内设有两个导电线路，每一所述导电线路对应一个所述安装孔10和一个所述焊盘11，每一所述安装孔10的导电物质通过对应的导电线路与对应的焊盘11电连接。

在本实施例中，所述导线线路作为所述安装孔10与所述焊盘11导通的中间媒介，当将所述插针组件通过所述插针51对准并固定在所述安装孔10上，所述插针51即可通过对应的导电线路与对应的焊盘11导通，从而能够与所述压电元件9构成完整的电连接关系。

其中，为了使结构合理化，便于区分正负极，所述导电线路与所述安装孔10、所述焊盘11应当为一一对应关系，从而避免短路，且便于对应焊接和装配，进而有利于降低焊接操作难度和提高装配效率。

在本实用新型实施例中，为了使得结构合理化，方便所述焊接安装板5的批量生产和降低焊接操作难度，所述焊接安装板5的同一表面上设有焊接区和安装区，两个所述焊盘11设于所述焊接区内，两个所述安装孔10设于所述安装区内。

在本实用新型实施例中，所述插针组件还包括基座52，两个所述插针51内嵌于所述基座52内，且每一所述插针51的一端凸出于所述基座52的底部，每一所述插针51的另一端露出于所述基座52的顶部；所述基座52能够提高所述插针51的抗弯曲强度，优选地，所述基座52包括但不限于酚醛树脂基座等耐高温不导电的基座。

可以理解的，所述焊接安装板5为PCB，所述安装孔10内的所述导电物质包括但不限于金、银、铜等金属或合金等等，这些均在本发明的保护范围之内，在此不做限制。

在本实用新型实施例中，所述超声波传感器还包括吸音材料7，所述吸音材料7设于所述外壳1内，且所述吸音材料7位于所述焊接安装板5与所述压电元件9之间。

在本实用新型实施例中，所述外壳1内灌封有灌封胶8，所述灌封胶8包括但不限于硅橡胶。

请参见图8，所述超声波传感器的安装步骤具体为：

首先，将所述压电元件9固定在所述外壳1内的底部；

然后，将所述第一连接线4预焊接在所述焊接安装板5的其中一个焊盘11上，并且将所述基座52固定在所述焊接安装板5安装区上，所述插针51置入到所述安装孔10里；

接着将所述第二连接线6的一端与所述压电元件9的焊点3焊接，并在所述压电元件9与所述焊接安装板5之间填充所述吸音材料7；

把所述第二连接线6的另一端焊接在所述焊接安装板5的另一个焊盘11上；

最后将所述第一连接线4的另一端焊接到所述铆钉2上，并用灌封胶8灌封所述外壳1的内部。

综上，本实用新型提供了一种超声波传感器，包括外壳1、压电元件9、插针组件、焊接安装板5，所述压电元件9、所述焊接安装板5设于所述外壳1内；所述插针组件包括两个插针51，所述焊接安装板5上设有两个焊盘11和贯穿所述焊接安装板5上下表面的两个安装孔10，所述插针51、所述安装孔10、所述焊盘11为一一对应关系；每一所述插针51的一端插入到对应的安装孔10内，每一所述安装孔10的孔壁具有与插入孔内的插针51电连接的导电物质，且每一所述安装孔10的导电物质与对应的焊盘11电连接；其中一个所述焊盘11通过第一连接线4焊接在所述压电元件9上，其中另一个所述焊盘11通过第二连接线6焊接在所述外壳1的铆钉2上。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

(1)在焊接操作时，首先将所述插针51置入所述焊接安装板5的所述安装孔10内，然后通过所述压电元件9和所述插针51通过中间的所述焊接安装板5实现电连接，从而使得所述插针51与所述压电元件9的连接导通，无需采用“搭桥”直接焊接方式，通过间接焊接方式能够大大降低焊接操作难度，进而提高生产效率，进而进一步有利于实现传感器自动化生产。

(2)在制备所述超声波传感器时，需要先将所述插针组件通过所述插针51对准并固定在所述安装孔10上，其中一个所述焊盘11通过第一连接线4焊接在所述压电元件9上，另一个所述焊盘11通过第二连接线6焊接在所述外壳1的铆钉2上，由于每一所述插针51与对应的焊盘11电连接，电连接方式包括但不限于线路板内部线路连接、线路板外部线路连接等等方式，从而实现所述插针51与所述压电元件9之间的间接焊接，进而有效降低了焊接操作难度，并有效地避免了虚焊、浮线等问题。

(3)由于在所述焊接安装板5上进行装配，在流水线生产时可以更灵活地安排先装配插针51后焊接连接线，或先焊接连接线后装配插针51，且通过所述焊接安装板5上进行装配，所述插针51和所述导线都在所述焊接安装板5的同一平面上进行装配，相比现有技术，本技术方案的超声波传感器装配方式更为简便，有利于实现生产线上的大规模地、高效率地生产。

(4)本实用新型实施例通过将所述插针51、连接线的连接构建“平面化”操作空间，可降低焊接难度，提高生产效率，便于实现传感器自动化生产。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种超声波传感器，其特征在于，包括外壳、压电元件、插针组件、焊接安装板，所述压电元件、所述焊接安装板设于所述外壳内；

所述插针组件包括两个插针，所述焊接安装板上设有两个焊盘和两个安装孔，所述安装孔、所述焊盘为一一对应关系；

每一所述插针的一端插入到对应的安装孔内，且每一所述插针与对应的焊盘电连接，其中一个所述焊盘通过第一连接线焊接在所述压电元件上，其中另一个所述焊盘通过第二连接线焊接在所述外壳的铆钉上。

2.如权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，每一所述安装孔的孔壁具有与插入孔内的插针电连接的导电物质，且每一所述安装孔的导电物质与对应的焊盘电连接。

3.如权利要求2所述的超声波传感器，其特征在于，所述焊接安装板内设有两个导电线路，每一所述导电线路对应一个所述安装孔和一个所述焊盘，每一所述安装孔的导电物质通过对应的导电线路与对应的焊盘电连接。

4.如权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，每一所述安装孔为导电过孔。

5.如权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，所述焊接安装板的同一表面上设有焊接区和安装区，两个所述焊盘设于所述焊接区内，两个所述安装孔设于所述安装区内。

6.如权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，所述插针组件还包括基座，两个所述插针内嵌于所述基座内，且每一所述插针的一端凸出于所述基座的底部，每一所述插针的另一端露出于所述基座的顶部。

7.如权利要求6所述的超声波传感器，其特征在于，所述基座为耐高温不导电的基座。

8.如权利要求2或3所述的超声波传感器，其特征在于，所述导电物质包括金属或合金。

9.如权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，所述焊接安装板为PCB。

10.如权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，所述超声波传感器还包括吸音材料，所述吸音材料设于所述外壳内，且所述吸音材料位于所述焊接安装板与所述压电元件之间。