ES2294378T3 - Carcasa de trasnductor en forma de vaso con alojamiento de membrana para un sensor ultrasonico. - Google Patents
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Abstract
Membrana en forma de vaso (10) para un sensor ultrasónico, que está prevista con un fondo de membrana (12), con una pared de membrana (14) contigua al fondo de la membrana (12), estando previsto en el borde superior de la pared de la membrana un saliente (16) que rodea a modo de pestaña anular el borde superior de la pared de la membrana (14) y que se extiende radialmente hacia el exterior, estando realizada la geometría exterior del saliente (16) vista en planta por una parte de forma rectangular con esquinas redondeadas, en forma de elipse u ovalada, caracterizada porque la geometría exterior del saliente (16) presenta por otra parte rebajes (22) y/o protuberancias (24) que transcurren en dirección axial, que están situados en la cara inferior (20) del saliente (16) situada radialmente en el exterior orientada hacia el fondo de la membrana y que se corresponden con rebajes y/o protuberancias previstos en el alojamiento de la membrana, de modo que la membrana solamente se puede montar en un alojamiento de membrana en una sola posición de montaje predeterminada.
Description
Carcasa de transductor en forma de vaso con
alojamiento de membrana para un sensor ultrasónico.
La invención se refiere a una membrana en forma
de vaso para un sensor, en particular para un sensor ultrasónico,
así como a un sensor, en particular a un sensor ultrasónico. Los
sensores ultrasónicos conocidos comprenden una carcasa, un sistema
electrónico del sensor y una membrana en forma de vaso que está
dispuesta en un alojamiento de membrana en el interior de la
carcasa. La membrana en forma de vaso presenta por su parte un fondo
de membrana y una pared de membrana contigua al fondo de la
membrana.
Esta clase de sensores sirve para captar el
entorno de los automóviles. Con ellos se puede determinar la
distancia del automóvil a objetos que rodeen al automóvil. Por
ejemplo si el vehículo se acerca a un objeto, por ejemplo a un
vehículo estacionado, entonces se puede determinar mediante los
sensores la separación entre el vehículo y el objeto. Si esta
distancia es inferior a una distancia de seguridad predeterminada se
emite por ejemplo una señal acústica y/o una señal óptica para el
conductor del automóvil.
Para que un sensor de esta clase pueda funcionar
con exactitud es necesario que los distintos componentes del sensor
se posicionen con gran exactitud entre sí dentro de la carcasa del
sensor. En particular hay que fijar la membrana en una posición
exacta durante el proceso de montaje del sensor. Para el sellado y
la fijación de los componentes del sensor se llena la carcasa del
sensor por ejemplo con una masa de relleno.
Por el documento DE 101 39 341 A1 se han dado a
conocer sensores ultrasónicos con una membrana como la descrita
inicialmente, donde en la cara interior del fondo de la membrana se
encuentra un elemento piezoeléctrico que imparte oscilaciones al
fondo de la membrana o recibe las oscilaciones captadas por el fondo
de la membrana. La característica de radiación de la membrana
depende de la geometría de la membrana, es decir del espesor del
fondo de la membrana, de la pared de la membrana y de la geometría
del elemento piezoeléctrico. Según se elijan los factores citados
se pueden preparar sensores ultrasónicos con campos de detección que
por ejemplo sean relativamente grandes en dirección horizontal y
con campos de detección relativamente pequeños en dirección
horizontal. Si la membrana no está instalada en posición exacta se
altera del campo de detección previsto del sensor.
Membranas similares se describen en el documento
DE 197 877 A1, donde allí el concepto de carcasa tiene el mismo
significado que el concepto de membrana utilizado aquí. En estas
carcasas ya conocidas hay un anillo estabilizador dispuesto en la
cara exterior de la pared de la carcasa, separado del borde superior
y orientado en dirección radial. De este modo se consigue mayor
rigidez de la membrana o de la carcasa, de modo que la parte
restante de la superficie del fondo de la membrana actúa como
membrana vibratoria.
La presente invención tiene como objetivo
incrementar la seguridad de montaje de los sensores conocidos, donde
en particular se trata de excluir la posibilidad de disponer la
membrana dentro de la carcasa de la membrana en una posición que no
sea la posición exacta.
Este objetivo se resuelve por el hecho de estar
previsto un saliente en el borde superior de la membrana que se
extiende radialmente hacia el exterior y cuya geometría exterior
está realizada de tal manera que se pueda montar únicamente en una
posición de montaje predeterminada en el alojamiento de membrana de
la carcasa. De este modo se consigue que se observe inmediatamente
un error de colocación de la membrana en el alojamiento de la
membrana durante el proceso de montaje, o que en un caso ideal esto
no pueda suceder. De este modo se aumenta la seguridad de montaje y
se reduce notablemente el rechazo de sensores mal montados y que por
lo tanto no midan con precisión.
Especialmente cuando la membrana y/o el elemento
piezoeléctrico no presentan una geometría de simetría de rotación,
la invención da lugar a una simplificación muy notable del montaje y
a una mayor seguridad del montaje.
Ventajosamente se puede prever que el saliente
esté realizado a modo de pestaña anular alrededor del borde
superior de la pared de la membrana y que la geometría exterior del
saliente no tenga simetría de rotación. Un saliente que a modo de
pestaña anular rodee el borde superior tiene la ventaja de que el
comportamiento vibratorio de la membrana se ve influenciado
uniformemente por estar previsto el saliente y que por lo tanto no
repercute negativamente en la característica de radiación. Debido a
la realización de la geometría exterior del saliente sin simetría
de rotación se puede conseguir que la membrana solamente se pueda
instalar en el alojamiento de la membrana en una sola posición de
montaje.
De acuerdo con la invención cabe imaginar que la
geometría exterior del saliente se realice de forma rectangular
vista en planta. La vista en planta corresponde a la vista a lo
largo del eje longitudinal de la membrana. Una realización cuadrada
presentará ventajosamente esquinas redondeadas, que en particular
podrán tener un radio relativamente grande para no influir
negativamente en el comportamiento de radiación de la membrana.
De acuerdo con la invención cabe imaginar
también que la geometría exterior del saliente vista en planta esté
realizada en forma elíptica u ovalada. Tampoco esta clase de
geometrías exteriores no influyan negativamente en el
comportamiento de radiación de la membrana.
Otra forma de realización de la invención se
obtiene cuando la geometría exterior del saliente presente unos
rebajes y/o protuberancias que transcurran en dirección radial y/o
axial, que se correspondan con rebajes y/o protuberancias previstos
en el alojamiento de la membrana. En principio es suficiente prever
solamente una elevación o un rebaje y el correspondiente rebaje o
protuberancia. Los rebajes y/o protuberancias que se corresponden
entre sí encajan entonces ventajosamente entre sí al menos en gran
medida con ajuste positivo. Como rebajes y/o protuberancias pueden
utilizarse por ejemplo puentes, espigas, rebordes de centrado,
elevaciones de centrado o similares, con sus correspondientes
geometrías complementarias.
Para esto cabe imaginar que los rebajes y/o
protuberancias estén dispuestos en la cara inferior del saliente,
situada radialmente en el exterior y orientada hacia el fondo. Esto
es ventajoso por el hecho de que la dirección de montaje de la
membrana por lo general es la dirección axial. Al introducir
axialmente la membrana en el alojamiento de la membrana se puede
conseguir la conducción de la membrana a la posición de montaje
final predeterminada gracias a la correspondiente disposición de
los rebajes y/o protuberancias.
En otra configuración de la invención está
previsto que la cara superior del saliente esté realizada situada
en un plano. Este plano es preferentemente un plano recto.
El objetivo citado inicialmente se resuelve
además mediante un sensor, en particular un sensor ultrasónico que
comprende una membrana en forma de vaso conforme a la invención.
Otros detalles ventajosos y realizaciones de la
invención se pueden deducir de la siguiente descripción en la que
se describe con mayor detalle y explica la invención sirviéndose de
la forma de realización representada en el dibujo.
Las Figuras muestran:
Figura 1 una representación en perspectiva de la
vista por debajo de una membrana conforme a la invención;
Figura 2 la vista en planta de la membrana según
la Figura 1;
Figura 3 la vista lateral de la membrana según
la Figura 2. y
La membrana 10 representada en las Figuras está
realizada en forma de vaso y presenta un fondo de membrana 12, una
pared de membrana 14 contigua al fondo de la membrana 12 a modo de
anillo y un saliente 16 situado en el borde superior de la pared de
la membrana 14 y que se extiende radialmente hacia el exterior. El
saliente está realizado a modo de pestaña anular y rodea el borde
superior de la pared 14. De acuerdo con la invención sin embargo
puede estar previsto que el saliente 16 no esté realizado a modo de
pestaña anular sino que únicamente esté presente a tramos.
Como se ve claramente en las Figuras 1 a 3, el
saliente 16 no está realizado con simetría de rotación. Más bien
está realizado a modo de rectángulo en la vista en planta según la
Figura 2, con las zonas de esquina redondeadas 18. En lugar de la
realización rectangular cabe imaginar también conforme a la
invención que la geometría exterior del saliente 16 se realice en
la vista en planta a modo de elipse u ovalada.
Por las Figuras 1 y 3 se ve claramente que el
saliente 16 presenta sobre la cara inferior 20 situada radialmente
hacia el exterior y orientada hacia el fondo 12 unas zonas rebajadas
22 y unas zonas sobresalientes 24. Estas zonas 22 y 24 se
corresponden con rebajes y protuberancias no representados de un
alojamiento de membrana no representado de una carcasa de sensor.
Para ello las zonas 22, 24 están realizadas ventajosamente
complementarias a los rebajes y protuberancias del alojamiento de
membrana.
Al prever las zonas rebajadas 22, las zonas
sobresalientes 24 y la realización del saliente 16 de modo
rectangular visto en planta se consigue que la membrana 10 se pueda
instalar en un alojamiento de membrana no representado en una
posición de montaje predeterminada. De este modo se impide que la
membrana 10 se monte dentro de la carcasa del sensor en una posición
no exacta.
Para conseguir este objetivo no es forzosamente
obligatorio que tanto la geometría exterior del saliente tenga
forma rectangular vista en planta como también que estén previstas
las zonas 22, 24. Para conseguir una posición de montaje exacta y
unívoca basta que o bien la geometría exterior del saliente visto en
planta esté realizada de forma rectangular o que estén previstas
las zonas 22, 24.
Por la Figura 3 queda claro que la cara superior
26 del saliente está realizada situada en un plano recto.
Claims (2)
1. Membrana en forma de vaso (10) para un sensor
ultrasónico, que está prevista con un fondo de membrana (12), con
una pared de membrana (14) contigua al fondo de la membrana (12),
estando previsto en el borde superior de la pared de la membrana un
saliente (16) que rodea a modo de pestaña anular el borde superior
de la pared de la membrana (14) y que se extiende radialmente hacia
el exterior, estando realizada la geometría exterior del saliente
(16) vista en planta por una parte de forma rectangular con esquinas
redondeadas, en forma de elipse u ovalada, caracterizada
porque la geometría exterior del saliente (16) presenta por otra
parte rebajes (22) y/o protuberancias (24) que transcurren en
dirección axial, que están situados en la cara inferior (20) del
saliente (16) situada radialmente en el exterior orientada hacia el
fondo de la membrana y que se corresponden con rebajes y/o
protuberancias previstos en el alojamiento de la membrana,
de modo que la membrana solamente se puede
montar en un alojamiento de membrana en una sola posición de montaje
predeterminada.
2. Membrana (10) según la reivindicación 1,
caracterizada porque la cara superior del saliente está
realizada situada en un plano.
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