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模块化的超声波传感器

阅读：1024发布：2020-07-24

IPRDB可以提供模块化的超声波传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种超声波传感器，它例如用作用于机动车的超声波泊车辅助，具有一个传感器壳体和一个用于电的插接连接器的联接器，在该传感器壳体中安装有一个超声波发生器、一个超声波薄膜和必要时一个具有所需的电子单元的印制电路板，其中，该联接器被设置在单独的联接器壳体上并且传感器壳体可以与不同的联接器壳体组合。，下面是模块化的超声波传感器专利的具体信息内容。

1.超声波传感器(10)，它例如用作用于机动车的超声波泊车 辅助，具有一个传感器壳体(18)和一个用于电插接连接的联接器， 在该传感器壳体中安装有一个超声波发生器、一个超声波薄膜(12) 和必要时一个具有所需的电子单元的印制电路板(14)，其特征在于： 该联接器设置在单独的联接器壳体(20)上并且该传感器壳体(18) 可以与不同的联接器壳体(20)组合。

2.按权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于：该传感器 壳体(18)具有一个基本上套筒形的壳体壁；在该壳体壁中设置有一 个边缘敞开的空槽(22)；并且所述联接器壳体(20)可插装到该空 槽(22)中。

3.按权利要求2所述的超声波传感器，其特征在于：该空槽(22) 的边缘(24)具有U形的横截面并且所述联接器壳体(20)设有一个 露出的凸缘(28)，该凸缘可插入到所述U形的边缘(24)中。

4.按权利要求3所述的超声波传感器，其特征在于：该凸缘(28) 具有一个朝外伸出的锁止凸起(30)，当联接器壳体(20)完全与传 感器壳体(18)联接时，该锁止凸起可卡入到设置在所述U形边缘(24) 的槽底中的锁止开口(32)中。

5.按上述权利要求任一项所述的超声波传感器，其特征在于： 该联接器壳体(20)具有沿插入方向延伸的插头管脚(34)，这些插 头管脚在联接器壳体(20)安装到传感器壳体(18)上时被压入到印 制电路板(14)中。

6.按权利要求5所述的超声波传感器，其特征在于：这些插头 管脚(34)被从背离超声波薄膜(12)的一侧压入到印制电路板(14) 中。

7.按上述权利要求任一项所述的超声波传感器，其特征在于： EMV-敏感的部件在向着超声波薄膜(12)的一侧设置在印制电路板 (14)上。

8.按上述权利要求任一项所述的超声波传感器，其特征在于： 该传感器壳体(18)由一种导电的材料、尤其是塑料制成。

9.按上述权利要求任一项所述的超声波传感器，其特征在于： 该联接器壳体(20)由一种不导电的材料、尤其是塑料制成。

10.按上述权利要求任一项所述的超声波传感器，其特征在于： 该超声波薄膜(12)具有一个接地管脚(40)和一个信号管脚(42)； 该接地管脚(40)直接支撑在传感器壳体(18)上，而信号管脚(42) 电绝缘地支撑在传感器壳体(18)上。

11.按权利要求10所述的超声波传感器，其特征在于：该接地 管脚(40)和信号管脚(42)被从向着超声波薄膜(12)的一侧压入 到印制电路板(14)中。

12.按上述权利要求任一项所述的超声波传感器，其特征在于： 在联接好所述联接器壳体(20)之后，该传感器壳体(18)的内空间 被埋封。

说明书全文

技术领域

本发明涉及一种超声波传感器，它例如用作用于机动车的超声波 泊车辅助，具有一个传感器壳体和一个用于电的插接连接器的联接 器，在该传感器壳体中安装有一个超声波发生器、一个超声波薄膜和 必要时一个具有所需的电子单元的印制电路板。

背景技术

超声波传感器已经被以多种实施形式公开。它们用于例如在泊车 时辅助机动车的驾驶员，其方式是它们测量至障碍物距离。为此，超 声波传感器具有一个超声波薄膜，用该超声波薄膜发送并且又接收超 声波信号。该传感器与一个具有电子单元的印制电路板一起安装在传 感器壳体中，该传感器壳体例如设置在机动车保险杠中。传感器壳体 具有一个用于与机动车的供电线和数据线电连接的联接器。因为不同 的机动车在其供电线和数据线上具有不同的插头，所以超声波传感器 必须设有不同的壳体，从而使得它们能够与导线连接。

发明内容

本发明的目的在于，最小化用于不同机动车的不同壳体的耗费。
按照本发明，该目的在按开头所述类型的超声波传感器中通过以 下方式解决，即，联接器设置在一个单独的联接器壳体上并且传感器 壳体可以与不同的联接器壳体组合。
通过本发明的超声波传感器也获得明显的优点，即，相同的传感 器壳体可以用于所有机动车类型并且这种传感器壳体仅与专门用于 某种机动车的联接器壳体联接并且然后传感器壳体和专门的联接器 壳体构成用于超声波传感器的壳体。具有相同装备的相同传感器壳体 也可以用于所有机动车类型，其中然后仅在埋封之前、即在封闭传感 器壳体之前必须用专门的插头将专门用于某种机动车的联接器壳体 联接到传感器壳体上。因此所述传感器壳体能以很高的件数并且从而 廉价地制造。
在一种进一步方案中设定，传感器壳体具有一个基本上套筒形的 壳体壁；在壳体壁上设置了一个边缘敞开的空槽并且联接器壳体可安 装到该空槽中。传感器壳体的这种构型允许传感器壳体与联接器壳体 简单的并且尤其是机械的连接，其方式是该连接壳体被推入到边缘敞 开的空槽中并且因此使所述空槽封闭。因此，联接器壳体在侧面安装 到传感器壳体上，其中插头与联接器壳体的类型有关地径向地或者轴 向地在此不仅可以朝上而且可以朝下伸出。此外，联接器可被构造为 插头或插座。
在一个优选的变型方案中，空槽的边缘具有U形的横截面，其中 被边缘敞开地构造的空槽本身也是U形的。联接器壳体设有一个自由 伸出的凸缘，该凸缘可在边缘敞开侧上移入到空槽中和U形的横截面 中。凸缘的自由端也由U形的边缘围作用。通过凸缘借助于U形边缘 的围作用保证，联接器壳体在径向方向放无间隙地配合在传感器壳体 上。此外，联接器壳体在切向方向上被固定。
凸缘具有一个朝外伸出的锁止凸起，当联接器壳体完全与传感器 壳体联接时，该锁止凸起卡入到一个设置在U形边缘的槽底的锁止开 口中，由此也实现轴向方向上的固定，即防止联接器壳体被从传感器 壳体拉出或者拉走。
电的触点接通通过以下方式实现，即，联接器壳体具有沿插入方 向延伸的插头管脚，在将联接器壳体安装到传感器壳体中时该插头管 脚被压入到印制电路中。该压入过程同联接器壳体与传感器壳体的移 入或者联接同时进行。可以放弃插头管脚与印制电路板的专门的焊 接。
与用于超声波传感器的传统壳体相反地，插头管脚被从背离超声 波薄膜的一侧压入到印制电路板中。由此获得的主要优点在于，无需 用于使插头管脚从印制电路板的向着超声波薄膜的一侧转向到印制 电路板的背侧上的结构空间，而这在传统的壳体中就是这种情况。
另一优点在于，变得空闲的结构空间用于将EMV-敏感的部件在 向着超声波薄膜的一侧设置在印制电路板上。EMV-敏感的部件也在 超声波薄膜的一侧和印制电路板的另一侧上加装侧壁并且位于比当 该部件设置在印制电路板的背离超声波薄膜的一侧上时更受保护的 环境中。因此，搭接所述EMV-敏感的部件屏蔽罩是多余的。
该EMV-敏感的部件的另一屏蔽可以通过以下方式进行，即，传 感器壳体由一种导电的材料、尤其是由塑料制成。该塑料通过专门添 加碳或者其他导电的材料而使其可导电，并且附加地用作用于所述 EMV-敏感的部件的屏蔽罩。
与此相反，联接器壳体由一种不导电的材料、尤其是由塑料制成。 因此各插头管脚能毫无问题地导入到联接器壳体中，而所述插头管脚 不需要电绝缘。相应地，传感器壳体和联接器壳体由不同的材料构成。
有利的是，超声波薄膜具有一个接地管脚和一个信号管脚，其中 接地管脚直接地支撑在传感器壳体上，而信号管脚电绝缘地支撑在传 感器壳体上。通过管脚的支撑，该管脚在壳体中被稳定并且印制电路 板可以被压装到这些管脚上。由此，超声波薄膜的管脚与印制电路板 的焊接是多余的。
在将印制电路板压装到超声波薄膜的管脚上之后并且在将联接 器壳体推入到传感器壳体中并且将插头管脚与印制电路板压紧之后， 传感器壳体的内部空间被埋封并且由此被气密地密封。现在壳体具有 专门用于该机动车的插头。

附图说明

本发明的其他优点、特征和细节由其他措施以及下面的说明给 出，在下面的说明中参照附图描述了一些实施例。在此，在附图中示 出的以及在其他申请文件和说明书中提及的单个特征或特征组合对 于本发明来说都是重要的。
在附图中示出：
图1部分剖割地示出一个超声波传感器的透视图，
图2示出传感器壳体的透视图以及各种不同的联接器壳体，
图3示出传感器壳体的内侧的视图，具有超声波薄膜的固定在该 传感器壳体上的管脚。

具体实施方式

在图1中用附图标记10表示一个超声波传感器，在该超声波传 感器中设置了一个超声波薄膜(Ultraschallmembran)12和一个印制电 路板14并且由该超声波传感器伸出一个插头16。超声波传感器10由 一个传感器壳体18和一个联接器壳体20构成，它们彼此插接。为此， 传感器壳体18如从图2可见的那样具有一个空槽22，它的边缘具有 U形的横截面。此外，空槽22是边缘敞开的并且本身同样是U形的。
在图2中示出联接器壳体20的五种变型结构2a)至2e)，其中 变型结构a)也在图1中示出。联接器壳体20具有一个联接部件26， 该联接部件设有一个环绕的自由伸出的凸缘28，该凸缘被这样设计， 使得它配合到U形的边缘24中。凸缘28具有侧向伸出的锁止凸起 30，该锁止凸起在联接器壳体20联接在传感器壳体18上的情况下卡 入到边缘24上的锁止开口32中。
由图1和2还可看出，一些插头管脚34沿插入方向由联接部件 26伸出，其中，设置在传感器壳体18中的印制电路板14具有用于插 头管脚34的接收口38。如果将联接器壳体20插入到传感器壳体18 中，那么插头管脚34从上面、即沿插入方向36压入到接收口38中。 因此不再需要焊接。
此外，由图1可看出，超声波薄膜12与一个接地管脚40和一个 信号管脚42连接，它们逆着插入方向36无焊接地压入到印制电路板 14中。图3示出接地管脚40和信号管脚42在传感器壳体18的内壁 44上的支撑，其中接地管脚40直接支撑在底座46中，而信号管脚 42由一个底座48固定，该底座48具有电绝缘材料50，从而使得信 号管脚42相对于传感器壳体18电绝缘。相应地，传感器壳体18可 以由一种导电材料构成，从而使得超声波薄膜12经由接地管脚40接 地并且此外使印制电路板14与固定在其上的(在附图中未示出)设 置在面向超声波薄膜12的一侧的EMV敏感的部件屏蔽。
传感器壳体18可以相应地设置一些不同的联接器壳体20，其中 在将联接器壳体20联接在传感器壳体18之后埋封该内部空间。因此， 超声波传感器壳体10在相同的传感器壳体18和所有位于该传感器壳 体中的部件的情况下仅通过使用专门的联接器壳体20就能适配于不 同类型的机动车。
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