專(zhuān)利名稱(chēng)：用于超聲換能器的保持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于超聲換能器的保持裝置和一種用于制造這樣的保 持裝置的相應(yīng)方法。
背景技術(shù)：
這種類(lèi)型的超聲換能器在機(jī)動(dòng)車(chē)的超聲傳感器中例如用作泊車(chē)輔助裝 置。這些傳感器通常包括一個(gè)殼體，該殼體容納一個(gè)具有安置在其中的換 能器元件的膜片罐。該換能器元件(例如壓電元件)安置在也被稱(chēng)作膜片 的膜片罐底部上。膜片的外表面在安裝狀態(tài)下是裸露的并且被換能器元件 激勵(lì)以發(fā)射超聲波。此外該表面接收被物體反射的超聲波。超聲傳感器在
殼體中被這樣容納，使得達(dá)到盡可能大的聲學(xué)軟(schallweich)的去耦。該 超聲傳感器借助一同樣具有去耦功能的座裝在相應(yīng)的車(chē)輛區(qū)段中，例如保 險(xiǎn)桿中。
膜片罐在殼體中的固定例如通過(guò)一個(gè)第一、即所謂內(nèi)部去耦環(huán)實(shí)現(xiàn)， 該去耦環(huán)至少部分地包圍膜片罐并且通過(guò)一個(gè)安裝在殼體上、例如夾套上 的保持套管與殼體連接。安裝在膜片罐上的第二去耦環(huán)在從屬的車(chē)輛區(qū)段 中形成固定。該去耦環(huán)由減振材料例如硅酮制成。在此被看作不利的是零 件數(shù)量和制造/安裝費(fèi)用。
在另一個(gè)實(shí)施例中，為了內(nèi)部懸置膜片罐，殼體被填充一種減振材料 替代內(nèi)部去耦環(huán)。對(duì)此的一種可能性是硅酮構(gòu)成的內(nèi)部注射的填充材料或 者減振材料。這樣的形狀鎖合的連接已經(jīng)被驗(yàn)證，但不利的是從屬的制造 費(fèi)用很高。因此，用減振材料壓力注塑包封需要向下、即朝向膜片罐的自 由膜片側(cè)密封的模具，該模具必須一直形狀鎖合地包圍膜片罐和殼體，直 到壓力注塑包封的減振材料的固化、例如硫化結(jié)束為止。該密封模具必須 跨接膜片罐和殼體壁之間的一個(gè)縫隙，該縫隙具有最小厚度，從而膜片罐 在壓力注塑包封后與殼體具有聲學(xué)軟的去耦。在硫化后，在第二去耦環(huán)能 夠被安裝之前，必須用切割工具附加地去除膜片罐壁的邊緣上的注塑殘余。除了制造時(shí)間外一個(gè)缺點(diǎn)在于，這樣的工具相應(yīng)地費(fèi)用昂貴。
公開(kāi)文獻(xiàn)DE 197 55 729 Al作為例子用于說(shuō)明，該公開(kāi)文獻(xiàn)描述一種 超聲傳感器，該超聲傳感器具有一個(gè)帶插接連接裝置的殼體、 一個(gè)超聲換 能器和一個(gè)印刷電路板，其中，殼體被分為一個(gè)支座和一個(gè)包圍罩。 一個(gè) 去耦環(huán)用于超聲換能器在殼體中的密封的、減振的支承。 一種澆鑄材料完 全填滿(mǎn)超聲傳感器并且形成超聲傳感器的機(jī)械上耐用的并且緊密的封裝。

發(fā)明內(nèi)容
與之相比，根據(jù)本發(fā)明的用于超聲換能器的保持裝置具有這樣的優(yōu)點(diǎn) 該保持裝置以少量的構(gòu)件滿(mǎn)足聲學(xué)軟地去耦的要求，其中省去一個(gè)附加的 保持套管。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于， 一個(gè)構(gòu)件在壓力注塑包封期間同時(shí)用作殼體 和膜片罐之間的密封，其方式是，它密封地跨接它們之間的一個(gè)縫隙。由 此省去密封工具的必要性、其高成本和在批處理模式(硫化)中的制造時(shí) 間。此外該構(gòu)件在壓力注塑包封后保留并且在車(chē)輛區(qū)段中形成外部固定。 從而在制造中取消用于去除注塑殘余的清潔過(guò)程工作步驟，這同時(shí)帶來(lái)時(shí) 間和成本的節(jié)約。
本發(fā)明的核心在于，用于超聲換能器的保持裝置具有一個(gè)去耦構(gòu)件， 它在用填充材料壓力注塑包封的制造過(guò)程中用作該填充材料的密封，直至 該填充材料固化，然后在制成的超聲傳感器中在超聲換能器與殼體之間以 及超聲換能器與車(chē)輛區(qū)段之間形成聲學(xué)軟的去耦。
根據(jù)本發(fā)明，用于具有膜片罐的超聲換能器、特別是用于車(chē)輛的保持
裝置具有
一個(gè)用于容納膜片罐的殼體；
一個(gè)用于使膜片罐減振地安置在殼體上和保持區(qū)段上的去耦構(gòu)件； 一種用于使膜片罐和去耦構(gòu)件與殼體減振地且密封地、形狀鎖合地連 接的填充材料，
其中，該去耦構(gòu)件密封地填滿(mǎn)殼體邊緣與膜片罐之間的縫隙。由此該 保持裝置以有利的少量構(gòu)件得到。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，去耦構(gòu)件至少區(qū)段式地包圍膜片罐的外表面。 由此得到這樣的優(yōu)點(diǎn)膜片罐通過(guò)該去耦構(gòu)件聲學(xué)軟地固定。
在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中優(yōu)選的是，去耦構(gòu)件具有一個(gè)用于容納在保持區(qū)段中的前區(qū)段和一個(gè)安置在殼體內(nèi)腔中的后區(qū)段。由此得到去耦構(gòu)件 的有利的多重功能，其方式是，在殼體中為車(chē)輛區(qū)段形成一個(gè)保持裝置， 其中，對(duì)于兩個(gè)保持區(qū)域形成膜片罐在去耦構(gòu)件中的聲學(xué)軟的保持。
此外在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中規(guī)定，去耦構(gòu)件的前區(qū)段和后區(qū)段通過(guò)一個(gè) 徑向向外伸出的條分開(kāi)，該條貼靠在殼體的一個(gè)邊緣上。該條形成去耦構(gòu) 件的前區(qū)段和后區(qū)段的有利分離，其中，同時(shí)形成一個(gè)用于殼體的支承或 者止擋。去耦構(gòu)件的后區(qū)段被填充材料緊密地以及形狀鎖合和力鎖合地包 圍并且在該區(qū)域中與被壓力注塑包封的填充材料形成具有相同機(jī)械阻抗的 連接，由此允許膜片罐的良好的軸向的壁減振，以便抑制干擾的振動(dòng)分量。 此外通過(guò)壓力注塑包封，用于將去耦構(gòu)件連接到殼體上的附加套管的必要 性變得多余。
在一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，膜片罐具有一個(gè)蓋，該蓋具有一個(gè)用 于該蓋的減振的凹部。由此得到膜片罐的進(jìn)一步有利的去耦和對(duì)不希望的 振動(dòng)分量的減振。.
為此在一個(gè)特別優(yōu)選的構(gòu)型中規(guī)定，膜片罐的蓋的凹部以用于該蓋的 減振的填充材料填滿(mǎn)。由此形成一個(gè)所謂的波槽，該波槽阻尼其它的干擾 振動(dòng)分量。在此特別有利的是，用于填充殼體的填充材料也可用于該蓋， 由此能夠取消用于事先填充蓋凹部的制造步驟。由此能夠節(jié)約時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明用于制造具有膜片罐的超聲換能器用保持裝置的方法，其 中保持裝置具有部件
一個(gè)用于在內(nèi)腔中容納膜片罐的殼體；
一個(gè)用于使膜片罐減振地安置在殼體上和保持區(qū)段上的去耦構(gòu)件；和 一種用于減振地并緊密地、形狀鎖合地連接膜片罐和去耦構(gòu)件與殼體 的填充材料，
其特征在于下列方法步驟
(51) 將去耦構(gòu)件至少區(qū)段式地安裝在膜片罐的外表面上；
(52) 將膜片罐以去耦構(gòu)件的后區(qū)段裝入殼體的一開(kāi)口中；并且
(53) 用填充材料至少部分地填充殼體的內(nèi)腔，以制造用于超聲換能 器的保持裝置。
一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)在于，用填充材料填充內(nèi)腔能夠無(wú)附加清潔步驟地在 唯一一個(gè)方法步驟中進(jìn)行，因此能夠節(jié)約時(shí)間。在一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中規(guī)定，在至少部分地填充殼體的內(nèi)腔時(shí)， 去耦構(gòu)件在殼體和膜片罐外表面之間形成所述開(kāi)口中的一個(gè)縫隙的密封。 由此實(shí)現(xiàn)特別有利地節(jié)省密封模具和之后的清潔步驟，這節(jié)約了制造時(shí)間 和成本。
在一個(gè)更進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例中，在用填充材料至少部分地填充殼體的 內(nèi)腔時(shí)，膜片罐的蓋的一個(gè)凹部為了蓋的減振被用填充材料填滿(mǎn)。由此有 利地節(jié)省用于填充填充材料的蓋預(yù)制步驟，這進(jìn)一步帶來(lái)成本的節(jié)省。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征能夠從說(shuō)明書(shū)和附圖中得知。


下面借助在附圖中給出的實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明。
在此該圖形示出根據(jù)本發(fā)明的用于超聲換能器的保持裝置的一個(gè)實(shí)施 例的示意性剖面圖。
具體實(shí)施例方式
具有相同或者類(lèi)似功能的相同或者類(lèi)似構(gòu)件在圖中設(shè)置相同的標(biāo)記。
該唯一的圖示出一用于超聲換能器17的保持裝置1的實(shí)施例。在該實(shí) 施例中涉及旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的件，它們?cè)谄拭鎴D中示出。
在該實(shí)施例中超聲換能器17具有一個(gè)膜片罐11，該膜片罐具有膜片罐 內(nèi)腔13，該膜片罐內(nèi)腔在一側(cè)(在圖中是下側(cè))用一個(gè)膜片12封閉，在膜 片12上在內(nèi)腔中設(shè)置有一個(gè)超聲波換能器元件21。出于簡(jiǎn)明性原因沒(méi)有示 出膜片罐內(nèi)腔13的其它細(xì)節(jié)。當(dāng)膜片12被未示出的換能器元件激勵(lì)時(shí)， 膜片12的向下指向的外側(cè)面用于發(fā)射超聲波以及用于接收在障礙物上反射 的超聲波，這些超聲波被傳遞到換能器元件上并且激勵(lì)該換能器元件以產(chǎn) 生電壓脈沖。膜片罐11的另一側(cè)在該實(shí)施例中通過(guò)一個(gè)蓋14封閉，該蓋 具有一個(gè)向上擴(kuò)寬的凹部15，該凹部具有三角形橫截面，由此例如產(chǎn)生一 個(gè)錐形的凹部。該蓋14例如由金屬材料制成。
膜片罐11例如由鋁材料制成并且具有一外表面19，在這里該外表面在 該例中完全被一去耦構(gòu)件6用其內(nèi)表面20包圍。在另一實(shí)施方式中例如膜 片罐11上邊緣區(qū)域跨越是自由的并且不被去耦構(gòu)件6包圍。
在該實(shí)施例中去耦構(gòu)件6具有一向下的收縮的圓錐形的前區(qū)段7和一向上與該區(qū)段相接的條9，該條徑向向外延伸。該條9構(gòu)成相對(duì)于圓柱形后 區(qū)段8的分界。去耦構(gòu)件6優(yōu)選由減振材料例如硅酮材料制造并且形狀配 合地、緊密地包圍膜片罐ll。
超聲換能器17以去耦構(gòu)件6的后區(qū)段8連同被該區(qū)段包圍的膜片罐11 安置在殼體3的內(nèi)腔4之內(nèi)。在此超聲換能器17延伸穿過(guò)殼體3的下側(cè)面 上的開(kāi)口 18。殼體3只以其下區(qū)段，該區(qū)段大致在膜片罐ll的蓋14的高 度上開(kāi)始向下圓錐形收縮。殼體3向上圓柱形地構(gòu)造，其中，其上區(qū)段沒(méi) 有繼續(xù)示出。該殼體3例如由塑料材料制成。
殼體3的下側(cè)面具有一個(gè)環(huán)繞的邊緣5，該邊緣支承在去耦構(gòu)件6的條 9上。在殼體3的邊緣5和膜片罐11的外表面19之間有一個(gè)環(huán)繞的縫隙 10，該縫隙通過(guò)去耦構(gòu)件6填滿(mǎn)。在該區(qū)域中去耦構(gòu)件6構(gòu)成膜片罐11在 殼體3上的保持架，該保持架以所謂聲學(xué)軟去耦方式構(gòu)造。這意味著，殼 體3在超聲換能器17的發(fā)送和接收運(yùn)行中不對(duì)膜片罐11和其膜片12施加 干擾影響。同時(shí)去耦構(gòu)件6在縫隙10中形成膜片罐11相對(duì)于殼體3的密 封，其中，條9也以一個(gè)貼靠在殼體3的邊緣5的下側(cè)面上的貼靠面提高 密封和保持效果。
在殼體3的內(nèi)腔4中，超聲換能器17與以安裝在其外表面19上的去 耦構(gòu)件6后區(qū)段8通過(guò)填充材料16與殼體3連接。該填充材料16是一種 被注塑到內(nèi)腔4中的減振材料例如硅酮材料。該填充材料16形成超聲換能 器17在殼體3上的力鎖合和形狀鎖合的固定，其中，去耦構(gòu)件6以相同的 阻抗塑性地連接在被壓力注塑包封的填充材料16上，并且，填充材料16 粘附在殼體3上。由此得到膜片罐11的壁的良好的軸向連續(xù)的減振優(yōu)點(diǎn)， 以抑制超聲換能器17運(yùn)行時(shí)的干擾振動(dòng)分量。該填充材料16此外形成超 聲換能器17相對(duì)于殼體3和殼體3外側(cè)面的密封。因此能夠有利地取消用 于將超聲換能器17固定在殼體3上的附加套管。
在該實(shí)施例中，膜片罐11被蓋14在其上側(cè)封閉。蓋14也由填充材料 16形狀鎖合地包圍。
去耦構(gòu)件6的前區(qū)段7在該例中用作在車(chē)輛的保持區(qū)段2中保持架， 例如在車(chē)輛的保險(xiǎn)杠中。因此前區(qū)段7形成超聲換能器17在保持區(qū)段2中 的聲學(xué)軟的保持架。
下面說(shuō)明用于制造超聲換能器17的保持裝置1的方法。超聲換能器17的預(yù)制的膜片罐11用蓋14封閉。將去耦構(gòu)件6形狀鎖 合地、完全地或者部分地安裝在膜片罐11上。然后將膜片罐11以被蓋14 封閉的一側(cè)向前地通過(guò)開(kāi)口 18插入殼體3中，直到殼體3的邊緣5的下側(cè) 面支承在條9上。在此，邊緣5和膜片罐11外表面19之間的縫隙10密封 地通過(guò)去耦構(gòu)件6封閉，由此在后面對(duì)殼體3的內(nèi)腔4用填充材料16填充 的過(guò)程中填充材料不能漏出。由此對(duì)于該過(guò)程能夠有利地取消密封工具， 該工具必須一直形狀鎖合地包圍膜片罐和殼體，直到被壓力注塑包封的減 振材料的固化例如硫化結(jié)束。這種密封工具必須跨接膜片罐11和殼體3邊 緣5之間的縫隙10，以使膜片罐11在被壓力注塑包封后與殼體3具有聲學(xué) 軟的去耦。然后在硫化后必須用一切割工具附加地去除邊緣5上和膜片罐 ll上的注塑殘余。
內(nèi)腔4被完全地或者部分地用填充材料16填充，其中，在圖中示出填 充材料的一種填充狀態(tài)，該填充材料大致以蓋厚度安置在膜片罐11的蓋14 上方。在填入的填充材料16固化或者硫化后有利地不再需要對(duì)安置在殼體 3外部的超聲換能器17的另外的清潔過(guò)程，因?yàn)槿ヱ顦?gòu)件6的前區(qū)段形成 用于裝入車(chē)輛的保持區(qū)段2中的保持架并且不必再清理填充材料16。
因此，用填充材料16壓力注塑包封可以有利地作為一個(gè)唯一的方法步 驟使用，其中，與去耦構(gòu)件6—起構(gòu)成超聲換能器17的保持裝置1，具有 最少數(shù)量的構(gòu)件和高的減振。
本發(fā)明不局限于上面所述的實(shí)施例，而是能夠以多種方式改變。
例如可能的是，具有凹部15的蓋14在預(yù)制膜片罐11時(shí)不必要在凹部 15中設(shè)置附加的減振材料，而是在填充殼體3的內(nèi)腔4時(shí)填充材料16同時(shí) 填充蓋14的凹部15。從而有利地節(jié)約一個(gè)準(zhǔn)備步驟。
權(quán)利要求
1、用于特別是車(chē)用的、具有膜片罐(11)的超聲換能器(17)的保持裝置(1)，該保持裝置具有一個(gè)用于容納該膜片罐(11)的殼體(3)；一個(gè)用于使膜片罐(11)減振地安置在殼體(3)上和保持區(qū)段(2)上的去耦構(gòu)件(6)；一種用于減振地并且密封地、形狀鎖合地連接膜片罐(11)和去耦構(gòu)件(6)與殼體(3)的填充材料(16)，其中，去耦構(gòu)件(6)密封地填滿(mǎn)殼體(3)的開(kāi)口(18)的邊緣(5)和膜片罐(11)之間的縫隙(10)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的保持裝置(1)，其特征在于，去耦構(gòu)件(6)至 少區(qū)段式地包圍膜片罐(11)的外側(cè)面(19)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2的保持裝置(1)，其特征在于，去耦構(gòu)件(6) 具有一個(gè)用于容納在保持區(qū)段(2)中的前區(qū)段(7)和一個(gè)安置在殼體(3) 的內(nèi)腔(4)中的后區(qū)段(8)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的保持裝置(1)，其特征在于，去耦構(gòu)件(6)的 前區(qū)段(7)和后區(qū)段(8)通過(guò)一個(gè)徑向向外伸出的條(9)分開(kāi)，該條貼 靠在殼體(3)的邊緣(5)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的保持裝置(1 )，其特征在于，膜片罐(11) 具有一個(gè)蓋(14)，該蓋具有一個(gè)用于該蓋(14)的減振的凹部(15)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5的保持裝置(1)，其特征在于，為了該蓋(14)的 減振，膜片罐(11)的該蓋(14)的凹部(15)用填充材料(16)填滿(mǎn)。
7、 用于制造用于特別是車(chē)用的、具有膜片罐(11)的超聲換能器(17) 的保持裝置(1)的方法，其中，該保持裝置具有一個(gè)用于容納該膜片罐(11)的殼體(3);一個(gè)用于使膜片罐(11)減振地安置在殼體(3)上和保持區(qū)段(2) 上的去耦構(gòu)件(6);一種用于減振地并且密封地、形狀鎖合地連接膜片罐(11)和去耦構(gòu) 件(6)與殼體(3)的填充材料(16)，其特征在于，該方法具有以下方法步驟(51) 將去耦構(gòu)件(6)至少區(qū)段式地安裝在膜片罐(11)的外側(cè)面(19)上；(52) 將膜片罐(11)以去耦構(gòu)件(6)的后區(qū)段(8)插入殼體(3)的 開(kāi)口 (18)中；和(53) 用填充材料(16)至少部分地填充殼體(3)的內(nèi)腔(4)，以制成 用于超聲換能器(11)的保持裝置(1)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，在至少部分填充殼體(3) 的內(nèi)腔(4)時(shí)，去耦構(gòu)件(6)在殼體(3)和膜片罐(11)外表面(19) 之間在開(kāi)口 (18)中形成一縫隙(10)的密封。1
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其特征在于，在用填充原料(16)至 少部分地填充殼體(3)的內(nèi)腔(4)時(shí)，用填充材料(16)填滿(mǎn)膜片罐(11) 的蓋(14)的凹部(15)用于該蓋(14)的減振。
全文摘要
一種用于特別是車(chē)用的、具有膜片罐(11)的超聲換能器(17)的保持裝置(1)以及一種相應(yīng)的方法，該保持裝置具有一個(gè)用于容納該膜片罐(11)的殼體(3)；一個(gè)用于使膜片罐(11)減振地安置在殼體(3)上和保持區(qū)段(2)上的去耦構(gòu)件(6)；一種用于減振地并且密封地、形狀鎖合地連接膜片罐(11)和去耦構(gòu)件(6)與殼體(3)的填充材料(16)，其中，去耦構(gòu)件(6)密封地填滿(mǎn)殼體(3)的開(kāi)口(18)的邊緣(5)和膜片罐(11)之間的縫隙(10)。
文檔編號(hào)G10K9/122GK101512637SQ200780032571
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月29日
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