專利名稱：帶電連接器的車用距離傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及結(jié)構(gòu)易于安裝的距離傳感器，其可供車用障礙物檢測系統(tǒng)使用。
背景技術(shù)：
超聲波傳感器是公知的，其用作利用超聲波測量車輛與障礙物之間距離的汽車距離傳感器(也稱為范圍傳感器)。一些現(xiàn)代車輛如汽車配備有叫做間隙聲納系統(tǒng)的障礙物探測器以便協(xié)助駕駛者停泊車輛。該間隙聲納系統(tǒng)具有多個超聲波傳感器(例如，兩個安裝在前保險杠中，且四個安裝在后保險杠中)并用于測量從各超聲波傳感器發(fā)射的超聲波傳播到障礙物和從障礙物返回所需的時間量并基于測出的時間量確定車輛與障礙物之間的距離。當(dāng)這種距離降低至低于給定值時，該間隙聲納系統(tǒng)用聲音警告駕駛者。例如， 2000-513296號PCT申請(對應(yīng)于US 6227501B1)的日語翻譯教導(dǎo)了該超聲波傳感器。圖12示出傳統(tǒng)超聲波傳感器3'。通過將超聲波傳感器3'拆解成前框 (bezel) 49'和外殼45'、將前框49'和外殼45'分別置于保險杠2的外側(cè)和內(nèi)側(cè)、并穿過安裝孔47將它們接合在一起，來實現(xiàn)將超聲波傳感器3'安裝在保險杠2的安裝孔47中。超聲波傳感器3'具有多個安裝在前框49'中的金屬彈簧53'，其中，傳感器裝置41'被保持在前框49'中。金屬彈簧53'與保險杠2的安裝孔47的外周邊緣接合，以將超聲波傳感器3'固定到保險杠2上。金屬彈簧53'由例如萬能成型機制造，然后組裝在前框49'中。具體地，將超聲波傳感器3'安裝到保險杠2上需要將金屬彈簧53'安裝在前框49'中的附加步驟，這導(dǎo)致超聲波傳感器3'的整體生產(chǎn)成本增大。前框49'和外殼45'的接合需要兩個步驟將前框49'插入保險杠2的安裝孔 47中，然后將外殼45'配合在前框49'中。這導(dǎo)致將超聲波傳感器3'固定到保險杠2所需的時間增加。如果將前框49'和外殼45'的組件插入保險杠2的安裝孔47中，則當(dāng)金屬彈簧53'穿過安裝孔47時可能導(dǎo)致金屬彈簧53'塑性變形，這導(dǎo)致將保險杠2的壁夾持在前框49'和外殼45'之間的動作出現(xiàn)故障。這還使得超聲波傳感器3'難以用于不同厚度的保險杠。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種結(jié)構(gòu)易于安裝的車用距離傳感器。根據(jù)實施方式的一個方面，提供了一種用于安裝在車輛的保險杠的安裝孔中的距離傳感器。所述距離傳感器包括(a)傳感器裝置，所述傳感器裝置用于發(fā)射信號并從物體接收所述信號的返回以確定到所述物體的距離；(b)具有傳感器支架的外殼，所述傳感器裝置保持在所述傳感器支架中；(C)前框，所述前框包括與所述傳感器支架結(jié)合的圓筒形構(gòu)件和形成在所述圓筒形構(gòu)件的在其軸向上彼此相對的端部中的一個端部上的凸緣，所述凸緣的外徑大于所述安裝孔的內(nèi)徑；以及(d)樹脂制成的保持器，所述保持器用于將所述距離傳感器固定在所述保險杠中。所述保持器包括與所述前框結(jié)合的環(huán)形基座、多個臂和多個突出體。每個臂具有第一端和與所述第一端相對的第二端。所述臂在所述第一端處沿所述環(huán)形基座的相同軸向從所述環(huán)形基座的一端延伸。所述突出體從所述臂的第二端相對于所述基座徑向向外延伸使得穿過所述突出體的最外頂部所定義的圓的外徑大于所述安裝孔的內(nèi)徑。當(dāng)用力使所述突出體進(jìn)入所述保險杠的安裝孔中以將所述距離傳感器固定在所述保險杠中時，所述突出體相對于所述基座向內(nèi)彈性變形，并且當(dāng)所述突出體已經(jīng)通過所述安裝孔時，所述突出體恢復(fù)至其原始位置。具體地，當(dāng)所述保持器已經(jīng)通過所述保險杠的安裝孔時，所述突出體在所述安裝孔的周緣上形成扣合配合，從而將保險杠的壁牢固地夾持在所述突出體和前框的凸緣之間以將距離傳感器牢固地固定到保險杠。這種結(jié)構(gòu)的距離傳感器不需要使用上述現(xiàn)有技術(shù)的距離傳感器中使用的金屬彈簧，并且方便了將距離傳感器容易地安裝到車輛的保險杠。在上述結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方式中，所述突出體中的每一個形成為薄壁形式。從所述保持器的軸向上觀察，所述突出體中的兩個在與所述臂的縱向垂直的所述基座的徑向向外的方向上以V形的形式相互隔開給定角度從所述臂中每一個的外周面凸起。所述突出體中的每一個具有相對于所述臂的縱向以給定角度傾斜且在將所述超聲波傳感器安裝在所述保險杠中時面對所述安裝孔的表面，以在所述保持器通過所述安裝孔時與所述安裝孔的周緣形成抵靠接觸。當(dāng)所述保持器通過所述保險杠的安裝孔時，所述突出體的與所述安裝孔的周緣抵靠接觸的斜面朝向所述保持器的中心軸彈性偏置，使得通過所述突出體的最外頂部的圓變得小于所述保險杠的安裝孔的內(nèi)徑以允許所述突出體通過所述安裝孔。所述臂中的每一個具有在所述臂的縱向上延伸的狹縫，以便于所述臂的彈性變形。所述臂中的每一個可配備有兩個所述突出體。所述狹縫中的每一個在這兩個突出體之間延伸。這兩個突出體以V形的形式相對于所述保持器徑向凸起。所述突出體中的每一個成形為在所述安裝孔的周緣上形成扣合配合，以在所述突出體通過所述安裝孔時將所述保險杠的壁夾持在所述前框的凸緣和所述突出體之間。根據(jù)實施方式的另一個方面，提供了一種將距離傳感器固定在車輛的保險杠的安裝孔中的安裝部件。所述安裝部件包括(a)具有傳感器支架的外殼，所述距離傳感器的傳感器裝置保持在所述傳感器支架中，所述傳感器裝置用于發(fā)射信號并從物體接收所述信號的返回以確定到所述物體的距離；(b)前框，所述前框包括與所述傳感器支架結(jié)合的圓筒形構(gòu)件和形成在所述圓筒形構(gòu)件的在其軸向上彼此相對的端部中的一個端部上的凸緣，所述凸緣的外徑大于所述安裝孔的內(nèi)徑；以及(C)樹脂制成的保持器，所述保持器用于將所述距離傳感器固定在所述保險杠中。所述保持器包括與所述前框結(jié)合的環(huán)形基座、多個臂和多個突出體。每個臂具有第一端和與所述第一端相對的第二端。所述臂在所述第一端處沿所述環(huán)形基座的相同軸向從所述環(huán)形基座的一端延伸。所述突出體從所述臂的第二端相對于所述基座徑向向外延伸使得穿過所述突出體的最外頂部所定義的圓的外徑大于所述安裝孔的內(nèi)徑。當(dāng)用力使所述突出體進(jìn)入所述保險杠的安裝孔中以將所述距離傳感器固定在所述保險杠中時，所述突出體相對于所述基座向內(nèi)彈性變形，并且當(dāng)所述突出體已經(jīng)通過所述安裝孔時，所述突出體恢復(fù)至其原始位置，從而在所述安裝孔的周緣上形成扣合配合以將所述保險杠的壁牢固地夾持在所述突出體和所述凸緣之間以將所述距離傳感器固定到所述保險杠。在上述結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方式中，所述突出體中的每一個形成為薄壁形式。從所述保持器的軸向上觀察，所述突出體中的兩個在與所述臂的縱向垂直的所述基座的徑向向外的方向上以V形的形式相互隔開給定角度從所述臂中每一個的外周面凸起。所述突出體中的每一個具有相對于所述臂的縱向以給定角度傾斜且在將所述超聲波傳感器安裝在所述保險杠中時面對所述安裝孔的表面，以在所述保持器通過所述安裝孔時與所述安裝孔的周緣形成抵靠接觸。當(dāng)所述保持器通過所述保險杠的安裝孔時，所述突出體的與所述安裝孔的周緣抵靠接觸的斜面朝向所述保持器的中心軸彈性偏置，使得通過所述突出體的最外頂部的圓變得小于所述保險杠的安裝孔的內(nèi)徑以允許所述突出體通過所述安裝孔。所述臂中的每一個具有在所述臂的縱向上延伸的狹縫，以便于所述臂的彈性變形。所述臂中的每一個可配備有兩個所述突出體。所述狹縫中的每一個在這兩個突出體之間延伸。這兩個突出體以V形的形式相對于所述保持器徑向凸起。所述突出體中的每一個成形為在所述安裝孔的周緣上形成扣合配合，以在所述突出體通過所述安裝孔時將所述保險杠的壁夾持在所述前框的凸緣和所述突出體之間。


根據(jù)下文給出的詳細(xì)描述和本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的附圖將更充分地理解本發(fā)明，然而，不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這些描述和附圖將本發(fā)明限制于特定實施方式，相反這些描述和附圖僅出于說明和理解的目的。

在附圖中
圖1是配備有根據(jù)一個實施方式的超聲波傳感器的汽車的平面圖； 圖2是示出配備有圖1的超聲波傳感器的障礙物探測器的電路圖； 圖3是示出圖1的超聲波傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和它們之間的電連接的框圖； 圖4是圖1的超聲波傳感器的立體圖； 圖5是圖4的超聲波傳感器的分解圖6 (a 圖6(b 圖6 (c 圖7(a 圖7(b 圖8(a 圖8(b 圖8(c 圖9 (a 圖9(b
是示出圖4的超聲波傳感器的保持器的平面圖； 是圖6(a)的正視是示出圖6(a)中的保持器的卡爪的局部放大圖； 是示出圖4的超聲波傳感器的電連接器的立體圖； 是圖7(a)的平面是示出圖7(a)和圖7(b)的電連接器的端子插腳的J 是示出圖7(a)和圖7(b)的電連接器的端子插腳的J 是示出圖7(a)和圖7(b)的電連接器的端子插腳的J 是圖4的超聲波傳感器的電連接器的正視圖； 是常規(guī)電連接器的正視圖；角度視圖 角度視圖 角度視圖
圖10(a)和圖10(b)是示范了將圖4的超聲波傳感器安裝在汽車的保險杠上的步
驟的視圖；圖11 (a)和圖11 (b)是示范了將圖4的超聲波傳感器安裝在汽車的保險杠上的步驟的視圖；以及圖12是示出常規(guī)超聲波傳感器在汽車的保險杠上的安裝的立體圖。
具體實施例方式參照附圖，其中幾個圖中同樣的參考標(biāo)號表示同樣的零件，特別是圖1示出了通過間隙聲納系統(tǒng)實現(xiàn)的汽車障礙物探測器100。障礙物探測器100配備有附連于機動車1 的前保險杠2的左、右角部的兩個前超聲波傳感器3a和北以及附連于后保險杠4的左、右角部和中部的四個后超聲波傳感器3c、3d、;3e和3f。以下還將通過標(biāo)號3統(tǒng)稱這些超聲波傳感器。當(dāng)遇到一定狀況時，超聲波傳感器3被激活而從車輛1向外發(fā)射超聲波形式的雷達(dá)波并從障礙物5接收其返回(即雷達(dá)回波)以確定車輛1與障礙物5之間的距離。當(dāng)與障礙物5之間的距離小于給定值時，障礙物探測器100通過聲音警告車輛1的駕駛者。圖2是障礙物探測器100的電路圖。在操作中，當(dāng)障礙物探測器100的主開關(guān)7被置于on狀態(tài)并且點火開關(guān)6被駕駛者接通時，電力經(jīng)供電電路8從電池12供應(yīng)至控制電路11。蜂鳴器15和16也被置于待命狀態(tài)。蜂鳴器15經(jīng)蜂鳴器電路13與前超聲波傳感器 3a和北連接。類似地，蜂鳴器16經(jīng)蜂鳴器電路14與后超聲波傳感器3c、3d、;3e和3f連接。當(dāng)駕駛者將車輛1的自動變速器的變速桿置于非駐車(P)位置的位置時，起動開關(guān)17 被開啟，從而障礙物探測器10開始操作。當(dāng)駕駛者將變速桿置于倒檔(R)位置時，倒車燈 18開啟以僅使后超聲波傳感器3c、3d、;3e和3f進(jìn)入可操作狀態(tài)。障礙物探測器100還包括車速傳感器19，該車速傳感器19測量車輛1的速度并且僅當(dāng)測出的車速小于例如10km/h 時被置于可操作狀態(tài)。當(dāng)車輛1的駐車制動器被致動時障礙物探測器100被置于不可操作狀態(tài)。駐車制動器開關(guān)21用于監(jiān)控障礙物探測器100的操作狀態(tài)。當(dāng)駐車制動器被致動時，駐車制動器燈22被開啟以告知駕駛者這種事實。倒車燈18、車速傳感器19、駐車制動器開關(guān)21和駐車制動器燈22經(jīng)接口 23、對和25與控制電路11電連接。與障礙物探測器 100相關(guān)的可選周邊設(shè)備要經(jīng)接口 26、27和28與控制電路11連接。超聲波傳感器3a至3f如圖1和圖2中所示的那樣與E⑶9電連接。具體地，安裝在前保險杠2的左角部(即，前乘員側(cè))的前超聲波傳感器3a經(jīng)線束29a與接地(GND) 端子31a、前串行通信端子3 和供電端子33a連接。安裝在前保險杠2的右角部(即，駕駛者側(cè))的前超聲波傳感器北經(jīng)線束29b與前超聲波傳感器3a串聯(lián)連接。類似地，安裝在后保險杠4的左角部的后超聲波傳感器3c經(jīng)線束^c與接地(GND)端子31b、后串行通信端子32b和供電端子3 連接。安裝在后保險杠4的中部和右角部的后超聲波傳感器3d、 3e和3f分別經(jīng)線束^d、29e和29f依次與后超聲波傳感器3c連接。下面將參考圖3描述安裝在前保險杠2中的前超聲波傳感器3a和北之間的電連接。前超聲波傳感器3a和北分別具有供電輸入(IN)端子3 和34b以及供電輸出 (OUT)端子3 和35b。超聲波傳感器3a的供電輸入端子3 與E⑶9的供電端子33a聯(lián)接。超聲波傳感器3a的供電輸出端子35a以菊花鏈連接的形式與超聲波傳感器北的供電輸入端子34b聯(lián)接。超聲波傳感器3a和北各者配備有由調(diào)節(jié)器37和FET (場效應(yīng)晶體管)38組成的供電電路，以及ASCI (專用集成電路)36。超聲波傳感器3a的調(diào)節(jié)器37布置在ASIC 36的供電端子Vdd與供電輸入端子3 之間。超聲波傳感器3a的FET 38布置在 ASIC 36的SW控制端子、供電輸入端子3 和供電輸出端子3 之間。類似地，超聲波傳感器北的調(diào)節(jié)器37布置在ASIC 36的供電端子Vdd與供電輸入端子34b之間。超聲波傳感器北的FET 38布置在ASIC 36的SW控制端子、供電輸入端子34b和供電輸出端子3 之間。FET 38用于建立或阻斷供應(yīng)至超聲波傳感器3a和北的電力。當(dāng)需要將另外的超聲波傳感器安裝在例如前保險杠2中時，可如圖3中虛線所示與超聲波傳感器北電連接。后超聲波傳感器3c至3f以與前超聲波傳感器3a和北相同的方式互相連接，并且這里將略去其詳細(xì)描述。超聲波傳感器3a、3b、3c、3d、;3e和3f彼此的結(jié)構(gòu)相同，并且因此以下說明將僅參照它們中的總體通過標(biāo)號3表示的一個。下面將參考圖4和圖5描述超聲波傳感器3的結(jié)構(gòu)。超聲波傳感器3包括傳感器裝置41、由橡膠制成的緩沖墊42、傳感器支架43、電連接器44、外殼45和前框49。傳感器支架43、連接器44、外殼45和前框49由樹脂制成。 傳感器裝置41呈圓筒形并配備有從車輛1向外輸出超聲波并從物體接收其返回的麥克風(fēng)。 緩沖墊42布置在傳感器裝置41周圍。傳感器支架43將傳感器裝置41保持在其中。具體地，傳感器支架43將安裝有傳感器裝置41的緩沖墊42保持在其上。如后文將詳細(xì)描述的那樣，電連接器44在本實施方式中設(shè)計為六插腳插頭以便與線束29a至29f之一的連接器 (未示出)電連接。外殼45與傳感器支架43和連接器44 一體成型。連接器44可以替換性地與外殼45的本體間接結(jié)合。前框49包括配合在外殼45的傳感器支架43上的中空圓筒體46和從圓筒體46的軸向相對的端部中的一個徑向延伸的凸緣48。如圖10(a)和圖 10(b)中所示，凸緣48的外徑大于形成在前保險杠2和后保險杠4中的安裝孔47的內(nèi)徑。 超聲波傳感器3還包括保持器M和環(huán)55。保持器M用于將超聲波傳感器3 ( S卩，傳感器裝置41)保持在保險杠2或4中。保持器M具有環(huán)狀基座51、臂52和卡爪53?；?1 與前框49的如后文將詳細(xì)描述的扣合保持器卡爪59接合。臂52沿基座51的相同軸向從基座51的一端延伸。每一個卡爪53構(gòu)造成從臂52中的一個的一端徑向向往凸起的三角形突出體。每一個臂52與卡爪53 —起用作懸臂扣合配合，以將超聲波傳感器3牢固固定到保險杠2或4上。當(dāng)傳感器裝置41布置在前框49的圓筒體46內(nèi)時，環(huán)55布置在傳感器裝置41的從緩沖墊42上端突出的頂部的外周與前框49的圓筒體46的內(nèi)周之間的間隙中。緩沖墊42在其周面上形成有彼此沿直徑方向相對的兩個半圓柱形突出體42a。傳感器裝置41具有兩個突出體41a，這兩個突出體41a配合在形成于緩沖墊42的突出體4 背面的凹部中以保持傳感器裝置41不會在緩沖墊42內(nèi)轉(zhuǎn)動。前框49如上所述配備有圓筒體46和從圓筒體46的端部向外延伸的環(huán)形凸緣48。 圓筒體46具有略大于緩沖墊42的外徑的內(nèi)徑并配合在外殼45的傳感器支架43的外圍上。圓筒體46具有形成在其外周上的扣合片56、半管狀突起58和保持器卡爪59?？酆掀?56沿圓筒體46的軸向延伸并接合外殼45的卡爪57以在前框49與外殼45之間形成牢固結(jié)合。突起58從圓筒體46的外周突出并連同緩沖墊42的突出體4 一起配合在傳感器支架43的凸出部分43a上。保持器卡爪59從圓筒體46突出并被扣合在保持器M的基座 51上。傳感器支架43的凸出部分43a從傳感器支架43豎直延伸并且截面呈U形。換言之，各凸出部分43a具有形成在傳感器支架43的內(nèi)壁中的U形溝槽。各凸出部分43a可替代地設(shè)計成具有與傳感器支架43的內(nèi)表面平齊的內(nèi)表面。傳感器裝置41的各突出體41a 配合在緩沖墊42的突出體42a中的對應(yīng)一個的內(nèi)側(cè)凹部中。緩沖墊42的各突出體4 可置于傳感器支架43的凸出部分43a中的對應(yīng)一個的上端上。前框49的各突起58配合在與其接觸的凸出部分43a中的對應(yīng)一個上，換言之，前框49的各突起58覆蓋與其接觸的凸出部分43a中的對應(yīng)一個，從而定位或保持緩沖墊42以及傳感器裝置41不會沿傳感器支架43的圓周方向轉(zhuǎn)動。置于凸出部分43a上并且與之豎向?qū)R的各突出體42a的上端與各突起58的內(nèi)部上端抵接，換言之，各突出體4 牢固地夾持在突起58的內(nèi)部上端與凸出部分43a之間，從而使緩沖墊42和傳感器裝置41相對于傳感器支架43定位。保持器M如上所述具有沿保持器M的軸向從基座51的端部向上(當(dāng)在圖4、圖 5和圖6(b)中看時)延伸的音叉狀的四個臂52。各臂52具有形成在其頂端上的兩個卡爪 53。各個卡爪53從臂52中一個的主體的上端延伸。各個卡爪53成型為薄壁形式并用作薄壁鉤。如圖6(a)清楚所示，從保持器M的軸向上觀察，每一個臂52的兩個卡爪53在與臂52的軸向或縱向垂直的基座51的徑向向外方向上以V形的形式從臂52的外周面凸起。 通過卡爪53的最外頂部的假想圓C的外徑被設(shè)定成大于安裝孔47的內(nèi)徑。各臂52的兩個卡爪53的內(nèi)側(cè)面彼此形成的角度θ (如圖6 (c)所示)優(yōu)選地在70°至90°的范圍內(nèi)。 各卡爪53的形狀當(dāng)從垂直于保持器M的軸線的方向看時大致呈三角形，并如圖6 (b)中清楚地示出的那樣具有帶傾斜表面53a和53b的上、下脊部。具體地，各卡爪53的脊部在臂 52的軸向上向上和向下逐漸變細(xì)以具有斜面53a和53b。傾斜表面53a當(dāng)在圖中看時朝上， 而傾斜表面5 朝下。各臂52具有延伸通過其寬度的中間(當(dāng)沿保持器M的圓周方向看時)的中心豎直狹縫61。換言之，狹槽61在卡爪53之間沿臂52的長度方向延伸至保持器M的環(huán)狀基座51，由此形成在其基座(即，卡爪53的下端)處彼此完全分開的卡爪53。 如圖6 (c)中清楚地示出，環(huán)狀基座51靠近狹縫61的下端在其內(nèi)周中形成有限定出薄壁部分63的凹部。當(dāng)保持器M被插入前保險杠2和后保險杠4的安裝孔47中的一個時，各臂 52的卡爪53在其基座處沿如圖6(c)中通過62表示的方向朝向保持器M的軸線(即，中心)彈性變形或彎曲。狹縫61和薄壁部分61有利于使卡爪53容易地彈性變形。保持器M的環(huán)狀基座51在其底部形成有凹部64以實現(xiàn)與前框49的保持器卡爪 59的扣合。具體地，各卡爪59接合凹部64中的對應(yīng)一個以在前框49與保持器M之間形成牢固結(jié)合。這使得當(dāng)超聲波傳感器3安裝在安裝孔47中時傳遞至外殼45的應(yīng)力最小， 從而降低了損壞外殼45的可能性。外殼45如上所述具有將配合在緩沖墊42中的傳感器裝置41固定在其中的中空圓筒形傳感器支架43。傳感器支架43在其上形成有凸出部分43a，緩沖墊42的突出體4 置于該凸出部分43a上。前框49的突起58接合傳感器支架43的凸出部分43a，從而保持緩沖墊42不會相對于傳感器支架43旋轉(zhuǎn)。傳感器支架43在其下部形成有與前框49的扣合片56形成扣合的卡爪57。外殼45具有連接器44，該連接器44具有水平延伸的給定長度。連接器44垂直于傳感器支架43的軸線從傳感器支架43的側(cè)面延伸。下面將參考圖7(a)至圖8(c)詳細(xì)描述電連接器44的結(jié)構(gòu)。連接器44被設(shè)計為配備有多個端子插腳65至67 (在本實施方式中共計四個插腳)的多插腳插頭。端子插腳65至67由導(dǎo)電條制成以與線束29a至29f之一的連接器的孔電連接。在本實施方式中，連接器44設(shè)計為采用四個端子插腳65至67的六插腳插頭。 端子插腳65至67與樹脂質(zhì)外殼45嵌入成型。端子插腳65至67如圖8(a)至圖8(c)中清楚示出的那樣在其中部65a、66a和67a處彎曲成具有大致L形的長度。兩個端子插腳65 和66如從圖8 (a)和圖8(b)可見的那樣形狀彼此不同并且下面也將稱為第一端子插腳。第一端子插腳65具有豎直區(qū)段6 和水平區(qū)段65c。第一端子插腳66具有豎直區(qū)段66b和水平區(qū)段66c。第一端子插腳65和66的豎直區(qū)段6 和66b如在圖8 (a)中可見的那樣向下延伸穿過連接器44的外殼(當(dāng)在圖5和圖8(a)中看時)，并與傳感器控制電路板(未示出)連接，調(diào)節(jié)器37、FET 38, ASIC 36等如在圖3中已經(jīng)描述的那樣被裝配在該電路板上。傳感器控制電路板布置在連接器44的底部上(S卩，外殼45)或底部中。傳感器裝置41 還與外殼45內(nèi)的傳感器控制電路板電連接。第一端子插腳65和66的水平區(qū)段65c和66c 朝連接器44的開口 48在連接器44的外殼內(nèi)平行于連接器44的長度延伸以便與線束29a 至29f之一電連接。區(qū)段65c和66c被用作如圖3所示向其輸入電力和從其輸出電力的輸入端子34a和輸出端子35a (或34b和35b)。兩個端子插腳67的形狀彼此相同并且下面也將稱為第二端子插腳。第二端子插腳67如圖3所示被用作超聲波傳感器3的接地(GND)端子和串行通信端子。各第二端子插腳67如圖8 (c)所示具有豎直區(qū)段67b和兩個水平區(qū)段67c，這兩個水平區(qū)段67c成型為具有小寫字母“h”形。各第二端子插腳67的區(qū)段67b與第一端子插腳65和66的豎直區(qū)段6 和66b —樣延伸穿過連接器45的外殼并與傳感器控制電路板電連接，而水平區(qū)段 67c朝連接器44的開口 48平行于連接器44的長度延伸以便與線束29a至29f之一電連接。區(qū)段65b、66b和67b (下面也將其稱為第一區(qū)段)在同一平面上大致彼此平行地延伸。 區(qū)段65c、66c和67c (下面也將其稱為第二區(qū)段)在本實施方式中垂直于區(qū)段6^、66b和 67b延伸，但可以非90°的角度分別橫向于區(qū)段6^、66b和67b的長度延伸。第一端子插腳65如圖8(a)所示直角彎曲成L形，該L形由帶錐形末梢的豎直區(qū)段6 和水平區(qū)段65c組成。第一端子插腳65通過使用沖壓機沖壓已經(jīng)被折為截面呈L形并具有厚度t的金屬板而制成。第一端子插腳65從L形金屬板沖出的方向在圖8(a)中通過“P”表示。因此，第一端子插腳65具有垂直于方向P延伸并具有細(xì)粗糙度的沖壓側(cè)表面 65d。側(cè)表面65d用作與線束29a至29f之一的連接器的電氣觸點。第一端子插腳65的豎直區(qū)段6 的長度通過Ll表示，而水平區(qū)段65c的長度通過L2表示。如圖8 (b)和圖8 (c) 所示，端子插腳66和67同樣如此。如從圖8(b)可看到，第一端子插腳66被彎曲成曲柄形。第一端子插腳66的帶有與圖8(a)中相同字母的后綴的區(qū)段在結(jié)構(gòu)功能上與第一端子插腳65的相同。第一端子插腳66通過沖壓已經(jīng)被折成L形并具有厚度t的金屬板而形成為形狀類似于第一端子插腳 65的L形條，然后如圖8(b)中可見的那樣將該L形條在部分66e處直角地水平彎曲兩次而呈曲柄形而制成，從而完成第一端子插腳66。具體地，第一端子插腳66具有由豎直區(qū)段 66b和水平區(qū)段66c組成的L形。水平區(qū)段66c在垂直于豎直區(qū)段66b的長度延伸的平面上折成曲柄形而形成三個區(qū)段601、602和603。豎直區(qū)段66b的長度L3 ( S卩，第二端子插腳 66的高度)——其為豎直區(qū)段66b的末梢與彎曲部66a之間的距離——小于第一端子插腳 65的豎直區(qū)段65b的長度Ll。水平區(qū)段66c的長度L2 ( S卩，彎曲部66a與水平區(qū)段66c的末梢之間的距離)與第一端子插腳65的水平區(qū)段65c的長度L2相同。區(qū)段601大致平行于區(qū)段602延伸。區(qū)段603垂直于區(qū)段601和602延伸。區(qū)段602以區(qū)段603的長度沿平行于區(qū)段603的方向遠(yuǎn)離區(qū)段601定位，從而區(qū)段602如圖8(a)所示在連接器44的外殼內(nèi)在第一端子插腳65的水平區(qū)段65c上方并平行于其延伸。第二端子插腳67如上所述在結(jié)構(gòu)上彼此相同。第二端子插腳67的帶有與圖8 (a)和圖8(b)中相同字母的后綴的區(qū)段在結(jié)構(gòu)功能上與第一端子插腳65和66的相同。具體地，第二端子插腳67在部分67a處直角彎曲而形成豎直區(qū)段67b和分支的水平區(qū)段67c。 如圖8(C)所示，兩個水平區(qū)段67c中下面的一個在下文還將被稱為下區(qū)段，而水平區(qū)段67c 中上面的一個在下文還將被稱為上區(qū)段。下區(qū)段67c在形狀上與第一端子插腳65的水平區(qū)段65c相同。上區(qū)段67c從下區(qū)段67c的長度的中間部分叉并用作分支導(dǎo)電端子。上區(qū)段 67c由豎直區(qū)段67e和大致垂直于豎直區(qū)段67e延伸的水平區(qū)段67f組成。豎直區(qū)段67e 大致平行于豎直區(qū)段67b延伸。水平區(qū)段67f大致平行于下區(qū)段67c延伸。上、下區(qū)段67c 如圖7(a)中可見的那樣用作分支導(dǎo)電插腳并位于延伸穿過豎直區(qū)段67b的平面上。如在上文清楚地指出，第二端子插腳67被設(shè)計為兩插腳端子。豎直區(qū)段67b的長度Ll與第一端子插腳65的豎直區(qū)段65b的長度相同。豎直區(qū)段67e的長度L4——其為上、下區(qū)段67c之間的間隔——等于長度Ll減去第一端子插腳 66的豎直區(qū)段66b的長度L3(即，L4 = L1-L3)。第二端子插腳67的下區(qū)段67c的長度L2與第一端子插腳65和66的水平區(qū)段 65c和66c的長度相同。如上所述，第一和第二端子插腳65、66和67的豎直區(qū)段65ει、6^和67b如圖7 (a) 所示豎直穿過連接器44的外殼(即，外殼45的底壁)并被排列成在大致垂直于連接器44 長度延伸的平面(即，平行于傳感器支架43的軸線)上彼此齊平。第一端子插腳65和第二端子插腳67的水平區(qū)段65c和67c水平延伸成在大致平行于連接器44長度延伸的平面上彼此齊平。類似地，第二端子插腳67的上區(qū)段67f和第一端子插腳66的水平區(qū)段66c 水平延伸成在大致平行于連接器44長度延伸的平面上彼此齊平。連接器44例如使用注射成型技術(shù)由樹脂制成。端子插腳65、66和67與連接器44 嵌入成型。下面將參考圖9 (a)和圖9(b)比較本實施方式的超聲波傳感器3和現(xiàn)有技術(shù)超聲波傳感器3'。對應(yīng)于超聲波傳感器3的構(gòu)件的現(xiàn)有技術(shù)超聲波傳感器3'的構(gòu)件通過帶有后綴“‘”的相同參考標(biāo)號表示?，F(xiàn)有技術(shù)超聲波傳感器3'的前框49'如圖9(b)所示配備有金屬彈簧53'。金屬彈簧53'具有固定在超聲波傳感器3'上的一端和當(dāng)超聲波傳感器3'被插入保險杠2或4的安裝孔47中時伸長的另一端。金屬彈簧53'的另一端的伸長可導(dǎo)致金屬彈簧53'塑性變形。本實施方式的超聲波傳感器3包括由樹脂——其為可彈性變形的材料一一制成的保持器M。如上所述，保持器M具有帶卡爪53的臂52。當(dāng)超聲波傳感器3被插入保險杠 2或4的安裝孔中時，臂52朝保持器M的縱向中心線(即，環(huán)形基座52的中心)連同卡爪53 —起變形。各卡爪53形狀類似于樹脂質(zhì)薄板，因此幾乎不會被塑性變形并需要一點壓力來將超聲波傳感器3安裝在保險杠2或4中。現(xiàn)有技術(shù)超聲波傳感器3'的連接器44'為帶有水平直線排列的六個端子插腳 65'的線性六插腳插頭，從而導(dǎo)致寬度W'增大。各端子插腳65'具有上、下表面作為與匹配的連接器的插座配合的電氣觸點，并因此配備有用于實現(xiàn)與匹配連接器的牢固結(jié)合的上、下突件(lanCe)68'。這導(dǎo)致包括突件的連接器44'的高度H'增大。本實施方式的超聲波傳感器3如從圖9 (a)可見的那樣被設(shè)計為配備有兩排—— 每排具有三個接觸插腳——的雙排六插腳插頭。具體地，超聲波傳感器3包括排列并成形為具有呈網(wǎng)格狀圖案設(shè)置的六個接觸插腳的四個端子插腳65、66和67。換言之，當(dāng)沿連接器44的長度方向(即，軸向)從連接器44的開口 48看去時，六個接觸插腳的端部(S卩，區(qū)段65c、66c和67c)位于網(wǎng)格狀圖案的豎直線和水平線的交點上。各端子插腳65、66和67 具有與線束29a至29f之一的插座形成電接觸的側(cè)表面，從而如圖9 (a)所示容許連接器44 的側(cè)壁具有突件68而不需要增加連接器44的寬度W。突件68形成在連接器44的側(cè)壁上， 從而不增加連接器44的高度H。這有利于容易地將連接器44插入保險杠2或4的安裝孔 47內(nèi)。下面將參考圖10 (a)至圖11 (b)描述超聲波傳感器3在例如保險杠2的安裝孔47 中的安裝。通過以上說明顯而易見，超聲波傳感器3的除傳感器裝置41以外的結(jié)構(gòu)部件 (尤其是前框49、保持器M和外殼4 構(gòu)成了用于將超聲波傳感器3固定在保險杠2或4 的安裝孔47中的安裝部件。組裝了傳感器裝置41、前框49、保持器M、外殼45等的超聲波傳感器3如圖10 (a) 所示在連接器44處被插入保險杠2的安裝孔47內(nèi)。如上所述，超聲波傳感器3的連接器 44利用四個端子插腳65至67被設(shè)計為六插腳插頭并因此如圖9(a)和圖9(b)所示分別具有寬度W和高度H，寬度W和高度H小于常規(guī)超聲波傳感器3'的寬度W'和高度H'，因而有利于容易地將連接器44插入安裝孔47內(nèi)。如圖10(b)所示，當(dāng)外殼45的連接器44已穿過保險杠2的安裝孔47時，超聲波傳感器3傾斜并旋轉(zhuǎn)以使傳感器支架43插入穿過安裝孔47，直到保持器M的環(huán)狀基座51 穿過安裝孔47，并且保持器M的卡爪53的傾斜表面5 如圖11 (a)所示碰撞安裝孔47的外側(cè)內(nèi)緣47a。隨后，超聲波傳感器3被推動以將卡爪53推入安裝孔47內(nèi)，因而使臂52從環(huán)狀基座51向內(nèi)彈性變形，即，朝保持器M的中心軸線偏壓傾斜表面53b，如圖6(c)中通過箭頭62所示，以容許卡爪53a穿過安裝孔47。形成在臂52中的狹縫61和環(huán)狀基座51 的薄壁部分63有利于臂52的彈性變形和卡爪53a穿過安裝孔47。臂52的彈性變形致使如圖6 (a)所示通過卡爪53的最外頂部的圓C的直徑減小，從而其變得小于安裝孔47的內(nèi)徑，由此容許保持器M穿過安裝孔47。卡爪53的脊部的表面5 如上所述相對于保持器 M的縱向中心線(即，將前框49和保持器M插入安裝孔47內(nèi)的方向)傾斜，因而有利于經(jīng)安裝孔47插入超聲波傳感器3。當(dāng)卡爪53的最外頂部已通過安裝孔47的內(nèi)側(cè)內(nèi)緣47b時，如圖11(b)所示，卡爪 53的脊部的傾斜表面53a沿著內(nèi)側(cè)內(nèi)緣47b從安裝孔47向內(nèi)滑動，從而卡爪53 ( S卩，臂52) 沿與圖6(c)中的方向C相反的方向向外彈性擴張。當(dāng)前框49的凸緣48碰靠安裝孔47周圍的保險杠2的外側(cè)表面時，卡爪53恢復(fù)并返回其初始位置，并且卡爪53的傾斜表面53a 如圖11(b)中通過虛線所示與安裝孔47的內(nèi)側(cè)內(nèi)緣47b抵靠接觸，換言之，在內(nèi)側(cè)內(nèi)緣47b 上形成扣合配合，由此將保險杠2的壁緊緊地夾在保持器M的卡爪53的傾斜表面53a與前框49的凸緣48之間。保持器M的卡爪53的更靠近凸緣49的脊部(即，卡爪53的表面53a)從保險杠2的安裝孔47從外側(cè)至內(nèi)側(cè)向內(nèi)傾斜。因此，卡爪53和臂52的彈性用于將保險杠2的壁緊緊地保持在卡爪53的表面53a與凸緣47的內(nèi)側(cè)表面之間。這吸收了保險杠2的厚度誤差并實現(xiàn)了超聲波傳感器3在安裝孔47中的緊配合。通過沿保持器M 的軸向向外拉動前框49以使卡爪53從保持器M向內(nèi)彈性收縮而實現(xiàn)從保險杠2的安裝孔47移去超聲波傳感器3。
如從以上說明顯而易見，將超聲波傳感器3安裝在安裝孔47內(nèi)或從安裝孔47移去超聲波傳感器3比常規(guī)超聲波傳感器3'更容易完成。通過以下方式實現(xiàn)將使線束
至29f之一與超聲波傳感器3連接使線束29a至29f之一的連接器(未示出)從保險杠 2的安裝孔47的內(nèi)側(cè)來到外側(cè)，使超聲波傳感器3的連接器44在保險杠2的外側(cè)與線束 29a至29f之一的連接器結(jié)合，并且以如上所述的方式將超聲波傳感器3配合在安裝孔47 內(nèi)。超聲波傳感器3的外殼45、傳感器支架43和連接器44可以替換性地形成為分散的部件。前框49和外殼45的連接器44定向成使其長度彼此垂直地延伸，但可以替換性地被制造成使其長度以非90°的角度彼此相交。上述結(jié)構(gòu)也可與采用非超聲波裝置的光學(xué)裝置或電磁裝置的范圍傳感器配合使用。超聲波傳感器3可安裝在非輪式車輛的車輛中。各超聲波傳感器3的第一端子插腳65和66如上所述被用作供電輸入端子和供電輸出端子，然而可以替換性地設(shè)計為從E⑶9輸入信號的信號輸入端子和輸出信號至E⑶9 的信號輸出端子。超聲波傳感器3也可設(shè)計為具有第一端子插腳65和66中的至少一個以及第二端子插腳67中的至少一個。第二端子插腳67中的任一個可具有至少兩個分支插腳(即，第二區(qū)段67c)。雖然已就優(yōu)選實施方式披露本發(fā)明以有利于更好地理解本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明可采用各種方式實施而不脫離本發(fā)明的原理。因此，本發(fā)明應(yīng)當(dāng)被理解為包括可實施所示的實施方式的所有可能的實施方式和改型而不脫離如所附權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的原理。
權(quán)利要求
1.一種用于安裝在車輛的保險杠的安裝孔中的距離傳感器，包括傳感器裝置，所述傳感器裝置用于發(fā)射信號并從物體接收所述信號的返回以確定到所述物體的距離；具有傳感器支架的外殼，所述傳感器裝置保持在所述傳感器支架中；前框，所述前框包括與所述傳感器支架結(jié)合的圓筒形構(gòu)件和形成在所述圓筒形構(gòu)件的在其軸向上彼此相對的端部中的一個端部上的凸緣，所述凸緣的外徑大于所述安裝孔的內(nèi)徑；以及樹脂制成的保持器，所述保持器用于將所述距離傳感器固定在所述保險杠中，所述保持器包括與所述前框結(jié)合的環(huán)形基座、多個臂和多個突出體，每個臂具有第一端和與所述第一端相對的第二端，所述臂在所述第一端處沿所述環(huán)形基座的相同軸向從所述環(huán)形基座的一端延伸，所述突出體從所述臂的第二端相對于所述基座徑向向外延伸使得穿過所述突出體的最外頂部所定義的圓的外徑大于所述安裝孔的內(nèi)徑，當(dāng)用力使所述突出體進(jìn)入所述保險杠的安裝孔中以將所述距離傳感器固定在所述保險杠中時，所述突出體相對于所述基座向內(nèi)彈性變形，并且當(dāng)所述突出體已經(jīng)通過所述安裝孔時，所述突出體恢復(fù)至其原始位置，從而在所述安裝孔的周緣上形成扣合配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離傳感器，其中，所述突出體中的每一個形成為薄壁形式， 從所述保持器的軸向上觀察，所述突出體中的兩個在與所述臂的縱向垂直的所述基座的徑向向外的方向上以V形的形式相互隔開給定角度從所述臂中每一個的外周面凸起；其中， 所述突出體中的每一個具有相對于所述臂的縱向以給定角度傾斜且在將所述超聲波傳感器安裝在所述保險杠中時面對所述安裝孔的表面，以在所述保持器通過所述安裝孔時與所述安裝孔的周緣形成抵靠接觸；并且其中，當(dāng)所述保持器通過所述保險杠的安裝孔時，所述突出體的與所述安裝孔的周緣抵靠接觸的斜面朝向所述保持器的中心軸彈性偏置，使得通過所述突出體的最外頂部的圓變得小于所述保險杠的安裝孔的內(nèi)徑以允許所述突出體通過所述安裝孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離傳感器，其中，所述臂中的每一個具有在所述臂的縱向上延伸的狹縫，以便于所述臂的彈性變形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的距離傳感器，其中，所述臂中的每一個配備有兩個所述突出體，其中，所述狹縫中的每一個在這兩個突出體之間延伸，并且這兩個突出體以V形的形式相對于所述保持器徑向凸起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離傳感器，其中，所述突出體中的每一個成形為在所述安裝孔的周緣上形成扣合配合，以在所述突出體通過所述安裝孔時將所述保險杠的壁夾持在所述前框的凸緣和所述突出體之間。
6.一種將距離傳感器固定在車輛的保險杠的安裝孔中的安裝部件，包括具有傳感器支架的外殼，所述距離傳感器的傳感器裝置保持在所述傳感器支架中，所述傳感器裝置用于發(fā)射信號并從物體接收所述信號的返回以確定到所述物體的距離；前框，所述前框包括與所述傳感器支架結(jié)合的圓筒形構(gòu)件和形成在所述圓筒形構(gòu)件的在其軸向上彼此相對的端部中的一個端部上的凸緣，所述凸緣的外徑大于所述安裝孔的內(nèi)徑；以及樹脂制成的保持器，所述保持器用于將所述距離傳感器固定在所述保險杠中，所述保持器包括與所述前框結(jié)合的環(huán)形基座、多個臂和多個突出體，每個臂具有第一端和與所述第一端相對的第二端，所述臂在所述第一端處沿所述環(huán)形基座的相同軸向從所述環(huán)形基座的一端延伸，所述突出體從所述臂的第二端相對于所述基座徑向向外延伸使得穿過所述突出體的最外頂部所定義的圓的外徑大于所述安裝孔的內(nèi)徑，當(dāng)用力使所述突出體進(jìn)入所述保險杠的安裝孔中以將所述距離傳感器固定在所述保險杠中時，所述突出體相對于所述基座向內(nèi)彈性變形，并且當(dāng)所述突出體已經(jīng)通過所述安裝孔時，所述突出體恢復(fù)至其原始位置，從而在所述安裝孔的周緣上形成扣合配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的距離傳感器，其中，所述突出體中的每一個形成為薄壁形式， 從所述保持器的軸向上觀察，所述突出體中的兩個在與所述臂的縱向垂直的所述基座的徑向向外的方向上以V形的形式相互隔開給定角度從所述臂中每一個的外周面凸起；其中， 所述突出體中的每一個具有相對于所述臂的縱向以給定角度傾斜且在將所述超聲波傳感器安裝在所述保險杠中時面對所述安裝孔的表面，以在所述保持器通過所述安裝孔時與所述安裝孔的周緣形成抵靠接觸；并且其中，當(dāng)所述保持器通過所述保險杠的安裝孔時，所述突出體的與所述安裝孔的周緣抵靠接觸的斜面朝向所述保持器的中心軸彈性偏置，使得通過所述突出體的最外頂部的圓變得小于所述保險杠的安裝孔的內(nèi)徑以允許所述突出體通過所述安裝孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的距離傳感器，其中，所述臂中的每一個具有在所述臂的縱向上延伸的狹縫，以便于所述臂的彈性變形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的距離傳感器，其中，所述臂中的每一個配備有兩個所述突出體，其中，所述狹縫中的每一個在這兩個突出體之間延伸，并且這兩個突出體以V形的形式相對于所述保持器徑向凸起。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的距離傳感器，其中，所述突出體中的每一個成形為在所述安裝孔的周緣上形成扣合配合，以在所述突出體已經(jīng)通過所述安裝孔時將所述保險杠的壁夾持在所述前框的凸緣和所述突出體之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種配備有用于將傳感器安裝在車輛的保險杠的安裝孔中的安裝部件的距離傳感。安裝部件包括具有傳感器支架的外殼、前框和樹脂制成的保持器。前框包括與傳感器支架結(jié)合的圓筒形構(gòu)件和外徑大于安裝孔的內(nèi)徑的凸緣。保持器包括與前框結(jié)合的環(huán)形基座、多個臂和多個突出體。突出體從臂的端部相對于基座徑向向外延伸并且用于在安裝孔的周緣上形成扣合配合，從而將保險杠的壁牢固地夾持在突出體和凸緣之間以將距離傳感器固定到保險杠。
文檔編號B60R21/01GK102236095SQ20111008835
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者川島康裕, 清水忠夫, 都筑威夫 申請人:株式會社電裝