專利名稱：傳感器裝置的安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器裝置的安裝結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將傳感器裝置安裝在可 動(dòng)單元的壁元件(例如，車輛保險(xiǎn)杠)上。
背景技術(shù)：
通常，已知一種傳感器裝置的安裝結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，可動(dòng)單元的 壁元件(例如，車輛保險(xiǎn)杠)具有通孔，傳感器裝置通過該通孔安裝到壁元件上，使得感測(cè)元件可感測(cè)目標(biāo)(例如，參見JP-A-2004-264264 )。 在JP-A-2004-264264中，保險(xiǎn)杠(壁元件)具有從一個(gè)表面延伸穿 過保險(xiǎn)杠至相反表面的安裝孔(通孔)，傳感器裝置具有接收超聲換能 器(感測(cè)元件)的殼體(封裝)。在安裝狀態(tài)下，傳感器裝置固定(即， 連接)到保險(xiǎn)杠上，其中超聲換能器通過安裝孔暴露于外部。這樣，傳感器裝置以類似于JP-A-2004-264264中所述傳感器裝置的 方式，通過壁元件的通孔暴露于可動(dòng)單元的外部，為了改進(jìn)其設(shè)計(jì)，需 要下列步驟。即，在傳感器組裝到壁元件的裝配狀態(tài)下，傳感器裝置的 暴露表面與壁元件一起進(jìn)行漆涂或裝飾。在裝飾過程中，油漆以高溫烘 干，以提高其產(chǎn)量和質(zhì)量(例如，為了防止物質(zhì)貼附到表面上)。因此， 傳感器保持在高溫環(huán)境中，從而可能損壞傳感器裝置。例如，由于熱量 可能影響固定感測(cè)元件的粘合劑，結(jié)果，感測(cè)元件可能定位不準(zhǔn)或者脫 離。并且，感測(cè)元件的處理電路也可能受熱量影響，結(jié)果，處理電路可 能出現(xiàn)故障。發(fā)明內(nèi)容考慮到上述缺點(diǎn)做出了本發(fā)明。因此，本發(fā)明的目的是解決上迷缺 點(diǎn)中的至少一個(gè)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種用于可動(dòng)單元的安裝結(jié)構(gòu)，所迷 安裝結(jié)構(gòu)包括壁元件、傳感器裝置和彩色膜。所述壁元件設(shè)置在所述可 動(dòng)單元上，并且所述壁元件具有通孔和外表面。所述傳感器裝置通過所 迷通孔安裝在所述壁元件上，使得所述傳感器裝置的感測(cè)元件能夠執(zhí)行感測(cè)。所述傳感器裝置在如下狀態(tài)下連接到所述壁元件上所述傳感器分。所述:色膜粘附到所述壁元件的所迷外表面的整個(gè)表面上，并且;斤 述整個(gè)表面具有所述通孔的開口。所述傳感器裝置接觸所述彩色膜。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，還提供了一種用于可動(dòng)單元的安裝結(jié)構(gòu)，所 述安裝結(jié)構(gòu)包括傳感器裝置和彩色膜。所述傳感器裝置通過壁元件的通 孔安裝在所述可動(dòng)單元的所述壁元件上，使得所述傳感器裝置的感測(cè)元 件能夠執(zhí)行感測(cè)。所述傳感器裝置在如下狀態(tài)下連接到所迷壁元件上 所迷傳感器裝置具有與所述壁元件的外表面大致齊平并設(shè)在所述通孔 內(nèi)的部分。彩色膜粘附到所述壁元件的所述外表面的整個(gè)表面上。所述 整個(gè)表面具有所述通孔的開口。所述傳感器裝置接觸所述彩色膜。


從下面的說明書、所附權(quán)利要求和附圖，可最佳地理解本發(fā)明、及 其其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1為示出應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的傳感器裝置安裝結(jié)構(gòu)的車輛 后保險(xiǎn)杠外形的立體圖；圖2為示意地示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的傳感器裝置安裝結(jié)構(gòu)的 橫截面圖；圖3為從車輛外部觀看的圖2中安裝結(jié)構(gòu)的平面圖； 圖4為示意地示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的傳感器裝置安裝結(jié)構(gòu)的 橫截面圖；圖5為從車輛外部觀看的圖4中安裝結(jié)構(gòu)的平面圖； 圖6為示出笫二實(shí)施例的變形實(shí)施方式的平面圖； 圖7為示出第二實(shí)施例的另一變形實(shí)施方式的截面圖； 圖8為示出第二實(shí)施例的另一變形實(shí)施方式的截面圖； 圖9為示出第二實(shí)施例的再一變形實(shí)施方式的截面圖；以及 圖10為示出另 一變形實(shí)施例的視圖。
具體實(shí)施方式
述傳感器裝置具有用作感測(cè)元件的超聲元件。 (第一實(shí)施例)傳感器裝置設(shè)計(jì)成檢測(cè)車輛周圍的障礙物，在保險(xiǎn)杠上安裝在車輛 的前側(cè)、車輛的后側(cè)或者車輛的四角上。在本實(shí)施例中，如圖1中所示，傳感器裝置ll安裝在車輛l的四個(gè)位置上，通常安裝在后保險(xiǎn)杠3的相反轉(zhuǎn)角上和轉(zhuǎn)角之間的兩個(gè)位置上。如圖2中所示，傳感器裝置11包括作為主要部分的超聲換能器13 (即，傳聲器)。超聲換能器13具有殼體15和接收在殼體5內(nèi)的壓電元 件17。殼體15對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的封裝，通常由導(dǎo)電元件制成為具有帶底部 的中空?qǐng)A柱形。例如，所述導(dǎo)電元件可為鋁。可選擇地，殼體15可由樹 脂材料制成，并具有金屬化的內(nèi)表面。殼體15具有如圖2所示的內(nèi)部空 間19,并且殼體15具有底部表面部分21,該底部表面部分21具有粘附有 壓電元件17的內(nèi)表面23。由于上述結(jié)構(gòu)，底部表面部分21具有用作超聲 換能器13的振動(dòng)平面25的外表面(底部表面部分21上與內(nèi)表面23相反的 相反表面)。壓電元件17對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的感測(cè)元件，由燒結(jié)壓電陶瓷(例如，PZT、 鈦酸鋇)制成。壓電元件17具有粘合表面和相反的表面。粘合表面與殼 體15粘合，相反表面設(shè)在壓電元件17與粘合表面相反的一側(cè)上。在粘合 表面與相反表面上設(shè)有電極(未示出)。導(dǎo)線27具有與壓電元件17的相 反表面上的電極(未示出)電連接的一端，另一導(dǎo)線17具有與殼體15的 內(nèi)表面電連接的一端。然后，導(dǎo)線27的另一端伸出殼體15。由于上述結(jié) 構(gòu)，通過導(dǎo)線27可向壓電元件17的兩端應(yīng)用交流電信號(hào)，從而，交流電 信號(hào)的應(yīng)用驅(qū)動(dòng)了壓力元件17。因此，可以振動(dòng)超聲換能器13的振動(dòng)平 面25。注意，在完成導(dǎo)線27的連接(焊接)之后，除了面向底部表面部 分21的表面之外，殼體15的內(nèi)部空間19就充滿環(huán)繞壓電元件17的減振材 料(未示出)。減振材料由具有彈性的彈性體制成，例如硅酮或聚安酯。 結(jié)果，防止了壓電元件17的振動(dòng)傳遞到除了殼體15的底部表面部分21之 外的其它部分上。上述超聲換能器13通過電路板29組裝在殼體31中，以構(gòu)成傳感器裝 置ll。通常，殼體31由電絕緣材料制成，例如樹脂。電路板29通過導(dǎo)線27與壓電元件17電連接，并輸出用于振動(dòng)壓電元 件17以產(chǎn)生超聲波的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。并且，電路板29具有當(dāng)超聲波傳遞到壓電元件i7從而壓電元件n具有應(yīng)變時(shí)，處理由電壓效應(yīng)產(chǎn)生的電壓信號(hào)的電路。并且，電路板29通過連接器33與控制器(未示出)連接，并且 所述控制器執(zhí)行在車輛后部或車輛轉(zhuǎn)角處的障礙物檢測(cè)。殼體31容納振動(dòng)控制元件35,該振動(dòng)控制元件35用于限制不利振動(dòng) 從超聲換能器13傳遞到殼體31。振動(dòng)控制元件35由如硅橡膠制成，并設(shè) 置在超聲換能器13的周圍。更具體地，振動(dòng)控制元件35設(shè)置在超聲換能 器13周圍除了振動(dòng)平面25之外的區(qū)域。并且，密封元件37接納到電路板 29與超聲換能器13相反的一側(cè)，以密封殼體31。密封元件37通常由硅酮 樹脂制成。殼體31具有如中空?qǐng)A柱形形狀，并具有處于中空?qǐng)A柱體中某處(例 如，在中空?qǐng)A柱體的中間)的止動(dòng)件39。與振動(dòng)控制元件35粘合在一起 的超聲換能器13通過殼體31的一個(gè)孔由殼體31接收，并且止動(dòng)件39固定 超聲換能器13。同樣，電路板29通過殼體31的另一孔由殼體31接收，并 且止動(dòng)件39固定電路板29。在超聲換能器13裝配到殼體31上的狀態(tài)下， 殼體31的開口端和超聲換能器13的振動(dòng)平面25布置成彼此大致齊平，如 圖2中所示。結(jié)杲，振動(dòng)平面25與殼體31的外形相對(duì)于彼此大致同心布 置，如圖3中所示。注意，在本實(shí)施例中，除了上述結(jié)構(gòu)之外，振動(dòng)控 制元件35的末端部分基本與殼體31的開口端和超聲換能器13的振動(dòng)平 面25齊平，并且上面三個(gè)組件的外形相對(duì)于^f皮此同心布置。保險(xiǎn)杠3具有外表面5和內(nèi)表面7。外表面5面對(duì)車輛的外部，內(nèi)表面 7位于保險(xiǎn)杠3與外表面5相反的一側(cè)上，如圖2中所示。并且，保險(xiǎn)杠3 具有從外表面5延伸穿過保險(xiǎn)杠3至內(nèi)表面7的通孔9。傳感器裝置ll在傳 感器裝置11的一部分設(shè)置在通孔9內(nèi)的狀態(tài)下固定(連接)到保險(xiǎn)杠3上， 如圖2和圖3中所示，使得傳感器裝置11能夠通過通孔9進(jìn)行感測(cè)。換句 話說，傳感器裝置U以上面的方式設(shè)置，使得在沒有保險(xiǎn)杠3的情況下， 傳感器裝置ll可直接發(fā)送和接收超聲波，以感測(cè)目標(biāo)。在上面的固定狀 態(tài)中，保險(xiǎn)杠3的外表面5通常與超聲換能器3的振動(dòng)平面25齊平。在本實(shí)施例中，在保險(xiǎn)杠3的內(nèi)表面7上固定有用于固定傳感器裝置 的保持件41,該保持件41具有接合孔43。并且，在殼體31的外表面上設(shè) 有突起45以對(duì)應(yīng)于接合孔43。在超聲換能器13的振動(dòng)平面25與保險(xiǎn)杠3 的外表面5大致齊平的狀態(tài)下，突起45與接合孔43接合，使得保持件41 將傳感器裝置11固定到保險(xiǎn)杠3上。注意，如上所述，在本實(shí)施例中，超聲換能器13的振動(dòng)平面25、殼體31的末端部分、及振動(dòng)控制元件35的 末端部分大致彼此齊平，從而大致與保險(xiǎn)杠3的外表面5齊平。同樣，如 圖3中所示，超聲換能器13的振動(dòng)平面25、殼體31的末端部分、和振動(dòng) 控制元件35的末端部分具有相對(duì)于在保險(xiǎn)杠3外表面5處的開口形狀 (即，相對(duì)于通孔9的孔形狀)同心布置的外形，如圖3中所示。注意， 在本實(shí)施例中，基于裝配容限和制造誤差，在(a)通孔9的壁面與(b) 傳感器裝置11設(shè)在通孔9內(nèi)的部分之間形成小的間隙。換句話說，所述 小間隙形成在保險(xiǎn)杠3與傳感器裝置11設(shè)在通孔9內(nèi)的部分之間。考慮到 i殳計(jì)，所述間隙越小時(shí)越好，可選擇地，可省略該間隙。在本實(shí)施例中，在傳感器裝置11安裝到具有通孔9的保險(xiǎn)杠3上的上 述狀態(tài)下，將彩色膜47粘合到保險(xiǎn)杠3的外表面5的整個(gè)表面上。如上， 保險(xiǎn)杠3的外表面5具有通孔9的開口 ，彩色膜47是彩色的。并且，彩色 膜47也粘到傳感器裝置11的端面上，其中該端面與保險(xiǎn)杠3的外表面大 體齊平。傳感器裝置11的端面包括超聲換能器13的振動(dòng)平面25、殼體31 的末端部分、和振動(dòng)控制元件35的末端部分。彩色膜47用作遮蓋傳感器裝置11和保險(xiǎn)杠3與傳感器裝置11之間分 界面的裝飾元件，使得從車輛外部在可視范圍內(nèi)，傳感器裝置ll和所述 分界面可視度更小或更不明顯。結(jié)果，如果彩色膜47為彩色的，彩色膜 47可為透明的或不透明的。但是，從使傳感器裝置ll可視度更小的觀點(diǎn) 來看，彩色膜47可為如不透明的。通常，彩色膜47的透明程度可根據(jù)符 合保險(xiǎn)杠3的外圍(例如，車身)或設(shè)計(jì)的需要來選擇。因此，可考慮 保險(xiǎn)杠3與車身之間的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)性。同樣，彩色膜47可由任何膜制成(例 如，薄板、薄膜)，只要該膜粘附到或固定到保險(xiǎn)杠3的外表面5上而不 會(huì)熱損壞傳感器裝置l 1,同時(shí)所迷膜允許傳感器裝置l l通過彩色膜47感 測(cè)。并且，公知的粘合劑可用作組件。所述粘合劑可為無需以高溫進(jìn)行 熱處理的濕態(tài)固化型或UV固化型粘合劑。優(yōu)選地，所述粘合劑具有追 隨保險(xiǎn)杠3的外表面5的柔性。在本實(shí)施例，作為實(shí)例，覆膜和粘合劑層形成在可從覆膜和粘合劑 層分離的基底(例如，底膜)上。然后，當(dāng)覆膜和粘合劑層粘附到保險(xiǎn) 杠3上時(shí)，移去基底，使得覆膜和粘合劑層構(gòu)成彩色膜47。在上述彩色 膜47的制造過程中，在基底的一個(gè)表面上應(yīng)用涂層(例如，聚氨酯樹脂)， 然后將其烘干以制成覆膜。因此，在高溫下的涂覆在這點(diǎn)結(jié)束。覆膜可具有一層或多層。在本實(shí)施例中，透明薄膜、基礎(chǔ)薄膜和表面薄膜從基 底側(cè)開始以這個(gè)順序形成。透明薄膜為透明的，用作保護(hù)層，表面薄膜 具有與車身相配的一定顏色。然后，在于覆膜上已經(jīng)形成了粘合劑層之后，粘合劑層制成用作粘合到保險(xiǎn)杠3的外表面5的整個(gè)表面上的粘合表 面。同時(shí)，傳感器裝置11已經(jīng)安裝到保險(xiǎn)杠3上。然后，移去基底。如 上，將由覆膜和粘合劑層制成的彩色膜47粘合到保險(xiǎn)杠3的外表面5的整 個(gè)表面上，以構(gòu)成傳感器裝置ll的安裝結(jié)構(gòu)。注意，所述基底還可選擇 地與覆膜和粘合劑層保持粘合在一起，使得所述基底成為彩色膜47的一 部分。例如，JP-A-2006-212822描述了彩色膜47和用于粘附彩色膜47的 方法的細(xì)節(jié)?？蛇x擇地，彩色膜47可首先粘附到保險(xiǎn)杠3的外表面5上， 然后可將傳感器裝置H安裝到保險(xiǎn)杠3上，以構(gòu)造與上面相類似的安裝 結(jié)構(gòu)。在根據(jù)本實(shí)施例的傳感器裝置ll的安裝結(jié)構(gòu)中，在傳感器裝置ll安 裝在具有通孔9的保險(xiǎn)杠3上的狀態(tài)下，并不應(yīng)用涂層。但是，通過將彩 色膜47粘附和固定到保險(xiǎn)杠3上進(jìn)行裝飾，而不在高溫進(jìn)行熱處理。結(jié) 果，在裝飾中，防止了傳感器裝置ll被熱損壞。具體地，防止了固定壓 電元件17的粘合劑變軟，從而防止了壓電元件17定位不準(zhǔn)或脫離。同樣， 防止了電路板29出現(xiàn)故障。并且，由于彩色膜47粘附到保險(xiǎn)杠3的外表面5的整個(gè)表面，所以從 外部或車輛，傳感器裝置U和傳感器裝置11與保險(xiǎn)杠3之間的分界面的 可視度更小或更不明顯。并且，由于彩色膜47粘附到保險(xiǎn)杠3的外表面5 的整個(gè)表面，所以保險(xiǎn)杠3的外表面5具有無縫的設(shè)計(jì)表面。另外，傳感 器裝置11固定成布置在通孔9內(nèi)的傳感器裝置11端面大致與保險(xiǎn)杠3的 外表面5齊平，并且該端面還粘附到或接觸彩色膜47。傳感器裝置ll的 該端面通常面向車輛的外部，并包括超聲換能器13的振動(dòng)平面25、振動(dòng) 控制元件35的末端部分和殼體31的末端部分。結(jié)果，因?yàn)樵诒ｋU(xiǎn)杠3的 外表面5和傳感器裝置11的端面之間沒有臺(tái)階(沒有高度差)，所以防 止了彩色膜47在其上具有突起或凹入。如上，防止了傳感器裝置ll被損 壞，同時(shí)改進(jìn)了其設(shè)計(jì)。此外，在通過傳統(tǒng)涂層裝飾的情形下，必須事先進(jìn)行遮蔽，以便防 止覆層被應(yīng)用到傳感器裝置I1的連接器(或端子)上，從而防止導(dǎo)電故 障。相反，在根據(jù)本實(shí)施例的傳感器裝置U的安裝結(jié)構(gòu)中，無需上述遮蔽，從而可減少裝飾處理中的步驟。同樣，傳統(tǒng)的技術(shù)建議將傳感器裝置固定到不具有通孔9的保險(xiǎn)杠的內(nèi)表面上，以改進(jìn)其設(shè)計(jì)。例如，傳感器裝置可固定到壁元件的內(nèi)表 面上。上述傳統(tǒng)技術(shù)可稱為不可視聲納設(shè)備。但是，在上述傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中， 因?yàn)槌曊駝?dòng)通過保險(xiǎn)杠傳遞，所以保險(xiǎn)杠的組成材料的物理特性或保 險(xiǎn)杠的厚度會(huì)影響感測(cè)能力。在上述情形下， 一般而言，因?yàn)楸ｋU(xiǎn)杠的 規(guī)格通?；谲囕v型號(hào)或制造商預(yù)先確定，所以無法對(duì)應(yīng)于傳感器的特 性(例如，傳感器的靈敏性)靈活地選擇保險(xiǎn)杠的規(guī)格。相反，在根據(jù)本實(shí)施例的傳感器裝置ll的安裝結(jié)構(gòu)中，超聲振動(dòng)通過彩色膜47和殼體不像傳纟l技術(shù);樣通過保險(xiǎn)杠3傳ii，所以4感器裝置11并不;露于車 輛的外部，還防止了感測(cè)能力受保險(xiǎn)杠3的組成材料的物理特性或保險(xiǎn) 杠3的厚度的影響。此外，本實(shí)施例描述了實(shí)例，其中彩色膜47在傳感器裝置11安裝在 保險(xiǎn)杠3上的狀態(tài)中粘附到保險(xiǎn)杠3的外表面5上?？蛇x擇地，在彩色膜 47已粘附到保險(xiǎn)杠3的外表面5之后，傳感器裝置11可安裝到保險(xiǎn)杠3上， 以提供如上安裝結(jié)構(gòu)。注意，優(yōu)選在彩色膜47粘附到保險(xiǎn)杠3的狀態(tài)下 進(jìn)行傳感器裝置ll的靈敏性調(diào)整。這是因?yàn)?，如果在調(diào)整了靈敏性之后 再將彩色膜47粘到傳感器裝置11上，可能使傳感器裝置ll的靈敏性劣 化。在本實(shí)施例中，在彩色膜47粘附到保險(xiǎn)杠3的狀態(tài)下進(jìn)行傳感器裝 置ll的靈敏性調(diào)整。 (第二實(shí)施例)現(xiàn)在參考圖4和圖5描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。根據(jù)第二實(shí)施例的傳感器裝置安裝結(jié)構(gòu)具有與第一實(shí)施例相類似 的組件和結(jié)構(gòu)。因此，省略其相似組件和結(jié)構(gòu)的描迷，主要描述與第一 實(shí)施例不同的部分。注意，與第一實(shí)施例相似的組件由相同的附圖標(biāo)記 表示。在壓電元件通過保險(xiǎn)杠感測(cè)(例如，不可視聲納)的結(jié)構(gòu)中，保險(xiǎn) 杠可能影響感測(cè)能力。在第一實(shí)施例中，超聲換能器13的振動(dòng)平面25直 接接觸彩色膜47,以限制保險(xiǎn)杠3對(duì)靈敏性的影響，并改進(jìn)其設(shè)計(jì)。實(shí) 際上，彩色膜47更加集中在改進(jìn)其設(shè)計(jì)上。因此，在本實(shí)施例中，如圖 4中所示，超聲換能器13的振動(dòng)平面25不與彩色膜47直接接觸，而是振動(dòng)平面25通過調(diào)整元件49接觸彩色膜47。換句話說，在第二實(shí)施例中， 從車輛外部觀看，彩色膜47保持良好的外觀，并且調(diào)整元件49還提高了 感測(cè)特性(例如，靈敏性)。調(diào)整元件49設(shè)置在彩色膜47與超聲換能器13的殼體15之間，以用作 超聲振動(dòng)傳遞路徑的一部分，使得可提高感測(cè)特性。在調(diào)整元件49的一 部分設(shè)在保險(xiǎn)杠3的通孔9內(nèi)的狀態(tài)下，彩色膜47遮蓋調(diào)整元件49,使得 調(diào)整元件49既接觸超聲換能器13的振動(dòng)平面25，也接觸彩色膜47。并且， 為了改進(jìn)其設(shè)計(jì)，在傳感器裝置11和調(diào)整元件49安裝在保險(xiǎn)杠3上的狀 態(tài)下，調(diào)整元件49具有與保險(xiǎn)杠3的外表面5大致齊平的相反表面。調(diào)整 元件49的相反表面設(shè)置在調(diào)整元件49與調(diào)整元件49的接觸表面相反的 一側(cè)上，所述接觸表面接觸超聲換能器13的振動(dòng)平面25。調(diào)整元件49的 組成材料可為不同于保險(xiǎn)杠3、殼體15和彩色膜47的任意材料。并且， 并不限制調(diào)整元件49的形狀和厚度。注意，在本實(shí)施例中，考慮到其設(shè) 計(jì)和裝配性，如圖5中所示，調(diào)整元件49在平行于保險(xiǎn)杠3的平面上具有 圓形形狀。例如，調(diào)整元件49沿著與保險(xiǎn)杠3平行的平面具有圓形的截 面。具體地，調(diào)整元件49的圓形形狀類似于通孔9的形狀，相對(duì)地小于 通孔9的圓形形狀，如圖5中所示。當(dāng)楊氏彈性沖莫量中的溫度變化(即，由于使用條件中的溫度變化而 引起的楊氏彈性模量變化)較大時(shí)，在超聲振動(dòng)的傳遞路徑上振動(dòng)的傳 播狀態(tài)發(fā)生變化，從而靈敏性或方向性的誤差變大。在本實(shí)施例中，調(diào) 整元件49由具有因溫度引起的楊氏彈性模量變化比形成保險(xiǎn)杠的材料 小的材料制成。例如，當(dāng)溫度變化時(shí)，調(diào)整元件49的材料的楊氏彈性模 量變化小于保險(xiǎn)杠3的材料的楊氏彈性模量變化。具體地，保險(xiǎn)杠3由聚 丙烯(PP)制成，殼體15由鋁(Al)制成，彩色膜47由第一實(shí)施例中的 所述覆膜制成。關(guān)于上迷結(jié)構(gòu)，調(diào)整元件49由聚碳酸酯(PC)制成，其 因溫度引起的楊氏彈性模量變化小于PP。因此，即使是該結(jié)構(gòu)包括作為 超聲振動(dòng)傳遞路徑的調(diào)整元件49,也可有效地限制因使用條件溫度變化 引起的靈敏性和方向性的誤差。注意，例如，本實(shí)施例中(圖4)所示傳感器裝置ll的安裝結(jié)構(gòu)可 以下列工序形成。首先，準(zhǔn)備好已將調(diào)整元件49與超聲換能器13的振動(dòng) 平面25相連的傳感器裝置11。傳感器裝置1安裝在保險(xiǎn)杠13上，使得調(diào) 整元件49的相反表面大致與保險(xiǎn)杠3的外表面5齊平。調(diào)整元件49的相反表面設(shè)在調(diào)整元件49與振動(dòng)平面25粘合的調(diào)整元件49粘合表面相反的 一側(cè)上。并且，彩色膜47貼附到保險(xiǎn)杠3的外表面5的整個(gè)表面上，使得 傳感器裝置11制成如圖4中所示。換句話說，調(diào)整元件49用作傳感器裝 置ll的一部分。注意，作為上面的替代，在將彩色膜47貼附到保險(xiǎn)杠3 的外表面5的整個(gè)表面上之后，可將具有調(diào)整元件49的傳感器裝置11安 裝到保險(xiǎn)杠3上。上面的替代方法也可帶來相似的結(jié)構(gòu)。如上，在根據(jù)本實(shí)施例的傳感器裝置ll安裝結(jié)構(gòu)中，調(diào)整元件49的 組成材料和厚度可按需設(shè)定。結(jié)果，除了第一實(shí)施例中所述優(yōu)點(diǎn)之外， 可更加靈活地調(diào)整其感測(cè)特性。結(jié)果，如本實(shí)施例中所述，可依賴于其 設(shè)計(jì)提高感測(cè)特性。注意，本實(shí)施例描述了調(diào)整元件49由因溫度引起的楊氏彈性模量變 化比保險(xiǎn)杠3的組成材料小的材料制成的實(shí)例。但是，如上，可采用除 保險(xiǎn)杠3、殼體15和彩色膜47之外的其它組成材料。例如，如本實(shí)施例 中所述，在具有壓電元件17、并且傳遞和接收超聲波的傳感器裝置ll中， 調(diào)整元件49可具有落入彩色膜47的聲阻抗與殼體15 (底部表面部分21 ) 的聲阻抗之間的聲阻抗。上迷結(jié)構(gòu)降低了超聲波在殼體15與調(diào)整元件49 之間的分界面上的反射。并且，該結(jié)構(gòu)降低了在調(diào)整元件49與彩色膜47 之間的分界面上的反射，從而可提高其靈敏性。同樣，本實(shí)施例描述了調(diào)整元件49具有類似于通孔9的形狀、并且 調(diào)整元件49具有稍小于通孔9的圓形形狀的圓形形狀的實(shí)例。但是，如 上，調(diào)整元件49的形狀和厚度并未有任何特別限定。例如，在具有壓電 元件17、并且接收和發(fā)送超聲波的傳感器裝置ll中，設(shè)在壓電元件17與 彩色膜47之間的調(diào)整元件49使振動(dòng)范圍變窄，使得可調(diào)整其方向性。例 如，如圖6中所示，調(diào)整元件49的形狀可為具有垂直于地面的第一側(cè)和 平行于地面的第二側(cè)的矩形。矩形的第一側(cè)長(zhǎng)于第二側(cè)。在上述構(gòu)造中， 其方向性變得在水平方向比垂直方向?qū)?。注意，如圖6中所示，當(dāng)通孔9 也具有與調(diào)整元件49形狀相匹配的形狀時(shí),.調(diào)整元件49與保險(xiǎn)杠3之間 的間隙變得更小，從而防止了彩色膜47具有突起和凹入，或者可改進(jìn)其 設(shè)計(jì)。注意，本實(shí)施例描述了在調(diào)整元件49安裝到保險(xiǎn)杠3之前就將調(diào)整 元件49連接到超聲換能器13的振動(dòng)平面25的實(shí)例。但是，除調(diào)整元件49 之外的傳感器裝置11可選擇地在調(diào)整元件49固定在保險(xiǎn)杠3上的狀態(tài)下安裝在保險(xiǎn)杠3上。例如，如圖7中所示，可選擇地，可以給保險(xiǎn)杠3設(shè) 置通孔51替代通孔9。通孔51具有將通孔51在外表面5側(cè)的直徑限定為大 于其在內(nèi)表面7側(cè)的直徑的臺(tái)階。構(gòu)成傳感器裝置11的調(diào)整元件49預(yù)先 固定到保險(xiǎn)杠3的通孔51上。然后，在固定了調(diào)整元件49之后，除了調(diào) 整元件49之外的傳感器裝置11粘附到保險(xiǎn)杠3上，使得超聲換能器13的 振動(dòng)平面25接觸調(diào)整元件49。注意，本實(shí)施例描述了整個(gè)調(diào)整元件49都設(shè)置在通孔9內(nèi)的實(shí)例。 但是，可選擇地，調(diào)整元件49可至少有一部分接收在通孔9 (通孔51 ) 中。例如，如圖8中所示，調(diào)整元件49具有從保險(xiǎn)杠3的內(nèi)表面7朝著車 輛內(nèi)側(cè)突起的突起部分。在上述結(jié)構(gòu)中，預(yù)先將調(diào)整元件49固定到保險(xiǎn) 杠3上，然后，除了調(diào)整元件49之外的傳感器裝置11可以安裝到保險(xiǎn)杠3 上?？蛇x擇地，在將調(diào)整元件49粘附到超聲換能器13的振動(dòng)平面25之后， 可將傳感器裝置11安裝到保險(xiǎn)杠3上。注意圖8中，在調(diào)整元件49上從保 險(xiǎn)杠3的內(nèi)表面7向車輛內(nèi)側(cè)突起的突起部分固定到保險(xiǎn)杠3的內(nèi)表面7 的狀態(tài)下，除了調(diào)整元件49之外的傳感器裝置11被固定到保險(xiǎn)杠3上。 在圖8中，保持件41固定到調(diào)整元件49上。但是，可選擇地，調(diào)整元件 49還可具有用于固定到保險(xiǎn)杠3的內(nèi)表面7的局部切口 。本實(shí)施例描述的實(shí)例中，超聲換能器13具有固定到殼體15底部表面 部分21的內(nèi)表面23上的壓電元件17,并且通過彩色膜47、調(diào)整元件49和是，可選擇地，例如如圖9中所示，壓電元件17可直接接觸調(diào)整元件49。 在該結(jié)構(gòu)中，超聲波通過彩色膜47和調(diào)整元件49在壓電元件17與車輛之 間傳遞。結(jié)果，除了調(diào)整元件49的上述優(yōu)點(diǎn)之外，與上面實(shí)施例和變形 的所迷結(jié)構(gòu)相比，還更加提高了其靈敏性。注意圖9中，管狀殼體53接 收壓電元件17。并且，振動(dòng)控制元件55限制從壓電元件17至殼體53的不 利振動(dòng)，并且該振動(dòng)控制元件55安裝在壓電元件17上，以將壓電元件17 固定在殼體53內(nèi)。振動(dòng)控制元件55由如硅酮橡膠制成。止動(dòng)件57將由振 動(dòng)控制元件55遮蓋的壓電元件17和電路板29固定在管狀殼體53中。注 意，壓電元件17通過殼體53的一個(gè)開口接收在殼體53中，并且電^各板29 通過殼體53的另一個(gè)開口由殼體53接收。注意在此結(jié)構(gòu)中，殼體53對(duì)應(yīng) 于本發(fā)明中的封裝。圖9為示出變形實(shí)施例的截面圖。這里，在圖9所示 結(jié)構(gòu)中，殼體53具有帶底部的管狀形狀，并且底部表面部分的內(nèi)表面固定到壓電元件17上。結(jié)果，超聲波可通過彩色膜47、調(diào)整元件49和殼體 53的底部表面部分傳遞到車輛的外部。上面描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明不限于上面的實(shí)施 例，而是在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，可以以各種變形來實(shí)施本發(fā)明。在本實(shí)施例中，描述了用作可動(dòng)單元的車輛的實(shí)例。但是，本發(fā)明 還可應(yīng)用到除了車輛之外的其它可動(dòng)單元上。同樣，將車輛的保險(xiǎn)杠描 述為壁元件，但是壁元件不限于保險(xiǎn)杠。所述壁元件還可選擇地為車身 (金屬薄板)、或設(shè)置在保險(xiǎn)杠或車身一部分上的樹脂模制件。例如， 如圖10中所示，本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)可應(yīng)用為將傳感器裝置U安裝到保險(xiǎn) 杠模制件59上，該模制件設(shè)在本實(shí)施例所示的保險(xiǎn)杠3的各個(gè)轉(zhuǎn)角上。 在可選結(jié)構(gòu)中，可獲得類似的優(yōu)點(diǎn)。在本實(shí)施例中，除了用作感測(cè)元件的壓電元件之外，傳感器裝置還 包括用作封裝的外殼、振動(dòng)控制元件、電路板和殼體。但是，傳感器裝 置還可選擇地具有其它結(jié)構(gòu)，只要傳感器裝置至少包括感測(cè)元件。例如， 可選的傳感器裝置可將壓電元件17粘附到調(diào)整元件49上。在本實(shí)施例中，傳感器裝置為具有用作超聲元件的壓電元件的超聲 波傳感器裝置。但是，傳感器裝置不限于上述實(shí)例。例如，本發(fā)明的安 裝結(jié)構(gòu)還可選擇地應(yīng)用到具有壓電元件的碰撞傳感器裝置上。這樣，可 獲得相似的優(yōu)點(diǎn)。同樣，感測(cè)元件也不限于壓電元件。注意，在本發(fā)明中，彩色膜應(yīng)用到具有傳感器裝置和帶通孔的壁元 件的結(jié)構(gòu)上，傳感器裝置安裝到壁元件。但是，壁元件還可選擇地與調(diào) 整元件為一整體，其中調(diào)整元件定位成對(duì)應(yīng)于傳感器裝置的安裝位置。 換句話說，調(diào)整元件嵌在壁元件中，作為壁元件的一部分。這樣，傳感 器裝置安裝在上述壁元件上使得傳感器裝置接觸調(diào)整元件的位置。如果 將本發(fā)明所述彩色膜應(yīng)用到上述可選結(jié)構(gòu)(如果將彩色膜粘附到可選結(jié) 構(gòu)的壁元件的整個(gè)外表面)，那么可獲得與本發(fā)明上面實(shí)施例相類似的 優(yōu)點(diǎn)。其它優(yōu)點(diǎn)和變形對(duì)本發(fā)明的技術(shù)人員是顯而易見的。因此，本發(fā)明 更廣義上來講不限于所示和所述的具體結(jié)構(gòu)、典型設(shè)備和示例。
權(quán)利要求
1.一種用于可動(dòng)單元(1)的安裝結(jié)構(gòu)，包括壁元件(3)，其設(shè)置在所述可動(dòng)單元(1)上，所述壁元件(3)具有通孔(9)和外表面(5)；傳感器裝置(11)，其通過所述通孔(9)安裝在所述壁元件(3)上，使得所述傳感器裝置(11)的感測(cè)元件(17)能夠執(zhí)行感測(cè)，所述傳感器裝置(11)在以下狀態(tài)中連接到所述壁元件(3)上所述傳感器裝置(11)具有與所述壁元件(3，59)的所述外表面(5)大致齊平并設(shè)在所述通孔(9)內(nèi)的部分；以及彩色膜(47)，其粘附到所述壁元件(3，59)的所述外表面(5)的整個(gè)表面上，所述整個(gè)表面具有所述通孔(9)的開口，所述傳感器裝置(11)接觸所述彩色膜(47)。
2. 如權(quán)利要求l所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中所述傳感器裝置(11 )具有在其中接收所述感測(cè)元件(17)、并且 具有連接到所迷感測(cè)元件(17)上的連接表面(23)的封裝(15, 53); 并且所述封裝(15， 53)具有在所述封裝(15, 53)與所迷連接表面(23) 相反的一側(cè)上的相反表面(25),所述相反表面(25)接觸所述彩色膜 (47)。
3. 如權(quán)利要求2所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中所述感測(cè)元件(17)包括將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲振動(dòng)、和將超聲振動(dòng) 轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的超聲元件；所述封裝(15)具有帶內(nèi)表面(23)的底部表面部分(23),所述 感測(cè)元件(17)在所述感測(cè)元件(17)由所述封裝(15)接收的狀態(tài)下 接觸和連接到所述底部表面部分(21)的所述內(nèi)表面(23)上，所述底 部表面部分(21 )的所述內(nèi)表面(23)用作所述封裝(15)的連接表面； 并且所述封裝(15)的所述底部表面部分(21 )具有接觸所述彩色膜(47) 的外表面(25),所述底部表面部分(21)的所述外表面(25)用作所 述封裝(15)的所述相反表面。
4. 如權(quán)利要求l所述的安裝結(jié)構(gòu)，還包括調(diào)整元件(49),其由不同于所述壁元件(3， 59)和所述彩色膜(47)的材料制成，其中所述調(diào)整元件(49)具有接觸所述傳感器裝置(11)的接觸表面； 所述調(diào)整元件具有在所述調(diào)整元件(49)與所述接觸表面相反的一 側(cè)上的相反表面，所述調(diào)整元件(49)的所述相反表面在所述調(diào)整元件 (49)連接到所述傳感器裝置(11)上的狀態(tài)下與所述壁元件(3， 59) 的所述外表面(5)大致齊平；并且所述調(diào)整元件(49)接觸所述彩色膜(47)。
5. 如權(quán)利要求4所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中所述傳感器裝置(11 )包括接收所迷感測(cè)元件(17)、并且連接到 所述感測(cè)元件(17)上的封裝(15, 53);所述調(diào)整元件(49)由不同于所述壁元件(3, 59)、所述彩色膜 (47)和所述封裝(15, 53)的材料制成；所述調(diào)整元件(49)的所述接觸表面接觸所述封裝(15, 53)和所 述感測(cè)元件(17)中的至少一個(gè)；所述調(diào)整元件(49)的所述相反表面在所迷調(diào)整元件(49)連接到 所述傳感器裝置(11)上的狀態(tài)下與所述壁元件(3, 59)的所述外表 面(5)大致齊平。
6. 如權(quán)利要求5所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中所述感測(cè)元件(17)包括將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲振動(dòng)、和將超聲振動(dòng) 轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的超聲元件；并且所述超聲元件接觸所述調(diào)整元件(49)。
7. 如權(quán)利要求5所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中所述感測(cè)元件(17)包括將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲振動(dòng)、和將超聲振動(dòng) 轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的超聲元件；所述封裝(15)具有帶內(nèi)表面(23)的底部表面部分(23),所述 感測(cè)元件(17)在所述感測(cè)元件(17)由所述封裝(15)接收的狀態(tài)下 接觸和連接到所述底部表面部分(21)的所述內(nèi)表面(23)上；并且所述封裝(15)的所述底部表面部分(21 )具有接觸所述調(diào)整元件 (49)的外表面(25)。
8. 如權(quán)利要求4至7中任意一項(xiàng)所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中 所述調(diào)整元件(49)由楊氏彈性模量溫度變化比所迷壁元件(3， 59)材料小的材料制成。
9. 如權(quán)利要求7所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中所述調(diào)整元件(49)的聲阻抗處于(a)所述彩色膜(47)的聲阻 抗與(b)所述封裝(15)的所述底部表面部分(21)的聲阻抗之間。
10. 如權(quán)利要求l所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中所述傳感器裝置(11 )具有用于感測(cè)元件(17)的處理電路(29)。
11. 如權(quán)利要求l所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中 所述可動(dòng)單元(1 )為車輛；并且所述壁元件(3， 59)為保險(xiǎn)杠(3)、保險(xiǎn)杠模制件(59)和車身 中至少之一。
12. 如權(quán)利要求l所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中所述壁元件(3， 59 )的所述外表面(5 )向外面向所述可動(dòng)單元(1 ) 的外部。
13. —種用于可動(dòng)單元(1)的安裝結(jié)構(gòu)，包括傳感器裝置(11 )，其通過壁元件(3)的通孔(9)安裝在所述可 動(dòng)單元(1 )的所述壁元件(3)上，使得所述傳感器裝置(11 )的感測(cè) 元件(17)能夠執(zhí)行感測(cè)，所迷傳感器裝置(11 )在以下狀態(tài)中連接到 所述壁元件(3)上所述傳感器裝置(11 )具有與所述壁元件(3, 59) 的所述外表面(5)大致齊平并設(shè)在所述通孔(9)內(nèi)的部分；以及彩色膜(47)，其粘附到所述壁元件(3, 59)的所述外表面(5) 的整個(gè)表面上，所述整個(gè)表面具有所述通孔(9)的開口 ，所述傳感器 裝置(11)接觸所迷彩色膜(47 )。
14. 如權(quán)利要求13所述的安裝結(jié)構(gòu)，還包括調(diào)整元件(49),其由不同于所述壁元件(3, 59)和所述彩色膜 (47)的材料制成，其中所述調(diào)整元件(49)具有接觸所述傳感器裝置(11)的接觸表面；所述調(diào)整元件(49)具有在所述調(diào)整元件(49)與所述接觸表面相 反的一側(cè)上的相反表面，所述調(diào)整元件(49)的所述相反表面在所述調(diào) 整元件(49 )連接到所述傳感器裝置(11 )上的狀態(tài)下與所述壁元件(3， 59)的所述外表面(5)大致齊平；并且所述調(diào)整元件(49)接觸所述彩色膜(47)。
15. 如權(quán)利要求14所述的安裝結(jié)構(gòu)，其中所述調(diào)整元件(49)由楊氏彈性模量溫度變化比所迷壁元件(3,59)材料小的材料制成。
全文摘要
一種用于可動(dòng)單元(1)的安裝結(jié)構(gòu)，包括壁元件(3)、傳感器裝置(11)和彩色膜(47)。所述壁元件(3)設(shè)置在所述可動(dòng)單元(1)上，并且所述壁元件(3)具有通孔(9)和外表面(5)。所述傳感器裝置(11)通過所述通孔(9)安裝在所述壁元件(3)上，使得所述傳感器裝置(11)的感測(cè)元件(17)能夠執(zhí)行感測(cè)。所述傳感器裝置(11)在以下狀態(tài)中連接到所述壁元件(3)上所述傳感器裝置(11)具有與所述壁元件(3)的所述外表面(5)大致齊平并設(shè)在所述通孔(9)內(nèi)的部分。所述彩色膜(47)粘附到所述壁元件(3，59)的所述外表面(5)的整個(gè)表面上，并且所述整個(gè)表面具有所述通孔(9)的開口。所述傳感器裝置(11)接觸所述彩色膜(47)。
文檔編號(hào)G01S15/93GK101241183SQ200810005490
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月5日
發(fā)明者佐藤善久 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝