[发明专利]超声波传感器，尤其是汽车超声波传感器

说明书

本发明涉及一种超声波传感器，尤其是汽车超声波传感器，其包括一个外壳，一个装在外壳部段之内或之上的隔膜以及一个去耦元件，该去耦元件至少部分在隔膜与外壳段之间延伸。 

这种超声波传感器的隔膜或薄膜通常有一个隔膜底部，它可以借助压电元件置于振动之中，从而可以在超声波传感器周围发射超声波信号。从障碍物反射的超声波信号可以由超声波传感器重新接收并处理。 

为了达到隔膜或隔膜底部确定的振动，隔膜不直接与超声波传感器的外壳连接，而是被一种去耦材料包围，该去耦材料沿径向向外与超声波传感器外壳的一个环形外壳段邻接。 

由之前的应用已知一种超声波传感器，它的环形外壳段有一些注射孔，它们用于将一个装入环形外壳段内的隔膜用一种去耦材料压力注塑包封。若后续的工序，例如将压电元件固定在隔膜底部，不能无缺陷地实施时，则后果是必须将已制好或几乎制造完工的超声波传感器作为废品清除。 

由此出发，本发明的目的是，提供一种造价尽可能低廉的超声波传感器。 

按本发明为达到此目的采取的措施是，所述去耦元件和外壳段有互锁装置，去耦元件和外壳段借助它们互相连接。 

按本发明的超声波传感器可以非常灵活并因而便宜地制造。所述去耦元件可以单独制备并因而在装配过程中可以简单地连接。若在后续的工序中，例如在将压电元件粘合在隔膜中时出现失误，则已经形成的组件可以重新拆解，尤其是去耦元件和外壳可以再利用。此外，去耦元件的单独制备提供可能性，即在超声波传感器装配前就已经上色，例如涂漆。 

单独制备去耦元件的另一个优点在于，它遭受较少的结构技术方面的束缚，因为去耦元件不是通过对邻接的构件压力注塑包封形成的，而是可以在单独的压铸工序中制造。 

为了在隔膜与外壳之间有效去耦，有利的是将外壳段和去耦元件设计为环形。因此隔膜就能在一个垂直于超声波传感器发射方向的平面内在振动技术上与外壳去耦。

本发明的一种有利的实施形式规定，互锁装置具有一对卡锁元件，亦即锁体和锁槽，其中一个卡锁元件设在去耦元件上，另一个卡锁元件则设在外壳段上。当然，也可以将上述可选方案互相组合，因而在去耦元件上和在外壳段上分别设锁体和锁槽，它们与其所属的锁槽和锁体配合作用。在本发明的框架内，互锁装置指这样一种装置，即，将去耦元件从外壳段拆卸要克服一个至少较小的阻力，从而使去耦元件能可靠地固定在外壳段内。 

为了将去耦元件尽可能可靠地固定在外壳段内，建议沿外壳段和去耦元件的圆周设多个互锁装置，它们尤其沿外壳段和去耦元件的圆周均匀分布。 

按本发明的一种特别优选的实施形式规定，去耦元件可沿一个装配方向装入外壳段内，该装配方向与超声波传感器的发射方向相反。这样做的优点是，可以使超声波传感器的外壳构造得比较细长，因为去耦元件只须插装在超声波传感器外壳的上述外壳段内。因此不需要将去耦元件从后侧通过外壳导引。以此方式可以在外壳背对所述外壳段的区域内为其他构件，例如印刷电路板或电连接件提供空间。 

本发明另一种有利的实施形式规定，去耦元件和/或外壳段有至少一个相对于装配方向缩小的导入段。借助所述导入段，使去耦元件与外壳段的拼接更加容易，因为去耦元件和外壳段在拼接过程中可以借助导入段彼此相对定向。 

本发明的一项进一步发展规定，在去耦元件上设计至少一个止挡元件，它与设计在外壳或外壳段上的止挡面配合作用。以此方式，在压力作用到去耦元件上时可以简单地防止将它向里压入超声波传感器的外壳中。 

此外有利的是，在去耦元件上设计至少一个侧凹区，隔膜可卡锁地插入其中。因为如前面早已说明的那样，去耦元件可通过单独的压铸过程制造，所以可以利用由此得到的结构技术方面的自由度，使去耦元件采用一些在通过压力注塑包封其他构件制造去耦元件时不可能实现的几何形状。因为去耦元件通常由弹性材料构成，所以无需使用滑阀工具也能制造侧凹区。隔膜可以卡锁地插入以此方式制成的侧凹区内，从而将它可靠地固定在去耦元件内部。 

为了使去耦元件结构特别紧凑，所述侧凹区至少部分以止挡元件为界。止挡元件同时构成一个用于在去耦元件内部固定隔膜的材料段。 

本发明的一项特别有利的进一步发展规定，去耦元件在其面朝隔膜的那 一侧有至少一个材料凹隙。这种材料凹隙可例如设计为袋状，并在装配隔膜时在去耦元件内部创造一个空腔，它防止从隔膜经由去耦元件向外壳的外壳段传递振动，并阻止沿反方向朝隔膜回传振动。