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CN104678377A - 超声波传感器及其制造方法 - Google Patents

超声波传感器及其制造方法 Download PDF

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CN104678377A
CN104678377A CN201310611415.8A CN201310611415A CN104678377A CN 104678377 A CN104678377 A CN 104678377A CN 201310611415 A CN201310611415 A CN 201310611415A CN 104678377 A CN104678377 A CN 104678377A
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CN
China
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ultrasonic sensor
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CN201310611415.8A
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陈博谦
周庶农
汪海东
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Valeo Interior Controls Shenzhen Co Ltd
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Valeo Interior Controls Shenzhen Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了超声波传感器及其制造方法。超声波传感器包括：外壳，容纳电路板；壳体，安置在外壳内，压电元件设置在该壳体内；和密封圈，设置在壳体与外壳之间，用于密封壳体的底部和外周；其中，在外壳的顶面上设置有至少一个孔口，该至少一个孔口填充有粘合剂，以使密封圈固定于外壳。密封圈的设计实现了对壳体的外周和底部的隔离以及壳体与外壳之间的密封防水的双重功能。密封圈通过诸如液态硅胶或胶水的粘合剂直接固定在外壳上，即可确保牢固地密封。密封圈可由模具成形，生产效率高，成本低。

Description

超声波传感器及其制造方法
技术领域
本发明涉及超声波传感器及其制造方法。
背景技术
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小、方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透能力很强，碰到杂质或分界面会产生显著反射而形成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此，超声波传感器广泛应用于工业、国防、生物医学等方面。
图1示出一种用于倒车辅助系统的超声波传感器的截面图。如图1所示，该超声波传感器包括容纳压电元件的壳体10、上盖20和外壳30。在该超声波传感器中，壳体10的底部和外侧的隔离，以及壳体10、上盖20和外壳30之间的密封防水是由两个硅胶零件40、50装配在一起实现的，其中一个硅胶件40是采用包胶的方式二次注塑在上盖20里面，因此结构复杂，制造工序繁琐。另外，上盖20与外壳30的连接多采用激光焊接等方式，产品成本及模具成本都比较高。
因此，在保证密封隔离和减震的条件下，如何简化超声波传感器的结构和组装步骤、从而降低生产成本成为本领域亟待解决的课题。
发明内容
本发明旨在提供一种结构简单、产品成本低的超声波传感器。
根据本发明的一方面，提供了一种超声波传感器，其包括：外壳，容纳电路板；壳体，安置在外壳内，压电元件设置在该壳体内；和密封圈，设置在壳体与外壳之间，用于密封壳体的底部和外周；其中，在外壳的顶面上设置有至少一个孔口，该至少一个孔口填充有粘合剂，以使密封圈固定于外壳。
根据本发明的另一方面，提供了一种制造超声波传感器的方法，该方法包括如下步骤：提供外壳，电路板容纳在外壳内，外壳的顶面上设置有至少一个孔口；使密封圈围住容纳有压电元件的壳体的底部和外周以形成组件；将所述组件安置在外壳内，以使密封圈设置在壳体与外壳之间；和用粘合剂填充外壳的顶面的至少一个孔口，以使密封圈固定于外壳。
优选地，外壳由塑料制成。
优选地，壳体由铝合金制成。
优选地，壳体从外壳的顶面突出或与外壳的顶面齐平。
优选地，密封圈由弹性体材料制成。
优选地，粘合剂是液态硅胶或胶水。
密封圈的设计实现了对壳体的外周和底部的隔离以及壳体与外壳之间的密封防水的双重功能，而不再需要像图1所示的现有技术的结构中那样用两个硅胶零件来实现各位置的密封。密封圈可由模具成形，生产效率高，成本低。
壳体底部放置于密封圈内，密封圈通过诸如液态硅胶或胶水的粘合剂直接固定在外壳上，因而省去了现有技术中的上盖。由于本发明不需要上盖，因此节省了相应的零件成本及模具成本。
另外，只需要少量的粘合剂就可将密封圈牢固地固定于外壳上。
此外，由于密封圈可以仅套设于壳体的底部，而壳体的顶部可以突出于外壳之外，因此可以在确保密封性的同时相应地节省外壳的材料。
附图说明
图1是现有技术的超声波传感器的截面图。
图2是根据本发明的超声波传感器的透视图。
图3是根据本发明的超声波传感器的纵向截面图。
图4是根据本发明的超声波传感器的横向截面图。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明。图2是根据本发明的超声波传感器的透视图。图3是根据本发明的超声波传感器的纵向截面图。图4是根据本发明的超声波传感器的横向截面图。
参照图2-4，根据本发明的超声波传感器包括外壳100、壳体200和密封圈300。安装有电子元件的电路板301等容纳在外壳100内，外壳100优选由塑料制成。压电元件201设置在壳体200中，压电元件201例如是压电陶瓷。壳体200安置在外壳100内，并优选地从外壳100的顶面突出，但也可以与外壳100的顶面齐平。壳体200优选由铝合金制成。密封圈300设置在外壳100与壳体200之间，用于密封壳体200底部的开口和壳体200的外周。密封圈300优选由弹性体材料例如硅胶或橡胶制成。密封圈300是预成型的，例如是预先模制的。
在外壳100的顶面上开有至少一个孔口102，该至少一个孔口102填充有粘合剂，以使密封圈300固定于外壳100。粘合剂例如是液态硅胶或胶水，通过至少一个孔口102注入。在该实施例中，示出两个彼此相对设置的孔口302，但是本发明不限于此，而是可以在外壳100顶面的适当位置设置一个或多个孔口302。
下面描述制造根据本发明的超声波传感器的方法。
首先，提供外壳100，电路板301等容纳在外壳100内，外壳100的顶面上设置有至少一个孔口102。然后，使例如是预先模制的密封圈300围住容纳有压电元件201的壳体200的底部和外周以形成组件。之后，将所述组件安置在外壳100内，以使密封圈300设置在壳体200与外壳100之间。然后，用粘合剂填充外壳100的顶面的至少一个孔口102(例如，通过外壳100的顶面的至少一个孔口102注入粘合剂)，以使密封圈300固定于外壳100。
根据本发明，密封圈的设计实现了对壳体的外周和底部的隔离以及壳体与外壳之间的密封防水的双重功能。壳体底部放置于密封圈内，密封圈通过诸如液态硅胶或胶水的粘合剂直接固定在外壳上，因而省去了现有技术中的上盖。密封圈可由模具成形，生产效率高，成本低。由于本发明不需要上盖，因此节省了相应的零件成本及模具成本。另外，只需要少量的粘合剂就可将密封圈牢固地固定于外壳上。此外，由于密封圈可以仅套设于壳体的底部，而壳体的顶部可以突出于外壳之外，因此可以在确保密封性的同时相应地节省外壳的材料。
虽然已经结合本发明的优选实施例描述了本发明，但是本发明并不限于此，本领域技术人员在不偏离本发明的精神和范围的条件下，可以对本发明做出任何修改和变型。

Claims (10)

1.一种超声波传感器，包括：
外壳(100)，容纳电路板(101)；
壳体(200)，安置在外壳内，压电元件(201)设置在该壳体内；和
密封圈(300)，设置在壳体与外壳之间，用于密封壳体的底部和外周；
其中，在外壳的顶面上设置有至少一个孔口(102)，该至少一个孔口(102)填充有粘合剂，以使密封圈固定于外壳。
2.如权利要求1的超声波传感器，其中，外壳由塑料制成。
3.如权利要求1的超声波传感器，其中，壳体由铝合金制成。
4.如权利要求1的超声波传感器，其中，壳体从外壳的顶面突出或与外壳的顶面齐平。
5.如权利要求1的超声波传感器，其中，密封圈由弹性体材料制成。
6.如权利要求1-5中任一项的超声波传感器，其中，粘合剂是液态硅胶或胶水。
7.一种制造超声波传感器的方法，包括如下步骤：
提供外壳(100)，电路板(101)容纳在外壳内，外壳的顶面上设置有至少一个孔口(102)；
使密封圈(300)围住容纳有压电元件(201)的壳体(200)的底部和外周以形成组件；
将所述组件安置在外壳内，以使密封圈设置在壳体与外壳之间；和
用粘合剂填充外壳的顶面的至少一个孔口，以使密封圈固定于外壳。
8.如权利要求7的方法，其中，壳体从外壳的顶面突出或与外壳的顶面齐平。
9.如权利要求7的方法，其中，外壳由塑料制成，密封圈由弹性体材料制成。
10.如权利要求7-9中任一项的方法，其中，粘合剂是液态硅胶或胶水。
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