专利名称：超声波传感器装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器，特别是指一种超声波传感器装置。
背景技术：
参见图I及图2所示，以往一种超声波传感器装置具有一中空壳体1，一端与中空壳体I连接的连接管部2，以及设置在中空壳体I内的一电路板11及一超声波传感器3。电路板11上设有三支接脚12，该等接脚12的一端固定在电路板11上，另一端延伸至连接管部2内并朝向连接管部2另一端的开口 21。如图2所示，超声波传感器3具有一铝制中空壳体31, —设置在中空壳体31内底面上的压电片32, —设置在压电片32上方的转接电路板33，以及两条与电路板33电连接的导线34、35。转接电路板33透过一第一导线36与压 电片32电连接，并透过一第二导线37与中空壳体31电连接，之后再透过导线34将第一导线36传输的信号送至电路板11，并透过导线35将第二导线37连接至电路板11，以经由电路板11的其中两支接脚12输出信号及接地。然而，第二导线37与中空壳体31焊接时，由于中空壳体是铝制材质，焊点高，不易焊接。此外，压电片32需透过转接电路板33与电路板11电连接，不但增加材料成本，且容易造成信号衰减，而且除了第一及第二导线36、37的两端需分别焊接外，导线34、35亦需分别与转接电路板33和电路板11进行焊接，因而增加作业工时及制程复杂度，而使制造成本相对提闻。
发明内容因此，本实用新型的目的，即在提供一种结构相对简单、可降低材料成本且易于组装及电连接的超声波传感器装置。为达到上述目的，本实用新型超声波传感器装置，包括一外壳、一传感器及一电路板。该外壳包含一中空壳体、一连接管部及五支接脚，该中空壳体具有相对且相连通的一第一开口及一第二开口，该连接管部的一端与该中空壳体相连，其另一端具有一第三开口，该等接脚固定在该中空壳体内，其一端朝向该第一开口，且其中两支接脚的另一端朝向该第二开口，另三支接脚的另一端延伸至该连接管部内并朝向该第三开口。该传感器包含由一围绕壁及一底壁围设形成的一中空容室、一设于该底壁上的压电片，以及一设在该围绕壁的地线孔，该传感器固定在该中空壳体的第二开口，并使其中空容室及地线孔朝向该中空壳体内，使延伸至该第二开口的其中之一接脚的另一端伸入该传感器的中空容室内并与该压电片电连接，并使延伸至该第二开口的其中另一接脚的另一端插入该地线孔。该电路板设置在该中空壳体的第一开口上，并与该等接脚的一端电连接。优选地，该超声波传感器装置还包含一环形座，且该传感器是固定在该环形座上，再借由该环形座卡置于该中空壳体的第一开口而固定在该外壳上。[0010]优选地，该传感器的围绕壁的后端部分外露于该外壳之外，且该超声波传感器还包含一个0形环，其套设在该传感器的围绕壁的后端部分，以包覆该围绕壁的后端部分。优选地，该超声波传感器装置还包括一覆盖在该电路板上的隔离罩。优选地，其中另一端延伸至该传感器的中空容室的该接脚是一第一信号接脚，另一端插入该传感器的地线孔的该接脚是一第一地线接脚，而另一端延伸至该连接管部的三支接脚分别是一第二信号接脚、一第二地线接脚及一电源接脚，该电路板上设有五个贯孔供该等接脚一端穿设并电连接，该第一信号接脚输出一感测信号给该电路板，并经该电路板处理后输出至该第二信号接脚，该第一地线接脚透过该电路板与该第二地线接脚电连接，且该电源接脚传送电力信号给该电路板。优选地，该传感器的中空容室还灌注一封装胶，该封装胶会固化而将该压电片及伸入该传感器的中空容室内的该接脚的另一端封装在传感器内，且该中空壳体内还灌注一封装胶，该封装胶会固化而将该电路板及该隔离罩封装在该中空壳体内。本实用新型借由在该外壳的中空壳体内设置复数接脚，并让其中两接脚的另一端延伸至该中空壳体的第二开口，且在该传感器上设置该接地孔，让传感器固定在该中空壳体的第二开口上时，两接脚其中一接脚的另一端可伸入该传感器的中空容室内，而轻易地与设在传感器的底壁上的压电片电连接，并使两接脚其中另一接脚的另一端插置于接地孔内而轻易地与传感器的壳体电连接，不但结构简单、易于组装且减少材料成本，也不易造成信号衰减，并且降低导线焊接作业，减少制造工时及制程复杂度，使制造成本相对减少，确实达到本实用新型的功效和目的。

图I是以往超声波传感器装置的平面剖视图。图2是以往传感器的平面剖视图。图3是本实用新型超声波传感器装置的一优选实施例的立体分解图。图4是本实施例超声波传感器装置的外观上视图。图5是沿图4的I-I剖面线的剖视图。图6是沿图4的II-II剖面线的剖视图。图7是沿图4的III-III剖面线的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明参见图3至图5所示，本实用新型超声波传感器装置的一优选实施例包括一外壳
4、一传感器(transducer) 5、一环形座6、一 0形环7、一电路板8及一隔离罩9。外壳4包含一中空壳体41、一连接管部42及五支接脚43 47，中空壳体41是由一环形围绕壁48所形成，并具有相对且相连通的一第一开口 411及一第二开口 412。连接管部42的一端与中空壳体41的围绕壁48相连，其另一端具有一第三开口 421，且在本实施例中，连接管部42与中空壳体41是一体成型，但不以此为限。该等接脚43 47固定在中空壳体41内，其一端朝向第一开口 411，且其中两支接脚43、44的另一端431、441朝向第二开口 412，而另外三支接脚45 47的另一端(图5只显示接脚46的另一端461)则延伸至连接管部42内并朝向第三开口 421。传感器5包含由一围绕壁51及一底壁52围设形成的一中空容室53、一设于底壁52上的压电片54，以及一设在围绕壁51的地线孔55。在本实施例中，围绕壁51及底壁52是一体成型且通常由铝质金属制成，但不以此为限，且传感器5具有一与底壁52相反的顶面56，中空容室53及地线孔55的开口皆朝向顶面56。传感器5以顶面56朝向中空壳体41而固定在中空壳体41的第二开口 412，使中空容室53及地线孔55朝向中空壳体41内，而使得延伸至第二开口 412的接脚43的另一端431伸入传感器5的中空容室53内并与压电片52电连接(例如以打线或直接接触方式，本实施例是以打线方式为例)，并使得延伸至第二开口 412的另一接脚44的另一端441插入地线孔55内并与地线孔55紧配合而电连接。然后，传感器5的中空容室53通常会被灌注封装胶(图未示)，使得该封装胶固化后将压电片52及接脚43的另一端431封装在传感器5内。更确切地说，传感器5是借由环形座6固定在中空壳体41上。如图5及图6所示， 中空壳体41的靠近第二开口 411的内壁面还向内横向延伸一第一凸缘413,环形座6是由塑料材质制成而具有一定弹性，环形座6的顶面61内缩并向上形成一卡勾部62，且环形座
6的内壁面63还凹陷形成有 ^槽64,而传感器5的顶面56周边还向外横向延伸一第二凸缘57，传感器5以顶面56朝向环形座6并借由第二凸缘57嵌入环形座6的卡槽64中而固定在环形座6上，环形座6再借由卡勾部62卡制于中空壳体41的第一凸缘413上而将传感器5固定在中空壳体41的第二开口 412处，此时传感器5的底壁52及围绕壁51的后端部分外露。因此，进一步地，本实施例还在传感器5的围绕壁51的后端部分套设0形环7，使包覆传感器5的后端部分的围绕壁,并使传感器5的底壁52外露。电路板8设置在中空壳体41的第一开口 411上，用以与该等接脚43 47的一端电连接。更确切地说，本实施例的电路板8上贯设有五个贯孔81 85，且为避免电路板8电磁波外泄或受到外部电磁波干扰，在电路板8上方还覆盖金属材质的隔离罩9，且如图4所示，该隔离罩9覆盖电路板8的主要电路部分并使该等贯孔81 85外露。然后，当电路板8置入中空壳体41的第一开口 411时，该等接脚43 47的一端会穿过相对应的贯孔81 85并借由焊接或与贯孔81 85紧配合而与电路板8电连接。最后，在中空壳体41内通常会被灌注封装胶(图未示)，使封装胶固化后将电路板8及隔离罩9封装在中空壳体41内，即完成超声波传感器装置的组装作业。再者，在本实施例中，将另一端431延伸至传感器5的中空容室53内的接脚43是一第一信号接脚，而将另一端441插入传感器5的地线孔55的接脚44是一第一地线接脚，而另一端延伸至连接管部42内的另外三支接脚45 47分别是一第二信号接脚、一第二地线接脚及一电源接脚，第一信号接脚43用以输出压电片54产生的一感测信号给电路板8，使电路板8对感测信号进行适当处理后，输出至第二信号接脚45，第一地线接脚44则透过电路板8与第二地线接脚46电连接，而电源接脚47则用以传送电力信号给电路板8。因此，当本实施例的超声波传感器以连接管部42插接至一连接器，例如设在汽车上的车用连接器时，汽车可透过电源接脚47供电给电路板8，让电路板8可透过第二信号接脚将感测信号输出给汽车，供汽车做进一步判断或利用，并借由第二地线接脚与汽车电连接而接地。此外，值得一提的是，环形座6并非必要元件，亦即当传感器5本身可以借由其它方式或构造而固定在外壳4上时，即能省略环形座6，且O形环7亦非必要元件，例如传感器5已整个置入外壳4的第二开口 412内，或者不必考虑传感器5的围绕壁51后端部是否外露的情况。而且，若不需考虑电磁波干扰问题，亦可省略隔离罩9。综上所述，本实施例借由在外壳4的中空壳体41内设置接脚43 47，让其中的接脚43、44的另一端431、441延伸至中空壳体41的第二开口 412，以及在传感器5的顶面56贯设一接地孔55,让传感器5以顶面56朝向中空壳体41的第二开口 412而固定在第二开口 412上时，接脚43的另一端可伸入传感器5的中空容室53内，而能轻易地与设在传感器5的底壁52上的压电片54电连接，并使接脚44的另一端441插置于接地孔55内而能轻易地与传感器5的壳体电连接，相较于使用转接电路板的以往传感器装置，不但结构相对简单、易于组装且减少材料成本，也不易造成信号衰减，并且降低导线焊接作业，因而减少制造工 时及制程复杂度，而使制造成本相对减少，确实达成本实用新型的功效和目的。
权利要求1.一种超声波传感器装置，其特征在于 所述超声波传感器装置包括 一外壳，包含一中空壳体、一连接管部及五支接脚，所述中空壳体具有相对且相连通的一第一开口及一第二开口，所述连接管部的一端与所述中空壳体相连，其另一端具有一第三开口，该等接脚固定在所述中空壳体内，其一端朝向所述第一开口，且其中两支接脚的另一端朝向所述第二开口，另三支接脚的另一端延伸至所述连接管部内并朝向所述第三开n ； 一传感器，包含由一围绕壁及一底壁围设形成的一中空容室、一设于所述底壁上的压电片，以及一设在所述围绕壁的地线孔，所述传感器固定在所述中空壳体的第二开口，并使其中空容室及地线孔朝向所述中空壳体内，使延伸至所述第二开口的其中之一接脚的另一端伸入所述传感器的中空容室内并与所述压电片电连接，并使延伸至所述第二开口的其中另一接脚的另一端插入所述地线孔；及 一电路板，设置在所述中空壳体的第一开口上，并与该等接脚的一端电连接。
2.根据权利要求I所述的超声波传感器装置，其特征在于所述超声波传感器装置还包含一环形座，所述传感器是固定在所述环形座上，且所述环形座卡置于所述中空壳体的第一开口而将所述传感器固定在所述外壳上。
3.根据权利要求I所述的超声波传感器装置，其特征在于所述传感器的围绕壁的后端部分外露于所述外壳之外，且所述超声波传感器还包含一个O形环，其套设在所述传感器的围绕壁的后端部分，以包覆所述围绕壁的后端部分。
4.根据权利要求I所述的超声波传感器装置，其特征在于所述超声波传感器装置还包括一覆盖在所述电路板上的隔离罩。
5.根据权利要求I所述的超声波传感器装置，其特征在于另一端延伸至所述传感器的中空容室的所述接脚是一第一信号接脚，另一端插入所述传感器的地线孔的所述接脚是一第一地线接脚，而另一端延伸至所述连接管部的三支接脚分别是一第二信号接脚、一第二地线接脚及一电源接脚，所述电路板上设有五个贯孔供该等接脚一端穿设并电连接，所述第一信号接脚输出一感测信号给所述电路板，并经所述电路板处理后输出至所述第二信号接脚，所述第一地线接脚透过所述电路板与所述第二地线接脚电连接，且所述电源接脚传送电力信号给所述电路板。
6.根据权利要求I所述的超声波传感器装置，其特征在于所述传感器的中空容室内还设有一封装胶，所述封装胶会固化而将所述压电片及伸入所述传感器的中空容室内的所述接脚的另一端封装在传感器内。
7.根据权利要求4所述的超声波传感器装置，其特征在于所述中空壳体内还设有一封装胶，所述封装胶会固化而将所述电路板及所述隔离罩封装在所述中空壳体内。
专利摘要一种超声波传感器装置，包括一中空壳体、一与中空壳体连接的连接管部、五支接脚、一传感器及一电路板，该等接脚一端位于中空壳体的一第一开口，其中两支接脚的另一端位于中空壳体的第二开口，另三支接脚的另一端延伸至连接管部内并位于连接管部的一第三开口；传感器具有一开口且其侧壁具有一地线孔，传感器固定在中空壳体的第二开口，使延伸至第二开口的其中之一接脚的另一端伸入开口中与一压电片电连接，并使延伸至第二开口的其中另一接脚的另一端插入地线孔；电路板设置在中空壳体的第一开口上，并与该等接脚的一端电连接。
文档编号G01D5/48GK202501858SQ20122009075
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年2月21日
发明者张钧华, 李士丰, 林嘉宇, 蔡子勤 申请人:同致电子企业股份有限公司