CN111216667B - 用于机动车辆的传感器容纳结构和机动车辆的覆层构件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于容纳机动车辆的传感器的传感器容纳结构，包括：壁部，所述壁部包围具有第一开口和第二开口的空腔并且限定纵轴线，传感器通过沿所述纵轴线的运动能穿过所述第一开口和/或第二开口被引入所述空腔中；设置在第一开口的区域内的接合凸缘，利用接合凸缘，能够在传感器容纳结构与覆层构件之间构成空隙的情况下将传感器容纳结构与机动车辆的覆层构件连接，传感器容纳结构能通过填充所述空隙的填充及固定结构与覆层构件连接；设置在接合凸缘上并沿纵轴线延伸的突起，接合凸缘和突起构造成，使得在将传感器容纳结构与覆层构件连接时将填充及固定结构排挤离开所述空腔。此外，本发明涉及一种具有所述传感器容纳结构的机动车辆覆层构件。

Description

用于机动车辆的传感器容纳结构和机动车辆的覆层构件
技术领域
本发明涉及一种用于容纳机动车辆的传感器的传感器容纳结构。此外本发明还涉及一种机动车辆的具有这种传感器容纳结构的覆层构件。
背景技术
很多机动车辆具有辅助系统，所述辅助系统在车辆运行中向驾驶员提供辅助。这种辅助系统的一个例子是停车辅助系统(PDC：泊车距离控制系统)，其中，驾驶员在停车时获得关于到达车辆附近的物体的剩余距离的光学和/或声音通知，由此，驾驶员能够防止与物体发生碰撞并由此防止机动车辆和物体发生损坏，并且同时驾驶员能够尽可能好地利用可供使用的停车空间。另一个例子是辅助停车入位系统(PLA)，在这种泊车转向辅助系统中，自动控制地将机动车辆停入纵向和横向停车位。所述辅助停车入位系统此外还能够使机动车辆驶出停车位。所述辅助停车入位系统这样对驾驶员提供辅助，即，所述辅助停车入位系统自动地执行最佳的方向盘运动，以便在理想线路上驶入和驶出停车位。所述泊车转向辅助系统自动承担停车位测量、启动位置的指派和转向运动。驾驶员只还需要加油或制动。
这些辅助系统的功能以由相应地构成的传感器、例如雷达传感器和/或超声波传感器检测到的数据为基础。这些传感器设置在机动车辆的覆层构件中或上，特别是设置在机动车辆的保险杠或侧面覆层中。根据机动车辆具有哪种辅助系统，需要不同数量的传感器。通常机动车辆仅在保险杠中就具有四至六个传感器。所述辅助系统的精度以及由此还有其可靠性在很大程度上取决于每个传感器相对于覆层构件和其余传感器的准确位置和定向。
固定有这种传感器的覆层构件由DE 197 19 519A1、WO 2012/055713、WO 2013/091774 A1和EP 3 118 065 A1已知。在EP 3 118065A1中使用填充及固定结构将传感器容纳结构固定在覆层构件上。传感器容纳结构利用填充及固定结构在构成空隙的情况下与覆层构件隔开间距地固定在覆层构件上，所述填充及固定结构填充所述空隙，并且因此容纳在其中的传感器也以必要的定向固定在覆层构件的隆起部的区域中，而不必采用与隆起部适配的针对具体位置设计的接合凸缘。由此可以明显降低制造技术和物流上的支出。
通常，传感器容纳结构具有由壁部构成的空腔，能将传感器引入所述空腔中，在这里，传感器例如通过形锁合固定在传感器容纳结构上。根据所使用的填充及固定结构，所述填充及固定结构在连接过程开始时是液态的并且在连接过程期间发生硬化，由此实现将传感器容纳结构相应地固定在覆层构件上。如上所述，在EP 3 118 065 A1中，传感器容纳结构在构成空隙的情况下与覆层构件隔开间距地固定在覆层构件上，此时填充及固定结构填充所述空隙。但已经证实的是，仍为液态的填充及固定结构的一部分可能进入所述空腔。填充及固定结构在空腔中硬化的部分在最不利的情况下可能影响传感器的功能。此外，填充及固定结构的分布并不总是能实现要求的拔出力(Abzugkraft)。
发明内容
本发明的一个实施形式的目的是，提供一种传感器容纳结构，所述传感器容纳结构能够以可靠且简单的方式与覆层构件连接。此外，本发明的一个设计方案的目的在于，给出一种覆层构件，这种传感器容纳结构能这样固定在所述覆层构件上，使得能够满足对固定提出的要求。这种固定特别是应设计成，使得能够可靠地实现要求的拔出力并且对于传感器容纳结构应在隆起部的区域中设置在覆层构件上的情况，也不会有填充及固定结构进入传感器容纳结构的空腔。
所述目的利用根据本发明的用于容纳机动车辆的传感器的传感器容纳结构和根据本发明的机动车辆的覆层构件来实现。
本发明的一个实施形式涉及一种用于容纳机动车辆的传感器的传感器容纳结构，所述传感器容纳结构包括：
-壁部，所述壁部包围具有第一开口和第二开口的空腔并且所述壁部限定纵轴线，
所述传感器通过沿所述纵轴线的运动能穿过所述第一开口和/或第二开口被引入所述空腔中，
-设置在第一开口的区域内的接合凸缘，利用所述接合凸缘，能够在所述传感器容纳结构与覆层构件之间构成空隙的情况下将所述传感器容纳结构与机动车辆的覆层构件连接，
所述传感器容纳结构能通过填充所述空隙的填充及固定结构与所述覆层构件连接，
-设置在所述接合凸缘上并沿纵轴线延伸的突起，其中
-所述接合凸缘和所述突起构造成，使得在将所述传感器容纳结构与覆层构件连接时所述填充及固定结构被排挤离开所述空腔。
在EP 3 118 065 A1中公开的传感器容纳结构部分地具有接合凸缘，但所述接合凸缘没有设置沿纵轴线延伸的突起。相反，这里所提出的传感器容纳结构具有设置在接合凸缘上的并且起整流器作用的突起。因此，在将传感器容纳结构与覆层构件连接时，所述突起排挤液态的填充及固定结构离开所述空腔。由此防止了，填充及固定结构可能进入所述空腔并在这里对传感器的功能性产生影响。相对于在EP 3118 065A1中公开的传感器容纳结构，至少降低了填充及固定结构进入空腔中的量，使得进入空腔并在这里硬化的填充及固定结构不会干扰传感器的功能。
根据另一个实施形式的措施，所述壁部构成内表面并且所述接合凸缘与所述内表面平齐。传感器可以非常深地引入传感器容纳结构中，直到第一开口，并且传感器可以由内表面引导。所述传感器不必与由于接合凸缘导致的空腔横截面变化相适配。
在一个改进的实施形式中，所述突起可以与所述内表面平齐。传感器可以非常深地一直到第一开口地引入传感器容纳结构中，此时传感器由内表面引导。所述传感器不必与由于突起导致的空腔横截面变化相适配。
在一个改进的实施形式中，所述接合凸缘和所述突起可以环绕地构成。因此所述接合凸缘和所述突起无中断地构成。由此，一方面增大了覆层构件与传感器容纳结构之间的接合面，另一方面特别有效地防止填充及固定结构进入。此外，传感器容纳结构能够与其旋转位置无关地固定在覆层构件上。
在另一个实施形式中，所述接合凸缘和所述突起可以与所述壁部一体地构成。所述接合凸缘和所述突起在这个实施形式中可以由所述壁部构成，从而整个传感器容纳结构可以在一个制造过程中制成。用于将接合凸缘与壁部连接和用于将所述突起与接合凸缘连接的接合步骤可以省去。
一个改进的实施形式的特征在于，所述突起以在0.05mm至0.5mm之间的轴向距离突出于接合凸缘。已经证实的是，对于空隙的常用尺寸或对于传感器容纳结构与覆层构件之间能实现的最大间距，这种轴向距离能特别有效地防止填充及固定结构进入传感器容纳结构的空腔中。
根据另一个实施形式的措施，所述突起从所述内表面出发延伸在0.3mm至0.7mm之间的径向距离。已经证实的是，对于空隙的常见尺寸或对于传感器容纳结构与覆层构件之间能实现的最大间距，这种径向距离能特别有效地防止填充及固定结构进入传感器容纳结构的空腔中。
另一个实施形式的特征在于，所述接合凸缘具有朝向第一开口的端面，所述端面相对于垂直于所述纵轴线延伸的平面倾斜一个端面角，所述端面角远离第一开口指向并且在1°至7°之间，特别是在3°至5°之间。这个限定了偏离第一开口指向的端面角的特征使得，所述端面到所述第一开口的轴向间距沿径向向外逐渐增大。接合凸缘的所述端面的斜度保持填充及固定结构不会进入传感器容纳结构的空腔。已经证实的是，在端面角的所给出的范围内能够特别有效地避免填充及固定结构进入所述空腔中。通常，在将传感器容纳结构固定在覆层构件上时，首先将填充及固定结构施加到覆层构件上，接着利用沿传感器容纳结构的纵轴线的运动将传感器容纳结构压紧到所述填充及固定结构上。这种轴向运动由于所述接合凸缘的端面的斜度实现了沿径向向外排挤填充及固定结构。同时使得所述填充及固定结构这样分布，即，形成特别大的接合面，由此，这样形成的连接提供了高拔出力。
另一个实施形式的特征在于，所述接合凸缘具有外表面，所述外表面相对于所述纵轴线倾斜一个外表面角，所述外表面角在1°至5°之间并且使得所述接合凸缘朝第一开口渐缩。已经证实的是，这种外表面角同样实现了填充及固定结构特别均匀的分布，从而这样形成的连接提供了高拔出力。
根据另一个实施形式的措施，所述传感器容纳结构由塑料制成，所述塑料对于波长在350nm至450nm之间的电磁辐射是可透过的。对于一些通常用于将所述传感器容纳结构固定在所述覆层构件上的填充及固定结构，可以利用包含在电磁辐射中辐射能量来触发硬化。由此可以将制造过程设计得较为简单，因为可以恰好在传感器容纳结构相对于覆层构件处于希望的位置中并且达到希望的定向时接通产生电磁辐射所需的辐射源。由于传感器容纳结构对于波长在350nm至450nm之间的电磁辐射是可透过的，由此实现了，电磁辐射能到达填充及固定结构的表面的大部分并且不会出现部分的阴影，在所述阴影中，填充及固定结构仅能延迟的发生硬化。在350nm至450nm之间的波长产生紫蓝色的人眼可见光。由此，一方面可以没有障碍地确定辐射源的功能性，另一方面在这个波长范围内的电磁辐射对于触发填充及固定结构的硬化包含足够的辐射能量。
本发明的一个构成方案涉及一种机动车辆的覆层构件，包括：
-一个或多个通孔；
-一个或多个根据上述实施形式之一所述的传感器容纳结构，其中，
-所述传感器容纳结构在构成空隙的情况下与覆层构件至少局部隔开间距地设置在一个所述通孔的区域内；以及
-填充及固定结构，所述填充及固定结构用于填充所述空隙并用于将传感器容纳结构固定在覆层构件上。
利用所提出的覆层构件能实现的技术效果和优点对应于针对本发明的传感器容纳结构所讨论的优点。总结起来要指出的是，由于传感器容纳结构所提出的设计方案，可以实现填充及固定结构特别均匀的分布，从而传感器容纳结构在覆层构件上的固定提供了高拔出力。此外，利用传感器容纳结构的所提出的设计方案还防止了，填充及固定结构可能进入传感器容纳结构的空腔中并在这里影响传感器的功能性。
在另一个构成方案中设定，所述覆层构件具有隆起部，所述通孔设置在隆起部的区域内。由于传感器容纳结构能在构成空隙的情况下与覆层构件隔开间距地固定在覆层构件上，所述传感器容纳结构并由此还有传感器能够相对于覆层构件以希望的定向也在隆起部的区域内固定在覆层构件上。上面所述的优点也可以在隆起部的区域内实现。此外不必针对覆层构件的每个隆起部单独地对传感器容纳结构并且特别是接合凸缘进行适配调整。
一个改进的构成方案规定，所述填充及固定结构构造成粘合剂，所述粘合剂能在电磁辐射的作用下硬化。由此，可以将制造过程设计得较为简单，因为可以恰好在传感器容纳结构相对于覆层构件处于希望的位置中并且达到希望的定向时接通产生电磁辐射所需的辐射源。
根据一个改进的构成方案的措施，所述粘合剂能在波长在350nm至450nm的电磁辐射作用下硬化。在350nm至450nm之间的波长产生紫蓝色的人眼可见光。由此，一方面可以没有障碍地确定辐射源的功能性，另一方面在这个波长范围内的电磁辐射对于触发填充及固定结构的硬化包含足够的辐射能量。
附图说明
下面参考附图详细说明本发明的示例性实施形式。其中：
图1A根据原理剖视图示出根据本发明的传感器容纳结构，
图1B根据透视图示出在图1A中所示的传感器容纳结构，
图1C示出在图1A中标注的区域X的放大图，以及
图2示出在图1A至1C中示出的传感器容纳结构，所述传感器容纳结构固定在覆层构件上。
具体实施方式
在图1A中用原理剖视图示出根据本发明的传感器容纳结构10。所述传感器容纳结构10包括壁部12，所述壁部包围空腔14并且限定传感器容纳结构10的纵轴线L。所述空腔14具有第一开口16和第二开口18。第一开口16和第二开口18都沿轴向限定所述传感器容纳结构10。
特别是如由用透视图示出在图1A中所示的传感器容纳结构10的图1B所示，所述传感器容纳结构10基本上是管状的，从而所述空腔14具有大致圆柱形的形状并且构成内表面20。
所述空腔14朝所述第二开口18的方向扩展，从而能够通过第二开口18特别简单地将传感器22(见图2)引入所述空腔14中，为此，使传感器22沿传感器容纳结构10的纵轴线L运动。
在第一开口16的区域内，传感器容纳结构10具有接合凸缘24，所述接合凸缘沿径向方向、即垂直于纵轴线L突出于侧壁。从接合凸缘24出发，突起26沿传感器容纳结构10的纵轴线L朝第一开口16延伸。在图1C中不符合比例地并且放大地示出在图1A中标注的区域X。可以看出，壁部12、接合凸缘24和突起26设计成一体的构件并且所述接合凸缘24和突起26由所述壁部12形成。由壁部12形成的内表面20连贯地一直延伸到第一开口16并且没有台阶部或倾斜的部段。因此，接合凸缘24和突起26沿纵轴线L与内表面20平齐。特别是如图1B可以看到的那样，接合凸缘24和突起26环绕地构成并且因此没有中断部。
如图1C所示，突起26以轴向距离DA突出于接合凸缘24。所述轴向距离DA在0.05mm至0.5mm之间。此外，突起26从内表面20出发沿径向延伸径向距离DR，所述径向距离在0.3mm至0.7mm之间。接合凸缘24具有指向第一开口16的端面28，所述端面相对于垂直于纵轴线L的平面倾斜。因此端面28与所述平面成端面角α，所述端面角在1°至7°之间，并且例如为4°。端面角α这里远离第一开口16地定向，从而端面28到第一开口16的距离沿径向向外增大。
此外，接合凸缘24具有外表面30，所述外表面相对于纵轴线L倾斜外表面角β。这里这种倾斜这样设置，使得接合凸缘24在外表面30上朝第一开口16渐缩。所述外表面角β在1°至5°之间，例如为3°。
外表面30和端面28以倒圆半径R相互过渡，所述倒圆半径在所示实施例中在4mm至6mm之间，例如为5mm。
传感器容纳结构10由塑料制成，由此使得传感器容纳结构10可以用注塑法制造。通过注塑法可以在较短的时间内以较低的成本提供较大数量的传感器容纳结构10。所使用的塑料对于波长在350nm至450nm之间的电磁辐射是可透过的。
在图2中示出了图1A至1C所示的固定在机动车辆34的覆层构件32上的传感器容纳结构10。所述覆层构件32限定机动车辆34并且因此例如形成机动车辆34最前面、最侧面或最后面的端部。
将传感器22装入空腔14中并将其形锁合地固定在传感器容纳结构10上。为此，传感器22具有扩展部36，所述扩展部嵌入传感器容纳结构10的壁部12的凹口38中。传感器容纳结构10定位成，使得传感器22相对于覆层构件32的通孔41同心地设置，由此传感器22能与覆层构件32或机动车辆34的周围环境发生相互作用。此外由图2可以看出，覆层构件32具有隆起部40。
为了将传感器容纳结构10固定在覆层构件32上，如下所述进行操作：首先环状地围绕通孔41将在初始状态下为液态或胶状的填充及固定结构42施加到覆层构件32上，使得所述填充及固定结构42在传感器容纳结构10相对于通孔41同心布置时沿径向位于所述空腔14之外并且接近位于由接合凸缘24覆盖的面之内。接着，利用沿纵轴线L的运动将传感器容纳结构10连同固定在其上的传感器22带入这样的位置中，在所述位置中，在覆层构件32和传感器容纳结构10之间留出空隙44。为此，传感器容纳结构10可以以这里没有示出的定位及定向装置带入希望的位置中。在这个位置中，传感器容纳结构10与填充及固定结构42发生接触，但没有直接与覆层构件32发生接触，从而由填充及固定结构42填充并跨接覆层构件32与传感器容纳结构10之间的空隙44。
由于传感器容纳结构10所提出的设计方案并且特别是由于所述突起26和接合凸缘24的设计方案，在传感器容纳结构10与填充及固定结构42接触时一方面防止了，填充及固定结构42可能进入传感器容纳结构10的空腔14中并可能在这里影响传感器22的功能性。另一方面，传感器容纳结构10根据本发明的设计方案实现了，使填充及固定结构42均匀地分布并由此在覆层构件32与特别是接合凸缘24和传感器容纳结构10之间实现了大的接触面。
填充及固定结构42可以作为塑料46构成，所述塑料在电磁辐射的作用下能够硬化。为了提供电磁辐射，可以使用这里没有示出的辐射源。所述辐射源例如可以提供波长在350nm至450nm之间、例如为400nm的电磁辐射。用于制成传感器容纳结构10的塑料理想地在这个波长范围内是可透过的，从而电磁辐射能够没有阴影地命中塑料46的表面的大部分并能够使所述塑料均匀地硬化。
如上所述，覆层构件32具有隆起部40。因此在覆层构件32和传感器容纳结构10之间的第一间距A1和第二间距A2是不同的。这种差别可以利用填充及固定结构42来补偿，从而不必针对覆层构件32的隆起部40对传感器容纳结构10并且特别是对接合凸缘24进行适配调整。
附图标记列表
10 传感器容纳结构
12 壁部
14 空腔
16 第一开口
18 第二开口
20 内表面
22 传感器
24 接合凸缘
26 突起
28 端面
30 外表面
34 机动车辆
36 扩展部
38 凹口
40 隆起部
42 填充及固定结构
44 空隙
46 塑料
A1、A2 间距
DA 轴向距离
DR 径向距离
L 纵轴线
R 倒圆半径
α 端面角
β 外表面角

Claims (13)

1.用于容纳机动车辆(34)的传感器(22)的传感器容纳结构(10)，包括：
壁部(12)，所述壁部包围具有第一开口(16)和第二开口(18)的空腔(14)并且所述壁部限定纵轴线(L)，
所述传感器(22)能通过沿所述纵轴线(L)的运动穿过所述第一开口(16)和/或第二开口(18)被引入所述空腔(14)中；
设置在第一开口(16)的区域内的接合凸缘(24)，利用所述接合凸缘，能够在所述传感器容纳结构(10)与覆层构件(32)之间构成空隙(44)的情况下将所述传感器容纳结构(10)与机动车辆(34)的覆层构件(32)连接，
所述传感器容纳结构(10)能通过填充所述空隙(44)的填充及固定结构(42)与所述覆层构件(32)连接；
设置在所述接合凸缘(24)上并沿纵轴线(L)延伸的突起(26)，其中
所述接合凸缘(24)和所述突起(26)构造成，使得在将所述传感器容纳结构(10)与覆层构件(32)连接时所述填充及固定结构(42)被排挤离开所述空腔(14)，
其特征在于，
所述接合凸缘(24)具有朝向第一开口(16)的端面(28)，所述端面相对于垂直于所述纵轴线(L)延伸的平面倾斜一个端面角(α)，所述端面角(α)远离第一开口(16)指向并且在1°至7°之间，和/或
所述接合凸缘(24)具有外表面(30)，所述外表面相对于所述纵轴线(L)倾斜一个外表面角(β)，所述外表面角(β)在1°至5°之间并且使得所述接合凸缘(24)朝第一开口(16)渐缩。
2.根据权利要求1所述的传感器容纳结构(10)，其特征在于，所述壁部(12)构成内表面(20)并且所述接合凸缘(24)与所述内表面(20)平齐。
3.根据权利要求2所述的传感器容纳结构(10)，其特征在于，所述突起(26)与所述内表面(20)平齐。
4.根据权利要求1至3之一所述的传感器容纳结构(10)，其特征在于，所述接合凸缘(24)和所述突起(26)环绕地构成。
5.根据权利要求1至3之一所述的传感器容纳结构(10)，其特征在于，所述接合凸缘(24)和所述突起(26)与所述壁部(12)一体地构成。
6.根据权利要求1至3之一所述的传感器容纳结构(10)，其特征在于，所述突起(26)以在0.05mm至0.5mm之间的轴向距离(DA)突出于接合凸缘(24)。
7.根据权利要求2或3所述的传感器容纳结构(10)，其特征在于，所述突起(26)从所述内表面(20)出发延伸在0.3mm至0.7mm之间的径向距离(DR)。
8.根据权利要求1至3之一所述的传感器容纳结构(10)，其特征在于，所述端面角(α)在3°至5°之间。
9.根据权利要求1至3之一所述的传感器容纳结构(10)，其特征在于，所述传感器容纳结构(10)由塑料制成，所述塑料对于波长在350nm至450nm之间的电磁辐射是可透过的。
10.机动车辆(34)的覆层构件(32)，包括：
一个或多个通孔(41)；
一个或多个根据权利要求1至9之一所述的传感器容纳结构(10)，
其中，所述传感器容纳结构(10)在构成空隙(44)的情况下与覆层构件(32)至少部分隔开间距地设置在一个所述通孔(41)的区域内；以及
填充及固定结构(42)，所述填充及固定结构用于填充所述空隙(44)并用于将传感器容纳结构(10)固定在所述覆层构件(32)上。
11.根据权利要求10所述的覆层构件(32)，其特征在于，所述覆层构件(32)具有隆起部(40)，并且所述通孔(41)设置在隆起部(40)的区域内。
12.根据权利要求11所述的覆层构件(32)，其特征在于，所述填充及固定结构(42)构造成粘合剂(46)，所述粘合剂能在电磁辐射的作用下硬化。
13.根据权利要求12所述的覆层构件(32)，其特征在于，所述粘合剂(46)能在波长在350nm至450nm的电磁辐射作用下硬化。
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