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Die
Erfindung betrifft eine Sensorabdeckung für an Fahrzeugteilen angeordnete
Abstandssensoren.
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Als
Sensoren kommen hierbei Ultraschall- oder Radarsensoren zur Erfassung
der Umgebung eines Fahrzeugs in Betracht. Die Sensoren können dabei
in Halterungen an den Fahrzeugteilen angeordnet sein, insbesondere
an Stoßfängern. Die
Sensoren weisen in der Regel ein Kunststoffgehäuse auf. Die Fahrzeugteile
sowie die Halterungen können
dabei aus Kunststoff sein.
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Sensorhalterungen
für derartige
Sensoren sind beispielsweise aus der WO99/10876 A1 vorbekannt.
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Beim
Betrieb der in den bekannten Sensorhalterungen eingesetzten Sensoren
hat sich herausgestellt, dass es hin und wieder zu von den Sensoren empfangenen
Störsignalen
kommt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Mittel
bereitzustellen, mit denen das Auftreten von Störsignalen möglichst minimiert wird.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Sensorabdeckung für an Fahrzeugteilen angeordnete
Abstandssensoren gelöst,
wobei die Sensorabdeckung haubenartig mit einem Mantel, einem Boden
und einer dem Boden gegenüberliegenden
offenen Seite derart ausgebildet ist, dass die Sensorabdeckung mit
der offenen Seite auf die der aktiven Fläche des Sensors abgewandten
Hinterseite des Sensors und/oder auf die Hinterseite einer den Sensor
halternden Sensorhalterung zur Abdämpfung von in die hintere Richtung
gesendeten Signalen und/oder von hinten kommenden Reflexionssignalen
aufsetzbar ist.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Sensoren auch
in die hintere, der aktiven Fläche
des Sensors abgewandten Richtung abstrahlen beziehungsweise dass
von der hinteren Richtung kommend unerwünschte Reflexionssignale von
der aktiven Fläche
des Sensors empfangen werden. Insbesondere bei tiefen Außentemperaturen
treten derartige Störsignale
auf, die möglichst
nicht ausgesandt beziehungsweise empfangen werden sollen. Um das
Aussenden von Signalen in die hintere Richtung zu vermeiden und/oder
um von hinten kommende Signale abzudämpfen, ist die erfindungsgemäße Sensorabdeckung
zur Anordnung auf die Hinterseite des Sensors beziehungsweise der
Sensorhalterung vorgesehen. Insgesamt wird dadurch die Betriebssicherheit
des Sensors erhöht
und das Empfangen von das Messergebnis verfälschenden Störsignalen
wird reduziert.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführung
der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Mantel zylindrisch
oder leicht konisch ausgebildet ist und dass der Boden im Wesentlichen
senkrecht zur Mittellängsachse
des Mantels verlaufend angeordnet ist. Da der Boden in diesem Falle
in der Regel parallel zur aktiven Fläche des Sensors angeordnet
ist, können
von der aktiven Fläche
des Sensors nach hinten abgestrahlte Signale vom Boden optimal gedämpft oder
absorbiert werden. Gemäß der Erfindung
kann dennoch vorgesehen sein, dass die Sensorabdeckung wenigstens
abschnittsweise eine kugelförmige Oberfläche aufweist,
wobei dann der Mantel und der Boden tangential ineinander übergehen.
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Um
trotz Vorsehen der Sensorabdeckung den Sensor auf der Hinterseite
elektrisch anschließen
zu können,
kann vorgesehen sein, dass der Mantel und/oder der Boden einen Durchbruch
für einen
Steckerabgang des Sensors vorsieht. Je nachdem, welche Art von Sensor
abgedeckt werden soll, kann der Durchbruch im Mantel und/oder im
Boden vorhanden sein.
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Um
mit lediglich einer Sensorabdeckung verschiedenartig ausgebildete
Sensoren abdecken zu können,
ist besonders vorteilhaft, wenn im Mantel und/oder im Boden Sollbruchstellen
zum Entfernen von Haubenabschnitten zur Herstellung oder Vergrößerung eines
Durchbruchs für
einen Steckerabgang des Sensors vorgesehen sind. Aufgrund derartiger Sollbruchstellen
können
gezielt Haubenabschnitte in den Bereichen entfernt werden, in denen
der Sensor den Steckerabgang aufweist.
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Die
Sensorabdeckung kann erfindungsgemäß so ausgebildet sein, dass
der Durchbruch hin zur offenen Seite wenigstens abschnittsweise
oder vollständig
offen ist. Bei vollständig
offenem Durchbruch hin zur offenen Seite ist folglich zwischen dem Durchbruch
und der offenen Seite kein Haubenabschnitt beziehungsweise Haubenmaterial
vorhanden. Die offene Seite geht in den Durchbruch über. Bei
abschnittsweise offenem Durchbruch hin zur offenen Seite kann beispielsweise
vorgesehen sein, dass zwischen dem Durchbruch und der offenen Seite
lediglich eine schlitzartige Materialaussparung vorhanden ist. Dadurch
kann beispielsweise, je nach Materialeigenschaften der Sensorabdeckung,
der zwischen dem Durchbruch und der offenen Seite vorhandene Materialabschnitt
weggeschwenkt werden, um die Sensorabdeckung beispielsweise auf
einen entsprechenden Sensor mit einem angeschlossenen Steckerabgang
aufsetzen zu können.
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Um
eine zusätzliche
Dämpfung
der von der aktiven Fläche
kommenden Signale zu erhalten, kann vorteilhafterweise vorgesehen
sein, dass auf der der offenen Seite zugewandten Seite des Bodens eine
Sensorsignale dämpfende
und/oder absorbierende Struktur vorhanden ist. Die Struktur kann
dabei insbesondere als pyramidenförmige Riffelung ausgebildet
sein, und eine Höhe
von 3,5 bis 3 mm und insbesondere eine Höhe im Bereich von ca. 1,5 mm
aufweisen. Die Grundfläche
der einzelnen Pyramiden kann dabei insbesondere 1,5 mm auf 1,5 mm
bis 2,5 mm auf 2,5 mm und insbesondere 2 mm auf 2 mm sein. Eine
derartige Struktur hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen,
um bei einem Ultraschallsensor entsprechende Signale zu dämpfen und
optimalerweise vollständig
zu absorbieren. Gemäß der Erfindung
können
allerdings auch andere Strukturen Verwendung finden, beispielsweise
Strukturen mit runden oder gewölbten
Oberflächen.
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Um
beim Eintreten von Feuchtigkeit in die Sensorabdeckung eine Belüftung und
Austrocknung der Innenseite der Sensorabdeckung zu ermöglichen,
kann gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass im Übergangsbereich zwischen
Mantel und Boden wenigstens eine Aussparung vorgesehen ist. Gerade
im Übergangsbereich
von Boden zu Mantel kann erreicht werden, dass Feuchtigkeit, die
sich am Boden ansammelt, und Feuchtigkeit, die sich am Mantel ansammelt,
optimal aus der Abdeckung entweichen kann. Grundsätzlich kann
allerdings eine entsprechende Aussparung auch an anderen Stellen
der Sensorabdeckung angeordnet sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung ist denkbar, dass die Sensorabdeckung
Befestigungsmittel zur Befestigung der Sensorabdeckung am Sensor
und/oder an der Sensorhalterung vorsieht.
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Insbesondere
ist vorteilhaft, wenn die Befestigungsmittel als eine am Mantel
angeformte Lasche und eine ebenfalls am Mantel angeformte, die Lasche
aufnehmende Laschenaufnahme ausgebildet sind. Lasche sowie Laschenaufnahme
sind dabei vorteilhafterweise auf der Außenseite des Mantels, also
zugänglich,
angeordnet. Die Wandstärke
der Lasche entspricht dabei vorteilhafterweise der Wandstärke des
Mantels. Durch Vorsehen der Lasche und der Laschenaufnahme am Mantel
bilden diese keine separaten Einzelteile, sondern sind einstückig, und damit
verliersicher, an dem Mantel angeordnet.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
ergibt sich dann, wenn die Lasche in dem an den Durchbruch angrenzenden
Bereich des Mantels an den Mantel angeformt ist und wenn die Laschenaufnahme
auf der dem Durchbruch abgewandten und/oder dem Durchbruch gegenüberliegenden
Bereich des Mantels angeordnet ist. Im befestigten Zustand der Sensorabdeckung
verläuft
die Lasche folglich wenigstens abschnittsweise entlang der Außenseite
des Mantels, wodurch der Bereich des Mantels, an dem die Lasche
entlang läuft,
bei Festziehen der Lasche in der Laschenaufnahme radial nach innen
gegen beispielsweise den Sensor oder eine Sensorhalterung zur Befestigung
der Sensorabdeckung beaufschlagt werden kann.
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Dabei
ist vorteilhaft, wenn die dem Boden abgewandte Kante der Lasche
im Wesentlichen in der von der offenen Seite gebildeten Ebene liegt.
Dadurch wird erreicht, dass die Lasche auf der dem Boden abgewandten
Seite die Abdeckung an dem Sensor oder einer Sensorhalterung haltert.
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Vorteilhaft
ist ferner, wenn die Lasche im in der Laschenaufnahme angeordneten
Zustand wenigstens abschnittsweise zwischen dem Durchbruch und der
offenen Seite liegt. Die Lasche greift dann wenigstens abschnittsweise
zwischen den Steckerabgang und der offenen Seite, so dass die Abdeckung
ohne Entfernen der Lasche, wenn überhaupt, nur
schwer vom Sensor beziehungsweise der Sensorhalterung entfernbar
ist.
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Zur
dauerhaften Befestigung der Lasche in der Laschenaufnahme kann vorteilhafterweise
vorgesehen sein, dass die Lasche in dem mit der Laschenaufnahme
zusammenwirkenden Bereich Rastabschnitte aufweist und/oder dass
die Laschenaufnahme eine in zur Einführungsrichtung der Lasche in radialer
Richtung vollständig
geschlossene Aufnahmeöffnung
für die
Lasche aufweist. Die laschenseitigen Rastabschnitte können dabei
insbesondere sägezahnartig
in dem Bereich der Lasche angeordnet sein, die mit der Laschenaufnahme
zusammenwirkt. Im restlichen Bereich, der zur Anlage an die Außenseite
des Mantels vorgesehen ist, sind derartige Rastabschnitte nicht
erforderlich. Die Rastabschnitte können dabei insbesondere in
zwei oder drei Richtungen verlaufend ausgebildet sein. Besonders
vorteilhaft ist, wenn die Rastabschnitte in die Richtungen axial
oben, axial unten und nach radial außen verlaufen. In diesen drei
Richtungen sind dann vorteilhafterweise mit den Rastabschnitten
zusammenwirkende Laschenaufnahmeabschnitte vorgesehen. Die Rastabschnitte
beziehungsweise die zugehörigen
Laschenaufnahmeabschnitte können
dabei so ausgebildet sein, dass die Verrastung lösbar oder unlösbar ist.
Die unlösbare
Ausbildung hat den Vorteil, dass eine einmal befestigte Sensorabdeckung
dauerhaft am Sensor beziehungsweise am Sensorgehäuse verbleibt.
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Als
Befestigungsmittel können
auch Schellen, insbesondere Rast- oder Rohrschellen oder eine Verzahnung
aufweisende Rastbänder,
insbesondere Kabelverbinder, vorgesehen sein. Die Schellen oder Rastbänder können als
von der Abdeckung separate Bauteile ausgebildet sein, die um den
Mantel, insbesondere im Bereich der offenen Seite des Mantels, angebracht
werden können.
Durch die Befestigungsmittel wird dann vorteilhafterweise die entsprechende Mantelfläche nach
radial innen gegen den Sensor beziehungsweise gegen die Sensorhalterung
beaufschlagt.
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Die
Sensorabdeckung kann so ausgebildet sein, dass im montierten Zustand
die dem Boden abgewandte, die offene Seite umgrenzende Kante des Mantels
am Sensor oder an einer den Sensor halternden Sensorhalterung wenigstens
abschnittsweise oder nahezu zum Aufliegen kommt. Beim vorteilhafterweise
vollständigen
Aufliegen der entsprechenden Kante am Sensor oder an einer Sensorhalterung wird
erreicht, dass zwischen dem Sensor und der Abdeckung keine Störsignale
ungehindert austreten können.
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Die
Sensorabdeckung kann insbesondere aus einem thermoplastischen Elastomer
(TPE) ausgebildet sein. Ein derartiger Werkstoff hat sich deshalb
als besonders vorteilhaft erwiesen, da er zum einen Sensorsignale
ausreichend dämpft
oder absorbiert und zum anderen ausreichende elastische Eigenschaften
zur Anordnung an den Sensor oder ein Sensorgehäuse aufweist. Insbesondere
dann, wenn eine an den Mantel angeformte Lasche vorgesehen ist,
weist diese Lasche, wenn sie Rastabschnitte aufweist, gute dauerelastische
Eigenschaften auf.
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Weitere
Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
der folgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher
beschrieben und erläutert
sind.
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Es
zeigen:
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1 und
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2 zwei
perspektivische Ansichten einer erfindungsgemäßen Sensorabdeckung;
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3 die
Vorderansicht der Sensorabdeckung gemäß den 1 und 2;
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4 die
Draufsicht auf die Sensorabdeckung gemäß 3;
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5 einen
Schnitt durch die Sensorabdeckung entlang der Linie V in 4;
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6 eine
perspektivische Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Sensorabdeckung;
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7 die
Vorderansicht der Sensorabdeckung gemäß 6;
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8 die
Draufsicht auf die Sensorabdeckung gemäß 6;
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9 einen
Schnitt entlang der Linie IX in 8;
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10 die
Seitenansicht der Sensorabdeckung gemäß 6; und
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11 die
Unteransicht der Sensorabdeckung gemäß 6.
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In
den 1 bis 5 ist eine erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Sensorabdeckung 10 dargestellt.
Wie insbesondere aus den 1 und 2 deutlich
wird, dient die Sensorabdeckung 10 zur Abdeckung der Hinterseite
eines Sensors 12, der in einer Sensorhalterung 14 angeordnet ist.
Im Normalbetrieb des Sensors 12 sendet dieser Ultraschallsignale
in die mit dem Pfeil 18 angedeutete Hauptabstrahlrichtung.
Allerdings ist nicht auszuschließen, dass auch in die der Hauptabstrahlrichtung
abgewandte hintere Richtung Signale ausgestrahlt werden, beziehungsweise
dass von dieser hinteren Richtung Signale kommen, die von der aktiven
Fläche 16 empfangen
werden. Diese Signale sind Störsignale,
die das Messergebnis des Sensors negativ beeinflussen. Um zum einen
in die hintere Richtung abgesandte Signale abzudämpfen beziehungsweise zu absorbieren
und zum anderen von der hinteren Richtung kommende Signale abzudämpfen beziehungsweise
zu absorbieren ist die erfindungsgemäße Sensorabdeckung 10 vorgesehen.
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Wie
aus den 1 bis 4 deutlich
wird, ist die Sensorabdeckung 10 haubenartig ausgebildet und
weist einen Mantel 20, einen Boden 22 und eine offene
Seite 24 auf. Die Sensorabdeckung 10 kann dabei
mit der offenen Seite 24, wie in 1 und 2 dargestellt
ist, auf die der aktiven Fläche 16 abgewandte
Hinterseite des Sensors beziehungsweise auf die Halterung 14 aufgesetzt
werden.
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Der
Mantel 20 ist dabei zur Mittellängsachse 26 leicht
konisch ausgebildet, wie insbesondere aus den 3 und 5 hervorgeht.
Der Boden 22, der sich an den Mantel 20 anschließt, läuft insbesondere senkrecht
zur Mittellängsachse 26 und
insbesondere parallel zur aktiven Fläche 16 des Sensors 12.
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Aus
den 1 bis 4 wird zudem deutlich, dass
im Bereich des Mantels 20 und im Bereich des Bodens 22 ein
Durchbruch 28 vorgesehen ist, durch den ein am Sensor 12 vorhandener
Steckerabgang 30 hindurchgreift. Über den Steckerabgang 30 kann
der Sensor 12 elektrisch angeschlossen werden. Wie insbesondere
aus den 3 und 4 deutlich
wird, verläuft
vom Durchbruch 28 aus ein schmaler Spalt 32 hin
zur offenen Seite 24. Aufgrund des Vorsehens des Spalts 32 ist
der Durchbruch 28 hin zur offenen Seite 24 wenigstens
bedingt offen. Der zwischen dem Durchbruch 28 und der offenen Seite 24 gelegene
Mantelabschnitt 34 kann dadurch wenigstens bedingt um beispielsweise
eine in der 3 angedeutete Achse 36 nach
radial außen
ausgelenkt werden, um die Sensorabdeckung trotz Vorhandensein eines
Steckerabgangs 30 auf einen bereits montierten und angeschlossenen
Sensor 12 aufsetzen zu können.
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Aus
den 4 und 5 wird deutlich, dass im Übergangsbereich
vom Mantel 20 zum Boden 22 zwei schlitzartige
Aussparungen 38 vorgesehen sind, die zur Belüftung und
zum Austreten von sich in der Sensorabdeckung möglicherweise sammelnder Feuchtigkeit
dienen.
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Zur
dauerhaften Befestigung der Sensorabdeckung 10 am Sensor 12 beziehungsweise
an der Halterung 14 können
in den 1 bis 5 nicht dargestellte Befestigungsmittel
in Form von Rastschellen oder mit Schrauben versehenen Rohrschellen
Verwendung finden, die in dem radial außen liegenden, dem Boden 22 abgewandten
Bereich der Mantelfläche
angeordnet werden. Vorteilhafterweise verlaufen diese Schellen über den
sich zwischen dem Durchbruch 28 und der offenen Seite 24 befindenden
Mantelabschnitt 34. Anstelle von Schellen können auch
eine Verzahnung aufweisende Rastbänder, insbesondere Kabelverbinder,
oder andere, geeignete Befestigungsmittel Verwendung finden.
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Die
in den 6 bis 11 dargestellte Sensorabdeckung 50 entspricht
in weiten Teilen der Sensorabdeckung 10 gemäß den 1 bis 5, wobei
entsprechende Abschnitte beziehungsweise Funktionsteile mit entsprechenden
Bezugszeichen versehen sind. Die Unterschiede der Sensorabdeckung 50 bezüglich der
Sensorabdeckung 10 werden im Nachfolgenden erläutert.
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Bei
der Sensorabdeckung 50 sind im Mantel 20 sowie
im Boden 22 sind insbesondere in den 7 und 8 mit
dem Bezugszeichen 52 gekennzeichnete linienartige Sollbruchstellen
vorgesehen. Über
die Sollbruchstellen kann ein sich an den Durchbruch 28 anschließender,
hin zum Boden 22 beziehungsweise bis in den Boden 22 reichender Haubenabschnitt 54 auf
einfache Art und Weise ausgebrochen werden. Das Ausbrechen des Haubenabschnitts 54 ist
dann erforderlich, falls die abzudeckenden Sensoren einen Steckerabgang
aufweisen, der nicht wie in den 1 und 2 nach
radial außen
verlaufend ausgebildet ist, sondern seitlich an den Sensoren angeordnet
ist und nach axial oben verläuft.
Die Sensorabdeckung 50 ist folglich für verschiedene Arten von Sensoren
verwendbar; zum einen von Sensoren wie sie in den 1 und 2 dargestellt
sind, und zum anderen für
Sensoren, die einen in axialer Richtung verlaufenden Steckerabgang
aufweisen.
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Ferner
ist im Unterschied zur Sensorabdeckung 10 bei der Sensorabdeckung 50 vorgesehen, das
der Durchbruch 28 zur offenen Seite 24 vollständig offen
ist. Zwischen dem Durchbruch 28 und der offenen Seite 24 ist
folglich kein Mantelabschnitt vorgesehen, wie er bei der Sensorabdeckung 10 mit dem
Bezugszeichen 34 gekennzeichnet ist.
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Aus
den 9 und 11 wird deutlich, dass auf der
der offenen Seite zugewandten Innenseite des Bodens 22 eine
Sensorsignale dämpfende und
absorbierende Struktur 56 vorgesehen ist, die als pyramidenförmige Riffelung
ausgebildet ist. Die einzelnen Pyramiden weisen dabei eine Höhe h, wie
in 9 angedeutet ist, von etwa 1,5 mm auf. Die quadratische
Grundfläche
der einzelnen Pyramiden beträgt
vorteilhafterweise 2 mm auf 2 mm. Durch Vorsehen einer derartigen
Struktur 56 werden von der aktiven Fläche des Sensors kommende Signale
in optimaler Weise gedämpft
beziehungsweise absorbiert.
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Im
Gegensatz zur Sensorabdeckung 10 gemäß den 1 bis 5 umfasst
die Sensorabdeckung 50 als Befestigungsmittel eine am Mantel 20 angeformte
Lasche 58 sowie eine ebenfalls am Mantel 20 angeformte,
das freie Ende der Lasche 58 aufnehmende Laschenaufnahme 60.
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Wie
insbesondere aus den 6, 8 und 11 hervorgeht,
ist die Lasche in dem an den Durchbruch 28 angrenzenden
Bereich des Mantels 20 an den Mantel 20 angeformt.
Die Laschenaufnahme 60 liegt dabei auf der Mitte des Durchbruchs 28 gegenüberliegenden
Seite des Mantels 20. Bei in die Laschenaufnahme 60 eingreifender
Lasche 58 verläuft
die Lasche 58, wie aus 7 deutlich
wird, zwischen dem Durchbruch und der offenen Seite 24. Würde die
Sensorabdeckung 50 auf dem Sensor 12 gemäß den 1 und 2 angeordnet
werden, so würde
dann die Lasche 58 zwischen dem Steckerabgang 30 und
der Halterung 14 angeordnet sein. Die Lasche 58 ist
ferner am Mantel 20 so angeordnet, dass die dem Boden 22 abgewandte
Kante 62 der Lasche 58 in der von der offenen
Seite 24 gebildeten Ebene liegt.
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Wie
aus den Figuren deutlich wird, weist die Lasche 58 im Bereich
ihres freien Endes sägezahnartig
ausgebildete Rastabschnitte 64 auf. Die Rastabschnitte
erstrecken sich dabei, wie aus 7 deutlich
wird, nach axial oben sowie nach axial unten und, wie aus 8 deutlich
wird, auch nach radial außen. Zur
Befestigung der Sensorabdeckung 50 wird das freie Ende
der Lasche 58 in die Laschenaufnahme 60 in zur
Oberfläche
des Mantels 20 tangentialer Richtung eingeführt. Die
Laschenaufnahme 60 weist dazu eine in zur Einführrichtung
der Lasche in radialer Richtung vollständig geschlossene Aufnahmeöffnung 66,
die insbesondere in 10 deutlich zu erkennen ist,
auf.
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Beide
Sensorabdeckungen 10 und 50 sind vorteilhafterweise
aus einem thermoplastischen Elastomer. Es hat sich herausgestellt,
dass gerade ein derartiger Werkstoff eine geeignete Ultraschall dämpfende
beziehungsweise absorbierende Wirkung hat. Ferner kann aufgrund
der entsprechenden elastischen Eigenschaften des Werkstoffs die
Lasche 58 derart in die Laschenaufnahme 60 eingeführt werden,
dass die Lasche 58 unter Vorspannung an der Außenfläche des
Mantels zum Anliegen kommt, wodurch die Abdeckung auf ihrer Innenseite
gegen den Sensor beziehungsweise die den Sensor aufnehmenden Halterung
beaufschlagt wird. Hierdurch kann eine ausreichende dauerhafte Befestigung
der Sensorabdeckung 50 am Sensor beziehungsweise der Sensorhalterung
gewährleistet
werden.