DE102007011170A1

DE102007011170A1 - Ultraschallsensor

Info

Publication number: DE102007011170A1
Application number: DE102007011170A
Authority: DE
Inventors: Akira Kariya Nakajima; Yasuhiro Kariya Kawashima; Hiroyuki Kariya Kani; Tadao Kariya Shimizu
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2007-03-07
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2027-03-08
Also published as: US7398687B2; JP4893322B2; JP2007284035A; DE102007011170B9; CN101042433B; US20070220981A1; CN101042433A; DE102007011170B4

Abstract

Ein Abdeckungselement (4) eines Ultraschallsensors weist einen ersten Eingriffsabschnitt (4b) und einen zweiten Eingriffsabschnitt (4d) auf, welche jeweils mit einem dritten Eingriffsabschnitt (39) und einem vierten Eingriffsabschnitt (38) eines Sensorkörpers (3) im Eingriff sind. Die Eingriffsabschnitte sind in solch einer Weise angeordnet, dass eine auf das Abdeckungselement (4) auf Grund einem Eingriff zwischen dem ersten Eingriffsabschnitt (4b) und dem dritten Eingriffsabschnitt (39) ausgeübte Kraft, sowie eine auf das Abdeckungselement (4) auf Grund einem Eingriff zwischen dem zweiten Eingriffsabschnitt (4d) und dem vierten Eingriffsabschnitt (38) ausgeübte Kraft jeweils entgegengesetzte Richtungen aufweisen, so dass sie sich im Wesentlichen ausgleichen, wenn der Sensorkörper (3) an dem Abdeckungselement (4) befestigt ist. Das Abdeckungselement (4) kann somit begrenzt werden, sich zu neigen, wenn der Sensorkörper (3) an dem Abdeckungselement (4) befestigt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ultraschallsensor.
Im Allgemeinen ist ein Ultraschallsensor mit einem Sensorkörper versehen, welcher einen Ultraschallwandler aufweist und an einer Stoßstange eines Fahrzeugs angebracht ist. Der Ultraschallwandler erzeugt Ultraschallwellen. Durch Empfangen von Reflektionswellen der Ultraschallwellen wird ein Hindernis in der Nähe der Stoßstange erfasst.

Z.B. ist 12 ist mit Bezug auf die JP-2003-9270A (US6759950) eine partielle Schnittansicht, welche einen Montageaufbau zum Befestigen eines herkömmlichen Ultraschallsensors 100 an einer Stoßstange 101 zeigt. Wie in 12 gezeigt weist ein Sensorkörper 102 des Ultraschallsensors 100 eine kreisförmige Säulenform auf. Durch Einfügen des Sensorkörpers 102 dem Äußeren der Stoßstange 101 in ein kreisförmiges Loch 102a, welches an der Stoßstange 101 von angeordnet ist, wird der Sensorkörper 102 an der Stoßstange 101 befestigt.

Der Sensorkörper 102 weist insbesondere einen Flansch 102a auf, welcher an seinem Heck in der Einfügerichtung des Sensorkörpers 102 in die Stoßstange 101 positioniert ist. Eine V-förmige Metallfeder 103 ist um die äußere Peripherie des Sensorkörpers 102 herum vorgesehen.

Wenn der Sensorkörper 102 durch das Loch 101a der Stoßstange 101 eingefügt wird, wird somit die Ausdehnungskraft in Durchmesserrichtung des Sensorkörpers 102, welche durch die Metallfeder 103 erzeugt wird, auf die Wandfläche, welche das Loch 101a der Stoßstange 101 bildet, derart angewendet, dass eine Bewegung in Einfü gerichtung des Sensorkörpers 102 durch den Flansch 102a reguliert wird. Der Sensorkörper 102 wird somit an der Stoßstange 101 befestigt.

In den letzten Jahren sind Ultraschallsensoren zunehmend intelligent geworden und eine Schaltplatine, auf welcher nicht nur der Ultraschallwandler, sondern ebenfalls eine Signalverarbeitungsschaltung und dergleichen angeordnet sind, ist in dem Sensorkörper aufgenommen. Der Sensorkörper ist somit vergrößert und es tritt ein Problem auf, dass der Sensorkörper nicht von dem Äußeren der Stoßstange durch das Loch in der Stoßstange eingefügt werden kann. Es ist deshalb notwendig, den Ultraschallsensor durch eine Anordnung, welche sich von der herkömmlichen Anordnung unterscheidet, an der Stoßstange zu befestigen.

Um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen wird durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung der folgende Aufbau in Erwägung gezogen. Mit Bezug auf 13 wird eine Einfassung 4 (Abdeckung) vorgesehen, welche eine zylindrische Form, sowie einen Flansch 4a an ihrem einen Ende aufweist. Die Einfassung 4 wird von dem Äußeren der Stoßstange 2 in ein Loch 2a der Stoßstange 2 eingefügt, so dass sie an der Stoßstange 2 befestigt ist. Daraufhin folgend wird ein kreisförmiger Säulenabschnitt, in welchem ein Ultraschallwandler des Ultraschallsensors 3 angeordnet ist, in einen Hohlabschnitt der Einfassung 4 von dem Inneren der Stoßstange (d. h. in einer zu der Einfügerichtung der Einfassung 4 in das Loch 2a der Stoßstange 2 entgegengesetzten Richtung) eingefügt, so dass der Sensorkörper 3 über die Einfassung 4 an der Stoßstange 2 befestigt ist.

Da es in diesem Fall notwendig ist, den Sensorkörper 3, welcher eine große Größe aufweist, an der Einfassung 4, die als ein Befestigungselement wirkt, zu halten, muss die Einfassung 4 fest an der Stoßstange 2 befestigt sein und der Sensorkörper 3 muss fest an dem Abdeckungselement 4 befestigt sein.

Es wird deshalb durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung wie in 13 gezeigt vorgeschlagen, einen Schnappverschluss 4b, einen Stiftabschnitt 3z, eine Lanze 38 und einen Lochabschnitt (nicht gezeigt), welcher mit einem Stiftabschnitt 38b der Lanze 38 im Eingriff ist und an der oberen Seite (mit Bezug auf die Vertikalrichtung der Zeichnung von 13) der Einfassung 4 positioniert ist, vorzusehen. Der Schnappverschluss 4b weist in diesem Fall einen Lochabschnitt (nicht gezeigt) auf, welcher an der unteren Seite (mit Bezug auf die Vertikalrichtung der Zeichnung von 13) der Einfassung 4 positioniert ist. Der Stiftabschnitt 3z ist mit einem Lochabschnitt 4z des Schnappverschlusses 4b im Eingriff und an der unteren Seite des Sensorkörpers 3 positioniert. Die Lanze 38, welche mit dem Stiftabschnitt 38b versehen ist, ist an der oberen Seite des Sensorkörpers 3 positioniert.

Wenn der Sensorkörper 3 an der Einfassung 4 befestigt ist, kontaktiert in diesem Fall der Stiftabschnitt 38b der Lanze 38 die äußere Oberfläche der Seitenwand der Einfassung 4, so dass die Lanze 38 elastisch verformt wird. Wenn der Stiftabschnitt 38b der Lanze 38 zu dem Lochabschnitt der Einfassung 4 gelangt, wird die Form der Lanze 38 wiedererlangt, so dass der Stiftabschnitt 38b in den Lochabschnitt eintritt. Der Stiftabschnitt 38b ist somit mit dem Lochabschnitt im Eingriff.

Auf den Schnappverschluss 4b wird gleichfalls durch den Stiftabschnitt 3z des Sensorkörpers 3 ein Druck ausgeübt, so dass er elastisch verformt wird. Wenn der Lochabschnitt 4z des Schnappverschluss 4b zu dem Stiftabschnitt 3c gelangt, wird die Form des Schnappverschlusses 4b wiedererlangt, so dass der Stiftabschnitt 3z in den Lochabschnitt 4z eintritt. Der Stiftabschnitt 3z und der Lochabschnitt 4z sind somit miteinander im Eingriff. Die Einfassung 4 und der Sensorkörper 3 können somit weiterhin über die Lanze 38, den Schnappverschluss 4b und dergleichen fest befestigt werden.

In dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird jedoch eine elastische Reaktionskraft der Lanze 38, wie durch den Pfeil in 13 angegeben, auf die Einfassung 4 in einer zu der unteren Seite gerichteten Richtung angewendet bzw. azsgeübt, sowie eine Kraft, welche auf den Schnappverschluss 4b durch den Stiftabschnitt 3z einen Druck ausübt, wird in einer zu der unteren Seite gerichteten Richtung ausgeübt. Die beiden Kräfte werden deshalb auf die Einfassung 4 in der gleichen Richtung ausgeübt. Das Abdeckungselement 4 ist somit neigungsempfindlich.

In dem Fall, in welchem der Ultraschallsensor an einer anderen Fahrzeugkomponente als der Stoßstange montiert ist, tritt das Problem gleichfalls auf.

In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Nachteile ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ultraschallsensor vorzusehen, bei welchem sein Abdeckungselement begrenzt wird, sich zu neigen, wenn sein Sensorkörper durch das Abdeckungselement montiert wird.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält ein Ultraschallsensor ein Abdeckungselement, welches einen Hohlabschnitt aufweist, der an einem seiner Enden eine Öffnung aufweist, sowie einen Sensorkörper, welcher einen Ultraschallwandler aufweist. Ein Teil des Sensorkörpers, welcher den Ultraschallwandler enthält, wird durch die Öffnung des Abdeckungselements in den Hohlabschnitt eingefügt. Das Teil des Sensorkörpers wird in den Hohlabschnitt des Abdeckungselements von einer Seite einer Basis eingefügt, nach dem das Abdeckungselement durch einen Lochabschnitt der Basis von der anderen Seite der Basis eingefügt wird, so dass der Sensorkörper durch das Abdeckungselement an der Basis angebracht ist. Die eine Seite und die andere Seite des Abdeckungselements liegen einander gegenüber. Das Abdeckungselement weist einen ersten Eingriffsabschnitt und einen zweiten Eingriffsabschnitt auf, welche derart positioniert sind, dass sie sich mit Bezug auf den Hohlabschnitt des Abdeckungselements gegenüber liegen. Der Sensorkörper weist einen dritten Eingriffsabschnitt auf, welcher mit dem ersten Eingriffsabschnitt im Eingriff ist, sowie einen vierten Eingriffsabschnitt, welcher mit dem zweiten Eingriffsabschnitt im Eingriff ist. Der erste Eingriffsabschnitt, der zweite Eingriffsabschnitt, der dritte Eingriffsabschnitt und der vierte Eingriffsabschnitt sind in solch einer Weise angeordnet, dass eine auf das Abdeckungselement auf Grund einem Eingriff zwischen dem ersten Eingriffsabschnitt und dem dritten Eingriffsabschnitt ausgeübte Kraft, sowie eine auf das Abdeckungselement auf Grund einem Eingriff zwischen dem zweiten Eingriffsabschnitt und dem vierten Eingriffsabschnitt ausgeübte Kraft jeweils einander entgegengesetzte Richtungen aufweisen, wenn der Sensorkörper an dem Abdeckungselement angebracht ist.

Die durch die Eingriffsabschnitte erzeugten Kräfte werden auf das Abdeckungselement 4 jeweils in entgegengesetzten Richtungen ausgeübt, so dass sie sich im Wesentlichen ausgleichen, wenn der Sensorkörper 3 mit Bezug auf das Abdeckungselement 4 befestigt ist. Es kann deshalb begrenzt werden, dass sich das Abdeckungselement 4 neigt, wenn der Sensorkörper 3 an dem Abdeckungselement 4 befestigt ist.

Die obigen sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, welche mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erfolgt, ersichtlich. Es zeigt:
1 eine partielle Seitenschnittansicht, welche einen Ultraschallsensor zeigt, der an einer Stoßstange entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angebracht ist;
2A eine Frontansicht, welche den Ultraschallsensor entsprechend der bevorzugten Ausführungsform zeigt, 2B eine rechte Seitenansicht, welche den Ultraschallsensor zeigt, 2C eine Draufsicht, welche den Ultraschallsensor zeigt, und 2D eine Heckansicht, welche den Ultraschallsensor zeigt;
3 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 2A;
4 eine Querschnittsansicht, welche einen Ultraschallwandler entsprechend der bevorzugten Ausführungsform zeigt;
5A eine Frontansicht, welche ein Abdeckungselement entsprechend der bevorzugten Ausführungsform zeigt, 5B eine linke Seitenansicht des Abdeckungselements, 5C eine Heckansicht, welche das Ab deckungselement zeigt, 5D eine Draufsicht, welche das Abdeckungselement zeigt, und 5E eine Unteransicht, welche das Abdeckungselement zeigt;
6 eine partiell vergrößerte Schnittansicht entlang einer Line VI-VI in 5C;
7 eine schematische Ansicht, welche den Ultraschallsensor vor dem Anbringen an der Stoßstange entsprechend der bevorzugten Ausführungsform zeigt;
8 eine partielle Querschnittsansicht, welche einen Zwischenzustand des Anbringens des Ultraschallsensors an der Stoßstange entsprechend der bevorzugten Ausführungsform zeigt;
9 eine partielle Seitenschnittansicht, welche das Abdeckungselement zeigt, wenn es in einen Lochabschnitt der Stoßstange entsprechend der bevorzugten Ausführungsform eingefügt wird;
10 eine partiell vergrößerte Schnittansicht, welche einen Zustand zeigt, wenn der Ultraschallwandler und ein Öffnungsabschnitt eines Sensorkörpers in einen Hohlabschnitt des Abdeckungselements entsprechend der bevorzugten Ausführugsform eingefügt sind;
11 eine partielle Seitenschnittansicht, welche eine Zustand zeigt, wenn der Öffnungsabschnitt des Sensorkörpers in dem Hohlabschnitt des Abdeckungselements entsprechend der bevorzugten Ausführungsform eingefügt ist;
12 eine partielle Schnittansicht, welche einen Befestigungsaufbau eines Ultraschallsensors an einer Stoßstange entsprechend dem Stand der Technik zeigt; und
13 eine schematische Ansicht, welche das Anbringen eines Ultraschallsensors entsprechend einem durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Vergleichsbeispiels zeigt.
Die beispielhaften Ausführungsformen werden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
Ein Ultraschallsensor 1 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 11 beschrieben. Der Ultraschallsensor 1 kann mit Bezug auf 1 geeigneter Weise an einer Basis wie z.B. einer Stoßstange 2 eines Fahrzeugs montiert sein, so dass er als ein Hecksonar, ein Eckensonar oder dergleichen verwendet wird.
Der Ultraschallsensor 1 weist einen Sensorkörper 3 und ein Abdeckungselement 4 (Einfassung) auf und kann z.B. an einem Lochabschnitt 2a der Stoßstange 2 befestigt sein. Das Abdeckungselement 4 weist einen Hohlschnitt auf, welcher eine Öffnung an einem seiner Enden aufweist. Das Abdeckungselement 4 des Ultraschallsensors 1 wird von der äußeren Seite (in 1 der linken Seite) der Stoßstange 2 durch den Lochabschnitt eingefügt und anschließend wird der Sensorkörper 3 von der inneren Seite (in 1 der rechten Seite) der Stoßstange 2 in den Hohlabschnitt des Abdeckungselements 4 eingefügt. Der Ultraschallsensor 1 ist somit an der Stoßstange 2 befestigt.
Der Sensorkörper 3 enthält, wie in 2A bis 2D, sowie 3 gezeigt, einen Ultraschallwandler 10 (Mikrophon), eine Schaltplatine 20 und einen Behälter 30, in welchem der Ultraschallwandler 10 und die Schaltplatine 20 integral aufgenommen sind. Der Ultraschallsensor 10 weist mit Bezug auf 4 ein Gehäuse 11, ein piezoelektrisches Glied 12, einen Spacer 13, ein Basiselement 14, und ein Paar von Verbindungsstiften 15 auf.
Das Gehäuse 11 ist aus einem leitenden Material, wie z.B. einem Metallmaterial oder einem Isoliermaterial hergestellt, welches eine Oberfläche aufweist, auf der eine Leitungsschicht angeordnet ist. Das Gehäuse 11, welches eine zylindrische Bodenform aufweisen kann, weist darin einen Innenraum 16 auf. Das piezoelektrische Glied 12 ist in dem Innenraum 16 angeordnet und haftet an der inneren Oberfläche eines Bodens 11a des Gehäuses 11. Die äußere Oberfläche des Bodens 11a dient als eine Vibrationsoberfläche 11b. In dieser Ausführungsform kann Aluminium als leitendes Material verwendet werden. Die Vibrationsoberfläche 11b kann z.B. eine Kreisform aufweisen.
Das piezoelektrische Element 12 kann aus einem piezoelektrischen keramischen Material (z.B. Bleizirkonattitanat) hergestellt sein, und ist an seiner Fassadenoberfläche und seiner hinteren Oberfläche mit Elektroden (nicht gezeigt) versehen.
Eine der Elektroden des piezoelektrischen Elements 12 ist über eine Zuführungsleitung 17a mit einem der Paare der Verbindungsstifte 15 elektrisch verbunden. Die andere der Elektroden des piezoelektrischen Elements 12 haftet an dem Boden 11a des Gehäuses 11 durch z.B. ein leitendes Haftmittel. Die andere der Elektroden des piezoelektrischen Elements 12 ist über das Gehäuse 11, welches aus einem leitenden Material hergestellt ist, mit einer Zuführungsleitung 17b verbunden, sowie mit dem anderen Verbindungsstift 15 elektrisch verbunden.
Der Innenraum 16 des Gehäuses 11 ist mit Filz, Silizium, oder dergleichen gefüllt, so dass unnötige Vibrationen, welche von der Vibrationsoberfläche zu den Verbindungsstiften 15 übertragen werden, unterdrückt werden.
Der Spacer 13 ist an einem Öffnungsende des Gehäuses 11 angeordnet, sowie zwischen dem Öffnungsende des Gehäuses 11 und dem Basiselement 14 angeordnet.
Der Spacer 13 ist ein elastisches Element, das die Übertragung der unnötigen Vibration, welche an einem zylindrischen Abschnitt 11c (zwischen dem Boden 11a und dem Öffnungsende des Gehäuses 11) des Gehäuses 11 in Verbindung mit Vibrationen des Bodens 11a des Gehäuses 11 erzeugt werden, zu dem Basiselement 14 (an welchem die Verbindungsstifte 15 befestigt sind) unterdrückt. Der Spacer 13 kann z.B. aus einem Siliziumgummi hergestellt sein. Der Spacer 13 kann alternativ ebenfalls weggelassen werden.
Das Basiselement 14 ist an der Oberfläche des Spacers 13 angebracht, so dass dieses an dem Gehäuse 11 befestigt wird. Die Oberfläche und das Öffnungsende des Gehäuses 11 sind jeweils an zwei gegenüberliegenden Seiten des Spacers 13 angeordnet. Das Basiselement 14 kann aus einem Isoliermaterial, wie z.B. einem synthetischen Harz (z.B. ABS-Harz) hergestellt sein.
Das Basiselement 14 weist einen Schutzabschnitt 18 zum Abdecken der Verbindungsstifte 15 auf. Der Schutzabschnitt 18 ist von dem Basiselement 14 zu der Seite der Schaltplatine 20 nach außen gerichtet. Die Verbindungsstifte 15 sind derart angeordnet, dass sie in den Schutzabschnitt 18 eindringen. Durch Einfügeausformen der Verbindungsstifte 15, wenn das Basiselement 14 gebildet wird, wird ein Teil der Verbindungsstifte 15 verdeckt und in dem Basiselement 14 befestigt.
Die Verbindungsstifte 15 sind aus einem leitenden Material hergestellt, welches ein Hauptbestandteil, wie z.B. Kupfer aufweist. Die Verbindungsstifte 15 können durch ein Stabelement gebildet sein, welches eine Dicke von z.B. 0,5 mmφ aufweist (d.h. das einen Durchmesser von 0,5 mm aufweist).
Der Ultraschallwandler 10 weist des Weiteren ein elastisches Schaumelement 19 auf, welches z.B. aus Siliziumschaum hergestellt ist. Das elastische Schaumelement 19 ist vorgesehen, so dass die Übertragung von Vibrationen an das Basiselement 14 begrenzt wird und die Verbindungsstifte 15 sind derart angeordnet, dass sie in das elastische Schaumelement 19 eindringen.
Das Gehäuse 11, der Spacer 13, das Basiselement 14 und das elastische Schaumelement 19 sind z.B. durch Verkleben durch ein Haftmittel, wie z.B. ein Siliziumhaftmittel miteinander integriert. Somit wird der Ultraschallwandler 10 gebildet.
Der Ultraschallwandler 10 (welcher wie vorstehend beschrieben gebildet ist) und die Schaltplatine 20 sind in dem Behälter 30 angeordnet, welcher aus einem synthetischen Harz oder dergleichen hergestellt ist. Somit wird der Ultraschallsensor 1 gebildet.
Der Behälter 30 kann z.B. eine hohle Rechtecks-Parallelflächnerform aufweisen. Der Behälter 30 weist einen Führungsabschnitt 31 zum Positionieren der Verbindungsstifte 15 mit Bezug auf eine Verbindungsposition der Schaltplatine 20 auf. Der Führungsabschnitt 31 (welcher z.B. eine Plattenform aufweist) untergliedert den Innenraum des Behälters 30 in einen Raum, in welchem der Ultraschallwandler 10 angeordnet ist, sowie in einen Raum, in welchen die Schaltplatine 20 angeordnet ist. Der Führungsabschnitt 31 weist ein Positionierungsloch 31a auf, durch welches die Verbindungsstifte 15 und der Schutzabschnitt 18 eingefügt sind.
Der Behälter 30 weist, wie in 3 gezeigt, einen Öffnungsabschnitt 32 zum Aufnehmen des Ultraschallwandlers 10 auf. Der Öffnungsabschnitt 32 kann mit Bezug auf den Teil des Behälters 30, in welchem die Schaltplatine 20 aufgenommen ist, ein zylindrischer Vorsprungsabschnitt sein.
Der Ultraschallwandler 10 ist in den offenen Abschnitt 32 in solch einer Weise eingefügt, dass die äußere Oberfläche des Ultraschallwandlers 10 durch ein zylindrisches elastisches Element 33 abgedeckt ist und ein elastisches Schaumelement 34 (als elastisches Element zum Unterdrücken von Vibrationen) zwischen dem Basiselement 14 des Ultraschallsensors 10 und dem Führungsabschnitt 31 angeordnet ist. Somit ist der Ultraschallwandler 10 an dem Behälter 30 angebracht.
In einem Zustand, in welchem der Ultraschallwandler 10 in dem Behälter 30 montiert ist, sind die Verbindungsstifte 15 in das Positionierungsloch 31a des Führungsabschnitts 31 eingefügt, und die Spitzenabschnitte der Verbindungsstifte 15 sind durch die Löcher 21, welche auf der Schaltplatine 20 angeordnet sind, eingefügt. Die elektrische Verbindung zwischen den Spitzenabschnitten der Verbindungsstifte 15 und den Durchgangslöchern 21 kann durch Löten oder dergleichen vorgesehen sein.
Die Vibrationsoberfläche 11b des Ultraschallwandlers 10 ist von dem offenen Abschnitt 32 des Behälters 30 exponiert, so dass durch den Ultraschallwandler 10 erzeugte Ultraschallwellen an das Äußere des Behälters 30 übertragen werden können.
Das elastische Schaumelement 34 ist zwischen einer äußeren Oberfläche eines Endes des Basiselements 14 und dem Führungsabschnitt 31 angeordnet. Das elastische Schaumelement 34 ist mit einer Einkerbung versehen, durch welche der Schutzabschnitt 18 eingefügt ist.
Das elastische Schaumelement 34 ist gleichermaßen als das elastische Schaumelement 19, welches in dem Gehäuse 11 des Ultraschallwandlers 10 angeordnet ist, aus Siliziumschaum hergestellt, und die Verbindungsstifte 15, sowie der Schutzabschnitt 18 sind derart angeordnet, dass sie in das elastische Schaumelement 34 eindringen.
Das elastische Element 33 kann aus einem Siliziumgummi oder dergleichen hergestellt sein, so dass die Übertragung von unnötigen Vibrationen von dem Ultraschallwandler 10 zu dem Behälter 30 unterdrückt wird. Der Ultraschallwandler 10 und das elastische Schaumelement 34 sind in diesem Fall in dem Öffnungsabschnitt 32 des Behälters 30 aufgenommen, wobei das elastische Element 33 zwischen der inneren Oberfläche des Öffungsabschnitts 32 und den Umfangsrichtung-Außenoberflächen des Ultraschallwandlers 10 und des elastischen Schaumelements 34 zwischenangeordnet ist.
Der Ultraschallwandler 10 (mit Basiselement 14), das elastische Element 33, sowie das elastische Schaumelement 34 können z.B. durch ein Silikonhaftmittel fest miteinander verklebt sein.
Der Raum in dem Behälter 30, welcher durch den Führungsabschnitt 31 untergliedert ist, und in welchem die Schaltplatine 20 angeordnet ist, ist mit einem feuchtigkeitsfesten Element 35 gefüllt. Das feuchtigkeitsfeste Element 35 kann z.B. aus einem Silikonharz oder einem Urethanharz gebildet sein. In dieser Ausführungsform findet ein Silikonharz Anwendung.
Wie in 3 gezeigt, ist ein externer Ausgangsanschluss 36 zum externen Ausgeben von der Schaltplatine 20 vorgesehen. Eine Endseite des externen Ausgangsanschlusses 36 ist von einem Stecker 37, welcher von einer äußeren Oberfläche des Behälters 30 nach außen hervorsteht, exponiert.
Der Behälter 30 ist des Weiteren, wie in 2A bis 2D gezeigt, mit einer Lanze 38 und einem Aufnahmeabschnitt 39 versehen, welche von der äußeren Oberfläche des Behälters 30 hervorstehen und jeweils an zwei entgegengesetzten Seiten des Behälters 30 angeordnet sind. Die Lanze 38 kann z.B. an der oberen Oberfläche (d.h. der Oberfläche der oberen Seite der Zeichnung von 2A) des Behälters 30 vorgesehen sein. Der Aufnahmeabschnitt 39 kann an der unteren Oberfläche (d.h. der Oberfläche der unteren Seite der Zeichnung von 2A) des Behälters 30 vorgesehen sein.
Die Lanze 38 zum Befestigen des Sensorkörpers 3 an dem Abdeckungselement 4 ist ein stiftförmiger Eingriffsabschnitt, welcher von der oberen Oberfläche des Behälters 30 in die gleiche Richtung als die Vorsprungsrichtung des offenen Abschnitts 32 von dem Behälter 30 gerichtet ist.
Die Lanze 38 weist einen Stababschnitt 38a und einen Stiftabschnitt 38b auf. Der Stababschnitt 38a ist von der oberen Oberfläche des Behälters 30 in die gleiche Richtung gerichtet, als die, in welche der offene Abschnitt 32 von dem Behälter 30 gerichtet ist. Der Stiftabschnitt 38b ist an der Spitze des Stababschnitts 38a angeordnet und an der Seite des offenen Abschnitts 32 positioniert. Der Stiftabschnitt 38b steht in diesem Fall von der Spitze des Stababschnitts 38a in Richtung der Seite des offenen Abschnitts 32 hervor.
Der Aufnahmeabschnitt 39 zum Befestigen des Sensorkörpers 3 an dem Abdeckungselement 4 ist ein rahmenförmiges Halteteil, welches von einer Bodenoberfläche des Behälters 30 nach unten gerichtet ist. Der Aufnahmeabschnitt 39 kann z.B., wie in 2A und 2D gezeigt eine quadratische Rahmenform aufweisen, wenn von der Projektionsrichtung des offenen Abschnitts 32 von dem Behälter 30 aus betrachtet. Ein Schnappverschluss 4b, welcher an dem Abdeckungselement 4 angebracht ist, das später beschrieben wird, kann in das Loch des Aufnahmeabschnitts 39 eingefügt sein.
Der Teil des Sensorkörpers 3, an welchem der Ultraschallwandler 10 und der offene Abschnitt 32 des Behälters 30 angeordnet sind, d.h. der Projektionsabschnitt des Behälters 30, bildet einen Einfügeabschnitt, welcher in den Hohlabschnitt des Abdeckungselements 4 eingefügt wird. Die Projektionsrichtung des offenen Abschnitts 32 von dem Behälter 30 entspricht deshalb der Einfügerichtung des Sensorkörpers 3 in das Abdeckungselement 4.
Die 5A, 5B, 5C, 5D und 5E sind jeweils eine Frontansicht, eine linke Seitenansicht, eine Heckansicht, eine Draufsicht und eine Unteransicht des Abdeckungselements 4. 6 ist eine partiell vergrößerte Schnittansicht des Abdeckungselements 4 entlang einer Linie VI-VI in 5C.
Das Abdeckungselement 4 kann z.B. aus einem Harz hergestellt sein. Das Abdeckungselement 4 weist den Hohlabschnitt (welcher z.B. eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist) und einen Flansch 4a auf, welcher einen größeren Durchmesser als einen äußeren Durchmesser des Hohlabschnitts aufweist und an einem Ende des Hohlabschnitts angeordnet ist. Der Hohlabschnitt des Abdeckungselements 4 definiert darin einen Raum, welcher eine Form und eine Größe aufweisen kann, die der Form und Größe der äußeren Oberfläche des offenen Abschnitts 32 des Behälters 30 des Sensorkörpers 3 entspricht. Der offene Abschnitt 32 und der Ultraschallwandler 10 sind in den Hohlabschnitt des Abdeckungselements 4 eingefügt.
Der Schnappverschluss 4b steht mit Bezug auf 5B von der äußeren Oberfläche des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 hervor, und ist z.B. an der unteren Seite der äußeren Oberfläche angeordnet. Der Schnappverschluss 4b wirkt als ein stiftförmiger Eingriffsabschnitt. Ein Stiftabschnitt 4c ist an der Spitze des Schnappverschlusses 4b angeordnet und steht von diesem nach außen hervor. Wie in 1 gezeigt wird der Stiftabschnitt 4c durch Einfügen des Stiftabschnitts 4c in das Loch des Aufnahmeabschnitts 39 des Behälters 30 durch den Aufnahmeabschnitt 39 gehalten. Somit sind das Abdeckungselement 4 und der Sensorkörper 3 fester befestigt.
Der Schnappverschluss 4b ist wie in 5E gezeigt mit einem Schlitz 4j versehen, welcher eine -artige Form aufweist, so dass er den Stiftabschnitt 4c umgibt, so dass der Stiftabschnitt 4c bezüglich einer elastischen Verformung empfindlich ist. Der Schlitz 4j umgibt die beiden gegenüberliegenden Seiten (von dem Hohlabschnitt des Abdeckungselements 4 entlang der Vorsprungsrichtung des Schnappverschlusses 4b) des Stiftabschnitts 4c, sowie die Heckseite (d. h. die Seite des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4) des Stiftabschnitts 4c.
D. h. der Schlitz 4j ist an der Heckseite des Stiftabschnitts 4c mit Bezug auf die Einfügerichtung des Stiftabschnitts 4c in das Loch des Aufnahmeabschnitts 39 des Sensorkörpers 3 angeordnet. Wenn der Spitzenabschnitt des Schnappverschlusses 4b in das Loch des Aufnahmeabschnitts 39 eingefügt wird, wird der Stiftabschnitt 4c (auf Grund der elastischen Verformung) gebogen, wobei seine Frontseite in der Einfügerichtung ein Hebelpunkt ist, so dass er leicht in das Loch eingefügt wird.
Wenn der Stiftabschnitt 4c in seine ursprüngliche Form zurückkehrt, nachdem der Spitzenabschnitt des Schnappverschlusses 4b in das Loch des Aufnahmeabschnits 39 eingefügt wird, kann die Wandoberfläche des Spitzenabschnitts des Schnappverschlus ses 4b die innere Wand der Lanze 38 an dem Teil des Spitzenabschnitts des Schnappverschlusses 4b, welcher an der Heckseite des Stiftabschnitt 4c mit Bezug auf 10 positioniert ist, beinahe kontaktieren, wobei ein kleiner Spalt besteht.
Das Abdeckungselement 4 weist einen Lochabschnitt 4d (Eingriffsloch) auf, welcher an seiner oberen Oberfläche (z. B. an der oberen Seite der Zeichnung von 1, 5B) angeordnet ist und in welchen der Stiftabschnitt 38b der Lanze 38, der an dem Behälter 30 vorgesehen ist, eingefügt wird. Der Lochabschnitt 4d ist in diesem Fall an dem Hohlabschnitt des Abdeckungselements 4 angeordnet.
Das Eingriffsloch 4d weist eine im Wesentlichen quadratische Form auf, wenn von der Fassadenseite aus betrachtet. Wenn der Stiftabschnitt 38b der Lanze 38, wie in 1 gezeigt in das Eingriffsloch 4d eingefügt wird, wird der Stiftabschnitt 38b durch die innere Wand des Eingriffslochs 4d gehalten. Die Befestigung des Sensorkörpers 3 an dem Abdeckungselement 4 kann somit fester werden.
An der äußeren Oberfläche des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 sind Abnahmebegrenzungsstifte 4e angeordnet und jeweils an der linken Seite und der rechten Seite (wie in 5C gezeigt) des Abdeckungselements 4 positioniert. Die Abnahmebegrenzungsstifte 4e sind an einer Position unter Erwägung der Dicke der Stoßstange 2 angeordnet. Die Abnahmebegrenzungsstifte 4e sind in diesem Fall von der Endoberfläche des Flansches 4a beabstandet angeordnet, wobei ein Abstand im Wesentlichen der Dicke der Stoßstange 2 gleicht, oder geringfügig größer als diese Dicke ist. Die Abnahmebegrenzungsstifte 4e sind vorgesehen, so dass verhindert wird, dass sich das Abdeckungselement 4 von der Stoßstange 2 löst.
Nachdem das Abdeckungselement 4 an der Stoßstange 2 angebracht ist, wirkt auf das Abdeckungselement 4 in der Richtung, in welcher sich das Abdeckungselement 4 von der Stoßstange 2 löst, eine Kraft, wenn der Öffnungsabschnitt 32 des Behälters 30 des Sensorkörpers 3 in das Abdeckungselement 4 eingefügt wird, ausgeübt. Wenn das Abdeckungselement 4 in die Stoßstange 2 eingefügt wird, werden die Abnahmebegren zungsstifte 4e deshalb durch die Endoberfläche der Stoßstange 2 gehalten, so dass begrenzt wählen kann, dass sich das Abdeckungselement 4 von der Stoßstange 2 löst.
Wie in 5B gezeigt ist ein Schlitz 4f derart angeordnet, dass er die beiden gegenüberliegenden Seiten von jedem der Abnahmebegrenzungsstifte 4e umgibt. Der stabförmige Abschnitt der Abnahmebegrenzungsstifte 4e, welcher von dem Schlitz 4f umgeben ist, ist somit bezüglich einer Beanspruchungsverformung empfindlich, so dass begrenzt wird, dass die Abnahmebegrenzungsstifte 4e das Einfügen behindern, wenn das Abdeckungselement 4 in die Stoßstange 2 eingeführt wird.
Des Weiteren sind mehrere (z. B. vier) Auskehlungen 4g an dem Abdeckungselement 4 derart angeordnet, dass sie von der Mittelachse des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 im Wesentlichen einen gleichen Abstand aufweisen. Wie in 6 gezeigt sind zwei Durchgangslöcher 4h und 4i in jeder der Auskehlungen 4g vorgesehen, und im Wesentlichen in der Axialrichtung des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 angeordnet.
Eine Metallfeder 5 ist entlang jeder der Auskehlungen 4g angeordnet. Ein Wandabschnitt kann zwischen den Durchgangslöchern 4h und 4i angeordnet sein, so dass die Federkraft der Feder 5 erhöht werden kann. D. h. da die Spitze der Feder 5 den Wandabschnitt des Durchgangslochs 4h kontaktiert, kann begrenzt werden, dass die Feder 5 in das Durchgangsloch 4h eintritt. Eine durch die Feder 5 erzeugte elastische Reaktionskraft kann deshalb erhöht werden. Das Durchgangsloch 4h und 4i kann alternativ ebenfalls als ein einzelnes Durchgangsloch gebildet sein.
Die Feder 5 kann insbesondere durch ein dünnes stabförmiges Metallmaterial durch ein Biegeverfahren oder dergleichen gebildet werden. Die Feder 5 weist einen Stiftabschnitt 5a auf, welcher aus einem Ende des stabförmigen Metallmaterials gebildet ist, das gebogen ist, so dass es eine Stiftform aufweist, sowie einen U-förmigen Abschnitt 5b, der gebogen ist, so dass er eine U-förmige Form aufweist, die der Form des Öffnungsendes des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 entspricht, ein Konvex abschnitt 5c, welcher von der äußeren Oberfläche des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 in der Durchmesserrichtung des Hohlabschnitts hervorsteht, und einen Rückschleifenabschnitt 5d, welcher durch Zurückbiegen des anderen Endes des stabförmigen Metallmaterials zu der Seite des Stiftabschnitts 5a gebildet ist.
Bezugnehmend auf 6 tritt der Stiftabschnitt 5a in das Durchgangsloch 4i ein, dass durch die Endoberfläche des Durchgangslochs 4i gehalten wird, wenn der Stiftabschnitt 5a der Feder 5 von dem Öffnungsende des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 eingefügt wird, bis der U-förmige Abschnitt 5b das Öffnungsende des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 kontaktiert, so dass die Feder 5 an dem Abdeckungselement 4 befestigt ist. Der Teil der Feder 5, welcher an der Seite ist, die an dem Abdeckungselement 4 befestigt ist, d. h. der U-förmige Abschnitt 5b, bildet deshalb ein Befestigungsende, und der Rückschleifenabschnitt 5d bildet ein freies Ende. Die Feder 5 kann somit als eine Feder wirken.
D. h. sowohl die Stoßstange 2 als auch die Seitenoberfläche des Öffnungsabschnitts 32 des Sensorkörpers 3 kontaktieren das freie Ende der Feder 5. Die elastische Kraft der Feder 5 wird auf die Stoßstange 2 in ihrer Ausdehnungsrichtung in einer Durchmesserrichtung des Abdeckungselements 4 ausgeübt. Die elastische Kraft der Feder 5 wird auf den Öffnungsabschnitt 32 des Sensorkörpers 3 in seiner Schrumpfrichtung in einer Durchmesserrichtung des Abdeckungselements 4 ausgeübt.
Entsprechend dieser Ausführungsform ist der Sensorkörper 3 durch das Abdeckungselement 4 an der Stoßstange 2 befestigt. Das Abdeckungselement 4 kann in diesem Fall fest an der Stoßstange 2 befestigt sein und der Sensorkörper 3 kann an dem Abdeckungselement 4 fest befestigt sein. Der Ultraschallsensor 1 kann somit an der Stoßstange 2 fest befestigt sein.
Im Folgenden wird das Anbringen des Ultraschallsensors 1 an der Stoßstange 2 beschrieben. 2 zeigt den Zustand, bevor der Ultraschallsensor 1 an der Stoßstange 2 angebracht ist. 8 zeigt den Zustand des Anbringens des Ultraschallsensors 1 an der Stoßstange 2.
Wie in 7 gezeigt, wird zuerst das Abdeckungselement 4 von der einen Seite der Stoßstange 2 (d. h. von der äußeren Seite der Stoßstange 2) in den Lochabschnitt 2a der Stoßstange 2 eingefügt, bis der Abnahmebegrenzungsstift 4e in die innere Seite der Stoßstange 2 eintritt. Das Öffnungsende des Lochabschnitts 2a kontaktiert somit den Schrägabschnitt des Konvexabschnitts 5c der Feder 5. 9 ist eine vergrößerte Schnittansicht, welche den Zustand zu diesem Zeitpunkt zeigt.
Wie in 9 gezeigt wird die Feder 5, wenn das Abdeckungselement 4 in den Lochabschnitt 2a eingefügt wird, elastisch verformt, so dass sie durch das Öffnungsende des Lochabschnitts 2a der Stoßstange 2 gebogen wird, und der Rückschleifenabschnitt 5d, welcher das freie Ende der Feder 5 ist, tritt in das Durchgangsloch 4h ein, so dass der von der inneren Wand des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 hervorsteht.
Im Anschluss daran werden, wie durch den Pfeil in 7 angegeben der Öffnungsabschnitt 32 des Sensorkörpers 3 und der Ultraschallsensor 10 von der inneren Seite (d. h. der dem Flansch 4a mit Bezug auf die Stoßstange 2 gegenüberliegenden Seite) der Stoßstange 2 in den Hohlabschnitt des Abdeckungselements 4 eingefügt. 10 ist eine partiell vergrößerte Schnittansicht, welche den Zustand zeigt, wenn der Öffnungsabschnitt 32 des Sensorkörpers 3 und der Ultraschallsensor 10 in den Hohlabschnitt des Abdeckungselements 4 eingefügt sind.
Der Spitzenabschnitt des Schnappverschlusses 4b tritt wie in 8 und 10 gezeigt in das Loch des Aufnahmeabschnitts 39 ein, und der Stiftabschnitt 4c, der durch den Schlitz 4j umgeben ist, kontaktiert die innere Wand des Aufnahmeabschnitts 39, so dass er elastisch verformt wird. Der Schnappverschluss 4b wird somit in den Aufnahmeabschnitt 39 eingefügt. Im Anschluss daran kehrt der Teil des Stiftabschnitts 4c, welcher elastisch verformt worden ist in seine ursprüngliche Form zurück, so dass der Stift abschnitt 4c und der Aufnahmeabschnitt 39 miteinander im Eingriff sind, so dass sie den in 1 gezeigten Zustand aufweisen. Das Anbringen ist somit beendet.
Da der Schlitz 4j die -artige Form aufweist, so dass er den Stiftabschnitt 4c umgibt, kann der Stiftabschnitt 4c in diesem Fall leicht elastisch verformt werden, wobei der Teil des Stiftabschnitts 4c der Frontseite mit Bezug auf die Einfügerichtung (des Abdeckungselements 4c in den Aufnahmeabschnitt 39) der Hebelpunkt P1 ist und der Spitzenpunkt des Stiftabschnitts 4c, wie in 10 gezeigt der Ausübungspunkt P2 der auf das Abdeckungselement 4 ausgeübten Kraft ist.
Der Hebelpunkt P1 und der Ausübungspunkt P2 sind somit jeweils an den beiden Enden des Stiftabschnitts 4 positioniert. Da der Abstand zwischen dem Hebelpunkt P1 und dem Ausübungspunkt P2 lang festgesetzt ist, weist der Stiftabschnitt 4c im Vergleich zu dem Fall, in welchem der Abstand kurz festgesetzt ist, einen kleineren Kippwinkel auf, wenn er elastisch verformt wird. Der Drehungsort (rotation locus) des Stiftabschnitts 4c kann dementsprechend gesenkt werden, so dass der Schnappverschluss 4b fest an dem Aufnahmeabschnitt 39 befestigt werden kann. Der Sensorkörper 3 und das Abdeckungselement 4 können deshalb derart begrenzt werden, dass diese nicht wackeln.
Wenn die Form des Stiftabschnitts 4c des Weiteren seine ursprüngliche Form wiedererlangt, kontaktieren sich die innere Wandoberfläche des Aufnahmeabschnitts 39 und die Wandoberfläche des Spitzenabschnitts des Schnappverschlusses 4b, wobei ein kleiner Spalt besteht. Der Schnappverschluss 4b ist deshalb durch den Aufnahmeabschnitt 39 fest befestigt, so dass begrenzt werden kann, dass der Sensorkörper 3 und das Abdeckungselement 4 wacklig werden.
Wie in 8 und 10 gezeigt kontaktiert der Stiftabschnitt 38b der Lanze 38 überdies die äußere Wandoberfläche des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 und der Stababschnitt 38a wird elastisch verformt, wobei der Spitzenpunkt des Stiftabschnitts 38b der Ausübungspunkt P3 (der auf das Abdeckungselement 4 ausgeübten Kraft) ist, und wobei die Position der Basis des Stababschnitts 38a der Lanze 38 der Hebelpunkt P4 ist. Anschließend tritt der Stiftabschnitt 38b in das Eingriffsloch 4d ein, so dass der Teil, welcher elastisch verformt wurde, seine ursprüngliche Form wiedererlangt und die Lanze 38 mit dem Eingriffsloch 4d im Eingriff ist.
Auf Grund dem Eingriff zwischen dem Schnappverschluss 4b und dem Aufnahmeabschnitt 39, sowie dem Eingriff zwischen der Lanze 38 und dem Eingriffsloch 4d des Abdeckungselements 4 werden Kräfte, deren Richtungen durch die Pfeile in 8 angegeben sind, auf das Abdeckungselement 4 ausgeübt.
D. h. bezüglich dem Eingriff zwischen dem Schnappverschluss 4b und dem Aufnahmeabschnitt 39 wird die Kraft, welche in die Achsenrichtung des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 gerichtet ist, auf den Schnappverschluss 4b ausgeübt, da auf den Stiftabschnitt 4c der an dem Schnappverschluss 4b angeordnet ist, durch die innere Wand des Aufnahmeabschnitts 39 ein Druck ausgeübt wird. D. h. die in 8 zu der oberen Seite gerichtete Kraft wird auf das Abdeckungselement 4 ausgeübt, so dass auf das Abdeckungselement ein Druck ausgeübt wird.
Bezüglich dem Eingriff zwischen der Lanze und dem Eingriffsloch 4d wird überdies die elastische Reaktionskraft (der Lanze 38), welche in Achsenrichtung des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 gerichtet ist, auf das Abdeckungselement 4 ausgeübt. D. h. die in 8 zu der unteren Seite gerichtete Kraft wird auf das Abdeckungselement 4 ausgeübt, so dass auf das Abdeckungselement 4 ein Druck ausgeübt wird. Die Kräfte, welche auf das Abdeckungselement 4 ausgeübt werden sind deshalb jeweils in entgegengesetzte Richtungen gerichtet, so dass sie sich im Wesentlichen ausgleichen. Wenn der Sensorkörper 3 somit an dem Abdeckungselement 4 befestigt ist, kann begrenzt werden, dass sich das Abdeckungselement 4 neigt.
Des Weiteren kontaktiert die äußere Oberfläche des Öffnungsabschnitts 32 des Behälters 30 den Teil des freien Endes der Feder 5, welcher in das Durchgangsloch 4h des Abdeckungselements 4 eintritt, so dass er in Richtung der inneren Wandoberfläche des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 hervorsteht. 11 ist eine partiell vergrößerte Ansicht, welche diesen Zustand zeigt.
Da das freie Ende der Feder 5, wie in 11 gezeigt die äußere Oberfläche des Öffnungsabschnitts 32 kontaktiert, wird die Feder 5 in ihrer Ausdehnungsrichtung in Durchmesserrichtung des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 zurückgedrückt. Deshalb kontaktieren sowohl die Stoßstange 2 als auch die äußere Oberfläche des Öffnungsabschnitts 32 des Sensorkörpers 3 das freie Ende der Feder 5. In diesem Fall wird eine elastische Kraft der Feder 5 auf die Stoßstange 2 in ihrer Ausdehnungsrichtung in Durchmesserrichtung des Abdeckungselements 4 an dem freien Ende der Feder 5 ausgeübt. Eine elastische Kraft in der Feder 5 wird auf den Öffnungsabschnitt 32 des Sensorkörpers 3 in ihrer Schrumpfrichtung in Durchmesserrichtung des Abdeckungselements 4 an dem freien Ende der Feder 5 ausgeübt.
D. h. das freie Ende der Feder 5 wird derart elastisch verformt, dass es zwischen der äußeren Oberfläche des Öffnungsabschnitts 32 und der Wandoberfläche des Lochabschnitts 2a der Stoßstange 2 zusammengedrückt wird. Der Sensorkörper 3 und das Abdeckungselement 4 sind mit Bezug auf die Wandoberfläche des Lochabschnitts 2a auf Grund der elastischen Reaktionskraft der Druckverformung befestigt.
Der Sensorkörper 3 ist entsprechend dieser Ausführungsform durch das Abdeckungselement 4 an der Stoßstange 2 befestigt. Das Abdeckungselement 4 kann in diesem Fall an der Stoßstange 2 fest befestigt sein und der Sensorkörper 3 kann an dem Abdeckungselement 4 fest befestigt sein. Der Ultraschallsensor 1 kann deshalb an der Stoßstange 2 fest befestigt sein.
Der Sensorkörper 3 und das Abdeckungselement 4 sind wie vorstehend beschrieben jeweils mit dem Aufnahmeabschnitt 39 (dritter Eingriffsabschnitt) und dem Schnappverschluss 4b (erster Eingriffsabschnitt) versehen, sowie jeweils mit der Lanze 38 (vierter Eingriffsabschnitt) und dem Lochabschnitt 4d (zweiter Eingriffsabschnitt) versehen. Die Lanze 38 und das Eingriffsloch 4d sind an einer gegenüberliegen den Seite des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 an dem Schnappverschluss 4b und dem Aufnahmeabschnitt 39 angeordnet. Die durch die Eingriffsabschnitte erzeugten Kräfte werden somit jeweils in entgegengesetzten Richtungen auf das Abdeckungselement 4 ausgeübt, wenn der Sensorkörper 3 mit Bezug auf das Abdeckungselement 4 befestigt ist. Es kann deshalb begrenzt werden, dass sich das Abdeckungselement 4 neigt, wenn der Sensorkörper 3 an dem Abdeckungselement 4 befestigt ist.
[weitere Ausführungsformen]
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind z. B. der Schnappverschluss 4b, das Eingriffsloch 4d, der Aufnahmeabschnitt 39 und die Lanze 38 als Eingriffsabschnitte vorgesehen. Die Eingriffsabschnitte sind jedoch nicht auf die vorstehend beschriebenen Gegenstände begrenzt.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind sowohl die durch den Eingriff zwischen dem ersten Eingriffsabschnitt und dem dritten Eingriffsabschnitt erzeugte Kraft sowie die durch den Eingriff zwischen dem zweiten Eingriffsabschnitt und dem vierten Eingriffsabschnitt erzeugte Kraft in Richtung der Axialrichtung der zylindrischen Richtung des Abdeckungselements 4 gerichtet. Die Kräfte, welche sich im Wesentlichen ausgleichen können jedoch ebenfalls in eine Richtung gerichtet sein, welche von der Axialrichtung abweicht.
Überdies können das Abdeckungselement 4 und der Teil des Sensorkörpers 3, welcher in den Hohlabschnitt des Abdeckungselements 4 eingefügt ist ebenfalls eine andere Form als die im Wesentlichen kreisförmige Form aufweisen. Das Abdeckungselement 4 kann z. B. eine Ovalzylinderform, oder eine Poligonalzylinderform aufweisen. Der Teil des Sensorkörpers 3, welcher in den Hohlabschnitt des Abdeckungselements 4 eingefügt ist, kann eine Form aufweisen (z. B. Ovalzylinderform oder Poligonalzylinderform), welche der des Hohlabschnitts des Abdeckungselements 4 entspricht.
Des Weiteren ist in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Fall beschrieben, in welchem der Ultraschallsensor 1 durch die Stoßstange 2 als Befestigungselement befestigt ist. Die vorliegende Erfindung kann jedoch ebenfalls in dem Fall, in welchem der Ultraschallsensor 1 an einer anderen Fahrzeugkomponente als der Stoßstange 2 befestigt ist, geeigneter Weise verwendet werden.

Claims

Ultraschallsensor, aufweisend: ein Abdeckungselement (4), welches einen Hohlabschnitt aufweist, der darin einen Raum definiert, und an seinem einem Ende eine Öffnung aufweist; und einen Sensorkörper (3), welcher einen Ultraschallwandler (10), sowie ein Einfügeteil (10, 32) des Sensorkörpers (3) aufweist, welches den Ultraschallwandler (10) enthält, der durch die Öffnung des Abdeckungselements (4) in dem Hohlabschnitt eingefügt wird, wobei: das Einfügeteil des Sensorkörpers (3) von einer Seite einer Basis (2) in den Hohlabschnitt des Abdeckungselements (4) eingefügt wird, nachdem das Abdeckungselement (4) durch einen Lochabschnitt (2a) der Basis (2) von einer anderen Seite der Basis (2) eingefügt wird, so dass der Sensorkörper (3) durch das Abdeckungselement (4) an der Basis (2) angebracht ist, wobei die eine Seite und die andere Seite der Basis (2) einander gegenüberliegen; das Abdeckungselement (4) einen ersten Eingriffsabschnitt (4b) und einen zweiten Eingriffsabschnitt (4d) aufweist, welche mit Bezug auf den Hohlabschnitt des Abdeckungselements (4) einander gegenüberliegend positioniert sind; und der Sensorkörper (3) einen dritten Eingriffsabschnitt (39) aufweist, welcher mit dem ersten Eingriffsabschnitt (4b) im Eingriff ist, sowie einen vierten Eingriffspunkt (38) aufweist, welcher mit dem zweiten Eingriffsabschnitt (4d) im Eingriff ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingriffsabschnitt (4b), der zweite Eingriffsabschnitt (4d), der dritte Eingriffsabschnitt (39) und der vierte Eingriffsabschnitt (38) in solch einer Weise angeordnet sind, dass eine auf das Abdeckungselement (4) auf Grund einem Eingriff zwischen dem ersten Eingriffsabschnitt (4b) und dem dritten Eingriffsabschnitt (39) ausgeübte Kraft eine Richtung entgegengesetzt der Richtung einer auf das Abdeckungselement (4) auf Grund einem Eingriff zwischen dem zweiten Eingriffsabschnitt (4d) und dem vierten Eingriffsabschnitt (38) ausgeübten Kraft aufweist, wenn der Sensorkörper (3) an dem Abdeckungselement (4) angebracht ist.
Ultraschallsensor nach Anspruch 1, wobei: der erste Eingriffsabschnitt ein Schnappverschluss (4b) ist, welcher von einer äußeren Oberfläche des Hohlabschnitts des Abdeckungselements (4) hervorsteht und an seiner Spitze einen Stiftabschnitt (4c) aufweist; der dritte Eingriffsabschnitt ein Aufnahmeabschnitt (39) ist, welcher an dem Sensorkörper (3) angeordnet ist und eine im Wesentlichen Rahmenform aufweist, so dass ein Loch gebildet wird, in welches der Stiftabschnitt (4c) eingepasst wird; und wenn der Sensorkörper (3) an dem Abdeckungselement (4) angebracht ist, der Stiftabschnitt (4c) gegen eine innere Wand des Aufnahmeabschnitts (39) gedrückt wird, so dass eine Kraft, welche in eine im Wesentlichen axiale Richtung des Hohlabschnitts des Abdeckungselements (4) gerichtet ist, auf den Schnappverschluss (4b) ausgeübt wird.
Ultraschallsensor nach Anspruch 2, wobei der Schnappverschluss (4b) einen Schlitz (4j) aufweist, welcher den Stiftabschnitt (4c) umgibt.
Ultraschallsensor nach Anspruch 3, wobei: der Schlitz (4j) zwei gegenüberliegende Seiten des Stiftabschnitts (4c), sowie eine Heckseite des Stiftabschnitts (4c) mit Bezug auf eine Einfügerichtung der Spitze des Schnappverschlusses (4b) in das Loch des Aufnahmeabschnitts (39) umgibt; und wenn die Spitze des Schnappverschlusses (4b) in das Loch des Aufnahmeabschnitts (39) eingefügt wird, der Stiftabschnitt (4c) in solch einer Weise elastisch verformt wird, dass ein Teil des Stiftabschnitts (4c) einer Frontseite in der Einfügerichtung einen Hebelpunkt bildet und eine Spitze des Stiftabschnitts (4c) einen Ausübungspunkt bildet.
Ultraschallsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: der zweite Eingriffsabschnitt ein Lochabschnitt (4d) ist, welcher an dem Hohlabschnitt des Abdeckungselements (4) angeordnet ist; der vierte Eingriffsabschnitt eine Lanze (38) ist, welche von dem Sensorkörper (3) hervorsteht und einen Stiftabschnitt (38a) aufweist, welcher in dem Lochabschnitt (4d) eingepasst ist; und wenn der Sensorkörper (3) an dem Abdeckungselement (4) angebracht ist, wird auf den Hohlabschnitt des Abdeckungselements (4) durch den Stiftabschnitt (38b) ein Druck ausgeübt, so dass eine Kraft, die in eine im Wesentlichen axiale Richtung des Hohlabschnitts gerichtet ist, auf das Abdeckungselement (4) ausgeübt wird.
Ultraschallsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Basis eine Fahrzeugkomponente (2) ist.