DE102010044994A1

DE102010044994A1 - Ultrasonic transducer installed in bumper of vehicle, for driver assistance device, has membrane in which anti-vibration soft paint coating is formed on outer side

Info

Publication number: DE102010044994A1
Application number: DE102010044994A
Authority: DE
Inventors: Hans-Wilhelm Wehling; Uwe Kupfernagel
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2012-03-15

Abstract

The ultrasonic transducer has a membrane (2') in which an anti-vibration soft paint coating (13) is formed on an outer side (11). The membrane has a bottom portion made of aluminum. The layer thickness of coating is 0.5-0.8 mm. A color layer (14) is formed on the coating.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ultraschallwandler für eine Fahrerassistenzeinrichtung, mit einer Membran.The invention relates to an ultrasonic transducer for a driver assistance device, with a membrane.

Ultraschallwandler bzw. Ultraschallsensoren für Fahrerassistenzeinrichtungen, wie beispielsweise Parkassistenzsysteme, für ein Fahrzeug sind in vielfältiger Ausgestaltung bekannt. So wird bei bekannten Ultraschallsensoren der Ultraschall mittels eines in einem Aluminiumtopf, welcher die Membran darstellt, eingeklebten Piezoelements erzeugt. Dieser aus einem einzigen Stück hergestellte Aluminiumtopf wird heute als Einzelteil mit einem Pulverlack schwarz beschichtet. Diese Ausgestaltung mit der schwarzen Schicht kann in diesem Zustand bereits ins Fahrzeug eingebaut werden oder später in Fahrzeugfarbe überlackiert werden. Zusätzlich ist über diese Membran ein Entkopplungsring montiert, der die Schwingungen der Membran zum Stoßfänger hin entkoppelt. Eine derartige Ausgestaltung ist aus der vereinfachten Schnittdarstellung in 1 gezeigt. Dort ist ein Ultraschallwandler 1 im Bereich der Membran dargestellt, wobei die Membran 2 topfförmig ausgebildet ist und einen Hohlzylinder 3 und einen Boden 4 aufweist. Im Inneren der topfförmigen Membran 2 ist ein Piezoelement 5 angeordnet. Eine Außenseite 6 der Membran 2 ist mit einer Pulverbeschichtung 7 beschichtet, die nur eine minimale Dicke zwischen 30 μm und 45 μm aufweisen darf. Der angesprochene Einkoppelring 8, der umfangsseitig um den Hohlzylinder 3 angeordnet ist, ist aus Silikon ausgebildet. Die Mantelschwingung einer derartigen Ausgestaltung ist relativ hoch. Die einstückig ausgebildete Membran 2 ist ein Aluminium-Fließpressteil.Ultrasonic transducers or ultrasonic sensors for driver assistance devices, such as, for example, parking assistance systems, for a vehicle are known in various configurations. Thus, in known ultrasound sensors, the ultrasound is generated by means of a piezoelectric element glued in an aluminum pot, which represents the membrane. This one-piece aluminum pot is today coated as a single piece with a powder coating black. This embodiment with the black layer can already be installed in the vehicle in this state or later painted over in vehicle color. In addition, a decoupling ring is mounted over this membrane, which decouples the vibrations of the membrane towards the bumper. Such an embodiment is apparent from the simplified sectional view in FIG 1 shown. There is an ultrasonic transducer 1 shown in the membrane, with the membrane 2 is cup-shaped and a hollow cylinder 3 and a floor 4 having. Inside the cup-shaped membrane 2 is a piezo element 5 arranged. An outside 6 the membrane 2 is with a powder coating 7 coated, which may only have a minimum thickness between 30 microns and 45 microns. The mentioned coupling ring 8th , the circumference around the hollow cylinder 3 is arranged, is formed of silicone. The cladding vibration of such a configuration is relatively high. The integrally formed membrane 2 is an aluminum extruded part.

Eine weitere einstückige Ausgestaltung eines derartigen topfförmigen Membrangehäuses ist aus der WO 97/26646 bekannt.Another one-piece design of such a cup-shaped diaphragm housing is from the WO 97/26646 known.

Nachteilig bei derartigen Ausgestaltungen ist, dass eine zusätzliche Entkopplung in Form des Entkoppelrings 8 benötigt wird und diese darüber hinaus durch die Ausgestaltung aus Silikon nicht lackiert werden kann. Zusätzlich ist die Lage dieser Entkopplung bei jedem Einbau etwas unterschiedlich, so dass sich dies dahingehend äußert, dass der Entkopplungsring 8 nicht bündig zur Membransichtfläche ist. Es ist darüber hinaus bei dem lose aufgeschobenen Entkopplungsring 8 ein Spalt möglich, in dem sich Wasser sammelt. Dies kann im Winter einfrieren und zu Fehlfunktionen des Ultraschallsensors führen. Darüber hinaus ist das Erfordernis des Entkopplungsrings 8 mit einem zusätzlichen Bauteil und zusätzlichen Montageschritten verbunden.A disadvantage of such embodiments is that an additional decoupling in the form of the decoupling ring 8th is needed and this can not be painted in addition by the design of silicone. In addition, the location of this decoupling is slightly different with each installation, so that this manifests itself in that the decoupling ring 8th is not flush with the membrane surface. It is also in the loose deferred decoupling ring 8th a gap is possible in which water collects. This can freeze in winter and lead to malfunction of the ultrasonic sensor. In addition, the requirement of the decoupling ring 8th connected with an additional component and additional assembly steps.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ultraschallwandler zu schaffen, welcher im Hinblick auf sein Schwingverhalten und insbesondere die Entkopplungsfunktion einfacher aufgebaut ist.It is an object of the present invention to provide an ultrasonic transducer which is simpler in terms of its vibration behavior and in particular the decoupling function.

Diese Aufgabe wird durch einen Ultraschallwandler, welcher die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, gelöst.This object is achieved by an ultrasonic transducer having the features of claim 1.

Ein erfindungsgemäßer Ultraschallwandler für eine Fahrerassistenzeinrichtung umfasst eine Membran. Auf einer Außenseite der Membran ist zumindest bereichsweise eine schwingungsdämpfende Beschichtung ausgebildet. Dadurch wird das Schwingungsverhalten verbessert.An inventive ultrasonic transducer for a driver assistance device comprises a membrane. On an outer side of the membrane, a vibration damping coating is at least partially formed. This improves the vibration behavior.

Die Membran weist vorzugsweise einen Boden aus einem ersten Material auf, und ein mit dem Boden verbundener Hohlkörper aus einem zum ersten unterschiedlichen zweiten Material ist ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung der Membran aus unterschiedlichen Materialien ermöglicht eine verbesserte Entkopplung des Ultraschallwandlers. Indem darüber hinaus ganz spezifische Teile der Membran mit unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind, wird dadurch in ganz gezielter Weise die oben genannte Verbesserung gewährleistet.The membrane preferably has a bottom of a first material, and a hollow body connected to the bottom of a first different second material is formed. Such a design of the membrane made of different materials allows for improved decoupling of the ultrasonic transducer. In addition, by forming very specific parts of the membrane with different materials, the above-mentioned improvement is thereby ensured in a very targeted manner.

Vorzugsweise ist der Boden aus einem metallischen Material, insbesondere Aluminium, ausgebildet. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Hohlkörper der Membran aus einem nicht-metallischen Material ausgebildet ist. Durch eine derartige Materialunterschiedlichkeit der spezifischen Bauteile der Membran kann die Mantelschwingung des Ultraschallwandlers deutlich reduziert werden.Preferably, the bottom of a metallic material, in particular aluminum, is formed. It is particularly preferred if the hollow body of the membrane is formed from a non-metallic material. By such a material difference of the specific components of the membrane, the cladding vibration of the ultrasonic transducer can be significantly reduced.

Insbesondere ist der Hohlkörper aus einem Keramikmaterial ausgebildet, wodurch die oben genannte Vorteilhaftigkeit in besonderer Weise erzielt wird.In particular, the hollow body is formed of a ceramic material, whereby the above-mentioned advantages are achieved in a special way.

Insbesondere ist der Boden der Membran mit dem Hohlkörper der Membran durch Klebestellen verbunden. Dies ermöglicht einerseits eine zuverlässige und einfach herzustellende Verbindung und gewährleistet andererseits, dass die Verbindung auch verschleißarm im Hinblick auf die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Materialen der Membranbauteile ist. Insbesondere sind die Klebestellen so ausgebildet, dass sie außen liegende Freiflächen haben.In particular, the bottom of the membrane is connected to the hollow body of the membrane by splices. On the one hand, this makes possible a reliable and easily produced connection and, on the other hand, ensures that the connection is also wear-resistant with regard to the different coefficients of expansion of the different materials of the membrane components. In particular, the splices are designed so that they have outside open spaces.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Hohlkörper des Ultraschallwandlers topfförmig ausgebildet ist und somit insbesondere an einem Ende geschlossen ist. Der Boden der Membran ist in einer derartigen Ausgestaltung an einer Außenseite des geschlossenen Endes des Hohlkörpers angeordnet, insbesondere angeklebt.In a further advantageous embodiment, it is provided that the hollow body of the ultrasonic transducer is cup-shaped and thus is closed in particular at one end. The bottom of the membrane is arranged in such a configuration on an outer side of the closed end of the hollow body, in particular glued.

Die beiden aus einem unterschiedlichen Material ausgebildeten Bauteile des Ultraschallwandlers, insbesondere der Membran, sind kraftschlüssig miteinander verbunden. The two formed of a different material components of the ultrasonic transducer, in particular the membrane are positively connected to each other.

Durch das mehrteilige Bauprinzip der Membran bzw. dem Gehäuse ergeben sich mehrere Möglichkeiten, die Senderichtcharakteristik applikationsspezifisch einzustellen. Dies, da bei der Ausgestaltung der gesamten Membran ein Hinterschnitt verwendet werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine einfachere Anbindung der Piezokeramik auf den Membranboden gegeben ist, da diese jetzt vor dem eigentlichen Verbinden mit dem Gehäuse stattfinden kann. Dadurch ist es möglich, die Wandstärke des Gehäuses dicker zu gestalten, was in Kombination mit den verwendeten Materialien, insbesondere Metall einerseits und Keramik andererseits, zu einer Reduzierung der Amplitudenschwingung führt. Dies führt zu einem deutlich verbesserten Verhältnis der Schwingungsamplitude der Membran zur Wand.Due to the multi-part construction principle of the membrane or the housing, there are several options for setting the transmission directivity application-specific. This is because in the design of the entire membrane, an undercut can be used. Another advantage is that a simpler connection of the piezoceramic is given to the diaphragm bottom, since this can now take place before the actual connection to the housing. This makes it possible to make the wall thickness of the housing thicker, which in combination with the materials used, in particular metal on the one hand and ceramic on the other hand, leads to a reduction of the amplitude oscillation. This leads to a significantly improved ratio of the vibration amplitude of the membrane to the wall.

Darüber hinaus ist es durch die Ausgestaltung der Membran gewährleistet, dass die Wandung gleichzeitig als Gehäuse ausgebildet ist.In addition, it is ensured by the design of the membrane, that the wall is formed simultaneously as a housing.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Hohlkörper einen Stecker aufweist, der vorzugsweise integriert in den Hohlkörper ausgebildet ist. Insbesondere ist dieser Stecker bzw. dessen Gehäuse aus Kunststoff gefertigt.In a further advantageous embodiment, it is provided that the hollow body has a plug, which is preferably integrally formed in the hollow body. In particular, this plug or its housing is made of plastic.

Vorzugsweise ist die Umfangswand mit dem Gehäuse des Ultraschallwandlers einteilig aus Keramik ausgebildet. Aufgrund der hohen Steifigkeit des Keramikmaterials ist kein zusätzlich separates Entkopplungselement in Form des Schwingungsentkopplungsrings zwischen der Umfangswand und dem Wandlergehäuse erforderlich.Preferably, the peripheral wall is integrally formed with the housing of the ultrasonic transducer made of ceramic. Due to the high rigidity of the ceramic material, no additional separate decoupling element in the form of the vibration decoupling ring between the peripheral wall and the converter housing is required.

Die Keramik kann auch elektrisch leitend ausgebildet sein und eine elektrische Masseverbindung zur Piezokeramik herstellen.The ceramic can also be designed to be electrically conductive and produce an electrical ground connection to the piezoceramic.

Vorzugsweise ist auf einer Außenseite des Bodens und einer Außenseite des Hohlkörpers eine schwingungsdämpfende Beschichtung ausgebildet. Besonders bevorzugt ist ein Softlack vorgesehen. Diese Beschichtung ist insbesondere auch auf den freiliegenden Klebestellen ausgebildet. Der Klebstoff ist dabei vorzugsweise derart realisiert, dass er ein Aufbringen einer derartigen Beschichtung erlaubt.Preferably, a vibration-damping coating is formed on an outer side of the bottom and an outer side of the hollow body. Particularly preferably, a soft paint is provided. This coating is formed in particular on the exposed splices. The adhesive is preferably realized such that it allows application of such a coating.

Der Softlack kann durch Tauchlackierung oder Pulverlackierung oder mittels einer Sprühpistole aufgebracht werden.The soft paint can be applied by dip coating or powder coating or by means of a spray gun.

Insbesondere durch eine Ausgestaltung und Kombination dieser Merkmale kann erreicht werden, dass Bauteile eines Entkopplungsrings, wie es im Stand der Technik erforderlich ist, vollständig entfallen können. Insbesondere dann, wenn die Beschichtung ein Softlack ist und vorzugsweise eine Schichtdicke größer 0,5 mm, insbesondere größer 0,8 mm und vorzugsweise etwa 1 mm, aufweist, ist in Kombination dieser Merkmale eine besonders hervorzuhebende Ausgestaltung realisiert. Vorzugsweise ist diese Beschichtung gleichmäßig über die gesamte Oberfläche der Außenseite der Membran ausgebildet.In particular, by an embodiment and combination of these features can be achieved that components of a decoupling ring, as required in the prior art, can be completely eliminated. In particular, when the coating is a soft paint and preferably has a layer thickness greater than 0.5 mm, in particular greater than 0.8 mm and preferably about 1 mm, a particularly noteworthy embodiment is realized in combination of these features. Preferably, this coating is formed uniformly over the entire surface of the outside of the membrane.

Durch diese Ausgestaltung kann darüber hinaus auch erreicht werden, dass die einzelnen Schnittstellen zwischen den separaten Bauteilen, die die Membran letztendlich bilden, und deren Übergänge bedeckt sind und nicht sichtbar sind. Auch die unterschiedlichen Temperaturdehnungen der Schnittstellen werden durch die vorteilhafte Funktionseigenschaft der Beschichtung elastisch und dicht überdeckend mitgetragen.This embodiment can also be achieved, moreover, that the individual interfaces between the separate components, which ultimately form the membrane, and their transitions are covered and are not visible. The different thermal expansions of the interfaces are supported by the advantageous functional property of the coating elastic and tightly covering.

Vorzugsweise weist somit diese Beschichtung in einem Temperaturbereich zwischen minus 30°C und plus 60°C eine Elastizität auf, welche diese unterschiedlichen Ausdehnungen der unterschiedlichen Materialien der Membran reversibel mit durchführen kann und dennoch kein Reißen dieser Beschichtung auftritt und darüber hinaus die vollständige Bedeckung der Außenseiten der Komponenten der Membran durch diese Schicht auch bei diesen Ausdehnungen gewährleistet werden kann.Preferably, therefore, this coating in a temperature range between minus 30 ° C and plus 60 ° C on an elasticity, which can carry out these different expansions of the different materials of the membrane reversible and yet no tearing of this coating occurs and beyond the complete covering of the outer sides the components of the membrane can be ensured by this layer even with these expansions.

Durch diese spezifisch ausgebildete Beschichtung kann somit die Funktionalität des im Stand der Technik erforderlichen Entkopplungsrings mit übernommen werden. Höhentoleranzen und Farbunterschiede, wie sie im Stand der Technik zwingend auftreten, sind dadurch vermieden. Darüber hinaus sind auch unerwünschte Spalte, in denen sich Wasser ansammeln und im Winter gefrieren kann, nicht mehr vorhanden.By means of this specifically formed coating, the functionality of the decoupling ring required in the prior art can thus be taken over. Height tolerances and color differences, as they occur in the art, are thereby avoided. In addition, unwanted gaps in which water can accumulate and freeze in winter, no longer exist.

Darüber hinaus ist eine derartige Montage eines erfindungsgemäßen Ultraschallwandlers oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon vereinfacht.In addition, such a mounting of an ultrasonic transducer according to the invention or an advantageous embodiment thereof is simplified.

Es kann vorgesehen sein, dass diese schwingungsdämpfende Beschichtung darüber hinaus durch eine Farbschicht zumindest teilweise bedeckt ist, die beispielsweise in der Fahrzeugfarbe oder der Farbe des Stoßfängers, an dem der Ultraschallwandler vorzugsweise angeordnet ist, ist.It can be provided that this vibration-damping coating is also at least partially covered by a color layer, which is for example in the vehicle color or the color of the bumper on which the ultrasonic transducer is preferably arranged.

Der Ultraschallwandler ist, wie bereits erwähnt, insbesondere ohne zusätzlichen Schwingungsentkopplungsring ausgebildet.The ultrasonic transducer is, as already mentioned, in particular formed without additional vibration decoupling ring.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die Membran einstückig ausgebildet ist und insbesondere aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium, ist.It can also be provided that the membrane is formed in one piece and in particular made of metal, preferably of aluminum.

Bei der Herstellung des Ultraschallwandlers kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Außenseiten der einzelnen Bauteile der Membran gegebenenfalls vorbehandelt werden, um das Aufbringen und Halten der Beschichtung, insbesondere des dick aufgetragenen Softlacks, dauerhaft zu gewährleisten. Es kann diesbezüglich eine Aufbringung durch einfaches Lackieren oder elektrostatisches Pulverbesprühen erfolgen. Vorzugsweise ist die Vorbehandlung der unterschiedlichen Materialoberflächen der Bauteile der Membran so durchgeführt, dass in einem einzigen Verfahrensschritt die Benetzung der verschiedenen Oberflächen, beispielsweise Aluminium, Keramik und Klebstoff, mit der schwingungsdämpfenden Beschichtung bzw. dessen Material durchgeführt werden kann. Dadurch kann die Herstellung schneller und aufwandsarmer erfolgen und die Aufbringung der Beschichtung über den gesamten zu bedeckenden Bereich sehr präzise und kontinuierlich sowie stufenfrei erfolgen. In the manufacture of the ultrasonic transducer can preferably be provided that the outer sides of the individual components of the membrane are optionally pretreated to permanently ensure the application and holding the coating, in particular the thickly applied soft paint. It can be done in this regard, an application by simple painting or electrostatic Pulverbesprühen. Preferably, the pretreatment of the different material surfaces of the components of the membrane is performed so that in a single process step, the wetting of the various surfaces, such as aluminum, ceramic and adhesive, with the vibration damping coating or its material can be performed. As a result, the production can be carried out more quickly and less expensively, and the application of the coating over the entire area to be covered can be carried out very precisely and continuously as well as steplessly.

Gerade durch die Ausgestaltung der Membran aus Bauteilen mit unterschiedlichen Materialien kann die Schwingfähigkeit des Bodens im Vergleich zum Stand der Technik unverändert gewährleistet werden, die unerwünschte Mantelschwingung des Hohlkörpers im Vergleich zum Stand der Technik jedoch deutlich reduziert werden. Äußerst positiv dazu beitragend ist die schwingungsdämpfende Beschichtung mit der relativ dicken Schichtdicke.Just by the design of the membrane of components with different materials, the vibration of the soil can be guaranteed unchanged compared to the prior art, however, the undesirable cladding vibration of the hollow body in comparison to the prior art, however, be significantly reduced. Extremely positive contributing factor is the vibration-damping coating with the relatively thick layer thickness.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a schematic drawing. Show it:

1 eine schematische Schnittdarstellung von Teilkomponenten eines Ultraschallwandlers aus dem Stand der Technik; und 1 a schematic sectional view of sub-components of an ultrasonic transducer of the prior art; and

2 eine Schnittdarstellung von Teilkomponenten eines erfindungsgemäßen Ultraschallwandlers gemäß einer ersten Ausführung; 2 a sectional view of sub-components of an ultrasonic transducer according to the invention according to a first embodiment;

3 eine Schnittdarstellung von Teilkomponenten eines erfindungsgemäßen Ultraschallwandlers gemäß einer zweiten Ausführung; und 3 a sectional view of sub-components of an ultrasonic transducer according to the invention according to a second embodiment; and

4 eine Schnittdarstellung von Teilkomponenten eines erfindungsgemäßen Ultraschallwandlers gemäß einer dritten Ausführung. 4 a sectional view of sub-components of an ultrasonic transducer according to the invention according to a third embodiment.

In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical and functionally identical parts are provided with the same reference numerals.

In 2 ist in einer schematischen Schnittdarstellung ein Ultraschallwandler 1' in Teilkomponenten gezeigt. In diesem Zusammenhang ist lediglich der Bereich mit einer Membran 2' näher gezeigt. Die Membran 2' mit ihrem Gehäuse ist topfförmig ausgebildet und weist einen zylinderförmigen Hohlkörper 3' auf, welcher im Ausführungsbeispiel aus einem Keramikmaterial ausgebildet ist. Darüber hinaus umfasst die topfförmige Membran 2' ein dazu separates Bauteil in Form eines Bodens 4', welcher eine ebene Platte darstellt, die im Ausführungsbeispiel aus Aluminium ausgebildet ist. Die topfförmige Membran 2' ist somit nicht einstückig ausgebildet, sondern aus mehreren separaten Teilen zusammengesetzt, die miteinander verbunden sind, und unterschiedliche Materialien aufweisen. Die Verbindung zwischen dem Hohlkörper 3' und dem Boden 4' ist durch Klebestellen 9 realisiert, die in dreidimensionaler Darstellung eine ringförmig umlaufende Klebestelle 9 darstellt. Die Klebestelle 9 ist darüber hinaus derart ausgebildet, dass sie an der Außenseite 10 freiliegend ist.In 2 is an ultrasonic transducer in a schematic sectional view 1' shown in subcomponents. In this context, only the area with a membrane 2 ' shown closer. The membrane 2 ' with its housing is cup-shaped and has a cylindrical hollow body 3 ' on, which is formed in the embodiment of a ceramic material. In addition, the cup-shaped membrane includes 2 ' a separate component in the form of a floor 4 ' , which is a flat plate, which is formed in the embodiment of aluminum. The cup-shaped membrane 2 ' is thus not formed in one piece, but composed of several separate parts which are interconnected and have different materials. The connection between the hollow body 3 ' and the floor 4 ' is through splices 9 realized that in three-dimensional representation of an annular circumferential splice 9 represents. The splice 9 is also designed to be on the outside 10 is exposed.

Auf einer Außenseite 11 des Bodens 4', auf der Außenseite 10 der Klebestelle 9 und auf einer Außenseite 12 des Hohlkörpers 3' ist eine schwingungsdämpfende Beschichtung 13 aufgebracht, welche im Ausführungsbeispiel ein schwarzer Softlack ist. Der Softlack 13 ist im Ausführungsbeispiel über die gesamte Außenfläche der Membran 2' vollflächig bedeckend aufgebracht und diesbezüglich mit einer Schichtdicke d von etwa 1 mm erzeugt. Der Softlack 13 ist darüber hinaus mit einer derartigen Elastizität versehen, dass er auch bei großen Temperaturunterschieden und insbesondere bei relativ kalten Temperaturen im Minusgradbereich die temperaturabhängigen Ausmaßänderungen der einzelnen Bauteile, nämlich des Hohlkörpers 3', des Bodens 4' und der Klebestellen 9 problemlos reversibel mit durchführen kann und somit eine entsprechende Dehnbarkeit aufweist, ohne das Risse oder freiliegende Stellen der Außenseiten 10, 11 und 12 auftreten würden.On an outside 11 of the soil 4 ' , on the outside 10 the splice 9 and on an outside 12 of the hollow body 3 ' is a vibration-damping coating 13 applied, which is a black soft paint in the embodiment. The soft paint 13 is in the embodiment over the entire outer surface of the membrane 2 ' applied over the entire surface and produced in this regard with a layer thickness d of about 1 mm. The soft paint 13 is also provided with such elasticity that it is the temperature-dependent changes in extent of the individual components, namely the hollow body even at large temperature differences and especially at relatively cold temperatures in the minus degree range 3 ' , of the soil 4 ' and the splices 9 can easily perform reversible with and thus has a corresponding extensibility, without the cracks or exposed areas of the outsides 10 . 11 and 12 would occur.

Darüber hinaus ist in der Darstellung gemäß 2 durch die gestrichelte Linie die Optionalität angedeutet, dass zusätzlich auch eine Farbschicht 14 auf der schwingungsdämpfenden Beschichtung bzw. im Softlack 13 zumindest bereichsweise aufgebracht werden kann.In addition, in the illustration according to 2 indicated by the dashed line the optionality, that in addition also a color layer 14 on the vibration-damping coating or in the soft paint 13 can be applied at least in certain areas.

Der Ultraschallwandler 1' ist ohne einen Schwingungsentkopplungsring ausgebildet. Er ist insbesondere in einem nicht dargestellten Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs angeordnet und kann einer Fahrerassistenzeinrichtung, wie beispielsweise einem Parkassistenzsystem, zugeordnet sein, um Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs zu detektieren und für das Assistenzsystem bereitzustellen.The ultrasonic transducer 1' is formed without a vibration isolation ring. It is arranged in particular in a bumper, not shown, of a motor vehicle and can be assigned to a driver assistance device, such as a parking assistance system, in order to detect information about the surroundings of the vehicle and to provide it for the assistance system.

In 3 ist in einer schematischen Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiels des Ultraschallwandlers 1' gezeigt. Im Unterschied zur Darstellung gemäß 2, bei der der plattenartige Boden 4' über die Klebestellen 9 auf einer frontseitigen Stirnfläche 15 des hohlzylinderförmigen Hohlkörpers 3' angeklebt ist, ist hier der Hohlkörper 3' an einem entlang der Längsachse A betrachteten Ende 16 geschlossen ausgebildet. In der Querschnittdarstellung gemäß 3 ist dadurch quasi ein u-förmiger Hohlkörper 3' gebildet, an dessen Innenseite 17 das Piezoelement 5 angeordnet ist. An einer Außenseite 18 dieses geschlossenen Bereichs des einstückigen Hohlkörpers 3' ist wiederum über eine Klebestelle dann der Boden 4' angeklebt. Die Membran 2' mit dem eigentlichen Gehäuse in Form des Hohlkörpers 3' und dem plattenartigen Teil in Form des Bodens 4' weist darüber hinaus ebenfalls eine als Softlack 13 ausgebildete außenseitige Beschichtung auf. Auch hier dann kann optional die Farbschicht 14 (2) vorgesehen sein.In 3 is a schematic sectional view of another embodiment of the ultrasonic transducer 1' shown. In contrast to the representation according to 2 in which the plate-like bottom 4 ' over the splices 9 on a Front end face 15 the hollow cylindrical hollow body 3 ' is glued, here is the hollow body 3 ' at an end viewed along the longitudinal axis A. 16 closed trained. In the cross-sectional view according to 3 is thus virtually a U-shaped hollow body 3 ' formed on the inside 17 the piezo element 5 is arranged. On an outside 18 this closed area of the one-piece hollow body 3 ' is in turn about a splice then the ground 4 ' glued. The membrane 2 ' with the actual housing in the form of the hollow body 3 ' and the plate-like part in the form of the soil 4 ' also has one as a soft paint 13 trained outside coating on. Again, then optionally the color layer 14 ( 2 ) be provided.

In 4 ist in einer weiteren schematischen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel gezeigt, welches ausgehend von der Ausgestaltung in 2 zusätzlich einen integrierten Kunststoffstecker 19 in dem Hohlkörper 3' aufweist. Dieser ist seitlich angeordnet und zur Aufnahme eines komplementären Steckteils vorgesehen. Einderartiger Stecker 19 kann auch bei der Ausführung gemäß 3 vorgesehen sein.In 4 is shown in a further schematic sectional view of an embodiment which, starting from the embodiment in 2 additionally an integrated plastic plug 19 in the hollow body 3 ' having. This is arranged laterally and provided for receiving a complementary male part. Monkey connector 19 can also according to the execution 3 be provided.

Die Membran 2' kann auch einstückig ausgebildet sein, und aus Aluminium sein.The membrane 2 ' may also be integrally formed, and be made of aluminum.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 97/26646 [0003]

Claims

Ultrasonic transducer for a driver assistance device, with a membrane ( 2 . 2 ' ), characterized in that on an outer side ( 11 ) of the membrane ( 2 ' ) a vibration damping coating ( 13 ) is trained.

Ultrasonic transducer according to claim 8, characterized in that the coating is a soft paint ( 13 ).

Ultrasonic transducer according to claim 1 or 2, characterized in that the layer thickness (d) of the coating ( 13 ) is greater than 0.5 mm, in particular greater than 0.8 mm.

Ultrasonic transducer according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the coating ( 13 ) has such an elasticity in a temperature range between minus 30 ° C and plus 60 ° C, that it the temperature-dependent changes in extent of the membrane ( 2 ' ) reversibly carried out with.

Ultrasonic transducer according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 13 ) through a paint layer ( 14 ) is at least partially covered.

Ultrasonic transducer according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 2 ' ) a floor ( 4 ' ) of a first material and one with the ground ( 4 ' ) connected hollow body ( 3 ' ) comprises a first different second material.

Ultrasonic transducer according to claim 6, characterized in that the bottom ( 4 ' ) is formed of a metallic material, in particular aluminum.

Ultrasonic transducer according to claim 6 or 7, characterized in that the hollow body ( 3 ' ) is formed of a non-metallic material.

Ultrasonic transducer according to claim 8, characterized in that the hollow body ( 3 ' ) is formed of ceramic material.

Ultrasonic transducer according to one of claims 6 to 9, characterized in that the bottom ( 4 ' ) with the hollow body ( 3 ' ) through a splice ( 9 ) connected is.

Ultrasonic transducer, according to claim 5, characterized in that the hollow body ( 3 ' ) is open on both sides and the bottom ( 4 ' ) with an end face ( 15 ), in particular annular end face, of the hollow body ( 3 ' ) is glued.

Ultrasonic transducer according to claim 6, characterized in that the hollow body ( 3 ' ) at one end ( 16 ) is closed and the bottom ( 4 ' ) on an outside ( 18 ) of the closed end ( 16 ) is glued.

Ultrasonic transducer according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the membrane ( 2 ' ) in one piece, in particular of metal, is formed.

Ultrasonic transducer according to one of the preceding claims, characterized in that it is formed without vibration decoupling ring.

Ultrasonic transducer according to one of the preceding claims, characterized in that it is arranged in a bumper of a vehicle.