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Die Erfindung betrifft eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Fahrzeug mit zumindest einem Ultraschallsensor. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Anordnung mit einer derartigen Ultraschallsensorvorrichtung und einem Verkleidungsteil für ein Fahrzeug.
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Ultraschallsensoren sind in bekannter Weise im Frontbereich und im Heckbereich des Fahrzeugs, insbesondere an Stoßfängern, verbaut. Sie sind Fahrerassistenzeinrichtungen zugeordnet und liefern Informationen über die Fahrzeugumgebung. Fahrerassistenzeinrichtungen können beispielsweise Parkassistenzsysteme, Systeme zur Totwinkelüberwachung, Systeme zur Abstandshaltung, Spurüberwachungssysteme, Bremsassistenzsysteme etc. sein.
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Bekannt ist es, dass derartige Ultraschallsensoren in Stoßfängern unverdeckt verbaut werden. Dies bedeutet, dass sie in Aussparungen in dem Stoßfänger angeordnet werden und außenseitig sichtbar sind. Bei derartig angeordneten Ultraschallsensoren wird die Senderichtcharakteristik horizontal und vertikal durch die Innengeometrie des Aluminiumtopfes des Ultraschallsensors erzeugt, wobei dieser Aluminiumtopf die Membran des Ultraschallsensors ist. Da bei den sichtbar verbauten Sensoren kein Hindernis die Schallausbreitung stört, ist die Funktion des Wandlers, Hindernisse beispielsweise beim Einparken des Fahrzeugs zu erkennen, gegeben.
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Darüber hinaus sind verdeckt verbaute Wandler bzw. Ultraschallsensoren bekannt. Diese sind somit bei einer Betrachtung des Stoßfängers von außen nicht sichtbar und durch den Stoßfänger abgedeckt, Bei derartig verbauten Ultraschallsensoren direkt hinter dem Stoßfänger werden Ultraschallsignale durch den Stoßfänger hindurch angewendet. Dadurch ergibt sich immer eine symmetrische Schallkeule, sowohl horizontal wie auch vertikal. Wünschenswert ist es jedoch auch, asymmetrische Senderichtcharakteristiken erzeugen zu können. Derartig asymmetrische Senderichtcharakteristiken sind für vielerlei Anwendungen vorteilhaft. Es ist gerade für die Totwinkelerkennung wünschenswert, eine asymmetrische Senderichtcharakteristik erzeugen zu können. Für die Einparkassistenz ist es darüber hinaus wünschenswert, dass Ultraschallsensoren mit horizontal breiter und vertikal schmaler Senderichtcharakteristik ausgestattet sind.
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Bei sichtbar und somit nicht verdeckt verbauten Ultraschallsensoren am Stoßfänger eines Fahrzeugs werden diese mittels eines Halters dort angeordnet, wobei dieser mit einem doppelseitigen Klebeband, warm verstemmt oder mit Ultraschall an dem Stoßfänger angebracht ist. Die Ultraschallsensoren können dann in dem Halter befestigt werden. Diese Anbringung ist für nicht verdeckt verbaute Wandler trotz der großen Toleranzen ausreichend. Der Halter wird in den seltensten Fällen vom Stoßfänger entfernt. Bei einem Wandleraustausch wird der Wandler aus der Rastverbindung vom Halter ausgerastet und der neue Wandler kann ohne weitere Veränderungen sofort wieder eingerastet werden.
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Bei verdeckt hinter einem Stoßfänger verbauten Sensoren sind jedoch wesentlich höhere Anforderungen an die Positionierung, die Klebung und die nun einzuhaltenden Toleranzen gegeben. Der Wandler bzw. Ultraschallsensor muss hinter dem Stoßfänger mechanisch fest angebracht werden. Dies ist erforderlich, damit der Ultraschallsensor verlustfrei durch den Stoßfänger senden kann. Um die Sende- und Empfangsverluste gering zu halten, muss die Sendefläche des Ultraschallsensors mechanisch fest mit dem Stoßfänger verbunden werden oder mit einem verlustfreien Koppelelement zwischen der Sendefläche des Ultraschallsensors und dem Stoßfänger ausgebildet werden. Um die eingeleiteten Schwingungen lokal zu halten und die Senderichtcharakteristik zu beeinflussen, wird dazu ein Dämpfungsring mit großem E-Modul eng um den Wandler benötigt. Auch dieser Dämpfungsring muss mechanisch fest mit dem Stoßfänger bzw. dem Halter verbunden sein. Eine entsprechende Ausgestaltung eines elektroakustischen Wandlers ist dazu beispielsweise aus der
DE 42 38 924 A1 bekannt. Dieser Einbau ist jedoch nur bei vollständig ebenen Stoßfängern, wie dies im Stand der Technik gezeigt ist, möglich. Bei uneben ausgebildeten Stoßfängern führt diese bekannte Ausgestaltung zu deutlichen Nachteilen bezüglich der Funktionalität.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Fahrzeug sowie eine Anordnung mit einer derartigen Vorrichtung zu schaffen, bei welcher ein variabler und flexibler Verbau des Ultraschallsensors in verdeckter Anordnung hinter einem Verkleidungsteil des Fahrzeugs gewährleistet ist und somit eine situationsangepasstere Anbringung ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Fahrzeug als auch durch eine Anordnung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Eine erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung für ein Fahrzeug umfasst zumindest einen Ultraschallsensor. An den Ultraschallsensor ist frontseitig anschließend ein den Ultraschallsensor abdeckender Montagedeckel angeordnet, mit welchem die Vorrichtung an einem Verkleidungsteil des Fahrzeugs befestigbar ist, wobei der Montagedeckel reversibel lösbar mit dem Ultraschallsensor verbindbar ist. Durch ein derartiges zusätzliches Bauteil, nämlich den Montagedeckel, wird die Ultraschallsensorvorrichtung dahingehend verbessert, dass sie für unterschiedlichste Gegebenheiten an das Verkleidungsteil des Fahrzeugs angeordnet werden kann und dadurch sowohl die Befestigung einerseits in verdeckter Bauweise als auch die Funktionalität des Ultraschallsensors andererseits bestmöglich gewährleistet ist.
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Insbesondere deckt der Montagedeckel die Membran, insbesondere das Frontteil der Membran, vollflächig von vorne ab.
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Insbesondere auch durch die lösbare Verbindung des Montagedeckels mit dem Ultraschallsensor kann eine vielfältige Kombination und ein vielfältiger Verbau von verschiedenen Ultraschallsensoren gewährleistet werden, für die alle der Montagedeckel dann auch einheitlich verwendet werden kann. Darüber hinaus ist auch ein schneller Austausch möglich, ohne dass die gesamte Ultraschallsensorvorrichtung vom Verkleidungsteil entfernt werden müsste. Denn der Montagedeckel kann aufgrund der lösbaren Verbindung mit dem Ultraschallsensor dauerhaft am Verkleidungsteil angeordnet bleiben und lediglich der Ultraschallsensor kann dann entnommen und ausgetauscht werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Montagedeckel auf der dem Ultraschallsensor zugewandten Seite eine Vertiefung aufweist, in welche sich der Ultraschallsensor hinein erstreckt. Die positionsgenaue Anbringung und mechanisch stabile Befestigung ist dadurch nochmals begünstigt.
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Vorzugsweise weist der Montagedeckel an einem randseitigen Umlaufsteg zumindest ein Rastelement, insbesondere zumindest zwei Rastelemente, auf. Es kann somit die lösbare Verbindung als Rastverbindung ausgebildet werden. Diese ist einerseits robust und andererseits leicht handhabbar, um das Einsetzen oder Entnehmen des Ultraschallsensors gewährleisten zu können.
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Vorzugsweise ist der Ultraschallsensor in einem Aufnahmeteil angeordnet, welches zur Verbindung, insbesondere zur Verrastung, mit dem Montagedeckel ausgebildet ist. Der Ultraschallsensor ist somit zusätzlich auch nochmals geschützt angeordnet und quasi über einen derartigen Adapter, welchen das Aufnahmeteil darstellt und den Ultraschallsensor größtmöglich aufnimmt, einerseits geschützt und andererseits leicht mit dem Montagedeckel verbindbar. Eine direkte Krafteinwirkung auf den Ultraschallsensor kann dadurch vermieden werden. Darüber hinaus wirken auch keine Haltekräfte im vollständig montierten Zustand der Ultraschallsensorvorrichtung durch die Verbindung mit dem Montagedeckel auf den Ultraschallsensor ein, sodass lediglich entsprechende Verbindungskräfte zwischen dem Montagedeckel und dem Aufnahmeteil entstehen.
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Durch den Montagedeckel kann darüber hinaus auch gewährleistet werden, dass die Sendefläche des Ultraschallsensors mechanisch fest mit dem Verkleidungsteil, insbesondere der Innenseite des Verkleidungsteils, verbunden werden kann oder dies mit einem Koppelelement zwischen der Sendefläche des Wandlers und dem Verkleidungselement ermöglicht ist.
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Die Haltevorrichtung, die durch den Montagedeckel und das Aufnahmeteil, welche zwei separate Teile bilden, die miteinander zerstörungsfrei lösbar verbunden werden können, gebildet wird, ermöglicht es, den Ultraschallsensor fest in seiner Position in verdeckter Bauweise hinter dem Verkleidungsteil zu halten.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass der Ultraschallsensor zwei Rastelemente aufweist, die in federnde komplementäre Rastlaschen des Aufnahmeteils einrasten, wodurch eine entsprechende Positionierung des Ultraschallsensors in dem Aufnahmeteil erreicht ist.
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In besonders vorteilhafter Weise ist diese Rastverbindung dahingehend konzipiert, dass auch eine gewisse Anpresskraft der Membran des Ultraschallsensors an den Montagedeckel erzeugt wird. Dadurch wird dann auch die vorzugsweise vorgesehene Verklebung unterstützt, bei der der Ultraschallsensor an eine Klebefläche gedrückt wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Montagedeckel auf seiner dem Ultraschallsensor zugewandten Innenseite einen Zentralflächenbereich zur Anlage für den Ultraschallsensor aufweist, wobei der Zentralflächenbereich einem in dem Montagedeckel insbesondere integral ausgebildeten Koppelelement bzw. Übertragungselement zum Übertragen der Ultraschallsignale zum Verkleidungsteil des Fahrzeugs zugehörig bzw. zugeordnet ist. Es ist somit insbesondere vorgesehen, dass der Montagedeckel ein mittig angeordnetes integriertes derartiges Übertragungselement aufweist. Eine vorzugsweise möglichst verlustfreie Übertragung der Signale über das Übertragungselement vom Ultraschallsensor zum Verkleidungsteil ist dadurch gewährleistet.
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Der Ultraschallsensor ist insbesondere in dem Aufnahmeteil verrastend angeordnet, welches selbst wiederum zur Verrastung mit dem Montagedeckel ausgebildet ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Zentralflächenbereich eben ausgebildet ist und gegenüber der Mittenebene des Montagedeckels geneigt angeordnet sein kann. Dies ist besonders vorteilhaft, da somit die der Innenseite des Verkleidungsteils zugewandte Außenseite des Montagedeckels unterschiedlich geformt zu diesem Zentralflächenbereich ausgebildet werden kann. Damit kann einerseits eine bestmögliche Befestigung des Montagedeckels an der Innenseite des Verkleidungsteils erreicht werden und andererseits eine entsprechende Ausgestaltung des Zentralflächenbereichs im Hinblick auf eine optimale Ankopplung des Ultraschallsensors gewährleistet werden. Insbesondere durch die Möglichkeit der ebenen und dennoch geneigten Anordnung des Zentralflächenbereichs ist eine gewisse Richtungsorientierung des Ultraschallsensors im Hinblick auf seine Abstrahlrichtung möglich.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass der Zentralflächenbereich kleiner ist als die Frontfläche des Ultraschallsensors und durch Form und Größe des Zentralflächenbereichs ein Senderichtcharakteristik-Element im Übertragungselement gebildet ist. Dadurch kann die Abstrahlcharakteristik des Ultraschallsensors gezielt beeinflusst werden. Durch die integrale Ausgestaltung dieses Sendericht-Elements bzw. dieses Senderichtcharakteristik-Elements kann ebenfalls eine Bauteilreduzierung der Vorrichtung ermöglicht werden. Darüber hinaus kann durch diese integrale Ausgestaltung auch das Auftreten von unerwünschten Positionstoleranzen im Vergleich zur Ausgestaltung von separaten Einzelbauteilen vermieden werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass auf der dem Ultraschallsensor zugewandten Seite des Montagedeckels ein ringförmiges Signalabstrahlungsbegrenzungs- und/oder Schwingungsdämpfungselement angeordnet ist. Dieses zusätzliche separate Element gewährleistet somit auch unterstützend eine Übertragung der Schwingung auf das Verkleidungsteil zumindest zu minimieren und darüber hinaus die Abstrahlung entsprechend einzugrenzen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Montagedeckel auf der dem Ultraschallsensor zugewandten Innenseite einen Aufnahmebereich für das ringförmige Signalabstrahlungsbegrenzungs- und/oder Schwingungsdämpfungselement aufweist. Dieses separate Element kann somit auch sehr positionsgenau und sicher gehalten in dem Montagedeckel angeordnet werden.
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Dieses Signalabstrahlungsbegrenzungs- und/oder Schwingungsdämpfungselement ist vorzugsweise als vollständig geschlossener Ring ausgebildet. Es kann vorgesehen sein, dass die Vorderseite und die Rückseite unterschiedlich gestaltet sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Vorderseite, mit der das Element in dem Montagedeckel angeordnet ist, eine gewisse Neigung aufweist, beispielsweise eine konusförmige Formgebung dem ringförmigen Element verleiht. Dadurch kann eine möglichst großflächige Anlage im Montagedeckel erzielt werden und, insbesondere wenn dieser auch eine entsprechend geneigte Auflagefläche aufgrund der Erfordernisse der Formgebung des Verkleidungsteils benötigt, eine möglichst großflächige Anlage und hochfunktionelle Anordnung der genannten Komponenten zueinander erzielt werden.
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Insbesondere ist die Rückseite dieses ringförmigen Elements eben ausgebildet, sodass eine entsprechende Anlage insbesondere im Aufnahmeteil für den Ultraschallsensor gewährleistet ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Aufnahmebereich im Montagedeckel für dieses ringförmige Element eine gegenüber der Mittenebene des Montagedeckels nach innen geneigte Anlagefläche aufweist, an der eine komplementär geneigte Außenfläche bzw. Vorderseite des ringförmigen Elements anliegt, wie bereits oben erläutert.
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Vorzugsweise ist das ringförmige Element um den Zentralflächenbereich des Montagedeckels herum angeordnet. Dieser Zentralflächenbereich ist somit in axialer Richtung nicht durch dieses ringförmige Element abgedeckt, sodass sich insbesondere der Ultraschallsensor durch dieses ringförmige Element hindurch erstrecken kann und direkt mit dem Zentralflächenbereich in Anlage kommen kann.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Montagedeckel einstückig, insbesondere aus Kunststoff, ausgebildet ist.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Ultraschallsensorvorrichtung oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon. Die Anordnung umfasst darüber hinaus ein Verkleidungsteil, insbesondere einen Stoßfänger, des Fahrzeugs, an dessen Innenseite der Montagedeckel mit seiner Außenseite befestigt ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Außenseite des Montagedeckels an die Form der Innenseite des Verkleidungsteils angepasst ist, insbesondere die Außenfläche vollflächig an der Innenseite anliegt. Eine sehr individuelle Ausgestaltung einer Ultraschallsensorvorrichtung kann dadurch erzielt werden, und dies allein dadurch, dass ein Bauteil, nämlich der Montagedeckel, individuelle Formgebungen und Ausgestaltungen aufweist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Neigung des Zentralflächenbereichs des Montagedeckels und/oder die Neigung der Anlagefläche des Aufnahmebereichs des Montagedeckels an die Neigung des jeweils diesen Flächen gegenüberliegenden Flächenbereichs der Innenseite des Verkleidungsteils angepasst ist.
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Der Halter, umfassend den Montagedeckel und das separate Aufnahmeteil, kann somit aufgrund der vielfältigen Kombinationen an unterschiedlichste Einbaupositionen an oder in Verkleidungsteilen variabel ausgeführt werden. Es muss nicht immer ein neues kompliziertes Werkzeug zur Herstellung für eine Einbauposition bereitgestellt werden.
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Mit diesem Anpassdeckel bzw. Montagedeckel kann eine vollflächige Verklebung zur Innenseite des Stoßfängers sichergestellt werden, indem, wie bereits erwähnt, vorzugsweise die gleiche Kontur und somit Formgebung an der Außenseite des Montagedeckels in Bezug zur örtlichen Anbauposition an dem Stoßfänger ausgebildet wird. Der Deckel stellt darüber hinaus die großflächige Klebefläche für den Dämpfungsring sicher.
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Durch die verrastende Verbindung zwischen dem Montagedeckel und dem Aufnahmeteil kann eine Verdrehsicherung zwischen diesen beiden Komponenten gewährleistet werden. Je nach benötigter Einbauposition oder nach benötigtem Abstrahlwinkel des Wandlers bzw. des Ultraschallsensors am Stoßfänger wird die Ausgestaltung des Zentralflächenbereichs speziell ausgeformt.
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Ist beispielsweise der Stoßfänger nicht senkrecht oder der Ultraschallsensor muss mit seiner Hauptabstrahlrichtung nach unten oder nach oben zeigen, so ist diese Ausgestaltung des Zentralflächenbereichs geneigt bzw. schräg gestellt, damit der Wandler in dem geforderten Winkel liegt und entsprechend senden kann.
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Ist der Stoßfänger bzw. das Verkleidungsteil im Querschnitt gekrümmt ausgeführt, so ist der Montagedeckel mit entsprechender Außenkontur auszugestalten, um eine vollflächige Anlage zu gewährleisten. Andererseits ist jedoch ein plane Ausgestaltung des Zentralflächenbereichs erforderlich, um ein vollflächiges Anliegen des Ultraschallsensors, insbesondere seiner Membran, gewährleisten zu können.
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Ist andererseits der Ultraschallsensor an seiner Einbauposition mehr nach innen oder außen zu drehen und somit gegenüber der Längsachse des Fahrzeugs in der Horizontalebene in einem gewissen Winkel gegenüber dieser Längsachse zu orientieren, so ist auch der Zentralflächenbereich des Montagedeckels entsprechend geneigt anzuordnen.
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Zur Senderichtbeeinflussung kann dieser Zentralflächenbereich entsprechend kleiner als die Fläche des Frontteils der Membran ausgebildet werden. Es kann darüber hinaus jedoch auch vorgesehen sein, dass auf diesem Zentralflächenbereich ein entsprechend kleines und gewünschterweise geformtes Senderichtelement zusätzlich angeordnet, insbesondere integriert, ist. Abhängig von der Koppelfläche dieses Senderichtelements, welche beispielsweise rechteckig oder oval sein kann, kann dann die gewünschte Senderichtcharakteristik erzielt werden. Darüber hinaus kann durch diese Anordnung die stets gleiche Wanddicke des Stoßfängers mit diesem Montagedeckel und dem Aufnahmeteil vor der Membran des Ultraschallsensors ausgebildet werden. Dadurch ist der Ultraschallsensor im verbauten Zustand am Fahrzeug nicht mehr abzugleichen, da ohnehin stets die gleiche Wanddicke vorhanden ist.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass dieser Montagedeckel nicht vollständig geschlossen ist, sondern beispielsweise eine kleine durchgängige Öffnung aufweist. Diesbezüglich ist dann in gewisser Weise eine Ringstruktur realisiert.
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Auch kann vorgesehen sein, dass bei unterschiedlich starken Radien des Verkleidungsteils an der Einbauposition der Ultraschallsensorvorrichtung das Dämpfungselement mehr oder weniger abgeschrägt ist, damit sichergestellt ist, dass dieses Dämpfungselement immer den kleinstmöglichen Abstand zur Innenseite des Verkleidungsteils hat. Um insbesondere dennoch eine möglichst großflächige Anlage dieses Dämpfungselements am Montagedeckel zu erhalten und eine entsprechende Verklebung gewährleisten zu können, kann eine entsprechende Gegenneigung einer Anlagefläche im Aufnahmebereich des Montagedeckels ausgebildet sein.
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Dieses Dämpfungselement ist vorzugsweise aus Keramik ausgebildet und kann auch an dem Montagedeckel angespritzt oder umspritzt angeordnet sein.
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Der Montagedeckel kann aus dem gleichen Material wie das Verkleidungsteil hergestellt werden, und die beiden separat bereitgestellten Bauteile des Montagedeckels einerseits und das Verkleidungsteil andererseits können beispielsweise durch Verkleben verbunden werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Montagedeckel bereits integral in dem Verkleidungsteil angeordnet ist und beispielsweise in einem Spritzvorgang dieses Integralbauteil hergestellt ist.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass der Montagedeckel aus einem härteren Kunststoff als das Verkleidungsteil ausgebildet ist, um den E-Modul-Einfluss über die Temperatur zu reduzieren und die Senderichtcharakteristik des Ultraschallsensors zu verbessern.
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Das Aufnahmeteil bzw. Oberteil des Halters ist vorzugsweise mit einem Aufnahmeschacht ausgebildet, in den der Ultraschallsensor einführbar und positionierbar ist. Insbesondere ist darüber hinaus auch noch ein zylinderförmiger Untersatz ausgebildet, der an diesen Aufnahmeschacht anschließt. An dem Untersatz sind dann die Rastlaschen randseitig ausgebildet, die zum Eingriff der Rastelemente des Montagedeckels dienen. Darüber hinaus ist in der Oberseite dieses Untersatzes eine Nut ausgebildet, in welche das Dämpfungselement einsetzbar und positionierbar ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass dieses Oberteil bzw. Aufnahmeteil für alle unterschiedlichen Einbausituationen der Ultraschallsensorvorrichtung an dem Verkleidungsteil gleich ist und somit mit einer Vielzahl möglicher unterschiedlicher Montagedeckel kombinierbar und verbindbar ist.
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Durch den Halter, umfassend den Montagedeckel und das Aufnahmeteil, wird auch die Position des Ultraschallsensors zugentlastet ermöglicht. Das Aufnahmeteil gewährleistet darüber hinaus auch durch die verrastende Aufnahme des Ultraschallsensors ein gewisses Anpressen der Membran des Ultraschallsensors und damit auch, die entsprechende Klebestelle, die die Verbindung des Ultraschallsensors mit dem Montagedeckel ermöglicht, zu entlasten.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ultraschallsensorvorrichtung;
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2 die Explosionsdarstellung gemäß 1 von einem anderen Blickwinkel aus;
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3 eine perspektivische Darstellung des zusammengebauten Zustands der Ultraschallsensorvorrichtung gemäß 1 und 2;
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4 eine Schnittdarstellung durch die Ultraschallsensorvorrichtung gemäß 3;
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5 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Montagedeckels der Ultraschallsensorvorrichtung mit Blick auf eine Außenseite des Montagedeckels;
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6 ein perspektivische Darstellung des Montagedeckels gemäß 5 mit Blick auf einen Innenbereich;
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7 eine perspektivische Darstellung des Montagedeckels mit einer weiteren Ausführung des Innenbereichs;
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8 eine perspektivische Darstellung eines Dämpfungselements mit Blick auf eine Rückseite;
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9 eine perspektivische Darstellung des Dämpfungselements gemäß 8 mit Blick auf eine Vorderseite;
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10 eine schematische Schnittdarstellung durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung, und
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11 eine schematische Schnittdarstellung durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist in einer Explosionsdarstellung eine Ultraschallsensorvorrichtung 1 gezeigt. Diese umfasst einen Ultraschallsensor 2, der zerstörungsfrei lösbar in einem Aufnahmeteil 3 befestigbar, insbesondere verrastbar, ist. Dazu sind beispielhaft zwei Rastelemente 4 und 5 ausgebildet, die zur Verrastung in Rastlaschen 6 und 7 eines Aufnahmeschachts 8 des einstückig aus Kunststoff ausgebildeten Aufnahmeteils 3 vorgesehen sind.
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Das Aufnahmeteil 3 umfasst darüber hinaus einen Untersatz 9, der zylinderförmig ausgebildet ist und einen größeren Durchmesser aufweist als der Aufnahmeschacht 8. An einem Rand 10 des Untersatzes 9 sind ebenfalls zwei Rastlaschen 11 und 12 ausgebildet. in diese können Rastelemente 13 und 14 eines scheibenförmigen Montagedeckels 15 verrasten. Der Montagedeckel 15 ist einstückig aus Kunststoff ausgebildet und durch die Verrastung mit dem Aufnahmeteil 3 auch zerstörungsfrei und reversibel lösbar mit diesem verbunden. Durch den Montagedeckel 15 und das Aufnahmeteil 3 ist eine Halterung bzw. ein Halter zweiteilig gebildet. Dadurch kann eine hochflexible und variable Ausgestaltung der Ultraschallsensorvorrichtung 1 gewährleistet werden und unterschiedlichste Einbaumöglichkeiten der Ultraschallsensorvorrichtung 1 an verschiedensten Einbausituationen an einem Verkleidungsteil eines Fahrzeugs ermöglicht werden.
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Die Ultraschallsensorvorrichtung 1 umfasst im Ausführungsbeispiel darüber hinaus auch noch ein Dämpfungselement 16, welches als Ring ausgebildet ist. Der Dämpfungsring 16 ist als separates Bauteil ausgebildet und beispielsweise aus Keramik. Er dient einerseits zur Dämpfung der Schwingungsübertragung auf das Verkleidungsteil, andererseits dient er zur Begrenzung der Signalabstrahlung des Ultraschallsensors 2.
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Der Montagedeckel 15 weist auf seiner dem Ultraschallsensor 2 zugewandten Seite 17 eine Vertiefung 18 auf. Diese wird umfangsseitig und umlaufend durch einen Steg 19, an den die Rastelemente 13 und 14 angeformt sind, begrenzt. Im verbauten Zustand erstreckt sich der Ultraschallsensor 2 in die Vertiefung 18 hinein. Der Montagedeckel 15 weist auf seiner dem Ultraschallsensor 2 zugewandten Innenseite 17 einen Boden der Vertiefung 18 auf, der einerseits durch einen eben ausgebildeten kreisförmigen Zentralflächenbereich 20 und einen radial nach außen daran anschließenden Aufnahmebereich 21 mit der Anlagefläche 22 für die Anlage des Dämpfungselements 16 gebildet ist.
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In dem Montagedeckel 15 ist vorzugsweise ein Senderichtelement bzw. ein Senderichtcharakteristik-Element angeordnet, insbesondere integriert. Vorzugsweise ist dieses im Bereich des Zentralflächenbereichs 20 ausgebildet, sodass dadurch die von dem Ultraschallsensor 2 abgestrahlten Ultraschallsignale mit gewünschter Signalrichtcharakteristik übertragen werden. In dem Montagedeckel 15 ist somit auch ein Übertragungselement 23 ausgebildet, welches insbesondere die Funktionalität der Senderichtcharakteristik aufweist.
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In 2 ist eine Explosionsdarstellung der Ultraschallsensorvorrichtung 1 mit anderer Blickrichtungsdarstellung gezeigt. Der Ultraschallsensor 2 mit seiner Membran 24 ist gezeigt. Die Membran 24 ist insbesondere ein Aluminiumtopf, der ein Frontteil 25 aufweist. Das Frontteil 25 weist eine ebene Außenfläche auf, die in Anlage mit dem Zentralflächenbereich 20 kommt und entsprechend verklebt ist. Ist das Übertragungselement 23 mit der Funktion der Senderichtcharakteristik ausgebildet, so ist die Koppelfläche dieses Übertragungselements 23 beispielsweise oval oder rechteckig und flächenmäßig kleiner als die Fläche der Außenseite des Frontteils 25.
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Darüber hinaus ist in der Darstellung gemäß 2 zu erkennen, dass der Untersatz 9 an seiner inneren Oberseite eine Nut 26 aufweist, die zur Aufnahme des Dämpfungselements 16 gebildet ist. Auch dieser Untersatz 19 weist eine Öffnung 27 auf, durch welche sich die Membran 24 des Ultraschallsensors 2 hindurch erstreckt, um in Anlage mit dem Zentralflächenbereich 20 gelangen zu können.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Dämpfungselement 16 eine Rückseite 28 (1) aufweist, die eben ausgebildet ist. Diese kommt dann vollflächig in Anlage mit dem Boden der Nut 26.
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Darüber hinaus umfasst das Dämpfungselement 16 eine geneigte Vorderseite 29 (2), die insbesondere konusförmig geneigt ist. Dies bedeutet, dass die Vorderseite 29 so orientiert ist, dass das Dämpfungselement 16 am Rand dünner ist als im Bereich einer Öffnung 30.
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Die Vorderseite 29 kommt im zusammengebauten Zustand der Ultraschallsensorvorrichtung 1 in vollflächige Anlage mit der komplementär dazu geneigten Anlagefläche 22 des Aufnahmebereichs 21.
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Der Montagedeckel 15 weist eine Außenseite 31 auf, die individuell geformt ist und zwar dahingehend, dass sie vorzugsweise zur vollflächigen Anlage an eine Innenseite eines Verkleidungsteils, insbesondere eines Stoßfängers des Fahrzeugs, ausgebildet ist.
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In 3 ist der zusammengebaute Zustand der Ultraschallsensorvorrichtung 1 gezeigt. Die nahezu vollständige Aufnahme des Ultraschallsensors 2 in dem Aufnahmeschacht 8 ist zu erkennen. Insbesondere ist auch die verrostende Anordnung zu erkennen. Darüber hinaus ist auch die verrastende Anordnung zwischen dem Montagedeckel 15 und dem Aufnahmeteil 3 gezeigt.
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In 4 ist eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie IV-IV in 3 gezeigt.
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In 5 ist eine erste perspektivische Darstellung des Montagedeckels 15 gezeigt. Bei dieser Ausgestaltung des Montagedeckels 15 ist vorgesehen, dass ein rechteckförmiges Koppelelement bzw. Senderichtelement bzw. Übertragungselement 23 ausgebildet ist. Dieses ist über Haltestege 32 und 33 mit der restlichen Struktur des Montagedeckels 15 einstückig verbunden. Der Montagedeckel 15 ist einstückig ausgebildet und als Spritzgussteil realisiert. Die Koppelfläche 34 des Übertragungselements 23 ist kleiner als die Fläche des Frontteils 25 der Membran 24. Bei dieser Ausgestaltung ist somit der Montagedeckel 15 mit einer in Richtung zum Ultraschallsensor 2 hin erhabenen Struktur in Form des Übertragungselements 23 ausgebildet. Diese hebt sich nach oben gegenüber dem restlichen Zentralflächenbereich 20 ab.
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In 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Montagedeckels 15 mit einer Sicht in die Vertiefung gezeigt. Hier ist kein derartiges Übertragungselement 23 ausgebildet. Der gesamte Zentralflächenbereich 20 ist eben ausgebildet. Er kann jedoch gegenüber einer Mittenebene, die sich in x-y-Richtung erstreckt, geneigt orientiert sein, Eine Längsachse A des Montagedeckels 15 ist senkrecht zu dieser Mittenebene, die sich in der x-y-Ebene aufspannt, angeordnet.
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Die Ebene des Zentralflächenbereichs 20 kann dabei in unterschiedlichsten Orientierungen und Neigungen gegenüber der Mittenebene angeordnet sein.
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Dadurch ist ein Neigungsausgleich für die Winkelanpassung gewährleistet und dennoch eine vollflächige Anlage des Frontteils 25 der Membran 24 am Zentralflächenbereich 20 gewährleistet.
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In 8 ist eine perspektivische Darstellung des Dämpfungselements 16 in Draufsicht auf die Rückseite 28, die eben ausgebildet ist, gezeigt.
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In 9 ist das Dämpfungselement 16 in perspektivischer Darstellung mit Blick auf die Vorderseite 29, die nach innen ansteigend geneigt ist, zu sehen.
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In 10 ist in einer schematischen Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung 35 dargestellt. Dabei ist die Ultraschallsensorvorrichtung 1 an einer Innenseite 36 eines als Stoßfänger 37 ausgebildeten Verkleidungsteils befestigt. Wie zu erkennen ist, ist die Innenseite 36 eben ausgebildet, sodass eine Vorderseite bzw. Außenseite 31 des Montagedeckels 15 ebenfalls eben ausgebildet ist. Die Ultraschallsensorvorrichtung 1 ist hier lediglich mit dem Montagedeckel 15 und dem Dämpfungselement 16 gezeigt. Insbesondere ist sie gemäß den Ausgestaltungen, wie sie zu 1 bis 4 erläutert wurden, ausgebildet.
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In 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung 35 gezeigt. Hier ist im Unterschied zur Ausgestaltung in 10 der Stoßfänger 37 an seiner Innenseite 36 gebogen bzw. gekrümmt ausgestaltet. Wie in der Schnittdarstellung zu erkennen ist, ist hier die Außenseite 31 des Montagedeckels 15 komplementär gebogen geformt, sodass die Außenseite 31 vollflächig an der Innenseite 36 anliegt und entsprechend angeklebt ist. Insbesondere bei einer derartigen Ausgestaltung ist dann vorgesehen, dass die Anlagefläche 22 des Aufnahmebereichs 21 des Montagedeckels 15 ebenfalls geneigt ist und die Neigung an die Formgebung der Innenseite 36 angepasst ist. Insbesondere ist dann auch die Vorderseite 29 des Dämpfungselements 16 komplementär geneigt, sodass auch hier wiederum eine möglichst vollflächige Anlage dieser Vorderseite 29 an der Anlagefläche 22 gewährleistet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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