DE102012106694A1 - An ultrasonic sensor device comprising a stiffening element and a mounting lid, an arrangement and a method for producing such an ultrasonic sensor device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ultraschallsensorvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Ultraschallsensor (2), der eine topfförmige Membran (24) zum Aussenden von Ultraschallsignalen aufweist, mit einem an den Ultraschallsensor (2) frontseitig anschließend angeordneten Montagedeckel (15), über welchen der Ultraschallsensor (2) an einem Verkleidungsteil (39) des Kraftfahrzeugs befestigbar ist, und mit einem ringförmigen, insbesondere aus Keramik gebildeten, Versteifungselement (16) mit einer Durchgangsöffnung (30), durch welche sich die Membran (24) hindurch erstreckt, wobei eine dem Montagedeckel (15) zugewandte Frontseite (29) des Versteifungselements (16) porös ausgebildet ist und das Versteifungselement (16) über seine poröse Frontseite (29) stoffschlüssig mit dem Montagedeckel (15) verbunden ist.The invention relates to an ultrasound sensor device (1) for a motor vehicle, having an ultrasound sensor (2) which has a cup-shaped membrane (24) for emitting ultrasound signals, with a mounting lid (15) which is subsequently arranged on the ultrasound sensor (2) and via which the ultrasonic sensor (2) can be fastened to a trim part (39) of the motor vehicle, and having an annular, in particular made of ceramic, stiffening element (16) with a passage opening (30) through which the membrane (24) extends, wherein a the front cover (29) of the stiffening element (16) facing the mounting lid (15) is porous and the stiffening element (16) is connected in a material-locking manner to the mounting lid (15) via its porous front side (29).

Description

Die Erfindung betrifft eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Ultraschallsensor, der eine topfförmige Membran zum Aussenden von Ultraschallsignalen aufweist, und mit einem Montagedeckel, über welchen der Ultraschallsensor an einem Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Die Vorrichtung umfasst auch ein ringförmiges, insbesondere aus Keramik gebildetes, Versteifungselement, welches eine Durchgangsöffnung für die topfförmige Membran aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Ultraschallsensorvorrichtung, wie auch eine Anordnung mit einer derartigen Ultraschallsensorvorrichtung einem Verkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug selbst.The invention relates to an ultrasonic sensor device for a motor vehicle, having an ultrasonic sensor which has a pot-shaped membrane for emitting ultrasonic signals, and having a mounting lid, via which the ultrasonic sensor can be fastened to a trim part of the motor vehicle. The device also comprises an annular, in particular made of ceramic, stiffening element, which has a passage opening for the cup-shaped membrane. The invention also relates to a method for producing such an ultrasonic sensor device, as well as an arrangement with such an ultrasonic sensor device to a trim part of a motor vehicle and a motor vehicle itself.

Ultraschallsensoren sind bereits Stand der Technik und können in bekannter Weise im Frontbereich und im Heckbereich des Kraftfahrzeugs verbaut werden, nämlich beispielsweise an den Stoßfängern. Die Ultraschallsensoren sind Fahrerassistenzeinrichtungen zugeordnet und liefern Informationen über die Fahrzeugumgebung, und genauer gesagt über die Abstände zwischen dem Fahrzeug einerseits und den in seiner Umgebung befindlichen Hindernissen andererseits. Fahrerassistenzeinrichtungen können dabei beispielsweise Parkassistenzsysteme, Systeme zur Totwinkelüberwachung, Systeme zur Abstandshaltung, Spurüberwachungssysteme, Bremsassistenzsysteme und dergleichen sein.Ultrasonic sensors are already state of the art and can be installed in a known manner in the front area and in the rear area of the motor vehicle, namely, for example, on the bumpers. The ultrasonic sensors are associated with driver assistance devices and provide information about the vehicle environment, and more precisely about the distances between the vehicle on the one hand and the obstacles located in its surroundings on the other hand. Driver assistance devices can be, for example, parking assistance systems, systems for blind spot monitoring, systems for keeping apart, lane monitoring systems, brake assistance systems and the like.

Es ist bereits bekannt, dass derartige Ultraschallsensoren in Stoßfängern unverdeckt verbaut angeordnet sind. Dies bedeutet, dass sie in durchgängigen Aussparungen bzw. Durchgangsöffnungen in dem Stoßfänger angeordnet sind und außenseitig sichtbar sind. Hier erstreckt sich die topfförmige Membran des Ultraschallsensors – der so genannte Aluminiumtopf – durch die Durchgangsöffnung des Stoßfängers hindurch, so dass eine Frontseite bzw. Frontfläche der Membran mit der äußeren Oberfläche des Stoßfängers bündig abschließt.It is already known that such ultrasonic sensors are arranged concealed in bumpers. This means that they are arranged in continuous recesses or passage openings in the bumper and are visible on the outside. Here, the cup-shaped membrane of the ultrasonic sensor - the so-called aluminum pot - extends through the through opening of the bumper, so that a front side or front surface of the membrane is flush with the outer surface of the bumper.

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 das Material des Stoßfängers hindurch gesendet bzw. empfangen. 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.In addition, concealed built transducer or ultrasonic sensors are known. These are thus not visible from the outside when viewed from the bumper and covered by the bumper. In such installed ultrasonic sensors directly behind the bumper ultrasonic signals are transmitted through the material of the bumper or received. This always results in a symmetrical sound lobe, both horizontally and vertically. However, it is also desirable to be able to produce asymmetrical transmission directivity characteristics. Such asymmetrical transmission directivity characteristics are advantageous for many applications. It is desirable for blind spot detection to be able to produce an asymmetrical transmission directivity. For the parking assistance, it is also desirable that ultrasonic sensors are equipped with horizontally wide and vertically narrow transmitter directivity.

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.In the case of visible and thus not concealed built-in ultrasonic sensors on the bumper of a vehicle they are arranged there by means of a holder, which is attached with a double-sided adhesive tape, hot caulked or ultrasonically attached to the bumper. The ultrasonic sensors can then be mounted in the holder. This attachment is sufficient for non-concealed converter built despite the large tolerances. The holder is rarely removed from the bumper. In a converter exchange, the converter is disengaged from the locking connection from the holder and the new converter can be locked immediately without further changes.

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 bzw. Versteifungselement mit einem großen 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.However, in the case of sensors installed behind a bumper, there are considerably higher requirements for positioning, bonding and the tolerances to be maintained. The transducer or ultrasonic sensor must be mechanically fixed behind the bumper. This is necessary so that the ultrasonic sensor can transmit lossless through the bumper. In order to keep the transmission and reception losses low, the transmitting surface of the ultrasonic sensor must be mechanically fixedly connected to the bumper or formed with a lossless coupling element between the transmitting surface of the ultrasonic sensor and the bumper. In order to keep the introduced vibrations locally and to influence the transmission directivity, an attenuation ring or stiffening element with a large modulus of elasticity is needed closely around the transducer. This damping ring must be mechanically fixed to the bumper or the holder. A corresponding embodiment of an electroacoustic transducer is for example from the DE 42 38 924 A1 known. However, this installation is only possible with completely flat bumpers, as shown in the prior art. In uneven bumpers this known design leads to significant disadvantages in terms of functionality.

Eine besondere Herausforderung besteht somit darin, eine Ultraschallsensorvorrichtung bereitzustellen, bei welcher ein variabler und flexibler Verbau des Ultraschallsensors in verdeckter Anordnung hinter einem Verkleidungsteil, wie insbesondere einem Stoßfänger, gewährleistet ist und somit eine situationsangepasstere Anbringung ermöglicht ist. Um dies zu gewährleisten, wird im Stand der Technik bereits ein Montagedeckel vorgeschlagen, welcher frontseitig anschließend an den Ultraschallsensor bzw. an die topfförmige Membran angeordnet ist und den Ultraschallsensor abdeckt. Über diesen haubenartigen Montagedeckel wird die Ultraschallsensorvorrichtung bzw. der einzelne Ultraschallsensor an der rückseitigen Fläche des Verkleidungsteils befestigt, wobei der Montagedeckel auch reversibel lösbar mit dem Ultraschallsensor verbunden wird. Durch ein solches zusätzliches Bauteil, nämlich den Montagedeckel, wird die Ultraschallsensorvorrichtung dahingehend verbessert, dass sie für unterschiedlichste Gegebenheiten bzw. geometrische Formen an dem 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. Der Montagedeckel deckt dabei die Frontseite der Membran von vorne ab.A particular challenge is thus to provide an ultrasonic sensor device, in which a variable and flexible shoring of the ultrasonic sensor in a hidden arrangement behind a cowling, such as a bumper, guaranteed, and thus a situation-matched attachment is possible. To ensure this, a mounting cover is already proposed in the prior art, which is then arranged on the front side of the ultrasonic sensor or on the cup-shaped membrane and covers the ultrasonic sensor. About this hoody Mounting cover, the ultrasonic sensor device or the single ultrasonic sensor is attached to the back surface of the trim part, wherein the mounting lid is also reversibly releasably connected to the ultrasonic sensor. By such an additional component, namely the mounting lid, the ultrasonic sensor device is improved to the effect that it can be arranged for a variety of conditions or geometric shapes on the trim part of the vehicle and thereby both the mounting on the one hand in concealed design as well as the functionality of the ultrasonic sensor on the other hand best possible is guaranteed. The mounting lid covers the front of the membrane from the front.

Der genannte Montagedeckel hat außerdem auf seiner dem Ultraschallsensor zugewandten Seite eine Aufnahme für das oben genannte ringförmige Versteifungselement aus Keramik. Dieses Versteifungselement hat eine Durchgangsöffnung, durch welche sich die topfförmige Membran hindurch erstreckt, um an der Rückseite des Montagedeckels anzuliegen. Das aus Keramik gebildete Versteifungselement verhindert eine Übertragung der Schwingung auf einen größeren Bereich des Verkleidungsteils, sodass die Abstrahlung des Ultraschallsignals entsprechend eingegrenzt erfolgen kann. Im Stand der Technik wird dieses Versteifungselement mit seiner dem Verkleidungsteil zugewandten Frontseite mit der Rückseite des aus Kunststoff gebildeten Montagedeckels mithilfe einer Klebeverbindung gekoppelt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass eine solche Klebeverbindung der beiden Komponenten Versteifungselement und Montagedeckel nur unzureichend ist, weil keine gute mechanische Haftung des Montagedeckels an dem Versteifungselement und somit auch keine von der Temperatur unabhängige zuverlässige Schallübertragung erzielt werden kann. Dies nämlich aus dem Grund, weil sich die Keramik nur schwer mit dem Kunststoffmaterial verbinden lässt bzw. die beiden Materialien so unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, dass bei der gegebenen Anwendung und dem gegebenen Schwingungsdruck der Membran die Verbindung des Montagedeckels mit dem Versteifungselement bzw. Versteifungselement unzureichend ist.Said mounting lid also has on its side facing the ultrasonic sensor a receptacle for the above-mentioned annular stiffening element made of ceramic. This stiffening element has a through opening through which the pot-shaped membrane extends through to abut the rear of the mounting lid. The stiffening element formed of ceramic prevents transmission of the vibration to a larger area of the trim part, so that the emission of the ultrasonic signal can be carried out according limited. In the prior art, this stiffening element, with its front side facing the trim part, is coupled with the rear side of the mounting cover made of plastic by means of an adhesive connection. However, it has been found that such an adhesive connection of the two components stiffening element and mounting cover is insufficient, because no good mechanical adhesion of the mounting lid to the stiffening element and thus no independent of the temperature reliable sound transmission can be achieved. This is for the reason that the ceramic is difficult to connect to the plastic material or the two materials have so different properties that in the given application and the given vibration pressure of the membrane, the connection of the mounting lid with the stiffening element or stiffening element is insufficient ,

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie die Lebensdauer einer Ultraschallsensorvorrichtung der eingangs genannten Gattung im Vergleich zum Stand der Technik erhöht werden kann.It is an object of the invention to provide a solution, as the life of an ultrasonic sensor device of the type mentioned can be increased compared to the prior art.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ultraschallsensorvorrichtung, durch eine Anordnung sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.This object is achieved by an ultrasonic sensor device, by an arrangement and by a method having the features according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figures.

Eine erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst einen Ultraschallsensor, einen Montagedeckel sowie ein Versteifungselement, welches insbesondere aus Keramik gebildet ist. Der Ultraschallsensor hat eine topfförmige Membran zum Aussenden von Ultraschallsignalen. Der Montagedeckel ist vorzugsweise in Senderichtung vor der Membran und somit frontseitig anschließend an den Ultraschallsensor angeordnet. Über den Montagedeckel wird der Ultraschallsensor an einem Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs verdeckt befestigt, nämlich an einer Rückseite des Verkleidungsteils. Der Montagedeckel kann des Weiteren auf seiner dem Ultraschallsensor zugewandten Rückseite eine Aufnahme aufweisen, in welcher das ringförmige Versteifungselement angeordnet ist. Das Versteifungselement hat eine Durchgangsöffnung, durch welche sich die topfförmige Membran im zusammengebauten Zustand hindurch erstreckt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine dem Montagedeckel zugewandte Frontseite des Versteifungselements porös ausgebildet ist und das Versteifungselement über seine poröse Frontfläche stoffschlüssig mit dem Montagedeckel verbunden ist.An inventive ultrasonic sensor device for a motor vehicle comprises an ultrasonic sensor, a mounting cover and a stiffening element, which is formed in particular from ceramic. The ultrasonic sensor has a cup-shaped membrane for emitting ultrasonic signals. The mounting lid is preferably arranged in the transmission direction in front of the membrane and thus on the front side of the ultrasonic sensor. About the mounting lid of the ultrasonic sensor is mounted concealed on a trim part of the motor vehicle, namely on a rear side of the trim panel. The mounting cover may further comprise on its rear side facing the ultrasonic sensor a receptacle in which the annular stiffening element is arranged. The stiffening element has a passage opening through which the pot-shaped membrane extends in the assembled state. According to the invention, provision is made for a front side of the stiffening element facing the mounting lid to be porous and for the stiffening element to be connected in a material-locking manner to the mounting lid via its porous front surface.

Hierdurch wird eine besonders zuverlässige und gut haftende stoffschlüssige und außerdem formschlüssige Verbindung zwischen dem Versteifungselement aus Keramik einerseits und dem Montagedeckel andererseits ermöglicht, so dass das Versteifungselement einstückig mit dem Montagedeckel ausgebildet wird und somit die Lebensdauer der gesamten Ultraschallsensorvorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik verbessert wird. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise hat den Vorteil, dass über die gesamte Lebensdauer des Kraftfahrzeugs die Kraftübertragung zwischen dem Versteifungselement und dem Montagedeckel erfolgen kann, und zwar ohne Haftungsverluste aufgrund einer unzureichenden Verbindung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass kein weiterer Montageschritt bei der Montage der Ultraschallsensorvorrichtung an dem zugeordneten Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs erforderlich ist, nämlich der Schritt der Befestigung des Versteifungselements an dem Montagedeckel. Durch die stoffschlüssige Verbindung des Montagedeckels mit der porösen Frontseite des Versteifungselements wird nämlich eine einstückige Ausgestaltung erreicht. Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Vorgehensweise also eine besonders zuverlässige und gut haftende sowie gut schwingungsübertragende Verbindung zwischen dem Versteifungselement und dem Montagedeckel, welche außerdem ohne Schrauben sowie ohne ähnliche Befestigungsmittel auskommt.In this way, a particularly reliable and well-adhering cohesive and also positive connection between the stiffening element made of ceramic on the one hand and the mounting lid on the other hand allows so that the stiffening element is integrally formed with the mounting lid and thus the life of the entire ultrasonic sensor device is improved in comparison to the prior art , The procedure according to the invention has the advantage that the force transmission between the stiffening element and the mounting lid can take place over the entire service life of the motor vehicle, without loss of liability due to an insufficient connection. A further advantage is that no further assembly step is required when mounting the ultrasonic sensor device to the associated trim part of the motor vehicle, namely the step of attaching the stiffening element to the mounting cover. Due to the cohesive connection of the mounting lid with the porous front side of the stiffening element, a one-piece configuration is achieved. Overall, the procedure according to the invention thus enables a particularly reliable and well-adhering and well vibration-transmitting connection between the stiffening element and the mounting lid, which also manages without screws and without similar fastening means.

Also weist das Versteifungselement eine poröse Frontseite auf. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass lediglich diese Frontseite bzw. die Oberfläche der Frontseite porös ausgebildet ist, während der übrige bzw. restliche Bereich des Versteifungselements aus einem nicht-porösen Material, insbesondere nicht-porösen Keramik, und somit biegesteif ausgebildet ist. Dies bedeutet insbesondere, dass lediglich ein bestimmter axialer Tiefenbereich des Versteifungselements porös ausgebildet ist, während der restliche axiale Bereich des Versteifungselements nicht-porös ist. Um zu gewährleisten, dass nur eine bestimmte axiale Zone des Versteifungselements bzw. nur seine Frontseite porös ist, wird das Versteifungselement bevorzugt derart hergestellt, dass zwei verschiedene Keramikmaterialien, nämlich ein poröses sowie ein nicht-poröses Keramikmaterial, miteinander gepresst und dann gebrannt werden. Somit entsteht ein keramisches Versteifungselement, welches überwiegend nicht-porös und somit biegesteif ist und lediglich eine axiale Frontseite aufweist, welche entsprechende Poren für die zuverlässige stoffschlüssige Verbindung aufweist. So the stiffening element has a porous front. In particular, it is provided that only this front side or the surface of the front side is formed porous, while the remaining or remaining region of the stiffening element of a non-porous material, in particular non-porous ceramic, and thus formed rigid. This means in particular that only a certain axial depth region of the stiffening element is porous, while the remaining axial region of the stiffening element is non-porous. In order to ensure that only a certain axial zone of the stiffening element or only its front side is porous, the stiffening element is preferably made such that two different ceramic materials, namely a porous and a non-porous ceramic material, pressed together and then fired. This results in a ceramic stiffening element, which is predominantly non-porous and thus resistant to bending and has only an axial front side, which has corresponding pores for reliable cohesive connection.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Montagedeckel aus Kunststoff, insbesondere aus Polypropylen-Kunststoff, gebildet ist. Gerade bei dieser Ausführungsform erweist sich die stoffschlüssige Verbindung über die poröse Frontseite als besonders vorteilhaft, weil sich bekanntlich ein solches Kunststoffmaterial nur schwer mit nicht-poröser Keramik verbinden lässt.In one embodiment it can be provided that the mounting lid made of plastic, in particular of polypropylene plastic, is formed. Especially in this embodiment, the cohesive connection proves to be particularly advantageous over the porous front, because it is known that such a plastic material is difficult to connect with non-porous ceramic.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Montagedeckel aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, welches an die poröse Frontseite des Versteifungselements angespritzt ist.It is preferably provided that the mounting lid is formed from a plastic material which is injection-molded onto the porous front side of the stiffening element.

Beim Aufspritzen des flüssigen Kunststoffmaterials auf die poröse Frontseite des Versteifungselements dringt somit selbiges Kunststoffmaterial in die Poren des Versteifungselements ein und verkrallt sich dort fest, so dass eine feste und nicht nur stoffschlüssige, sondern auch kraft- und formschlüssige Verbindung ermöglicht wird. Dabei kann die Größe der Poren der Frontseite des Versteifungselements auf das Fließverhalten des Kunststoffmaterials angepasst bzw. ausgelegt werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass somit die mechanische Schwingungsübertragung zwischen dem Versteifungselement und dem Montagedeckel gewährleistet ist, und zwar über die gesamte Lebensdauer des Kraftfahrzeugs.When spraying the liquid plastic material on the porous front side of the stiffening thus selbiges plastic material penetrates into the pores of the stiffening element and digs there firmly, so that a solid and not only cohesive, but also non-positive and positive connection is made possible. In this case, the size of the pores of the front side of the stiffening element can be adapted or designed for the flow behavior of the plastic material. This embodiment has the advantage that thus the mechanical vibration transmission between the stiffening element and the mounting lid is ensured, over the entire life of the motor vehicle.

Ergänzend oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die poröse Frontseite des Versteifungselements über eine Klebeschicht mit dem Versteifungselement verbunden ist. Somit wird das poröse Material, insbesondere die poröse Keramik, zur besseren Haftung des Klebestoffes zwischen dem Montagedeckel einerseits und dem Versteifungselement andererseits genutzt. Diese Ausführungsform macht sich die Tatsache zunutze, dass sich ein Klebstoff mit dem aus Kunststoff gebildeten Montagedeckel gut verbinden lässt und sich andererseits in den Poren der Frontfläche des Versteifungselements festkleben bzw. in die Poren eindringen kann. Ohne die poröse Frontseite wäre das Anlösen der Keramik durch den Klebestoff nicht möglich, und eine entsprechende Haftung könnte nur durch entsprechende Behandlung der Frontseite des Versteifungselements mit Plasma erreicht werden.Additionally or alternatively, it can also be provided that the porous front side of the stiffening element is connected to the stiffening element via an adhesive layer. Thus, the porous material, in particular the porous ceramic, for better adhesion of the adhesive between the mounting lid on the one hand and the stiffening element on the other hand used. This embodiment makes use of the fact that an adhesive can be well bonded to the plastic lid and, on the other hand, can stick in the pores of the front surface of the stiffening element or penetrate into the pores. Without the porous front, it would not be possible to dissolve the ceramic by the adhesive, and adequate adhesion could only be achieved by appropriate treatment of the front side of the stiffening element with plasma.

Bei der letztgenannten Ausführungsform können prinzipiell zwei Varianten vorgesehen sein: Zum einen kann diese Ausführungsform mit der Ausführungsform kombiniert werden, bei welcher der Montagedeckel aus Kunststoff an das Versteifungselement angespritzt wird. Hierbei kann zunächst die Klebeschicht auf die poröse Frontseite des Versteifungselements aufgebracht werden, und anschließend kann das Kunststoffmaterial auf die Frontseite aufgespritzt werden. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Montagedeckel separat bzw. als separates Bauteil hergestellt wird, welches dann über die Klebeverbindung mit der porösen Frontseite des Versteifungselements stoffschlüssig verbunden wird.In the latter embodiment, in principle, two variants can be provided: On the one hand, this embodiment can be combined with the embodiment in which the mounting lid made of plastic is molded onto the stiffening element. Here, first, the adhesive layer can be applied to the porous front side of the stiffening element, and then the plastic material can be sprayed onto the front side. Alternatively, however, it may also be provided that the mounting lid is manufactured separately or as a separate component, which is then connected by the adhesive bond with the porous front side of the stiffening member materially.

Die Poren der Frontseite des Versteifungselements können eine Tiefe aufweisen, welche in einem Wertebereich von 0,5 mm bis 2 mm liegt und beispielsweise 1 mm beträgt. Somit kann der Kunststoff des Montagedeckels und/oder der Klebstoff ca. 1 mm in das Material des Versteifungselements eindringen und sich dort fest verkrallen. Es hat sich herausgestellt, dass eine solche Tiefe im Wertebereich von 0,5 mm bis 2 mm ausreichend für eine zuverlässige Verbindung ist und außerdem den Vorteil hat, dass der verbleibende, nicht-poröse Bereich des Versteifungselements relativ groß bleibt und somit das Versteifungselement insgesamt nicht vergrößert werden muss, damit seine Funktionalität aufrechterhalten werden kann.The pores of the front side of the stiffening element may have a depth which is in a value range of 0.5 mm to 2 mm, for example 1 mm. Thus, the plastic of the mounting lid and / or the adhesive penetrate about 1 mm in the material of the stiffening element and dig into it firmly. It has been found that such a depth in the value range of 0.5 mm to 2 mm is sufficient for a reliable connection and also has the advantage that the remaining, non-porous region of the stiffening element remains relatively large and thus the stiffening element as a whole must be increased so that its functionality can be maintained.

Bevorzugt ist der Montagedeckel einstückig mit dem Versteifungselement ausgebildet.Preferably, the mounting lid is formed integrally with the stiffening element.

Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung mit einer Ultraschallsensorvorrichtung gemäß der Erfindung sowie mit einem Verkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs, an dessen Rückseite der Montagedeckel mit seiner Frontseite befestigt ist, so dass die Ultraschallsignale durch das Material des Verkleidungsteils hindurch gesendet und insbesondere auch empfangen werden.The invention also relates to an arrangement with an ultrasonic sensor device according to the invention and with a trim part of a motor vehicle, at the rear of the mounting lid is attached to its front, so that the ultrasonic signals are transmitted through the material of the trim part through and in particular also received.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Frontseite des Montagedeckels an die Form der Rückseite des Verkleidungsteils angepasst ist, insbesondere die Frontseite vollflächig an der Rückseite anliegt. Eine sehr individuelle Ausgestaltung der Ultraschallsensorvorrichtung kann dadurch erzielt werden, und dies alleine dadurch, dass der Montagedeckel individuelle Formgebungen und Ausgestaltungen aufweist.Preferably, it is provided that the front side of the mounting lid is adapted to the shape of the rear side of the trim part, in particular, the front side fully rests against the back. A very individual embodiment of the ultrasonic sensor device can be achieved, and this solely by the fact that the mounting lid has individual shapes and configurations.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die Frontseite des Montagedeckels mit der Rückseite des Verkleidungsteils verklebt wird. Mit dem Montagedeckel kann eine vollflächige Verklebung zur Rückseite des Verkleidungsteils sichergestellt werden, indem vorzugsweise die gleiche Kontur und somit Formgebung an der Frontseite des Montagedeckels in Bezug zur örtlichen Anbauposition ausgebildet wird.It can also be provided that the front side of the mounting lid is glued to the back of the trim panel. With the mounting lid, a full-surface adhesion to the back of the trim panel can be ensured by preferably the same contour and thus shaping is formed on the front side of the mounting lid with respect to the local mounting position.

Der Montagedeckel kann auch aus dem gleichen Material wie das Verkleidungsteil hergestellt werden.The mounting lid can also be made of the same material as the trim part.

Es kann alternativ 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.Alternatively, it can also be provided that the mounting cover is formed of a harder plastic than the covering part, in order to reduce the modulus of elasticity over the temperature and to improve the transmission directivity of the ultrasonic sensor.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, umfasst eine erfindungsgemäße Anordnung.An inventive motor vehicle, in particular passenger cars, comprises an arrangement according to the invention.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Herstellen einer Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug durch Bereitstellen eines Ultraschallsensors mit einer topfförmigen Membran, durch Bereitstellen eines ringförmigen Versteifungselements – insbesondere aus Keramik – mit einer Durchgangsöffnung, durch welche die Membran hindurch gesteckt wird, sowie durch Bereitstellen eines Montagedeckels zur Befestigung des Ultraschallsensors an einem Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs, wobei der Montagedeckel auf seiner dem Ultraschallsensor zugewandten Rückseite mit einer Aufnahme ausgebildet wird, in welche das Versteifungselement eingesetzt wird. Eine dem Montagedeckel zugewandte Frontseite des Versteifungselements wird porös ausgebildet, und das Versteifungselement wird über seine poröse Frontseite stoffschlüssig mit dem Montagedeckel verbunden.An inventive method is used to produce an ultrasonic sensor device for a motor vehicle by providing an ultrasonic sensor with a cup-shaped membrane, by providing an annular stiffening element - in particular ceramic - with a through hole through which the membrane is inserted, and by providing a mounting lid for mounting the Ultrasonic sensor on a cowling of the motor vehicle, wherein the mounting lid is formed on its rear side facing the ultrasonic sensor with a receptacle into which the stiffening element is inserted. A front of the stiffening element facing the mounting lid is formed porous, and the stiffening element is integrally connected via its porous front side with the mounting lid.

Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Anordnung sowie für das erfindungsgemäße Verfahren, wie auch für das Kraftfahrzeug.The preferred embodiments presented with reference to the ultrasonic sensor device according to the invention and their advantages apply correspondingly to the arrangement according to the invention as well as to the method according to the invention, as well as to the motor vehicle.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle 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 aber in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. All the features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be explained with reference to a preferred embodiment, as well as with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

1 in schematischer Darstellung eine Explosionsansicht einer Ultraschallsensorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 a schematic representation of an exploded view of an ultrasonic sensor device according to an embodiment of the invention;

2 in schematischer Darstellung die Ultraschallsensorvorrichtung gemäß 1 aus einem anderen Blickwinkel; 2 in a schematic representation of the ultrasonic sensor device according to 1 from a different angle;

3 in schematischer Darstellung die Ultraschallsensorvorrichtung in einem zusammengebauten Zustand; 3 a schematic representation of the ultrasonic sensor device in an assembled state;

4 in schematischer Darstellung eine Schnittansicht durch ein Versteifungselement und einen Montagedeckel; 4 a schematic representation of a sectional view through a stiffening element and a mounting lid;

5 eine vergrößerte Darstellung eines Bereiches der 4; 5 an enlarged view of a range of 4 ;

6 eine Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und 6 an arrangement according to a first embodiment of the invention; and

7 eine Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 7 an arrangement according to a second embodiment of the invention.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

Eine in 1 in einer Explosionsdarstellung gezeigte Ultraschallsensorvorrichtung 1 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.An in 1 in an exploded view of the ultrasonic sensor device 1 includes an ultrasonic sensor 2 , which is non-destructively releasable in a receiving part 3 fastened, in particular lockable, is. These are exemplary two locking elements 4 and 5 designed for latching in locking tabs 6 and 7 a receiving shaft 8th of the integrally formed plastic receiving part 3 are provided.

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.The recording part 3 also includes a pedestal 9 , which is cylindrical in shape and has a larger diameter than the receiving shaft 8th , At one edge 10 of the pedestal 9 are also two locking tabs 11 and 12 educated. In this can be locking elements 13 and 14 a disc-shaped mounting lid 15 lock. The mounting lid 15 is integrally formed of plastic and by the latching with the receiving part 3 also non-destructive and reversibly releasably connected to this. Through the mounting lid 15 and the recording part 3 a holder or a holder is formed in two parts. This allows a highly flexible and variable configuration of the ultrasonic sensor device 1 be ensured and a variety of installation options of the ultrasonic sensor device 1 be made possible in a variety of installation situations on a trim part of a vehicle.

Die Ultraschallsensorvorrichtung 1 umfasst im Ausführungsbeispiel darüber hinaus auch noch ein Versteifungselement 16, welches als Ring ausgebildet ist. Das Versteifungselement 16 ist als separates Bauteil ausgebildet und beispielsweise aus Keramik. Es dient einerseits zur Dämpfung der Schwingungsübertragung auf das Verkleidungsteil, andererseits dient es zur Begrenzung der Signalabstrahlung des Ultraschallsensors 2.The ultrasonic sensor device 1 In the exemplary embodiment, moreover, this also includes a stiffening element 16 , which is designed as a ring. The stiffening element 16 is designed as a separate component and, for example, ceramic. On the one hand it serves to dampen the vibration transmission to the trim part, on the other hand it serves to limit the signal radiation of the ultrasonic sensor 2 ,

Der Montagedeckel 15 weist auf seiner dem Ultraschallsensor 2 zugewandten Rückseite 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 Rückseite 17 einen Boden der Vertiefung 18 auf, der einerseits durch einen eben ausgebildeten kreisförmigen zentralen Flächenbereich 20 und einen radial nach außen daran anschließenden Aufnahmebereich 21 mit der Anlagefläche 22 für die Anlage des Versteifungselements 16 gebildet ist. Der Aufnahmebereich 21 bildet also eine Aufnahme für das keramische Versteifungselement 16. Anstelle des Flächenbereichs 20 kann der Montagedeckel 15 auch eine zentrale Durchgangsöffnung aufweisen, durch welche sich die Membran 24 dann hindurch erstreckt. Die Membran 24 liegt dann direkt an der Rückseite des Verkleidungsteils an.The mounting lid 15 points to his the ultrasonic sensor 2 facing back 17 a depression 18 on. This is circumferentially and circumferentially by a bridge 19 to which the locking elements 13 and 14 are formed, limited. When installed, the ultrasonic sensor extends 2 into the depression 18 into it. The mounting lid 15 points to his the ultrasonic sensor 2 facing back 17 a bottom of the recess 18 on the one hand by a newly formed circular central surface area 20 and a radially outwardly adjoining receiving area 21 with the contact surface 22 for the installation of the stiffening element 16 is formed. The recording area 21 thus forms a receptacle for the ceramic stiffening element 16 , Instead of the surface area 20 can the mounting lid 15 also have a central passage opening through which the membrane 24 then extends through it. The membrane 24 then lies directly on the back of the fairing part.

In 2 ist eine Explosionsdarstellung der Ultraschallsensorvorrichtung 1 aus einer anderen Blickrichtung gezeigt. Der Ultraschallsensor 2 hat eine Membran 24, welche topfförmig ausgebildet ist. Die Membran 24 ist insbesondere ein Aluminiumtopf, der eine Frontseite 25 aufweist, welche im zusammengebauten Zustand an einer Oberfläche 23 des zentralen Flächenbereiches 20 oder aber bei Vorhandensein einer Durchgangsöffnung im Montagedeckel 15 direkt an dem Verkleidungsteil anliegt. Die Frontseite 25 weist also eine ebene Außenfläche auf, die in Anlage mit dem zentralen Flächenbereich 20 oder dem Verkleidungsteil kommt und entsprechend verklebt ist.In 2 is an exploded view of the ultrasonic sensor device 1 shown from a different perspective. The ultrasonic sensor 2 has a membrane 24 , which is cup-shaped. The membrane 24 is in particular an aluminum pot, which is a front 25 which, in the assembled state on a surface 23 of the central surface area 20 or in the presence of a passage opening in the mounting lid 15 directly against the cowling. The front 25 thus has a flat outer surface, which is in contact with the central surface area 20 or the trim part comes and is glued accordingly.

Darüber hinaus ist in der Darstellung gemäß 2 zu erkennen, dass der Untersatz 9 an seiner inneren Oberseite bzw. Frontseite eine Nut 26 aufweist, die zur Aufnahme des Versteifungselements 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 zentralen Flächenbereich 20 oder direkt dem Verkleidungsteil gelangen zu können.In addition, in the illustration according to 2 to realize that the pedestal 9 on its inner top or front a groove 26 having, for receiving the stiffening element 16 is formed. Also this subset 19 has an opening 27 on, through which the membrane 24 of the ultrasonic sensor 2 extends through to abut with the central surface area 20 or to be able to reach the fairing part directly.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Versteifungselement 16 eine Rückseite 28 (1) aufweist, die eben ausgebildet ist. Diese kommt dann vollflächig in Anlage mit dem Boden der Nut 26.In the embodiment shown, it is provided that the stiffening element 16 a back 28 ( 1 ), which is formed flat. This then comes into full contact with the bottom of the groove 26 ,

Darüber hinaus umfasst das Versteifungselement 16 eine Frontseite 29 (2), die eben oder aber auch konusförmig ausgebildet sein kann. Das Versteifungselement weist zusätzlich noch eine Durchgangsöffnung 30 auf, durch welche sich die Membran 24 hindurch erstreckt.In addition, the stiffening element comprises 16 a front 29 ( 2 ), which may be flat or else conical. The stiffening element additionally has a passage opening 30 on, through which the membrane 24 extends through.

Der Montagedeckel 15 weist eine Frontseite 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.The mounting lid 15 has a front 31 on, which is individually shaped and to the effect that it is preferably designed for full-surface contact with an inner side of a trim part, in particular a bumper of the vehicle.

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 verrastende Anordnung zu erkennen. Darüber hinaus ist auch die verrastende Anordnung zwischen dem Montagedeckel 15 und dem Aufnahmeteil 3 gezeigt.In 3 is the assembled state of the ultrasonic sensor device 1 shown. The almost complete recording of the ultrasonic sensor 2 in the receiving shaft 8th can be seen. In particular, the latching arrangement can be seen. In addition, there is also the latching arrangement between the mounting lid 15 and the receiving part 3 shown.

Nun richtet sich das Interesse auf eine zuverlässige Verbindung zwischen der Frontseite 29 des keramischen Versteifungselements 16 mit der Rückseite 17 des Montagedeckels 15. Um eine zuverlässige und betriebssicherere Verbindung und somit eine gute Druckübertragung über die gesamte Lebensdauer des Kraftfahrzeugs zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, dass die Frontseite 29 des Versteifungselements 16 porös ausgebildet wird und stoffschlüssig mit dem Montagedeckel 15 verbunden wird. Eine Schnittdarstellung durch das Versteifungselement 16 und die Montagedeckel 15 ist in 4 näher dargestellt. Wie aus 4 hervorgeht, weist das Versteifungselement 16 einen die Frontseite 29 umfassenden porösen axialen Bereich 32 sowie einen sich axial anschließenden nicht-porösen Bereich 33 auf. Der poröse axiale Bereich 32 stellt also nur einen kleinen Tiefenbereich der Frontseite 29 dar, während der restliche, nicht-poröse Bereich 33 deutlich größer ist. Um ein solches Versteifungselement 16 mit einem nicht-porösen Bereich 33 und einem porösen Frontbereich 32 herzustellen, können zwei verschiedene Keramikmischungen, nämlich ein poröses Keramikmaterial sowie ein nicht-poröses Keramikmaterial, miteinander gepresst und dann gebrannt werden.Now the interest is focused on a reliable connection between the front 29 the ceramic stiffening element 16 with the back 17 of the mounting lid 15 , In order to ensure a reliable and more reliable connection and thus a good pressure transfer over the entire life of the motor vehicle, it is proposed that the front side 29 of the stiffening element 16 is formed porous and cohesively with the mounting lid 15 is connected. A sectional view through the stiffening element 16 and the mounting lid 15 is in 4 shown in more detail. How out 4 shows, the stiffening element 16 one the front 29 comprehensive porous axial area 32 and an axially adjacent non-porous region 33 on. The porous axial area 32 So only a small depth range of the front 29 while the remaining, non-porous area 33 is significantly larger. To such a stiffening element 16 with a non-porous area 33 and a porous front area 32 For example, two different ceramic mixtures, namely a porous ceramic material and a non-porous ceramic material, may be pressed together and then fired.

In 5 ist dabei eine vergrößerte Darstellung eines Bereiches 34 gemäß 4 gezeigt. Hier sind Poren 35 der axialen Frontseite 29 zu erkennen. Wie aus 5 hervorgeht, ist in axialer Richtung lediglich eine einzige Reihe von solchen Poren 35 vorgesehen, so dass die poröse Frontseite 29 quasi dadurch gebildet ist, dass an dieser Frontseite 29 Zähne bzw. kleine Aussparungen ausgebildet sind. Diese Poren 35 können eine axiale Tiefe von beispielsweise 1 mm aufweisen. Auch die radiale Breite der Poren 35 kann beispielsweise in einem Wertebereich von 0,5 mm bis 1,5 mm liegen.In 5 is an enlarged view of an area 34 according to 4 shown. Here are pores 35 the axial front 29 to recognize. How out 5 shows is in the axial direction only a single row of such pores 35 provided so that the porous front 29 quasi formed by that on this front 29 Teeth or small recesses are formed. These pores 35 may have an axial depth of, for example, 1 mm. Also the radial width of the pores 35 may for example be in a range of 0.5 mm to 1.5 mm.

Um die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Montagedeckel 15 und dem Versteifungselement 16 zu gewährleisten, können nun unterschiedliche Ausführungsformen vorgesehen sein: Gemäß einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das Kunststoffmaterial des Montagedeckels 15 in flüssiger Form an die Frontseite 29 sowie an den Außenumfang des Versteifungselements 16 angespritzt wird. Hierbei fließt das flüssige Kunststoffmaterial in die Poren 35 der Frontseite 29 hinein, so dass sich das Kunststoffmaterial in den Poren 35 verfestigen kann. Somit ist nicht nur eine stoffschlüssige, sondern auch eine kraft- und formschlüssige Verbindung gewährleistet.To the cohesive connection between the mounting lid 15 and the stiffening element 16 to ensure different embodiments can now be provided: According to one embodiment, it is proposed that the plastic material of the mounting lid 15 in liquid form to the front 29 and to the outer periphery of the stiffening element 16 is injected. Here, the liquid plastic material flows into the pores 35 the front 29 into it, leaving the plastic material in the pores 35 can solidify. Thus, not only a cohesive, but also a positive and positive connection is guaranteed.

Ergänzend oder alternativ kann das Versteifungselement 16 zunächst mit einem Klebstoff versehen werden, welcher auch in die Poren 35 der Frontseite 29 eindringt. Dann kann der Montagedeckel 15 entweder in flüssiger Form an das Versteifungselement 16 angespritzt oder aber in fester Form mit dem Versteifungselement 16 über den Klebstoff verbunden werden.Additionally or alternatively, the stiffening element 16 first be provided with an adhesive, which also in the pores 35 the front 29 penetrates. Then the mounting lid 15 either in liquid form to the stiffening element 16 molded or in solid form with the stiffening element 16 be connected via the adhesive.

In 6 ist nun in einer schematischen Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung 37 dargestellt. Dabei ist die Ultraschallsensorvorrichtung 1 an einer Rückseite 38 eines als Stoßfänger 39 ausgebildeten Verkleidungsteils befestigt. Wie zu erkennen ist, ist die Rückseite 38 eben ausgebildet, sodass eine Frontseite bzw. Frontseite 31 des Montagedeckels 15 ebenfalls eben ausgebildet ist. Die Ultraschallsensorvorrichtung 1 ist hier lediglich mit dem Montagedeckel 15 und dem Dämpfungselement 16 gezeigt.In 6 is now a schematic sectional view of a first embodiment of an arrangement 37 shown. In this case, the ultrasonic sensor device 1 on a backside 38 one as a bumper 39 fastened trained trim part. As you can see, the back is 38 just trained, so a front or front 31 of the mounting lid 15 also just trained. The ultrasonic sensor device 1 is here only with the mounting lid 15 and the damping element 16 shown.

In 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung 37 gezeigt. Hier ist im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß 8 der Stoßfänger 39 an seiner Rückseite 38 gebogen bzw. gekrümmt ausgestaltet. Wie in der Schnittdarstellung zu erkennen ist, ist hier die Frontseite 31 des Montagedeckels 15 komplementär und korrespondierend gebogen geformt, sodass die Frontseite 31 vollflächig an der Rückseite 38 anliegt und entsprechend angeklebt ist. Insbesondere bei einer derartigen Ausgestaltung ist dann vorgesehen, dass die Anlagefläche 22 der Aufnahme 21 des Montagedeckels 15 ebenfalls geneigt ist und die Neigung an die Formgebung der Rückseite 38 angepasst ist. Insbesondere ist dann auch die Frontseite 29 des Dämpfungselements 16 komplementär geneigt, sodass auch hier wiederum eine möglichst vollflächige Anlage dieser Frontseite 29 an der Anlagefläche 22 gewährleistet ist.In 7 is another embodiment of an arrangement 37 shown. Here is in contrast to the embodiment according to 8th the bumper 39 at its back 38 curved or curved designed. As can be seen in the sectional view, here is the front side 31 of the mounting lid 15 shaped complementarily and correspondingly bent, so that the front 31 full-surface at the back 38 is applied and adhered accordingly. In particular, in such a configuration is then provided that the contact surface 22 the recording 21 of the mounting lid 15 is also inclined and the inclination to the shape of the back 38 is adjusted. In particular, then the front page 29 of the damping element 16 complementarily inclined so that here again as possible full-scale investment this front 29 at the contact surface 22 is guaranteed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4238924 A1 [0006] DE 4238924 A1 [0006]

Claims (13)

Ultraschallsensorvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Ultraschallsensor (2), der eine topfförmige Membran (24) zum Aussenden von Ultraschallsignalen aufweist, mit einem Montagedeckel (15), über welchen der Ultraschallsensor (2) an einem Verkleidungsteil (39) des Kraftfahrzeugs befestigbar ist, und mit einem ringförmigen, insbesondere aus Keramik gebildeten, Versteifungselement (16) mit einer Durchgangsöffnung (30) für die Membran (24), dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Montagedeckel (15) zugewandte Frontseite (29) des Versteifungselements (16) porös ausgebildet ist und das Versteifungselement (16) über seine poröse Frontseite (29) stoffschlüssig mit dem Montagedeckel (15) verbunden ist.Ultrasonic sensor device ( 1 ) for a motor vehicle, with an ultrasonic sensor ( 2 ), which is a pot-shaped membrane ( 24 ) for emitting ultrasound signals, with a mounting lid ( 15 ), via which the ultrasonic sensor ( 2 ) on a trim part ( 39 ) of the motor vehicle, and with an annular, in particular made of ceramic, stiffening element ( 16 ) with a passage opening ( 30 ) for the membrane ( 24 ), characterized in that a the mounting lid ( 15 ) facing front ( 29 ) of the stiffening element ( 16 ) is porous and the stiffening element ( 16 ) over its porous front ( 29 ) cohesively with the mounting lid ( 15 ) connected is. Ultraschallsensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagedeckel (15) aus Kunststoff, insbesondere aus Polypropylen-Kunststoff, gebildet ist.Ultrasonic sensor device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the mounting lid ( 15 ) is made of plastic, in particular polypropylene plastic. Ultraschallsensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagedeckel (15) aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, welches an die poröse Frontseite (29) des Versteifungselements (16) angespritzt ist.Ultrasonic sensor device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the mounting lid ( 15 ) is formed of a plastic material, which on the porous front ( 29 ) of the stiffening element ( 16 ) is injected. Ultraschallsensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Frontseite (29) des Versteifungselements (16) über eine Klebeschicht mit dem Versteifungselement (16) verbunden ist.Ultrasonic sensor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the porous front side ( 29 ) of the stiffening element ( 16 ) via an adhesive layer with the stiffening element ( 16 ) connected is. Ultraschallsensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Poren (35) der porösen Frontseite (29) eine Tiefe in einem Wertebereich von 0,5 mm bis 2 mm, insbesondere eine Tiefe von 1 mm, aufweisen.Ultrasonic sensor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that pores ( 35 ) of the porous front ( 29 ) have a depth in a value range of 0.5 mm to 2 mm, in particular a depth of 1 mm. Ultraschallsensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagedeckel (15) einstückig mit dem Versteifungselement (16) ausgebildet ist.Ultrasonic sensor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the mounting lid ( 15 ) in one piece with the stiffening element ( 16 ) is trained. Anordnung (37) mit einer Ultraschallsensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und mit einem Verkleidungsteil (39), an dessen Rückseite (38) der Montagedeckel (15) mit seiner Frontseite (31) befestigt ist.Arrangement ( 37 ) with an ultrasonic sensor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, and with a covering part ( 39 ), at the back ( 38 ) the mounting lid ( 15 ) with its front side ( 31 ) is attached. Anordnung (37) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontseite (31) des Montagedeckels (15) an die Form der Rückseite (38) des Verkleidungsteils (39) angepasst ist, insbesondere die Frontseite (31) vollflächig an der Rückseite (38) anliegt.Arrangement ( 37 ) according to claim 7, characterized in that the front side ( 31 ) of the mounting lid ( 15 ) to the shape of the back ( 38 ) of the trim part ( 39 ), in particular the front side ( 31 ) all over the back ( 38 ) is present. Kraftfahrzeug mit einer Anordnung (37) nach Anspruch 7 oder 8.Motor vehicle with an arrangement ( 37 ) according to claim 7 or 8. Verfahren zum Herstellen einer Ultraschallsensorvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug durch: – Bereitstellen eines Ultraschallsensors (2), welcher eine topfförmige Membran (24) zum Aussenden von Ultraschallsignalen aufweist, – Bereitstellen eines ringförmigen Versteifungselements (16), insbesondere aus Keramik, mit einer Durchgangsöffnung (30), durch welche die Membran (24) hindurch gesteckt wird, und – Bereitstellen eines Montagedeckels (15) zur Befestigung des Ultraschallsensors (2) an einem Verkleidungsteil (39) des Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Montagedeckel (15) zugewandte Frontseite (29) des Versteifungselements (16) porös ausgebildet wird und das Versteifungselement (16) über seine poröse Frontseite (29) stoffschlüssig mit dem Montagedeckel (15) verbunden wird.Method for producing an ultrasonic sensor device ( 1 ) for a motor vehicle by: - providing an ultrasonic sensor ( 2 ), which a cup-shaped membrane ( 24 ) for emitting ultrasound signals, - providing an annular stiffening element ( 16 ), in particular of ceramic, with a passage opening ( 30 ) through which the membrane ( 24 ), and - providing a mounting lid ( 15 ) for mounting the ultrasonic sensor ( 2 ) on a trim part ( 39 ) of the motor vehicle, characterized in that a the mounting lid ( 15 ) facing front ( 29 ) of the stiffening element ( 16 ) is formed porous and the stiffening element ( 16 ) over its porous front ( 29 ) cohesively with the mounting lid ( 15 ) is connected. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagedeckel (15) aus Kunststoff, insbesondere aus Polypropylen-Kunststoff, gebildet wird.A method according to claim 10, characterized in that the mounting lid ( 15 ) is made of plastic, in particular of polypropylene plastic. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagedeckel (15) aus einem Kunststoffmaterial gebildet wird, welches an die poröse Frontseite (29) des Versteifungselements (16) angespritzt wird.Method according to claim 10 or 11, characterized in that the mounting lid ( 15 ) is formed of a plastic material, which on the porous front ( 29 ) of the stiffening element ( 16 ) is injected. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Frontseite (29) des Versteifungselements (16) über einen Klebstoff mit dem Versteifungselement (16) verbunden wird.Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that the porous front side ( 29 ) of the stiffening element ( 16 ) via an adhesive with the stiffening element ( 16 ) is connected.
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