DE102015107123A1

DE102015107123A1 - Method for producing an ultrasonic sensor for a motor vehicle, ultrasonic sensor, driver assistance system and motor vehicle

Info

Publication number: DE102015107123A1
Application number: DE102015107123.1A
Authority: DE
Inventors: Hans-Wilhelm Wehling; Michael Ludwig; Wolfgang Katzenberger; Stefan Triebl; Wolfgang Hamm; Oliver Eidel; Karl-Heinz John; Wittmeier Gerhard
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2015-05-07
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2016-11-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Ultraschallsensors (4) für ein Kraftfahrzeug (1), bei welchem eine Membran (9) zum Aussenden eines Ultraschallsignals in eine Senderichtung (11) und ein Sensorgehäuse (10) bereitgestellt werden, wobei das Sensorgehäuse (10) eine in die Senderichtung (11) der Membran (9) weisende Frontseite (12) und eine der Frontseite (12) gegenüberliegende Rückseite (13) aufweist, und wobei das Sensorgehäuse (10) an der Rückseite (13) mit einer rückseitigen Montageöffnung (14) ausgebildet wird, wobei die Membran (9) in Senderichtung (11) durch die rückseitige Montageöffnung (14) in das Sensorgehäuse (10) eingebracht wird und durch einen Innenraum (15) des Sensorgehäuses (10) in eine Montageposition gebracht wird und wobei durch die rückseitige Montageöffnung (14) in den Innenraum (15) des Sensorgehäuses (10) eine Befestigungseinrichtung (16) eingebracht wird und mit dem Sensorgehäuse (10) formschlüssig verbunden wird, wobei die Membran (9) mittels der Befestigungseinrichtung (16) in der Montageposition entlang der Senderichtung (11) gehalten wird.The invention relates to a method for producing an ultrasonic sensor (4) for a motor vehicle (1), in which a membrane (9) for emitting an ultrasonic signal in a transmission direction (11) and a sensor housing (10) are provided, wherein the sensor housing (10 ) has a front side (12) pointing in the transmission direction (11) of the diaphragm (9) and a rear side (13) opposite the front side (12), and wherein the sensor housing (10) is provided on the rear side (13) with a rear mounting opening (13). 14) is formed, wherein the membrane (9) in the transmission direction (11) through the rear mounting opening (14) is introduced into the sensor housing (10) and is brought by an interior (15) of the sensor housing (10) in a mounting position and wherein through the rear mounting opening (14) into the interior (15) of the sensor housing (10) a fastening device (16) is introduced and is positively connected to the sensor housing (10), wherein the di e membrane (9) by means of the fastening device (16) in the mounting position along the transmission direction (11) is held.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Ultraschallsensors für ein Kraftfahrzeug, bei welchem eine Membran zum Aussenden eines Ultraschallsignals in eine Senderichtung und ein Sensorgehäuse bereitgestellt werden, wobei das Sensorgehäuse eine in die Senderichtung der Membran weisende Frontseite und eine der Frontseite gegenüberliegende Rückseite aufweist, und wobei das Sensorgehäuse an der Rückseite mit einer rückseitigen Montageöffnung ausgebildet wird. Die Erfindung betrifft außerdem einen Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Kraftfahrzeug. The present invention relates to a method for producing an ultrasonic sensor for a motor vehicle, in which a membrane for emitting an ultrasonic signal in a transmission direction and a sensor housing are provided, wherein the sensor housing has a pointing in the direction of transmission of the membrane front and a front side opposite the rear side, and wherein the sensor housing is formed on the rear side with a rear mounting opening. The invention also relates to an ultrasonic sensor for a motor vehicle. In addition, the present invention relates to a driver assistance system and a motor vehicle.

Ultraschallsensoren für Kraftfahrzeuge sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und in an sich bekannter Weise im Frontbereich und im Heckbereich eines Kraftfahrzeugs verbaut werden. Beispielsweise können die Ultraschallsensoren an den Stoßfängern des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Die Ultraschallsensoren können beispielsweise einem Fahrerassistenzsystem zugeordnet sein und liefern Informationen über die Umgebung des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise kann mit den Ultraschallsensoren ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und einem Objekt beziehungsweise Hindernis in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Das Fahrerassistenzsystem kann dabei als Parkassistenzsystem, System zur Totwinkelüberwachung, System zur Abstandshaltung, Bremsassistenzsystem oder dergleichen ausgebildet sein. Ultrasonic sensors for motor vehicles are already known from the prior art and are installed in a manner known per se in the front area and in the rear area of a motor vehicle. For example, the ultrasonic sensors may be arranged on the bumpers of the motor vehicle. The ultrasonic sensors may for example be associated with a driver assistance system and provide information about the environment of the motor vehicle. For example, with the ultrasonic sensors, a distance between the motor vehicle and an object or obstacle in an environment of the motor vehicle can be determined. The driver assistance system can be designed as a parking assistance system, blind spot monitoring system, distance keeping system, brake assist system or the like.

Weiterhin ist es bereits bekannt, dass derartige Ultraschallsensoren in zugeordneten Verkleidungsteilen, beispielsweise in Stoßfängern, unverdeckt und somit sichtbar verbaut angeordnet sind. Dies bedeutet, dass sie in entsprechenden Durchgangsöffnungen in dem zugeordneten Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs angeordnet sind und von außen sichtbar sind. Hier erstreckt sich die Membran des Ultraschallsensors, die beispielsweise topfförmig ausgebildet sein kann, durch die Durchgangsöffnung des Verkleidungsteils hindurch, so dass eine Frontseite der Membran mit der äußeren Oberfläche des Verkleidungsteils bündig abschließt. Darüber hinaus sind auch verdeckt verbaute Ultraschallsensoren bekannt. Diese sind bei einer Betrachtung des Verkleidungsteils von außen nicht sichtbar und durch das Verkleidungsteil verdeckt. Bei derartig verbauten Ultraschallsensoren hinter dem Verkleidungsteil beziehungsweise dem Stoßfänger werden die Ultraschallsignale durch das Verkleidungsteil hindurch ausgesendet und die von einem Objekt reflektierten Ultraschallsignale durch das Verkleidungsteil hindurch empfangen. Furthermore, it is already known that such ultrasonic sensors are arranged in associated trim parts, for example in bumpers, uncovered and thus visible installed. This means that they are arranged in corresponding passage openings in the associated trim part of the motor vehicle and are visible from the outside. Here, the membrane of the ultrasonic sensor, which may for example be cup-shaped, extends through the passage opening of the trim part, so that a front side of the membrane is flush with the outer surface of the trim part. In addition, concealed built ultrasonic sensors are known. These are not visible from the outside when viewing the trim part and are hidden by the trim part. In such installed ultrasonic sensors behind the cowling or the bumper, the ultrasound signals are transmitted through the cowling and the received ultrasonic reflected by an object signals through the cowling through.

Das Interesse richtet sich vorliegend auf verdeckte und sichtbar verbaute Ultraschallsensoren. Die Ultraschallsensoren können an allen sichtbaren Außenflächen des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Dabei kann die Membranen des Ultraschallsensors beispielsweise an dem Verkleidungsteils angeordnet sein. Für den verdeckten und für den sichtbaren Einbau wird dabei insbesondere der gleiche Ultraschallsensor beziehungsweise Ultraschallwandler verwendet. Er kann daher auch als Einheitswandler bezeichnet werden. Ein solcher Ultraschallsensor wird üblicherweise mittels einer Halterung aus Kunststoff an dem Verkleidungsteil befestigt. Dabei kann der Ultraschallsensor in die Halterung eingebracht werden und an dieser befestigt werden. Die Verwendung einer solchen Halterung zur sichtbaren Montage eines Ultraschallsensors an einem Stoßfänger ist beispielsweise aus der DE 10 2007 043 500 A1 bekannt. Hier wird das Sensorgehäuse einschließlich der Membran in die Halterung eingerastet, welche direkt mit dem Stoßfänger verbunden ist. The interest here is directed to hidden and visibly built-in ultrasonic sensors. The ultrasonic sensors can be arranged on all visible outer surfaces of the motor vehicle. In this case, the membranes of the ultrasonic sensor can be arranged, for example, on the trim part. In particular, the same ultrasonic sensor or ultrasonic transducer is used for concealed and visible installation. He can therefore also be referred to as a unit converter. Such an ultrasonic sensor is usually attached by means of a holder made of plastic to the trim part. In this case, the ultrasonic sensor can be introduced into the holder and attached thereto. The use of such a holder for visible mounting of an ultrasonic sensor on a bumper is for example from DE 10 2007 043 500 A1 known. Here, the sensor housing including the membrane is snapped into the holder, which is connected directly to the bumper.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Ultraschallsensors ist beispielsweise aus der EP 2 027 580 B1 bekannt. Hierbei wird ein Piezoelement an einem Membranboden einer topfförmigen Membran eines Ultraschallsensors befestigt. Anschließend wird die Membran in ein Entkopplungselement eingesetzt, das beispielsweise aus einem weich-elastischen Material gebildet sein kann. Die Baugruppe aus Membran und Entkopplungselement wird dann rastend in einen Gehäuseabschnitt eines Sensorgehäuses des Ultraschallsensors eingesetzt. Dabei wird das Entkopplungselement in einer Montagerichtung in dem Gehäuseabschnitt eingesetzt, die zu einer Senderichtung des Ultraschallsensors entgegengesetzt ist. A method for producing an ultrasonic sensor is, for example, from EP 2 027 580 B1 known. In this case, a piezoelectric element is attached to a membrane bottom of a pot-shaped membrane of an ultrasonic sensor. Subsequently, the membrane is inserted into a decoupling element, which may be formed, for example, of a soft-elastic material. The assembly of membrane and decoupling element is then inserted latching in a housing portion of a sensor housing of the ultrasonic sensor. In this case, the decoupling element is inserted in a mounting direction in the housing section, which is opposite to a transmission direction of the ultrasonic sensor.

Darüber hinaus beschreibt die DE 101 25 272 A1 ein Verfahren zum Herstellen eines Ultraschallsensors. Bei diesem Herstellungsverfahren wird zunächst ein Kunststoffgehäuse des Ultraschallsensors gespritzt. Dann wird die Membran und das Gehäuse in eine Zweikomponenten-Spritzanlage eingelegt. In einem weiteren Schritt wird ein gummiartiges Entkopplungselement zwischen die Membran und das Kunststoffgehäuse gespritzt. Somit wird eine exakte und dauerhafte Positionierung der Membran gegenüber dem Sensorgehäuse gewährleistet. In addition, the describes DE 101 25 272 A1 a method of manufacturing an ultrasonic sensor. In this manufacturing method, first a plastic housing of the ultrasonic sensor is injected. Then the membrane and the housing is inserted into a two-component spray system. In a further step, a rubber-like decoupling element is injected between the membrane and the plastic housing. Thus, an exact and permanent positioning of the membrane is ensured with respect to the sensor housing.

Heute werden die sichtbaren Ultraschallsensoren alle nach dem gleichen Aufbauprinzip hergestellt. Hierbei wird um die sichtbar lackierte Membran, die beispielsweise aus Aluminium gebildet sein kann, ein Kunststoffgehäuse, in dem diese Membran schwingungstechnisch durch eine Entkopplungseinrichtung entkoppelt ist. In dem Gehäuse befinden sich zudem die Ansteuerelektronik sowie der Anschlussstecker zum Fahrzeugkabelsatz. Die Montage des Ultraschallsensors erfolgt dabei von zwei Seiten des Gehäuses. Insbesondere im niedrigpreisigen Segment, beispielsweise bei Kleinwagen in Schwellenländern, besteht der Bedarf nach kostengünstigeren Ultraschallsensoren. Today, the visible ultrasonic sensors are all manufactured according to the same construction principle. In this case, a plastic housing in which this membrane is vibration-decoupled by a decoupling device to the visibly painted membrane, which may be formed, for example, of aluminum. In the housing are also the control electronics and the connector to the vehicle wiring harness. The assembly of the Ultrasonic sensor is carried out from two sides of the housing. Especially in the low-price segment, for example in small cars in emerging markets, there is a need for less expensive ultrasonic sensors.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie ein Ultraschallsensor der eingangs genannten Art mit geringerem Aufwand hergestellt werden kann. It is an object of the present invention to provide a solution, as an ultrasonic sensor of the type mentioned can be produced with less effort.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch einen Ultraschallsensor, durch ein Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren. This object is achieved by a method by an ultrasonic sensor, by a driver assistance system and by a motor vehicle with 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.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Herstellen eines Ultraschallsensors für ein Kraftfahrzeug. Dabei wird eine Membran zum Aussenden eines Ultraschallsignals in eine Senderichtung und ein Sensorgehäuse bereitgestellt, wobei das Sensorgehäuse eine in die Senderichtung der Membran weisende Frontseite und eine der von Frontseite gegenüberliegende Rückseite aufweist, und wobei das Sensorgehäuse an der Rückseite mit einer rückseitigen Montageöffnung ausgebildet wird. Die Membran wird in Senderichtung durch die rückseitige Montageöffnung in das Sensorgehäuse eingebracht durch einen Innenraum des Sensorgehäuses in eine Montageposition gebracht. Zudem wird durch die rückseitige Montageöffnung in den Innenraum des Sensorgehäuses eine Befestigungseinrichtung angebracht und mit dem Sensorgehäuse formschlüssig verbunden, wobei die Membran mittels der Befestigungseinrichtung in der Montageposition entlang der Senderichtung gehalten wird. An inventive method is used to produce an ultrasonic sensor for a motor vehicle. In this case, a membrane is provided for emitting an ultrasonic signal in a transmission direction and a sensor housing, wherein the sensor housing has a pointing in the direction of transmission of the membrane front and one of the front side opposite the rear side, and wherein the sensor housing is formed on the back with a rear mounting opening. The membrane is introduced in the transmission direction through the rear mounting opening in the sensor housing by an interior of the sensor housing in a mounting position. In addition, a fastening device is mounted by the rear mounting opening in the interior of the sensor housing and positively connected to the sensor housing, wherein the membrane is held by means of the fastening device in the mounting position along the transmission direction.

Der Ultraschallsensor ist insbesondere zur sichtbaren Montage in einer durchgängigen Aussparung beziehungsweise einer Durchgangsöffnung eines Verkleidungsteils des Kraftfahrzeugs ausgelegt. Der Sensor weist eine Membran auf, mit der ein Ultraschallsignal ausgesendet werden kann. Zu diesem Zweck kann die Membran beispielsweise mit einem piezoelektrischen Element zu mechanischen Schwingungen angeregt werden. Ebenso ist es denkbar, dass mit der Membran Ultraschallsignale empfangen werden, die beispielsweise von einem Objekt reflektiert werden. Hierbei wird die Membran zu mechanischen Schwingungen angeregt. Diese mechanischen Schwingungen können dann mit dem piezoelektrischen Element erfasst werden. Darüber hinaus weist der Ultraschallsensor ein Sensorgehäuse auf. Über das Sensorgehäuse kann der Ultraschallsensor dann mit einer entsprechenden Halterung an dem Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs montiert werden. Das Sensorgehäuse dient zur Unterbringung der Komponenten des Ultraschallsensors. The ultrasonic sensor is designed in particular for visible mounting in a continuous recess or a passage opening of a trim part of the motor vehicle. The sensor has a membrane with which an ultrasonic signal can be emitted. For this purpose, the membrane can be excited, for example with a piezoelectric element to mechanical vibrations. Likewise, it is conceivable that ultrasound signals are received with the membrane, which are reflected, for example, by an object. Here, the membrane is excited to mechanical vibrations. These mechanical vibrations can then be detected with the piezoelectric element. In addition, the ultrasonic sensor has a sensor housing. About the sensor housing, the ultrasonic sensor can then be mounted with a corresponding bracket to the trim part of the motor vehicle. The sensor housing is used to accommodate the components of the ultrasonic sensor.

Das Sensorgehäuse weist an seiner Rückseite eine rückseitige Montageöffnung auf. Durch diese Montageöffnung kann die Membran in Senderichtung eingebracht werden. Nach dem Eindringen der Membran in das Sensorgehäuse befindet sich die Membran in ihrer Montageposition. Nachdem die Membran in das Sensorgehäuse eingebracht wurde, wird in das Sensorgehäuse über die rückseitige Montageöffnung eine Befestigungseinrichtung eingebracht. Die Befestigungseinrichtung dient zum Halten der Membran in der Montageposition. Dabei wird die Befestigungseinrichtung mit dem Sensorgehäuse formschlüssig verbunden. Das Sensorgehäuse kann eine im Wesentlichen runde Querschnittsfläche aufweisen. Die Befestigungseinrichtung kann im Wesentlichen zylinderförmig beziehungsweise hülsenförmig ausgebildet sein und konzentrisch zu dem Sensorgehäuse angeordnet sein. Somit weist die Befestigungseinrichtung eine Durchgangsöffnung, durch die weitere Komponenten des Ultraschallsensors bei der Herstellung beziehungsweise Montage eingebracht werden können. The sensor housing has a rear mounting opening on its rear side. Through this mounting hole, the membrane can be introduced in the transmission direction. After penetration of the membrane into the sensor housing, the membrane is in its mounting position. After the membrane has been introduced into the sensor housing, a fastening device is introduced into the sensor housing via the rear mounting opening. The fastening device serves to hold the membrane in the mounting position. In this case, the fastening device is positively connected to the sensor housing. The sensor housing may have a substantially round cross-sectional area. The fastening device may be substantially cylindrical or sleeve-shaped and may be arranged concentrically to the sensor housing. Thus, the fastening device has a passage opening through which further components of the ultrasonic sensor can be introduced during manufacture or assembly.

Anstatt die Membran also von der Frontseite des Sensorgehäuses in die zur Senderichtung entgegengesetzten Richtung an dem Sensorgehäuse zu befestigen, wird erfindungsgemäß ein Sensorgehäuse mit einem Hohlraum beziehungsweise Innenraum geschaffen, durch welche die Membran von der Rückseite des Sensorgehäuses hin zur Frontseite gebracht werden kann. Die Membran wird somit in die Senderichtung beziehungsweise in die Abstrahlrichtung des Ultraschallsensors montiert und hierbei durch die rückseitige Montageöffnung des Sensorgehäuses in dem Innenraum eingeführt. Der Herstellungsprozess des Ultraschallsensors kann somit im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich aufwandsärmer durchgeführt werden, da die Montage ausschließlich von der Rückseite des Sensorgehäuses her erfolgt. Es erübrigt sich somit eine Montage von der Frontseite und somit in einer zur Senderichtung entgegengesetzten Richtung. Durch die Verringerung des Herstellungsaufwands können auch die Herstellungskosten gespart werden. Thus, instead of attaching the membrane to the sensor housing from the front side of the sensor housing in the direction opposite to the transmission direction, a sensor housing with a cavity or interior is created by which the membrane can be brought from the rear side of the sensor housing to the front side. The membrane is thus mounted in the transmission direction or in the emission direction of the ultrasonic sensor and in this case inserted through the rear mounting opening of the sensor housing in the interior. The manufacturing process of the ultrasonic sensor can thus be carried out substantially less expensive compared to the prior art, since the assembly takes place exclusively from the back of the sensor housing forth. It is therefore unnecessary assembly from the front and thus in a direction opposite to the transmission direction. By reducing the manufacturing cost and the manufacturing cost can be saved.

Bevorzugt wird an der Befestigungseinrichtung ein Rastelement angeordnet und an einer Innenseite des Sensorgehäuses wird ein zu dem Rastelement korrespondierendes Aufnahmeelement vorgesehen, wobei das Rastelement mit dem Aufnahmeelement formschlüssig verbunden wird. Das Rastelement, das an der Befestigungseinrichtung angeordnet wird, kann beispielsweise als Rastnase beziehungsweise Erhebung ausgebildet sein. In die Innenseite beziehungsweise Innenfläche des Sensorgehäuses kann eine entsprechende Ausnehmung gebracht werden, die zu dem Rastelement korrespondiert. Somit kann auf einfache Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen der Befestigungseinrichtung und dem Sensorgehäuse bereitgestellt werden. Die Befestigung kann auch mehrere Rastelemente aufweisen, die umfangsseitig entlang einer Außenfläche der Befestigungseinrichtung angeordnet sind. In diesem Fall weist dann auch das Sensorgehäuse beziehungsweise die Innenseite des Sensorgehäuses entsprechende korrespondierende Aufnahmeelemente auf. Somit kann beispielsweise ermöglicht werden, dass die Befestigungseinrichtung lagesicher und/oder verdrehsicher zu dem Sensorgehäuse angeordnet ist. Preferably, a latching element is arranged on the fastening device and on an inner side of the sensor housing a corresponding to the latching element receiving element is provided, wherein the latching element is positively connected to the receiving element. The latching element, which is arranged on the fastening device, may be formed, for example, as a latching lug or elevation. In the inner side or inner surface of the sensor housing, a corresponding recess can be brought to the latching element corresponds. Thus, a positive connection between the fastening device and the sensor housing can be provided in a simple manner. The attachment may also have a plurality of latching elements, which are arranged circumferentially along an outer surface of the fastening device. In this case, then also the sensor housing or the inside of the sensor housing corresponding corresponding receiving elements. Thus, for example, it can be made possible that the fastening device is arranged in a positionally secure and / or rotationally secure manner relative to the sensor housing.

In einer weiteren Ausführungsform wird an der Befestigungseinrichtung ein Hakenelement angeordnet und an dem Sensorgehäuse wird ein zu dem Hakenelement korrespondierendes Auflageelement vorgesehen, wobei bei dem Einbringen der Befestigungseinrichtung durch die Verbindung des Hakenelements und des Auflageelements eine Bewegung der Befestigungseinrichtung in Senderichtung begrenzt wird. Die Auflagefläche kann beispielsweise durch entsprechende Fläche des Sensorgehäuses gebildet sein, die in einem Bereich der rückseitigen Montageöffnung angeordnet ist. Wenn die Befestigungseinrichtung in das Sensorgehäuse geschoben wird, kann die Bewegung der Befestigungseinrichtung in Senderichtung dadurch begrenzt werden, dass das Hakenelement mit dem Auflageelement in Kontakt kommt. Somit kann auf einfache Weise garantiert werden, dass die Befestigungseinrichtung lagerichtig in dem Sensorgehäuse angeordnet wird. In a further embodiment, a hook element is arranged on the fastening device and a support element corresponding to the hook element is provided on the sensor housing, whereby a movement of the fastening device in the transmission direction is limited during the introduction of the fastening device by the connection of the hook element and the support element. The bearing surface may be formed, for example, by a corresponding surface of the sensor housing, which is arranged in a region of the rear mounting opening. When the fastening device is pushed into the sensor housing, the movement of the fastening device in the transmission direction can be limited by the fact that the hook element comes into contact with the support element. Thus, it can be guaranteed in a simple manner that the fastening device is arranged in the correct position in the sensor housing.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird an der Frontseite des Sensorgehäuses eine frontseitige Öffnung für die Membran ausgebildet, wobei an der Frontseite des Sensorgehäuses ein Anschlagelement angespritzt wird, welches die frontseitige Öffnung radial begrenzt. Das Sensorgehäuse kann an seiner Frontseite eine Durchgangsöffnung aufweisen, durch welche die Membran beim Bewegen der Membran in die Montageposition geführt wird. An der Frontseite des Sensorgehäuses wird zudem ein Anschlagelement angebracht. Das Sensorgehäuse kann beispielsweise aus einem Kunststoff gebildet sein. Das Anschlagelement kann sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Wandung des Sensorgehäuses erstrecken. Durch das Anschlagelement kann die Bewegung der Membran in Senderichtung begrenzt werden. According to a further embodiment, a front opening for the membrane is formed on the front side of the sensor housing, wherein on the front side of the sensor housing, a stop element is injected, which limits the front opening radially. The sensor housing may have on its front side a passage opening through which the membrane is guided during the movement of the membrane in the mounting position. At the front of the sensor housing also a stop element is attached. The sensor housing may for example be formed from a plastic. The stop element may extend substantially perpendicular to a wall of the sensor housing. By the stop element, the movement of the membrane can be limited in the transmission direction.

Bevorzugt wird beim Verbringen der Membran in die Montageposition die Membran aus dem Innenraum des Sensorgehäuses durch die frontseitige Öffnung hindurchgeführt. Bei dem Verbringen der Membran in die Montageposition kann die Membran bereichsweise aus dem Innenraum des Sensorgehäuses durch die frontseitige Öffnung hindurch gesteckt und in der Montageposition mit dem Anschlagelement in Anlage gebracht werden. In der Montageposition der Membran ragt somit eine Vorderseite der Membran durch die frontseitige Öffnung aus dem Sensorgehäuse heraus. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Ultraschallsignale durch die Membran hindernisfrei ausgesendet und empfangen werden können und dennoch der Herstellungsaufwand reduziert wird, da die Montage der Membran von der Rückseite des Sensorgehäuses her erfolgt. When the membrane is brought into the mounting position, the membrane is preferably guided out of the interior of the sensor housing through the front opening. When moving the membrane into the mounting position, the membrane can be partially inserted from the interior of the sensor housing through the front opening and placed in the mounting position with the stop element in abutment. In the mounting position of the membrane thus protrudes a front of the membrane through the front opening from the sensor housing. This embodiment has the advantage that the ultrasound signals can be emitted and received through the membrane free from obstruction and yet the production cost is reduced, since the assembly of the membrane takes place from the rear side of the sensor housing.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Membran topfförmig mit einem nach außen abstehenden Kragen ausgebildet, wobei beim Verbringen der Membran in die Montageposition der Kragen in dem Innenraum des Sensorgehäuses angeordnet wird und eine Bewegung der Membran in Senderichtung durch den Kragen begrenzt wird. Wenn sich die Membran in der Montageposition befindet, ragt also ein Teil der Membran aus der Öffnung an der Frontseite des Sensorgehäuses heraus. Ein Teil der Membran, die den Kragen umfasst, verbleibt in dem Innenraum des Gehäuses. Dabei kann der Kragen insbesondere so ausgebildet sein, dass durch das Zusammenwirken des Kragens und des Anschlagelements die Bewegung der Membran in Senderichtung begrenzt wird. According to a further embodiment, the membrane is cup-shaped with an outwardly projecting collar, wherein when the membrane is brought into the mounting position of the collar in the interior of the sensor housing is arranged and movement of the membrane is limited by the collar in the transmission direction. When the diaphragm is in the mounting position, so a part of the membrane protrudes from the opening at the front of the sensor housing. A part of the membrane comprising the collar remains in the interior of the housing. In this case, the collar can in particular be designed such that the movement of the membrane in the transmission direction is limited by the interaction of the collar and the stop element.

Bevorzugt wird an der Membran vor dem Verbringen der Membran in die Montageposition ein Entkopplungselement derart angeordnet, dass das Entkopplungselement den Kragen der Membran umfangsseitig umgibt. Das Entkopplungselement kann beispielsweise aus einem weich-elastischen Material gebildet sein. Das Entkopplungselement dient dazu, die Membran von dem Sensorgehäuse und/oder der Befestigungseinrichtung schwingungstechnisch zu entkoppeln. Bei der Herstellung des Ultraschallsensors kann zunächst das Entkopplungselement an der Membran angeordnet werden und anschließend die Membran mit dem Entkopplungselement zusammen in das Sensorgehäuse eingebracht werden. Das Entkopplungselement kann separat hergestellt werden und dann an der Membran angeordnet werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Entkopplungselement an der Membran beziehungsweise an dem Kragen der Membran angespritzt wird. Das Herstellungsverfahren für das Entkopplungselement kann je nach zu fertigender Stückzahl gewählt werden. Dabei wird das Entkopplungselement derart an der Membran angeordnet, dass dieses den Kragen vollständig umgibt. Preferably, a decoupling element is arranged on the membrane prior to the transfer of the membrane into the mounting position such that the decoupling element surrounds the collar of the membrane on the circumference. The decoupling element may for example be formed of a soft-elastic material. The decoupling element serves to decouple the membrane from the sensor housing and / or the fastening device vibration technology. In the production of the ultrasonic sensor, the decoupling element can first be arranged on the membrane and subsequently the membrane with the decoupling element can be introduced together into the sensor housing. The decoupling element can be manufactured separately and then arranged on the membrane. It can also be provided that the decoupling element is molded onto the membrane or on the collar of the membrane. The manufacturing process for the decoupling element can be selected depending on the number of pieces to be manufactured. In this case, the decoupling element is arranged on the membrane such that it completely surrounds the collar.

Bevorzugt wird das Entkopplungselement derart ausgebildet, dass nach dem Eindringen der Membran in die Montageposition ein erster Bereich des Entkopplungselements zwischen dem Kragen und dem Anschlagelement und ein zweiter Bereich des Entkopplungselements zwischen dem Kragen und der Befestigungseinrichtung angeordnet sind. Das Entkopplungselement dient einerseits dazu, die Membran gegenüber dem Sensorgehäuse schwingungstechnisch zu entkoppeln. Zudem kann durch das Entkopplungselement erreicht werden, dass die Membran von der Befestigungseinrichtung schwingungstechnisch entkoppelt wird. Beim Einbringen der Membran, an der das Entkopplungselement angeordnet ist, in das Sensorgehäuse, liegt das Entkopplungselement an dem Anschlagelement an und begrenzt somit die Bewegung der Membran in die Senderichtung. Preferably, the decoupling element is formed such that after penetration of the membrane into the mounting position, a first region of the decoupling element between the collar and the stop element and a second region of the decoupling element between the collar and the fastening device are arranged. The decoupling element serves on the one hand, the Decouple membrane from the sensor housing vibration technology. In addition, can be achieved by the decoupling element that the membrane is decoupled vibration technology of the fastening device. When introducing the membrane, on which the decoupling element is arranged, in the sensor housing, the decoupling element bears against the stop element and thus limits the movement of the membrane in the transmission direction.

In einer weiteren Ausgestaltung wird das Entkopplungselement aus einem weich-elastischen Material gebildet, wobei das Entkopplungselement beim formschlüssigen Verbinden der Befestigungseinrichtung mit dem Sensorgehäuse elastisch verformt wird. Das Entkopplungselement kann beispielsweise aus einem Silikon, insbesondere aus einem sogenannte LSR (Liquid Silicone Rubber), gebildet sein. Bei dem Einbringen der Membran, an der das Entkopplungselement angeordnet ist, in die Montageposition wird das Entkopplungselement zunächst elastisch verformt, so dass das zuvor erwähnte Rastelement formschlüssig mit dem korrespondierenden Aufnahmeelement verbunden wird. Auf diese Weise kann ein einfacher und kostengünstiger Herstellungsprozess bereitgestellt werden. Zusätzlich wird das Sensorgehäuse zur Membranseite hin abgedichtet. In a further embodiment, the decoupling element is formed of a soft-elastic material, wherein the decoupling element is elastically deformed during the positive connection of the fastening device with the sensor housing. The decoupling element can be formed, for example, from a silicone, in particular from a so-called LSR (Liquid Silicone Rubber). In the introduction of the membrane, on which the decoupling element is arranged, in the mounting position, the decoupling element is first elastically deformed, so that the aforementioned locking element is positively connected to the corresponding receiving element. In this way, a simple and inexpensive manufacturing process can be provided. In addition, the sensor housing is sealed to the membrane side.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein elektrischer Kontaktpin in eine Ausnehmung der Befestigungseinrichtung eingebracht wird. Die Befestigungseinrichtung kann eine entsprechende Durchgangsöffnung aufweisen, durch die bei der weiteren Montage beispielsweise das piezoelektrische Element oder entsprechende elektrische Anschlüsse eingebracht werden können. Zudem kann die Befestigungseinrichtung entsprechende Ausnehmungen beziehungsweise Öffnung aufweisen, in die elektrische Kontaktpins beziehungsweise Kontaktstifte eingebracht werden können. Nach dem Einbringen der Befestigungseinrichtung, in welche die Kontaktpins eingebracht sind, kann dann das piezoelektrische Element auf eine Rückseite der Membran geklebt werden. Anschließend kann das piezoelektrische Element mit den elektrischen Kontaktpins elektrisch verbunden werden. Auf diese Weise wird eine einfache Montage des Ultraschallsensors ermöglicht. Furthermore, it is advantageous if at least one electrical contact pin is introduced into a recess of the fastening device. The fastening device can have a corresponding passage opening through which, for example, the piezoelectric element or corresponding electrical connections can be introduced during the further assembly. In addition, the fastening device can have corresponding recesses or openings into which electrical contact pins or contact pins can be introduced. After the introduction of the fastening device, in which the contact pins are introduced, then the piezoelectric element can be glued to a back side of the membrane. Subsequently, the piezoelectric element can be electrically connected to the electrical contact pins. In this way, a simple mounting of the ultrasonic sensor is made possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Rückseite der Montageöffnung mit einem Deckel verschlossen, wobei der Deckel mit dem Sensorgehäuse verschweißt wird. Der Deckel kann beispielsweise aus einem Kunststoff gebildet sein. Dieser kann mit dem Gehäuse, das beispielsweise ebenfalls aus einem Kunststoff gebildet ist, verschweißt werden. Somit kann die Elektronik des Ultraschallsensors, die in dem Gehäuse angeordnet ist, geschützt werden. Zudem kann beispielsweise auf einen Verguss der Elektronik mit einer entsprechenden Vergussmasse verzichtet werden. According to a further embodiment, the rear side of the mounting opening is closed with a lid, wherein the lid is welded to the sensor housing. The lid may for example be formed from a plastic. This can be welded to the housing, which is also made of a plastic, for example. Thus, the electronics of the ultrasonic sensor disposed in the housing can be protected. In addition, for example, can be dispensed with a potting the electronics with a corresponding potting compound.

Ein erfindungsgemäßer Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Membran zum Aussenden eines Ultraschallsignals in eine Senderichtung und ein Sensorgehäuse, wobei das Sensorgehäuse eine in die Senderichtung der Membran weisende Frontseite und eine der Frontseite gegenüberliegende Rückseite aufweist, und wobei das Sensorgehäuse an der Rückseite mit einer rückseitigen Montageöffnung ausgebildet ist. Dabei ist die Membran in Senderichtung durch die rückseitige Montageöffnung in das Sensorgehäuse eingebracht und durch einen Innenraum des Sensorgehäuses in eine Montageposition gebracht. Dabei ist durch die rückseitige Montageöffnung in den Innenraum des Sensorgehäuses eine Befestigungseinrichtung eingebracht und mit dem Sensorgehäuse formschlüssig verbunden, wobei die Membran mittels der Befestigungseinrichtung in der Montageposition entlang der Senderichtung gehalten ist. An inventive ultrasonic sensor for a motor vehicle comprises a membrane for emitting an ultrasonic signal in a transmission direction and a sensor housing, wherein the sensor housing has a facing in the direction of transmission of the membrane front and a front side opposite the rear side, and wherein the sensor housing on the back with a rear mounting opening is trained. The membrane is introduced in the transmission direction through the rear mounting opening in the sensor housing and brought by an interior of the sensor housing in a mounting position. In this case, a fastening device is introduced through the rear mounting opening into the interior of the sensor housing and positively connected to the sensor housing, wherein the membrane is held by means of the fastening device in the mounting position along the transmission direction.

Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest einen erfindungsgemäßen Ultraschallsensor. Mit den Ultraschallsensoren können Objekte beziehungsweise Hindernisse in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Das Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise als Parkhilfesystem, Abstandsregeltempomat, Spurhalteassistent, Spurwechselassistent oder dergleichen ausgebildet sein. An inventive driver assistance system for a motor vehicle comprises at least one ultrasonic sensor according to the invention. Objects or obstacles in the surrounding area of the motor vehicle can be detected with the ultrasonic sensors. The driver assistance system can be designed, for example, as a parking aid system, cruise control, lane departure warning, lane change assistant or the like.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. A motor vehicle according to the invention comprises a driver assistance system according to the invention. The motor vehicle is designed in particular as a passenger car.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für den erfindungsgemäßen Ultraschallsensor, das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. The preferred embodiments presented with reference to the method according to the invention and their advantages apply correspondingly to the ultrasonic sensor according to the invention, the driver assistance system according to the invention and the motor vehicle according to the invention.

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. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures, can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the frame to leave the invention. There are thus also embodiments of the invention as encompassed and disclosed, which are not explicitly shown and explained in the figures, but by separated feature combinations of the illustrated embodiments emerge and are producible. Embodiments and combinations of features are also to be regarded as disclosed, which thus do not have all the features of an originally formulated independent claim.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. The invention will now be described with reference to preferred embodiments and with reference to the accompanying drawings.

Dabei zeigen: Showing:

1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches ein Fahrerassistenzsystem mit einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren aufweist; 1 a schematic representation of a motor vehicle according to an embodiment of the present invention, which has a driver assistance system with a plurality of ultrasonic sensors;

2 einen Ultraschallsensor in einer geschnittenen Seitenansicht; 2 an ultrasonic sensor in a sectional side view;

3 eine Perspektivansicht des Ultraschallsensors, wobei Teile eines Sensorgehäuses nicht dargestellt sind; und 3 a perspective view of the ultrasonic sensor, wherein parts of a sensor housing are not shown; and

4 den Ultraschallsensor ohne Deckel in einer weiteren Perspektivansicht. 4 the ultrasonic sensor without cover in a further perspective view.

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

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Kraftfahrzeug ist in dem vorliegenden Fall als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2. Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst wiederum eine Steuereinrichtung 3, die beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät des Kraftfahrzeugs 1 gebildet sein kann. Darüber hinaus umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 zumindest einen Ultraschallsensor 4. 1 shows a motor vehicle 1 according to an embodiment of the present invention. The motor vehicle is designed in the present case as a passenger car. The car 1 includes a driver assistance system 2 , The driver assistance system 2 in turn comprises a control device 3 , for example, by an electronic control unit of the motor vehicle 1 can be formed. In addition, the driver assistance system includes 2 at least one ultrasonic sensor 4 ,

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 acht Ultraschallsensoren 4. Dabei sind vier Ultraschallsensoren 4 in einem Frontbereich 5 des Kraftfahrzeugs 1 und vier Ultraschallsensoren 4 in einem Heckbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Die Ultraschallsensoren 4 sind insbesondere dazu ausgebildet, ein Objekt in einem Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 zu erfassen. Des Weiteren können die Ultraschallsensoren 4 insbesondere dazu ausgelegt sein, einen Abstand zu dem Objekt in dem Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 zu bestimmen. In the present embodiment, the driver assistance system comprises 2 eight ultrasonic sensors 4 , There are four ultrasonic sensors 4 in a front area 5 of the motor vehicle 1 and four ultrasonic sensors 4 in a rear area 6 of the motor vehicle 1 arranged. The ultrasonic sensors 4 are particularly adapted to an object in a surrounding area 7 of the motor vehicle 1 capture. Furthermore, the ultrasonic sensors 4 specifically designed to be a distance to the object in the surrounding area 7 of the motor vehicle 1 to determine.

Darüber hinaus umfasst das Kraftfahrzeug 1 beziehungsweise das Fahrerassistenzsystem 2 eine Anzeigeeinrichtung 8, die als Bildschirm beziehungsweise als Display ausgebildet sein kann, und die in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist. Die Steuereinrichtung 3 ist mit den Ultraschallsensoren 4 zur Datenübertragung verbunden. Entsprechende Datenleitungen sind vorliegend der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung 3 mit der Anzeigeeinrichtung 8 zur Datenübertragung verbunden. Somit kann die Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung 8 mittels der Steuereinrichtung 3 gesteuert werden. In addition, the motor vehicle includes 1 or the driver assistance system 2 a display device 8th , which may be formed as a screen or as a display, and in an interior of the motor vehicle 1 is arranged. The control device 3 is with the ultrasonic sensors 4 connected to the data transmission. Corresponding data lines are not shown here for the sake of clarity. In addition, the control device 3 with the display device 8th connected to the data transmission. Thus, the display on the display device 8th by means of the control device 3 to be controlled.

2 zeigt einen der Ultraschallsensoren 4 in einer geschnittenen Seitenansicht. Der Ultraschallsensor 4 umfasst eine Membran 9, die zum Aussenden eines Ultraschallsignals dient. Mittels der Membran 9 kann das Ultraschallsignal entlang einer Senderichtung 11 ausgesendet werden. Die Membran 9 kann zudem dazu dienen, ein Ultraschallsignal zu empfangen. Die Membran 9 ist in einem Sensorgehäuse 10 angeordnet, das beispielsweise aus einem Kunststoff gebildet sein kann. Das Sensorgehäuse 10 weist eine Frontseite 12 auf, welche in die Senderichtung 11 weist. Darüber hinaus weist das Sensorgehäuse 10 eine Rückseite 13 auf, welche der Frontseite 12 gegenüber liegt. An der Rückseite 13 weist das Sensorgehäuse 10 eine rückseitige Montageöffnung 14 auf. Durch die rückseitige Montageöffnung 14 können die einzelnen Komponenten des Ultraschallsensors 4 bei der Montage eingebracht werden. 2 shows one of the ultrasonic sensors 4 in a sectioned side view. The ultrasonic sensor 4 includes a membrane 9 , which is used to send an ultrasonic signal. By means of the membrane 9 can the ultrasonic signal along a transmission direction 11 to be sent out. The membrane 9 can also be used to receive an ultrasound signal. The membrane 9 is in a sensor housing 10 arranged, which may be formed for example of a plastic. The sensor housing 10 has a front 12 on which in the transmission direction 11 has. In addition, the sensor housing has 10 a back 13 on which of the front 12 is opposite. At the back 13 has the sensor housing 10 a rear mounting opening 14 on. Through the rear mounting opening 14 can the individual components of the ultrasonic sensor 4 be introduced during assembly.

Zudem umfasst der Ultraschallsensor 4 eine Befestigungseinrichtung 16, die in einem Innenraum 15 des Sensorgehäuses 10 angeordnet ist. Die Befestigungseinrichtung 16 weist eine Mehrzahl von Rastelementen 17 auf, die mit korrespondierenden Aufnahmeelementen 18 des Sensorgehäuses 10 formschlüssig verbunden sind. Darüber hinaus weist die Befestigungseinrichtung 16 eine Mehrzahl von Hakenelementen 19 auf, die formschlüssig mit korrespondierenden Auflageelementen 20 des Sensorgehäuses 10 verbunden sind. In addition, the ultrasonic sensor includes 4 a fastening device 16 standing in an interior 15 of the sensor housing 10 is arranged. The fastening device 16 has a plurality of locking elements 17 on, with corresponding receptacles 18 of the sensor housing 10 are positively connected. In addition, the fastening device 16 a plurality of hook elements 19 on, the form-fitting with corresponding support elements 20 of the sensor housing 10 are connected.

3 zeigt den Ultraschallsensor 4 in einer Perspektivansicht, wobei Teile des Sensorgehäuses 10 nicht dargestellt sind. Vorliegend ist zu erkennen, dass die Rastelemente 17 der Befestigungseinrichtung 16 entsprechende Erhebungen aufweisen, die in die Aufnahmeelemente 18 des Sensorgehäuses 10, die als entsprechende Ausnehmungen ausgebildet sind, eingebracht werden können. Zudem sind die hakenförmigen Hakenelemente 19 zu erkennen, welche formschlüssig mit dem Auflageelementen 20 des Sensorgehäuses 10 verbunden sind. Hierzu zeigt 4 eine weitere Perspektivansicht des Ultraschallsensors 4, wobei der Ultraschallsensor 4 ohne Deckel 34 dargestellt ist. 3 shows the ultrasonic sensor 4 in a perspective view, with parts of the sensor housing 10 are not shown. In the present case it can be seen that the locking elements 17 the fastening device 16 have corresponding elevations in the receiving elements 18 of the sensor housing 10 , which are formed as corresponding recesses, can be introduced. In addition, the hook-shaped hook elements 19 to recognize which form-fitting with the support elements 20 of the sensor housing 10 are connected. This shows 4 another perspective view of the ultrasonic sensor 4 , wherein the ultrasonic sensor 4 lidless 34 is shown.

In 2 ist weiterhin zu erkennen, dass die Membran 9 des Ultraschallsensors 4 durch eine Öffnung 21 des Sensorgehäuses 10 ragt, die sich an der Frontseite 12 des Sensorgehäuses 10 befindet. Zudem ist an der Frontseite 12 des Sensorgehäuses 10 ein Anschlagelement 22 vorgesehen, das beispielsweise angespritzt sein kann. In 2 is still recognizable that the membrane 9 of the ultrasonic sensor 4 through an opening 21 of the sensor housing 10 sticks out at the front 12 of the sensor housing 10 located. In addition, at the front 12 of the sensor housing 10 a stop element 22 provided, which may be molded, for example.

Die Membran 9 des Ultraschallsensors 4 weist eine Vorderseite 23 und eine der Vorderseite 23 gegenüberliegende Rückseite 24 auf. Auf der Rückseite 24 der Membran 9 ist ein piezoelektrisches Element 26 angeordnet. Mit dem piezoelektrischen Element 26 kann die Membran 9 beziehungsweise ein Boden 25 der Membran 9 zu mechanischen Schwingungen angeregt werden. Darüber hinaus weist die Membran 9 eine Mantelfläche 27 auf, die sich an den Membranboden 25 anschließt. An die Mantelfläche 27 schließt sich wiederum ein Kragen 28 an. Der Kragen 28 der Membran 9 ist von einem Entkopplungselement 29 umgeben. Das Entkopplungselement 29 kann aus einem weich-elastischen Material, insbesondere aus dem sogenannten LSR (Liquid Silicone Rubber) gebildet sein. Das Entkopplungselement 29 weist einen ersten Bereich 30 auf, der zwischen dem Kragen 28 und dem Anschlagelement 22 angeordnet ist. Zudem weist das Entkopplungselement 29 einen zweiten Bereich 31 auf, der zwischen dem Kragen 28 beziehungsweise einer Oberseite der Membran 9 und der Befestigungseinrichtung 16 angeordnet ist. The membrane 9 of the ultrasonic sensor 4 has a front 23 and one of the front 23 opposite back 24 on. On the back side 24 the membrane 9 is a piezoelectric element 26 arranged. With the piezoelectric element 26 can the membrane 9 or a floor 25 the membrane 9 be excited to mechanical vibrations. In addition, the membrane has 9 a lateral surface 27 on, which is attached to the membrane bottom 25 followed. To the lateral surface 27 In turn, a collar closes 28 at. The collar 28 the membrane 9 is from a decoupling element 29 surround. The decoupling element 29 may be formed of a soft-elastic material, in particular of the so-called LSR (Liquid Silicone Rubber). The decoupling element 29 has a first area 30 on that between the collar 28 and the stopper element 22 is arranged. In addition, the decoupling element has 29 a second area 31 on that between the collar 28 or an upper side of the membrane 9 and the fastening device 16 is arranged.

Der Ultraschallsensor 4 weist vorliegend eine Mehrzahl von Kontaktpins 32 auf, die in entsprechende Ausnehmungen der Befestigungseinrichtung 16 eingebracht sind. Dies ist insbesondere im Zusammenhang mit 3 und 4 zu erkennen. Hierbei ist zudem zu erkennen, dass im eingebrachten Zustand der Befestigungseinrichtung 16 zudem die Montageöffnung 14 vorhanden ist. Somit kann durch diese Montageöffnung 14 das piezoelektrische Element 26 und entsprechende Anschlussdrähte zum Verbinden des piezoelektrischen Elements 26 mit den Kontaktpins 32 eingebracht werden. Der Ultraschallsensor 4 umfasst ferner ein Steckergehäuse 33 sowie einen Deckel 34, der beispielsweise mittels eines Schweißverfahrens mit dem Sensorgehäuse 10 verbunden ist. The ultrasonic sensor 4 in the present case has a plurality of contact pins 32 on, in corresponding recesses of the fastening device 16 are introduced. This is especially related to 3 and 4 to recognize. It can also be seen that in the inserted state of the fastening device 16 also the mounting hole 14 is available. Thus, through this mounting hole 14 the piezoelectric element 26 and corresponding lead wires for connecting the piezoelectric element 26 with the contact pins 32 be introduced. The ultrasonic sensor 4 further includes a connector housing 33 as well as a lid 34 For example, by means of a welding process with the sensor housing 10 connected is.

Nachfolgend wird die Herstellung des Ultraschallsensors beschrieben. Dabei kann zunächst die Membran 9 mit einem entsprechenden Oberflächenschutz versehen werden. Zudem wird das Sensorgehäuse 10 bereitgestellt. An die Membran 9 beziehungsweise an den Kragen 28 der Membran 9 kann dann das Entkopplungselement 29 angebracht werden. Wie aus 3 zu entnehmen ist, weist das Entkopplungselement 29 eine Mehrzahl von Erhebungen 35 auf, so dass eine lagerichtige Positionierung des Entkopplungselements 29 in dem Sensorgehäuse 10 ermöglicht werden kann. Die Membran 9, an der das Entkopplungselement 29 angeordnet ist, wird über die Montageöffnung 14 in dem Innenraum 15 des Sensorgehäuses 10 eingebracht und entlang der Senderichtung 11 bewegt, solange das Entkopplungselement 29 an das Anschlagelement 22 anschlägt. The production of the ultrasonic sensor will be described below. In this case, first, the membrane 9 be provided with an appropriate surface protection. In addition, the sensor housing 10 provided. To the membrane 9 or to the collar 28 the membrane 9 then can the decoupling element 29 be attached. How out 3 can be seen, has the decoupling element 29 a plurality of surveys 35 on, so that a correct position positioning of the decoupling element 29 in the sensor housing 10 can be enabled. The membrane 9 at which the decoupling element 29 is placed over the mounting hole 14 in the interior 15 of the sensor housing 10 introduced and along the transmission direction 11 moves as long as the decoupling element 29 to the stop element 22 strikes.

In einem nächsten Fertigungsschritt wird die Befestigungseinrichtung 16 durch die Montageöffnung 14 in den Innenraum 15 des Sensorgehäuses eingebracht. Dabei wird die Befestigungseinrichtung 16 entlang der Senderichtung 11 bewegt. Dabei wird das Entkopplungselement 29 so lange elastisch verformt, bis die Rastelemente 17 in die korrespondierenden Aufnahmeelemente 18 einrasten. Dabei ist die Bewegung der Befestigungseinrichtung 16 entlang der Senderichtung durch die Hakenelemente 19 begrenzt, welche auf die Auflageelemente 20 treffen. Anschließend können die Kontaktpins 32 in die Befestigungseinrichtung eingebracht werden. In a next manufacturing step, the fastening device 16 through the mounting hole 14 in the interior 15 the sensor housing introduced. In this case, the fastening device 16 along the transmission direction 11 emotional. In this case, the decoupling element 29 as long as elastically deformed until the locking elements 17 in the corresponding receiving elements 18 engage. Here is the movement of the fastening device 16 along the transmission direction through the hook elements 19 limited, which on the support elements 20 to meet. Subsequently, the contact pins 32 be introduced into the fastening device.

Anschließend kann das piezoelektrische Element 26 durch die Montageöffnung 14 eingebracht werden und auf die Rückseite 24 der Membran 9 geklebt werden. Dabei kann ein Flüssigklebstoff verwendet werden, der zunächst vorfixiert und anschließend mit UV-Licht ausgehärtet wird. Anschließend können die Kontaktpins 32 elektrisch mit dem piezoelektrischen Element verbunden werden. Hierzu kann beispielsweise eine entsprechende Litze mittels Laser und Lot an dem piezoelektrischen Element 26 angeschweißt werden. Ferner kann in dem Innenraum der Membran 9 ein Schaum eingebracht werden. Anschließend kann eine hier nicht dargestellte Leiterplatte in den Innenraum 15 eingebracht werden, welche elektrisch mit dem Kontaktpin 32 verbunden wird. Zudem kann die Leiterplatte die entsprechenden Leitungen, die durch das Steckergehäuse 33 geführt werden, verbunden werden. Zudem kann der Innenraum 15 des Sensorgehäuses 10 mit einem Elektronikverguss aufgefüllt werden. Anschließend wird der Deckel 34 mit dem Sensorgehäuse 10 verbunden beziehungsweise verschweißt. Subsequently, the piezoelectric element 26 through the mounting hole 14 be brought in and on the back 24 the membrane 9 to be glued. In this case, a liquid adhesive can be used, which is first pre-fixed and then cured with UV light. Subsequently, the contact pins 32 electrically connected to the piezoelectric element. For this purpose, for example, a corresponding strand by means of laser and solder to the piezoelectric element 26 be welded. Furthermore, in the interior of the membrane 9 a foam is introduced. Subsequently, a printed circuit board, not shown here in the interior 15 are introduced, which electrically with the contact pin 32 is connected. In addition, the circuit board can be the appropriate lines through the connector housing 33 be connected. In addition, the interior can 15 of the sensor housing 10 be filled with a Elektronikverguss. Subsequently, the lid 34 with the sensor housing 10 connected or welded.

Vorliegend erfolgt die Montage des Ultraschallsensors 4 nur über die Montageöffnung 14 entlang der Senderichtung 11. Damit kann eine einfache und kostengünstige Montage ermöglicht werden. In the present case, the mounting of the ultrasonic sensor 4 only over the mounting hole 14 along the transmission direction 11 , This can be a simple and inexpensive installation possible.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007043500 A1 [0004]
EP 2027580 B1 [0005]
DE 10125272 A1 [0006]

Claims

Method for producing an ultrasonic sensor ( 4 ) for a motor vehicle ( 1 ), in which a membrane ( 9 ) for transmitting an ultrasonic signal in a transmission direction ( 11 ) and a sensor housing ( 10 ), wherein the sensor housing ( 10 ) one in the transmission direction ( 11 ) of the membrane ( 9 ) facing front ( 12 ) and one of the front ( 12 ) opposite back side ( 13 ), and wherein the sensor housing ( 10 ) on the back ( 13 ) with a rear mounting opening ( 14 ), characterized in that the membrane ( 9 ) in transmission direction ( 11 ) through the rear mounting opening ( 14 ) into the sensor housing ( 10 ) and through an interior ( 15 ) of the sensor housing ( 10 ) is brought into a mounting position and wherein through the rear mounting opening ( 14 ) in the interior ( 15 ) of the sensor housing ( 10 ) a fastening device ( 16 ) and with the sensor housing ( 10 ) is positively connected, wherein the membrane ( 9 ) by means of the fastening device ( 16 ) in the mounting position along the transmission direction ( 11 ) is held.

Method according to claim 1, characterized in that on the fastening device ( 16 ) a latching element ( 17 ) is arranged and on an inner side of the sensor housing ( 10 ) to the latching element ( 17 ) corresponding receiving element ( 18 ) is provided, wherein the locking element ( 17 ) with the receiving element ( 18 ) is positively connected.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that on the fastening device ( 16 ) a hook element ( 19 ) and on the sensor housing ( 10 ) to the hook element ( 19 ) corresponding support element ( 20 ) is provided, wherein during the introduction of the fastening device ( 16 ) by a connection of the hook element ( 19 ) and the support element ( 20 ) a movement of the fastening device ( 16 ) in transmission direction ( 11 ) is limited.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that on the front side ( 12 ) of the sensor housing ( 10 ) a front opening ( 21 ) for the membrane ( 9 ) is formed, wherein at the front ( 12 ) of the sensor housing ( 10 ) a stop element ( 22 ), which is the front opening ( 21 ) is limited radially.

A method according to claim 4, characterized in that during the movement of the membrane ( 9 ) in the mounting position the membrane ( 9 ) from the interior ( 15 ) of the sensor housing ( 10 ) through the front opening ( 21 ) is passed through.

Method according to claim 4 or 5, characterized in that the membrane ( 9 ) pot-shaped with an outwardly projecting collar ( 28 ) is formed, wherein during the movement of the membrane ( 9 ) in the mounting position of the collar ( 28 ) in the interior ( 15 ) of the sensor housing ( 10 ) is arranged and a movement of the membrane ( 9 ) in transmission direction ( 11 through the collar ( 28 ) is limited.

Method according to claim 6, characterized in that on the membrane ( 9 ) before the membrane ( 9 ) in the mounting position a decoupling element ( 29 ) is arranged such that the decoupling element ( 29 ) the collar ( 28 ) of the membrane ( 9 ) surrounds circumferentially.

Method according to claim 7, characterized in that the decoupling element ( 29 ) is formed such that after the introduction of the membrane ( 9 ) in the mounting position a first area ( 30 ) of the decoupling element ( 29 ) between the collar ( 28 ) and the stop element ( 22 ) and a two area ( 31 ) of the decoupling element ( 29 ) between the collar ( 28 ) and the fastening device ( 16 ) are arranged.

Method according to claim 7 or 8, characterized in that the decoupling element ( 29 ) is formed of a flexible material, wherein the decoupling element ( 29 ) in the form-locking connection of the fastening device ( 16 ) with the sensor housing ( 10 ) is elastically deformed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one electrical contact pin ( 32 ) in a recess of the fastening device ( 16 ) is introduced.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the rear-side mounting opening ( 14 ) with a lid ( 34 ) is closed, the lid ( 34 ) with the sensor housing ( 10 ) is welded.

Ultrasonic sensor ( 4 ) for a motor vehicle ( 1 ), with a membrane ( 9 ) for transmitting an ultrasonic signal in a transmission direction ( 11 ) and with a sensor housing ( 10 ), wherein the sensor housing ( 10 ) one in the transmission direction ( 11 ) of the membrane ( 9 ) facing front ( 12 ) and one of the front ( 12 ) opposite back side ( 13 ), and wherein the sensor housing ( 10 ) on the back ( 13 ) with a rear mounting opening ( 14 ), characterized in that the membrane ( 9 ) in transmission direction ( 11 ) through the rear mounting opening ( 14 ) into the sensor housing ( 10 ) and through an interior ( 15 ) of the sensor housing ( 10 ) brought into a mounting position is and where through the rear mounting hole ( 14 ) in the interior ( 15 ) of the sensor housing ( 10 ) a fastening device ( 16 ) and with the sensor housing ( 10 ) is positively connected, wherein the membrane ( 9 ) by means of the fastening device ( 16 ) in the mounting position along the transmission direction ( 11 ) is held.

Driver assistance system ( 2 ) for a motor vehicle ( 1 ) with at least one ultrasonic sensor ( 4 ) according to claim 12.

Motor vehicle ( 1 ) with a driver assistance system ( 2 ) according to claim 13.