ES2309253T3 - Dispositivo sensor, especialmente sensor de lluvia asi como procedimiento de montaje para un dispositivo sensor. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo sensor para la detección óptica de cuerpos extraños, especialmente de gotas de lluvia, sobre un cristal (3) con un elemento (1) sensor, que está acoplado al cristal a través de un medio (9) de acoplamiento y está fijado al cristal a través de un elemento (5) de fijación, caracterizado porque el medio (9) de acoplamiento presenta un grado de dureza de aproximadamente 5 a 10 ShoreA, y porque entre el elemento (1) sensor y el cristal (3) está previsto un distanciador (7) para la definición de una distancia (a) mínima.
Description
Dispositivo sensor, especialmente sensor de
lluvia así como procedimiento de montaje para un dispositivo
sensor.
La presente invención se refiere a un
dispositivo sensor, especialmente a un sensor de lluvia, según el
preámbulo de la reivindicación 1 de patente, así como a un
procedimiento de montaje correspondiente.
Un dispositivo sensor de este tipo se conoce por
el documento DE 199 33 640 A1, estando acoplado el elemento sensor
en el lado interior del cristal con un dispositivo de fijación
adherido sobre el cristal. En la parte de carcasa del sensor está
dispuesta de manera giratoria a este respecto una pieza de fijación,
que se engrana con el dispositivo de fijación bajo tensión de
sujeción. De este modo el elemento sensor se presiona en la
dirección del cristal.
Se conoce en general que los sensores de lluvia
deben acoplarse al cristal tanto desde el punto de vista de la
técnica de fijación como también óptico. Para ello los sensores de
lluvia se adhieren mediante un proceso de vacío sobre el cristal o
de manera alternativa se presionan mediante resortes contra el
cristal. Como medio de acoplamiento sirve en la solución de fijación
mediante presión en la mayoría de los casos silicona, tal como se
conoce por el documento DE 100 19 112 A1. La silicona tiene
propiedades ópticas adecuadas, es altamente resistente a la
temperatura y está disponible con una dureza reducida. En general se
conocen durezas para silicona de 20 a 50 ShoreA. El documento WO
99/09681 A2 da a conocer un dispositivo sensor con las
características del preámbulo de la reivindicación 1.
Además se conocen materiales más blandos en
comparación con la silicona, que sin embargo en el caso de
temperaturas mayores no son lo suficientemente resistentes a la
deformación. Debido a que las fuerzas de montaje necesarias para el
soporte del sensor en el cristal actúan permanentemente sobre el
medio de acoplamiento, éste tiende a salirse. Esto, en el caso de un
medio de acoplamiento más blando que la silicona, llevaría a estados
no definidos, por lo que hasta el momento en el campo de la
automoción no pueden utilizarse sensores de lluvia acoplados de este
modo.
Según la invención se proporcionan por tanto un
dispositivo sensor con las características de la reivindicación 1 de
patente y un procedimiento de montaje correspondiente. Como medio de
acoplamiento pueden utilizarse a este respecto por ejemplo
materiales tan blandos como SEBS con una blandura menor de 20
ShoreA. SEBS como uno de los materiales posibles no es tan
resistente a la deformación como la silicona en el caso de
temperaturas elevadas, a este respecto es impermeable a la luz en el
intervalo visible y permeable con respecto a la radiación
infrarroja. El medio de acoplamiento más blando puede procesarse en
parte mejor que la silicona utilizada en el estado de la técnica.
Además debido a la blandura elevada según la invención del medio de
acoplamiento, son necesarias fuerzas de montaje o elásticas menores
para el montaje del sensor de lluvia en la solución de fijación
mediante presión. De este modo se garantiza un buen acoplamiento
también en el caso de elementos de fijación realizados pequeños,
porque en el uso ventajoso por ejemplo de pies de fijación más
pequeños ya existe una superficie de adhesión suficiente para la
captación de las fuerzas actuantes. Los materiales muy blandos sin
embargo no son resistentes a la deformación en el caso de
temperaturas mayores, porque las fuerzas actúan permanentemente
sobre el medio de acoplamiento y el medio de acoplamiento saldría
hacia fuera. La invención define ahora en el caso de los medios de
acoplamiento más blandos que pueden deformarse plásticamente,
mediante los distanciadores un estado final estable, y por tanto
hace que éstos puedan utilizarse también por ejemplo en el campo de
la automoción.
Mediante un grado de dureza del medio (3) de
acoplamiento en el intervalo de aproximadamente 5 a 10 ShoreA el
medio de acoplamiento puede deformarse de manera excelente por un
lado, por otro lado sin embargo sigue siendo lo suficientemente duro
para poder procesarse bien o para poder seguir adhiriéndose lo
suficiente sobre el conductor de luz del sensor de lluvia.
De manera ventajosa la distancia mínima
garantizada mediante el distanciador puede ascender aproximadamente
a 0,3 a 3 mm. De este modo se garantiza que la distancia mínima sea
lo suficientemente grande para permitir un buen acoplamiento del
dispositivo sensor al cristal; para ello es necesaria concretamente
una cantidad mínima de medio de acoplamiento. Por otro lado la
distancia tampoco es demasiado grande, lo que influiría en la
estabilidad mecánica de la disposición sensora. De manera
especialmente preferida la distancia mínima se sitúa aproximadamente
en el intervalo de 1 mm. De este modo se proporciona un dispositivo
sensor que es tanto económico como también compacto, y que aún puede
utilizarse bien con grandes curvaturas del cristal.
Es especialmente favorable desde el punto de
vista de la técnica de montaje cuando en el elemento de fijación
está configurado el distanciador. De manera alternativa también es
posible configurar el distanciador en la carcasa del sensor. También
de este modo se facilita el montaje del dispositivo sensor.
A continuación se describen un ejemplo de
realización del dispositivo sensor según la invención y su montaje;
muestran:
la figura 1, de manera muy esquemática el
dispositivo sensor al inicio del montaje, así como
la figura 2, el dispositivo sensor montado.
En las figuras 1 y 2 se muestra el montaje del
dispositivo sensor de lluvia en el acoplamiento de fijación mediante
presión sobre el cristal. Para ello un elemento 1 sensor en sí
conocido se fija sobre un cristal 3 para la detección de gotas de
lluvia. A este respecto el elemento 1 sensor puede estar configurado
preferiblemente según el sensor descrito en el documento DE 199 33
640 A1, es decir, presentar especialmente una carcasa y un cuerpo
conductor de luz. Sobre el cristal 3 están adheridos un elemento 5
de fijación así como un distanciador 7 de cuatro partes. El
dispositivo sensor comprende además un medio 9 de acoplamiento que
por ejemplo puede tener colorantes que mejoran el aspecto óptico
(por ejemplo negro permeable a infrarrojos). Como material puede
utilizarse por ejemplo SEBS con una blandura de aproximadamente
hasta 15 ShoreA.
El medio 9 de acoplamiento se aplica sobre el
conductor de luz del sensor antes del montaje del elemento 1 sensor
sobre el cristal 3. Para el montaje el dispositivo sensor presenta
además elementos 11 de resorte que se encajan en la operación de
montaje en el elemento 5 de fijación fijado sobre el cristal 3. De
este modo se desplaza el aire entre el medio 9 de acoplamiento y el
cristal 1 y de este modo se garantiza un buen acoplamiento mecánico
y especialmente óptico. Los distanciadores 7 están dispuestos en
esta zona debajo del elemento 1 sensor y presentan una altura
reducida en el intervalo de 0,3 a 3 mm. A través de la fuerza
elástica de los elementos 11 de resorte la carcasa de sensor o el
elemento 1 sensor se presiona inmediatamente o bien sólo tras una
duración de tiempo mayor en la dirección del cristal 3 sobre los
distanciadores 7 (figura 2). De este modo el sensor de lluvia está
entonces en una posición final definida con respecto al cristal con
una distancia a mínima preestablecida. A continuación ya no se
ejerce ninguna fuerza sobre el medio 9 de acoplamiento, porque los
distanciadores 7 absorben las fuerzas de fijación mediante presión;
de este modo se evita de manera segura una deformación adicional del
medio de acoplamiento, que sería posible debido a la blandura
especial. Una disposición óptima de los distanciadores 7 consiste en
4 distanciadores individuales, estando dispuesto un distanciador
sobre el cristal 3 en la zona de cada esquina de la carcasa de
sensor.
Sin embargo, de manera alternativa pueden
utilizarse también dos distanciadores en forma de listón en dos
lados frontales opuestos del sensor de lluvia o el distanciador
puede estar realizado como una sola pieza como anillo (no mostrado).
Opcionalmente los elementos 5 de fijación y los distanciadores 7
pueden estar realizados como una unidad constructiva o de manera
alternativa los distanciadores 7 pueden estar colocados también en
la carcasa de sensor. Los elementos 11 de resorte pueden actuar
también sobre la tapadera de carcasa o sobre el conductor de luz del
elemento 1 sensor (no mostrado).
En la disposición descrita las fuerzas de
fijación mediante presión que se producen pueden situarse
aproximadamente a 30 a 50 N. En el uso de silicona como medio de
acoplamiento serían aproximadamente el doble de grandes, lo que
causaría también un diseño correspondientemente complicado de los
elementos 5, 11 de fijación y de resorte. La base del dispositivo
sensor asciende de manera en sí conocida a aproximadamente 3 x 4
cm.
- 1
- Elemento sensor
- 3
- Cristal
- 5
- Elemento de fijación
- 7
- Distanciador
- 9
- Medio de acoplamiento
- 11
- Elemento de resorte
\vskip1.000000\baselineskip
- a
- Distancia mínima
Claims (6)
1. Dispositivo sensor para la detección óptica
de cuerpos extraños, especialmente de gotas de lluvia, sobre un
cristal (3) con un elemento (1) sensor, que está acoplado al cristal
a través de un medio (9) de acoplamiento y está fijado al cristal a
través de un elemento (5) de fijación, caracterizado porque
el medio (9) de acoplamiento presenta un grado de dureza de
aproximadamente 5 a 10 ShoreA, y porque entre el elemento (1) sensor
y el cristal (3) está previsto un distanciador (7) para la
definición de una distancia (a) mínima.
2. Dispositivo sensor según la reivindicación 1,
caracterizado porque como medio (9) de acoplamiento sirve
SEBS.
3. Dispositivo sensor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
distancia (a) mínima asciende aproximadamente a 0,3 a 3 mm.
4. Dispositivo sensor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
distanciador está configurado al menos en dos partes.
5. Dispositivo sensor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de fijación presenta el distanciador.
6. Procedimiento para el montaje de un
dispositivo sensor sobre un cristal (3), fijándose un elemento (5)
de fijación en el cristal, disponiéndose un medio (9) de
acoplamiento y un distanciador (7) entre el elemento (1) sensor y el
cristal, y fijándose el elemento sensor en el elemento de fijación,
presentando el medio (9) de acoplamiento un grado de dureza de
aproximadamente 5 a 10 ShoreA y definiéndose a través del
distanciador (7) una distancia (a) mínima entre el elemento sensor y
el cristal.
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