WO2012175491A2 - Ultrasonic sensor device comprising a damping element and a mounting cover, arrangement and method for producing such an ultrasonic sensor device - Google Patents

Ultrasonic sensor device comprising a damping element and a mounting cover, arrangement and method for producing such an ultrasonic sensor device Download PDF

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WO2012175491A2
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damping element
sensor device
mounting lid
mounting
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Hans-Wilhelm Wehling
Hubert Neft
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
Volkswagen Aktiengesellschaft
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    • G01S2015/938—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles sensor installation details in the bumper area

Definitions

  • An ultrasonic sensor device having a damping element and a mounting lid, an arrangement and method for producing such an ultrasonic sensor device
  • the invention relates to an ultrasonic sensor device for a motor vehicle, comprising an ultrasonic sensor having a - in particular pot-shaped - membrane for emitting and / or receiving ultrasonic signals, and with a to the
  • Ultrasonic sensor can be fastened to a trim part of the motor vehicle. This means in particular that the mounting lid in the transmission direction in front of the
  • Ultrasonic sensor is arranged and thus the sound transmission through the
  • Mounting cover can take place therethrough or the mounting lid a
  • Through-opening may have, through which the membrane extends through, and in this case the front of the membrane with a front side of the mounting lid can be substantially flush
  • the device also has a, in particular made of ceramic, damping element, which has a passage opening for the membrane.
  • the invention also relates to an arrangement with such an ultrasonic sensor device and a trim part of a motor vehicle, in particular a bumper.
  • the invention also relates to a method for producing such an ultrasonic sensor device.
  • 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
  • Vehicle environment and more precisely on the distances between the vehicle on the one hand and the obstacles located in its surroundings on the other.
  • Driver assistance devices may include, for example, parking assistance systems, systems for monitoring blind spots, systems for keeping distance,
  • 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.
  • the cup-shaped membrane of the ultrasonic sensor - the so-called aluminum pot - extends through the through hole of the bumper, so that a front side or front surface of the membrane flush with the externa ßeren surface of the bumper.
  • Transmittance characteristics are advantageous for many applications. It is desirable for blind spot detection to be able to produce an asymmetrical transmission directivity. For parking assistance, it is also desirable that ultrasound sensors be narrower horizontally and vertically narrower
  • ultrasonic sensors 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.
  • 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. To the To keep transmission and reception losses low, the transmission area of the
  • Ultrasonic sensors are mechanically fixed to the bumper connected or formed with a lossless coupling element between the transmitting surface of the ultrasonic sensor and the bumper.
  • 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 known for example from DE 42 38 924 A1.
  • DE 42 38 924 A1 A corresponding embodiment of an electroacoustic transducer is known for example from DE 42 38 924 A1.
  • 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, because the adhesive layer only limited
  • a particular challenge is therefore to provide an ultrasonic sensor device in which a variable and flexible shoring of the ultrasonic sensor in a concealed arrangement behind a cowling, in particular a
  • a mounting lid which is arranged on the front side of the ultrasonic sensor or on the cup-shaped membrane and covers the ultrasonic sensor. About this hoody
  • 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.
  • the ultrasonic sensor device is improved so that they are suitable for a variety of circumstances or
  • the mounting lid covers the front of the membrane from the front.
  • the said mounting cover has au term on his the ultrasonic sensor
  • This damping element made of ceramic. This damping element is therefore a
  • Stiffening element and has a through opening through which the cup-shaped membrane extends through to abut against the back of the mounting lid.
  • the made of ceramic damping element prevents transmission of vibration to a larger area of the trim part, so that the radiation of the
  • An inventive ultrasonic sensor device for a motor vehicle comprises an ultrasonic sensor, a mounting cover and a damping element, which is a stiffening element and is formed, for example, of ceramic.
  • Ultrasonic sensor has a - in particular pot-shaped - membrane for emitting and / or receiving ultrasonic signals.
  • the mounting lid is on the
  • Mounting cover is arranged in the transmission direction in front of the ultrasonic sensor and the sound transmission can thus take place through the mounting cover or the mounting cover may have a through opening through which the membrane extends through, and thereby close the front of the membrane with a front of the mounting lid substantially flush can.
  • Mounting cover is the ultrasonic sensor on a cowling of the motor vehicle attached.
  • the mounting lid may optionally be on its the ultrasonic sensor
  • Damping element can be arranged. Also optionally it can be provided that the mounting lid is reversibly releasably connectable to a receiving part for the ultrasonic sensor.
  • the damping element has a passage opening through which the membrane extends. According to the invention it is provided that the
  • Mounting cover is formed of a plastic material, which on the
  • Damping element is molded.
  • the mounting cover au ßerdem tensioned around the damping element tolerance.
  • the production of the ultrasonic sensor device by encapsulating the damping element with the plastic material is much easier, because the damping element no longer has to be laboriously connected to the mounting cover, for example by means of an adhesive connection.
  • the procedure according to the invention thus makes it possible to achieve a particularly reliable frictional or positive fit and thus particularly well
  • vibration-transmitting connection between the damping element and the mounting cover made of plastic, which au except without screws and without similar fasteners.
  • the above-mentioned plastic material is a PP plastic, ie
  • the encapsulation of the damping element proves to be particularly advantageous because, as is known, such a PP plastic is difficult to bond with a damping element made of ceramic.
  • the damping element is formed of ceramic.
  • the transmission of the mechanical vibration can be particularly reliably and effectively limited, and the radiation characteristic
  • the ultrasonic sensor device can thus be designed defined.
  • Overshaping according to the invention also proves to be particularly advantageous, especially with a combination of PP plastic, on the one hand, and ceramic, on the other hand.
  • At least one recess is formed in the damping element.
  • the mounting cover has in this embodiment at least one pin which engages in the associated recess of the damping element, wherein the at least one pin is formed by the injection molding of the plastic material.
  • the at least one additional pin and in particular by a plurality of such pins, and the distance of the free, unattached surfaces is reduced, so that a release of the damping element of the mounting lid can be prevented due to about a linear expansion or due to different expansion coefficients.
  • the plurality of recesses are preferably distributed around the passage opening through which the cup-shaped membrane is inserted.
  • the plurality of recesses are arranged distributed annularly and equidistantly around the passage opening around.
  • Embodiment has the advantage that the mechanical adhesion or the mechanical connection is virtually reliable at each point.
  • Length range having a greater width than in a second length range is formed, wherein the first length range closer to the ultrasonic sensor than the second
  • Length range is.
  • a non-slip arrangement of the mounting lid or the damping element is ensured in the axial direction. It proves to be advantageous if a step is formed between the first and the second length range. Thus, it is prevented that the damping element of the
  • the at least one recess is preferably formed as a continuous opening or bore in the damping element, and the associated pin can be flush with a facing away from the mounting lid and the ultrasonic sensor facing back of the damping element.
  • This means that the at least one pin is also visible from the rear side of the damping element facing away from the mounting lid, and together with the surface of this rear side forms a flat or flush surface.
  • Such a continuous bore has the advantage that this opening can be formed without much effort with two different diameters, namely, for example, from the front side with a smaller diameter and from the back of the damping element with a larger diameter.
  • Damping element dissolves and connects to the plastic element, a vibration over the entire life of the motor vehicle and particularly strong connection between the damping element and the mounting lid is achieved.
  • an adhesive layer is arranged between the mounting lid and the damping element.
  • the same element is provided with a silanized surface, which bonds well with the liquid plastic during encapsulation, an even better adhesion can be made possible.
  • it can thus be provided that, before the encapsulation of the damping element, it is silanized at least in some areas.
  • the mounting lid is thus formed integrally with the damping element.
  • a receiving part in which the ultrasonic sensor can be inserted or latched. It can be provided that this receiving part for holding the ultrasonic sensor with the mounting lid is reversibly releasably connectable.
  • the mounting lid preferably has at least one latching element on an edge-side circumferential web. It can thus be the releasable Connection can be formed as a latching connection. This is on the one hand robust and on the other hand easy to handle, the insertion or removal of the
  • the dismantling of the ultrasonic sensor can be done so that by loosening the mounting lid, the splice between the sensor and the mounting lid is released and then the defective sensor can be removed.
  • the ultrasonic sensor may be arranged in the receiving part, which is designed for connection, in particular for locking, with the mounting lid.
  • the ultrasonic sensor is thus additionally protected again and virtually via such an adapter, which is the receiving part and the
  • Ultrasound sensor receives as much as possible, on the one hand protected and on the other hand easily connectable to the mounting lid. A direct force on the ultrasonic sensor can be avoided. In addition, no holding forces in the fully assembled state of the ultrasonic sensor device by the connection with the mounting lid on the ultrasonic sensor, so that only corresponding connection forces between the mounting lid and the receiving part arise.
  • Such a holding device which is formed by the mounting lid on the one hand and the receiving part on the other hand, which can be detachably connected to each other destructively, makes it possible to hold the ultrasonic sensor firmly in its position in concealed construction behind the cowling.
  • the ultrasonic sensor has two latching elements, which engage in resilient complementary latching tabs of the receiving part, whereby a corresponding positioning of the ultrasonic sensor is achieved in the receiving part.
  • this locking connection is also designed so that a certain contact pressure of the membrane of the ultrasonic sensor is generated at the mounting lid.
  • the preferably provided bonding is then supported, in which the ultrasonic sensor is pressed against an adhesive surface. It can be provided that the mounting lid on his the
  • Ultrasonic sensor facing back has a central surface area for conditioning for the membrane of the ultrasonic sensor.
  • the damping element or stiffening element is preferably designed as a completely closed ring. It can also be provided that the front side and the rear side of the damping element are designed differently. In particular, the front side, with which the damping element is arranged in the mounting cover, have a certain inclination, for example a conical shape.
  • the back of the damping element is flat, so that a corresponding system is ensured in the above-mentioned receiving part for the ultrasonic sensor.
  • the damping element is around the above-mentioned central
  • Damping element extends through and comes directly into contact with the central surface area.
  • the invention also relates to an arrangement with an inventive
  • Ultrasonic sensor device and with a trim part, in particular a bumper, on the back of the mounting lid is fixed with its front side.
  • the front side of the mounting lid is adapted to the shape of the back of the trim part, in particular the front side rests over its entire surface on the back.
  • Ultrasonic sensor device can thereby be achieved, and this solely by the fact that the mounting lid has individual shapes and configurations.
  • the front side of the mounting lid is glued to the back of the trim panel.
  • a full-surface bonding to the back of the trim panel can be ensured by preferably the same contour and thus shaping on the front side of the
  • Mounting lid is formed in relation to the local mounting position.
  • the mounting lid can also be made of the same material as the trim part. 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.
  • a motor vehicle according to the invention comprises an arrangement according to the invention.
  • the invention also includes a method for producing a
  • An ultrasonic sensor device for a motor vehicle by providing a
  • Ultrasonic sensor having a membrane by providing a
  • annular damping element having a through opening through which the membrane is inserted through, as well as by providing a mounting lid for mounting the ultrasonic sensor to a trim part of the motor vehicle.
  • the mounting lid is formed of a plastic material which is attached to the
  • Damping element is molded.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an exploded view of a
  • An ultrasonic sensor device according to an embodiment of the invention.
  • 2 shows a schematic illustration of the ultrasonic sensor device according to FIG
  • Fig. 3 is a schematic illustration of the ultrasonic sensor device in an assembled state
  • FIG. 4 is a schematic representation of the front side of a mounting cover and a damping element
  • Fig. 5 shows a schematic representation of the back of the mounting lid
  • Fig. 6 in a schematic representation of the mounting lid with the
  • Damping element wherein the mounting lid is molded onto the damping element
  • FIG. 7 is a schematic representation of a sectional view through the mounting cover and the damping element according to FIG. 6;
  • FIG. 8 is a schematic representation of an arrangement according to a first
  • FIG. 9 in a schematic representation of an arrangement according to a second
  • an ultrasonic sensor device 1 is shown in an exploded view. This includes an ultrasonic sensor 2, the non-destructive solvable in one
  • Receiving part 3 fastened, in particular latched is.
  • two latching elements 4 and 5 are formed by way of example, which are provided for latching in latching tabs 6 and 7 of a receiving shaft 8 of the integrally formed from plastic receiving part 3.
  • the receiving part 3 also comprises a base 9, which is cylindrical and has a larger diameter than the receiving shaft 8. At one edge 10 of the base 9 are also two locking tabs 1 1 and 12th
  • the mounting lid 15 is integrally formed of plastic and connected by the latching with the receiving part 3 and non-destructive and reversibly releasably connected thereto. Through the mounting lid 15 and the
  • Receiving part 3 is a holder or a holder formed in two parts. As a result, a highly flexible and variable configuration of the ultrasonic sensor device 1 can be ensured and a wide variety of installation options of the ultrasonic sensor device 1 in a wide variety of installation situations on a trim part of a vehicle can be made possible.
  • the ultrasonic sensor device 1 moreover also includes a damping element 16, which is designed as a ring and as
  • the damping ring 16 is formed for example of ceramic. On the one hand, it serves to dampen the vibration transmission to the
  • Covering part serves to limit the signal radiation of the ultrasonic sensor. 2
  • the mounting lid 15 has a recess 18 on its rear side 17 facing the ultrasonic sensor 2. This is limited circumferentially and circumferentially by a web 19, to which the locking elements 13 and 14 are formed. When installed, the ultrasonic sensor 2 extends into the recess 18.
  • the mounting lid 15 has on its side facing the ultrasonic sensor 2 inside 17 a bottom of the recess 18, on the one hand by a flat circular
  • Receiving area 21 is formed with the contact surface 22 for the system of the damping element 16.
  • the mounting lid 15 is preferably a transmission sealing element or a
  • Emitter light characteristic element arranged, in particular integrated. Preferably, this is formed in the region of the central surface region 20, so that thereby emitted by the ultrasonic sensor 2 ultrasonic signals with desired
  • a transmission element 23 is therefore also formed, which in particular has the functionality of the transmission directivity.
  • the central surface area 20 can also be provided that the
  • Mounting cover 15 has a central circular passage opening through which the membrane 24 extends therethrough.
  • the front side 25 of the membrane 24 can be flush with the front side 31 of the mounting lid 15.
  • a passage opening which is indicated schematically in Fig. 2 with 40, is the
  • Ultrasonic sensor device 1 improved overall.
  • FIG. 2 shows an exploded view of the ultrasonic sensor device 1 from another viewing direction.
  • the ultrasonic sensor 2 has a diaphragm 24 which is, for example, an aluminum pot having a front part 25.
  • the front part 25 represents a front side of the membrane 24 and has a flat outer surface which comes into abutment with the central surface region 20 and is adhesively bonded. Is this
  • Transmission element 23 formed with the function of the transmission directivity, the coupling surface of this transmission element 23, for example, oval or rectangular and smaller in area than the surface of the outside of the front part 25th
  • the base 9 has, on its inner upper side, a groove 26 which serves to receive the
  • This subset 19 also has an opening 27, through which the membrane 24 of the ultrasonic sensor 2 extends, in order to be able to come into abutment with the central surface region 20.
  • the damping element 16 has a rear side 28 (FIG. 1) which is flat. This comes then in full contact with the bottom of the groove 26th
  • the damping element 16 comprises an inclined front side 29 (FIG. 2), which is inclined in particular in the shape of a cone. This means that the front side 29 is oriented such that the damping element 16 is thinner at the edge than in the region of an opening 30.
  • the front side 29 comes into full surface contact with the complementary thereto inclined contact surface 22 of the receiving area 21st
  • the mounting lid 15 has a front side or outer side 31, which is shaped individually 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.
  • Fig. 3 the assembled state of the ultrasonic sensor device 1 is shown.
  • the almost complete recording of the ultrasonic sensor 2 in the receiving shaft 8 can be seen.
  • the latching arrangement can be seen.
  • the latching arrangement between the mounting lid 15 and the receiving part 3 is shown.
  • the damping element 16 is made of ceramic, which is then encapsulated with a PP plastic material, so that the mounting lid 15 is formed by this encapsulation.
  • the PP plastic is stretched around the ceramics without damage by encapsulation.
  • the damping element 16 in addition to the passage opening 30 for the membrane 24 of the ultrasonic sensor 2, a plurality of recesses 32, which as
  • Passage opening 30 extend in the axial direction. These recesses 32, of which only one is designated for the sake of clarity, have a significantly smaller diameter than the central passage opening 30.
  • the above-mentioned circular through hole 40 may be provided in the center of the mounting lid 15. Through this, the membrane 24 of the sensor 2 can then be inserted through, so that the front side 25 of the membrane 24 is flush with the front side 31 of the mounting lid 15.
  • the continuous recesses 32 have a first length region 33 and a second one adjoining in the axial direction
  • Length range 34 wherein the first length portion 33 is closer to the ultrasonic sensor 2 and thus the back 28 of the damping element 16 faces.
  • the first axial length region 33 has a slightly larger diameter than the second axial length region 34, namely such that between the two longitudinal regions 33, 34, a step 35 is formed.
  • the recesses 32 are further around the through hole 30 around
  • recesses 32 arranged equidistantly and annularly distributed, wherein in the embodiment, a total of twelve such recesses 32 are provided. This number is given by way of example only, and several or even fewer recesses 32 may be provided. The number of recesses 32 may be greater than four, for example.
  • Damping element 16 rests with its rear side 28 on the injection molding tool, the plastic material flows up to the axial end of the recesses 32.
  • pins 36 which terminate flush with the back 28.
  • These pins 36 then have the shape of the recesses 32 and thus also have a corresponding first axial length region 33 and a second axial length region 34 with different diameters. Because the diameter of the first length region 33 is greater than that of the second length region 34, there is virtually a riveted connection between the damping element 16 and the
  • Before injection molding can also be an adhesive layer on the front side 29 of the
  • Damping element 16 are applied. Then this adhesive layer dissolves during encapsulation and thus connects to the plastic material. Thus, over the entire life of the motor vehicle reliable and reliable connection is reached over the mechanical vibrations can be transmitted effectively.
  • FIG. 6 shows a schematic sectional view of a first exemplary embodiment of an arrangement 37.
  • the ultrasonic sensor device 1 is fastened to a rear side 38 of a trim part designed as a bumper 39.
  • the back 38 is flat, so that a front side or
  • Ultrasonic sensor device 1 is shown here only with the mounting lid 15 and the damping element 16.
  • FIG. 9 shows a further exemplary embodiment of an arrangement 37.
  • the bumper 39 is curved or curved at its rear side 38.
  • the front side 31 of the mounting lid 15 is shaped to be complementary and curved in a corresponding manner, so that the front side 31 bears against the rear side 38 over its entire surface and is glued correspondingly.
  • the contact surface 22 of the receptacle 21 of the mounting lid 15 is also inclined and the inclination is adapted to the shape of the back 38.
  • the front side 29 of the damping element 16 is then also inclined in a complementary manner, so that again this is possible as far as possible over a whole area of the damping element 16
  • Front side 29 is guaranteed at the contact surface 22.

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Abstract

The invention relates to an ultrasonic sensor device (1) for a motor vehicle, comprising an ultrasonic sensor (2) that has a membrane (24) for emitting and/or receiving ultrasonic signals, a mounting cover (15) which is arranged adjoining the ultrasonic sensor (2) at the front end and by means of which the ultrasonic sensor (2) can be fixed to a lining part (39) of the motor vehicle, and a damping element (16) having a passage opening (30) for the membrane (24), the mounting cover (15) being made of a plastic material that is injection-molded onto the damping element (16).

Description

Ultraschallsensorvorrichtung mit einem Dämpfungselement und einem Montagedeckel, Anordnung und Verfahren zum Herstellen einer solchen Ultraschallsensorvorrichtung  An ultrasonic sensor device having a damping element and a mounting lid, an arrangement and method for producing such an ultrasonic sensor device
Die Erfindung betrifft eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Ultraschallsensor, der eine - insbesondere topfförmige - Membran zum Aussenden und/oder Empfangen von Ultraschallsignalen aufweist, und mit einem an den The invention relates to an ultrasonic sensor device for a motor vehicle, comprising an ultrasonic sensor having a - in particular pot-shaped - membrane for emitting and / or receiving ultrasonic signals, and with a to the
Ultraschallsensor frontseitig anschließend Montagedeckel, über welchen der Ultrasonic sensor on the front then mounting cover, on which the
Ultraschallsensor an einem Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Dies bedeutet insbesondere, dass der Montagedeckel in Senderichtung vor dem Ultrasonic sensor can be fastened to a trim part of the motor vehicle. This means in particular that the mounting lid in the transmission direction in front of the
Ultraschallsensor angeordnet ist und die Schallübertragung somit durch den Ultrasonic sensor is arranged and thus the sound transmission through the
Montagedeckel hindurch stattfinden kann oder aber der Montagedeckel eine Mounting cover can take place therethrough or the mounting lid a
Durchgangsöffnung aufweisen kann, durch welche sich die Membran hindurch erstreckt, und hierbei die Frontseite der Membran mit einer Frontseite des Montagedeckels im Wesentlichen bündig abschließen kann Die Vorrichtung hat auch ein, insbesondere aus Keramik gebildetes, Dämpfungselement, welches eine Durchgangsöffnung für die Membran aufweist. Die Erfindung betrifft au ßerdem eine Anordnung mit einer solchen Ultraschallsensorvorrichtung sowie einem Verkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einem Stoßfänger. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Ultraschallsensorvorrichtung. Through-opening may have, through which the membrane extends through, and in this case the front of the membrane with a front side of the mounting lid can be substantially flush The device also has a, in particular made of ceramic, damping element, which has a passage opening for the membrane. The invention also relates to an arrangement with such an ultrasonic sensor device and a trim part of a motor vehicle, in particular a bumper. The invention also relates to a method for producing such an ultrasonic sensor device.
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 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
Fahrerassistenzeinrichtungen zugeordnet und liefern Informationen über die Driver assistance devices assigned and provide information about the
Fahrzeugumgebung, und genauer gesagt über die Abstände zwischen dem Fahrzeug einerseits und den in seiner Umgebung befindlichen Hindernissen andererseits. Vehicle environment, and more precisely on the distances between the vehicle on the one hand and the obstacles located in its surroundings on the other.
Fahrerassistenzeinrichtungen können dabei beispielsweise Parkassistenzsysteme, Systeme zur Totwinkelüberwachung, Systeme zur Abstandshaltung, Driver assistance devices may include, for example, parking assistance systems, systems for monitoring blind spots, systems for keeping distance,
Spurüberwachungssysteme, Bremsassistenzsysteme und dergleichen sein. 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 au ßenseitig 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 äu ßeren Oberfläche des Stoßfängers bündig abschließt. Da bei den sichtbar verbauten Sensoren kein Hindernis die Track monitoring systems, brake assist systems and the like. 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 hole of the bumper, so that a front side or front surface of the membrane flush with the externa ßeren surface of the bumper. As with the visibly installed sensors no obstacle
Schallausbreitung stört, ist die Funktion des Wandlers, Hindernisse beispielsweise beim Einparken des Fahrzeugs zu erkennen, völlig gewährleistet. Sound propagation disturbs, the function of the converter, obstacles, for example, when parking the vehicle to recognize fully guaranteed.
Darüber hinaus sind verdeckt verbaute Wandler bzw. Ultraschallsensoren bekannt. Diese sind somit bei einer Betrachtung des Stoßfängers von au ßen 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 In addition, concealed built transducer or ultrasonic sensors are known. These are thus on a view of the bumper from the outside not visible 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 asymmetric
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 Transmittance characteristics are advantageous for many applications. It is desirable for blind spot detection to be able to produce an asymmetrical transmission directivity. For parking assistance, it is also desirable that ultrasound sensors be narrower horizontally and vertically narrower
Senderichtcharakteristik ausgestattet sind. Transmitting characteristic are equipped.
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, welche vorliegend bevorzugt werden, 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 However, in the case of sensors installed obscured behind a bumper, which are preferred in this case, significantly higher requirements are placed on the positioning, the bonding and the tolerances now to be observed. 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. To the To keep transmission and reception losses low, the transmission area of the
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, weil die Klebeschicht nur begrenzt die Ultrasonic sensors are mechanically fixed to the bumper connected 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 known for example from DE 42 38 924 A1. 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, because the adhesive layer only limited
vorhandenen Klebespalten bis etwa maximal 0,2 mm ohne einen Funktionsverlust überbrücken kann. existing adhesive gaps can be bridged to a maximum of 0.2 mm without a loss of function.
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 A particular challenge is therefore to provide an ultrasonic sensor device in which a variable and flexible shoring of the ultrasonic sensor in a concealed arrangement behind a cowling, in particular a
Stoßfänger, gewährleistet ist und somit eine situationsangepasstere Anbringung ermöglicht ist. Um dies zu gewährleisten, wird ein Montagedeckel vorgeschlagen, welcher frontseitig anschließend an den Ultraschallsensor bzw. an die topfförmige Membran angeordnet ist und den Ultraschallsensor abdeckt. Über diesen haubenartigen Bumpers, is guaranteed and thus a situation-adapted attachment is possible. To ensure this, a mounting lid is proposed, which is arranged on the front side of the ultrasonic sensor or on the cup-shaped membrane and covers the ultrasonic sensor. About this hoody
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. 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 so that they are suitable for a variety of circumstances or
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. geometric shapes can be arranged on the trim part of the vehicle and thereby both the attachment on the one hand in concealed design as well as the functionality of the ultrasonic sensor on the other hand is best possible ensured. The mounting lid covers the front of the membrane from the front.
Der genannte Montagedeckel hat au ßerdem auf seiner dem Ultraschallsensor The said mounting cover has au term on his the ultrasonic sensor
zugewandten Seite eine Aufnahme für das oben genannte ringförmige facing side a receptacle for the above-mentioned annular
Dämpfungselement aus Keramik. Dieses Dämpfungselement ist also ein Damping element made of ceramic. This damping element is therefore a
Versteifungselement und hat eine Durchgangsöffnung, durch welche sich die topfförmige Membran hindurch erstreckt, um an der Rückseite des Montagedeckels anzuliegen. Das aus Keramik gebildete Dämpfungselement verhindert eine Übertragung der Schwingung auf einen größeren Bereich des Verkleidungsteils, sodass die Abstrahlung des Stiffening element and has a through opening through which the cup-shaped membrane extends through to abut against the back of the mounting lid. The made of ceramic damping element prevents transmission of vibration to a larger area of the trim part, so that the radiation of the
Ultraschallsignals entsprechend eingegrenzt erfolgen kann. Im Stand der Technik wird dieses Dämpfungselement mit seiner dem Verkleidungsteil zugewandten Frontseite mit der Rückseite des aus Kunststoff gebildeten Montagedeckels mithilfe einer Ultrasound signal can be limited accordingly. In the prior art, this damping element with its front side facing the trim part with the back of the plastic cover assembly formed using a
Klebeverbindung gekoppelt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass eine solche Coupled adhesive bond. However, it has turned out that such
Klebeverbindung der beiden Komponenten Dämpfungselement und Montagedeckel nur unzureichend ist, weil keine gute mechanische Haftung des Montagedeckels an dem Dämpfungselement über den gesamten benötigten Temperaturbereich 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 Adhesive connection of the two components damping element and mounting lid is insufficient, because no good mechanical adhesion of the mounting lid on the damping element over the entire required temperature range and thus no independent of the temperature reliable sound transmission can be achieved. This is because the ceramics are difficult to match with the
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 Connect plastic material or the two materials have so different properties that at the given application and the given vibration pressure of the membrane connecting the mounting lid with the
Dämpfungselement bzw. Versteifungselement unzureichend ist. Damping 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 Dämpfungselement, welches ein Versteifungselement ist und beispielsweise aus Keramik gebildet ist. Der An inventive ultrasonic sensor device for a motor vehicle comprises an ultrasonic sensor, a mounting cover and a damping element, which is a stiffening element and is formed, for example, of ceramic. Of the
Ultraschallsensor hat eine - insbesondere topfförmige - Membran zum Aussenden und/oder Empfangen von Ultraschallsignalen. Der Montagedeckel ist an den Ultrasonic sensor has a - in particular pot-shaped - membrane for emitting and / or receiving ultrasonic signals. The mounting lid is on the
Ultraschallsensor frontseitig anschließend angeordnet, was bedeutet, dass der Ultrasonic sensor then arranged front, which means that the
Montagedeckel in Senderichtung vor dem Ultraschallsensor angeordnet ist und die Schallübertragung somit durch den Montagedeckel hindurch stattfinden kann oder aber der Montagedeckel eine Durchgangsöffnung aufweisen kann, durch welche sich die Membran hindurch erstreckt, und hierbei die Frontseite der Membran mit einer Frontseite des Montagedeckels im Wesentlichen bündig abschließen kann. Über den Mounting cover is arranged in the transmission direction in front of the ultrasonic sensor and the sound transmission can thus take place through the mounting cover or the mounting cover may have a through opening through which the membrane extends through, and thereby close the front of the membrane with a front of the mounting lid substantially flush can. On the
Montagedeckel wird der Ultraschallsensor an einem Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs befestigt. Der Montagedeckel kann optional auf seiner dem Ultraschallsensor Mounting cover is the ultrasonic sensor on a cowling of the motor vehicle attached. The mounting lid may optionally be on its the ultrasonic sensor
zugewandten Rückseite eine Aufnahme aufweisen, in welcher das ringförmige facing back have a receptacle in which the annular
Dämpfungselement angeordnet sein kann. Auch optional kann vorgesehen sein, dass der Montagedeckel reversibel lösbar mit einem Aufnahmeteil für den Ultraschallsensor verbindbar ist. Das Dämpfungselement hat eine Durchgangsöffnung, durch welche sich die Membran hindurch erstreckt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Damping element can be arranged. Also optionally it can be provided that the mounting lid is reversibly releasably connectable to a receiving part for the ultrasonic sensor. The damping element has a passage opening through which the membrane extends. According to the invention it is provided that the
Montagedeckel aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, welches an das Mounting cover is formed of a plastic material, which on the
Dämpfungselement angespritzt ist. Damping element is molded.
Hierdurch wird eine besonders zuverlässige und gut haftende stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Dämpfungselement einerseits und dem Montagedeckel andererseits ermöglicht, sodass das Dämpfungselement einstückig mit dem Montagedeckel ausgebildet wird und somit die Lebensdauer der gesamten Ultraschallsensorvorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik verbessert wird. Die erfindungsgemäße In this way, a particularly reliable and well-adhering integral connection between the damping element on the one hand and the mounting lid on the other hand allows, so that the damping element is integrally formed with the mounting lid and thus the life of the entire ultrasonic sensor device is improved compared to the prior art. The inventive
Vorgehensweise hat auch den Vorteil, dass kein weiterer Montageschritt bei der Montage der Ultraschallsensorvorrichtung an dem zugeordneten Verkleidungsteil des Procedure also has the advantage that no further assembly step in the assembly of the ultrasonic sensor device to the associated trim part of the
Kraftfahrzeugs erforderlich ist, nämlich der Schritt der Befestigung des Motor vehicle is required, namely the step of attaching the
Dämpfungselements an dem Montagedeckel. Durch das Umspritzen des Damping element on the mounting lid. By overmolding the
Dämpfungselements mit dem Kunststoff material wird der Montagedeckel au ßerdem toleranzfrei um das Dämpfungselement gespannt. Nicht zuletzt ist die Herstellung der Ultraschallsensorvorrichtung durch das Umspritzen des Dämpfungselements mit dem Kunststoffmaterial deutlich einfacher, weil das Dämpfungselement nicht mehr mühselig mit dem Montagedeckel etwa mithilfe einer Klebeverbindung verbunden werden muss. Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Vorgehensweise also eine besonders zuverlässige kraftschlüssige bzw. formschlüssige und somit besonders gut Damping element with the plastic material, the mounting cover au ßerdem tensioned around the damping element tolerance. Not least, the production of the ultrasonic sensor device by encapsulating the damping element with the plastic material is much easier, because the damping element no longer has to be laboriously connected to the mounting cover, for example by means of an adhesive connection. Overall, the procedure according to the invention thus makes it possible to achieve a particularly reliable frictional or positive fit and thus particularly well
schwingungsübertragende Verbindung zwischen dem Dämpfungselement und dem aus Kunststoff gebildeten Montagedeckel, welche au ßerdem ohne Schrauben sowie ohne ähnliche Befestigungsmittel auskommt. vibration-transmitting connection between the damping element and the mounting cover made of plastic, which au except without screws and without similar fasteners.
Vorzugsweise ist das oben genannte Kunststoffmaterial ein PP-Kunststoff, also Preferably, the above-mentioned plastic material is a PP plastic, ie
Polypropylen. Gerade bei dieser Ausführungsform erweist sich das Umspritzen des Dämpfungselements als besonders vorteilhaft, weil sich bekanntlich ein derartiger PP- Kunststoff nur schwer mit einem Dämpfungselement aus Keramik verkleben lässt. Polypropylene. Especially in this embodiment, the encapsulation of the damping element proves to be particularly advantageous because, as is known, such a PP plastic is difficult to bond with a damping element made of ceramic.
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Dämpfungselement aus Keramik gebildet ist. Somit kann die Übertragung der mechanischen Schwingung besonders zuverlässig und wirkungsvoll begrenzt werden, und die Abstrahlcharakteristik der Ultraschallsensorvorrichtung kann somit definiert gestaltet werden. Das In an embodiment it can be provided that the damping element is formed of ceramic. Thus, the transmission of the mechanical vibration can be particularly reliably and effectively limited, and the radiation characteristic The ultrasonic sensor device can thus be designed defined. The
erfindungsgemäße Umspritzen erweist sich außerdem gerade bei einer Kombination aus PP-Kunststoff einerseits und Keramik andererseits als besonders vorteilhaft. Overshaping according to the invention also proves to be particularly advantageous, especially with a combination of PP plastic, on the one hand, and ceramic, on the other hand.
Vorzugsweise ist in dem Dämpfungselement zumindest eine Aussparung, nämlich insbesondere eine Vielzahl von solchen Aussparungen, ausgebildet. Der Montagedeckel weist bei dieser Ausführungsform zumindest einen Stift auf, welcher in die zugeordnete Aussparung des Dämpfungselements eingreift, wobei der zumindest eine Stift durch das Anspritzen des Kunststoffmaterials gebildet ist. Durch eine solche Kombination aus zumindest einem Stift einerseits und der korrespondierenden Aussparung andererseits kann die mechanische Haftung sowie die mechanische Festigkeit der Verbindung zwischen dem Dämpfungselement und dem Montagedeckel aufgrund der nunmehr gegebenen stoffschlüssigen sowie kraft- und formschlüssigen Kopplung auf ein Maximum gebracht werden, und es kann eine besonders zuverlässige und rutschfeste Verbindung hergestellt werden. Durch den zumindest einen zusätzlichen Stift, und insbesondere durch eine Vielzahl von solchen Stiften, wird auch der Abstand der freien, nicht angebundenen Flächen reduziert, sodass ein Lösen des Dämpfungselements von dem Montagedeckel etwa aufgrund einer Längenausdehnung bzw. aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten verhindert werden kann. Preferably, at least one recess, in particular a plurality of such recesses, is formed in the damping element. The mounting cover has in this embodiment at least one pin which engages in the associated recess of the damping element, wherein the at least one pin is formed by the injection molding of the plastic material. By such a combination of at least one pin on the one hand and the corresponding recess on the other hand, the mechanical adhesion and the mechanical strength of the connection between the damping element and the mounting lid due to the now given cohesive and non-positive and positive coupling can be brought to a maximum, and it can a particularly reliable and non-slip connection can be made. By the at least one additional pin, and in particular by a plurality of such pins, and the distance of the free, unattached surfaces is reduced, so that a release of the damping element of the mounting lid can be prevented due to about a linear expansion or due to different expansion coefficients.
Die Vielzahl von Aussparungen sind vorzugsweise um die Durchgangsöffnung herum verteilt angeordnet, durch welche die topfförmige Membran hindurch gesteckt wird. The plurality of recesses are preferably distributed around the passage opening through which the cup-shaped membrane is inserted.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Vielzahl von Aussparungen ringförmig und äquidistant um die Durchgangsöffnung herum verteilt angeordnet sind. Diese In particular, it is provided that the plurality of recesses are arranged distributed annularly and equidistantly around the passage opening around. These
Ausführungsform hat den Vorteil, dass die mechanische Haftung bzw. die mechanische Verbindung quasi an jeder Stelle besonders zuverlässig ist. Embodiment has the advantage that the mechanical adhesion or the mechanical connection is virtually reliable at each point.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der zumindest eine Stift in einem ersten It proves to be advantageous if the at least one pin in a first
Längenbereich mit einer größeren Breite als in einem zweiten Längenbereich ausgebildet ist, wobei der erste Längenbereich dem Ultraschallsensor näher als der zweite Length range having a greater width than in a second length range is formed, wherein the first length range closer to the ultrasonic sensor than the second
Längenbereich liegt. Somit ist auch in axialer Richtung eine rutschfeste Anordnung des Montagedeckels bzw. des Dämpfungselements gewährleistet. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, wenn zwischen dem ersten und dem zweiten Längenbereich eine Stufe ausgeformt ist. Somit wird verhindert, dass sich das Dämpfungselement von dem Length range is. Thus, a non-slip arrangement of the mounting lid or the damping element is ensured in the axial direction. It proves to be advantageous if a step is formed between the first and the second length range. Thus, it is prevented that the damping element of the
Montagedeckel in axialer Richtung löst. Die zumindest eine Aussparung ist bevorzugt als durchgängige Öffnung bzw. Bohrung in dem Dämpfungselement ausgebildet, und der zugeordnete Stift kann mit einer von dem Montagedeckel abgewandten und dem Ultraschallsensor zugewandten Rückseite des Dämpfungselements bündig abschließen. Dies bedeutet, dass der zumindest eine Stift auch von der vom Montagedeckel abgewandten Rückseite des Dämpfungselements sichtbar ist und mit der Oberfläche dieser Rückseite insgesamt eine flache bzw. bündige Fläche bildet. Eine solche durchgängige Bohrung hat den Vorteil, dass diese Öffnung ohne viel Aufwand mit zwei verschiedenen Durchmessern ausgebildet werden kann, nämlich beispielsweise von der Frontseite mit einem kleineren Durchmesser und von der Rückseite des Dämpfungselements mit einem größeren Durchmesser. Beim Umspritzen des Dämpfungselements gelang das Kunststoffmaterial dann in diese durchgängige Aussparung und füllt sie aus, sodass der so entstehende Stift ebenfalls zwei Mounting cover in the axial direction triggers. The at least one recess is preferably formed as a continuous opening or bore in the damping element, and the associated pin can be flush with a facing away from the mounting lid and the ultrasonic sensor facing back of the damping element. This means that the at least one pin is also visible from the rear side of the damping element facing away from the mounting lid, and together with the surface of this rear side forms a flat or flush surface. Such a continuous bore has the advantage that this opening can be formed without much effort with two different diameters, namely, for example, from the front side with a smaller diameter and from the back of the damping element with a larger diameter. When encapsulating the damping element, the plastic material then succeeded in this continuous recess and fills it, so that the resulting pen also two
verschiedene Durchmesser aufweist, nämlich einen größeren Durchmesser im ersten Längenbereich und einen kleineren Durchmesser im zweiten axialen Längenbereich. having different diameters, namely a larger diameter in the first length range and a smaller diameter in the second axial length range.
Wird zusätzlich noch vor dem Umspritzen des Dämpfungselements selbiges Element mit einer gut haftenden Klebeschicht versehen, welche sich beim Umspritzen des Is in addition even before the encapsulation of the damping element same element provided with a well-adherent adhesive layer, which during encapsulation of the
Dämpfungselements anlöst und mit dem Kunststoffelement verbindet, ist eine über die gesamte Lebensdauer des Kraftfahrzeugs schwingungsübertragende und besonders feste Verbindung zwischen dem Dämpfungselement und dem Montagedeckel erreicht. Also ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass zwischen dem Montagedeckel und dem Dämpfungselement eine Klebeschicht angeordnet ist. Damping element dissolves and connects to the plastic element, a vibration over the entire life of the motor vehicle and particularly strong connection between the damping element and the mounting lid is achieved. Thus, in one embodiment it is provided that an adhesive layer is arranged between the mounting lid and the damping element.
Wird zusätzlich noch vor dem Umspritzen des Dämpfungselements selbiges Element mit einer silanisierten Oberfläche versehen, welche sich beim Umspritzen gut mit dem flüssigen Kunststoff verbindet, kann eine noch bessere Haftung ermöglicht werden. In einer Ausführungsform kann also vorgesehen sein, dass vor dem Umspritzen des Dämpfungselements dieses zumindest bereichsweise silanisiert wird. If, in addition, before the encapsulation of the damping element, the same element is provided with a silanized surface, which bonds well with the liquid plastic during encapsulation, an even better adhesion can be made possible. In one embodiment, it can thus be provided that, before the encapsulation of the damping element, it is silanized at least in some areas.
Insgesamt ist der Montagedeckel also einstückig mit dem Dämpfungselement ausgebildet. Overall, the mounting lid is thus formed integrally with the damping element.
Vorzugsweise ist ein Aufnahmeteil vorgesehen, in welches der Ultraschallsensor eingesteckt bzw. eingerastet werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass dieses Aufnahmeteil zur Halterung des Ultraschallsensors mit dem Montagedeckel reversibel lösbar verbindbar ist. Zu diesem Zwecke weist der Montagedeckel an einem randseitigen Umlaufsteg vorzugsweise zumindest ein Rastelement auf. Es kann somit die lösbare Verbindung als Rastverbindung ausgebildet werden. Diese ist einerseits robust und andererseits leicht handhabbar, um das Einsetzen oder Entnehmen des Preferably, a receiving part is provided, in which the ultrasonic sensor can be inserted or latched. It can be provided that this receiving part for holding the ultrasonic sensor with the mounting lid is reversibly releasably connectable. For this purpose, the mounting lid preferably has at least one latching element on an edge-side circumferential web. It can thus be the releasable Connection can be formed as a latching connection. This is on the one hand robust and on the other hand easy to handle, the insertion or removal of the
Ultraschallsensors gewährleisten zu können. Die Demontage des Ultraschallsensors kann so erfolgen, dass durch Drehen des Montagedeckels die Klebestelle zwischen dem Sensor und dem Montagedeckel gelöst wird und anschließend der defekte Sensor entnommen werden kann. Ensuring ultrasonic sensor. The dismantling of the ultrasonic sensor can be done so that by loosening the mounting lid, the splice between the sensor and the mounting lid is released and then the defective sensor can be removed.
Also kann der Ultraschallsensor in dem Aufnahmeteil angeordnet sein, welches zur Verbindung, insbesondere zur Verrastung, mit dem Montagedeckel ausgebildet ist. Der Ultraschallsensor ist somit zusätzlich auch nochmals geschützt angeordnet und quasi über einen derartigen Adapter, welchen das Aufnahmeteil darstellt und den Thus, the ultrasonic sensor may be arranged in the receiving part, which is designed for connection, in particular for locking, with the mounting lid. The ultrasonic sensor is thus additionally protected again and virtually via such an adapter, which is the receiving part and the
Ultraschallsensor größtmöglich aufnimmt, einerseits geschützt und andererseits leicht mit dem Montagedeckel verbindbar. Eine direkte Krafteinwirkung auf den Ultraschallsensor kann dadurch vermieden werden. Darüber hinaus wirken auch keine Haltekräfte im vollständig montierten Zustand der Ultraschallsensorvorrichtung durch die Verbindung mit dem Montagedeckel auf den Ultraschallsensor ein, sodass lediglich entsprechende Verbindungskräfte zwischen dem Montagedeckel und dem Aufnahmeteil entstehen. Ultrasound sensor receives as much as possible, on the one hand protected and on the other hand easily connectable to the mounting lid. A direct force on the ultrasonic sensor can be avoided. In addition, no holding forces in the fully assembled state of the ultrasonic sensor device by the connection with the mounting lid on the ultrasonic sensor, so that only corresponding connection forces between the mounting lid and the receiving part arise.
Eine solche Haltevorrichtung, welche durch den Montagedeckel einerseits und das Aufnahmeteil andererseits gebildet wird, die miteinander zerstörungsfrei lösbar verbunden werden können, ermöglicht es, den Ultraschallsensor fest in seiner Position in verdeckter Bauweise hinter dem Verkleidungsteil zu halten. Such a holding device, which is formed by the mounting lid on the one hand and the receiving part on the other hand, which can be detachably connected to each other destructively, makes it possible to hold the ultrasonic sensor firmly in its position in concealed construction behind the cowling.
Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass der Ultraschallsensor zwei Rastelemente aufweist, die in federnde komplementäre Rastlaschen des Aufnahmeteils einrasten, wodurch eine entsprechende Positionierung des Ultraschallsensors in dem Aufnahmeteil erreicht ist. In particular, it can also be provided that the ultrasonic sensor has two latching elements, which engage in resilient complementary latching tabs of the receiving part, whereby a corresponding positioning of the ultrasonic sensor is achieved in the receiving part.
In besonders vorteilhafter Weise ist diese Rastverbindung auch dahingehend konzipiert, dass auch eine gewisse Anpresskraft der Membran des Ultraschallsensors an den Montagedeckel erzeugt wird. Dadurch wird dann auch die vorzugsweise vorgesehene Verklebung unterstützt, bei welcher der Ultraschallsensor an eine Klebefläche gedrückt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Montagedeckel auf seiner dem In a particularly advantageous manner, this locking connection is also designed so that a certain contact pressure of the membrane of the ultrasonic sensor is generated at the mounting lid. As a result, the preferably provided bonding is then supported, in which the ultrasonic sensor is pressed against an adhesive surface. It can be provided that the mounting lid on his the
Ultraschallsensor zugewandten Rückseite einen zentralen Flächenbereich zur Anlage für die Membran des Ultraschallsensors aufweist. Das Dämpfungselement bzw. Versteifungselement ist vorzugsweise als vollständig geschlossener Ring ausgebildet. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Frontseite und die Rückseite des Dämpfungselements unterschiedlich gestaltet sind. Insbesondere kann die Frontseite, mit der das Dämpfungselement in dem Montagedeckel angeordnet ist, eine gewisse Neigung aufweisen, beispielsweise eine konusförmige Formgebung. Ultrasonic sensor facing back has a central surface area for conditioning for the membrane of the ultrasonic sensor. The damping element or stiffening element is preferably designed as a completely closed ring. It can also be provided that the front side and the rear side of the damping element are designed differently. In particular, the front side, with which the damping element is arranged in the mounting cover, have a certain inclination, for example a conical shape.
Dadurch kann eine möglichst großflächige Anlage im Montagedeckel bzw. eine großflächige Verbindungsfläche erzielt werden. As a result, the largest possible possible installation in the mounting lid or a large area connecting surface can be achieved.
Insbesondere ist die Rückseite des Dämpfungselements eben ausgebildet, sodass eine entsprechende Anlage im oben genannten Aufnahmeteil für den Ultraschallsensor gewährleistet ist. In particular, the back of the damping element is flat, so that a corresponding system is ensured in the above-mentioned receiving part for the ultrasonic sensor.
Vorzugsweise ist das Dämpfungselement um den oben genannten zentralen Preferably, the damping element is around the above-mentioned central
Flächenbereich des Montagedeckels herum angeordnet. Dieser zentrale Flächenbereich ist somit in axialer Richtung nicht durch das Dämpfungselement abgedeckt, sodass sich insbesondere die Membran des Ultraschallsensors durch das ringförmige Surface area of the mounting lid arranged around. This central area is thus not covered in the axial direction by the damping element, so that in particular the membrane of the ultrasonic sensor by the annular
Dämpfungselement hindurch erstreckt und direkt mit dem zentralen Flächenbereich in Anlage kommt. Damping element extends through and comes directly into contact with the central surface area.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung mit einer erfindungsgemäßen The invention also relates to an arrangement with an inventive
Ultraschallsensorvorrichtung sowie mit einem Verkleidungsteil, insbesondere einem Stoßfänger, an dessen Rückseite der Montagedeckel mit seiner Frontseite befestigt ist. Ultrasonic sensor device and with a trim part, in particular a bumper, on the back of the mounting lid is fixed with its front side.
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 It is preferably provided that the front side of the mounting lid is adapted to the shape of the back of the trim part, in particular the front side rests over its entire surface on the back. A very individual design of the
Ultraschallsensorvorrichtung kann dadurch erzielt werden, und dies alleine dadurch, dass der Montagedeckel individuelle Formgebungen und Ausgestaltungen aufweist.  Ultrasonic sensor device can thereby 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 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 bonding to the back of the trim panel can be ensured by preferably the same contour and thus shaping on the front side of the
Montagedeckels in Bezug zur örtlichen Anbauposition ausgebildet wird. Mounting lid is formed in relation to the local mounting position.
Der Montagedeckel kann auch aus dem gleichen Material wie das Verkleidungsteil hergestellt werden. 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. The mounting lid can also be made of the same material as the trim part. 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 umfasst eine erfindungsgemäße Anordnung. A motor vehicle according to the invention comprises an arrangement according to the invention.
Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Herstellen einer The invention also includes a method for producing a
Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug durch Bereitstellen eines An ultrasonic sensor device for a motor vehicle by providing a
Ultraschallsensors, welcher eine Membran aufweist, durch Bereitstellen eines Ultrasonic sensor having a membrane by providing a
ringförmigen Dämpfungselements mit einer Durchgangsöffnung, durch welche die Membran hindurch gesteckt wird, sowie durch Bereitstellen eines Montagedeckels zur Befestigung des Ultraschallsensor an einem Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs. Der Montagedeckel wird aus einem Kunststoffmaterial gebildet, welches an das annular damping element having a through opening through which the membrane is inserted through, as well as by providing a mounting lid for mounting the ultrasonic sensor to a trim part of the motor vehicle. The mounting lid is formed of a plastic material which is attached to the
Dämpfungselement angespritzt wird. Damping element is molded.
Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Anordnung, für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt. 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, to the motor vehicle according to the invention and to the method according to the invention and vice versa.
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 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 feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures are not only in the respectively indicated combination, but also in others
Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar. Combinations or used 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.
Dabei zeigen: Showing:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Explosionsansicht einer Fig. 1 is a schematic representation of an exploded view of a
Ultraschallsensorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 in schematischer Darstellung die Ultraschallsensorvorrichtung gemäßAn ultrasonic sensor device according to an embodiment of the invention; 2 shows a schematic illustration of the ultrasonic sensor device according to FIG
Fig. 1 aus einem anderen Blickwinkel; Fig. 1 from a different angle;
Fig. 3 in schematischer Darstellung die Ultraschallsensorvorrichtung in einem zusammengebauten Zustand; Fig. 3 is a schematic illustration of the ultrasonic sensor device in an assembled state;
Fig. 4 in schematischer Darstellung die Frontseite eines Montagedeckels sowie eines Dämpfungselements; 4 is a schematic representation of the front side of a mounting cover and a damping element;
Fig. 5 in schematischer Darstellung die Rückseite des Montagedeckels und des Fig. 5 shows a schematic representation of the back of the mounting lid and the
Dämpfungselements;  Damping element;
Fig. 6 in schematischer Darstellung den Montagedeckel mit dem Fig. 6 in a schematic representation of the mounting lid with the
Dämpfungselement, wobei der Montagedeckel an das Dämpfungselement angespritzt ist;  Damping element, wherein the mounting lid is molded onto the damping element;
Fig. 7 in schematischer Darstellung eine Schnittansicht durch den Montagedeckel und das Dämpfungselement gemäß Fig. 6; 7 is a schematic representation of a sectional view through the mounting cover and the damping element according to FIG. 6;
Fig. 8 in schematischer Darstellung eine Anordnung gemäß einer ersten 8 is a schematic representation of an arrangement according to a first
Ausführungsform der Erfindung; und  Embodiment of the invention; and
Fig. 9 in schematischer Darstellung eine Anordnung gemäß einer zweiten Fig. 9 in a schematic representation of an arrangement according to a second
Ausführungsform.  Embodiment.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen In the figures, the same or functionally identical elements are the same
Bezugszeichen versehen. Provided with reference numerals.
In Fig. 1 ist in einer Explosionsdarstellung eine Ultraschallsensorvorrichtung 1 gezeigt. Diese umfasst einen Ultraschallsensor 2, der zerstörungsfrei lösbar in einem In Fig. 1, an ultrasonic sensor device 1 is shown in an exploded view. This includes an ultrasonic sensor 2, the non-destructive solvable in one
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. 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 1 1 und 12 Receiving part 3 fastened, in particular latched, is. For this purpose, two latching elements 4 and 5 are formed by way of example, which are provided for latching in latching tabs 6 and 7 of a receiving shaft 8 of the integrally formed from plastic receiving part 3. The receiving part 3 also comprises a base 9, which is cylindrical and has a larger diameter than the receiving shaft 8. At one edge 10 of the base 9 are also two locking tabs 1 1 and 12th
ausgebildet. In diese können Rastelemente 13 und 14 eines scheibenförmigen educated. In this locking elements 13 and 14 of a disc-shaped
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 Lock mounting lid 15. The mounting lid 15 is integrally formed of plastic and connected by the latching with the receiving part 3 and non-destructive and reversibly releasably connected thereto. Through the mounting lid 15 and the
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. Receiving part 3 is a holder or a holder formed in two parts. As a result, a highly flexible and variable configuration of the ultrasonic sensor device 1 can be ensured and a wide variety of installation options of the ultrasonic sensor device 1 in a wide variety of installation situations on a trim part of a vehicle can be made possible.
Die Ultraschallsensorvorrichtung 1 umfasst im Ausführungsbeispiel darüber hinaus auch noch ein Dämpfungselement 16, welches als Ring ausgebildet ist und als In the exemplary embodiment, the ultrasonic sensor device 1 moreover also includes a damping element 16, which is designed as a ring and as
Versteifungselement dient. Der Dämpfungsring 16 ist beispielsweise aus Keramik gebildet. Er dient einerseits zur Dämpfung der Schwingungsübertragung auf das Stiffening element is used. The damping ring 16 is formed for example of ceramic. On the one hand, it serves to dampen the vibration transmission to the
Verkleidungsteil, andererseits dient er zur Begrenzung der Signalabstrahlung des Ultraschallsensors 2. Covering 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 Innenseite 17 einen Boden der Vertiefung 18 auf, der einerseits durch einen eben ausgebildeten kreisförmigen The mounting lid 15 has a recess 18 on its rear side 17 facing the ultrasonic sensor 2. This is limited circumferentially and circumferentially by a web 19, to which the locking elements 13 and 14 are formed. When installed, the ultrasonic sensor 2 extends into the recess 18. The mounting lid 15 has on its side facing the ultrasonic sensor 2 inside 17 a bottom of the recess 18, on the one hand by a flat circular
Zentralflächenbereich 20 und einen radial nach außen daran anschließenden Central surface area 20 and a radially outwardly adjoining it
Aufnahmebereich 21 mit der Anlagefläche 22 für die Anlage des Dämpfungselements 16 gebildet ist. Receiving area 21 is formed with the contact surface 22 for the system of the damping element 16.
In dem Montagedeckel 15 ist vorzugsweise ein Senderichtelement bzw. ein In the mounting lid 15 is preferably a transmission sealing element or a
Senderichtcharakteristik-Element angeordnet, insbesondere integriert. Vorzugsweise ist dieses im Bereich des Zentralflächenbereichs 20 ausgebildet, sodass dadurch die von dem Ultraschallsensor 2 abgestrahlten Ultraschallsignale mit gewünschter Emitter light characteristic element arranged, in particular integrated. Preferably, this is formed in the region of the central surface region 20, so that thereby emitted by the ultrasonic sensor 2 ultrasonic signals with desired
Signalrichtcharakteristik übertragen werden. In dem Montagedeckel 15 ist somit auch ein Übertragungselement 23 ausgebildet, welches insbesondere die Funktionalität der Senderichtcharakteristik aufweist. Statt des Zentralflächenbereiches 20 kann auch vorgesehen sein, dass der Signal characteristic are transmitted. In the mounting lid 15, a transmission element 23 is therefore also formed, which in particular has the functionality of the transmission directivity. Instead of the central surface area 20 can also be provided that the
Montagedeckel 15 eine zentrale kreisförmige Durchgangsöffnung aufweist, durch welche sich die Membran 24 hindurch erstreckt. Hier kann die Frontseite 25 der Membran 24 bündig mit der Frontseite 31 des Montagedeckels 15 abschließen. Mit einer solchen Durchgangöffnung, welche in Fig. 2 schematisch mit 40 bezeichnet ist, ist der Mounting cover 15 has a central circular passage opening through which the membrane 24 extends therethrough. Here, the front side 25 of the membrane 24 can be flush with the front side 31 of the mounting lid 15. With such a passage opening, which is indicated schematically in Fig. 2 with 40, is the
Schalldruck, die Ausschwingzeit und die Richtcharakteristik der Sound pressure, the decay time and the directional characteristics of the
Ultraschallsensorvorrichtung 1 insgesamt verbessert. Ultrasonic sensor device 1 improved overall.
In Fig. 2 ist eine Explosionsdarstellung der Ultraschallsensorvorrichtung 1 aus einer anderen Blickrichtung gezeigt. Der Ultraschallsensor 2 hat eine Membran 24, welche beispielsweise ein Aluminiumtopf ist, der ein Frontteil 25 aufweist. Das Frontteil 25 stellt eine Frontseite der Membran 24 dar und weist eine ebene Außenfläche auf, die in Anlage mit dem Zentralflächenbereich 20 kommt und entsprechend verklebt ist. Ist das FIG. 2 shows an exploded view of the ultrasonic sensor device 1 from another viewing direction. The ultrasonic sensor 2 has a diaphragm 24 which is, for example, an aluminum pot having a front part 25. The front part 25 represents a front side of the membrane 24 and has a flat outer surface which comes into abutment with the central surface region 20 and is adhesively bonded. Is this
Übertragungselement 23 mit der Funktion der Senderichtcharakteristik ausgebildet, so ist die Koppelfläche dieses Übertragungselements 23 beispielsweise oval oder rechteckig und flächenmäßig kleiner als die Fläche der Außenseite des Frontteils 25. Transmission element 23 formed with the function of the transmission directivity, the coupling surface of this transmission element 23, for example, oval or rectangular and smaller in area than the surface of the outside of the front part 25th
Darüber hinaus ist in der Darstellung gemäß Fig. 2 zu erkennen, dass der Untersatz 9 an seiner inneren Oberseite eine Nut 26 aufweist, die zur Aufnahme des In addition, it can be seen in the illustration according to FIG. 2 that the base 9 has, on its inner upper side, a groove 26 which serves to receive the
Dämpfungselements 16 gebildet ist. Auch dieser Untersatz 19 weist eine Öffnung 27 auf, durch welche sich die Membran 24 des Ultraschallsensors 2 hindurch erstreckt, um in Anlage mit dem Zentralflächenbereich 20 gelangen zu können. Damping element 16 is formed. This subset 19 also has an opening 27, through which the membrane 24 of the ultrasonic sensor 2 extends, in order to be able to come into abutment with the central surface region 20.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Dämpfungselement 16 eine Rückseite 28 (Fig. 1 ) aufweist, die eben ausgebildet ist. Diese kommt dann vollflächig in Anlage mit dem Boden der Nut 26. In the exemplary embodiment shown, it is provided that the damping element 16 has a rear side 28 (FIG. 1) which is flat. This comes then in full contact with the bottom of the groove 26th
Darüber hinaus umfasst das Dämpfungselement 16 eine geneigte Vorderseite 29 (Fig. 2), die insbesondere konusförmig geneigt ist. Dies bedeutet, dass die Vorderseite 29 so orientiert ist, dass das Dämpfungselement 16 am Rand dünner ist als im Bereich einer Öffnung 30. In addition, the damping element 16 comprises an inclined front side 29 (FIG. 2), which is inclined in particular in the shape of a cone. This means that the front side 29 is oriented such that the damping element 16 is thinner at the edge than in the region of an opening 30.
Die Vorderseite 29 kommt in vollflächige Anlage mit der komplementär dazu geneigten Anlagefläche 22 des Aufnahmebereichs 21 . Der Montagedeckel 15 weist eine Frontseite bzw. Außenseite 31 auf, die individuell geformt ist und zwar dahingehend, dass sie vorzugsweise zur vollflächigen Anlage an eine Innenseite eines Verkleidungsteils, insbesondere eines Stoßfängers des Fahrzeugs, ausgebildet ist. The front side 29 comes into full surface contact with the complementary thereto inclined contact surface 22 of the receiving area 21st The mounting lid 15 has a front side or outer side 31, which is shaped individually 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 Fig. 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 Fig. 3, the assembled state of the ultrasonic sensor device 1 is shown. The almost complete recording of the ultrasonic sensor 2 in the receiving shaft 8 can be seen. In particular, the latching arrangement can be seen. In addition, the latching arrangement between the mounting lid 15 and the receiving part 3 is shown.
Nun richtet sich das Interesse auf die Ausgestaltung des Komponentenpaares aus dem Dämpfungselement 16 einerseits und dem Montagedeckel 15 andererseits. Im Now, the interest is directed to the design of the component pair of the damping element 16 on the one hand and the mounting lid 15 on the other. in the
Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass beim Herstellen der Embodiment is provided that in the manufacture of the
Ultraschallsensorvorrichtung 1 zunächst das Dämpfungselement 16 aus Keramik bereitgestellt wird, welches dann mit einem PP-Kunststoffmaterial umspritzt wird, sodass durch dieses Umspritzen der Montagedeckel 15 gebildet wird. Der PP-Kunststoff wird durch das Umspritzen toleranzfrei um die Keramik gespannt. Nach dem Umspritzen entstehen also zwei einstückig miteinander verbundene Teile, wie sie in den Fig. 4 und 5 separat voneinander dargestellt sind. Wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, weist das Dämpfungselement 16 neben der Durchgangsöffnung 30 für die Membran 24 des Ultraschallsensors 2 auch eine Vielzahl von Aussparungen 32 auf, welche als Ultrasonic sensor device 1, first, the damping element 16 is made of ceramic, which is then encapsulated with a PP plastic material, so that the mounting lid 15 is formed by this encapsulation. The PP plastic is stretched around the ceramics without damage by encapsulation. After encapsulation so arise two integrally interconnected parts, as shown separately in FIGS. 4 and 5 from each other. As is apparent from FIGS. 4 and 5, the damping element 16 in addition to the passage opening 30 for the membrane 24 of the ultrasonic sensor 2, a plurality of recesses 32, which as
durchgängige Öffnungen bzw. Bohrungen ausgebildet sind, welche parallel zur continuous openings or holes are formed, which are parallel to
Durchgangsöffnung 30 in axialer Richtung verlaufen. Diese Aussparungen 32, von denen der Übersicht halber lediglich eine bezeichnet ist, haben dabei einen deutlich geringeren Durchmesser als die zentrale Durchgangsöffnung 30. Passage opening 30 extend in the axial direction. These recesses 32, of which only one is designated for the sake of clarity, have a significantly smaller diameter than the central passage opening 30.
Wie aus Fig. 4 weiterhin hervorgeht, kann in dem Zentrum des Montagedeckels 15 auch die oben genannte kreisförmige Durchgangsöffnung 40 vorgesehen sein. Durch diese kann dann die Membran 24 des Sensors 2 hindurch gesteckt werden, so dass die Frontseite 25 der Membran 24 mit der Frontseite 31 des Montagedeckels 15 bündig abschließt. As further shown in Fig. 4, in the center of the mounting lid 15, the above-mentioned circular through hole 40 may be provided. Through this, the membrane 24 of the sensor 2 can then be inserted through, so that the front side 25 of the membrane 24 is flush with the front side 31 of the mounting lid 15.
Bezug nehmend auf Fig. 7 weisen die durchgängigen Aussparungen 32 einen ersten Längenbereich 33 sowie einen sich in axialer Richtung anschließenden zweiten With reference to FIG. 7, the continuous recesses 32 have a first length region 33 and a second one adjoining in the axial direction
Längenbereich 34 auf, wobei der erste Längenbereich 33 näher dem Ultraschallsensor 2 liegt und somit der Rückseite 28 des Dämpfungselements 16 zugewandt ist. Der erste axiale Längenbereich 33 hat dabei einen etwas größeren Durchmesser als der zweite axiale Längenbereich 34, nämlich derart, dass zwischen den beiden Längenbereichen 33, 34 eine Stufe 35 gebildet ist. Length range 34, wherein the first length portion 33 is closer to the ultrasonic sensor 2 and thus the back 28 of the damping element 16 faces. The first axial length region 33 has a slightly larger diameter than the second axial length region 34, namely such that between the two longitudinal regions 33, 34, a step 35 is formed.
Die Aussparungen 32 sind des Weiteren um die Durchgangsöffnung 30 herum The recesses 32 are further around the through hole 30 around
äquidistant und ringförmig verteilt angeordnet, wobei im Ausführungsbeispiel insgesamt zwölf solche Aussparungen 32 vorgesehen sind. Diese Anzahl ist lediglich beispielhaft genannt, und es können auch mehrere oder auch weniger Aussparungen 32 vorgesehen sein. Die Anzahl der Aussparungen 32 kann beispielsweise größer als vier sein. arranged equidistantly and annularly distributed, wherein in the embodiment, a total of twelve such recesses 32 are provided. This number is given by way of example only, and several or even fewer recesses 32 may be provided. The number of recesses 32 may be greater than four, for example.
Wird nun der PP-Kunststoff an das Dämpfungselement 16 angespritzt, so fließt das Kunststoffmaterial auch in die Aussparungen 32 hinein und füllt selbige. Weil das Now, if the PP plastic molded onto the damping element 16, the plastic material also flows into the recesses 32 and fills selbige. Because that
Dämpfungselement 16 mit seiner Rückseite 28 an dem Spritzgusswerkzeug anliegt, fließt das Kunststoffmaterial bis hin zu dem axialen Ende der Aussparungen 32. Somit entstehen Stifte 36, welche bündig mit der Rückseite 28 abschließen. Diese Stifte 36 haben dann die Form der Aussparungen 32 und besitzen somit ebenfalls einen korrespondierenden ersten axialen Längenbereich 33 sowie einen zweiten axialen Längenbereich 34 mit unterschiedlichen Durchmessern. Weil der Durchmesser des ersten Längenbereichs 33 größer als der des zweiten Längenbereichs 34 ist, entsteht quasi eine Nietverbindung zwischen dem Dämpfungselement 16 und dem Damping element 16 rests with its rear side 28 on the injection molding tool, the plastic material flows up to the axial end of the recesses 32. Thus, there are pins 36, which terminate flush with the back 28. These pins 36 then have the shape of the recesses 32 and thus also have a corresponding first axial length region 33 and a second axial length region 34 with different diameters. Because the diameter of the first length region 33 is greater than that of the second length region 34, there is virtually a riveted connection between the damping element 16 and the
Montagedeckel 15. Mounting lid 15.
Vor dem Spritzgießen kann auch eine Klebeschicht auf die Frontseite 29 des Before injection molding can also be an adhesive layer on the front side 29 of the
Dämpfungselements 16 aufgebracht werden. Dann löst sich diese Klebeschicht beim Umspritzen und verbindet sich so mit dem Kunststoffmaterial. Somit ist eine über die gesamte Lebensdauer des Kraftfahrzeugs zuverlässige und betriebssichere Verbindung erreicht, über die mechanische Schwingungen wirkungsvoll übertragen werden können. Damping element 16 are applied. Then this adhesive layer dissolves during encapsulation and thus connects to the plastic material. Thus, over the entire life of the motor vehicle reliable and reliable connection is reached over the mechanical vibrations can be transmitted effectively.
In Fig. 6 ist das Dämpfungselement 16 nach dem Umspritzen von seiner Rückseite 28 näher dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Montagedeckel 15 eine Vielzahl von genannten Rastelementen 13, welche an dem umlaufenden Steg 19 in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind. In die Durchgangsöffnung 30 kann nun die topfförmige Membran 24 hindurch gesteckt werden, sodass die Frontfläche 25 der Membran 24 in Kontakt mit dem zentralen Flächenbereich 20 an der Rückseite 17 des Montagedeckels 15 gelangt. In Fig. 8 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. In Fig. 6, the damping element 16 is shown in more detail after the encapsulation of its rear side 28. In this embodiment, the mounting lid 15 comprises a plurality of said locking elements 13, which are arranged distributed on the circumferential web 19 in the circumferential direction. In the through hole 30, the cup-shaped membrane 24 can now be inserted through, so that the front surface 25 of the membrane 24 comes into contact with the central surface region 20 on the back 17 of the mounting lid 15. FIG. 8 shows a schematic sectional view of a first exemplary embodiment of an arrangement 37. In this case, the ultrasonic sensor device 1 is fastened to a rear side 38 of a trim part designed as a bumper 39. As can be seen, the back 38 is flat, so that a front side or
Außenseite 31 des Montagedeckels 15 ebenfalls eben ausgebildet ist. Die Outside 31 of the mounting lid 15 is also flat. The
Ultraschallsensorvorrichtung 1 ist hier lediglich mit dem Montagedeckel 15 und dem Dämpfungselement 16 gezeigt. Ultrasonic sensor device 1 is shown here only with the mounting lid 15 and the damping element 16.
In Fig. 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung 37 gezeigt. Hier ist im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß Fig. 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 FIG. 9 shows a further exemplary embodiment of an arrangement 37. Here, in contrast to the embodiment according to FIG. 8, the bumper 39 is curved or curved at its rear side 38. As can be seen in the sectional view, in this case the front side 31 of the mounting lid 15 is shaped to be complementary and curved in a corresponding manner, so that the front side 31 bears against the rear side 38 over its entire surface and is glued correspondingly. In particular, in such a configuration is then provided that the contact surface 22 of the receptacle 21 of the mounting lid 15 is also inclined and the inclination is adapted to the shape of the back 38. In particular, the front side 29 of the damping element 16 is then also inclined in a complementary manner, so that again this is possible as far as possible over a whole area of the damping element 16
Frontseite 29 an der Anlagefläche 22 gewährleistet ist. Front side 29 is guaranteed at the contact surface 22.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Ultraschallsensorvorrichtung (1 ) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Ultraschallsensor (2), der eine Membran (24) zum Aussenden und/oder Empfangen von 1 . Ultrasonic sensor device (1) for a motor vehicle, comprising an ultrasonic sensor (2) having a membrane (24) for emitting and / or receiving
Ultraschallsignalen aufweist, mit einem an den Ultraschallsensor (2) frontseitig anschließend angeordneten Montagedeckel (15), über welchen die  Having ultrasound signals, with a front of the ultrasound sensor (2) subsequently arranged mounting lid (15), via which the
Ultraschallsensorvorrichtung (1 ) an einem Verkleidungsteil (39) des Kraftfahrzeugs befestigbar ist, und mit einem Dämpfungselement (16) mit einer  Ultrasonic sensor device (1) on a cowling part (39) of the motor vehicle can be fastened, and with a damping element (16) having a
Durchgangsöffnung (30) für die Membran (24),  Through opening (30) for the membrane (24),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Montagedeckel (15) aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, welches an das Dämpfungselement (16) angespritzt ist.  the mounting lid (15) is formed from a plastic material, which is molded onto the damping element (16).
2. Ultraschallsensorvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , 2. ultrasonic sensor device (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Kunststoffmaterial Polypropylen-Kunststoff ist.  the plastic material is polypropylene plastic.
3. Ultraschallsensorvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, 3. ultrasonic sensor device (1) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Dämpfungselement (16) aus Keramik gebildet ist.  the damping element (16) is formed of ceramic.
4. Ultraschallsensorvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 4. Ultrasonic sensor device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
in dem Dämpfungselement (16) zumindest eine Aussparung (32), insbesondere eine Vielzahl von Aussparungen (32), ausgebildet ist, und der Montagedeckel (15) zumindest einen Stift (36) aufweist, welcher in die zugeordnete Aussparung (32) des Dämpfungselements (16) eingreift, wobei der zumindest eine Stift (36) durch das Anspritzen des Kunststoffmaterials gebildet ist. in the damping element (16) at least one recess (32), in particular a plurality of recesses (32), is formed, and the mounting lid (15) has at least one pin (36), which in the associated recess (32) the damping element (16) engages, wherein the at least one pin (36) is formed by the injection molding of the plastic material.
5. Ultraschallsensorvorrichtung (1 ) nach Anspruch 4, 5. ultrasonic sensor device (1) according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Vielzahl von Aussparungen (32) um die Durchgangsöffnung (30) herum, insbesondere ringförmig und äquidistant, verteilt angeordnet sind.  the plurality of recesses (32) are distributed around the passage opening (30), in particular annularly and equidistantly.
6. Ultraschallsensorvorrichtung (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, 6. ultrasonic sensor device (1) according to claim 4 or 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der zumindest eine Stift (36) in einem ersten Längenbereich (33) mit einer größeren Breite als in einem zweiten Längenbereich (34) ausgebildet ist, wobei der erste Längenbereich (33) dem Ultraschallsensor (2) näher als der zweite Längenbereich (34) liegt.  the at least one pin (36) is formed in a first length region (33) with a greater width than in a second longitudinal region (34), wherein the first longitudinal region (33) lies closer to the ultrasonic sensor (2) than the second longitudinal region (34) ,
7. Ultraschallsensorvorrichtung (1 ) nach Anspruch 6, 7. An ultrasonic sensor device (1) according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zwischen dem ersten und dem zweiten Längenbereich (33, 34) eine Stufe (35) ausgeformt ist.  between the first and the second longitudinal region (33, 34) a step (35) is formed.
8. Ultraschallsensorvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, 8. Ultrasonic sensor device (1) according to one of claims 4 to 7,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die zumindest eine Aussparung (32) als durchgängige Öffnung in dem  the at least one recess (32) as a continuous opening in the
Dämpfungselement (16) ausgebildet ist und der zugeordnete Stift (36) mit einer von dem Montagedeckel (15) abgewandten und dem Ultraschallsensor (2) zugewandten Rückseite (28) des Dämpfungselements (16) bündig abschließt.  Damping element (16) is formed and the associated pin (36) facing away from the mounting lid (15) and the ultrasonic sensor (2) facing the rear side (28) of the damping element (16) flush.
9. Ultraschallsensorvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. ultrasonic sensor device (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zwischen dem Montagedeckel (15) und dem Dämpfungselement (16) eine  between the mounting lid (15) and the damping element (16) a
Klebeschicht angeordnet ist.  Adhesive layer is arranged.
10. Ultraschallsensorvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. Ultrasonic sensor device (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Montagedeckel (15) einstückig mit dem Dämpfungselement (16) ausgebildet ist. the mounting lid (15) is formed integrally with the damping element (16).
1 1 . 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. 1 1. Arrangement (37) with an ultrasonic sensor device (1) according to one of the preceding claims, and with a covering part (39), on the rear side (38) of the mounting lid (15) with its front side (31) is attached.
12. Anordnung (37) nach Anspruch 1 1 , 12. Arrangement (37) according to claim 1 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
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.  the front side (31) of the mounting cover (15) is adapted to the shape of the rear side (38) of the trim part (39), in particular the front side (31) bears against the rear side (38) over its entire surface.
13. Verfahren zum Herstellen einer Ultraschallsensorvorrichtung (1 ) für ein 13. A method for producing an ultrasonic sensor device (1) for a
Kraftfahrzeug durch:  Motor vehicle by:
Bereitstellen eines Ultraschallsensors (2), welcher eine Membran (24) zum Aussenden und/oder Empfangen von Ultraschallsignalen aufweist,  Providing an ultrasound sensor (2) having a membrane (24) for emitting and / or receiving ultrasound signals,
- Bereitstellen eines Dämpfungselements (16) mit einer Durchgangsöffnung (30), durch welche die Membran (24) hindurch gesteckt wird, und  - Providing a damping element (16) having a passage opening (30) through which the membrane (24) is inserted through, and
- Bereitstellen eines Montagedeckels (15) zur Befestigung des Ultraschallsensors (2) an einem Verkleidungsteil (39) des Kraftfahrzeugs,  Providing a mounting cover (15) for fastening the ultrasonic sensor (2) to a trim part (39) of the motor vehicle,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Montagedeckel (15) aus einem Kunststoffmaterial gebildet wird, welches an das Dämpfungselement (16) angespritzt wird.  the mounting lid (15) is formed from a plastic material, which is molded onto the damping element (16).
14. Verfahren nach Anspruch 13, 14. The method according to claim 13,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
in dem Dämpfungselement (16) zumindest eine Aussparung (32), insbesondere eine Vielzahl von Aussparungen (32), ausgebildet wird, und der Montagedeckel (15) mit zumindest einem Stift (36) ausgebildet wird, welcher in die zugeordnete  in the damping element (16) at least one recess (32), in particular a plurality of recesses (32) is formed, and the mounting lid (15) with at least one pin (36) is formed, which in the associated
Aussparung (32) des Dämpfungselements (16) eingreift, wobei der zumindest eine Stift (36) durch das Anspritzen des Kunststoffmaterials gebildet wird.  Recess (32) of the damping element (16) engages, wherein the at least one pin (36) is formed by the injection molding of the plastic material.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, 15. The method according to claim 13 or 14,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
vor dem Spritzgießen eine Klebeschicht auf das Dämpfungselement (16) aufgebracht wird.  an adhesive layer is applied to the damping element (16) prior to injection molding.
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