制造用于機(jī)動車輛的超聲波傳感器的方法、超聲波傳感器和機(jī)動車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通過提供傳感器殼體(2)、膜件(5)和斷聯(lián)元件(6)而制造用于機(jī)動車輛的超聲波傳感器(1)的方法，所述膜件(5)用于發(fā)射和/或接收超聲波信號，所述斷聯(lián)元件(6)布置在傳感器殼體(2)與膜件(5)之間，斷聯(lián)元件(6)被擠出到傳感器殼體(2)的內(nèi)表面上，且之后，膜件(5)被插入到傳感器殼體(2)中。
【專利說明】制造用于機(jī)動車輛的超聲波傳感器的方法、超聲波傳感器和機(jī)動車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過提供傳感器殼體、膜件和斷聯(lián)元件而制造用于機(jī)動車輛的超聲波傳感器的方法，所述膜件用于發(fā)射和/或接收超聲波信號，所述斷聯(lián)元件布置在傳感器殼體與膜件之間，用于將膜件從傳感器殼體關(guān)于振動斷聯(lián)。本發(fā)明還涉及超聲波傳感器，并涉及具有這種傳感器的機(jī)動車輛。

【背景技術(shù)】
[0002]用于機(jī)動車輛的超聲波傳感器已經(jīng)為本領(lǐng)域已知。它們通常是稱為為停車輔助的系統(tǒng)的組成部分，所述系統(tǒng)用于輔助駕駛員執(zhí)行關(guān)于機(jī)動車輛的操縱，具體地說，特別是當(dāng)在停車空間中停車時或當(dāng)離開停車空間時。通常使用多個這樣的超聲波傳感器，其布置在機(jī)動車輛的前和后保險杠上，使得它們沿車輛的橫向方向分布。
[0003]超聲波傳感器用于測量(一方面)機(jī)動車輛與(另一方面)機(jī)動車輛附近的障礙物之間的距離。為此目的，超聲波信號借助于膜件而被發(fā)射，經(jīng)由壓電元件，用于此目的的所述膜件被誘發(fā)以經(jīng)受機(jī)械振動。發(fā)射的超聲波信號隨后在障礙物處被反射，并作為反射波返回到超聲波傳感器。反射波再次誘發(fā)膜件經(jīng)受機(jī)械振動，由此在壓電元件處誘導(dǎo)出電壓，且該電壓通過電子控制裝置拾獲。隨后，根據(jù)超聲波信號的傳輸時間確定距離。
[0004]現(xiàn)在，興趣聚焦于制造超聲波傳感器，或設(shè)計超聲波傳感器。為了將膜件從傳感器殼體在振動方面斷聯(lián)，通常使用稱為為斷聯(lián)元件的元件，其例如由軟彈性材料形成。該斷聯(lián)元件則具有將由塑料形成的傳感器殼體從膜件的機(jī)械振動斷聯(lián)的任務(wù)。這樣的斷聯(lián)元件例如從文檔DE 10 2006 028 214 Al已知。該斷聯(lián)元件布置在(一方面)膜件與(另一方面)傳感器殼體之間，且具有將膜件保持在殼體中并降低膜件的振動向殼體的傳送的功能。在這里，環(huán)形斷聯(lián)元件通過栓鎖器件被連接到傳感器殼體。
[0005]用于制造開頭提到的一般類型的超聲波傳感器的方法從文檔DE 101 25 272 Al已知。為了制造斷聯(lián)元件，液體介質(zhì)被注射或傾注到膜件與傳感器殼體之間的中間空間中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是，提供一種方式，其中超聲波傳感器的制造相比于現(xiàn)有技術(shù)可以進(jìn)一步被簡化。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，通過具有根據(jù)各獨立專利權(quán)利要求的特征的方法、超聲波傳感器、以及機(jī)動車輛實現(xiàn)該目的。本發(fā)明的有利實施例是從屬權(quán)利要求、說明書和附圖的主題。
[0008]在根據(jù)本發(fā)明的制造用于機(jī)動車輛的超聲波傳感器的方法的情形中，首先提供如下部件:傳感器殼體、膜件，還有斷聯(lián)元件。斷聯(lián)元件布置在傳感器殼體與膜件之間。根據(jù)本發(fā)明，提供了，斷聯(lián)元件注射模制到傳感器殼體的內(nèi)表面上，且膜件隨后插入到傳感器殼體內(nèi)。這使得超聲波傳感器的制造特別簡單，因為在超聲波傳感器的組裝中不再需要附加的安裝步驟，具體來說是安裝斷聯(lián)元件的步驟。這是因為，該斷聯(lián)元件已經(jīng)注射模制到傳感器殼體的內(nèi)側(cè)上，且因此，超聲傳感器的組裝實質(zhì)上僅限于膜件以及可能還有印刷電路板插入到傳感器殼體中?？傮w來說，還使得，更少的單個部分必須被提供和處理，且此外，組裝公差被降低到最小。
[0009]傳感器殼體優(yōu)選地由彼此分開的兩個殼體殼部形成。這些殼體殼部優(yōu)選地表不兩個殼體半部，兩個殼體半部共同形成中空的圓柱形傳感器殼體。該情形中，兩個殼體殼部優(yōu)選地分別表示圓柱形傳感器殼體的180°扇形部。這意味著，傳感器殼體沿著分開平面特別地被分為兩個殼體殼部，所述分開平面平行于圓柱形傳感器殼體的縱向軸線伸展。
[0010]因此，傳感器殼體由彼此分開的兩個殼體殼部形成。因此，在該實施例的情形中，斷聯(lián)元件還優(yōu)選地由兩個分開的部分形成，其中斷聯(lián)元件的部分分別注射模制到兩個殼體殼部的相應(yīng)內(nèi)表面上。這使得超聲波傳感器的組裝可行而無需大的努力。這是因為，僅僅將膜件插入在兩個殼體殼部之間并通過連接兩個殼體殼部而將膜件夾持在位就足夠了。[0011 ] 在一個實施例中，膜件到傳感器殼體的插入包括，膜件首先被插入到一個殼體殼部內(nèi)，且兩個殼體殼部隨后被連接到彼此，且因此膜件在斷聯(lián)元件的兩個部分之間被夾持在位。一方面，這使得超聲波傳感器的組裝特別簡單；另一方面，其還允許膜件特別可靠地且沒有滑動地保持在兩個殼體殼部之間。特別地，這里可以提供，膜件的沿徑向方向延伸的凸緣相對于傳感器殼體的內(nèi)表面成直角地插入到一個殼體殼部內(nèi)，且隨后由另一殼體殼部從另一側(cè)覆蓋，且這具有的總體效果是，其被夾持在兩個殼體殼部之間。該情形中，膜件的振動區(qū)部可位于傳感器殼體之外,具體地,通過傳感器殼體的端部面中的軸向開口突出其之外。
[0012]證明有利的是如果兩個殼體殼部通過栓鎖器件連接到彼此。一方面，在操作中兩個殼體殼部之間的連接特別可靠；另一方面，這樣的連接還可以特別快速地實現(xiàn)，因為例如一個殼體殼部被壓抵另一殼體殼部，且栓鎖凸耳接合在對應(yīng)的栓鎖開口中。
[0013]可以提出，通過兩個殼體殼部的連接，膜件通過形狀配合和/或壓入配合固定在傳感器殼體中，在部分之間，在斷聯(lián)元件的兩側(cè)上。這允許，膜件在傳感器殼體中的可靠且安全的就座被確保，且因此膜件從傳感器殼體的分拆被阻止。
[0014]為了密封兩個殼體殼部之間的連接位置，斷聯(lián)元件的至少一個部分可具有對應(yīng)的密封件。這可以例如采取這樣的形式，斷聯(lián)元件的一個部分在連接區(qū)部中具有凹槽或凹部，當(dāng)兩個殼體殼部被連接時，斷聯(lián)元件的另一部分的對應(yīng)密封舌部被接收在該凹槽或凹部中。因此，連接殼體殼部具有的效果是，斷聯(lián)元件的兩個部分被壓抵彼此，且密封舌部隨后進(jìn)入斷聯(lián)元件的另一部分中的對應(yīng)凹部，由此傳感器殼體作為整體被相對于外界密封。因此，特別安全地保護(hù)了整個超聲波傳感器免于環(huán)境影響。
[0015]因此，斷聯(lián)元件可形成為具有用于膜件的壓入配合和/或形狀配合保持的保持區(qū)部。該保持區(qū)部可形成為具有周邊徑向凹槽，膜件的徑向邊緣區(qū)部一特別是前述的徑向凸緣——被接收在該凹槽中，以產(chǎn)生形狀配合和/或壓入配合。這樣的周邊凹槽實現(xiàn)的效果是，膜件在軸向方向上可靠地固定在傳感器殼體中，且此外，在該位置處整個傳感器殼體還有效地從外界密封。
[0016]然而，斷聯(lián)元件可還具有第二保持區(qū)部，其被設(shè)計用于保持印刷電路板，該印刷電路板上布置有電子元件。該第二保持區(qū)部可以布置為相對于用于保持膜件的第一保持區(qū)部徑向地偏移，且因此，印刷電路板可以在軸向方向上布置在膜件旁邊。這具有的結(jié)果是，提供多功能斷聯(lián)元件，其除了關(guān)于振動斷聯(lián)之外，以及除了保持膜件的功能之外，還另外具有保護(hù)印刷電路板的功能。因此，印刷電路板也布置在可靠密封的區(qū)部中，且此外，可以防止機(jī)械振動到該印刷電路板的傳播。印刷電路板的保護(hù)可以以這樣的方式進(jìn)行:其布置為基本平行于圓柱形傳感器殼體的縱向軸線，且因此該印刷電路板位于兩個殼體殼部之間的分開平面中，且一方面被一個殼體殼部覆蓋而另一方面被另一殼體殼部覆蓋。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的用于機(jī)動車輛的超聲波傳感器包括傳感器殼體、膜件以及斷聯(lián)元件，所述斷聯(lián)元件布置在傳感器殼體與膜件之間。斷聯(lián)元件被注射模制在傳感器殼體的內(nèi)表面上作為注射模制部分，且傳感器殼體具有彼此分開的兩個殼體殼部，在所述殼體殼部之間，膜件被夾持在位。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動車輛包括根據(jù)本發(fā)明的超聲波傳感器。
[0019]參考根據(jù)本發(fā)明的方法描述的優(yōu)選實施例和它們的優(yōu)勢對應(yīng)地應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的超聲波傳感器以及根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動車輛。
[0020]本發(fā)明的進(jìn)一步特征通過權(quán)利要求、附圖和附圖的描述提供。上述描述中的所有特征和特征組合以及下文在附圖的描述中提及的和/或僅在附圖中示出的特征和特征組合不僅可以以分別指出的組合使用，而且可以以其他組合或單獨使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]現(xiàn)在基于優(yōu)選的示例性實施例以及參考附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，下文中描述的示例性實施例代表本發(fā)明的優(yōu)選實施例，且因此本發(fā)明不限于該示例性實施例。
[0022]在附圖中:
[0023]圖1以示意和透視的展示方式顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的超聲波傳感器；
[0024]圖2至4以示意和透視的展示方式顯示了根據(jù)圖1的超聲波傳感器的各部件；和
[0025]圖5至7以示意和透視的展示方式顯示了用于組裝超聲波傳感器的過程。

【具體實施方式】
[0026]圖1中，以示意和透視的展示方式更詳細(xì)地顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的超聲波傳感器I。超聲波傳感器I具有傳感器殼體2,其在75例性實施例中包括兩個殼體殼部3、
4。被保持在傳感器殼體2中的是膜件5，其借助于斷聯(lián)元件6而被緊固在傳感器殼體2中。斷聯(lián)元件6還具有將傳感器殼體2從膜件5關(guān)于振動斷聯(lián)的功能。
[0027]兩個殼體殼部3、4借助于栓鎖器件7連接到彼此。傳感器殼體2具有連接區(qū)部8，超聲波傳感器I可通過該連接區(qū)部而被電連接到機(jī)動車輛的電子控制裝置。除了連接區(qū)部8,傳感器殼體2具有圓柱形區(qū)部9,兩個殼體殼部3、4本質(zhì)上表不圓柱的兩個180°扇形部。因此，兩個殼體殼部3、4之間的分離沿平行于傳感器殼體2的圓柱形區(qū)部9的縱向軸線10伸展的平面進(jìn)行，還可行的是，該縱向軸線10位于所述的分離平面中。因此，沿縱向軸線10分開的兩個殼體殼部3、4可以說是傳感器殼體2的殼體半部。
[0028]如圖1所示，膜件5具有振動區(qū)部11，其突出到傳感器殼體2之外。參考圖4，膜件5以基本圓柱形且罐狀方式形成，且除了振動區(qū)部11，還具有從振動區(qū)部11徑向向外突出的凸緣12。另一方面，膜件5在軸向端部面處形成為是敞開的，另一方面，構(gòu)件5具有盤形的膜件基部13(見圖1)，其表示膜件5的軸向端部面且在超聲傳感器I的組裝狀態(tài)中位于傳感器殼體2之外。布置在膜件基部13的內(nèi)側(cè)上的是壓電元件(在圖中未示出)，其通過電引線14、15連接到印刷電路板。通過引線14、15，電壓可施加到壓電元件，且可因此誘發(fā)膜件5經(jīng)受機(jī)械振動。壓電元件處誘發(fā)出的電壓還可以在引線14、15處被拾獲。
[0029]還如圖1所示的，膜件5通過凸緣12被夾持在兩個殼體殼部3、4之間，且更精確地，在斷聯(lián)元件6內(nèi)。因此，除了振動方面斷聯(lián)之外，斷聯(lián)元件6還提供膜件5的固定緊固。
[0030]傳感器殼體2的兩個殼體殼部3、4在圖2和3中更詳細(xì)示出。斷聯(lián)元件6注射模制到傳感器殼體2的或各殼體殼部3、4的內(nèi)表面上，且因此斷聯(lián)元件6也有兩個部分6a、6b形成。因此斷聯(lián)元件6的一個部分6a與相關(guān)的第一殼體殼部3形成為單件，或模制在該殼體殼部3的內(nèi)表面上。對應(yīng)地,斷聯(lián)兀件6的另一部分6b也模制在相關(guān)第二殼體殼部4的內(nèi)表面上，且因此被提供為與該殼體殼部4成單件?？傊?，斷聯(lián)元件6在傳感器殼體2的大部分長度區(qū)域上延伸，且在示例性實施例中基本在傳感器殼體2的整個軸向長度上延伸。因此，原則上部分6a、6b是斷聯(lián)元件6的兩個半部。
[0031]如已述的，兩個殼體殼部3、4借助于栓鎖器件7連接到彼此。這些栓鎖器件7 —方面具有栓鎖元件或栓鎖凸耳16—這些栓鎖元件或栓鎖凸耳16布置在第一殼體殼部4上一且另一方面具有對于的栓鎖凹部17。如果兩個殼體殼部3、4被壓靠彼此，則栓鎖凸耳16接合在對應(yīng)的栓鎖凹部17中，由此兩個殼體殼部3、4被連接到彼此。斷聯(lián)元件6的第一部分6a則與第二部分6b接觸，由此傳感器殼體2也被密封。為此目的形成在第一部分6a中是凹槽或凹陷部18，第二部分6b的對應(yīng)的密封舌部19被接收在凹槽或凹陷部18中。
[0032]斷聯(lián)元件6在端部面上具有第一保持區(qū)部20，其被設(shè)計用來保持膜件5。形成在保持區(qū)部20中的是周邊凹槽21，膜件5的凸緣12的邊緣區(qū)部可被接收在周邊凹槽21中。緊固以這樣的方式發(fā)生:凸緣12首先被插入到第一部分6a的凹槽21的一個半部內(nèi)，且隨后第二殼體殼部4隨之被放置，且因此凸緣12的其余區(qū)部進(jìn)入第二部分6b的凹槽21的另一半部。
[0033]第一保持區(qū)部20與第二保持區(qū)部22沿軸向方向連結(jié)，第二保持區(qū)部22被設(shè)計用于保持其上布置有電子部件的印刷電路板(例如見圖5)。在第二保持區(qū)部22中，用于印刷電路板的支撐元件23、24形成在第一部分6a上，印刷電路板可被支撐在所述支撐元件上。布置在印刷電路板上的部件可被接收在第一部分6a的接收部25中，或第一殼體殼部3中。同樣的情況還適用于接收部26，其形成在斷聯(lián)元件6的第二部分6b中。
[0034]如圖2所示，多個金屬的且因此導(dǎo)電的連接栓27(借助該連接栓，印刷電路板和布置在那里的部件可以電聯(lián)接到連接區(qū)部8，且由此聯(lián)接到電子控制裝置)從支撐元件24突出，所述支撐元件形成在第一部分6a的軸向后端部區(qū)部中。
[0035]如圖5至7所示，在超聲波傳感器I的組裝過程中，現(xiàn)在通過28表示的印刷電路板被插入到第一殼體殼部3內(nèi)，以使得印刷電路板28沿軸向方向延伸。印刷電路板28由此支撐在前述支撐元件23、24上。在以下或之前的步驟中，膜件5通過其凸緣12被接收在第一部分6a的凹槽21的第一半部中，并保持在那里。隨后，壓電元件可通過引線14、15連接到印刷電路板28。隨后，第二殼體殼部4可被連接到第一殼體殼部3，且因此膜件5被夾持在殼體殼部3、4之間。這共同產(chǎn)生膜件5在斷聯(lián)元件6中的形狀配合且壓入配合的緊固，所述斷聯(lián)元件6從外側(cè)徑向地圍繞膜件5或凸緣12，且因此將膜件5從傳感器殼體2關(guān)于振動斷聯(lián)。圖7中以組裝狀態(tài)顯示了超聲波傳感器I。
【權(quán)利要求】
1.一種通過提供傳感器殼體(2)、膜件(5)和斷聯(lián)元件(6)而制造用于機(jī)動車輛的超聲波傳感器(I)的方法，所述膜件(5)用于發(fā)射和/或接收超聲波信號，所述斷聯(lián)元件(6)布置在傳感器殼體(2)與膜件(5)之間， 其特征在于， 斷聯(lián)元件(6)被注射模制到傳感器殼體(2)的內(nèi)表面上，且膜件(5)隨后被插入到傳感器殼體(2)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其特征在于， 傳感器殼體(2)由彼此分開的兩個殼體殼部(3、4)形成，且斷聯(lián)元件(6)由兩個分開的部分(6a、6b)形成,且在于,斷聯(lián)兀件(6)的部分(6a、6b)分別注射模制到兩個殼體殼部(3、4)的相應(yīng)內(nèi)表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述膜件(5)被插入到傳感器殼體(2)內(nèi)包括，膜件(5)首先被插入到一個殼體殼部(3,4)內(nèi)，且兩個殼體殼部(3、4)隨后被連接到彼此，且因此膜件(5)在斷聯(lián)元件￠)的兩個部分(6a、6b)之間被夾持在位。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法， 其特征在于， 兩個殼體殼部(3、4)借助于栓鎖器件(7)連接到彼此。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項所述的方法， 其特征在于， 通過殼體殼部(3、4)的連接，膜件(5)通過形狀配合和/或壓入配合固定在傳感器殼體(2)中，在所述部分(6a、6b)之間，在斷聯(lián)元件(6)的兩側(cè)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中的任一項所述的方法， 其特征在于， 斷聯(lián)元件(6)的至少一個部分(6a、6b)具有密封件(18、19)，所述密封件用于密封兩個殼體殼部(3、4)之間的連接部位。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法， 其特征在于， 斷聯(lián)元件(6)形成有用于膜件(5)的壓入配合和/或形狀配合保持的第一保持區(qū)部(20)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法， 其特征在于， 第一保持區(qū)部(20)形成有周邊徑向凹槽(21)，膜件(5)的徑向邊緣區(qū)部(12)被接收在該凹槽中，以產(chǎn)生形狀配合和/或壓入配合。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法， 其特征在于， 斷聯(lián)元件(6)形成有用于保持印刷電路板(28)的第二保持區(qū)部(22)。
10.一種用于機(jī)動車輛的超聲波傳感器(I)，其具有傳感器殼體(2)、膜件(5)和斷聯(lián)元件(6)，所述膜件(5)用于發(fā)射和/或接收超聲波信號，所述斷聯(lián)元件(6)布置在傳感器殼體⑵與膜件(5)之間， 其特征在于， 斷聯(lián)元件(6)注射模制在傳感器殼體(2)的內(nèi)表面上，且傳感器殼體(2)具有彼此分開的兩個殼體殼部(3、4)，在所述殼體殼部之間，膜件(5)被夾持在位。
11.一種機(jī)動車輛，其具有根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲波傳感器(I)。
【文檔編號】B60R19/48GK104507757SQ201380039890
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】U.庫普弗內(nèi)格爾 申請人:法雷奧開關(guān)和傳感器有限責(zé)任公司