超声波传感器设备的制造方法
【专利说明】超声波传感器设备
[0001]本发明涉及一种用于探测表面和/或用于探测所识别出的表面的间距的超声波传感器设备，所述超声波传感器设备具有穿过金属部件发射和接收信号的超声波传感器和包围超声波传感器的基本上环形的消音部件，这种超声波传感器设备尤其用于机动车。
[0002]对车辆附近区域广泛的拍照和监控需要在车辆侧壁内安装超声波传感器，以用于附加地识别车辆侧面的物体。
[0003]已知在车辆的保险杠上安装超声波传感器。在此已知可看到的安装构造。在此，保险杠具有空隙，超声波传感器延伸通过该空隙并且自由地向外进行发射和接收。
[0004]此外，已知将用于探测车辆侧面处的物体所必需的超声波传感器类似于已经存在的前侧系统和后侧系统借助空隙布置在侧壁中。这种布置方式不论从生产技术角度还是出于美观的原因都不是令人满意的。
[0005]但是，还已知将这种超声波传感器以遮盖或者隐藏的构造方式设置在保险杠上。在此，超声波传感器布置在保险杠后面，并且在前侧完全被保险杠或它的材料所遮盖。由于直接地将超声波传感器设备固定在保险杠的内侧上，超声波传感器设备一定程度上也直接耦连在保险杠上，完整的超声波信号穿过保险杠向外发射。因此，保险杠也被加载了这种振动。由于对保险杠的加载会产生回声和干扰信号，它们会在物体探测时导致出现错误。
[0006]为了局部地限制在保险杠内的振动并且由此限制固体声波，从DE 42 38 924 Al中已知，在遮盖式构造的超声波传感器中，限定环包围超声波传感器。在此规定，在超声波传感器的端面和部件(物体应该穿过该部件被检测)之间的粘合必须是可导电的。这通过限定粘合剂的弹性来实现。
[0007]从WO 2007036528 Al中已知一种电声学转换器，它被发射方向影响环所围绕。该环以及转换器都通过相同的粘合剂安装在车辆部件的表面上。因此，与粘合剂的弹性相关地要么引起环和转换器的声学耦连、要么引起两个构件的声学去耦。
[0008]本发明所要解决的技术问题是，提供一种超声波传感器设备，它能够实现穿过金属部件发射超声波信号并且接收反射的回声，它布置在金属部件的后面。
[0009]本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种超声波传感器设备，借助其一方面限制超声波传感器在车辆部件上的振动传递，还能减少干扰信号并且改善发射方向特性。
[0010]所述技术问题通过根据独立权利要求所述的超声波传感器设备解决。有利的设计方案和扩展设计在从属权利要求中示出。
[0011]根据本发明的用于探测表面和/或用于探测所识别出的表面的间距的设备包括至少一个超声波传感器，它借助弹性的粘合剂布置在金属部件上，超声波传感器穿过该金属部件进行发送和接收。此外，该设备还包括基本上环形的消音部件，它包围超声波传感器并且限制超声波传感器的振动传递。通过环形的消音部件有针对性地局部限制传递到安装有超声波传感器设备的金属车辆部件上的超声波振动，并且振动在所述部件上的传播被如此强烈地减弱，使得不再是整个部件被引起振动，并且非常强烈地降低了干扰信号。在超声波传感器和消音部件之间布置有去親环(Entkopplungsring)。
[0012]根据本发明的一种扩展设计，超声波传感器和金属部件之间的弹性粘合剂是硅酮。
[0013]环形的消音部件能够具有不同的实施形式。在此特别有利的是，所述消音部件与超声波传感器相比是实心的。
[0014]围绕所使用的超声波传感器的区域的局部质量的提高抑制了表面波的形成，并且促使形成更好的方向特性。
[0015]环形的消音部件的材料优选具有在金属部件的密度范围内的密度，超声波传感器穿过该金属部件进行发送和接收，以便防止机械振动过耦合到所述部件中。
[0016]环形的消音部件的材料优选具有比金属部件更高的密度，并且能够尤其由陶瓷或者金属构成。
[0017]根据本发明的一种扩展设计，基本上环形的消音部件具有不同的外轮廓以及内轮廓。通过轮廓设计不止可以实现振动传递限制，而且还能够影响超声波传感器的发射方向特性。例如，消音部件能够具有有角的内轮廓，它优选以不同的尺寸处于两个相互垂直的轴线内。
[0018]优选规定，消音部件具有圆形的或者椭圆形的外轮廓。
[0019]根据本发明的一种实施形式，基本上环形的消音部件直接固定在金属的车辆部件上，尤其借助基本上无弹性的粘合剂。
[0020]通过本发明实现，超声波传感器的薄膜的振动不会大面积地传递到金属部件上，并且这种振动也不会以时间延迟传递回薄膜中。通过包围超声波传感器尤其是传感器薄膜的消音部件，能够限制振动传递使其只传递到处于超声波传感器之前的部件的局部区域上，并且此外同时还通过消音部件的不同内轮廓定义了发射特性。
[0021]通过基本上环形的消音部件的质量和将消音部件与车辆部件相连接的粘合剂的刚性，可将金属的车辆部件中的振动明显地降低，并且改善超声波传感器在干扰信号和发射方向特性方面的功能。
[0022]消音部件和金属的车辆部件之间的粘合剂优选具有在50至60之间的肖氏硬度D和在10至16Mpa之间的强度。
[0023]本发明的另一种设计方案规定，在金属部件(超声波传感器布置在所述金属部件上)的表面上围绕超声波传感器和基本上环形的消音部件安装吸声的和/或消声的材料，它用于抑制感应产生的干扰信号。
[0024]吸声的和/或消声的材料优选具有在I至12kg/m2之间的密度。
[0025]此外优选规定，吸声的和/或消声的材料优选具有在I至1mm之间的厚度。
[0026]吸声的和/或消声的材料优选具有10至50%的损耗系数，这通过根据DIN ISO6721的方法测定。
[0027]吸声的和/或消声的材料优选是可粘合的一层式或多层式沥青层。根据本发明的另一种优选实施方案，吸声的和/或消声的材料还能够是可注塑的材料，例如丙烯酸盐、橡胶或者聚环氧化物。
[0028]优选在基本上环形的消音部件和超声波传感器之间布置所述去耦环。该去耦环可以由软弹性的材料、例如硅酮构成。
[0029]处于超声波传感器和环形的消音部件之间的去耦环优选至少遮盖消音部件和超声波传感器之间的共同面积。
[0030]在根据本发明的装置中，所述金属部件(超声波传感器穿过该金属部件进行发送和接收)是车辆的车身部件、尤其是车门的蒙皮，在其内侧遮盖地固定至少一个超声波传感器。在这种上下文关系中这种遮盖的构造意味着，超声波传感器设备在前侧完全被车身部件所遮盖，并且超声波传感器穿过金属进行发射和接收。
[0031]这种装置的明显优点是，一个或多个超声波传感器不只能够遮盖地布置在车辆的非金属蒙皮部件上，而且还能够布置在所有能想到的金属蒙皮部件上。因此能够针对不同的应用情况将超声波传感器遮盖地布置在对于这种情况适合的位置上，而不影响探测结果O
[0032]本发明的其它特征由附图和【附图说明】给出。前面所述的特征和特征组合以及只是在附图中和/或只是在【附图说明】中描述的特征和特征组合不只能够应用于各自给出的组合，而且还能够应用于其它的组合或者单独适用，只要不脱离本发明的范围即可。
[0033]下面结合实施例详细地阐述本发明。对应的附图示出:
[0034]图1示出根据本发明的装置的一个实施例的立体图；
[0035]图2示出根据本发明的装置的一个实施例的分解立体图；
[0036]图3示出剖切根据本发明装置的一个实施例所得的剖面图；
[0037]图4示出剖切根据本发明装置的一个实施例所得的剖面图，所述装置处于金属的车辆车身部件尤其是车门上；
[0038]图5示出剖切根据本发明装置的一个实施例所得的剖面图，所述装置处于