DE102010044998B4

DE102010044998B4 - Anordnung mit einem Stoßfänger für ein Fahrzeug und einem Sensor sowie Fahrzeug mit einer derartigen Anordnung als auch Verfahren zum Herstellen einer derartigen Anordnung

Info

Publication number: DE102010044998B4
Application number: DE102010044998.9A
Authority: DE
Inventors: Hans-Wilhelm Wehling; Thomas Jung; Christian Frischmann; Daniel Kuhnle
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2022-06-15
Anticipated expiration: 2030-09-11
Also published as: DE102010044998A1

Abstract

Anordnung mit einem Stoßfänger (2) für ein Fahrzeug und zumindest einem Sensor (3 bis 6), welcher an dem Stoßfänger (2) positioniert ist, wobei der Sensor (3 bis 6) im Bereich einer Aussparung (10) im Stoßfänger (2) und zur Detektion durch die Aussparung (10) angeordnet ist, und die Aussparung (10) durch eine die Detektionsfunktion des Sensors (3 bis 6) nicht beeinträchtigende Abdeckung (11) bedeckt ist, wobeidie Abdeckung (11) nur mit einer derart größeren Fläche als die Aussparung (10) ausgebildet ist, dass sie nur in einem kleinen Randbereich (12) um die Aussparung (10) auf einer Außenseite (9) des Stoßfängers (2) angeordnet ist,dadurch gekennzeichnet, dassdie Abdeckung (11) und die Außenseite (9) des Stoßfängers (2) zumindest um die Abdeckung (11) herum mit einer Farblackschicht (13) bedeckt sind, und dass die Farblackschicht (13) auf der Außenseite (9) des Stoßfängers (2) um die Abdeckung (11) mit einer Dicke (d2) ausgebildet ist, die größer als die Dicke (d1) der Abdeckung (11) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Stoßfänger für ein Fahrzeug und einem Sensor, welcher an dem Stoßfänger positioniert ist, wobei der Sensor im Bereich einer Aussparung im Stoßfänger und zur Detektion durch die Aussparung angeordnet ist. Die Anordnung umfasst darüber hinaus eine Abdeckung für die Aussparung. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer derartigen Anordnung als auch ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Anordnung.
Kraftfahrzeuge umfassen in dem vorderen und hinteren Stoßfänger Ultraschallsensoren. Diese sind zur Umgebungserfassung des Fahrzeugs ausgebildet. Die von den Sensoren detektierten Umgebungsinformationen werden beispielsweise einer Fahrerassistenzeinrichtung zur Verfügung gestellt, um dann entsprechende Fahrmanöver des Fahrzeugs einleiten oder durchführen zu können. Insbesondere werden derartige Sensoren einem Parkassistenzsystem zugeordnet, das einen Parkvorgang zumindest unterstützt.
Derartige Ultraschallsensoren sind so in dem Stoßfänger verbaut, dass sie außenseitig sichtbar sind. Sie sind darüber hinaus in den Stoßfänger verrastend angeordnet. Darüber hinaus sind diese Ultraschallsensoren üblicherweise in der Farbe des Stoßfängers lackiert. Dennoch sind die bei den herkömmlichen Ultrasensoren erforderlichen Schwingungsentkopplungsringe, die üblicherweise schwarz eingefärbt sind, außenseitig sichtbar und dies insbesondere im Bereich der Einzelteilspalte.
Aus der DE 10 2008 007 042 A1 ist ein Montageaufbau für eine Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt. Dort ist der Ultraschallsensor mit einer farbigen Folie abgedeckt. Die bereits eingefärbte Folie erstreckt sich jedoch über die gesamte Oberfläche des Stoßfängers und ist somit sowohl mit dem Stoßfänger als auch mit der Außenfläche der Membran des Ultraschallsensors verklebt. Eine derartige Ausgestaltung erfordert relativ großflächiges Auftragen von Folien und damit erheblichen Materialaufwand. Darüber hinaus ist das Verkleben über eine derart große Fläche des Stoßfängers, der darüber hinaus auch noch ganz spezifisch geformt ist, relativ komplex und schwierig. Der Aufwand ist daher relativ groß und der Materialeinsatz sehr intensiv. Darüber hinaus ist die außen liegende Folie freiliegend und somit hohem Verschleiß aufgrund von Witterungsbedingungen oder dergleichen ausgesetzt. Auch kann sie in diesem Zusammenhang leicht beschädigt und verkratzt werden. In diesen Fällen ist dann gegebenenfalls die gesamte Folie zu ersetzen, was sehr aufwändig und teuer ist.
Aus der gattungsgemäßen JP 2005-130 040 A ist ein Montageaufbau bekannt, mit der Ultraschallsensoren kaum sichtbar an einem Stoßfänger angeordnet werden können.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung mit einem Stoßfänger und einem Sensor sowie ein Fahrzeug mit einer derartigen Anordnung, als auch ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Anordnung zu schaffen, mit welcher bzw. mit welchem die Abdeckung des Sensors vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, ein Fahrzeug, welches die Merkmale nach Anspruch 11 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Anspruch 12 aufweist, gelöst.
Eine erfindungsgemäße Anordnung umfasst einen Stoßfänger für ein Fahrzeug und zumindest einen Sensor, welcher an dem Stoßfänger positioniert ist. Der Sensor ist im Bereich einer Aussparung im Stoßfänger angeordnet und zur Detektion durch die Aussparung ausgebildet. Er ist also so positioniert, dass sein Detektionsbereich nicht durch den Stoßfänger verdeckt ist, sondern dass Signale durch die Aussparung gesendet und empfangen werden können. Die Aussparung ist durch eine die Detektionsfunktion des Sensors nicht beeinträchtigende Abdeckung bedeckt. In diesem Zusammenhang wird unter einer die Detektionsfunktion nicht beeinträchtigenden Abdeckung eine derartige Ausgestaltung verstanden, welche das Senden und Empfangen von Signalen im Hinblick auf die Signalstärke nicht wesentlich beeinträchtigt und somit die grundsätzliche Funktionalität im Hinblick auf die Eignung des Sensors zur Lieferung aussagekräftiger Informationen nicht beeinträchtigt.
Die Abdeckung ist mit einer nur derart größeren Fläche als die Aussparung ausgebildet, dass sie nur in einem kleinen Randbereich um die Aussparung auf einer Außenseite des Stoßfängers angeordnet ist. Durch eine derartige Ausgestaltung wird die komplette Abdeckung der Aussparung erreicht, aber dennoch nur ein minimaler Bereich der Außenseite des Stoßfängers durch diese Abdeckung bedeckt. Durch eine derartige Ausgestaltung kann der Montageaufwand deutlich reduziert werden und darüber hinaus ein wesentliches Materialeinsparen erzielt werden. Die Abdeckung ist nicht mehr über die gesamte Außenseite des Stoßfängers angebracht, sondern nur noch in einem ganz kleinen minimalen Randbereich um die Aussparung dort positioniert.
Vorzugsweise ist die Abdeckung an die Form der Aussparung angepasst. Dadurch kann die Materialeinsparung optimiert werden und die durch die Abdeckung bedeckte Fläche der Außenseite des Stoßfängers minimiert werden.
Vorzugsweise ist die Abdeckung eine flexible Folie. In besonders vorteilhafter Weise ist die Abdeckung und insbesondere die Folie mit einer Dicke kleiner 70 µm, insbesondere zwischen 45 µm und 55 µm, ausgebildet. Durch eine derart dünne Folie wird die Vorteilhaftigkeit im Hinblick auf die Nichtbeeinträchtigung der Detektionsfunktion des Sensors besonders erreicht. Darüber hinaus ist die Verarbeitung einer derartig dünnen Abdeckung besonders aufwandsarm möglich. Nicht zuletzt lassen sich durch eine derartig dünne Folie auch weitere Gestaltungsmöglichkeiten der Außenseite des Stoßfängers durchführen, so dass in diesem Zusammenhang auch die Variabilität und Flexibilität über die weitere Ausgestaltung des Stoßfängers erhöht ist.
Erfindungsgemäß sind die Abdeckung und die Außenseite des Stoßfängers um die Abdeckung mit einer Farblackschicht bedeckt. Dies ist eine besonders hervorzuhebende Ausgestaltung, da dadurch die Aufbringung der Abdeckung einerseits besonders aufwandsarm erfolgen kann und darüber hinaus auch diese Abdeckung nochmals durch eine Farblackschicht bedeckt ist. Zum einen kann somit die Abdeckung vor Verschleiß geschützt werden und andererseits kann dadurch in besonders vorteilhafter Weise ein optisch hervorzuhebender und hoch qualitativer Gesamteindruck des Stoßfängers ermöglicht werden. Dies da somit eine einheitliche, nicht unterbrochene Farbgebung durch die Farblackschicht gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß ist die Farblackschicht auf der Außenseite des Stoßfängers um die Abdeckung herum mit einer Dicke ausgebildet, die größer als die Dicke der Abdeckung ist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann somit eine stufenfreie Aufbringung der Farblackschicht am Übergang zwischen dem Rand der Aussparung und der Außenseite des Stoßfängers gewährleistet werden. Die Außenseite der Farblackschicht ist somit für einen Betrachter stufenfrei und völlig kontinuierlich ausgebildet, so dass bei einer Betrachtung des Stoßfängers die darunter ausgebildete Anordnung der Abdeckung und des Sensors nicht erkannt wird. Durch diese vollständige Einbettung der Abdeckung in die Farblackschicht werden Stufen vermieden, an denen die Farbschicht Risse oder anderen Verschleiß erleiden könnte.
Vorzugsweise ist die Farblackschicht auf der Außenseite des Stoßfängers mit einer Dicke größer 80 µm, insbesondere zwischen 100 µm und 130 µm ausgebildet.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Abdeckung auf der dem Sensor zugewandten Seite, insbesondere nur auf dieser Seite, eine Klebstoffschicht aufweist, und die Abdeckung an den Sensor und den Randbereich der Außenseite des Stoßfängers angeklebt ist.
Der Sensor der Anordnung ist insbesondere ein Ultraschallsensor. Er ist insbesondere einer Fahrerassistenzeinrichtung, wie beispielsweise einem Parkassistenzsystem, zugeordnet und zur Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs ausgebildet.
In besonders vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Abdeckung perforiert ist. Durch eine derartige Perforierung wird der Folie die Steifigkeit für den Körperschall (fehlende Entkopplung zum Stoßfänger) genommen. Dadurch wird somit durch einfache Mittel ohne zusätzliche Bauteile diese hervorzuhebende Funktionalität erreicht.
Vorzugsweise ist das Perforationsmuster örtlich in der Abdeckung und/oder formmäßig abhängig von der Dicke der Abdeckung und/oder der Form der Abdeckung und/oder dem Material der Abdeckung und/oder den Ausmaßen der Aussparung ausgebildet.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Perforationen Rundlöcher sind, wobei insbesondere diese Rundlöcher mit einem Durchmesser kleiner 0,2 µm, insbesondere etwa 0,1 µm, ausgebildet sind.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon ist es darüber hinaus nicht erforderlich, die herkömmliche Ausgestaltung des Sensors umzukonzipieren.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Anordnung oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung mit einem Stoßfänger für ein Fahrzeug und einem Sensor, bei welchem in dem Stoßfänger eine Aussparung ausgebildet wird, durch welche der an dem Stoßfänger positionierte Sensor eine Detektion durchführen kann. Die Aussparung wird durch eine die Detektionsfunktion des Sensors nicht beeinträchtigende Abdeckung abgedeckt. Die Abdeckung wird nur mit einer derart größeren Fläche als die Aussparung ausgebildet, so dass sie nur in einem kleinen Randbereich um die Aussparung auf einer Außenseite des Stoßfängers angeordnet wird.
In vorteilhafter Weise wird die Abdeckung, insbesondere eine Folie, einseitig mit einem Klebstoff ausgebildet. Damit braucht die Abdeckung nur positioniert und angedrückt zu werden. Insbesondere nach dem Aufkleben kann dann unverzüglich das Lackieren und das Aufbringen der Farblackschicht durchgeführt werden. Die Frequenzanpassung der Abdeckung wird mit der Dicke des Membranbodens des Sensors angepasst. Der Kraftschluss des Wandlers zu der Membran wird insbesondere durch ein doppelseitiges Klebeelement hergestellt. Damit die Wandlermembrane immer an der Abdeckung anliegt, ist ein entsprechendes Halterkonzept auszubilden. Insbesondere bei aufgeklebter Abdeckung mit der Farblackschicht vor dem Wandler besteht auch das Problem des Körperschalls nicht, weil der Klebstoff entkoppelnd wirkt. Die Abdeckung wird insbesondere für die Funktion des Wandlers in ihrer Dicke, Härte und insbesondere im Hinblick auf ihre Ausgestaltung durch Perforierung individuell angepasst, um der Folie die Steifigkeit für den Körperschall zu nehmen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem Stoßfänger und mehreren Ultraschallsensoren;
2 eine Schnittdarstellung der Anordnung gemäß 1;
3 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer als Folie ausgebildeten Abdeckung für die Anordnung gemäß 1 und 2; und
4 eine schematische Schnittdarstellung eines Ultraschallsensors der Anordnung.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung eine Anordnung 1 für ein Kraftfahrzeug gezeigt, welche einen Stoßfänger 2 umfasst. An dem Stoßfänger 2 sind im Ausführungsbeispiel drei Ultraschallsensoren 3, 4, 5 und 6 angeordnet. Durch die strichlierte Andeutung der Ultraschallsensoren 3 bis 6 soll verdeutlicht werden, dass bei einer Betrachtung der Außenseite 7 des Stoßfängers 2 diese Sensoren 3 bis 6 nicht zu erkennen sind.
Sowohl die Anzahl als auch die Position der Ultraschallsensoren 3 bis 6 ist lediglich beispielhaft.
Die durch die Ultraschallsensoren 3 bis 6 detektierten Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs werden im Ausführungsbeispiel einer Fahrerassistenzeinrichtung, wie beispielsweise einem Parkassistenzsystem, bereit gestestellt.
In 2 ist eine Schnittdarstellung der Anordnung 1 gemäß 1 entlang der Schnittlinie II-II gezeigt. Der Stoßfänger 2 weist eine Innenseite 8 und eine Außenseite 9 auf. In dem Stoßfänger 2 ist eine Aussparung 10 als durchgängiges Loch ausgebildet. Nicht gezeigt ist in 2 der Ultraschallsensor 5, welcher in Schnittdarstellung in 4 gezeigt ist. Dieser Ultraschallsensor 5 ist auf dem der Innenseite 8 zugewandten Bereich des Stoßfängers 2 angeordnet und so positioniert, dass er Signale durch die Aussparung 10 senden und empfangen kann.
Auf der Außenseite 9 des Stoßfängers 2 ist die Aussparung 10 bedeckend eine Folie 11 aufgebracht. Die Folie 11 weist eine Dicke d1 auf, die kleiner 70 µm, insbesondere im Ausführungsbeispiel zwischen 45 µm und 55 µm, insbesondere etwa 50 µm, beträgt. Darüber hinaus ist die Folie 11 flächenmäßig derart klein ausgebildet, dass sie nur auf einem minimalen Randbereich 12 um die Aussparung 10 herum angeklebt ist. Dieser Randbereich 12 misst in radialer Richtung im Hinblick auf die runde Formgebung der Aussparung 10 vorzugsweise kleiner 2 cm, insbesondere kleiner 1 cm.
Darüber hinaus ist auf der Außenseite des Stoßfängers 2 eine Farblackschicht 13 aufgebracht, die darüber hinaus auch vollständig die Folie an ihrer Außenseite 14 bedeckt. Es ist zu erkennen, dass die Farblackschicht 13, die die gesamte Außenseite 9 des Stoßfängers 2 bedeckt, im Übergangsbereich zwischen der Abdeckung bzw. der Folie 11 und der Außenseite 9 eine Dicke d2 aufweist, die vorzugsweise zwischen 100 µm und 130 µm beträgt. Auf der Außenseite 14 der Folie 11 ist diese Farblackschicht 13 entsprechend dünner, und zwar derart, dass an diesem Übergang zwischen dem Rand der Folie 11 und der Außenseite 9 des Stoßfängers 2 eine Außenseite 15 der Farblackschicht 13 stufenlos ausgebildet ist.
Die Folie 11 weist vorzugsweise lediglich auf ihrer Innenseite 16 eine Klebeschicht auf. Es kann auch vorgesehen sein, dass diese Klebeschicht nur auf demjenigen Bereich der Innenseite 16 aufgebracht ist, mit dem die Folie 11 auf den Randbereich 12 der Außenseite 9 des Stoßfängers 2 angeklebt wird.
Wie in 3 in einem Ausschnitt der Folie 11 näher in schematischer Weise gezeigt ist, ist diese Folie 11 perforiert und weist dazu eine Mehrzahl von durchgängigen Rundlöchern 17 auf, von denen lediglich eines näher mit dem Bezugszeichen versehen ist. Die Rundlöcher 17 sind vorzugsweise mit einem Durchmesser kleiner 0,2 µm ausgebildet. Vorzugsweise beträgt dieser Durchmesser 0,1 µm.
In 4 ist einer schematischen Schnittdarstellung der Ultraschallwandler 5 gezeigt, wobei dazu ein Wandlergehäuse 18, eine Membran 19, eine Entkopplung 20 und ein Piezoelement 21, welches an einer Innenseite eines Bodens 22 der Membran 19 angeordnet ist, gezeigt sind. Auf einer Außenseite 23 des Bodens 22 ist ein doppelseitiges Klebeelement 24 aufgebracht. Mit diesem wird der Ultraschallsensor 5 an die Innenseite 16 der Folie 11 angeklebt und angedrückt.
Vorzugsweise ist vor der Montage des Ultraschallwandlers 5 in die Ausgestaltung gemäß 2 vorgesehen, dass eine Schutzfolie auf dem Klebeelement 24 aufgebracht ist, welche dann bei einer Montage abgezogen wird.

Claims

Anordnung mit einem Stoßfänger (2) für ein Fahrzeug und zumindest einem Sensor (3 bis 6), welcher an dem Stoßfänger (2) positioniert ist, wobei der Sensor (3 bis 6) im Bereich einer Aussparung (10) im Stoßfänger (2) und zur Detektion durch die Aussparung (10) angeordnet ist, und die Aussparung (10) durch eine die Detektionsfunktion des Sensors (3 bis 6) nicht beeinträchtigende Abdeckung (11) bedeckt ist, wobei die Abdeckung (11) nur mit einer derart größeren Fläche als die Aussparung (10) ausgebildet ist, dass sie nur in einem kleinen Randbereich (12) um die Aussparung (10) auf einer Außenseite (9) des Stoßfängers (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (11) und die Außenseite (9) des Stoßfängers (2) zumindest um die Abdeckung (11) herum mit einer Farblackschicht (13) bedeckt sind, und dass die Farblackschicht (13) auf der Außenseite (9) des Stoßfängers (2) um die Abdeckung (11) mit einer Dicke (d2) ausgebildet ist, die größer als die Dicke (d1) der Abdeckung (11) ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (11) an die Form der Aussparung (10) angepasst ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung eine flexible Folie (11) ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (11) eine Dicke (d1) kleiner 70 µm, insbesondere zwischen 45 µm und 55 µm, aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenseite (15) der Farblackschicht (13) im Bereich des Übergangs von der Abdeckung (11) zur von der Abdeckung (11) nicht mehr bedeckten Außenseite (9) des Stoßfängers (2) stufenfrei ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Farblackschicht (13) auf der Außenseite (9) des Stoßfängers (2) mit einer Dicke (d2) größer 80 µm, insbesondere zwischen 100 µm und 130 µm, ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (11) auf der dem Sensor (3 bis 6) zugewandten Seite (16), insbesondere nur auf dieser Seite, eine Klebstoffschicht aufweist, und die Abdeckung (11) an den Sensor (3 bis 6) und den Randbereich (12) der Außenseite (9) des Stoßfängers (2) angeklebt ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (11) zumindest im Bereich, der die Aussparung (10) abdeckt, perforiert ist.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Perforationsmuster örtlich in der Abdeckung (11) und/oder formmäßig abhängig von der Dicke (d1) der Abdeckung (11) und/oder der Form der Abdeckung (11) und/oder dem Material der Abdeckung (11) und/oder den Ausmaßen der Aussparung (10) ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Perforationen Rundlöcher (17) ausgebildet sind, insbesondere mit einem Durchmesser kleiner 0,2 µm, vorzugsweise etwa 0,1 µm.
Fahrzeug mit einer Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Herstellen einer Anordnung (1) mit einem Stoßfänger (2) für ein Fahrzeug und einem Sensor (3 bis 6), bei welchem in dem Stoßfänger (2) eine Aussparung (10) ausgebildet wird, durch welche der an dem Stoßfänger (2) positionierte Sensor (3 bis 6) eine Detektion durchführen kann, und die Aussparung (10) durch eine die Detektionsfunktion des Sensors (3 bis 6) nicht beeinträchtigende Abdeckung (11) abgedeckt wird, wobei die Abdeckung (11) nur mit einer derart größeren Fläche als die Aussparung (10) ausgebildet wird, dass sie nur in einem kleinen Randbereich (12) um die Aussparung (10) auf einer Außenseite (9) des Stoßfängers (2) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (11) und die Außenseite (9) des Stoßfängers (2) zumindest um die Abdeckung (11) herum mit einer Farblackschicht (13) bedeckt sind, und dass die Farblackschicht (13) auf der Außenseite (9) des Stoßfängers (2) um die Abdeckung (11) mit einer Dicke (d2) ausgebildet ist, die größer als die Dicke (d1) der Abdeckung (11) ist.