Die Erfindung, zusammen mit zusätzlichen Zielen, Merkmalen und deren Vorteilen kann am Besten anhand der nachfolgenden Beschreibung, den angehängten Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, dabei zeigt:

1A eine Vorderansicht einer Anordnung des Ultraschallwandlers eines Ultraschallsensors gemäß einer ersten Ausführungsform;

1B eine Ansicht einer Anordnung des Ultraschallwandlers des Ultraschallsensors gemäß der ersten Ausführungsform von rechts, gesehen aus einer Richtung IB in 1A;

1C eine Rückansicht einer Anordnung des Ultraschallwandlers des Ultraschallsensors gemäß der ersten Ausführungsform, wenn eine Füllung entfernt ist;

1D eine schematische Ansicht einer Anordnung des Ultraschallwandlers des Ultraschallsensors gemäß der ersten Ausführungsform, wenn die Füllung entfernt ist, entlang einer Linie ID-ID in 1A;

2A eine Schnittansicht des Ultraschallsensors mit dem in 1 gezeigten Ultraschallwandler, wenn der Ultraschallsensor an einem Stoßfänger eines Fahrzeugs montiert ist;

2B eine Vorderansicht des Ultraschallsensors mit dem in 1 gezeigten Ultraschallwandler, wenn der Ultraschallsensor an dem Stoßfänger des Fahrzeugs montiert ist;

3 eine Draufsicht einer Modifikation eines perforierten Bauteils;

4 eine Schnittansicht eines Beispiels einer Modifikation eines Filters;

5 eine Schnittansicht eines anderen Beispiels der Modifikation des Filters;

6 eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels der Modifikation des Filters;

7 eine Schnittansicht eines anderen Beispiels der Modifikation des Filters;

8 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Schichtanordnung, die eine Fläche der Vibrationsfläche eines Ultraschallwandlers abdeckt, der ein Vergleichsbeispiel gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;

9 eine schematische Darstellung einer Schichtanordnung, welche die Vibrationsfläche eines Ultraschallwandlers (die Vibrationsfläche eines Ultraschallwandlers eines Ultraschallsensors) gemäß der zweiten Ausführungsform abdeckt;

10 eine schematische Ansicht eines Beispiels einer Modifikation einer Schichtanordnung;

11 eine schematische Ansicht eines anderen Beispiels der Modifikation der Schichtanordnung; und

12 eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels der Modifikation der Schichtanordnung.

Ein Ultraschallsensor 10 enthält ein röhrenförmiges Gehäuse 11 mit einem Boden und ein piezoelektrisches Element 12, das an einer inneren Fläche bzw. Innenfläche des Bodens befestigt ist.

Das Gehäuse 11 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material (z.B. einem metallischen Material, einem elektrisch isolierten Material, das mit einer elektrisch leitfähigen Schicht überzogen ist). Das Gehäuse 11 weist innen einen Innenraum 13 auf. Das piezoelektrische Element 12 ist an die Innenfläche des Bodens des Gehäuses 11 geklebt. Eine Außenfläche des Bodens dient als eine Vibrationsfläche 11a. Bei der vorliegenden Ausführungsform dient Aluminium als elektrisch leitfähiges Material. Die Vibrationsfläche ist zudem kreisförmig ausgebildet.

Das piezoelektrische Element 12 enthält eine piezoelektrische Keramik (z.B. eine Blei-Zirkonat-Titanat-Keramik), und zwei (nicht dargestellte) Elektroden, von denen eine jede an einer Seite der piezoelektrischen Keramik bereitgestellt ist. Die erste Elektrode wird an die Innenfläche des Bodens des Gehäuses 11 geklebt, beispielsweise unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs. Eine der Verbindungsleitungen 15 wird an die zweite Elektrode gelötet, und die andere Verbindungsleitungen 15 wird mit der ersten Elektrode durch das Gehäuse 11 verbunden. Bei der vorliegenden Ausführungsform enthält das Gehäuse eine Aussparung 14 an einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 11. Die andere Verbindungsleitung 15 ist an die Aussparung 14 gelötet. Daher kann eine Wechselspannung (ein Wechselsignal) an das piezoelektrische Element 12 durch das Gehäuse 11 angelegt werden, so dass das piezoelektrische Element 12 betrieben wird, und dass die Vibrationsfläche 11a vibriert.

Der Innenraum 13 ist derart geformt (ein abgerundetes Rechteck), dass eine Längsstrecke und eine Querstrecke des Innenraums 13 unterschiedlich sind, wie in 1C dargestellt. Der derart ausgebildete Innenraum 13 ermöglicht unterschiedliche Richtwirkungen des Ultraschallwandlers 10 in horizontale und vertikale Richtungen. Hier ist die Richtwirkung (der Winkelbereich) in die vertikale Richtung (eine Richtung von Oben nach Unten in den 1A bis 1D) enger als die Richtwirkung in die horizontale Richtung (eine Querrichtung in den 1A bis 1D).

Der Innenraum 13 des Gehäuses wird hierbei mit einer Füllung (z.B. einem Silikon oder Silizium) ausgefüllt, die nicht dargestellt ist, nachdem das Verlöten der Verbindungsleitungen 15 abgeschlossen ist. Das Gehäuse 11 enthält zudem an jeder Seite des Gehäuses 11 einen ebenen Abschnitt 16, der eine ebene Fläche aufweist. Aufgrund der ebenen Abschnitte 16 wird erkannt, dass die Richtung von Oben nach unten in den 1A bis 1D die Wirkrichtung in horizontale Richtung anzeigt.

Die 2A und 2B zeigen eine Darstellung, bei der ein Ultraschallsensor mit dem in den 1A bis 1D gezeigten Ultraschallwandler 10 an einen Stoßfänger eines Fahrzeugs montiert ist. In 2A werden, um die Darstellung zu vereinfachen, die elektronischen Komponenten, die einen Prozessschaltungssubstrat bzw. -träger (process circuit substrate) bilden, nicht dargestellt.

Der Ultraschallsensor 100 enthält den Ultraschallwandler 10 und den Prozessschaltungsträger 20, welche in einem hohlen Behälter 30 zusammengebaut sind, das aus einem Kunstharz besteht. Hierbei legt der Prozessschaltungsträger 20 eine Antriebsspannung bzw. Steuerspannung an den Ultraschallwandler 10 an, um eine Ultraschallwelle zu erzeugen. Der Prozessschaltungsträger 20 verarbeitet zudem eine Spannung, die vom Ultraschallwandler 10 aufgrund einer gegenelektromotorischen Kraft erzeugt wird.

Der hohle Behälter 30 besteht aus einem Kunstharz, beispielsweise Polybutylen-Terephthalat (PBT). Der hohle Behälter 30 enthält in seinem Inneren ein vibrationsbegrenzendes Teil 21, das an einem Umfang des Ultraschallwandlers 10 angeordnet ist. Das vibrationsbegrenzende Teil 21 begrenzt eine Vibrationsübertragung vom Ultraschallwandler 10 auf den Behälter 30. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das vibrationsbegrenzende Teil 21 ein röhrenförmiger elastischer Körper aus einem Silikonkautschuk. Eine Rückseite des Prozessschaltungsträgers 20 ist zudem mit einem wasserfesten Silikon 22 zum begrenzen von Feuchtigkeit gefüllt. Der Prozessschaltungsträger 20 ist mit einer (nicht dargestellten) Steuerung durch einen (nicht dargestellten) Anschluss verbunden, so dass die Steuerung Hindernisse erfasst, die vor oder hinter dem Fahrzeug oder an Ecken des Fahrzeugs angeordnet sind.

Der Behälter 30 enthält einen ringförmigen Flansch 31, der an einer Außenfläche eines Stoßfängers (Basisteil) 200 an einem Umfang einer am Stoßfänger angeordneten Durchgangsöffnung (eines Durchgangslochs) 201 arretiert ist. Mit anderen Worten: Der Ultraschallsensor 100 der vorliegenden Ausführungsform wird von außerhalb des Stoßfängers 200 in die Durchgangsöffnung 201 eingesetzt. Dann wird der Flansch 31 an der Außenfläche des Stoßfängers 200 am Umfang der Durchgangsöffnung 201 arretiert, so dass der Ultraschallsensor 100 am Stoßfänger 200 befestigt ist. Der Ultraschallwandler 10 und das vibrationsbegrenzende Teil 21 werden in den Behälter 30 durch einen kreisförmigen Öffnungsabschnitt des Flansches eingesetzt. Bei dieser Montageanordnung ist die Vibrationsfläche 11a des Ultraschallwandlers 10 durch eine Öffnungsfläche des Behälters 30 nach außen offen bzw. ausgesetzt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Außenfläche des Flansches 31 des Behälters 30 derart angeordnet, um im Allgemeinen bündig mit der Vibrationsfläche 11a des Ultraschallwandlers 10 abzuschließen. Zudem sind die Außenumfangsformen des Flansches 31 und die Vibrationsfläche 11a konzentrisch um einen gemeinsamen Mittelpunkt angeordnet.

Hier sind, bei dem Behälter 30, die Verbindungsleitungen 15 des Ultraschallwandlers 10 elektrisch mit dem Prozessschaltungsträger 20 verbunden. Der Prozessschaltungsträger 20 enthält einen einstellbaren Widerstand bzw. ein Potentiometer (nicht dargestellt) zum Einstellen der Empfindlichkeit des Sensors. Ein Widerstandswert des Potentiometers ist manuell einstellbar durch Drehen eines bestimmten Volumenknopfes. Die Einstellung der Empfindlichkeit des Sensors wird wie folgt ausgeführt. Zuerst wird ein Testpol bzw. -pfosten (Hindernis) an einer Stelle bereitgestellt, die einen bestimmten Abstand vom Ultraschallwandler 10 entfernt ist. Das Potentiometer wird basierend auf einem Ausgabesignal, das von dem Prozessschaltungsträger 20 geliefert wird, der das Ausgabesignal in Bezug auf den Pfosten ausgibt, eingestellt. Wenn die Einstellung abgeschlossen ist, wird der Prozessschaltungsträger 20 in den Behälter 30 von einer Rückseite (einer entgegen gesetzten Seite) des Behälters 30 zum Flansch 31 eingesetzt. Die Rückseite (entgegen gesetzte Seite) ist die der Seite des Flansches 31 entgegengesetzte Seite des Behälters 30. Wenn der Prozessschaltungsträger 20 auf eine vorbestimmte Position gesetzt ist, wird das wasserfeste Silikon 22 zugeführt, um die Rückseite des Behälters 30 zu füllen. Dann wird eine hintere Öffnung des Behälters 30 mit einer Abdeckung 32 abgedeckt.

Der Ultraschallsensor 100 der vorliegenden Erfindung umfasst ferner einen Filter 40, der als ein Begrenzungsmittel zum Begrenzen der Übertragung eines Stoßes aufgrund einer Kollision mit einem Objekt, beispielsweise einem fliegenden Stein, auf die Vibrationsfläche 11a dient.

Der Filter 40 ist derart bereitgestellt, dass zwischen dem Filter 40 und der Vibrationsfläche 11a eine Lücke ist, und dass der Filter 40 die Vibrationsfläche 11a abdeckt. Insbesondere enthält der Filter 40 ein perforiertes Teil 41 und ein Befestigungsteil 42, welche beide der Vibrationsfläche 11a gegenüberliegen. Das perforierte Teil 41 hat mehrere Durchgangsöffnungen, welche durch das perforierte Teil 41 rechtwinklig (vertikal) zur Vibrationsfläche 41 verlaufen. Das Befestigungsteil 42 ist ein einem Umfang des perforierten Teils 41 bereitgestellt, und ist am Flansch 31 des Behälters 30 befestigt.

Das perforierte Teil 41 ist wie ein Netz geformt und an eine Stelle angeordnet, die in einem vorbestimmten Abstand von der Vibrationsfläche 11a entfernt angeordnet ist. Das Material zum Ausbilden des perforierten Teils 41 ist nicht eingeschränkt. Jedes Material (z.B. ein metallisches Material, ein Kunststoffmaterial, ein Fasermaterial) kann für das perforierte Teil 41 verwendet werden, solange das Material eine Netzstruktur ausbilden kann. Das perforierte Teil 41 der vorliegenden Ausführungsform besteht aus einem metallischen Material. Zudem ist eine Form des perforierten Teils 41 ähnlich zur Vibrationsfläche 11a, wie in 2B dargestellt, und eine Größe des perforierten Teils 41 ist größer als die der Vibrationsfläche 11a. Ein Öffnungsgrad (d.h. eine Fläche von Öffnungsabschnitten pro Einheitsfläche des perforierten Teils 41) und eine Dicke des perforierten Teils 41 werden bestimmt, um die folgenden beiden Bedingungen zu erfüllen. Die erste Bedingung ist, dass das perforierte Teil 41 stark genug sein muss, um gegenüber dem Stoß durch eine Kollision mit einem Hindernis, beispielsweise einem fliegenden Stein, haltbar zu sein, so dass das perforierte Teil 41 das Objekt hält. Die zweite Bedingung ist, dass das perforierte Teil 41 zuverlässig Ultraschallwellen durch die Durchgangsöffnungen ausgeben und empfangen kann.

Das Befestigungsteil 42 bestimmt eine Position des Filters 40 und wird an eine Außenfläche des Flansches 31 des Behälters 30 geklebt (befestigt), so dass das perforierte Teil 41 eine gesamte Oberfläche der Vibrationsfläche 11a zu dem Zeitpunkt abdeckt, zu dem das perforierte Teil 41 in einem vorbestimmten Abstand von der Vibrationsfläche 11a entfernt angeordnet wird. Das Befestigungsteil 42 der vorliegenden Ausführungsform besteht, ähnlich wie der Behälter 30, aus PBT. Das Befestigungsteil 42 ist radial nach außen konisch zulaufend, in Übereinstimmung mir einem konischen Abschnitt des Flansches, wie in 2 dargestellt. Zudem ist das Befestigungsteil 42, aus einer Position des Filters 40 betrachtet, ringförmig ausgebildet.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Ultraschallsensor 100 in die Durchgangsöffnung 201 von außerhalb des Stoßfängers 200 eingesetzt. Der Flansch 31 wird an der Außenfläche des Stoßfängers in einem Umfang der Durchgangsöffnung 201 befestigt. Auf diese Weise wird der Ultraschallsensor 100 am Stoßfänger 200 befestigt. Daher kann der Filter 40 am Behälter 30 befestigt werden, wenn der Ultraschallwandler 10 und das vibrationsbegrenzende Teil 21 im Behälter 30 angebracht wurden. Zudem ist das perforierte Teil 41 in das Befestigungsteil 42 durch Formpressen integriert. Jedoch ist dies nicht auf Formpressen beschränkt. Ein alternatives Verfahren, beispielsweise Einbauen (fitting), Verschrauben, Kleben oder Schweißen, kann verwendet werden.

Daher kann, bei dem Ultraschallsensor 100 der vorliegenden Ausführungsform, der Filter 40 das Objekt, beispielsweise den fliegenden Stein, hindern, mit der Vibrationsfläche 11a zu kollidieren. Zudem ist der Filter 40 derart bereitgestellt, dass eine Lücke zwischen dem Filter 40 und der Vibrationsfläche 11a ist. Daher wird der Stoß auf den Filter 40 nicht direkt auf die Vibrationsfläche 11a übertragen. Daher kann ein Stoß durch eine Kollision verringert oder verhindert werden. Zudem kann die Vibrationsfläche 11a effektiv die Ultraschallwellen durch das perforierte Teil 41 ausgeben und empfangen.

Zudem wird, bei der vorliegenden Ausführungsform, der Stoß auf den Filter 40 aufgrund der Kollision mit dem Objekt durch das Befestigungsteil 42 auf den Behälter 30 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Stoß durch das vibrationsbegrenzende Teil 21, das an den Behälter angrenzend angeordnet ist, absorbiert. Daher kann der Stoß aufgrund der Kollision mit dem Fliegenden Stein, der auf den Ultraschallwandler 10 vom Behälter 30 übertragen wird, effektiv verringert werden. In ähnlicher Weise kann die Übertragung (der Weg) der vom Ultraschallwandler 10 auf den Behälter 30 aufgebrachten Vibrationen effektiv verringert werden. Daher kann eine fehlerhafte Erkennung eingeschränkt werden. Das vibrationsbegrenzende Teil 21 kann auch die Übertragung der vom Ultraschallwandler 10 auf den Behälter 30 aufgebrachten Vibrationen verringern. In ähnlicher Weise kann das vibrationsbegrenzende Teil 21 effektiv die Übertragung der vom Behälter 30 auf den Ultraschallwandler 10 aufgebrachten Vibrationen verringern. Daher kann eine fehlerhafte Erfassung aufgrund eines Echos bzw. Nachschwingens (reverberation) eingeschränkt werden.

Der Filter 40 ist über der Vibrationsfläche 11a angeordnet, wodurch ein Erfassungsbereich zum Erfassen der Ultraschallwellen verringert werden kann (d.h. eine Empfindlichkeit des Ultraschallsensors kann sich verschlechtern). Das liegt daran, dass der Filter 40 einen Teil der von der Vibrationsfläche 11a ausgegebenen bzw. abgestrahlten Ultraschallwellen behindern kann. Zudem liegt dies daran, dass der Filter die Vibrationsfläche 11a daran hindern kann, einen Teil der vom Objekt reflektierten Ultraschallwellen zu empfangen. Jedoch ist bei der vorliegenden Ausführungsform das perforierte Teil 41 ähnlich wie die Vibrationsfläche ausgebildet, und die Größe des perforierten Teil ist gleich der oder größer als die der Vibrationsfläche. Daher wird vermieden, dass der Erfassungsbereich verringert wird (d.h. er wird vermieden, dass sich die Empfindlichkeit des Ultraschallsensors verschlechtert). Dies wirkt sich zudem positiv auf das Design aus. Zudem hat der Ultraschallsensor 100 der vorliegenden Ausführungsform die Richtwirkung. Daher können die Form und die Größe des perforierten Teils 41 alternativ basierend auf der Richtwirkung des Ultraschallwandlers 10 zu einer Stellung wie in 3 gezeugt verändert werden. dadurch wird verhindert, dass der Erfassungsbereicht verringert wird. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Modifikation des perforierten Teils 41. Obgleich in 3 nur die Form des perforierten Teils 41 basierend auf der Richtwirkung ausgebildet ist, kann das Befestigungsteil 42 auch in einer ähnlichen Form wie das perforierte Teil ausgebildet werden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das perforierte Teil 41 netzförmig ausgebildet. Jedoch ist die Form nicht darauf beschränkt, solange das perforierte Teil 41 das Objekt hält, und das perforierte Teil 41 zuverlässig die Ultraschallwellen durch die Durchgangsöffnungen ausgeben und empfangen kann. Beispielsweise kann das perforierte Teil 41 alternativ eine wabenförmige Struktur oder eine Struktur mit einer Mehrzahl von kreisförmigen Durchgangsöffnungen haben. Hierbei ist ein Querschnittsbereich der kreisförmigen Durchgangsöffnung kreisförmig ausgebildet.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Filter 40 zudem an der Außenfläche des Stoßfängers 200 angeordnet. Der Filter 40 kann jedoch beispielsweise, wie in 4 dargestellt, alternativ innerhalb der Durchgangsöffnung 201 angeordnet sein, wenn der Ultraschallsensor 100 mittels eines Befestigungsmittels 50, das an der Innenfläche des Stoßfängers 200 befestigt ist (z.B. durch ein Befestigungsteil, das nicht dargestellt ist), befestigt ist. In diesem Fall ragt der Filter 40 nicht aus der Außenfläche des Stoßfängers 200 heraus, so dass das Design bzw. Aussehen verbessert werden kann. 4 zeigt eine Schnittdarstellung, die eine Modifikation des Filters 40 darstellt. In 4 hat der Behälter 30 keinen Flansch 31. Zudem sind die Außendurchmesser des Behälters 30 und des Befestigungsteils 42 gleich oder geringfügig geringer als der der Durchgangsöffnung 201.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Filter zudem an den Behälter 30 geklebt (befestigt). Der Filter 40 kann jedoch alternativ am vibrationsbegrenzenden Teil 21 befestigt sein. In diesem Fall kann der Stoß auf den Filter 40 aufgrund der Kollision mit dem Objekt auch effektiv verringert werden. Zudem kann der Filter 40 am vibrationsbegrenzenden Teil 21 und dem Behälter 30 befestigt sein. Auch ist das Befestigungsverfahren nicht auf die vorgenannten Beispiele beschränkt. Eine alternative, wohl bekannte Methode, beispielsweise Einbauen (fitting), Verschrauben, Kleben oder Schweißen kann verwendet werden. Beispielsweise ist, wie in 5 dargestellt, ein Endabschnitt des Filters 40 gebogen, so dass dessen gebogener Abschnitt dadurch befestigt wird, dass er zwischen dem vibrationsbegrenzenden Teil 21 und dem Behälter 30 gehalten wird. 5 zeigt eine Schnittdarstellung, die eine weitere Modifikation des Filters darstellt. In 5 enthält der Filter 40 lediglich das perforierte Teil 41, bei dem metallische Materialien netzförmig angeordnet sind. Gleichermaßen kann der Filter 40 nur das perforierte Teil 41 (aber das Befestigungsteil 42) enthalten, wenn das Material und die Anordnung dies zulassen.

Der Filter 40 kann alternativ an einem anderen Teil als dem Ultraschallsensor 100 befestigt sein. Beispielsweise kann, wie in 6 dargestellt, das Befestigungsteil 42 an der Außenfläche das Stoßfängers 200 in einem Umfang der Durchgangsöffnung 201 befestigt sein, so dass das perforierte Teil 41 mit einer Lücke zwischen dem Filter 40 und der Vibrationsfläche 11a angeordnet werden kann. 6 zeigt eine Schnittansicht, die eine weitere Modifikation des Filters darstellt.

In 6 sind der Filter 40 und das Befestigungsmittel 50 voneinander getrennt. Jedoch kann, wie in 7 dargestellt, das Befestigungsteil 42 des Filters 40 alternativ ein Sperrteil 42a und ein Stützteil 42b aufweisen. Das Sperrteil 42a wird an der Außenfläche des Stoßfängers 200 im Umfang der Durchgangsöffnung 201 befestigt. Das Stützteil 42b erstreckt sich vom Sperrteil 42a durch die Durchgangsöffnung 201, um von der Innenfläche des Stoßfängers herauszuragen. Das Stützteil 42b hat auch ein Befestigungsteil (nicht dargestellt) und stützt der Ultraschallsensor 100. Wie vorstehend diskutiert kann der Filter 40 alternativ eine Funktion des Befestigungsmittels 50 enthalten. 7 zeigt eine Schnittansicht, die eine weitere Modifikation des Filters 40 darstellt.

Das perforierte Teil 41 kann nicht nur den fliegenden Stein sondern auch Abfall (d.h. Staub) als Objekt halten. Daher kann sich die Empfindlichkeit des Sensors verschlechtern, wenn das Objekt im perforierten Teil 41 gefangen ist. Um mit der Verschlechterung bzw. Abnahme der Empfindlichkeit fertig zu werden, muss Staub vom perforierten Teil 41 entfernt werden. Daher kann das perforierte Teil 41 zumindest am Befestigungsteil 42 abnehmbar angebracht sein. Auch kann der Filter 40 abnehmbar angebracht sein. Aufgrund dieser Anordnung kann das perforierte Teil 41 effektiv gewaschen oder ersetzt werden.

Die Empfindlichkeit des Sensors kann abnehmen, da der Filter 40 über der Vibrationsfläche 11a angeordnet ist. Als Gegenmaßnahme für die vorgenannte Beschreibung weist der Ultraschallsensor 100 der vorliegenden Ausführungsform einen Prozessschaltungsträger 20 auf, der im Behälter 30 bereitgestellt ist. Daher kann die Empfindlichkeit des Sensors unter Verwendung des Prozessschaltungsträgers 20 eingestellt werden, während der Filter 40 über der Vibrationsfläche 11a angeordnet ist. Daher wird eine Abnahme der Empfindlichkeit des Sensors begrenzt.

Die zweite Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 8 bis 12 beschrieben. Ein Ultraschallwandler und ein Ultraschallsensor der zweiten Ausführungsform haben mit der ersten Ausführungsform gemeinsame Punkte. Daher wird die Erklärung der gemeinsamen Punkte weggelassen und die von der ersten Ausführungsform unterschiedlichen Punkte werden hauptsächlich beschrieben.

Die vorliegende Ausführungsform ist durch eine stoßabsorbierende Schicht zum Absorbieren eines Stoßes gekennzeichnet, die an der Oberfläche der Vibrationsfläche 11a bereitgestellt ist. Die stoßabsorbierende Schicht dient als Begrenzungsmittel zum Verringern oder Begrenzen bzw. Beschränken der Übertragung des Stoßes aufgrund einer Kollision mit dem Objekt auf die Vibrationsfläche 11a.

Die Vibrationsfläche 11a des im Ultraschallsensor 100 enthaltenen Ultraschallwandlers 10 ist derart angeordnet, dass die Vibrationsfläche 11a nach außen, beispielsweise an die Außenseite des Stoßfängers 200, offen ist. Daher ist, im Hinblick auf das Design, die Vibrationsfläche 11a in der gleichen Farbe gestrichen wie die Farbe des Stoßfängers. 8 zeigt eine herkömmliche Schichtanordnung die eine galvanisch aufgebrachte Schicht 17a, eine Farbschicht 17b und eine klare Schicht bzw. Deckschicht (clear film) 17c enthält, wie in 8 dargestellt. die galvanische Schicht 17a besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material und ist auf der Vibrationsfläche 11a ausgebildet. Die Farbschicht 17b dient als eine obere Schicht der galvanischen Schicht 17a. Die Deckschicht 17c ist als eine obere Schicht der Farbschicht 17b ausgebildet, um die Farbschicht 17b zu schützen und zu dekorieren. Bei der Schichtanordnung kann der Ultraschallwandler 10 jedoch unvorteilhaft brechen, da die Schichtenlagenanordnung (film layer arrangement) den Stoß nicht effektiv absorbieren kann. Zudem kann, selbst für den Fall dass der Ultraschallwandler nicht bricht, die Vibrationsfläche 11a unvorteilhaft unter Korrosion leiden, da die Schicht abgehen kann.

Daher ist bei der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich die stoßabsorbierende Schicht 17d bereitgestellt, um die Gesamtfläche der Vibrationsfläche 11a abzudecken, wie in 9 dargestellt. Insbesondere besteht die stoßabsorbierende Schicht 17d aus einer wohl bekannten stoßabsorbierenden Beschichtungsverbindung (coating compound) (z.B. einem Gießharz, wie beispielsweise Epoxydharz und Urethanharz, mit darin verteilten Graphitflocken). Dadurch bricht der Ultraschallwandler 10 nicht durch die Kollision mit dem Objekt. Zudem wird die stoßabsorbierende Schicht 17d mit einer Dicke ausgebildet, die eine praktisch anwendbare Sensorempfindlichkeit gewährleistet.

Wie vorstehend beschrieben wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Übertragung des Stoßes, der durch die Kollision mit dem Objekt verursacht wird, auf die Vibrationsfläche 11a verringert oder eingeschränkt. Daher wird das Brechen des Ultraschallwandlers 10 durch den Stoß aufgrund der Kollision mit dem Objekt begrenzt.

Zudem benötigt die als Begrenzungsmittel dienende stoßabsorbierende Schicht der vorliegenden Ausführungsform weniger Raum für deren Anordnung, verglichen mit dem Filter 40 der ersten Ausführungsform. Daher ist diese im Hinblick auf das Design bzw. Erscheinungsbild vorzuziehen. Wenn das Begrenzungsmittel der zweiten Ausführungsform auf eine herkömmliche Ultraschallwandleranordnung angewandt wird, die eine bestimmte Schicht über der Vibrationsfläche 11a enthält, kann ein Herstellungsprozess weiter vereinfacht werden, als ein Herstellungsprozess bei der ersten Ausführungsform, wo der Filter 40 zusätzlich bereitgestellt wird.

Zudem wird bei der vorliegenden Ausführungsform die stoßabsorbierende Schicht 17d als eine untere Lage der Farbschicht 17b bereitgestellt. Bei dieser Schichtlagenanordnung ist die stoßabsorbierende Schicht 17d nicht auf eine bestimmte Farbe beschränkt, wodurch es möglich ist, dass die stoßabsorbierende Schicht 7d für Stoßfänger in jeglicher Farbe verwendet werden kann.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die stoßabsorbierende Schicht 147d zusätzlich an der Vibrationsfläche 11a bereitgestellt, zusätzlich zur herkömmlichen Schichtlagenanordnung der Schichten 17a bis 17c. Jedoch kann zumindest eine der Schichten 17a bis 17c der herkömmlichen Schichtlagenanordnung alternativ als stoßabsorbierende Schicht dienen. Beispielsweise kann alternativ, wie in 10 dargestellt, eine stoßabsorbierende Schicht 17bd die Farbschicht 17b ersetzen. In diesem Fall, bei dem die stoßabsorbierende Schicht die herkömmliche Schicht ersetzt, kann eine Dicke der Schichtlagenanordnung verringert werden. Daher begrenzt dies die Verschlechterung der Empfindlichkeit des Sensors, deren Verschlechterung auftreten kann, wenn die Dicke der Schichtlagenanordnung größer wird. Wie zudem in 11 dargestellt, kann alternativ eine stoßabsorbierende klare Schicht 17cd die klare Schicht bzw. Deckschicht 17c ersetzten. In diesem Fall kann, zusätzlich zu dem vorgenannten Effekt, die stoßabsorbierende Schicht, die durchsichtig ist, für Stoßfänger 200 in jeglicher Farbe verwendet werden. Zudem kann bei der in 9 dargestellten Schichtlagenanordnung die stoßabsorbierende Schicht 17d alternativ zwischen der klaren Schicht 17c und der Farbschicht 17b angeordnet sein. In diesem Fall muss die stoßabsorbierende Schicht transparent sein.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird beispielhaft die herkömmliche Schichtlagenanordnung dargestellt, welche mehrere Schichten 17a bis 17c enthält. Jedoch ist die Schichtlagenanordnung nicht auf das vorgenannte Beispiel beschränkt. Alternativ kann die Vibrationsfläche 11a ohne jegliche Schichtlagenanordnung verwendet werden, und zumindest eine Lage der stoßabsorbierenden Schicht 17d kann zusätzlich an der Vibrationsfläche 11a bereitgestellt sein.

Zudem sind, bei den in den 9 bis 11 gezeigten Beispielen, die Schichten allein an der Vibrationsfläche 11a bereitgestellt (d.h. die Schichten sind allein an einer Endfläche des Gehäuses bereitgestellt). Jedoch kann, wie beispielsweise in 12 dargestellt, die Schichtlagenanordnung, welche die galvanisch aufgebrachte Schicht 17a, die stoßabsorbierende Schicht 17bd und die klare Schicht 17c enthält, bereitgestellt sein, um, zusätzlich zur Vibrationsfläche 11a, eine Seitenfläche des Gehäuses 11 zu bedecken. Hierbei ist ein Endabschnitt der an der Seitenfläche angeordneten Schichtlagenanordnung vorzugsweise innerhalb des vibrationsbegrenzenden Teils 21 angeordnet. Diese Anordnung ist mit Blick auf das Design wünschenswert. Zudem kann die Schichtlagenanordnung bei dieser Anordnung schwer abgehen, da die Endflächen der Schichten der Schichtlagenanordnung nicht offen liegen. 12 zeigt eine Anordnung, bei der der Endabschnitt der Schichtlagenanordnung 17a, 17bd, 17c innerhalb des vibrationsbegrenzenden Teils 21 angeordnet ist. Der Endabschnitt der Schichtlagenanordnung kann jedoch alternativ innerhalb des Behälters 30 angeordnet sein, so dass der ähnliche Effekt erzielt wird.

Bei der vorliegenden Ausführungsform dient lediglich eine Schicht 17d, 17bd, 17cd der Schichtlagenanordnung als die stoßabsorbierende Schicht. Jedoch können zwei oder mehr Schichten als stoßabsorbierende Schicht dienen. Beispielsweise kann eine alternaive stoßabsorbierende Schicht Funktionen von sowohl der Farbschicht 17b als auch der klaren Schicht bzw. Deckschicht 17c enthalten.

Die Empfindlichkeit des Sensors kann sich verschlechtern, da die Dicke der Schichtlagenanordnung aufgrund der über der Vibrationsfläche 11a angeordneten stoßabsorbierenden Schicht 17d größer wird. Daher wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Empfindlichkeit des Sensors vorzugsweise unter Verwendung des Prozessschaltungsträgers 20 eingestellt, während die Schichtlagenanordnung 17a bis 17d, welche die stoßabsorbierende Schicht 17d enthält, an der Vibrationsfläche 11a bereitgestellt wird. Daher wird eine Verschlechterung der Empfindlichkeit des Sensors eingeschränkt.

Bei der vorliegenden Ausführungsform dient der Stoßfänger des Fahrzeugs als Basisteil zum Tragen des Ultraschallsensors. Jedoch ist das Basisteil nicht darauf beschränkt. Jeder Teil des Fahrzeugkörpers kann als Basisteil dienen, solange dessen Material und Struktur geeignet ist. Beispielsweise können eine Seitentüre und ein Kotflügel alternativ als das Basisteil dienen.

Die bevorzugten Ausführungsformen wurden vorstehend beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt und kann auf unterschiedliche Weise verändert werden.

Zusätzliche Vorteile und Modifikationen ergeben sich leicht für jene mit entsprechendem Fachwissen. Die Erfindung mit ihren breiteren Begriffen ist daher nicht auf die gezeigten und beschriebenen bestimmten Details, die dargestellte Vorrichtung und die illustrativen Beispiele beschränkt.