(57)【要約】  本発明は、ダイヤフラムを支持するための中空領域を備えた、超音波コンバータ用のダイヤフラムポットであって、ダイヤフラムポットが、電気めっきによって、有利にはクロム被覆層により、被覆されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波コンバータ用のダイヤフラムポットであって、振動を励起されるダイヤフラム（４）を支持するための壁（３）が設けられている形式のものにおいて、ダイヤフラムポット（１）が少なくともダイヤフラム（４）の領域において少なくともダイヤフラムポット（１）の外側に、電気めっきによる被覆層（７）を備えていることを特徴とする、超音波コンバータ用のダイヤフラムポット。
【請求項２】
電気めっきによる被覆層（７）が少なくとも１つのクロム層を有している、請求項１記載のダイヤフラムポット。
【請求項３】
銅層、光沢ニッケル層及び／又は半光沢ニッケル層が、クロム層を支持するためにダイヤフラムポット（１）に電気めっきによって設けられている、請求項２記載のダイヤフラムポット。
【請求項４】
クロム層にラッカ層が配置されている、請求項３記載のダイヤフラムポット。
【請求項５】
ダイヤフラム（４）の厚さが、ダイヤフラムポット（１）が電気めっき層（７）を設けられた後で所定の共振周波数を有するように、選択されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のダイヤフラムポット。
【請求項６】
壁（３）が中空領域（２）を閉じ込めていて、しかも壁が変化する厚さを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載のダイヤフラムポット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の超音波コンバータ用のダイヤフラムポットに関する。
【０００２】
車両と障害物との間の距離を測定するために使用される超音波センサは既に公知である。このようなセンサは振動するダイヤフラムを有しており、このダイヤフラムは一般的にピエゾエレメントを介して共振を励起される。これによって生じる音波信号は、超音波センサのダイヤフラムから放射され、障害物によって反射され、同じ又は隣接した超音波センサによって再び受信される。そして所要時間から、センサと障害物との間の距離を特定することができる。一般的にピエゾエレメントは、例えば車両のバンパに取り付けられたダイヤフラムポットの底部に配置されており、そしてピエゾエレメントは、装置全体が相応な超音波センサを形成するように、評価電子装置と接続されている。ピエゾエレメントによって生ぜしめられた音波が相応に送受信され得るようにするために、ダイヤフラムポットは、使用される超音波の範囲における固有の共振特性を有するように、成形されている。この場合共振特性は、ダイヤフラムポットの寸法及び振動特性によって、特にダイヤフラムの層厚さによって決定される。
【０００３】
ダイヤフラムポットのための材料としては、有利には金属、特にアルミニウム又はセラミック材料が使用される。センサが不必要に車両輪郭において目立たないようにするため、並びにセンサを周囲の影響から保護できるようにするために、センサに相応な被覆層もしくはラッカ塗装層を設けることが必要である。しかしながら材料に応じて、これらの層をダイヤフラムポットに直接設けることはできない。多くの材料は、十分に固着することができないか又は、超音波の音波伝搬に不都合な影響を与えてしまう。また層厚さに応じて被覆もしくは塗装によって、ダイヤフラムポットの共振周波数が全体的に変化し、ダイヤフラムがもはや共振を励起し得ないようになるおそれがある。
【０００４】
発明の利点
請求項１の特徴部記載のように構成された本発明によるダイヤフラムポットには、公知のものに比べて次のような利点がある。すなわち本発明によるダイヤフラムポットでは、ダイヤフラムが、ダイヤフラムの領域において少なくともダイヤフラムポットの外側に、電気めっきによる被覆層を備えている。
【０００５】
電気めっきによる被覆層には、該被覆層がダイヤフラムポットの基本材料としっかりと結合し、さらに均一な厚さで設けられる、という利点がある。これによってダイヤフラムの振動特性の不均一性ひいては障害を回避することができる。これによって、ラッカ塗装に比べて場合によっては薄くて均一な層を設けることができる。
【０００６】
請求項１に記載された本発明によるダイヤフラムポットの別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。特に有利な構成では、ダイヤフラムポットに、クロム層、特に微小孔構造のクロム層が設けられている。このようなクロム層は、センサの良好な外観を提供し、かつ場合によってはカラーを合わせることができる。
【０００７】
別の有利な構成では、クロム層を設ける前に、クロム層の耐食性を高める中間層が設けられている。そのためには、銅及び／又はニッケルを含有する層が設けられると有利であり、これらの層は同様に有利には電気めっきによって設けられる。これによってアルミニウムとクロムとの間における電気化学的な分離を達成することができる。
【０００８】
さらに別の有利な構成では、被覆されていないダイヤフラムポットの共振周波数が次のように、すなわち被覆されたダイヤフラムポットが初めて所望の共振周波数を有するように、変化させられる。
【０００９】
これによって、被覆されたダイヤフラムポットは、従来汎用の被覆されていないダイヤフラムポットと同様な、所望の周波数範囲における出力特性を有するようになる。
【００１０】
本発明のさらに別の有利な構成では、ダイヤフラムポットの中空領域を形成するダイヤフラムポットの壁が、可変のもしくは変化する厚さで構成されており、その結果、比較的厚い壁領域によって、超音波信号を所望の方向に放射するダイヤフラム領域が成形される。
【００１１】
図面
次に図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
【００１２】
図１は、本発明によるダイヤフラムポットを開放した側から見た平面図であり、
図２は、本発明によるダイヤフラムポットを断面して示す図であり、
図３は、本発明によるダイヤフラムポットを示す斜視図である。
【００１３】
実施例の記載
本発明によるダイヤフラムポット（Membrantopf）は、任意の使用例のために使用することができる。本発明によるダイヤフラムポットは、特に自動車における使用のために適している。それというのは、自動車では一方では、天候の影響や例えば撒き塩に対する高い耐食性が与えられねばならず、かつ他方では、センサの容認できる外観が同様に必要だからである。従って以下において本発明は、車間距離警報装置のような自動車用の超音波式距離系における使用について述べる。
【００１４】
図２にはダイヤフラムポット１が横断面図で示されており、この場合中空領域２はダイヤフラムポットの壁３によって取り囲まれている。ダイヤフラムポットは片側においてダイヤフラム４によって画成され、この片側には、つまり超音波信号の送受信動作のための、中空領域２に向けられた内側には、ピエゾエレメント５が挿入され、このピエゾエレメント５は単に略示されているだけであるが、図面には示されていない評価電子装置と接続される。ダイヤフラムポット１の中空領域２の、ダイヤフラム４とは反対側の端部は、開放しており、その結果電気的な給電線及び／又は評価電子装置はダイヤフラムポット内に収容することができる。ダイヤフラム４は、ダイヤフラムポットの壁３に比べて著しく薄く形成されているので、ピエゾエレメントによって生ぜしめられた音波（Schall）は可能な限り僅かしかダイヤフラムポットの壁３に導かれない。これによって、他のセンサを妨害するおそれのある音波伝送（Schallweiterleitung）が回避される。適宜な取付けユニットにおける保持のために、ダイヤフラムポット１の壁３には、環状の溝６が設けられており、この溝６でダイヤフラムポット１は適宜な保持ユニット内に挿入されることができる。図１から分かるように、ダイヤフラム面４は、ダイヤフラムポット１の外輪郭のように円形に構成されているのではなく、ほぼ方形の基本構造を有している。ピエゾエレメント５は図１には示されていないが、有利にはダイヤフラム４の中央に配置される。図２にはダイヤフラムポットの被覆層７が一点鎖線によって示されている。
【００１５】
有利な構成では、ダイヤフラムポット１はアルミニウムから形成されている。アルミニウムにはまず初めに電気的に銅層が設けられ、この銅層は少なくとも１５μｍの厚さを有している。この銅層の上に、約１０μｍの厚さを有する光沢ニッケル層が設けられ、次いで約３０μｍの厚さを有する半光沢ニッケル層が設けられる。耐食性のために働くこれらの中間層は、最後にクロム被覆層によって覆われ、このクロム被覆層は有利には微小孔構造に形成されている。クロム被覆層の厚さは有利には０.２５μｍである。被覆は電気めっきによって実施されるので、この被覆はセンサのさらなる組立ての前に、有利にはピエゾエレメントの取付け前に行われる。
【００１６】
析出された材料の剛性に基づいて、このような被覆層では、被覆されていないダイヤフラムポットに比べて被覆されているダイヤフラムポットの、より高い共振周波数への周波数シフトが得られる。従って、被覆されたダイヤフラムポットはもはや、１実施形態では例えば５６ＫＨｚである本来の共振周波数を有していない。被覆されたダイヤフラムポットが所望の周波数の共鳴を有するようにするために、ダイヤフラムの層厚は、被覆されていないダイヤフラムポットの共振がこの場合５６ＫＨｚから約５２ＫＨｚに減じられるように、減少させられる。これによって、系全体、つまり被覆されたダイヤフラムポットは再び５６ＫＨｚの目標周波数を得ることができる。クロムめっきされたセンサはこれによって、全周波数範囲における所望の性能を有する。
【００１７】
ダイヤフラムポットが有利には１５ｍｍの直径を有しているのに対して、ダイヤフラムポットの高さは約１０ｍｍである。ダイヤフラムの厚さは０.６１〜０.６３ｍｍの範囲に選択される。このようにして、被覆されていないセンサに比べて、ダイヤフラム厚さは約１ｍｍ減じられる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるダイヤフラムポットを開放した側から見た平面図である。
【図２】本発明によるダイヤフラムポットを断面して示す図である。
【図３】本発明によるダイヤフラムポットを示す斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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