CN104100620A - 雷达安装装置 - Google Patents

Abstract

一种用于将组件附接至车辆车体的示例性雷达安装装置可以包括固定在组件内所形成的开口中的弹性垫圈。该装置还可以具有用于附接至车辆车体的螺柱。该螺柱可以具有容纳在弹性垫圈之内的球形部分，以用于将组件附接至螺柱。此外，该装置可以具有紧固至螺柱的螺母，来将组件固定在螺柱上。

Description

雷达安装装置

技术领域

本发明涉及一种雷达安装装置，特别涉及一种前视雷达的安装装置。

背景技术

车辆可以设有前视雷达(Forward Looking Radars，FLRs)以搜索车辆前方100米或更远距离的路况和障碍。前视雷达以及基于雷达的相关系统可以作为车辆系统的组件，该车辆系统配置为提供自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control，ACC)、前部碰撞警报(Forward CollisionWarning，FCW)、刹车碰撞缓解系统(Collision Mitigation by Braking，CMbB)以及其他车辆功能。通过基于前视雷达获取的数据的精确的目标跟踪以及车辆路径预测，这些功能可以实现。而且，前视雷达收集这些数据的精确性要求前视雷达的视野平行于地面地安置并对准车辆的推力轴线。为了这个目的，前视雷达可以通过具有多个附接点的较大的支架附接至车辆。此外，车辆上的前视雷达的调整可能有些繁琐，这例如需要在供应商工厂异地安装而不是在装配厂的装配线上安装。另外，由于车辆高度和位置的改变，一些前视雷达可能需要在装配厂中调整，因此增加了这些车辆的制造周期时间。

需要一种将前视雷达或其他组件在窄公差范围内安装到车辆、同时减少成本并使车辆整体重量最小化的附接装置以及方法。

发明内容

用于向车辆车身附接组件的雷达安装装置的一个实施例，可以包括固定在形成于组件中的开口内的弹力垫圈(grommet)。该装置还可以具有用于附接至车辆车身的螺柱。该螺柱具有容纳在弹力垫圈中的球形部分，以用于将组件附接至螺柱。此外，该装置具有固定在螺柱上的螺母，以用于将组件固定在螺柱上。

另一个雷达安装装置的实施例可能包括固定在形成于雷达模块中的多个开口内的多个弹力垫圈。该装置进一步具有附接至车辆保险杠的多个螺柱，其中每个螺柱都具有容纳在弹力垫圈中的球形部分，以用于将雷达模块附接至螺柱。该装置还具有紧固在螺柱上的多个螺母，以将雷达模块固定至螺柱。

一种用于操作雷达安装装置将雷达模块安装至车辆保险杠上的方法的实施例，可以包括将雷达安装装置的多个螺柱附接至车辆保险杠。该方法还包括将雷达模块悬挂在多个螺柱上。此外，该方法可以进一步包括将雷达模块上携带的多个垫圈紧固至多个螺柱。而且该方法还可以包括在垂直方向上对齐雷达模块。

附图说明

图1所示的是用于将雷达模块安装在车辆保险杠上的雷达安装装置的示例性透视图。

图2A所示的是沿图1中的线2A-2A的装置剖面图。

图2B所示的是沿图1中的线2B-2B的装置剖面图。

图3所示的是图1中装置的一个垫圈的放大透视图。

图4所示的是图1中装置的透视图，其示出操作该装置将雷达模块安装至保险杠模块上。

图5所示的是操作图1中的装置的方法流程图。

具体实施方式

现在参照以下说明书及附图，详细描述了示例性的方法。尽管附图代表某些可能的方法，附图不必按比例绘制，并且为了更好的图示和说明本发明，某些部件可以被放大、移除或部分剖视。进一步地，此处描述的说明书并不旨在穷举或额外将权利要求书限定或限制为如附图所示的和在下述详细说明书中公开的明确形式和结构。

一个雷达安装装置的实施例可以包括一系列固定在形成于雷达模块中的开口内的垫圈，以允许与一系列从车辆保险杠中延伸的球头螺柱卡扣结合。该装置可以进一步包括一系列与球头螺柱接合的螺母，以帮助将雷达模块保持在螺柱上。螺母可以具有凸缘，其将垫圈压靠于螺柱的球形部分，以便将雷达模块固定在螺柱上。在安装时，螺母的至少一部分与垫圈间隔开，允许雷达模块在车辆保险杠上做调整。在其他实施例中，除了将雷达模块安装至车辆保险杠上以外，雷达安装装置可以用于将其他组件安装至其他车身上。

参照图1至图3，用于将雷达模块102附接至车辆保险杠104或其他车辆车身的雷达安装装置100的一个实施例，可以包括三个弹力垫圈(106、108、110)，其固定在雷达模块102上形成的相应开口112、114、116内。如图2A和2B中的最佳图示，每个垫圈可以包括圆形的凸缘118，该凸缘可以接合雷达模块邻接开口的第一表面120，以阻止垫圈通过开口的轴向移动。进一步地，每个垫圈都具有从凸缘118延伸并包括凹槽124的圆柱部分122，该凹槽用于接受定义相应的开口的模块102的内缘126。凹槽可以接合内缘126，即第一表面120的一部分以及与第一表面相对的第二表面128的一部分，进一步阻止垫圈穿过开口在任意轴向方向上移动。如图3中的最佳图示，每个垫圈都可以具有四个间隔开的狭槽130、132、134、136，来提供四个弹性调整片(Tab)138、140、142、144，该调整片可以相对于圆柱部分122的轴线180径向地向内或向外移动。此外，每个垫圈都具有衬座(seat)146(图2A和2B)，该衬座配置在圆柱部分122上与环形凸缘相反的一端，并用于附接至螺柱，正如下面更详细的描述。应该理解的是，该装置可以具有多于或少于三个垫圈，该垫圈具有多于或少于四个调整片以及其他结构特征。

装置100可以进一步包括三个附接至车辆保险杠104上的螺柱148、150、152，每个螺柱都具有容纳在相应的一个弹力垫圈中的球形部分154，以用于将雷达模块102固定在螺柱上。例如，首先，当球形部分154被垫圈容纳在其中，调整片138、140、142、144或者每个垫圈的其他部分可以径向地向外弹性扩展，然后，当球形部分154被垫圈的衬座146容纳在其中时，调整片138、140、142、144或者每个垫圈的其他部分围绕球形部分154径向向内收缩。为此，垫圈可以有弹性地将雷达模块102保持在螺柱的球形部分154上。

每个球形部分154可以形成在每个螺柱的第一、第二端部158、160之间的中间部分156上。每个螺柱的第一端部158都具有第一螺纹紧固件162，该第一螺纹紧固件紧固于螺纹焊接螺母164或其他车辆保险杠104上配有的螺纹部。第二端部160同样可以具有第二螺纹紧固件166，该第二螺纹紧固件位于球形部分154的与保险杠相对的一侧，并且从螺柱的尖端168延伸至螺柱的轴向位置A，该位置A间隔开预定的距离。当然，该装置可以具有多于或少于三个螺柱，该螺柱与保险杠中相同数目的开口相关联，并且该装置也可以具有其他结构特征。

螺柱148、150可以固定至保险杠并且保持在关于地面等高的固定位置，以便提供给雷达模块精确的水平范围。此外，螺柱152可以包括第一螺纹紧固件162，该第一螺纹紧固件162有选择地与焊接螺母164或保险杠其他部分相接合，以允许螺柱和雷达模块相对于保险杠做轴向调整，这进而可以允许雷达模块在垂直范围上的精确调整。为此，螺柱152可以具有形成六角头(hexagonal head)153的尖端，来允许利用工具向螺柱施加转矩。

装置100可以包括紧固在相应的一个螺柱148、150、152上的三个螺母170、172、174，以将雷达模块102固定在这些螺柱上。具体地，每个螺纹螺母可以与相应螺柱的第二螺纹紧固件166接合。进一步地，每个螺母170、172都可以具有向垫圈延伸并与相应垫圈的端部178接合的截头圆锥凸缘(frustroconical flange)176。为此，凸缘176可以径向向内挤压垫圈的端部178围绕球形部分154并将垫圈固定至球形部分154，从而帮助垫圈将雷达模块安装至螺柱。为了避免螺母以可能损坏垫圈或螺纹的方式过度扭转，第二螺纹紧固件166可以与球形部分154分隔开并终止于与球形部分间隔开预定距离D的端部。此外，可以利用扭矩扳手向螺母施加预定的扭矩，以便避免对装置的损害。

螺母还可以包括螺母174，该螺母174在安装过程中与螺柱152上的球形部分154间隔开预定间隙C，以允许雷达模块102在螺柱上做额外的调整，进而允许安装操作人员调整雷达模块的垂直范围。例如，螺母174可以在第二螺纹紧固件166上转动或旋转，直到到螺母174达螺纹紧固件166的端部，凸缘176与垫圈隔开预定距离。为此，螺母174可以为雷达模块102在垂直范围上大约5度的调整提供间隙。然而，螺母174可以以其他距离与垫圈分隔开并且可以允许雷达在垂直范围上大于或小于5度的调整。此外，如果垫圈在例如车辆碰撞时从球形部分上分离，螺母174可以保持与垫圈分隔开，来帮助将雷达模块固定在螺柱上。然而，螺纹紧固件可以进一步向球形部分延伸，并且凸缘可以与垫圈接合，来保持垫圈径向地压靠于球形部分。

参照图4，本装置可以进一步包括调整机构182，该调整机构可以连接到螺母、螺柱或这些组件的组合，以确定雷达模块是否已经在必需的公差范围内安装至保险杠。为此，调整机构可以包括一系列探测雷达模块位置的传感器184、186、188，基于从传感器接收到的输入信号判断是否需要调整螺母和雷达模块的控制器(未显示)以及一系列调整一个或多个螺母上的扭矩施用器190、192、194。然而，应该理解的是该装置可以是其他合适的调整机构或可以省略该装置。

参照图5，一种用于操作图1、图2A和3A中的装置100、以便符合工效学地在车辆保险杠上安装和调整雷达模块的方法500的一实施例的流程图。方法500可以实施在车辆保险杠上精确定位雷达模块的有效操作，以便校准雷达模块的水平范围和垂直范围。进一步地，该方法可以是符合工效学地有益的，达到其可以在在装配车间或其他生产工厂中的移动装配线上实施的程度。

在框502中，雷达安装装置的螺柱附接于车辆保险杠之上。例如，两个带螺纹的水平对齐的螺柱可以固定地附接到车辆保险杠上由保险杠所形成的凹处。特别地，螺柱可以设置在保险杠上预定高度处，以用于将雷达模块对齐至预定的水平角度。然而，该方法可以包括将多于或少于两个水平对齐的螺柱固定地附接至保险杠。此外，垂直对齐的螺柱可以附接至保险杠，用于垂直地对齐雷达模块。垂直对齐的螺柱可以是具有六角头的螺纹螺柱，这样可以旋转螺柱来调整雷达模块的垂直倾斜或偏斜。并且，本方法可以包括将多于或少于一个垂直对齐的螺柱附接至保险杠。

在框504中，雷达模块可以悬挂在螺柱上。该步骤通过将螺柱插入到雷达模块的孔中所带有的多个垫圈中，以及将多个螺母紧固件紧固在相应的一个螺柱上来实现。操作人员可以手动地将螺母紧固至螺柱。然而，其他合适的机构也可以用于将螺母附接至螺柱。

在框506中，垫圈可以紧固至螺柱。该步骤通过使用扭矩扳手或其他施用器(applicator)来将预定的扭矩按照顺序施加到螺母来实现。例如，每个垫圈可以由弹性材料组成并可以在解锁位置和闭锁位置之间移动，这样扭矩扳手和螺母紧固件向各自的垫圈施加足够的力，来允许每个垫圈围绕螺柱的球形部分卡扣到其闭锁位置，在每个螺母和相关的垫圈之间空出间隙。为此，为了形成垫圈围绕螺柱的球形部分，螺母可以接合垫圈。然而，螺母可以以各种其他方式接合垫圈，以使垫圈紧固在螺柱上。该螺柱可以具有在与垫圈预定距离处终止的外螺纹，来防止螺母损坏垫圈。在螺柱的球形部分置于垫圈内部之后，螺母可以与相应的垫圈间隔开，以容许垫圈在螺柱上自由转动从而容许调整雷达模块。

在框508中，雷达模块可以在垂直方向上对齐。该步骤由转动支承雷达模块的、垂直对齐的螺柱以便控制螺柱通过保险杠内的螺纹孔的轴向移动以及调整模块的倾伏来实现。例如，扭矩施用器可以将六角头螺母接合在垂直对齐的螺柱上来转动或旋转螺柱直到雷达模块对齐到期望的位置。垂直对齐的螺柱可以与水平对齐的螺柱间隔开，以便容许雷达模块的倾伏或角度的调整。

在框510中，螺母紧固件可以保持在或固定在螺柱上。具体地，粘着片、涂层或其他应用物可以将螺母紧固件黏结至螺柱并将它们保持在相应的螺柱的固定位置上，这样如果有突然震动或其他外力使垫圈脱离或分离出螺柱的球形部分时，螺母可以将雷达模块保持至螺柱上。

关于在此处描述的过程、系统、方法和启发等，应该可以理解的是，尽管这些方法的步骤等已经被描述为按照一定的有序序列发生，这样的方法可以通过以在此处描述的顺序以外的顺序执行所述步骤来实践。进一步应该理解，某些步骤可以同时执行，其他的步骤可以补加，或者在此处描述的某些步骤可以被省略。换句话说，此处方法的描述是为了说明特定的实施例，并且不应该以任何方法被理解为限制权利要求书。

因此，可以理解的是以上的说明是为了解释不是限制。提供的示例以外的许多实施例和应用通过阅读以上的描述将变得显而易见。不应当根据上述的说明书来确定保护范围，而是应该根据所附的权利要求书连同该权利要求书所享有的全部等效范围来确定。可以预期或想到，此处讨论的技术会发生未来的改进，所公开的系统和方法将合并入这些将来的实施例。总而言之，应该理解为该应用是可以修改和改变的。

除非本发明另有明确相反的指示，使用在权利要求书中的所有的术语旨在被赋予它们最广义的合理解释以及本领域的技术人员所理解的通常含义。特别地，除非权利要求书详述出明确相反的限制，使用的单个冠词一一例如“一个”、“这个”、“所述”等一一应该理解为叙述一个或多个所示的元件。

本发明提供的说明书摘要是为了使读者快速理解技术公开的性质。应当理解，递交的说明书摘要不用于说明或限制权利要求书的范围或含义。此外，在上述的具体实施方式中可以看出，为了简化本公开的目的，在多个实施例中将不同特性集合起来。公开的方法不能被理解为反映出要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确列举的特征更多的特征。相反，正如下述权利要求书所表达的，本发明的主题要小于所公开的单个实施例的全部特征。因此将下述权利要求书并入具体实施方式中，每个权利要求自身作为单独要求保护的主题。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种将组件附接至车辆车身的雷达安装装置，其特征在于，包括：

固定在组件中所形成的开口内的弹性垫圈；

用于附接至车辆车身的螺柱，所述螺柱具有容纳在弹性垫圈之内的球形部分，以用于将组件附接至螺柱；以及

螺母，其紧固至螺柱，以将组件固定至螺柱。

2.根据权利要求1所述的雷达安装装置，其特征在于，螺母具有截头圆锥凸缘，其将弹性垫圈保持在螺柱的球形部分上。

3.根据权利要求1所述的雷达安装装置，其特征在于，螺母与弹性垫圈间隔开。

4.根据权利要求1所述的雷达安装装置，其特征在于，螺柱具有与球形部分以预定距离间隔开的外螺纹紧固件，来防止螺母过度扭转和损坏垫圈。

5.一种雷达安装装置，其特征在于，包括：

固定在雷达模块上形成的多个开口中的多个弹性垫圈；

用于附接至车辆保险杠的多个螺柱，并且每个螺柱都具有容纳在弹性垫圈内的球形部分，以用于将雷达模块附接至螺柱；以及

多个螺母，其紧固在螺柱上，以将雷达模块固定在螺柱上。

6.一种用于操作雷达安装装置来将雷达模块安装至车辆保险杠上的方法，其特征在于，包括：

将雷达安装装置的多个螺柱附接至车辆保险杠；

将雷达模块悬挂在多个螺柱上；

将雷达模块上带有的多个垫圈紧固在多个螺柱上；

在垂直方向上对齐雷达模块。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将多个螺柱附接至车辆保险杠包括，在预定的高度将一对水平对齐的螺柱固定地附接至车辆保险杠，来水平地对齐雷达模块。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将多个螺柱附接至车辆保险杠包括，将垂直对齐的螺柱可旋转地附接至车辆保险杠，来垂直地对齐雷达模块。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将多个垫圈紧固到多个螺柱包括，将多个螺母紧固件紧固至多个螺柱中的相应一个。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将多个垫圈紧固到多个螺柱进一步地包括，对多个螺母施加预定的扭矩。