CN112789196A - 挡风玻璃 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于车辆的挡风玻璃(10)，该挡风玻璃具有附接至包括照相机的传感器的支架(12)，该支架(12)包括基板(16)和保持元件(30，32，34)。传感器容纳在插入支架(12)中的传感器壳体(44)中，并且至少一个杆状构件(46，48，50)从传感器壳体(44)突出，借助该杆状构件，传感器以可移除的方式保持在支架中。保持元件(30，32)的第一变型包括与基板(16)集成的凸座(54)、和弹性的相对分支部(56)，所述相对分支部在一端(58)处与凸座相连，而在另一端(60)处自由。相对分支部(56)与凸座(54)处于相对关系，并且细长空间(62)在相对分支部和凸座之间延伸，所述细长空间的一端封闭而另一端开放，使得当传感器壳体(44)被插入支架(12)中并被保持在其中时，杆状构件(46、48)可以进入细长空间(62)。保持元件(34)的第二变型包括孔，该孔具有彼此连通并且沿着共同旋转轴线对准的圆锥形部分(100)和圆柱形部分(102)。

Description

挡风玻璃

技术领域

本发明涉及一种挡风玻璃，例如用于车辆的挡风玻璃，并且特别地，涉及一种具有支架的挡风玻璃，所述支架附接至所述挡风玻璃。支架可以用于包括照相机的传感器。本发明还涉及所述支架本身，尤其涉及一种用于将传感器或照相机保持在所述支架内的设备。

背景技术

近年来，将传感器安装在车辆上已变得越来越普遍。安装湿度传感器以控制挡风玻璃刮水器的功能，并且安装光传感器以根据周围的光照水平控制照明系统(例如，车辆的前灯和尾灯)的打开和关闭。现在，越来越多的车辆安装有高级驾驶员辅助系统(ADAS)，例如自主紧急制动、车道偏离预警系统、自适应巡航控制和远光灯辅助等。这些系统中的许多系统采用安装在车辆挡风玻璃上的照相机形式的一个或多个成像传感器，以提供车辆前方区域的图像；处理这些图像以产生ADAS所依赖的数据。

将照相机和传感器安装在挡风玻璃上的一种优选方法是借助于合适的支架，该支架被结合到挡风玻璃上。支架可以用金属或塑料制成，并且可以容纳多个传感器和照相机。支架也可以集成有用于内部后视镜的安装架。ADAS的正确运转对于车辆及其乘员的安全非常重要，因此准确且安全地安装ADAS所依赖的一个或多个照相机同样很重要。支架在实现这一目标方面具有重要作用。

不幸的是，车辆的挡风玻璃在使用中可能会损坏并且需要更换。为了减少与更换挡风玻璃相关的成本，通常的实践做法是通过将照相机和传感器转移到新的挡风玻璃上并重新校准ADAS来重新部署所述照相机和传感器。因此，照相机和传感器需要在支架内布置成允许它们易于移除和更换。同样极为重要的是，在每次移除后、在支架中更换照相机时，都必须准确定位照相机，即，照相机的定位是可重复的。

已经提出了各种不同的保持系统，以用于将照相机和传感器保持在支架内。每个新的保持系统都试图更好地满足上述要求，同时自然地希望将成本降到最低。后一种要求倾向于使简单设计胜于太过复杂的设计。

US 9,487,156公开了一种用于接收和保持传感器装置的保持框架，即支架，该传感器装置可以是照相机。所述支架具有：用于接收和引导传感器装置的保持元件的导槽；以及诸如引导坡道的装置，以在沿着导槽的方向上在传感器装置上产生力。支架还可包括呈弹簧元件形式的附加装置，以用于将传感器装置机械地固定在支架中。

US 9,862,332公开了一种具有照相机主体的车载照相机，该照相机主体具有突起和凸台，通过该突起和凸台照相机主体被钩在附接至挡风玻璃的支架的钩部上。片簧也将照相机主体压在支架上。

US 2017/240120公开了一种用于附接到车窗的承载装置，即支架。承载装置具有固定至车窗的基板，在该基板上形成有承载设备以保持至少一个照相机的壳体。承载设备包括至少一个保持元件，该保持元件具有至少一个弹簧元件，该弹簧元件被设计成向布置在照相机壳体上的杆状部件施加压力。

在塑料支架中使用金属弹簧会增加支架的成本和复杂性。弹簧不仅必须与支架分开制造，而且还需要将弹簧插入支架的单独的组装步骤。将弹簧本身保持在支架中可能是个问题，因此必须采取其他措施以防止弹簧脱落。

DE 10 2013 005 801公开了一种用于紧固至车窗玻璃的塑料支架，所述塑料支架具有支撑设备，该支撑设备设计成在不使用金属弹簧的情况下保持至少一个照相机壳体。支撑设备包括至少一个、优选地三个塑料夹元件，所述塑料夹元件被设计成与布置在照相机壳体上的杆状部件配合。然而，仅通过夹不能将照相机壳体充分牢固地保持，因此在另一实施例中，通过固定元件来加强支撑设备。不幸的是，这些固定元件需要在杆状部件的端部上加工出阶梯部，这增加了照相机壳体的成本。

因此，希望提供用于传感器(包括照相机)的支架，所述支架适于附接至挡风玻璃，该支架能够以低成本的方式满足照相机定位和保持的精度、安全性以及可重复性的要求，同时又无需采用增加设备的成本和复杂性的任何金属弹簧或其他设施。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于车辆的挡风玻璃，该挡风玻璃包括用于传感器的支架，该传感器包括照相机，该支架附接到挡风玻璃并且包括基板和安装在基板上的至少一个保持元件，其中，传感器容纳于能够插入(即可插入)支架中的传感器壳体内，传感器壳体具有至少一个从传感器壳体突出的杆状构件，借助于该杆状构件可以将传感器壳体以可移除方式保持在支架中，保持元件包括与基板集成的凸座，保持元件另外还包括弹性的相对分支部，该相对分支部在一端处连接到凸座而在另一端处是自由的，弹性的相对分支部以与凸座呈大致相对的关系定位，其中在弹性的相对分支部和凸座之间延伸有细长空间，所述细长空间在一端处通过凸座和弹性的相对分支部之间的连接部而封闭，而在另一端处敞开，使得当将传感器壳体插入到支架并且保持在其中时，杆状构件能够进入细长空间。

杆状构件可以具有大致圆柱形的形状。在这种情况下，杆状构件的横截面是圆形。替代地或附加地，杆状构件的横截面可以是部分圆形或近似圆形、椭圆形、多边形或不规则形。如果是多边形，则杆状构件的横截面形状可以是大致三角形、四边形(例如正方形、矩形或梯形)、五边形、六边形、七边形、八边形等。当杆状构件的横截面形状为不规则形状时，其形状可以是上述形状中的两个或更多个的组合，例如具有一个或多个平坦侧面的部分圆形。

使用集成的凸座作为保持元件的一部分是有利的，这是因为较之其他设计，由于将凸座集成到基板中，可以将保持元件设计成具有减小的相对于支架的高度。该特征使得可以采用低矮、稳定的设计，这赋予了保持元件更高的稳定性，以及所需的传感器定位和保持的精度、安全性以及可重复性。凸座与基板的集成意味着只有弹性的相对分支部需要偏转以允许杆状元件进入细长空间，这也增加了保持元件的稳定性。

支架可以由塑料制成，并且可以通过注射成型或3D打印来制造。通过这些工艺常用于制造汽车部件的任何塑料都可以用于支架。

弹性的相对分支部由于制成其的材料(例如，塑料)的固有柔韧性以及通常为细长状的形状而具有弹性。可以改变下述形状的厚度、厚度的变化(例如，锥度)和其他方向，以提供牢固地保持杆状构件所需的刚度。以此方式，传感器壳体可以被牢固地保持在支架内，而不需要金属弹簧。

实际上，传感器通常是照相机，因此传感器壳体对应于照相机的壳体。

在根据本发明的挡风玻璃中，期望支架适于容纳传感器壳体。更特别地，期望支架中的至少一个保持元件适于容纳设置在传感器壳体上的至少一个杆状构件。例如，保持元件内的所述细长空间优选地朝向其开放端变宽，以形成用于杆状构件的导槽。优选地，当传感器壳体被插入支架中时，导槽将杆状构件引导到细长空间中。更优选地，导槽的形状部分地由凸座的形状限定，并且部分地由相对分支部的自由端的形状限定。

为杆状构件提供导槽有助于将传感器壳体与支架中的保持元件对准，从而有利于将传感器壳体更容易地插入支架中。

保持元件理想地还适于：凸座包括用于容纳至少一个杆状构件的一部分的凹部，并且弹性的相对分支部还包括用于容纳至少一个杆状构件的另一部分的凹部。弹性的相对分支部优选地布置成使得设置在相对分支部中的凹部与设置在凸座中的凹部相对置，使得两个凹部一起在细长空间内限定用来容纳杆状构件的空间(“容纳空间”)。

优选地，凸座中的凹部与弹性的相对分支部匹配或至少类似于设置在传感器壳体上的杆状构件的形状。这允许杆状构件以及因此允许传感器壳体被更牢固地保持。例如，如果杆状构件通常是圆柱形，则凹部优选地也是圆柱形的，或者其至少部分是圆柱形，或是近似圆柱形。显然，如果杆状构件为大致圆柱形构造，则提供对应的圆柱形空间以容纳杆状构件是有利的。

尽管凸座和相对分支部均优选地包括圆柱形凹部，但是在其他方面它们并非彼此的镜像，因此它们是不对称的。这种不对称性尤其是由于将凸座集成到支架的底板中而引起的。

优选地，容纳杆状构件的容纳空间与作为细长空间的一部分的相邻空间连通，使得当传感器壳体被插入到支架中时，至少一个杆状构件可以从导槽穿过细长空间的一部分，并被容纳在容纳空间中，从而将传感器壳体保持在支架中。

容纳杆状构件的容纳空间通常是细长空间的一部分，在该部分处，在弹性的相对分支部和凸座之间出现最大的间隔。因此，在杆状构件进入导槽期间，杆状构件与相对分支部和导槽的表面接触，从而在其上施加力。这继而导致相对分支部远离凸座的偏转(即弹性变形)，从而允许杆状构件在相对分支部和凸座之间穿过细长空间的一部分并进入容纳空间。一旦杆状构件搁置在该空间中，则相对分支部就尽可能地返回其歇止位置。

优选地，容纳空间的尺寸略小于杆状构件的尺寸，使得杆状构件被紧密地保持在弹性的相对分支部和凸座之间，同时弹性的相对分支部受到轻微的应力。

如果杆状构件和容纳空间是大致圆柱形的，则优选地，圆柱形的容纳空间的直径略小于杆状构件的直径，使得相对分支部和凸座将夹紧力施加在杆状构件上，从而确保将其被牢固地保持。这可能意味着在实践中，圆柱形的容纳空间不是完美的圆柱形，而是大致略微变平，即，横截面呈略微椭圆形。

为了获得更大的安全性，优选地，凸座还另外包括以与凸座成锐角的角度朝着细长空间的封闭端突出的弹性的凸出舌片，由此，当杆状构件进入细长空间时弹性的凸出舌片也通过杆状构件而弹性变形，弹性的凸出舌片对于杆状构件的移除提供的阻力大于对于杆状构件的进入提供的阻力。取决于舌片的角度、长度和厚度，可以将其对于杆状构件的移除的阻力调节到对于支架和传感器(照相机)的任何组合所必需的水平。

此外，可以通过调节保持元件的尺寸来调节杆状构件上的夹紧力以及安装或移除照相机的难易程度(在施加的力的大小方面)。例如，增加细长空间的长度趋向于减小所施加的力。特别地，假设弹性的相对分支部的厚度保持不变，通过延长从杆状构件的容纳空间到弹性的相对分支部连接至凸座的连接部处的距离来减小夹持力。

优选地，保持元件的宽度大于弹性的相对分支部和凸座之间的最大距离。如上所述，相对分支部和凸座之间的最大距离通常发生在圆柱形空间中，该最大距离等于圆柱形空间的直径。规定保持元件应宽于该距离，以确保保持元件具有理想的高强度和稳定性，这又可以确保将传感器壳体牢固地固定在支架内。

同样如上所述，当杆状构件进入相对分支部和凸座之间的细长空间时，弹性的相对分支部被杆状构件偏转。该偏转在保持元件中、特别是在相对分支部和凸座相遇的区域中(即在细长空间的封闭端处)造成应力。因此，期望以减小该应力的方式来设计保持元件。优选地，在细长空间的封闭端处(相对分支部和凸座在该处相遇)限定细长空间的相对分支部和凸座的表面的最小曲率半径为0.5mm，从而避免封闭端在相对分支部偏转或挠曲时充当应力集中器。更优选地，所述最小曲率半径为0.75mm，或者还更优选地为1mm或1.25mm。

典型地，传感器壳体设置有至少一个、通常是两个、并且优选地是三个杆状构件，所述杆状构件可以具有不同的形状。当存在一个以上的杆状构件时，优选地，每个杆状构件设置在传感器壳体的不同侧上。例如，矩形传感器壳体可以具有沿着垂直于将壳体插入支架中方向的方向从壳体延伸的至少一个杆状构件，和沿着平行于将壳体插入支架中方向的方向从壳体延伸的至少一个杆状构件。因此，第一类型的杆状构件在插入期间垂直于其轴线移动，而第二类型的杆状构件在插入期间平行于或沿着其轴线移动。

根据杆状元件延伸和移动的方向，可能需要保持元件的不同设计。

根据第二方面，本发明提供一种用于车辆的挡风玻璃，该挡风玻璃包括用于传感器的支架，该传感器包括照相机，该支架附接到挡风玻璃并且包括基板和安装在该基板上的至少一个保持元件，其中传感器容纳在传感器壳体内，该传感器壳体可以插入支架中，该传感器壳体具有从传感器壳体突出的至少一个杆状构件，借助于该杆状构件，传感器壳体可以以可移除的方式保持在支架中，所述至少一个保持元件适于接收所述至少一个杆状构件，并且所述至少一个保持元件包括孔，该孔具有彼此连通并且沿着共同的旋转轴线对准的圆锥形部分和圆柱形部分。

孔的至少一端开放以接收杆状构件，而另一端可以开放或封闭。所述孔也可以沿一侧开放，在这种情况下，孔的性质更像是通道。

保持元件的这种设计特别适合于这样的杆状构件，该杆状构件平行于将传感器壳体插入支架中的方向延伸并且在插入期间沿其自身的轴线移动。相比之下，根据本发明的第一方面的保持元件特别适合于这样的杆状构件，该杆状构件垂直于将传感器壳体插入支架中的方向延伸、同时保持平行于基板。在根据第二方面的杆状构件的插入期间，杆状构件的末端首先进入孔或通道的圆锥形部分，然后进入圆柱形部分。可选地，圆柱形部分的直径与杆状构件的直径相同，以便牢固地保持杆状构件。

孔的圆锥形部分和圆柱形部分各自包括旋转表面，它们的旋转表面一起限定了孔所占据的空间。当所述孔沿一侧开放时，圆锥形部分和圆柱形部分是不完整的，即它们的旋转表面未限定360°的完整旋转。这有利于在单个注射成型操作中与支架一起制造保持元件。考虑到制造支架所用的塑料的固有弹性，这还意味着圆柱形部分的直径可以略小于杆状构件的直径，使得杆状构件紧密安装在圆柱形部分中，并在杆状构件上施加压力，从而确保杆状构件被捕获地保持在圆筒形部分中。因此，传感器壳体被更牢固地保持。

在孔的圆锥形部分的情况下，旋转表面在轴向方向上在圆锥形部分的第一端部和第二端部之间延伸。圆锥形部分的所述端部是圆形的，但通常不是完整的圆形，这是因为如先前所说的，旋转表面可能无法限定完整的旋转。优选地，所述第一端部具有较小的直径，而所述第二端部具有较大的直径，并且直径较小的端部比直径较大的端部更靠近圆柱部。还期望的是，具有较大直径的端部是开放的，并且在将传感器壳体插入支架中时用作将至少一个杆状构件引导到圆柱形部分中的导槽。进一步希望的是，较小的第一端部的直径应类似于或略大于圆柱形部分的直径。再次，这是为了确保杆状构件能够被平滑且无停顿地引导到圆柱形部分中。

如前所述，孔的圆锥形部分和圆柱形部分的表面不需要形成完整的360°旋转表面，其一个结果是圆锥形部分和圆柱形部分中的一者或两者都可以沿它们的弯曲侧且平行于其旋转轴线开放。然而，理想的是，圆锥形部分和圆柱形部分中的每个的表面至少旋转180°，因为这确保了杆状构件在不使保持元件变形(优选地弹性变形)的情况下不能通过开放侧。以此方式，杆状构件被牢固地保持在保持元件中。

优选地，孔的圆锥形部分的开放端终止于保持元件的另一表面中的孔口中。所述另一表面可以是壁、板、面等等。所述孔口与保持元件中的孔的圆锥形部分和圆柱形部分对准，并且优选地与保持元件中的孔的圆锥形部分和圆柱形部分同轴，并且辅助杆状构件进入保持元件中。一旦杆状元件的末端穿过所述孔口，它就被孔口的壁宽松地约束，这防止了杆状构件脱离预期的轨迹。当将传感器壳体插入支架中时，该孔口还提供了清晰可见的目标，从而有利于将传感器壳体快速且可靠地插入支架中。在其优选形式中，孔口具有旋转对称轴线，并且孔口与圆锥形部分和圆柱形部分同轴。优选地，当传感器壳体被插入支架中时，一个杆状构件的至少末端穿过所述孔口。还希望孔口的尺寸应比杆状构件的尺寸略大些，使得杆状构件被宽松地安装在所述孔口中。在其内限定所述孔口的壁也可以用作用于保持元件的增强构件。

可选地，孔的圆锥形部分和圆柱形部分通过与它们的共同的旋转轴线成直角定向的狭槽而彼此分开。这可以有助于通过注射成型来制造支架。另一结果是所述孔然后处于两个同轴部件中。

进一步可选地，根据本发明的第二方面的保持元件可以包括凸座，该凸座可以是底座的形式。

具有如上所述的保持元件的支架特别适于容纳沿基本平行于支架的基板的方向插入到支架中的传感器壳体。当支架在挡风玻璃上就位时，优选的是插入的方向包括向下分量，因为这意味着传感器壳体的插入由重力协助，并且重力也有助于将传感器壳体保持在保持元件中。在平行于基板并且因此也平行于挡风玻璃的方向上插入传感器壳体还意味着随后可以以更加可控的方式进行传感器壳体的移除。这使得降低了支架无意地从挡风玻璃上脱离的可能性，或者降低了由于对挡风玻璃的内层施加过大的力而导致对挡风玻璃的损坏的可能性。

在给定典型的挡风玻璃的前倾角的情况下，将传感器壳体插入支架中优选地涉及传感器壳体在朝着车辆的前方以及向下的方向上的运动。在紧急停车或正面碰撞的情况下，该插入方向是有利的，这是因为作用在传感器壳体上的力会将所述传感器壳体进一步推入保持元件中，而不是将其拉出保持元件。后一种情况可能会在照相机正在控制车辆的制动功能的情况下具有使照相机脱落的风险，这当然是完全不可接受的。

优选地，支架完全由塑料制成。这避免了由于使用额外材料(例如金属)而导致的额外的成本和复杂性。与本发明的第一方面一样，有利的是，支架设计避免了对金属弹簧的需要。

优选地，以单次注射成型操作来制造支架。替代地，可以通过3D打印来制造所述支架。

本发明还涉及一种用于附接到车辆挡风玻璃的支架，其中，该支架适于容纳包括照相机的传感器，并且该支架包括上述特征中的任何一个或其任何组合。

本发明还涉及车辆挡风玻璃和传感器的组合，所述车辆挡风玻璃具有用于将传感器附接在挡风玻璃上的支架，所述传感器插入所述支架中，即，将传感器在该挡风玻璃中就位。

根据第三方面，本发明提供了一种用于车辆的挡风玻璃，该挡风玻璃包括用于传感器的支架，该传感器包括照相机，该支架附接到挡风玻璃并且包括基板和安装在该基板上的至少一个保持元件，其中传感器容纳在传感器壳体内，该传感器壳体可以插入支架中，该传感器壳体具有从传感器壳体突出的至少一个杆状构件，借助于该杆状构件，传感器壳体可以以可移除的方式保持在支架中，所述至少一个保持元件适于容纳所述至少一个杆状构件，所述保持元件包括与所述基板集成的凸座，所述保持元件另外还包括相对分支部，所述相对分支部在一端处连接到所述凸座，而在另一端处是自由的，相对分支部以与凸座大体相对的关系定位，其中在相对分支部与凸座之间延伸有细长空间，所述细长空间在一端处通过凸座和相对分支部之间的连接部而封闭，但在另一端处开放并且朝向开放端变宽以形成导槽，凸座和相对分支部的自由端被成形为限定细长空间的开放端的加宽部分以形成导槽，当传感器壳体被插入支架中时，该导槽用于将至少一个杆状构件引导到细长空间中，凸座包括用于容纳至少一个杆状构件的一部分的圆柱形凹部，相对分支部还包括用于容纳至少一个杆状构件的另一部分的圆柱形凹部，相对分支部进一步布置成使得设置在相对分支部中的圆柱形凹部与设置在凸座中的圆柱形凹部相对置，从而使得两个圆柱形凹部一起在细长空间内限定大致圆柱形空间，圆柱形空间与作为细长空间的一部分的相邻空间连通，使得当传感器壳体插入支架中时，至少一个杆状构件可以从导槽穿过细长空间的一部分并被容纳在圆柱形空间中，从而将传感器壳体保持在支架中。

附图标记

现在将通过以下非限制性的具体实施方式并参考附图来进一步描述和示出本发明，其中：

图1是附接有支架的用于车辆的挡风玻璃的平面图；

图2是大幅放大的图1的支架的平面图；

图3是传感器壳体的平面图，该传感器是照相机；

图4至图6是形成支架一部分的保持元件的第一变型的透视图；

图7是图4至图6的保持元件以及图3的传感器壳体的一部分的局部截面侧视图；

图8是形成支架一部分的保持元件的第二变型的端视图；

图9是图8的保持元件的局部截面的侧视图，该截面是沿图10所示的线A﹣A截取；

图10是图8和图9的保持元件的平面图，其示出了用于图9的截面A﹣A的线；

图11至图13是图8至图10的保持元件的透视图；

图14是基于与图10相同的图的平面图，只是它旋转了180°、比例略有减小、并且示出了图15至图18的截面B﹣B、C﹣C、D﹣D和E﹣E的线；

图15是图8至图14的保持元件的局部截面的端视图，该截面沿图14中的线B﹣B截取；

图16是图8至图15的保持元件的局部截面的端视图，该截面沿图14中的线C﹣C截取；

图17是图8至图16的保持元件的局部截面的端视图，该截面沿图14中的线D﹣D截取；和

图18是图8至图17的保持元件的局部截面的端图，该截面沿图14中的线E﹣E截取。

具体实施方式

参照图1，示出了用于车辆的挡风玻璃10，所述挡风玻璃上附接有支架12。该支架提供了将照相机以及诸如雨或光传感器之类的其他传感器安装到挡风玻璃上的设备。这为传感器提供了向前的视野，同时保护传感器免受不利的环境影响，例如天气，特别是湿气、污垢和损坏。在此位置，传感器能够监测车辆前方的区域；对于照相机，该区域可以在车辆前方的相当大的距离处。雨和光传感器分别监测入射在挡风玻璃上的雨和光的量。

通常，挡风玻璃是大致梯形，关于其中心线对称，并且支架定位于挡风玻璃的中心线上并接近其上边缘。但是，支架可以定位于挡风玻璃上的其他位置。支架可以是大致矩形、梯形或不规则形状。尽管如此，支架通常至少在其轮廓方面具有镜面对称性，并且出于美学原因，支架通常具有圆角。

优选的是，将支架定位在挡风玻璃的被挡风玻璃刮水器擦拭的区域内，以便保持挡风玻璃的一部分的清洁度(照相机通过该部分来观察车辆前方的区域)，使得照相机的视野不会被灰尘遮挡。

支架完全由塑料制成，并且通过适当的粘合剂结合到挡风玻璃的面向车辆内部的一侧(即主面之一)。通常，支架由热塑性材料注射成型，并通过聚氨酯粘合剂结合到挡风玻璃上。

图1示出了从车辆内部观察的挡风玻璃，即，该图示出了当挡风玻璃在车辆中就位时面向车辆内部的一侧。

图2是支架12的平面图，与图1相比，该支架被显著放大，以便更清楚地示出支架的细节。图2中的观察方向与图1中的相同。支架12包括具有两个主面18、20和外围22的基板16。此外，基板16具有长边缘24和26以及短边缘27和28。当将挡风玻璃10车辆中安装就位时，支架12的基板16的主面18面向车辆的内部，并且主面20面向挡风玻璃。因此，主面20被结合到挡风玻璃上。长边缘24形成支架的上边缘，而长边缘26形成支架的下边缘。当沿车辆的向前行驶的方向观察时，短边缘27形成支架的左边缘，而短边缘28形成支架的右边缘。

应该注意的是，长边缘和短边缘的这种布置仅适用于所示的特定类型的支架；还可能的是，例如短边缘形成支架的上和下边缘，或者所有边缘的长度都大致相同。

安装在基板16上的是用于保持照相机的三个保持元件30、32、34。存在两个上保持元件30、32，它们彼此互为镜像，并且代表保持元件的第一变型。朝向支架的下边缘26定位的第三或下部保持元件34代表了保持元件的第二变型。为了简洁起见，后文将保持元件简称为“保持器”。

基板16上开有许多孔口。提供大致梯形的孔口36，照相机通过该孔口观察车辆前方的区域。孔口36的右边是用于雨或光传感器的圆形孔38。更大且更复杂的支架是可能的；例如，可以有两个梯形孔口36，所述两个梯形孔口串列布置以容纳立体照相机。还可以为另外的传感器提供另外的孔口。

箭头I示出了将用于传感器或照相机的壳体插入支架的方向。如前所述，插入方向基本平行于基板，并且在图中沿向下方向。由于安装在车辆中时前的挡风玻璃的前倾角，当挡风玻璃在车辆中就位时，照相机沿向下和向前的方向插入支架中。

在使用中，出于美观的原因并且为了保护安装在支架上的部件，支架12被盖部(未示出)覆盖。

图3示出了用于照相机的照相机壳体44。从与图1和图2相同的方向(即从车辆的内侧)观察照相机壳体。照相机镜头定位于壳体的面向挡风玻璃的一侧，使得镜头的视线方向向前并穿过挡风玻璃。因此，在图3中看不到照相机镜头。

照相机壳体44设置有三个杆状构件46、48和50，其从照相机壳体沿不同的方向突出，并且为了简洁起见将其简称为“杆”。当将照相机壳体插入支架12时，左上杆46进入保持器30并被该保持器保持，右上杆48进入保持器32并被该保持器保持，下杆50进入保持器34并被该保持器保持。杆优选地是圆柱形，或者即使其他部分不是圆柱形，其也至少具有横截面为近似圆形的部分。例如，下杆50可以设置有圆锥形的末端，以有利于进入下保持器34。如前所述，杆的横截面形状可以不是圆形。

图4是左上保持器30的透视图，而图5和图6是右上保持器32的透视图。右上保持器32是左上保持器30的镜像，因此以下描述经必要修改后同样适用于图4、图5和图6。图5和图6中省略了大多数附图标记，以使保持器的视图更清晰，而不受过多引线的影响。

每个保持器30、32均包括与基板16集成的凸座54。弹性的相对分支部56在第一端58处连接到凸座54，而在其另一端或第二端60处是自由的。相对分支部56被定位成与凸座54成大致相对的间隔关系，使得在相对分支部和凸座之间限定了细长空间62。细长空间62在相对分支部和凸座之间、从相对分支部的自由端60延伸到相对分支部56连接到凸座54的连接部64。细长空间62由凸座54和相对分支部56之间的连接部64在其第一端部处封闭，而在相对分支部的自由端60附近的其另一第二端部处开放。可选地，可以设置加强肋65以在连接部64附近增强和稳定保持器30、32。

凸座54包括近似圆柱形(即形成圆柱体的一部分)的面向上(如图所示)的凹部66。在相对分支部56中设置对应的面朝下的凹部68。两个圆柱形的凹部共同限定了近似圆柱形的空间70，该空间容纳从照相机壳体44突出的杆46。如图4所示，该圆柱形空间70在细长空间62内并形成其一部分。在圆柱形空间70的附近存在另外的空间72、74，在圆柱形空间的各侧上存在一个另外的空间，所述另外的空间构成了细长空间62的其余部分。这些相邻的空间与圆柱形空间70连通。

相对分支部的自由端60的形状与凸座的对应的相对部分的形状一起限定了用于杆46的导槽76，该导槽表示细长空间62的开放端的加宽部分。当照相机壳体44插入支架12中时，导槽76接收杆46并将其引导到细长空间62中。当壳体44进一步插入支架12中时，杆46进入圆柱形空间70，并搁置在该空间70中。

如果圆柱形空间70和杆46的尺寸合适且恰当，并且如果相对分支部56的弹性(即，由弹性变形引起的恢复力)也合适，则施加在杆46上的恢复力可以足以将所述杆牢固地保持在保持器30、32内，而无需其他措施。然而，为了额外的安全性，可以将弹性凸出的保持舌片78设置为凸座54的一部分。舌片78朝着细长空间62的封闭端突出，即，朝向相对分支部56连接到凸座54的连接部处，并且还朝向圆柱形空间70。舌片从凸座以锐角突出，并且该角度有助于限定导槽76朝向细长空间62的开放端的加宽部分。凸出舌片78可以但不必须占据凸座54的整个宽度。为使舌片以弹性方式变形，在舌片下方存在一空间，该空间可穿孔基板，这有利于舌片的注射成型。

当相对分支部56弹性变形或挠曲时，在保持器30、32内产生应力，并且细长空间62的封闭端可以根据其形状在相对分支部连接到凸座的连接部64处充当应力集中器，从而导致连接部附近的塑料破裂或断裂的风险增加。为了使这种风险最小化，对于封闭端的表面79(即在连接部附近的限定细长空间的表面)遵循最小的曲率半径。优选地，针对该表面79采用0.5mm、更优选0.75mm的最小曲率半径，所述表面可以是圆柱体的一部分的形式。替代地，为了进一步降低应力集中的风险，根据所设想的夹紧力的大小，可以采用1mm或1.25mm的较大的曲率半径。实际上，这通常意味着保持元件具有第二个较小的圆柱形空间，如图4至图7所示。

可以在每个保持器30、32的旁边设置不同高度的壁80、82，以在将照相机壳体44插入支架12中期间控制杆46、48的横向定位，即，帮助将杆朝导槽76引导。因此，壁80被放置在左侧保持器30的左侧，壁82被放置在右侧保持器32的右侧。壁80、82在导槽76附近是最高的，在该处在插入期间，首先确定杆46、48的横向定位。一旦照相机安装到位，壁会横向约束杆，从而与下保持器34一起为照相机提供横向稳定性。

可以在每个保持器30、32的开放端的前面设置坡道84、86，以再次帮助将杆46、48朝导槽76引导，但是这次是沿着竖向方向。当照相机壳体接近保持器时，如果杆46、48直接搁置在基板16上，则坡道84、86用于将杆充分抬起，以使所述杆与凸座54对齐。

图7是右侧保持器32的局部截面的侧视图，该附图还另外地包括杆48，即传感器壳体44的一部分的截面图。杆48处于其在圆柱形空间70中的最终的闩锁位置，并通过凸出舌片78、相对分支部56和凸座54的组合作用而牢固但可移除地保持在那里，同时又无需金属弹簧。杆48的横截面是圆形。

当将照相机壳体44插入支架12时，杆46和48沿与其轴线成直角的方向移动，并且杆的末端通过坡道84、86被引导朝向保持器30、32的导槽76。杆46、48在壁80、82之间通过，所述壁使杆与保持器在横向方向上对准。接下来，杆的末端进入导槽，并与凸出舌片78和弹性的相对分支部56的彼此相对朝向的表面接合。舌片和相对分支部被偏转(即弹性变形)，从而被杆迫使分开以允许所述杆进入到圆柱形容纳空间70中。当杆46、48搁置在圆柱形容纳空间70中时，相对分支部56由于其弹性而返回其歇止位置。相对分支部恢复到其原始位置的精确程度取决于杆的直径与圆柱形容纳空间的直径之间的关系。

为了牢固地保持杆46、48并由此牢固地保持壳体44，期望的是，弹性的相对分支部56在杆上施加夹紧力，该夹紧力是由相对分支部的弹性引起的恢复力所产生。因此，期望杆46、48的直径应略大于对应的圆柱形空间70的直径。当照相机壳体44处于其在支架12中的最终位置时，杆位于保持器中的圆柱形空间中、通过相对分支部所施加的夹紧力而被保持在该保持器中。

保持器30、32可以在10mm至30mm长，5mm至15mm宽，以及4mm至12mm高的范围内。保持器的宽度优选地大于其高度。杆的直径通常在3mm至8mm的范围内。许多照相机壳体具有直径约为5mm的杆。

图8至图18涉及保持元件34的第二变型，并且图8至图10作为端视图、平面图和侧视图彼此相关。图8是端视图，其示出了从支架12的顶部沿着向下方向(即在与照相机壳体44的插入方向相同的方向上)观察的保持元件。图9是保持元件的第二变型的局部截面的侧视图，在图10的线A﹣A上截取所述截面，图10是保持元件的平面图。图9相对于图10的取向根据第一角投影(first-angle projection)的规则。因此，在图9中，朝上的方向即向左。

图10示出了保持元件34的第二变型，其包括具有彼此连通的圆锥形部分100和圆柱形部分102的孔，这两个部分同轴对准。截面A﹣A的线恰好包括这两个部分的共同的旋转轴。圆锥形部分100沿向下的方向(即朝向圆柱形部分102)渐缩，所述圆柱形部分经由可选的狭槽104与圆锥形部分连通。替代地，可以省略狭槽104，在这种情况下，圆锥形部分直接连接至圆柱形部分，呈漏斗形式。圆锥形部分100的具有较大直径的端部是开放的，并且用作导槽105以接收杆50并且引导所述杆朝向并进入圆柱形部分102。“锥形”和“圆柱形”的描述是方便的但仅是近似的，并且与可能的理论上的形状略有偏差。例如，实际上，由于出于注射成型技术的原因需要提供拔模角，因此圆柱形部分可能不是完美的圆柱体。

壁106可选地设置在保持器的前部处，即在杆50进入保持器的一侧处。孔口108设置在壁106中，该孔口与导槽105和圆锥形区段100对准并连通。在照相机壳体44插入支架12期间杆50进入保持器时，所述杆穿过孔108。

为了将保持器支撑在基板16上方的合适高度处，可以提供呈可选的底座110形式的凸座。底座110可以由可选的肋112支撑。

图11至图13是保持器34的第二变型的透视图，其中某些元件可以比图8至图10的平面图和正视图所示的更清楚。例如，图11和图12示出了圆锥形和圆柱形部分100、102没有形成完整的旋转表面，并且沿着朝上的方向开放。这两个部分的上部部分114、116(即在底座110上方的部分)能够挠曲，从而允许圆柱形部分102的直径略小于杆50的直径，使得圆柱形部分102的上部部分116被杆50迫使分开，并在杆上施加夹紧恢复力，从而将其牢固地保持。

通过在这两个部分的壁中包含小的凹部(优选地为呈相对关系的成对的凹部)，可以增加圆锥形部分和圆柱形部分的上部部分的柔性。圆锥形部分中的凹部标记为118，在图16中可以看到，而圆柱形部分中的凹部标记为120并且可以在图12、图17和图18中看到。

在保持器34的前面设置有坡道122，以在插入期间协助照相机壳体44的对准。坡道122帮助确保照相机壳体44上的杆50在基板16上方的合适高度处接近保持器34，使得杆50可以进入孔口108。因此，由坡道122所实现的与保持件34有关的功能与由坡道84、86实现的与保持件30、32有关的功能类似。

图14是保持器34的平面图，其基于与图10相同的图，不同之处在于其旋转了180°、比例尺略有减小、并且针对图15至图18中所示的截面图示出了截面B﹣B，C﹣C，D﹣D和E﹣E的相对位置。这些截面图是在一系列平行的平面上截取的，这些平面与将照相机插入支架的方向I成直角(如图2所示)。因此，图15至图18示出了随着杆50进入并穿过保持器，保持器34的横截面如何变化。

首先参考图15，这是线B﹣B上穿过壁106和孔口108的截面。图16示出了截面C﹣C，其穿过圆锥形部分100截取。可以看到圆锥形部分的上部部分114以及凹部118。图17是穿过狭槽104的线D﹣D截取的截面，其中圆柱形部分102在狭槽的后面是可见的。最后，图18示出了穿过圆柱形部分102截取的截面E-E。可以看到圆柱形部分的上部部分116以及圆柱形部分中的凹部120。

本说明书中描述的支架可以通过使用根据常规方法制造的工具(即模具)的常规模制技术而注射成型。需要诸如滑动型芯和提升型芯之类的装置来模制保持器的各个方面，但是这些同样处于本领域技术人员已知的模制技术的范围内。

Claims (15)

1.一种用于车辆的挡风玻璃，所述挡风玻璃包括用于传感器的支架，所述传感器包括照相机，所述支架附接到所述挡风玻璃并且包括基板和安装在所述基板上的至少一个保持元件，

其中

所述传感器容纳在能够插入所述支架中的传感器壳体内，

所述传感器壳体具有从所述传感器壳体突出的至少一个杆状构件，借助于所述杆状构件能够将所述传感器壳体以可移除的方式保持在所述支架中，

所述保持元件包括与所述基板集成的凸座，

所述保持元件还包括弹性的相对分支部，所述相对分支部在一端处与所述凸座相连接，而在另一端处是自由的，

弹性的相对分支部以与所述凸座大致相对的关系定位，其中在弹性的相对分支部和所述凸座之间延伸有细长空间，

所述细长空间在一端处被所述凸座和弹性的相对分支部之间的连接部封闭，而在另一端处开放，使得当将所述传感器壳体插入所述支架中并被保持在其中时，所述杆状构件能够进入所述细长空间。

2.根据权利要求1所述的挡风玻璃，其中，所述细长空间朝向其开放端变宽以形成用于所述杆状构件的导槽，优选地，当将所述传感器壳体插入所述支架中时，所述导槽将所述杆状构件引导到所述细长空间中，更优选地，所述导槽的形状部分地由所述凸座的形状限定并且部分地由相对分支部的自由端的形状限定。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的挡风玻璃，其中，所述凸座包括用于容纳所述至少一个杆状构件的一部分的凹部，并且弹性的相对分支部还包括用于容纳所述至少一个杆状构件的另一部分的凹部，优选地所述相对分支部布置成使得在相对分支部中设置的所述凹部与在所述凸座中设置的所述凹部相对置，从而使得两个凹部共同在所述细长空间内限定用于所述杆状构件的容纳空间。

4.根据权利要求3所述的挡风玻璃，其中，所述容纳空间与作为所述细长空间的一部分的相邻空间连通，使得当所述传感器壳体插入所述支架中时，所述至少一个杆状构件能够从所述导槽穿过所述细长空间的一部分并被容纳在所述容纳空间中，从而将所述传感器壳体保持在所述支架中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的挡风玻璃，其中，所述凸座包括与所述凸座成锐角地朝向所述细长空间的封闭端突出的弹性的凸出舌片，并且其中，当所述杆状构件进入所述细长空间时所述弹性的凸出舌片被所述杆状构件变形，所述弹性的凸出舌片对所述杆状构件的移除提供的阻力大于对所述杆状构件的进入提供的阻力。

6.根据前述权利要求中任一项所述的挡风玻璃，其中，所述保持元件的宽度大于所述相对分支部与所述凸座之间的最大距离。

7.根据前述权利要求中任一项所述的挡风玻璃，其中，所述相对分支部和所述凸座的在所述细长空间的封闭端处限定所述细长空间的表面具有0.5mm的最小曲率半径，从而避免了当所述相对分支部挠曲时，所述封闭端充当应力集中器，其中所述相对分支部和所述凸座在所述封闭端处相遇。

8.一种用于车辆的挡风玻璃，所述挡风玻璃包括用于传感器的支架，所述传感器包括照相机，所述支架附接到所述挡风玻璃并且包括基板和安装在所述基板上的至少一个保持元件，

其中

所述传感器容纳在能够插入所述支架中的传感器壳体，

所述传感器壳体具有从所述传感器壳体突出的至少一个杆状构件，借助于所述杆状构件能够将所述传感器壳体以可移除的方式保持在所述支架中，

所述至少一个保持元件适于容纳所述至少一个杆状构件，并且

所述至少一个保持元件包括孔，所述孔具有彼此连通并且沿着共同的旋转轴线对准的圆锥形部分和圆柱形部分。

9.根据权利要求8所述的挡风玻璃，其中，所述孔的所述圆锥形部分在其端部中的一个端部处具有较小的直径，而在另一个端部处具有较大的直径；优选地

直径较小的端部比直径较大的端部更靠近所述圆柱形部分，并且优选地

直径较大的端部是开放的，并且在将所述传感器壳体插入所述支架中时用作将所述至少一个杆状构件引导到所述圆柱形部分中的导槽。

10.根据权利要求8或9所述的挡风玻璃，其中，所述圆锥形部分和所述圆柱形部分中的一者或两者沿着弯曲侧是开放的，即相应部分的表面不形成完整的360°的旋转表面，但是优选地，所述相应部分的所述表面需要通过至少180°的旋转以限定所述表面。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的挡风玻璃，其中，在所述至少一个保持元件中设置有孔口，所述孔口具有旋转对称轴，并且所述孔口与所述圆锥形部分和所述圆柱形部分同轴，并且优选地当所述传感器壳体插入所述支架中时，所述至少一个杆状构件的至少末端穿过所述孔口。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的挡风玻璃，其中，所述圆锥形部分和所述圆柱形部分由与所述共同的旋转轴线成直角定向的狭槽分开。

13.根据前述权利要求中任一项所述的挡风玻璃，其中，所述传感器壳体沿基本平行于所述基板的方向插入所述支架中。

14.根据前述权利要求中任一项所述的挡风玻璃，其中，所述支架完全由塑料制成。

15.一种用于附接至车辆挡风玻璃的支架，其中，所述支架适于容纳包括照相机的传感器，并且所述支架是根据前述权利要求中任一项中的支架。

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