DE102005005331A1

DE102005005331A1 - Halter für einen Sensor

Info

Publication number: DE102005005331A1
Application number: DE102005005331A
Authority: DE
Inventors: Oliver Eidel; Stefan Triebl; Heinrich Dr. Gotzig
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2006-08-03
Also published as: US20070267941A1; WO2006079375A1; EP1841622A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Halter für einen Sensor, insbesondere Ultraschallsensor für ein Parkhilfesystem, mit einem hülsenförmigen Körper, in welchen der Sensor über eine Einschuböffnung einschiebbar ist, und mit einem Befestigungsabschnitt, zum Befestigen des Halters an einem Fahrzeugteil, wobei zwischen dem hülsenförmigen Körper und dem Sensor ein Käfig vorgesehen ist, der den Sensor sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung im hülsenförmigen Körper fixiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Halter für einen Sensor, insbesondere Ultraschallsensor für ein Parkhilfesystem, mit einem hülsenförmigen Körper, in welchen der Sensor über eine Einschuböffnung einschiebbar ist, und mit einem Befestigungsabschnitt, zum Befestigen des Halters an einem Fahrzeugteil.

Derartige Halter sind in einer Vielzahl bekannt und dienen dazu, den Ultraschallsensor, mit welchem Ultraschallsignale ausgesandt und wieder empfangen werden, im Bereich einer Stoßstange eines Fahrzeugs zu befestigen. Hierfür wird der Halter in eine geeignete Öffnung am Fahrzeug eingeschoben und dort fixiert. Außerdem dient der Halter dazu, den Ultraschallsensor nicht nur aufzunehmen, sondern auch lagerichtig zu halten, so dass die ausgesandten Ultraschallsignale in die gewünschte Richtung abgestrahlt werden und nur aus bestimmten Richtungen reflektierte Ultraschallsignale wieder empfangen werden können.

Für unterschiedliche Fahrzeuge bzw. Einbauverhältnisse werden unterschiedlich gestaltete Ultraschallsensoren verwendet. Dies können z.B. Ultraschallsensoren sein, deren Steckeranschluss am hinteren Ende des Ultraschallsensors, d.h. der Membran gegenüberliegend in axialer Richtung abragen, wobei derartige Ultraschallsensoren eine großen Durchmesser aufweisen und sehr lang sein können. Andere Ultraschallsensoren besitzen einen Steckeranschluss, der orthogonal, d.h. radial vom Sensorgehäuse absteht, wobei diese Ultraschallsensoren einen kleineren Durchmesser aufweisen und kürzer bauen, jedoch einen seitlichen Zugang zum Steckeranschluss benötigen. Beide Ultraschallsensoren sollen aber vom gleichen Halter aufgenommen werden, so dass der Fahrzeughersteller für beide Sensoren lediglich einen Halter bereitstellen muss.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Halter für einen Sensor bereit zu stellen, der mit unterschiedlichen Sensoren bestückt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einem Halter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem hülsenförmigen Körper und dem Sensor ein Käfig vorgesehen ist, der den Sensor sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung am hülsenförmigen Körper fixiert.

Mit dem erfindungsgemäßen Halter wird also die Möglichkeit geschaffen, unterschiedlich ausgestaltete Sensoren lagerichtig und in korrekter Position, d.h. in korrekter axialer als auch radialer Ausrichtung am Fahrzeug zu befestigen, ohne dass hierfür mehrere Halter bereit gestellt werden müssen. In den Halter wird entweder der Sensor direkt eingesetzt oder der Sensor wird mit einem Käfig versehen und der Käfig mit eingesetztem Sensor im Halter befestigt. Der Käfig dient also als Adapter, um den Sensor mit anderen, insbesondere kleineren Abmessungen im Halter zu positionieren und sicher zu befestigen.

Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass nicht nur unterschiedliche Sensoren des gleichen Herstellers, sondern auch Sensoren unterschiedlicher Hersteller problemlos am Fahrzeug montiert werden können, so dass die Angebotspalette des Fahrzeugherstellers aufgrund der Möglichkeit, dass er nun verschiedene Parkhilfesysteme anbieten kann, erweitert ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der hülsenförmige Körper und/oder der Käfig eine zur Einschuböffnung hin randoffene Aussparung zur Aufnahme zum Beispiel eines vom Sensor radial abragenden elektrischen Anschlusses aufweist. Durch diese Aussparung wird die Möglichkeit geschaffen, dass sowohl Sensoren mit axial nach hinten abragenden Anschlüssen, als auch Sensoren mit radial zur Seite hin abragenden Anschlüssen im Halter befestigt werden können. Dabei ist die Aussparung derart bemessen, dass auch Sensoren mit unterschiedlich großen elektrischen Anschlüssen im Halter fixiert werden können.

Mit Vorzug weist der Käfig wenigstens einen in Längsrichtung sich erstreckenden, ein freies Ende aufweisenden Schwenkarm auf, wobei der Schwenkarm eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme einer am Sensor radial abragenden Rastnase aufweist. Dieser Schwenkarm dient dazu, den in den Käfig eingesetzten Sensor gegen ein Herausfallen entgegen der Einschubrichtung, d.h. gegen ein Herausfallen nach hinten zu sichern. Der Sensor weist wenigstens eine radial abragende Rastnase auf, die nach dem Einsetzen des Sensors in den Käfig in eine Aufnahmeöffnung einrastet. Beim Einschieben des Sensors in den Käfig wird der Schwenkarm geringfügig radial nach außen verschwenkt, bis die Aufnahmeöffnung über die Rastnase schnappt woraufhin der Schwenkarm in seine Ausgangslage zurückschwenkt. In dieser Ausgangslage des Schwenkarms wird die Rastnase sicher hintergriffen und verhindert ein Abziehen bzw. Herausziehen oder Herausfallen des Sensors.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Käfig an seiner der Einschuböffnung des hülsenförmigen Körpers gegenüberliegenden Seite einen radial nach innen vorspringenden Stützring aufweist. Dieser Stützring dient als Anschlag für den in den Käfig einzuschiebenden Sensor, so dass dieser eine definierte Einschublage besitzt. In dieser Einschublage wird der Sensor, wie oben beschrieben, mittels des Schwenkarms und seiner Rastnase gehalten. Dabei durchgreift der die Membran aufweisende Bereich des Sensors den Stützring und der Sensor stützt sich mit einer Schulter am Stützring ab. Diese Schulter ist oftmals mit einem weichen Material ausgestattet bzw. belegt, wodurch eine Schallentkopplung zwischen dem Gehäuse des Sensors und dem Halter erfolgt.

Eine weitere Sicherung, insbesondere gegen Verdrehen wird dadurch geschaffen, dass der Stützring an seiner dem Innenraum des Käfigs zugewandten Seite Haltenoppen für die Schulter des Sensors aufweist. Diese Haltenoppen graben sich z.B. in den elastischen Bereich der Schulter ein und verhindern, dass sich der Sensor, wenn auch nur geringfügig, im Halter verdreht.

Mit Vorzug ist das freie Ende des Schwenkarms mit einer radial nach außen abragenden Rastnase versehen, die in eine am hülsenförmigen Körper vorgesehene Aufnahme einrastbar ist. Diese am Käfig vorgesehene Rastnase dient dazu, den Käfig nach dem Einsetzen des Sensors in den Käfig im Inneren des Halters verliersicher zu halten. Dabei durchgreift die am freien Ende des Schwenkarms vorgesehen Rastnase eine Aufnahme am hülsenförmigen Körper. Um den Käfig mit eingesetztem Sensor möglichst einfach im hülsenförmigen Körper montieren zu können, überragt das freie Ende des Schwenkarms das hintere Ende des Sensors, so dass es nach innen ausweichen kann, wenn der Käfig in den hülsenförmigen Körper eingeschoben wird. Sobald sich der Käfig in der korrekten Lage befindet, schnappt das eingebogene freie Ende des Schwenkarms radial nach außen.

Mit Vorzug ist das freie Ende des Schwenkarms mit einer radial nach außen abragenden Begrenzungsfläche versehen, die an der Innenfläche des hülsenförmigen Körpers zur Anlage kommt. Diese Begrenzungsfläche definiert die Lage des freien Endes des Schwenkarms, nachdem der Käfig in den hülsenförmigen Körper eingesetzt worden ist. Das freie Ende des Schwenkarms kann also maximal so weit radial nach außen verschwenkt werden, bis die Begrenzungsfläche an der Innenfläche des hülsenförmigen Körpers anliegt. Dadurch wird sichergestellt, dass der Schwenkarm nicht zu weit radial nach außen aufschwenkt, und eventuell die Verrastung des Sensors im Käfig gelöst wird. Die Begrenzungsfläche stellt also eine Sicherung der Verriegelung des Sensors im Käfig dar.

Des Weiteren sieht ein Ausführungsbeispiel vor, dass der Käfig einen radial nach außen abragenden Einschubbegrenzer aufweist, der am Rand der Einschuböffnung des hülsenförmigen Körpers zur Anlage kommt. Diese Einschubbegrenzer haben die Aufgabe, die korrekte Position des Käfigs im hülsenförmigen Körper in axialer Richtung sicher zu stellen. Dabei wird der Käfig so weit in den hülsenförmigen Körper eingeschoben, bis die Einschubbegrenzer am Rand der Einschuböffnung anliegen. In dieser Position greift dann auch die Rastnase am freien Ende des Schwenkarms in die dafür vorgesehene Aufnahme am hülsenförmigen Körper.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Käfig in Längsrichtung verlaufende, radial nach außen abragende Rippen auf, die an der Innenwand des hülsenförmigen Körpers anliegen. Diese Rippen dienen dazu, den kleinere Abmessungen aufweisenden Sensor im Halter so abzustützen, dass dieser spielfrei und definiert positioniert ist. Die Abmessungen der Rippen sind so gewählt, dass sie den Dimensionsunterschieden der einzelnen Sensoren entsprechen.

Ein einfaches Handhaben des erfindungsgemäßen Halters wird dadurch erzielt, dass der Käfig einteilig ausgebildet ist. In diesem einteiligen Käfig wird der kleinere Dimensionen aufweisende Sensor eingesetzt und der Käfig wird dann mit eingesetztem Sensor wie ein einteiliges Bauteil oder wie ein größerer Sensor im Halter positioniert. Am Sensor müssen also keine mehreren Bauteile angeordnet werden. Der Käfig weist Befestigungselemente auf, die der Art und Position der Befestigungselemente des größeren Sensors entsprechen.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Befestigen eines Sensors in einem Halter, bei dem erfindungsgemäß am Sensor ein Käfig, der ein oder mehrere der obigen Merkmale aufweist, befestigt und anschließend der Käfig zusammen mit dem Sensor im Halter verrastet wird, wodurch die Befestigung des Sensors im Käfig gesichert wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines hülsenförmigen Gehäuses eines Halters;
2 eine perspektivische Ansicht eines Käfigs; und
3 eine perspektivische Ansicht eines Käfigs mit eingesetztem Sensor.
In der 1 ist ein mit 10 bezeichneter hülsenförmiger Körper erkennbar, der auf einem als Adapterplatte ausgebildeten Befestigungsabschnitt 12 aufsitzt. Die Adapterplatte besitzt eine Form, die der Formgebung der Innenfläche z.B. einer Stoßstange eines Kraftfahrzeugs entspricht, so dass die Adapterplatte 12 zusammen mit dem hülsenförmigen Körper 10 an der Innenseite der Stoßstange angebracht werden kann. Die Adapterplatte 12 besitzt eine zentrale Öffnung 14, durch die das die Membran 16 (siehe 3) aufweisende Ende eines Sensors 18 hindurchragen kann. Diese Öffnung 14 ist umgeben vom hülsenförmigen Körper 18, der zwei in Längsrichtung sich erstreckende Arme 20 sowie eine Aussparung 22 aufweist. Die Aussparung dient dem Durchtritte eines elektrischen Anschlusses 62, der radial vom Sensor 18 abragt. Ferner wird von Anlageflächen 24 der Rand einer insgesamt mit 26 bezeichneten Einschuböffnung definiert, durch welche ein in der 2 dargestellter Käfig 28 und der Sensor 18 in den Körper 10 eingeschoben werden. Die Arme 20 besitzen freie Enden 30, an denen Aufnahmen 32 vorgesehen sind, in welche Rastnasen 34 eingreifen, die radial vom Käfig 28 abragen. Die Arme 20 sind so ausgestaltet, dass sie am freien Ende 30 mit Einlaufschrägen 36 versehen sind und geringfügig elastisch radial nach außen gebogen werden können.
Der Käfig 28, wie er sich aus 2 ergibt, besitzt einen Stützring 38, der bei eingeschobenem Sensor 18 das die Membran 16 aufweisende Ende des Sensors 18 umgreift. Von diesem Stützring 38 ausgehend, ragen zwei Schwenkarme 40 sowie Käfigelemente 42 in axialer Richtung ab. An der dem Innenraum zugewandten Seite des Stützrings 38 befinden sich Noppen 44, die einer sicheren Positionierung des Sensors 18 im Käfig 28 dienen. Außerdem ist aus der 2 erkennbar, dass die Innenfläche des Käfigs 28 mit radial nach innen abragenden Rippen 46 versehen ist, an denen sich das Gehäuse des Sensors 18 abstützt. Diese Rippen 46 sind so bemessen, dass der Sensor 18 in radialer Richtung spielfrei im Käfig 28 gehalten wird.
Die Schwenkarme 40 sind derart ausgestaltet, dass sie eine Aufnahmeöffnung 48 aufweisen, in welche eine am Gehäuse des Sensors 18 vorgesehene, radial abragende Rastnase 50 eingreift, wenn der Sensor 18 vollständig in den Käfig 28 eingeschoben ist. Der Sensor 18 wird dann von den Rippen 46 spielfrei in radialer Richtung und von der Verrastung der Rastnasen 50 in den Aufnahmeöffnungen 48 in axialer Richtung spielfrei im Käfig 28 gehalten.
Wird der Käfig 28 mit darin positioniertem Sensor 18, wie in 3 dargestellt, in den hülsenförmigen Körper 10 eingesetzt, werden die freien Enden 52 der Schwenkarme 40 radial nach innen eingebogen, bis die Rastnasen 34 in den Aufnahmen 32 verrasten. Die freien Enden 52 der Schwenkarme 40 schnappen dann wieder radial nach außen, bis eine Begrenzungsfläche 54, die seitlich neben den Rastnasen 34 liegt, an der Innenfläche 56 (1) der Arme 20 anliegen. Ein weiteres radiales Ausschwenken nach außen ist nicht mehr möglich. Hierdurch wird verhindert, dass die Verrastung der Rastnasen 50 des Sensors 18 in der Aufnahmeöffnung 48 der Schwenkarme 40 geöffnet wird. Diese Verrastung wird auf diese Weise verriegelt.
Schließlich befinden sich an den Käfigelementen 42 radial nach außen abragende Einschubbegrenzer 58, die, nachdem der Käfig 28 in den Körper 10 eingeschoben worden ist, an den Anlageflächen 24 anliegen und ein weiteres Einschieben verhindern. In dieser Position des Käfigs 28 im hülsenförmigen Körper 10 sind die Rastnasen 34 in den Aufnahmen 32 verrastet. Schließlich besitzt der Käfig 28 noch radial nach außen abragende Rippen 60, über welche der Käfig 28 in radialer Richtung spielfrei im Körper 10 platziert wird.
Wird in den Körper 10 ein Sensor eingesetzt, der einen größeren Durchmesser aufweist, dann greifen am Sensor radial nach außen abragende Rastnasen in die Aufnahmen 32 ein, so dass die Arme 20 zur direkten Fixierung dieses Sensors dienen. Der Käfig 28 wird in diesem Fall nicht benötigt. Der Körper 10 kann also sowohl zur Aufnahme eines kleineren Sensors 18 mit Käfig 28 als auch zur Aufnahme eines größeren Sensors dienen.
Mittels unterschiedlicher Käfige 28 können unterschiedliche Sensoren mit kleinerem Durchmesser im gleichen Körper 10 befestigt werden.

Claims

Halter für einen Sensor (18), insbesondere Ultraschallsensor für ein Parkhilfesystem, mit einem hülsenförmigen Körper (10), in welchen der Sensor (18) über eine Einschuböffnung (26) einschiebbar ist, und mit einem Befestigungsabschnitt (12), zum Befestigen des Halters an einem Fahrzeugteil, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem hülsenförmigen Körper (10) und dem Sensor (18) ein Käfig (28) vorgesehen ist, der den Sensor (18) sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung im hülsenförmiger Körper (10) fixiert.
Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Körper (10) und/oder der Käfig (28) eine zur Einschuböffnung hin randoffene Aussparung (22) zur Aufnahme z.B. eines vom Sensor (18) radial abragenden elektrischen Anschlusses (62) aufweist.
Halter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (28) wenigstens einen in Längsrichtung sich erstreckenden, ein freies Ende (52) aufweisenden Schwenkarm (40) aufweist und dass der Schwenkarm (40) eine Aufnahmeöffnung (48) zur Aufnahme einer am Sensor (18) radial abragenden Rastnase (50) aufweist.
Halter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (28) an seiner der Einschuböffnung (26) des hülsenförmigen Körpers (10) gegenüberliegenden Seite einen radial nach innen vorspringenden Stützring (38) aufweist.
Halter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der die Membran (16) aufweisende Bereich des Sensors (18) den Stützring (38) durchgreift und sich mit einer Schulter am Stützring (38) abstützt.
Halter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (38) an seiner den Innenraum des Käfigs (28) zugewandten Seite Haltenoppen (44) für die Schulter des Sensors (18) aufweist.
Halter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (52) des Schwenkarms (40) mit einer radial nach außen abragenden Rastnase (34) versehen ist, die in eine am hülsenförmigen Körper (10) vorgesehene Aufnahme (32) einrastbar ist.
Halter nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (52) des Schwenkarms (40) mit einer radial nach außen abragenden Begrenzungsfläche (54) versehen ist, die an der Innenfläche des hülsenförmigen Körpers (10) zur Anlage kommt.
Halter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (28) einen radial nach außen abragenden Einschubbegrenzer (58) aufweist, der am Rand (24) der Einschuböffnung (26) des hülsenförmigen Körpers (10) zur Anlage kommt.
Halter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (28) in Längsrichtung verlaufende, radial nach außen abragende Rippen (60) aufweist, die an der Innenwand des hülsenförmigen Körpers (10) anliegen.
Halter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (28) einteilig ausgebildet ist.
Verfahren zum Befestigen eines Sensors (18) in einem Halter, dadurch gekennzeichnet, dass am Sensor (18) ein Käfig (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche befestigt und anschließend der Käfig (28) mit Sensor (18) im Halter verrastet wird, wodurch die Befestigung des Sensors (18) im Käfig (28) gesichert wird.