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Die
Erfindung betrifft eine Bodenplatte für eine Sensorbaugruppe,
insbesondere für ein Steuergerät in einem Fahrzeug,
die zur Befestigung an einem Trägerkörper vorgesehen
ist. Die Erfindung betrifft weiter einen Trägerkörper
zur Befestigung dieser Bodenplatte. Die Erfindung betrifft ferner
eine Sensorbaugruppe, insbesondere ein Steuergerät für
die Verwendung in einem Fahrzeug, sowie ein Befestigungssystem.
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Bei
Sensorbaugruppen werden ein oder mehrere Sensorelemente im Inneren
eines Gehäuses der Sensorbaugruppe angeordnet. Das oder
die Sensorelemente dienen dazu, eine physikalische Größe,
z. B. eine Beschleunigung, zu erfassen. Ein der physikalischen Größe
des oder der Sensorelemente entsprechendes Signal wird dann an eine Steuereinheit
weitergegeben, welche dieses verarbeitet. Die Verarbeitung kann
beispielsweise dahingehend erfolgen, dass überprüft
wird, ob ein Crash vorliegt, aufgrund dessen z. B. Personenschutzmittel in
einem Fahrzeug aktiviert werden.
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Sensorbaugruppen,
welche für die Sensierung physikalischer Messgrößen
und die Ansteuerung eines solchen Personenschutzsystems ausgelegt
sind, werden häufig am Abgastunnel des Fahrzeugs befestigt.
Die Befestigung erfolgt mit Hilfe von üblicherweise drei
Gewindebolzen, auf welche die Sensorbaugruppe gesteckt wird. Zur
sicheren Fixierung der Sensorbaugruppe an dem als Trägerkörper bezeichneten
Abgastunnel werden drei Muttern auf die Gewindebolzen geschraubt.
Nachteilig hieran ist die hohe Anzahl an unterschiedlichen Bauteilen
(neben der Sensorbaugruppe sind die Gewindebolzen und die zugehörigen
Muttern notwendig) sowie die zur Befestigung notwendigen Fertigungsschritte.
Die Schraubverbindung sorgt zwar für die gewünschte, steife
Anbindung der Sensorbaugruppe, wodurch eine gute Signalübertragung
zu dem oder den in der Sensorbaugruppe befindlichen Sensorelementen
gewährleistet wird. Da die Platzverhältnisse am
Einbauort jedoch in der Regel beengt sind, ist eine Schraubverbindung
häufig unhandsam.
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Aus
der
WO 00/47451 ist
ein Airbag-Modul bekannt, an dessen einer Gehäuseseite
zwei sich parallel erstreckende, flexible Befestigungslaschen vorgesehen
sind. Das Airbag-Modul wird mit diesen Befestigungslaschen in korrespondierende
Aussparungen eines Trägerkörpers eingeführt.
An einer gegenüberliegenden Gehäuseseite des Airbag-Moduls
ist ein flanschförmiger Abschnitt angeordnet, der über eine
Schraube an dem Trägerkörper befestigt werden
kann. Bei der Befestigung des flanschförmigen Abschnitts
an dem Trägerkörper werden die in den jeweiligen
Aussparungen befindlichen Befestigungslaschen reversibel verformt
und mit einer Spannung beaufschlagt. Bei dieser Anordnung erfolgt
eine Fixierung senkrecht zur Ebene des Trägerkörpers,
sowie in einer Richtung, welche sich von den Befestigungslaschen
zu dem flanschförmigen Abschnitt erstreckt. Eine eindeutige
und langzeitstabile Befestigung quer zu der letztgenannten Erstreckungsrichtung
ist jedoch nicht gegeben.
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Grundsätzlich
besteht bei Sensorbaugruppen das Erfordernis, dass einerseits die
Sensorbaugruppe selbst kostengünstig herstellbar ist. Andererseits
muss auch die Befestigung der Sensorbaugruppe an dem Trägerkörper
auf möglichst schnelle und einfache Weise möglich
sein. Sowohl beim Hersteller der Sensorbaugruppe als auch bei der
die Sensorbaugruppe montierenden Firma soll der Logistikaufwand
minimal sein. Hierbei ist eine steife Befestigung der Sensorbaugruppe über
deren gesamte Lebenszeit, z. B. 15 Jahre, von enormer Bedeutung
für die Zuverlässigkeit des der Sensorbaugruppe
zugeordneten Systems. Weiterhin muss sichergestellt sein, dass ein
Betrieb im Temperaturbereich von –40°C bis +105°C
möglich ist. Die Dauerfestigkeit muss ferner dann gegeben
sein, wenn die an dem Trägerkörper angeordnete
Sensorbaugruppe Vibrationen und/oder Temperaturschocks ausgesetzt
ist. Als Schutzklasse soll mindestens IP 52 erreicht sein. Für
die Zuverlässigkeit des Systems, in welchem die Sensorbaugruppe
einen wesentlichen Bestandteil darstellt, ist die lagerichtige Positionierung
der Sensorbaugruppe an dem Trägerkörper von Bedeutung.
Erforderlich ist deshalb eine Ausgestaltung der Sensorbaugruppe, welche
einen Schutz gegen Fehlmontage sicherstellt. Darüber hinaus
sollte die Sensorbaugruppe in der Lage sein, auch Körperschallsignale
zu erfassen.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Befestigungskonzept
anzugeben, welches die oben beschriebenen Erfordernisse möglichst
gut erfüllt.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen
Patentansprüchen wiedergegeben.
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Das
erfindungsgemäße Befestigungskonzept beruht auf
dem Verzicht von Schraubverbindungen zur Fixierung der Sensorbaugruppe
an dem Trägerkörper. Die grundlegende Idee besteht
darin, die Anpresskraft der bislang verwendeten Schrauben durch
einen Bajonettverschluss zu erzeugen. Auf diese Weise kann die Sensorbaugruppe
durch bloßes Verdrehen der Sensorbaugruppe gegenüber dem
Trägerkörper an diesem befestigt werden. Da keine
Schraubelemente zu handhaben sind, entsteht bei der Verarbeitung
der Sensorbaugruppe ein geringerer Logistikaufwand. Die Montage
lässt sich kostengünstiger durchführen,
da lediglich einfach Füge-Prozesse auszuführen
sind. Die Montage lässt sich zudem in kürzerer
Zeit bewerkstelligen. Das Drehkonzept ermöglicht es ferner,
die Sensorbaugruppe mehrmals verschleißfrei an dem Trägerkörper
zu montieren und von diesem abzubauen. Dabei ist bei jeder erneuten
Montage die geforderte Langzeitstabilität und -steifigkeit
sichergestellt.
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Die
Erfindung umfasst zum einen eine Bodenplatte für die Sensorbaugruppe,
insbesondere für ein Steuergerät in einem Fahrzeug,
wobei die Bodenplatte zur Befestigung an dem Trägerkörper
vorgesehen ist. Die Bodenplatte umfasst eine im Wesentlichen ebene
Grundplatte, die zur Aufnahme eines Sensormoduls dient und mit einem
Gehäuse der Sensorbaugruppe verbindbar ist. Ein kreisförmiges Führungselement
ist koaxial zu einem Drehpunkt der Bodenplatte angeordnet, wobei
das kreisförmige Führungselement mit einem Aufnahmeelement
des Trägerkörpers zusammenwirkt, wenn die Bodenplatte
auf den Trägerkörper aufgebracht ist und dabei eine
Fixierung der Bodenplatte in der Ebene der Grundplatte bewirkt.
Es ist eine Anzahl an ersten Befestigungselementen der Grundplatte
vorgesehen, die verteilt auf einem Kreisbogen um den Drehpunkt angeordnet
sind, und die dem Trägerkörper zugewandte Befestigungselementabschnitte
aufweisen. Der Trägerkörper ist, wenn die Bodenplatte
auf den Trägerkörper aufgebracht ist, zwischen
den Befestigungselementabschnitten und der Grundplatte angeordnet
und formschlüssig spielfrei mit der Bodenplatte verbunden.
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Der
Bajonettmechanismus wird hierbei durch das Führungselement
und die Anzahl an ersten Befestigungselementen mit den darauf angeordneten Befestigungselementabschnitten
realisiert. Die Befestigungselementabschnitte der Befestigungselemente
verklemmen sich hierbei mit dem Trägerkörper,
wodurch der Trägerkörper und damit die an diesem
aufgebaute Sensorbaugruppe in z-Richtung (d. h. senkrecht zur Ebene
der Bodenplatte bzw. des Trägerkörpers) gehalten
werden. Zusätzlich sorgt ein Formschluss zwischen der Bodenplatte
und dem Fahrzeug für eine spielfreie Montage in x- und y-Richtung
(x- und y-Richtung liegen in der Ebene der Bodenplatte bzw. des
Trägerkörpers). Das Führungselement erleichtert
die Montage der Sensorbaugruppe, da es diese an dem Trägerkörper
positioniert.
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Wenn
in der vorliegenden Beschreibung von einer x-, y- oder z-Richtung
die Rede ist, so wird davon ausgegangen, dass die se in einem kartesischen Koordinatensystem
rechtwinklig zueinander stehen. Ist die Sensorbaugruppe in einem
Fahrzeug verbaut, so stellt die x-Richtung die Fahrzeuglängsachsenrichtung
dar. Die y-Richtung entspricht der Fahrzeugquerachse. Hieraus ergibt
sich, dass die z-Richtung einer Fahrzeughochachse entspricht.
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Gemäß einer
zweckmäßigen Ausgestaltung weisen die Befestigungselementabschnitte
eines jeweiligen Befestigungselements eine Keilform auf und sind
auf dem Kreisbogen angeordnet. Durch die Keilform wird einerseits
die Verdrehung der Bodenplatte relativ zu dem Trägerkörper
ermöglicht. Ferner wird beim Erreichen einer Endlage durch
die Keilform die gewünschte Verklemmung in z-Richtung,
d. h. senkrecht zur Ebene der Grundplatte, erreicht.
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Der
geringste Abstand zwischen dem Befestigungselementabschnitt und
einer den Befestigungselementen zugewandten Hauptseite ist maximal
die Dicke des Trägerkörpers. Hierdurch ist sichergestellt,
dass die notwendige Klemmkraft und damit die steife Anbindung an
den Trägerkörper gewährleistet sind.
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In
einer weiteren Ausbildung erstreckt sich das Führungselement
koaxial zu dem Drehpunkt aus der Ebene der Grundplatte im rechten
Winkel, insbesondere in Richtung der Befestigungselemente, heraus.
Zweckmäßigerweise ist das Führungselement konisch
ausgebildet. Hierdurch wird eine Selbstzentrierung erreicht.
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Jedes
der Befestigungselemente weist einen Fuß mit einer zu der
Grundplatte parallelen Fußplatte auf, auf der ein jeweiliger
Befestigungselementabschnitt angeordnet ist, wobei die Form der
Fußplatte zumindest eines der Befestigungselemente sich
von der Form der Fußplatte der anderen Befestigungselemente
unterscheidet. Hierdurch wird eine Fehlmontage der Sensorbaugruppe
an dem Trägerkörper aufgrund der unterschiedlichen
Geometrien der Fußplatten ausgeschlossen.
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Die
Befestigungselemente sind jeweils an den Ecken der im Wesentlichen
rechteckförmigen Grundplatte angeordnet. Hierdurch kann
eine im Wesentlichen flächige Anbindung der Bodenplatte
an den Trägerkörper sichergestellt werden, wodurch eine
steife Befestigung gegeben ist.
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Die
Bodenplatte kann aus einem Blech, einem Kunststoff oder einem Guss
gebildet sein. Bevorzugt ist die Bodenplatte einstückig
ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass die Bodenplatte aus einer Kombination
der genannten Materialien besteht.
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In
einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung weist
die Bodenplatte eine insbesondere kreisrunde Aussparung und ein
mit der Aussparung verbundenes, in einer Vertiefung endendes Langloch auf,
wobei die Aussparung und das Langloch auf dem Kreisbogen oder einem
anderen Kreisbogen um den Drehpunkt angeordnet sind.
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Das
Langloch erlaubt die Durchführung eines Schraubengewindes
oder eines Schraubenbolzens und die Vertiefung die Versenkung eines Schraubenkopfes
oder einer Mutter, wenn die Bodenplatte auf den Trägerkörper
aufgebracht ist und dabei die Bodenplatte an dem Trägerkörper
fixiert. Die Aussparung und das Langloch sind an einer Seitenkante
der Grundplatte angeordnet, an der ein Stecker des Sensormoduls
oder des Gehäuses der Sensorbaugruppe angeordnet wird.
Hierdurch ist sichergestellt, dass eine Kontaktierung der Sensorbaugruppe
erst nach Erreichen einer Endlage der Bodenplatte relativ zu dem
Trägerkörper möglich ist. Hierdurch können
Fehlmontagen ausgeschlossen werden.
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In
einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform
weist die Grundplatte einen Vorsprung auf, welcher, wenn die Bodenplatte
auf den Trägerkörper aufgebracht in einer Endlage
relativ zu dem Trägerkörper angeordnet ist, in
einer mit dem Träger körper vorgesehenen korrespondierenden
Sicke einrastet. Hierdurch wird bei der Montage eine haptische Rückmeldung
gegeben, wann die Endlage der Sensorbaugruppe bei der Montage erreicht
ist. Hieran kann sich das Festziehen der vorstehend genannten Schraube
anschließen, wodurch einerseits eine zusätzliche
Fixierung der Sensorbaugruppe ermöglicht wird. Andererseits
ermöglicht das Vorsehen dieser optionalen Schraube bei
der Montage eine Kontrolle, wenn diese beispielsweise unter Verwendung
eines Drehmomentschlüssels festgezogen wird. So kann beispielsweise
das beim Festziehen der Schraube erreichte Drehmoment in einem Speicher
hinterlegt werden. Hierdurch lässt sich dokumentieren,
ob die Sensorbaugruppe vorschriftsgemäß montiert
wurde.
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Das
erfindungsgemäße Befestigungskonzept umfasst ferner
einen Trägerkörper zur Befestigung einer Bodenplatte
einer Sensorbaugruppe, insbesondere für ein Steuergerät
in einem Fahrzeug, wobei die Bodenplatte wie vorstehend beschrieben ausgebildet
ist. Der Trägerkörper umfasst einen Montagebereich,
in dem ein kreisförmiges Aufnahmeelement mit einem Drehpunkt
für das Führungselement der Bodenplatte angeordnet
ist. Es ist eine der Anzahl an Befestigungselementen der Bodenplatte
entsprechende Anzahl an Aussparungen mit einer jeweiligen Randgeometrie
vorgesehen. Diese Aussparungen sind korrespondierend zu den Befestigungselementen
auf dem Kreisboden um den Drehpunkt angeordnet. Die Randgeometrie
der Aussparungen erlaubt den Durchtritt der jeweils zugeordneten
Befestigungselemente der Bodenplatte. Die Randgeometrie ist derart
ausgestaltet, dass nach einem Verdrehen der Bodenplatte um einen
Winkel die Befestigungselementabschnitte an einer von der Grundplatte
der Bodenplatte abgewandten Oberfläche unter Ausübung
einer Kraft anliegen.
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Aus
dieser Beschreibung wird ohne Weiteres ersichtlich, dass auch der
Herstellungsaufwand zur Bereitstellung des Trägerkörpers
im Vergleich zum Stand der Technik verringert ist, da an der Bodenplatte
keinerlei Gewinde oder Schraubbolzen vor gesehen zu werden brauchen.
Es ist lediglich notwendig, den Trägerkörper mit
entsprechend ausgestalteten Aussparungen zu versehen, die beispielsweise
in einem Stanzprozess eingebracht werden können.
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Die
Randgeometrie jeweiliger Aussparungen ist zweckmäßigerweise
an die Form der Fußplatte des jeweiligen Befestigungselements
angepasst. Hierdurch lässt sich, wie bereits erläutert,
ein Schutz gegen Fehlmontage erzielen.
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Um
das Aufnahmeelement herum ist ein Federelement angeordnet, welches
die Grundplatte der Bodenplatte mit einer Federkraft beaufschlägt,
wenn die Bodenplatte auf den Trägerkörper aufgebracht und
in ihrer Endstellung montiert ist. Hierdurch wird die Verklemmung
durch die Befestigungselementabschnitte mit dem Trägerkörper
bestärkt. Die notwendige und gewünschte Fixierung
in z-Achsenrichtung wird hierdurch vorteilhaft unterstützt.
Die federnde Lagerung der Bodenplatte dient zu einer Entlastung einer
Leiterplatte mit darauf befindlichen elektronischen Bauelementen.
Die Kraftaufnahme erfolgt hierbei durch die Bodenplatte, wodurch
schädliche Kräfte von der die elektronischen Elemente
tragenden Leiterplatte ferngehalten werden können.
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Das
Federelement weist zweckmäßigerweise zu der Bodengruppe
hin gewandte, bogenförmige Federabschnitte auf, welche
radial um das Aufnahmeelement angeordnet sind. Die Federabschnitte lassen
sich durch das Einbringen von entsprechenden Ausstanzungen (Aussparungen)
sowie einen darauf folgenden Verformungsprozess auf einfache Weise
in dem Trägerkörper vorsehen.
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Der
Trägerkörper weist ferner in einer weiteren Ausführungsform
eine Sicke auf, welche das Einrasten eines an der Bodenplatte angeordneten
Vorsprungs erlaubt, wenn die Bodenplatte auf den Trägerkörper
aufgebracht und in einer Endlage relativ zu dem Trägerkörper
angeordnet ist. Hierdurch wird die hapti sche Rückmeldung
bei der Montage der Sensorbaugruppe über das Erreichen
der Endlage gewährleistet.
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In
einer weiteren Ausbildung weist der Trägerkörper
einen Dom auf, an den eine Seitenkante der Grundplatte der Bodenplatte
anstößt, an der ein Stecker des Sensormoduls oder
des Gehäuses angeordnet ist, wenn die Grundplatte auf den
Trägerkörper aufgebracht und in einer Endlage
relativ zu dem Trägerkörper angeordnet ist. Dabei
ist der Dom derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass die Verbindung
des Steckers mit einem Steckergegenstück nur dann möglich
ist, wenn sich die Bodenplatte in der Endlage befindet. Das Vorsehen
des Doms an dem Trägerkörper ist damit eine Alternative
zu dem Bereitstellen der Variante der Aussparung und des Langlochs
an der Bodenplatte. Durch beide Ausgestaltungen soll sichergestellt
werden, dass eine elektrische Kontaktierung der Sensorbaugruppe
nur dann möglich ist, wenn eine korrekte, relative Zuordnung dieser
beiden Elemente zueinander gewährleistet ist.
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In
einer weiteren Variante ist der Trägerkörper integraler
Bestandteil eines Karosseriebauteils, insbesondere eines Fahrzeugtunnels
des Fahrzeugs. Alternativ ist der Trägerkörper
als separates Bauteil zur Befestigung mit einem Karosseriebauteil, insbesondere
einem Fahrzeugtunnel des Fahrzeugs vorgesehen. Das separate Bauteil
wird auch als Bracket bezeichnet.
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Das
erfindungsgemäße Konzept umfasst weiterhin eine
Sensorbaugruppe, insbesondere ein Steuergerät für
die Verwendung in einem Fahrzeug, die zur Befestigung an einem Trägerkörper
vorgesehen ist, wobei die Sensorgruppe eine wie vorstehend beschriebene
Bodenplatte umfasst.
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Ein
erfindungsgemäßes Befestigungssystem umfasst eine
Sensorbaugruppe mit einer Bodenplatte der obenstehenden Art. Sie
umfasst weiter einen Trägerkörper, welcher zur
Aufnahme und Fixierung der Sensorbaugruppe wie vorstehend beschrieben aus gebildet
ist. Dabei sind die Sensorbaugruppe und der Trägerkörper
gegeneinander verdrehbar und in einer Endlage formschlüssig
spielfrei miteinander verbunden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend näher anhand der Figuren erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Bodenplatte,
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2 eine
Seitenansicht der in 1 dargestellten Bodenplatte,
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3 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Bodenplatte,
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4 einen
vergrößerten Ausschnitt der in 3 gezeigten
perspektivisch dargestellten Bodenplatte,
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5 eine
perspektivische Darstellung eines zu der Bodenplatte korrespondierenden
Trägerkörpers,
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6 einen
Schnitt durch den in 5 gezeigten Trägerkörper,
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7 und 8 die
Montage einer Sensorbaugruppe mit einer erfindungsgemäßen
Bodenplatte an einem erfindungsgemäßen Trägerkörper,
und
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9 eine
perspektivische Darstellung einer in Endlage positionierten Sensorbaugruppe.
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1 zeigt
eine Draufsicht auf die Oberseite einer erfindungsgemäßen
Bodenplatte 10. Die Bodenplatte 10 ist wesentlicher
Bestandteil einer erfindungsgemäßen Sensorbaugruppe 1 und
ist, wenn diese mit einem Trägerkörper verbunden
wird, mit einem Sensormodul und einem Gehäuse der Sensorbaugruppe
verbunden. Die Bodenplatte 10 und das Gehäuse
können auch einstückig ausgebildet sein. Das Sensormodul
umfasst in bekannter Weise ein oder mehrere Sensorelemente zur Erfassung
jeweiliger physikalischer Messgrößen. Das oder
die Sensorelemente sind zusammen mit weiteren elektronischen Komponenten
z. B. auf einer Leiterplatte aufgebracht, welche entweder mit dem
Gehäuse oder der erfindungsgemäßen Bodenplatte
verbunden ist. Das Gehäuse dient dazu, das Sensormodul
vor äußeren Umgebungseinflüssen, wie
mechanischen Einflüssen oder anderen Umgebungsbedingungen zu
schützen. Der konstruktive Aufbau des Sensormoduls sowie
des Gehäuses sowie die mechanische Verbindung der erfindungsgemäßen
Bodenplatte, des Sensormoduls und des Gehäuses sind für
die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung. Es wird lediglich
davon ausgegangen, dass zwischen der Bodenplatte und dem Sensormodul
eine steife Ankopplung gegeben ist.
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Die
Bodenplatte 10 weist eine im Wesentlichen rechteckförmige
Grundplatte 11 auf. Im Zentrum der Bodenplatte 10 ist
ein kreisförmiges Führungselement 13 angeordnet.
Der Mittelpunkt des kreisförmigen Führungselements 13 bildet
einen Drehpunkt 16 der Bodenplatte 10 aus. Wie
aus der 2, welche eine Seitenansicht
der in 1 dargestellten Bodenplatte 10 darstellt,
besser zu erkennen ist, ist das kreisförmige Führungselement 13 konisch ausgebildet.
Der Konus erstreckt sich in Richtung einer Unterseite der Grundplatte 11 der
Bodenplatte 10.
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An
den Ecken der Grundplatte 11 sind jeweils Befestigungselemente 14 ausgebildet.
Die Befestigungselemente 14 umfassen jeweils einen Fuß 18 mit
einer Fußplatte 19 bzw. 27. Die Fußplatten 19, 27 liegen
hierbei parallel zu einer Ebene der Grundplatte 11. Hierbei
kommen die Befestigungselemente 14, wie aus der Seitenansicht
in 2 gut hervorgeht, in einer der Unterseite der
Grundplatte 11 zugewandten Ebene zum Liegen.
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Während
die Fußplatten 19 dreier Befestigungselemente 14 eine
kreisförmige Gestalt aufweisen, weist die in 1 rechts
unten dargestellte Fußplatte eine rechteckförmige
bzw. quadratische Gestalt auf. Wie aus der späteren Beschreibung
eines zu der Bodenplatte 10 korrespondieren Trägerkörpers 50 hervorgehen
wird, sorgt die unterschiedliche Gestalt der Fußplatten 19 zumindest
eines der Befestigungselemente 14 für einen Schutz
gegen eine Fehlmontage.
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Auf
jeder der Fußplatten 19, 27 ist, der
Unterseite der Grundplatte 11 zugewandt, ein keilförmiger Befestigungselementabschnitt 15 angeordnet.
Die keilförmigen Befestigungselementabschnitte 15 liegen
hierbei auf einem Kreisbogen 17, dessen Mittelpunkt der
Drehpunkt 16 ist. Die Orientierung der keilförmigen
Befestigungselementabschnitte 15 ist abhängig
von der Ausgestaltung des später beschriebenen Trägerkörpers 15.
In jedem Fall sind die keilförmigen Befestigungselementabschnitte 15 entweder
alle gegen oder alle mit dem Uhrzeigersinn orientiert.
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Eine
vergrößerte Darstellung eine Befestigungselements 14 sowie
dessen relative Anordnung zu der Grundplatte 11 sind in 4 dargestellt. 4 zeigt
hierbei einen vergrößerten Ausschnitt der perspektivischen
Darstellung der Bodenplatte 10 in 3. Wie aus
diesen beiden Figuren ohne Weiteres erkennbar ist, ist die Fußplatte 19 des
Befestigungselements 14 versetzt zu der Grundplatte 11 der
Bodenplatte 10 angeordnet, wobei der keilförmige
Befestigungselementabschnitt 15 sich in Richtung der Ebene
der Grundplatte 11 erstreckt. In dem Ausführungsbeispiel
fällt die keilförmige Oberfläche des
Befestigungselementabschnitts 15 von rechts nach links
ab.
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An
einer Seitenkante der Grundplatte 11 ist ein Fixierabschnitt 20 angeordnet.
Der Fixierabschnitt 20 umfasst eine kreisförmige
Aussparung 21, welche mit einem in einer Vertiefung 23 endenden Langloch 22 verbunden
ist. Die Aussparung 21 und das Langloch 22 liegen
hierbei auf einem Kreisbogen (nicht eingezeichnet), dessen Mittelpunkt
der Drehpunkt 16 ist. Das Langloch 23 erlaubt
die Durchführung eines Schraubengewindes oder eines Schraubenbolzens
und die Vertiefung 23 die Versenkung eines Schraubenkopfes
oder einer Mutter, wenn die Bodenplatte 10 auf dem Trägerkörper
in einer Endlage aufgebracht ist.
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Auf
einer Oberseite der Grundplatte 11 sind beispielhaft fünf
Auflagen 26 z. B. für die Leiterplatte des Sensormoduls
vorgesehen.
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Zur
Befestigung einer Sensorbaugruppe mit einer wie vorstehend beschriebener
Bodenplatte 10 wird ein korrespondierender Trägerkörper 50 benötigt,
der nachfolgend unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben
wird. Der Trägerkörper 50 kann beispielsweise
integraler Bestandteil eines Fahrzeugtunnels eines Fahrzeugs sein.
Der Trägerkörper 50 kann alternativ als
separates Bauteil zur Befestigung mit einem anderen Karosseriebauteil,
z. B. dem Fahrzeugtunnel des Fahrzeugs, ausgebildet sein. Letztere
Variante bietet sich beispielsweise an, um eine bestimmte Positionierung
der Sensorbaugruppe relativ zur Umgebung sicherzustellen.
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Der
aus Stabilitätsgründen mit Prägungen 60 versehene
Trägerkörper 50 umfasst ein zu dem kreisförmigen
Führungselement 13 der Bodenplatte 10 korrespondierendes
Aufnahmeelement 51. Da das kreisförmige Führungselement 13 im
Ausführungsbeispiel als Konus ausgebildet ist, ist das
Aufnahmeelement 51 in Form einer Aussparung des Trägerkörpers 50 ausgebildet,
das eine entsprechend konisch verlaufende Seitenwand aufweist. Das
Zentrum des kreisförmigen Aufnahmeelements 51 bildet
einen Drehpunkt 52 aus. Der Drehpunkt 52 des Trägerkörpers 50 ist
identisch mit dem Drehpunkt 16 der Bodenplatte 10,
wenn die Bodenplatte 10 auf den Trägerkörper
aufgebracht ist.
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Die
Abmaße des kreisförmigen Führungselements 13 und
des Aufnahmeelements 51 sind derart beschaffen, dass das
kreisförmige Führungselement 13 mit seiner äußeren
Wandung an der Wandung des Aufnahmeelements 51 spielfrei
anliegt. Dies wird durch die konische Form des kreisförmigen
Führungselements 13 und der Wandung des Aufnahmeelements 51 unterstützt.
Durch das Zusammenwirken des kreisförmigen Führungselements 13 und
des Aufnahmeelements 51 wird eine Fixierung der Bodenplatte 10 und
damit der Sensorbaugruppe in den beiden Achsen der Ebene des Trägerkörpers 50 sichergestellt.
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Das
Aufnahmeelement 51 ist von einem Federelement 55 umgeben.
Das Federelement 55 erstreckt sich beispielhaft koaxial
um das Aufnahmeelement 51 herum. Das Federelement 55 umfasst
eine Anzahl an radial angeordneten Federabschnitten 56. Die
Federabschnitte 56 sind beispielsweise durch das Einbringen
von Durchbrüchen 57 und eine Wölbung
nach oben heraus gebildet. „Nach oben" bedeutet, dass die
Wölbung der Federabschnitte 56 der Bodenplatte 10 zugewandt
ist, wenn diese auf den Trägerkörper aufgebracht
ist.
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Auf
einem Kreisbogen um den Drehpunkt 52 herum sind Aussparungen 53 für
die Befestigungselemente 14 der Bodenplatte 10 vorgesehen.
Die Aussparungen 53 sind korrespondierend zu den Befestigungselementen 14 der
Bodenplatte 10 angeordnet. Eine jeweilige Randgeometrie 54 der
Aussparungen 53 erlaubt den Durchtritt der jeweils zugeordneten Befestigungselemente 14 der
Bodenplatte 10.
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Jede
der Aussparungen 53 weist einen Bereich 61, 63 auf,
welcher an die jeweilige Form der Fußplatte 19, 27 der
Befestigungselemente 14 der Bodenplatte 10 angepasst
ist. Ein mit diesen Bereichen 61, 63 verbundener,
auf einem Kreisbogen um den Drehpunkt 52 vorgesehener Aussparungsfortsatz 62 erlaubt
nach dem Durchtritt der jeweiligen Fußplatten im Bereich
der Aussparungsabschnitte 61, 63 eine Drehbewegung
im Uhrzeigersinn. Dies ist in den 7 und 8 zu
erkennen. Hierbei gelangen die Ecken der Grundplatte 11 in
Kontakt mit den mit dem Bezugszeichen 67 gekennzeichneten
Rändern der Aussparungsfortsätze. Hierdurch verschiebt sich
ein jeweiliger Befestigungselementabschnitt 15 unter den
Trägerkörper 50, wodurch die zur Fixierung der
Bodenplatte 10 notwendige Klemmkraft aufgebracht wird.
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Nach
dem Durchtritt der Befestigungselemente 14 durch die Aussparungen 53 gelangen
die keilförmigen Befestigungselementabschnitte 15 auf einer
der Bodenplatte 10 abgewandten Seite des Trägerkörpers 50 zum
Liegen. Mit zunehmender Drehung im Uhrzeigersinn, d. h. in Richtung
der Aussparungsfortsätze 62, gelangen die keilförmigen
Befestigungselementabschnitte 15 schließlich in
Kontakt mit der Unterseite des Trägerkörpers 50,
wodurch die Unterseite der Bodenplatte 10 aufgrund der
Keilform der Befestigungselementabschnitte 15 an die Oberseite
des Trägerkörpers 50 herangezogen wird.
Hierbei muss die Federkraft des Federelements 50 überwunden
werden. Aufgrund dessen ergibt sich ein spielfreier Formschluss
zwischen dem Trägerkörper 50 und der
Bodenplatte 10. Hierdurch ist auch eine Fixierung der Bodenplatte 10 senkrecht
zur Ebene der Bodenplatte 15 bzw. der Ebene des Trägerkörpers 50 hergestellt.
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6 zeigt
einen Schnitt durch den Trägerkörper 50 im
Bereich des Aufnahmeelements 51 und des Federelements 55.
Aus dieser Darstellung kann einerseits der Verlauf der konischen
Wandung des Aufnahmeelements 51 sowie der bogenförmigen
Gestalt der Federabschnitte 56 erkannt werden.
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In
den 7 und 8 ist jeweils ein mit der Bodenplatte 10 verbundenes
Gehäuse 12 der Sensorgruppe 1 dargestellt.
Hierbei ist ersichtlich, dass ein Stecker 24 der Sensorbaugruppe,
welcher beispielsweise an dem Gehäuse 12 angeformt
ist oder durch dieses hindurch tritt, dem Fixierabschnitt 20 zugewandt. 7 zeigt
die Situation, in der die Sensorbaugruppe bzw. die Bodenplatte 10 noch
ohne Verdrehung durch die Aus sparungen 53 des Trägerkörpers 50 hindurchgeführt
wurde. Hierbei wird gleichzeitig eine Schraube 65, die
in einer Gewindebohrung 58 teilweise eingeschraubt ist,
durch die Aussparung 21 des Fixierabschnitts 20 geführt.
Mit zunehmendem Verdrehen (in Pfeilrichtung 66) der Bodenplatte 11 gegenüber
dem Trägerkörper 50 wandert die Vertiefung 23 in
Richtung der Schraube 65. Erst wenn die Bodenplatte 11 in
ihrer Endlage zum Liegen kommt, d. h. die Verklemmung zwischen Bodenplatte 10 und
dem Trägerkörper 50 hergestellt ist, kommen
der Schraubenkopf der Schraube 65 und die kreisförmige
Vertiefung 23 koaxial zum Liegen. Nur wenn die korrekte
Endlage von Bodenplatte 10 und Trägerkörper 50 erreicht
ist, lässt sich der Schraubenkopf in der Vertiefung 23 versenken.
Hierdurch ist der Raum vor dem Stecker 24 freigegeben, so
dass die Verbindung mit einem, nicht dargestellten, Steckergegenstück
erfolgen kann. Lässt sich der Schraubenkopf der Schraube 65 hingegen
nicht in der Vertiefung 23 versenken, so ragt der Schraubenkopf
der Schraube 65 in den Steckbereich des Steckers 24,
wodurch eine Verbindung zwischen dem Stecker 24 und seinem
Steckergegenstück verhindert wird. Hierdurch wird ein Sicherungsmechanismus
geschaffen, welcher die Lagerichtigkeit sicherstellt.
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Eine
Alternative hierzu ist in der perspektivischen Darstellung der 9 gezeigt.
Bei dieser Variante weist die Bodenplatte 10 keinen an
der Grundplatte 11 angeordneten Fixierabschnitt 20 auf.
Dies bedeutet, die Grundplatte 11 weist in diesem Ausführungsbeispiel
eine rechteckige oder quadratische Gestalt auf. Stattdessen ist
auf der Oberseite des Trägerkörpers 50 ein
Dom 59 im Bereich einer der Ecken der Grundplatte 11 angeordnet.
Der Dom 59 erstreckt sich hierbei soweit aus der Ebene
des Trägerkörpers 50 hinaus, dass dieser
in einen Steckbereich des Steckers 24 ragt, wenn dieser
nicht die in 9 gezeigte Endlage erreicht
hat. Dies bedeutet, dass die Verbindung des Steckers 24 mit
seinem Steckergegenstück nur dann möglich ist,
wenn die Endlage von Bodenplatte 10 und Trägerkörper 50 gegeben
ist. Wurde die Drehbewegung hingegen nicht vollständig
ausgeführt, so ragt der Dom 59 in den Steckbereich
des Steckers 24 hinein, wodurch die Verbindung verhindert
wird.
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Um
eine haptische Rückmeldung über die Erreichung
der Endlage sicherzustellen, kann in dem Trägerkörper 50 eine
Sicke 64 vorgesehen sein (vgl. 9), in welcher
ein an der Bodenplatte 10 vorgesehener Vorsprung 25 beim
Erreichen der Endlage einrastet.
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Die
der Erfindung zu Grunde liegende Idee, die Anpresskraft zwischen
Trägerkörper 50 und Bodenplatte 10 durch
einen Bajonettverschluss zu erzeugen, kann auch auf andere Weise
gelöst werden. So könnten beispielsweise die Ecken
der Bodenplatte 10 in korrespondierende Laschen des Trägerkörpers 50 eingedreht
werden.
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Ferner
kann das kreisförmige Führungselement 13 der
Bodenplatte 10 in einem anderen Ausführungsbeispiel
durch eine kreisförmige Öffnung mit konischen
Wandungen ausgeführt werden. Das korrespondierende Aufnahmeelement
des Trägerkörpers 50 könnte
in diesem Fall in Form eines konischen Vorsprungs ausgebildet sein.
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Die
federnde Lagerung der Bodenplatte kann auch durch das Vorsehen eines
Federelements in der Bodenplatte selbst realisiert sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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