DE102011107353A1

DE102011107353A1 - Haltevorrichtung für einen Scheibensensor

Info

Publication number: DE102011107353A1
Application number: DE102011107353A
Authority: DE
Inventors: Thomas Niemann; Jürgen Palloks; Uwe Röben
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2031-07-15
Also published as: CN102874187A; US20130014601A1; FR2977843A1; US9016148B2; CN102874187B; DE102011107353B4

Abstract

Bei einer Haltevorrichtung für einen Sensor, insbesondere für einen Regen-Licht-Sensor, zur Montage an der Innenseite einer Fensterscheibe, wie Fahrzeugscheibe oder dergleichen, mit zumindest einer an der Fensterscheibe befestigbaren Halterung, welche eine Aufnahme für den Sensor aufweist, und mit wenigstens einem Federteil zum Fixieren des Sensors in der Aufnahme der Halterung, weist das Federteil Verrastmittel für zumindest eine teilweise lösbare Anbindung an der Halterung auf. Das Federteil umfasst einen Federabschnitt mit einer Schnappfunktion, der derart ausgebildet ist, dass der Federabschnitt in einer von zwei stabilen Federstellungen steht, wobei auf den Sensor in einer Federstellung eine Federkraft einwirkt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für einen Sensor, insbesondere einen Regen-Licht-Sensor, zur Montage an der Innenseite einer Fensterscheibe, wie Fahrzeugscheibe oder dergleichen, mit zumindest einer an der Fensterscheibe befestigbaren Halterung, welche eine Aufnahme für den Sensor aufweist, und mit wenigstens einem Federteil zum Fixieren des Sensors in der Aufnahme der Halterung.
Zur Montage von beispielsweise Regen-Licht-Sensoren werden Haltevorrichtungen vorbezeichneter Gattung eingesetzt, um einen gleichmäßigen Anpressdruck der insbesondere elastisch ausgeführten Anlageseite des Sensors an der Innenseite einer Fensterscheibe gewährleisten zu können. Der gleichmäßige Anpressdruck des Sensors mit seiner elastischen Anlageseite beziehungsweise seinem Padbereich ist notwendig, damit die Krümmung der Scheibe ausgeglichen und die Optik des Sensors stets optimal an die Innenseite der Fensterscheibe ankoppeln kann. Mit der vollständigen Ankopplung soll die volle Funktionsfähigkeit des Sensors gewährleistet werden.
Die bekannten Haltevorrichtungen weisen dazu insbesondere eine an der Fensterscheibe befestigbare Halterung auf, welche wenigstens eine Aufnahme für den Sensor aufweist. Um den Sensor in der Aufnahme der Halterung fixieren zu können, kommt wenigstens ein Federteil zur Anwendung. Das Federteil wirkt auf den in der Aufnahme der Halterung eingesetzten Sensor mit einer vorbestimmten Federkraft beziehungsweise -spannung ein. Das Federteil wird dazu mit der üblicherweise an der Innenseite der Fensterscheibe aufgeklebten Halterung verrastet. Dabei ist gleichzeitig mit dem Verrasten des Federteiles an der Halterung auch die den Sensor in der Aufnahme fixierende Federspannung zu erzeugen, was in der Regel von Hand mit einer relativ hohen Anpresskraft von bis zu 40 N erfolgen muss. Die Montage der Sensoren mit Hilfe vorbezeichneter Haltevorrichtungen ist demzufolge relativ aufwendig. Des Weiteren ist die Montage im Anschluss einer optischen Prüfung zu unterziehen, um die korrekte Verrastung der Federteile mit der Halterung der Haltevorrichtung zu kontrollieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrichtung der vorbezeichneten Gattung dahingehend zu verbessern, dass die Montage eines Sensors an der Innenseite einer Fensterscheibe auf vorteilhafte Weise vereinfacht ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Haltevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.
Bei einer Haltevorrichtung für einen Sensor, insbesondere einen Regen-Licht-Sensor, zur Montage an der Innenseite einer Fensterscheibe, wie Fahrzeugscheibe oder dergleichen, mit zumindest einer an der Fensterscheibe befestigbaren Halterung, welche eine Aufnahme für den Sensor aufweist, und mit wenigstens einem Federteil zum Fixieren des Sensors in der Aufnahme der Halterung, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Federteil Verrastmittel für zumindest eine teilweise lösbare Anbindung an der Halterung aufweist, und das Federteil einen Federabschnitt mit einer Schnappfunktion umfasst, der derart ausgebildet ist, dass der Federabschnitt in einer von zwei stabilen Federstellungen steht, wobei auf den Sensor in einer Federstellung eine Federkraft einwirkt.
Mit Hilfe einer derartig erfindungsgemäß ausgebildeten Haltevorrichtung ist eine vorteilhaft vereinfachte Montage des Sensors in der Aufnahme der Halterung und damit an beispielsweise einer Frontscheibe eines Fahrzeuges gewährleistet. Das Verrasten des Federteiles an der Halterung erfolgt dabei in der Federstellung, in der der Federabschnitt eine vom Sensor wegweisende Krümmung oder Wölbung aufweist und dadurch noch keine Feder- beziehungsweise Anpresskraft auf den Sensor erzeugt. Somit ist das Verrasten des Federteiles von Hand mit einem vorteilhaft verringerten Kraftaufwand möglich. Erst nach dem vollständigen Verrasten des Federteiles wird der Federabschnitt durch Krafteinwirkung aus der einen Federstellung in die andere Federstellung gebracht, wobei das Federteil beim Übergang der neutralen Stellung direkt in die andere Federstellung umschnappt. Der Federabschnitt übt nunmehr eine Anpresskraft auf den Sensor aus, welcher mit seiner elastischen Anlageseite beziehungsweise seinem Padbereich gegen die Fensterscheibeninnenseite gedrückt wird. Die dabei erzeugte Anpresskraft ist ausreichend groß, um eine optimale Ankopplung der Sensoroptik an der Fensterscheibe sicherzustellen. Das verwendete Federteil, was ähnlich einem Knackfrosch-Prinzip arbeitet, kann zum Beispiel über einen Anlenkpunkt fest mit der Halterung verbunden und mit Hilfe seines Verrastmittels an einem zweiten Verbindungspunkt lösbar mit der Halterung verbunden sein, so dass das Federteil aus dem Bereich der Aufnahme herausbewegt werden kann.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der umschnappbare Federabschnitt in einer etwa parallel zum freien Querschnitt der Aufnahme angeordneten Ebene verläuft, wobei die Auslenkrichtung des Federabschnitts senkrecht zu der aufgespannten Ebene ausgerichtet ist. Mit einer derartig erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Federabschnitts ist eine vorteilhafte Fixierung des Sensors in der Aufnahme des Halters sichergestellt. Über den umschnappbaren Federabschnitt, der oberhalb der Öffnung der Aufnahme angeordnet ist, wirkt die Federkraft stets vorteilhaft in Richtung der Aufnahmeöffnung und presst den Sensor nach dem Umschnappvorgang direkt in die Aufnahme und somit an die Innenseite der Fensterscheibe beispielsweise eines Kraftfahrzeugs. Da der Umschnappvorgang reversibel ist, also auch in umgekehrter Richtung vorgenommen werden kann, lässt sich der Federabschnitt im Bedarfsfall in die den Sensor freigebende Federstellung zurückbewegen. Somit kann nach dem Entriegeln des Federteiles an der insbesondere rahmenartigen Halterung der Sensor gegebenenfalls vorteilhaft einfach ausgetauscht werden.
Der umschnappbare Federabschnitt erstreckt sich dabei mindestens durch die Mittenachse der Aufnahme der Halterung, wodurch eine vorteilhaft gleichmäßige Krafteinleitung auf den Sensor erreicht ist. Der sich über den Sensor erstreckende Federabschnitt kann dabei streifenförmig ausgebildet sein, und wirkt bevorzugt von einem Seitenrand über den Mittenbereich bis zum anderen Seitenrand auf zumindest die Rückseite des optischen Sensors. Es ist ebenso denkbar, anstelle eines Federteiles zwei Federteile mit jeweils einem Federabschnitt zu verwenden beziehungsweise ein Federteil mit zwei unter bestimmten Winkeln zueinander verlaufenden Federabschnitten einzusetzen. Die insbesondere ebenfalls streifenförmig ausgebildeten Federabschnitte können jeweils in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sein.
Bevorzugt ist der Federabschnitt eine Schnappscheibe, was eine konstruktiv vorteilhafte Möglichkeit zur. Ausbildung eines auf den Sensor wirkenden Federabschnittes darstellt. Mittels einer Schnappscheibe kann eine vorteilhaft hohe Anpresskraft auf die Rückseite des Sensors erzeugt werden, so dass dieser mit seiner Anlageseite optimal an die Innenseite der Fensterscheibe angepresst wird. Die Schnappscheibe weist in diesem Zusammenhang einen relativ großflächigen Federabschnitt auf, der selbst durch eine etwa senkrecht auf dem Federabschnitt aufgebrachte Druckkraft stets einfach von einer den Sensor freigebenden Federstellung in eine den Sensor an die Fensterscheibe anpressenden Federstellung bringbar ist. Die Schnappscheibe, welche etwa die Größe und Form des Querschnittes der Aufnahme hat, weist zu diesem Zweck in ihrem Mittenbereich einen aus der Ebene ausbeulenden Mittenbereich auf. Zur Verstärkung des äußeren Randbereiches der insbesondere kreisförmigen Schnappscheibe ist dieser mit einer umlaufenden Sicke versehen, welche der Schnappscheibe im Randbereich eine vorteilhafte Steifigkeit oder Festigkeit verleiht.
Am Federabschnitt sind mindestens zwei Verrastmittel entlang eines Teilkreises angeordnet, dessen Mittelpunkt etwa im Mittenbereich des Federabschnittes angeordnet ist. Durch die Verwendung von zwei oder mehr Verrastmitteln ist eine vorteilhaft sichere Arretierung des Federteiles an der rahmenartigen Halterung der Haltevorrichtung gewährleistet. Die Verrastmittel sind insbesondere einteilig mit dem Federabschnitt ausgebildet, wodurch eine vorteilhaft feste Verbindung zwischen dem Federabschnitt und den Verrastmitteln des Federteiles erzielt ist. Jedes der am Federabschnitt angeordneten Verrastmittel weist insbesondere jeweils einen gleichen Winkelabstand zu einem unmittelbar benachbarten Verrastmittel auf. Die Verrastmittel sind somit gleichmäßig am Umfang des insbesondere als Schnappscheibe ausgebildeten Federabschnittes verteilt angeordnet.
Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass jedes Verrastmittel ein Hakenelement ist, das mit einer an der Halterung ausgebildeten Hinterschneidungformschlüssig korrespondiert. Mit der Ausgestaltung einer Formschlussverbindung zwischen Federteil und Halterung ist eine vorteilhaft einfach herstellbare Formschlussverbindung geschaffen, die im Bedarfsfall auch relativ einfach wieder gelöst werden kann. Die Verrastmittel greifen dabei insbesondere in Bereiche der Halterung der Haltevorrichtung ein, die der Aufnahme für den Sensor zugeordnet sind. Die Hinterschneidungen sind bevorzugt in bestimmten, die Sensoraufnahme ausbildenden Rahmenabschnitten der Halterung ausgebildet, so dass die Verrastmittel in einem relativ geringen Abstand zum Sensor eingreifen und sich dadurch entsprechend geringe Hebelkräfte auf diese ergeben.
Bevorzugt sind die Verrastmittel direkt an der Peripherie der Schnappscheibe angeordnet, wobei jeweils ein erstes Teilstück etwa parallel zur Mittenachse der Schnappscheibe verläuft, an dem sich ein radial nach außen abstehender Fortsatz anschließt. Mit einem derartig ausgebildeten Hakenelement ist eine konstruktiv einfache und relativ steife Ausgestaltung jedes Verrastmittels gewährleistet, das dadurch einen sicheren Halt des Federteiles an der Halterung ermöglicht. Die an der Peripherie der Schnappscheibe angeordneten Hakenelemente weisen insbesondere einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei das erste Teilstück vorzugsweise parallel zu einer Randseite des in der Aufnahme gehaltenen Sensors verläuft.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufnahme der Halterung für den Sensor als Zentralaufnahme mit sich darum erstreckenden Rahmenabschnitten ausgebildet ist. Über die Zentralaufnahme, um die herum die Rahmenabschnitte der Halterung verlaufen, ist eine vorteilhaft einfache Lagesicherung und Fixierung des Sensors an der Innenseite einer Fensterscheibe zum Beispiel eines Kraftfahrzeuges möglich. Zudem ist an der umlaufend um den Sensor an der Innenseite der Fensterscheibe befestigten Halterung eine optimale Krafteinleitung gewährleistet, so dass mit dem Federteil, welches unmittelbar an der Halterung angreift, sich eine relativ hohe und vor allem gleichmäßig verteilte Anpresskraft auf den an der Innenseite der Fensterscheibe anzukoppelnden Sensor ausüben lässt. Die Halterung weist insbesondere einen kreisförmigen Rahmenabschnitt auf, an dem ein aus geradlinigen Teilstücken bestehender U-förmiger Ansatz angeordnet ist.
Bei einer Fensterscheibe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einer Frontscheibe, für die selbstständiger Schutz beantragt wird, welche mit einem Sensor ausgerüstet ist, ist vorgesehen, den Sensor mit einer Halteeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 an der Innenseite der Fensterscheibe zu fixieren.
An einer Frontscheibe eines Fahrzeuges kann ein über eine derartig erfindungsgemäße Haltevorrichtung angekoppelter optischer Sensor stets auf vorteilhaft einfache Weise an deren Innenseite montiert werden. Dabei kann die vorhandene Scheibenkrümmung optimal ausgeglichen werden, wobei eine gleichmäßige Ankopplung des Sensors erzielt ist. Des Weiteren kann der Sensor im Bedarfsfall auf relativ einfache Weise ausgetauscht werden. Zudem weist ein dabei verwendetes, erfindungsgemäßes Federteil vorteilhaft verringerte Abmaße auf. Das Federteil steht somit nicht mehr an der Außenseite der fest mit der Scheibe verbundenen Halterung über, so dass der vorgegebene Bauraum mit Vorteil ausreicht. Damit ist ein verbesserter Insassenschutz, bei zum Beispiel einem Kopfaufprall, gewährleistet.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
1: eine Ansicht der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung mit dem Federteil in der oberen Federstellung; und
2: eine Ansicht der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung mit ihrem gegen den Sensor drückenden Federteil.
Mit 1 ist eine Haltevorrichtung für einen auf der Innenseite einer Fensterscheibe 2 eines Fahrzeuges zu montierenden Sensor 3 bezeichnet, welche eine Halterung 4 und ein Federteil 5 aufweist. Die Halterung 4 hat eine Aufnahme 6 in der der Sensor 3 eingesetzt wird, wobei er mit seiner elastischen Anlageseite 7 an der Innenseite der Fensterscheibe 2 aufsitzt. Anschließend wird, wie 1 verdeutlicht, das Federteil 5 mit der Halterung 4 verbunden, wobei Verrastmittel 8, 8' an der Halterung ausgebildete Hinterschneidungen 9, 9' hintergreifen und damit eine Formschlussverbindung erzeugt ist. Das Federteil 5 weist des Weiteren einen Federabschnitt 10 auf, welcher derart geprägt beziehungsweise gestaucht ist, dass das Federteil eine Schnappfunktion aufweist. In 1 steht der Federabschnitt 10 in einer Federstellung 11 mit einer vom Sensor 3 abgewandten Wölbung, so dass der Federabschnitt keine Federkraft auf den optischen Sensor 3 ausübt. Durch Anlegen einer in Richtung des Pfeiles 12 wirkenden Kraft schnappt der Federabschnitt 10 des Federteiles 5, wie nunmehr in 2 dargestellt, in seine unter Federstellung 13 um beziehungsweise über. Dessen Mittenbereich und auch die Randbereiche des Federabschnittes 9 erzeugen nunmehr eine Anpresskraft auf die Rückseite des Sensors 3. Der Sensor 3 ist dadurch sicher innerhalb der Aufnahme 6 der Halterung fixiert und darüber hinaus erfolgt eine optimale und gleichmäßige Ankopplung der elastischen Anlageseite 7 an der Fensterscheibe 2.

Claims

Haltevorrichtung für einen Sensor, insbesondere Regen-Licht-Sensor, zur Montage an der Innenseite einer Fensterscheibe, wie Fahrzeugscheibe oder dergleichen, mit zumindest einer an der Fensterscheibe befestigbaren Halterung, welche eine Aufnahme für den Sensor aufweist, und mit wenigstens einem Federteil zum Fixieren des Sensors in der Aufnahme der Halterung, dadurch gekennzeichnet, dass das Federteil (5) Verrastmittel (8, 8') für zumindest eine teilweise lösbare Anbindung an der Halterung (4) aufweist, und das Federteil (5) einen Federabschnitt (10) mit einer Schnappfunktion umfasst, der derart ausgebildet ist, dass der Federabschnitt (10) in einer von zwei stabilen Federstellungen (11, 13) steht, wobei auf den Sensor (3) in einer Federstellung (13) eine Federkraft einwirkt.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der umschnappbare Federabschnitt (10) in einer etwa parallel zum freien Querschnitt der Aufnahme (6) angeordneten Ebene verläuft, wobei die Auslenkrichtung des Federabschnittes (10) senkrecht zu der aufgespannten Ebene ausgerichtet ist.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der umschnappbare Federabschnitt (10) sich mindestens durch die Mittenachse der Aufnahme (6) erstreckt.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Federabschnitt (10) als Schnappscheibe ausgebildet ist.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Federabschnitt (10) mindestens zwei Verrastmittel (8, 8') entlang eines Teilkreises angeordnet sind, dessen Mittelpunkt etwa deckungsgleich zum Mittenbereich des Federabschnittes (10) angeordnet ist.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verrastmittel (8, 8') ein Hakenelement ist, das mit einer an der Halterung (4) ausgebildeten Hinterschneidung (9, 9') formschlüssig korrespondiert.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastmittel (8, 8') an der Peripherie der Schnappscheibe angeordnet sind, wobei jeweils ein erstes Teilstück etwa parallel zur Mittenachse der Schnappscheibe verläuft, an dem sich ein radial nach außen abstehender Fortsatz anschließt.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (6) für den Sensor als Zentralaufnahme mit sich darum erstreckenden Rahmenabschnitten ausgebildet ist.
Fensterscheibe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Frontscheibe, welche mit einem Sensor ausgerüstet ist, der mit einer Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 an der Innenseite der Fensterscheibe gehalten ist.