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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung einer Baugruppe in einer Öffnung einer Wand eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Bauteile, insbesondere Sensoren (z.B. für Rückhaltesysteme) werden in der Automobilindustrie auf unterschiedliche Weise am Fahrzeug befestigt. Typischerweise werden Befestigungsformen wie Anschrauben, Nieten und Kleben angewendet. Speziell bei Sensoren in sicherheitskritischer Anwendung wie z.B. Airbag-Systemen ist die sichere Montage von entscheidender Bedeutung. Zum einen muss die korrekte Montage bei Verlassen des Werkes sichergestellt sein. Gleichzeitig aber muss der Sensor über die gesamte Lebensdauer, bei Reparaturen und ähnliches ebenfalls sicher in der richtigen Lage und Position montiert bleiben oder sicher austauschbar sein.
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Aus der Druckschrift
DE 199 23 985 A1 ist eine Sensorbaugruppe bekannt, bei der das Gehäuse eines Luftdrucksensors, der zur Seitenaufprallsensierung verwendet wird, über Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, an einer Wand im Fahrzeug befestigt wird. Dabei weist die Fahrzeugtür vorzugweise eine zweiteilige Struktur mit einem zum Fahrzeuginneren liegenden Trockenraum und einen zum Außenblech hinweisenden Feuchtraum sowie eine dazwischen liegende Trennwand auf. An dieser Trennwand wird der Luftdrucksensor angeordnet. Einerseits muss dieser die Luftdruckänderungen im Feuchtraum messen, andererseits die elektrischen Komponenten oder zumindest die Stecker und Verkabelung im elektrisch sichereren Trockenraum geführt werden.
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Die Trennwand weist dazu eine Öffnung auf, durch welche hindurch entweder der Luftdruck zu einem im Trockenraum angeordneten sogenannten Trockenraumsensor oder eben von einem im Feuchtraum angeordneten Feuchtraumsensor dessen Steckerbereich in den Trockenraum ragt. Durch Anpressen des Befestigungselements wird dabei vorzugsweise auch gleichzeitig die Öffnung in der Trennwand verschlossen.
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Eine gattungsbildende Befestigungsvorrichtung sind beispielsweise aus der
DE 10 2008 048 318 bekannt. Anstelle einer Anschraubmontage wird dort eine Verdrehlösung, quasi Bajonettverschlußlösung vorgestellt, bei der im einem Trägerelement drehbar angeordnet ein Halteelement mit zumindest einem, vorzugsweise zumindest zwei Halteflügeln ist, wobei die Halteflügel in einer ersten Drehstellung in die Öffnung der Wand eingeführt werden können, um eine zur Wand senkrechte Drehachse gedreht werden und in der zweiten Drehstellung die Wand hintergreifen und so Trägerelement, Halteelement und daran befindliche Baugruppe an der Wand befestigen. Dadurch wird eine werkzeugfreie und schnelle Montage möglich. Eine oder mehrere Trägernasen am Trägerelement können ein Mitdrehen des Trägerelements beim Verdrehen und eine zusätzliche Sperreinheit ein Zurückdrehen des Halteelements nach Erreichen einer vorgegebenen, beispielsweise der vorgesehenen Endposition verhindern. Jedoch muss während des Verdrehens das Trägerelement stark angepresst werden, damit die Haltemittel die Wand hintergreifen können.
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Am Trägerelement ist ein Dichtelement vorgesehen, welches die Öffnung in der Wand fluiddicht abschließt. Da jedoch bei einer derartigen Montagelösung Haltelement und Bajonettelement zueinander verdreht werden, muss ein entsprechender Spielraum zwischen beiden Elementen vorgesehen werden. In diesem Spielraum kann zumindest bei extremen Temperatureinflüssen und über die geforderte lange Lebensdauer hinweg nur schwer sichergestellt werden, dass keine Feuchtigkeit eindringt. Wird auf einen solchen Spielraum verzichtet, wird die Dichtung während der Verdrehung um die Mittelachse des Bauteils erheblich durch Reibung belastet, kann sich Abrieb bilden oder gar die Dichtung verdrehen und damit undicht werden.
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Ausgehend davon wurde wiederum mit der
WO 2011/134453 A1 eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung einer Baugruppe in einer Öffnung einer Wand eines Fahrzeugs vorgestellt, bei welchem der Drehweg in Abschnitte unterteilt wird, wobei im ersten Abschnitt ein Spielraum zwischen Trägerelement und Halteelement verbleibt und erst im zweiten Abschnitt eine Reduzierung des axialen Abstands erfolgt und die innere Dichtung zusammengepresst wird.
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Nachteil dieser beiden bisher vorliegenden Lösungen ist jedoch, dass aufgrund des grundsätzlich erforderlichen Fügespiels innerhalb der Öffnung der Wand zu den Trägernasen während der Montage insbesondere beim Drehen des Halteelements die Baugruppe aus der vorgesehenen und oft zunächst auch eingenommenen Position wieder entfernt wird, beispielsweise der Anpressdruck nicht aufrecht erhalten wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, dieses Risiko weiter zu reduzieren. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass an einer der Außenseiten, also auf derjenigen Seite zumindest einer Trägernase, an welcher die Trägernase im in die Wand eingeführten Zustand die Wand berührt, eine Ausformung zur Wand hin vorgesehen ist, welche so groß ist, dass eine Presspassung zwischen Trägernase und Wand entsteht. Beim Anpressen des Trägerelements wird aufgrund der Presspassung eine definierte Ausrichtung und Verspannung der Trägernase bzw. Trägernasen erreicht.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung ist dabei die Ausbildung der Ausformung als so genannte Abriebnase, d. h. die Ausformung der Trägernase zur Wand hin ist so gestaltet, dass beim Einführen der Trägernasen die Ausformung zumindest geringfügig abgeschabt wird. Die Querschnittsfläche der Ausformung parallel zur Wand ist dabei gering gegenüber der Gesamtfläche der Trägernase und das Material der Ausformung vorzugsweise wie die Trägernase selbst aus Kunststoff und somit ein Abschaben in der vordersten Spitze dieser Abriebnase möglich. Ein solches oberflächliches Abschaben führt zum einen zu einer spielfreien Montage, andererseits zu einem Verhaken in der Wand, so dass selbst bei Nachlassen der Anpressung das Trägerelement in der vorgesehenen Position gehalten wird.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Figuren näher erläutert. Im Folgenden werden funktional gleiche und/oder gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Um die Begriffe Länge, Höhe, Breite und Tiefe sowie Durchmesser in den Zeichnungen besser verständlich machen zu können, wurde ein einheitliches X-Y-Z-Bezugssystem sowie D für die Drehrichtung verwendet, wobei ergänzend bei Längenabmaßen mit einer Bezugnahme auf die Drehrichtung diese tangential zur Drehrichtung zu verstehen sind, als radiale Richtung die vom Drehzentrum aus nach außen verlaufende Richtung.
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Die Begriffe Trägerelement und Halteelement sind dabei identisch zu der gattungsgemäßen Anmeldung
DE 10 2008 048 318 A1 verwendet worden. Das Trägerelement kennzeichnet dabei dasjenige Teil, welches bei der Montage an der Wand im Wesentlichen unbeweglich ist, wohingegen das Halteelement dasjenige Teil, welches bei der Befestigung an der Wand gegenüber dem Trägerelement verdreht wird und dessen Halteflügel die Wand hintergreifen. Die Drehung erfolgt um die Mittelachse des Bauteils, die senkrecht zu der Ebene ist, welche durch die Wand definiert ist.
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Ergänzend wird ausdrücklich auf die bereits in den gattungsbildenden Anmeldungen
DE 10 2008 048 318 A1 und
WO 2011/134453 A1 beschriebenen Teile und Funktionen verwiesen und die entsprechende Offenbarung mit einbezogen und auf eine Wiederholung der dort bereits beschriebenen Aspekte teilweise verzichtet, sofern sie für die Funktionsweise diese Erfindung nicht zu entscheidend sind.
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Im Folgenden wird für das Ausführungsbeispiel von einem im Inneren des Halteelements angeordneten Drucksensor als Baugruppe ausgegangen, welcher mittels der Befestigungsvorrichtung an einer Öffnung einer Wand, genauer der Trennwand zwischen Feuchtraum und Trockenraum einer Fahrzeugtür befestigt werden soll. Diese Verwendung für einen Drucksensor ist jedoch nur beispielhaft und eignet sich die vorliegende Erfindung auch für die Verwendung zur Befestigung anderer Baugruppen.
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Es zeigen
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1: Trägerelement vor dem Einführen des Halteelements in Draufsicht
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2: Trägerelement mit Halteelement eingeführt in die Öffnung der Wand,
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3: Trägerelement vor dem Einführen des Halteelements in dreidimensionaler Ansicht ohne die umlaufende Dichtung,
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4: Trägerelement vor dem Einführen des Halteelements in Seitenansicht ohne die umlaufende Dichtung,
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5: Lochform in der Wand zur Aufnahme der Befestigungsvorrichtung,
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Die 1 zeigt zunächst das Trägerelement 2 aus der Draufsicht von der Wand ausgesehen. Diese Trägerelement 2 weist in diese Figur noch nicht das Halteelement 3 auf und ist auch noch nicht in die Öffnung der Wand eingeführt. In dieser Draufsicht in 1 ist die Dichtung 2.2 zu erkennen, welcher entsprechend dem bereits genannten gattungsbildenden Stand der Technik ausgestaltet ist und für dessen Form und Anordnung auf diese Schriften verwiesen wird. Diese Dichtung 2.2 wurde in den 3 und 4 bewusst weggelassen, da sie dort die sich auf die erfindungswesentliche Ausformung 2.13 stören würde. Das Trägerelement 2 weist Trägernasen 2.12 auf, welche aus dem Trägerelement 2 in Richtung der Wand (Z-Richtung) hervorstehen, wie dies aus den 3 und 4 besonders gut zu erkennen ist. Die Trägernasen 2.12 sind entsprechend der Lochform 1.1 geformt, welche in 5 im Detail gezeigt ist.
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Die Lochform und die unterschiedliche Breite der Seiten 1.1.2 und 1.1.3 ermöglicht eine verdrehfreie positionsrichtige Montage – ist jedoch nur eine besonders bevorzugte Weiterbildung und für die Grundfunktion der Erfindung entbehrlich.
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Ebenso sind die Sperrhaken 2.9, mit welchen die Halteflügel 3.1.2 und 3.1.3 vor dem Anpressen des Trägerelements an die Wand arretiert sind, eine besonders bevorzugte Weiterbildung und für die Grundfunktion der Erfindung entbehrlich.
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Das Trägerelement (2) kommt durch Anpressen an die Wand unter Zusammenpressen der Dichtung 2.2 mit einer Wandanliegefläche 2.14 zur Auflage an der Wand (1).
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Dabei ragen dann die Trägernasen 2.12, wie in 2 dargestellt, durch die Öffnung 1.1 der Wand 1, so dass sich das Trägerelement 2 in der Öffnung 1.1 nicht mehr verdrehen kann. Dazu stehen die Trägernasen 2.12 aus der Wandanliegefläche 2.14 des Trägerelements in Richtung Z der Wand hervor und sind in die Öffnung 1.1 einführbar.
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An einer Außenseite zumindest einer Trägernase 2.12, also einer derjenigen Seiten der Trägernase (2.12), an welcher die Trägernase im in die Wand eingeführten Zustand die Wand (1) berührt (vgl. 2), ist in der Ebene (X-Y) mit der Wand eine Ausformung (2.13) zur Wand (1) hin vorgesehen, welche so groß ist, dass eine Presspassung zwischen Trägernase (2.12) und Wand (1) entsteht, hier in dieser bevorzugten Ausgestaltung als Abriebnase die Ausformung (2.13) der Trägernase (2.12) zur Wand hin so gestaltet ist, dass beim Einführen der Trägernasen (2.12) die Ausformung (2.13) zumindest geringfügig abgeschabt wird, wie skizzenhaft in 2 angedeutet ist.
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Zudem ist die Ausformung (2.13) der Trägernase (2.12) zur Wand hin verjüngt ausgeführt, bildet also eine Art Keilform, wie dies bspw. anhand 3 gut zu erkennen ist.
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Die Trägernase (2.12) berührt die Öffnung (1.1) der Wand (1) seitlich auf der zur Drehrichtung (D) entgegengesetzten Seite und sind dort auf der Außenseite zur Wand (1) hin diese Ausformungen (2.13) angeordnet.
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Die Trägernase 2.12 ist hier in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise auch so geformt, dass diese die radial äußere Öffnung der Wand berührt. Auch dort könnte noch eine Abriebnase vorgesehen werden.
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Das Halteelement (3) ist hier mit zwei wiederum entsprechend der Lochform unterschiedlich breiten Halteflügeln 3.1.2 und 3.1.3 ausgestaltet und wird in die Öffnung 2.10 des Trägerelements eingeführt, wobei das Halteelement (3) zur Befestigung der Befestigungsvorrichtung gegenüber dem Trägerelement (2) entlang einem vorgegebenen Drehweg (D) drehbar angeordnet ist, wie in 2 skizzenhaft angedeutet ist. Für Details der Halteflügel 3.12 und 3.1.3 sowie der Sperrhaken 2.9 und der Führung bis zum Ende des Drehwegs sei wieder auf die gattungsbildenden Schriften verwiesen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19923985 A1 [0003]
- DE 102008048318 [0005]
- WO 2011134453 A1 [0007, 0014]
- DE 102008048318 A1 [0013, 0014]
