DE102014223404A1

DE102014223404A1 - Befestigungsvorrichtung für ein elektronisches Bauteil, insbesondere einen Beschleunigungssensor fürAirbagsysteme

Info

Publication number: DE102014223404A1
Application number: DE102014223404.2A
Authority: DE
Inventors: Conrad Haeussermann; Juergen Kurle; Matthias Ludwig
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2016-05-19
Also published as: SE1551480A1; FR3028578A1; SE541165C2; CN105599719B; US10001502B2; FR3028578B1; CN105599719A; US20160139168A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von Befestigungsvorrichtung für ein elektronisches Bauteil, insbesondere einen Beschleunigungssensor für Airbag-Systeme, bei der das elektronische Bauteil (24) in einem Kraftfahrzeug mit Hilfe von Befestigungselementen fixierbar ist, wobei sowohl am Kraftfahrzeug als auch am Gehäuse (22) des elektronischen Bauteils (24) ein erstes Verbindungspaar (38, 44) vorhanden ist, das für eine Vormontage des elektronischen Bauteils (24) form- und/oder kraftschlüssig ineinandergreift und dass ein zweites Verbindungspaar (28, 42) am Gehäuse (22) des elektronischen Bauteils (24) und am Kraftfahrzeug vorgesehen ist, mit deren Hilfe das elektronische Bauteil am Fahrzeug befestigbar und positionierbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass das zweite Verbindungspaar (28, 42) aus einer Klipsverbindung besteht.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Befestigungsvorrichtung für ein elektronisches Bauteil, insbesondere einen Beschleunigungssensor für Airbagsysteme.
Aus dem Stand der Technik sind Airbagsysteme bekannt, die u.a. Beschleunigungssensoren zur Crash-Erkennung verwenden. Üblicherweise werden diese Beschleunigungssensoren mit einer Befestigungsschraube am Kraftfahrzeug montiert. Um bei der Montage derartiger Sensoren eine Einhandmontage sicherzustellen, wird der Sensor z.B. durch eine Klipsverbindung an der Karosserie des Kraftfahrzeuges vorfixiert. Die Hauptfunktion derartiger Vormontageklipse ist es, den Sensor in seiner Lage so am Fahrzeug zu fixieren, dass die eigentliche Befestigungsschraube vorgesteckt und eingeschraubt werden kann. Durch eine ovale Form des Montageklips in Kombination mit der Schraubenposition ergibt sich ein eindeutiger Montagezustand. Fahrzeugseitig müssen dazu am Fahrzeugblech zwei Öffnungen und ein Gewinde, üblicherweise eine Schweißmutter, vorhanden sein. Nachteilig an dieser Art von Befestigung ist die Überdimensionierung der Schraubbefestigung in Relation zum Gewicht des Sensors. Der Sensor könnte zwar ohne Verlust seiner Leistungsfähigkeit (Lebensdauer, Signalübertragung, Signallaufzeit, Sicherheit der Airbagauslösung) mit einer wesentlich kleineren Schraube befestigt werden. Kleinere Schrauben als M6 werden jedoch von den OEM’s im Karosseriebau im Allgemeinen nicht verwendet. Darüber hinaus ist die Schraubverbindung lösbar, von der jedoch im allgemeinen kein Gebrauch gemacht wird, da die Lebensdauer des Sensors mindestens gleich bzw. sogar eher höher als die des Fahrzeuges ist.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine zum Stand der Technik alternative Befestigungsmöglichkeit für derartige Sensoren zu schaffen, die o.g. Nachteile nicht aufweist.
Die Erfindung geht aus von einer Befestigungsvorrichtung für ein elektronisches Bauteil, insbesondere einen Beschleunigungssensor für Airbagsysteme, bei der das elektronische Bauteil in einem Kraftfahrzeug mit Hilfe von Befestigungselementen fixierbar ist, wobei sowohl am Kraftfahrzeug als auch am Gehäuse des elektronischen Bauteils ein erstes Verbindungspaar vorgesehen ist, deren beiden Elemente für eine Vormontage des elektronischen Bauteils form- und/oder kraftschlüssig ineinandergreifen und dass ein zweites Verbindungspaar am Gehäuse des elektronischen Bauteils und am Fahrzeug vorgesehen ist, mit deren Hilfe das elektronische Bauteil am Fahrzeug befestigbar ist. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass das zweite Verbindungspaar aus einer Klipsverbindung besteht.
Durch die vorgeschlagene Befestigungsmethode für einen Beschleunigungssensor eines Airbagsystems an der Karosserie eines Kraftfahrzeuges kann der Beschleunigungssensor direkt an der Karosserie des Kraftfahrzeuges eingeklipst werden, wobei die Befestigungselemente im Gehäuse des Sensors integriert sind, so dass keine zusätzlichen Komponenten erforderlich sind. Damit werden gegenüber der oben beschriebenen bekannten Befestigungsmethode folgende Vorteile erreicht:

1. Kleinerer Raumbedarf
2. Gewichtsersparnis
3. Kostengünstiger, durch Entfall einer Buchse, einer Schraube und einer an der Karosserie angeschweißten Mutter
4. Die Verwendung bestehender fahrzeugseitiger Öffnungen ist möglich.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung aufgeführt.
Die Klipsverbindung besteht aus einem Zapfen, der in eine Öffnung einrastbar ist, wobei der Rastzapfen vorzugsweise am Gehäuse des elektronischen Bauteils herausgebildet ist.
Für eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung weist der Rastzapfen an seinem freien Ende Rastnasen auf, die im montierten Zustand an der Innenwand der in der Karosserie vorgesehenen Öffnung eingreifen.
Der Rastzapfen ist zur Aufnahme eines Fixierstiftes innen hohl ausgebildet. Durch den Fixierstift wird eine dauerhafte und sichere Befestigung des elektronischen Bauteils an der Karosserie des Kraftfahrzeuges gewährleistet.
Der Fixierstift weist an seinem Schaft mindestens einen Rastklips auf, mit deren Hilfe der Fixierstift in seiner Endlage hörbar im Rastzapfen arretierbar ist, so dass die korrekte Montage des Sensors sichergestellt ist.
Die Befestigungsvorrichtung kann eine zusätzliche Verklebung aufweisen, mit der die Haltbarkeit der Befestigung für das elektronische Bauteil weiter erhöht ist. Die Verklebung ist dabei vorzugsweise als vormontiertes Klebeband ausgeführt, welches mit einer abziehbaren Schutzfolie versehen ist.
Zeichnung
1 zeigt eine fahrzeugseitige Befestigung für einen Sensor nach dem Stand der Technik,
2 zeigt einen Sensor mit Befestigungsmitteln nach dem Stand der Technik, die mit der in 1 dargestellten fahrzeugseitigen Befestigung korrespondieren,
3 zeigt eine Ansicht vom montierten Sensor gemäß 2,
4 zeigt einen Sensor mit Befestigungsmitteln nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
5 zeigt einen Fixierstift für die Befestigung des Sensors nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
6 zeigt den Sensor nach dem ersten Ausführungsbeispiel sowie den dazu korrespondierenden Abschnitt eines Fahrzeugblechs,
7 zeigt den im Fahrzeugblech vorgesteckten Sensor gemäß 6,
8 zeigt den im Fahrzeugblech montierten Sensor mit dem vorgesteckten Fixierstift gemäß 5,
9 zeigt den Sensor mit montiertem und eingerastetem Fixierstift,
10 zeigt eine erste Schnittdarstellung des Sensors mit montiertem und eingerastetem Fixierstift,
11 zeigt eine zweite Schnittdarstellung des Sensors mit montiertem und eingerastetem Fixierstift,
12 zeigt den Sensor mit einem am Gehäuse befestigten Fixierstift gemäß einer ersten Ausführungsform,
13 zeigt den Sensor mit einem am Gehäuse befestigten Fixierstift gemäß einer zweiten Ausführungsform,
14 zeigt den Sensor mit seinem Gehäuse und einer zusätzlichen Verklebung,
15 zeigt einen Sensor mit einer Befestigung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer ersten perspektivischen Ansicht,
16 zeigt den Sensor in einer zweiten perspektivischen Ansicht,
17 den komplett am Fahrzeugblech montierten Sensor nach dem zweiten Ausführungsbeispiel in einer ersten perspektivischen Ansicht und
18 den montierten Sensor in einer zweiten perspektivischen Ansicht.
Ausführungsbeispiele
In den 1 bis 3 ist eine Befestigung für einen Sensor dargestellt, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dazu weist ein Karosserieblech 2 eines Kraftfahrzeuges eine erste, ovalförmig ausgebildete Öffnung 4 und eine zweite, kreisrunde Öffnung 6 auf. Die im Karosserieblech ausgebildete Öffnung ist weiterhin mit einer angeschweißten Mutter 8 versehen. Der am Karosserieblech 2 zu befestigende Sensor 10 weist ein Gehäuse 12, in dem ein mit einer durchgehenden Öffnung 14 versehender Flansch 16 ausgebildet ist. Am Gehäuse 12 ist weiterhin ein mit mehreren Segmenten versehener elastischer Zapfen 18 ausgebildet, der im montierten Zustand in die ovalförmige Öffnung 4 formschlüssig eingreift. Wie in 3 dargestellt, wird dann der Sensor 10 mittels einer Schraube 20 – die mit ihrem Gewinde in der Schweißmutter 8 eingeschraubt wird – am Karosserieblech 2 verliersicher befestigt.
In den 4 bis 11 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung dargestellt. Hierzu weist das Gehäuse 22 des Sensors 24 auf seiner Rückseite 26 einen einstückig aus dem Gehäuse 22 herausgebildeten Zapfen 28 auf, der aus vier einzelnen Rastnasen 30 bis 36 besteht. Der Außendurchmesser des Rastzapfens 28 vergrößert sich zu seinem freien Ende hin, wobei die freien Enden der vier Rastnasen 30 bis 36 jeweils mit einer Fase versehen sind.
Das Gehäuse 22 weist weiterhin auf seiner eben ausgebildeten Rückseite 26 eine als Halbrund ausgebildete Rippe 38 auf. Zur Montage bzw. zur Befestigung des Sensors 24 an der Karosserie eines Fahrzeuges ist das Fahrzeugblech 40 mit einer ersten kreisrunden Öffnung 42 und mit einer zweiten ovalen Öffnung 44 versehen. Zur Montage des Sensors 24 wird der innen hohl ausgebildete Zapfen 28 mit seinen Rastnasen 30 bis 36 in die kreisrunde Öffnung 42 eingesteckt; gleichzeitig findet die Rippe 38 Aufnahme in der ovalen Öffnung 44, wobei die als Halbrund ausgebildete Rippe 28 an einem Abschnitt der Innenwandung der Öffnung 44 spielfrei zum Anliegen kommt. Durch den sich im Außendurchmesser erweiternden Rastzapfen 28 und die sich nach dem Einstecken des Rastzapfens 28 in die Öffnung 42 wieder erweiternden Rastnasen 30 bis 36 sowie durch die in die Öffnung 44 eingreifende Rippe 38 ist der Sensor 24 bereits verlier- und verdrehsicher an der Karosserie bzw. am Fahrzeugblech 40 befestigt.
Nach erfolgter Montage wird die aus Rastzapfen 28 und Öffnung 42 bestehende Klipsverbindung mittels eines Fixierstiftes 46 verriegelt, der z.B. in 5 dargestellt ist. Der Fixierstift 46 besteht dabei aus einem tellerförmig ausgebildeten Kopfteil 48 und aus einem Schaftteil 50. Das Schaftteil 50 wiederum weist einen einstückig aus dem Schaft herausgebildeten Rastklips 52 auf.
Der Fixierstift 46 wird in den innen hohl ausgebildeten Rastzapfen 28 eingeschoben, wobei er in seiner Endlage hörbar verrastet. Dadurch wird die korrekte Montage des Sensors 24 sichergestellt. Die Verrastung wird dabei dadurch sichergestellt, dass der Rastklips 52 des Fixierstiftes 46 den Zwischenraum zwischen zwei der insgesamt vier Rastnasen 30 bis 36 durchgreift und mit seinem Ende federnd an der Innenwand der im Fahrzeugblech 40 ausgebildeten Öffnung 42 zum Anliegen kommt. Der Fixierstift 46 kann dabei nicht mehr herausgezogen werden, da in diesem Fall das kopfseitige Ende des Rastklipses 52 am Boden einer sich verjüngenden Öffnung zum Anliegen kommt, die im Sensorgehäuse 22 zur Aufnahme und Führung des Fixierstiftes 46 vorgesehen ist (siehe 10).
Der Fixierstift 46 ist – wie im vorliegenden Fall – als separates Bauteil ausgebildet.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 12 ist der Fixierstift 46 einteilig mit dem Sensorgehäuse 22 über dünne Kunststoffelemente 56 verbunden und wird als ein Teil gefertigt. Diese Verbindung wird bei der Montage getrennt. Diese kann, abhängig von der Auslegung, entweder vor dem Durchstecken des Fixierstiftes 46 durch Abbrechen des Fixierstiftes 46 erfolgen, oder alternativ dazu, erst beim Eindrücken des Fixierstiftes 46 in den Hohlraum des Rastzapfens 28.
In 13 ist eine weitere einteilige Ausführungsform eines am Sensorgehäuse 22 befestigten Fixierstiftes 46 dargestellt, wobei in dieser Ausführungsform der Fixierstift um 90° umgeklappt ist und über einen dünnen Kunststoffsteg 58 mit dem Sensorgehäuse 22 verbunden ist.
In 14 ist in einer weiteren Ausführungsform die flach ausgebildete Rückseite des Sensors 24 mit einer Verklebung versehen, die die Befestigung des Sensors 24 am Fahrzeugblech 40 noch zusätzlich absichert. Dazu ist die Verklebung – wie in 14 dargestellt – als vormontiertes Klebeband ausgeführt, welches mit einer abziehbaren Schutzfolie versehen ist.
15 bis 18 zeigen einen etwas anders gestalteten Sensor 62, der mit einer „klassischen Kontaktierung“ im Fahrzeug durch bekannte Steckersysteme versehen ist. Der Sensor 62 weist jedoch dieselben Befestigungselemente auf, wie sie in den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind. Das heißt, dass das Gehäuse 64 des Sensors 62 wiederum einen Rastzapfen 66 aufweist, der aus mehreren einzelnen Rastnasen besteht. Des Weiteren ist wieder eine als Halbrund ausgebildete Rippe 68 vorgesehen, die ebenfalls einstückig aus dem Gehäuse 64 des Sensors herausgebildet ist. Beide Elemente, d.h. Rastzapfen 66 und die Positionierungsrippe 68 durchdringen im montierten Zustand entsprechende im Fahrzeugblech 70 ausgebildete Öffnungen. Dabei wird der Rastzapfen 66 im montierten Zustand wieder durch einen entsprechenden Fixierstift gesichert. Die flache Seite des Sensorgehäuses 64 ist zur zusätzlichen Sicherung der Befestigung wiederum mit einem Klebeband 72 versehen.
Selbstverständlich ist die zuvor beschriebene Befestigung für das elektronische Bauteil nicht auf die spezielle Anwendung bei einem Sensor für Airbagsysteme beschränkt. Vielmehr ist die Befestigung für viele andere Einsatzgebiete denkbar und geeignet.

Claims

Befestigungsvorrichtung für ein elektronisches Bauteil, insbesondere einen Beschleunigungssensor für Airbagsysteme, bei der das elektronische Bauteil in einem Kraftfahrzeug mit Hilfe von Befestigungselementen fixierbar ist, wobei sowohl am Kraftfahrzeug als auch am Gehäuse des elektronischen Bauteils ein erstes Verbindungspaar vorhanden ist, deren beiden Elemente für eine Vormontage des elektronischen Bauteils form- und/oder kraftschlüssig ineinandergreifen und dass ein zweites Verbindungspaar am Gehäuse des elektronischen Bauteils und am Fahrzeug vorgesehen ist, mit deren Hilfe das elektronische Bauteil am Fahrzeug befestigbar und positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindungspaar (28, 42) aus einer Klipsverbindung besteht.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klipsverbindung (28, 42) einen Zapfen (28, 66) aufweist, der in eine Öffnung (42) einrastbar ist, wobei der Rastzapfen (28, 66) am Gehäuse (22, 64) des elektronischen Bauteils (24, 62) herausgebildet ist, während die Rastöffnung (42) im Fahrzeug vorgesehen ist, oder umgekehrt.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastzapfen (28, 66) aus mehreren Rastnasen (30 bis 36) besteht, und dass der Durchmesser des Rastzapfens (28, 66) so dimensioniert ist, dass die Rastnasen (30 bis 36) im montierten Zustand an der Innenwand der Öffnung (42) federnd anliegen.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastzapfen (28, 66) zur Aufnahme eines Fixierstiftes (46, 67) innen hohl ausgebildet ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierstift (46, 67) als separates Bauteil ausgebildet ist und dass an seinem Schaft (50) mindestens ein Rastklips (52) vorgesehen ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierstift (46) durch dünne Stege (56, 58) mit dem Gehäuse (22) des elektronischen Bauteils (24) verbunden ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungspaar zur eindeutigen Positionierung des elektronischen Bauteils (24) am Fahrzeug aus einer Öffnung (44) besteht, in die ein der Kontur der Öffnung (44) angepasstes Gegenelement (38) eingreift.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement als mit einem Radius versehene Rippe (38) ausgebildet ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Bauteil (24) zusätzlich durch Verkleben am Fahrzeug gesichert ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verklebung als vorzugsweise am elektronischen Bauteil (24) vormontiertes Klebeband (60) mit abziehbarer Schutzfolie ausgebildet ist.
Elektronisches Bauteil, insbesondere Beschleunigungssensor für Airbagsysteme, mit einem Sensorgehäuse (22), an dem ein Verbindungselement sowie ein Positionierungselement zur Befestigung an einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement aus einem Rastzapfen (28, 66) und das Positionierungselement aus einem Formelement (38), wie z.B. einer Rippe, besteht.
Elektronisches Bauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastzapfen (28, 66) mehrere Rastnasen (30 bis 36) aufweist und dass er zur Aufnahme eines Fixierstiftes (46, 67) innen hohl ausgebildet ist.
Elektronisches Bauteil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (22) an seiner flach ausgebildeten Rückseite mit einer Verklebung, vorzugsweise ein vormontiertes Klebeband, versehen ist.