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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherstellung der Montage einer Komponente an ihren bestimmungsgemäßen Einbauort in einem System, bestehend aus zwei Teilen, wobei der erste Teil der Vorrichtung an der Komponente befestigt ist und der zweite Teil der Vorrichtung an dem System befestigt ist, an dem die Komponente befestigt wird, und bei Montage der Komponente an ihrem vorgesehenen Einbauort in das System, das erste Teil der Vorrichtung und das zweite Teil der Vorrichtung passend ineinander greifen und dadurch eine Montage ermöglichen, indem das erste Teil der Vorrichtung und das zweite Teil der Vorrichtung ausschließlich mechanisch zusammenwirken und ausschließlich die Sicherstellung der Montage der Komponente an ihrem bestimmungsgemäßen Einbauort in dem System ermöglichen. Bei Montage der Komponente an einem nicht-bestimmungsgemäßen Einbauort an dem System wird durch das Zusammenwirken des ersten Teils der Vorrichtung und des zweiten Teils der Vorrichtung, die miteinander ein Poka-Yoke-System bilden, eine Montage verhindert.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 101 56 049 A1 ist ein Gehäusesystem für sicherheitsrelevante Steuergeräte in Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem ein am Fahrzeugaufbau befestigtes Aufnahmeteil und ein in das Aufnahmeteil einsetzbares Gehäuseteil gezeigt sind. Das Aufnahmeteil und das Gehäuseteil weisen komplementäre Formschlusselemente auf, die eine Kodierung darstellen und bei der Montage es Gehäuseteils im Aufnahmeteil ineinander greifen und die vervollständigte Montage nur dann zulassen, wenn die Formschlusselemente von Aufnahmeteil und Gehäuseteil eine vordefinierte Komplementaritätsbedingung erfüllen.
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Bei elektrischen Steckverbindungen ist es ebenso häufig üblich, Steckbuchsen und Stecker in Querschnittsformen auszuführen, so dass diese nur in einer Weise miteinander in Steckverbindung gebracht werden können und ansonsten eine Falschkontaktierung verhindert wird. Bei derartigen Steckverbindungen wird sowohl eine mechanische Falschkontaktierung durch die Stecker bzw. Steckbuchsenform vermieden und gleichzeitig die elektrische Kontaktierung hergestellt. Durch die Verbindung verschiedener Steckertypen und Steckerbuchsentypen ist es möglich, nur zueinander gehörige Komponenten in entsprechende Systeme zu montieren. Nachteilig bei dieser Technik ist, dass man bei iener Variantenvielfalt der Komponente unterschiedliche Steckertypen vorhalten muss und gegebenenfalls die gesamte Steckvorrichtung gegen eine andere austauschen muss und die Variante zu ändern. Diese ist mit sehr viel logistischem Aufwand verbunden und im Bedarfsfall zeitintensiv.
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Kern und Vorteile der Erfindung
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Der Kern der vorliegenden Erfindung ist es eine Komponente an ihrem bestimmungsgemäßen Einbauort in einem System zu montieren, wobei sämtliche unterschiedliche Komponenten die gleiche Steckverbindung haben und lediglich durch eine mechanische Kodierkomponente die Montage der Komponente an ihrem bestimmungsgemäßen Einbauort zugelassen wird. Dabei ist die mechanische Kodierkomponente schnell und leicht lösbar und gegen eine andere austauschbar ausgeführt.
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Erfindungsgemäß wird dieses durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass das erste Teil der Vorrichtung und das zweite Teil der Vorrichtung bei einer Montage der Komponente an einem nicht bestimmungsgemäßen Einbauort an dem System einer Montage verhindert. Dies wird erreicht, indem beide Teile so aufeinander abgestimmt sind, dass nur die beiden zusammengehörigen Teile ein-eindeutig ineinander greifen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das erste Teil der Vorrichtung zerstörungsfrei lösbar an der Komponente befestigt ist und das zweite Teil der Vorrichtung ebenfalls zerstörungsfrei lösbar an dem System befestig ist. Hierdurch ist es möglich bei einer Umprogrammierung oder Umparametrierung der Komponente diese an einem anderen bestimmungsgemäßen Einbauort zu montieren, wobei die Montage an dem neuen Einbauort nur durch den Austausch des ersten Teils an der Komponente vorbereitet werden muss. Hierzu kann beispielweise vorgesehen sein, dass das erste Teil durch eine lösbare Schraubverbindung oder eine mechanische Rastverbindung, die leicht lösbar ist, entfernt werden kann.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das erste Teil der Vorrichtung an der Komponente und/oder das zweite Teil der Vorrichtung an dem System mittels einer Schnappverbindung befestigt ist.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das erste Teil der Vorrichtung an der Komponente und/oder das zweite Teil der Vorrichtung an dem System mittels eines Schnapphakens und zweier Führungszungen befestigt sind. Hierbei wird das erste Teil bezüglich der Komponente durch die zwei Führungszungen fixiert und der Schnapphaken verhindert ein Herausrutschen der Führungszungen aus den an der Komponente angeformten Führungslaschen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das erste Teil der Vorrichtung an der Komponente und/oder das zweite Teil der Vorrichtung an dem System als Kunststoffspritzgussteil oder als Blechbiegeteil ausgeführt ist.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das erste Teil der Vorrichtung an der Komponente und das zweite Teil der Vorrichtung an dem System ein Poka-Yoke-System bildet. Poka-Yoke-Systeme sind Vorrichtungen, die eine Montage oder eine Herstellung einer Verbindung verhindern, wenn die beiden ersten und zweiten Teile nicht miteinander in dieser Kombination verbunden bzw. montiert werden sollen. Eine problemlose Montage bzw. Verbindung ist nur dann durch das Poka-Yoke-System möglich, wenn die Komponente bestimmungsgemäß an dieser Stelle des Systems montiert werden soll. Damit ist eine ein-eindeutige Zuordnung der Komponente zu dem bestimmungsgemäßen Montageort möglich.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das System ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Komponente ein Sensor einer Umfeldsensorik, insbesondere ein Radarsensor, ein Ultraschallsensor ein Lidarsensor oder ein anderer Sensor ist.
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Moderne Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise mehrere teilweise gleichartige Umfeldsensoren auf, wobei die unterschiedlichen Sensoren verschiedene Softwarevarianten oder zumindest Parametrierungen aufweisen, so dass ein Sensor der beispielhaft für die linke Fahrzeugseite vorgesehen ist, nicht auf der rechten Fahrzeugseite montiert werden darf bzw. ein Sensor der an der Fahrzeugfront vorgesehen ist, nicht am Fahrzeugheck montiert werden darf. Die beschriebene Vorrichtung, bestehend aus ein-eindeutig zueinander passenden, ersten und zweiten Teilen ermöglicht die Montage einer Komponente, insbesondere eines Umfeldsensors, nur an der Stelle des Kraftfahrzeugs, an der die komplementäre zweite Vorrichtung angebracht ist. Dabei ist es wichtig, dass eine Komponente, beispielsweise durch Flashen neuer Software oder Änderung der Parametrierung einen neuen, bestimmungsgemäßen Einbauort erhält, wobei hierzu die Poka-Yoke-Elemente, die die Montage nur an dem vorgesehenen Ort zulassen, schnell und ohne großen Aufwand getauscht werden müssen. Wird eine eindeutige Kodierung über die Steckverbindung des Sensors realisiert, so müsste man den Stecker mittauschen, was durch die vorliegende Erfindung vermieden wird, da hier über zerstörungsfrei lösbare Verbindungen nur das erste Teil der Vorrichtung bzw. das zweite Teil der Vorrichtung getauscht werden muss. Man kann damit über alle Varianten der Komponente den gelichen Steckertyp verwenden, was die Kosten senkt und Einfachheit der Logistik gewährleistet.
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Zeichnungen.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen
- 1 eine Komponente mit einem unmontierten, ersten Teil der Kodiereinrichtung,
- 2 eine Komponente mit einem montierten ersten Teil der Kodiervorrichtung,
- 3a und 3b eine beispielhafte Ausführungsform der Montage des ersten Teils an der Komponente im unbefestigten und befestigten Zustand und
- 4a bis 4c verschiedene Ausführungsformen der mechanischen Kodierung des ersten Teils der Vorrichtung.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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In 1 ist eine Komponente 2 für die Montage in einem System, das beispielsweise ein Kraftfahrzeug sein kann, dargestellt. Diese dargestellte Komponente 2 kann dabei beispielsweise ein Sensorelement sein, das das Fahrzeugumfeld erfasst, und beispielweise als Ultraschallsensors oder Radarsensors ausgeführt sein. Derartige Sensoren sind je nach vorgesehenem Einbauort oder Fahrzeugmodell mit unterschiedlicher Software ausgestattet bzw. unterschiedlichen Parametern einausgestattet, so dass die Montage eines Sensors nicht an einer beliebigen Fahrzeugposition sondern an der bestimmungsgemäß vorgesehenen Position erfolgen muss. Die dargestellte Komponente 2, die beispielhaft als Radarsensor ausgeführt ist, weist an einer Seite des Gehäuses einen elektrischen Anschlusskontakt 3 auf, über den elektrische Anschlüsse zu anderen Systemkomponenten hergestellt werden, beispielweise um die Sensormesssignale auszuwerten und weiter zu verarbeiten. Der Vorteil bei der vorliegenden Erfindung ist es, dass alle Komponenten 2 trotz unterschiedlicher Einbaupositionen die gleichen Anschlusskontakte 3 aufweisen können, da die bestimmungsgemäße Einbauposition nicht durch unterschiedliche Anschlussstecker 3 vorgegeben wird. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung der Komponenten 2 und ermöglicht eine spätere Änderung des bestimmungsgemäßen Einbauorts der Komponente 2 ohne den Stecker ändern zu müssen. Weiterhin weist die Komponente 2 an den Seiten Gehäuselaschen 4 auf, über die die Komponente 2 am Fahrzeug oder an Fahrzeuganbauteilen befestigt werden kann, beispielweise indem die Laschen Löcher aufweisen, über die die Komponente am Fahrzeugchassis befestigt und ausgerichtet wird. Auch diese Befestigungslaschen 4, mittels denen die mechanische Befestigung der Komponente 2 am Fahrzeug erfolgt, können für alle Einbauorte am Fahrzeug die gleichen Laschengrößen und Laschenarten verwendet werden, was eine teure Variantenvielfalt der Befestigungselemente einspart. An der dargestellten Vorderseite der Komponente 2 sind Befestigungsvorrichtungen zur Befestigung des ersten Teils 1 der Vorrichtung an der Komponente 2 gezeigt, auf die in 3a und 3b noch näher eingegangen wird.
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In 2 ist die gleiche Komponente 2 wie in 1 dargestellt, die wiederum an einer Komponentenseite den elektrischen Anschlusskontakt 3 aufzeigt und an weiteren Komponentenseiten Befestigungslaschen 4 zur mechanischen Befestigung der Komponente 2 am Fahrzeug aufweist. Wiederum ist an der dargestellten Komponentenvorderseite das erste Teil 1 der Vorrichtung dargestellt, wobei dieses in 2, abweichend von der Darstellung in 1 nun im montierten Zustand dargestellt ist. Diese Montage kann, wie in den 3a und 3b gezeigt, mittels Führungszungen und Schnapphaken erfolgen, so dass eine Lösung dieses ersten Teils der Vorrichtung 1 durch elastisches Aufbiegen des Schnapphakens und Herausziehen der Führungszungen aus den Führungslaschen gelöst werden kann. Alternativ ist natürlich auch eine andere, zerstörungsfrei lösbare-Montage des ersten Teils 1 der Vorrichtung möglich, beispielsweise mittels einer lösbaren Schraubverbindung die das erste Teil 1 der Vorrichtung an einem Gewindeloch an der Komponente 2 fixiert indem eine Schraube eingeschraubt wird. Auch in diesem Fall ist durch das Lösen der Schraubverbindung ein Austausch des ersten Teils 1 der Vorrichtung zerstörungsfrei möglich und das erste Teil 1 der Vorrichtung kann durch eine andere Variante des ersten Teils 1 der Vorrichtung ersetzt werden.
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In 3a ist eine Detailansicht der Darstellung aus 1 dargestellt. Zu erkennen ist wiederum die Komponente 2, die beispielhaft ein Radarsensor sein kann. Weiterhin ist das erste Teil 1 der Vorrichtung im unmontierten Zustand dargestellt. Die Komponente 2 weist an einer Seite des Gehäuses mindetsens eine, vorteilhafterweise auch zwei Führungslaschen 8 auf. Das erste Teil 1 der Vorrichtung hat ebenfalls mindestens eine, vorteilhafterweise zwei Führungszungen 7, die in ihrer Größe so ausgestaltet sind, dass diese in die Führungslaschen 8 der Komponente 2 passen. Schiebt man nun das erste Teil 1 der Vorrichtung mit den beiden Führungszungen 7 in die Führungslaschen 8 der Komponente 2, so wird das erste Teil 1 der Vorrichtung an der Komponente 2 befestigt. Erreichen die beiden Führungszungen ihre Endposition in den Führungslaschen 8 so rastet der Schnapphaken 9 an dem ersten Teil 1 der Vorrichtung in die Rastkante 10 ander Gehäuseaußenseite der Komponente 2 ein. Hierdurch wird das erste Teil 1 der Vorrichtung in seiner Position an der Komponente 2 verriegelt, da die Führungszungen 7 aus den Führungslaschen 8 nicht mehr herausrutschen können. Dieser montierte Zustand, bei dem das erste Teil 1 der Vorrichtung an der Komponente 2 zerstörungsfrei lösbar befestigt ist, ist in der 3b dargestellt. In 3b ist demnach zu erkennen, wie die Führungszungen 7 in den Führungslaschen 8 ihre Endposition erreicht haben und der Schnapphaken 9 durch die Rastkante 10 verriegelt wurde. Das erste Teil 1 der Vorrichtung weist einen weiteren Bereich 11 auf, der in den 3a und 3b als Kodierbereich 11 dargestellt ist. In diesem Bereich können Ausnehmungen in Form von Kammstrukturen oder Löcher vorgesehen sein, in die das Gegenstück derart eingreift, dass eine Montage der Komponente 2 mit dem ersten Teil 1 der Vorrichtung nur möglich ist, wenn der bestimmungsgemäße Montageort ausgewählt wurde und in allen anderen Fällen eine störungsfreie Montage verhindert wird. Die in den 3a und 3b gezeigte Befestigung des ersten Teils 1 der Vorrichtung an der Komponente 2 kann auch leicht wieder gelöst werden, indem der Schnapphaken 9 innerhalb des elastischen Biegebereichs aufgebogen wird, so dass die Rastkante 10 freigegeben wird, woraufhin die Führungszungen 7 aus den Führungslaschen 8 herausgezogen werden können und das erste Teil 1 der Vorrichtung einfach ohne Werkzeug demontiert werden kann. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass anstatt der Montage mittels der Führungszungen 7 und des Schnapphakens 9 ein oder mehrere Schraubverbindungen verwendet werden oder eine Kombination aus Führungszungen 7 und Führungslaschen 8 mit einer Fixierung mittels einer Schraubverbindung verwendet wird.
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In den 4a bis 4c sind die ersten Teile 1 der Vorrichtung in den verschiedenen Ausführungen dargestellt, wobei alle Varianten der 4a, 4b und 4c identische Führungszungen 7 und Schnapphaken 9 aufweisen. Die ersten Teile 1 der Vorrichtung gemäß 4a bis 4c unterscheiden sich in der Ausführung der jeweiligen Kodierbereiche 11. Durch die ein-eineindeutige Zuordnung der ersten Teile 1 der Vorrichtung zu den zweiten Teilen der Vorrichtung, die in den Figuren nicht dargestellt sind, wird gewährleistet, dass nur zueinandergehörige erste Teile 1 und zweite Teile der Vorrichtung miteinander monterit werden können. So ist in 4a ein Kodierbereich 11 gezeigt, der über zwei kreisrunde Löcher verfügt. Beispielsweise kann das Gegenstück, dass das zweite Teil der Vorrichtung bildet, zwei kammförmige Zungen oder zwei zylindrische Erhebungen am Gegenstück aufweisen, die im Montagezustand durch die beiden Löcher im Kodierbereich 11 hindurchtreten. Ein Gegenstück, das für einen nicht bestimmungsgemäßen Montageort vorgesehen ist, kann beispielweise drei Zungen bzw. drei zylindrische Erhebungen aufweisen, so dass im oberen Bereich des Kodierbereichs 11, in dem ein drittes Loch fehlt, das zweite Teil der Vorrichtung nicht mit dem ersten Teil der Vorrichtung ineinandergreifen kann und damit eine Montage verhindert wird.
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In 4b ist eine weitere Ausführungsform des ersten Teils der Vorrichtung 1 dargestellt, bei dem im Kodierbereich 11 in einer Hälfte vorhanden und in einer weiteren Hälfte entfernt wurde. Das Gegenstück des ersten Teils 1 der Vorrichtung, dass das zweite Teil der Vorrichtung bildet, muss entsprechend komplementäre Ausnehmungen bzw. vorhandene Bereiche aufweisen, so dass dieses mit dem dargestellten Ausschnitt ineinander greifen kann.
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Eine weitere Möglichkeit, insbesondere wenn viele Varianten vorgesehen sind, ist durch die Variante in Figur 4c möglich, bei der ein Kodierbereich 11 in Kammform mit beispielhaft dargestellten vier Zungen und drei Ausnehmungen dargestellt ist. Das Gegenstück zu diesem ersten Teil 1 der Vorrichtung muss demnach vier Ausnehmungen aufweisen, in die die vier Zungen des ersten Teils 1 der Vorrichtung eingreifen können und und muss weiterhin Erhebungen an den drei Stellen aufweisen, an denen das erste Teil 1 der Vorrichtung Ausnehmungen aufweist. Selbstverständlich sind weitere Kombinationen, insbesondere auch Kombinationen aus Löchern und kammförmigen Strukturen möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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