DE102018127418A1

DE102018127418A1 - Traganordnung für eine Steuerung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102018127418A1
Application number: DE102018127418.1A
Authority: DE
Inventors: Manfred Barthelmeß; Norbert Hess; Christian Umbreit
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2018-11-02
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2020-05-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Traganordnung für eine Steuerung eines Kraftfahrzeugs, die ein an einem Karosseriebauteil (2) des Kraftfahrzeugs befestigbares Trägerbauteil (3), insbesondere zum Halten einer Messelektrode (4) einer kapazitiven Sensoranordnung, aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass die Traganordnung ferner ein Gehäuseteil (5) zur Aufnahme von Komponenten einer Steuerung (6), insbesondere einer Messsteuerung (7) der kapazitiven Sensoranordnung, aufweist, dass das Gehäuseteil (5) mit dem Trägerbauteil (3) über eine Rastverbindung (8) formschlüssig und lösbar verbunden ist, dass zur Bereitstellung der Rastverbindung (8) das Trägerbauteil (3) eine Rastaufnahme (9) und das Gehäuseteil (5) ein mit der Rastaufnahme (9) rastend zusammenwirkendes Gegenrastelement (10) aufweist und dass die Rastaufnahme (9) einen bügelförmigen Rastzungenträger (11), der sich von der Bauteilbasis (12) des Trägerbauteils (3) zumindest im Wesentlichen entgegen der Richtung (X) der Verrastungsbewegung erstreckt, und eine Rastzunge (13), die sich von dem von der Bauteilbasis (12) entfernten Endabschnitt (11a) des bügelförmigen Rastzungenträgers (11) zumindest im Wesentlichen in der Richtung (X) der Verrastungsbewegung erstreckt, aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Traganordnung für eine Steuerung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Steuerungsanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer solchen Traganordnung gemäß Anspruch 14 sowie ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs, an dem eine solche Traganordnung befestigt ist, gemäß Anspruch 15.
Die in Rede stehende Traganordnung für eine Steuerung eines Kraftfahrzeugs lässt sich für ganz unterschiedliche Anwendungsbereiche einsetzen. Vorliegend steht die Installation von Komponenten einer Sensoranordnung im Vordergrund, mit der die sensorgestützte Erfassung von Bedienereignissen möglich ist. Bei einem zu erfassenden Bedienereignis kann es sich beispielsweise um die Annäherung einer Person an das Kraftfahrzeug, um eine vorbestimmte Fußbewegung einer Person, oder dergleichen handeln. Die sensorgestützte Erfassung solcher Bedienereignisse löst entsprechende steuerungstechnische Reaktionen aus, beispielsweise das motorische Öffnen der Heckklappe des Kraftfahrzeugs.
Die bekannte Traganordnung ( DE 10 2013 110 866 A1 ), von der die Erfindung ausgeht, dient der Installation einer Messsteuerung einer kapazitiven Sensoranordnung am Kraftfahrzeug. Diese Traganordnung weist ein an einem Karosseriebauteil, beispielsweise einem hinteren Stoßfänger, des Kraftfahrzeugs befestigbares Trägerbauteil zum Halten einer länglichen, flachen Messelektrode auf. Die Messelektrode wird dabei über federelastisch auslenkbare Haltezungen des Trägerbauteils an diesem fixiert. Die Messelektrode weist einen Anschluss zur elektrischen Kontaktierung auf, über den die Messelektrode mit einer Messsteuerung der kapazitiven Sensoranordnung verbindbar ist.
Die bekannte Traganordnung gewährleistet eine mechanisch robuste Befestigung der Messelektrode an dem Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs. Optimierungspotential besteht im Bereich der Montagefreundlichkeit der Messsteuerung der kapazitiven Sensoranordnung.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Traganordnung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Aufwand für die Montage einer Steuerung eines Kraftfahrzeugs an einem Karosseriebauteil reduziert wird.
Das obige Problem wird bei einer Traganordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Wesentlich ist zunächst die grundsätzliche Überlegung, dass Komponenten einer Steuerung, beispielsweise einer Messsteuerung einer kapazitiven Sensoranordnung, vorzugsweise sämtliche Komponenten der Steuerung, von einem gemeinsamen Gehäuseteil der Traganordnung aufgenommen werden, das an dem Trägerbauteil verrastet werden kann. Das Trägerbauteil, das insbesondere zum Halten einer Messelektrode einer kapazitiven Sensoranordnung dient, kann dann an dem Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs, insbesondere an einem vorderen oder hinteren Stoßfänger, befestigt werden. Die Traganordnung ist also insbesondere so ausgestaltet, dass die Befestigung einer entsprechenden Steuerung und einer gegebenenfalls vorgesehenen Messelektrode an dem Karosseriebauteil in nur einem einzigen Arbeitsschritt erfolgen kann. Für die Verrastung wird eine Rastaufnahme geschaffen, die eine besonders effektive Nutzung ihrer Höhe, das heißt ihrer vertikalen Erstreckung, erlaubt. Dabei wird die im Rahmen der Verrastung auftretende Beanspruchung des Materials, das die Rastaufnahme bildet, minimiert und die mögliche Auslenkung maximiert.
Zur besonders einfachen Verrastung des Gehäuseteils am Trägerbauteil ist dabei am Trägerbauteil eine Rastaufnahme mit einem bügelförmigen Rastzungenträger und einer Rastzunge vorgesehen, die mit einem Gegenrastelement des Gehäuseteils der Steuerung rastend zusammenwirkt. Dabei erstreckt sich der bügelförmige Rastzungenträger von der Bauteilbasis des Trägerbauteils, also einem eine Basis bildenden unteren Abschnitts des Trägerbauteils, nach oben weg. Die Rastzunge erstreckt sich innerhalb des bügelförmigen Rastzungenträgers von dessen oberem Ende in Richtung der Bauteilbasis. Auf diese Weise wird am unteren Ende der Rastzunge, also an dem der Bauteilbasis des Trägerbauteils zugewandten Ende, beim Verrasten ein besonders großer Auslenkungsweg gegenüber dem unbelasteten Zustand erzielt, wodurch dann auch eine besonders große Überdeckung der Rastnase mit dem Gegenrastelement entgegen der Verrastungsrichtung erreicht wird. So wird dadurch, dass sich der bügelförmige Rastzungenträger von der Bauteilbasis weg erstreckt und sich die Rastzunge vom oberen Ende des Rastzungenträgers zur Bauteilbasis hin erstreckt, ein besonders großer elastischer Bereich geschaffen, der sich während des Verrastens, insbesondere bei Kontakt mit dem Gegenrastelement, verformen lässt. So kann durch eine über die Rastzunge eingeleitete Kraft, insbesondere eine über das Gegenrastelement eingeleitete Kraft, sich zum einen der bügelförmige Rastzungenträger über seine gesamte Länge von der Bauteilbasis bis zu seinem oberen Endabschnitt biegen. Zum anderen kann die Rastzunge zu einem gewissen Grad um den oberen Endabschnitt des bügelförmigen Rastzungenträgers schwenken und sich zudem gegebenenfalls auch über ihre gesamte Länge von dem oberen Endabschnitt bis zu ihrem unteren Ende biegen. Auf diese Weise addiert sich im bestimmungsgemäß ausgelenkten Zustand der Rastaufnahme der Auslenkungsweg des bügelförmigen Rastzungenträgers und der Auslenkungsweg der Rastzunge.
Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass die Traganordnung ferner ein Gehäuseteil zur Aufnahme von Komponenten einer Steuerung, insbesondere einer Messsteuerung der kapazitiven Sensoranordnung, aufweist, dass das Gehäuseteil mit dem Trägerbauteil über eine Rastverbindung formschlüssig und lösbar verbunden ist, dass zur Bereitstellung der Rastverbindung das Trägerbauteil eine Rastaufnahme und das Gehäuseteil ein mit der Rastaufnahme rastend zusammenwirkendes Gegenrastelement aufweist und dass die Rastaufnahme einen bügelförmigen Rastzungenträger, der sich von der Bauteilbasis des Trägerbauteils zumindest im Wesentlichen entgegen der Richtung der Verrastungsbewegung erstreckt, und eine Rastzunge, die sich von dem von der Bauteilbasis entfernten Endabschnitt des bügelförmigen Rastzungenträgers zumindest im Wesentlichen in der Richtung der Verrastungsbewegung erstreckt, aufweist. Mit der vorschlagsgemäßen Traganordnung lässt sich ein Gehäuseteil zur Aufnahme von Komponenten einer Steuerung, insbesondere einer Messsteuerung einer kapazitiven Sensoranordnung, auf besonders einfache Weise an einem Trägerbauteil fixieren, nämlich mittels einer Rastverbindung, wobei die Rastverbindung durch den bereitgestellten großen Auslenkungsweg einen besonders sicheren Formschluss entgegen der Richtung der Verrastungsbewegung gewährleistet. Dies hat wiederum auch den Vorteil, dass die formschlüssige Verbindung zwischen Gehäuseteil und Trägerbauteil auch durch Fahrzeugerschütterungen nicht mehr ohne weiteres gelöst werden kann.
Eine Erstreckung „zumindest im Wesentlichen“ in bzw. entgegen der Richtung der Verrastungsbewegung meint eine Erstreckung in einem spitzen Winkel von insbesondere weniger als 20°, vorzugsweise weniger als 15°, weiter vorzugsweise weniger als 10°, weiter vorzugsweise weniger als 5°, zur Richtung der Verrastungsbewegung. Besonders bevorzugt verläuft die Erstreckung exakt in bzw. entgegen der Richtung der Verrastungsbewegung, jedenfalls in dem Zustand, in welchem durch die Verrastungsbewegung die maximale Auslenkung des unteren Endes der Rastzunge erfolgt. Die Richtung der Verrastungsbewegung ist insbesondere eine Richtung orthogonal zur Längsmittelebene des Trägerbauteils und/oder zur Ebene der Auflagefläche, die das Trägerbauteil für das Gehäuseteil im verrasteten Zustand bereitstellt. Mit der „Verrastungsbewegung“ ist die Bewegung gemeint, mit der das Gegenrastelement an der Rastaufnahme und insbesondere an der Rastzunge bis zur Verrastung entlanggeführt wird.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 ist das Trägerbauteil hinter dem Karosseriebauteil und/oder im Innern des Karosseriebauteils befestigbar, letzteres insbesondere dann, wenn. es sich bei dem Karosseriebauteil um einen vorderen oder hinteren Stoßfänger handelt. „Hinter“ meint dabei auf der dem Kraftfahrzeug zugewandten Seite des Karosseriebauteils.
Nach der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 stellt das der Bauteilbasis zugewandte Ende, also das untere Ende, der Rastzunge im verrasteten Zustand, also bei hergestellter Rastverbindung, einen Anschlag für das Gegenrastelement entgegen der Richtung der Verrastungsbewegung bereit. Bevorzugt liegt dabei im verrasteten Zustand das Gegenrastelement spielfrei an der Rastzunge an. Besonders bevorzugt ist das Gegenrastelement dazu federvorgespannt.
Die Ansprüche 4 und 5 definieren bevorzugte Möglichkeiten, wie und aus welchem Material das Trägerbauteil hergestellt worden ist.
In Anspruch 6 wird eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des bügelförmigen Rastzungenträgers definiert. Dieser weist danach zwei seitliche Stege und einen die beiden Stege verbindenden Querbalken auf. Die beiden Stege bilden zusammen mit dem Querbalken die Bügelform. Die seitlichen Stege sind dabei mit der Bauteilbasis verbunden. Der Querbalken ist von der Bauteilbasis beabstandet, insbesondere entgegen der Richtung der Verrastungsbewegung. An besagtem Querbalken ist dann die Rastzunge angeordnet, die sich zumindest im Wesentlichen in die Richtung der Verrastungsbewegung erstreckt.
Die Ansprüche 7 und 8 definieren bevorzugte Auslenkungen des bügelförmigen Rastzungenträgers und der Rastzunge während der Verrastungsbewegung gegenüber dem unbelasteten Zustand der Rastaufnahme.
In den Ansprüchen 9 bis 11 sind besonders bevorzugte Ausgestaltungen der Rastaufnahme und insbesondere des Rastzungenträgers und der Rastzunge definiert.
Nach der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 12 liegt die Rastzunge im unbelasteten Zustand und/oder im maximal während der Verrastung ausgelenkten Zustand des bügelförmigen Rastzungenträgers zumindest größtenteils, insbesondere vollständig, innerhalb der seitlichen Projektion der Stege des bügelförmigen Rastzungenträgers. Die „seitliche Projektion“ ist die Projektion in Richtung von dem einen zu dem gegenüberliegenden Steg des bügelförmigen Rastzungenträgers, auch als Querrichtung bezeichnet.
Anspruch 13 definiert bevorzugte Größenverhältnisse der einzelnen Bestandteile der Rastaufnahme. Insbesondere ist hier das bevorzugte Verhältnis der Breite des bügelförmigen Rastzungenträgers zur Breite der Rastzunge und/oder das Verhältnis der Länge des bügelförmigen Rastzungenträgers zur Länge der Rastzunge und/oder das Verhältnis des mittleren Querschnitts der Stege zum mittleren Querschnitt des Querbalkens definiert. Mit der Breite des bügelförmigen Rastzungenträgers bzw. der Breite der Rastzunge ist jeweils die Abmessung in Querrichtung gemeint. Mit der Länge des bügelförmigen Rastzungenträgers ist die Abmessung in Richtung von der Bauteilbasis zum Querbalken gemeint. Mit der Länge der Rastzunge ist die Abmessung in Richtung vom Querbalken zum der Bauteilbasis zugewandten Ende der Rastzunge gemeint. Mit dem mittleren Querschnitt der Stege bzw. des Querbalkens ist die mittlere Querschnittsfläche bei einem Schnitt orthogonal zur jeweiligen Längserstreckung des Stegs bzw. Querbalkens gemeint. Der „mittlere“ Querschnitt ist dabei der Mittelwert der Querschnittsflächen über die Längserstreckung des Stegs bzw. Querbalkens. So kann der Querschnitt über die Längserstreckung des Stegs bzw. Querbalkens variieren. Beispielsweise können die Stege an ihrem von der Bauteilbasis abgewandten Ende ihren kleinesten Querschnitt haben und an ihrem anderen Ende ihren größten Querschnitt haben. Der Querschnitt des Querbalkens ist dabei insbesondere so gewählt, dass die Rastzunge bei Belastung im Rahmen der Verrastungsbewegung um den Querbalken schwenkt. Der Querbalken hat insoweit die Funktion eines Torsionsstabs. Dabei ist die Auslenkungsbewegung des bügelförmigen Rastzungenträgers insbesondere gegenläufig zur Auslenkungsbewegung der Rastzunge. So ist denkbar, dass sich bei Belastung durch das Gegenrastelement der bügelförmige Rastzungenträger um eine Biegeachse in eine erste Richtung, beispielsweise im Gegenuhrzeigersinn, biegt und die Rastzunge insbesondere um eine Schwenkachse andersherum, beispielsweise im Uhrzeigersinn, schwenkt und/oder sich um eine Biegeachse andersherum, beispielsweise im Uhrzeigersinn, biegt.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 14, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Steuerungsanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer vorschlagsgemäßen Traganordnung als solche beansprucht, wobei in das Gehäuseteil Komponenten, insbesondere alle Komponenten, einer Steuerung, insbesondere einer Messsteuerung einer kapazitiven Sensoranordnung, integriert sind. Besonders bevorzugt wird dabei eine Montageeinheit, das heißt ein vormontiertes Modul, mit dem Trägerbauteil und dem über die Rastverbindung damit formschlüssig verbundenen Gehäuseteil, in das die Komponenten integriert sind, beansprucht. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Traganordnung darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 15, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs, an dem eine vorschlagsgemäße Traganordnung befestigt ist, als solches beansprucht. Die vorschlagsgemäße Traganordnung ist dabei vorzugsweise hinter dem Karosseriebauteil und/oder innerhalb des Karosseriebauteils befestigt. Besonders bevorzugt wird dabei eine Montageeinheit, das heißt ein vormontiertes Modul, mit dem Trägerbauteil und dem über die Rastverbindung damit formschlüssig verbundenen Gehäuseteil an dem Karosseriebauteil befestigt. Bei dem Karosseriebauteil handelt es sich insbesondere um einen vorderen oder hinteren Stoßfänger des Kraftfahrzeugs (Anspruch 16). Grundsätzlich können hierbei aber auch andere Karosseriebauteile Verwendung finden. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Traganordnung darf verwiesen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 ein Kraftfahrzeug mit zwei vorschlagsgemäßen Traganordnungen in einer rückwärtigen Ansicht,
2 die in 1 auf der linken Seite dargestellte Traganordnung in einer perspektivischen Ansicht a) nach dem Herstellen einer Rastverbindung und b) während des Herstellens einer Rastverbindung,
3 eine weitere perspektivische Ansicht der Traganordnung gemäß 2b) während des Herstellens einer Rastverbindung und
4 eine Schnittansicht eines Teils der Traganordnung gemäß 2a) vor dem Herstellen einer Rastverbindung, b) während des Herstellens der Rastverbindung und c) nach dem Herstellen der Rastverbindung.

Die vorschlagsgemäße Traganordnung 1 kann für vielfältige Anwendungsbereiche in einem Kraftfahrzeug Anwendung finden. Je nach Auslegung ermöglicht sie die Befestigung elektronischer Bauteile, die zum Steuern verschiedenster Komponenten des Kraftfahrzeugs dienen können. Lediglich beispielhaft sei hier eine kapazitive Sensoranordnung eines Kraftfahrzeugs erwähnt, die beispielsweise die sensorische Erfassung der Anwesenheit und/oder der Bewegung eines Gegenstands ermöglicht. Hier und vorzugsweise dient eine solche Sensoranordnung der Erfassung eines Bedienereignisses, nämlich einer vorbestimmten Fußbewegung einer Person, wobei die sensorische Erfassung des Bedienereignisses ein motorisches Öffnen der Heckklappe des Kraftfahrzeugs auslöst. Ein anderer beispielhafter Anwendungsbereich ist die Kollisionserkennung bei Kraftfahrzeugklappen.
Die vorschlagsgemäße Traganordnung 1 weist zunächst ein an einem Karosseriebauteil 2 des Kraftfahrzeugs befestigbares Trägerbauteil auf, welches insbesondere zum Halten einer Messelektrode 4 der kapazitiven Sensoranordnung dient. Das Trägerbauteil 3 kann mittels einer Steckverbindung und/oder Schraubverbindung mit dem Karosseriebauteil 2 verbunden werden. Das Karosseriebauteil 2 ist, wie 1 zeigt, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein hinterer Stoßfänger des Kraftfahrzeugs. Dabei ist das Trägerbauteil 3 hier hinter dem Karosseriebauteil 2 und in dessen Innern befestigt. Je nach Anwendungsfall kann das Trägerbauteil 3 aber auch an anderen Karosseriebauteilen des Kraftahrzeugs befestigt werden.
Eine Zusammenschau der 1 und 2a) zeigt, dass die Messelektrode 4 als längliches, flaches Bauteil oder stabförmig ausgestaltet sein kann. In 2a) ist beispielhaft sowohl eine längliche, flache Messelektrode 4 als auch eine stabförmige Messelektrode 4 dargestellt. Es sind auch Varianten denkbar, bei denen nur eine der beiden Messelektroden 4 vorgesehen ist, beispielsweise nur eine längliche, flache Messelektrode 4 oder nur eine stabförmige Messelektrode 4. Grundsätzlich kann in einer weiteren Variante das Trägerbauteil 3 auch zur Befestigung anderer Bauteile und nicht zwingend einer Messelektrode am Karosseriebauteil 2 dienen.
Wesentlich ist nun zum einen, dass die Traganordnung 1 ein Gehäuseteil 5 zur Aufnahme von Komponenten einer Steuerung 6, insbesondere einer Messsteuerung 7 der kapazitiven Sensoranordnung, aufweist, wobei das Gehäuseteil 5 mit dem Trägerbauteil 3 über eine Rastverbindung 8 formschlüssig und lösbar verbunden ist. Das Trägerbauteil 3 dient also vorschlagsgemäß jedenfalls zur Befestigung eines Gehäuseteils 5 an dem Karosseriebauteil 2 des Kraftfahrzeugs. Bei dem hier beschriebenen und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel dient das Trägerbauteil 3 wie gesagt auch zum Halten einer oder mehrerer Messelektroden 4 der kapazitiven Sensoranordnung. Es sei hervorgehoben, dass auch jedwede andere Steuerung von dem Gehäuseteil 5 aufgenommen werden kann.
Weiter ist bei der vorschlagsgemäßen Traganordnung 1 wesentlich, dass zur Bereitstellung der Rastverbindung 8 das Trägerbauteil 3 eine Rastaufnahme 9 und das Gehäuseteil 5 ein mit der Rastaufnahme 9 rastend zusammenwirkendes Gegenrastelement 10 aufweist. Die Rastaufnahme 9 wiederum weist einen bügelförmigen Rastzungenträger 11, der sich von der Bauteilbasis 12 des Trägerbauteils 3 zumindest im Wesentlichen entgegen der Richtung X der Verrastungsbewegung, hier im Wesentlichen vertikal, erstreckt, und eine Rastzunge 13, die sich von dem von der Bauteilbasis 12 entfernten Endabschnitt 11a des bügelförmigen Rastzungenträgers 11 zumindest im Wesentlichen in der Richtung X der Verrastungsbewegung, hier ebenfalls im Wesentlichen vertikal, erstreckt, auf.
Das Gehäuseteil 5 weist hier und vorzugsweise einen quaderförmigen Grundkörper auf, in dessen Innern einzelne oder alle Komponenten der Steuerung 6, hier beispielsweise der Messsteuerung 7, angeordnet werden können. Diese Komponenten der Steuerung 6 sind vorzugsweise bereits im bzw. am Gehäuseteil 5 vormontiert, bevor das Gehäuseteil 5 über die Rastverbindung 8 mit dem Trägerbauteil 3 formschlüssig verbunden wird. Der Übersichtlichkeit halber wird aber vorliegend auf eine detaillierte Darstellung der Komponenten der Steuerung 6 verzichtet.
Das Gegenrastelement 10 ist hier und vorzugsweise als ein der Rastaufnahme 9 zugewandter Vorsprung ausgestaltet, der bei der Durchführung der Verrastungsbewegung an der Rastaufnahme 9, insbesondere an der Rastzunge 13, entlanggeführt wird. Die Verrastungsbewegung, die das Gegenrastelement 10 relativ zu der Rastaufnahme 9 ausführt, beginnt an dem von der Bauteilbasis 12 entfernten, das heißt hier oberen, Endabschnitt 11a des bügelförmigen Rastzungenträgers 11 und endet, nachdem das Gegenrastelement 10 über die gesamte Längserstreckung der Rastzunge 13 an dieser in Richtung der Bauteilbasis 12 entlanggeführt worden ist. Nachdem das Gegenrastelement 10 das der Bauteilbasis 12 zugewandte, das heißt hier untere, Ende der Rastzunge 13 erreicht hat, erfolgt die Verrastung. In diesem verrasteten Zustand besteht eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Gegenrastelement 10 und der Rastzunge 13 entgegen der Richtung X der Verrastungsbewegung, hier also vertikal von der Bauteilbasis 12 weg (4a) bis c)).
Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass das Gegenrastelement 10 hier nur beispielhaft als Vorsprung ausgestaltet ist. Grundsätzlich kann das Gegenrastelement 10 auch von einer Kante bzw. von der Oberseite des hier quaderförmigen Grundkörpers des Gehäuseteils 5 gebildet werden.
Wie insbesondere 2a) und 4c) veranschaulichen, stellt das der Bauteilbasis 12 zugewandte Ende der Rastzunge 13 im verrasteten Zustand, das heißt bei hergestellter Rastverbindung 8, einen Anschlag für das Gegenrastelement 10 entgegen der Richtung X der Verrastungsbewegung bereit. Hier und vorzugsweise liegt im verrasteten Zustand das Gegenrastelement 10 spielfrei an der Rastzunge 13, insbesondere an dem der Bauteilbasis 12 zugewandten Ende der Rastzunge 13, an. Zur Gewährleistung einer solchen spielfreien Anlage des Gegenrastelements 10 an der Rastzunge 13 ist das Gegenrastelement 10 im verrasteten Zustand gegen die Rastzunge 13, hier also entgegen der Richtung X der Verrastungsbewegung, federvorgespannt. Zu diesem Zweck weist die Bauteilbasis 12 des Trägerbauteils 3 einen federnden Abschnitt 12a, hier einen zungenförmigen, nach oben hervorstehenden Abschnitt 12a auf, der nach hergestellter Rastverbindung 8 das Gehäuseteil 5 und/oder das Gegenrastelement 10 entgegen der Richtung X der Verrastungsbewegung gegen das untere Ende der Rastzunge 13 drückt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der bügelförmige Rastzungenträger 11 mit der Bauteilbasis 12 und/oder mit der Rastzunge 13 einstückig (integral) ausgebildet, also in einem Stück gefertigt. Hier und vorzugsweise ist das gesamte Trägerbauteil 3 einstückig ausgebildet. Vorzugsweise ist das Trägerbauteil 3 ein Spritzgussteil. Entsprechendes gilt hier und vorzugsweise auch für das Gehäuseteil 5.
Als Material ist insbesondere ein Kunststoff vorgesehen. So ist hier und vorzugsweise der bügelförmige Rastzungenträger 11, die Bauteilbasis 12 und/oder die Rastzunge 13, hier das Trägerbauteil 3 insgesamt, aus einem Kunststoff, insbesondere Polypropylen, gebildet. Alternativ kann auch ein Kunststoff, insbesondere ein Polypropylen, enthaltendes Verbundmaterial verwendet werden. Der Kunststoff ist insbesondere faserverstärkt, vorzugsweise mit einem Anteil an Verstärkungsfasern von 10 bis 30 %, weiter vorzugsweise von 15 bis 25 %. Grundsätzlich kann auch das Gehäuseteil 5 aus einem entsprechenden Kunststoff hergestellt sein.
Wie insbesondere 3 veranschaulicht, weist der bügelförmige Rastzungenträger 11 hier und vorzugsweise zwei seitliche Stege 14, die sich von der Bauteilbasis 12 im Wesentlichen entgegen der Richtung X der Verrastungsbewegung bzw. im Wesentlichen vertikal erstecken, und einen Querbalken 15 auf, der den von der Bauteilbasis 12 entfernten Endabschnitt 11a des bügeiförmigen Rastzungenträgers 11 bildet und sich hier in Querrichtung erstreckt. Die beiden Stege 14 sind über den Querbalken 15 miteinander verbunden, wobei der Querbalken 15 hier und vorzugsweise parallel zur Längsmittelebene E₁ der Bauteilbasis 12 und/oder parallel zur Ebene E₂ der Auflagefläche des Trägerbauteils 3 für das Gehäuseteil 5 verläuft. Der Querbalken 15 erstreckt sich hier auch orthogonal zur Richtung X der Verrastungsbewegung. Die beiden Stege 14 erstrecken sich dabei jeweils parallel zueinander von der Bauteilbasis 12 zu dem Querbalken 15. Die Rastzunge 13 erstreckt sich wiederum von dem Querbalken 15 im Wesentlichen in die Richtung X der Verrastungsbewegung bzw. im Wesentlichen vertikal. Hier und vorzugsweise ist die Rastzunge 13 mittig zwischen den beiden Stegen 14 angeordnet. Die Rastaufnahme 9 und/oder der bügelförmige Rastzungenträger 11 sind hier also insoweit spiegelsymmetrisch ausgestaltet.
Der Querbalken 15 ist hier und vorzugsweise so ausgestaltet, dass er bei einer Belastung, die dadurch bewirkt wird, dass das Gegenrastelement 10 während der Verrastungsbewegung die Rastzunge 13 auslenkt, tordieren kann. Die Auslenkung der Rastzunge 13 bei Belastung durch das Gegenrastelement 10 während der Verrastungsbewegung erfolgt hier und vorzugsweise also maßgeblich durch eine Torsion des Querbalkens 15 und weniger oder gar nicht durch eine Biegeverformung innerhalb der Rastzunge 13.
Die 4a) bis c) veranschaulichen die Herstellung der Rastverbindung 8 zwischen dem Gehäuseteil 5 und dem Trägerbauteil 3.
Wie 4a) zeigt, wird zunächst das Gehäuseteil 5 mit seiner von der Rastaufnahme 9 wegweisenden Seite am Trägerbauteil 3, insbesondere wie hier gezeigt in einer separaten Aufnahme, formschlüssig fixiert, wobei der Formschluss hier zumindest in der Richtung von der Rastaufnahme 9 weg und parallel zur Ebene E₁ bzw. E₂ und gegebenenfalls auch in einer Richtung orthogonal zur Ebene E₁ bzw. E₂ und/oder in Querrichtung vorgesehen ist. Diese erste Fixierung des Gehäuseteils 5 am Trägerbauteil 3 erlaubt noch die Durchführung der Verrastungsbewegung in der Richtung X, die hier eine Schwenkbewegung und/oder eine kombinierte Schwenk- und Linearbewegung ist. Grundsätzlich ist es auch denkbar, in einer anderen Variante eine rein lineare Verrastungsbewegung vorzusehen.
4b) zeigt den Zustand während der Verrastungsbewegung, bei dem der bügelförmige Rastzungenträger 11 und die Rastzunge 13 jeweils maximal ausgelenkt sind, das heißt ihren jeweils maximalen Auslenkungsweg s₁ bzw. s₂ während der Verrastungsbewegung des Gegenrastelements 10 durchlaufen haben. Es sei hervorgehoben, dass der bügelförmige Rastzungenträger 11 und/oder die Rastzunge 13 vorzugsweise auch noch weiter auslenkbar sind, beispielsweise manuell bzw. zur Demontage des Gehäuseteils 5, um die Rastverbindung 8 zu lösen.
4c) zeigt schließlich den verrasteten Zustand nach Abschluss der Verrastungsbewegung, wobei der bügelförmige Rastzungenträger 11 und/oder die Rastzunge 13 hier und vorzugsweise wieder in Richtung ihrer Ruhestellung, die sie vor Beginn der Verrastungsbewegung eingenommen haben, zurückgefedert sind. Hier und vorzugsweise sind der bügelförmige Rastzungenträger 11 und/oder die Rastzunge 13 wieder vollständig in ihre Ruhestellung zurückgefedert.
Die vergrößerten Detailansichten in 4b) veranschaulichen schematisch die Auslenkung des unteren Endes der Rastzunge 13, und zwar einerseits bedingt durch die Auslenkung des bügelförmigen Rastzungenträgers 11 relativ zur Bauteilbasis 12 (Teilauslenkungsweg s₁ ) und andererseits bedingt durch die Auslenkung der Rastzunge 13 relativ zum bügelförmigen Rastzungenträger 11 bzw. relativ zu den Stegen 14 (Teilauslenkungsweg s₂ ). Die beiden Teilauslenkungswege s₁ und s₂ addieren sich zu dem gesamten Auslenkungsweg s, den die Rastzunge 13 an ihrem der Bauteilbasis 12 zugewandten unteren Ende während der Verrastungsbewegung des Gegenrastelements 10 durchläuft. Zur vereinfachten Veranschaulichung der Teilauslenkungswege ist in der linken vergrößerten Detailansicht in 4b) nur die Auslenkung des bügelförmigen Rastzungenträgers 11 relativ zur Bauteilbasis 12 und in der mittleren vergrößerten Detailansicht nur die Auslenkung der Rastzunge 13 relativ zu den Stegen 14 des bügelförmigen Rastzungenträgers 11 schematisch dargestellt. Die rechte vergrößerte Detailansicht zeigt dagegen den tatsächlichen maximal ausgelenkten Zustand während der Verrastungsbewegung, der aus der Auslenkung des bügelförmigen Rastzungenträgers 11 relativ zur Bauteilbasis 12 und der Rastzunge 13 relativ zu den Stegen 14 des bügelförmigen Rastzungenträgers 11 resultiert. Der unbelastete Zustand ist in den vergrößerten Detailansichten in 4b) jeweils durch eine strichpunktierte Linie dargestellt.
Der gesamte Auslenkungsweg s des unteren Endes der Rastzunge 13 beträgt gegenüber dem unbelasteten Zustand insbesondere mindestens 1,5 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm, weiter vorzugsweise mindestens 2,5 mm. Der Auslenkungsweg s ist dabei hier und vorzugsweise so gewählt, dass die Rastzunge 13 im durch das Gegenrastelement 10 maximal ausgelenkten Zustand des bügelförmigen Rastzungenträgers 11 zumindest größtenteils, hier vollständig, innerhalb der seitlichen Projektion der Stege 14 liegt, was die rechte vergrößerte Detailansicht von 4b) zeigt. Anhand der strichpunktierten Linie in der rechten vergrößerten Detailansicht ist außerdem erkennbar, dass die Rastzunge 13 hier und vorzugsweise im unbelasteten Zustand des bügelförmigen Rastzungenträgers 11 zumindest größtenteils innerhalb der seitlichen Projektion der Stege 14 liegt.
Die Rastzunge 13 ist, wie 3 zeigt, zu den Stegen 14 hin beabstandet. Hier und vorzugsweise ist aufgrund der mittigen Anordnung der Rastzunge 13 der seitlich Abstand a zu den Stegen gleich groß. Die Breite b₂ der Rastzunge 13 in Querrichtung entspricht dabei beispielsweise im Wesentlichen dem jeweiligen Abstand a. Grundsätzlich kann der Abstand a aber auch größer oder kleiner als die Breite b₂ , insbesondere maximal 30%, vorzugsweise maximal 20%, weiter vorzugsweise maximal 10%, größer oder kleiner als die Breite b₂ , sein.
Weiter ist in 3 in der oberen Darstellung erkennbar, dass die Rastzunge 13 hier und vorzugsweise eine nutförmige Vertiefung 16 aufweist, die sich im Wesentlichen in die Richtung X der Verrastungsbewegung bzw. vertikal erstreckt. Der Querschnitt der Rastzunge 13 - gemeint ist der Bereich außerhalb der Vertiefung 16 - verjüngt sich hier und vorzugsweise zum unteren Ende der Rastzunge 13 hin. An ihrem oberen Ende hat die Rastzunge 13 hier ihre größte Dicke. Weiterhin ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass sich der Querschnitt der Stege 14 zu ihrem der Bauteilbasis 12 zugewandten Ende hin erweitert. An ihrem oberen Ende haben die Stege 14 hier den kleinsten Querschnitt.
In 3 sind noch weitere Abmessungen des bügelförmigen Rastzungenträgers 11 dargestellt, nämlich die Breite b₁ des bügelförmigen Rastzungenträgers 11 in Querrichtung, die Länge l₁ des bügelförmigen Rastzungenträgers 11, die Länge l₂ der Rastzunge 13, die Dicke d₁ der Stege 14 in Querrichtung, die Dicke d₂ des Querbalkens 15 in vertikaler Richtung und die Dicke d₃ der seitlichen Stege 14 in Längsrichtung des Trägerbauteils 3, also in Richtung der Auslenkung von Rastzungenträger 11 bzw. Rastzunge 13. Die einzelnen Abmessungen sind dabei vorzugsweise so gewählt, dass das Verhältnis der Breite b₁ des bügelförmigen Rastzungenträgers 11 zur Breite b₂ der Rastzunge 13 in einem Bereich von 2 bis 7, vorzugsweise von 4 bis 5, weiter vorzugsweise von 4 bis 4,5, liegt und/oder das Verhältnis der Länge l₁ des bügelförmigen Rastzungenträgers 11 zur Länge l₂ der Rastzunge 13 in einem Bereich von 1 bis 5, vorzugsweise von 2 bis 3, weiter vorzugsweise von 2 bis 2,5, liegt und/oder das Verhältnis des mittleren Querschnitts der Stege 14 zum mittleren Querschnitt des Querbalkens in einem Bereich von 0,3 bis 1, vorzugsweise von 0,5 bis 0,8, weiter vorzugsweise von 0,6 bis 0,7, liegt.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Steuerungsanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer vorschlagsgemäßen Traganordnung 1 als solche beansprucht, wobei in das Gehäuseteil 5 Komponenten, insbesondere alle Komponenten, einer Steuerung 6, insbesondere einer Messsteuerung 7 einer kapazitiven Sensoranordnung, integriert sind. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Traganordnung 1 darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Karosseriebauteil 2 eines Kraftfahrzeugs, an dem eine vorschlagsgemäße Traganordnung 1 befestigt ist, als solches beansprucht. Die Traganordnung 1 ist dabei vorzugsweise hinter dem Karosseriebauteil 2 und weiter vorzugsweise im Innern des Karosseriebauteils 2 befestigt. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Karosseriebauteil 2 um einen vorderen oder hinteren Stoßfänger des Kraftfahrzeugs. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Traganordnung 1 darf insoweit verwiesen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013110866 A1 [0003]

Claims

Traganordnung für eine Steuerung eines Kraftfahrzeugs, die ein an einem Karosseriebauteil (2) des Kraftfahrzeugs befestigbares Trägerbauteil (3), insbesondere zum Halten einer Messelektrode (4) einer kapazitiven Sensoranordnung, aufweist dadurch gekennzeichnet, dass die Traganordnung ferner ein Gehäuseteil (5) zur Aufnahme von Komponenten einer Steuerung (6), insbesondere einer Messsteuerung (7) der kapazitiven Sensoranordnung, aufweist, dass das Gehäuseteil (5) mit dem Trägerbauteil (3) über eine Rastverbindung (8) formschlüssig und lösbar verbunden ist, dass zur Bereitstellung der Rastverbindung (8) das Trägerbauteil (3) eine Rastaufnahme (9) und das Gehäuseteil (5) ein mit der Rastaufnahme (9) rastend zusammenwirkendes Gegenrastelement (10) aufweist und dass die Rastaufnahme (9) einen bügelförmigen Rastzungenträger (11), der sich von der Bauteilbasis (12) des Trägerbauteils (3) zumindest im Wesentlichen entgegen der Richtung (X) der Verrastungsbewegung erstreckt, und eine Rastzunge (13), die sich von dem von der Bauteilbasis (12) entfernten Endabschnitt (11a) des bügelförmigen Rastzungenträgers (11) zumindest im Wesentlichen in der Richtung (X) der Verrastungsbewegung erstreckt, aufweist.
Traganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerbauteil (3) hinter dem Karosseriebauteil (2) und/oder im Innern des Karosseriebauteils (2) befestigbar ist.
Traganordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das der Bauteilbasis (12) zugewandte Ende der Rastzunge (13) im verrasteten Zustand einen Anschlag für das Gegenrastelement (10) entgegen der Richtung (X) der Verrastungsbewegung bereitstellt, vorzugsweise, dass im verrasteten Zustand das Gegenrastelement (10) spielfrei an der Rastzunge (13) anliegt, weiter vorzugsweise, dass im verrasteten Zustand das Gegenrastelement (10) gegen die Rastzunge (13) federvorgespannt ist.
Traganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bügelförmige Rastzungenträger (11) mit der Bauteilbasis (12) und/oder der Rastzunge (13) einstückig ausgebildet ist, vorzugsweise, dass das Trägerbauteil (3) ein Spritzgussteil ist.
Traganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bügelförmige Rastzungenträger (11) und/oder die Bauteilbasis (12) und/oder die Rastzunge (13) aus einem Kunststoff, insbesondere Polypropylen, oder aus einem Kunststoff, insbesondere einem Polypropylen, enthaltenden Verbundmaterial gebildet ist, vorzugsweise, dass der Kunststoff faserverstärkt ist.
Traganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bügelförmige Rastzungenträger (11) zwei seitliche Stege (14), die sich von der Bauteilbasis (12) zumindest im Wesentlichen entgegen der Richtung (X) der Verrastungsbewegung erstrecken, und einen Querbalken (15) aufweist, der den von der Bauteilbasis (12) entfernten Endabschnitt (11a) bildet, wobei die beiden Stege (14) über den Querbalken (15) miteinander verbunden sind, und dass sich die Rastzunge (13) von dem Querbalken (15) zumindest im Wesentlichen in die Richtung (X) der Verrastungsbewegung erstreckt.
Traganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bügelförmige Rastzungenträger (11) aus einer Ruhestellung relativ zur Bauteilbasis (12) federelastisch auslenkbar ist und dass die Rastzunge (13) aus einer Ruhestellung relativ zum bügelförmigen Rastzungenträger (11) und/oder relativ zu den Stegen (14) federelastisch auslenkbar ist.
Traganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Bauteilbasis (12) zugewandte Ende der Rastzunge (13) über einen Auslenkungsweg (s) von mindestens 1,5 mm, vorzugsweise von mindestens 2 mm, weiter vorzugsweise von mindestens 2,5 mm, gegenüber dem unbelasteten Zustand auslenkbar ist.
Traganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastzunge (13) zu den Stegen (14) hin beabstandet ist.
Traganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastzunge (13) eine nutförmige Vertiefung (16) aufweist, die sich zumindest im Wesentlichen in die Richtung (X) der Verrastungsbewegung erstreckt.
Traganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Rastzunge (13) zu ihrem der Bauteilbasis (12) zugewandten Ende hin verjüngt und/oder dass sich der Querschnitt der Stege (14) zu ihrem der Bauteilbasis (12) zugewandten Ende hin erweitert.
Traganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastzunge (13) im unbelasteten Zustand und/oder im maximal ausgelenkten Zustand des bügelförmigen Rastzungenträgers (11) zumindest größtenteils, insbesondere vollständig, innerhalb der seitlichen Projektion der Stege (14) liegt.
Traganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Verhältnis der Breite (b₁) des bügelförmigen Rastzungenträgers (11) zur Breite (b₂) der Rastzunge (13) in einem Bereich von 2 bis 7, vorzugsweise von 4 bis 5, weiter vorzugsweise von 4 bis 4,5, liegt und/oder - das Verhältnis der Länge (11) des bügelförmigen Rastzungenträgers (11) zur Länge (l₂) der Rastzunge (13) in einem Bereich von 1 bis 5, vorzugsweise von 2 bis 3, weiter vorzugsweise von 2 bis 2,5, liegt und/oder - das Verhältnis des mittleren Querschnitts der Stege (14) zum mittleren Querschnitt des Querbalkens in einem Bereich von 0,3 bis 1, vorzugsweise von 0,5 bis 0,8, weiter vorzugsweise von 0,6 bis 0,7, liegt.
Steuerungsanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer Traganordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in das Gehäuseteil (5) Komponenten einer Steuerung (6), insbesondere einer Messsteuerung (7) einer kapazitiven Sensoranordnung, integriert sind.
Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs, an dem eine Traganordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 befestigt ist.
Karosseriebauteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosseriebauteil (2) ein vorderer oder hinterer Stoßfänger des Kraftfahrzeugs ist.