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Die Erfindung betrifft eine Halteeinrichtung für ein Außenanbauteil eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Die
DE 10 2012 015 395 B3 offenbart einen Kameraarm für eine Spiegelersatzsystem-Kamera eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten Gehäuseelement und einem zweiten Gehäuseelement. Das erste Gehäuseelement nimmt eine Bildaufnahmeeinheit der Spiegelersatzsystem-Kamera auf und das zweite Gehäuseelement ist dazu eingerichtet, lagerfest mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden. Das erste Gehäuseelement ist bezüglich des zweiten Gehäuseelements in einer festen, nicht abgeklappten Betriebsposition feststellbar. Zwischen dem ersten Gehäuseelement und dem zweiten Gehäuseelement ist ein Schwenkmechanismus vorgesehen, mittels welchem das erste Gehäuseelement relativ zum zweiten Gehäuseelement um eine Schwenkachse schwenkbar und beim Einwirken einer größeren Kraft als der normalerweise im Betrieb auftreten Kraft weg- oder einklappbar ist. Der Schwenkmechanismus enthält einen Federmechanismus, der das erste Gehäuseelement relativ zum zweiten Gehäuseelement in der nicht abgeklappten Betriebsposition vorbelastet. Diese Vorbelastung bietet eine Rückstellfunktion, sodass nach einer erfolgten Kollision und einem Einschwenken des ersten Gehäuseelements relativ zu dem zweiten Gehäuseelement das erste Gehäuseelement wieder in seine Betriebsposition zurückkehrt, ohne dass ein Fahrer manuell nachjustieren muss.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Halteeinrichtung für ein Außenanbauteil eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, mittels welcher das Außenanbauteil besonders einfach relativ zu einer Außenoberfläche des Kraftfahrzeugs positionierbar und gleichzeitig besonders gut vor einer Kollisionsbeschädigung geschützt ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Halteeinrichtung für ein Außenanbauteil eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
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Die Erfindung betrifft eine Halteeinrichtung für ein Außenanbauteil eines Kraftfahrzeugs, mit einem Grundteil zur außenseitigen Anordnung am Kraftfahrzeug, an welchem ein Verbindungselement mittels einer ersten Schwenkvorrichtung gelagert ist. Mittels der ersten Schwenkvorrichtung ist das Verbindungselement relativ zum Grundteil um eine erste Schwenkachse zwischen einer Arbeitsstellung und wenigstens einer Schutzstellung verschwenkbar. Des Weiteren weist die erste Schwenkvorrichtung eine Federeinrichtung auf, mittels deren Federkraft das Verbindungselement von der wenigstens einen Schutzstellung in die Arbeitsstellung rückstellbar ist. Das bedeutet, dass das Grundteil dazu eingerichtet ist, außenseitig des Kraftfahrzeugs befestigt zu werden. Das Verbindungselement, welches insbesondere länglich ausgebildet ist, ist einenends mittels der ersten Schwenkvorrichtung an dem Grundteil relativ zu diesem verschwenkbar gelagert. Betrieben wird das Außenanbauteil insbesondere in der Arbeitsstellung. Hierbei sammelt das Außenanbauteil insbesondere Informationen, mittels welchen der Fahrer des Kraftfahrzeugs beim Steuern des Kraftfahrzeugs unterstützbar ist oder ein Fahrerassistenzsystem beim Steuern des Kraftfahrzeugs unterstützbar ist. Mittels der Schutzstellung wird das Außenanbauteil vor einer Beschädigung, insbesondere in Folge einer Kollision mit einem fahrzeugexternen Element geschützt, indem das Außenanbauteil dem fahrzeugexternen Element über die Halteeinrichtung nachgibt.
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Um einen besonders vorteilhaften Schutz des Außenanbauteils vor einer Kollisionsbeschädigung sowie eine besonders einfache Rückstellung des Außenanbauteils von der wenigstens einen Schutzstellung in die Arbeitsstellung zu erreichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verbindungselement einenends über die Federeinrichtung mit dem Grundteil verbunden ist und anderenends mit einem Halteelement verbunden ist, mittels welchem das Außenanbauteil aufnehmbar ist. Das Halteelement ist mittels des Verbindungselements über die Federkraft in jeder der Stellungen an dem Grundteil anliegend gehalten. Das bedeutet, dass das Halteelement dazu eingerichtet ist, das Außenanbauteil aufzunehmen und das Außenanbauteil über das Verbindungselement mit dem Grundteil zu verbinden. Mittels des Verbindungselements, welches über die Federeinrichtung mit der Federkraft beaufschlagt wird, wird das Halteelement an das Grundteil angedrückt, sodass das Halteelement an dem Grundteil abstützend gehalten ist. Dieses Abstützen des Halteelements am Grundteil führt zu einer Haltekraft in der Arbeitsstellung. Hierfür kann die Federeinrichtung wenigstens eine Spiralfeder aufweisen, mittels welcher das Verbindungselement in Schwenkrichtung um die erste Schwenkachse mit der Federkraft beaufschlagbar ist. Mittels der über das Verbindungselement auf das Halteelement übertragenen Federkraft ist das Halteelement relativ zum Grundteil positionierbar und insbesondere in die Arbeitsstellung rückstellbar. Über die Federkraft ist das Halteelement von der wenigstens einen Schutzstellung in die Arbeitsstellung besonders einfach rückstellbar.
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In diesem Zusammenhang hat es sich vorteilhaft erwiesen, wenn das Halteelement mittels einer zweiten Schwenkvorrichtung um eine zu der ersten Schwenkachse beabstandete, zweite Schwenkachse relativ zu dem Verbindungselement zwischen der Arbeitsstellung und der wenigstens einen Schutzstellung frei verschwenkbar ist. Mit anderen Worten sind das Halteelement und das Verbindungselement über die zweite Schwenkvorrichtung miteinander verbunden, wobei die zweite Schwenkvorrichtung die zweite Schwenkachse vorgibt, um welche das Halteelement relativ zu dem Verbindungselement verschwenkbar ist. Insbesondere sind die erste Schwenkachse und die zweite Schwenkachse parallel zueinander angeordnet. Somit umfasst die Halteeinrichtung zwei voneinander beabstandete, durch die jeweiligen Schwenkachsen definierte Schwenkpunkte, um welche das Verbindungselement sowie das Halteelement relativ zueinander sowie relativ zu dem Grundteil verschwenkbar sind. Dies ermöglicht, dass mittels der Halteeinrichtung eine besonders komplexe Schwenkbewegung des das Außenanbauteil aufnehmenden Halteelements relativ zu dem Grundteil möglich ist. Insbesondere umfasst die zweite Schwenkvorrichtung ein Lager, über welches das Halteelement frei zum Verbindungselement verschwenkbar ist. Eine Momentenbeaufschlagung zum Verschwenken des Halteelements relativ zum Verbindungselement erfolgt außerhalb der zweiten Schwenkvorrichtung. Die Halteeinrichtung ermöglicht somit bei einem Beaufschlagen des Außenanbauteils mit einer Kollisionskraft ein besonders kraftarmes Ausweichen des Außenanbauteils beziehungsweise des Halteelements aus der Arbeitsstellung in die wenigstens einen Schutzstellung. Hierdurch ist das Anbauteil besonders vorteilhaft vor Kollisionsschäden schützbar.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Halteelement länglich ausgebildet ist und in jeder der Stellungen einenends an dem Grundteil anliegt und anderenends mit dem Außenanbauteil verbindbar ist. Mit anderen Worten ist das Halteelement in jeder der Stellungen einenends an dem Grundteil abgestützt, wobei das Halteelement an demselben Ende über die zweite Schwenkvorrichtung mit dem Verbindungselement verbunden ist. Über das Verbindungselement wird das Halteelement einenends mit der Federkraft der Federeinrichtung beaufschlagt, sodass das Halteelement einenends an das Grundteil angedrückt wird. Durch das Andrücken des Halteelements an das Grundteil ist das Halteelement relativ zu dem Grundteil positionierbar, um in der Arbeitsstellung angeordnet zu werden. Das Halteelement ist in jeder seiner Stellungen einenends an dem Grundteil abgestützt, wobei eine Ausrichtung des länglichen Halteelements zu dem Grundteil zwischen den jeweiligen Stellungen variieren kann. Die erste Schwenkvorrichtung ermöglicht somit insbesondere eine Einstellung eines Abstands zwischen dem Grundteil und dem anderenends an dem Halteelement angeordneten Außenanbauteil, wohin hingegen die zweite Schwenkachse einem Einstellen einer Ausrichtung des länglichen Halteelements dient. Über eine jeweilige Oberflächenkontur des Halteelements an seinem in jeder der Stellungen an dem Grundteil anliegenden Ende ist eine Bewegungskurve des zum Aufnehmen des Außenanbauteils ausgebildeten anderen Endes des Halteelements einstellbar, wobei das andere Ende des Halteelements beim Verstellen zwischen der Arbeitsstellung und der wenigstens einen Schutzstellung entlang der Bewegungskurve relativ zum Grundteil bewegt wird. Dies ermöglicht einen besonders großen Bewegungsradius des anderen Endes des Halteelements beim Verstellen des Halteelements beziehungsweise des Verbindungselements zwischen der wenigstens einen Schutzstellung und der Arbeitsstellung.
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Es hat sich in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn zum Fixieren in der Arbeitsstellung das Halteelement einenends einen ebenen Oberflächenbereich aufweist, welcher in der Arbeitsstellung flächig an dem Grundteil anliegt. Das bedeutet, dass an dem einen Ende die Oberflächenkontur des Halteelements bereichsweise planar und somit eben ausgebildet ist, wobei in der Arbeitsstellung der planare beziehungsweise ebene Oberflächenbereich des Halteelements flächig an dem Grundteil anliegt, um hierdurch das Halteelement in seiner Ausrichtung relativ zum Grundteil zu positionieren. Mittels des Verbindungselements wird das eine Ende des Halteelements an das Grundteil gedrückt, wodurch sich der ebene Oberflächenbereich an eine Oberfläche des Grundteils anlegt. Das Anlegen des ebenen Oberflächenbereichs des Halteelements an die Oberfläche des Grundteils bewirkt, dass das Halteelement in seiner Ausrichtung sowie in seiner Position relativ zum Grundteil eingestellt und durch Beaufschlagung mit der Federkraft über das Verbindungselement fixiert wird. Hierdurch kann das Halteelement besonders einfach, mehrmals und reproduzierbar in seiner vorgegebenen Arbeitsstellung relativ zum Grundteil positioniert und in dieser Arbeitsstellung fixiert werden.
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Es hat sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft erwiesen, wenn das Halteelement an den ebenen Oberflächenbereich anschließend wenigstens eine in Schwenkrichtung um die zweite Schwenkachse verlaufende Rundung aufweist, deren Mittelpunkt beabstandet und somit exzentrisch zur zweiten Schwenkachse ist und über welche das Halteelement in der wenigstens einen Schutzstellung an dem Grundteil anliegt. Das bedeutet, dass zumindest in einer senkrecht zu den Schwenkachsen verlaufenden Ebene das Halteelement die wenigstens eine Rundung aufweist, welche an den ebenen Oberflächenbereich anschließt. Hierbei verläuft die Rundung in der Ebene entlang der Schwenkrichtung des Halteelements relativ zum Verbindungselement. Ein jeweiliger in der Ebene liegender Mittelpunkt der Rundung, um welchen die Oberfläche des Halteelements gekrümmt ist, ist überdeckungsfrei zu der zweiten Schwenkachse angeordnet. Dies hat zur Folge, dass ein Abstand einer in der Ebene liegenden Kante des ebenen Oberflächenbereichs zur zweiten Schwenkachse kleiner ist als ein Abstand einer in der Ebene liegenden Kante der die Rundung aufweisenden Oberfläche des Halteelements zur zweiten Schwenkachse. Folglich ist die zweite Schwenkachse in jeder der Schutzstellungen, in welchen das Halteelement im Bereich der Rundung an dem Grundteil anliegt, weiter von dem Grundteil entfernt, als in der Arbeitsstellung. Die zweite Schwenkachse wird somit bei Verschwenken des Halteelements von der Arbeitsstellung in die wenigstens eine Schutzstellung über die Rundung entgegen der Federkraft von dem Grundteil weggedrückt, wobei das Halteelement durchgehend gegen das Grundteil abgestützt ist. Um das Halteelement in der wenigstens einen Schutzstellung anordnen zu können, muss somit das Halteelement mit einer Gegenkraft zur Federkraft beaufschlagt werden. Entfällt die Gegenkraft, so wird das Halteelement mittels der Federkraft in die Arbeitsstellung zurückgestellt. Hierdurch kann ein sichergestellt werden, dass das Halteelement zurückgestellt wird, sobald die Gegenkraft entfällt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Halteelement von der Arbeitsstellung über die wenigstens eine Schutzstellung in eine Einklappstellung anordenbar ist, in welcher das Halteelement entlang seiner Längserstreckungsrichtung parallel zu einer Oberfläche des Grundteils ausgerichtet ist. Wird das Halteelement relativ zum Grundteil über einen definierten Rückstellwinkel hinaus ausgelenkt, so wird mittels der Federeinrichtung das Halteelement in die Einklappstellung bewegt. Ist eine Ausrichtung des Halteelements relativ zum Grundteil kleiner oder gleich dem definierten Rückstellwinkel, so wird mittels der Federkraft über die Rundung das Halteelement in die Arbeitsstellung rückgestellt, in welcher der ebene Oberflächenbereich des Halteelements flächig an dem Grundteil anliegt. In der Einklappstellung ist das Halteelement längs der Oberfläche des Grundteils angeordnet, sodass das andere Ende des Halteelements dem Grundteil zugewandt ist und nicht von dem Grundteil absteht. Da in der Einklappstellung das Halteelement und insbesondere das an dem Halteelement befestigbare Außenanbauteil besonders nah an dem Grundteil anliegen, ist das Außenanbauteil in der Einklappstellung besonders vorteilhaft vor einer Kollisionsbeschädigung geschützt.
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In diesem Zusammenhang hat es sich als insbesondere vorteilhaft erwiesen, wenn das Halteelement wenigstens einen an die Rundung anschließenden weiteren ebenen Oberflächenbereich aufweist, welcher zum Fixieren des Halteelements in der Einklappstellung an dem Grundteil flächig anliegt. Mit anderen Worten, weist das Halteelement an dem einen Ende an die Rundung in der senkrecht zur zweiten Schwenkachse ausgerichteten Ebene anschließend den weiteren ebenen Oberflächenbereich auf, welcher in der Einklappstellung flächig an dem Grundteil anliegt, um das Halteelement in der Einklappstellung relativ zum Grundteil zu positionieren sowie zu fixieren. Der weitere ebene Oberflächenbereich ermöglicht vorteilhafterweise, dass das Halteelement besonders einfach über die Federkraft in der Einklappstellung gehalten werden kann, um das Außenanbauteil vor Beschädigungen zu schützen.
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Alternativ zum ebenen Oberflächenbereich, der Rundung und dem weiteren ebenen Oberflächenbereich kann das Halteelement an dem einen Ende eine in der Ebene verlaufende erste gerade Kante aufweisen, welche in der Arbeitsstellung durchgängig an dem Grundteil zum Fixieren des Halteelements in der Arbeitsstellung anliegt. In der Ebene kann an die erste gerade Kante eine Kante entlang der Rundung anschließen, welche ein Rückstellen des Halteelements von der wenigstens einen Schutzstellung in die Arbeitsstellung oder bei Überschreiten des Rückstellwinkels ein Anordnen des Halteelements in der Einklappstellung ermöglicht. In der wenigstens einen Schutzstellung liegt das Halteelement an der in der Ebene gekrümmten Kante der Rundung, welche im Folgenden auch als runde Kante bezeichnet wird, an dem Grundteil an. An die runde Kante anschließend kann eine zweite in der Ebene verlaufende gerade Kante angeordnet sein, welche in der Einklappstellung über deren gesamte Länge an dem Grundteil anliegt, um das Halteelement relativ zum Grundteil in der Einklappstellung zu fixieren. Sowohl die erste Kante, als auch die runde Kante, als auch die zweite Kante, verlaufen in der senkrecht zur zweiten Schwenkachse ausgerichteten Ebene.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Außenanbauteil eine Kameraeinrichtung über die Halteeinrichtung an einer Außenseite des Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Die Kameraeinrichtung kann beispielsweise als Spiegelersatzsystem eingesetzt werden, um Außenspiegel des Kraftfahrzeugs zu ersetzen. Mittels der Kameraeinrichtung ist eine Umgebung des Kraftfahrzeugs erfassbar und im Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgebbar. Die die mittels der Kameraeinrichtung erfasste Umgebung des Kraftfahrzeugs charakterisierenden Umgebungsdaten können zum Steuern des Kraftfahrzeugs im Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden und/oder einem Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs zum Steuern des Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt werden. Mittels der Kameraeinrichtung ist vorteilhafterweise im Gegensatz zu einem Seitenspiegel ein besonders großer Bereich der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfassbar, sodass ein toter Winkel des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden kann. Das als Kameraeinrichtung ausgebildete Außenanbauteil ermöglicht somit ein besonders sicheres Steuern des Kraftfahrzeugs mittels der die Umgebung des Kraftfahrzeugs charakterisierenden Umgebungsdaten, welche mittels der Kameraeinrichtung erfassbar sind.
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Es ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Halteelement in der Arbeitsstellung senkrecht von dem Grundteil absteht. Das bedeutet, dass das Halteelement in seiner Längserstreckungsrichtung insbesondere in einem Winkel von 60 Grad bis 120 Grad, insbesondere in einem Winkel von circa 90 Grad relativ zu der Oberfläche des Grundteils ausgerichtet ist. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass das an dem anderen Ende des Halteelements anordenbare Außenanbauteil für einen besonders großen Erfassungswinkel, unter welchem die Umgebungsdaten zu erfassen sind, besonders weit von dem Grundteil beabstandet ist, um besonders umfangreiche Informationen hinsichtlich der Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Insbesondere handelt es sich bei dem Außenanbauteil um eine Sensoreinrichtung, mittels welcher die Umgebung des Kraftfahrzeugs charakterisierende Umgebungsdaten auffassbar sind. Mittels der Umgebungsdaten ist das Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft steuerbar. Der besonders große Abstand zwischen dem Außenanbauteil und dem Grundteil ermöglicht, dass ein toter Winkel, in welchem mittels des Außenanbauteils keine Umgebungsdaten erfassbar sind, besonders klein gehalten werden kann. Somit ermöglicht das Halteelement in dessen Arbeitsstellung ein besonders umfangreiches Erfassen der Umgebung des Kraftfahrzeugs, wobei hierdurch mittels der Umgebungsdaten ein besonders sicheres Steuern des Kraftfahrzeugs möglich ist.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein System mit einer Halteeinrichtung, wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung beschrieben worden ist, sowie mit einem Außenanbauteil. Bei dem Außenanbauteil handelt es sich insbesondere um die Kameraeinrichtung, welche als Spiegelersatz dienen kann. Dieses System ermöglicht ein besonders vorteilhaftes Erfassen einer Umgebung eines das System aufweisenden Kraftfahrzeugs, wobei das System gleichzeitig besonders vorteilhaft vor einer Beschädigung geschützt ist.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen oder einen Omnibus, mit einer Halteeinrichtung, wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung beschrieben worden ist. Mittels der Halteeinrichtung ist ein Außenanbauteil außenseitig des Kraftfahrzeugs befestigbar. Bei dem Außenanbauteil handelt es sich insbesondere um eine Kameraeinrichtung zum Erfassen einer Umgebung des Kraftfahrzeugs.
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Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung sind als Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt. Aus diesem Grund sind die Vorteile und vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
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Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Seitenansicht einer Halteeinrichtung für ein Außenanbauteil eines Kraftfahrzeugs in einer Arbeitsstellung, mit einem außenseitig des Kraftfahrzeugs befestigbaren Grundteil, an welchem unter Vermittlung eines Verbindungselements ein Halteelement befestigt ist, wobei das Halteelement an dem Grundteil abgestützt ist und dazu eingerichtet ist, das Außenanbauteil aufzunehmen; und
- 2 eine schematische Seitenansicht der Halteeinrichtung gemäß 1 in einer Schutzstellung, in welcher das Halteelement gegenüber der Arbeitsstellung ausgelenkt ist, wobei das Auslenken durch ein Nachgeben der Halteeinrichtung gegenüber einer Krafteinwirkung auf das Außenanbauteil erfolgt, um das Außenanbauteil vor einer Beschädigung zu schützen.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In den 1 und 2 ist in jeweiligen schematischen Seitenansichten eine Halteeinrichtung 10 dargestellt. Mittels der Halteeinrichtung 10 ist ein in den Fig. nicht dargestelltes Außenanbauteil an einer Außenseite eines Kraftfahrzeugs befestigbar. Bei dem Außenanbauteil handelt es sich vorliegend um eine Kameraeinrichtung, mittels welcher eine Umgebung des Kraftfahrzeugs erfassbar ist und die Umgebung des Kraftfahrzeugs charakterisierende Umgebungsdaten zum Steuern des Kraftfahrzeugs für eine elektronische Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs bereitstellbar sind. Alternativ kann es sich bei dem Außenanbauteil um eine Sensoreinrichtung handeln, mittels welcher Sensordaten zum automatisierten Steuern des Kraftfahrzeugs ermittelbar sind. Um das Außenanbauteil besonders vorteilhaft vor einer Beschädigung schützen zu können, ist die Halteeinrichtung 10 zwischen einer in 1 gezeigten Arbeitsstellung 12 und wenigstens einer in 2 dargestellten Schutzstellung 14 verstellbar.
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Zum Befestigen der Halteeinrichtung 10 am Kraftfahrzeug weist die Halteeinrichtung 10 ein Grundteil 16 auf, bei welchem es sich vorliegend um einen Flansch handelt. Dieses Grundteil 16 ist an das Kraftfahrzeug anschraubbar und/oder anklebbar und/oder anschweißbar. Das Grundteil 16 weist vorliegend eine an dem Kraftfahrzeug anzulegende und an diesem zu befestigende Befestigungsplatte 18 sowie einen von der Befestigungsplatte 18 abstehenden Befestigungsüberstand 20 auf. An dem Befestigungsüberstand 20 des Grundteils 16 ist über eine erste Schwenkvorrichtung 22 ein länglich ausgebildetes Verbindungselement 24 mit seinem ersten Ende 26 an dem Befestigungsüberstand 20 drehbar gelagert. Die erste Schwenkvorrichtung 22 weist eine erste Schwenkachse 28 auf, um welche das Verbindungselement 24 relativ zum Befestigungsüberstand 20 des Grundteils 16 verschwenkbar ist, um zwischen der Arbeitsstellung 12 und der wenigstens einen Schutzstellung 14 verstellt zu werden. Die erste Schwenkvorrichtung 22 weist vorliegend eine Federeinrichtung 30 mit wenigstens einer Spiralfeder 32 auf. Mittels der Spiralfeder 32 ist das erste Ende 26 des Verbindungselements 24 relativ zum Befestigungsüberstand 20 mit einem Drehmoment um die erste Schwenkachse 28 beaufschlagbar, um ein dem ersten Ende 26 gegenüberliegendes zweites Ende 34 des Verbindungselements 24 gegen die Befestigungsplatte 18 zu drücken.
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Die Halteeinrichtung 10 umfasst des Weiteren ein Halteelement 36, mittels welchem das Außenanbauteil aufnehmbar ist, wobei das Halteelement 36 über eine zweite Schwenkvorrichtung 38 an dem zweiten Ende 34 des Verbindungselements 24 drehbar gelagert ist. Die zweite Schwenkvorrichtung 38 umfasst eine zweite Schwenkachse 40, um welche das Halteelement 36 relativ zum Verbindungselement 24 verschwenkbar ist. Das Halteelement 36 ist länglich ausgebildet, wobei an einem ersten Ende 42 des Halteelements 36 die zweite Schwenkvorrichtung 38 angeordnet ist und an dem zweiten Ende des Halteelements 36 die Kameraeinrichtung angeordnet ist, welche über die Halteeinrichtung 10 an der Außenseite des Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Die erste Schwenkachse 28 sowie die zweite Schwenkachse 40 erstrecken sich zumindest im Wesentlichen entlang einer Fahrzeughochrichtung z des Kraftfahrzeugs in Einbaulage der Halteeinrichtung 10 am Kraftfahrzeug.
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Mittels des Verbindungselements 24 wird die über die Spiralfeder 32 auf das Verbindungselement 24 übertragene Federkraft auf das erste Ende 42 des Halteelements 36 übertragen. Infolge des Übertragens der Federkraft auf das erste Ende 42 des Halteelements 36 wird das erste Ende 42 in jeder der Stellungen 12, 14 gegen die Befestigungsplatte 18 gedrückt. Folglich ist das Halteelement 36 in jeder der Stellungen 12, 14 an dem Grundteil 16 anliegend mittels des Verbindungselements 24 gehalten.
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Wie in 1 und 2 erkannt werden kann, sind die erste Schwenkachse 28 und die zweite Schwenkachse 40 in jeder der Stellungen beabstandet und parallel zueinander angeordnet, wobei die Schwenkachsen 28, 40 das Verbindungselement 24 an je einem Ende schneiden. Über die Anordnung der Schwenkachsen 28, 40 sowie über eine Ausgestaltung einer Oberflächenkontur 44 des Halteelements 36 wird eine Bewegungskurve der Kameraeinrichtung beim Verstellen der Halteeinrichtung 10 zwischen der Arbeitsstellung 12 und der wenigstens einen Schutzstellung 14 vorgegeben. Insbesondere ist mittels der Oberflächenkontur 44 am ersten Ende 42 des Halteelements 36 die Bewegungskurve vorgebbar und/oder eine Positionierung des Halteelements 36 in der jeweiligen Stellung zu halten.
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Die Oberflächenkontur 44 weist vorliegend eine erste gerade Kante 46 auf, welche innerhalb einer die Schwenkachsen senkrecht schneidenden Ebene verläuft. Diese erste gerade Kante 46 liegt in der Arbeitsstellung 12 entlang ihrer Längserstreckungsrichtung an der Befestigungsplatte 18 des Grundteils 16 an um hierdurch das Halteelement 36 in der Arbeitsstellung 12 zu positionieren und zu fixieren. Die erste gerade Kante 46 begrenzt vorliegend einen ebenen Oberflächenbereich, welcher in der Arbeitsstellung 12 flächig für eine besonders hohe Stabilität des Halteelements 36 in der Arbeitsstellung 12 an dem Grundteil 16 anliegt. Wie in 1 erkannt werden kann, steht in der Arbeitsstellung 12 das Halteelement 36 entlang seiner Längserstreckungsrichtung senkrecht von der Befestigungsplatte 18 des Grundteils 16 ab, wobei die erste gerade Kante 46 parallel zu einer Oberfläche des Grundteils 16 verläuft und entlang ihrer Längserstreckungsrichtung an der Oberfläche anliegt.
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In der Arbeitsstellung 12 liegt die erste gerade Kante 46 beziehungsweise der ebene Oberflächenbereich zumindest im Wesentlichen entlang der Fahrzeuglängsrichtung x an dem Grundteil 16 an. In der Arbeitsstellung 12 erstreckt sich das Halteelement 36 zumindest im Wesentlichen mit seiner Längserstreckungsrichtung entlang der Fahrzeugquerrichtung y. In der Arbeitsstellung 12 ist das Halteelement 36 vorliegend senkrecht abstehend von der Befestigungsplatte 18 angeordnet, sodass das am zweiten Ende des Halteelements 36 aufgenommene Bild der Kameraeinrichtung einen größtmöglichen Abstand zum Grundteil 16 aufweist. Dieser größtmögliche Abstand zwischen der Kameraeinrichtung und dem Grundteil 16 ermöglicht, dass mittels der Kameraeinrichtung ein möglichst großer Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst werden kann.
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In Längserstreckungsrichtung der ersten geraden Kante 46 schließt an die gerade Kante 46 nach vorne und nach hinten jeweils eine eine Krümmung aufweisende und somit runde Kante 48 an, deren Krümmung in der senkrecht zu den Schwenkachsen sich erstreckenden Ebene verläuft. In der wenigstens einen Schutzstellung 14 liegt das Halteelement 36 an dessen ersten Ende 42 mit einer der runden Kanten 48 an dem Grundteil 16 an. Die runden Kanten 48 können auch als in Schwenkrichtung des Halteelements 36 innerhalb der Ebene verlaufende Rundungen bezeichnet werden. Ein jeweiliger Mittelpunkt 50 der runden Kanten 48, welcher einen Radius der Rundung definiert, ist überdeckungsfrei zur zweiten Schwenkachse 40 und überdeckungsfrei zur ersten Schwenkachse 28 an dem ersten Ende 42 des Halteelements 36 angeordnet. Insbesondere sind die jeweiligen Mittelpunkte 50 der runden Kanten 48 beabstandet zu der zweiten Schwenkachse 40 angeordnet, sodass bei einem Verschwenken des Halteelements 36 von der Arbeitsstellung 12 in die wenigstens eine Schutzstellung 14 das Halteelement 36 an dessen ersten Ende 42 über eine der runden Kanten 48 an dem Grundteil 16 entlanggerollt wird. Beim Verschwenken des Halteelements 36 von der Arbeitsstellung 12 in die wenigstens eine Schutzstellung 14 wird die zweite Schwenkachse 40 von dem Grundteil 16 weggedrückt, indem das erste Ende 42 des Halteelements 36 mittels einer der runden Kanten 48 gegen die Befestigungsplatte 18 abgestützt wird. Über eine jeweilige Kontur der runden Kanten 48 kann somit eine Bewegungskurve des die Kameraeinrichtung aufnehmenden zweiten Endes des Halteelements 36 zusammen mit einer jeweiligen Anordnung der Schwenkachsen 28, 40 besonders vorteilhaft beeinflusst werden. Das Halteelement 36 kann auch als Kameraarm bezeichnet werden.
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Über das Verbindungselement 24 wird die zweite Schwenkvorrichtung 38 in der wenigstens einen Schutzstellung 14 mit der Federkraft der Federeinrichtung 30 beaufschlagt, wodurch die zweite Schwenkvorrichtung 38 gegen das Grundteil 16 gedrückt wird. Hierdurch wird das Halteelement 36 entlang der jeweiligen runden Kante 48 relativ zu dem Grundteil 16 gedreht, sodass die erste gerade Kante 46 an die Befestigungsplatte 18 des Grundteils 16 angelegt wird um die Arbeitsstellung 12 einzustellen. Mittels der Federeinrichtung 30 kann somit über die Oberflächenkontur 44 des Halteelements 36 die Halteeinrichtung 10 von der jeweiligen Schutzstellung 14 in die Arbeitsstellung 12 rückgestellt werden.
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Wird das Halteelement 36 über die jeweilig runde Kante 48 hinaus mit seinem ersten Ende 42 entlang des Grundteils 16 relativ zum Grundteil 16 gedreht, dann wird das Halteelement 36 in einer Einklappstellung angeordnet, in welcher das Halteelement 36 entlang seiner Längserstreckungsrichtung zumindest im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche der Befestigungsplatte 18 des Grundteils 16 ausgerichtet ist. Insbesondere wird das Halteelement 36 in der Einklappstellung angeordnet anstatt in die Arbeitsstellung 12 aus der jeweiligen Schutzstellung 14 rückgestellt zu werden, wenn ein Rückstellwinkel des Halteelements 36 in seiner Ausrichtung relativ zu der Oberfläche des Befestigungsplatte 18 des Grundteils 16 überschritten worden ist. Um das Halteelement 36 in einer jeweiligen Einklappstellung zu positionieren und zu fixieren, weißt die Oberflächenkontur 44 des Halteelements 36 an die jeweiligen runden Kanten 48 anschließende zweite gerade Kanten 52 auf. Die jeweilige zweite gerade Kante 52 verläuft innerhalb der sich senkrecht zu den Schwenkachsen erstreckenden Ebene. Eine der zweiten geraden Kanten 52 liegt in der jeweiligen Einklappstellung über deren gesamte Länge an der Oberfläche der Befestigungsplatte 18 des Grundteils 16 an, um das Halteelement 36 in der zugehörigen Einklappstellung zu positionieren beziehungsweise zu fixieren. Die jeweiligen zweiten geraden Kanten 52 können jeweils weitere Oberflächenbereiche des Halteelements 36 begrenzen, wobei die weiteren Oberflächenbereiche in der jeweiligen Einklappstellung flächig an der Befestigungsplatte 18 des Grundteils 16 anliegen.
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Mittels der Oberflächenkontur 44 des Halteelements 36 ist somit eine Positionierung des Halteelements 36 in der Arbeitsstellung 12 und gegebenenfalls zusätzlich in einer der Einklappstellungen umsetzbar. Darüber hinaus ist mittels der Oberflächenkontur 44 ein Rückstellwinkel, bis zu welchem das Halteelement 36 in die Arbeitsstellung 12 zurückgestellt und nicht in die Einklappstellung verstellt wird, einstellbar beziehungsweise vorgebbar. Unter dem Rückstellwinkel ist ein jeweiliger Winkel zu verstehen, welchen das Halteelement 36 entlang seiner Längserstreckungsrichtung in der sich senkrecht zu den Schwenkachsen 28, 40 erstreckenden Ebene mit der Oberfläche der Befestigungsplatte 18 des Grundteils 16 einschließt.
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Der beschriebenen Halteeinrichtung 10 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass heutige Kraftfahrzeuge über klassische Rückspiegel verfügen, um eine Sicht eines Fahrers nach hinten zu gewährleisten. Da die Rückspiegel unter anderem im Außenbereich des Kraftfahrzeugs angebracht sind und eine relativ große Dimension haben, verursachen diese einen besonders großen Windwiderstand. Weiterhin kann die Sicht nach hinten durch äußere Einflüsse, wie Regen und Schmutz an Seitenscheiben des Kraftfahrzeugs und den Rückspiegeln beeinträchtigt werden. Dieses klassische Spiegelprinzip ist weiterhin nicht geeignet, um zusätzliche intelligente Funktionen auszuführen.
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Die Halteeinrichtung 10 ermöglicht, dass klassische Außenrückspiegel durch ein digitales Kamerasystem ersetzt werden können. Das Kamerasystem umfasst die außenseitig des Kraftfahrzeugs als Außenbauteil angeordnete Kameraeinrichtung, welche an einer Fahrzeugkabine befestigt wird. Um unterschiedlichsten Krafteinwirkungen ausweichen zu können, ist die Halteeinrichtung 10 zum Halten der Kameraeinrichtung flexibel gestaltet. Die Halteeinrichtung 10, mittels welcher die außen liegende Kameraeinrichtung an der Fahrzeugkabine des Kraftfahrzeugs befestigbar ist, soll zum einen eine Halterung und Positionierung der Kameraeinrichtung sowie gegebenenfalls zusätzlich von Sensoren ermöglichen und zum anderen eine Schutzfunktion für die Kameraeinrichtung und die Sensoren gegen äußere Umwelteinflüsse beinhalten.
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Die Schutzfunktion umfasst einen Schutz gegen mechanische Einwirkungen, wie Kräfte aus allen horizontalen Richtungen, insbesondere von vorne und von hinten, andererseits einen Schutz gegen mechanische Stoßbelastungen und Schockbelastungen aus allen horizontalen Richtungen wie von vorne, von hinten und von der Seite. Die Halteeinrichtung 10 ermöglicht ein Ausweichen vor äußeren mechanischen Einwirkungen durch die Kameraeinrichtung. Da mechanische Einwirkungen aus allen horizontalen Richtungen, außer aus einer Richtung der Fahrzeugkabine, auf das Halteelement 36 auftreffen können, ist ein Ausweichprinzip um eine einzige Drehachse nicht ausreichend.
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Für das flexible Ausweichen der Kameraeinrichtung ist die Halteeinrichtung 10 vorgesehen, welche den Kameraarm umfasst, welcher wiederum mit einem steifen Flansch, vorliegend dem Grundteil 16 an der Fahrzeugkabine befestigbar ist. Das Grundteil 16, insbesondere der Befestigungsüberstand 20, weist eine Aufnahme für die Spiralfeder 32 sowie eine Lagerung für das Verbindungselement 24 auf, wobei die Lagerung ermöglicht, dass das Verbindungselement 24 relativ zum Befestigungsüberstand 20 um die erste Schwenkachse 28 gedreht werden kann. Das Verbindungselement 24 wird mit Hilfe der Federkraft durch Rotation um die erste Schwenkachse 28 an ihrem zweiten Ende 34 in Richtung des Grundteils 16 gedrückt. Das zweite Ende 34 des Verbindungselements 24 weist eine weitere Lagerung, insbesondere die zweite Schwenkvorrichtung 38 auf, an welcher der Kameraarm rotatorisch gelagert angebracht werden kann. Der Kameraarm ist um die zweite Schwenkachse 40 relativ zum Verbindungselement 24 verschwenkbar. Exzentrisch zur zweiten Schwenkachse 40 verfügt der Kameraarm über eine Kurvengeometrie, insbesondere die Oberflächenkontur 44 mit der der Kameraarm durch die Rotationskraft der Spiralfeder 32 über das Verbindungselement 24 an das Grundteil 16 gedrückt wird. Wird der Kameraarm entlang der Fahrzeuglängsrichtung x von vorne oder von hinten durch mechanische Einflüsse aus seiner Arbeitsstellung 12 weg bewegt, gerät der Kameraarm in eine Drehbewegung um die zweite Schwenkachse 40. Gleichzeitig wird durch den Kontakt der Oberflächenkontur 44 mit dem Grundteil 16 die zweite Schwenkachse 40 vom Grundteil 16 weg bewegt. Das Verbindungselement 24 dreht sich um die erste Schwenkachse 28 entgegen der Federkraft in einer Rotationsbewegung. Dies bewirkt, dass der Kameraarm nicht nur eine rotatorische, sondern zwei rotatorische Bewegungen durchführt, die die beiden örtlich unterschiedlichen Schwenkachsen 28, 40 haben. Die Bewegung des Kameraarms verläuft somit auf einer von der Oberflächenkontur 44 des Halteelements 36 abhängigen Bewegungsbahn.
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Die beschriebene Halteeinrichtung 10 stellt eine Schutzfunktion für die Kameraeinrichtung und an dem Halteelement 36 gehaltene Sensoren gegen alle mechanischen Einwirkungen von vorne und hinten entlang der Fahrzeuglängsrichtung x bereit. Der Kameraarm schützt die Kameraeinrichtung und die Sensoren gegen alle mechanischen Einwirkungen, indem die Halteeinrichtung 10 mit der Kameraeinrichtung und den Sensoren in die Einklappstellung eingeklappt werden kann und hierbei insbesondere von einer Abdeckung umgeben werden kann um die Kameraeinrichtung und die Sensoren vor äußeren Einwirkungen zu schützen.
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Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung ein Ausweichsystem für einen Kameraarm bereitgestellt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Halteeinrichtung
- 12
- Arbeitsstellung
- 14
- Schutzstellung
- 16
- Grundteil
- 18
- Befestigungsplatte
- 20
- Befestigungsüberstand
- 22
- erste Schwenkvorrichtung
- 24
- Verbindungselement
- 26
- erstes Ende
- 28
- erste Schwenkachse
- 30
- Federeinrichtung
- 32
- Spiralfeder
- 34
- zweites Ende
- 36
- Halteelement
- 38
- zweite Schwenkvorrichtung
- 40
- zweite Schwenkachse
- 42
- erstes Ende
- 44
- Oberflächenkontur
- 46
- erste gerade Kante
- 48
- runde Kante
- 50
- Mittelpunkt
- 52
- zweite gerade Kante
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012015395 B3 [0002]
