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Die Erfindung betrifft ein Bugteil für ein Kraftfahrzeug.
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WO 2019/043262 A1 offenbart ein Bugteil für ein Kraftfahrzeug, wobei im Bugteil ein Sensorhalter angeordnet ist, an welchem zwei Sensoren befestigt sind. Der Sensorhalter ist einstückig zu einer Rahmenstruktur des Bugteils ausgebildet. Sollen andere Sensoren eingesetzt werden, ist eine Umkonstruktion des Bugteils erforderlich.
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Der Anmelderin ist es aus der Praxis bekannt, mehrere Sensoren direkt in einem im Bugteil angeordneten Verkleidungselement einzusetzen. Die je nach Fahrzeugkonfiguration unterschiedliche Sensorausstattung führt somit zu einer Vielzahl verschiedener dieser Verkleidungselemente. Jedes dieser Verkleidungselemente verursacht Werkzeug- und Lagerkosten.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein demgegenüber verbessertes Bugteil bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch ein Bugteil nach Anspruch 1 gelöst.
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Das Bugteil weist einen oder mehrere Sensoren für Fahrerassistenzsysteme auf. Am oder im Bugteil ist eine Sensoreinheit („Sensorinsel“) vorgesehen, in welcher der oder die Sensoren angeordnet bzw. beherbergt sind. Die Sensoreinheit ist mittels einer Blende abgedeckt, wobei die Blende an die tatsächlich in der Sensoreinheit angeordneten Sensoren anpassbar ist (Anpassung der Blende an die tatsächliche Sensorausstattung).
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Somit sind die Sensoren nicht in einem Verkleidungselement des Bugteils angeordnet, sondern in einer davon separaten Sensoreinheit. Die Sensoren sind als Cluster in einer Baugruppe zusammengefasst. Somit hat die tatsächliche Sensorausstattung keinen Einfluss auf das Verkleidungselement, so dass auch bei unterschiedlichen Sensorkonfigurationen ein identisches Verkleidungselement eingesetzt werden kann. Eine Anpassung kann mittels der Blende erfolgen.
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Die Blende kann an die Sensoreinheit angepasst werden, und zwar abhängig davon, welcher Sensor (bspw. abhängig von der gewählten Fahrzeugausstattung) tatsächlich in der Sensoreinheit verbaut ist oder nicht. Die Anpassung der Blende besteht insbesondere darin, in der Blende Öffnungen für die Sensoren (Sensoröffnungen) bzw. deren Erfassungsabschnitte bedarfsweise freizugeben. Nicht verschlossene Öffnungen ermöglichen einen Durchblick oder ein Durchführen des Erfassungsabschnitts eines jeweils hinter der Öffnung angeordneten Sensors.
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Die Blende kann zwei vergleichsweise große Öffnungen aufweisen, die im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet sind. Deren Zentrum kann an der Blende auf gleicher Höhe liegen und zu einer Mittellängsebene der Blende gleich beabstandet sein. Die beiden großen Öffnungen können jeweils für einen Radarsensor und eine Nachtsichtkamera dienen. Oberhalb der Öffnungen kann ein Fortsatz ausgebildet sein, in dem eine weitere, vergleichsweise kleine Öffnung ausgebildet ist. Die kleine Öffnung kann relativ zu der Ebene, in der die beiden großen Öffnungen angeordnet sind, angewinkelt sein. Die kleine Öffnung kann für eine Umgebungskamera dienen.
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Das Bugteil erstreckt sich entlang einer Längsrichtung, die im an einem Fahrzeug angebauten Zustand parallel zur Längsachse des Fahrzeugs (X-Achse) orientiert ist. Das Bugteil erstreckt sich zudem entlang einer Querrichtung, die im an einem Fahrzeug angebauten Zustand parallel zur Querachse des Fahrzeugs (Y-Achse) orientiert ist. Das Bugteil erstreckt sich außerdem entlang einer Höhenrichtung, die im an einem Fahrzeug angebauten Zustand parallel zur Hochachse des Fahrzeugs (Z-Achse) orientiert ist.
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Vorzugsweise kann das Bugteil ein in das Bugteil eingelassenes Verkleidungselement aufweisen, bspw. ein mittig im Bugteil angeordnetes Gitter, und die Sensoreinheit kann entlang der Längsrichtung (Fahrzeuglängsrichtung) vor dem Verkleidungselement angeordnet sein. Somit sitzt die Sensoreinheit vor dem Verkleidungselement und scheint „vor diesem zu schweben“. Die Sensoreinheit und die Kombination der Sensoren sind somit unabhängig vom Verkleidungselement.
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Vorzugsweise kann die Sensoreinheit einen Bestandteil des Bugteils bzw. der Bugverkleidung bilden. Somit ist die Sensoreinheit Teil der Bugverkleidung und wird an dieser gehalten. Die Sensoreinheit kann somit, bspw. fugenlos von hinten (Rückseite des Bugteils), befestigt werden. Anschlusskabel für die Sensoren können nicht sichtbar verlegt werden.
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Vorzugsweise kann ein Träger vorgesehen sein, an dem die Sensoreinheit befestigbar oder befestigt ist, bspw. mittels Schrauben verschraubt, wobei die Sensoreinheit mittels des Trägers an einem Crash-Management-System (CMS; bspw. einem Querträger) des Kraftfahrzeugs befestigbar ist, insbesondere verschraubbar ist. Durch rohbaufeste Anbindung der Sensoren (Anbindung am Fahrzeugrahmen) lassen sich die kunststoffbedingten Toleranzen sowie die Vibrationen durch Fahrbahnanregung signifikant reduzieren. Der Träger kann einen mit dem CMS koppelbaren oder gekoppelten Basisabschnitt und sich davon erstreckende hülsenförmige Abschnitte aufweisen. Der Träger kann mittels des Basisabschnitts am CMS befestigt werden. Die hülsenförmigen Abschnitte können durch das Verkleidungselement (bspw. Gitter) gesteckt und die Sensoreinheit an den hülsenförmigen Abschnitten verschraubt werden.
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Vorzugsweise kann die Sensoreinheit einen Sensorhalter aufweisen, an dem Aufnahmen zur Anordnung und ggf. Befestigung der Sensoren ausgebildet sind, insbesondere eine Aufnahme für einen Radarsensor (Sensor einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung) und eine Aufnahme für eine Nachtsichtkamera (Sensor eines Nachtsicht-Assistenten). Damit ist eine einfache Positionsvorgabe der Sensoren geschaffen. Dies erleichtert Montage und Reparatur.
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Der Sensorhalter kann als, bspw. lasergeschnittenes, mehrfach abgekantetes Blech oder als Spritzgussteil, bspw. aus Aluminium oder Kunststoff, ausgebildet sein. Die Aufnahme für die Nachsichtkamera kann als Tasche ausgebildet sein. Die Aufnahme für den Radarsensor kann als Aussparung zur Anordnung des Radarsensors ausgebildet sein.
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Vorzugsweise kann eine Halterung vorgesehen sein, die auf den Sensorhalter, bspw. eine vom Sensorhalter abragende Nase (bspw. eine Blechlasche), aufsteckbar ist und eine Aufnahme für eine Umfeldkamera (Sensor für einen Parkassistenten) und eine Aufnahme für eine Spritzdüse aufweist. Dies trägt zu einer einfachen Montage bei, da die Halterung auf den Sensorhalter aufgesteckt und ggf. mittels einem Halteblech und/oder einer Schraube gesichert werden kann. Die Halterung kann als Spritzgussteil, bspw. aus Kunststoff oder Aluminium, ausgebildet sein.
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Vorzugsweise können an der Blende Öffnungen für jeden der Sensoren ausgebildet sein, wobei ein oder mehrere Blinddeckel (ggf. Set von Blinddeckeln) vorgesehen sind, mit denen nicht benötigte Öffnungen verschließbar sind. Dies trägt zu einer einfachen Bauweise bei. Öffnungen, die mangels verbautem, d.h. nicht hinter der Öffnung angeordnetem, Sensor nicht benötigt werden, können mit einem Blinddeckel verschlossen werden. Dies begünstigt die Aerodynamik und reduziert auf die Sensoreinheit wirkende Umgebungseinflüsse.
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Alternativ hierzu können an der Blende vorperforierte Öffnungen für jeden der Sensoren ausgebildet sein, wobei Wandungsabschnitte, die die Öffnungen jeweils verschließen, bedarfsweise aus den Öffnungen heraustrennbar sind (Durchtrennen der Perforation). Auch dies trägt zu einer einfachen Bauweise bei, indem die Blende lediglich durch Heraustrennen von Wandungsabschnitten an die jeweilige Sensorausstattung angepasst werden kann.
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Ebenfalls denkbar ist, dass ein Set von Blenden vorgesehen sein kann, wobei in jeder Blende eine oder mehrere Öffnungen ausgebildet sind, so dass für jede Sensorkombination der Sensoreinheit eine geeignete Blende vorhanden ist. Öffnungen, die mangels vorhandener Sensoren nicht benötigt werden, können mittels Wandungsabschnitten verschlossen sein. Somit ist ein Set oder Baukasten mit jeweils eigenständigen Blenden geschaffen.
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Vorzugsweise kann die Sensoreinheit als Sensoren einen Radarsensor (Sensor einer adaptiven Geschwindigkeitsregelung), eine Nachtsichtkamera (Sensor eines Nachtsicht-Assistenten) und/oder eine Umfeldkamera (Sensor für einen Parkassistenten) aufweisen. Somit können sämtliche Sensor-Kombinationen durch eine Sensoreinheit abgedeckt werden. Für jeden dieser Sensoren ist eine entsprechende Aufnahme vorgesehen, wie oben beschrieben.
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Die Sensoreinheit kann eine Spritzdüse aufweisen. Somit kann bspw. die Nachtsichtkamera gereinigt werden. Dies trägt zu einem sicheren und zuverlässigen Betrieb der Sensoreinheit bei.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Montage eines Bugteils, insbesondere eines Bugteils nach einem der voranstehenden Ansprüche, an einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs gelöst.
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Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- - Herstellen oder Bereitstellen des Bugteils,
- - Herstellen oder Bereitstellen eines Sensorhalters einer Sensoreinheit,
- - Anordnen und Befestigen des Sensors oder der Sensoren am Sensorhalter,
- - Positionieren der aus Sensorhalter und Sensor oder Sensoren gebildeten Sensoreinheit am Bugteil, wobei die Sensoreinheit entlang der Längsrichtung (Fahrzeuglängsrichtung) vor dem Bugteil angeordnet und ausgehend von hinter dem Bugteil an diesem befestigt (Befestigung von der Rückseite), insbesondere verschraubt, wird,
- - Montieren (Positionieren und ggf. Befestigen) eines Trägers für die Sensoreinheit an einem Crash-Management-System (bspw. einem Querträger) am Bug des Kraftfahrzeuges,
- - Montieren (Positionieren und ggf. Befestigen) des Bugteils am Bug des Kraftfahrzeugs, wobei die Sensoreinheit am Träger befestigt, insbesondere verschraubt, wird, und Aufsetzen einer die Sensoreinheit abdeckenden Blende auf die Sensoreinheit. Die Blende kann bspw. auf die Sensoreinheit aufgeklipst werden.
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Somit ist mit konstruktiv einfachen Mitteln eine einfach durchzuführende Montage erreicht.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
- 1 schematisch eine Frontansicht eines Bugteils;
- 2 schematisch einen Querschnitt durch den Bugteil im Bereich der Sensoreinheit;
- 3 schematisch eine Explosionsdarstellung der Sensoreinheit;
- 4 schematisch eine Blende mit Blinddeckeln in unterschiedlichen Konfigurationen;
- 5 schematisch ein Set von Blenden mit Blenden in unterschiedlichen Konfigurationen; und
- 6a-6e schematisch ein Verfahren zur Montage eines Bugteils an einem Kraftfahrzeug.
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In 1 ist schematisch eine Frontansicht eines Bugteils 10 für ein Kraftfahrzeug mit einem oder mehreren Sensoren dargestellt.
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Das Bugteil 10 erstreckt sich entlang einer Längsrichtung 12, die im an einem Fahrzeug angebauten Zustand parallel zur Längsachse des Fahrzeugs (X-Achse) orientiert ist (ragt in 1 senkrecht aus Zeichenebene heraus). Das Bugteil 10 erstreckt sich zudem entlang einer Querrichtung 14, die im an einem Fahrzeug angebauten Zustand parallel zur Querachse des Fahrzeugs (Y-Achse) orientiert ist. Das Bugteil 10 erstreckt sich außerdem entlang einer Höhenrichtung 16, die im an einem Fahrzeug angebauten Zustand parallel zur Hochachse des Fahrzeugs (Z-Achse) orientiert ist.
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Das Bugteil 10 bildet eine Bugverkleidung 18 für ein Kraftfahrzeug. Am oder im Bugteil 10 ist eine Sensoreinheit 20 vorgesehen, in welcher der oder die Sensoren 22, 24, 26 angeordnet bzw. beherbergt sind. Die Sensoreinheit 20 ist mittels einer Blende 28 abgedeckt, wobei die Blende 28 an die tatsächlich in der Sensoreinheit 20 angeordneten Sensoren 22, 24, 26 anpassbar ist, und zwar durch bedarfsweise Freigabe von in der Blende 28 ausgebildeten Öffnungen für den oder die tatsächlich in der Sensoreinheit 20 angeordneten Sensoren 22, 24, 26.
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Das Bugteil 10 weist ein in das Bugteil 10 eingelassenes Verkleidungselement 30 auf, bspw. ein mittig im Bugteil 10 angeordnetes Gitter, und die Sensoreinheit 20 ist entlang der Längsrichtung 12 vor dem Verkleidungselement 30 angeordnet. Somit sitzt die Sensoreinheit 20 vor dem Verkleidungselement 30. Die Sensoreinheit 20 bildet einen Bestandteil des Bugteils 10. Somit ist die Sensoreinheit 20 Teil der Bugverkleidung 18 und wird an dieser gehalten.
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2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch den Bugteil 10 im Bereich der Sensoreinheit 20. Es ist ein Träger 32 vorgesehen, an dem die Sensoreinheit 20 befestigt ist, bspw. mittels Schrauben verschraubt (nicht dargestellt). Die Sensoreinheit 20 ist mittels des Trägers 32 an einem Crash-Management-System 34, bspw. einem Querträger des Kraftfahrzeugs, befestigbar oder befestigt, insbesondere verschraubt (nicht dargestellt). Unterhalb der Sensoreinheit 20 ist eine Spoilerlippe 36 vorgesehen. Ein Anschlusskabel 38 führt von der Sensoreinheit 20 weg. Der Träger 32 weist einen Basisabschnitt 33 und sich davon weg erstreckende hülsenförmige Abschnitte 35 auf.
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3 zeigt schematisch eine Explosionsdarstellung der Sensoreinheit 20. Die Sensoreinheit 20 weist einen Sensorhalter 40 auf, an dem Aufnahmen 42, 44 zur Anordnung und Befestigung der Sensoren 22, 24 ausgebildet sind. Hierbei handelt es sich um eine Aufnahme 42 für eine Nachtsichtkamera 22 und eine Aufnahme 44 für einen Radarsensor 24.
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Der Sensorhalter 40 kann als mehrfach abgekantetes Blech (hier gezeigt) oder als Spritzgussteil ausgebildet sein (vgl. 6a, 6b). Die Aufnahme 42 für die Nachsichtkamera ist als Tasche ausgebildet. Die Aufnahme 44 für den Radarsensor 24 ist als Aussparung zur Anordnung des Radarsensors 24 ausgebildet.
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Es ist eine Halterung 46 vorgesehen, die auf eine vom Sensorhalter 40 abragende Nase 48, bspw. eine Blechlasche, aufsteckbar ist und eine Aufnahme 50 für eine Umfeldkamera 26 und eine Aufnahme 54 für eine Spritzdüse 56 aufweist. Die Halterung 46 kann auf den Sensorhalter 40 aufgesteckt und mittels einem Halteblech 58 und einer Schraube 60 gesichert werden (vgl. 6a). Die Halterung 46 kann bspw. als Spritzgussteil ausgebildet sein.
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Wählt der Kunde eine Ausstattungsvariante, bei der alle Sensoren 22, 24, 26 vorgesehen sind, weist die Sensoreinheit 20 den Radarsensor 24, die Nachtsichtkamera 22 und die Umfeldkamera 26 auf. Zudem weist die Sensoreinheit 20 die Spritzdüse 56 auf, mittels der die Nachtsichtkamera 22 gereinigt werden kann.
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Die Blende 28 weist zwei vergleichsweise große Öffnungen 62, 64 auf, die im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet sind. Deren Zentrum kann an der Blende 28 auf gleicher Höhe liegen und zu einer Mittellängsebene 66 gleich beabstandet sein. Die Öffnung 62 dient für die Nachtsichtkamera 22. Die Öffnung 64 dient für den Radarsensor 24.
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Oberhalb der Öffnungen 62, 64 ist ein Fortsatz 68 ausgebildet, in dem eine weitere, vergleichsweise kleine Öffnung 70 ausgebildet ist. Die kleine Öffnung 70 kann wie im Beispiel relativ zu der Ebene, in der die beiden großen Öffnungen 62, 64 angeordnet sind, angewinkelt sein. Die kleine Öffnung 70 dient für die Umfeldkamera 26.
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Da bei der Sensoreinheit 20 in 3 alle Sensoren 22, 24, 26 vorhanden sind, sind alle Öffnungen 62, 64, 70 geöffnet. Sofern bei einer Sensoreinheit 20 einer oder mehrere der Sensoren 22, 24, 26 nicht vorhanden sind, können in einer oder mehrerer der Öffnungen 62, 64, 70 Wandungsabschnitte verbleiben (vgl. 5)
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4 zeigt die Blende 28 in verschiedenen Konfigurationen. An der Blende 28 können wie im Beispiel Öffnungen 62, 64, 70 für jeden der Sensoren 22, 24, 26 ausgebildet sein (alle Öffnungen 62, 64, 70 freiliegend), wobei ein oder mehrere Blinddeckel 72, 74, 76 vorgesehen sind, mit denen nicht benötigte Öffnungen 62, 64, 70 verschließbar sind. So können Öffnungen 62, 64, 70, die mangels verbautem, d.h. nicht hinter der Öffnung 62, 64, 70 angeordnetem, Sensor 22, 24, 26 nicht benötigt werden, mit einem Blinddeckel 72, 74, 76 verschlossen werden.
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5 zeigt ein Set von Blenden 28, wobei in jeder Blende 28 eine, zwei oder drei Öffnungen 62, 64, 70 ausgebildet sind, und zwar abhängig davon, welchen Sensor oder welche Sensoren 22, 24, 26 die Sensoreinheit 20 aufweist. Öffnungen, die mangels vorhandener Sensoren nicht benötigt werden, können mittels Wandungsabschnitten 63, 65, 71 verschlossen sein. Somit ist für jede Sensorkombination der Sensoreinheit 20 eine geeignete Blende 28 vorhanden. Somit ist ein Set oder Baukasten mit jeweils eigenständigen Blenden 28 geschaffen.
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Die 6a bis 6e veranschaulichen das Verfahren zur Montage des Bugteils 10 an einem Kraftfahrzeug. In dieser Veranschaulichung weist die Sensoreinheit 20 alle Sensoren 22, 24, 26 auf. Bei Sensoreinheiten 20 mit weniger Sensoren (nicht gezeigt) können ein oder mehrere Sensoren 22, 24, 26 entfallen. Das Verfahren kann folgendermaßen ablaufen:
- Vor, während oder nach der Montage der Sensoreinheit 20 wird das Bugteil 10 hergestellt oder bereitgestellt.
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Unabhängig davon wird ein Sensorhalter 40 einer Sensoreinheit 20 hergestellt oder bereitgestellt. Wie oben erläutert, kann der Sensorhalter 40 als Blechteil oder als Spritzgussteil (wie hier gezeigt) ausgebildet sein.
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Anschließend werden der oder die Sensoren 22, 24, 26 am Sensorhalter 40 angeordnet und befestigt. Hierzu wird die Umfeldkamera 26 in die Aufnahme 50 er Halterung 46 eingesetzt und die Halterung 46 auf den Sensorhalter 40 aufgeschoben und verklemmt. Die Halterung 46 wird mittels dem Halteblech 58 und der Schraube 60 am Sensorhalter 40 verschraubt (vgl. 6a).
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Zuvor oder danach werden die Nachtsichtkamera 22 in die Aufnahme 42 und der Radarsensor 24 in die Aufnahme 44 montiert und ggf. am Sensorhalter 40 verschraubt (vgl. 6b). Die Spritzdüse 56 wird in die Aufnahme 54 an der Halterung 46 eingesetzt und ggf. dort verklipst.
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Danach wird der aus Sensorhalter 40 und Sensor oder Sensoren 22, 24, 26 gebildeten Sensoreinheit 20 am Bugteil 10 positioniert, wobei die Sensoreinheit 20 entlang der Längsrichtung 12 (Fahrzeuglängsrichtung 12) vor dem Bugteil 10 angeordnet und ausgehend von hinter dem Bugteil 10 an diesem befestigt wird, bspw. wie im Beispiel durch Verschrauben (vgl. 6c). Vor oder nach einem Befestigen der Sensoreinheit 20 können die Anschlussleitungen (Kabelstränge) an die Sensoren 22, 24, 26 angeschlossen werden (nicht dargestellt).
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Zuvor, zeitgleich oder danach wird der Träger 32 für die Sensoreinheit 20 am Crash-Management-System 34, bspw. einem Querträger 34, am Bug des Kraftfahrzeuges positioniert und mittels Schrauben daran verschraubt (vgl. 6d).
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Danach wird das Bugteil 10 am Bug des Kraftfahrzeugs positioniert und daran befestigt, wobei die Sensoreinheit 20 mittels Schrauben am Träger 32 verschraubt wird (vgl. 6e). Bei Bedarf können die Sensoren 22, 24, 26 justiert werden. Hiernach wird die Blende 28 auf die Sensoreinheit 20 aufgesetzt und bspw. an dieser verklipst.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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