-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines Anschlusselementes, insbesondere eines Adapters für einen Sensor, an einem vorzugsweise polymeren Außenanbauteil eines Kraftfahrzeuges.
-
Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der
EP 3 271 136 B1 bekannt. Bei diesem vorbekannten Verfahren wird das Anschlusselement mittels eines Ultraschall-Schweißvorganges an dem thermoplastischen Kfz-Außenanbauteil stoffschlüssig befestigt. Die beiden miteinander zu verbindenden Bauteile werden hierbei an der Schweißstelle durch die Erzeugung von Wärme aufgeschmolzen, wobei diese Aufschmelzung durch eine hochfrequente, mechanische Schwingung einer Ultraschall-Sonotrode hervorgerufen wird. Die für das Aufschmelzen erforderliche Wärme entsteht dabei zwischen den Bauteilen aufgrund von durch die hochfrequente Schwingung verursachten Reibungseffekten. In der Praxis werden die Ultraschall-Sonotroden beispielsweise zur Anbindung von sog. PDC-Sensoren (PDC = Park Distance Control) bzw. PTS-Sensoren (PTS = Park Tronic System) an Kfz-Stoßfängern eingesetzt, wobei die PDC-/PTS-Sensoren in der Regel als Einparkhilfen bzw. als Abstandswarner dienen. Sie sind zumeist in an das Außenanbauteil von innen angeschweißten Adaptern montiert, um eine genaue Positionierung des Sensors am Außenanbauteil des Kraftfahrzeuges sicher zu stellen. Das vorbeschriebene Schweißverfahren hat sich in der Praxis zwar bewährt, ist aber vergleichsweise aufwändig. Grundsätzlich problematisch bei derartigen Verfahren ist ferner die Gefahr der Bildung von Abzeichnungen auf dem Außenanbauteil durch den Schweißvorgang.
-
Weitere bekannte Verfahren zur innenseitigen Montage von Sensoradaptern an Kfz-Außenanbauteilen sind das Kleben, das Verschrauben, das Verclipsen sowie das direkte einstückige Anformen der Sensor-Adapter an das Außenanbauteil. Diese Lösungen haben jedoch ebenfalls Nachteile im Hinblick auf Montagegenauigkeit, Flexibilität und Kosten.
-
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Montage eines Anschlusselementes an einem Außenanbauteil eines Kraftfahrzeuges anzugeben, welches einfach und präzise durchführbar ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines Anschlusselementes, insbesondere eines Adapters für einen Sensor, an einem vorzugsweise polymeren Außenanbauteil eines Kraftfahrzeuges,
- - wobei das Außenanbauteil mit einer Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme des Anschlusselementes ausgestattet wird,
- - wobei das Anschlusselement mit der Aufnahmevorrichtung in Kontakt gebracht wird, und
- - wobei das Anschlusselement durch eine Montagedrehbewegung um seine eigene Achse mit der Aufnahmevorrichtung montagesicher verrastet wird.
-
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass mithilfe der erfindungsgemäßen Verrastung durch eine Drehbewegung einerseits eine sehr präzise Ausrichtung, insbesondere Zentrierung des montierten Anschlusselementes am Außenanbauteil gewährleistet werden kann, was beispielsweise bei der Ausbildung des Anschlusselementes als Sensorhalter von elementarer Bedeutung für eine ordnungsgemäße Funktion des daran montierten Sensors ist. Die Ausrichtung der Fügepartner ist hierbei unabhängig von vorangegangenen Montagevorgängen am Außenanbauteil. Ein zusätzlicher Befestigungsprozess (z.B. Schweißen oder Schrauben) bzw. zusätzlich erforderliche Befestigungselemente entfallen. Ferner können sowohl die Aufnahmevorrichtung als auch das Anschlusselement kostengünstig, beispielsweise im Wege eines polymeren Spritzgussverfahrens hergestellt werden. Im Vergleich zu üblichen Clip-Lösungen gewährleistet das erfindungsgemäße Verfahren wesentliche höher Abzugskräfte. Vorteilhaft ist außerdem, dass durch eine Drehung des Anschlusselementes entgegen der Montagedrehbewegung bei gleichzeitiger Überwindung der Rastkraft auch eine zerstörungsfreie Demontage möglich ist, was bei den meisten der in der Praxis etablierten Montageverfahren (Schweißen, Kleben, Clip-Lösungen) ebenfalls nicht gegeben ist. Zur Sicherstellung der montagesicheren Verrastung durch eine Drehbewegung des Anschlusselementes weist das Anschlusselement und/oder die Aufnahmevorrichtung in vorteilhafter Weise mindestens ein Rastelement auf. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass die Verrastung zwischen Aufnahmevorrichtung und Anschlusselement mittels eines Bajonettverschlusses erfolgt.
-
Zweckmäßigerweise weist die Aufnahmevorrichtung eine vorzugsweise kreisförmige Ausnehmung auf, die dem montierten Sensor eine ungehinderte Aufnahme von Messsignalen ermöglicht. Das Anschlusselement besitzt beispielsweise eine im wesentlichen kreiszylinderförmige Außenkontur, wobei die Montagedrehbewegung in vorteilhafter Weise um die entsprechende Zylinderachse erfolgt. Im endmontierten Zustand durchfasst der Sensor vorzugsweise die Ausnehmung, wobei zweckmäßigerweise die ringförmige Außenseite des Anschlusselementes und die in der Regel kreisförmige Sensoraußenseite auf einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Messrichtung des Sensors liegen, also bündig miteinander abschließen. Hierbei sind Sensor und ringförmige Außenseite des Anschlusselementes in der Regel konzentrisch zueinander ausgerichtet.
-
Vorzugsweise wird das Anschlusselement an der Rückseite des Außenanbauteils montiert. Das Anschlusselement kann aus, vorzugsweise spritzgegossenem Kunststoff hergestellt werden. Das Anschlusselement weist ferner in vorteilhafter Weise Rastelemente zum montagesicheren Verrasten des Sensors mit dem Anschlusselement auf. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Außenanbauteil im Wege die Spritzgießens hergestellt und die Aufnahmevorrichtung wird hierbei einstückig an das Außenanbauteil angeformt. In diesem Fall erfolgt also die Formgebung der Aufnahmevorrichtung direkt beim Spritzgießen des Außenanbauteils im entsprechend gestalteten Spritzgusswerkzeug.
-
Zweckmäßigerweise weist das Anschlusselement an seinem Außenumfang voneinander beabstandete Laschen auf, die durch die Montagedrehbewegung des Anschlusselementes in Überlappung mit entsprechenden Anlageflächen der Aufnahmevorrichtung gebracht werden, so dass aufgrund entsprechender Dimensionierung die Laschen im verrasteten Montagezustand des Anschlusselementes gegen die jeweiligen Anlageflächen gedrückt werden. Hierbei kann im verrasteten Montagezustand mindestens eine Lasche des Anschlusselementes sowohl an ihrer Vorder- als auch an ihrer Rückseite an Anlageflächen der Aufnahmevorrichtung anliegen. Vorzugsweise erfolgt die montagesichere Verrastung zwischen mindestens einer Lasche und einer dazugehörigen Anlagefläche. Beispielsweise kann das Anschlusselement über mindestens zwei, insbesondere mindestens drei am Außenumfang des Anschlusselementes verteilte Laschen verfügen, wobei zweckmäßigerweise eine davon größer als die anderen ist und die Rastfunktion gewährleistet. Zweckmäßigerweise erstrecken sich die Laschen jeweils über einen Umfang von mindestens 20°, um möglichst große Kontaktflächen zwischen montiertem Anschlusselement und der Aufnahmevorrichtung zu gewährleisten. Der Abstand zwischen zwei Laschen beträgt beispielsweise jeweils mindesten 30°. Der Drehwinkel der Montagedrehbewegung bis zum Verrasten beträgt zweckmäßigerweise mindestens 10°, vorzugsweise mindestens 20°.
-
Wie bereits erläutert, ist der Sensor zweckmäßigerweise als PDC- bzw. PTS-Sensor und/oder das Außenanbauteil als - in der Regel lackierter - Kfz-Stoßfänger ausgebildet. An der Außenseite des Außenanbauteils kann im Bereich des Anschlusselementes ein Abdeckelement angeordnet sein. Dieses weist zweckmäßigerweise eine Ausnehmung zur Aufnahme der vorzugsweise ringförmigen, insbesondere kreisringförmigen Außenseite des Anschlusselementes auf.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:
- 1a, b ein erfindungsgemäß an einer Aufnahmevorrichtung eines Kfz-Außenanbauteils montiertes Anschlusselement in einer Außen- sowie einer Innenansicht
- 2a, b in vergrößerter Darstellung das in den 1a, b gezeigte Anschlusselement im montierten Zustand in einer Innen- sowie einer Außenansicht
- 3a bis c eine Innenansicht der Aufnahmevorrichtung sowie dreidimensionale Einzeldarstellungen des Anschlusselementes und
- 4a bis c den Montagevorgang von der Innenseite des Kfz-Außenanbauteils aus gesehen.
-
Die 1a, b zeigen ausschnittsweise ein polymeres Außenanbauteil 1 eines Kraftfahrzeuges in Form eines Stoßfängers von außen (1a) bzw. von innen (1b). An den Stoßfänger 1 ist innenseitig ein Anschlusselement 2 in Form eines Sensoradapters montiert. Zur Aufnahme des Sensoradapters 2 ist der Stoßfänger 1 mit einer Aufnahmevorrichtung 3 ausgestattet. Der Sensoradapter 2 wird zur Montage am Stoßfänger 1 innenseitig mit der Aufnahmevorrichtung 3 in Kontakt gebracht und durch eine Montagedrehbewegung 100 (s. 4c) um seine eigene Achse x mit der Aufnahmevorrichtung 3 montagesicher verrastet. Der Sensoradapter 2 dient zur Aufnahme eines (nicht dargestellten) PDC-Sensors und damit zur Montage dieses Sensors am Stoßfänger 1. An der Außenseite des Stoßfängers 1 ist im Bereich der Aufnahmevorrichtung 3 ein Abdeckelement 4 angeordnet. Dieses weist eine Ausnehmung 5 zur Aufnahme der kreisringförmigen Außenseite 6 des Sensoradapters 2 auf. Der Sensoradapter 2 selbst besitzt wiederum eine kreisförmige Ausnehmung 7, die dem montierten Sensor eine ungehinderte Aufnahme von Messsignalen ermöglicht. Der Sensoradapter 2 besitzt im Ausführungsbeispiel eine im wesentlichen kreiszylinderförmige Außenkontur (s.a. 4a), wobei die Montagedrehbewegung 100 entsprechend um die eigene Zylinderachse x erfolgt. Im endmontierten Zustand durchfasst der (nicht dargestellte) Sensor die Ausnehmung 7 des Sensoradapters 2, wobei die kreisringförmige Außenseite 6 des Sensoradapters 2 und die kreisförmige Stirnseite des Sensors auf einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Messrichtung des Sensors liegen, also bündig miteinander abschlie-ßen. Die Stirnseite des Sensors und die ringförmige Außenseite 6 des Sensoradapters 2 sind im montierten Zustand konzentrisch zueinander ausgerichtet. Der Sensoradapter 2 ist aus spritzgegossenem Kunststoff hergestellt und weist Rastelemente 8 zum montagesicheren Verrasten des Sensoradapters 2 mit dem Sensor auf. Der Stoßfänger 1 ist im Wege die Spritzgießens hergestellt und man erkennt insbesondere anhand einer vergleichenden Betrachtung mit der 4a, dass die Aufnahmevorrichtung 3 hierbei direkt einstückig an den Stoßfänger 1 angeformt wurde.
-
2a zeigt eine vergrößerte Darstellung des Sensoradapters 2 von innen und 2b von außen im montierten Zustand, während in 3a die Aufnahmevorrichtung 3 von innen gesehen und in 3b der Sensoradapter 2 von innen bzw. in 3c von außen jeweils einzeln dargestellt sind. Der Sensoradapter 2 weist an seinem Außenumfang voneinander beabstandete Laschen 9, 9' auf, die durch die Montagedrehbewegung 100 (s. 4c) des Sensoradapters 2 in Überlappung mit entsprechenden Anlageflächen 10, 10' der Aufnahmevorrichtung 3 gebracht werden, so dass aufgrund entsprechender Dimensionierung die Laschen 9, 9' im verrasteten Montagezustand des Sensoradapters 2 gegen die jeweiligen Anlageflächen 10, 10' gedrückt werden. Im verrasteten Montagezustand liegt die Lasche 9` des Sensoradapters 2 sowohl an ihrer Vorder- als auch an ihrer Rückseite an Anlageflächen 10` der Aufnahmevorrichtung 3 an. Die montagesichere Verrastung erfolgt zwischen dieser Lasche 9' und einer dazugehörigen Anlagefläche 10'. Man erkennt, dass der Sensoradapter 2 über drei am Außenumfang verteilte Laschen 9, 9' verfügt, wobei die Lasche 9`, welche mittels eines Rastelementes 20 (s. 3c) auch die Rastfunktion gewährleistet, größer als die anderen Laschen 9 ist. Wie den 3b,c zu entnehmen ist, erstrecken sich die Laschen 9 jeweils über einen Winkelumfang α von mindestens 20°, wobei sich die größere Lasche 9' über einen Winkelumfang α' von mindestens 60° erstreckt, um insgesamt möglichst große Kontaktflächen zwischen montiertem Sensoradapter 2 und der Aufnahmevorrichtung 3 zu gewährleisten. Der Winkelabstand β zwischen zwei Laschen 9, 9' beträgt jeweils mindestens 30°. Der Drehwinkel γ der Montagedrehbewegung 100 (s. 4c) bis zum Verrasten beträgt mindestens 30°.
-
Die 4a bis c zeigen das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage des Sensoradapters 2 am Stoßfänger 1 von der Innenseite des Stoßfängers 1 aus gesehen. Wie bereits erläutert, wurde zunächst der Stoßfänger 1 direkt bei seiner Herstellung im Spritzgussverfahren mit der Aufnahmevorrichtung 3 zur Aufnahme des Sensoradapters 2 ausgestattet. Wie die 4a zeigt, werden sodann der Sensoradapter 2 und die Aufnahmevorrichtung 3 fluchtend zueinander ausgerichtet und der Sensoradapter 2 durch eine Bewegung entlang seiner Achse x (s. gestrichelte Darstellung des Sensoradapters 2) mit der Aufnahmevorrichtung 3 in Kontakt und zur Anlage gebracht. Der Sensoradapter 2 befindet sich dann in der in 4b dargestellten, von der Innenseite des Stoßfängers 1 aus gesehenen Position. Danach wird der Sensoradapter 2 gemäß der Darstellung in 4c durch eine Montagedrehbewegung (s. Pfeil 100) um seine eigene Achse x mit der Aufnahmevorrichtung 3 montagesicher verrastet. Durch eine Drehung des Sensoradapters 2 entgegen der Montagedrehbewegung 100 bei gleichzeitiger Überwindung der Rastkraft ist im Bedarfsfall auch eine zerstörungsfreie Demontage des Sensoradapters 2 möglich. Zur Sicherstellung der montagesicheren Verrastung durch die Montagedrehbewegung 100 des Sensoradapters 2 weist dieser an seiner Lasche 9' ein Rastelement 20 auf, welches mit einer entsprechenden Kontur an einer Anlagefläche 10` bei der Montage verrastet.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
