-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halterung zur Befestigung einer Erfassungseinheit an einem Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Befestigung einer Erfassungseinheit an einem Kraftfahrzeug mittels einer derartigen Halterung.
-
Halterungen zur Befestigung von Erfassungseinheiten an Kraftfahrzeugen sind in verschiedenen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt.
-
Aus der
DE 103 42 526 A1 ist eine Kameraanordnung bekannt, die eine Bildsensoreinheit umfasst, welche über drei Befestigungsmittel mit einem Gehäuse verbunden ist.
-
Die
WO 2018/233779 A1 beschreibt eine Halterung für einen Sensor zur Befestigung an einem Fahrzeug, welche einen Rahmen mit einer Öffnung zur Aufnahme und Befestigung des Sensors umfasst. Zwei gegenüberliegende Wände der Öffnung weisen jeweils einen Klemmabschnitt zum Festklemmen des Sensors in der Öffnung auf.
-
Bei der aus der
WO 2018/233779 A1 bekannten Halterung hat der Sensor, wenn dieser an der Halterung fixiert ist, aufgrund der erforderlichen Toleranzen der Klemmabschnitte viel Spiel. Dies kann eine Qualität der mit dem Sensor erfassten Daten verschlechtern.
-
Ausgehend von der in der
WO 2018/233779 A1 beschriebenen Halterung ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halterung bereitzustellen, welche eine spielfreie Lagerung bei geringem Montageaufwand ermöglicht.
-
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Halterung zur Befestigung einer Erfassungseinheit an einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie das Verfahren zu Befestigung einer Erfassungseinheit an einem Kraftfahrzeug mittels einer derartigen Halterung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst.
-
Erfindungsgemäß wird also eine Halterung zu Befestigung einer Erfassungseinheit, insbesondere eines Radarsensors an einem Kraftfahrzeug, insbesondere an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs bereitgestellt, welche eine Grundplatte mit einem Loch, eine in das Loch einschraubbare Schraube, einen Pin und eine Positioniervorrichtung umfasst. Auf den Pin ist die Erfassungseinheit um die Längsmittelachse des Pins rotierbar aufsteckbar. Mittels der Positioniervorrichtung ist die Erfassungseinheit in einer Befestigungsposition gegen eine ungewollte Rotation um die Längsmittelachse des Pins sicherbar. In der Befestigungsposition fluchtet eine Durchgangsöffnung der Erfassungseinheit, durch welche die Schraube hindurchführbar ist, mit dem Loch der Halterung. Insbesondere grenzt die Durchgangsöffnung an das Loch an. Das Loch und die Durchgangsöffnung sind also hintereinander angeordnet. Somit kann die Schraube, wenn die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition ist, durch die Durchgangsöffnung in das Loch eingebracht und in dieses eingeschraubt werden.
-
Kerngedanke der Erfindung ist es also, die Halterung zur Befestigung der Erfassungseinheit an dem Kraftfahrzeug mit einem Pin zu versehen, auf welchen die Erfassungseinheit derart aufsteckbar ist, dass die Erfassungseinheit durch Rotation um die Längsmittelachse des Pins in die Befestigungsposition bringbar ist. In der Befestigungsposition ist die Erfassungseinheit mittels der Positioniervorrichtung sicherbar. Somit kann die Schraube auf einfache Weise durch die Durchgangsöffnung, welche in der Befestigungsposition mit dem Loch fluchtet, in das Loch zur spielfreien Fixierung der Erfassungseinheit an der Halterung eingeschraubt werden.
-
Die erfindungsgemäße Halterung ermöglicht also eine spielfreie Befestigung der Erfassungseinheit mit lediglich einer Schraube und mithin geringem Montageaufwand.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Halterung nach der Erfindung umfasst die Positioniervorrichtung ein Rastelement. Mittels des Rastelements ist die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition gegen eine ungewollte Rotation um die Längsmittelachse des Pins in eine erste Rotationsrichtung und in eine der ersten Rotationsrichtung entgegengesetzte zweite Rotationsrichtung sicherbar.
-
Das Rastelement ist beispielsweise zwischen einer Sicherungsposition und einer Freigabeposition verstellbar. In der Sicherungsposition sichert das Rastelement die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition gegen eine ungewollte Rotation um die Längsmittelachse des Pins in die erste Rotationsrichtung und in die zweite Rotationsrichtung. Ist das Rastelement in der Freigabeposition, ist die Erfassungseinheit um die Längsmittelachse des Pins rotierbar.
-
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Halterung nach der Erfindung ist das Rastelement in einer dem Rastelement gegenüberliegenden Einkerbung anordbar, wenn die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition ist. Die Einkerbung ist also seitlich an der Erfassungseinheit vorgesehenen und liegt dem Rastelement gegenüber, wenn die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition ist.
-
Das Rastelement kann sich selbstständig aus der Freigabeposition in die Sicherungsposition verstellen, wenn die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition ist.
-
Das Rastelement verstellt sich beispielsweise aufgrund einer Vorspannung einer Feder selbstständig aus der Freigabeposition in die Sicherungsposition. Die Feder ist beispielsweise durch Verstellen des Rastelements aus der Sicherungsposition in die Freigabeposition, insbesondere durch eine translatorische Bewegung vorgespannt.
-
Das Rastelement kann sphärisch, insbesondere halbkugelförmig sein. Somit kann das Rastelement aufgrund des Auflaufens der Erfassungseinheit auf das Rastelement bei einer Rotation der Erfassungseinheit um die Längsmittelachse des Pins automatisch aus der Sicherungsposition in die Freigabeposition verstellt werden, so dass die Erfassungseinheit in die Befestigungsposition rotierbar ist.
-
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Halterung nach der Erfindung umfasst die Positioniervorrichtung ein Anschlagelement und/oder ein Rastelement. Mittels des Anschlagelements ist die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition gegen eine ungewollte Rotation um die Längsmittelachse des Pins in eine erste Rotationsrichtung sicherbar. Mittels des Rastelements ist die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition gegen eine ungewollte Rotation um die Längsmittelachse des Pins in eine der ersten Rotationsrichtung entgegengesetzte zweite Rotationsrichtung sicherbar.
-
Das Rastelement und das Anschlagelement können beispielsweise derart ausgebildet sein, dass die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition zwischen dem Rastelement und dem Anschlagelement eingespannt ist. In der Befestigungsposition liegt die Erfassungseinheit also beispielsweise mit einer ersten Seite auf dem Anschlagelement auf und ist an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite von dem Rastelement übergriffen.
-
Das Rastelement ist beispielsweise zwischen einer Sicherungsposition und einer Freigabeposition, insbesondere durch eine translatorische Bewegung verstellbar. In der Sicherungsposition sichert das Rastelement die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition gegen eine ungewollte Rotation um die Längsmittelachse des Pins in die zweite Rotationsrichtung. Ist das Rastelement in der Freigabeposition, ist die Erfassungseinheit um den Pin in die zweite Rotationsrichtung rotierbar.
-
Das Rastelement kann an einer dem Anschlagelement abgewandten ersten Seite schräg verlaufen, so dass eine Art Rampe ausgebildet ist, mittels welcher das Rastelement bei einer Rotation der Erfassungseinheit in die Befestigungsposition selbstständig in die Freigabeposition verstellt wird, wenn die Erfassungseinheit auf die schräg verlaufende erste Seite auffährt.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Halterung nach der Erfindung umfasst die Positioniervorrichtung zwei seitliche Positionierhilfen. Die seitlichen Positionierhilfen begrenzen einen Aufnahmeraum, in welchem die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition teilweise angeordnet ist, derart seitlich, dass die Erfassungseinheit vor einer ungewollten translatorischen Bewegung, insbesondere in Längsachsrichtung des Pins gesichert ist. Somit ist die Erfassungseinheit auf dem Pin gesichert. Die Erfassungseinheit kann also in der Befestigungsposition nicht von dem Pin entfernt werden.
-
Das Anschlagelement kann den Aufnahmeraum, in welchem die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition teilweise angeordnet ist, unten begrenzen.
-
Die seitlichen Positionierhilfen grenzen also beispielsweise seitlich an das Anschlagelement an.
-
Die seitlichen Positionierhilfen können zusammen mit dem Anschlagelement eine Nut bilden, in welcher die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition teilweise angeordnet ist.
-
Die Nut ist beispielsweise an einem Ende abgesetzt.
-
Die Halterung ist beispielsweise aus Kunststoff.
-
Die Halterung kann an der Karosserie des Kraftfahrzeugs fixierbar, insbesondere verschraubbar sein oder Bestandteil der Karosserie sein.
-
Die Halterung ist beispielsweise an einem oberem Kühleinlass, einem unterem Kühleinlass oder an einer Luftklappensteuerung des Kraftfahrzeugs fixierbar, insbesondere verschraubbar oder Bestandteil dieses bzw. dieser.
-
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Befestigung einer Erfassungseinheit, insbesondere eines Radarsensors an einem Kraftfahrzeug, insbesondere einer Karosserie des Kraftfahrzeugs mittels einer im Vorhergehenden beschriebenen Halterung. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
- a) Aufstecken der Erfassungseinheit auf den Pin der Halterung;
- b) Rotation der Erfassungseinheit um die Längsmittelachse des Pins in eine erste Rotationsrichtung, bis die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition ist, in der eine Durchgangsöffnung der Erfassungseinheit mit dem Loch der Halterung fluchtet;
- c) Sichern der Erfassungseinheit in der Befestigungsposition mittels der Positioniervorrichtung; und
- d) Einbringen der Schraube durch die Durchgangsöffnung in das Loch und Einschrauben der Schraube in das Loch, so dass ein Schraubenkopf an der
-
Erfassungseinheit anliegt und die Erfassungseinheit somit mittels der Schraube an der Halterung fixiert ist.
-
Die Erfassungseinheit kann in Schritt a) derart auf den Pin der Halterung aufgesteckt werden, dass der Pin der Halterung in einer Aussparung der Erfassungseinheit angeordnet ist.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung sichert die Positioniervorrichtung die Erfassungseinheit selbstständig, d.h. automatisch, wenn die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition ist.
-
Die Positioniervorrichtung kann die Erfassungseinheit selbstständig sichern, wenn das Rastelement der Halterung der Einkerbung der Erfassungseinheit gegenüberliegend angeordnet ist oder wenn die Erfassungseinheit derart angeordnet ist, dass das Rastelement die Erfassungseinheit zusammen mit dem Anschlagelement seitlich einspannen, d.h. die Erfassungseinheit auf dem Anschlagelement an einer Seite aufliegt und das Rastelement an der anderen Seite die Erfassungseinheit übergreift.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird die Erfassungseinheit in Schritt b) um die Längsmittelachse des Pins in die erste Rotationsrichtung rotiert, bis die Erfassungseinheit an dem Anschlagelement aufliegt. Das Anschlagelement verhindert eine weitere Rotation der Erfassungseinheit in die erste Rotationsrichtung.
-
Die Erfassungseinheit ist also beispielsweise in der Befestigungsposition, wenn die Erfassungseinheit an dem Anschlagelement aufliegt.
-
Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird die Erfassungseinheit in Schritt b) um die Längsmittelachse des Pins in die erste Rotationsrichtung rotiert, bis das Rastelement der Halterung der Einkerbung der Erfassungseinheit gegenüberliegend angeordnet ist und sich das Rastelement, insbesondere selbstständig aufgrund einer Vorspannung aus der Sicherungsposition in die Freigabeposition verstellt.
-
Die Erfassungseinheit ist also beispielsweise in der Befestigungsposition, wenn das Rastelement der Halterung mit der Einkerbung der Erfassungseinheit fluchtet, insbesondere gegenüber der Auskerbung oder in der Auskerbung angeordnet ist.
-
Das Rastelement wird in Schritt b) beispielsweise durch Rotation der Erfassungseinheit in die erste Rotationsrichtung automatisch durch eine Kraft, welche die Erfassungseinheit bei der Rotation auf das Rastelement ausübt, insbesondere gegen die Kraft einer Feder aus der Sicherungsposition in die Freigabeposition verstellt. Wenn die Erfassungseinheit in der Befestigungsposition ist, stellt sich das Rastelement selbstständig, insbesondere durch die Spannung der Feder in die Sicherungsposition zurück.
-
Die Erfindung ist im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine Frontansicht eine Halterung nach der Erfindung ohne Schraube;
- 2 eine Frontansicht einer mittels der Halterung an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs zu befestigenden Erfassungseinheit;
- 3 eine Frontansicht der Halterung und der Erfassungseinheit nach einem Schritt a) eines Verfahrens nach der Erfindung;
- 4 eine 3 entsprechende Ansicht nach einem Schritt b) des Verfahrens nach der Erfindung;
- 5 eine 3 entsprechende Ansicht nach einem Schritt c) des Verfahrens nach der Erfindung;
- 6 eine Schnittansicht entlang Linie VI - VI in 5;
- 7 eine Frontansicht einer weiteren Halterung nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung mit einer mittels der weiteren Halterung an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs zu befestigenden Erfassungseinheit nach einem Schritt c) des Verfahrens nach der Erfindung; und
- 8 eine Schnittansicht entlang Linie VIII - VIII in 7.
-
In 1 ist eine Halterung 2 nach der Erfindung dargestellt. Die Halterung 2 ist Bestandteil einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs und somit karosseriefest. Mittels der Halterung 2 ist eine in 2 dargestellte Erfassungseinheit 4 an der Karosserie des Kraftfahrzeugs fixierbar. Bei der Erfassungseinheit 4 handelt es sich um einen Radarsensor.
-
Wie insbesondere 1 zu entnehmen ist, umfasst die Halterung 2 einen Pin 12, eine Grundplatte 6 mit einem Loch 8, eine in das Loch 8 einschraubbare Schraube 10 sowie eine Positioniervorrichtung 14. Die Positioniervorrichtung 14 umfasst zwei seitliche Positionierhilfen 18 und ein halbkugelförmiges Rastelement 22. Die seitliche Positionierhilfen 18 grenzen seitlich an ein Anschlagelement an.
-
Die Erfassungseinheit 4 umfasst eine Durchgangsöffnung 16, eine Aussparung 20 und eine Einkerbung 24. Die Einkerbung 24 ist an einer der Aussparung 20 gegenüberliegenden Seite der Erfassungseinheit 4 ausgebildet und korrespondiert mit dem Rastelement 22 der Halterung 2, d.h. das Rastelement 22 ist in der Einkerbung 24 anordbar.
-
Zur Befestigung der Erfassungseinheit 4 an der Halterung 2 und somit an der Karosserie des Kraftfahrzeugs wird die Erfassungseinheit 4 in einem ersten Schritt a) auf den Pin 12 der Halterung 2 aufgesteckt, so dass sich der Pin 12 in der Aussparung 20 befindet und die Erfassungseinheit 4 relativ zu der Halterung 2 um eine Längsmittelachse des Pins 12 rotierbar ist (siehe 3).
-
In einem anschließenden Schritt b) wird die Erfassungseinheit 4 in eine erste Rotationsrichtung um die Längsmittelachse des Pins 12 relativ zu der Halterung 2 rotiert, bis sich die Erfassungseinheit 4 in einer in 4 gezeigten Befestigungsposition befindet.
-
Durch die Rotation der Erfassungseinheit 4 in die Befestigungsposition wird das Rastelement 22, welches sphärisch, insbesondere halbkreisförmig ausgestaltet ist, durch die Kraft, welche durch die Rotation der Erfassungseinheit 4 in die Befestigungsposition auf das Rastelement 22 ausgeübt wird, gegen eine Federkraft aus einer Sicherungsposition durch eine translatorische Bewegung in eine Freigabeposition verstellt. In der Freigabeposition ist die Erfassungseinheit 4 um die Längsmittelachse des Pins 12 aus der Befestigungsposition und in die Befestigungsposition rotierbar.
-
Wenn die Erfassungseinheit 4 die Befestigungsposition erreicht hat, wird die Erfassungseinheit 4 in einem Schritt c) mittels der Positioniervorrichtung 14 in der Befestigungsposition gegen eine weitere Rotation in die erste Rotationsrichtung oder eine Rotation in eine der ersten Rotationsrichtung entgegengesetzte zweite Rotationsrichtung gesichert.
-
Das Sichern der Erfassungseinheit 4 in Schritt c) umfasst ein selbstständiges Rückstellen des Rastelements 22 in die Sicherungsposition aufgrund der Spannung der Feder. In der Sicherungsposition ist das Rastelement 22 in der Einkerbung 24 der Erfassungseinheit 4 angeordnet. Das Rastelement 22 sichert somit die Erfassungseinheit 4 in der Befestigungsposition vor einer weiteren Rotation in die erste Rotationsrichtung und vor einer Rotation in die zweite Rotationsrichtung.
-
Zudem umfasst das automatische Sichern der Erfassungseinheit 4 gemäß Schritt c), dass in der Befestigungsposition ein Teil der Erfassungseinheit 4, insbesondere ein dem Pin 12 abgewandter Teil der Erfassungseinheit 4 zwischen den seitlichen Positionierhilfen 18 angeordnet ist. Die seitlichen Positionierhilfen 18 sichern die Erfassungseinheit 4 somit vor einem Entfernen von dem Pin 12.
-
In der Befestigungsposition der Erfassungseinheit 4 fluchtet die Durchgangsöffnung 16 der Erfassungseinheit 4 mit dem Loch 8 der Halterung 2. Insbesondere grenzt die Durchgangsöffnung 16 an das Loch 8 der Halterung 2 an. Somit kann in Schritt d) die Schraube 10 in die Durchgangsöffnung 16 eingeführt und in dem Loch 8 verschraubt werden. Eine Unterseite des Schraubenkopfes der Schraube 10 liegt hierbei, also wenn die Schraube 10 in das Loch 8 eingeschraubt ist, an der Erfassungseinheit 4 an. Hierdurch ist die Erfassungseinheit 4, wie in 5 dargestellt ist, spielfrei an der Halterung 2 fixiert.
-
In den 7 und 8 ist eine weitere Halterung 26 nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung zusammen mit einer Erfassungseinheit 4 nach dem Schritt c) des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt. Die Erfassungseinheit 4 ist mit der weiteren Halterung 26 an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs befestigt. Die weitere Halterung 26 entspricht, mit Ausnahme der Ausgestaltung einer Positioniervorrichtung 32, der im Vorhergenende beschriebenen und in den 1 bis 6 dargestellten Halterung 2. Mithin beschränkt sich die Folgende Beschreibung auf die Ausgestaltung der Positioniervorrichtung 32. Für alle weiteren Merkmale gelten die obigen Ausführungen betreffend die Halterung 2 entsprechend.
-
Die Positioniervorrichtung 32 umfasst zwei seitliche Positionierhilfen 18, ein Rastelement 28 und ein Anschlagelement 30.
-
Befindet sich die Erfassungseinheit 4, wie in den 7 und 8 dargestellt, in der Befestigungsposition, begrenzen die seitlichen Positionierhilfen 18 einen Teil der Erfassungseinheit 4 in Längsachsrichtung des Pins 12 seitlich. Somit ist sichergestellt, dass die Erfassungseinheit 4 nicht von dem Pin 12 entfernbar ist, wenn diese in der Befestigungsposition ist.
-
Mit einer Unterseite liegt die Erfassungseinheit 4 in der Befestigungsposition teilweise auf dem Anschlagelement 30 auf. Somit ist eine weitere Rotation der Erfassungseinheit 4 um die Längsmittelachse des Pins 12 in die erste Richtung ausgeschlossen.
-
Eine Rotation der Erfassungseinheit 4 um die Längsmittelachse des Pins 12 in die zweite Richtung wird durch das Rastelement 28 verhindert. Hierzu liegt das Rastelement 28 an einer Oberseite der Erfassungseinheit 4 an. Das Anschlagelement 30 und das Rastelement 28 spannen also die Erfassungseinheit 4 in Halterung-Hochrichtung gemeinsam ein.
-
Damit die Erfassungseinheit 4 in die Befestigungsposition und aus der Befestigungsposition rotierbar ist, ist das Rastelement 28 translatorisch, insbesondere in Halterung-Querrichtung zwischen einer Sicherungsposition und einer Freigabeposition verschiebbar. In der Freigabeposition ist das Rastelement 28 in Halterung-Querrichtung derart von der Erfassungseinheit 4 weg verschoben, dass die Erfassungseinheit 4 in die Befestigungsposition und aus der Befestigungsposition rotierbar ist. In der Sicherungsposition ist das Rastelement 28 in Richtung der Erfassungseinheit 4 verschoben, so dass es, wenn sich die Erfassungseinheit 4 in der Befestigungsposition befindet, zumindest teilweise an der Oberseite der Erfassungseinheit 4 anliegt, also in Halterung-Hochrichtung an die Erfassungseinheit 4 angrenzt.
-
Bei einer Rotation der Erfassungseinheit 4 in die Befestigungsposition läuft die Erfassungseinheit 4 auf eine Schräge 34 des Rastelements 28 auf. Die Schräge 34 ist an der Oberseite des Rastelements 28 ausgebildet und fällt von einer der Erfassungseinheit 4 abgewandten Seite zu der Erfassungseinheit 4 ab. Durch die Schräge 34 wird das Rastelement 28, wenn die Erfassungseinheit 4 auf das Rastelement 28 auffährt, automatisch gegen die Kraft einer Feder in Halterung-Querrichtung von der Erfassungseinheit weg in die Freigabeposition verschoben. Wird die Erfassungseinheit 4 weiter in die erste Rotationsrichtung rotiert, bis ein dem Rastelement 28 benachbarter Bereich der Erfassungseinheit 4 in Halterung-Hochrichtung unterhalb des Rastelements 28 angeordnet ist, schnappt das Rastelement 28 aufgrund der Spannung der Feder selbstständig in die Sicherungsposition zurück.
-
Um die Erfassungseinheit 4 aus der Befestigungsposition zu rotieren, kann das Rastelement 28 eine weitere Schräge an seiner Unterseite aufweisen. Es ist ebenfalls denkbar, dass das Rastelement 28 zum Entfernen der Erfassungseinheit 4 aus der Befestigungsposition manuell in die Freigabeposition verstellt wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 2
- Halterung
- 4
- Erfassungseinheit
- 6
- Grundplatte
- 8
- Loch
- 10
- Schraube
- 12
- Pin
- 14
- Positioniervorrichtung
- 16
- Durchgangsöffnung
- 18
- seitliche Positionierhilfe
- 20
- Aussparung
- 22
- Rastelement
- 24
- Einkerbung
- 26
- weitere Halterung
- 28
- Rastelement
- 30
- Anschlagelement
- 32
- Positioniervorrichtung
- 34
- Schräge
