Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Radarsensorsystem, insbesondere zur Verwendung in einem Fahrzeug, umfassend eine Leiterplatte, ein Radom, ein Gehäuse und eine Hohlleiterantenne. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Radarsensorsystems.
Stand der Technik
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Üblicherweise werden bei Radarsensorsysteme Hohlleiterantennen verwendet, um mithilfe eines Mikrochips einer Leiterplatte erzeugte Radarwellen auszusenden. Die Radarwellen werden hierbei in Eingänge von Kanälen der Hohlleiterantenne über sogenannte "Ports" der Leiterplatte eingekoppelt. Es ist bekannt, die Hohlleiterantenne mit Schrauben an der Leiterplatte zu befestigen, um einen Kontakt zwischen den Eingängen und den Ports herzustellen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Radarsensorsystem und ein Verfahren zur Herstellung des Radarsensorsystems zu gestalten, bei welchem die Herstellung des Radarsensorsystems vereinfacht werden kann.
Offenbarung der Erfindung
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Es wird ein Radarsensorsystem, aufweisend eine Hohlleiterantenne, ein Radom, ein Gehäuse und eine Aufnahme für eine Leiterplatte, vorgeschlagen. Die Hohlleiterantenne ist an dem Radom mithilfe einer Rastverbindung befestigt. Das Radom ist an dem Gehäuse befestigt, wobei das Gehäuse und das Radom zusammen die Hohlleiterantenne umgeben.
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Dadurch, dass die Hohlleiterantenne an dem Radom befestigt ist, könnte verhindert werden, dass Druckkräfte von der Hohlleiterantenne auf die Leiterplatte übertragen werden. Hierdurch könnte eine Lebensdauer der Leiterplatte verlängert werden. Weiterhin könnte dadurch, dass die Hohlleiterantenne mithilfe der Rastverbindung an dem Radom befestigt ist, eine Montage des Radarsensorsystems vereinfacht werden. Anstatt die Hohlleiterantenne mithilfe von Schrauben an der Leiterplatte festzuschrauben, könnte die Hohlleiterantenne an das Radom herangeführt werden und durch ein Schließen der Rastverbindung an dem Radom befestigt werden. Zum Schließen der Rastverbindung könnte die Hohlleiterantenne einfach an das Radom gedrückt werden, damit die Rastverbindung einrastet. Im Anschluss daran kann das Radom an dem Gehäuse befestigt werden, wobei die Hohlleiterantenne in das Gehäuse eingebracht wird. Hierbei kann insbesondere eine Koppelung zwischen der Hohlleiterantenne und der Leiterplatte hergestellt werden.
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Zum einen könnte ein Befestigen der Hohlleiterantenne an dem Radom mithilfe der Rastverbindung schneller als ein Verschrauben der Hohlleiterantenne an der Leiterplatte oder dem Radom umgesetzt werden. Zum anderen wird beim Schließen der Rastverbindung kein zusätzliches Werkzeug, wie zum Beispiel ein Schraubenzieher, oder Material, wie zum Beispiel Schrauben, benötigt. Auch im Vergleich zu einer Befestigung der Hohlleiterantenne an dem Radom mithilfe von von dem Radom abstehenden Pins, deren Enden unter Einwirkung einer Wärmebehandlung angeschmolzen werden, könnte die Befestigung unter Verwendung der Rastverbindung schneller durchgeführt werden.
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Des Weiteren könnte dadurch, dass die Hohlleiterantenne an dem Radom befestigt ist ein Schritt bei einer Herstellung des Radarsensors an einer Fertigungsstraße, in welcher das Gehäuse in einer vorgegebenen Geschwindigkeit transportiert wird, eingespart werden. Anstatt in der Fertigungsstraße in einem ersten Schritt die Hohlleiterantenne auf die Leiterplatte zu setzen und im Anschluss daran in einem zweiten Schritt das Radom an dem Gehäuse zu befestigen, kann in einem einzigen Schritt das Radom, an welchem die Hohlleiterantenne befestigt ist, an dem Gehäuse befestigt werden. Die Hohlleiterantenne kann außerhalb der Fertigungsstraße an dem Radom befestigt werden und somit eine Station in der Fertigungsstraße, in welcher die Hohlleiterantenne in das Gehäuse eingebracht wird, eingespart werden. Auch könnte, für den Fall, dass eine Rückseite des Radarsensors für einen Laser zum Schweißen des Radoms durchlässig ist und das Schweißen mit dem Laser an der Fertigungsstraße vollzogen wird, eine Drehung des Gehäuses mit der Leiterplatte vermieden werden.
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Gemäß einer Variante weist die Rastverbindung ein erstes Fügeelement und ein zweites Fügeelement auf. Das erste Fügeelement erstreckt sich senkrecht von einer die Hohlleiterantenne abdeckenden Innenwand des Radoms in Richtung der Hohlleiterantenne. Weiterhin weist das erste Fügeelement an seinem von der Innenwand beabstandet angeordneten Endstück einen vergrößerten Querschnitt zum Einrasten an dem zweiten Fügeelement auf. Das zweite Fügelement ist an der Hohlleiterantenne angeordnet und weist zumindest eine Kante zum Einrasten des ersten Fügeelementes auf.
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In den meisten Fällen ist dasjenige Fügeelement einer Rastverbindung, welches am Ende einen vergrößerten Querschnitt aufweist, in diesem Fall das erste Fügeelement, komplizierter herzustellen als dasjenige, welches die Kante aufweist, in diesem Fall das zweite Fügeelement. Das zweite Fügeelement kann in einer einfachen Ausgestaltung nur die Kante aufweisen, d.h. in Form der Kante ausgebildet sein. Dadurch, dass sich das erste Fügeelement von der Innenwand des Radoms erstreckt, ist das erste Fügeelement an dem Radom angeordnet. Weiterhin, da das erste Fügeelement das Endstück mit dem vergrößerten Querschnitt aufweist, befindet sich das komplexere Fügeelement der beiden Fügeelemente an dem Radom. Dies könnte es ermöglichen, das komplexere Fügeelement, d.h. das erste Fügeelement, zusammen mit dem Radom in einem 3D-Druckverfahren herzustellen.
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Eine Herstellung des Radoms zusammen mit dem ersten Fügeelement mithilfe des 3D-Druckverfahrens ermöglicht es insbesondere, das komplexere der beiden Fügeelemente vergleichsweise einfach herzustellen. Insbesondere muss das erste Fügeelement nicht das Radom angeschraubt werden, wodurch sich die Montage des Radarsensorsystems vereinfachen könnte. Daher ist in einer speziellen Ausgestaltung des Radarsensorsystems das Radom, insbesondere das Radom und das erste Fügeelement, mithilfe eines 3D-Druckverfahrens hergestellt.
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Bei einer Herstellung des Radoms und des ersten Fügeelementes mithilfe des 3D-Druckverfahrens erfolgt ein schichtweiser Aufbau des Radoms und des ersten Fügeelementes aus einem flüssigen oder festen Werkstoff. Bei dem Aufbau werden physikalische und/oder chemische Härtungs- und/oder Schmelzprozesse durchgeführt. Als Werkstoff wird zum Beispiel Kunststoff oder Kunstharz oder ein Metall in Pulverform verwendet. Das Radom und das erste Fügeelement sind zum Beispiel aus Kunststoff oder Metall gefertigt.
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Das erste Fügeelement weist eine Hauptachse auf, die insbesondere senkrecht zu der Innenwand des Radoms verläuft. Das erste Fügeelement ist derart ausgebildet, dass eine Länge des ersten Fügeelementes, die entlang der Hauptachse messbar ist, größer als eine Breite des ersten Fügeelementes ist, die senkrecht zu der Hauptachse messbar ist. Beispielsweise ist die Länge mehr als doppelt so groß wie die Breite. Mit dem vergrößerten Querschnitt des Endstückes ist gemeint, dass die Breite des ersten Fügeelementes an dem Endstück größer als die Breite des ersten Fügeelementes an einem ersten Teil des ersten Fügeelementes ist, welcher zwischen der Innenwand und dem Endstück angeordnet ist. Der vergrößerte Querschnitt des Endstückes könnte es ermöglichen, ein Rastelement der Rastverbindung an dem Endstück auszubilden.
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Ist die Hohlleiterantenne an dem Radom mithilfe der Rastverbindung befestigt, so ist die Rastverbindung geschlossen. Bei der Montage des Radarsensorsystems sind die Hohlleiterantenne und das Radom zunächst nicht miteinander verbunden, d.h. die Rastverbindung ist geöffnet.
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Für ein Schließen der Rastverbindung wird das erste Fügeelement an das zweite Fügeelement angenähert, sodass das erste Fügeelement das zweite Fügeelement berührt. Hierzu wird das erste Fügeelement relativ zu dem zweiten Fügeelement insbesondere in eine Fügerichtung bewegt. Die Fügerichtung verläuft in den meisten Fällen parallel zu der Hauptachse des ersten Fügeelementes. Berühren sich die beiden Fügeelemente, kann das erste Fügeelement relativ zu dem zweiten Fügeelement in die Fügerichtung bewegt werden, um die Rastverbindung zu schließen.
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Das erste Fügeelement ist insbesondere in Kombination mit dem zweiten Fügeelement derart ausgebildet, dass das erste Fügeelement bei einer Bewegung des ersten Fügeelementes relativ zu dem zweiten Fügeelement in die Fügerichtung derart mit dem zweiten Fügeelement zusammenwirken kann, dass sich zumindest ein elastischer Teil des ersten Fügeelementes in eine Verformungsrichtung, die quer zu der Fügerichtung ausgerichtet ist, verformt. Eine derartige Verformung des elastischen Teils könnte insbesondere eine Blockade einer Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Fügeelement in der Fügerichtung aufheben. Um eine Verformung des elastischen Teils des ersten Fügeelementes in die Verformungsrichtung zu bewirken, kann das Endstück des ersten Fügeelementes eine zu der Hauptachse in einem spitzen Winkel angeordnete Stoßkante oder Stoßfläche aufweisen. Der spitze Winkel kann beispielsweise in einem Bereich von etwa 5 bis 30 Grad, insbesondere in einem Bereich von etwa 10 bis 20 Grad, liegen.
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Die Verformung des elastischen Teils könnte insbesondere ermöglichen, dass das erste Fügeelement derart in die Fügerichtung relativ zu dem zweiten Fügeelement weiter geschoben werden kann, dass das erste Fügeelement das zweite Fügeelement passiert. Weiterhin ist das erste Fügeelement insbesondere in Kombination mit dem zweiten Fügeelement derart ausgebildet, dass sich der elastische Teil entgegengesetzt zu der Verformungsrichtung verformen kann, wenn der elastische Teil das zweite Fügeelement passiert hat und sich in der Fügerichtung gesehen hinter dem zweiten Fügeelement befindet. Eine Verformung des elastischen Teils entgegengesetzt zu der Verformungsrichtung stellt insbesondere eine Variante des oben genannten Einrastens des ersten Fügeelementes dar.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste Fügeelement den oben beschriebenen ersten Teil aufweist, der sich von der Innenwand weg erstreckt und an dem das Endstück angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung weist das Endstück eine Aussparung auf, die das Endstück in zumindest zwei sich beim Einrasten zueinander hin bewegliche Teile aufteilt. Die Kante ist insbesondere als eine den ersten Teil umlaufende Kante ausgebildet, die den ersten Teil im eingerasteten Zustand der Rastverbindung vollständig umgibt. Die umlaufende Kante kann insbesondere eine Öffnung der Hohlleiterantenne begrenzen, durch die das erste Fügeelement beim Einrasten der Rastverbindung schiebbar ist.
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Die zwei sich beim Einrasten zueinander hin beweglichen Teile des Endstückes, im Folgenden als Rastteile bezeichnet, könnten ermöglichen, dass sich eine Breite des Endstückes durch eine Bewegung der beiden Rastteile zueinander reduziert. Dadurch könnte das Endstück an der umlaufenden Kante in die Fügerichtung an der umlaufenden Kante, insbesondere durch die Öffnung, vorbeigeschoben werden. Nachdem die Rastteile die umlaufende Kante, insbesondere die Öffnung, passiert haben, könnten sich die Rastteile voneinander weg bewegen. Hierzu weist die Hohlleiterantenne insbesondere einen freien Raum in der Fügerichtung gesehen hinter der umlaufenden Kante auf.
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Weiterhin könnte die Kombination der umlaufenden Kante mit den Rastteilen des Endstücks den Vorteil haben, dass die Rastverbindung an einem beliebigen Punkt der Hohlleiterantenne angeordnet werden kann, der sich zwischen Außenkanten der Hohlleiterantenne befindet. Beispielsweise kann die umlaufende Kante, insbesondere die Öffnung, in einem Bereich der Hohlleiterantenne positioniert sein, durch den keine Kanäle zum Transportieren der Radarwellen verlaufen. Insbesondere kann durch diese Kombination die Rastverbindung in einem zentralen Bereich, der zumindest eine innere Hälfte der Hohlleiterantenne umfasst, realisiert werden. Dadurch könnte eine Zugkraft, die an der umlaufenden Kante angreift und insbesondere durch eine im Inneren des ersten Fügeelementes herrschende Zugspannung verursacht werden kann, gleichmäßiger auf die Hohlleiterantenne übertragen werden, als dies bei einem Angreifen einer Zugkraft durch einen Rastarm an einem Rand der Hohlleiterantenne der Fall wäre.
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Es versteht sich von selbst, dass das Endstück auch zwei oder mehrere Aussparungen aufweisen kann, die das Endstück in mehr als zwei, beispielsweise drei oder vier, Rastteile aufteilt, die sich beim Einrasten zueinander hin bewegen können. Hierdurch könnte eine Belastung der Hohlleiterantenne beim Einrasten reduziert werden.
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Weiterhin könnte die umlaufende Kante den Vorteil haben, dass diese Kante in einem noch geöffneten Zustand der Rastverbindung eine Zentrierung des Endstückes bereitstellt. Die Zentrierung ist insbesondere dann gegeben, wenn das Endstück die umlaufende Kante berührt bevor das Endstück zum Einrasten weiter in die Fügerichtung durch die Öffnung geschoben wird.
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In einer Weiterbildung kann das Endstück einen konisch geformten Abschnitt aufweisen, der im Folgenden als Konus bezeichnet wird. Eine Außenfläche des Konus kann insbesondere vor dem Einrasten an der umlaufenden Kante anliegen, wodurch die Hohlleiterantenne in Bezug zu dem Radom zentriert werden könnte. Insbesondere könnte ein Zusammenwirken der umlaufenden Kante und des Konus eine präzise Zentrierung der Hohlleiterantenne in Bezug zu dem Radom ermöglichen.
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Gemäß einer möglichen weiteren Variante weist das erste Fügeelement einen Rastarm auf, an dem das Endstück angeordnet ist. Das Endstück weist bei dieser Variante eine Rastnase auf, die an der Kante des zweiten Fügeelementes eingerastet ist. Diese Variante könnte den Vorteil haben, dass die Rastnase einfacher als zwei oder mehrere der oben genannten Rastteile hergestellt werden kann. Insbesondere könnte eine Steifigkeit des ersten Fügeelementes höher ausgelegt werden, wodurch ein Abstand zwischen der Hohlleiterantenne und dem Radom über einen Lebenszyklus des Radarsensors genauer eingehalten werden könnte.
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Der Rastarm kann sich prinzipiell von einem Abschnitt an, der an der Innenwand des Radom angrenzt, in einer Verformungsrichtung des Rastarms verformen, die quer zu der Fügerichtung verläuft, um eine Bewegung der Rastnase in die Verformungsrichung und ein anschließendes Einrasten der Rastnase zu ermöglichen. Über eine Länge des Rastarms kann auch bei vergleichsweise hoher Steifigkeit eine Verformung des Rastarms in die Verformungsrichtung des Rastarms und damit die Bewegung der Rastnase quer zu der Fügerichtung realisiert werden, so dass die Rastnase die Kante des zweiten Fügeelementes passieren kann. Die oben genannten Rastteile können sich in der Regel nur in einem Bereich des Endstückes verformen und würden daher in den meisten Anwendungsfällen eine niedrigere Steifigkeit als der Rastarm aufweisen. Die Verformung des Rastarms in der Verformungsrichtung integriert sich über die Länge des Rastarms und ergibt eine Auslenkung des Endstückes in der Verformungsrichtung. Die Länge des Rastarms ist insbesondere mindestens drei Mal so groß wie eine Länge des Endstückes gemessen in Richtung parallel zu der Hauptachse des ersten Fügeelementes.
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Darüber hinaus könnte der Rastarm ermöglichen, die Rastverbindung an einem äußeren Bereich der Hohlleiterantenne vorzusehen. Dies könnte Platz in einem inneren Bereich der Hohlleiterantenne sparen, wo in der Regel die Kanäle zum Übertragen der Radarwellen angeordnet sind. Entsprechend ist in einer weiteren möglichen Ausgestaltung die Kante in Form einer Außenkante der Hohlleiterantenne ausgebildet.
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Prinzipiell kann, für den Fall, dass das erste Fügeelement den Rastarm aufweist, in einer weiteren Ausgestaltung die Kante des zweiten Fügeelementes in Form einer weiteren umlaufenden Kante ausgebildet sein und eine weitere Öffnung in der Hohlleiterantenne begrenzen. Bei dieser Ausgestaltung könnte das Endstück ohne ein Verformen des Endstückes durch die weitere Öffnung schiebbar sein. Die Rastnase kann hierbei durch die weitere Öffnung und an der weiteren umlaufenden Kante vorbeigeschoben werden, um die Auslenkung der Rastnase in der Verformungsrichtung zu bewirken. Die weitere Öffnung kann hierbei in dem zentralen Bereich der Hohlleiterantenne angeordnet sein. Dadurch könnte die Zugkraft, die von dem Rastarm auf die Kante wirkt, gleichmäßiger über die Hohlleiterantenne verteilt werden. Gleichzeitig könnte bei dieser Ausgestaltung der Vorteil der höheren Steifigkeit des Rastarmes ausgenutzt werden.
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Generell ist das erste Fügeelement elastisch, d.h. das erste Fügeelement weist ein elastisches Verhalten auf, welches das Einrasten des ersten Fügeelementes an dem zweiten Fügeelement ermöglichen kann.
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Das elastische Verhalten könnte gemäß einer Variante ermöglichen, dass sich das Endstück bei einem Vorbeischieben des Endstückes an dem zweiten Fügeelement in die Verformungsrichtung quer zu der Fügerichtung bewegen kann. Weiterhin kann das elastische Verhalten ermöglichen, dass das Endstück sich entgegengesetzt zu der Verformungsrichtung hin zu der Hauptachse bewegt und zurückspringt, nachdem das erste Fügeelement das zweite Fügeelement passiert hat.
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In einer weiteren Variante könnte das elastische Verhalten ermöglichen, dass die beiden Rastteile sich zueinander hin bewegen, wenn die Stoßkante oder die Stoßfläche an der Kante vorbeigeschoben wird. Das Endstück ist hierbei insbesondere in einer Übergangszone, die sich zwischen den beiden Rastteilen befindet und an welcher die Aussparung angrenzt, elastisch ausgebildet. Weiterhin könnte das elastische Verhalten ermöglichen, dass sich die beiden Rastteile voneinander weg bewegen, nachdem die Stoßkante oder die Stoßfläche die Kante passiert hat. Prinzipiell kann ein Material der Übergangszone elastischer als ein weiteres Material in einem übrigen Bereich des ersten Fügeelementes ausgebildet sein.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist die Hohlleiterantenne einen Abstandshalter auf, der im Folgenden als erster Abstandshalter bezeichnet wird. Der erste Abstandshalter erstreckt sich insbesondere von einer von dem Radom abgewandten Seite der Hohlleiterantenne, die im Folgenden als Rückseite bezeichnet wird, aus in eine Richtung weg von dem Radom. Insbesondere ist der erste Abstandshalter derart ausgebildet, dass der erste Abstandshalter eine Bewegung der Hohlleiterantenne in einer Richtung senkrecht weg von der Innenwand des Radoms blockiert. Dadurch kann der erste Abstandshalter die Hohlleiterantenne auf Abstand zu der Leiterplatte halten. Hierzu kann der erste Abstandshalter eine Auflagefläche aufweisen, die einen ersten Abstand zu der Rückseite aufweist. Insbesondere ragt der erste Abstandshalter mit dem ersten Abstand aus der Rückseite heraus. Prinzipiell kann die Auflagefläche an einer senkrecht zu der Innenwand verlaufenden Gegenfläche des Gehäuses anliegen, um den ersten Abstandshalter abzustützen und damit die Bewegung der Hohlleiterantenne in einer Richtung senkrecht weg von der Innenwand des Radoms zu blockieren. Möglich ist auch, dass die Auflagefläche an der Leiterplatte anliegt.
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Gemäß einer möglichen Weiterbildung liegt der erste Abstandshalter in einem eingerasteten Zustand der Rastverbindung an dem ersten Fügeelement an. Insbesondere ist bei dieser Weiterbildung der erste Abstandshalter in dem eingerasteten Zustand der Rastverbindung zwischen dem Endstück des ersten Fügeelementes und der Innenwand des Radoms angeordnet. Insbesondere liegt das Endstück des ersten Fügeelementes, insbesondere eine zu der Rückseite gewandte Seite des Endstücks, die im Folgenden als Rückseite des Endstücks bezeichnet wird, an der Auflagefläche an. Die Auflagefläche kann die besagte umlaufende Kante aufweisen, die die Öffnung begrenzt. Dadurch kann insbesondere ein Ende des ersten Abstandshalters das zweite Fügeelement ausbilden.
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Dies könnte den Vorteil haben, dass der erste Abstandshalter und das zweite Fügeelement mit einem einzigen Bauteil realisiert werden können. Dies kann zum einen einen Material- und einen Zeitaufwand bei der Herstellung des Radarsensors reduzieren. Zum anderen könnte dies verhindern, dass Abstützkräfte von der Hohlleiterantenne auf die Leiterplatte ausgeübt werden oder dass die Gegenfläche innerhalb des Gehäuses vorgesehen sein muss, um den ersten Abstandshalter abzustützen. Das zweite Fügeelement in dem ersten Abstandshalter zu integrieren, ermöglicht es, einen Abstand zwischen dem ersten Abstandshalter und der Leiterplatte bereitzustellen. Daher ist in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass der erste Abstandshalter einen Abstand in einer Richtung senkrecht zu der Innenwand des Radoms zu der Leiterplatte aufweist.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist das Radom einen Abstandshalter auf, der im Folgenden als zweiter Abstandshalter bezeichnet wird. Bei dieser Ausgestaltung ist die Hohlleiterantenne in einem eingerasteten Zustand der Rastverbindung gegen den zweiten Abstandshalter gepresst. Der zweite Abstandshalter blockiert insbesondere eine Bewegung der Hohlleiterantenne in Richtung der Innenwand des Radoms. Hierzu kann im eingerasteten Zustand der Rastverbindung eine Kontaktfläche der Hohlleiterantenne auf einer Auflagefläche des zweiten Abstandshalters aufliegen. Die Auflagefläche des zweiten Abstandshalters weist insbesondere einen Abstand zu einer Mittelebene des Radoms auf, der im Folgenden als zweiter Abstand bezeichnet wird. Die Mittelebene des Radoms verläuft insbesondere parallel zu der Leiterplatte. Der zweite Abstand beträgt insbesondere in Vielfaches einer halben Wellenlänge der Radarwellen. Dadurch könnte eine Transparenz des Radoms für die Radarwellen erhöht werden.
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Insbesondere kann eine Lage der Auflagefläche des ersten Abstandshalters derart an eine Lage der Auflagefläche des zweiten Abstandshalters angepasst sein, dass eine Zugspannung im Inneren des ersten Fügeelementes erzeugbar ist, wenn die Rastverbindung geschlossen ist. Um dies zu realisieren, weist die Kontaktfläche der Hohlleiterantenne insbesondere einen Abstand zu der Auflagefläche des ersten Abstandshalters in einer Richtung senkrecht zu der Innenwand des Radoms auf, der geringfügig, beispielsweise in einem Bereich zwischen 0,1 und 1 Millimeter, größer als ein Abstand zwischen der Rückseite des Endstückes des ersten Fügeelementes und der Auflagefläche des zweiten Abstandshalters in der Richtung senkrecht zu der Innenwand des Radoms ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Rastverbindung ein erstes Fügeelement und ein zweites Fügeelement aufweist und das erste Fügeelement sich senkrecht von der Hohlleiterantenne in Richtung einer die Hohlleiterantenne abdeckenden Innenwand des Radoms erstreckt und an seinem von der Hohlleiterantenne beabstandeten Endstück einen vergrößerten Querschnitt zum Einrasten an dem zweiten Fügeelement aufweist. Bei dieser Ausgestaltung ist das zweite Fügelement an der Innenwand des Radoms angeordnet und weist zumindest eine Kante zum Einrasten des ersten Fügeelementes auf. Diese Ausgestaltung beschreibt, dass das erste Fügelement an der Hohlleiterantenne und das zweite Fügeelement an dem Radom angeordnet ist. Dies kann unter Umständen praktisch sein, insbesondere wenn bei einer Fertigung der Hohlleiterantenne mittels eines 3D-Druckverfahrens einer anderer Werkstoff als bei einer Fertigung des Radoms mittels eines weiteren 3D-Druckverfahrens verwendet wird. In diesem Fall könnte es einfacher sein, das erste Fügeelement zusammen mit der Hohlleiterantenne herzustellen anstatt es zusammen mit dem Radom herzustellen. Da jedoch das Radom in den meisten Fällen die Hohlleiterantenne mit seiner Innenwand vollständig abdeckt, könnte eine Demontage der Hohlleiterantenne von dem Radom deutlich einfacher sein, wenn das erste Fügeelement an dem Radom angeordnet ist.
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In einer weiteren Variante ist die Hohlleiterantenne an der Leiterplatte mithilfe einer weiteren Rastverbindung befestigt. Es versteht sich von selbst, dass bei dieser Variante das Radarsensorsystem die Leiterplatte aufweist. Der Vorteil dieser Variante könnte darin bestehen, dass sowohl die Hohlleiterantenne als auch die Leiterplatte an dem Radom befestigt werden können, bevor das Radom an dem Gehäuse montiert wird. Dies könnte die Montage des Radarsensorsystems noch weiter vereinfachen.
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In einer Weiterbildung dieser Variante kann vorgesehen sein, dass die weitere Rastverbindung ein erstes Fügeelement, im Folgenden als weiteres erstes Fügeelement bezeichnet, und ein zweites Fügeelement, im Folgenden als weiteres zweites Fügeelement bezeichnet, aufweist. Das weitere erste Fügeelement erstreckt sich insbesondere senkrecht von der Hohlleiterantenne in Richtung der Leiterplatte und weist an seinem von der Hohlleiterantenne beabstandeten Endstück, im Folgenden als weiteres Endstück bezeichnet, einen vergrößerten Querschnitt zum Einrasten an dem weiteren zweiten Fügeelement auf. Das weitere zweite Fügelement ist insbesondere an der Leiterplatte angeordnet und weist zumindest eine Kante, im Folgenden als weitere Kante bezeichnet, zum Einrasten des weiteren ersten Fügeelementes der weiteren Rastverbindung auf.
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In den meisten Fällen ist dasjenige Fügeelement der weiteren Rastverbindung, welches am Ende einen vergrößerten Querschnitt aufweist, in diesem Fall das weitere erste Fügeelement, komplizierter herzustellen als dasjenige, welches die weitere Kante aufweist, in diesem Fall das weitere zweite Fügeelement. Das weitere zweite Fügeelement kann in einer einfachen Ausgestaltung nur die weitere Kante aufweisen, d.h. in Form der weiteren Kante ausgebildet sein. Dadurch, dass sich das weitere erste Fügeelement von der Hohlleiterantenne erstreckt, ist das weitere erste Fügeelement an der Hohlleiterantenne angeordnet und nicht an der Leiterplatte. Weiterhin, da das weitere erste Fügeelement das weitere Endstück mit dem vergrößerten Querschnitt aufweist, befindet sich das komplexere Fügeelement der beiden weiteren Fügeelemente an der Hohlleiterantenne. Dies könnte es ermöglichen, das komplexere Fügeelement, d.h. das weitere erste Fügeelement, zusammen mit der Hohlleiterantenne in einem 3D-Druckverfahren herzustellen. Die Leiterplatte hingegen ist in der Regel nicht allein durch ein 3D-Druckverfahren herstellbar.
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Eine Herstellung der Hohlleiterantenne zusammen mit dem weiteren ersten Fügeelement mithilfe des 3D-Druckverfahrens ermöglicht es insbesondere, das komplexere der beiden weiteren Fügeelemente vergleichsweise einfach herzustellen. Insbesondere muss das weitere erste Fügeelement nicht an die Hohlleiterantenne angeschraubt werden, wodurch sich die Montage des Radarsensorsystems vereinfachen könnte. Daher ist in einer speziellen Ausgestaltung des Radarsensorsystems die Hohlleiterantenne, insbesondere die Hohlleiterantenne und das weitere erste Fügeelement, mithilfe eines 3D-Druckverfahrens hergestellt.
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Bei einer Herstellung der Hohlleiterantenne und des weiteren ersten Fügeelementes mithilfe des 3D-Druckverfahrens erfolgt ein schichtweiser Aufbau der Hohlleiterantenne und des weiteren ersten Fügeelementes aus einem flüssigen oder festen Werkstoff. Bei dem Aufbau werden physikalische und/oder chemische Härtungs- und/oder Schmelzprozesse durchgeführt. Als Werkstoff wird zum Beispiel Kunststoff oder Kunstharz oder ein Metall in Pulverform verwendet. Die Hohlantenne und das weitere erste Fügeelement sind zum Beispiel aus Kunststoff gefertigt. In einer speziellen Variante ist die Hohlantenne metallisiert.
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Das weitere erste Fügeelement erstreckt sich insbesondere von der Rückseite der Hohlleiterantenne, welche der Leiterplatte zugewandt ist, in Richtung der Leiterplatte. Das weitere erste Fügeelement weist eine Hauptachse auf, die insbesondere senkrecht zu der Rückseite verläuft und im Folgenden als weitere Hauptachse bezeichnet wird. Das weitere erste Fügeelement ist derart ausgebildet, dass eine Länge des weiteren ersten Fügeelementes, die entlang der weiteren Hauptachse messbar ist, größer als eine Breite des weiteren ersten Fügeelementes ist, die senkrecht zu der weiteren Hauptachse messbar ist. Beispielsweise ist die Länge mehr als doppelt so groß wie die Breite des weiteren ersten Fügeelementes. Mit dem vergrößerten Querschnitt des weiteren Endstückes ist gemeint, dass die Breite des weiteren ersten Fügeelementes an dem weiteren Endstück größer als die Breite des weiteren ersten Fügeelementes an einem ersten Teil des weiteren ersten Fügeelementes ist, welcher zwischen der Rückseite und dem weiteren Endstück angeordnet ist. Der vergrößerte Querschnitt des Endstückes könnte es ermöglichen, ein Rastelement der weiteren Rastverbindung an dem weiteren Endstück auszubilden.
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Ist die Hohlleiterantenne an der Leiterplatte mithilfe der weiteren Rastverbindung befestigt, so ist die weitere Rastverbindung geschlossen. Bei der Montage des Radarsensorsystems sind die Hohlleiterantenne und die Leiterplatte zunächst nicht miteinander verbunden, d.h. die weiteren Rastverbindung ist geöffnet.
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Für ein Schließen der weiteren Rastverbindung wird das weitere erste Fügeelement an das weitere zweite Fügeelement angenähert, sodass das weitere erste Fügeelement das weitere zweite Fügeelement berührt. Hierzu wird das weitere erste Fügeelement relativ zu dem weiteren zweiten Fügeelement insbesondere in eine weitere Fügerichtung bewegt. Die weitere Fügerichtung verläuft in den meisten Fällen parallel zu der weiteren Hauptachse des weiteren ersten Fügeelementes. Berühren sich die beiden weiteren Fügeelemente, kann das weitere erste Fügeelement relativ zu dem weiteren zweiten Fügeelement in die weitere Fügerichtung bewegt werden, um die weitere Rastverbindung zu schließen.
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Das weitere erste Fügeelement ist insbesondere in Kombination mit dem weiteren zweiten Fügeelement derart ausgebildet, dass das weitere erste Fügeelement bei einer Bewegung des weiteren ersten Fügeelementes relativ zu dem weiteren zweiten Fügeelement in die weitere Fügerichtung derart mit dem weiteren zweiten Fügeelement zusammenwirken kann, dass sich zumindest ein weiterer elastischer Teil des weiteren ersten Fügeelementes in eine weitere Verformungsrichtung, die quer zu der weiteren Fügerichtung ausgerichtet ist, verformt. Eine derartige Verformung des weiteren elastischen Teils könnte insbesondere eine Blockade einer Relativbewegung zwischen dem weiteren ersten und dem weitere zweiten Fügeelement in der weiteren Fügerichtung aufheben. Um eine Verformung des weiteren elastischen Teils des weiteren ersten Fügeelementes in die weitere Verformungsrichtung zu bewirken, kann das weitere Endstück des weiteren ersten Fügeelementes eine zu der weiteren Hauptachse in einem weiteren spitzen Winkel angeordnete weitere Stoßkante oder weitere Stoßfläche aufweisen. Der weitere spitze Winkel kann beispielsweise in einem Bereich von etwa 5 bis 30 Grad, insbesondere in einem Bereich von etwa 10 bis 20 Grad, liegen.
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Die Verformung des weiteren elastischen Teils könnte insbesondere ermöglichen, dass das weitere erste Fügeelement derart in die weitere Fügerichtung relativ zu dem weiteren zweiten Fügeelement weiter geschoben werden kann, dass das weitere erste Fügeelement das weitere zweite Fügeelement passiert. Weiterhin ist das weitere erste Fügeelement insbesondere in Kombination mit dem weiteren zweiten Fügeelement derart ausgebildet, dass sich der weitere elastische Teil entgegengesetzt zu der weiteren Verformungsrichtung verformen kann, wenn der weitere elastische Teil das weitere zweite Fügeelement passiert hat und sich in der weiteren Fügerichtung gesehen hinter dem weiteren zweiten Fügeelement befindet. Eine Verformung des weiteren elastischen Teils entgegengesetzt zu der weiteren Verformungsrichtung stellt insbesondere eine Variante des oben genannten Einrastens des weiteren ersten Fügeelementes dar.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist die Hohlleiterantenne zumindest ein Abstützelement auf. Das Abstützelement erstreckt sich in Richtung der Leiterplatte, um einen definierten Abstand zwischen der Hohlleiterantenne und der Leiterplatte bereitzustellen. Das Abstützelement ist insbesondere an der Rückseite der Hohlleiterantenne angeordnet. Im geschlossenen Zustand der Rastverbindung berührt das Abstützelement eine zu der Hohlleiterantenne hin gewandte Seite der Leiterplatte. Der definierte Abstand, den die Hohlleiterantenne gegenüber der Leiterplatte aufgrund des Abstützelementes aufweist, könnte es ermöglichen, dass Eingänge der Hohlleiterantenne, in die mithilfe von Bauteilen der Leiterplatte erzeugte Radarwellen über Ports der Leiterplatte eingekoppelt werden können, in einer Richtung senkrecht zu der Leiterplatte korrekt in Bezug zu den Ports positioniert sind. Dadurch könnte eine Zuverlässigkeit einer Übertragung der Radarwellen von den Ports zu der Hohlleiterantenne erhöht werden.
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In einer Weiterbildung ist das weitere erste Fügeelement derart an das Abstützelement angepasst, dass in einem eingerasteten Zustand der Rastverbindung das weitere erste Fügelement unter Zugspannung steht. Das weitere erste Fügeelement wird bei dieser Weiterbildung insbesondere in dem eingerasteten Zustand durch ein Blockieren einer Bewegung des weiteren Endstückes entgegen der weiteren Fügerichtung durch eine mechanische Wechselwirkung zwischen der weiteren Kante des weiteren zweiten Fügeelementes und dem weiteren Endstück unter Zugspannung versetzt. Hierbei kann insbesondere eine Druckkraft von der weiteren Kante des weiteren zweiten Fügeelementes in der weiteren Fügerichtung auf das weitere Endstück, insbesondere auf eine Rückseite des weiteren Endstückes, wirken. Dadurch könnte eine Reibungskraft zwischen der weiteren Kante und der Rückseite des weiteren Endstückes erzeugt werden, die ein selbstständiges Öffnen der weiteren Rastverbindung verhindern könnte. Die Zugspannung des weiteren ersten Fügeelementes könnte demnach eine Gefahr des selbstständigen Öffnens der weiteren Rastverbindung reduzieren.
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Um das weitere erste Fügeelement derart an das Abstützelement anzupassen, dass in dem eingerasteten Zustand der weiteren Rastverbindung das weitere erste Fügelement unter Zugspannung steht, kann beispielsweise ein Abstand zwischen der Rückseite des weiteren Endstückes, an welcher die weitere Kante im eingerasteten Zustand anliegt, und der Rückseite der Hohlleiterantenne geringfügig, zum Beispiel im Bereich zwischen 0,1 und 1 Millimeter, kleiner als eine Summe aus einer Erstreckung des Abstützelementes in einer Richtung senkrecht von der Rückseite der Hohlleiterantenne und einer Dicke der Leiterplatte sein. Dadurch könnte das Abstützelement die Leiterplatte und damit die weitere Kante in die weitere Fügerichtung drücken, wobei gleichzeitig die weitere Kante mithilfe des weiteren Endstückes des weiteren ersten Fügeelementes entgegengesetzt zu der weiteren Fügerichtung gezogen wird. Dies könnte insbesondere die oben beschriebene Reibungskraft und damit ein stabiles Halten des eingerasteten Zustandes der weiteren Rastverbindung ermöglichen.
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Insbesondere weist die Hohlleiterantenne mehrere der Abstützelemente auf. Dies könnte es ermöglichen, die Hohlleiterantenne vor dem Einrasten präziser in Bezug zu der Leiterplatte zu positionieren. Dadurch könnte insbesondere sichergestellt werden, dass die Eingänge der Hohlleiterantenne korrekt in Bezug zu den Ports vor dem Schließen der Rastverbindung positioniert sind. Insbesondere könnte durch mindestens drei Abstützelemente eine Gefahr reduziert werden, dass die Hohlleiterantenne in Bezug zu der Leiterplatte vor dem Schließen der weiteren Rastverbindung gekippt ist. Ein Kippen der Hohlleiterantenne ließe sich zwar mit vier Abstützelementen noch besser verhindern, jedoch stellt die Anzahl von vier Abstützelementen eine höhere Anforderung an Toleranzmaße der Abstützelemente dar als die Anzahl von drei Abstützelementen.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das weitere erste Fügeelement den oben beschriebenen weiteren ersten Teil aufweist, der sich von der Hohlleiterantenne weg erstreckt und an dem das weitere Endstück angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung weist das weitere Endstück eine Aussparung auf, die das weitere Endstück in zumindest zwei sich beim Einrasten zueinander hin bewegliche weitere Teile aufteilt. Die weitere Kante ist insbesondere als eine weitere den weiteren ersten Teil umlaufende Kante ausgebildet, die den weiteren ersten Teil im eingerasteten Zustand der weiteren Rastverbindung vollständig umgibt.
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Die weitere umlaufende Kante könnte den Vorteil haben, dass diese Kante in einem noch geöffneten Zustand der weiteren Rastverbindung eine Zentrierung des weiteren Endstückes bereitstellt. Die Zentrierung ist insbesondere dann gegeben, wenn das weitere Endstück die weitere umlaufende Kante berührt bevor das weitere Endstück zum Einrasten weiter in die weitere Fügerichtung geschoben wird. Das weitere Endstück weist insbesondere einen Abschnitt auf, der konusartig geformt ist, der im Folgenden als weiterer Konus bezeichnet wird. Eine Außenfläche des weiteren Konus kann insbesondere vor dem Einrasten an der weiteren umlaufenden Kante anliegen, wodurch die Hohlleiterantenne in Bezug zu der Leiterplatte zentriert werden kann. Die zwei sich beim Einrasten zueinander hin beweglichen weiteren Teile des weiteren Endstückes, im Folgenden als weitere Rastteile bezeichnet, könnten ermöglichen, dass sich eine Breite des weiteren Endstückes durch eine Bewegung der beiden weiteren Rastteile zueinander reduziert. Dadurch könnte das weitere Endstück an der weiteren umlaufenden Kante in die weitere Fügerichtung an der weiteren umlaufenden Kante vorbeigeschoben werden. Nachdem die weiteren Rastteile die weitere umlaufende Kante passiert haben, könnten sich die weiteren Rastteile voneinander weg bewegen. Hierzu weist die Leiterplatte insbesondere einen weiteren freien Raum in der weiteren Fügerichtung gesehen hinter der weiteren umlaufenden Kante auf.
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Weiterhin könnte die Kombination der weiteren umlaufenden Kante mit den weiteren Rastteilen des weiteren Endstücks den Vorteil haben, dass die weitere Rastverbindung an einem beliebigen Punkt der Leiterplatte angeordnet werden kann, der sich zwischen Außenkanten der Leiterplatte befindet. Insbesondere kann durch diese Kombination die weitere Rastverbindung in einem zentralen Bereich, der zumindest eine innere Hälfte der Leiterplatte umfasst, realisiert werden. Dadurch könnte eine Zugkraft, die an der weiteren umlaufenden Kante angreift und insbesondere durch die im Inneren des weiteren ersten Fügeelementes herrschende Zugspannung verursacht werden kann, gleichmäßiger auf die Leiterplatte übertragen werden, als dies bei einem Angreifen der Zugkraft an einem Rand der Leiterplatte der Fall wäre.
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Es versteht sich von selbst, dass das weitere Endstück auch zwei oder mehrere Aussparungen aufweisen kann, die das weitere Endstück in mehr als zwei, beispielsweise drei oder vier, weitere Rastteile aufteilt, die sich beim Einrasten zueinander hin bewegen können. Hierdurch könnte eine Belastung der Leiterplatte beim Einrasten reduziert werden.
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Gemäß einer möglichen weiteren Variante weist das weitere erste Fügeelement einen Rastarm auf, an dem das weiteren Endstück angeordnet ist und im Folgenden als weiterer Rastarm bezeichnet wird. Das weitere Endstück weist bei dieser Variante eine Rastnase auf, die an der weiteren Kante des weiteren zweiten Fügeelementes eingerastet ist und im Folgenden als weitere Rastnase bezeichnet wird. Diese Variante könnte den Vorteil haben, dass die weitere Rastnase einfacher als zwei oder mehrere der oben genannten weiteren Rastteile hergestellt werden kann. Insbesondere könnte eine Steifigkeit des weiteren ersten Fügeelementes höher ausgelegt werden, wodurch der definierte Abstand zwischen der Hohlleiterantenne und der Leiterplatte über einen Lebenszyklus des Radarsensors genauer eingehalten werden könnte.
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Der weitere Rastarm kann sich prinzipiell von einem Abschnitt an, der an der Rückseite der Hohlleiterantenne angrenzt, in einer Verformungsrichtung des weiteren Rastarms, die im Folgenden als weitere Verformungsrichtung bezeichnet wird, verformen, die quer zu der weiteren Fügerichtung verläuft, um eine Bewegung der weiteren Rastnase in die weitere Verformungsrichung und ein anschließendes Einrasten der weiteren Rastnase zu ermöglichen. Über eine Länge des weiteren Rastarms kann auch bei vergleichsweise hoher Steifigkeit eine Verformung des weiteren Rastarms in die weitere Verformungsrichtung des weiteren Rastarms und damit die Bewegung der weiteren Rastnase quer zu der weiteren Fügerichtung realisiert werden, so dass die weiteren Rastnase die weitere Kante des weiteren zweiten Fügeelementes passieren kann. Die oben genannten weiteren Rastteile können sich in der Regel nur in einem Bereich des weiteren Endstückes verformen und würden daher in den meisten Anwendungsfällen eine niedrigere Steifigkeit als der weitere Rastarm aufweisen. Die Verformung des weiteren Rastarms in der weiteren Verformungsrichtung integriert sich über die Länge des weiteren Rastarms und ergibt eine Auslenkung des weiteren Endstückes in der weiteren Verformungsrichtung. Die Länge des weiteren Rastarms ist insbesondere mindestens drei Mal so groß wie eine Länge des weiteren Endstückes gemessen in Richtung parallel zu der weiteren Hauptachse des weiteren ersten Fügeelementes.
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Darüber hinaus könnte der weitere Rastarm ermöglichen, die weitere Rastverbindung an einem äußeren Bereich der Leiterplatte vorzusehen. Dies könnte Platz in einem inneren Bereich der Leiterplatte sparen, wo in der Regel elektronische Bauelemente und Leitungen angeordnet sind. Entsprechend ist in einer weiteren möglichen Ausgestaltung die weitere Kante in Form einer Außenkante der Leiterplatte ausgebildet.
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Generell ist das weitere erste Fügeelement elastisch, d.h. das weitere erste Fügeelement weist ein elastisches Verhalten auf, welches das Einrasten des weiteren ersten Fügeelementes an dem weiteren zweiten Fügeelement ermöglichen kann.
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Das elastische Verhalten des weiteren ersten Fügeelementes könnte gemäß einer Variante ermöglichen, dass sich das weitere Endstück bei einem Vorbeischieben des weiteren Endstückes an dem weiteren zweiten Fügeelement in die weitere Verformungsrichtung quer zu der weiteren Fügerichtung bewegen kann. Weiterhin kann das elastische Verhalten des weiteren ersten Fügeelementes ermöglichen, dass das weitere Endstück sich entgegengesetzt zu der weiteren Verformungsrichtung hin zu der weiteren Hauptachse bewegt und zurückspringt, nachdem das weitere erste Fügeelement das weitere zweite Fügeelement passiert hat.
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In einer weiteren Variante könnte das elastische Verhalten des weiteren ersten Fügeelementes ermöglichen, dass die beiden weiteren Rastteile sich zueinander hin bewegen, wenn die weitere Stoßkante oder die weitere Stoßfläche an der weiteren Kante vorbeigeschoben wird. Das weitere Endstück ist hierbei insbesondere in einer weiteren Übergangszone, die sich zwischen den beiden weiteren Rastteilen befindet und an welcher die Aussparung des weiteren Endstückes angrenzt, elastisch ausgebildet. Weiterhin könnte das elastische Verhalten des weiteren ersten Fügeelementes ermöglichen, dass sich die beiden weiteren Rastteile voneinander weg bewegen, nachdem die weitere Stoßkante oder die weitere Stoßfläche die weitere Kante passiert hat. Prinzipiell kann ein Material der weiteren Übergangszone elastischer als ein weiteres Material in einem übrigen Bereich des weiteren ersten Fügeelementes ausgebildet sein.
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Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Radarsensorsystems, aufweisend eine Hohlleiterantenne, ein Radom, ein Gehäuse und eine Leiterplatte, vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst eine Montage des Radarsensorsystems mit den folgenden Schritten. In einem ersten Schritt wird die Hohlleiterantenne an das Radom angenähert. Dies kann durch einen Menschen oder alternativ mithilfe von Roboterarmen umgesetzt werden. In einem zweiten Schritt wird die Hohlleiterantenne an das Radom zum Schließen einer Rastverbindung zwischen der Hohlleiterantenne und dem Radom gedrückt. Insbesondere wird die Hohlleiterantenne hierbei in die oben genannte Fügerichtung relativ zu dem Radom gepresst. In einem dritten Schritt wird die Leiterplatte in das Gehäuse eingebracht. In einem vierten Schritt wird das Radom auf das Gehäuse aufgesetzt, wobei die mithilfe der Rastverbindung an dem Radom befestigte Hohlleiterantenne in das Gehäuse eingebracht wird. In einem vierten Schritt wird das Gehäuse durch Befestigen des Radoms an dem Gehäuse geschlossen. Das Radom kann beispielweise an dem Gehäuse verschweißt werden.
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In einer möglichen Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Verfahren eine Herstellung des Radoms und eines ersten Fügeelementes der Rastverbindung mithilfe eines 3D-Druckverfahrens. Das 3D-Druckverfahren wird insbesondere derart durchgeführt wird, dass zumindest ein Teil des ersten Fügeelementes als ein integraler Bestandteil des Radoms hergestellt wird. Bei eine Durchführung des 3D-Druckverfahrens wird ein Werkstoff schichtweise aufgetragen und/oder schichtweise erhärtet. Als integraler Bestandteil des Radoms teilt das erste Fügeelement mit dem Radom eine gemeinsame Schicht desselben Werkstoffes oder weist zumindest eine erste Grenzschicht auf, die an eine zweite Grenzschicht des Radoms angrenzt. Insbesondere ist die erste Grenzschicht mit der zweiten Grenzschicht verschmolzen. Insbesondere sind die erste Grenzschicht und die zweite Grenzschicht zeitlich hintereinander in einem 3D-Druckprozess hergestellt. Der 3D-Druckprozess umfasst ein schichtweises Auftragen von Material, insbesondere der ersten und zweiten Grenzschicht oder der gemeinsamen Schicht, wobei während des Auftragens eine Position des Radoms, insbesondere einer ersten Schicht des Radoms, relativ zu einer stationären Lagerung eines Roboterarms, aus welchem das Material zum schichtweisen Auftragen austritt, unverändert bleibt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen schematisch
- Figur 1
- ein Fahrzeug mit einem Radarsensor;
- Figur 2
- eine Schnittansicht einer Variante des in Figur 1 gezeigten Radarsensors mit einer Leiterplatte, einem Radom und einer Hohlleiterantenne und einer Variante einer Rastverbindung zwischen der Hohlleiterantenne und dem Radom in einem geschlossenen Zustand;
- Figur 3
- die in Figur 2 gezeigte Variante der Rastverbindung in einem geöffneten Zustand;
- Figur 4
- eine obere Kante der in Figur 3 gezeigten Rastverbindung an einer Vorderseite der Hohlleiterantenne;
- Figur 5
- eine untere Kante der in Figur 3 gezeigten Rastverbindung an einer Rückseite der Hohlleiterantenne;
- Figur 6
- eine Schnittansicht einer weiteren Variante einer Rastverbindung zwischen der Hohlleiterantenne und dem Radom in einem geschlossenen Zustand;
- Figur 7
- eine Draufsicht der in Figur 6 gezeigten Hohlleiterantenne;
- Figur 8
- eine weitere Schnittansicht des in Figur 1 gezeigten Radarsensors mit der Leiterplatte, dem Radom und der Hohlleiterantenne;
- Figur 9
- die in Figur 6 gezeigte weitere Variante der Rastverbindung in einem geöffneten Zustand;
- Figur 10
- eine perspektivische Ansicht des Radoms mit einem ersten Fügeelement der in Figur 2 gezeigten Rastverbindung;
- Figur 11
- das in Figur 10 gezeigte Radom mit der mithilfe der in Figur 2 gezeigten Rastverbindung befestigten Hohlleiterantenne;
- Figur 12
- eine Schnittansicht einer Variante des in Figur 1 gezeigten Radarsensors mit der in Figur 2 gezeigten Rastverbindung zwischen der Hohlleiterantenne und dem Radom und einer weiteren Rastverbindung zwischen der Hohlleiterantenne und der Leiterplatte in einem geschlossenen Zustand;
- Figur 13
- die in Figur 12 gezeigte Variante der weiteren Rastverbindung in einem geöffneten Zustand;
- Figur 14
- eine obere Kante der in Figur 13 gezeigten weiteren Rastverbindung an einer Vorderseite der Leiterplatte;
- Figur 15
- eine untere Kante der in Figur 13 gezeigten weiteren Rastverbindung an einer Rückseite der Leiterplatte;
- Figur 16
- eine Schnittansicht einer weiteren Variante der weiteren Rastverbindung zwischen der Hohlleiterantenne und der Leiterplatte in einem geschlossenen Zustand;
- Figur 17
- eine Draufsicht der in Figur 12 gezeigten Hohlleiterantenne und eine Schnittansicht des in Figur 12 gezeigten Radoms;
- Figur 18
- eine weitere Schnittansicht des in Figur 12 gezeigten Radarsensors;
- Figur 19
- die in Figur 16 gezeigte weitere Variante der weiteren Rastverbindung in einem geöffneten Zustand;
- Figur 20
- eine perspektivische Ansicht der Leiterplatte und der Hohlleiterantenne mit einem an einem Rand der Leiterplatte eingerasteten Rastarm;
- Figur 21
- eine weitere perspektivische Ansicht der in Figur 10 gezeigten Leiterplatte und der Hohlleiterantenne mit der in Fig. 12 gezeigten Variante der weiteren Rastverbindung und der in Figur 16 gezeigten weiteren Variante der weiteren Rastverbindung.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
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Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 10 mit einem Radarsensorsystem 1 zur Erfassung eines Objekts 8 in einer Umgebung des Fahrzeugs 10. Das Objekt 8 kann ein weiteres Fahrzeug sein. Das Radarsensorsystem 1 ist insbesondere eingerichtet, Radarwellen auszusenden und/oder Radarwellen zu empfangen. Praktischerweise ist das Radarsensorsystem 1 mit Hilfe eines Steuergerätes 9 gesteuert. Das Steuergerät 9 kann eingerichtet sein, Empfangssignale, die das Radarsensorsystem 1 in Abhängigkeit von den empfangenen Radarwellen, die beispielsweise an dem Objekt 8 reflektiert wurden, zu verarbeiten.
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Fig. 2 zeigt schematisch eine mögliche Variante des Radarsensorsystem 1 in einer Schnittansicht. Das Radarsensorsystem 1 weist eine Hohlleiterantenne 2, ein Radom 3, ein Gehäuse 4 und eine Leiterplatte 5 auf. Das Radom 3 ist an dem Gehäuse 4 befestigt. Das Gehäuse 4 und das Radom 3 umgeben zusammen die Leiterplatte 5 und die Hohlleiterantenne 2. Prinzipiell kann das Radom 3 auch als ein Teil des Gehäuses 4 betrachtet werden. Weiterhin ist die Hohlleiterantenne 2 mithilfe einer Rastverbindung an dem Radom 3 befestigt. Für eine Montage des Radarsensorsystems 1 kann die Leiterplatte 5 in einem Raum, der von dem Gehäuse 4 umgeben ist, platziert werden. Im Anschluss daran kann das Radom 3 zusammen mit der an dem Radom 3 befestigten Hohlleiterantenne 2 an einer Oberseite des Gehäuses 4 befestigt, beispielsweise verschweißt, werden.
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Die Radarwellen sind insbesondere mit Hilfe der Leiterplatte 5, insbesondere mit Hilfe eines Radarwellengenerators 6, erzeugbar. Die mit Hilfe des Radarwellengenerators 6 erzeugten Radarwellen können mit Hilfe der Hohlleiterantenne 2 ausgesendet werden. Hierzu können die Radarwellen in in Fig. 2 der Übersicht halber nicht gezeigte Kanäle der Hohlleiterantenne 2 eingekoppelt werden. Eingänge der Kanäle können sich an in Fig. 2 nicht dargestellten Ports der Leiterplatte 5 befinden. Der Radarwellengenerator 6 kann insbesondere in Form eines Hochfrequenzmikrochips ausgebildet sein. Weiterhin kann der Radarwellengenerator 6 mit Hilfe von weiteren in der Fig. 2 nicht dargestellten Bauteilen der Leiterplatte 5 steuerbar sein.
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Fig. 2 zeigt eine Variante, wie die Hohlleiterantenne 2 an dem Radom 3 mit Hilfe einer ersten Rastverbindung befestigt sein kann. Hierbei zeigt Fig. 2 die erste Rastverbindung in einem eingerasteten, d.h. geschlossenen, Zustand. Die erste Rastverbindung weist ein erstes Fügeelement 11 und ein zweites Fügeelement 12, welches in Fig. 3 dargestellt ist, auf. Das erste Fügeelement 11 der ersten Rastverbindung, im Folgenden verkürzt als das erste Fügeelement 11 bezeichnet, erstreckt sich insbesondere senkrecht von einer die Hohlleiterantenne 2 abdeckenden Innenwand 7 des Radoms 3 in Richtung der Hohlleiterantenne 2.
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Weiterhin kann das erste Fügeelement 11 an seinem von der Innenwand 7 beabstandet angeordneten Endstück 11.2 einen vergrößerten Querschnitt zum Einrasten an dem zweiten Fügeelement 12 der ersten Rastverbindung, im Folgenden verkürzt als zweites Fügeelement 12 bezeichnet, aufweisen. Das zweite Fügeelement 12 kann an der Hohlleiterantenne 2 angeordnet sein und zumindest eine Kante, wie beispielsweise eine zweite Kante 12.2, zum Einrasten des ersten Fügeelementes 11 aufweisen.
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Das zweite Fügeelement 12 ist bei der in Fig. 2, 3, 4, 5 gezeigten Ausgestaltung des Radarsensorsystems 1 in Form einer Bohrung ausgebildet. Die Bohrung ist durch eine in Fig. 4 dargestellte erste umlaufende Kante 12.1, die auf einer zu dem Radom 3 gewandten Seite der Hohlleiterantenne 2, im Folgenden als Vorderseite der Hohlleiterantenne 2 bezeichnet, angeordnet ist und eine zweite umlaufende Kante 12.2 begrenzt. Die zweite umlaufende Kante 12.2 ist auf einer dem Radom 3 abgewandten Seite der Hohlleiterantenne 2, im Folgenden als Rückseite der Hohlleiterantenne 2 bezeichnet, angeordnet und in Fig. 5 dargestellt. Die erste Kante 12.1 begrenzt demnach die Bohrung an der Vorderseite der Hohlleiterantenne 2 und die zweite umlaufende Kante 12.2 die Bohrung an der Rückseite der Hohlleiterantenne 2.
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Fig. 3 zeigt eine optionale Aufteilung des ersten Fügeelementes 11 in einen ersten Teil 11.1, der sich von dem Radom 3 weg entlang einer Hauptachse 100 des ersten Fügeelementes 11 erstreckt und an dem das Endstück 11.2 angeordnet ist, und ein Endstück 11.2, das einen zweiten Teil des ersten Fügeelementes 11 bildet. Das Endstück 11.2 kann insbesondere konisch ausgebildet sein. Des Weiteren kann das Endstück 11.2 in zumindest zwei sich beim Einrasten zueinander hinbewegliche Teile, nämlich ein erstes Rastteil 14.1 und ein zweites Rastteil 14.2, aufgeteilt sein.
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Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass eine Breite des Endstückes 11.2 zumindest in einem Bereich des Endstückes 11.2 größer als eine Breite des ersten Teils 11.1 ist. Die Breite bemisst sich in einer Richtung 102, die senkrecht zu der Hauptachse 100 verläuft. Insbesondere ist die größte Breite des Endstückes 11.2 größer als ein Durchmesser der Bohrung 12. Dies bewirkt, dass die beiden Rastteile 14.1 und 14.2 zusammengedrückt werden, wenn das erste Fügeelement 11 in eine Fügerichtung 101 durch die Bohrung 12 geschoben wird. Damit sich die beiden Rastteile 14.1 und 14.2 leichter zueinander hinbewegen können, kann das Endstück 11.2 zumindest eine Aussparung 13 aufweisen. Bewegen sich die beiden Rastteile 14.1 und 14.2 zueinander hin, so wird die größte Breite des Endstückes 11.2 reduziert, so dass das Endstück 11.2 durch die Bohrung 12 geschoben werden kann. Nachdem das Endstück 11.2 die Bohrung 12 passiert hat, das heißt in der Fügerichtung 101 gesehen hinter der Bohrung 12, insbesondere hinter der zweiten umlaufenden Kante 12.2, angeordnet ist, können sich die beiden Rastteile 14.1 und 14.2 wieder auseinanderbewegen. Die Hohlleiterantenne 2 weist auf ihrer Rückseite hierzu einen freien Raum auf, der sich in der Fügerichtung 101 unmittelbar hinter der zweiten umlaufenden Kante 12.2 befindet. Die beiden Rastteile 14.1, 14.2 können, insbesondere aufgrund ihrer elastischen Eigenschaft, in den freien Raum zurückspringen, nachdem das Endstück 11.2 die zweite umlaufende Kante 12.2 passiert hat. Prinzipiell können die beiden Rastteile 14.1, 14.2 aufgrund ihrer elastischen Eigenschaft auch ohne die Aussparung 13 zusammengedrückt werden. In diesem Fall sind beiden Rastteile 14.1, 14.2 nicht voneinander getrennt, sondern bilden ein kuppelförmiges Endstück aus. Die Aussparung 13 könnte jedoch ein leichteres Einrasten und Öffnen der ersten Rastverbindung ermöglichen.
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Fig. 6 zeigt eine weitere Variante des Radarsensorsystems 1. Bei der in Fig. 6 gezeigten Variante ist die Hohlleiterantenne 2 an dem Radom 3 mit Hilfe einer zweiten Rastverbindung befestigt. Fig. 6 zeigt die zweite Rastverbindung in einem eingerasteten, d.h. geschlossenen, Zustand. Die zweite Rastverbindung weist ein erstes Fügeelement 21 und ein zweites Fügeelement 22 auf, welches in Fig. 9 gezeigt ist. Das erste Fügeelement 21 der zweiten Rastverbindung, im Folgenden abgekürzt als erstes Fügeelement 21 bezeichnet, kann sich von dem Radom 3 in Richtung der Hohlleiterantenne 2 erstrecken und an seinem von der Innenwand 7 beabstandeten Endstück 21.3 einen vergrößerten Querschnitt zum Einrasten an dem zweiten Fügeelement 22 der zweiten Rastverbindung, im Folgenden abgekürzt als zweites Fügeelement 22 bezeichnet, aufweisen. Das zweite Fügeelement 22 ist bei der in Fig. 6, 7, 8 und 9 dargestellten Variante des Radarsensorsystems 1 in Form eines Rands der Hohlleiterantenne 2 ausgebildet. Der Rand ist durch eine erste obere Kante 22.1 der Hohlleiterantenne 2, welche sich auf der Vorderseite der Hohlleiterantenne 2 befindet, und eine zweite untere Kante 22.2, welche sich an der Rückseite der Hohlleiterantenne 2 befindet, begrenzt. An der zweiten Kante 22.2 kann das Endstück 21.3, insbesondere eine Rastnase 21.4 des Endstückes 21.3, einrasten.
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Fig. 7 zeigt die Hohlleiterantenne 2 in einer Draufsicht und das Radom 3 und das erste Fügeelement 21 in einem Schnitt. Fig. 6 zeigt das Gehäuse 4 und das Radom 3 in einem Schnitt in der in Fig. 7 gezeigten Schnittebene C-C. Um Platz für das erste Fügeelement 21 bereitzustellen, kann in dem Gehäuse 4 eine Aussparung 70 vorgesehen sein, die in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigt ist. Die Aussparung 70 kann sich insbesondere durch das Radom 3 erstrecken. Fig. 8 zeigt das Radarsensorsystem 1 in einem Schnitt entlang der in Fig. 7 gezeigten Schnittebene D-D.
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In Fig. 9 ist erkennbar, dass das erste Fügeelement 21 einen Rastarm 21.1 aufweist, an dem das Endstück 21.3 angeordnet ist. Im geschlossenen Zustand der zweiten Rastverbindung ist die Rastnase 21.4 an der zweiten Kante 22.2 des zweiten Fügeelementes 22 eingerastet. Fig. 9 zeigt die zweite Rastverbindung in einem geöffneten Zustand.
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Zum Schließen der zweiten Rastverbindung wird das erste Fügeelement 21 in die Fügerichtung 101 bewegt, wodurch sich das erste Fügeelement 21 dem zweiten Fügeelement 22 nähert. Das erste Fügeelement 21 wird insbesondere so lange in die Fügerichtung 101 bewegt, bis eine Stoßfläche 90 des Endstücks 21.3 die erste Kante 22.1 des zweiten Fügeelementes 22 berührt. Wird das erste Fügeelement 21 weiter in die Fügerichtung 101 bewegt, nachdem die Stoßfläche 90 die erste Kante 22.1 berührt hat, so bewegt sich das Endstück 21.3 in eine Verschiebungsrichtung 201, die senkrecht zu der Fügerichtung 101 verläuft, wobei der Rastarm 21.1 in die Richtung 201 gebogen wird.
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Eine Verschiebung des Endstückes 21.3 in die Richtung 201 ermöglicht, dass die Rastnase 21.4 an dem Rand der Hohlleiterantenne 2, d.h. dem zweiten Fügeelement 22, in Richtung der zweiten Kante 22.2 vorbeigleiten kann. Nachdem die Rastnase 21.4 die zweite Kante 22.2 passiert hat, kann das Endstück 21.3 in eine Richtung zurückspringen, die entgegengesetzt zu der Verschiebungsrichtung 201 verläuft. Damit das Endstück 21.3 zurückspringen kann, ist in der Fügerichtung 101 gesehen hinter der zweiten Kante 22.2 ein freier Raum vorgesehen.
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Die Stoßfläche 90 ist schräg zu einer Haupterstreckungsrichtung 200 des ersten Fügeelementes ausgerichtet. Insbesondere kann die Stoßfläche 90 einen Winkel zu der Haupterstreckungsrichtung 200 von etwa 5 bis 20 Grad aufweisen.
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Aus Fig. 9 ist weiterhin ersichtlich, dass das Endstück 21.3 eine größere Breite als der Rastarm 21.1 aufweist, wobei die Breite in einer Richtung quer zur Haupterstreckungsrichtung 200 messbar ist.
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Ein zweiter Teil 21.2 des ersten Fügeelementes 21 kann entlang der Haupterstreckungsrichtung 200 an der Hohlleiterantenne 2 verlaufen. Der zweite Teil 21.2 ist insbesondere in das Radom 3 integriert. Eine derartige Integration des zweiten Teils 21.2 in das Radom 3 kann beispielsweise durch eine Herstellung des ersten Fügeelementes 21 zusammen mit der Hohlleiterantenne 2 mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens realisiert werden.
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Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften weiteren Ausgestaltung des Radoms 3. Das Radom 3 weist insbesondere das erste Fügeelement 11 und zumindest eine erste Seitenwand 91 auf. Wenn die Hohlleiterantenne 2 an dem Radom 3 mithilfe der ersten Rastverbindung befestigt ist, wie es in Fig. 11 gezeigt ist, kann die Hohlleiterantenne 2 an der Seitenwand 91 angrenzen. Insbesondere kann ein erster Rand 81 der Hohlleiterantenne 2 an der Seitenwand 91 entlangführen und an der Seitenwand 91 anliegen. Dadurch könnte ein Verdrehen der Hohlleiterantenne 2 in Bezug zu dem Radom 3 verhindert werden.
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Fig. 11 zeigt weiterhin einen optionalen Abstandshalter 31 der Hohlleiterantenne 2, der im Folgenden als erster Abstandshalter 31 bezeichnet wird. Der erste Abstandshalter 31 weist insbesondere die Funktionalität des oben beschriebenen ersten Abstandshalters auf. Hierzu erstreckt sich der erste Abstandshalter 31 insbesondere von der Rückseite der Hohlleiterantenne 2 in eine Richtung weg von dem Radom 3. Weiterhin kann eine Auflagefläche 82 des ersten Abstandshalters 31 einen ersten Abstand 71 zu der Rückseite der Hohlleiterantenne 2 aufweisen. Insbesondere ragt der erste Abstandshalter 31 mit dem ersten Abstand 71 aus der Rückseite der Hohlleiterantenne 2 heraus. Insbesondere ist der erste Abstandshalter 31 derart ausgebildet, dass der erste Abstandshalter 31 eine Bewegung der Hohlleiterantenne 2 in einer Richtung senkrecht weg von der Innenwand 7 des Radoms 3 blockiert.
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Weiterhin zeigt Fig. 11 eine Variante, bei welcher der erste Abstandshalter 31 das in Fig. 3 gezeigte zweite Fügeelement 12 aufweist. Wie in Fig. 11 gezeigt, kann bei dieser Variante eine Rückseite des Endstücks 11.2 an der Auflagefläche 82 anliegen. Bei der in Fig. 11 dargestellten Variante weist der erste Abstandshalter 31 die beiden umlaufenden Kanten 12.1 und 12.2 und damit die Bohrung auf, die in Fig. 11 nicht gezeigt ist.
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Fig. 10 zeigt einen optionalen Abstandshalter 32 des Radoms 3, der im Folgenden als zweiter Abstandshalter 32 bezeichnet wird. Der zweite Abstandshalter 32 kann sich von der Innenwand 7 in Richtung der Hohlleiterantenne 2 erstrecken. In einem eingerasteten Zustand der ersten Rastverbindung ist insbesondere die Hohlleiterantenne 2 gegen den zweiten Abstandshalter 32 gepresst. Insbesondere ist im eingerasteten Zustand der ersten Rastverbindung eine Kontaktfläche der Vorderseite der Hohlleiterantenne 2, die nicht in den Figuren gezeigt ist, gegen eine Auflagefläche 32.1 des zweiten Abstandshalters 32 gepresst.
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Das erste Fügeelement 11 ist insbesondere derart an den zweiten Abstandshalter 32 angepasst, dass in einem eingerasteten Zustand der ersten Rastverbindung das erste Fügeelement 11 unter Zugspannung steht. Um dies zu realisieren, weist die Kontaktfläche der Hohlleiterantenne 2 insbesondere einen ersten konstruktiven Abstand zu der Auflagefläche 82 des ersten Abstandshalters 31 in einer Richtung senkrecht zu der Innenwand 7 des Radoms 3 auf, der geringfügig, beispielsweise in einem Bereich zwischen 0,1 und 1 Millimeter, größer als ein zweiter konstruktiver Abstand zwischen der Rückseite des Endstückes 11.2 des ersten Fügeelementes 11 und der Auflagefläche 32.1 des zweiten Abstandshalters 32 in der Richtung senkrecht zu der Innenwand 7 des Radoms 3 ist. Der erste konstruktive Abstand kann in einem Zustand der Hohlleiterantenne 2 messbar sein, in welchem die Hohlleiterantenne 2 nicht an dem Radom 3 befestigt ist, d.h. die erste Rastverbindung geöffnet ist. Analog kann der zweite konstruktive Abstand gemessen werden, wenn die Hohlleiterantenne 2 nicht mit dem Radom 3 mithilfe der ersten Rastverbindung verbunden ist, wie es in Fig. 10 gezeigt ist.
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Optional kann die Hohlleiterantenne 2 einen in Fig. 2 gezeigten dritten Abstandshalter 33 aufweisen. Der dritte Abstandshalter 33 kann sich von der Vorderseite der Hohlleiterantenne 2 in Richtung des Radoms 3 erstrecken. In einem geschlossen Zustand der ersten Rastverbindung kann die Hohlleiterantenne 2 den dritten Abstandshalter 33 an die Innenwand 7 drücken.
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Es versteht sich von selbst, dass die Hohlleiterantenne 2 an dem Radom 3 auch mithilfe der ersten und zweiten Rastverbindung befestigt sein kann. Auch eine Kombination von zwei oder mehreren der ersten und/oder zweiten Rastverbindungen zum Befestigen der Hohlleiterantenne 2 an dem Radom 3 ist möglich.
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Für eine Montage des Radarsensorsystems 1 kann besonders vorteilhaft sein, wenn nicht nur die Hohlleiterantenne 2, sondern auch die Leiterplatte 5 mithilfe einer Rastverbindung an dem Radom 3 befestigt ist. Daher ist im Folgenden eine Variante der in den Figuren 1 bis 11 gezeigten möglichen Ausgestaltungen des Radarsensorsystems 1 beschrieben, bei welcher die Leiterplatte 5 mithilfe einer weiteren Rastverbindung an der Hohlleiterantenne 2 befestigt ist. Für die Montage des Radarsensorsystems 1 kann in einem ersten Schritt die Leiterplatte 5 mithilfe der weiteren Rastverbindung an der Hohlleiterantenne 2 befestigt werden. In einem zweiten Schritt kann die Hohlleiterantenne 2 zusammen mit der Leiterplatte 5 an dem Radom 3 mithilfe der oben beschriebenen Rastverbindung, die die erste und/oder zweite Rastverbindung aufweisen kann, befestigt werden. Möglich ist auch, dass zunächst die Hohlleiterantenne 2 an dem Radom 3 mithilfe der oben beschriebenen Rastverbindung befestigt wird und im Anschluss daran die Leiterplatte 5 mithilfe der weiteren Rastverbindung an der Hohlleiterantenne 2 befestigt wird. Die weitere Rastverbindung kann ähnlich zu der oben beschriebenen ersten oder zweiten Rastverbindung ausgebildet sein. Im Folgenden werden zwei mögliche Varianten der weiteren Rastverbindung beschrieben, die auch miteinander kombiniert werden können.
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Fig. 12 zeigt eine mögliche Variante des Radarsensorsystem 1 mit der Rastverbindung und der weiteren Rastverbindung in einer Schnittansicht. Die Hohlleiterantenne 2 ist an der Leiterplatte 5 mithilfe der weiteren Rastverbindung befestigt. Für eine Montage des Radarsensorsystems 1 können die Leiterplatte 5 und die Hohlleiterantenne 2 zusammen als eine Einheit in einem Raum, der von dem Gehäuse 4 umgeben ist, durch ein Aufsetzen des Radoms 3 auf das Gehäuse 4 eingebracht werden. Im Anschluss daran kann das Radom 3 an einer Oberseite des Gehäuses 4 verschweißt werden.
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Fig. 12 zeigt eine Variante, wie die Hohlleiterantenne 2 an der Leiterplatte 5 mit Hilfe einer weiteren ersten Rastverbindung befestigt sein kann. Hierbei zeigt Fig. 12 die weitere erste Rastverbindung in einem eingerasteten, d.h. geschlossenen, Zustand. Die weitere erste Rastverbindung weist ein erstes Fügeelement 111 und ein zweites Fügeelement 112, welches in Fig. 13 dargestellt ist, auf. Das erste Fügeelement 11 der weiteren ersten Rastverbindung, im Folgenden verkürzt als das erste Fügeelement 111 bezeichnet, erstreckt sich insbesondere senkrecht von der Hohlleiterantenne 2 in Richtung der Leiterplatte 5.
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Weiterhin kann das erste Fügeelement 111 an seinem von der Hohlleiterantenne 2 beabstandeten Endstück 111.2 einen vergrößerten Querschnitt zum Einrasten an dem zweiten Fügeelement 112 der weiteren ersten Rastverbindung, im Folgenden verkürzt als zweites Fügeelement 112 bezeichnet, aufweisen. Das zweite Fügeelement 112 kann an der Leiterplatte 5 angeordnet sein und weist zumindest eine weitere Kante, wie beispielsweise eine weitere zweite Kante 112.2, zum Einrasten des ersten Fügeelementes 111 auf.
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Das zweite Fügeelement 112 ist bei der in Fig. 12, 13, 14, 15 gezeigten Ausgestaltung des Radarsensorsystems 1 in Form einer weiteren Bohrung ausgebildet. Die weitere Bohrung ist durch eine in Fig. 14 dargestellte weitere erste umlaufende Kante 112.1, die auf der Vorderseite der Leiterplatte 5 angeordnet ist und eine weitere zweite umlaufende Kante 112.2 begrenzt. Die weitere zweite umlaufende Kante 112.2 ist auf der Rückseite der Leiterplatte 5 angeordnet und in Fig. 15 dargestellt. Die weitere erste Kante 112.1 begrenzt demnach die weitere Bohrung an der Vorderseite der Leiterplatte 5 und die weitere zweite umlaufende Kante 112.2 die weitere Bohrung an der Rückseite der Leiterplatte 5.
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Fig. 13 zeigt eine optionale Aufteilung des ersten Fügeelementes 111 in einen ersten Teil 111.1, der sich von der Hohlleiterantenne 2 weg entlang einer Hauptachse 1100 des ersten Fügeelementes 111 erstreckt und an dem das Endstück 111.2 angeordnet ist, und das Endstück 111.2, das einen zweiten Teil des ersten Fügeelementes 11 bildet. Das Endstück 111.2 kann insbesondere konisch ausgebildet sein. Des Weiteren kann das Endstück 111.2 in zumindest zwei sich beim Einrasten zueinander hinbewegliche Teile, nämlich ein weiteres erstes Rastteil 114.1 und ein weiteres zweites Rastteil 114.2, aufgeteilt sein.
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Aus Fig. 13 ist ersichtlich, dass eine Breite des Endstückes 111.2 zumindest in einem Bereich des Endstückes 111.2 größer als eine Breite des ersten Teils 111.1 ist. Die Breite bemisst sich in einer Richtung 1102, die senkrecht zu der Hauptachse 1100 verläuft. Insbesondere ist die größte Breite des Endstückes 111.2 größer als ein Durchmesser der weiteren Bohrung 112. Dies bewirkt, dass die beiden weiteren Rastteile 114.1 und 114.2 zusammengedrückt werden, wenn das erste Fügeelement 111 in eine weitere Fügerichtung 1101 durch die Bohrung 112 geschoben wird. Damit sich die beiden weiteren Rastteile 114.1 und 114.2 leichter zueinander hinbewegen können, kann das Endstück 111.2 zumindest eine weitere Aussparung 113 aufweisen. Bewegen sich die beiden weiteren Rastteile 114.1 und 114.2 zueinander hin, so wird die größte Breite des Endstückes 111.2 reduziert, so dass das Endstück 111.2 durch die weitere Bohrung 112 geschoben werden kann.
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Nachdem das Endstück 111.2 die weitere Bohrung 112 passiert hat, das heißt in der weiteren Fügerichtung 1101 gesehen hinter der weitere Bohrung 112, insbesondere hinter der weiteren zweiten umlaufenden Kante 112.2, angeordnet ist, können sich die beiden weiteren Rastteile 114.1 und 114.2 wieder auseinanderbewegen. Die Leiterplatte 5 weist auf ihrer Rückseite hierzu einen weiteren freien Raum auf, der sich in der weiteren Fügerichtung 1101 unmittelbar hinter der weiteren zweiten umlaufenden Kante 112.2 befindet. Die beiden weiteren Rastteile 114.1, 114.2 können, insbesondere aufgrund ihrer elastischen Eigenschaft, in den weiteren freien Raum zurückspringen, nachdem das Endstück 111.2 die weitere zweite umlaufende Kante 112.2 passiert hat. Prinzipiell können die beiden weiteren Rastteile 114.1, 114.2 aufgrund ihrer elastischen Eigenschaft auch ohne die weitere Aussparung 113 zusammengedrückt werden. In diesem Fall sind beiden weiteren Rastteile 114.1, 114.2 nicht voneinander getrennt, sondern bilden ein kuppelförmiges Endstück aus. Die weitere Aussparung 113 könnte jedoch ein leichteres Einrasten und Öffnen der weiteren ersten Rastverbindung ermöglichen.
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Die Hohlleiterantenne 2 kann gemäß einer möglichen Ausgestaltung ein Abstützelement 19 aufweisen, welches sich von einer zu der Leiterplatte 5 hingewandten Fläche 20 der Hohlleiterantenne 2 in Richtung der Leiterplatte 5 erstreckt. Möglich ist, dass das Abstützelement 19 durch Wände der Kanäle der Hohlleiterantenne 2 gebildet ist. Alternativ kann das Abstützelement 19 separat zu den Wänden der Kanäle angeordnet sein.
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Das erste Fügeelement 111 ist insbesondere derart an das Abstützelement 19 angepasst, dass in einem eingerasteten Zustand der weiteren ersten Rastverbindung das erste Fügeelement 111 unter Zugspannung steht. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, indem eine Länge 18 des ersten Teils 111.1 des ersten Fügeelementes 111, die in Richtung der Hauptachse 1100 messbar ist, geringfügig kleiner, das heißt beispielsweise 0,1 bis 1 mm kleiner, als eine Summe einer Dicke der Leiterplatte 5, insbesondere ein Abstand zwischen der weiteren ersten umlaufenden Kante 112.1 und der weiteren zweiten umlaufenden Kante 112.2 in Richtung der Hauptachse 1100, und eine Erstreckung des Abstützelementes 19 in einer Richtung, die parallel zu der Hauptachse 1100 verläuft, ist.
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Fig. 16 zeigt eine weitere Variante der weiteren Rastverbindung. Bei der in Fig. 6 gezeigten Variante des Radarsensorsystems 1 ist die Hohlleiterantenne 2 an der Leiterplatte 5 mit Hilfe einer weiteren zweiten Rastverbindung befestigt. Fig. 16 zeigt die weitere zweite Rastverbindung in einem eingerasteten, d.h. geschlossenen, Zustand. Die weitere zweite Rastverbindung weist ein erstes Fügeelement 121 und ein zweites Fügeelement 122 auf, welches in Fig. 19 gezeigt ist. Das erste Fügeelement 121 der weiteren zweiten Rastverbindung, im Folgenden abgekürzt als erstes Fügeelement 121 bezeichnet, kann sich von der Hohlleiterantenne 2 in Richtung der Leiterplatte 5 erstrecken und an seinem von der Hohlleiterantenne 2 beabstandeten Endstück 121.3 einen vergrößerten Querschnitt zum Einrasten an dem zweiten Fügeelement 122 der zweiten Rastverbindung, im Folgenden abgekürzt als zweites Fügeelement 122 bezeichnet, aufweisen. Das zweite Fügeelement 122 ist bei der in Fig. 16, 17, 18 und 19 dargestellten Variante des Radarsensorsystems 1 in Form eines Rands der Leiterplatte 5 ausgebildet. Der Rand ist durch eine erste obere Kante 122.1 der Leiterplatte 5, welche sich auf der Vorderseite der Leiterplatte 5 befindet, und eine zweite untere Kante 122.2 der Leiterplatte 5, welche sich an der Rückseite der Leiterplatte 5 befindet, begrenzt. An der zweiten unteren Kante 122.2 kann das Endstück 121.3, insbesondere eine Rastnase 121.4 des Endstückes 121.3, einrasten.
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Fig. 17 zeigt die Hohlleiterantenne 2 gemäß der Variante mit der zweiten Rastverbindung und der weiteren ersten Rastverbindung in einer Draufsicht und das Radom 3 in einem Schnitt. Fig. 16 zeigt das Gehäuse 4 und das Radom 3 in einem Schnitt in der in Fig. 17 gezeigten Schnittebene C-C. Um Platz für das erste Fügeelement 121 bereitzustellen, kann die oben genannte Aussparung 70 oder eine weitere Aussparung in dem Gehäuse vorgesehen sein, die in Fig. 16 und Fig. 17 nicht gezeigt ist. Die weitere Aussparung kann sich insbesondere durch das Radom 3 erstrecken und ist insbesondere größer als die Aussparung 70. Fig. 18 zeigt das Radarsensorsystem 1 in einem Schnitt entlang der in Fig. 17 gezeigten Schnittebene D-D.
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In Fig. 19 ist erkennbar, dass das erste Fügeelement 121 einen Rastarm 121.1 aufweist, an dem das Endstück 121.3 angeordnet ist. Im geschlossenen Zustand der weiteren zweiten Rastverbindung ist die Rastnase 121.4 an der zweiten Kante 122.2 des zweiten Fügeelementes 122 eingerastet. Fig. 19 zeigt die weitere zweite Rastverbindung in einem geöffneten Zustand.
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Zum Schließen der weiteren zweiten Rastverbindung wird das erste Fügeelement 121 in die weitere Fügerichtung 1101 bewegt, wodurch sich das erste Fügeelement 121 dem zweiten Fügeelement 122 nähert. Das erste Fügeelement 121 wird insbesondere so lange in die Fügerichtung 1101 bewegt, bis eine Stoßfläche 190 des Endstücks 121.3 die erste obere Kante 122.1 des zweiten Fügeelementes 122 berührt. Wird das erste Fügeelement 121 weiter in die weitere Fügerichtung 1101 bewegt, nachdem die Stoßfläche 190 die erste obere Kante 122.1 berührt hat, so bewegt sich das Endstück 121.3 in eine weitere Verschiebungsrichtung 1201, die senkrecht zu der weiteren Fügerichtung 1101 verläuft, wobei der Rastarm 121.1 in die weitere Verschiebungsrichtung 1201 gebogen wird.
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Eine Verschiebung des Endstückes 121.3 in die weitere Verschiebungsrichtung 1201 ermöglicht, dass die Rastnase 121.4 an dem Rand der Leiterplatte 5, d.h. dem zweiten Fügeelement 122, in Richtung der zweiten unteren Kante 122.2 vorbeigleiten kann. Nachdem die Rastnase 121.4 die zweite untere Kante 122.2 passiert hat, kann das Endstück 121.3 in eine Richtung zurückspringen, die entgegengesetzt zu der Verschiebungsrichtung 1201 verläuft. Damit das Endstück 121.3 zurückspringen kann, ist in der weiteren Fügerichtung 1101 gesehen hinter der zweiten unteren Kante 122.2 ein weiterer freier Raum vorgesehen.
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Die Stoßfläche 190 ist schräg zu einer Haupterstreckungsrichtung 1200 des ersten Fügeelementes 121 ausgerichtet. Insbesondere kann die Stoßfläche 190 einen Winkel zu der Haupterstreckungsrichtung 1200 von etwa 5 bis 20 Grad aufweisen.
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Aus Fig. 19 ist weiterhin ersichtlich, dass das Endstück 121.3 eine größere Breite als der Rastarm 121.1 aufweist, wobei die Breite in einer Richtung quer zur Haupterstreckungsrichtung 1200 messbar ist.
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Ein zweiter Teil 121.2 des ersten Fügeelementes 121 kann entlang der Haupterstreckungsrichtung 1200 an der Hohlleiterantenne 2 verlaufen. Der zweite Teil 121.2 ist insbesondere in die Hohlleiterantenne 2 integriert. Eine derartige Integration des zweiten Teils 121.2 in die Hohlleiterantenne 2 kann beispielsweise durch eine Herstellung des ersten Fügeelementes 121 zusammen mit der Hohlleiterantenne 2 mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens realisiert werden.
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Fig. 20 zeigt eine perspektivische Ansicht der Hohlleiterantenne 2, des ersten Fügeelementes 121, der Leiterplatte 5 und des zweiten Fügeelementes 122 mit der oberen ersten Kante 122.1 und der unteren zweiten Kante 122.2.
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Fig. 21 zeigt eine Variante des Radarsensorsystems 1, bei welcher die Hohlleiterantenne 2 an der Leiterplatte 5 mit Hilfe der weiteren ersten Rastverbindung und der weiteren zweiten Rastverbindung befestigt ist. Die weitere zweite Rastverbindung ist bei dieser Variante gegenüber von der weiteren ersten Rastverbindung angeordnet. Entsprechend weist bei der in Fig. 21 gezeigten Variante des Radarsensorsystems 1 die Leiterplatte 5 sowohl die in Fig. 12 und 13 gezeigte Bohrung 112 zum Einrasten des ersten Fügeelementes 111 als auch das zweite Fügeelement 122 zum Einrasten des ersten Fügeelementes 121 auf. Gemäß einer möglichen Ausgestaltung kann die Hohlleiterantenne 2 an der Leiterplatte 5 mit Hilfe zusätzlicher Rastverbindungen befestigt sein. Die zusätzlichen Rastverbindungen können jeweils analog zu der weiteren ersten oder der weiteren zweiten Rastverbindung ausgebildet sein.
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Des weiteren wird ein weiteres Radarsensorsystem vorgeschlagen. Das weitere Radarsensorsystem weist eine Hohlleiterantenne, ein Radom, ein Gehäuse und eine Leiterplatte auf, wobei das Radom an dem Gehäuse befestigt ist und das Gehäuse und das Radom zusammen die Leiterplatte und die Hohlleiterantenne umgeben und von der Leiterplatte erzeugbare Radarsignale mithilfe der Hohlleiterantenne aussendbar sind, wobei die Hohlleiterantenne an der Leiterplatte mithilfe einer Rastverbindung befestigt ist.
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Die Hohlleiterantenne des weiteren Radarsensorsystems kann mithilfe eines 3D Druckverfahrens hergestellt sein.
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Bei dem weiteren Radarsensorsystem kann die Rastverbindung ein erstes Fügeelement und ein zweites Fügeelement aufweisen und das erste Fügeelement sich senkrecht von der Hohlleiterantenne in Richtung der Leiterplatte erstrecken und an seinem von der Hohlleiterantenne beabstandeten Endstück einen vergrößerten Querschnitt zum Einrasten an dem zweiten Fügeelement aufweisen und das zweite Fügelement an der Leiterplatte angeordnet sein und zumindest eine Kante zum Einrasten des ersten Fügeelementes aufweisen
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Weiterhin kann bei dem weiteren Radarsensorsystem die Hohlleiterantenne zumindest ein Abstützelement aufweisen, welches sich in Richtung der Leiterplatte erstreckt, um einen definierten Abstand zwischen der Hohlleiterantenne und der Leiterplatte bereitzustellen.
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Weiterhin kann bei dem weiteren Radarsensorsystem das erste Fügeelement derart an das Abstützelement angepasst sein, dass in einem eingerasteten Zustand der Rastverbindung das erste Fügelement unter Zugspannung steht.
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Weiterhin kann bei dem weiteren Radarsensorsystem das erste Fügeelement einen ersten Teil aufweisen, der sich von der Hohlleiterantenne weg erstreckt und an dem das Endstück angeordnet ist, und das Endstück eine Aussparung aufweisen, die das Endstück in zumindest zwei sich beim Einrasten zueinander hin bewegliche Teile aufteilt, und die Kante als eine den ersten Teil umlaufende Kante ausgebildet sein, die den ersten Teil im eingerasteten Zustand der Rastverbindung vollständig umgibt.
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Weiterhin kann bei dem weiteren Radarsensorsystem das erste Fügeelement einen Rastarm aufweisen, an dem das Endstück angeordnet ist, wobei das Endstück eine Rastnase aufweist, die an der Kante des zweiten Fügeelementes eingerastet ist.
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Weiterhin kann bei dem weiteren Radarsensorsystem die Kante in Form einer Außenkante der Leiterplatte ausgebildet sein.
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Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines weiteren Radarsensorsystems vorgeschlagen, aufweisend eine Hohlleiterantenne, ein Radom, ein Gehäuse und eine Leiterplatte, das Verfahren umfassend eine Montage des Radarsensorsystems mit den folgenden Schritten:
- Annähern der Hohlleiterantenne an die Leiterplatte;
- Drücken der Hohlleiterantenne an die Leiterplatte zum Schließen einer Rastverbindung zwischen der Hohlleiterantenne und der Leiterplatte;
- Einbringen der Hohlleiterantenne und der mithilfe der Rastverbindung an der Hohlleiterantenne befestigen Leiterplatte in das Gehäuse;
- Schließen des Gehäuses durch Befestigen des Radoms an dem Gehäuse.
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Das Verfahren zur Herstellung eines weiteren Radarsensorsystems kann eine Herstellung der Hohlleiterantenne und eines ersten Fügeelementes der Rastverbindung mithilfe eines 3D-Druckverfahrens umfassen, wobei das 3D-Druckverfahren derart durchgeführt wird, dass zumindest ein Teil des ersten Fügeelementes als ein integraler Bestandteil der Hohlleiterantenne hergestellt wird.