WO2011045173A1 - Bauteilträger - Google Patents

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WO2011045173A1
WO2011045173A1 PCT/EP2010/064259 EP2010064259W WO2011045173A1 WO 2011045173 A1 WO2011045173 A1 WO 2011045173A1 EP 2010064259 W EP2010064259 W EP 2010064259W WO 2011045173 A1 WO2011045173 A1 WO 2011045173A1
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WO
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component carrier
holding device
passage opening
rib structure
mounting
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PCT/EP2010/064259
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English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Ludwig
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0073—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having specific features for mounting the housing on an external structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0239—Electronic boxes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0078—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units specially adapted for acceleration sensors, e.g. crash sensors, airbag sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B21/00—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings
    • F16B21/02—Releasable fastening devices locking by rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B3/00—Key-type connections; Keys
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble

Definitions

  • the invention relates to a component carrier for a component, in particular a vehicle acceleration sensor, with the aid of which the component is fastened to a mounting opening having a mounting wall.
  • a component carrier for a component in particular a vehicle acceleration sensor
  • an easy-to-manufacture and easily detachable prefixing of the component carrier is provided on the mounting surface.
  • a holding device of the component carrier is inserted into the passage opening by means of a rotational movement such that the component carrier of the achieved assembly position is held due to its own weight.
  • the invention furthermore relates to a mounting module comprising the component carrier and the component arranged therein and to a fastening arrangement having a component carrier fastened to the mounting wall.
  • Vehicle sensors such as used for crash detection acceleration sensors of an airbag system, are usually installed in the form of an add-on module in vehicles.
  • This is a special component carrier in which the actual sensor is housed.
  • the component carrier is in turn mounted via fastening means to a mounting surface of the vehicle.
  • the component carrier is usually preassembled on the mounting wall.
  • pre-fixing which typically takes place by clipping the sensor in a through hole of the mounting wall, the installation position of the sensor is secured. This is usually done by means of special Vormontageklipse that are introduced within the through hole and anchored via grid elements.
  • the production such clips which is usually done by injection molding, proves to be relatively expensive, among other things, because of the filigree locking elements.
  • This object is achieved by a component carrier according to claim 1, an attachment module according to claim 10 and by a fastening arrangement according to claim 1 1. Further advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
  • the component carrier for fastening a component to an attachment opening having a mounting wall comprises a receiving device for the component, a mounting device for producing an attachment of the component carrier to the mounting wall and a holding device for prefixing of the component carrier in the through hole.
  • the holding device itself comprises a pin structure and a structure extending along the pin structure ribs.
  • the pin structure and the rib structure form a fixing region with which the holding device can be fixed in the passage opening.
  • the holding device comprises a locking structure disposed opposite the free end of the pin structure of the rib structure, which prevents undesired pulling out or falling out of the holding device from the passage opening.
  • the holding device allows a particularly easy-to-manufacture fixation of the component carrier to the mounting wall, in which the component carrier is held in a predetermined mounting position.
  • the securing structure prevents unintentional falling out of the holding device from the passage opening.
  • the simple shape of the holding device allows a simple and cost-effective production of the component carrier in the injection process.
  • the holding device is arranged substantially above the center of gravity of the component carrier. This ensures that the component carrier is held securely by its own weight in the pre-assembly.
  • the pin structure and the rib structure together form a fixing area, with which the holding unit direction is fixable within the passage opening.
  • the diameter of the fixing region is selected such that the holding device can be fixed in the passage opening by means of transitional fit. This special fit of the diameter in the fixing area and the passage opening ensures that the holding device can be easily introduced into the passage opening. At the same time this ensures that the holding device is fixed between the side walls of the through hole and thereby a predetermined mounting position is achieved.
  • a further embodiment provides that the securing element is designed as a nose extending substantially perpendicular to the insertion direction. This simple design facilitates the production of the holding device and at the same time ensures a sufficient security function.
  • the mounting device is formed as a bore for performing a fastening means. This allows a particularly simple installation by means of a screw connection.
  • the rib structure has a rounding at its free end. This rounding allows during the insertion process of the holding device in the through hole, that the rib structure slides on the side wall of the through hole. As a result, the assembly of the component carrier is facilitated on the mounting wall.
  • a further embodiment provides that the rib structure is formed as a safeguard against incorrect assembly of the holding device in a passage opening having a slot-shaped extension, wherein the arrangement of the rib structure along the circumference of the pin structure is selected according to the arrangement of the slot-shaped extension along the circumference of the passage opening.
  • the rib structure with respect to the securing structure along the pin structure is reset. This makes it possible to transfer the holding device by a tilting movement about a direction orthogonal to the insertion axis in the predetermined mounting position.
  • a further embodiment provides that the profile of the pin structure in the fixing region has a rounding which allows a rotational movement of the holding device located in the passage opening about an axis oriented in the insertion direction.
  • the rounding also prevents the holding device from tilting during installation in the passage opening.
  • a mounting module which comprises a component carrier and a component arranged in the receiving device of the component carrier, wherein the component is designed as an acceleration sensor.
  • Acceleration sensors are typically mounted in hard to reach areas in the vehicle.
  • the component carrier designed according to the invention is particularly well suited for use with such an acceleration sensor.
  • Fig. 1 is a perspective view of a component carrier according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 3 the holding device of Figures 1 and 2 fixed in a through hole of a mounting wall;
  • FIGS. 1 and 2 shows a further perspective view of the holding device from FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the holding device in the mounted state; 6a to 6d schematically successive assembly steps of the holding device of Figure 5;
  • FIG. 7 shows a second embodiment of the holding device with a rounded profile
  • FIG. 8 shows the holding device from FIG. 7 mounted in a corresponding passage opening of a mounting wall
  • FIG. 10 shows by way of example a perspective cross-sectional view of the fastening arrangement according to the invention with a component carrier mounted on a mounting wall.
  • FIG. 1 shows a component carrier 100 according to the invention for fastening an electrical component to a mounting surface.
  • the component carrier 100 is designed as a module housing for an acceleration sensor of an airbag system in a motor vehicle.
  • the acceleration sensor not shown here, is arranged in a receiving region 103 of the component carrier 100.
  • the add-on module 210 thus formed is provided for mounting on a mounting wall in the vehicle interior.
  • the mounting of the add-on module 210 is preferably carried out by means of simple mounting means, such as a screw connection.
  • the component carrier 100 has a corresponding mounting device 102 which is formed in the following case as a through hole for receiving a screw.
  • an electrical connection region 104 is provided in order to electrically connect the acceleration sensor to corresponding components of the airbag system.
  • the connection region 104 is typically formed as a contact socket.
  • a prefixing of the sensor module 210 is provided on the mounting wall.
  • a special holding device 101 is integrally formed on the component carrier 100, with which the sensor module 210 can be fixed in a corresponding through opening of the mounting wall in a predetermined mounting position.
  • the holding device 101 arranged above the bore 102 in the present example comprises a fen-shaped structure 1 10, a arranged underneath and along the pin structure 1 10 extending rib structure 120 and at the free end of the pin structure 1 10 and arranged substantially perpendicular to the insertion direction extending fuse structure 130th
  • the arrangement of the holding device 101 is preferably carried out above the center of gravity of the sensor module 210.
  • FIG. 2 shows the sensor module 110 in a further perspective view. It can be seen here that the rib-shaped structure 120 extending along the pin structure 110 is set back relative to the nose-shaped securing structure 130. This is done to allow insertion of the holding device 101 in a corresponding passage opening of the mounting wall by means of a tilting movement.
  • FIG. 3 shows a perspective cross-sectional view of a sensor module 210 according to the invention in the mounted state.
  • the sensor module 210 is attached to a mounting surface 301 of the mounting wall 300.
  • the holding device 101 of the component carrier 100 is inserted into a rectangular passage opening 310 formed in the attachment wall 100.
  • the module 210 is firmly connected to the attachment wall through a bore 102 in the module body and a corresponding bore 320 in the attachment wall 300.
  • the through-opening 310 is preferably realized as a rectangular cut-out in the metal sheet forming the mounting wall 300.
  • the holding device 101 is preferably designed so that it is held in the mounting position shown here in transition fit between the side walls 313 of the through hole 310.
  • the acceleration sensor forming the actual components 21 1 is accommodated in a recess forming the receptacle 103 in the upper right region of the component carrier 100.
  • the holding device 101 serves as an anti-rotation device of the sensor module 210.
  • FIG. 4 shows a detailed representation of the holding device 101 fixed in the passage opening 310. The fixation is preferably carried out by means of transitional fit, wherein the height of the holding device 101 in a fixing region 140 substantially corresponds to the dimensions of the passage opening 310.
  • the holder 101 is preferably supported on the upper side of the through opening over as wide a range as possible, while the support of the holding device 101 in the lower region of the through opening is effected only via the relatively narrow rib structure 120.
  • the rib structure 120 is preferably arranged centrally on the journal structure 1 10.
  • the arrangement of the rib structure with respect to the pin structure may vary.
  • the width of the rib structure may vary depending on the application.
  • FIG. 5 illustrates the principle of assembly coding, in which only one sensor module 210 with a suitable holding device 101 can be fixed in a through opening 310.
  • the holder 101 engages in a through opening 310, which is formed from a substantially rectangular main opening 31 1 for receiving the pin structure 1 10 and a subsequent to the main opening 31 1 slot opening 312 for receiving the rib structure 120.
  • the width of the slot opening 312 and its arrangement along the lower edge of the main opening 31 1 dictates how the rib structure 120 of the mating holding device 101 must be designed. Only a correspondingly designed rib structure 120 allows insertion of the holding device 101 into the passage opening 310. This ensures that an attachment module 10 is not incorrectly mounted on a location not provided for this purpose.
  • FIG. 6A shows the sensor module 210 attached to the mounting wall 300.
  • the sensor module 210 is tilted by a corresponding angle.
  • the holding device 101 is inserted into the through-opening 310 so far that the Si fuse structure 130 at the other end of the passage opening 310 emerges again.
  • FIG. 6B shows the corresponding situation.
  • the center of gravity 105 of the sensor module 210 and the rotation axis 420 are positioned relative to one another in such a way that the tilting movement of the sensor module during insertion of the holding device 101 is essentially supported by the self-weight of the sensor module.
  • the rotational movement is continued until the sensor module 210 reaches a predetermined mounting position.
  • the surface of the sensor module 210 facing the mounting wall 300 is aligned substantially parallel to the mounting surface 301 of the mounting wall 300, while the retaining device 101 is inserted substantially vertically in the through-opening 310.
  • the bore 102 is arranged substantially flush with the mounting opening 320 in the mounting wall 300. In this position, the self-weight of the sensor module 210 exerts a desired holding function and thus effectively prevents the holding device 10 from falling out of the through-opening 310.
  • the holding device 101 With a further translational movement in the plug-in direction 400, the holding device 101 can now be introduced further through the through-opening 310 until the side of the component carrier 100 facing the mounting wall 300 rests against the mounting wall 300.
  • FIG. 7 shows a modified variant of the holding device 101 for producing a corresponding prefixing.
  • the holding device of a pin-shaped structure 1 10, a structure along the pin 1 10 extending rib structure 120 and a arranged at the free end of the pin structure 1 10 upwardly directed securing structure 130 is formed.
  • the journal structure 110 preferably has a rounded profile.
  • the rib structure 120 extends in the present example over the entire length of the holding device 101, but has at its free end a rounding 121 for easier insertion of the holding device in the corresponding passage opening 310.
  • FIG. 8 shows a further perspective view of the modified holding device 101.
  • the substantially rounded profile of the journal structure 110 can be seen.
  • the rounding 121 of the rib structure 120 can be seen.
  • FIG. 9 shows the holding device 101 from FIGS. 7 and 8 in the mounted state.
  • the holding device 101 is preferably fixed by means of transitional fit in the passage opening 310.
  • the through hole 310 has a rounded profile to allow rotation of the holding device 101 disposed therein.
  • FIG. 10 a shows a sensor module 210 in an initial position, in which the holding device 101 is already inserted inside the D-shaped through-opening 310.
  • the dashed line illustrates that the sensor module 210 is in this perspective behind the mounting wall, not shown here. Only the parts of the add-on module 210 which are inserted in the passage opening 310 or project through it, namely the rib structure 120, the securing structure 130 and a part of the pin structure 1 10 are visible. Also, a hidden by the fuse structure 130 part of the passage opening 310 is drawn by dashed lines accordingly.
  • the dimensions of the holding device 101 and the through opening 310 were matched to one another such that the holding device 101 preferably rests in a plurality of areas in transition fit with the side walls of the passage opening 310. If, as in the present case, the securing structure 130 projects beyond the passage opening 310, the insertion of the holding device 101 into the passage opening 310 requires a combined translational and rotational movement. For this purpose, the rounding 121 of the rib structure 120 is advantageous.
  • the fixing of the holder 101 within the passage opening 310 is effected by a rotation indicated here by means of an arrow 41 1 about an axis parallel to the insertion axis of rotation 410.
  • the rotation of the holding device 101 within the passage opening 310 is made possible by the correspondingly round profile formed in the fixing area 410.
  • the rounding 1 1 1 of the pin structure 1 10 and the circular design of the right portion of the opening 310 facilitate the rotational movement, since the holding device is preferably performed by the side walls of the passage opening as possible clearance.
  • FIG. 10 b shows the attachment module 210 during rotation within the opening 310.
  • the attachment module 210 has reached a substantially vertical orientation.
  • the bore 102 is arranged substantially flush with the mounting opening 320 of the mounting wall 300. Due to the center of gravity 105 arranged below the axis of rotation 410, the assembly position achieved forms a stable end position of the rotation.
  • the holding device is preferably fixed without clearance in the opening 310 by means of transitional fit.

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Abstract

Es wird ein Bauteilträger (100) zum Befestigen eines Bauteils (211) an einer eine Durchgangsöffnung (310) aufweisenden Anbauwand (300) beschrieben, umfassend eine Aufnahmeeinrichtung (103) für das Bauteil (211 ), eine Montageeinrichtung (102) zum Herstellen einer Befestigung des Bauteilträgers (100) an der Anbauwand (300) und eine Halteeinrichtung (101) zur Vorfixierung des Bauteilträgers (100) in der Durchgangsöffnung (310). Dabei umfasst die Halteeinrichtung (101) eine Zapfenstruktur (110) und eine sich entlang der Zapfenstruktur (110) erstreckende Rippenstruktur (120), wobei die Zapfenstruktur (110) und Rippenstruktur (120) einen Fixierbereich (140) bilden, mit dem die Halteeinrichtung (101) in der Durchgangsöffnung (310) fixierbar ist. Ferner umfasst die Halteeinrichtung (101) eine am freien Ende der Zapfen struktur (110) der Rippenstruktur (120) gegenüberliegend angeordnete Sicherungsstruktur (130), die ein Herausziehen der Halteeinrichtung (101) aus der Durchgangsöffnung (310) verhindert.

Description

Beschreibung Titel
Bauteilträqer
Die Erfindung betrifft einen Bauteilträger für ein Bauteil, insbesondere einen Fahrzeug-Beschleunigungssensor, mit dessen Hilfe das Bauteil an einer eine Durchgangsöffnung aufweisenden Anbauwand befestigt wird. Zur Vereinfachung der Einhand-Montage ist dabei eine einfach herzustellende und einfach lösbare Vorfixierung des Bauteilträgers an der Anbaufläche vorgesehen. Hierzu wird eine Halteeinrichtung des Bauteilträgers in die Durchgangsöffnung mittels einer Rotationsbewegung derart eingesetzt, dass der Bauteilträger der erzielten Montageposition aufgrund seines Eigengewichts gehalten wird. Die Erfindung betrifft ferner ein den Bauteilträger und das darin angeordnete Bauteil umfassendes Anbaumodul sowie eine Befestigungsanordnung mit einem an der Anbauwand befestigten Bauteilträger.
Stand der Technik
Fahrzeug-Sensoren, wie z.B. zur Crash-Erkennung eingesetzte Beschleunigungssensoren eines Airbag-Systems, werden üblicherweise in Form eines Anbaumoduls in Fahrzeugen verbaut. Hierbei handelt es sich um einen speziellen Bauteilträger, in der der eigentliche Sensor untergebracht ist. Der Bauteilträger wird seinerseits über Befestigungsmittel an eine Anbaufläche des Fahrzeugs montiert. Als Befestigungsmittel dient dabei häufig eine Schraubverbindung. Um eine Einhandmontage des Anbaumoduls zu ermöglichen, wird der Bauteilträger in der Regel an der Anbauwand vormontiert. Durch die Vorfixierung, die typischerweise durch Einklipsen des Sensors in einer Durchgangsöffnung der Anbauwand erfolgt, wird die Einbauposition des Sensors gesichert. Dies erfolgt üblicherweise mittels spezieller Vormontageklipse, die innerhalb der Durchgangsöffnung eingeführt und über Rasterelemente verankert werden. Die Herstellung solcher Klipse, die üblicherweise im Spritzgussverfahren erfolgt, erweist sich unter anderem wegen der filigranen Rastelemente als relativ aufwändig.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Bauteilträger mit einer Halteinrichtung bereitzustellen, die einerseits eine einfache Vormontage ermöglicht und andererseits einfach herzustellen ist. Diese Aufgabe wird durch einen Bauteilträger nach Anspruch 1 , ein Anbaumodul nach Anspruch 10 sowie durch eine Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung umfasst der Bauteilträger zum Befestigen eines Bauteils an einer eine Durchgangsöffnung aufweisenden Anbauwand eine Aufnahmeeinrichtung für das Bauteil, eine Montageeinrichtung zum Herstellen einer Befestigung des Bauteilträgers an der Anbauwand und eine Halteeinrichtung zur Vorfixierung des Bauteilträgers in der Durchgangsöffnung. Die Halteeinrichtung selber umfasst dabei eine Zapfen struktur und eine sich entlang der Zapfen struktur erstreckende Rippenstruktur. Die Zapfenstruktur und die Rippenstruktur bilden einen Fixierbereich, mit dem die Halteeinrichtung in der Durchgangsöffnung fixierbar ist. Ferner umfasst die Halteeinrichtung eine am freien Ende der Zapfenstruktur der Rippenstruktur gegenüberliegend angeordnete Sicherungsstruktur, die ein ungewolltes Herausziehen bzw. Herausfallen der Halteeinrichtung aus der Durchgangsöffnung verhindert. Die Halteeinrichtung erlaubt dabei eine besonders einfach herzustellende Fixierung des Bauteilträgers an der Anbauwand, bei der der Bauteilträger in einer vorgegebenen Montageposition gehalten wird. Die Sicherungsstruktur verhindert ein ungewolltes Herausfallen der Halteeinrichtung aus der Durchgangsöffnung. Die einfache Formgebung der Halteeinrichtung erlaubt eine einfache und kostengünstige Herstellung des Bauteilträgers im Spritz- prozess.
In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Halteeinrichtung im Wesentlichen oberhalb des Schwerpunkts des Bauteilträgers angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass der Bauteilträger durch sein eigenes Gewicht sicher in der Vormontageposition gehalten wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Zapfenstruktur und die Rippenstruktur gemeinsam einen Fixierbereich bilden, mit dem die Halteein- richtung innerhalb der Durchgangsöffnung fixierbar ist. Dabei ist der Durchmesser des Fixierbereichs derart gewählt, dass die Halteeinrichtung in der Durchgangsöffnung mittels Übergangspassung fixierbar ist. Durch diese spezielle Passung des Durchmessers im Fixierbereich und der Durchgangsöffnung wird sichergestellt, dass die Halteeinrichtung leicht in die Durchgangsöffnung einbringbar ist. Gleichzeitig wird hierdurch erreicht, dass die Halteeinrichtung zwischen den Seitenwänden der Durchgangsöffnung fixiert und dadurch eine vorgegebene Montageposition erreicht wird.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Sicherungselement als eine sich im Wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung erstreckende Nase ausgebildet ist. Diese einfache Formgebung erleichtert die Herstellung der Halteeinrichtung und gewährleistet gleichzeitig eine ausreichende Sicherungsfunktion.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Montageeinrichtung als eine Bohrung zum Durchführen eines Befestigungsmittels ausgebildet. Hierdurch wird eine besonders einfache Montage mittels einer Schraubverbindung ermöglicht.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Rippenstruktur an ihrem freien Ende eine Abrundung aufweist. Diese Abrundung ermöglicht während des Einführvorgangs der Halteeinrichtung in die Durchgangsöffnung, dass die Rippenstruktur auf der Seitenwand der Durchgangsöffnung gleitet. Hierdurch wird die Montage des Bauteilträgers an der Anbauwand erleichtert.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Rippenstruktur als Sicherung gegen Fehlmontage der Halteeinrichtung in einer eine schlitzförmige Erweiterung aufweisenden Durchgangsöffnung ausgebildet ist, wobei die Anordnung der Rippenstruktur entlang des Umfangs der Zapfenstruktur entsprechend der Anordnung der schlitzförmigen Erweiterung entlang des Umfangs der Durchgangsöffnung gewählt ist. Hierdurch wird eine einfache Sicherung gegen Fehlmontage des Bauteilträgers an der Anbauwand erreicht. Ferner lässt sich hierdurch eine Kodierung realisieren, die den Einbau eines falschen Bauteils aus einer Gruppe ähnlicher Bauteile verhindert.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Rippenstruktur gegenüber der Sicherungsstruktur entlang der Zapfen struktur zurückgesetzt ist. Hierdurch wird es möglich, die Halteeinrichtung durch eine Kippbewegung um eine zur Einsteckrichtung orthogonale Achse in die vorgegebene Montageposition zu überführen.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Profil der Zapfenstruktur im Fixierbereich eine Abrundung aufweist, welche eine Rotationsbewegung der in der Durchgangsöffnung befindlichen Halteeinrichtung um eine in Einsteckrichtung orientierte Achse ermöglicht. Die Abrundung verhindert ferner, dass die Halteeinrichtung während der Montage in der Durchgangöffnung verkantet.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Anbaumodul vorgesehen, das einen Bauteilträger sowie ein in der Aufnahmeeinrichtung des Bauteilträgers angeordnetes Bauteil umfasst, wobei das Bauteil als ein Beschleunigungssensor ausgebildet ist. Beschleunigungssensoren werden typischerweise an schwer zugänglichen Stellen im Fahrzeug montiert. Somit eignet sich der erfindungsgemäß ausgebildete Bauteilträger besonders gut zur Verwendung mit einem solchen Beschleunigungssensor.
Offenbarung der Erfindung
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bauteilträgers gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 den Bauteilträger aus Figur 1 in einer weiteren perspektivischen Ansicht,
Fig. 3 die Halteeinrichtung aus den Figuren 1 und 2 befestigt in einer Durchgangsöffnung einer Anbauwand;
Fig. 4 eine weitere perspektivische Darstellung der Halteeinrichtung aus den Figuren 1 und 2;
Fig. 5 eine Querschnittdarstellung der Halteeinrichtung im montierten Zustand; Fig. 6a bis 6d schematisch aufeinanderfolgende Montageschritte der Halteeinrichtung aus Figur 5;
Fig. 7 eine zweite Ausführungsform der Halteeinrichtung mit einem abgerundeten Profil;
Fig. 8 die Halteeinrichtung aus Figur 7 montiert in einer entsprechenden Durchgangsöffnung einer Anbauwand; und
Fig. 9a bis 9c schematisch verschiedene aufeinander folgende Montageschritte der Halteeinrichtung aus Figur 8; und
Fig. 10 beispielhaft eine perspektivische Querschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung mit einem an einer Anbauwand montierten Bauteilträger.
Die Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Bauteilträger 100 zum Befestigen eines elektrischen Bauteils an eine Anbaufläche. Im vorliegenden Fall ist der Bauteilträger 100 als ein Modulgehäuse für einen Beschleunigungssensor eines Air- bagsystems in einem Kraftfahrzeug ausgebildet. Der hier nicht gezeigte Beschleunigungssensor ist dabei in einem Aufnahmebereich 103 des Bauteilträgers 100 angeordnet. Das so gebildete Anbaumodul 210 ist für die Montage an einer Anbauwand im Fahrzeuginneren vorgesehen. Die Montage des Anbaumoduls 210 erfolgt vorzugsweise mittels einfacher Montagemittel, wie zum Beispiel einer Schraubverbindung. Hierzu weist der Bauteilträger 100 eine entsprechende Montageeinrichtung 102 auf, die im folgenden Fall als eine durchgehende Bohrung zur Aufnahme einer Schraube ausgebildet ist. Ferner ist ein elektrischer Anschlussbereich 104 vorgesehen, um den Beschleunigungssensor mit entsprechenden Komponenten des Airbagsystems elektrisch zu verbinden. Der Anschlussbereich 104 ist in typischer Weise als Kontaktbuchse ausgebildet. Um eine Einhandmontage des Sensormoduls 210 zu ermöglichen, ist eine Vorfixierung des Sensormoduls 210 an der Anbauwand vorgesehen. Hierzu ist am Bauteilträger 100 eine spezielle Halteeinrichtung 101 angeformt, mit der das Sensormodul 210 in einer entsprechenden Durchgangsöffnung der Anbauwand in einer vorgegebenen Montageposition fixiert werden kann. Die im vorliegenden Beispiel oberhalb der Bohrung 102 angeordnete Halteeinrichtung 101 umfasst eine zap- fenförmige Struktur 1 10, eine darunter angeordnete und sich entlang der Zapfenstruktur 1 10 erstreckende Rippenstruktur 120 sowie eine am freien Ende der Zapfen struktur 1 10 angeordnete und sich im Wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung erstreckende Sicherungsstruktur 130.
Die Anordnung der Halteeinrichtung 101 erfolgt vorzugsweise oberhalb des Schwerpunkts des Sensormoduls 210.
Die Figur 2 zeigt das Sensormodul 1 10 in einer weiteren perspektivischen Ansicht. Hierbei wird ersichtlich, dass die sich entlang der Zapfenstruktur 1 10 erstreckende rippenförmige Struktur 120 gegenüber der nasenförmigen Sicherungsstruktur 130 zurück gesetzt ist. Dies erfolgt, um ein Einführen der Halteeinrichtung 101 in eine entsprechende Durchgangsöffnung der Anbauwand mittels einer Kippbewegung zu ermöglichen.
Die Figur 3 zeigt eine perspektivische Querschnittansicht eines erfindungsgemäßen Sensormoduls 210 im montierten Zustand. Das Sensormodul 210 ist dabei an eine Anbaufläche 301 der Anbauwand 300 befestigt. Die Halteeinrichtung 101 des Bauteilträgers 100 steckt dabei in einer in der Anbauwand 100 ausgebildeten rechteckförmigen Durchgangsöffnung 310. Ferner ist das Modul 210 mit einer durch die Bohrung 102 im Modulkörper und einer entsprechenden Bohrung 320 in der Anbauwand 300 fest mit der Anbauwand verbunden.
Die Durchgangsöffnung 310 ist vorzugsweise als eine rechteckförmige Ausstanzung in dem die Anbauwand 300 bildenden Blech realisiert. Die Halteeinrichtung 101 ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass sie in der hier gezeigten Montageposition in Übergangspassung zwischen den Seitenwänden 313 der Durchgangsöffnung 310 gehalten wird.
Der das eigentliche Bauteile 21 1 bildende Beschleunigungssensor ist in einer die Aufnahmeeinrichtung 103 bildenden Ausnehmung im oberen rechten Bereich des Bauteilträgers 100 untergebracht. Bei der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung 200 dient die Halteeinrichtung 101 nach dem Herstellen der Schraubverbindung 321 als eine Drehsicherung des Sensormoduls 210. Die Figur 4 zeigt eine Detaildarstellung der in der Durchgangsöffnung 310 fixierten Halteeinrichtung 101 . Die Fixierung erfolgt dabei vorzugsweise mittels Übergangspassung, wobei die Höhe der Halteeinrichtung 101 in einem Fixierbereich 140 im Wesentlichen den Abmessungen der Durchgangsöffnung 310 entspricht. Dabei stützt sich die Halterung 101 an der Oberseite der Durchgangsöffnung vorzugsweise über einen möglichst breiten Bereich ab, während die Abstützung der Halteeinrichtung 101 im unteren Bereich der Durchgangsöffnung lediglich über die relativ schmale Rippenstruktur 120 erfolgt. Um ein ausgewogenes Kräfteverhältnis zu erreichen, ist die Rippenstruktur 120 vorzugsweise mittig auf der Zapfen struktur 1 10 angeordnet. Je nach Anwendung kann die Anordnung der Rippenstruktur in Bezug auf die Zapfen struktur jedoch variieren. Insbesondere kann durch Variation der Position der Rippenstruktur 120 eine eindeutige Montagekodierung nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip realisiert werden. Auch die Breite der Rippenstruktur kann je nach Anwendung variieren.
Die Figur 5 verdeutlicht das Prinzip der Montagekodierung, bei dem lediglich ein Sensormodul 210 mit einer geeigneten Halteeinrichtung 101 in einer Durchgangsöffnung 310 fixierbar ist. Dabei greift die Halterung 101 in eine Durchgangsöffnung 310 ein, die aus einer im Wesentlichen rechteckförmigen Hauptöffnung 31 1 zur Aufnahme der Zapfenstruktur 1 10 sowie einer sich an die Hauptöffnung 31 1 anschließenden Schlitzöffnung 312 zur Aufnahme der Rippenstruktur 120 gebildet ist. Die Breite der Schlitzöffnung 312 sowie ihre Anordnung entlang der Unterkante der Hauptöffnung 31 1 gibt vor, wie die Rippenstruktur 120 der passenden Halteeinrichtung 101 gestaltet werden muss. Nur eine entsprechend ausgebildete Rippenstruktur 120 erlaubt das Einführen der Halteeinrichtung 101 in die Durchgangsöffnung 310. Hiermit kann sichergestellt werden, dass ein Anbaumodul 10 nicht fälschlicherweise an eine hierfür nicht vorgesehene Stelle montiert wird.
In den folgenden Figuren 6a bis 6d wird die Vorfixierung des Sensormoduls 210 aus den Figuren 1 bis 3 anhand mehrerer Montageschritte näher erläutert. Hierbei zeigt die Figur 6A das an die Anbauwand 300 angesetzte Sensormodul 210. Um ein Einführen der Halteeinrichtung 101 in die Durchgangsöffnung 310 zu ermöglichen, ist das Sensormodul 210 um einen entsprechenden Winkel gekippt. Durch eine Translationsbewegung in eine Einsteckrichtung 400 wird die Halteeinrichtung 101 in die Durchgangsöffnung 310 so weit hinein gesteckt, dass die Si- cherungsstruktur 130 am anderen Ende der Durchgangsöffnung 310 wieder heraustritt. Die entsprechende Situation ist in der Figur 6B dargestellt. Aus dieser Position erfolgt nun eine Rotationsbewegung um eine zur Einsteckrichtung im Wesentlichen senkrechte Rotationsachse 420. Durch die hier mittels eines Pfeils 421 angedeutete Rotation, gleitet die Rippenstruktur 120 über die untere Seitenwand der Durchgangsöffnung 310. Um diese Bewegung zu erleichtern und ein Verkanten der Halteeinrichtung 101 in der Durchgangsöffnung 310 zu verhindern, kann der entsprechende Bereich der Rippenstruktur 120 abgerundet werden.
Wie in der Figur 6B angedeutet ist, liegen Schwerpunkt 105 des Sensormoduls 210 und Rotationsachse 420 so zueinander, dass die Kippbewegung des Sensormoduls beim Einführen der Halteeinrichtung 101 im Wesentlichen unterstützt vom Eigengewicht des Sensormoduls erfolgt.
Die Rotationsbewegung wird fortgesetzt, bis das Sensormodul 210 eine vorgegebene Montageposition erreicht. Hierbei ist die der Anbauwand 300 zugewandte Oberfläche des Sensormoduls 210 im Wesentlichen parallel zur Anbaufläche 301 der Anbauwand 300 ausgerichtet, während die Halteeinrichtung 101 im Wesentlichen senkrecht in der Durchgangsöffnung 310 steckt. Ferner ist die Bohrung 102 im Wesentlichen fluchtig zu der Montageöffnung 320 in der Anbauwand 300 angeordnet. In dieser Position übt das Eigengewicht des Sensormoduls 210 eine gewünschte Haltefunktion aus und verhindert somit wirksam das Herausfallen der Halteeinrichtung 10 aus der Durchgangsöffnung 310.
Mit einer weiteren Translationsbewegung in Einsteckrichtung 400 kann die Halteeinrichtung 101 nun weiter durch die Durchgangsöffnung 310 eingeführt werden, bis die der Anbauwand 300 zugewandte Seite des Bauteilträgers 100 an der Anbauwand 300 anlegt. Hierzu ist die vertikale Abmessung der Halteeinrichtung 101 der Art an die Abmessung der Durchgangsöffnung 13 angepasst, dass ein Einführen ohne größeren Widerstand jedoch vorzugsweise mit geringem Spiel erfolgen kann. Dies wird vorzugsweise durch eine entsprechende Übergangspassung zwischen den beteiligten Strukturen 1 10, 120 der Halteeinrichtung 101 sowie den Seitenwänden der Durchgangsöffnung 310 erreicht. Im Folgenden wird eine weitere Ausführungsform der Vorfixierung des Sensormoduls 210 an die Anbauwand 310 erläutert. Im Unterschied zu den bisher erläuterten ersten Ausgangsbeispielen wird hierbei die vorgegebene Montageposition nicht durch eine Rotation um eine zur Einsteckrichtung senkrechte, sondern um eine dazu parallele Rotationsachse erreicht. Die Figur 7 zeigt eine modifizierte Variante der Halteeinrichtung 101 zum Herstellen einer entsprechenden Vorfixierung. Auch in diesem Fall ist die Halteeinrichtung aus einer zapfenförmige Struktur 1 10, einer sich entlang der Zapfen struktur 1 10 erstreckenden Rippenstruktur 120 sowie einer am freien Ende der Zapfenstruktur 1 10 angeordneten nach oben gerichteten Sicherungsstruktur 130 gebildet. Um eine Rotation innerhalb der Durchgangsöffnung 310 zu ermöglichen, weist die Zapfenstruktur 1 10 vorzugsweise ein abgerundetes Profil auf. Die Rippenstruktur 120 erstreckt sich im vorliegenden Beispiel über die gesamte Länge der Halteeinrichtung 101 , weist jedoch an ihrem freien Ende eine Abrundung 121 zum leichteren Einführen der Halteeinrichtung in die entsprechende Durchgangsöffnung 310 auf.
Die Figur 8 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der modifizierten Halteeinrichtung 101. Hierbei wird das im Wesentlichen abgerundete Profil der Zapfenstruktur 1 10 erkennbar. Ferner ist in dieser Perspektive auch die Abrundung 121 der Rippenstruktur 120 zu erkennen.
In der Figur 9 ist die Halteeinrichtung 101 aus den Figuren 7 und 8 im montierten Zustand gezeigt. Dabei ist die Halteeinrichtung 101 vorzugsweise mittels Übergangspassung in der Durchgangsöffnung 310 fixiert. Wie aus dieser Zeichnung ersichtlich ist, weist die Durchgangsöffnung 310 ein abgerundetes Profil auf, um eine Drehung der darin angeordneten Halteeinrichtung 101 zu ermöglichen.
Die folgenden Figuren 10a bis 10c zeigen schematisch verschiedene Schritte zum Herstellen der Vorfixierung. Dabei zeigt die Figur 10a ein Sensormodul 210 in einer Ausgangsposition, in der die Halteeinrichtung 101 bereits innerhalb der D-förmigen Durchgangsöffnung 310 eingesteckt ist. Die gestrichelte Linie verdeutlicht, dass das Sensormodul 210 in dieser Perspektive sich hinter der hier nicht gezeigten Anbauwand befindet. Lediglich die in der Durchgangsöffnung 310 steckenden beziehungsweise durch diese hindurchragenden Teile des Anbaumoduls 210, nämlich die Rippenstruktur 120, die Sicherungsstruktur 130 sowie ein Teil der Zapfenstruktur 1 10 sind sichtbar. Auch ein von der Sicherungsstruktur 130 verdeckter Teil der Durchgangsöffnung 310 ist entsprechend gestrichelt gezeichnet. Die Abmessungen der Halteeinrichtung 101 und der Durchgangsöffnung 310 wurden dabei so aufeinander abgestimmt, dass die Halteeinrichtung 101 vorzugsweise in mehreren Bereichen in Übergangspassung mit den Seitenwänden der Durchgangsöffnung 310 anliegt. Sofern, wie vorliegend der Fall, die Sicherungsstruktur 130 die Durchgangsöffnung 310 überragt, erfordert das Einführen der Halteeinrichtung 101 in die Durchgangsöffnung 310 eine kombinierte Translations- und Rotationsbewegung. Hierzu ist die Abrundung 121 der Rippenstruktur 120 vorteilhaft.
Die Fixierung der Halterung 101 innerhalb der Durchgangsöffnung 310 erfolgt durch eine hier mittels eines Pfeils 41 1 angedeutete Rotation um eine zur Einsteckrichtung parallele Rotationsachse 410. Die Drehung der Halteeinrichtung 101 innerhalb der Durchgangsöffnung 310 wird durch das entsprechend rund ausgebildete Profil im Fixierbereich 410 ermöglicht. Die Abrundungen 1 1 1 der Zapfen struktur 1 10 sowie die kreisrunde Gestaltung des rechten Bereichs der Öffnung 310 erleichtern die Rotationsbewegung, da die Halteeinrichtung durch die Seitenwände der Durchgangsöffnung vorzugsweise möglichst spielfrei geführt wird. Die Figur 10b zeigt das Anbaumodul 210 während der Drehung innerhalb der Öffnung 310.
Am Endpunkt der Drehung hat das Anbaumodul 210 eine im Wesentlichen senkrechte Ausrichtung erreicht. In dieser vorgegebenen Montageposition ist die Bohrung 102 im Wesentlichen fluchtig mit der Montageöffnung 320 der Anbauwand 300 angeordnet. Aufgrund des unterhalb der Rotationsachse 410 angeordneten Schwerpunkts 105 bildet die erreichte Montageposition eine stabile Endlage der Rotation. Durch die Anpassung des Querschnittprofils im Fixierbereich der Halteeinrichtung 101 an die Konturen der Durchgangsöffnung 310 ist die Halteeinrichtung vorzugsweise spielfrei mittels Übergangspassung in der Öffnung 310 fixiert.

Claims

Ansprüche
1. Bauteilträger (100) zum Befestigen eines Bauteils (211 ) an einer eine
Durchgangsöffnung (310) aufweisenden Anbauwand (300)t umfassend:
- eine Aufnahmeeinrichtung (103) für das Bauteil (211),
- eine Montageeinrichtung (102) zum Herstellen einer Befestigung des Bauteilträgers (100) an der Anbauwand (300), und
- eine Halteeinrichtung (101) zur Vorfixierung des Bauteilträgers (100) in der Durchgangsöffnung (310),
dad urch gekennzeichnet,
dass die Halteeinrichtung (101) eine Zapfen struktur (110) und eine sich entlang der Zapfenstruktur (110) erstreckende Rippenstruktur (120) umfasst, wobei die Zapfenstruktur (110) und Rippenstruktur (120) einen Fixierbereich (140) bilden, mit dem die Halteeinrichtung (101) in der Durchgangsöffnung (310) fixierbar ist, und
dass die Halteeinrichtung (101 ) ferner eine am freien Ende der Zapfenstruktur (110) der Rippenstruktur (120) gegenüberliegend angeordnete Sicherungsstruktur (130) gegen Herausziehen der Halteeinrichtung (101 ) aus der Durchgangsöffnung (310) umfasst.
2. Bauteilträger (100) nach Anspruch 1 ,
dad urch gekennzeichnet,
dass die Halteeinrichtung (101) im Wesentlichen oberhalb des Schwerpunktes (105) des Bauteilträgers (100) angeordnet ist.
3. Bauteilträger (100) nach Anspruch 1 oder 2,
dad urch gekennzeichnet,
dass die Zapfenstruktur (110) und die Rippenstruktur (120) einen Fixierbereich (140) bilden, mit dem die Halteeinrichtung (101) innerhalb der Durchgangsöffnung (310) fixierbar ist, wobei ein durch die Zapfenstruktur (110) und die Rippenstruktur (120) im Fixierbereich (140) vorgegebener Durch- messer derart gewählt ist, dass die Halteeinrichtung (101) in der Durchgangsöffnung (310) mittels Übergangspassung fixierbar ist.
Bauteilträger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dad urch gekennzeichnet,
dass das Sicherungselement (130) als eine sich im Wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung (400) erstreckende Nase ausgebildet ist.
Bauteilträger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad urch gekennzeichnet,
dass die Montageeinrichtung (102) als eine Bohrung zur Aufnahme eines Befestigungsmittels (321) ausgebildet ist.
Bauteilträger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad urch gekennzeichnet,
dass die Rippenstruktur (120) an ihrem freien Ende eine Abrundung (121 ) aufweist.
Bauteilträger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dad urch gekennzeichnet,
dass die Rippenstruktur (120) als Sicherung gegen Fehlmontage der Halteeinrichtung (101) in einer eine schlitzförmige Erweiterung (312) aufweisenden Durchgangsöffnung (310) ausgebildet ist,
wobei die Anordnung der Rippenstruktur (120) entlang des Umfangs der Zapfen struktur (110) entsprechend der Anordnung einer schlitzförmigen Erweiterung (312) entlang des
Umfangs der Durchgangsöffnung (310) gewählt ist.
Bauteilträger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dad urch gekennzeichnet,
dass die Rippenstruktur (120) gegenüber der Sicherungsstruktur (130) entlang der Zapfenstruktur (110) zurückgesetzt ist.
Bauteilträger (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dad urch gekennzeichnet,
dass das Profil der Zapfenstruktur (110) im Fixierbereich (140) eine Abrun- dung (1 1 1 ) aufweist, die eine Rotationsbewegung der in der Durchgangsöffnung (310) befindlichen Halteeinrichtung (101 ) um eine in Einsteckrichtung (400) orientierte Achse (420) ermöglicht.
10. Anbaumodul (210) umfassend einen Bauteilträger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9 sowie ein in der Aufnahmeeinrichtung (140) des Bauteilträgers (100) angeordnetes Bauteil (21 1 ),
wobei das Bauteil (21 1 ) als ein Beschleunigungssensor ausgebildet ist.
1 1 . Befestigungsanordnung (200) umfassend einen Bauteilträger (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
wobei der Bauteilträger (200) mithilfe der Halteeinrichtung (101 ) an der Anbauwand (300) vorfixiert ist.
12. Befestigungsanordnung (200) nach Anspruch 1 1 ,
wobei die Halteinrichtung (1 10) ausgebildet ist, den Bauteilträger (200) aufgrund seines Eigengewichts in einer vorgegebenen Montageposition zu halten.
13. Befestigungsanordnung (200) nach Anspruch 12,
wobei die vorgegebene Montageposition aus einer Rotationsbewegung der Halteeinrichtung (101 ) innerhalb der Durchgangsöffnung (310) resultiert.
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