DE102004050674B4

DE102004050674B4 - Befestigungsanordnung für elektrische Komponenten in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102004050674B4
Application number: DE102004050674.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Grischkowski; Jörg Marktscheffel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-10-18
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2018-02-08
Anticipated expiration: 2024-10-19
Also published as: DE102004050674A1; FR2878298B1; FR2878298A1

Abstract

Befestigungsanordnung für elektrische Komponenten in einem Fahrzeug, mit einem Komponentengehäuse, das wenigstens zwei Befestigungselemente für eine definierte Festlegung am Fahrzeug aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Befestigungselemente ein selbstsichernder Fixierungszapfen (7, 17) ist, der mit einer am Fahrzeug vorbestimmt ausgebildeten Öffnung (4) mit Vorspannung in Eingriff bringbar ist, wobei der Fixierungszapfen (7, 17) nach Lösen des wenigstens einen anderen Befestigungselementes zerstörungsfrei aus der Öffnung (4) ziehbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für elektrische Komponenten in einem Fahrzeug, insbesondere für Komponenten mit geringer Masse.
Zu den elektrischen Komponenten mit geringer Masse, den elektrischen Kleingeräten, zählen insbesondere die verschiedenen Fahrzeug-Sensoren für Temperatur-, Druck- und Bewegungserfassungen, beispielsweise Crashsensoren. Diese Kleingeräte weisen in der Regel ein stabiles Gehäuse auf, das die in diesem untergebrachten Funktionselemente vor Feuchtigkeitseinflüssen und Verschmutzungen schützt und mit dem diese am Fahrzeugroh- oder -aufbau (Fahrzeugkarosserie) befestigt werden. Die Befestigung erfolgt üblicherweise über Schraubverbindungen, wie das aus der gattungsbildenden EP 0 646 799 B1 und der US 5 231 253 A ersichtlich ist. Dazu ist es bekannt, das jeweilige Gehäuse mit zwei Befestigungslöchern zu versehen, die entweder mit an der Fahrzeugkarosserie angeordneten Schweißbolzen in Eingriff bringbar sind und an denen das Gehäuse mit entsprechenden Muttern festgelegt wird, oder in denen Befestigungsschrauben, vorzugsweise Innen-Sechskantschrauben, anordbar sind, die in an dem jeweiligen Karosserieteil angeordnete Schweißmuttern eingreifen. Zur Erleichterung der Montage und positionsgerechten Anordnung kann an dem Gehäuse auch noch ein sog. Codierzapfen angeordnet sein, der in eine an der Fahrzeugkarosserie ausgebildete Öffnung korrespondierenden Querschnitts eingreift und durch den eine Fehlmontage, beispielsweise bei einer vorgesehenen Links- und Rechtsanordnung eines Sensors im Fahrzeug, insbesondere eines einen Seitencrash signalisierenden Crashsensors, verhindert wird. Ein solcher Codierzapfen kann derart angeordnet sein, dass dieser einen vorbestimmten Abstand von der Verbindungslinie zweier Befestigungsbohrungen hat und somit nur in einer am Karosserieteil vorbestimmten Position anordbar ist. Eine derartige Dreipunktanordnung erhöht die Prozesssicherheit. Allerdings sind die Abstände zwischen den Befestigungsbohrungen gering, so dass das Anordnen von Schweißmuttern schwierig sein kann, ohne dabei das Loch für den Codierzapfen zu überdecken. Zudem kann sich das Verschrauben des jeweiligen Sensors als schwierig erweisen, da die Montageperson den Sensor in Zweihandmontage positionsgerecht halten muss. Das ist mit einer Prozessunsicherheit verbunden und führt auch zu einer Erhöhung der Fertigungszeit. Zwei Verschraubungen erfordern überdies zwei Befestigungsschrauben und zwei Schweißmuttern am Fahrzeugrohbau, die entsprechende Werkzeug- und Materialkosten sowie entsprechende Fertigungszeiten erfordern.
Zur Bereitstellung einer einfach herstell- und montierbaren Befestigungsanordnung für den Lagerdeckel eines Fensterhebers wird zudem in der nachveröffentlichten DE 10 2004 042 906 A1 vorgeschlagen, den Lagerdeckel mit zwei als Rastelemente ausgebildeten Befestigungselementen zu versehen, wobei nach deren Einrasten eine radiale Ausrastbewegung durch Sicherungselemente blockiert ist.
Schließlich ist aus der WO 2003/ 032 436 A1 eine Befestigungsanordnung für eine Dachantenne eines Kraftfahrzeugs bekannt, welche über eine Einhandmontage montierbar ist. Dafür ist am Antennengehäuse ein hohler Gewindeschaft vorgesehen, an dem ein ringförmiges Bauteil mit elastisch aufspreizbaren Elementen befestigt ist. Zur Montage wird das Antennengehäuse mit dem Gewindeschaft von der Außenseite durch eine Dachöffnung gesteckt, wonach sich die Elemente des ringförmigen Bauteils aufspreizen und sich von der Innenseite gegen das Dach abstützen.
Es ist der Erfindung, eine Befestigungsanordnung für elektrische Komponenten mit geringer Masse in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass eine Montage sowie Demontage der Komponente bei gegebener Prozesssicherheit vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird mit bei einer Befestigungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Es wird eine Befestigungsanordnung für elektrische Komponenten in einem Fahrzeug beschrieben, insbesondere solchen mit geringer Masse, bei der die jeweilige Komponente ein Komponentengehäuse mit wenigstens zwei Befestigungselementen für eine definierte Festlegung am Fahrzeug aufweist, von denen ein Befestigungselement ein selbstsichernder Fixierungszapfen ist, der mit einer am Fahrzeug vorbestimmt ausgebildeten Öffnung mit Vorspannung in Eingriff bringbar ist. Das wenigstens eine andere Befestigungselement ist bevorzugt eine Befestigungsbohrung für eine Befestigungsschraube. Bei dieser Befestigungsanordnung ist eine der wenigstens zwei Befestigungsstellen der Komponente durch den Fixierungszapfen gegeben. Damit entfällt eine aufwändigere Befestigungsart an der zweiten Befestigungsstelle, insbesondere eine Verschraubung. Der Fixierungszapfen befähigt die Montageperson, die Komponente in Einhandmontage am Fahrzeugrohbau vorzufixieren und erleichtert zu befestigen, insbesondere erleichtert anzuschrauben. Da eine zweite Verschraubungsstelle entfällt, erübrigt sich auch eine zweite Befestigungsschraube und die Anordnung einer Schweißmutter am Fahrzeugrohbau, was mit geringeren Werkzeug- und geringeren Materialkosten einhergeht. Im Reparaturfall kann die Komponente zerstörungsfrei und erleichtert demontiert werden, wobei der Fixierungszapfen nach Lösen der anderen Befestigung mit entsprechendem Kraftaufwand aus der Öffnung gezogen wird. Dabei handelt es sich um eine saubere, weil zerstörungsfreie Demontage, bei der abgerissene oder abgescherte Bruchstücke ausbleiben, die im Fahrzeugrohbau verbleiben und Klappergeräusche verursachen können. Die Befestigungsanordnung führt des Weiteren zu einer Senkung der Montagezeit und zu einer Erhöhung der Prozesssicherheit.
Der Fixierungszapfen kann zylinderförmig ausgebildet und umfangsseitig mit wenigstens drei Gleitnasen versehen sein, die in gleichem Abstand vom Komponentengehäuse und im gleichmäßigen Abstand voneinander ausgebildet sind. Ein derartig ausgebildeter Fixierungszapfen lässt sich unter elastischer Verformung der Rastnasen in annähernd vorbestimmter Anordnungsposition in die vorbestimmte Öffnung eindrücken. Anschließend kann die Komponente mit dem Fixierungszapfen um dessen Achse gegen die Vorspannkraft in die vorbestimmte Anordnungsposition gedreht und festgelegt werden. Eine vergleichbare Ausführung ist ein längsgeschlitzter Fixierungszapfen, der an den beiden gebildeten Segmenten umfangsseitig jeweils zwei Gleitnasen aufweist. Beim Eindrücken desselben in die vorbestimmte Öffnung werden die beiden Segmente und auch die Gleitnasen elastisch vorgespannt.
Alternativ zu dem massiven Fixierungszapfen kann ein solcher auch hülsenartig ausgebildet sein, einen ovalen Querschnitt aufweisen und im Bereich seiner kleinen Querschnittsachse längsgeschlitzt sein, wobei die beiden gebildeten Segmente umfangsseitig jeweils mit einer Gleitnase, bevorzugt mittig angeordnet, versehen sind. Die für diesen vorbestimmte Öffnung in der Fahrzeugkarosserie muss dann ebenfalls einen ovalen und mit dem Querschnitt des Fixierungszapfens korrespondierendem Querschnitt aufweisen. Dabei muss das Öffnungsoval mit der weiteren Befestigungsstelle derart korrespondieren, dass ein Anordnen der Komponente zu der für diese vorbestimmten Position führt, da der Fixierungszapfen nur in einer durch die beiden Querschnitte bestimmten Position anordbar und in der Öffnung nicht mehr verdrehbar ist. Das Eindrücken des Fixierungszapfens führt selbsttätig zur vorbestimmten Anordnungsposition, was wiederum die Montage erleichtert.
Im Abstand von der Verbindungslinie zwischen dem jeweiligen Fixierungszapfen und dem weiteren Befestigungselement ist vorteilhaft ein Codierzapfen angeordnet, der eine Fehlmontage der Komponente, insbesondere bei Rechts- und Linksanordnungen an der Fahrzeugkarosserie, verhindert.
Das Komponentengehäuse ist zweckmäßigerweise aus Kunststoff hergestellt, wobei der Fixierungszapfen und der Codierzapfen einstückig angeformt sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: ein vorbestimmtes Lochbild in einer Karosserieblechmulde zur Anordnung eines Airbagsensors,
2: diesen Airbagsensor in perspektivischer Darstellung,
3: eine Unteransicht vom Airbagsensor, perspektivisch,
4a und b: einen an diesem angeformten Fixierungszapfen in der Seiten- und in der Draufsicht, leicht vergrößert, und
5: einen Crashsensor mit einem Fixierungszapfen in einer weiteren Ausführung.
In den 1 und 2 ist die Befestigungsanordnung für einen in 2 gezeigten Airbagsensor 1 mit einem Kunststoffgehäuse in einer Mulde 2 in einem Karosserieblech 3 dargestellt, in der zur definierten Anordnung des Airbagsensors 1 drei Bohrungen 4, 5 und 6 in einer vorbestimmten Anordnung ausgebildet sind. Die Bohrung 4 dient dabei der Aufnahme eines selbstsichernden Fixierungszapfens 7 als eines von zwei am Airbagsensor 1 ausgebildeten Befestigungselementen, der in der Darstellung gemäß 3 deutlich zu erkennen ist. In der Bohrung 5 ist rückseitig eine nicht weiter dargestellte Schweißmutter 8 angeordnet, in die eine Befestigungsschraube 9 eingreift, die in einer am Airbagsensor 1 angeordneten Durchgangsbohrung 10 als zweites an diesem ausgebildetes Befestigungselement zur Anordnung gelangt. Die dritte Bohrung 6 nimmt einen Codierzapfen 11 auf, der im Abstand von der Verbindungslinie V zwischen dem Fixierungszapfen 7 und der Durchgangsbohrung 10 am Airbagsensor 1 angeformt ist.
In 3 ist die Anordnung des Fixierungszapfens 7, der Durchgangsbohrung 10 und des Codierzapfens 11 zu erkennen, bei der letzterer im Abstand von der gestrichelt dargestellten Verbindungslinie V einstückig angeformt ist. Der Fixierungszapfen 7 ist zylinderförmig ausgebildet, weist umfangsseitig vier Gleitnasen 12 im gleichen Abstand voneinander auf und ist an seiner freien Stirnseite mit einer umlaufenden Einführfase F versehen. Die in der Gehäusegrundplatte 13 des Airbagsensors 1 zu erkennenden Ausnehmungen 14 sind fertigungsbedingt und haben bezüglich der Anordnung des Airbagsensors 1 keine Bedeutung. Die Gleitnasen 12 weisen jeweils zwei entgegengerichtete Gleitrampen 12.1 und 12.2 auf, was in den 4a und 4b deutlich erkennbar ist.
Zur Festlegung des Airbagsensors 1 an der Fahrzeugkarosserie 3 wird dieser mit seinem Fixierungszapfen 7 in die Bohrung 4 in der Mulde 2 angeordnet, wobei der Fixierungszapfen 7 in die Bohrung 4 unter elastischer Deformation der Gleitnasen 12 hineingedrückt und der Airbagsensor 1 um den Fixierungszapfen 7 verdreht wird, bis der Codiezapfen 11 in die Bohrung 6 eingreift. Damit ist der Airbagsensor 1 klemmend vorfixiert. Danach wird dieser bis zum Anschlag am Karosserieblech in die Mulde 2 gedrückt und anschließend festgeschraubt, wozu die Befestigungsschraube 9 durch die Durchgangsbohrung 10 gesteckt und mit der Schweißmutter 8 fest verschraubt wird. Die Gleitnasen 12 verhaken dabei nicht mit dem Karosserieblech, sondern liegen formschlüssig und elastisch vorgespannt am Rand der Bohrung 4 an. Auf diese Weise ist der Airbagsensor 1 an zwei Befestigungsstellen über zwei Befestigungselemente (7, 10) am Karosserieblech in definierter Position befestigt. Bei einer Demontage des Airbagsensors 1 wird die Befestigungsschraube 9 entfernt, und derselbe wird mit seinem Fixierungszapfen 7 unter elastischer Aufweitung der Gleitnasen 12 aus der Bohrung 4 gezogen.
Bei dem in 5 gezeigten Crashsensor 16 sind als Befestigungselemente ein Fixierungszapfen 17 angeformt, der hülsenartig ausgebildet ist und dabei einen ovalen Querschnitt aufweist, und in einem vorbestimmten Abstand zu diesem eine Durchgangsbohrung 18 ausgebildet. Der Fixierungszapfen 17 ist im Bereich seiner kleinen Querschnittsachse längsgeschlitzt, so dass zwei Segmente 17.1 und 17.2 gebildet sind, die elastisch gegeneinander drückbar sind. Beide Segmente 17.1 und 17.2 sind umfangsseitig und jeweils in ihrer Mitte mit einer Gleitnase 19 versehen. Mit diesen Befestigungselementen (17, 18) korrespondieren in einem nicht dargestellten Karosserieblechbereich eine ovale Öffnung in vorbestimmter Ausrichtung für den Fixierungszapfen 17 und eine Bohrung mit einer in derem Bereich rückseitig angeordneten Schweißmutter für eine in der Durchgangsbohrung 18 angeordnete Befestigungsschraube 9.
Zur Festlegung des Crashsensors 16 wird dieser mit dem Fixierungszapfen 17 unter elastischer Deformation desselben in die mit diesem korrespondierende ovale Öffnung gedrückt, wobei die Segmente 17.1. und 17.2 elastisch aufeinander zu bewegt und die am Öffnungsrand formschlüssig entlanggleitenden Gleitnasen 19 ebenfalls elastisch deformiert werden. Bei diesem Hineindrücken nimmt der Crashsensor 16 infolge des ovalen Querschnitts des Fixierungszapfens 17 und der für diesen vorgesehenen ovalen Öffnung im Karosserieblech bereits seine vorgegebene Position an diesem ein und ist klemmend vorfixiert. Über die Durchgangsbohrung 18 erfolgt die Festlegung des Crashsensors 16 mit einer Befestigungsschraube 9, die mit der angeführten Schweißmutter an der Rückseite des Karosseriebleches in Eingriff gebracht wird.

Claims

Befestigungsanordnung für elektrische Komponenten in einem Fahrzeug, mit einem Komponentengehäuse, das wenigstens zwei Befestigungselemente für eine definierte Festlegung am Fahrzeug aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Befestigungselemente ein selbstsichernder Fixierungszapfen (7, 17) ist, der mit einer am Fahrzeug vorbestimmt ausgebildeten Öffnung (4) mit Vorspannung in Eingriff bringbar ist, wobei der Fixierungszapfen (7, 17) nach Lösen des wenigstens einen anderen Befestigungselementes zerstörungsfrei aus der Öffnung (4) ziehbar ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine andere Befestigungselement eine Durchgangsbohrung (10, 18) für eine Befestigungsschraube (9) ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierungszapfen (7) zylinderförmig ausgebildet, umfangsseitig mit wenigstens drei Gleitnasen (12) versehen und unter Vorspannung in der Öffnung (4) drehbar ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierungszapfen (7) längsgeschlitzt ist und die gebildeten Segmente umfangsseitig jeweils mit zwei Gleitnasen (12) versehen sind.
Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand von der Verbindungslinie (V) zwischen dem Fixierungszapfen (7) und dem wenigstens einen anderen Befestigungselement ein Codierzapfen (11) angeordnet ist.
Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierungszapfen (7) an seiner freien Stirnseite mit einer Einführfase (F) versehen ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierungszapfen (17) hülsenartig ausgebildet ist und dabei einen ovalen Querschnitt aufweist, wobei der Fixierungszapfen (17) im Bereich seiner kleinen Querschnittsachse längsgeschlitzt ist und die gebildeten Segmente (17.1, 17.2) umfangsseitig jeweils eine Gleitnase (19) aufweisen, und dass die Öffnung einen mit dem ovalen Querschnitt des Fixierungszapfens (17) korrespondierenden Querschnitt aufweist.
Befestigungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Komponentengehäuse aus Kunststoff gefertigt und der Fixierungszapfen (7, 17) einstückig angeformt ist.