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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugmodul mit einer Inneneinheit und einem Gehäuse für die Inneneinheit. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit zumindest einem derartigen Fahrzeugmodul. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Montage eines Fahrzeugmoduls an einem Bauteil eines Fahrzeugs.
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In Fahrzeugen werden eine Vielzahl von Kleinkomponenten, wie beispielsweise Steuergeräte und ein Tongeber für Ultraschallsensoreinrichtungen verbaut. Diese müssen üblicherweise mit einer Vielzahl von Befestigungskomponenten an vorgesehenen Bauteilen des Fahrzeugs angebracht werden. Zum einen ist hier die Montage bei oft schwer zugänglichen Stellen des Fahrzeugs aufwendig und schwierig und somit auch fehlerbehaftet. Die Montage ist dadurch auch gerade im Hinblick auf die genaue positionelle Anbringung der Fahrzeugmodule komplex. Des Weiteren werden eine Vielzahl von separaten Komponenten benötigt die auch erhebliche Materialkosten generieren.
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Des Weiteren kann es auch vorkommen, dass so genannte Dome, die zur Befestigung vorgesehen sind, ausreißen können.
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Aus der
DE 10 2007 019 915 A1 ist ein Befestigungssystem für Kleinkomponenten in einem Fahrzeug bekannt. Dieses Befestigungssystem umfasst einen Bolzen und einen Aufsteckclip, der zur Aufnahme des Bolzens ausgebildet ist. Der Clip ist als separates Bauteil ausgebildet und ist durch Aufschieben auf die Kleinkomponente mit dieser verbunden. Auch bei dieser Ausgestaltung ist somit eine hohe Anzahl von separaten Teilen vorgesehen, die zur Befestigung der Kleinkomponente am Fahrzeug dienen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugmodul zu schaffen, welches Montagefreundlich und somit mit geringerem Aufwand und reduzierter Bauteilanzahl am Fahrzeug befestigbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein entsprechendes Fahrzeug mit einem derartigen Fahrzeugmodul und ein Montageverfahren für ein Fahrzeugmodul zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeugmodul, sowie durch ein Fahrzeug und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeugmodul umfasst eine Inneneinheit und ein Gehäuse für die Inneneinheit. An dem Gehäuse ist zumindest ein Befestigungselement einer zum Befestigen des Gehäuses an einem modulseparaten Bauteil des Fahrzeugs ausgebildeten Schraubverbindung integriert ausgebildet. Durch eine derartige einstückige Ausgestaltung des Gehäuses mit dem zumindest einem Befestigungselement können mehrere Vorteile erzielt werden. Zum einen wird die Anzahl der separaten Teile reduziert, zum anderen werden Positionstoleranzen bei der Montage vermieden. Darüber hinaus ist die Montage, insbesondere bei relativ schwer zugänglichen Bereichen wesentlich vereinfacht.
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Die Montage ist darüber hinaus Fehler unanfälliger und so kann auch ein Ausreißen von Domen vermieden werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass an dem Gehäuse als Befestigungselement zumindest eine Beilagscheibe einstückig integral ausgebildet ist.
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Zusätzlich oder anstatt dazu kann vorgesehen sein, dass an dem Gehäuse als Befestigungselement zumindest eine Schraubenmutter einstückig integral ausgebildet ist. Diese spezifischen Befestigungselemente ermöglichen dann im Nachgang ein sicheres und positionsgenaues Anbringen des Gehäuses, so dass auch die relative Position zu dem Bauteil, an dem das Gehäuse befestigt ist, gerade im Hinblick auf die an dem Gehäuse integrierten Befestigungselemente äußerst genau erfolgen kann. Das nachfolgende Verschrauben an dem Bauteil ist im Hinblick auf die Montagefreundlichkeit wesentlich einfacher und schneller zu handhaben. Es muss nicht mehr in aufwendiger Weise zunächst eine Beilagscheibe und dann die Schraubenmutter angebracht und gehalten werden, um dann eine Schraube eindrehen zu können, sondern mit der Positionierung des Gehäuses ist auch gleich automatisch die Anbringung der Befestigungselemente Schraubenmutter und Beilagscheibe sicher und positionsgenau gewährleistet.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Schraubenmutter mit einer eckigen, insbesondere sechskantigen, Mantelfläche ausgebildet ist. Das Angreifen mit entsprechendem Werkzeug ist ebenso leicht möglich, wie beispielsweise das Einführen dieser spezifisch geformten Schraubenmutter in einen komplementär ausgebildeten Aufnahmebereich.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Schraubenmutter ein metrisches Innengewinde aufweist, oder als selbstschneidende Schraubenmutter ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass auch selbstschneidende Schrauben verwendet werden können, die dann beim Drehen der Schraubenmutter sich quasi in die Innenwand der Schraubenmutter selbstschneidend eindrehen und dadurch selbst ein Gewinde erzeugen, um dann die sichere Verschraubung und positionssichere Haltung zu gewährleisten.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Schraubenmutter und die Beilagscheibe aneinander anliegend angeordnet sind, insbesondere einstückig ausgebildet sind. Somit kann auch sichergestellt werden, dass die Position dieser beiden Befestigungselemente zuverlässig gehalten ist. Darüber hinaus kann auch dadurch die Bauteilzahl reduziert werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Beilagscheibe einen größeren Durchmesser aufweist, als das maximale Ausmaß der Schraubenmutter.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass an einer Gehäusewand seitlich abstehend ein Trägerteil integral ausgebildet ist, an dem beabstandet zur Gehäusewand das zumindest eine Befestigungselement integral ausgebildet ist. Hierdurch wird eine ganz spezifische Ausgestaltung durch eine indirekte Befestigung des Befestigungselements an der Gehäusewand erzielt. Es können dadurch ganz spezielle Positionen des Befestigungselements zur Gehäusewand mechanisch stabil und dauerhaft gewährleistet werden. Das Trägerteil ist somit quasi eine Art Adapter, um das Befestigungselement an der Gehäusewand anzubringen. Die Ausgestaltung mit dem Gehäuse, dem Trägerteil und dem Befestigungselement ist jedoch ebenfalls einstückig, was durch die Bezeichnung der integralen Ausgestaltung gegeben ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Trägerteil zwei senkrecht von der Gehäusewand abstehende und beabstandet und parallel zueinander angeordnete Haltewände aufweist. An diesen Haltewänden ist das Befestigungselement über vertikal orientierte Halteschenkel, die an den Haltewänden angeordnet sind, gehalten. Die Haltewände sind insbesondere im Wesentlichen dreieckförmig ausgestaltet und die Halteschenkel erstrecken sich von der schräg nach unten orientierten Seite einer Haltewand nach oben. Es wird somit ein in ganz spezifischer Weise ausgestaltetes Gerüst des Trägerteils gebildet, welches einerseits mechanisch äußerst stabil ist, andererseits sehr gewichtsreduziert ausgebildet ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Halteschenkel an gegenüberliegenden Seiten einer Umfangswand einer als Befestigungselement ausgebildeten Beilagscheibe münden. Insbesondere die Beilagscheibe kann somit sehr sicher und fest integriert werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich im unverbauten Zustand des Fahrzeugsmoduls zwischen den Haltewänden eine Verbindungsplatte beabstandet zum Befestigungselement erstreckt. Auch hier wird somit ein Zusatzmerkmal geschaffen, welches die mechanisch stabile Ausgestaltung des Trägerteils positiv begünstigt.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Verbindungsplatte am unteren Ende der Haltewände ausgebildet ist und eine Aussparung zum Durchführung einer Schraube aufweist.
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Die Aussparung ist im Wesentlichen fluchtend mit einem Loch in einer Beilagscheibe und/oder einem Loch in der Schraubenmutter. Die besonders leichtgängige und sich nicht sperrende Hindurchführung einer Schraube ist dadurch gegeben.
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Vorzugsweise ist das Gehäuse aus Metall und das integrale Befestigungselement ist ebenfalls aus dem gleichen Material.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass trotz der einstückigen Ausgestaltung des Gehäuses mit dem zumindest einem Befestigungselement zwei verschiedene Materialien vorgesehen sind, so dass das Gehäuse beispielsweise aus einem ersten Material und das Befestigungselement aus einem zweiten Material ausgebildet ist. Beispielsweise kann hier eine Ausgestaltung aus Kunststoff vorgesehen sein, bei der eine 2 K-Spritzgusstechnik zur Herstellung der einstückigen Ausgestaltung des Gehäuses mit dem Befestigungselement verwendet ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Fahrzeugmodul ein Steuergerät ist und die Inneneinheit eine Elektronikeinheit ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Fahrzeugmodul ein Tongeber für eine Ultraschalleinrichtung eines Fahrzeugs ist und die Inneneinheit beispielsweise ebenfalls eine Elektronikeinheit und/oder eine akustische Einheit ist.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit zumindest einem erfindungsgemäßen Fahrzeugmodul oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein erfindungsgemäßes Fahrzeugmodul oder eine vorteilhafte Ausführung davon an ein Bauteil des Fahrzeugs montiert. Bei dem Verfahren wird ein bauteilseitiges und dort feststehendes Befestigungselement in das fahrzeugmodulseitige Befestigungselement eingebracht und durch eine Verbindungsbewegung des fahrzeugmodulseitigen integrierten Befestigungselements zum Verbinden mit dem bauteilseitigen Befestigungselement wird zumindest ein an einem Trägerteil einer Gehäusewand des Fahrzeugmoduls vorhandener und mit dem fahrzeugmodulseitigen Befestigungselement verbundener Halteschenkel gebrochen. Im weiteren Fortgang der Montage wird dann das gegenüber dem Fahrzeugmodul dann frei bewegliche fahrzeugmodulseitige Befestigungselement mit dem bauteilseitigen Befestigungselement in die verbundene Endposition verbracht.
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Dadurch ist eine einfachere und positionsgenaue Montage auch bei relativ unzugänglichen Stellen im Fahrzeug möglich.
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Insbesondere ist das Bauteil ein Karosserieteil. Das bauteilseitige Befestigungselement ist insbesondere ein Schweißbolzen, der mit oder ohne Gewinde ausgebildet sein kann.
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Auf diesen Bolzen wird zunächst zu Beginn der Montage insbesondere das modulseitige Befestigungselement in eine Anfangsverbindungsposition aufgebracht. Wird dann beispielsweise mit einem Werkzeug Kraft auf das modulseitige Befestigungselement aufgebracht, beispielsweise eine Drehbewegung, so wird ein Sollbruch der Halteschenkel an spezifischer Stelle, insbesondere Stegen, erreicht. Da das modulseitige Befestigungselement jedoch bereits teilweise mit dem bauteilseitigen Befestigungselement verbunden ist, kann es trotz dem Lösen von dem Fahrzeugmodul nicht mehr verloren gehen und herunterfallen, so dass eine sichere weitere Montage ermöglicht ist, bis die beiden Befestigungselemente in ihrer verbundenen Endposition sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs;
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2 eine perspektivische Darstellung eines Teilausschnitts eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugmoduls; und
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3 eine perspektivische Draufsicht der Darstellung gemäß 2.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Fahrzeug 1 gezeigt, welches ein Personenkraftwagen ist, der zweispurig ausgebildet ist. Das Fahrzeug 1 umfasst eine symbolisch mit einem Block dargestellte Unterschallsensoreinrichtung 2, die einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs 1 zugeordnet ist. Mit der Ultraschallsensoreinrichtung 2, die mehrere nicht näher gezeigte Ultraschallsensoren im Frontbereich und/oder im Heckbereich des Fahrzeugs 1 aufweist, kann die Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden. Beispielsweise kann diese Ultraschallsensoreinrichtung 2 Informationen für ein Parkassistenzsystem des Fahrzeugs 1 liefern.
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Diese Ultraschallsensoreinrichtung 2 umfasst auch zumindest einen Tongeber 3, der im Fahrzeug 1 verbaut ist.
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Darüber hinaus umfasst das Fahrzeug 1 zumindest ein Steuergerät 4, welches im Ausführungsbeispiel im vorderen Bereich des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Sowohl das Steuergerät 4 als auch der Tongeber 3 stellen Fahrzeugmodule dar, wobei im Hinblick auf ein Fahrzeugmodul auch weitere andere Komponenten umfasst sein können.
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Das Steuergerät 4 ist im Ausführungsbeispiel mit einem Bauteil 5 des Fahrzeugs 1 fest verbunden und daran angeschraubt.
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Nachfolgend wird diese Befestigung näher erläutert. Dazu ist in 2 eine perspektivische Darstellung eines Teilausschnitts des Steuergeräts 4 gezeigt. Das Steuergerät 4 umfasst eine nicht gezeigte Inneneinheit 6, welche beispielsweise ein Elektronikmodul ist. Diese Inneneinheit 6 ist von einem Gehäuse 7 des Steuergeräts 4 umgeben. Das Gehäuse 7 umfasst eine Seitenwand 8, an deren Außenseite ein Trägerteil 9 einstückig und integral angeordnet ist. Das Trägerteil 9 umfasst von der Seitenwand 8 im Wesentlichen senkrecht abstehende Haltewände 14 und 11. Die Haltewände 10 und 11 sind parallel zueinander orientiert und beabstandet zueinander angeordnet und sie sind im Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dreieckig ausgestaltet.
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Das Trägerteil 9 umfasst darüber hinaus zwei Halteschenkel 12 und 13, die an den Haltewänden 10 und 11 einstückig angeformt sind und sich von den schräg nach unten und vorne verlaufenden Seitenrändern 14 bzw. 15 der Haltewände 10 bzw. 11 nach oben erstrecken.
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Darüber hinaus ist vorgesehen, dass das Trägerteil 9 eine Verbindungsplatte 16 aufweist, die sich am unteren Ende der Haltewände 10 und 11 zwischen diesen Haltewänden 10 und 11 erstreckt und mit diesen Haltewänden 10 und 11 einstückig ausgebildet ist. Die Verbindungsplatte 16 weist ein Durchgangsloch bzw. eine Öffnung 17 auf, durch welche eine Schraube hindurch führbar ist.
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In vertikaler Richtung beabstandet zu dieser Verbindungsplatte 16 ist eine Beilagscheibe 18 und eine Schraubenmutter 19, die beide jeweils ein Befestigungselement darstellen, angeordnet.
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Wie aus der Darstellung in 2 zu erkennen ist, wird die Beilagscheibe 18 durch die Halteschenkel 12 und 13 gehalten, wobei dazu die Halteschenkel 12 und 13 an einer Umfangswand 20 der Beilagscheibe 18 münden. Die Schraubenmutter 19 ist als 6-Kant-Mutter ausgebildet und weist eine Bohrung 21 auf, die in eine in 2 nicht zu erkennende Bohrung 22 (3) der Beilagscheibe 18 mündet bzw. fluchtend mit dieser angeordnet ist.
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Im Ausführungsbeispiel weist die Beilagscheibe 18 einen größeren Durchmesser auf, als das maximale Außenmaß der Schraubenmutter 19. Die Schraubenmutter 19 sitzt auf der Beilagscheibe 18 auf und ist einstückig mit der Beilagscheibe 18 ausgebildet.
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Die gesamte Anordnung, wie sie in 2 zu erkennen ist, ist als einstückiges Teil konzipiert, so dass die Beilagscheibe 18 und die Schraubenmutter 19 integral mit dem Trägerteil 9 und somit auch integral mit dem Gehäuse 7 ausgestaltet sind.
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Im unverbauten Zustand des Steuergeräts 4 ist ein Freiraum 23 zwischen der Verbindungsplatte 16 und der Beilagscheibe 18 ausgebildet.
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Zur Montage des Steuergeräts 4 an dem Bauteil 5, welches beispielsweise ein Karosseriebauteil ist, weist das Bauteil 5 einen Bolzen, insbesondere einen feststehenden Schweißbolzen auf. Das Steuergerät 4 wird auf den Bolzen gesetzt, so dass dieser durch die Öffnung 17 ragt und an der Beilagscheibe 18 ansteht. Wir dann mit einem Werkzeug die Schraubenmutter 19 gedreht, so wird ein Sollbruch von Stege 12a, 12b, 13a und 13b erzeugt und die Schraubenmutter 19 von dem Steuergerät 4 getrennt. Durch weiteres Drehen der Schraubenmutter 19 wird diese dann automatisch auf den Schweißbolzen aufgeschraubt und in Richtung der Verbindungsplatte 16 gezogen bis die Beilagscheibe 18 und die Schraubenmutter 19 in die verschraubte Endposition mit dem Schweißbolzen gelangen.
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In der Bohrung 21 kann an der Innenwand ein metrisches Gewinde ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Schraubenmutter 19 kein derartiges Innengewinde aufweist und selbstschneidend ausgebildet ist, was bedeutet, dass eine selbstschneidende Schraube sich in die dann nahezu glatte Innenwand der Bohrung 21 beim Eindrehen eindreht und quasi selbst ein Gewinde dann erzeugt.
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In 3 ist eine Draufsicht auf die Darstellung in 2 gezeigt. Es ist dabei zu erkennen, dass die Beilagscheibe 18 an der Umfangswand 20 nur mit den kleinen Teilstegen 12a und 12b des Halteschenkels 12 und Stegen 13a und 13b des Halteschenkels 13 verbunden ist.
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Darüber hinaus ist zu erkennen, dass die Beilagscheibe 18 und die Schraubenmutter 19 beabstandet zur Seitenwand 8 durch das Trägerteil 9 gehalten und angeordnet sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007019915 A1 [0004]
