DE102022210830A1

DE102022210830A1 - Haltevorrichtung für eine Kraftfahrzeugsensorik und Kraftfahrzeug mit Haltevorrichtung

Info

Publication number: DE102022210830A1
Application number: DE102022210830.2A
Authority: DE
Inventors: Alexander Tietje
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2022-10-13
Filing date: 2022-10-13
Publication date: 2024-04-18
Also published as: US20240123915A1; CN117885672A

Abstract

Um eine Beschädigung oder Verstellung von Sensoren einer Kraftfahrzeugsensorik im Falle eines Unfalls mit geringen Geschwindigkeiten zu vermeiden, wird eine Haltevorrichtung (100) für eine Kraftfahrzeugsensorik umfassend einen an einem Strukturelement (210) eines Kraftfahrzeugs (200) befestigbaren Rahmen (10) und einen Sensorhalter (11) ausgebildet zur Halterung von Sensoren vorgeschlagen, wobei an einer ersten Seite (12) des Rahmens (10) ein erster Schwenkbügel (13) um eine erste Schwenkachse (16) schwenkbar gelagert ist, und wobei an einer der ersten Seite (12) gegenüberliegenden zweiten Seite (14) des Rahmens (10) ein zweiter Schwenkbügel (15) um eine zweite Schwenkachse (17) schwenkbar gelagert ist, wobei ein erstes Führungselement (18) des ersten Schwenkbügels (13) in mindestens einer ersten Führungsaufnahme (20) des Sensorhalters (11) aufgenommen ist, und wobei ein zweites Führungselement (19) des zweiten Schwenkbügels (15) in mindestens einer zweiten Führungsaufnahme (21) des Sensorhalters (11) aufgenommen ist, wobei ein Vorspannmechanismus (22) vorgesehen ist, wobei der Vorspannmechanismus (22) ausgebildet ist, den ersten Schwenkbügel (13) und den zweiten Schwenkbügel (15) in eine Gebrauchsposition vorzuspannen, wobei durch Aufbringen einer vorbestimmten Kraft auf den Sensorhalter (11) die Vorspannung überwunden werden kann, sodass der Sensorhalter (11) entlang einer Bewegungsrichtung (23) in Richtung des Rahmens (10) eintauchen kann, wobei vorgesehen ist, dass ein erster Abstand (24) zwischen der ersten Schwenkachse (16) und der zweiten Schwenkachse (17) kleiner ist als ein zweiter Abstand (25) zwischen der mindestens einen ersten Führungsaufnahme (20) und der mindestens einen zweiten Führungsaufnahme (21).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für eine Kraftfahrzeugsensorik umfassend einen an einem Strukturelement eines Kraftfahrzeugs befestigbaren Rahmen und einen Sensorhalter ausgebildet zur Halterung von Sensoren.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Haltevorrichtung für eine Kraftfahrzeugsensorik.
Bei modernen Kraftfahrzeugen sind die Sensoren diverser Fahrerassistenzsysteme meist im Lüftungsgitter unterhalb des Fahrzeugquerträgers angeordnet. Dabei wird vom Gesetzgeber gefordert, dass die Sensoren bei geringeren Stoßeinwirkungen, wie diese bei Auffahrunfällen mit geringer Geschwindigkeit auftreten können, nicht beschädigt werden, sodass ein Ausfall der Fahrerassistenzsysteme zuverlässig ausgeschlossen werden kann. Ferner soll ein Funktionsverlust durch eine Sensorverstellung vermieden werden.
Zum Schutz der Sensoren sind diese daher meist an einem Querträger des Fahrzeuges befestigt. Das Kraftfahrzeug muss dann einen ausreichend großen Fahrzeugüberhang aufweisen, damit die Sensoren der Fahrzeugsensorik bei einer unfallbedingten Verformung der Fahrzeugfront nicht beschädigt werden. Ferner ist aus dem Stand der Technik bekannt, die Fahrzeugsensorik zum Schutz vor Beschädigungen im Schatten des Querträgers zu verbauen, wobei jedoch aufgrund der kegelförmigen Abstrahlung einiger Sensoren wesentlich größere Freischnitte im Lüftungsgitter erforderlich sind, um den Sensoren freie Sicht zu gewähren. Bei einer Anordnung der Sensoren im Lüftungsgitter wird zudem der Lüftungsquerschnitt eingeschränkt, was sich nachteilig auf die Kühlleistung der Kühler auswirken kann.
Aus der DE 10 2019 134 861 B4 ist eine Sensoranordnung an einem Fahrzeug bekannt, mit einer Verbindungsanordnung, welche eine Haltevorrichtung beweglich zwischen einer Betriebsstellung und mindestens einer Schutzstellung mit mindestens einem Fahrzeugbauteil verbindet, wobei die Haltevorrichtung einen Sensor aufnimmt, wobei eine von einem Kollisionsgegner verursachte Kollisionskraft einen in eine erste Raumrichtung wirkenden ersten Kraftanteil umfasst, welcher die Haltevorrichtung anteilig in Richtung der korrespondierenden ersten Raumrichtung in die mindestens eine Schutzstellung bewegt, wobei eine Rückstellkraft von mindestens einer Rückstellanordnung die Haltevorrichtung aus der mindestens einen Schutzstellung in die Betriebsstellung überführt, und wobei die erste Raumrichtung einer Fahrzeuglängsrichtung entspricht, wobei die Verbindungsanordnung mindestens eine Hebelanordnung aufweist, welche zusätzlich mindestens einen in eine weitere Raumrichtung wirkenden Kraftanteil der Kollisionskraft in eine anteilige Bewegung der Haltevorrichtung in die korrespondierende Raumrichtung übersetzt, wobei die mindestens eine Hebelanordnung die Haltevorrichtung in eine resultierende Wirkungsrichtung der Kollisionskraft in die mindestens eine Schutzstellung überführt.
Die DE 10 2020 116 494 B3 offenbart ein Kraftfahrzeug mit einer Stoßfängeranordnung mit einem Querträger und einer Außenhautkomponente mit einer Öffnung, sowie mit einer Sensoreinrichtung, die über eine Halteeinrichtung gehalten ist, wobei zwischen der Außenhautkomponente und dem Querträger eine Abstützeinrichtung angeordnet ist, welche an der Außenhautkomponente angeordnet ist und in einem Einbauzustand zum Querträger einen ersten Abstand und zur Halteeinrichtung einen zweiten Abstand aufweist, wobei der zweite Abstand größer ist als der erste Abstand, sodass sich die Außenhautkomponenten in einem vordefinierten Crashfall an dem Querträger, nicht aber an der Halteeinrichtung, abstützen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrichtung für eine Kraftfahrzeugsensorik bereitzustellen, mittels welcher eine Beschädigung oder Verstellung von Sensoren der Kraftfahrzeugsensorik im Falle eines Unfalls mit geringen Geschwindigkeiten vermieden wird, und welche gleichzeitig die Realisierung kürzerer Fahrzeugüberhänge und größerer Lüftungsquerschnitte ermöglicht.
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird eine Haltevorrichtung für eine Kraftfahrzeugsensorik umfassend einen an einem Strukturelement eines Kraftfahrzeugs befestigbaren Rahmen und einen Sensorhalter ausgebildet zur Halterung von Sensoren vorgeschlagen, wobei an einer ersten Seite des Rahmens ein erster Schwenkbügel um eine erste Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, und wobei an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Rahmens ein zweiter Schwenkbügel um eine zweite Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, wobei ein erstes Führungselement des ersten Schwenkbügels in mindestens einer ersten Führungsaufnahme des Sensorhalters aufgenommen ist, und wobei ein zweites Führungselement des zweiten Schwenkbügels in mindestens einer zweiten Führungsaufnahme des Sensorhalters aufgenommen ist, wobei ein Vorspannmechanismus vorgesehen ist, wobei der Vorspannmechanismus ausgebildet ist, den ersten Schwenkbügel und den zweiten Schwenkbügel in eine Gebrauchsposition vorzuspannen, wobei durch Aufbringen einer vorbestimmten Kraft auf den Sensorhalter die Vorspannung überwunden werden kann, sodass der Sensorhalter entlang einer Bewegungsrichtung in Richtung des Rahmens eintauchen kann, und wobei ferner vorgesehen ist, dass ein erster Abstand zwischen der ersten Schwenkachse und der zweiten Schwenkachse kleiner ist als ein zweiter Abstand zwischen der mindestens einen ersten Führungsaufnahme und der mindestens einen zweiten Führungsaufnahme.
Die Kraftfahrzeugsensorik kann Sensoren für Fahrerassistenzsysteme oder sonstige Funktionen des Kraftfahrzeugs umfassen. Die Sensoren können an dem Sensorhalter der Haltevorrichtung angeordnet werden oder sein.
Die Haltevorrichtung wird bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung an einem Strukturelement des Kraftfahrzeugs befestigt. Bei dem Strukturelement kann es sich um einen Querträger oder um eine untere Lastebene des Kraftfahrzeugs handeln. Die Haltevorrichtung kann dabei zugleich an dem Querträger und an der unteren Lastebene befestigt sein, es ist aber auch denkbar, dass die Haltevorrichtung nur an dem Querträger oder nur an der unteren Lastebene befestigt ist. Ferner kann die Haltevorrichtung an der Front oder am Heck des Kraftfahrzeugs befestigt werden. Auch eine seitliche oder seitlich versetzte Befestigung der Haltevorrichtung am Kraftfahrzeug ist möglich, sodass die Haltevorrichtung bzw. der Sensorhalter Ecksensoren aufnehmen kann.
Im Folgenden wird zur Vereinfachung der Beschreibung ohne Beschränkung der Allgemeinheit unter einer bestimmungsgemäßen Verwendung oder Einbausituation eine Befestigung an der Front eines Kraftfahrzeugs verstanden. Es versteht sich, dass die Erfindung auch Verwendungen bzw. Einbausituationen am Heck oder an den Fahrzeugecken umfasst. Begriffe wie „oben“, „unten“, „rechts“, „links“, „vorne“, „hinten“ und verwandte Begriffe beziehen sich auf die bestimmungsgemäße Einbausituation der Haltevorrichtung in einem Kraftfahrzeug, das heißt, wenn die Haltevorrichtung über den Rahmen an einem Strukturelement des Kraftfahrzeugs an der Front des Kraftfahrzeugs befestigt ist. Für die anderen denkbaren Einbaupositionen sind diese Begriffe entsprechend zu verstehen.
Der an dem Strukturelement des Kraftfahrzeugs befestigbare Rahmen weist eine erste Seite und eine zweite Seite auf. In der bestimmungsgemäßen Einbausituation der Haltevorrichtung kann in einer der Vorwärtsfahrt entsprechenden Fahrzeugrichtung gesehen die erste Seite der rechten Seite entsprechen, sodass die zweite Seite der linken Seite entspricht.
An der ersten Seite des Rahmens und an der zweiten Seite des Rahmens ist jeweils ein Schwenkbügel um eine jeweilige Schwenkachse schwenkbar gelagert. Die Schwenkbügel sind bevorzugt einzeln oder gemeinsam gegenüber dem Rahmen verschwenkbar ausgestaltet.
Der Sensorhalter ist über den ersten Schwenkbügel und den zweiten Schwenkbügel an dem Rahmen befestigt. Hierfür weist der erste Schwenkbügel ein erstes Führungselement auf, welches in mindestens einer ersten Führungsaufnahme des Sensorhalters aufgenommen ist, und der zweite Schwenkbügel weist ein zweites Führungselement auf, welches in mindestens einer zweiten Führungsaufnahme des Sensorhalters aufgenommen ist.
Der Rahmen kann eine Rahmenebene definieren. In der Gebrauchsposition wird der Sensorhalter dann durch die mittels des Vorspannmechanismus vorgespannten Schwenkbügel aus der von dem Rahmen definierten Rahmenebene hinausgedrückt, das heißt, dass eine von dem Sensorhalter definierte Sensorhalterebene parallel und beabstandet zu der Rahmenebene liegt.
In der bestimmungsgemäßen Einbausituation der Haltevorrichtung am Kraftfahrzeug befindet sich der Sensorhalter in der Gebrauchsposition in der der Vorwärtsfahrt entsprechenden Fahrzeugrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen bevorzugt vor dem Rahmen bzw. vor der Rahmenebene. Beim Aufbringen einer vorbestimmten Kraft, welche beispielsweise bei einem Aufprall mit einer geringen Geschwindigkeit auftreten kann, beispielsweise bei sogenannten Parkremplern, kann die von dem Vorspannmechanismus auf den ersten und den zweiten Schwenkbügel aufgebrachte Vorspannung überwunden werden. Der erste Schwenkbügel und der zweite Schwenkbügel schwenken einzeln oder gemeinsam ein, und der an diesen gelagerte Sensorhalter taucht entlang der Bewegungsrichtung in Richtung des Rahmens, bevorzugt in die Rahmenebene ein, beziehungsweise weicht aus. Die Bewegungsrichtung entspricht daher im Wesentlichen der der Fahrzeugrichtung entgegengesetzten Richtung und verläuft bevorzugt in etwa senkrecht zu der von dem Rahmen aufgespannten Rahmenebene. Durch dieses Eintauchen oder Ausweichen des Sensorhalters werden die an dem Sensorhalter gehalterten Sensoren vor Beschädigungen geschützt. Zudem kann verhindert werden, dass sich die Sensoren, insbesondere bezüglich ihrer Ausrichtung, verstellen. Dies gestattet größere Freiräume für das Design des Kraftfahrzeugs, und insbesondere können kürzere Fahrzeugüberhänge realisiert werden, da große Fahrzeugüberhänge zum Schutz der Sensoren und zur Aufnahme der Aufprallverformung nicht mehr notwendig sind.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass nach Wegfall der vorbestimmten Kraft der Vorspannmechanismus den ersten Schwenkbügel und den zweiten Schwenkbügel zurück in die Gebrauchsposition vorspannt, sodass der Sensorhalter wieder entgegen der Bewegungsrichtung, bevorzugt aus der Rahmenebene des Rahmens hinaus, zurückbewegt wird.
Die erste Schwenkachse und die zweite Schwenkachse befinden sich in einem ersten Abstand voneinander. Ebenso sind die mindestens eine erste Führungsaufnahme und die mindestens eine zweite Führungsaufnahme des Sensorhalters in einem zweiten Abstand voneinander angeordnet. In der bestimmungsgemäßen Einbausituation werden der erste Abstand und der zweite Abstand bevorzugt quer zur Bewegungsrichtung gemessen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der erste Abstand zwischen der ersten Schwenkachse und der zweiten Schwenkachse kleiner ist als der zweite Abstand zwischen der mindestens einen ersten Führungsaufnahme und der mindestens einen zweiten Führungsaufnahme.
Dies kann bedeuten, dass der erste Schwenkbügel und der zweite Schwenkbügel im Wesentlichen auseinanderschwenken, wenn der Sensorhalter aufgrund des Aufbringens der vorbestimmten Kraft entlang der Bewegungsrichtung in Richtung des Rahmens eintaucht.
Bevorzugt sind die erste Schwenkachse und die zweite Schwenkachse, weiter bevorzugt der erste Schwenkbügel und der zweite Schwenkbügel, in der Bewegungsrichtung gesehen hinter dem Sensorhalter angeordnet.
Mit anderen Worten befinden sich die erste Schwenkachse und die zweite Schwenkachse, bevorzugt der erste Schwenkbügel und der zweite Schwenkbügel, nicht seitlich des Sensorhalters. Hierdurch werden die lateralen Abmessungen der Haltevorrichtung reduziert.
Wird die Haltevorrichtung im Bereich eines Lüftungsgitters eines Fahrzeugkühlers angeordnet, so verbleibt ein größerer Lüftungsquerschnitt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Schwenkachse und die zweite Schwenkachse parallel zueinander verlaufen.
Weiter bevorzugt ist vorgesehen, dass der Vorspannmechanismus mindestens ein, bevorzugt zwei, dem ersten Schwenkbügel zugeordnete Federelemente und mindestens ein, bevorzugt zwei, dem zweiten Schwenkbügel zugeordnete Federelemente umfasst.
Jeder der Schwenkbügel wird somit bevorzugt von mindestens einem zugeordneten Federelement vorgespannt. Durch die Vorspannung des ersten Schwenkbügels und des zweiten Schwenkbügels wird der Sensorhalter in die Gebrauchsposition, bevorzugt aus der Rahmenebene heraus, vorgespannt.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine dem ersten Schwenkbügel zugeordnete Federelement und das mindestens eine dem zweiten Schwenkbügel zugeordnete Federelement Schenkelfedern sind.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Rahmen ein erstes, insbesondere oberes, Querelement und ein zweites, insbesondere unteres, Querelement aufweist, wobei bevorzugt das erste Querelement und das zweite Querelement mittels, bevorzugt genau, einem Längselement miteinander verbunden sind, wobei weiter bevorzugt das Längselement mittig mit dem ersten Querelement und dem zweiten Querelement verbunden ist.
Der Rahmen hat somit in der bestimmungsgemäßen Einbausituation in etwa die Form eines um 90° gedrehten „H“. Das Längselement ist in der bestimmungsgemäßen Einbausituation in etwa vertikal ausgerichtet und jeweils mittig mit dem ersten Querelement und dem zweiten Querelement verbunden. Hierdurch wird der Materialeinsatz für den Rahmen reduziert und gleichzeitig für eine ausreichende Steifigkeit des Rahmens gesorgt.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass das erste Querelement und das zweite Querelement des Rahmens jeweils an der ersten Seite ein dem ersten Schwenkbügel zugeordnetes Lagerelement, insbesondere einen Lagerzapfen, bevorzugt mit einer Verbindungszapfenaufnahme, und jeweils an der zweiten Seite ein dem zweiten Schwenkbügel zugeordnetes Lagerelement, insbesondere einen Lagerzapfen, bevorzugt mit einer Verbindungszapfenaufnahme, aufweisen.
Das erste Querelement und das zweite Querelement erstrecken sich bevorzugt jeweils von der ersten Seite des Rahmens zu der zweiten Seite des Rahmens. Dabei ist an der jeweils ersten Seite des ersten Querelements und des zweiten Querelements jeweils ein dem ersten Schwenkbügel zugeordnetes Lagerelement vorgesehen. Ebenso ist an der zweiten Seite des ersten Querelements und des zweiten Querelements jeweils ein dem zweiten Schwenkbügel zugeordnetes Lagerelement vorgesehen. In der bestimmungsgemäßen Einbausituation an dem Strukturelement des Kraftfahrzeugs sind der erste Schwenkbügel und der zweite Schwenkbügel somit in vertikaler Richtung zwischen dem oberen Querelement und dem zweiten Querelement gelagert und können jeweils um die dem ersten Schwenkbügel zugeordneten Lagerelemente und die dem zweiten Schwenkbügel zugeordneten Lagerelemente verschwenkt werden.
Die bevorzugt als Lagerzapfen ausgebildeten Lagerelemente können zudem eine Verbindungszapfenaufnahme aufweisen. Je nach Art der Befestigung des ersten Schwenkbügels und des zweiten Schwenkbügels an den jeweiligen Lagerelementen, insbesondere an den Lagerzapfen, können die ersten Schwenkbügel und die zweiten Schwenkbügel entweder die Lagerelemente umfassen bzw. umgreifen oder umschließen oder auf die Lagerelemente aufgesetzt sein, oder, falls eine Verbindungszapfenaufnahme vorgesehen ist, in die Verbindungszapfenaufnahme eingesetzt sein.
Wenn der erste Schwenkbügel und der zweite Schwenkbügel Verbindungszapfen aufweisen, welche in die Verbindungszapfenaufnahmen der Lagerelemente eingesetzt sind, können zusätzlich Schrauben oder Nieten vorgesehen sein, mittels welcher ein Herausgleiten der Verbindungszapfen aus den Verbindungszapfenaufnahmen verhindert wird.
Ferner kann die Lagerung der Schwenkbügel Wälz- oder Gleitlager umfassen. Die Wälz- oder Gleitlager können an den Lagerelementen, insbesondere an den Lagerzapfen, vorgesehen sein.
Es kann vorgesehen sein, dass der erste Schwenkbügel und der zweite Schwenkbügel jeweils mindestens einen Ausleger, bevorzugt zwei Ausleger, aufweisen, wobei der mindestens eine Ausleger, bevorzugt die zwei Ausleger, jeweils an einem ersten Ende ein Lagerkomplement, bevorzugt eine Öffnung oder einen Verbindungszapfen, umfasst, wobei weiter bevorzugt das erste Führungselement und das zweite Führungselement an einem dem Lagerkomplement gegenüberliegenden zweiten Ende des Auslegers, bevorzugt der zwei Ausleger, des jeweiligen Schwenkbügels angeordnet sind.
Der oder die Ausleger sind bevorzugt senkrecht zur ersten Schwenkachse und zur zweiten Schwenkachse ausgerichtet. Beim Verschwenken der Schwenkbügel schwenken somit die Ausleger um die Schwenkachse. Dabei ist an dem ersten Ende des jeweiligen Auslegers ein Lagerkomplement vorgesehen. Das Lagerkomplement kann einerseits als Öffnung ausgebildet sein, welche auf das bevorzugt als Lagerzapfen ausgebildete Lagerelement des jeweiligen Querelements aufgesetzt wird. Das Lagerelement, insbesondere der Lagerzapfen, ist dann innerhalb der Öffnung des jeweiligen Auslegers angeordnet. Gegebenenfalls kann ein Gleit- oder Wälzlager vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Ausleger auch einen Verbindungszapfen aufweisen, welcher in die Verbindungszapfenaufnahme des Lagerelements, insbesondere des jeweiligen Lagerzapfens, eingesetzt wird.
An dem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des jeweiligen Auslegers sind die Führungselemente angeordnet. Das erste Führungselement und das zweite Führungselement sind wiederum in der mindestens einen ersten Führungsaufnahmen bzw. der mindestens einen zweiten Führungsaufnahme des Sensorhalters aufgenommen.
Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der erste Schwenkbügel und der zweite Schwenkbügel jeweils zwei Ausleger aufweisen, wobei die zwei Ausleger des jeweiligen Schwenkbügels mittels eines Verbindungsbleches miteinander verbunden sind.
In der bestimmungsgemäßen Einbausituation der Haltevorrichtung an dem Strukturelement des Kraftfahrzeugs ist der erste Ausleger des jeweiligen Schwenkbügels oben angeordnet, und der zweite Ausleger des jeweiligen Schwenkbügels ist unten angeordnet. Zur Stabilisierung der Schwenkbügel sind die jeweils zwei Ausleger des jeweiligen Schwenkbügels mittels eines Verbindungsbleches miteinander verbunden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die dem ersten Schwenkbügel und die dem zweiten Schwenkbügel zugeordneten Federelemente jeweils an den dem ersten Schwenkbügel und dem zweiten Schwenkbügel zugeordneten Lagerelementen angeordnet sind.
Sind die Federelemente als Schenkelfedern ausgebildet, so können diese insbesondere die bevorzugt als Lagerzapfen ausgebildeten Lagerelemente umschließen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass am ersten Schwenkbügel und am zweiten Schwenkbügel, insbesondere an dem oder den Auslegern des ersten Schwenkbügels und des zweiten Schwenkbügels, Widerlager für die Federelemente vorgesehen sind.
Über die Widerlager für die Federelemente kann die von den Federelementen aufgebrachte Vorspannkraft auf die Schwenkbügel übertragen werden, so dass dies in die Gebrauchsposition vorgespannt werden.
Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass am Rahmen, bevorzugt am ersten und am zweiten Querelement, Widerlageranschläge für die Widerlager der Schwenkbügel vorgesehen sind.
Der erste Schwenkbügel und der zweite Schwenkbügel werden durch die Federelemente, welche bevorzugt an den Widerlagern der Schwenkbügel anliegen, in die Gebrauchsposition vorgespannt und verschwenkt. Dabei wird die Verschwenkung des ersten Schwenkbügels und des zweiten Schwenkbügels durch Widerlageranschläge für die Widerlager der Schwenkbügel am Rahmen begrenzt. Mit anderen Worten werden der erste Schwenkbügel und der zweite Schwenkbügel durch die Federelemente so weit in die Gebrauchsposition vorgespannt, bis die Widerlager der Schwenkbügel an den Widerlageranschlägen des Rahmens anschlagen. Durch die Anlage der Widerlager der Schwenkbügel an den Widerlageranschlägen des Rahmens kann eine ungewollte Verdrehung des Sensorhalters um eine in der bestimmungsgemäßen Einbausituation vertikal verlaufende Achse verhindert werden, welche sonst auftreten könnte, wenn die Federelemente ungleiche Federspannkräfte aufweisen. Zudem können die Federspannkräfte derart groß gewählt werden, dass im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs auftretende Schwingungen, Erschütterungen oder Beschleunigung nicht ein Verschieben oder Verschwenken des Sensorhalters zur Folge haben.
Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass durch Anlage der Widerlager der Schwenkbügel an den Widerlageranschlägen ein Verdrehen des Sensorhalters um eine vertikale Achse aufgrund von Kräften, welche geringer als die vorbestimmte Kraft sind, verhindert wird.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass am Rahmen, bevorzugt am ersten und am zweiten Querelement, Federwiderlager für die Federelemente vorgesehen sind.
Die, bevorzugt an den Lagerelementen des ersten Querelements und des zweiten Querelements angeordneten, Federelemente, insbesondere die Schenkelfedern, sind dann an den Federwiderlagern des ersten Querelements und des zweiten Querelements abgestützt. Ferner stützen sich die Federelemente an den Widerlagern des ersten Schwenkbügels und des zweiten Schwenkbügels ab. Die Federelemente, insbesondere die Schenkelfedern, sind somit kraftwirksam zwischen den Federwiderlagern des Rahmens sowie den Widerlagern der Schwenkbügel angeordnet, um die Schwenkbügel in die Gebrauchsposition vorzuspannen. Dabei wird die Verschwenkung der Schwenkbügel bevorzugt durch Anschlag der Widerlager an den Widerlageranschlägen des Rahmens begrenzt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das erste Führungselement und das zweite Führungselement jeweils eine Führungsstange umfassen, oder dass das erste Führungselement und das zweite Führungselement jeweils mindestens einen Stift, bevorzugt zwei Stifte, umfassen.
Sind die Führungselemente als Führungsstangen ausgebildet, so kann die jeweilige Führungsstange parallel zur Schwenkachse des jeweiligen Schwenkbügels verlaufen und sich zwischen den zweiten Enden der Ausleger des jeweiligen Schwenkbügels erstrecken. Ferner können sich die Führungsstangen durch die Führungsaufnahmen des Sensorhalters erstrecken. Dabei sind im Sensorhalter bevorzugt zwei erste Führungsaufnahmen zur Aufnahme der Führungsstange des ersten Schwenkbügels und zwei zweite Führungsaufnahmen zur Aufnahme der Führungsstange des zweiten Schwenkbügels vorgesehen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Führungselemente jeweils einen Stift, bevorzugt mindestens zwei Stifte, umfasst. Auch die Stifte sind an den dem Lagerkomplement gegenüberliegenden zweiten Enden der Ausleger angeordnet und in den Führungsaufnahmen des Sensorhalters aufgenommen. Der erste Schwenkbügel und der zweite Schwenkbügel können jeweils zwei als Stifte ausgebildete Führungselemente aufweisen, von denen je eines an dem, dem Lagerkomplement gegenüberliegenden zweiten Ende des ersten Auslegers und eines an dem, dem Lagerkomplement gegenüberliegenden zweiten Ende des zweiten Auslegers angeordnet sind. Jeder der Stifte ist wiederum in einer der zwei ersten Führungsaufnahmen beziehungsweise in einer der zwei zweiten Führungsaufnahmen des Sensorhalters angeordnet. In dieser Variante wird eine Einzellagerung des Sensorhalters an den Auslegern des ersten Schwenkbügels und des zweiten Schwenkbügels bereitgestellt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die mindestens eine erste Führungsaufnahme und die mindestens eine zweite Führungsaufnahme als Langlöcher ausgebildet sind, wobei das erste Führungselement und das zweite Führungselement bei einem Eintauchen des Sensorhalters in der mindestens einen ersten Führungsaufnahme und der mindestens einen zweiten Führungsaufnahme gleiten können.
Wirkt aufgrund eines Aufpralls mit geringer Geschwindigkeit eine Kraft auf den Sensorhalter, so wird die Kraft über die Führungselemente, an denen der Sensorhalter befestigt ist, auf die Schwenkbügel übertragen. Überschreitet die Kraft die vorbestimmte Kraft, so schwenken die Schwenkbügel aus der Gebrauchsposition auseinander, und der Sensorhalter taucht in der Bewegungsrichtung in Richtung der Ebene des Rahmens ein. Dabei vergrößert sich der Abstand zwischen den Führungselementen des ersten Schwenkbügels und den Führungselementen des zweiten Schwenkbügels. Um diese Abstandsvergrößerung zu ermöglichen, sind die Führungsaufnahmen bevorzugt als Langlöcher ausgebildet.
Bevorzugt können für die Lagerung der Führungselemente in den Führungsaufnahmen auch Linearlagerungen vorgesehen sein, um die Reibung zu verringern.
Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit einer vorbeschrieben Haltevorrichtung bereitgestellt.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Haltevorrichtung des Kraftfahrzeugs an einem Querträger und/oder an einer unteren Lastebene des Kraftfahrzeugs befestigt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen:

1 eine Explosionszeichnung einer Haltevorrichtung,
2 eine perspektivische Vorderansicht der Haltevorrichtung in einer Gebrauchsstellung,
3 eine perspektivische Rückansicht der Haltevorrichtung in der Gebrauchsstellung,
4 eine Seitenansicht der Haltevorrichtung in der Gebrauchsstellung,
5 eine Aufsicht der Haltevorrichtung in der Gebrauchsstellung,
6 eine perspektivische Vorderansicht der Haltevorrichtung mit eingetauchtem Sensorhalter,
7 eine perspektivische Rückansicht der Haltevorrichtung mit eingetauchtem Sensorhalter,
8 eine Seitenansicht der Haltevorrichtung mit eingetauchtem Sensorhalter,
9 eine Aufsicht der Haltevorrichtung mit eingetauchtem Sensorhalter,
10 eine Detailansicht eines Vorspannmechanismus in der Gebrauchsstellung,
11 eine Detailansicht des Vorspannmechanismus bei eingetauchtem Sensorhalter,
12 eine Aufsicht der Haltevorrichtung mit einseitig eingetauchtem Sensorhalter,
13 eine perspektivische Rückansicht einer weiteren Haltevorrichtung in der Gebrauchsstellung, und
14 eine Detailansicht eines Lagerelements.

1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Haltevorrichtung 100 für eine Kraftfahrzeugsensorik. In den 2 bis 5 ist die Haltevorrichtung 100 in verschiedenen Ansichten in einer Gebrauchsposition gezeigt. Die 6 bis 9 zeigen die Haltevorrichtung 100 im Falle einer Einwirkung einer vorbestimmten Kraft.
Die Haltevorrichtung 100 umfasst ein an einem Strukturelement 210 eines nur ausschnittsweise dargestellten Kraftfahrzeugs 200 (2 bis 9) befestigbaren Rahmen 10 und einen Sensorhalter 11 ausgebildet zur Halterung von Sensoren. Das Strukturelement 210 kann einen Querträger 211 und eine untere Lastebene 212 umfassen. Der Rahmen 10 weist an einer ersten Seite 12 einen ersten Schwenkbügel 13 und an einer zweiten Seite 14 einen zweiten Schwenkbügel 15 auf. Der erste Schwenkbügel 13 ist um eine erste Schwenkachse 16 schwenkbar an dem Rahmen 10 gelagert, und der zweite Schwenkbügel 15 ist um eine zweite Schwenkachse 17 schwenkbar an dem Rahmen 10 gelagert. Der erste Schwenkbügel 13 weist ein erstes Führungselement 18 auf. Der zweite Schwenkbügel 15 weist ein zweites Führungselement 19 auf. Das erste Führungselement 18 ist in ersten Führungsaufnahmen 20 des Sensorhalters 11 aufgenommen, und das zweite Führungselement 19 ist in zweiten Führungsaufnahmen 21 des Sensorhalters 11 aufgenommen. Ferner ist ein Vorspannmechanismus 22 vorgesehen, welcher ausgebildet ist, den ersten Schwenkbügel 13 und den zweiten Schwenkbügel 15 in eine Gebrauchsposition vorzuspannen. Durch Aufbringen einer vorbestimmten Kraft auf den Sensorhalter 11 kann die Vorspannung des Vorspannmechanismus 22 überwunden werden, sodass der Sensorhalter 11 entlang einer Bewegungsrichtung 23 in Richtung des Rahmens 10 eintauchen kann. Die erste Schwenkachse 16 und die zweite Schwenkachse 17 sind in einem ersten Abstand 24 angeordnet. Die ersten Führungsaufnahmen 20 und die zweiten Führungsaufnahmen 21 sind in einem zweiten Abstand 25 zueinander angeordnet. Dabei ist der erste Abstand 24 kleiner als der zweite Abstand 25.
Der Rahmen 10 weist ein erstes, oberes Querelement 26 und ein zweites, unteres Querelement 27 auf, welche über ein Längselement 28 miteinander verbunden sind. Jeweils an der ersten Seite 12 des ersten Querelements 26 und des zweiten Querelements 27 sind Lagerelemente 29 in Form von Lagerzapfen 30 für den ersten Schwenkbügel 13 vorgesehen. An der zweiten Seite 14 des ersten Querelements 26 und des zweiten Querelements 27 sind jeweils als Lagerzapfen 30 ausgebildete Lagerelemente 29 für den zweiten Schwenkbügel 15 vorgesehen.
Die Schwenkbügel 13, 15 umfassen jeweils zwei Ausleger 31. Die zwei Ausleger 31 jedes Schwenkbügels 13, 15 sind über ein Verbindungsblech 32 miteinander verbunden. Jeder der Ausleger 31 weist an einem ersten Ende 33 ein Lagerkomplement 34 in Form einer Öffnung 35 auf. Die Schwenkbügel 13, 15 sind durch Aufsetzen der Öffnungen 35 auf die Lagerzapfen 30 an dem Rahmen 10 gelagert.
Detailansichten des Vorspannmechanismus 22 sind in den 10 und 11 gezeigt. Der Vorspannmechanismus 22 umfasst Federelemente 36 in Form von Schenkelfedern 37, welche ebenfalls auf den Lagerzapfen 30 aufgesetzt sind. Die Schenkelfedern 37 sind an Federwiderlagern 38 des Rahmens 10 abgestützt. Ferner liegen die Schenkelfedern 37 an Widerlagern 39 der Schwenkbügel 13, 15 an, wodurch die Schwenkbügel 13, 15 in die Gebrauchsposition der 2 bis 5 vorgespannt werden. Am Rahmen 10 sind zusätzlich Widerlageranschläge 40 für die Widerlager 39 der Schwenkbügel 13, 15 vorgesehen, welche die Verschwenkung der Schwenkbügel 13, 15 beschränken. In der Gebrauchsposition spannen die Federelemente 36 den ersten Schwenkbügel 13 und den zweiten Schwenkbügel 15 derart vor, dass die Widerlager 39 der Schwenkbügel 13, 15 an den Widerlageranschlägen 40 des Rahmens 10 anschlagen und somit den Sensorhalter 11 in der Gebrauchsposition fixieren und gegen ein ungewolltes Verdrehen verhindern.
An den zweiten Enden 41 der Ausleger 31 der Schwenkbügel 13, 15 sind die Führungselemente 18, 19 angeordnet. Bei der Haltevorrichtung 100 der 1 bis 9 sind die Führungselemente 18, 19 als Führungsstangen 42 ausgebildet. Die Führungsstange 42 des ersten Schwenkbügels 13 ist in den ersten Führungsaufnahmen 20 des Sensorhalters 11 aufgenommen. Die Führungsstange 42 des zweiten Schwenkbügels 15 ist in den zweiten Führungsaufnahmen 21 des Sensorhalters 11 aufgenommen. Die Führungsaufnahmen 20, 21 sind jeweils als Langlöcher 43 ausgebildet, sodass die Führungsstangen 42 innerhalb der Langlöcher 43 gleiten können. Wird eine vorbestimmte Kraft auf den Sensorhalter 11 ausgeübt, so taucht der Sensorhalter 11 in der Bewegungsrichtung 23 in Richtung des Rahmens 10 ein. Dabei schwenken der erste Schwenkbügel 13 und der zweite Schwenkbügel 15 auseinander. Damit es nicht zu Blockaden kommt, können die Führungsstangen 42 in den Langlöchern 43 nach außen gleiten.
Die 2 bis 5 zeigen die Haltevorrichtung 100 in der Gebrauchsposition, in der der Sensorhalter 11 vor dem Rahmen 10 angeordnet ist. Wirkt eine vorbestimmte Kraft auf den Sensorhalter 11 ein, so taucht dieser in der Bewegungsrichtung 13 in Richtung des Rahmens 10 ein. Die Haltevorrichtung mit eingetauchtem Sensorhalter ist in den 6 bis 9 gezeigt. Bei Wegfall der vorbestimmten Kraft wird der Sensorhalter 11 wieder in die Gebrauchsposition vorgespannt.
Der erste Schwenkbügel 13 und der zweite Schwenkbügel 15 können auch unabhängig voneinander verschwenkt werden. Dies ist in den 12 und 13 gezeigt.
13 zeigt eine weitere Ausführungsform der Haltevorrichtung 100. Die Haltevorrichtung 100 nach 13 ist weitestgehend identisch zu der Haltevorrichtung 100 nach den 1 bis 12, mit dem Unterschied, dass die Führungselemente 18, 19 nicht als Führungsstangen 42 ausgebildet sind, sondern jeweils zwei Stifte 44 umfassen, welche jeweils einzeln in den als Langlöcher 43 ausgebildeten Führungsaufnahmen 20, 21 des Sensorhalters 11 gleitend aufgenommen sind.
In der Detailansicht der 14 ist eine weitere Variante des Lagerelements 29 und des Lagerkomplements 34 dargestellt. Das Lagerelement 29 ist als Lagerzapfen 30 mit einer Verbindungszapfenaufnahme 45 ausgebildet. Das Lagerkomplement 34 der Ausleger 31 ist als Verbindungszapfen 46 ausgebildet, welche in der Verbindungszapfenaufnahme 45 des Lagerzapfens 30 eingreift. Zur Sicherung des Verbindungszapfens 46 in der Verbindungszapfenaufnahme 45 ist eine Schraube oder eine Niete 47 vorgesehen.
Bezugszeichenliste

100: Haltevorrichtung
10: Rahmen
11: Sensorhalter
12: Erste Seite
13: Erster Schwenkbügel
14: Zweite Seite
15: Zweiter Schwenkbügel
16: Erste Schwenkachse
17: Zweite Schwenkachse
18: Erstes Führungselement
19: Zweites Führungselement
20: Erste Führungsaufnahme
21: Zweite Führungsaufnahme
22: Vorspannmechanismus
23: Bewegungsrichtung
24: Erster Abstand
25: Zweiter Abstand
26: Erstes Querelement
27: Zweites Querelement
28: Längselement
29: Lagerelement
30: Lagerzapfen
31: Ausleger
32: Verbindungsblech
33: Erstes Ende
34: Lagerkomplement
35: Öffnung
36: Federelement
37: Schenkelfeder
38: Federwiderlager
39: Widerlager
40: Widerlageranschlag
41: Zweites Ende
42: Führungsstange
43: Langloch
44: Stift
45: Verbindungszapfenaufnahme
46: Verbindungszapfen
47: Niete
200: Kraftfahrzeug
210: Strukturelement
211: Querträger
212: Untere Lastebene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102019134861 B4 [0005]
DE 102020116494 B3 [0006]

Claims

Haltevorrichtung (100) für eine Kraftfahrzeugsensorik umfassend einen an einem Strukturelement (210) eines Kraftfahrzeugs (200) befestigbaren Rahmen (10) und einen Sensorhalter (11) ausgebildet zur Halterung von Sensoren, wobei an einer ersten Seite (12) des Rahmens (10) ein erster Schwenkbügel (13) um eine erste Schwenkachse (16) schwenkbar gelagert ist, und wobei an einer der ersten Seite (12) gegenüberliegenden zweiten Seite (14) des Rahmens (10) ein zweiter Schwenkbügel (15) um eine zweite Schwenkachse (17) schwenkbar gelagert ist, wobei ein erstes Führungselement (18) des ersten Schwenkbügels (13) in mindestens einer ersten Führungsaufnahme (20) des Sensorhalters (11) aufgenommen ist, und wobei ein zweites Führungselement (19) des zweiten Schwenkbügels (15) in mindestens einer zweiten Führungsaufnahme (21) des Sensorhalters (11) aufgenommen ist, wobei ein Vorspannmechanismus (22) vorgesehen ist, wobei der Vorspannmechanismus (22) ausgebildet ist, den ersten Schwenkbügel (13) und den zweiten Schwenkbügel (15) in eine Gebrauchsposition vorzuspannen, wobei durch Aufbringen einer vorbestimmten Kraft auf den Sensorhalter (11) die Vorspannung überwunden werden kann, sodass der Sensorhalter (11) entlang einer Bewegungsrichtung (23) in Richtung des Rahmens (10) eintauchen kann, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abstand (24) zwischen der ersten Schwenkachse (16) und der zweiten Schwenkachse (17) kleiner ist als ein zweiter Abstand (25) zwischen der mindesten einen ersten Führungsaufnahme (20) und der mindestens einen zweiten Führungsaufnahme (21).
Haltevorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorspannmechanismus (22) mindestens ein, bevorzugt zwei, dem ersten Schwenkbügel (13) zugeordnete Federelemente (36) und mindestens ein, bevorzugt zwei, dem zweiten Schwenkbügel (15) zugeordnete Federelemente (36) umfasst, wobei weiter bevorzugt vorgesehen ist, dass das mindestens eine dem ersten Schwenkbügel (13) zugeordnete Federelement (36) und das mindestens eine dem zweiten Schwenkbügel (15) zugeordnete Federelement (36) Schenkelfedern (37) sind.
Haltevorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (10) ein erstes, insbesondere oberes, Querelement (26) und ein zweites, insbesondere unteres, Querelement (27) aufweist, wobei bevorzugt das erste Querelement (26) und das zweite Querelement (27) mittels, bevorzugt genau, einem Längselement (28) miteinander verbunden sind, wobei weiter bevorzugt das Längselement (28) mittig mit dem ersten Querelement (26) und dem zweiten Querelement (27) verbunden ist.
Haltevorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Querelement (26) und das zweite Querelement (27) des Rahmens (10) jeweils an der ersten Seite (12) ein dem ersten Schwenkbügel (13) zugeordnetes Lagerelement (29), insbesondere einen Lagerzapfen (30), bevorzugt mit einer Verbindungszapfenaufnahme (45), und jeweils an der zweiten Seite (14) ein dem zweiten Schwenkbügel (15) zugeordnetes Lagerelement (29), insbesondere einen Lagerzapfen (30), bevorzugt mit einer Verbindungszapfenaufnahme (45), aufweisen.
Haltevorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwenkbügel (13) und der zweite Schwenkbügel (15) jeweils mindestens einen Ausleger (31), bevorzugt zwei Ausleger (31), aufweisen, wobei der mindestens eine Ausleger (31), bevorzugt die zwei Ausleger (31), jeweils an einem ersten Ende (33) ein Lagerkomplement (34), bevorzugt eine Öffnung (35) oder einen Verbindungszapfen (46), umfasst, wobei weiter bevorzugt das erste Führungselement (18) und das zweite Führungselement (19) an einem dem Lagerkomplement (34) gegenüberliegenden zweiten Ende (41) des Auslegers (31), bevorzugt der zwei Ausleger (31), des jeweiligen Schwenkbügels (13, 15) angeordnet sind, wobei besonders bevorzugt der erste Schwenkbügel (13) und der zweite Schwenkbügel (15) jeweils zwei Ausleger (31) aufweisen, wobei die zwei Ausleger (31) des jeweiligen Schwenkbügels (13, 15) mittels eines Verbindungsbleches (32) miteinander verbunden sind.
Haltevorrichtung (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dem ersten Schwenkbügel (13) und die dem zweiten Schwenkbügel (15) zugeordneten Federelemente (36) jeweils an den dem ersten Schwenkbügel (13) und dem zweiten Schwenkbügel (15) zugeordneten Lagerelementen (29) angeordnet sind.
Haltevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Schwenkbügel (13) und am zweiten Schwenkbügel (15), insbesondere an dem oder den Auslegern (31) des ersten Schwenkbügels (13) und des zweiten Schwenkbügels (15), Widerlager (39) für die Federelemente (36) vorgesehen sind, wobei bevorzugt am Rahmen (10), weiter bevorzugt am ersten und am zweiten Querelement (26, 27), Widerlageranschläge (40) für die Widerlager (39) der Schwenkbügel (13, 15) vorgesehen sind, wobei noch weiter bevorzugt durch Anlage der Widerlager (39) der Schwenkbügel (13, 15) an den Widerlageranschlägen (40) ein Verdrehen des Sensorhalters (11) um eine vertikale Achse aufgrund von Kräften, welche geringer als die vorbestimmte Kraft sind, verhindert wird.
Haltevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Rahmen (10), bevorzugt am ersten und am zweiten Querelement (27), Federwiderlager (38) für die Federelemente (36) vorgesehen sind.
Haltevorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement (18) und das zweite Führungselement (19) jeweils eine Führungsstange (42) umfassen, oder dass das erste Führungselement (18) und das zweite Führungselement (19) jeweils mindestens einen Stift (44), bevorzugt zwei Stifte (44), umfassen, und/oder dass die mindestens eine erste Führungsaufnahme (20) und die mindestens eine zweite Führungsaufnahme (21) als Langlöcher (43) ausgebildet sind, wobei das erste Führungselement (18) und das zweite Führungselement (19) bei einem Eintauchen des Sensorhalters (11) in der mindestens einen ersten Führungsaufnahme (20) und der mindestens einen zweiten Führungsaufnahme (21) gleiten können.
Kraftfahrzeug (200) mit einer Haltevorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche.