DE102008007106B4

DE102008007106B4 - Sensorbefestigungsanordnung

Info

Publication number: DE102008007106B4
Application number: DE102008007106A
Authority: DE
Inventors: Joachim Spratte; Michael Schwab
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2010-12-16
Anticipated expiration: 2028-02-01
Also published as: KR20100103803A; DE102008007106A1; JP2011510857A; WO2009094971A1; US20100308192A1

Abstract

Sensorbefestigungsanordnung mit
einer zur Befestigung an einem Bauteil (6) vorgesehenen Sensorhalterung (3), an der wenigstens ein Sensor (2) befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensorhalterung (3) wenigstens ein fingerartiges Befestigungselement (4) mit einem Loch (7) aufweist, in dem ein Spreizelement (8) verschiebbar einliegt, und
das Befestigungselement (4) durch Verschieben des Spreizelements (8) zumindest bereichsweise aufgespreizt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensorbefestigungsanordnung mit einer zur Befestigung an einem Bauteil vorgesehenen Sensorhalterung, an der wenigstens ein Sensor befestigt ist oder werden kann.
Sensoren wandeln üblicherweise mechanische Größen in elektrische Signale. Hierzu müssen sie in geeigneter Weise zur Maßverkörperung positioniert und fixiert werden. Dies geschieht üblicherweise dadurch, dass der Sensor in ein Gehäuse eingebracht wird (z. B. durch Einkleben, Klemmen, Umgießen oder Umspritzen), das anschließend am Gesamtsystem befestigt wird. Dies kann wiederum z. B. durch Schrauben, Kleben, Schweißen oder Nieten erfolgen.
Aus der DE 198 31 248 C2 ist eine Sensoranordnung an einer Radaufhängung für ein Fahrzeug bekannt, wobei ein Schwenkarm an einer Fahrzeugkarosserie schwenkbar gelagert ist. Ein Sensor zur Detektion der Relativlage zwischen Schwenkarm und Fahrzeugkarosserie ist ortsfest an der Fahrzeugkarosserie angebracht und mechanisch mit dem Schwenkarm gekoppelt. Eine sensorfeste Sensorhalterung und ein Schwenklager des Schwenkarms, durch welches der Schwenkarm schwenkbar an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, sind an einer gemeinsamen Befestigungsstelle an der Fahrzeugkarosserie befestigt.
Nachteilig an den bekannten Befestigungsverfahren sind z. B. aufwendige Positionier- und Befestigungsprozesse (Schweißen, Kleben etc.) oder das Auftreten von mechanischen Verspannungen im Sensorsystem, welche zu Messfehlern oder Beschädigungen führen können.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Sensorbefestigungsanordnung derart weiterzubilden, dass die Sensorhalterung auf einfache Weise an einer Peripherie, wie zum Beispiel an einem Bauteil, positioniert und fixiert werden kann, ohne dass der Sensor größeren Verspannungen ausgesetzt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Sensorbefestigungsanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.
Die erfindungsgemäße Sensorbefestigungsanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, weist eine zur Befestigung an einem Bauteil vorgesehene Sensorhalterung auf, an der wenigstens ein Sensor befestigt ist oder werden kann, wobei die Sensorhalterung ein fingerartiges Befestigungselement mit einem Loch aufweist, in dem ein Spreizelement verschiebbar einliegt, und wobei das Befestigungselement durch Verschieben des Spreizelements zumindest bereichsweise aufgespreizt wird oder werden kann.
Wird das Befestigungselement in eine Öffnung des Bauteils eingebracht und dann durch Verschieben des Spreizelements aufgespreizt, kann das Befestigungselement kraftschlüssig und/oder formschlüssig an dem Bauteil festgelegt werden. Dabei kann die Sensorhalterung vor dem Aufspreizen positioniert werden. Nach dem Aufspreizen sitzt die Sensorhalterung fest an dem Bauteil, wobei durch das Aufspreizen hervorgerufene Spannungen sich in dem Befestigungselement nicht oder lediglich geringfügig auf den Rest der Sensorhalterung übertragen, sodass die Verspannungen keine oder lediglich vernachlässigbar geringe Einflüsse auf den Sensor und dessen Position haben.
Die Sensorbefestigungsanordnung umfasst bevorzugt ein oder das mit einer Öffnung versehene Bauteil, in die das Befestigungselement eingesetzt ist. Das Positionieren und das anschließende Festlegen des Befestigungselements an dem Bauteil können dann wie oben beschrieben erfolgen. Die Öffnung in dem Bauteil kann einseitig begrenzt und z. B. als Sackloch ausgebildet sein. Dies kann aber eine toleranzarme und somit teure Fertigung der Öffnung erfordern. Bevorzugt ist die Öffnung daher eine durchgehende Öffnung, insbesondere ein Durchbruch, durch welche sich das Befestigungselement hindurch erstreckt. Zum Positionieren ist das Befestigungselement vor dem Aufspreizen bevorzugt in der Öffnung verschiebbar und verdrehbar. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, die Oberfläche des Bauteils und/oder den Durchmesser der Öffnung toleranzinsensitiv herzustellen, wodurch die Fertigungskosten für das Bauteil reduziert werden können. Insbesondere ist das Befestigungselement in bis zu fünf Freiheitsgraden in der Öffnung positionierbar und kann dann im sechsten Freiheitsgrad an dem Bauteil fixiert werden, der in der Regel mit der Richtung des Einführens des Befestigungselements in die Öffnung zusammenfällt. Die bis zu fünf Freiheitsgrade umfassen z. B. vier translatorische und einen rotatorischen Freiheitsgrad. Der sechste Freiheitsgrad ist insbesondere ein translatorischer Freiheitsgrad.
Gemäß einer Weiterbildung ist das Bauteil ein Radaufhängungsbauteil eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere ist das Bauteil ein Radführungslenker, wie z. B. ein Querlenker. Ergänzend oder alternativ weist das Bauteil ein Kugelgelenk und/oder ein Teil eines Kugelgelenks, wie z. B. ein Verschlussdeckel eines Kugelgelenks oder ein Kugelgelenkgehäuse, auf oder ist dadurch gebildet. Ferner ist es möglich, dass es sich bei dem Bauteil um einen Radführungslenker handelt, der wenigstens ein Kugelgelenk aufweist. Der Sensor kann z. B. dazu eingesetzt werden, die relative Lage des Kugelzapfens des Kugelgelenks zu dem Radführungslenker, zu dem Verschlussdeckel und/oder zu dem Kugelgelenkgehäuse zu bestimmen.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie die Sensorhalterung mittels des aufgespreizten Befestigungselements an dem Bauteil befestigt ist oder werden kann. Zum einen ist es möglich, dass das aufgespreizte Befestigungselement gegen die die Öffnung begrenzende Wandung des Bauteils drückt und dadurch reibschlüssig an diesem festgelegt ist. Ergänzend oder alternativ ist es möglich, dass das aufgespreizte Befestigungselement außerhalb der Öffnung und senkrecht zu deren Längsrichtung über die stirnseitige Berandung der Öffnung hinausragt und dadurch formschlüssig an dem Bauteil festgelegt ist. Der Formschluss kann das Befestigungselement in axialer Richtung einseitig oder beidseitig an dem Bauteil festlegen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ragt daher das aufgespreizte Befestigungselement außerhalb der Öffnung und senkrecht zu deren Längsrichtung auf beiden Seiten der Öffnung über die stirnseitigen Berandungen der Öffnung hinaus und ist dadurch formschlüssig an dem Bauteil festgelegt. Ergänzend oder alternativ ist es möglich, dass in der die Öffnung begrenzenden Wandung des Bauteils wenigstens ein Rücksprung vorgesehen ist, in den das aufgespreizte Befestigungselement eingreift. Der Rücksprung ist insbesondere ringförmig ausgebildet.
Das Befestigungselement kann zylindrisch ausgebildet sein. Alternativ kann das Befestigungselement aber auch jede andere geometrische Form annehmen, die mit der Öffnung im Bauteil korrespondiert. Insbesondere ist die Öffnung an die Geometrie des Befestigungselements angepasst. Ist das Befestigungselement im Querschnitt kreisförmig oder elliptisch, so ist bevorzugt auch die Öffnung im Querschnitt kreisförmig oder elliptisch. Ist das Befestigungselement im Querschnitt dreieckig oder mehreckig, so ist bevorzugt auch die Öffnung im Querschnitt dreieckig oder mehreckig.
Die Sensorhalterung kann einen Anschlag aufweisen, der sich insbesondere in derselben Richtung von der Sensorhalterung wegerstreckt wie das Befestigungselement. Bevorzugt ist der Anschlag im Abstand zu dem Befestigungselement positioniert und liegt im montierten Zustand insbesondere an der Oberfläche des Bauteils an. Hierdurch wird das Positionieren der Sensorhalterung erleichtert, da durch den Anschlag ein Freiheitsgrad festgelegt wird oder werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung kann die Sensorhalterung im Abstand zu dem Befestigungselement an einem Vorsprung des Bauteils befestigt sein, der z. B. an dem Bauteil festgelegt oder einstückig mit diesem ausgebildet ist. Insbesondere weist die Sensorhalterung dazu eine Ausnehmung auf, in die der Vorsprung des Bauteils eingreift oder eingreifen kann. Der Vorsprung und die Sensorhalterung bzw. die Ausnehmung bilden zusammen bevorzugt eine Schnappverbindung. Die Sensorhalterung ist insbesondere drehbar an dem Vorsprung gelagert, sodass eine Positionierung der Sensorhalterung relativ zu dem Bauteil möglich ist.
Eine Drehung der Sensorhalterung um den Vorsprung kann aber dadurch begrenzt sein, dass das Befestigungselement an der die Öffnung begrenzenden Wandung des Bauteils anschlägt.
Das Bauteil ist bevorzugt ein Radführungslenker mit einem Kugelgelenk, das den Vorsprung aufweist. Insbesondere umfasst das Kugelgelenk einen Verschlussdeckel, der von dem Vorsprung gebildet ist oder diesen aufweist. Der Verschlussdeckel ist bevorzugt an einem Gehäuse des Kugelgelenks festgelegt, wobei das Kugelgelenkgehäuse fest mit dem Radführungslenker verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist. Die Öffnung kann in dem Verschlussdeckel, in dem Kugelgelenkgehäuse oder in dem Radführungslenker vorgesehen sein.
Vor dem Aufspreizen ragt das Spreizelement bevorzugt aus dem Befestigungselement heraus, sodass es auf einfache Weise zum Verschieben zugänglich ist. Ferner wird das Befestigungselement bevorzugt durch Einschieben des Spreizelements in das Loch aufgespreizt. Nach dem Aufspreizen kann das Spreizelement vollständig in dem Befestigungselement angeordnet sein oder teilweise, z. B. mit einem Kopf, aus dem Befestigungselement herausragen. Letzteres ist vorteilhaft, um die Sensorhalterung wieder von dem Bauteil lösen zu können.
Vor dem Aufspreizen weist das Loch quer zu dessen Längsrichtung in zumindest einem Bereich bevorzugt eine kleinere geometrische Abmessung auf als der nach dem Aufspreizen in diesem Bereich sitzende Teil des Spreizelements. Dies kann z. B. dadurch realisiert werden, dass die das Loch begrenzende Wandung des Befestigungselements zumindest eine das Loch verengende Einschnürung aufweist, sodass das Spreizelement beim Einschieben in das Loch die zumindest eine Einschnürung aufweitet, was zum Aufspreizen des Befestigungselements führt. Bevorzugt ist somit die lichte Weite der zumindest einen Einschnürung vor dem Aufspreizen kleiner als die geometrische Außenabmessung, insbesondere als der Außendurchmesser, des nach dem Aufspreizen in der aufgeweiteten Einschnürung sitzenden Teils des Spreizelements. Die Einschnürung ist insbesondere durch einen oder mehrere gewölbte Bereiche der das Loch begrenzenden Wandung des Befestigungselements gebildet. Bevorzugt ist die Dicke der das Loch begrenzenden Wandung des Befestigungselements im Bereich der zumindest einen Einschnürung erhöht.
Das Spreizelement ist im aufgespreizten Zustand des Befestigungselements bevorzugt mit diesem verrastet. Insbesondere weist das Spreizelement dazu an seiner Außenfläche wenigstens einen Rücksprung auf, in den eine an der das Loch begrenzenden Wandung des Befestigungselements vorgesehene Rasteinschnürung eingreift oder eingreifen kann. Die Rasteinschnürung umfasst z. B. wenigstens einen an der das Loch begrenzenden Wandung des Befestigungselements vorgesehenen Rastvorsprung. Der Rücksprung ist bevorzugt in dem Endbereich des Spreizelements vorgesehen, mit dem voran das Spreizelement in das Loch eingeschoben wird. Insbesondere ist der Rücksprung an dem der Sensorhalterung zugewandten Endbereich des Spreizelements vorgesehen.
Das Loch erstreckt sich bevorzugt in Längsrichtung des Befestigungselements. Ferner kann sich das Loch senkrecht zu dieser Längsrichtung zumindest bereichsweise durch das Befestigungselement hindurch erstrecken. Somit ist es möglich, zumindest einen Teil des Lochs mit seiner für das Aufspreizen erforderlichen Innengeometrie auf einfache Weise, z. B. durch Stanzen, auszubilden.
Die Sensorhalterung bildet bevorzugt ein Gehäuse für den wenigstens einen Sensor, sodass dieser durch die Sensorhalterung vor Umwelteinflüssen geschützt ist.
Vorzugsweise besteht die Sensorhalterung aus Kunststoff. Ferner bestehen das Befestigungselement und/oder das Spreizelement bevorzugt aus Kunststoff. Alternativ kann für die Sensorhalterung, das Befestigungselement und/oder das Spreizelement aber auch ein anderer Werkstoff, wie z. B. Metall, eingesetzt werden. Das Bauteil besteht vorzugsweise aus Metall, aus Kunstsoff oder aus einer Kombination dieser Werkstoffe.
Die Fixierung und Positionierung der Sensorhalterung und/oder des wenigstens einen Sensors erfolgt somit bevorzugt durch ein fingerartiges Element (Befestigungselement), das in eine Öffnung, die z. B. als Durchbruch ausgebildet ist, in der Peripherie (Bauteil) eingebracht wird. Dieser Finger (Befestigungselement) kann z. B. zylindrisch ausgeführt sein. Er kann aber auch jede weitere beliebige geometrische Form annehmen, die mit der Öffnung im Peripherieteil (Bauteil) korrespondiert. Durch Verschieben des im Finger befindlichen Spreizelements wird ein Teilbereich des Fingers geometrisch verformt, sodass zwischen dem Finger und der Öffnung ein Formschluss und/oder Kraftschluss hergestellt wird. Hierdurch kann die Sensorhalterung, die insbesondere als Sensorgehäuse ausgebildet ist, abhängig von der Ausführungsform in bis zu fünf Freiheitsgraden positioniert und anschließend in sechs Freiheitsgraden fixiert werden. Der sechste Freiheitsgrad in der Positionierung ist dabei in der Regel die Einführungsrichtung des Fingers in die Öffnung. Die Positionierung in dieser Richtung kann durch einen Anschlag erfolgen, der auch ortsfern zu der Öffnung angeordnet sein kann.
Durch die kraftarme oder nahezu kraftfreie Montage des Sensors an der Peripherie mit anschließender, durch plastische Verformung erfolgender Verspannung, ist es möglich, den Sensor mechanisch spannungsfrei auf der Peripherie zu fixieren. Besonders vorteilhaft bestehen der Finger und das Spreizelement aus Kunststoff, grundsätzlich sind hierfür aber auch metallische Werkstoffe geeignet. Eine besonders robuste Verbindung wird erzielt, wenn das Spreizelement am Ende des Einschubweges zusätzlich mechanisch verrastet wird. Es besteht auch die Möglichkeit, die Sensorbefestigungsanordnung zur Verdrehsicherung mit zusätzlicher Befestigungsfunktion einzusetzen. Hierbei wird die Sensorhalterung bzw. der Sensor z. B. auf einem zylindrischen Element (Vorsprung) der Peripherie mit einem Verdrehfreiheitsgrad, z. B. durch Verklipsen, befestigt. Der Finger dient in diesem Fall als Verdrehsicherung, die in einem vom zylindrischen Element entfernten Punkt in die Öffnung der Peripherie eintaucht und dort fixiert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Sensorbefestigungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung vor dem Aufspreizen,
2 eine teilweise geschnittene Ansicht der ersten Ausführungsform nach dem Aufspreizen,
3 eine Unteransicht der ersten Ausführungsform,
4 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Sensorbefestigungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung nach dem Aufspreizen,
5 eine Unteransicht einer Sensorbefestigungsanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
6 eine Schnittansicht einer Sensorbefestigungsanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung und
7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Sensorbefestigungsanordnung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
Aus 1 ist eine Seitenansicht einer Sensorbefestigungsanordnung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei ein Sensor 2 an einer Sensorhalterung 3 befestigt ist, die ein fingerartiges Befestigungselement 4 aufweist, das sich durch einen Durchbruch 5 in einem Bauteil 6 hindurch erstreckt, das geschnitten dargestellt ist. In dem Befestigungselement 4 ist ein Loch 7 vorgesehen, in welchem ein Spreizelement 8 einliegt, das im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist und an seinem in dem Loch 7 einliegenden Endbereich einen ringförmigen Rücksprung 9 aufweist, in den eine Rasteinschnürung 10 der das Loch 7 begrenzenden Wandung des Befestigungselements 4 eingreift, sodass das Spreizelement 8 an dem Befestigungselement 4 gesichert ist. Die Längsrichtung 11 des Lochs 7 bildet auch gleichzeitig die Längsrichtung des Befestigungselements 4 und des Durchbruchs 5. Ferner kann das Spreizelement 8 in Längsrichtung 11 in das Loch 7 eingeschoben werden. Die das Loch 7 begrenzende Wandung des Befestigungselements 4 weist eine weitere Rasteinschnürung 12 auf, die im eingeschobenen Zustand des Spreizelements 8 in den Rücksprung 9 eingreift (siehe 2).
Die beiden Rasteinschnürungen 10 und 12 umfassen gemäß dieser Ausführungsform jeweils ein Paar von Vorsprüngen, die an der das Loch 7 begrenzenden Wandung des Befestigungselements 4 vorgesehen sind.
Zwischen den beiden Rasteinschnürungen 10 und 12 ist die das Loch 7 begrenzende Wandung in das Loch 7 hineingewölbt, sodass im Bereich dieser Einwölbung das Loch 7 senkrecht zur Längsrichtung 11 eine lichte Weite aufweist, die kleiner als der Außendurchmesser des zylindrischen Bereichs 31 des Spreizelements 8 ist. Die das Loch 7 begrenzende Wandung weist somit zwischen den beiden Rasteinschnürungen 10 und 12 eine durch die Einwölbung gebildete zusätzliche Einschnürung 13 auf, die beim Einschieben des Spreizelements 8 aufgeweitet wird (siehe 2).
Das Befestigungselement 4 ist an seinem freien Ende mit einer stirnseitigen Abdeckung 14 versehen, durch welche sich das Spreizelement 8 hindurcherstreckt, welches an seinem außerhalb des Befestigungselements 4 liegenden freien Ende einen Kopf 15 aufweist, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des zylindrischen Bereichs 31 ist. Der Kopf 15 bildet einen Anschlag, der das Einschieben des Spreizelements 8 in das Befestigungselement 4 hinein begrenzt, indem der Kopf 15 an der Abdeckung 14 anschlägt.
Aus 2 ist eine Seitenansicht der Sensorbefestigungsanordnung 1 in einem Zustand ersichtlich, in dem das Spreizelement 8 in das Befestigungselement 4 eingeschoben ist und der Kopf 15 an der Abdeckung 14 anliegt. Dadurch, dass vor dem Einschieben des Spreizelements 8 das Befestigungselement 4 im Bereich der Einschnürung 13 kleinere geometrische Abmessungen quer zur Längsrichtung 11 aufwies als der zylindrische Bereich 31 des Spreizelements 8, ist das Befestigungselement 4 nun aufgespreizt bzw. aufgeweitet, sodass der in dem Durchbruch 5 sitzende Teil der Außenfläche des Befestigungselements 4 gegen die den Durchbruch 5 begrenzende Wandung des Bauteils 6 drückt. Hierdurch wird eine reibschlüssige bzw. kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungselement 4 und dem Bauteil 6 gebildet, das geschnitten dargestellt ist. Der Druck, der von dem Befestigungselement 4 auf das Bauteil 6 ausgeübt wird, ist dabei mit Pfeilen 16 angedeutet. Ferner führt das Aufweiten des Befestigungselements 4 außerhalb des Durchbruchs 5 zu Ausbeulungen 17 und 18, die senkrecht zur Längsrichtung 11 über die stirnseitige Berandung des Durchbruchs 5 hinausragen. Hierdurch ist das Befestigungselement 4 zusätzlich formschlüssig in Längsrichtung 11 an dem Bauteil 6 festgelegt, und zwar hinsichtlich beider Orientierungen der Längsrichtung 11. Auch greift die Rasteinschnürung 12 in den Rücksprung 9 des Spreizelements 8 ein, sodass dieses formschlüssig an dem Befestigungselement 4 gesichert ist.
Aus 3 ist eine Unteransicht der Sensorbefestigungsanordnung 1 ersichtlich, wobei das Bauteil 6 lediglich bereichsweise und schematisch angedeutet ist. 3 zeigt den Zustand des Befestigungselements 4 vor dem Einschieben des Spreizelements 8, sodass zwischen dem Befestigungselement 4 und der den Durchbruch 5 begrenzenden Wandung (gestrichelt dargestellt) ein Spiel zum Positionieren der Sensorhalterung 3 vorgesehen ist. Die Sensorhalterung 3 weist einen Anschlag 19 auf, der im montierten Zustand an dem Bauteil 6 anliegt (siehe 1) und somit als Positionierhilfe dient. Der Anschlag 19 erstreckt sich dabei in derselben Richtung von der Sensorhalterung 3 weg wie das Befestigungselement 4, ist allerdings kürzer als dieses ausgebildet. Ferner weist die Sensorhalterung 3 einen (zweiten) Finger 20 auf, der in einen in dem Bauteil 6 vorgesehenen zweiten Durchbruch 21 eingreift, der als Langloch ausgebildet ist. Zwischen dem Finger 20 und dem Durchbruch 21 ist ein Spiel vorhanden, sodass die Sensorhalterung 3 in Richtung der Pfeile 22 und 23 verschiebbar ist. Ferner ist die Sensorhalterung 3 in Richtung des Pfeils 24 um die Längsachse 11 schwenkbar.
Der Finger 20 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, und weicht somit vom kreisförmigen Querschnitt des Befestigungselements 4 (erster Finger) ab. Abgesehen hiervon, kann der Finger 20 aber in entsprechender Weise wie das Befestigungselement 4 ausgebildet sein. In 3 bildet der Finger 20 aber lediglich einen Stift ohne Aufspreizmöglichkeit. Gemäß einer Alternative der ersten Ausführungsform kann der Anschlag 19 entfallen.
Aus 4 ist eine Seitenansicht einer Sensorbefestigungsanordnung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform ist in dem Durchbruch 5 eine Ringnut 25 eingebracht, in welche die Außenfläche des aufgespreizten Befestigungselements 4 eingreift und dieses somit formschlüssig an dem Bauteil 6 sichert, das geschnitten dargestellt ist. Die Ausbeulungen 17 und 18 gemäß der ersten Ausführungsform können entfallen oder kleiner ausgebildet sein, da die axiale Fixierung des Befestigungselements 4 an dem Bauteil 6 gemäß der zweiten Ausführungsform bevorzugt ausschließlich oder vornehmlich über den Formschluss an der Ringnut 25 erfolgt. Abgesehen von diesen Unterschieden wird zur weiteren Beschreibung der zweiten Ausführungsform auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen. Gemäß einer Alternative der zweiten Ausführungsform kann der Anschlag 19 entfallen.
Aus 5 ist eine Unteransicht einer Sensorbefestigungsanordnung 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist das Befestigungselement 4 gemäß der dritten Ausführungsform im Querschnitt dreieckig, sodass auch der Durchbruch 5 im lediglich angedeuteten Bauteil 6 einen dreieckigen Querschnitt aufweist. Ferner entfallen insbesondere der Finger 20 und der Durchbruch 21. Schließlich kann auch das Spreizelement 8 einen dreieckigen Querschnitt aufweisen, es ist aber auch möglich, ein zu der ersten Ausführungsform identisches Spreizelement 8 zu verwenden. Abgesehen von diesen Unterschieden wird zur weiteren Beschreibung der dritten Ausführungsform auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen. Gemäß einer Alternative der dritten Ausführungsform kann der Anschlag 19 entfallen.
Aus 6 ist eine Schnittansicht einer Sensorbefestigungsanordnung 1 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist an dem Bauteil 6 ein zylindrischer Vorsprung 26 vorgesehen, der in eine in der Sensorhalterung 3 vorgesehene Ausnehmung 27 eingreift und mittels einer Schnappverbindung an der Sensorhalterung 3 festgelegt ist. Zur Ausbildung der Schnappverbindung weist der Vorsprung 26 an seinem dem Bauteil 6 abgewandten Ende eine radiale Außenschulter 28 auf, die von an der Halterung 3 vorgesehenen Schnapphaken 29 hintergriffen wird. Die Sensorhalterung 3 ist um die Längsachse 30 des Vorsprungs 26 drehbar an diesem gelagert, wobei eine Drehung der Sensorhalterung 3 um die Längsachse 30 durch das Spiel begrenzt ist, welches das Befestigungselement 4 im unaufgeweiteten Zustand zu dem Durchbruch 5 aufweist. Der Anschlag 19 sowie der Finger 20 und der Durchbruch 21 können entfallen. Abgesehen von diesen Unterschieden wird zur weiteren Beschreibung der vierten Ausführungsform auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen.
Aus 7 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Sensorbefestigungsanordnung 1 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu den vorhergehenden Ausführungsformen ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen bezeichnet sind. Die fünfte Ausführungsform ist eine Variante der vierten Ausführungsform, wobei der Vorsprung 26 als separates Teil ausgebildet und an dem Bauteil 6 formschlüssig festgelegt ist, welches an seinem dargestellten Ende ein Kugelgelenkgehäuse 32 eines Kugelgelenks 33 aufweist. Der Vorsprung 26 bildet einen Verschlussdeckel des Kugelgelenks 33, welches einen Kugelzapfen 34 umfasst, der drehbar und schwenkbar in dem Kugelgelenkgehäuse 32 gelagert ist. Ferner ist ein Dichtungsbalg 35 vorgesehen, der dichtend an dem Kugelzapfen 34 und an dem Kugelgelenkgehäuse 32 anliegt. Der Sensor 2 dient in diesem Fall dazu, die Lage des Kugelzapfens 34 relativ zu dem Bauteil 6 zu erfassen, welches hier insbesondere einen Radführungslenker für ein Kraftfahrzeug bildet.
Der Vorsprung 26 ist ein zur Achse 30 rotationssymmetrischer Körper, an dem die Sensorhalterung 3 um die Achse 30 schwenkbar gelagert ist. Dargestellt ist in 7 allerdings der aufgespreizte Zustand des Befestigungselements 4, sodass eine Schwenkbewegung der Sensorhalterung 3 von dem in der Öffnung 5 durch das Aufspreizen festgelegten Befestigungselement 4 blockiert ist. Die Öffnung 5 ist als Durchbruch 5 ausgebildet und im Abstand zum Kugelgelenkgehäuse 32 vorgesehen. Zur weiteren Beschreibung der fünften Ausführungsform wird auf die Beschreibungen der ersten und der vierten Ausführungsform verwiesen.

1: Sensorbefestigungsanordnung
2: Sensor
3: Sensorhalterung
4: Befestigungselement
5: Durchbruch/Öffnung in Bauteil
6: Bauteil
7: Loch in Befestigungselement
8: Spreizelement
9: Rücksprung
10: Rasteinschnürung
11: Längsrichtung des Lochs
12: Rasteinschnürung
13: Einschnürung
14: Abdeckung des Befestigungselements
15: Kopf des Spreizelements
16: Druck des Befestigungselements auf das Bauteil
17: Ausbeulung/Verformung des Befestigungselements
18: Ausbeulung/Verformung des Befestigungselements
19: Anschlag an Sensorhalterung
20: Finger an Sensorhalterung
21: Durchbruch in Bauteil
22: Pfeil/Positionierung
23: Pfeil/Positionierung
24: Pfeil/Positionierung
25: Ringnut/Rücksprung in Durchbruch
26: Vorsprung an Bauteil
27: Ausnehmung in Sensorhalterung
28: Außenschulter an Vorsprung
29: Schnapphaken an Sensorhalterung
30: Längsachse des Vorsprungs
31: zylindrischer Bereich des Spreizelements
32: Kugelgelenkgehäuse
33: Kugelgelenk
34: Kugelzapfen
35: Dichtungsbalg

Claims

Sensorbefestigungsanordnung mit einer zur Befestigung an einem Bauteil (6) vorgesehenen Sensorhalterung (3), an der wenigstens ein Sensor (2) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorhalterung (3) wenigstens ein fingerartiges Befestigungselement (4) mit einem Loch (7) aufweist, in dem ein Spreizelement (8) verschiebbar einliegt, und das Befestigungselement (4) durch Verschieben des Spreizelements (8) zumindest bereichsweise aufgespreizt wird.
Sensorbefestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (6) mit einer durchgehenden Öffnung (5) versehen ist, durch welche sich das Befestigungselement (4) hindurcherstreckt.
Sensorbefestigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgespreizte Befestigungselement (4) gegen die die Öffnung (5) begrenzende Wandung des Bauteils (6) drückt und dadurch reibschlüssig an diesem festgelegt ist.
Sensorbefestigungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgespreizte Befestigungselement (4) außerhalb der Öffnung (5) und senkrecht zu deren Längsrichtung (11) über die stirnseitige Berandung der Öffnung (5) hinausragt und dadurch formschlüssig an dem Bauteil (6) festgelegt ist.
Sensorbefestigungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgespreizte Befestigungselement (4) außerhalb der Öffnung (5) und senkrecht zu deren Längsrichtung (11) auf beiden Seiten der Öffnung (5) über die stirnseitigen Berandungen der Öffnung (5) hinausragt und dadurch formschlüssig an dem Bauteil (6) festgelegt ist.
Sensorbefestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der die Öffnung (5) begrenzenden Wandung des Bauteils (6) wenigstens ein Rücksprung (25) vorgesehen ist, in den das aufgespreizte Befestigungselement (4) eingreift.
Sensorbefestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorhalterung (3) im Abstand zu dem Befestigungselement (4) einen Anschlag (19) aufweist, der an der Oberfläche des Bauteils (6) anliegt.
Sensorbefestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorhalterung (3) im Abstand zu dem Befestigungselement (4) eine Ausnehmung (27) aufweist, in die ein Vorsprung (26) des Bauteils (6) eingreift.
Sensorbefestigungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (26) zusammen mit der Ausnehmung (27) eine Schnappverbindung bildet.
Sensorbefestigungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufspreizen das Loch (7) quer zu dessen Längsrichtung (11) in zumindest einem Bereich eine kleinere geometrische Abmessung aufweist als der nach dem Aufspreizen in diesem Bereich sitzende Teil des Spreizelements (8).
Sensorbefestigungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (8) im aufgespreizten Zustand des Befestigungselements (4) mit diesem verrastet ist.
Sensorbefestigungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (8) an seiner Außenfläche wenigstens einen Rückprung (9) aufweist, in den eine an der das Loch (7) begrenzenden Wandung des Befestigungselements (4) vorgesehene Rasteinschnürung (12) eingreift.