DE19839598C2 - Befestigungshülse für einen Wandler zur geneigten Befestigung gegenüber einer Platte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungshülse zur Befesti­ gung eines Wandlers im Winkel zu einer Platte an dieser. Die Erfindung ist insbesondere geeignet zur Befestigung eines Ultraschallwandlers an einem Stoßfänger, wobei der Wandler in die Hülse einschiebbar ist und die Hülse in Einbaulage vor dem Stoßfänger abschließt. Ultraschallwandler werden verwendet zur Feststellung von Hindernissen, die sich in einem geringeren Abstand gegenüber einem Fahrzeug befinden. Sie dienen im wesentlichen als Park- und Rangierhilfe, um ein Anstoßen des Fahrzeugs an außerhalb des Sichtbereichs des Fahrzeugs liegenden Hindernissen zu vermeiden.

Die genannten Ultraschallwandler werden serienmäßig in ge­ eigneter Winkelstellung an vorgegebener Stelle an dem Stoß­ fänger eines Fahrzeugs befestigt. Dabei können an dem Gehäu­ se des Ultraschallwandlers sowie an dem Stoßfänger Befesti­ gungseinrichtungen vorgesehen werden, die die richtige Ein­ baulage des jeweiligen Ultraschallwandlers sicherstellen.

Vielfach sollen aber auch nur kleine Serien von Fahrzeugen mit Ultraschallwandlern ausgerüstet werden oder es ist eine Nachrüstung von Fahrzeugen vorgesehen, die serienmäßig noch nicht mit Ultraschallwandlern ausgestattet werden. In diesem Falle müssen Halterungen nachträglich an den jeweiligen Stoßdämpfern eingefügt werden, die die Ultraschallwandler aufnehmen können. Eine derartige Halterung ist beispiels­ weise in der DE 195 28 474 A1 beschrieben.

Es hat sich nun das Problem herausgestellt, daß die Wandler und damit auch die die Wandler aufnehmenden Halterungen in einem ganz bestimmten Winkel zu dem Befestigungsbereich an dem Stoßfänger stehen müssen, damit der Überwachungsbereich des Parkhilfesystems die richtige Lage zum Fahrzeug erhält. Die Einhaltung dieser Forderung bereitet bei den oben er­ wähnten bekannten Befestigungshülsen Schwierigkeiten.

Aus der DE 43 33 066 A1 ist eine Vorrichtung zur Montage eines hülsenförmigen Körpers an einem Fahrzeugteil bekannt, bei der der Neigungswinkel des hülsenförmigen Körpers relativ zum Fahrzeugteil eingestellt werden kann. Eine bevorzugte Anwendung dieser Vorrichtung ist die Befestigung eines Sensors für Ultraschall-Entfernungsmessungen in einem Stossfänger eines Fahrzeugs.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Befestigungshülse in einem geeigneten Winkel in den Stoßfänger des Wandlers einbauen zu können. Die Aufgabe wird durch die im kennzeich­ nenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Aufgabe besteht im wesentlichen also darin, die Anlagefläche des Ansatzes an der Stoßstange derart geneigt gegenüber der Frontebene der Hülse auszuführen, daß diese Frontebene den gewünschten Winkel gegenüber dem Befesti­ gungsbereich am Stoßfänger aufweist, so daß auch die Längs­ achse gegenüber dem Befestigungsbereich entsprechend geneigt ist.

Von den technischen Anforderungen her ist es zwar nicht notwendig, daß der Ansatz voll um die Mantelfläche der Hülse läuft. Theoretisch genügt es auch, wenn nur der Ansatz in Umfangsrichtung abschnittsweise vorhanden ist. In der Regel ist es aber erwünscht, daß die Aufnahmeöffnung innerhalb des Stoßfängers vollkommen durch den Ansatz abgedeckt ist. In diesem Falle empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 2. Der Ansatz wird somit als ringförmiger Hohlzylinder gewählt, dessen dem Stoßfänger zugewandtes Ende schräg abgeschnitten ist. Es ist somit möglich, die Befestigungshülse nicht nur gegenüber der Horizontalebene, sondern auch gegenüber der Vertikalebene des Fahrzeugs geneigt in den Stoßfänger einzubauen.

An sich ist es möglich, die Befestigungshülse mit der dem Stoßfänger zugewandten Stirnfläche am Stoßfänger festzukle­ ben oder durch entsprechende Rastelemente, die an der In­ nenfläche des Stoßdämpfers angreifen, die Hülse mit dem Stoßfänger zu verrasten. Durch das relativ aufwendige Verkleben wird oft nicht auf Dauer die gewünschte feste Verbin­ dung erreicht, während bei einer Verrastung die hinsichtlich des Durchmessers und der Tiefe der Durchgangsöffnung sich ergebenden Toleranzen manchmal schwer ausgeglichen werden können. Um hier Abhilfe zu schaffen, wird in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 3 emp­ fohlen. Die Gesamthülse wird somit aus mehreren Hülsenteilen aufgebaut. Das zur Straße zugewandte Vorderende des Wandler­ gehäuses wird mit dem in die Durchgangsöffnung des Stoßfän­ gers ragenden ersten Hülsenteil fest aber vorzugsweise lös­ bar verbunden. Dementsprechend ist das am weitesten innen liegende zweite Hülsenteil mit dem hinter der Stoßstange liegenden Ende des Wandlergehäuses fest und vorzugsweise lösbar verbunden. Ein sich an der Innenfläche des Stoßfän­ gers abstützendes Federelement zieht das erste Hülsenteil gegen die Außenfläche des Stoßfängers und sorgt somit für eine dichte und dauerhafte und gleichzeitig elastische An­ lage. Um die Lackierung beispielsweise in der Farbe des Stoßfängers zu erleichtern bzw. zu ermöglichen, werden die in Anspruch 5 aufgeführten Merkmale vorgeschlagen. Das Fe­ derelement kann allerdings aber auch zur Erzielung einer größeren Federkonstanten bzw. größerer Federkräfte bei klei­ nem Federvolumen aus Metall insbesondere Federstahl gefer­ tigt sein.

Je nach dem notwendigen Neigungswinkel der Hülse gegenüber dem Befestigungsbereich, der auch von der Schräglage des Befestigungsbereich des Stoßfängers abhängt, kann sich die von der Feder in Umfangsrichtung der Anlagefläche am Stoß­ fänger ausgeübte Kraft stark ändern. Das kann soweit gehen, daß die Anlagefläche des Ansatzes nicht gleichmäßig und dicht an der Vorderseite des Stoßfängers anliegt, sondern dort eine sichtbare Lücke klafft. Um dies zu verhindern, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmals­ kombination nach Anspruch 4. Die Feder greift somit über ein zusätzliches drittes Hülsenteil an der Innenfläche des Stoß­ fängers an, wobei dieses dritte Hülsenteil derart abge­ schrägt ist, daß die Abschrägung zur Abschrägung der An­ lagefläche des Ansatzes komplementär ist. Auf diese Weise findet wieder eine gleichmäßige Kräfteverteilung der Feder in Umfangsrichtung auf die Anlagefläche des Stoßfängers statt, so daß der abgeschrägte Ansatz sauber an der Vorder­ seite des Stoßfängers anliegt.

Will man diesen dritten Hülsenteil ebenfalls wie den Rest der Hülse leicht lackierbar halten, so wird man diesen drit­ ten Hülsenteil aus Kunststoff, vorzugsweise dem gleichen Kunststoff wie den Rest der Hülse anfertigen.

Die erfindungsgemäße Hülse ist im wesentlichen als Nachrüst­ satz oder als Befestigungsteil für kleine Serien gedacht, bei denen eine Anpassung des Wandlergehäuses an den betref­ fenden Stoßfänger unökonomisch ist. Da die Stoßfänger der unterschiedlichen Fahrzeugtypen meist eine abweichende Form haben und damit auch der Befestigungsbereich einen unter­ schiedlichen Neigungswinkel besitzt und darüber hinaus auch der absolute Neigungswinkel des Wandlers gegenüber der Fahr­ bahn von dem Fahrzeugtyp abhängen kann, ist man darum be­ müht, bei dem Nachrüstsatz die Möglichkeit zu schaffen, den Einbauwinkel des Wandlers gegenüber der Fahrbahnebene wählen zu können. Hierzu dient in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 6. Im Prinzip wird daher der schräg abgeschnittene Ansatz in zwei Teile geteilt, wobei die beiden Teile zylinderförmige Ringe darstellen. Der die Stirnfläche der Hülse tragende erste Zylinderring ist dabei einstückig mit dem ersten Hülsenteil verbunden und hat die Form eines gerade abgeschnittenen Zylinderrings, so daß die Mantelfläche dieses Rings um den gesamten Umfang gesehen immer die gleiche Höhe hat. Der erste Zylinderring ist mit dem Hülsenrest vorzugsweise als ein Stück gegossen. Der zweite Teil des Ansatzes wird als ein auf den Schaft des ersten Hülsenteils aufschiebbarer zweiter Zylinderring aus­ gestaltet, dessen dem ersten Zylinderring zugewandte Stirn­ fläche gerade abgeschnitten ist und dessen dem Stoßfänger zugewandte zweite Stirnfläche entsprechend der zugeordneten Stirnfläche des gesamten Ansatzes schräg abgeschnitten ist. Dabei muß durch entsprechende Maßnahmen, beispielsweise Führungsnuten, gegeneinander wirkende Rändlungen an den aufeinanderwirkenden Stirnflächen der Zylinderringe und ähnliches sichergestellt werden, daß der zweite Zylinderring sich in Einbaulage nicht gegenüber der Hülse verdrehen kann, da hierdurch die Winkellage der Hülse und damit auch die Winkellage des gegenüber der Hülse fixierten Wandlers än­ dert. Es ist aber festzuhalten, daß durch die in Anspruch 6 ausgeführte Merkmalskombination durch Wahl eines entspre­ chenden zweiten Zylinderrings, der in dem gewünschten Nei­ gungswinkel an seiner einen Seite schräg abgeschnitten ist, die Neigung der Hülse gegenüber der Fahrbahnebene wählbar ist.

Durch die Verwendung des zweiten Zylinderrings ist aber noch ein zusätzlicher Vorteil erzielbar. Da man aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und leichten Lackierbarkeit die Hülse zumindest überwiegend aus Kunststoff fertigen wird, gibt die in Anspruch 6 aufgeführte Merkmalskombination die Möglich­ keit, für den zweiten Zylinderring ein anderes Material zu wählen. Wählt man für den zweiten Zylinderring ein stark elastisches Material wie beispielsweise Gummi, so ist der zweite Zylinderring in der Lage, Toleranzen auszugleichen und somit mögliche sichtbare Spalte zwischen der Hülse und dem Stoßfänger auszufüllen und abzudichten. Hierdurch wird das ästhetische Aussehen der nachträglich eingefügten Hülse erheblich verbessert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 + 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer geteilten Befestigungshülse,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer geteilten Befestigungshülse und

Fig. 4 + 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer geteilten Befestigungshülse.

In Fig. 1 ist in auseinandergezogener Darstellung ein erstes Hülsenteil 1, ein zweites Hülsenteil 2 und ein drittes Hül­ senteil 3 sowie ein Federelement 4 dargestellt. Das erste Hülsenteil hat im wesentlichen die Form eines kreisförmigen Hohlzylinders, an dessen vorderem Ende ein ringförmiger Ansatz 5 befestigt ist. Die vordere Stirnfläche 6 des An­ satzes 5 liegt in einer senkrecht zur Längsachse der Hülse stehenden Ebene, während die hintere, dem nicht dargestellten Stoßfänger zugewandte Stirnfläche 7 in einer zur Ebene der vorderen Stirnfläche 6 schrägen Ebene liegt. Anders ausgedrückt kann dies sagen, daß die Höhe h der umlaufenden Mantelfläche 8 sich über den Umfang der Mantelfläche stetig ändert. Im nicht dargestellten zusammengebauten Zustand liegt die hintere Stirnfläche 7 an dem Rand einer Durch­ gangsöffnung in dem Stoßfänger an, wobei dieser Rand auf der Vorderfläche des Stoßfängers liegt. Die Mantelfläche des Hohlschaftes 9 ragt dabei durch die Durchgangsöffnung des Stoßfängers. Schaft 9 und Ansatz 5 sind einstückig vereint und aus lackierbarem Kunststoff gegossen. Der nicht dar­ gestellte Wandler ist mit dem ersten Hülsenteil 1 über einen Bajonett-Verschluß fixiert, von dem in Fig. 2 die Verschluß­ öffnung 10 zu erkennen ist, in die ein entsprechender Vor­ sprung am nicht dargestellten Wandler ragt. Das hintere Ende des nicht dargestellten Wandlers ist mit einem zweiten Hül­ senteil 2 verrastet, wozu das zweite Hülsenteil 2 entspre­ chende Rastlaschen 11 besitzt. Auf diese Weise sind die beiden Hülsenteile 1 und 2 mit den beiden Wandlerenden fest verbunden. An einer Konsole 12 am zweiten Hülsenteil 2 stützt sich das Federelement 4 mit seinem hinteren Ende ab, während das vordere Ende mittelbar auf die Innenfläche des nicht dargestellten Stoßfängers einwirkt. Hierdurch zieht das Federelement 4 das erste Hülsenteil 1 gegen die Vorder­ fläche des Stoßfängers. Die Feder kann aus einem geeigneten Kunststoff (POM) oder aus Federstahl oder einem anderen geeigneten Werkstoff gebildet sein. Das erste Hülsenteil 1 ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, kann aber auch aus Sintermetall bestehen. Um leichter in die Durchgangsöff­ nung im Stoßfänger eingefügt werden zu können, kann es sich auch empfehlen, den zylinderförmigen Hohlschaft leicht ko­ nisch auszuführen, wobei der Schaftdurchmesser zum Ansatz 5 hin leicht zunimmt.

Das erste Hülsenteil besitzt in der Regel noch Zentrier­ mittel, die in Verbindung mit zugeordneten Mitteln am Stoß­ dämpfer für die richtige Drehlage des ersten Hülsenteils gegenüber dem Stoßfänger sicherstellen. Diese Zentriermittel sind üblicherweise aus Nuten und diesen am anderen Bauteil zugeordneten Vorsprüngen gebildet.

An sich ist es möglich, daß sich das Federelement 4 mit seinem dem zweiten Hülsenteil 2 abgewandten Ende direkt an der Innenfläche des Stoßfängers abstützt. Ist aber die Ab­ schrägung der hinteren Stirnfläche 7 sehr groß, so kann die von der Feder auf den Abstützbereich ausgeübte Kraft über den Umfang des Abstützbereichs sehr unterschiedlich sein. Das kann dazu führen, daß der erste Hülsenteil gegenüber der Auflagefläche an der Stoßfängervorderseite etwas gekippt wird, so daß unter Umständen ein Spalt zu sehen ist. Um hier die ästhetische Wirkung zu verbessern, ist in Fig. 1 und 2 ein drittes Hülsenteil 3 vorgesehen, dessen Anlagefläche 13 in einer Ebene liegt, welche gegenüber der Mittelachse der Hülse nicht senkrecht steht, sondern gegenüber dieser ge­ neigt ist. Die Neigung dieser Anlageebene ist zu der Neigung der hinteren Stirnfläche 7 komplementär. Auf diese Weise ergibt sich eine gleichmäßige Kraftverteilung der Feder, so daß kein Spalt durch unterschiedliche Federkräfte auftreten kann.

Wenn auch eine Verdrehung des ersten und zweiten Hülsenteils gegenüber dem Wandlergehäuse wegen der entsprechenden Fixie­ rungen nicht möglich ist, so muß noch sichergestellt werden, daß auch das als Kraftausgleichselement wirkende dritte Hülsenteil in seiner Drehlage gegenüber dem Wandlergehäuse gesichert ist. Dies geschieht mit Hilfe einer durchgehenden Führungsnut 15 in dem dritten Hülsenteil 3, in die ein ent­ sprechender Vorsprung am Wandlergehäuse eingreift. Entspre­ chendes gilt für das zweite Hülsenteil, wo eine Sicherungs­ ausnehmung 16 vorgesehen ist, in die ein entsprechender Sicherungsvorsprung am Wandlergehäuse eingreift.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wurde das dritte Hülsenteil (Kraftausgleichselement) weggelassen. Als weite­ rer Unterschied wurde der Ansatz 5 in zwei Zylinderringe 17, 18 aufgeteilt, so daß ein erster Zylinderring 17 und ein zweiter Zylinderring 18 vorgesehen sind. Der erste Zylinder­ ring ist kreissymmetrisch, d. h. die Höhe h der Mantelfläche 8 des ersten Zylinderrings 17 ist über den gesamten Umfang gleich groß. Der Zylinderring 1 ist einstückig und aus glei­ chem Material mit dem Schaft 9 und damit dem Rest des Hül­ senteils 1 gefertigt. Es ergibt sich somit ein kreisförmig umlaufender Vorsprung, gegen den sich ein zweiter Zylinder­ ring 18 anlegt, welcher auf den Schaft 9 aufschiebbar ist. Der zweite Zylinderring 18 hat eine vordere Stirnfläche 19, die auf einer senkrecht zur Mittelachse der Hülse liegenden Ebene sich befindet. Gegenüber dieser Ebene ist die hintere Stirnfläche 20 in einer hierzu schrägen Ebene abgeschnitten, so daß die Kontur der beiden Zylinderring 17, 18 wiederum die Kontur des Ansatzes 5 nach Fig. 1 ergibt. Der Vorteil be­ steht darin, daß durch Austausch des zweiten Zylinderrings 18 gegen einen anderen Zylinderring mit einer abweichenden Abschrägung sich unterschiedliche Einbauwinkel der Hülse erreichen lassen, wodurch die Einbauneigung der Hülse gegen­ über dem Stoßfänger sich variieren läßt oder anders gesagt sich die Schräglage der Hülse gegenüber dem Stoßfänger än­ dern läßt. In einer Weiterbildung der Erfindung läßt sich der zweite Zylinderring 20 aus einem vergleichsweise elasti­ schen Material wie beispielsweise Gummi fertigen, so daß hier mögliche Spalte zwischen den Stoßflächen der Bauelemente wie beispielsweise erstes Hülsenteil und Stoßfänger in einfacher Weise ausgleichen lassen, so daß im Einbauzustand die Einheit aus Hülse und Stoßfänger ein besseres Aussehen erhält. Wie im Zusammenhang mit dem dritten Hülsenteil 3 und den Fig. 1 und 2 oben erläutert, muß wiederum Sorge dafür getragen werden, daß der zweite Zylinderring 18 sich gegen­ über dem Wandler nicht verdrehen kann. Dies geschieht wie­ derum durch eine entsprechende Führungsnut 15. Im übrigen gilt für die Ausführungsform nach Fig. 3 das im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 Gesagte, wobei die Kombination der Zylin­ derringe 17 und 18 dem Ansatz 5 nach Fig. 1 und 2 ent­ spricht.

Im Prinzip ist es ohne weiteres möglich, die in den Aus­ führungsbeispielen nach Fig. 1, 2 und dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 aufgeführten Elemente miteinander zu verknüpfen. Dies ist in einem weiteren Beispiel nach Fig. 4 und 5 ge­ zeigt, bei denen der Aufbau nach Fig. 3 durch das dritte Hülsenteil gemäß Fig. 1 und 2 ergänzt wurde.

Claims (9)

1. Befestigungshülse (1, 2, 3, 4, 18) zur Befestigung eines Wandlers an einer Platte, in die der Wandler einschiebbar ist und die in Einbaulage vor dem Stossfänger abschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen umlaufenden, im wesentlichen ringförmigen Ansatz (5) besitzt, dessen Höhe (h) der Mantelfläche (8) über den Umfang variiert, wobei die dem Stossfänger abgewandte, vordere Stirnfläche (6) im wesentlichen in einer senkrecht zur Längsachse der Hülse verlaufenden Ebene liegt.

2. Befestigungshülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass der Ansatz (5) im wesentlichen die Form eines in bezug auf die dem Stossfänger zugewandte, hintere Stirnfläche schräg geschnittenen Hohlzylinders hat.

3. Befestigungshülse nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungs­ hülse (1, 18, 3, 4, 2) geteilt ist und der erste Hülsen­ teil (1) in eine Öffnung des Stossfängers ragt und mit der hinteren Stirnfläche (7) in Einbaulage an der Aussen­ fläche des Stossfängers abstützt und das dem Stossfänger zugewandte vordere Ende des Wandlers formschlüssig aufnimmt und daß ein mit dem dem Stoßfänger abgewandten anderen Ende formschlüssig verbindbares zweites Hülsen­ teil (2) sich über ein Federelement (4) an der Innen­ fläche des Stoßfängers abstützt.

4. Befestigungshülse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Federelement (4) sich über ein drittes Hülsenteil (3) an der Innenfläche des Stoßfängers ab­ stützt, wobei das dritte Hülsenteil (3) im wesentlichen eine zum Ansatz (5) komplementäre Form hat.

5. Befestigungshülse nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1, 3, 4, 2) bzw. die Hülsenteile (1, 18, 3, 4, 2) und bevor­ zugt das Federelement (4) aus Kunststoff gefertigt sind.

6. Befestigungshülse nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (5) aus einem einstückig mit dem ersten Hülsenteil (1) verbundenen vorderen ersten Zylinderring (17) und einem auf dem ersten Hülsenteil (1) längsverschiebbar angeordne­ ten, zwischen erstem Zylinderring (18) und Stoßfänger befindlichen zweiten Zylinderring (17) gebildet ist, wobei der zweite Zylinderring (17) die Form eines schräg geschnittenen Hohlzylinders hat.

7. Befestigungshülse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweite Zylinderring (18) aus Gummi ist.

8. Befestigungshülse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte ein Stossfänger ist.

9. Befestigungshülse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler ein Ultraschallwandler ist.