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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Fahrzeugsitzanordnung,
die eine Sensoreinrichtung zum Sperren eines flexiblen Airbags aufweist. Spezieller
betrifft die vorliegende Erfindung eine Federsensoranordnung der
Sensoreinrichtung.
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Fahrzeug-Airbags
spielen eine wichtige Rolle bei dem Zurückhalten eines Sitzinsassen
bei Fahrzeugzusammenstößen. Airbags,
die zum ordnungsgemäßen Zurückhalten
eines großen
Fahrzeuginsassen ausgebildet sind, können jedoch möglicherweise
keinen optimalen Rückhalteschutz
für einen kleineren
Insassen oder für
ein Kind zur Verfügung stellen,
das einen Kindersitz einnimmt. Darüber hinaus führt das
Entfalten eines Airbags bei einem unbesetzten Sitz zu unnötigen Reparaturkosten.
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Es
wurden Sensoreinrichtungen für
den Zweck vorgeschlagen, festzustellen, ob ein bestimmter Sitz besetzt
ist oder nicht. Diese Arten von Sensoreinrichtungen dienen als Ein/Ausschalter
zum Steuern des Entfaltens eines zugehörigen Airbags. Diese Arten
von Sensoreinrichtungen erfüllen
jedoch nur das Bedürfnis,
zu verhindern, dass ein Airbag entfaltet wird, wenn ein Sitz unbesetzt
ist.
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Es
wurde andere Sensoreinrichtungen vorgeschlagen, um das Vorhandensein
eines Insassen in einem bestimmten Sitz festzustellen, um das Entfalten
des zugehörigen
Airbags zu verhindern. Speziell stellen diese Arten von Sensoreinrichtungen
fest, ob der vordere und/oder hintere Abschnitt eines bestimmten
Sitzes besetzt ist oder nicht. In Situationen, bei denen nur der
vordere oder nur der hintere Abschnitt des Sitzes eingenommen ist,
gibt eine Sensoreinrichtung ein Signal zum Steuern des Ausmaßes ab,
in welchem der Airbag beim Entfalten eingeschränkt werden soll. Diese Sensoreinrichtungen stellen
jedoch keine Vorrichtung zum Ausschalten des Airbags zur Verfügung, wenn
sowohl der vordere als auch der hintere Abschnitt des Sitzes besetzt
ist.
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Es
wurden andere Sensoreinrichtungen vorgeschlagen, die das Gewicht
eines Insassen feststellen, auf Grundlage festgestellter Änderungen
der Sitzinsassenbelastung, um ein Mittel zum Steuern des Ausmaßes zur
Verfügung
zu stellen, in welchem ein zugehöriger
Airbag beim Entfalten eingeschränkt werden
soll. Bei diesen Arten von Sensoreinrichtungen ist es allerdings
erforderlich, dass eine Sensoreinrichtung direkt am Aufbau eines
bestimmten Sitzes angebracht ist, und dass die Sensoreinrichtung selbst
ein Bauteil darstellt. Daher sind derartige Sensoreinrichtungen
relativ massiv. Darüber
hinaus reagieren diese Sensoreinrichtungen typischerweise empfindlich
auf physikalische Änderungen
und Änderungen
der Umgebungseinflüsse,
welche die Reproduzierbarkeit der Leistung der Sensoreinrichtung
beeinflussen.
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Andere
Sensoreinrichtungen Weise eine flexible Sensoreinrichtung auf, die
an einer Sitzoberfläche
eines Sitzpolsters angebracht ist. Die flexible Sensoreinrichtung
weist mehrere Sensoren auf, die an verschiedenen Orten in dem Fahrzeugsitzpolster angeordnet
sind. Diese Sensoren können,
zusammen mit einem Mikroprozessor und einem geeigneten Algorithmus,
normalerweise sowohl die Abmessungen eines Passagiers als auch das
Vorhandensein eines besetzten Kindersitzes feststellen, zu dem Zweck,
das Ausmaß zu
steuern, in welchem ein zugehöriger
Airbag während
der Entfaltung eingeschränkt
werden soll. Die flexible Sensoreinrichtung sorgt für verbesserte
Verlässlichkeit,
und weist die Vorteile auf, baulich einfach und kompakt ausgebildet zu
sein. Allerdings werden die einzelnen Sensoren normalerweise durch
Scherkräfte
innerhalb des Sitzpolsters beeinflusst, was zu fehlerhaften Signalen führen kann.
Darüber
hinaus ist es schwierig, die mehreren Sensoren ordnungsgemäß auf der
Sensoreinrichtung anzubringen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoranordnung zum Einsatz
in Fahrzeugsitzpolstern zum Feststellen des Vorhandenseins eines
Insassen. Die Sensoranordnung weist eine Matte auf, die zum Anbringen
in dem Fahrzeugpolster ausgebildet ist. Die Matte weist eine erste
Montageanordnung und eine erste Sensorvorrichtung auf, die an der
Matte angebracht ist. Ein erstes Teil weist eine zweite Montageanordnung
auf, die dazu ausgebildet ist, an der ersten Montageanordnung angebracht
zu werden, damit das erste Teil an der Matte angebracht wird. Ein
zweites Teil ist beweglich in Bezug auf das erste Teil um eine Achse
angebracht. Eine zweite Sensorvorrichtung ist in dem zweiten Teil
angebracht.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
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1 eine Perspektivansicht
in Explosionsdarstellung einer Fahrzeugsitzpolsteranordnung, die eine
flexible Sensormatte aufweist, die an einem Sitzpolster angebracht
ist, wobei die flexible Matte mehrere Sensoranordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung
aufweist;
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2 eine Perspektivansicht
in Explosionsdarstellung eines Abschnitts der Matte von 1 und einer ersten Ausführungsform
einer Sensoranordnung;
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3 eine Querschnittsansicht
eines Abschnitts der Matte und der Sensoranordnungseinrichtung;
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4 eine teilweise geschnittene
Ansicht eines unteren Abschnitts einer zweiten Ausführungsform
einer Sensoranordnung;
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5 eine teilweise geschnittene
Ansicht der Sensoranordnung von 4;
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6 eine Perspektivansicht
in Explosionsdarstellung einer dritten Ausführungsform einer Sensoranordnung;
und
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7 eine Querschnittsansicht
der Sensoranordnung von 6.
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In 1 ist eine insgesamt mit
dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Sitzpolsteranordnung dargestellt.
Die Anordnung 10 weist ein Sitzpolster 12 und eine
Sensormattenanordnung 14 auf, die in dem Polster 12 angebracht
ist. Das Sitzpolster 12 kann jede gewünschte Umfangsform aufweisen,
und ist dazu ausgebildet, auf einem Fahrzeugsitzrahmen (nicht gezeigt)
angebracht zu werden. Wie nachstehend genauer erläutert wird,
weist die Matte 14 mehrere Sensoranordnungen 20 (20a, 20b, 20c und 20d) auf,
die das Vorhandensein eines Insassen feststellen, der auf dem Sitz
sitzt.
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Die
Sensoranordnungen 20 weisen beweglich angebrachte Teile
auf, die eine Verschiebung zwischen ihnen feststellen, die durch
das Gewicht eines Insassen hervorgerufen wird, der auf dem Polster 12 sitzt.
Die Sensoranordnungen 20 sind elektrisch mit einer Steuerung 17 wie
beispielsweise einem Mikroprozessor verbunden. Die Steuerung 17 empfängt Sensoreingangssignale
von der Sensoranordnungen in Bezug auf das Gewicht des Insassen, hervorgerufen
durch die Kraft, die durch das Polster 12 übertragen
wird. Da die Mattenanordnung 14 vorzugsweise mehrere Sensoranordnungen 20 aufweist,
kann das Sensoreingangssignal auch die Position eines Insassen relativ
zum Polster 12 feststellen, also beispielsweise, ob der
Insasse vorn auf dem Sitz sitzt. Das Sensoreingangssignal kann auch
dazu verwendet werden, zu bestimmen, ob eine Person oder ein Gegenstand
auf dem Polster 12 vorhanden ist. In Abhängigkeit
von den Signalen von den Sensoranordnungen steuert die Steuerung 17 den
Betrieb einer Vorrichtung 19, die in dem Fahrzeug angebracht
ist. Die Vorrichtung 19 kann jede Vorrichtung sein, die
auf Grundlage der Signale von den Sensoranordnungen 20 betätigt wird.
Ein Beispiel für
eine derartige Vorrichtung 19 ist ein Airbagmodul. In diesem
Fall stellt die Steuerung 17 auf Grundlage des Sensoreingangssignals
fest, ob der Airbag betätigt werden
soll oder nicht, oder die Entfaltungskraft des Airbags gesteuert
werden soll. Wenn beispielsweise die Sensoranordnungen 20 das
Vorhandensein eines kleinen Erwachsenen oder eines Kindes feststellen, kann
die Steuerung 17 das Entfalten des Airbags bei einem festgestellten
Fahrzeugzusammenprallzustand stoppen, oder kann alternativ die Steuerung 17 den
Airbag so betätigen,
dass er sich mit niedrigerer Kraft entfaltet als dann, wenn ein
größerer Erwachsener
festgestellt wurde.
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Das
Polster 12 weist eine obere Sitzoberfläche 15 auf. Weiterhin
weist das Sitzpolster 12 eine untere oder nach unten weisende
Oberfläche 16 auf. Das
Sitzpolster 12 kann aus allen geeigneten Materialschichten
bestehen, beispielsweise aus einer Schaumschicht und einem äußeren Verkleidungsmaterial,
welche die Übertragung
der Kraft von einem Objekt ermöglichen,
das sich auf dem Polster befindet, und zwar an die Sensoranordnungen 20.
Vorzugsweise weist das Polster 12 Rillen oder Vertiefungen
(nicht gezeigt) auf, die in der unteren Oberfläche 16 vorgesehen
sind, um die Sensoranordnungen 20 aufzunehmen. Auf diese
Weise kann die Mattenanordnung 14 einfach auf der unteren
Oberfläche 16 angeordnet
werden, wobei sich die Sensoranordnungen 20 nach oben in
Ausnehmungen des Polsters 12 erstrecken. Es wird darauf
hingewiesen, dass die Sensoranordnungen 20 an jedem geeigneten
Ort in dem Polster 12 angeordnet werden können, der
es ermöglicht,
dass Kräfte
infolge des Gewichts eines Insassen der Polsteranordnung 10,
die auf die obere Oberfläche
des Polsters 12 einwirken, über das Polster und auf die
Sensoranordnung 20 übertragen
werden. So kann beispielsweise die Mattenanordnung 14 in
das Schaummaterial des Polsters 12 eingeformt sein.
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Vorzugsweise
weist die Mattenanordnung 14 eine Matte 26 auf,
die ein gitterförmiges
Substrat 30 und eine Schicht oder Abdeckung 32 aufweist,
die auf dem Substrat 30 und oberhalb von diesem angebracht
ist. Das Substrat 30 legt mehrere Montageorte für die Montage
jeder Sensoranordnung 29 fest. Die Montageorte sind an
Schnittpunkten des gitterförmigen
Substrats 30 angeordnet, und weisen einstückige Montagemittel
auf, die darin vorgesehen sind, zum Beispiel elastische Montagezungen 34.
Wie nachstehend genauer erläutert
wird, arbeiten die Zungen 34 mit zusammenwirkenden Montagemitteln der
Sensoranordnungen 20 zusammen, um die Sensoranordnungen 20 an
der Matte 26 anzubringen.
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Das
Substrat 30 kann aus jedem geeigneten Material bestehen,
beispielsweise Kunststoff, um eine im wesentlichen starre Anordnung
zum Montieren und Anbringen der Sensoranordnungen 20 in
Bezug aufeinander zur Verfügung
zu stellen. Wie besonders deutlich aus 3 hervorgeht, weisen die Montagezungen 34 des
Substrats 30 einen im wesentlichen vertikalen Abschnitt 36 sowie
Hakenabschnitte 38 auf, wobei der Grund hierfür nachstehend genauer
erläutert
wird. Gemäß 1 weist jeder Montageort
zwei Zungen 34 zur Aufnahme einer Sensoranordnung 20 auf.
Bei der in 1 dargestellten
Ausführungsform
der Matte 26 sind sechzehn Montageorte vorgesehen. Zur
Verdeutlichung ist einer der Montageorte so dargestellt, dass an
ihm keine Sensoranordnung 20 angebracht ist. Die Montageorte
können
in jeder geeigneten Position relativ zu den anderen Sensoranordnungen 20 vorgesehen sein,
um gewünschte
Sensorsignale oder Sensoreingaben zur Verfügung zu stellen. So hat sich
beispielsweise herausgestellt, dass zwei Sensoranordnungen 20a,
die an jeder Seite des Polsters 12 angebracht sind, ausreichende
Sensoreingangssignale zur Feststellung der Kräfte zur Verfügung stellen,
die auf den Seitenpolsterabschnitt des Polsters einwirken. Die Ausführungsform
der Mattenanordnung 14 weist weiterhin zwei hinten angeordnete
Sensoranordnungen 20b auf (von denen eine nicht dargestellt
ist), sechs vordere Sensoranordnungen 20c, sowie vier dazwischen
angeordnete Sensoranordnungen 20d. Selbstverständlich kann
jede Anzahl von Sensoranordnungen 20 eingesetzt werden,
und an jedem Ort auf der Mattenanordnung 14 angeordnet
sein.
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Die
Abdeckung 32 kann aus jedem geeigneten Material bestehen,
beispielsweise Kunststoff, und kann an dem Substrat 30 angebracht
sein. Die Abdeckung 32 sorgt für eine bequeme Art und Weise
der Anbringung von Sensorvorrichtungen 40, beispielsweise
Halleffektsensoren, in Bezug auf das Substrat 30 an jedem
Montageort. Wie nachstehend genauer erläutert wird, arbeitet die Sensorvorrichtung 40 mit einer
anderen Sensorvorrichtung zusammen, beispielsweise einem Magneten,
der beweglich in der Sensoranordnung 20 angebracht ist,
um ein Sensoreingangssignal in Bezug auf die Verschiebung eines Abschnitts
der Sensoranordnung zur Verfügung
zu stellen, welche in Beziehung zu der Kraft steht, die auf die
Sensoranordnung 20 einwirkt. Die Abdeckung 32 kann
auch eine elektrische Verdrahtung 44 aufweisen, die entweder
an ihr angebracht oder in sie eingebettet ist, um elektrisch die
Sensorvorrichtung 40 mit der Steuerung 17 zu verbinden.
Die Abdeckung 32 weist Öffnungen 46 auf,
die in ihr vorgesehen sind, damit sich die Zungen 34 des
Substrats 30 durch diese nach oben erstrecken können.
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Wie
aus den 2 und 3 hervorgeht, weist die Sensoranordnung 20 ein
abgestuftes, im wesentlichen zylindrisches Gehäuse auf, welches zwei Teile aufweist,
nämlich
einen Hauptkörper 50,
eine obere Kappe 52, und ein unteres Schließteil 54.
Die Kappe 52 kann teleskopartig in dem Körper 50 um
eine Achse Z gleiten, die im wesentlichen gleich der Vertikalachse
ist. Aus nachstehend genauer erläuterten Gründen weist
die Sensoranordnung 20 darüber hinaus eine Feder 56 auf,
eine Sensorvorrichtung wie beispielsweise einen Magneten 58,
und je nach Wahl einen Stopfen 60, wobei diese Teile sämtlich innerhalb
des Innenraums des Gehäuses
angeordnet sind.
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Die
Kappe 52 weist eine äußere, zylindrische Wand 64 und
eine kreisförmige
obere Oberfläche 66 auf.
In der oberen Oberfläche 66 ist
eine zentrale Öffnung 68 vorgesehen.
Eine im wesentlichen rohrförmige
Verlängerung 70 erstreckt
sich nach unten von der oberen Oberfläche 66 und steht in
Verbindung mit der Öffnung 68.
Die rohrförmige
Verlängerung 70 kann
in ihrem unteren Abschnitt durch eine kreisförmige Wand 72 verschlossen
sein. Alternativ kann in der kreisförmigen Wand 72 eine Öffnung vorgesehen sein.
Die Kappe 52 weist weiterhin eine Lippe an ihrem unteren
Abschnitt auf, die sich in Radialrichtung nach außen von
der Zylinderwand 64 aus erstreckt, und der Grund hierfür wird nachstehend
genauer erläutert.
Die Zylinderwand 64 legt eine erste, zylindrische, äußere Oberfläche 76 fest.
Die Lippe 74 legt eine zweite, zylindrische, äußere Oberfläche 78 fest, die
einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser
der ersten, äußeren Oberfläche 76. Der
Magnet 58 ist in der rohrförmigen Verlängerung 70 angeordnet.
Falls erwünscht,
kann die Sensoranordnung 20 den Stopfen 60 aufweisen,
um die Öffnung 68 zu
verschließen,
und hierdurch zu unterstützen,
dass der Magnet 58 in der rohrförmigen Verlängerung 70 der Kappe 52 zurückgehalten
wird.
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Der
Hauptkörper 50 weist
eine äußere, zylinderförmige Wand 80 auf,
die eine innere Bohrung 81 festlegt. Weiterhin weist der
Körper 50 einen
Flansch 82 auf, der sich von dem oberen Abschnitt der Wand 80 aus
radial nach innen erstreckt, um eine Schulter 84 auszubilden.
Der Flansch 82 legt eine erste, innere, zylindrische Oberfläche 86 fest.
Die Wand 80 legt eine zweite, innere, zylindrische Oberfläche 88 fest, deren Durchmesser
größer ist
als der Durchmesser der ersten, inneren, zylindrischen Oberfläche 86.
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Wie
in 3 gezeigt, verschließt das Schließteil 84 den
unteren Abschnitt des Körpers 50. Das
Schließteil 54 kann
sich nach außen
erstreckende Ösen 92 aufweisen,
die flexibel in Öffnungen 94 eingeführt sind,
die in der Wand 80 des Körpers 50 vorgesehen
sind, wodurch das Schließteil 54 abnehmbar
an dem Körper 50 angebracht
wird. Weiterhin weist das Schließteil 54 eine nach
oben verlaufende, zylindrische, rohrförmige Verlängerung 98 auf.
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Vor
dem Anbringen des Schließteils 54 wird die
Feder 56 in das Innere des Körpers 50 und der Kappe 52 eingeführt. Die
Feder 56 drückt
die Kappe 52 nach oben relativ zum Körper 50, so dass die
Lippe 74 in Eingriff mit der Schulter 84 gelangt.
Die Feder 56 kann jede geeignete Federanordnung sein, beispielsweise
eine Schraubenfeder, welche die Kappe 52 nach oben relativ
zum Körper 50 drückt. Hierdurch
wird der Magnet in einer vorbestimmten Entfernung gegenüber dem
Halleffektsensor 40 angeordnet, wenn die Sensoranordnung 20 auf
der Matte 26 angebracht ist. Die Kraft, die auf die Kappe 52 einwirkt,
führt zu
einer Gleitbewegung der Kappe 52 in das Innere des Körpers 50 gegen
die Rückstellkraft
der Feder 56, so dass sich der Magnet 58 in einer
anderen Entfernung von dem Halleffektsensor 40 befindet.
Der Halleffektsensor 40 stellt die verschobene Position
des Magnetfeldes fest, das von dem Magneten 58 erzeugt
wird, relativ zum Sensor 40, wodurch ein Sensoreingangssignal
für die
Steuerung 17 entsprechend dem Gewicht oder der Kraft erzeugt wird,
das bzw. die auf die obere Oberfläche 66 der Kappe 52 einwirkt.
Das Sensoreingangssignal wird über
die Verdrahtung 44 von dem Halleffektsensor 40 übertragen.
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Einer
der Vorteile des Aufbaus der Sensoranordnung 20 besteht
darin, dass die Kappe 52 im wesentlichen in einer vertikalen
Position entlang der Z-Achse während
der Bewegung der Kappe 52 relativ zum Körper 50 verbleibt.
Es ist unerwünscht,
zuzulassen, dass sich die Kappe 52 um die Achse Z verkippt,
da diese Bewegung die Entfernung zwischen dem Magneten 58 und
dem Sensor 40 beeinflussen kann, wodurch ein fehlerhaftes
Signal ausgegeben wird. Diese konsistente Vertikalbewegung der Kappe 52 relativ
zum Körper 50 wird
durch die Gleitanordnung der Oberflächen 76, 78, 86 und 88 ermöglicht.
Diese Paare aneinander angepasster Oberflächen helfen dabei, ein Verkippen
der Kappe 52 relativ zum Körper 50 zu verhindern.
Häufig
wirken Scherkräfte
auf die Sensoranordnung 20 von dem Schaum des Polsters 12 aus
ein. Es ist wünschenswert,
dass die Sensoranordnung 20 nicht die Kappe 52 in
Bezug auf den Körper 50 bewegt,
wenn sie diesen Scherkräften
ausgesetzt ist, um falsche oder irreführende Signale zu verhindern.
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Bei
der Ausführungsform
der Sensoranordnung 20 der 2 und 3 weist der Körper 50 darüber hinaus
zwei sich nach außen
erstreckende Flansche 90 auf, die an die Zungen 34 zur
Anbringung der Sensoranordnung 20 an der Matte 26 angepasst
sind. Wie in 2 gezeigt,
ist jeder Flansch annähernd
bogenförmig
in Bezug auf eine im wesentlichen vertikal verlaufende Achse Z,
und erstreckt sich um einen Abschnitt des Umfangs des Körpers 50 herum.
Vorzugsweise erstreckt sich jeder Flansch 90 um den Körper in
Bogenform von weniger als 90 Grad herum, um eine Anbringung nach
Art einer "Vierteldrehung" zu ermöglichen,
bei welcher die Sensoranordnung 20 auf der Matte 26 dadurch
angebracht wird, dass sie annähernd
um 90 Grad gedreht wird. Die Zungen 34 sind ebenfalls bogenförmig um
die Achse Z herum ausgebildet.
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Um
die Sensoranordnung 20 auf der Matte 26 anzubringen,
wird die Sensoranordnung 20 zuerst von einer in 2 gezeigten Position abgesenkt,
bis eine untere Oberfläche 100 auf
der Abdeckung 32 aufsitzt. Es wird darauf hingewiesen,
dass die bogenförmigen
Abschnitte der Zungen 34 und der Flansche 90 sich
nicht gegenseitig in Vertikalrichtung stören, wenn sie sich in der ersten
Ausrichtung befinden, wie sie in 2 gezeigt
ist. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die oberen Oberflächen 102 der
Flansche 90 in derselben Höhe in Vertikalrichtung, liegen
also niedriger als die Hakenabschnitte 38 der Zungen 34.
Der Körper 50 der
Sensoranordnung 20 kann dann gedreht werden, bis die obere
Oberfläche 102 der
Flansche unterhalb der zugehörigen
Hakenabschnitte 38 liegt, und mit diesen in Reibungseingriff
steht. Vorzugsweise wird der Körper 50 um
annähernd
90 Grad gedreht, so dass im wesentlichen sämtliche bogenförmigen Abschnitte
der Flansche durch die bogenförmigen
Abschnitte der Hakenabschnitte 38 festgehalten werden.
Falls erwünscht,
kann ein Anschlag entweder auf dem Körper 50 oder dem Substrat 30 vorgesehen
sein, um eine weitere Drehung der Sensoranordnung zu verhindern,
um so einer Bedienungsperson mitzuteilen, dass die korrekte Winkelposition
erreicht wurde.
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Alternativ
können
die Flansche 90 unterhalb der Hakenabschnitte 38 durch
eine Schnappsitzanordnung festgehalten werden, bei welcher sich
der Körper 50 in
der in 2 gezeigten Position
befindet, und dann nach unten über
die Zungen 34 gedrückt wird,
so dass sich die vertikalen Abschnitte 36 nach außen verbiegen,
damit der Flansch 90 nach unten gleiten kann, bis der Hakenabschnitt 38 in
seine Ausgangsposition zurückschnappt,
wie dies in 3 gezeigt
ist.
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Vorzugsweise
ist die untere Oberfläche 100 kreisförmig, und
ist ihr Umfangsrand durchgehend, so dass die untere Oberfläche 100 in
Berührung
mit der Abdeckung 32 über
ihren gesamten Umfang steht. Weiterhin wird vorgezogen, dass die
Abdeckung 32 fest zwischen der unteren Oberfläche 100 und
dem Substrat 30 gehaltert wird. Hierdurch wird die Abdeckung
in einer festgehaltenen Position gehalten, so dass im wesentlichen
eine Bewegung der Sensorvorrichtung 40 verhindert wird.
Dies sorgt für eine
Spannungsentlastungsfunktion, bei welcher auf die Abdeckung 32 einwirkende
Kräfte
weniger leicht die Sensorvorrichtung 40 relativ zur Sensoranordnung 20 bewegen
können.
Es ist vorzuziehen, diesen festen Sitz beizubehalten, so dass sich
die Sensorvorrichtung 40 nicht relativ zur anderen Sensorvorrichtung 58 bewegt,
was zu einem falschen Messwert führt.
Vorzugsweise wird die Festigkeit durch die anderen Sensoranordnungsrückhalteausführungsformen
aufrecht erhalten, wie sie hier beschrieben werden.
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Dies
ist in den 4 und 5 gezeigt, in denen eine
zweite Ausführungsform
einer Sensoranordnung dargestellt ist, die insgesamt mit 120 bezeichnet
ist. Die Anordnung 120 ist im Aufbau und in der Funktionsweise ähnlich der
Anordnung 20 der 1 bis 3, so dass Bezugszeichen
im 10-Bereich und Bezugszeichen im 100-Bereich ähnlich oder gleiche Merkmale
bezeichnen. Es wird darauf hingewiesen, dass zur Verdeutlichung
nur ein unterer Abschnitt der Sensoranordnung 120 in den 4 und 5 dargestellt ist. Eine der Hauptunterschiede
zwischen den Anordnungen 120 und 20 besteht darin,
dass die Anordnung 120 zwei Anschläge aufweist, die insgesamt
mit 121 bezeichnet sind, um eine weitere Drehung der Sensoranordnung 120 zu
verhindern, wodurch einer Bedienungsperson signalisiert wird, dass
die korrekte Winkelposition erzielt wurde.
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Die
Anordnung 120 weist einen Körper 150 auf, der
im wesentlichen zylinderförmig
ist, und darüber
hinaus zwei elastische Flansche 151 aufweist, die sich
von dem Körper 150 aus
in Radialrichtung nach außen
erstrecken. Die Flansche 151 sind insoweit elastisch, dass
der obere Abschnitt der Flansche 151 zu einer Position
ausgelenkt werden kann, die weiter innen liegt, zur Achse Z hin.
Ein Substrat 130 weist zwei sich nach oben erstreckende
Zungenabschnitte 131 auf, die eine innere Oberfläche 133 festlegen.
Wie besonders deutlich aus 4 hervorgeht, weisen
die inneren Oberflächen 133 keinen
konstanten Radius auf, sondern enthalten Schrägabschnitte 135, deren
Durchmesser größer ist
als jener von Hauptabschnitten 137 der Zungenabschnitte.
Eine sich in Radialrichtung nach außen erstreckende Nut 139 ist
in jeder der inneren Oberflächen 133 vorgesehen,
um die Flansche 151 der Anordnung 120 aufzunehmen,
wie dies in 4 gezeigt
ist.
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Um
die Sensoranordnung 120 auf dem Substrat 130 anzubringen,
wird die Anordnung 130 zuerst in einer Position angeordnet,
welche der Position der Sensoranordnung 20 entspricht,
die in 2 gezeigt ist,
in welcher die Flansche 151 nicht mit den Zungenabschnitten 131 ausgerichtet
sind, so dass eine untere Oberfläche 157 des
Körpers 151 direkt auf
der Abdeckung 132 angeordnet werden kann, die auf dem Substrat 130 aufsitzt.
Der Körper 150 wird dann
gedreht (im Uhrzeigersinn in 4),
bis die Flansche 151 in Eingriff mit den Schrägabschnitten 135 gelangen.
Eine weitere Drehung führt
dazu, dass sich die Flansche 151 radial nach innen verbiegen, wobei
sie entlang den Schrägabschnitten 135 gleiten,
bis die Flansche 151 in die jeweilige Nut 139 hineingelangen,
und dann zurück
nach außen
in ihre Position schnappen, so dass die Flansche 151 in
Bezug auf die Drehung innerhalb der Nuten 139 festgelegt
sind, wodurch sie als Anschlag dienen, und in Bezug auf eine Drehung
die Anordnung 120 gegenüber
dem Substrat 130 verriegeln. Wahlweise kann das Substrat 130 einen Überhangabschnitt
aufweisen, der insgesamt durch gestrichelte Linien 177 dargestellt
ist, der ebenfalls die Flansche 151 festhält, in Vertikalrichtung,
wodurch verhindert wird, dass die Anordnung 120 von dem
Substrat 130 nach oben abgezogen wird.
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In
den 6 und 7 ist eine dritte Ausführungsform
einer Sensoranordnung 220 dargestellt, die an einem Substrat 230 ähnlich dem
Substrat 30 mittels Schnappsitz angebracht werden kann.
Das Substrat 230 weist Montagezungen 234 auf,
die einen im wesentlichen vertikal verlaufenden Abschnitt 236 und
einen Hakenabschnitt 238 aufweisen. Der Hakenabschnitt 238 ist
elastisch an dem Substrat 230 angebracht, so dass die Zungenabschnitte 234 radial
nach außen
abgebogen werden können.
Die Anordnung 220 weist einen Körper 250 auf, der
mit einem ringförmigen
Flansch 279 versehen ist, der sich vorzugsweise im wesentlichen
um den Gesamtumfang des unteren Abschnitts des Körpers 250 erstreckt.
Der Flansch 279 weist eine rampenförmige Oberfläche 281 auf,
die beim Installieren in Gleiteingriff mit dem Schrägabschnitt 238 der
Hakenabschnitte 238 gelangt.
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Um
die Sensoranordnung 230 zu installieren, wird der Körper 250 über die
Zungen 234 heruntergedrückt,
so dass sich die Zungen radial nach außen verbiegen, bis sich die
obere Oberfläche 299 des Flansches 279 unterhalb
des Hakenabschnitts 238 befindet. In dieser Position biegen
sich die Zungen 234 zurück
in ihre Ursprungsform, wodurch die Sensoranordnung 230 festgehalten
wird, wie dies in 7 gezeigt
ist. Die bogenförmige
Form der Zungen 234 entsprechend der Zylinderform des Körpers 250 sorgt
für eine
Selbstausrichtung der Sensoranordnung 220 auf dem Substrat 230.
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Voranstehend
wurden die Grundlagen und die Betriebsweise der vorliegenden Erfindung
anhand ihrer bevorzugten Ausführungsformen
erläutert und
beschrieben. Allerdings wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende
Erfindung anders in die Praxis umgesetzt werden kann, als dies speziell
dargestellt und beschrieben wurde, ohne vom Wesen und Umfang der
Erfindung abzuweichen.