DE102020121834B3

DE102020121834B3 - Sensor arrangement on a vehicle

Info

Publication number: DE102020121834B3
Application number: DE102020121834.6A
Authority: DE
Inventors: Max Kaiser
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-08-20
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2040-08-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung (10) an einem Fahrzeug, mit einem in einer Haltevorrichtung (12) gehaltenen Sensor (16) und einer Verbindungsanordnung (20), welche mindestens eine Federanordnung (20A, 20B) mit mindestens einem Federelement (22, 24) umfasst und die Haltevorrichtung (12) beweglich mit mindestens einem Fahrzeugbauteil (1) verbindet, wobei eine von einem Kollisionsgegner verursachte Kollisionskraft die Haltevorrichtung (12) von einer Betriebsstellung in mindestens eine Schutzstellung bewegt und eine von der mindestens einen Federanordnung (20A, 20B) erzeugte Rückstellkraft die Haltevorrichtung (12) aus der mindestens einen Schutzstellung zurück in die Betriebsstellung bewegt. Erfindungsgemäß ist die mindestens eine Federanordnung (20A) ausgeführt, eine Bewegung der Haltevorrichtung (12) in mindestens zwei Raumrichtungen (x, y, z) zu ermöglichen und die Haltevorrichtung (12) in Abhängigkeit von einer Wirkungsrichtung der Kollisionskraft in eine korrespondierende Schutzstellung zu führen.The invention relates to a sensor arrangement (10) on a vehicle, having a sensor (16) held in a holding device (12) and a connecting arrangement (20) which has at least one spring arrangement (20A, 20B) with at least one spring element (22, 24) and the holding device (12) movably connects to at least one vehicle component (1), with a collision force caused by a collision opponent moving the holding device (12) from an operating position into at least one protective position and generating one of the at least one spring arrangement (20A, 20B). Restoring force moves the holding device (12) from the at least one protective position back into the operating position. According to the invention, the at least one spring arrangement (20A) is designed to enable movement of the holding device (12) in at least two spatial directions (x, y, z) and to guide the holding device (12) into a corresponding protective position depending on the direction of action of the collision force .

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung an einem Fahrzeug.The invention relates to a sensor arrangement on a vehicle.

Sensoranordnungen an Fahrzeugen sind in zahlreichen Variationen bekannt. Hierbei werden im oder am Fahrzeug verbaute Sensoren für Assistenzprogramme, wie beispielsweise für ein Notbremsassistenzsystem verwendet. Die korrespondierenden Sensoranordnungen haben die Aufgabe einen Sensor im Kollisionslastfall im Niedriggeschwindigkeitsbereich vor einer Beschädigung zu schützen, so dass der Sensor nach einem solchen Aufprall funktionsfähig bleibt. Hierbei können die Sensoren beispielsweise in einer geschützten Position hinter einem Außenbauteil angeordnet werden. Zusätzlich oder alternativ können die Sensoranordnungen Verbindungsanordnungen umfassen, welche den korrespondierenden Sensor zwischen einer Betriebsstellung und mindestens einer Schutzstellung bewegen können, in welcher der Sensor im Kollisionslastfall im Niedriggeschwindigkeitsbereich vor Beschädigung geschützt ist. Solche Sensoren sind beispielsweise als Näherungssensoren, wie Parksensoren oder Abstandssensoren, sowie als Radarsensoren oder als Nachtsichtkameras oder als Laserscanner oder Ähnliches ausgeführt.Sensor arrangements on vehicles are known in numerous variations. In this case, sensors installed in or on the vehicle are used for assistance programs, such as for an emergency braking assistance system. The corresponding sensor arrangements have the task of protecting a sensor from damage in the low-speed range in the event of a collision load, so that the sensor remains functional after such an impact. In this case, the sensors can be arranged in a protected position behind an external component, for example. Additionally or alternatively, the sensor arrangements can comprise connection arrangements, which can move the corresponding sensor between an operating position and at least one protective position, in which the sensor is protected against damage in the event of a collision load in the low-speed range. Such sensors are designed, for example, as proximity sensors, such as parking sensors or distance sensors, as well as radar sensors or as night vision cameras or as laser scanners or the like.

Aus der DE 10 2017 009 057 A1 ist eine Sensoranordnung bekannt, wobei ein Sensor mit einer sensoraktiven Oberfläche an einem oder hinter einem Außenanbauteil eines Fahrzeugs angeordnet ist. Die Sensoranordnung umfasst eine Sensorführung, mit welcher der Sensor mit einem ersten Strukturelement des Fahrzeugs schwenkbeweglich in Fahrzeuglängsrichtung verbunden ist. Zudem umfasst die Anordnung ein Abstandsmittel, mit welchem die Bewegung des Sensors in Fahrzeuglängsrichtung auf einen der Gebrauchsstellung des Sensors entsprechenden maximalen Abstand zu einem gegenüber dem ersten Strukturelement in Richtung des Fahrzeuginnenraums versetzten zweiten Strukturelement des Fahrzeugs beschränkt ist. Zudem umfasst die Sensoranordnung ein Rückstellelement, welches ausgebildet ist, den Sensor in rückwärtige Richtung zu verschieben. Der Sensor wird aufgrund einer durch eine Kollision in einem Niedriggeschwindigkeitsbereich erzeugten äußeren Krafteinwirkung in Fahrzeuglängsrichtung bewegt.From the DE 10 2017 009 057 A1 a sensor arrangement is known, wherein a sensor with a sensor-active surface is arranged on or behind an external component part of a vehicle. The sensor arrangement includes a sensor guide with which the sensor is connected to a first structural element of the vehicle so that it can pivot in the longitudinal direction of the vehicle. In addition, the arrangement includes a spacer, with which the movement of the sensor in the vehicle longitudinal direction is limited to a maximum distance corresponding to the position of use of the sensor from a second structural element of the vehicle offset from the first structural element in the direction of the vehicle interior. In addition, the sensor arrangement includes a reset element, which is designed to move the sensor in the rearward direction. The sensor is moved in the vehicle front-rear direction due to an external force generated by a collision in a low-speed area.

Aus der DE 10 2017 009 055 A1 ist eine Sensoranordnung an einem Fahrzeug bekannt, welche einen in einer Haltevorrichtung gehaltenen Sensor und eine Verbindungsanordnung umfasst. Die Verbindungsanordnung umfasst mindestens eine Federanordnung mit mindestens einem Federelement und verbindet die Haltevorrichtung beweglich mit einem Stoßfängerquerträger. Eine von einem Kollisionsgegner im Niedriggeschwindigkeitsbereich verursachte Kollisionskraft bewegt die Haltevorrichtung von einer Betriebsstellung in eine Schutzstellung und eine von der mindestens einen Federanordnung erzeugte Rückstellkraft bewegt die Haltevorrichtung aus der mindestens einen Schutzstellung zurück in die Betriebsstellung.From the DE 10 2017 009 055 A1 a sensor arrangement on a vehicle is known which comprises a sensor held in a holding device and a connection arrangement. The connection arrangement comprises at least one spring arrangement with at least one spring element and movably connects the holding device to a bumper cross member. A collision force caused by a collision opponent in the low-speed range moves the holding device from an operating position to a protective position and a restoring force generated by the at least one spring arrangement moves the holding device from the at least one protective position back to the operating position.

Aus der DE 10 2019 204 418 B3 ist eine Kameraarmvorrichtung für ein Spiegelersatzsystem für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die Vorrichtung umfasst ein Auslegerelement, welche wenigstens eine Kamera des Spiegelersatzsystems aufweist, und ein Gehäuse, welches mit einem Endabschnitt des Auslegerelements zum Halten des Auslegerelements zusammenwirkt. Das Auslegeelement ist beweglich gelagert, wobei eine von einem Kollisionsgegner verursachte Kollisionskraft das Auslegerelement von einer Betriebsstellung in mindestens eine Schutzstellung bewegt und eine von einer Feder erzeugte Rückstellkraft das Auslegerelement aus der mindestens einen Schutzstellung zurück in die Betriebsstellung bewegt. Die Feder ermöglicht eine Bewegung des Auslegerelements in mindestens zwei Raumrichtungen und führt das Auslegerelement in Abhängigkeit von einer Wirkungsrichtung der Kollisionskraft in eine korrespondierende Schutzstellung.From the DE 10 2019 204 418 B3 a camera arm device for a mirror replacement system for a motor vehicle is known. The device comprises a cantilever element which has at least one camera of the mirror replacement system, and a housing which cooperates with an end portion of the cantilever element for holding the cantilever element. The boom element is movably mounted, with a collision force caused by a collision opponent moving the boom element from an operating position into at least one protective position and a restoring force generated by a spring moving the boom element from the at least one protective position back into the operating position. The spring allows the cantilever element to move in at least two spatial directions and guides the cantilever element into a corresponding protective position depending on a direction of action of the collision force.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Sensoranordnung für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche den Schutz eines korrespondierenden Sensors bei einem Kollisionslastfall im Niedriggeschwindigkeitsbereich verbessert.The invention is based on the object of providing a sensor arrangement for a vehicle which improves the protection of a corresponding sensor in the event of a collision load case in the low-speed range.

Diese Aufgabe wird durch eine Sensoranordnung an einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a sensor arrangement on a vehicle having the features of claim 1. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the dependent patent claims.

Um eine Sensoranordnung an einem Fahrzeug bereitzustellen, welche den Schutz eines korrespondierenden Sensors in einem Kollisionslastfall im Niedriggeschwindigkeitsbereich verbessert, ist mindestens eine Federanordnung ausgeführt, eine Bewegung einer Haltevorrichtung in mindestens zwei Raumrichtungen zu ermöglichen und die Haltevorrichtung in Abhängigkeit von einer Wirkungsrichtung der Kollisionskraft in eine korrespondierende Schutzstellung zu führen. Das mindestens eine Federelement ist als Bügelfeder ausgeführt, welche zwei über ein U-förmiges Verbindungsstück verbundene Schenkel umfasst und auf Biegung und Torsion belastbar ist. Hierbei kann ein erster Schenkel der Bügelfeder über eine erste Befestigungsvorrichtung mit dem mindestens einen Fahrzeugbauteil und ein zweiter Schenkel der Bügelfeder über eine zweite Befestigungsvorrichtung mit der Haltevorrichtung verbunden werden. Durch die als Bügelfedern ausgeführten Federelemente kann in vorteilhafter Weise auf bewegliche und anfällige Gelenke verzichtet werden, über welche die Haltevorrichtung mit dem mindestens einen Fahrzeugbauteil verbunden werden kann. Zudem sind die Bügelfedern einfach und kostengünstig in der Herstellung, leicht im Gesamtgewicht und einfach und schnell zu montieren. Der Hauptvorteil der Bügelfedern ist allerdings die geringere Anfälligkeit gegenüber Witterungsbedingungen und äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Frost.In order to provide a sensor arrangement on a vehicle which improves the protection of a corresponding sensor in a collision load case in the low-speed range, at least one spring arrangement is designed to enable a movement of a holding device in at least two spatial directions and the holding device to move in a corresponding direction depending on the direction of action of the collision force to maintain a protective position. The at least one spring element is designed as a bow spring, which comprises two legs connected via a U-shaped connecting piece and can be subjected to bending and torsion loads. A first leg of the clip spring can be connected to the at least one vehicle component via a first fastening device and a second leg of the clip spring can be connected to the holding device via a second fastening device. Characterized by the as bow springs guided spring elements can be dispensed with in an advantageous manner on movable and vulnerable joints, via which the holding device can be connected to the at least one vehicle component. In addition, the bow springs are simple and inexpensive to manufacture, light in overall weight and easy and quick to assemble. The main advantage of the bow springs, however, is the lower susceptibility to weather conditions and external influences such as frost.

Unter einem Kollisionslastfall im Niedriggeschwindigkeitsbereich wird im Folgenden ein Aufprall von mindestens zwei Kollisionsgegnern mit Geschwindigkeiten verstanden, welche kleiner als ein vorgegebener Schwellwert sind. Der Schwellwert liegt beispielsweise in einem Geschwindigkeitsbereich von 3 bis 10 km/h. Vorzugsweise liegt der Schwellwert bei einer Geschwindigkeit von ca. 5km/h.A collision load case in the low-speed range is understood below to mean an impact between at least two other vehicles in a collision at speeds that are less than a predetermined threshold value. The threshold value is in a speed range of 3 to 10 km/h, for example. The threshold value is preferably at a speed of approx. 5 km/h.

Unter einer Sensoranordnung wird im Folgenden eine Baugruppe mit einem in einer Haltevorrichtung gehaltenen Sensor und einer Verbindungsanordnung verstanden, welche mindestens eine Federanordnung mit mindestens einem Federelement umfasst und die Haltevorrichtung beweglich mit mindestens einem Fahrzeugbauteil verbindet. Eine von einem Kollisionsgegner verursachte Kollisionskraft bewegt die Haltevorrichtung von einer Betriebsstellung in mindestens eine Schutzstellung. Eine von der mindestens einen Federanordnung erzeugte Rückstellkraft bewegt die Haltevorrichtung aus der mindestens einen Schutzstellung zurück in die Betriebsstellung. Durch das mindestens eine Federelement kann die Rückstellkraft einfach generiert werden. Zudem können Abmessungen und Eigenschaften der Federelemente an einen vorhandenen Bauraum angepasst werden.A sensor arrangement is understood below to mean an assembly with a sensor held in a holding device and a connection arrangement which comprises at least one spring arrangement with at least one spring element and movably connects the holding device to at least one vehicle component. A collision force caused by a collision opponent moves the holding device from an operating position into at least one protective position. A restoring force generated by the at least one spring arrangement moves the holding device from the at least one protective position back into the operating position. The restoring force can be easily generated by the at least one spring element. In addition, dimensions and properties of the spring elements can be adapted to an existing installation space.

Die Sensoranordnung ist im Bereich einer Fahrzeugfront oder einem Fahrzeugheck angeordnet. Das mindestens eine Fahrzeugbauteil kann beispielsweise einem Strukturbauteil, wie beispielsweise einem Querträger oder einem Modulträger entsprechen, welches die korrespondierende Sensoranordnung sicher und zuverlässig halten kann, ohne bei der Wirkung der Kollisionskraft selbst zu verformen. Der Modulträger, in welchem mindestens ein Wärmetauscher, wie beispielsweise ein Kühler, gehalten ist, wird vorzugsweise als Kunststoffbauteil ausgeführt und an vorderen Anschraubpunkten mit der Fahrzeugkarosserie verschraubt.The sensor arrangement is arranged in the area of a vehicle front or a vehicle rear. The at least one vehicle component can, for example, correspond to a structural component, such as a cross member or a module carrier, which can securely and reliably hold the corresponding sensor arrangement without deforming itself under the effect of the collision force. The module carrier, in which at least one heat exchanger, such as a cooler, is held, is preferably designed as a plastic component and is screwed to the vehicle body at front screwing points.

Unter einem Sensor wird im Folgenden ein Bauteil mit einer sensoraktiven Oberfläche verstanden.A sensor is understood below to mean a component with a sensor-active surface.

In Ausführungsformen der Sensoranordnung führt die mindestens eine Federanordnung mehrere Funktionen aus. So übernimmt die mindesten eine Federanordnung die Verbindung der Haltevorrichtung mit dem mindestens einen Fahrzeugbauteil und die Führung der Haltevorrichtung während der Bewegung von der Betriebsstellung in die mindestens eine Schutzstellung und von der mindestens einen Schutzstellung in die Betriebsstellung. Zudem erzeugt die mindestens eine Federvorrichtung auch die Rückstellkraft für die Rückstellung der Haltevorrichtung von der mindestens einen Schutzstellung in die Betriebsstellung.In embodiments of the sensor assembly, the at least one spring assembly performs multiple functions. The at least one spring arrangement is responsible for connecting the holding device to the at least one vehicle component and guiding the holding device during movement from the operating position into the at least one protective position and from the at least one protective position into the operating position. In addition, the at least one spring device also generates the restoring force for restoring the holding device from the at least one protective position into the operating position.

In vorteilhafter Weise kann die Haltevorrichtung mit dem Sensor in mehr als einer Raumrichtung bewegt werden, wodurch die Haltevorrichtung flexibler von einem Kollisionsgegner wegbewegt oder mit dem Kollisionsgegner mitbewegt werden kann. Zudem kann die Haltevorrichtung auch auf Kollisionskräfte reagieren, welche nicht nur in Fahrzuglängsrichtung auf die Haltevorrichtung übertragen werden oder welche nicht direkt auf die Haltevorrichtung oder auf einen Sensorbereich der Haltevorrichtung treffen. Dadurch kann die Haltevorrichtung in vorteilhafter Weise auch bei seitlich versetzten Aufprallsituationen oder bei Eckaufprallsituationen von dem Kollisionsgegner wegbewegt werden, um den Sensor zu schützen. Hierbei kann die Haltevorrichtung soweit aus der Betriebsstellung bewegt werden, bis die aus der Kollisionskraft resultierende Kollisionsenergie in Bewegungsenergie der Haltevorrichtung und/oder in Federenergie der mindestens einen Federanordnung umgewandelt ist. Die aus dieser Bewegung resultierende Stellung der Halteanordnung entspricht der Schutzstellung. Hierbei können viele verschiedene Schutzstellungen in Abhängigkeit eines Auftreffwinkels des Kollisionsgegners und in Abhängigkeit der wirkenden Kollisionskraft umgesetzt werden, wobei sich die mindestens eine Federanordnung an die wirkende Kollisionskraft anpassen kann.Advantageously, the holding device can be moved with the sensor in more than one spatial direction, as a result of which the holding device can be moved more flexibly away from a collision opponent or can be moved with the collision opponent. In addition, the holding device can also react to collision forces which are not only transmitted to the holding device in the longitudinal direction of the vehicle or which do not directly impact the holding device or a sensor area of the holding device. As a result, the holding device can advantageously be moved away from the other party involved in the collision, even in laterally offset impact situations or in corner impact situations, in order to protect the sensor. Here, the holding device can be moved out of the operating position until the collision energy resulting from the collision force is converted into kinetic energy of the holding device and/or into spring energy of the at least one spring arrangement. The position of the holding arrangement resulting from this movement corresponds to the protective position. Here, many different protection positions can be implemented depending on an impact angle of the collision opponent and depending on the impact of the collision force, with the at least one spring arrangement being able to adapt to the impact of the collision force.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung kann die Haltevorrichtung zumindest in Fahrzeuglängsrichtung und zusätzlich in Fahrzeugquerrichtung und/oder in Fahrzeughochrichtung bewegt werden. So kann die mindestens eine Federanordnung einen in Fahrzeuglängsrichtung wirkenden Kraftanteil der Kollisionskraft in eine anteilige Bewegung der Haltevorrichtung in Fahrzeuglängsrichtung übersetzen, und einen in Fahrzeugquerrichtung wirkenden Kraftanteil der Kollisionskraft in eine anteilige Bewegung der Haltevorrichtung in Fahrzeugquerrichtung übersetzen und einen in Fahrzeughochrichtung wirkenden Kraftanteil der Kollisionskraft in eine anteilige Bewegung der Haltevorrichtung in Fahrzeughochrichtung übersetzen. Dadurch kann die Haltevorrichtung in einer Ebene bewegt werden, welche von der Fahrzeuglängsrichtung und der Fahrzeugquerrichtung aufgespannt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Haltevorrichtung in einer Ebene bewegt werden, welche von der Fahrzeuglängsrichtung und der Fahrzeughochrichtung aufgespannt wird. Alternativ kann die Haltevorrichtung in einem Raum bewegt werden, welcher von der Fahrzeuglängsrichtung, der Fahrzeugquerrichtung und der Fahrzeughochrichtung aufgespannt wird. Dadurch können viele Ausweichmöglichkeiten für die Haltevorrichtung geschaffen werden.In an advantageous embodiment of the sensor arrangement, the holding device can be moved at least in the longitudinal direction of the vehicle and additionally in the transverse direction of the vehicle and/or in the vertical direction of the vehicle. The at least one spring arrangement can translate a portion of the collision force acting in the longitudinal direction of the vehicle into a proportional movement of the holding device in the longitudinal direction of the vehicle, and convert a portion of the collision force acting in the transverse direction of the vehicle into a proportional movement of the holding device in the transverse direction of the vehicle and a portion of the collision force acting in the vertical direction of the vehicle into one Translate proportionate movement of the holding device in the vehicle vertical direction. As a result, the holding device can be moved in a plane which is spanned by the longitudinal direction of the vehicle and the transverse direction of the vehicle. Additionally or alternatively, the holding device be moved in a plane which is spanned by the vehicle longitudinal direction and the vehicle vertical direction. Alternatively, the holding device can be moved in a space which is spanned by the longitudinal direction of the vehicle, the transverse direction of the vehicle and the vertical direction of the vehicle. As a result, many alternative options for the holding device can be created.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung kann die mindestens eine Federanordnung eine Verdrehung der Haltevorrichtung um deren Längsachse ermöglichen. Dadurch kann beispielsweise bei einer frontalen Kollision mit einem flachen Hindernis, wie beispielsweise einem Randstein, bei welcher nur ein unterer Bereich der Haltevorrichtung belastet wird, nur der untere Bereich der Haltevorrichtung durch eine entsprechende Drehbewegung von dem Kollisionsgegner wegbewegt werden.In a further advantageous refinement of the sensor arrangement, the at least one spring arrangement can enable the holding device to be rotated about its longitudinal axis. As a result, for example in the event of a frontal collision with a flat obstacle such as a curb, in which only a lower area of the holding device is loaded, only the lower area of the holding device can be moved away from the collision opponent by means of a corresponding rotary movement.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung kann die Haltevorrichtung an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils über mindestens ein Federelement mit dem mindestens einen Fahrzeugbauteil verbunden sein. Hierbei kann eine symmetrische Anordnung entstehen, welche auf verschiedene Kollisionsfälle flexibel reagieren kann. Zudem können sich die Federelemente der Federanordnungen auf beiden Seiten der Haltevorrichtung aufgrund der wirkenden Kollisionskraft entsprechen reversibel verformen, wodurch Kollisionsenergie zusätzlich in potentielle Energie umgewandelt werden kann.In a further advantageous embodiment of the sensor arrangement, the holding device can be connected to the at least one vehicle component on two opposite sides via at least one spring element. This can result in a symmetrical arrangement that can react flexibly to different collision scenarios. In addition, the spring elements of the spring arrangements on both sides of the holding device can correspondingly and reversibly deform due to the impact of the collision force, as a result of which collision energy can also be converted into potential energy.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung kann die Haltevorrichtung an den gegenüberliegenden Seiten jeweils über zwei in Hochrichtung zueinander beabstandete Bügelfedern mit dem mindestens einen Fahrzeugbauteil verbunden werden. Hierbei kann eine obere Bügelfeder jeweils einen oberen Eckbereich der korrespondierenden Seite der Haltevorrichtung mit dem mindestens einen Fahrzeugbauteil verbinden, und eine untere Bügelfeder kann jeweils einen unteren Eckbereich der korrespondierenden Seite der Haltevorrichtung mit dem mindestens einen Fahrzeugbauteil verbinden. Dadurch kann die Verdrehung der Haltevorrichtung um ihre Längsachse einfach umgesetzt werden. Bei einer entsprechenden Belastung werden die beiden unteren Bügelfedern auf Druck und die beiden oberen Bügelfedern auf Zug belastet.In a further advantageous refinement of the sensor arrangement, the holding device can be connected to the at least one vehicle component on the opposite sides via two bow springs which are spaced apart from one another in the vertical direction. An upper clip spring can connect an upper corner area of the corresponding side of the holding device to the at least one vehicle component, and a lower clip spring can connect a lower corner area of the corresponding side of the holding device to the at least one vehicle component. As a result, the rotation of the holding device about its longitudinal axis can be easily implemented. With a corresponding load, the two lower bracket springs are loaded in compression and the two upper bracket springs are loaded in tension.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung können die Bügelfedern an den gegenüberliegenden Seiten jeweils parallel zueinander verlaufen. Alternativ können die Bügelfedern an den gegenüberliegenden Seiten jeweils in einem vorgebbaren Winkel zueinander verlaufen. Dadurch können die Federanordnungen einfach an die Einbaubedingungen angepasst werden.In a further advantageous embodiment of the sensor arrangement, the clip springs can each run parallel to one another on the opposite sides. Alternatively, the clip springs can each run at a predetermined angle to one another on the opposite sides. As a result, the spring arrangements can be easily adapted to the installation conditions.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung kann die Haltevorrichtung eine Sensoraufnahme umfassen, welche den Sensor zumindest teilweise umschließt. Die Sensoraufnahme kann einen direkten Kontakt zwischen dem Kollisionsgegner und dem Sensor erschweren. Zudem kann die Sensoraufnahme eine Krafteinwirkung vom Sensor wegleiten.In a further advantageous embodiment of the sensor arrangement, the holding device can comprise a sensor receptacle which at least partially encloses the sensor. The sensor mount can make direct contact between the collision opponent and the sensor more difficult. In addition, the sensor mount can direct a force away from the sensor.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung kann die Haltevorrichtung mindestens einen Rahmen umfassen, welcher eine steuerbaren Lufteinlass aufnimmt. Zudem kann die Sensoraufnahme zwischen zwei Rahmen angeordnet sein, welche jeweils einen steuerbaren Lufteinlass aufnehmen. Der mindestens eine steuerbare Lufteinlass kann beispielsweise als Kühllufteinlass eingesetzt werden, welcher Kühlluft zu dem hinter der Haltevorrichtung angeordneten Wärmeübertrager leiten kann. Durch die Anordnung des mindestens einen Kühllufteinlasses an der Haltevorrichtung kann zusätzlich zum Sensor auch der mindestens eine Lufteinlass in einem Kollisionslastfall im Niedriggeschwindigkeitsbereich durch die beweglich gelagerte Haltevorrichtung geschützt werden. Der mindestens eine steuerbare Lufteinlass kann beispielweise horizontale oder vertikale Lamellen umfassen, welche zwischen einem offenen und einem geschlossenen Zustand bewegt werden können. Da der Lufteinlass im Kollisionslastfall im Niedriggeschwindigkeitsbereich in die mindestens eine Schutzposition bewegt werden kann, kann der Lufteinlass in Fahrzeuglängsrichtung weiter vorne angeordnet werden. Somit kann im geschlossenen Zustand ein Staudruck reduziert und dadurch ein Luftleitwert des Fahrzeugs verbessert werden.In a further advantageous embodiment of the sensor arrangement, the holding device can comprise at least one frame which accommodates a controllable air inlet. In addition, the sensor mount can be arranged between two frames, which each accommodate a controllable air inlet. The at least one controllable air inlet can be used, for example, as a cooling air inlet, which can conduct cooling air to the heat exchanger arranged behind the holding device. By arranging the at least one cooling air inlet on the holding device, in addition to the sensor, the at least one air inlet can also be protected by the movably mounted holding device in a collision load case in the low-speed range. The at least one controllable air inlet can, for example, comprise horizontal or vertical louvers which can be moved between an open and a closed state. Since the air inlet can be moved into the at least one protective position in the low-speed range in the event of a collision load, the air inlet can be arranged further forward in the longitudinal direction of the vehicle. In this way, a dynamic pressure can be reduced in the closed state and an air conductance value of the vehicle can thereby be improved.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the leave invention. Embodiments are therefore also to be regarded as included and disclosed by the invention which are not explicitly shown or explained in the figures, but which result from the explained embodiments and can be generated by means of separate combinations of features.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Hierbei zeigen:

1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Fahrzeugbauteils mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä-ßen Sensoranordnung an einem Fahrzeug in einer Betriebsstellung;
2 eine schematische Draufsicht auf das Fahrzeugbauteil und die erfindungsgemäße Sensoranordnung aus 1 in der Betriebsstellung;
3 eine schematische perspektivische Darstellung des Fahrzeugbauteils und der erfindungsgemäßen Sensoranordnung aus 1 in einer ersten Schutzstellung;
4 eine schematische Draufsicht auf das Fahrzeugbauteil und die erfindungsgemäße Sensoranordnung aus 1 in der ersten Schutzstellung;
5 eine schematische perspektivische Darstellung des Fahrzeugbauteils und der erfindungsgemäßen Sensoranordnung aus 1 in einer zweiten Schutzstellung;
6 eine schematische Draufsicht auf das Fahrzeugbauteil und die erfindungsgemäße Sensoranordnung aus 1 in der zweiten Schutzstellung; und
7 eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausschnitts des Fahrzeugbauteils aus 1 mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung an einem Fahrzeug.

Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. In the drawing, the same reference numerals denote comp ments or elements that perform the same or analogous functions. Here show:

1 a schematic perspective view of a vehicle component with an embodiment of a sensor arrangement according to the invention on a vehicle in an operating position;
2 a schematic top view of the vehicle component and the sensor arrangement according to the invention 1 in the operating position;
3 a schematic perspective view of the vehicle component and the sensor arrangement according to the invention 1 in a first protective position;
4 a schematic top view of the vehicle component and the sensor arrangement according to the invention 1 in the first protective position;
5 a schematic perspective view of the vehicle component and the sensor arrangement according to the invention 1 in a second protective position;
6 a schematic top view of the vehicle component and the sensor arrangement according to the invention 1 in the second protective position; and
7 a schematic perspective view of a section of the vehicle component 1 with a further exemplary embodiment of the sensor arrangement according to the invention on a vehicle.

Wie aus 1 bis 7 ersichtlich ist, weisen die dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung 10, 10A, 10B an einem Fahrzeug jeweils einen in einer Haltevorrichtung 12 gehaltenen Sensor 16 und eine Verbindungsanordnung 20 auf, welche mindestens eine Federanordnung 20A, 20B mit mindestens einem Federelement 22, 24 umfasst und die Haltevorrichtung 12 beweglich mit mindestens einem Fahrzeugbauteil 1 verbindet. Eine von einem Kollisionsgegner verursachte Kollisionskraft bewegt die Haltevorrichtung 12 von einer Betriebsstellung in mindestens eine Schutzstellung und eine von der mindestens einen Federanordnung 20A, 20B erzeugte Rückstellkraft bewegt die Haltevorrichtung 12 aus der mindestens einen Schutzstellung zurück in die Betriebsstellung. Hierbei ermöglicht die mindestens eine Federanordnung 20A, 20B eine Bewegung der Haltevorrichtung 12 in mindestens zwei Raumrichtungen x, y, z und führt die Haltevorrichtung 12 in Abhängigkeit von einer Wirkungsrichtung der Kollisionskraft in eine korrespondierende Schutzstellung.How out 1 until 7 As can be seen, the illustrated exemplary embodiments of a sensor arrangement 10, 10A, 10B according to the invention on a vehicle each have a sensor 16 held in a holding device 12 and a connection arrangement 20 which comprises at least one spring arrangement 20A, 20B with at least one spring element 22, 24 and which Holding device 12 movably connected to at least one vehicle component 1. A collision force caused by a collision opponent moves the holding device 12 from an operating position into at least one protective position and a restoring force generated by the at least one spring arrangement 20A, 20B moves the holding device 12 from the at least one protective position back into the operating position. The at least one spring arrangement 20A, 20B enables the holding device 12 to move in at least two spatial directions x, y, z and guides the holding device 12 into a corresponding protective position depending on a direction of action of the collision force.

Wie aus 1 bis 7 weiter ersichtlich ist, umfasst die Verbindungsanordnung 20 in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils zwei Federanordnungen 20A, 20B, zwischen welchen die Haltevorrichtung 12 angeordnet ist. Dadurch ist die Haltevorrichtung 12 an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils über mindestens ein Federelement 22, 24 mit dem mindestens einen Fahrzeugbauteil 1 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrzeugbauteil 1 einen Modulträger 3, in welchem ein als Kühler ausgeführter Wärmetauscher 5 gehalten ist. Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel der Sensoranordnung 10B ist nur eine in Fahrzeuglängsrichtung x rechte der beiden Federanordnungen 20B der Verbindungsanordnung 20 dargestellt. Eine in Fahrzeuglängsrichtung x linke Federanordnung 20B ist spiegelsymmetrisch zur dargestellten in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Federanordnung 20B ausgeführt.How out 1 until 7 As can further be seen, the connection arrangement 20 in the illustrated exemplary embodiments comprises two spring arrangements 20A, 20B, between which the holding device 12 is arranged. As a result, the holding device 12 is connected to the at least one vehicle component 1 on two opposite sides via at least one spring element 22, 24 in each case. In the exemplary embodiment shown, the vehicle component 1 comprises a module carrier 3, in which a heat exchanger 5 designed as a cooler is held. At the in 7 In the exemplary embodiment of the sensor arrangement 10B illustrated, only one of the two spring arrangements 20B of the connection arrangement 20 on the right in the longitudinal direction x of the vehicle is illustrated. A spring arrangement 20B on the left in the vehicle longitudinal direction x is mirror-symmetrical to the spring arrangement 20B on the right in the vehicle longitudinal direction x.

Wie aus 1 bis 7 weiter ersichtlich ist, umfasst die Haltevorrichtung 12 in den dargestellten Ausführungsbeispielen der Sensoranordnung 10, 10A, 10B jeweils eine Sensoraufnahme 14, welche den Sensor 16 zumindest teilweise umschließt. Hierbei ist die Sensoraufnahme 14 symmetrisch zwischen zwei Rahmen 17 angeordnet, welche jeweils einen nicht dargestellten steuerbaren Lufteinlass aufnehmen.How out 1 until 7 As can further be seen, the holding device 12 in the illustrated exemplary embodiments of the sensor arrangement 10, 10A, 10B comprises a sensor receptacle 14 which at least partially encloses the sensor 16. In this case, the sensor mount 14 is arranged symmetrically between two frames 17, which each accommodate a controllable air inlet (not shown).

In den dargestellten Ausführungsbeispielen der Sensoranordnung 10, 10A, 10B ist die Haltevorrichtung 12 an den gegenüberliegenden Seiten jeweils über zwei in Hochrichtung z zueinander beabstandete Bügelfedern 22A, 22B, 24A, 24B mit dem Modulträger 3 des Fahrzeugbauteils 1 verbunden. Die Bügelfedern 22A, 22B, 24A, 24B umfassen jeweils zwei über ein U-förmiges Verbindungsstück 22.3, 24.3 verbundene Schenkel 22.1, 22.4, 24.1, 24.4 und sind auf Biegung und Torsion belastbar. Hierbei ist ein erster Schenkel 22.1, 24.1 der jeweiligen Bügelfeder 22A, 22B, 24A, 24B über eine erste Befestigungsvorrichtung 26 mit dem Modulträger 3 und ein zweiter Schenkel 22.4, 22.4 der jeweiligen Bügelfeder 22A, 22B, 24A, 24B ist über eine zweite Befestigungsvorrichtung 18 mit der Haltevorrichtung 12 verbunden. Wie aus 1 bis 7 weiter ersichtlich ist, umfasst die erste Befestigungsvorrichtung 26 eine Grundplatte 26.1, welche über Abstandshalter 26.2 mit einer Befestigungsvorrichtung 7 des Modulträgers 3 verschraubt ist. Zudem verbindet eine erste, hier obere, Bügelfeder 22A, 22B der jeweiligen Federanordnung 20A, 20B jeweils einen oberen Eckbereich der korrespondierenden Seite der Haltevorrichtung 12 mit dem Modulträger 3 des Fahrzeugbauteils 1, und eine zweite, hier untere, Bügelfeder 24A, 24B der jeweiligen Federanordnung 20A, 20B verbindet jeweils einen unteren Eckbereich der korrespondierenden Seite der Haltevorrichtung 12 mit dem mindestens einen Fahrzeugbauteil 1. Hierzu ist die obere Bügelfeder 22A, 22B einer in Fahrzeuglängsrichtung x rechten ersten Federanordnung 22A, 22B mit einem am ersten Schenkel 22.1 ausgebildeten ersten Befestigungsbereich 22.2 beispielsweise über eine Schweißverbindung mit der Grundplatte 26.1 der ersten Befestigungsvorrichtung 26 und mit einem am zweiten Schenkel 22.4 ausgebildeten zweiten Befestigungsbereich 22.5 beispielsweise über eine Schweißverbindung mit der zweiten Befestigungsvorrichtung 18 verbunden. Die untere Bügelfeder 24A, 24B der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten ersten Federanordnung 22A, 22B ist mit einem am ersten Schenkel 24.1 ausgebildeten ersten Befestigungsbereich 24.2 beispielsweise über eine Schweißverbindung mit der Grundplatte 26.1 der ersten Befestigungsvorrichtung 26 und mit einem am zweiten Schenkel 24.4 ausgebildeten zweiten Befestigungsbereich 22.5 beispielsweise über eine Schweißverbindung mit der zweiten Befestigungsvorrichtung 18 verbunden. Analog ist die obere Bügelfeder 22A, 22B einer in Fahrzeuglängsrichtung x linken zweiten Federanordnung 20A, 20B mit einem am ersten Schenkel 22.1 ausgebildeten ersten Befestigungsbereich 22.2 beispielsweise über eine Schweißverbindung mit der Grundplatte 26.1 der ersten Befestigungsvorrichtung 26 und mit einem am zweiten Schenkel 22.4 ausgebildeten zweiten Befestigungsbereich 22.5 beispielsweise über eine Schweißverbindung mit der zweiten Befestigungsvorrichtung 18 verbunden. Die untere Bügelfeder 24A, 24B der in Fahrzeuglängsrichtung x linken zweiten Federanordnung 20A ist mit einem am ersten Schenkel 24.1 ausgebildeten ersten Befestigungsbereich 24.2 beispielsweise über eine Schweißverbindung mit der Grundplatte 26.1 der ersten Befestigungsvorrichtung 26 und mit einem am zweiten Schenkel 24.4 ausgebildeten zweiten Befestigungsbereich 22.5 beispielsweise über eine Schweißverbindung mit der zweiten Befestigungsvorrichtung 18 verbunden. Selbstverständlich können auch andere geeignete Verbindungstechniken eingesetzt werden, um die Bügelfedern 22A, 22B, 24A, 24B mit den Befestigungsvorrichtungen 18, 26 zu verbinden.In the illustrated exemplary embodiments of the sensor arrangement 10, 10A, 10B, the holding device 12 is connected to the module carrier 3 of the vehicle component 1 on the opposite sides via two bow springs 22A, 22B, 24A, 24B spaced apart from one another in the vertical direction z. The bow springs 22A, 22B, 24A, 24B each comprise two legs 22.1, 22.4, 24.1, 24.4 connected via a U-shaped connecting piece 22.3, 24.3 and can be subjected to bending and torsion loads. A first leg 22.1, 24.1 of the respective clip spring 22A, 22B, 24A, 24B is connected to the module carrier 3 via a first fastening device 26 and a second leg 22.4, 22.4 of the respective clip spring 22A, 22B, 24A, 24B is connected via a second fastening device 18 connected to the holding device 12. How out 1 until 7 It can also be seen that the first fastening device 26 comprises a base plate 26.1, which is screwed to a fastening device 7 of the module carrier 3 via spacers 26.2. In addition, a first, here upper, clip spring 22A, 22B of the respective spring arrangement 20A, 20B connects an upper corner region of the corresponding side of the holding device 12 to the module carrier 3 of the vehicle component 1, and a second, here lower, clip spring 24A, 24B of the respective spring arrangement 20A, 20B each connects a lower corner area of the corresponding side of the holding device 12 to the at least one vehicle component 1. For this purpose, the upper bow spring 22A, 22B of a first spring arrangement 22A, 22B on the right in vehicle longitudinal direction x with a first fastening region 22.2 formed on the first leg 22.1, for example via a welded connection with the base plate 26.1 of the first fastening device 26 and with a second leg 22.4 formed second fastening region 22.5 connected to the second fastening device 18, for example via a welded joint. The lower bow spring 24A, 24B of the first spring arrangement 22A, 22B on the right in vehicle longitudinal direction x is connected to a first fastening area 24.2 formed on the first leg 24.1, for example by a welded connection, to the base plate 26.1 of the first fastening device 26 and to a second fastening area 22.5 formed on the second leg 24.4 connected to the second fastening device 18 via a welded joint, for example. The upper clip spring 22A, 22B is analogous to a second spring arrangement 20A, 20B on the left in vehicle longitudinal direction x, having a first fastening area 22.2 formed on the first leg 22.1, for example via a welded connection with the base plate 26.1 of the first fastening device 26, and having a second fastening area formed on the second leg 22.4 22.5 connected to the second fastening device 18, for example via a welded connection. The lower clip spring 24A, 24B of the second spring arrangement 20A on the left in vehicle longitudinal direction x is connected to a first fastening area 24.2 formed on the first leg 24.1, for example via a welded connection, to the base plate 26.1 of the first fastening device 26 and to a second fastening area 22.5 formed on the second leg 24.4, for example via connected to the second fastening device 18 by a welded joint. Of course, other suitable connection techniques can also be used to connect the clip springs 22A, 22B, 24A, 24B to the fastening devices 18, 26.

Wie aus 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, verlaufen im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Sensoranordnung 10A die Bügelfedern 22A, 24A der beiden Federanordnungen 20A an den gegenüberliegenden Seiten jeweils parallel zueinander.How out 1 until 6 It can also be seen that in the illustrated first exemplary embodiment of the sensor arrangement 10A, the clip springs 22A, 24A of the two spring arrangements 20A run parallel to one another on the opposite sides.

Wie aus 7 weiter ersichtlich ist, verlaufen im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Sensoranordnung 10B die Bügelfedern 22B, 24B der beiden Federanordnungen 20B an den gegenüberliegenden Seiten jeweils in einem vorgebbaren Winkel zueinander, wobei nur die in Fahrzeuglängsrichtung x rechte der beiden Federanordnungen 20B dargestellt ist.How out 7 As can also be seen, in the second exemplary embodiment of sensor arrangement 10B shown, bow springs 22B, 24B of the two spring arrangements 20B run on opposite sides at a predeterminable angle to one another, with only the right one of the two spring arrangements 20B being shown in vehicle longitudinal direction x.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf 1 bis 6 verschiedene Stellungen der Sensoranordnung 10A beschrieben.Below are with reference to 1 until 6 various positions of the sensor assembly 10A are described.

Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, ist die Haltevorrichtung 12 über die beiden Federanordnungen 20A der Verbindungsanordnung 20 in der dargestellten Betriebsstellung spiegelsymmetrisch zu einer Fahrzeuglängsachse angeordnet. In Abhängigkeit von der Wirkungsrichtung der Kollisionskraft wird die Haltevorrichtung 12 gegen die Rückstellkraft der beiden Federanordnungen 20A zumindest in Fahrzeuglängsrichtung x und zusätzlich in Fahrzeugquerrichtung y und/oder in Fahrzeughochrichtung z bewegt. Zudem ermöglichen die beiden Federanordnungen 20A eine Verdrehung der Haltevorrichtung 12 um deren Längsachse. Hierzu übersetzen die Federanordnungen 20A einen in Fahrzeuglängsrichtung x wirkenden Kraftanteil der Kollisionskraft in eine anteilige Bewegung der Haltevorrichtung 12 in Fahrzeuglängsrichtung x und einen in Fahrzeugquerrichtung y wirkenden Kraftanteil der Kollisionskraft in eine anteilige Bewegung der Haltevorrichtung 12 in Fahrzeugquerrichtung y und einen in Fahrzeughochrichtung z wirkenden Kraftanteil der Kollisionskraft in eine anteilige Bewegung der Haltevorrichtung 12 in Fahrzeughochrichtung z. How out 1 and 2 As can also be seen, the holding device 12 is arranged mirror-symmetrically to a longitudinal axis of the vehicle via the two spring arrangements 20A of the connection arrangement 20 in the illustrated operating position. Depending on the direction of action of the collision force, the holding device 12 is moved against the restoring force of the two spring assemblies 20A at least in the vehicle longitudinal direction x and additionally in the vehicle transverse direction y and/or in the vehicle vertical direction z. In addition, the two spring arrangements 20A allow the holding device 12 to rotate about its longitudinal axis. For this purpose, the spring arrangements 20A translate a force component of the collision force acting in the vehicle longitudinal direction x into a proportional movement of the holding device 12 in the vehicle longitudinal direction x and a force component of the collision force acting in the vehicle transverse direction y into a proportional movement of the holding device 12 in the vehicle transverse direction y and a force component acting in the vehicle vertical direction z Collision force in a proportionate movement of the holding device 12 in the vehicle vertical direction z.

Dadurch kann sich die Haltevorrichtung 12 bei einer Kollision im Niedriggeschwindigkeitsbereich in beliebige Schutzstellungen in einem Raum bewegen, welcher von der Fahrzeuglängsrichtung x, von der Fahrzeugquerrichtung y und von der Fahrzeughochrichtung z aufgespannt wird.As a result, in the event of a collision in the low-speed range, the holding device 12 can move into any protective position in a space spanned by the vehicle longitudinal direction x, the vehicle transverse direction y and the vehicle vertical direction z.

Bei einer nicht dargestellten mittigen frontalen Kollision im Niedriggeschwindigkeitsbereich mit einem Kollisionsgegner, bei welcher die korrespondierende Kollisionskraft nur einen wirksamen Kraftanteil in Fahrzeuglängsrichtung x aufweist, werden die Enden der zweiten Schenkel 22.4, 24.4 der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Federanordnung 20A und die Enden der zweiten Schenkel 22.4, 24.4 der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x linken Federanordnung 20A jeweils nach hinten in Richtung Fahrzeugbauteil 1 bewegt, so dass die U-förmigen Verbindungsstücke 22.3, 24.3 der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Federanordnung 20A und die U-förmigen Verbindungsstücke 22.3, 24.3 der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x linken Federanordnung 20A jeweils auf Druck belastet werden. Dadurch wird die Haltevorrichtung 12 in Fahrzeuglängsrichtung x parallel nach hinten in Richtung Fahrzeugbauteil 1 in eine korrespondierende Schutzstellung verschoben. Nach der Kollision bewegt sich die Haltevorrichtung 12 durch die Rückstellkräfte der vier Bügelfedern 22A, 24A der beiden Federanordnungen 20A wieder zurück in die in 1 und 2 dargestellte Betriebsstellung.In the event of a central frontal collision, not shown, in the low-speed area with a collision opponent, in which the corresponding collision force only has an effective force component in the longitudinal direction x of the vehicle, the ends of the second legs 22.4, 24.4 of the two bow springs 22A, 24A of the spring arrangement 20A and the ends of the second legs 22.4, 24.4 of the two bow springs 22A, 24A of the spring arrangement 20A on the left in the vehicle longitudinal direction x are each moved backwards in the direction of the vehicle component 1, so that the U-shaped connecting pieces 22.3, 24.3 of the two bow springs 22A, 24A of the right spring assembly 20A and the U-shaped connecting pieces 22.3, 24.3 of the two bow springs 22A, 24A of the left-hand spring assembly 20A in the vehicle longitudinal direction x are each subjected to pressure. As a result, the holding device 12 is displaced parallel to the rear in the longitudinal direction x of the vehicle in the direction of the vehicle component 1 into a corresponding protective position. After the collision, the holding device 12 moves by the restoring forces of the four bracket springs 22A, 24A of the two Spring assemblies 20A back to the in 1 and 2 shown operating position.

Wie aus 3 und 4 weiter ersichtlich ist, werden bei einer in Fahrzeuglängsrichtung x nach rechts versetzten frontalen Kollision im Niedriggeschwindigkeitsbereich mit einem Kollisionsgegner, bei welcher die korrespondierende Kollisionskraft einen wirksamen Kraftanteil in Fahrzeuglängsrichtung x und einen wirksamen Kraftanteil in Fahrzeugquerrichtung y aufweist, die Enden der zweiten Schenkel 22.4, 24.4 der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Federanordnung 20A nach hinten in Richtung Fahrzeugbauteil 1 bewegt, so dass die U-förmigen Verbindungsstück 22.3, 24.3 der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Federanordnung 20A jeweils auf Druck belastet werden. Dadurch wird eine in Fahrzeuglängsrichtung x rechte Seite der Haltevorrichtung 12 um eine Drehachse, welche im Bereich der zweiten Befestigungsvorrichtung 18 an einer in Fahrzeuglängsrichtung x linken Seite der Haltevorrichtung 18 in Fahrzeughochrichtung z verläuft, in Richtung Fahrzeugbauteil 1 in eine korrespondierende in 3 und 4 dargestellte Schutzstellung gedreht. Nach der Kollision bewegt sich die Haltevorrichtung 12 durch die Rückstellkräfte der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Federanordnung 20A wieder zurück in die in 1 und 2 dargestellte Betriebsstellung.How out 3 and 4 As can also be seen, in the event of a frontal collision offset to the right in the longitudinal direction x of the vehicle in the low-speed area with a collision opponent, in which the corresponding collision force has an effective force component in the vehicle longitudinal direction x and an effective force component in the vehicle transverse direction y, the ends of the second legs 22.4, 24.4 of the two bow springs 22A, 24A of the spring arrangement 20A on the right in the vehicle longitudinal direction x are moved backwards in the direction of the vehicle component 1, so that the U-shaped connecting pieces 22.3, 24.3 of the two bow springs 22A, 24A of the spring arrangement 20A on the right in the vehicle longitudinal direction x are each subjected to pressure. As a result, a right-hand side of holding device 12 in vehicle longitudinal direction x is rotated about an axis of rotation, which runs in the region of second fastening device 18 on a left-hand side of holding device 18 in vehicle longitudinal direction x in vehicle vertical direction z, in the direction of vehicle component 1 into a corresponding in 3 and 4 protective position shown rotated. After the collision, the holding device 12 is moved back into the position shown in FIG 1 and 2 shown operating position.

Bei einer nicht dargestellten in Fahrzeuglängsrichtung x nach links versetzten frontalen Kollision im Niedriggeschwindigkeitsbereich mit einem Kollisionsgegner, bei welcher die korrespondierende Kollisionskraft einen wirksamen Kraftanteil in Fahrzeuglängsrichtung x und einen wirksamen Kraftanteil in Fahrzeugquerrichtung y aufweist, werden die Enden der zweiten Schenkel 22.4, 24.4 der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x linken Federanordnung 20A nach hinten in Richtung Fahrzeugbauteil 1 bewegt, so dass die U-förmigen Verbindungsstück 22.3, 24.3 der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x linken Federanordnung 20A jeweils auf Druck belastet werden. Dadurch wird die in Fahrzeuglängsrichtung x linke Seite der Haltevorrichtung 12 um eine Drehachse, welche im Bereich der zweiten Befestigungsvorrichtung 18 an der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Seite der Haltevorrichtung 18 in Fahrzeughochrichtung z verläuft, in Richtung Fahrzeugbauteil 1 in eine korrespondierende Schutzstellung gedreht. Nach der Kollision bewegt sich die Haltevorrichtung 12 durch die Rückstellkräfte der beiden Bügelfedern 22A, 24A der rechten Federanordnung 20A wieder zurück in die in 1 und 2 dargestellte Betriebsstellung.In the event of a frontal collision, not shown, offset to the left in the longitudinal direction x of the vehicle with a collision opponent in the low-speed area, in which the corresponding collision force has an effective force component in the vehicle longitudinal direction x and an effective force component in the vehicle transverse direction y, the ends of the second legs 22.4, 24.4 of the two bow springs 22A, 24A of the spring arrangement 20A on the left in vehicle longitudinal direction x is moved backwards in the direction of vehicle component 1, so that the U-shaped connecting pieces 22.3, 24.3 of the two bow springs 22A, 24A of the spring arrangement 20A on the left in vehicle longitudinal direction x are each subjected to pressure. As a result, the left-hand side of the holding device 12 in the vehicle longitudinal direction x is rotated about an axis of rotation, which runs in the vehicle vertical direction z in the region of the second fastening device 18 on the right-hand side of the holding device 18 in the vehicle longitudinal direction x, in the direction of the vehicle component 1 into a corresponding protective position. After the collision, the holding device 12 moves back into the in 1 and 2 shown operating position.

Wie aus 5 und 6 weiter ersichtlich ist, werden bei einer in Fahrzeuglängsrichtung x nach rechts versetzten frontalen Kollision im Niedriggeschwindigkeitsbereich mit einem flachen Hindernis, wie beispielsweise einem Randstein, bei welcher nur ein unterer Bereich der Haltevorrichtung 12 belastet wird und die korrespondierende Kollisionskraft einen wirksamen Kraftanteil in Fahrzeuglängsrichtung x und einen wirksamen Kraftanteil in Fahrzeugquerrichtung y aufweist, die Enden der zweiten Schenkel 22.4, 24.4 der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Federanordnung 20A nach hinten in Richtung Fahrzeugbauteil 1 bewegt, so dass die U-förmigen Verbindungsstücke 22.3, 24.3 der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Federanordnung 20A jeweils auf Druck belastet werden. Dadurch wird eine in Fahrzeuglängsrichtung x rechte Seite der Haltevorrichtung 12 um eine Drehachse, welche im Bereich der zweiten Befestigungsvorrichtung 18 an der in Fahrzeuglängsrichtung x linken Seite der Haltevorrichtung 18 in Fahrzeughochrichtung z verläuft, in Richtung Fahrzeugbauteil 1 gedreht. Wie aus 5 und 6 weiter ersichtlich ist, wird das Ende des zweiten Schenkels 24.4 der unteren Bügelfeder 24A weiter nach hinten in Richtung Fahrzeugbauteil 1 bewegt als das Ende des zweiten Schenkels 22.4 der oberen Bügelfeder 22A. Dadurch wird die Haltevorrichtung 12 zusätzlich um eine Drehachse, welche am oberen Rand der Haltevorrichtung 12 in Längsrichtung der Haltevorrichtung 12 verläuft, gedreht, so dass der untere Bereich der Haltevorrichtung 12 weiter in Richtung Fahrzeugbauteil 1 bewegt wird als ein oberer Bereich der Haltevorrichtung. Diese zusätzliche Drehbewegung der Haltevorrichtung 12 bewirkt außerdem, dass das Ende des zweiten Schenkels 24.4 der unteren Bügelfeder 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x linken Federanordnung 20A nach hinten in Richtung Fahrzeugbauteil 1 bewegt wird, so dass das U-förmige Verbindungsstück 24.3 der unteren Bügelfeder 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x linken Federanordnung 20A ebenfalls auf Druck belastet wird. Die korrespondierende Schutzstellung ist in 5 und 6 dargestellt. Nach der Kollision bewegt sich die Haltevorrichtung 12 durch die Rückstellkräfte der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Federanordnung 20A und die Rückstellkraft der unteren Bügelfeder 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x linken Federanordnung 20A wieder zurück in die in 1 und 2 dargestellte Betriebsstellung.How out 5 and 6 As can also be seen, in the case of a frontal collision offset to the right in the vehicle longitudinal direction x in the low-speed range with a flat obstacle, such as a curb, in which only a lower region of the holding device 12 is loaded and the corresponding collision force has an effective force component in the vehicle longitudinal direction x and a has an effective force component in the vehicle transverse direction y, moves the ends of the second legs 22.4, 24.4 of the two bow springs 22A, 24A of the right-hand spring arrangement 20A in the vehicle longitudinal direction x, backwards in the direction of the vehicle component 1, so that the U-shaped connecting pieces 22.3, 24.3 of the two bow springs 22A , 24A of the spring assembly 20A on the right in the longitudinal direction x of the vehicle are each subjected to pressure. As a result, a right-hand side of the holding device 12 in the vehicle longitudinal direction x is rotated in the direction of the vehicle component 1 about an axis of rotation which runs in the region of the second fastening device 18 on the left-hand side of the holding device 18 in the vehicle longitudinal direction x in the vehicle vertical direction z. How out 5 and 6 It can also be seen that the end of the second leg 24.4 of the lower bow spring 24A is moved further back in the direction of the vehicle component 1 than the end of the second leg 22.4 of the upper bow spring 22A. As a result, the holding device 12 is additionally rotated about an axis of rotation, which runs at the upper edge of the holding device 12 in the longitudinal direction of the holding device 12, so that the lower area of the holding device 12 is moved further in the direction of the vehicle component 1 than an upper area of the holding device. This additional rotational movement of the holding device 12 also causes the end of the second leg 24.4 of the lower bow spring 24A of the left-hand spring arrangement 20A in the vehicle longitudinal direction x to be moved backwards in the direction of the vehicle component 1, so that the U-shaped connecting piece 24.3 of the lower bow spring 24A in Vehicle longitudinal direction x left spring assembly 20A is also loaded in compression. The corresponding protective position is in 5 and 6 shown. After the collision, holding device 12 is moved back to the position in 1 and 2 shown operating position.

Bei einer nicht dargestellten in Fahrzeuglängsrichtung x nach links versetzten frontalen Kollision im Niedriggeschwindigkeitsbereich mit einem flachen Hindernis werden die Enden der zweiten Schenkel 22.4, 24.4 der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x linken Federanordnung 20A nach hinten in Richtung Fahrzeugbauteil 1 bewegt, so dass die U-förmigen Verbindungsstücke 22.3, 24.3 der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x linken Federanordnung 20A jeweils auf Druck belastet werden. Dadurch wird die in Fahrzeuglängsrichtung x linke Seite der Haltevorrichtung 12 um eine Drehachse, welche im Bereich der zweiten Befestigungsvorrichtung 18 an der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Seite der Haltevorrichtung 18 in Fahrzeughochrichtung z verläuft, in Richtung Fahrzeugbauteil 1 gedreht. Wie aus 5 und 6 weiter ersichtlich ist, wird das Ende des zweiten Schenkels 24.4 der unteren Bügelfeder 24A weiter nach hinten in Richtung Fahrzeugbauteil 1 bewegt als das Ende des zweiten Schenkels 22.4 der oberen Bügelfeder 22A. Dadurch wird die Haltevorrichtung 12 zusätzlich um eine Drehachse, welche am oberen Rand der Haltevorrichtung 12 in Längsrichtung der Haltevorrichtung 12 verläuft, gedreht, so dass der untere Bereich der Haltevorrichtung 12 weiter in Richtung Fahrzeugbauteil 1 bewegt wird als ein oberer Bereich der Haltevorrichtung. Diese zusätzliche Drehbewegung der Haltevorrichtung 12 bewirkt außerdem, dass das Ende des zweiten Schenkels 24.4 der unteren Bügelfeder 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Federanordnung 20A nach hinten in Richtung Fahrzeugbauteil 1 bewegt wird, so dass das U-förmige Verbindungsstück 24.3 der unteren Bügelfeder 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Federanordnung 20A ebenfalls auf Druck belastet wird. Nach der Kollision bewegt sich die Haltevorrichtung 12 durch die Rückstellkräfte der beiden Bügelfedern 22A, 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x linken Federanordnung 20A und die Rückstellkraft der unteren Bügelfeder 24A der in Fahrzeuglängsrichtung x rechten Federanordnung 20A wieder zurück in die in 1 und 2 dargestellte Betriebsstellung.In the event of a frontal collision in the low-speed range with a flat obstacle, which is offset to the left in the longitudinal direction x of the vehicle and not shown, the ends of the second legs 22.4, 24.4 of the two bow springs 22A, 24A of the spring arrangement 20A on the left in the longitudinal direction of the vehicle x are pushed backwards in the direction of the vehicle construction part 1 is moved, so that the U-shaped connecting pieces 22.3, 24.3 of the two bow springs 22A, 24A of the spring assembly 20A on the left in the vehicle longitudinal direction x are each subjected to pressure. As a result, the left-hand side of the holding device 12 in the vehicle longitudinal direction x is rotated in the direction of the vehicle component 1 about an axis of rotation which runs in the region of the second fastening device 18 on the right-hand side of the holding device 18 in the vehicle longitudinal direction x in the vehicle vertical direction z. How out 5 and 6 It can also be seen that the end of the second leg 24.4 of the lower bow spring 24A is moved further back in the direction of the vehicle component 1 than the end of the second leg 22.4 of the upper bow spring 22A. As a result, the holding device 12 is additionally rotated about an axis of rotation, which runs at the upper edge of the holding device 12 in the longitudinal direction of the holding device 12, so that the lower area of the holding device 12 is moved further in the direction of the vehicle component 1 than an upper area of the holding device. This additional rotational movement of the holding device 12 also causes the end of the second leg 24.4 of the lower bow spring 24A of the spring arrangement 20A on the right in the vehicle longitudinal direction x to be moved backwards in the direction of the vehicle component 1, so that the U-shaped connecting piece 24.3 of the lower bow spring 24A of the Vehicle longitudinal direction x right spring assembly 20A is also loaded in compression. After the collision, holding device 12 is moved back to the position in 1 and 2 shown operating position.

Bei einem zusätzlichen in Fahrzeughochrichtung z wirksamen Kraftanteil der Kollisionskraft, können die zweiten Schenkel 22.4, 24.4 der belasteten Bügelfedern 22A, 24A der korrespondierenden Federanordnung 20A entsprechend nach oben bzw. unten gebogen werden.With an additional force component of the collision force acting in the vehicle vertical direction z, the second legs 22.4, 24.4 of the loaded bow springs 22A, 24A of the corresponding spring arrangement 20A can be bent upwards or downwards accordingly.

BezugszeichenlisteReference List

11: Fahrzeugbauteilvehicle component
33: Modulträgermodule carrier
55: Wärmetauscherheat exchanger
77: trägerseitige Befestigungsvorrichtungcarrier-side fastening device
10, 10A, 10B10, 10A, 10B: Sensoranordnungsensor arrangement
1212: Haltevorrichtungholding device
1414: Sensoraufnahmesensor recording
1616: Sensorsensor
1717: Rahmenframework
1818: Befestigungsvorrichtungfastening device
2020: Verbindungsanordnungconnection arrangement
20A, 20B20A, 20B: Federanordnungspring assembly
2222: erstes Federelementfirst spring element
22A, 22B22A, 22B: erste Bügelfederfirst bow spring
22.122.1: erster Schenkelfirst leg
22.222.2: erster Befestigungsbereichfirst attachment area
22.322.3: U-förmiger VerbindungsstückU-shaped connector
22.422.4: zweiter Schenkelsecond leg
22.522.5: zweiter Befestigungsbereichsecond attachment area
2424: zweites Federelementsecond spring element
24A, 24B24A, 24B: zweite Bügelfedersecond bow spring
24.124.1: erster Schenkelfirst leg
24.224.2: erster Befestigungsbereichfirst attachment area
24.324.3: U-förmiger VerbindungsstückU-shaped connector
24.424.4: zweiter Schenkelsecond leg
24.524.5: zweiter Befestigungsbereichsecond attachment area
2626: Befestigungsvorrichtungfastening device
26.126.1: Grundplattebase plate
26.226.2: Abstandshalterspacers

Claims

Sensor arrangement (10) on a vehicle, with a sensor (16) held in a holding device (12) and a connecting arrangement (20) which comprises at least one spring arrangement (20A, 20B) with at least one spring element (22, 24) and the holding device (12) movably connects to at least one vehicle component (1), with a collision force caused by a collision opponent moving the holding device (12) from an operating position into at least one protective position and a restoring force generated by the at least one spring arrangement (20A, 20B) moving the holding device ( 12) from the at least one protective position back into the operating position, wherein the at least one spring arrangement (20A, 20B) is designed to allow movement of the holding device (12) in at least two spatial directions (x, y, z) and the holding device ( 12) depending on the direction of impact of the collision force in a corresponding protective position, where the at least one spring element (22, 24) as a clip spring (22A, 22B, 24A, 24B), which comprises two legs (22.1, 22.4, 24.1, 24.4) connected via a U-shaped connecting piece (22.3, 24.3) and can be subjected to bending and torsion loads.

Sensor arrangement (10) after claim 1 , characterized in that the holding device (12) is movable at least in the vehicle longitudinal direction (x) and additionally in the vehicle transverse direction (y) and/or in the vehicle vertical direction (z).

Sensor arrangement (10) after claim 1 or 2 , characterized in that the at least one spring arrangement (20A, 20B) translates a portion of the collision force acting in the vehicle longitudinal direction (x) into a proportional movement of the holding device (12) in the vehicle longitudinal direction (x) and a portion of the collision force acting in the vehicle transverse direction (y). translated into a proportionate movement of the holding device (12) in the vehicle transverse direction (y) and a force component of the collision force acting in the vehicle vertical direction (z) translated into a proportionate movement of the holding device (12) in the vehicle vertical direction (z).

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the at least one spring arrangement (20A, 20B) is further designed to allow rotation of the holding device (12) about its longitudinal axis.

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the holding device (12) is connected to the at least one vehicle component (1) on two opposite sides via at least one spring element (22, 24).

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that a first leg (22.1, 24.1) of the bow spring (22A, 22B, 24A, 24B) via a first fastening device (26) to the at least one vehicle component (1) and a second leg (22.4, 24.4) of the bow spring (22A, 22B, 24A, 24B) is connected to the holding device (12) via a second fastening device (18).

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the holding device (12) is connected to the at least one vehicle component (1) on the opposite sides via two bow springs (22A, 22B, 24A, 24B) spaced apart from one another in the vertical direction (z).

Sensor arrangement (10) after claim 7 , characterized in that an upper clip spring (22A, 22B) each connects an upper corner area of the corresponding side of the holding device (12) to the at least one vehicle component (1), and a lower clip spring (24A, 24B) each connects a lower corner area of the corresponding Side of the holding device (12) with the at least one vehicle component (1).

Sensor arrangement (10) after claim 7 or 8th , characterized in that the clip springs (22A, 24A) run parallel to one another on the opposite sides.

Sensor arrangement (10) after claim 7 or 8th , characterized in that the bow springs (22B, 24B) run on the opposite sides in each case at a predeterminable angle to one another.

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 until 10 , characterized in that the holding device (12) comprises a sensor receptacle (14) which encloses the sensor (16) at least partially.

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 until 11 , characterized in that the holding device (12) comprises at least one frame (17) which accommodates a controllable air inlet.

Sensor arrangement (10) after claim 12 , characterized in that the sensor holder (14) is arranged between two frames (17), which each accommodate a controllable air inlet.