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Die
Erfindung betrifft eine Wischanlage für eine Scheibe eines Kraftfahrzeugs
mit einer Befestigungsvorrichtung, welche anlagenseitig mehrere
Befestigungspunkte aufweist, die jeweils zum lösbaren Zusammenwirken mit entsprechenden
fahrzeugseitigen Befestigungspunkten ausgebildet sind, wobei mindestens
ein Paar von Befestigungspunkten verschraubungsfrei zusammenwirkt.
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Eine
derartige Befestigung einer Wischanlage an der Karosserie eines
Kraftfahrzeugs ist bereits aus der
DE 198 33 404 A1 bekannt. Die Befestigung an
einem gegebenen Paar von Befestigungspunkten ist dabei als verschraubungsfreie
Steck- bzw. Rastverbindung realisiert, bei der anlagenseitig ein
von der Tragkonstruktion der Wischanlage abragendes Befestigungsglied
vorgesehen ist, das zum Einstecken in eine entsprechende, fahrzeugseitig
ausgebildete Aufnahmeöffnung
ausgebildet ist. Die Aufnahmeöffnung
selbst ist in einem speziellen Halteteil, beispielsweise einer Gummitülle, angeordnet,
das am Fahrzeugkörper
befestigt ist.
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Üblicherweise
weisen die bekannten Befestigungsvorrichtungen für Wischanlagen mindestens drei
voneinander beabstandete Befestigungen auf, die unterschiedlich
ausgebildet sein können.
In der Praxis wird bisher meistens wenigstens eine Befestigung durch
eine Schraube realisiert, wobei zur schwingungsmäßigen Entkopplung zwischen
Wischanlage und Kraftfahrzeug ein Dämpfungselement eingesetzt wird,
das bei der Montage, vor dem Verschrauben, in die fahrzeugseitig
vorgesehene Gewinde bohrung eingebracht werden muss. Der vom Kfz-Hersteller
zu leistende Aufwand hinsichtlich der Bereitstellung von Montagezeit
und Montagewerkzeug wird bei der Befestigung der Wischanlage mittels
Schrauben und Dämpfungselement
insgesamt als zu hoch empfunden. Andererseits sind die aus der
DE 198 33 404 A1 bekannten
verschraubungsfreien Befestigungen auf Grund ihres mehrteiligen Aufbaus
auch nicht in allen Aspekten montagefreundlich, wobei bei ihrem
Einsatz alternativ zu Schrauben zudem Zweifel an der mechanischen
Zuverlässigkeit
der Befestigung bestehen, die nur durch eine zusätzliche Axialsicherung des
Steckzapfens in der in einer Gummitülle vorhandenen Aufnahmeöffnung überwunden
werden können.
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In
anderen technischen Zusammenhängen, beispielsweise
bei Fahrrädern
oder Skibindungen, sind verschraubungsfreie Schnellbefestigungen
bekannt, die nicht vom Steck- bzw. Rastprinzip Gebrauch machen,
sondern als Spannverschluss ausgebildet sind. Aus der
DE 29 43 919 A1 ist ein
Exzenter-Spannverschluss
bekannt, bestehend aus einem Zugbolzen mit einem verdickten Fußbereich
und einem an seinem Kopfbereich um eine Drehachse schwenkbar befestigten
Exzenter-Spannhebel, mit dem zwei aufeinander liegende, plattenförmige Elemente
zwischen der Unterseite des Spannhebels und dem verdickten Fußbereich
festklemmbar bzw. zusammenspannbar sind. Dabei ist es auch bekannt, dem
Fußbereich
eine längliche,
sich quer zur Bolzenlängsachse
erstreckende Form zu geben, um ihn von der Spannhebel-Seite her
durch passende Durchgangsbohrungen in den zu verbindenden Elementen hindurch
zu schieben und dann um 90° zu
drehen, damit der Spannverschluss auch in solche Elemente eingebracht
werden kann, bei denen von der Rückseite
kein Zugang zum Durchstecken des Zugbolzens durch die Durchgangsbohrungen
möglich
ist. Die bekannten Spannverschlüsse
bestehen typischerweise aus mindestens zwei Metallteilen; in der
DE 29 43 919 A1 wird
im übrigen
die Möglichkeit
erwähnt,
dass der Zugbolzen und der Spannhebel des dortigen Exzenter-Spannverschlusses
jeweils ein Kunststoff-Pressspritzteil sind.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Wischanlage
der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die einfach aufgebaut
und zuverlässig
und mit geringem Montageaufwand an der Fahrzeugkarosserie befestigbar
ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Wischanlage
ist für
die mindestens eine verschraubungsfreie Befestigung zunächst anlagen-
und fahrzeugseitig jeweils ein vorzugsweise plattenförmiger,
mit einer Durchgangsbohrung versehener Bereich vorgesehen. Diese
Bereiche können
parallel, mit annähernd
deckungsgleichen Durchgangsbohrungen angeordnet, wodurch ein Spannverschluss
einsetzbar ist, der aus einem durch die Durchgangsbohrungen hindurch schiebbaren
Zugbolzen mit einem verbreiterten Fußbereich und einem an seinem
Kopfbereich drehbar gelagerten Spannhebel mit einem Nocken- oder
Exzenterabschnitt besteht. Der Spannverschluss besteht vorzugsweise
aus Kunststoff und ist in Mehrkomponenten-Spitzgießtechnik
einteilig mit drehbeweglich am Zugbolzen angeordnetem Spannhebel hergestellt.
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Die
erfindungsgemäße Wischanlage
kann ohne Werkzeug, schnell und ergonomisch an der Karosserie montiert
werden. Die Befestigung mittels Spannverschluss ist zuverlässig, insbesondere
ist sie widerstandsfähig
gegen die im normalen Fahrzeugbetrieb auftretenden Vibrationen.
Die anlagen- und fahrzeugseitigen Voraussetzungen sind, insbesondere
im Vergleich zur Befestigung mittels Schraube, einfach und kostengünstig implementierbar.
Weiterhin sichert die Befestigung erfindungsgemäß die exakte vorgeschriebene
Stellung der Wischanlage am Fahrzeug, die Befestigung ist außerdem lösbar und selbst
nicht raumaufwendig. Entscheidend für die Einfachheit hinsichtlich
Aufbau und Montage ist die kostengünstige einteilige Realisierung
des Kunststoff-Spannverschlusses, die durch die heute verfügbaren fortgeschrittenen
Sonderverfahren der Spitzgießtechnik
ermöglicht
wird.
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Spannhebel
U-förmig
ausgebildet, wobei die Enden der U-Schenkel jeweils als Nocken- oder Exzenterabschnitt
ausgebildet sind. Der Kopfbereich des Zugbolzens ist in diesem Fall
als quer zur Bolzenlängsachse
verlaufende, annähernd
zylindrische Achse ausgebildet, die zwischen den unmittelbar an
die Enden der zylindrische Achse drehbeweglich angespritzten Nocken-
oder Exzenterabschnitten gelagert ist. Alternativ ist jedoch auch
eine 'umgekehrte' Ausführungsform
möglich,
bei der der Kopfbereich des Zugbolzens U-förmig ausgebildet und einteilig
an den zwischen den Enden der U-Schenkel angeordneten, achsenartig
ausgebildeten Nocken- oder Exzenterabschnitt des Spannhebels angespritzt ist.
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Bevorzugt
ist eine Weiterbildung, bei der die Durchgangsbohrungen eine hantelförmig an
den Endbereichen verdickte Kontur aufweisen, und bei der der Fußbereich
des Zugbolzens einen passend zu dieser Kontur geformten Querschnitt
aufweist. Dadurch ist die Befestigung von der Anlagenseite her montierbar,
wobei der mit der besonderen Form der Kontur verbundene besonderen
Vorteile darin besteht, das dem Fußbereich beim Spannen des Spannhebels
trotz relativ kleinem Materialverbrauch eine große Auflagefläche zur
Verfügung
steht.
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Besonders
bevorzugt ist eine Weiterbildung, bei der ein umlaufendes Gummielement
in die Kontur einer der Durchgangsbohrungen eingebracht ist, und bei
der das Gummielement derart um den Rand der betreffenden Durchgangsbohrung
herum ausgedehnt ist, dass es einen Randbereich des betreffenden
plattenförmigen
Bereichs mindestens an derjenigen Seite übergreift, die dem parallelen,
zweiten plattenförmigen
Bereich zugewandt ist. Das zur schwingungmäßigen Entkopplung meist erforderliche
Gummielement kann demnach insbesondere in die Kontur der Durchgangsbohrung
des anlagenseitigen plattenför migen
Bereichs eingebracht werden, so dass bei der Montage der so vorbereiteten
Wischanlage der mit einem Dämpfungselement
bisher verbundene Montageaufwand nicht mehr anfällt.
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Bei
einer anderen Weiterbildung der Erfindung stützt sich der Nocken- oder Exzenterabschnitt des
Spannhebels beim Verschwenken auf der zugewandten Seite des unmittelbar
benachbart zum Spannhebel angeordneten anlagenseitigen plattenförmigen Bereichs
ab, und der Spannhebel weist einen Schwenkabschnitt mit Rastmitteln
auf, die in ein auf dem anlagenseitigen plattenförmigen Bereich angeordnetes
Rastelement einrastbar sind, wenn der Schwenkabschnitt in eine annähernd parallele
Position zum anlagenseitigen Bereich verschwenkt ist. Durch diese
Maßnahmen
wird der bereits mit dem Verschwenken des Nocken- oder Exzenterabschnitts einhergehende
Verriegelungseffekt noch verstärkt.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail
erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Scheibenwischanlage mit einer
verschraubungsfreien Befestigungsvorrichtung mit fahrzeugseitiger
Aufnahmeeinrichtung nach dem Stand der Technik,
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2 einen
schematischen seitlichen Schnitt durch eine einzelne erfindungsgemäße Befestigung
vor der Montage,
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3 eine
Draufsicht auf die erfindungsgemäß für die Befestigung
vorbereiteten Bereiche der Wischanlage und der Karosserie, jedoch
ohne Spannverschluss,
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4 eine
Draufsicht gemäß 3,
jedoch mit eingeschobenem, gedrehtem und in Verriegelungsposition
gebrachtem Spannverschluss,
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5,
in gleicher Darstellung wie 1, eine
im Zustand gemäß 4 verriegelte
Befestigung,
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6 und 7 jeweils
in Draufsicht von oben eine schematische Darstellung des Zugbolzens alleine
bzw. des in den Spannhebel eingesetzten Zugbolzens.
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1 zeigt
eine aus dem Stand der Technik bekannte Scheibenwischanlage für ein Kraftfahrzeug,
die einen stangenartigen Tragkörper 2 umfasst,
der an beiden Enden jeweils einen Lagerkörper 3 (Formrohr)
trägt.
In jedem Lagerkörper 3 ist
jeweils eine Wischerwelle 4 zur Aufnahme eines (nicht dargestellten)
Scheibenwischerarms axial gesichert und verdrehbar gelagert. Am
Tragkörper 2 sitzt,
ungefähr an
dessen Mittelstück,
der Platine 5, eine Antriebseinrichtung 6, welche
auf ein Koppelgestänge 7 arbeitet.
Die Enden des Koppelgestänges 7 sind
mit den Schwingen 8 bzw. 9 gelenkig verbunden,
die wiederum mit den Wischerwellen 4 jeweils starr gekoppelt
sind.
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Die
bekannte Scheibenwischanlage 1 ist mittels einer Befestigungsvorrichtung
an den Punkten 10, 11, 12 und 13 unterhalb
einer Windschutzscheibe (nicht dargestellt) an einer Fahrzeugkarosserie 14 befestigt.
Gegenwärtig
ist die Befestigung typischerweise mindestens an einem der Punkte 10 bis 13 mittels
einer Schraube realisiert, während
an den anderen Punkten anlagenseitig Steckzapfen vorgesehen sein
können.
Bei anderen Ausführungen
kann die Scheibenwischanlage 1 auch mit zwei oder mehr
Lagern 3 für
jeweils eine Wischerwelle 4 oder anderen mechanischen Modifikationen
ausgestattet sein.
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2 zeigt
einen plattenförmigen
Bereich 15 der Wischanlage 1 mit einer Durchgangsbohrung 17 und
einem parallel dazu angeordneten Bereich 16 der Fahrzeugkarosserie 14 mit
einer zur Bohrung 17 annähernd deckungsgleichen Bohrung 18.
In die Kontur der Bohrung 17 ist ein Gummielement 19 als Dämpfung eingebracht,
insbesondere eingelegt worden, wobei das Gummi element 19,
wie ersichtlich, um den Rand des Bereichs 15 herum so weit auf dessen
Unterseite übergreift,
dass eine für
die Dämpfung ausreichende
Fläche
zwischen den benachbarten – bei
der folgenden Befestigung aneinander gepressten – Bereichen 15 und 16 zur
Verfügung
steht.
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Der
in 2 erkennbare, aus Kunststoff bestehende Spannverschluss 20 setzt
sich aus einem Zugbolzen 21 und einem Spannhebel 22 zusammen. Der
Spannhebel 22 weist einen Nocken- oder Exzenterabschnitt 23 auf,
dessen Funktion weiter unten im Zusammenhang mit 5 noch
näher erläutert wird, sowie
einen Schwenkabschnitt 24. Der Zugbolzen 21 weist
einen verbreiterten Fußbereich 25 auf,
der typischerweise eine längliche
Form besitzt und sich quer zur Bolzenlängsachse B erstreckt. Der hier,
in 2, nicht sichtbare Kopfbereich des Zugbolzens 21 ist drehbar
am Spannhebel 22 gelagert, so dass der Spannhebel 22 – bei der
hier gegebenen Ausführung und
Darstellung – gegen
den Uhrzeigersinn um eine senkrecht zur Papierebene verlaufende
Achse A schwenkbar ist. Der gesamte Spannverschluss 20 wird,
wie durch die Pfeile angedeutet, von oben her durch die übereinander
liegenden Durchgangsbohrungen 17 und 18 hindurch
geschoben. Abweichend von der in 1 dargestellten
Ausführung
kann die vertikale Anordnung der Bereiche 15 und 16 ohne weiteres
vertauscht sein. Aus Gründen
der Montagefreundlichkeit ist es vorzuziehen, wenn das Gummielement 19 jeweils
in der Durchgangsbohrung 17 des anlagenseitigen Bereichs 15,
der beispielsweise an ein Formrohr (vgl. Lagerkörper 3 in 1)
angeformt sein kann, angebracht ist, also gegebenenfalls mit dem
Bereich 15 zusammen die Position mit dem Bereich 16 tauscht.
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In
der Draufsicht gemäß 3 ist
eine Ausführungsform
der Erfindung mit einer besonderen Formgebung der Durchgangsbohrungen 17 und 18 bzw.
des Fußbereichs 25 erkennbar.
Die längliche,
in der Mitte etwas eingeschnürte
Form der Bohrungen 17 und 18 ermöglicht einen – in der
Form entsprechend angepassten – durch
die Bohrungen hindurch passenden Fußbereich 25, der einerseits
eine große Auflagefläche zur
Unterseite des Bereichs 16 gemäß 2 hin aufweist,
andererseits aber keinen unerwünscht
hohen Materialverbrauch mit sich bringt.
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In
der Darstellung gemäß 4 ist
der Zustand der Befestigung gezeigt, nachdem der Spannverschluss 20,
genauer: der Fußbereich 25 und
ein Teil des Mittelstücks
das Zugbolzens 21, durch die passenden Durchgangsöffnungen 17 und 18 hindurch
geschoben, der Fußbereich 25 (zusammen
mit dem gesamten Spannverschluss 20) anschließend in eine
beispielsweise um 90° veränderte Position
gedreht und schließlich
der Spannhebel 24 aus seiner zur Bolzenlängsachse
B parallelen Position um etwa 90°,
also um seinen sich auf dem plattenförmigen Bereich 15 abstützenden
Nocken- oder Exzenterabschnitt 23 herum, verschwenkt wurde.
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5 zeigt
in einem seitlichen Schnitt nochmals die gemäß 4 erreichte
Verschlussposition der Befestigung. Der verbreiterte Fußbereich 25 hintergreift
dabei von der 'hinteren' Seite her den Bereich 16 während sich
der Spannverschluss 20 auf der 'Vorderseite' des Bereichs 15 abstützt. Die
an sich bekannte Funktion des Nocken- oder Exzenterabschnitts 23 beruht
darauf, dass auf Grund der geometrischen Ausgestaltung mit den Längen a > b das Verschwenken
des Spannhebels 22 mit einem Nockenhub, also einer Verlagerung
des Zugbolzens 21, einhergeht, der zum Spannen des Verschlusses 20 ausgenutzt
wird. Die plattenförmigen
Bereiche 15 und 16 werden demnach durch Schwenken
des Spannhebels 22 in der in 5 gezeigten
Spannposition zwischen der Unterseite des Spannhebels 22 und
dem verbreiterten Fußbereich 25 festgeklemmt bzw.
gequetscht.
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Der
durch den Spannverschluss 20 bewirkte Verriegelungseffekt
kann, wie in 5 gezeigt, durch eine von der
Oberseite des Bereichs 15 abragende Rastnase 27,
die in eine geeignete Rastaufnahme im Schwenkabschnitt 24 einrastet,
noch verstärkt
werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
für das
Ineinandergreifen der beiden Komponenten des Spannverschlusses 20,
also des Zugbolzens 21 und des Spannhebels 22,
ist in der Draufsicht gemäß den 6 und 7 schematisch
angedeutet. In 6 ist insbesondere der Kopfbereich 26 des
Zugbolzens 21 erkennbar, der beispielsweise annähernd zylindrisch
ausgebildet sein kann. 7 zeigt die Lagerung des zylindrischen
Kopfbereichs 26 als Achse zwischen den Enden der U-Schenkel,
also den Nocken- oder
Exzenterabschnitten 23, des U-förmig ausgebildeten Spannhebels 22.
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Inzwischen
sind Spritzwerkzeuge für
Kunststoffbauteile bekannt, die es erlauben, die Komponenten des
Teils ineinander einzuspritzen. Bei dem an sich bekannten Verfahren
des Mehrkomponenten-Spritzgießens
(auch als Two-Shot- oder Overmolding-Verfahren bezeichnet) wird
zunächst
in einer Kavität
des Werkzeugs der Vorspritzling aus der ersten Komponente gespritzt.
Dieser wird dann durch Freigegeben von Volumina in den folgenden
Kavitäten
durch weitere Komponenten ergänzt,
wobei der Vorspritzling gegebenenfalls auch transportiert wird. Speziell
ist es möglich,
in einem Verfahren, das manchmal als Montage-Spritzgießen bezeichnet wird,
gegeneinander bewegliche, nicht lösbare Verbindungen zwischen
zwei Komponenten eines Bauteils herzustellen. Bei den erfindungsgemäß für die Befestigung
der Wischanlage verwendeten Spannverschlüssen mit drehbeweglich am Zugbolzen 21 angeordneten,
das heißt
angespritzten, Spannhebel 22, kann die erforderliche völlige Haftungsinkompatibilität der beiden
Komponenten vorteilhaft durch die Verwendung unterschiedlicher Kunststoffe
für die Komponenten
und dem entsprechend unterschiedlichen Schwindungsverhalten realisiert
werden, oder aber durch entsprechende Anpassung der Spritzparameter
und Spritzzykluszeiten, um dadurch ein 'Verkleben' der Komponenten zu verhindern. Der
Vorteil dieses Mehrkomponenten-Spritzgießens im erfindungsgemäßen Zusammenhang
besteht darin, einen einteiligen Spannverschluss mit drehbeweglichen Komponenten
zu erzeugen, wobei der sonst erforderliche Montagevorgang der Komponenten
in das Spritzwerkzeug verlagert wird. Der Einsatz des einteiligen
Kunststoff-Spannverschlusses 20 ermöglicht erfindungsgemäß eine einfach
aufgebaute und montagefreundliche Wischanlagen-Befestigung.