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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haltestruktur für eine Scheibenwischeranlage für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug mit einer Haltestruktur für eine Scheibenwischeranlage.
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Bei Kraftfahrzeugen, wie z. B. Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, befindet sich unterhalb der Windschutzscheibe üblicherweise ein so genannter Wasserkasten, in welchem im Allgemeinen eine Scheibenwischeranlage für die Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet und befestigt ist. Der Wasserkasten weist üblicherweise ein Wasserkastenunterteil auf, welches im unteren Bereich des Wasserkastens zwischen einer Stirnwand und einer motorraumseitigen Wand des Fahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung verläuft. An einer Oberseite des Wasserkastens verläuft üblicherweise ein Windschutzscheibenquerträger, auf dessen Oberseite die Windschutzscheibe des Fahrzeugs aufliegt und befestigt ist. Die Scheibenwischeranlage ist in dem Raum zwischen dem Wasserkastenunterteil und dem Windschutzscheibenquerträger angeordnet. In dem Wasserkasten sind im Allgemeinen Halterungen vorgesehen, welche einerseits eine Steifigkeit des Wasserkastens und des Windschutzscheibenquerträgers erhöhen und andererseits zur Aufnahme von Befestigungspunkten der Scheibenwischeranlage dienen.
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Derartige Halterungen sollten eine hohe Steifigkeit besitzen, um die Steifigkeit des Wasserkastens zu erhöhen, wodurch Vibrationen und Geräuschentwicklungen im Bereich der Windschutzscheibe verringert werden können. Demgegenüber steht jedoch die Forderung, einen möglichst hohen Fußgängerschutz bei einem Unfall zwischen dem Fahrzeug und einem Fußgänger bereitzustellen. Im Sinne des Fußgängerschutzes ist es wünschenswert, dass insbesondere am unteren Windschutzscheibenrand, d. h., im Bereich des Windschutzscheibenquerträgers, eine leichte Verformbarkeit der Strukturen bei einem Aufprall des Fußgängers möglich ist.
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In diesem Zusammenhang ist aus der
DE 10 2009 056 237 A1 eine Haltestruktur für eine Scheibenwischerachse für ein Fahrzeug bekannt. Die Haltestruktur für die Scheibenwischerachse weist die Form eines Haltewinkels auf. Ein Schenkel des Haltewinkels verbindet das Unterteil des Wasserkastens mit der Unterseite des Windschutzscheibenquerträgers, wohingegen der zweite Schenkel des Haltewinkels freitragend von der Unterseite des Windschutzscheibenquerträgers hervorragen kann, um die Scheibenwischerachse aufzunehmen.
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Die
CN 101830210 A betrifft eine Wischerwellenbefestigungshalterung, welche eine Wischerwellenbefestigungsfläche, die an einer oberen Schicht angeordnet ist, und zwei Haltebefestigungsflächen, die an der unteren Fläche der Wischerwellenbefestigungsfläche angeordnet sind, umfasst. Beide Enden der Wischerwellenbefestigungsfläche sind mit den zwei Haltebefestigungsflächen über Halteflächen verbunden. Wenn auf die Wischerwelle eine vertikale Kraft ausgeübt wird, werden die Halteflächen gebogen und verformt, um Aufprallenergie zu absorbieren.
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Die
JP 2005 219626 betrifft eine Stirnwandstruktur einer Fahrzeugkarosserie. Wenn ein Kollisionskörper in Kontakt mit einem vorstehenden Teil einer Stirnwandabdeckung gebracht wird, werden mehrere Rippenteile zusammen mit dem vorstehenden Teil geknickt und verformt, um die Energie zu absorbieren, und wenn die eingehende Kollision auf einen vorderen Abschnitt einer unteren Wand von einer Haltewand einer Halteklammer und einer vorderen Wand einer Stirnwandplatte ausgeübt wird, wird die untere Wand gebogen und verformt, um die Energie mit einem geschwächten Abschnitt als Ausgangspunkt aufzunehmen. Wenn ein Wischerdrehpunkt mit der Halteklammer niedergedrückt wird, wird die Wischerklammer mit dem geschwächten Teil als Ausgangspunkt geknickt und nach unten verformt und die Drehpunktklammer zusammen mit der Haltewand gebogen und verformt, um die Energie zu absorbieren und eine Verzögerung des Kollisionskörpers gleichzeitig zu verringern.
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Die
DE 69 828 368 T2 betrifft eine Wischervorrichtung für Kraftfahrzeuge. Die Wischervorrichtung umfasst einen Wischermotor, ein Wischerdrehgelenk und einen Lastaufnahmebereich, welcher eine Belastung durch Bewegen des Wischerdrehgelenks zu einer Innenseite des Fahrzeugkörpers absorbiert, wenn eine Belastung mit einem Wert, der gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, auf das Wischerdrehgelenk wirkt. Das Wischerdrehgelenk ist an einem Drehgelenkhalter befestigt. Der Lastaufnahmebereich umfasst einen zerbrechlichen Bereich, welcher in einer solchen Weise bricht, dass der Drehgelenkhalter das Wischerdrehgelenk freigibt, um das Wischerdrehgelenk relativ zum Drehgelenkhalter zu bewegen, wenn die Belastung mit einem Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert auf das Wischerdrehgelenk wirkt, um so das Wischerdrehgelenk zur Innenseite des Fahrzeugkörpers zu bewegen, wodurch die Belastung absorbiert wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Haltestruktur für eine Scheibenwischeranlage bereitzustellen, welche eine hohe Steifigkeit für die Wischeranbindung bei angemessener Verformbarkeit und Nachgiebigkeit für einen Fußgängerschutz bereitstellt.
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Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Haltestruktur für eine Scheibenwischeranlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 und durch ein Fahrzeug nach Anspruch 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Haltestruktur für eine Scheibenwischeranlage für ein Fahrzeug bereitgestellt. Die Haltestruktur umfasst einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Abschnitt, welche aufeinanderfolgend winkelig miteinander verbunden sind. In einem vorgegebenen Drehsinn ist ein erster Winkel zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt kleiner als 180°. Ein zweiter Winkel zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt ist in dem vorgegebenen Drehsinn größer als 180° und ein dritter Winkel zwischen dem dritten Abschnitt und dem vierten Abschnitt ist in dem vorgegebenen Drehsinn kleiner als 180°. Der dritte Abschnitt weist eine Befestigungsstruktur zum Anbringen der Scheibenwischeranlage auf. Anders ausgedrückt sind der erste bis vierte Abschnitt aufeinanderfolgend in einer Zickzackstruktur miteinander verbunden. Durch diese Zickzackstruktur kann ein Einknicken der Haltestruktur beispielsweise bei einem Unfall mit einem Fußgänger erreicht werden, wenn beispielsweise eine Kraft auf den ersten Abschnitt oder über die Scheibenwischeranlage auf den dritten Abschnitt ausgeübt wird. Dadurch können Anforderungen an einen Fußgängerschutz auf eine einfache Art und Weise erfüllt werden. Gleichzeitig kann eine hohe Steifigkeit für die Wischeranbindung erreicht werden, wenn beispielsweise der erste Abschnitt und der vierte Abschnitt an Elementen der Fahrzeugkarosserie angebracht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der erste Abschnitt eine Befestigungsstruktur zum Koppeln des ersten Abschnitts mit einem Windschutzscheibenquerträger des Fahrzeugs, und zwar bevorzugt mit einer Unterseite des Windschutzscheibenquerträgers. Weiterhin kann der vierte Abschnitt eine Befestigungsstruktur zum Koppeln des vierten Abschnitts mit einem Unterteil eines Wasserkastens einer Vorderstruktur des Fahrzeugs aufweisen. Die Befestigungsstrukturen können zur Realisierung beliebiger gebräuchlicher Befestigungsarten ausgestaltet sein. Insbesondere können die Befestigungsstrukturen Schweißpunkte umfassen, welche den ersten Abschnitt mit der Unterseite des Windschutzscheibenquerträgers und den vierten Abschnitt mit dem Unterteil des Wasserkastens koppeln. Dadurch kann eine kostengünstige Befestigung der Scheibenwischeranlage realisiert werden. Insbesondere kann eine Prozesssicherheit beim Verbau erreicht werden und darüber hinaus Gewicht eingespart werden. Zusätzlich erhöht die Kopplung des Windschutzscheibenquerträgers mit dem Unterteil des Wasserkastens über die Haltestruktur eine Steifigkeit des Vorderbaus, wodurch Vibrationen im Bereich des Windschutzscheibenquerträgers und des Wasserkastens verringert werden können.
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Gemäß einer Ausführungsform ist eine Biegesteifigkeit von Verbindungsbereichen zwischen den Abschnitten geringer als eine Biegesteifigkeit der Abschnitte. Die Abschnitte können jeweils beispielsweise ein U-förmiges Profil aufweisen. Durch die geringere Biegesteifigkeit der Verbindungsbereiche zwischen den Abschnitten kann eine zuverlässige und leichte Verformung der Haltestruktur sichergestellt werden, wenn eine Kraft auf den ersten Abschnitt oder den dritten Abschnitt ausgeübt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der erste Abschnitt, der zweite Abschnitt, der dritte Abschnitt und der vierte Abschnitt zusammenhängend als ein Teil aus Metall gefertigt. Somit lässt sich die Haltestruktur kostengünstig durch Biegen und Pressen aus einem Metallblech herstellen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Befestigungsstruktur des dritten Abschnitts einen Durchbruch durch den dritten Abschnitt. Der Durchbruch kann beispielsweise zur Aufnahme einer Befestigungsstruktur der Scheibenwischeranlage dienen oder als Durchführung für eine Wischerachse der Scheibenwischeranlage zur Befestigung der Scheibenwischeranlage verwendet werden.
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Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Fahrzeug bereitgestellt, welches einen Wasserkasten, einen Windschutzscheibenquerträger, eine Scheibenwischeranlage und mindestens eine Haltestruktur, wie sie zuvor beschrieben wurde, umfasst. Der Wasserkasten ist unterhalb einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet und umfasst ein Unterteil, welches an einer bezogen auf das Fahrzeug vorderen Seite des Wasserkastens in Fahrzeugquerrichtung verläuft. Der Windschutzscheibenquerträger dient zur Aufnahme der Windschutzscheibe und ist unter der Windschutzscheibe des Fahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung angeordnet. Die Scheibenwischeranlage weist mindestens einen Befestigungspunkt zum Befestigen der Scheibenwischeranlage an dem Fahrzeug auf. Durch die Haltestruktur kann eine Steifigkeit zwischen dem Windschutzscheibenquerträger und dem Unterteil des Wasserkastens erhöht werden und gleichzeitig eine zuverlässige und feste Aufnahme für die Scheibenwischeranlage bereitgestellt werden. Durch die Zickzackstruktur der Haltestruktur kann bei einem Unfall des Fahrzeugs mit einem Fußgänger eine Kraft, welche auf den ersten Abschnitt oder auf den dritten Abschnitt der Haltestruktur durch den Aufprall mit dem Fußgänger ausgeübt wird, durch Verformen der Haltestruktur absorbiert werden, wodurch ein hoher Fußgängerschutz bereitgestellt werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform verläuft eine Querrichtung der Haltestruktur in der Fahrzeugquerrichtung, wobei die Querrichtung der Haltestruktur senkrecht zu einer Richtung verläuft, in welcher der erste bis vierte Abschnitt aufeinanderfolgen. Anders ausgedrückt sind der erste bis vierte Abschnitt aufeinanderfolgend senkrecht zur Querrichtung des Fahrzeugs in dem Fahrzeug angeordnet. Da das Unterteil des Wasserkastens und der Windschutzscheibenquerträger im Wesentlichen quer in dem Fahrzeug verlaufen, kann die Haltestruktur zur Versteifung senkrecht zu dieser Querrichtung zwischen dem Windschutzscheibenquerträger und dem Unterteil des Wasserkastens angeordnet werden. Wie zuvor beschrieben, kann der erste Abschnitt mit dem Windschutzscheibenquerträger gekoppelt werden und der vierte Abschnitt mit dem Unterteil des Wasserkastens. Der Befestigungspunkt der Scheibenwischeranlage kann dann an der Befestigungsstruktur des dritten Abschnitts der Haltestruktur angebracht werden. Darüber hinaus können mehrere, insbesondere zwei Haltestrukturen der zuvor beschriebenen Art in Fahrzeugquerrichtung angeordnet werden. Jede Haltestruktur verbindet jeweils den Windschutzscheibenquerträger mit dem Unterteil des Wasserkastens und bietet jeweils eine Befestigungsstruktur zum Befestigen der Scheibenwischeranlage. Dadurch kann eine Steifigkeit des Vorderbaus des Fahrzeugs erhöht werden, wodurch Vibrationen und Geräuschentwicklungen verringert werden können.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert.
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1 zeigt eine Haltestruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt ein Fahrzeug mit der Haltestruktur der 1.
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3 zeigt eine Fahrzeugvorderstruktur des Fahrzeugs der 2 mit der Haltestruktur der 1.
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4 zeigt die Fahrzeugvorderstruktur der 3 aus einer anderen Perspektive.
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5 zeigt die Fahrzeugvorderstruktur der 3 aus noch einer weiteren Perspektive.
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1 zeigt eine Haltestruktur 10 mit einem ersten Abschnitt 11, einem zweiten Abschnitt 12, einem dritten Abschnitt 13 und einem vierten Abschnitt 14. Die Abschnitte 11–14 sind aufeinanderfolgend winkelig miteinander verbunden. Der erste Abschnitt 11 und der zweite Abschnitt 12 sind in einem ersten Winkel 15 zueinander angeordnet. Der erste Winkel 15 ist gemessen gegen den Uhrzeigersinn kleiner als 180°. Der zweite Abschnitt 12 und der dritte Abschnitt 13 sind in einem Winkel 16 zueinander angeordnet, welcher gegen den Uhrzeigersinn gemessen größer als 180° ist. Der dritte Abschnitt 13 und der vierte Abschnitt 14 sind in einem Winkel 17 zueinander angeordnet, welcher gegen den Uhrzeigersinn gemessen kleiner als 180° ist. Die Abschnitte 11–14 sind somit in einer zickzackförmigen Art und Weise aufeinanderfolgend miteinander verbunden. Zwischen den Abschnitten 11–14 befinden sich Verbindungsbereiche 18–20, d. h. zwischen dem ersten Abschnitt 11 und dem zweiten Abschnitt 12 befindet sich der Verbindungsbereich 18, zwischen dem zweiten Abschnitt 12 und dem dritten Abschnitt 13 befindet sich der Verbindungsbereich 19 und zwischen dem dritten Abschnitt 13 und dem vierten Abschnitt 14 befindet sich der Verbindungsbereich 20. Die Abschnitte 11–14 und die Verbindungsbereiche 18–20 sind zusammenhängend als ein Teil integriert ausgebildet und beispielsweise aus einem Metall, beispielsweise Stahl, gefertigt. Der dritte Abschnitt 13 weist eine Befestigungsstruktur 21 auf, welche zum Anbringen einer Scheibenwischeranlage ausgestaltet ist. Die Befestigungsstruktur 21 kann beispielsweise eine Öffnung oder Bohrung in dem dritten Abschnitt 13 umfassen. Somit kann die Haltestruktur 10 auf einfache Art und Weise durch Biegen, Pressen und Stanzen aus einem Metallblech gefertigt werden. Die einzelnen Abschnitte 11–14 sowie die Verbindungsbereiche 18–20 können an ihren Rändern zusätzlich umgebogen sein, wie es in 1 gezeigt ist, sodass die Abschnitte 11–14 und die Verbindungsbereiche 18–20 jeweils ein U-förmiges Profil aufweisen.
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2 zeigt ein Fahrzeug 22 mit der in 1 gezeigten Haltestruktur 10. Die Haltestruktur 10 ist in einer Vorderstruktur des Fahrzeugs 22 angeordnet. Die Haltestruktur 10 ist, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3–5 im Detail erläutert werden wird, im Bereich eines Wasserkastens des Fahrzeugs 22 angeordnet.
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3 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung einer Vorderstruktur des Fahrzeugs 22. Die Vorderstruktur umfasst einen Windschutzscheibenquerträger 23, welcher zur Aufnahme einer (nicht gezeigten) Windschutzscheibe des Fahrzeugs 22 dient, eine Stirnwand 24, welche einen Fahrgastraum von einem Motorraum des Fahrzeugs 22 trennt, und einen über der Stirnwand 24 angeordneten Wasserkasten 25. Weiterhin zeigt die 3 eine Scheibenwischeranlage 26, welche in dem Wasserkasten 25 angeordnet ist, und eine Haltestruktur 10, wie sie unter Bezugnahme auf 1 zuvor beschrieben wurde. Der erste Abschnitt 11 der Haltestruktur 10 ist über zwei Schweißpunkte 27 an einer Unterseite des Windschutzscheibenquerträgers 23 befestigt. Der vierte Abschnitt 14 ist über zwei weitere Schweißpunkte 28 mit einem motorseitigen Unterteil 29 des Wasserkastens 25 verbunden. Die Scheibenwischeranlage 26 ist mit einem Befestigungspunkt 30 der Scheibenwischeranlage 26 an der Befestigungsstruktur 21 der Haltestruktur 10 angebracht.
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4 zeigt die Fahrzeugvorderstruktur der 3 aus einer weiteren Perspektive aus Sicht einer Innenseite des Fahrzeugs. 4 zeigt insbesondere die Befestigung der Haltestruktur 10 über den ersten Abschnitt 11 mit zwei Befestigungspunkten 27 an dem Windschutzscheibenquerträger 23 sowie die Befestigung des vierten Abschnitts 14 der Haltestruktur 10 über zwei Schweißpunkte 28 an dem Unterteil 29 des Wasserkastens. Durch die Verbindung des Unterteils 29 des Wasserkastens mit dem Windschutzscheibenquerträger 23 kann die gesamte Konstruktion der Fahrzeugvorderstruktur versteift werden, insbesondere können Vibrationen des Windschutzscheibenquerträgers wirksam verringert werden. Durch die geometrische Gestaltung der Haltestruktur 10 kann ein angemessener Fußgängerschutz bei einem Unfall zwischen dem Fahrzeug 22 und einem Fußgänger erreicht werden, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 gezeigt werden wird.
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5 zeigt eine weitere Perspektivansicht der Vorderstruktur des Fahrzeugs 22. Die Haltestruktur 10 ist zwischen dem Windschutzscheibenquerträger 23 und dem Unterteil 29 des Wasserkastens 25 angeordnet und damit verschweißt. Bei einem Unfall zwischen dem Fahrzeug 22 und einem Fußgänger kann eine Kraft in Richtung des Pfeils 30 auf den Windschutzscheibenquerträger 23 oder eine Welle 31 der Scheibenwischeranlage 26 ausgeübt werden, wenn ein Körperteil des Fußgängers in diesem Bereich mit dem Fahrzeug kollidiert. Durch die geometrische Gestaltung der Haltestruktur 10, insbesondere durch das zickzackförmige Aufeinanderfolgen der Abschnitte 11–14, wird ein gezieltes Ein- und Ausknicken der Haltestruktur 10 ermöglicht. Insbesondere kann durch eine Krafteinwirkung in Richtung des Pfeils 30 der erste Winkel 15 verkleinert werden, der zweite Winkel 16 vergrößert werden und der dritte Winkel 17 verkleinert werden. Die Winkel werden dabei jeweils in dem gleichen Drehsinn angegeben, wie es bereits in 1 beschrieben wurde. Dadurch kann einerseits Kraft von dem Aufprall absorbiert werden und andererseits kann die Wischerwelle 31 in Richtung des Wasserkastens 25 abtauchen. Im eingeknickten Zustand der Haltestruktur 10 verringert sich zusätzlich die gesamte Steifigkeit der Vorderstruktur, wodurch der Windschutzscheibenquerträger 23 ebenfalls in Richtung eines Innenraums des Wasserkastens 25 verformt werden kann, um Aufprallenergie zu absorbieren. Dadurch kann insgesamt ein angemessener Fußgängerschutz erreicht werden. Außerdem bietet die Haltestruktur 10 im Betrieb der Scheibenwischeranlage 26 eine hohe Steifigkeit zum Halten der Scheibenwischeranlage 26.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009056237 A1 [0004]
- CN 101830210 A [0005]
- JP 2005219626 [0006]
- DE 69828368 T2 [0007]
