DE602004008829T2

DE602004008829T2 - Anordnung zur Positionierung und Befestigung einer Scheibenwischervorrichtung auf einem Fahrzeugkarosserieteil und Fahrzeug mit einer solchen Anordnung

Info

Publication number: DE602004008829T2
Application number: DE602004008829T
Authority: DE
Inventors: Gerard Jeuffe
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2024-05-25
Also published as: EP1481858A3; EP1481858A2; ATE372905T1; EP1481858B1; DE602004008829D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, zur Positionierung und Befestigung eines Scheibenwischermechanismus an einem Teil einer Kraftfahrzeugkarosserie. Eine solche Vorrichtung ist z.B. aus EP-A-1 291 254 bekannt.
Allgemein umfassen bekannte Positionierungs- und Befestigungseinrichtungen dieser Art drei Paare von Schrauben und Muttern, die eine starre Befestigung des Mechanismus an drei Punkten des Karosserieteils ermöglichen, und ggf. eine Zentrierzunge, die es erlaubt, den Mechanismus zu zentrieren, bevor die drei Paare von Schrauben und Muttern angezogen werden.
Diese Befestigungseinrichtungen sind nicht völlig zufriedenstellend.
Sie machen nämlich die Montage des Mechanismus an dem Karosserieteil relativ komplex, weil der Arbeiter den Mechanismus positionieren muß und dann nacheinander die drei Schrauben/Mutternpaare anziehen muß und dabei den Mechanismus in Position halten muß. So stellt die Montage des Scheibenwischermechanismus einen relativ lang andauernden Arbeitsvorgang dar, erfordert Werkzeug zur Hand des Arbeiters sowie eine gewisse Geschicklichkeit dieses Arbeiters, damit eine korrekte Montage sichergestellt wird.
Außerdem ist die starre Befestigung des Scheibenwischermechanismus an der Karosserie mit Hilfe von Schrauben und Muttern nur schwer verträglich mit gewissen Sicherheitsbestrebungen, die gegenwärtig von zahlreichen Kraftfahrzeugkonstrukteuren verfolgt werden und darauf abzielen, die Verletzungen zu minimieren, die einem Fußgänger im Fall eines Aufpralls zugefügt werden. Aufgrund dieser Tendenz haben gewisse Normen oder Spezifikationen zum Ziel, den Aufprallwiderstand von Befestigungen für Organe zu reduzieren, die von dem Fahrzeug vorspringen, wie es bei Scheibenwischermechanismen der Fall ist. Man hat nämlich festgestellt, daß ein Scheibenwischermechanismus einem Fußgänger bei einem Aufprall schwere Verletzungen zufügen kann, wenn dieser auf die Motorhaube des Fahrzeugs geschleudert wird. Die Befestigung eines Scheibenwischermechanismus an der Karosserie mit Hilfe von Schrauben und Muttern läßt dem Konstrukteur jedoch nur wenige Möglichkeiten, den Aufprallwiderstand des Mechanismus zu verringern.
Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, die Montage eines Scheibenwischermechanismus an einer Fahrzeugkarosserie zu erleichtern und dabei eine zufriedenstellende Befestigung und Positionierung sicherzustellen. Ebenso hat die Erfindung das Ziel, spezielle Ausbildungen zu ermöglichen, um Normen und Spezifikationen bezüglich der Sicherheit im Fall eines Aufpralls eines Fußgängers zu genügen.
Zu diesem Zweck ist die Anordnung nach der Erfindung gemäß Anspruch 1 ausgebildet.
Wahlfreie Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 24 dargestellt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Kraftfahrzeug, das mit einer Anordnung zur Positionierung und Befestigung eines Scheibenwischermechanismus an einem Teil der Karosserie ausgerüstet ist, wie sie vorstehend beschrieben wurde.
Spezielle Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Scheibenwischermechanismus und einer Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung im nicht zusammengebauten Zustand;
2 eine entsprechende Ansicht im zusammengebauten Zustand;
3 eine schematische Schnittdarstellung, in einer axialen Ebene, eines Paars von Befestigungselementen im zusammengebauten Zustand gemäß 2;
4 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines in 1 bis 3 gezeigten Befestigungsstutzens;
5 eine Ansicht entsprechend 3, nach dem Bruch eines Teils des Befestigungsstutzens im Anschluß an einen Zusammenprall des Scheibenwischermechanismus mit einem Fußgänger;
6 eine zu 4 analoge Ansicht eines Stutzens gemäß einer abgewandelten Ausführungsform;
7 einen axialen Schnitt durch den Stutzen nach 6;
8 eine perspektivische Ansicht eines Scheibenwischermechanismus und einer Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung im zusammengebauten Zustand;
9 den rechten Teil des Mechanismus und der Anordnung nach 8 in einer Ansicht von oben;
10 eine perspektivische Teilansicht des in 9 gezeigten Teils der Befestigungsanordnung im nicht zusammengebauten Zustand;
11 eine Teil-Seitenansicht, aus der Richtung D, des Teils der Befestigungsanordnung nach 9 im zusammengebauten Zustand;
12 einen Schnitt längs der Linie 12-12 in 9;
13 einen Schnitt längs der Linie 13-13 in 9; und
14 eine Darstellung analog zu 13, für den Bruch des zerbrechlichen Zwischenelements im Anschluß an einen Zusammenprall des Scheibenwischermechanismus mit einem Fußgänger.
1 zeigt einen Scheibenwischermechanismus 1 für ein Kraftfahrzeug und drei starre Befestigungssockel 3, die an einem Teil der Karosserie des Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) angebracht sind. Diese drei Sockel sind z.B. aus Blech hergestellt und an die Karosserie angeschweißt.
Der Mechanismus 1 umfaßt im wesentlichen:

– eine zentrale Tragplatte 5,
– einen auf der Platte 5 montierten Antriebsmotor 7,
– einen Querstab 9, der nach beiden Seiten von der Platte 5 ausgeht,
– zwei Wellen 11, die jeweils drehbar an einem Ende des Querstabs 9 montiert und dazu bestimmt sind, jeweils einen Scheibenwischer zur Dre hung anzutreiben, und
– ein Gestänge 13, das dazu vorgesehen ist, die Antriebsbewegung des Motors 7 auf jede der Wellen 11 zu übertragen.

Der Mechanismus 1 weist außerdem drei an dem Querstab 9 angebrachte männliche Befestigungselemente 15 auf, die jeweils von einem Ende des Querstabes 9 in der Nähe der dortigen Welle 11 bzw. von der Platte 5 in der Nähe des Motors 7 vorspringen.
Entsprechend weist jeder der an dem Karosserieteil angebrachten starren Befestigungssockel 3 einen Tragblock 17 auf, der zu dem zugehörigen männlichen Befestigungselement 15 komplementär ist und zusammen mit dem starren Sockel 3 ein weibliches Befestigungselement bildet. Die drei Paare von männlichen und weiblichen Befestigungselementen 15; 3, 17 bilden zusammen eine Anordnung zur Befestigung und Positionierung des Mechanismus 1 an dem Karosserieteil.
Jeder starre Sockel 3 hat einen ebenen Teil 19, in dem ein zu dem Tragblock 17 komplementärer kreisbogenförmiger Kragen 21 gebildet ist.
Jedes Paar von Befestigungselementen, das einerseits durch das männliche Befestigungselement 15 und andererseits durch das weibliche Befestigungselement 3, 17 gebildet wird, stellt eine Rastverbindung her, durch elastisches Einrasten in einer gemeinsamen Einkupplungsrichtung, die durch die gemeinsame Achse X des männlichen Befestigungselements 15, des hohlen Trabblockes 17 und des in dem starren Sockel 3 gebildeten Kragens 21 definiert ist.
Im folgenden werden die Bestandteile der Befestigungsanordnung und des Scheibenwischermechanismus durchgehend in der Anordnung betrachtet, die dem zusammengebauten Zustand des Scheibenwischermechanismus an dem Karosserieteil entspricht. In dieser Konfiguration wird angenommen, daß die Achse X quasi vertikal von unten nach oben gerichtet ist.
Das freie Ende des männlichen Befestigungselements 15 wird so auf das Karosserieteil zu bewegt, daß die Einkupplungsrichtung im wesentlichen vom Äußeren zum Inneren der Karosserie weist.
Das männliche Element 15 wird im gezeigten Beispiel durch einen zylindrischen Arm 25 zum Anschluß an die Platte 5 oder den Querstab 9 und, an seinem freien Ende, eine Kugel 27 gebildet, die dazu bestimmt ist, formschlüssig in den Tragblock 17 einzugreifen.
Der Tragblock 17 hat eine im wesentlichen zylindrische äußere Gestalt mit einer umlaufenden Nut 31, die dazu bestimmt ist, den mit Kraft eingepreßten Kragen 21 aufzunehmen, so daß der Tragblock 17 an dem starren Sockel 3 befestigt wird.
In 2 ist der Scheibenwischermechanismus 1 so dargestellt, wie er an dem Karosserieteil montiert ist, d.h., in der zusammengebauten Konfiguration der Befestigungsanordnung, die durch die männlichen Befestigungselemente 15 und die weiblichen Befestigungselemente 3, 17 gebildet wird.
Mit Bezug auf 3 und 4 werden nun der Tragblock 17 und das Verfahren zum Zusammenfügen des Tragblocks und des männlichen Befestigungselements 15 genauer beschrieben.
Der Tragblock 17 weist einen hohlzylindrischen Stutzen 35 aus elastischem Material, beispielsweise aus Gummi auf, außerdem einen zylindrischen Dämpfungsblock 37 aus einem kompressiblen, schaumartigen Material. Der Dämpfungsblock 37 ist koaxial zu dem Stutzen 35 und in Verlängerung desselben an dessen unterem Ende befestigt.
Der Stutzen 35 bildet an seinem oberen Ende eine Öffnung 41 zum Einführen des männlichen Elements 15. Die Öffnung 41 bietet Zugang zu einer inneren Haupthöhlung 43 des Stutzens, die einen sich erweiternden oberen Teil und einen unteren Teil 47 hat, der durch eine Bodenwand 49 des Stutzens begrenzt wird.
Der Einlaß der Haupthöhlung, der durch die Öffnung 41 und den oberen Teil 45 gebildet wird, ist nach oben kegelstumpfförmig erweitert, so daß das männliche Element 15 beim Einführen in den Stutzen 35 Führung erhält.
In der kegelstumpfförmigen Innenfläche des Stutzens 35 ist eine umlaufende Hohlkehle 50 gebildet, deren Boden in der Nähe des Bodens der Nut 31 verläuft.
Der untere Teil 47 der Höhlung hat eine zu der Kugel 27 komplementäre Form. Die Bodenwand 49 bildet einen Anschlag, der die axiale Einführbewegung des ersten Elements 15 in den Tragblock 17 begrenzt.
In einem inneren Zwischenbereich hat der Stutzen 35 eine Verengung 51 in Richtung auf die Achse X, so daß ein Einlaßhöcker gebildet wird. Der Höcker 51 bietet Zugang zu dem unteren Teil 47 der Höhlung in der Einkupplungsrichtung X. Wenn das männliche Element 15 eingeführt wird, erfährt der Höcker 51 beim Durchtritt der Kugel 27 eine elastische radiale Verformung, und wenn die Kugel 27 in dem unteren Teil 47 der Höhlung liegt, bildet er einen Wulst zur Verrastung des männlichen Elements 15 in dem Tragblock 17.
Andererseits ist in dem Stutzen 35 eine um die Haupthöhlung 43 umlaufende Ausnehmung 53 gebildet, die zur Unterseite des Stutzens offen ist.
Der Stutzen weist eine Folge von Durchbrüchen 55 auf, die gleichmäßig auf dem Umfang der Innenwand verteilt sind, die die Haupthöhlung 43 begrenzt. Diese Durchbrüche 55 sind rohrförmig und radial abwärts geneigt. Sie verbinden die Haupthöhlung 43 so mit der umlaufenden Ausnehmung 53, daß Wasser aus dem Inneren des Stutzens nach außen abgeleitet werden kann.
Natürlich sind der zylindrische Arm 25, die Kugel 27 und die Anordnung der Durchbrüche 55 so gestaltet, daß in der Einrastposition des männlichen Elements 15 in dem Stutzen 35 weder der Schaft 25 noch die Kugel 27 die Durchbrüche 55 versperrt.
Wie in 3 gezeigt ist, liegt der Dämpfungsblock 37 bei montiertem Scheibenwischermechanismus mit seiner unteren Oberfläche auf einer schematisch bei 60 angedeuteten Anlagefläche des Karosserieteils auf.
Anhand der vorstehenden Beschreibung ist erkennbar, daß der Vorgang der Montage des Scheibenwischermechanismus 1 auf dem Karosserieteil sehr einfach ist: es genügt, daß der Arbeiter den Scheibenwischermechanismus mit den Kugeln 27 über die Öffnungen 41 der jeweiligen Tragblöcke 17 bringt und den Mechanismus 1 praktisch von oben nach unten in Richtung der Achse X niederdrückt, um die Kugeln 27 in die entsprechenden Höhlungen 47 einzudrücken. Nach Überwindung des durch den Höcker 51 gebildeten Druckpunkts, der für den Arbeiter spürbar ist, befindet sich die Befestigungsanordnung in der eingerasteten Position.
Aufgrund der relativen Weichheit der Tragblöcke 17 werden die relativen Positionsabweichungen der männlichen Elemente 15 an dem Scheibenwischermechanismus 1 kompensiert. Die Anordnung wird als "selbstzentrierend" bezeichnet. Außerdem werden die bei dem Fahrzeug auftretenden Vibrationen größtenteils durch die elastischen Stutzen 35 absorbiert.
Es versteht sich, daß im Hinblick auf die Stabilität der Befestigung, die drei Paare von Befestigungselementen vorzugsweise nicht miteinander ausgerichtet sind.
Die Demontage des Scheibenwischermechanismus ist äußerst einfach, da genügt, den Mechanismus 1 einfach mit einer gewissen Zugkraft von den Tragblöcken 17 abzuziehen. Die Zuverlässigkeit der Befestigung ist nicht beeinträchtigt, weil der Scheibenwischermechanismus 1 im normalen Betrieb keinen nennenswerten nach oben gerichteten Kräften ausgesetzt ist.
Mit Bezug auf 5 wird nun das Verhalten der Befestigungsanordnung in dem Fall beschrieben, daß auf den Scheibenwischermechanismus 1 ein Stoß ausgeübt wird, der eine von oben nach unten längs der Einkupplungsachse X gerichtete Kraftkomponente hat.
Es ist einsichtig, daß die auf dem gesamten Umfang der Innenwand des Stutzens 35 gebildete Hohlkehle 50 eine Schwachstelle des Stutzens bildet, entsprechend der geringen Dicke des Querschnitts zwischen dem Boden der Hohlkehle 50 und der Außenfläche des Stutzens 35, insbesondere dem Boden der Nut 31. So bilden die Hohlkehle 50 und die Nut 31 zusammen eine Sollbruchstelle.
Ein Stoß mit einer nach unten gerichteten Komponente auf den Mechanismus 1 führt zu einem Eindrücken des männlichen Elements 15, das mit der Bo denwand 49 des Stutzens in Anlage kommt und diesen dehnt. Gleichzeitig wird der Dämpfungsblock 37 auf Kompression beansprucht.
Wenn die axiale Kraftkomponente F einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, führt die Verformung des Stutzens 35 zu einem Abreißen desselben an der Stelle der Hohlkehle 50 und der umlaufenden Nut 31, die ursprünglich den starren Kragen 21 des Sockels 3 aufgenommen hat.
Es ist die Situation mit an der Stelle der Sollbruchstelle abgerissenem Stutzen 35, unter der Wirkung eines Stoßes mit einer den Schwellenwert übersteigenden axialen Komponente, die in 5 dargestellt ist.
Die Anordnung ist beispielsweise so ausgelegt, daß die Blöcke 37 um etwa 40 mm komprimiert werden können.
Der Vorteil einer solchen Anordnung besteht darin, daß die Sicherheit eines von dem Fahrzeug angefahrenen Fußgängers erhöht wird, der auf den Scheibenwischermechanismus prallt. Wenn ein solcher Stoß auftritt, kann sich mit der erfindungsgemäßen Positionier- und Befestigungsanordnung der Scheibenwischermechanismus aufgrund des Abreißens eines Teils der Befestigungsanordnung in einem hohlen Teil der Karosserie zurückziehen.
Der Stoß wird dann durch Kompression des Dämpfungsblockes 37 gedämpft.
Was die Instandhaltung des Fahrzeugs betrifft, ist nach einem solchen Aufprall der Scheibenwischermechanismus 1 nicht beschädigt, und bei der Befestigungsanordnung sind nur die Tragblöcke 17 beschädigt und müssen ausgewechselt werden.
Mit Bezug auf 6 und 7 wird nun ein Stutzen des Tragblockes gemäß einer abgewandelten Ausführungsform beschrieben.
Der Stutzen 135 unterscheidet von dem mit Bezug auf 3 bis 5 beschriebenen Stutzen 35 im wesentlichen dadurch, daß die Ablaufkanäle für Wasser durch eine in der Bodenwand 49 des Stutzens gebildete zentrale Öffnung 154 und eine Serie von Nuten 155 gebildet werden, die in die genannte Öffnung 154 münden und zu dieser zusammenlaufen.
In dem gezeigten Beispiel hat die Bodenwand 49 eine sphärische Innenkontur, und die Nuten 155 erstrecken sich in Umfangsrichtung von dem Einlaß des unteren Teils 47 der Höhlung 43 aus zu der zentralen axialen Öffnung 154. Jede Nut 155 verläuft im wesentlichen in einer axialen Ebene des Stutzens. Die Anzahl der Nuten 155 beträgt in diesem Fall 4, und sie sind gleichmäßig um die Achse X des Stutzens herum auf der Innenfläche der Bodenwand 49 verteilt.
Es versteht sich, _daß _, wenn die Kugel 27 des männlichen Elements 15 in den komplementären Teil der Höhlung 47 eingreift, das Wasser, das in die Haupthöhlung 43 eindringt, durch Schwerkraft um die Kugel 27 herum in den Nuten 155 ablaufen und durch die Öffnung 154 austreten kann.
Wie bei der vorstehenden Ausführungsform kann der Stutzen 135 mit einem kompressiven Dämpfungsblock 37 verbunden sein, der außerdem so ausgebildet sein kann, daß er die Ableitung des aus dem Stutzen austretenden Wassers nach außerhalb des Tragblockes erleichtert.
In 8 sind ein Scheibenwischermechanismus 201 für ein Kraftfahrzeug und drei starre Befestigungssockel 203 gezeigt, die an einem (nicht gezeigten) Teil der Karosserie des Kraftfahrzeugs angebracht sind. Diese Sockel sind z.B. aus Blech hergestellt und an die Karosserie angeschweißt.
Der Mechanismus 201 umfaßt im wesentlichen:

– eine zentrale Tragplatte 205,
– einen auf der Platte 205 montierten Antriebsmotor 207,
– einen Querstab 209, der nach beiden Seiten von der Platte 205 ausgeht,
– zwei Wellen 211, die jeweils drehbar an einem Ende des Querstabs 209 montiert und dazu bestimmt sind, jeweils einen Scheibenwischer zur Drehung anzutreiben, und
– ein Gestänge 213, das dazu vorgesehen ist, die Antriebsbewegung des Motors 207 auf jede der Wellen 211 zu übertragen.

Der Mechanismus 201 weist außerdem drei männliche Befestigungselemente 215 auf, die an dem Querstab 209 angebracht sind und von jedem Ende des Querstabs 209 in der Nähe der dortigen Welle 211 bzw. von der Platte 205 in der Nähe des Motors 207 vorspringen.
Entsprechend weist jeder an dem Karosserieteil angebrachte starre Sockel 203 einen zu dem betreffenden männlichen Befestigungselement 215 komplementären Tragblock 217 und eine zur Befestigung dienende Zwischenplatte 216 auf, die zusammen mit dem starren Sockel 203 ein weibliches Befestigungselement bildet.
Die drei Paare von männlichen und weiblichen Befestigungselementen 215; 203, 116, 217 bilden zusammen die Anordnung zur Befestigung und Positionierung des Mechanismus 201 auf dem Karosserieteil.
Im folgenden wird insbesondere auf 9 bis 13 Bezug genommen, um eines der weiblichen Befestigungselemente 203, 216, 217 genauer zu beschreiben, wobei die beiden anderen Befestigungselemente analog wenn nicht identisch aufgebaut sind und nicht zusätzlich beschrieben zu werden brauchen.
Der starre Sockel 203 weist einen ebenen Teil 219 auf, in dem ein Ausschnitt 220 mit zwei parallelen Eintrittsrändern 220A, 220E und einem Boden 220C gebildet ist.
Der Ausschnitt 220 ist so groß, daß er den Tragblock 217 aufnehmen kann. In dem ebenen Teil 219 sind außerdem zwei Öffnungen 221 beiderseits des Ausschnitts 220 gebildet.
Die Zwischenplatte 216 hat eine Öffnung 222, durch die der Tragblock 217 hindurchgeht. Der Tragblock 217 ist auf der Platte 216 befestigt. Zum Beispiel wird die Platte 216 durch ein Formteil aus Kunststoff gebildet, und der Tragblock 217 ist angeformt oder ggf. an der vorab geformten Zwischenplatte 216 montiert.
Die Platte 216 weist eine Schwächungslinie 223 auf, d.h., einen Bereich mit verringerter Dicke, der eine Sollbruchlinie definiert. Diese Linie 223 bildet bei einem Aufprall eine Sollbruchlinie, die um den Tragblock 217 und die Öffnung 222 umläuft. Sie hat im gezeigten Beispiel eine Form, die derjenigen des Ausschnitts 220 entspricht.
Die Platte 216 weist außerdem Mittel zur Befestigung auf dem starren Sockel 203 auf, und diese Befestigungsmittel umfassen einerseits Führungsmittel in der Form von parallelen Gleitschienen 224a, 224b, die mit den Rändern 220A und 220B in Eingriff treten können, und andererseits Rastmittel in der Form von elastischen Nocken 225, die dazu vorgesehen sind, jeweils mit einer der Öffnungen 221 zusammenzuwirken.
Es versteht sich, daß die Befestigung der mit dem Tragblock 217 versehenen Zwischenplatte 216 auf dem starren Sockel 203 auf die folgende Weise erfolgt: man schiebt die Gleitschienen 224A, 224B auf die jeweiligen Ränder 220a, 220B auf und schiebt die Platte 216 auf den ebenen Teil 219 des starren Sockels 203, bis die elastischen Nocken 225 in den jeweiligen Öffnungen 221 einfallen und ein Zurückziehen der Platte 216 von dem starren Sockel 206 verhindern und so die Rastposition definieren. Diese Rastposition der Zwischenplatte 216 auf dem starren Sockel 203 ist insbesondere im Querschnitt in 12 dargestellt.
Die Ränder 220A, 220B und die Gleitschienen 224, 224B verlaufen in einer Richtung Y, die die Einrastrichtung der Zwischenplatte 216 an dem starren Sockel 203 definiert. Diese Einrastrichtung Y ist im wesentlichen rechtwinklig zu der gemeinsamen Achse X des männlichen Elements 215 und des hohlen Tragblockes 217.
Jedes Paar von Befestigungselementen der Anordnung, gebildet einerseits durch das männliche Befestigungselement 215 und andererseits durch das weibliche Befestigungselement 203, 216, 217, bildet eine Rastverbindung durch elastische Verrastung in der gemeinsamen Richtung X.
Im folgenden werden die Bestandteile der Befestigungsanordnung und des Scheibenwischermechanismus durchgehend in ihrer Anordnung betrachtet, die dem eingebauten Zustand des Scheibenwischermechanismus an der Karosserie des Fahrzeugs entspricht. In dieser Konfiguration wird angenommen, daß die Achse X quasi vertikal von unten nach oben gerichtet ist.
Das freie Ende des männlichen Befestigungselements 215 ist so auf das Karosserieteil gerichtet, daß die Einkupplungsrichtung im wesentlichen die Richtung von außen zum Inneren der Karosserie ist.
Es wird nun insbesondere auf 13 Bezug genommen.
Das männliche Element 215 wird im gezeigten Beispiel gebildet durch einen zylindrischen Arm 226 zum Anschluß an die Platte 205 oder den Querstab 209 und, an dessen freiem Ende, eine Kugel 227, die dazu bestimmt ist, formschlüssig in den Tragblock 217 einzugreifen.
Der Tragblock 217 und der Vorgang des Zusammenbaus des Tragblockes mit dem männlichen Befestigungselement 215 wird nun näher beschrieben.
Der Tragblock 217 weist einen hohlen zylindrischen Stutzen 235 aus elastischem Material, beispielsweise aus Gummi auf, ebenso einen zylindrischen Dämpfungsblock 237 aus einem kompressiblen, schaumartigen Material. Der Dämpfungsblock 237 ist koaxial zu dem Stutzen 235 und in Verlängerung desselben an dessen unterem Ende befestigt.
Der Stutzen 235 hat an seinem oberen Ende eine Öffnung 241 zum Einführen des männlichen Elements 215. Die Öffnung 241 gibt Zugang zu einer inneren Haupthöhlung 243 des Stutzens, die einen sich erweiternden oberen Teil 245 und einen unteren Teil 247 hat, der durch eine Bodenwand 249 des Stutzens begrenzt ist.
Der durch die Öffnung 241 und den oberen Teil 245 gebildete Einlaß der Haupthöhlung ist nach oben kegelstumpfförmig erweitert, so daß das männliche Element 215 beim Einführen in den Stutzen 235 Führung erhält.
Der untere Teil der Höhlung hat eine zu der Kugel 227 komplementäre Form. Die Bodenwand 249 bildet einen Anschlag, der das axiale Einführen des ersten Elements 215 in den Tragblock 217 begrenzt.
In einem inneren Zwischenbereich bildet der Stutzen 235 eine Verengung zur Achse X, wodurch ein Einlaßhöcker gebildet wird. Der Höcker 251 bietet in der Einkupplungsrichtung X Zugang zu dem unteren Teil 247 der Höhlung. Beim Einführen des männlichen Elements 215 erfährt der Höcker 251 beim Durchgang der Kugel 227 eine radiale elastische Verformung, und wenn die Kugel 227 in dem unteren Teil 247 der Höhlung aufgenommen ist, bildet er einen Rastwulst zur Verrastung des männlichen Elements 215 in dem Tragblock 217.
Andererseits ist in dem Stutzen 235 eine in Bezug auf die Haupthöhlung 243 umlaufende Ausnehmung 253 gebildet, die zur Unterseite des Stutzens offen ist.
Wie in 13 gezeigt ist, liegt der Dämpfungsblock 237 mit seiner unteren Oberfläche, bei montiertem Scheibenwischermechanismus, auf einer schematisch bei 260 gezeigten Anlagefläche des Karosserieteils auf.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird verständlich, daß der Vorgang der Montage des Scheibenwischermechanismus 201 auf dem Karosserieteil, nachdem einmal die Zwischenplatten 216 auf dem jeweiligen starren Sockel 203 montiert worden sind, äußerst einfach ist: es genügt, daß der Arbeiter den Scheibenwischermechanismus mit den Kugeln 227 über die Öffnungen 241 der jeweiligen Tragblöcke 217 bringt und den Mechanismus 201 praktisch von oben nach unten längs der Achse X niederdrückt, um die Kugeln 227 in die entsprechenden Teile 247 der Höhlungen einzuführen. Nach Überwindung des dem Höcker 251 entsprechenden Druckpunktes befindet sich die Befestigungsanordnung, für den Arbeiter spürbar, in der eingerasteten Position.
Aufgrund der relativen Weichheit der Tragblöcke 217 werden die relativen Positionstoleranzen der männlichen Elemente 215 an dem Scheibenwischermechanismus 201 kompensiert. Die Anordnung wird als "selbstzentrierend" bezeichnet.
Außerdem werden die bei dem Fahrzeug auftretenden Vibrationen größtenteils durch die elastischen Stutzen 235 absorbiert.
Es versteht sich, daß, im Hinblick auf die Stabilität der Befestigung, die drei Paare von Befestigungselementen vorzugsweise nicht miteinander ausgerichtet sind.
Die Demontage des Scheibenwischermechanismus ist extrem vereinfacht, weil es genügt, den Mechanismus 201 durch einfache Anwendung von Zugkraft von den Tragblöcken 217 abzuziehen. Die Zuverlässigkeit der Befestigung ist nicht beeinträchtigt, weil der Scheibenwischermechanismus 201 im normalen Betrieb keine signifikanten nach oben gerichteten Kräften ausgesetzt ist.
Mit Bezug auf 13 und 14 wird nun das Verhalten der Befestigungsanordnung für den Fall beschrieben, daß auf den Scheibenwischermechanismus 201 ein Stoß ausgeübt wird, der eine längs der Einkupplungsachse X von oben nach unten weisende Kraftkomponente aufweist. Der Anfangszustand der Anordnung ist in 13 dargestellt.
Ein auf den Mechanismus 201 ausgeübter Stoß mit einer nach unten gerichteten axialen Komponente führt zu einem Eindrücken des männlichen Elements 215, das, indem es an der Bodenwand 249 des Stutzens zur Anlage kommt, diesen verformt und dehnt. Gleichzeitig wird der Dämpfungsblock 237 auf Kompression beansprucht.
Wenn die axiale Komponente F der Kraft einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, führt die auf die Zwischenplatte 216 übertragene Kraft zu einem Bruch dieser letzteren an der Stelle der Sollbruchlinie 223. Es ist die Situation mit an der Stelle der Sollbruchlinie gebrochener Zwischenplatte 216, unter der Wirkung eines Stoßes mit einer axialen Komponente, die einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, die in 14 dargestellt ist.
Die Anordnung ist z.B. so ausgelegt, daß die Blöcke 237 eine Kompression um etwa 40 mm erfahren können.
Der Vorteil einer solchen Anordnung besteht darin, daß die Sicherheit für einen von dem Fahrzeug angefahrenen Fußgänger erhöht wird, der auf den Scheibenwischermechanismus prallt. Wenn ein solcher Aufprall auftritt, kann sich bei der Positionier- und Befestigungsanordnung gemäß der Erfindung der Scheibenwischermechanismus in einen hohlen Teil der Karosserie zurückziehen, indem ein Teil der Befestigungsanordnung zerbrochen wird. Der Aufprall wird dann durch Kompression des Dämpfungsblockes 237 gedämpft.
Was die Instandhaltung des Fahrzeugs betrifft, ist nach einem solchen Aufprall der Scheibenwischermechanismus 201 nicht beschädigt, und bei der Befestigungsanordnung sind nur die Zwischenplatten 216 beschädigt und müssen zusammen mit den Tragblöcken 217 ausgewechselt werden.

Claims

Anordnung zur Positionierung und Befestigung eines Scheibenwischermechanismus an einem Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs, mit drei Paaren von Befestigungselementen, die mit elastischer Einrastung arbeiten und von denen jedes ein erstes Befestigungselement (15; 215) aufweist, das an dem Scheibenwischermechanismus (1; 201) angebracht ist, und ein zweites Befestigungselement (3, 17; 203, 216, 217), das an dem Karosserieteil (60; 260) angebracht ist, wobei die genannten Paare Rastverbindungen durch elastische Einrastung in einer gemeinsamen Einkupplungsrichtung (X) bilden, insbesondere einer Richtung, die im wesentlichen von außen zum Inneren der Karosserie verläuft, wobei das zweite Element (3, 17; 203, 216, 217) einen mit dem Karosserieteil (60; 260) verbundenen starren Befestigungssockel (3; 203) und einen an dem genannten Sockel (3; 203) befestigten Tragblock (17, 217) aufweist, der aus wenigstens einem weicheren Material hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragblock (17) so an dem starren Sockel (3) befestigt ist, daß er sich unter der Wirkung eines auf den Scheibenwischermechanismus (1) ausgeübten Stoßes, dessen Stärke einen bestimmten Schwellenwert übersteigt, zumindest zum Teil von dem Sockel löst, und daß der starre Befestigungssockel (3) eine Öffnung aufweist, deren Rand einen Kragen (21) bildet, während der Tragblock (17) außen eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut (31) aufweist, die mit dem Kragen (21) in Eingriff treten kann, um die Befestigung des Tragblockes (17) an dem starren Sockel (3) zu erreichen.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Paare von Befestigungselementen so angeordnet sind, daß sie drei nicht miteinander ausgerichtete Befestigungspunkte bilden.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (15; 215) und zweiten (3, 17; 203, 216, 217) Befestigungselemente desselben Paares komplementäre Teile (27, 47; 227, 247) haben, die die Form von Rotationskörpern in Bezug auf die Einkupplungsrichtung (X) haben.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragblock (17; 217) einen hohlen Stutzen (35; 135) aufweist, der an einem oberen Ende offen ist und innen eine Haupthöhlung (43) bildet, deren unterer Teil (47; 247) eine zu einem Endabschnitt (27; 227) des ersten Elements (15; 215) komplementäre Form hat, wobei die Haupthöhlung (43) auf der Unterseite einen Boden (49, 149) hat, der beim Einführen einen Anschlag bildet, und einen Einlaßhöcker (51; 251), der in der Einkupplungsrichtung (X) Zugang zu dem genannten unteren Teil (47; 247) der Höhlung gewährt und elastisch verformbar ist und einen Einrastwulst zur Verrastung des ersten Elements (15; 215) in dem zweiten Element (3; 17; 203, 216, 217) bildet.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (35; 135) wenigstens einen Kanal (55; 154; 155) zur Ableitung von Wasser hat, der die Haupthohlung (43) mit dem Äußeren des Stutzens verbindet.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere gleichmäßig um die Achse (X) des Stutzens (35; 135) auf dessen innerem Umfang verteilte Kanäle (55; 154; 155) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kanäle (55) Öffnungen sind, die sich jeweils in einer in Bezug auf die Achse (X) des Stutzens (35) geneigten Richtung radial nach außen von oben nach unten erstrecken.
Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kanäle (154, 155) eine in dem Boden (49) des Stutzens (135) gebildete zentrale Öffnung (154) und Nuten (155) umfassen, die in einer Innenwand des genannten Stutzens (135) gebildet sind und zu der genannten Öffnung (154) konvergieren und in diese münden.
Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß der Haupthöhlung (43) so erweitert ist, daß er dem ersten Befestigungselement (15; 215) bei seinem Einrasten in das zweite Element (3, 17; 203, 216, 217) Führung gibt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte zweite Element (3, 17; 203, 216, 217) eine verformbare Verbindung zwischen dem ersten Element (15; 215) und dem Karosserieteil (60; 260) ermöglicht und das zweite Element (3, 17; 203, 216, 217) ein Dämpfungsorgan (37; 137) aufweist, das zwischen dem ersten Element und dem Karosserieteil (60; 260) eingefügt ist, so daß es sich unter Kompression verformt, wenn ein Stoß in der Richtung (X), in der die ersten (15; 215) und zweiten (3, 17; 203, 216, 217) Befestigungselemente miteinander in Eingriff gebracht werden, auf den Scheibenwischermechanismus (1, 201) ausgeübt wird.
Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsorgan einen kompressiblen Dämpfungsblock (37; 237), insbesondere aus Schaumstoff aufweist, der am unteren Ende des Stutzens (35; 135) befestigt und dazu bestimmt ist, den Tragblock (17; 217) auf dem Karosserieteil (60; 260) abzustützen und, unter Kompressionsverformung, ein Einrammen des Tragblockes in Richtung auf das Karosserieteil (60; 260) zu dämpfen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragblock (17) im Inneren eine in Umfangsrichtung verlaufende Hohlkehle (50) aufweist, die sich so erstreckt, daß der Querschnitt des Tragblockes zwischen dem Grund der genannten Hohlkehle (50) und der äußeren Oberfläche des Tragblockes einen Abschnitt mit verringerter Dicke und somit einen unter der Wirkung eines Stoßes zerbrechlichen Bereich bildet.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element (203, 216, 217) einen starren Befestigungssockel (203), der mit dem Karosserieteil (260) verbunden ist, einen zu dem genannten ersten Element (215) komplementären Tragblock (217) und ein zerbrechbares Zwischenelement (216) aufweist, das einerseits an dem genannten Sokkel (203) und andererseits an dem genannten Tragblock (217) befestigt ist, derart, daß es zwischen diesem letzteren eine unter der Wirkung eines auf dem Scheibenwischermechanismus (201) ausgeübten Stoßes, dessen Stärke einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, zerbrechbare Verbindung bildet.
Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement (216) an dem starren Sockel (203) mit Rastmitteln (221, 225) befestigt ist, zur Verrastung in einer Einrastrichtung (Y), die zu der Einkupplungsrichtung (X) im wesentlichen orthogonal ist.
Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement (216) Gleitschienen (224A, 224B) aufweist, die mit entsprechenden Rändern (220A, 220B) des starren Sockels (203) in der Einkupplungsrichtung (Y) in Eingriff treten können.
Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement eine Platte (216) aufweist, die eine Öffnung bildet, durch welche der an dieser Platte (216) befestigte Tragblock (216) hindurchgeht.
Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement (216) eine Sollbruchlinie (223) aufweist, die den zerbrechbaren Bereich bildet, der in Umfangsrichtung des Tragblockes (217) verläuft.
Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement (216) aus Kunststoff hergestellt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragblock (217) an das Zwischenelement (216) angeformt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragblock (17; 217) wenigstens zum Teil aus einem elastomeren Material, insbesondere aus Gummi hergestellt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragblöcke (17; 217) der zweiten Befestigungselemente der Paare alle identisch sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Befestigungselemente (15; 215) der Paare alle identisch sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element (15; 215) jedes Paares ein Arm ist, der von dem Scheibenwischermechanismus (1, 201) in der Einkupplungsrichtung (X) vorspringt und an seinem freien Ende eine Kugel (27; 227) trägt, die zu dem entsprechenden zweiten Element komplementär ist.
Kraftfahrzeug mit einem Karosserieteil (60; 260) und einem Scheibenwischermechanismus (1, 201), der an dem genannten Karosserieteil (60; 260) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Positionierungs- und Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 23 aufweist, mit deren Hilfe der genannte Scheibenwischermechanismus (1; 201) an dem genannten Karosserieteil (60; 260) befestigt ist.