WO2011063899A1 - Haltestruktur für eine scheibenwischerachse und vorderstruktur für ein fahrzeug - Google Patents

Haltestruktur für eine scheibenwischerachse und vorderstruktur für ein fahrzeug Download PDF

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WO2011063899A1
WO2011063899A1 PCT/EP2010/006932 EP2010006932W WO2011063899A1 WO 2011063899 A1 WO2011063899 A1 WO 2011063899A1 EP 2010006932 W EP2010006932 W EP 2010006932W WO 2011063899 A1 WO2011063899 A1 WO 2011063899A1
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windshield
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support structure
cross member
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PCT/EP2010/006932
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Thorben BÖSCHE
Bernard Lohmann
Original Assignee
Volkswagen Aktiengesellschaft
Lohmann, Maria-Rita
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    • B60S1/0441—Attachment of the wiper assembly to the vehicle characterised by the attachment means

Definitions

  • the present invention relates to a support structure for a windshield wiper axis for a vehicle and a front structure for a vehicle, which the support structure for the
  • Windscreen wiper axle covers The present invention relates in particular to a
  • Support structure and a vehicle front structure which give a front-end water tank, a high rigidity and at the same time provide a high pedestrian protection in an accident with a pedestrian.
  • a so-called water tank in which a windshield wiper system is housed for the windshield.
  • the water tank usually comprises a lower part of the water tank, which extends in the lower region of the water box along an end wall of the vehicle in the vehicle transverse direction.
  • On an upper side of the water box usually runs a windshield cross member, on the upper side of the windshield rests and is fixed.
  • the windshield wiper system is arranged in the space between the lower part of the water tank and the windshield cross member. Wiper axes of the windshield wiper system to which the wiper arms are attached, substantially perpendicular to the windshield and thus to the windshield cross member up out of the water box out.
  • Windscreen wiper axles are usually with brackets on a bottom of the
  • Windscreen cross member attached.
  • stiffeners between the lower part of the water tank and the underside of the
  • Windscreen cross member mounted in the water tank. These stiffeners can reduce vibrations and noise developments in the area of the windshield. Under this aspect of history is therefore the highest possible strength of the
  • CONFIRMATION COPY In contrast, however, is the requirement to provide the highest possible pedestrian protection in an accident between the vehicle and a pedestrian. In the meaning of
  • Windshield edge i. in the area of the windshield cross member, a slight deformability of the structures in the event of a collision of a head of the pedestrian in this area is possible.
  • the wiper shaft can dive into the water tank in order to reduce a risk of injury.
  • DE 10 2006 015 784 A1 therefore proposes a breakaway mounting bracket arrangement for
  • Front wall with a horizontal bar for holding holding parts of a wiper system The holding parts are bent in a U-shape and overhang with a section above the horizontal bar.
  • the projecting portion means for fixing the wiper system are arranged, while the remaining portions of the holding parts with the horizontal web each form a box profile.
  • the end wall has thereby in the region of the holding parts a high rigidity with low weight.
  • Section has means for holding the wiper system.
  • the wiper system is not in the range of the holding parts and the horizontal web generated and very stiff
  • This section can be finished with the intended lower stiffness than the box section.
  • Object of the present invention is to pedestrian protection in an accident of a pedestrian with a vehicle in the area of the wiper system and the lower
  • Windscreen area to improve and at the same time in normal operation of the
  • a support structure for a windshield wiper axle for a vehicle according to claim 1 a front structure for a vehicle according to claim 8 and a vehicle according to claim 11.
  • a support structure for a windshield wiper axis for a vehicle comprises a first flat portion which extends in a first and a second direction substantially perpendicular to the first direction. In the first direction, the first portion has a first end and a second end spaced therefrom.
  • the support structure further includes a second flat portion extending in a third direction and the second direction.
  • the second portion has a first end in the third direction and a second end spaced therefrom.
  • the third direction is perpendicular to the second direction and at a predetermined angle to the first direction.
  • a connecting portion of the support structure connects the second end of the first portion to the first end of the second portion at the predetermined angle.
  • the first section has a first bending stiffness
  • the second section has a second bending stiffness
  • the connecting section has a third bending stiffness.
  • Bending stiffness refers to a bending axis in the second direction, respectively. to a deformation of the portion about an axis which extends in the second direction.
  • the first flexural stiffness is less than the second flexural stiffness, which in turn is less than the third flexural stiffness.
  • the second end of the second section has a
  • Attachment structure for receiving the windshield wiper axis.
  • the first end of the first portion may include a mounting structure for coupling the first portion to a bottom of a channel box of a front structure of the vehicle.
  • the first end of the second section may be a
  • Attachment structure for coupling the second portion to a bottom of a
  • the predetermined angle may be approximately a right angle.
  • a support structure for the windshield wiper axis is formed in the form of a bracket.
  • One leg of the bracket connects the lower part of the water box with the underside of the windshield cross member, whereas the second leg of the bracket (second flat portion) cantilevered from the underside of the windshield support to the
  • the first leg of the bracket thus provides a stiffener between the underside of the windshield carrier and the lower part of the Water box, which vibration and noise can be avoided and the stability of the windshield cross member can be increased.
  • the second, cantilevered leg of the bracket provides a receptacle for the windshield wiper axis and, in the event of a pedestrian impacting the windshield wiper axis, may dip down into the water box by deforming. This contributes in particular to the fact that the holding angle on this second leg has its lowest bending stiffness about an axis in the second direction, ie in the vehicle transverse direction.
  • the stiffness of the windshield cross member which is caused by the coupling of the windshield cross member via the first flat portion with the lower part of the channel box, significantly reduced, so that pedestrian protection is achieved in the area of the windshield cross member.
  • the first flat portion In the non-buckled state, ie during normal operation of the vehicle, the first flat portion, however, can absorb very large tensile and compressive forces and thus to the rigidity of the
  • Windscreen cross member contribute significantly.
  • the first portion, the second portion and the connecting portion are made together as a part of metal. This is one
  • the first portion, the second portion and / or the connecting portion each comprise at least one edge which defines the respective portion in the second direction, i. the vehicle transverse direction, bounded, a reinforcing member connected to the portion, which extends in the first and third direction in area, i. in vehicle longitudinal and vertical direction.
  • These reinforcing elements can be formed, for example, by bending over edge sections at the corresponding edges of the sections, so that the profile of the corresponding sections is designed, for example, in an L-shaped or U-shaped manner.
  • Reinforcement elements are used to adjust the previously described bending stiffness of each section. If, for example, the reinforcing elements are formed by bending edge regions of the sections as described above, then the bent region of the first section can be shorter than the bent region of the second section and shorter in turn than the bent region of the connecting section to the conditions described above of the
  • the first section has at least one opening.
  • this breakthrough can contribute to the further adjustment of the flexural rigidity, ie to reduce the bending stiffness of the first region, and also contribute to weight savings and material savings.
  • the front structure comprises a water box, which below a
  • Windshield of the vehicle is arranged and comprises a lower part which extends on an end wall side of the vehicle in the vehicle transverse direction.
  • the front structure further comprises a windshield cross member for receiving the windshield, which extends under the windshield of the vehicle in the vehicle transverse direction and on the upper side of the windshield can be attached.
  • the first end of the first portion of the support structure is preferably connected to the bottom of the channel box and the first end of the second portion of the support structure to a bottom of the windshield cross member.
  • the windshield wiper axis may be attached to the attachment structure of the second end of the second portion of the support structure.
  • Such a formed front structure has in normal operation, i. if no accident has occurred with a pedestrian, a very high strength, since the lower part of the water box is coupled via the support structure to the underside of the windshield cross member, and the support structure on the first flat portion is able to absorb large tensile and compressive forces , whereby vibrations and vibrations of the windshield cross member and the lower part of the water box can be avoided.
  • the support structure provides a reliable and in particular in the second and third direction rigid support for the windshield wiper axis.
  • the front structure provides a high pedestrian protection, since on the one hand, the second section of
  • Bending axis in the second direction is deformable and thus the wiper axis in the
  • the rigidity of the Windscreen cross member is reduced by a bending moment about the second portion is applied to the first portion by the descent of the second flat portion into the water box via the connecting portion, whereby the first portion buckles and thus is no longer able to tensile and compressive forces between the underside of the windshield cross member and the lower part of the water box.
  • the support structure may be arranged in the front structure such that the second
  • the second flat section extends substantially in a vehicle longitudinal direction, thereby enabling the wiper axis to be arranged at the second end of the second section.
  • Vehicle interior less noise, thereby improving ride comfort.
  • the vehicle provides an improved in an accident with a pedestrian
  • Fig. 1 shows a front structure of a vehicle according to an embodiment of the
  • FIG. 2 shows a wiper shaft support structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows the stabilizing effect of the support structure of FIG. 2.
  • FIG. 4 shows the pedestrian protection effect of the support structure of FIG. 2.
  • Fig. 1 shows a front structure 14 of a vehicle from the view of the engine compartment of the vehicle.
  • the engine compartment is delimited in the direction of the passenger compartment by an end wall 22, which runs essentially transversely to the vehicle longitudinal direction.
  • end wall 22 which runs essentially transversely to the vehicle longitudinal direction.
  • End wall 22 is a water box 13, which is bounded below by a lower part 12. At the top of the water box 3 by a
  • Windscreen cross member 15 limited, on the upper side of a windshield, not shown, of the vehicle rests and is attached thereto.
  • a windshield wiper system 23 is housed in the water tank 13 .
  • the windshield wiper system 23 comprises two Windscreen wiper axles 2a and 2b which extend upwardly substantially perpendicular to the plane of the windshield.
  • two holding structures 1 a and 1 b are mounted, which serve for fastening the windshield wiper axes 2 a and 2 b.
  • the windshield wiper system 23 is shown offset in Fig. 1 from its final position to the right, so that the support structure 1a in the illustration shown is better visible and not through the windshield wiper axis 2a and the associated
  • Holding structure 1 will be described below with reference to Figs. 2-4 in detail.
  • the support structure 1 is a
  • Coordinate system used which includes three directions X, Y and Z, which in
  • the direction Y is substantially, as shown in Fig. 1, in a vehicle transverse direction, i. essentially in the direction of a longitudinal extent of the water box 13 and the
  • Windscreen cross member 15 Windscreen cross member 15.
  • Fig. 2 shows a more detailed view of the support structure 1, which was shown in Fig. 1 as a support structure 1 b.
  • the holding structure 1 may, as shown in Fig. 2, for example, be made in one piece of a metal sheet.
  • the holding structure 1 is formed in the form of a holding bracket, which comprises two legs 3 and 6, which are connected to each other via a connecting portion 9.
  • the two legs 3, 6 will be referred to below as the first section 3 and second section 6.
  • the first section 3 extends substantially flat in the vehicle transverse direction and a connecting direction between the lower part 12 of the water box 13 and the windshield cross member 15.
  • Extension direction between the lower part 12 and the windshield cross member 15 will be referred to hereinafter as the first direction or X-direction.
  • Vehicle transverse direction will hereinafter be referred to as the second direction or Y direction.
  • the X direction and the Y direction include a substantially right angle.
  • the second section 6 is essentially formed by a surface which extends in the Y-direction and in a Z-direction, which will also be referred to as the third direction below.
  • the Z direction and the Y direction also include an im
  • an angle ⁇ between the X direction and the Z direction is determined by the geometry of the vehicle body.
  • the Z-direction is substantially parallel to the support surface of the windshield and the X-direction extends such that the first portion 3 is adapted to establish a connection between the lower part 12 of the water box 13 and the windshield cross member 15.
  • the angle ⁇ between the X direction and the Z direction may be, for example, an angle between 70 ° and 110 °.
  • the angle ⁇ can also be a substantially right angle.
  • the first section 3 has a first end 4 in the X direction at the end shown in FIG. 2, and a second end 5 at the opposite end.
  • a mounting structure 11 which serves for connecting the first end 4 of the first portion 3 with the lower part 12 of the channel box 13.
  • the fastening structure 11 comprises a bent-over section, which can be connected to the lower part 12, for example by means of a welded connection.
  • the second section 6 has a first end 7 in the Z direction and has a second end 8 spaced therefrom.
  • the connecting portion 9 connects the second end 5 of the first portion 3 to the first end 7 of the second portion 6. At the second end 8 of the second
  • Section 6 is a mounting structure 10 for securing the
  • Windscreen wiper axis 2 In the embodiment shown in FIG.
  • Fixing structure 10 has a recess in the second end 8 of the second portion 6 wherein a bearing for the windshield wiper axis 2 can be secured.
  • the first end 7 of the second portion 6 is connected to an underside of the windshield cross member 15, for example via a welded joint.
  • Windshield cross member 15 is an optimal power transmission of the
  • Windscreen wiper axis 2 provided on an associated windscreen wiper arm and an associated windscreen wiper blade.
  • the support structure 1 at the edges of the sections 3, 6 and 9, which the sections 3, 6 and 9 in Y direction define further surfaces 16-19 which extend substantially in the XZ plane.
  • These surfaces 16-19 which can be produced, for example, by bending over edge regions of the sections 3, 6 and 9, cause an increase in the rigidity of the support structure 1 with respect to bending moments which act about an axis in the Y direction. Therefore, the surfaces 16-19 will be hereinafter also referred to as reinforcing elements 16-19.
  • Fig. 2 are at both longitudinal edges of the first section 3, the reinforcing elements 16 and 17 to recognize, whereas at the connecting portion 9 and the second portion 6 only at the front edges of the
  • FIG. 2 shows that the reinforcing element 9 of the
  • Connecting portion 9 the largest height, i. has the largest extent out of the plane of the connecting portion 9 out that the reinforcing element 18 of the second portion 6 has the second largest height, and that the reinforcing elements 16 and 17 of the first portion 3 have the lowest height. Accordingly, the connecting portion 9 has the largest bending stiffness with respect to a bending moment around the Y direction, the second portion 6 the second largest bending stiffness and the first portion 3 the lowest
  • the holding structure 1 may further comprise openings 20, 21 in the first section 3.
  • the bending stiffness of the first section can be further influenced and, in addition, material and thus weight can be saved. Furthermore you can. at such
  • Breakthroughs 20, 21 or holes other elements are attached, such.
  • the support structure 1 fulfills two further essential tasks, which will be discussed in detail below in connection with FIGS. 3 and 4.
  • a first further object of the support structure 1 is to increase the stability of the channel box 13 and in particular to avoid a tendency to oscillate of the windshield cross member 15, to a resulting noise and load of
  • Windscreen to reduce As shown in Fig. 3, the support structure 1 due to the arrangement of the first portion 3 between the lower part 12 of the water box 13 and the windshield cross member 15 is able to absorb tensile and compressive stresses between the lower part 12 and the windshield cross member 15 as the arrows 24-26 are shown. Since the first section 3 is loaded by these tensile and compressive loads substantially along its longitudinal direction, ie along the X-direction, the first section 3, despite its low bending stiffness about the Y-direction, can very well absorb these tensile and compressive forces 24-26 stabilize well. As a result, the stiffness of the channel box is significantly improved, so that vibrations of the windshield cross member 15 can be reduced. - ⁇ -
  • a second further object of the support structure 1 is to provide pedestrian protection in the event of a pedestrian impact in the area of the windshield wiper axis 2. This will be shown below with reference to FIG. 4, where an impact of a
  • Pedestrian's head in the form of a so-called Kopfimpaktors 27 will be described in the direction of impact shown by the arrow 28.
  • a force is exerted on the windshield wiper axis 2 in the X direction, which is transmitted via the windshield wiper axis 2 to the second end 8 of the second portion 6 of the support structure 1.
  • the force acting on the second section 6 leads to a deformation of the second section 6 into the water tank 13, whereby the windshield wiper axis 2 likewise dips into the water tank 3.
  • a bending moment is generated on the first portion 3 about an axis in the Y direction, ie about the vehicle transverse axis, by the force acting on the second portion 6. Due to the low bending stiffness about this axis, the first portion 3 bends backwards in the direction of the arrow 29 due to this bending moment.
  • the rigidity of the water box in particular the rigidity of the windshield cross member 15, which was previously described in connection with Fig. 3, significantly reduced, so that in a collision of the Kopfimpaktors 27 on the upper side of the windshield cross member 15 this has a reduced rigidity and thus a provides increased pedestrian protection.
  • the deformation of the support structure 1 due to an impact of the Kopfimpaktors is roughly shown in Fig. 4 by the dashed line 30.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haltestruktur (1) für eine Scheibenwischerachse (2) für ein Fahrzeug. Die Haltestruktur (1) umfasst einen ersten im Wesentlichen flachen Abschnitt (3), welcher sich in eine X-Richtung und eine Y-Richtung erstreckt und in der X-Richtung ein erstes Ende (4) und ein davon beabstandetes zweites Ende (5) aufweist. Die Haltestruktur (1) umfasst ferner einen zweiten im Wesentlichen flachen Abschnitt (6), welcher sich in eine Z-Richtung und die Y-Richtung erstreckt und in der Z-Richtung ein erstes Ende (7) und ein davon beabstandetes zweites Ende (8) aufweist. Die Z-Richtung steht in einem vorbestimmten Winkel (α) zu der X-Richtung. Ein Verbindungsabschnitt (9) der Haltestruktur (1) verbindet das zweite Ende (5) des ersten Abschnitts (3) mit dem ersten Ende (7) des zweiten Abschnitts (6) in dem vorbestimmten Winkel (α). Der erste Abschnitt (3) weist eine erste Biegesteifigkeit, der zweite Abschnitt (6) eine zweite Biegesteifigkeit und der Verbindungsabschnitt (9) eine dritte Biegesteifigkeit jeweils um eine Biegeachse in der Y-Richtung auf. Die erste Biegesteifigkeit ist geringer als die zweite Biegesteifigkeit und die zweite Biegesteifigkeit ist geringer als die dritte Biegesteifigkeit. Das zweite Ende (8) des zweiten Abschnitts (6) weist eine Befestigungsstruktur (10) zum Aufnehmen der Scheibenwischerachse (2) auf.

Description

Beschreibung
Haltestruktur für eine Scheibenwischerachse und Vorderstruktur für ein Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haltestruktur für eine Scheibenwischerachse für ein Fahrzeug sowie eine Vorderstruktur für ein Fahrzeug, welche die Haltestruktur für die
Scheibenwischerachse umfasst. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine
Haltestruktur und eine Fahrzeugvorderstruktur, welche einem Wasserkasten der Vorderstruktur eine hohe Steifigkeit verleihen und gleichzeitig bei einem Unfall mit einem Fußgänger einen hohen Fußgängerschutz bereitstellen.
Bei Kraftfahrzeugen, wie z.B. Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, befindet sich unterhalb der Windschutzscheibe üblicherweise ein so genannter Wasserkasten, in welchem eine Scheibenwischanlage für die Windschutzscheibe untergebracht ist. Der Wasserkasten umfasst üblicherweise ein Wasserkastenunterteil, welches im unteren Bereich des Wasserkastens entlang einer Stirnwand des Fahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung verläuft. An einer Oberseite des Wasserkastens verläuft üblicherweise ein Windschutzscheibenquerträger, auf dessen Oberseite die Windschutzscheibe aufliegt und befestigt ist. Die Scheibenwischeranlage ist in dem Raum zwischen dem Wasserkastenunterteil und dem Windschutzscheibenquerträger angeordnet. Wischerachsen der Scheibenwischeranlage, an welchen die Wischerarme angebracht werden, treten im Wesentlichen senkrecht zu der Windschutzscheibe und somit zu dem Windschutzscheibenquerträger nach oben aus dem Wasserkasten heraus. Die
Scheibenwischerachsen werden üblicherweise mit Haltern an einer Unterseite des
Windschutzscheibenquerträgers befestigt.
Um eine möglichst hohe Steifigkeit des Vorderbaus des Fahrzeugs insbesondere im Bereich der Auflagefläche des Windschutzscheibenquerträgers zu erreichen, werden üblicherweise Versteifungen zwischen dem Wasserkastenunterteil und der Unterseite des
Windschutzscheibenquerträgers im Wasserkasten angebracht. Durch diese Versteifungen können Vibrationen und Geräuschentwicklungen im Bereich der Windschutzscheibe verringert werden. Unter diesem Geschichtspunkt ist daher eine möglichst hohe Festigkeit des
Wasserkastens und insbesondere des Windschutzscheibenquerträgers gewünscht. Ebenso ist, um eine zuverlässige Funktionsweise der Scheibenwischanlage zu gewährleisten, eine hohe Steifigkeit im Bereich der Befestigung der Wischerachsen wünschenswert.
BESTÄTIGUNGSKOPIE 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 eines Kopfes des Fußgängers in diesem Bereich möglich ist. Darüber hinaus ist es Im Sinne des Fußgängerschutzes wünschenswert, wenn bei einem Aufprall des Kopfes des Fußgängers auf eine Wischerachse die Wischerachse in den Wasserkasten abtauchen kann, um ein Verletzungsrisiko zu verringern.
Um ein Verletzungsrisiko eines Fußgängers durch die Wischerachsen zu verringern, schlägt die DE 10 2006 015 784 A1 daher eine Wegbrech-Montagehalterungsanordnung für ein
Wischersystem vor. Dadurch werden Komponenten des Wischersystems nach unterhalb einer Aufschlaglinie eines Fahrzeugs im Fall von z.B. einem Fahrzeug-Fußgänger-Zusammenstoß verlagert.
Die DE 10 2006 009 688 A1 offenbart einen Vorderbau für ein Kraftfahrzeug mit einer
Stirnwand mit einem horizontalen Steg zur Halterung von Halteteilen einer Wischanlage. Die Halteteile sind U-förmig gebogen und stehen mit einem Abschnitt über dem horizontalen Steg über. In dem überstehenden Abschnitt sind Mittel zur Befestigung der Wischanlage angeordnet, während die übrigen Bereiche der Halteteile mit dem horizontalen Steg jeweils ein Kastenprofil bilden. Die Stirnwand weist hierdurch im Bereich der Halteteile eine hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht auf. Ein vorgesehenes Kollabieren der Anbindung der Wischeranlage ah die Stirnwand bei einem Aufprall eines Fußgängers auf die Wischeranlage wird erreicht, wenn das U-förmige Halteteil an einem über dem horizontalen Steg der Stirnwand überstehenden
Abschnitt Mittel zur Halterung der Wischeranlage aufweist. Damit ist die Wischeranlage nicht im Bereich des von den Halteteilen und dem horizontalen Steg erzeugten und sehr steifen
Kastenprofils befestigt, sondern an dem überstehenden Abschnitt. Dieser Abschnitt lässt sich mit der vorgesehenen geringeren Steifigkeit fertigen als das Kastenprofil.
Die in dem Stand der Technik gezeigten Lösungen bieten zwar einen Fußgängerschutz bei einem Aufprall des Fußgängers auf eine Wischerachse, weisen jedoch eine ungewünscht hohe Steifigkeit im unteren Bereich der Windschutzscheibe auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fußgängerschutz bei einem Unfall eines Fußgängers mit einem Fahrzeug im Bereich der Wischeranlage und des unteren
Windschutzscheibenbereichs zu verbessern und gleichzeitig im normalen Betrieb des
Fahrzeugs Vibrationen in diesem Bereich zu vermeiden und einen zuverlässigen Betrieb der Scheibenwischanlage sicherzustellen. Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Haltestruktur für eine Scheibenwischerachse für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 , eine Vorderstruktur für ein Fahrzeug nach Anspruch 8 und ein Fahrzeug nach Anspruch 11 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Haltestruktur für eine Scheibenwischerachse für ein Fahrzeug bereitgestellt. Die Haltestruktur umfasst einen ersten flachen Abschnitt, welcher sich in eine erste und eine zu der ersten Richtung im Wesentlichen senkrechte zweite Richtung erstreckt. In der ersten Richtung weist der erste Abschnitt ein erstes Ende und ein davon beabstandetes zweites Ende auf. Die Haltestruktur umfasst weiterhin einen zweiten flachen Abschnitt, welcher sich in eine dritte Richtung und die zweite Richtung erstreckt. Der zweite Abschnitt weist in der dritten Richtung ein erstes Ende und ein davon beabstandetes zweites Ende auf. Die dritte Richtung ist senkrecht zu der zweiten Richtung und in einem vorbestimmten Winkel zu der ersten Richtung. Ein Verbindungsabschnitt der Haltestruktur verbindet das zweite Ende des ersten Abschnitts mit dem ersten Ende des zweiten Abschnitts in dem vorbestimmten Winkel. Der erste Abschnitt weist eine erste Biegesteifigkeit auf, der zweite Abschnitt eine zweite Biegesteifigkeit und der Verbindungsabschnitt eine dritte Biegesteifigkeit. Die
Biegesteifigkeiten beziehen sich jeweils auf eine Biegeachse in der zweiten Richtung, d.h. auf eine Verformung des Abschnitts um eine Achse, welche in der zweiten Richtung verläuft. Die erste Biegesteifigkeit ist geringer als die zweite Biegesteifigkeit, welche wiederum geringer als die dritte Biegesteifigkeit ist. Das zweite Ende des zweiten Abschnitts weist eine
Befestigungsstruktur zum Aufnehmen der Scheibenwischerachse auf.
Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung. So kann das erste Ende des ersten Abschnitts eine Befestigungsstruktur zum Koppeln des ersten Abschnitts mit einem Unterteil eines Wasserkastens einer Vorderstruktur des Fahrzeugs aufweisen. Das erste Ende des zweiten Abschnitts kann eine
Befestigungsstruktur zum Koppeln des zweiten Abschnitts mit einer Unterseite eines
Windschutzscheibenquerträgers aufweisen. Der vorbestimmte Winkel kann beispielsweise näherungsweise ein rechter Winkel sein.
Auf diese Art und Weise wird eine Haltestruktur für die Scheibenwischerachse in Form eines Haltewinkels gebildet. Ein Schenkel des Haltewinkels (erster flacher Abschnitt) verbindet das Unterteil des Wasserkastens mit der Unterseite des Windschutzscheibenquerträgers, wohingegen der zweite Schenkel des Haltewinkels (zweiter flacher Abschnitt) freitragend von der Unterseite des Windschutzscheibenträgers hervorragen kann, um die
Scheibenwischerachse aufzunehmen. Der erste Schenkel des Haltewinkels bietet somit eine Versteifung zwischen der Unterseite des Windschutzscheibenträgers und dem Unterteil des Wasserkastens, wodurch Vibrationen und Geräuschentwicklungen vermieden werden können und die Stabilität des Windschutzscheibenquerträgers erhöht werden kann. Der zweite, freitragende Schenkel des Haltewinkels bietet eine Aufnahme für die Scheibenwischerachse und kann im Fall eines Aufpralls eines Fußgängers auf die Scheibenwischerachse durch Verformen nach unten in den Wasserkasten abtauchen. Dazu trägt insbesondere bei, dass der Haltewinkel an diesem zweiten Schenkel seine geringste Biegesteifigkeit um eine Achse in der zweiten Richtung, d.h. in Fahrzeugquerrichtung aufweist. Durch die hohe Steifigkeit des Haltewinkels im Bereich des Verbindungsabschnitts zwischen den beiden Schenkeln (den beiden flachen Abschnitten) kann zusätzlich eine durch den Fußgängeraufprall bewirkte Kraft auf den zweiten Abschnitt in Form eines Biegemoments um die zweite Richtung auf den ersten Abschnitt übertragen werden, wodurch dieser Aufgrund seiner geringeren Biegesteifigkeit einknicken kann. Dadurch wird die Steifigkeit des Windschutzscheibenquerträgers, welche durch die Kopplung des Windschutzscheibenquerträgers über den ersten flachen Abschnitt mit dem Unterteil des Wasserkastens bewirkt wird, erheblich verringert, so dass auch im Bereich des Windschutzscheibenquerträgers ein Fußgängerschutz erreicht wird. Im nichtgeknickten Zustand, d.h. im normalen Betrieb des Fahrzeugs, kann der erste flache Abschnitt hingegen sehr große Zug- und Druckkräfte aufnehmen und somit zur Steifigkeit des
Windschutzscheibenquerträgers erheblich beitragen.
Gemäß einer Ausführungsform werden der erste Abschnitt, der zweite Abschnitt und der Verbindungsabschnitt zusammen als ein Teil aus Metall gefertigt. Dadurch ist eine
kostengünstige Herstellung und Montage der Haltestruktur möglich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der erste Abschnitt, der zweite Abschnitt und/oder der Verbindungsabschnitt jeweils an mindestens einem Rand, welcher den jeweiligen Abschnitt in der zweiten Richtung, d.h. der Fahrzeugquerrichtung, begrenzt, ein mit dem Abschnitt verbundenes Verstärkungselement auf, welches sich flächig in der ersten und dritten Richtung erstreckt, d.h. in Fahrzeuglängs- und Höhenrichtung. Diese Verstärkungselemente können beispielsweise durch Umbiegen von Randabschnitten an den entsprechenden Rändern der Abschnitte ausgebildet werden, so dass das Profil der entsprechenden Abschnitte beispielsweise L- oder U-förmig ausgestaltet wird. Vorteilhafterweise können die
Verstärkungselemente verwendet werden, um die zuvor beschriebenen Biegesteifigkeiten der einzelnen Abschnitt einzustellen. Werden die Verstärkungselemente beispielsweise wie zuvor beschrieben durch Umbiegen von Randbereichen der Abschnitte ausgebildet, so kann beispielsweise der umgebogene Bereich des ersten Abschnitts kürzer als der umgebogene Bereich des zweiten Abschnitts sein und dieser wiederum kürzer als der umgebogene Bereich des Verbindungsabschnitts sein, um die zuvor beschriebenen Verhältnisse der
Biegesteifigkeiten untereinander bereitzustellen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der erste Abschnitt mindestens einen Durchbruch auf. Dieser Durchbruch kann einerseits zur weiteren Einstellung der Biegesteifigkeit, d.h. zur Verringerung der Biegesteifigkeit des ersten Bereichs, beitragen und darüber hinaus zu einer Gewichtsersparnis und Materialeinsparung beitragen. Schließlich kann einer derartiger
Durchbruch auch zur Befestigung von Elementen der Scheibenwischanlage oder zur
Durchführung und Befestigung von Leitungen in dem Wasserkasten dienen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine Vorderstruktur für ein Fahrzeug bereitgestellt. Die Vorderstruktur umfasst einen Wasserkasten, welcher unterhalb einer
Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet ist und ein Unterteil umfasst, welches an einer Stirnwandseite des Fahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung verläuft. Die Vorderstruktur umfasst weiterhin einen Windschutzscheibenquerträger zur Aufnahme der Windschutzscheibe, welcher unter der Windschutzscheibe des Fahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung verläuft und auf dessen Oberseite die Windschutzscheibe angebracht werden kann. Weiterhin umfasst die
Vorderstruktur eine Scheibenwischeranlage mit mindestens einer Scheibenwischerachse und eine Haltestruktur für die Scheibenwischerachse, welche der zuvor beschriebenen Haltestruktur entspricht.
Das erste Ende des ersten Abschnitts der Haltestruktur wird vorzugsweise mit dem Unterteil des Wasserkastens verbunden und das erste Ende des zweiten Abschnitts der Haltestruktur mit einer Unterseite des Windschutzscheibenquerträgers. Die Scheibenwischerachse kann an der Befestigungsstruktur des zweiten Endes des zweiten Abschnitts der Haltestruktur angebracht werden.
Eine derart ausgebildete Vorderstruktur weist in Normalbetrieb, d.h. wenn kein Unfall mit einem Fußgänger aufgetreten ist, eine sehr hohe Festigkeit auf, da das Unterteil des Wasserkastens über die Haltestruktur mit der Unterseite des Windschutzscheibenquerträgers gekoppelt ist, und die Haltestruktur über den ersten flachen Abschnitt in der Lage ist, große Zug- und Druckkräfte aufzunehmen, wodurch Vibrationen und Schwingungen des Windschutzscheibenquerträgers und des Unterteils des Wasserkastens vermieden werden können. Darüber hinaus bietet die Haltestruktur eine zuverlässige und insbesondere in der zweiten und dritten Richtung steife Halterung für die Scheibenwischerachse. Bei einem Unfall mit einem Fußgänger, wenn beispielsweise ein Kopf des Fußgängers auf die Scheibenwischerachse prallt, bietet die Vorderstruktur einen hohen Fußgängerschutz, da zum einen der zweite Abschnitt der
Haltestruktur aufgrund seiner geringen Steifigkeit in der ersten Richtung, d.h. um eine
Biegeachse in der zweiten Richtung, verformbar ist und somit die Wischerachse in den
Wasserkasten abtauchen kann, und zum anderen die Steifigkeit des Windschutzscheibenquerträgers verringert wird, indem durch das Abtauchen des zweiten flachen Abschnitts in den Wasserkasten über den Verbindungsabschnitt ein Biegemoment um die zweite Richtung auf den ersten Abschnitt ausgeübt wird, wodurch der erste Abschnitt ausknickt und somit nicht mehr in der Lage ist, Zug- und Druckkräfte zwischen der Unterseite des Windschutzscheibenquerträgers und dem Unterteil des Wasserkastens aufzunehmen.
Die Haltestruktur kann derart in der Vorderstruktur angeordnet werden, dass die zweite
Richtung im Wesentlichen in der Fahrzeugquerrichtung verläuft. Dadurch erstreckt sich der zweite flache Abschnitt im Wesentlichen in einer Fahrzeuglängsrichtung, wodurch ein Anordnen der Wischerachse an dem zweiten Ende des zweiten Abschnitts ermöglicht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird schließlich ein Fahrzeug mit der zuvor beschriebenen Vorderstruktur bereitgestellt. Aufgrund der verringerten Vibrationen treten in dem
Fahrzeuginneren weniger Geräusche auf, wodurch ein Fahrkomfort verbessert wird. Darüber hinaus bietet das Fahrzeug bei einem Unfall mit einem Fußgänger einen verbesserten
Fußgängerschutz.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Vorderstruktur eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Haltestruktur für eine Scheibenwischerachse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt die stabilisierende Wirkung der Haltestruktur der Fig. 2. Fig. 4 zeigt die Fußgängerschutzwirkung der Haltestruktur der Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine Vorderstruktur 14 eines Fahrzeugs aus Sicht des Motorraums des Fahrzeugs. Der Motorraum wird in Richtung zu der Fahrgastzelle durch eine Stirnwand 22, welche im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft, begrenzt. Am oberen Ende der
Stirnwand 22 befindet sich ein Wasserkasten 13, welcher nach unten durch ein Unterteil 12 begrenzt ist. An der Oberseite ist der Wasserkasten 3 durch einen
Windschutzscheibenquerträger 15 begrenzt, auf dessen Oberseite eine nicht dargestellte Windschutzscheibe des Fahrzeugs aufliegt und daran befestigt ist. In dem Wasserkasten 13 ist eine Scheibenwischeranlage 23 untergebracht. Die Scheibenwischeranlage 23 umfasst zwei Scheibenwischerachsen 2a und 2b, welche sich im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Windschutzscheibe nach oben erstrecken. Zwischen dem Unterteil 12 des Wasserkastens 13 und dem Windschutzscheibenquerträger 15 sind zwei Haltestrukturen 1a und 1 b angebracht, welche zur Befestigung der Scheibenwischerachsen 2a und 2b dienen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Scheibenwischeranlage 23 in der Fig. 1 gegenüber ihrer endgültigen Position nach rechts versetzt gezeigt, so dass die Haltestruktur 1a in der gezeigten Darstellung besser sichtbar ist und nicht durch die Scheibenwischerachse 2a und das dazugehörige
Gestänge der Scheibenwischeranlage 23 verdeckt ist. Im endgültig montierten Zustand der Scheibenwischeranlage 23 ist die Scheibenwischerachse 2a an der Haltestruktur 1a
angeordnet und die Scheibenwischerachse 2b an der Haltestruktur 1b angeordnet.
Die Struktur der Haltestrukturen 1 a bzw. 1 b, welche nachfolgend zusammengefasst als
Haltestruktur 1 bezeichnet werden, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2-4 im Detail beschrieben werden. Bei der Beschreibung der Haltestruktur 1 wird ein
Koordinatensystem verwendet, welches drei Richtungen X, Y und Z umfasst, welche im
Zusammenhang mit Fig. 2 in Bezug auf die Haltestruktur 1 definiert werden. Dabei verläuft die Richtung Y im Wesentlichen, wie in Fig. 1 gezeigt, in einer Fahrzeugquerrichtung, d.h. im Wesentlichen in Richtung einer Längsausdehnung des Wasserkastens 13 und des
Windschutzscheibenquerträgers 15.
Fig. 2 zeigt eine detailliertere Ansicht der Haltestruktur 1 , welche in Fig. 1 als Haltestruktur 1 b gezeigt wurde. Die Haltestruktur 1 kann, wie in Fig. 2 gezeigt, beispielsweise einteilig aus einem Metallblech hergestellt sein. Die Haltestruktur 1 ist in Form eines Haltewinkels ausgebildet, welcher zwei Schenkel 3 und 6 umfasst, welche über einen Verbindungsabschnitt 9 miteinander verbunden sind. Die beiden Schenkel 3, 6 werden nachfolgend als erster Abschnitt 3 und zweiter Abschnitt 6 bezeichnet werden. Der erste Abschnitt 3 dehnt sich im Wesentlichen flächig in der Fahrzeugquerrichtung und einer Verbindungsrichtung zwischen dem Unterteil 12 des Wasserkastens 13 und dem Windschutzscheibenquerträger 15 aus. Die
Erstreckungsrichtung zwischen dem Unterteil 12 und dem Windschutzscheibenquerträger 15 wird nachfolgend als erste Richtung oder X-Richtung bezeichnet werden. Die
Fahrzeugquerrichtung wird nachfolgend als zweite Richtung oder Y-Richtung bezeichnet werden. Die X-Richtung und die Y-Richtung schließen einen im Wesentlichen rechten Winkel ein. Der zweite Abschnitt 6 wird im Wesentlichen durch eine Fläche gebildet, welche sich in der Y-Richtung und in einer Z-Richtung, welche nachfolgend auch als dritte Richtung bezeichnet werden wird, erstreckt. Die Z-Richtung und die Y-Richtung schließen ebenfalls einen im
Wesentlichen rechten Winkel ein, wohingegen ein Winkel α zwischen der X-Richtung und der Z- Richtung durch die Geometrie des Fahrzeugvorbaus vorgegeben wird. Die Z-Richtung verläuft im Wesentlichen parallel zu der Auflagefläche der Windschutzscheibe und die X-Richtung verläuft derart, dass der erste Abschnitt 3 geeignet ist, eine Verbindung zwischen dem Unterteil 12 des Wasserkastens 13 und dem Windschutzscheibenquerträger 15 herzustellen. Der Winkel α zwischen der X-Richtung und der Z-Richtung kann beispielsweise ein Winkel zwischen 70° und 110° betragen. Der Winkel α kann auch ein im Wesentlichen rechter Winkel sein.
Der erste Abschnitt 3 weist in X-Richtung an dem in Fig. 2 unten gezeigten Ende ein erstes Ende 4 und an dem gegenüberliegenden Ende ein zweites Ende 5 auf. An dem ersten Ende 4 des ersten Abschnitts 3 befindet sich eine Befestigungsstruktur 11 , welche zum Verbinden des ersten Endes 4 des ersten Abschnitts 3 mit dem Unterteil 12 des Wasserkastens 13 dient. In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der Haltestruktur 1 umfasst die Befestigungsstruktur 11 einen umgebogenen Abschnitt, welcher beispielsweise mit Hilfe einer Schweißverbindung mit dem Unterteil 12 verbunden werden kann.
Der zweite Abschnitt 6 weist in Z-Richtung ein erstes Ende 7 und beabstandet dazu ein zweites Ende 8 auf. Der Verbindungsabschnitt 9 verbindet das zweite Ende 5 des ersten Abschnitts 3 mit dem ersten Ende 7 des zweiten Abschnitts 6. An dem zweiten Ende 8 des zweiten
Abschnitts 6 befindet sich eine Befestigungsstruktur 10 zum Befestigen der
Scheibenwischerachse 2. In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform umfasst die
Befestigungsstruktur 10 eine Aussparung in dem zweiten Ende 8 des zweiten Abschnitts 6 worin eine Lagerung für die Scheibenwischerachse 2 befestigt werden kann. Das erste Ende 7 des zweiten Abschnitts 6 ist mit einer Unterseite des Windschutzscheibenquerträgers 15 beispielsweise über eine Schweißverbindung verbunden.
Durch die Befestigung des ersten Endes 7 des zweiten Abschnitts 6 an dem
Windschutzscheibenquerträger 15 wird eine optimale Kraftübertragung von der
Scheibenwischerachse 2 auf einen zugeordneten Scheibenwischerarm und ein zugeordnetes Scheibenwischerblatt bereitgestellt. Darüber hinaus ergeben sich sehr geringe Toleranzen zwischen Wischerarm und Windschutzscheibenfläche sowie eine äußerst geringe Verformung im Anbindungsbereich der Scheibenwischeranlage.
Neben den flächigen Anteilen der Abschnitte 3, 6 und 9, welche sich in einer Y-Z- und/oder Y-X- Richtung erstrecken, weist die Haltestruktur 1 an den Rändern der Abschnitte 3, 6 und 9, welche die Abschnitte 3, 6 und 9 in Y-Richtung begrenzen, weitere Flächen 16-19 auf, welche sich im Wesentlichen in der X-Z-Ebene erstrecken. Diese Flächen 16-19, welche beispielsweise durch Umbiegen von Randbereichen der Abschnitte 3, 6 und 9 hergestellt werden können, bewirken eine Erhöhung der Steifigkeit der Haltestruktur 1 bezüglich Biegemomenten, welche um eine Achse in Y-Richtung wirken. Daher werden die Flächen 16-19 nachfolgend auch als Verstärkungselemente 16-19 bezeichnet werden. In Fig. 2 sind an beiden Längsrändern des ersten Abschnitts 3 die Verstärkungselemente 16 und 17 zu erkennen, wohingegen an dem Verbindungsabschnitt 9 und dem zweiten Abschnitt 6 nur an den vorderen Rändern die
Verstärkungselemente 19 bzw. 18 sichtbar sind. An den gegenüberliegenden Rändern der Abschnitte 6 und 9 können selbstverständlich auch entsprechende Verstärkungselemente vorgesehen werden. Weiterhin zeigt Fig. 2, dass das Verstärkungselement 9 des
Verbindungsabschnitts 9 die größte Höhe, d.h. die größte Erstreckung aus der Ebene des Verbindungsabschnitts 9 heraus aufweist, dass das Verstärkungselement 18 des zweiten Abschnitts 6 die zweitgrößte Höhe aufweist, und dass die Verstärkungselemente 16 und 17 des ersten Abschnitts 3 die geringste Höhe aufweisen. Demzufolge weist der Verbindungsabschnitt 9 die größte Biegesteifigkeit bezüglich eines Biegemoments um die Y-Richtung auf, der zweite Abschnitt 6 die zweitgrößte Biegesteifigkeit und der erste Abschnitt 3 die geringste
Biegesteifigkeit. Die Wirkungsweise der so gebildeten Biegesteifigkeiten wird nachfolgend insbesondere im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert werden.
Die Haltestruktur 1 kann weiterhin Durchbrüche 20, 21 in dem ersten Abschnitt 3 aufweisen. Dadurch kann die Biegesteifigkeit des ersten Abschnitts weiter beeinflusst werden und darüber hinaus Material und somit Gewicht eingespart werden. Weiterhin können. an derartigen
Durchbrüchen 20, 21 oder Bohrungen weitere Elemente befestigt werden, wie z.B. Teile der Scheibenwischeranlage 23 oder Leitungsführungen in dem Wasserkasten 13.
Neben einer Lagerung der Scheibenwischerachse 2 erfüllt die Haltestruktur 1 zwei weitere wesentliche Aufgaben, welche nachfolgend im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 im Detail erörtert werden.
Eine erste weitere Aufgabe der Haltestruktur 1 ist es, die Stabilität des Wasserkastens 13 zu erhöhen und dabei insbesondere eine Schwingneigung des Windschutzscheibenquerträgers 15 zu vermeiden, um eine daraus resultierende Geräuschentwicklung und Belastung der
Windschutzscheibe zu verringern. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die Haltestruktur 1 aufgrund der Anordnung des ersten Abschnitts 3 zwischen dem Unterteil 12 des Wasserkastens 13 und dem Windschutzscheibenquerträger 15 in der Lage, Zug- und Druckspannungen zwischen dem Unterteil 12 und dem Windschutzscheibenquerträger 15 aufzunehmen, wie sie durch die Pfeile 24-26 dargestellt sind. Da der erste Abschnitt 3 durch diese Zug- und Druckbelastungen im Wesentlichen entlang seiner Längsrichtung, d.h. entlang der X-Richtung, belastet wird, kann der erste Abschnitt 3 trotz seiner geringen Biegesteifigkeit um die Y-Richtung diese Zug- und Druckkräfte 24-26 sehr gut stabilisieren. Dadurch wird die Steifigkeit des Wasserkastens erheblich verbessert, so dass Vibrationen des Windschutzscheibenquerträgers 15 verringert werden können. - θ -
Eine zweite weitere Aufgabe der Haltestruktur 1 ist es, einen Fußgängerschutz bei einem Aufprall eines Fußgängers im Bereich der Scheibenwischerachse 2 bereitzustellen. Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 gezeigt werden, wo ein Aufprall eines
Fußgängerkopfes in Form eines so genannten Kopfimpaktors 27 in der durch den Pfeil 28 gezeigten Aufprallrichtung beschrieben werden wird. Bei einem Aufprall des Kopfimpaktors 27 auf die Scheibenwischerachse 2 wird eine Kraft auf die Scheibenwischerachse 2 in der X- Richtung ausgeübt, welche über die Scheibenwischerachse 2 auf das zweite Ende 8 des zweiten Abschnitts 6 der Haltestruktur 1 übertragen wird. Die auf den zweiten Abschnitt 6 wirkende Kraft führt zu einer Verformung des zweiten Abschnitts 6 in den Wasserkasten 13 hinein, wodurch die Scheibenwischerachse 2 ebenfalls in den Wasserkasten 3 abtaucht. Durch die hohe Steifigkeit des Verbindungsabschnitts 9 wird durch die auf den zweiten Abschnitt 6 wirkende Kraft ein Biegemoment auf den ersten Abschnitt 3 um eine Achse in Y-Richtung, d.h. um die Fahrzeugquerachse, erzeugt. Aufgrund der geringen Biegesteifigkeit um diese Achse knickt der erste Abschnitt 3 aufgrund dieses Biegemoments in Richtung des Pfeils 29 nach hinten aus. Dadurch wird die Steifigkeit des Wasserkastens, insbesondere die Steifigkeit des Windschutzscheibenquerträgers 15, welche im Zusammenhang mit Fig. 3 zuvor beschrieben wurde, erheblich verringert, so dass bei einem Aufprall des Kopfimpaktors 27 auf die Oberseite des Windschutzscheibenquerträgers 15 dieser eine verringerte Steifigkeit aufweist und somit einen erhöhten Fußgängerschutz bereitstellt. Die Verformung der Haltestruktur 1 aufgrund eines Aufpralls des Kopfimpaktors ist in Fig. 4 durch die gestrichelte Linie 30 grob dargestellt.
Bezugszeichenliste
Haltestruktur
Scheibenwischerachse
erster Abschnitt
erstes Ende des ersten Abschnitts
zweites Ende des ersten Abschnitts
zweiter Abschnitt
erstes Ende des zweiten Abschnitts
zweites Ende des zweiten Abschnitts
Verbindungsabschnitt
Befestigungsstruktur
Befestigungsstruktur
Unterteil
Wasserkasten
Vorderstruktur
Windschutzscheibenquerträger
Verstärkungselement
Verstärkungselement
Verstärkungselement
Verstärkungselement
Durchbruch
Durchbruch
Stirnwandseite
Scheibenwischeranlage
-26 Pfeil
Kopfimpaktor
Aufprallrichtung
Knickrichtung
Verformung des Haltestruktur

Claims

Patentansprüche
1. Haltestruktur für eine Scheibenwischerachse (2) für ein Fahrzeug, umfassend:
- einen ersten im Wesentlichen flachen Abschnitt (3), welcher sich in eine erste Richtung (X) und eine zu der ersten Richtung (X) im Wesentlichen senkrechte zweite Richtung (Y) erstreckt und in der ersten Richtung (X) ein erstes Ende (4) und ein davon beabstandetes zweites Ende (5) aufweist,
- einen zweiten im Wesentlichen flachen Abschnitt (6), welcher sich in eine dritte Richtung (Z) und die zweite Richtung (Y) erstreckt und in der dritten Richtung (Z) ein erstes Ende (7) und ein davon beabstandetes zweites Ende (8) aufweist, wobei die dritte Richtung (Z) im Wesentlichen senkrecht zu der zweiten Richtung (Y) und in einem vorbestimmten Winkel (a) zu der ersten Richtung ist (X), und
- einen Verbindungsabschnitt (9), welcher das zweite Ende (5) des ersten Abschnitts (3) mit dem ersten Ende (7) des zweiten Abschnitts (6) in dem vorbestimmten Winkel (a) verbindet,
wobei der erste Abschnitt (3) eine erste Biegesteifigkeit, der zweite Abschnitt (6) eine zweite Biegesteifigkeit und der Verbindungsabschnitt (9) eine dritte Biegesteifigkeit jeweils um eine Biegeachse in der zweiten Richtung (Y) aufweisen,
wobei die erste Biegesteifigkeit geringer als die zweite Biegesteifigkeit und die zweite Biegesteifigkeit geringer als die dritte Biegesteifigkeit ist,
wobei das zweite Ende (8) des zweiten Abschnitts (6) eine Befestigungsstruktur (10) zum Aufnehmen der Scheibenwischerachse (2) aufweist.
2. Haltestruktur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (4) des ersten Abschnitts (3) eine Befestigungsstruktur (11 ) zum Koppeln des ersten Abschnitts (3) mit einem Unterteil (12) eines Wasserkastens (13) einer Vorderstruktur (14) des Fahrzeugs aufweist.
3. Haltestruktur nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (7) des zweiten Abschnitts (6) eine Befestigungsstruktur zum Koppeln des zweiten Abschnitts (6) mit einer Unterseite eines Windschutzscheibenquerträgers (15) aufweist.
4. Haltestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (3), der zweite Abschnitt (6) und der Verbindungsabschnitt (9) zusammen als ein Teil aus Metall gefertigt sind.
5. Haltestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmten Winkel (a) näherungsweise ein rechter Winkel ist.
6. Haltestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (3), der zweite Abschnitt (6) und/oder der Verbindungsabschnitt (9) jeweils an mindestens einem Rand, welcher den jeweiligen Abschnitt (3, 6, 9) in der zweiten Richtung (Y) begrenzt, ein mit dem Abschnitt (3, 6, 9) verbundenes Verstärkungselement (16-19) aufweist, welches sich flächig in der ersten (X) und dritten (Z) Richtung erstreckt.
7. Haltestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (3) mindestens einen Durchbruch (20, 21) aufweist.
8. Vorderstruktur für ein Fahrzeug, umfassend:
- einen Wasserkasten (13), welcher unterhalb einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet ist und ein Unterteil (12) umfasst, welches an einer Stirnwandseite (22) des Fahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung verläuft,
- einen Windschutzscheibenquerträger (15) zur Aufnahme der Windschutzscheibe, welcher unter der Windschutzscheibe des Fahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung verläuft,
- eine Scheibenwischeranlage (23), mit mindestens einer Scheibenwischerachse (2), und
- mindestens eine Haltestruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
9. Vorderstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Richtung (Y) der Haltestruktur (1) im Wesentlichen in der Fahrzeugquerrichtung verläuft.
10. Vorderstruktur nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
- das erste Ende (4) des ersten Abschnitts (3) der Haltestruktur (1 ) mit dem Unterteil (12) des Wasserkastens (13) verbunden ist,
- das erste Ende (7) des zweiten Abschnitts (6) der Haltestruktur (1 ) mit einer Unterseite des Windschutzscheibenquerträgers (15) verbunden ist, und
- die Scheibenwischerachse (2) an der Befestigungsstruktur (10) des zweiten Endes (8) des zweiten Abschnitts (6) der Haltestruktur (1 ) angebracht ist.
11. Fahrzeug mit einer Vorderstruktur nach einem der Ansprüche 8-10.
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