DE19637995C1 - Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Behälters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Behälters an einem Wandteil einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere im Motorraum eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE 30 08 872 A1) ist an einem vertikalen Wandteil innerhalb des Motorraums ein Bügel angeschraubt, in dem der Eingriffsausschnitt V-förmig so eingeschnitten ist, daß dieser nach oben hin offen ist. Die Wandstärke des Bügels ist wenig kleiner als die Länge des Laschenstiels. Der Behälter wird mit der Einhängelasche von oben her so in den Bügel eingeführt, daß der im Querschnitt ebenfalls V-förmig ausgebildete Laschenstiel den Eingriffsausschnitt durchragt und der Laschenschild den Bügel auf dessen vom Behälter abgekehrten Rückseite allseits des Eingriffsausschnitts übergreift. Damit ist der Behälter in beiden senkrecht zur Einschieberichtung sich erstreckenden und zueinander rechtwinkligen Querrichtungen (x- und y-Richtung) formschlüssig festgelegt. Er kann jedoch bei starken Erschütterungen sich in Vertikalrichtung (z-Richtung) bewegen, was langfristig zu einem unbeabsichtigten Abfallen des Behälters führen kann. Bei Anordnung des Bügels an einem in Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckenden Wandteil treten beim Anfahren und Abbremsen, insbesondere bei vollem Behälter, erhebliche Scherkräfte an dem Laschestiel auf, die langfristig zu einem Abreißen des Behälters führen.

Bei einer ebenfalls bekannten Vorrichtung zur lösbaren Verbindung zweier zueinander drehbarer Teile (DE-OS 20 54 855) weist das eine Teil eine Ausnehmung mit an der Kante derselben in Richtung auf das andere Teil abgebogenen, ringsegmentförmigen Lappen und mit zwischen den Lappen liegenden, radialen Erweiterungen der Ausnehmung sowie das andere Teil hakenförmige, in Richtung auf das eine Teil abgebogene Lappen auf, die durch die radialen Erweiterungen der Ausnehmung in dem einen Teil hindurchsteckbar sind. Mit Verdrehen der beiden Teile zueinander hintergreifen die hakenförmigen Lappen an dem anderen Teil die ringsegmentförmigen Lappen an dem einen Teil nach Art eines Bajonettverschlusses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Behälters an einem Wandteil einer Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art zu schaffen, die kostengünstig ist, große Beschleunigungskräfte in Längs-, Quer- und Vertikalrichtung des Fahrzeugs (x-, y- und z-Richtung) aufzunehmen vermag und zu Reinigungs- und Wartungsarbeiten ohne Montagewerkzeug leicht lösbar ist.

Die Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil das Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, durch Wegfall von bisher erforderlichen Haltebügeln, Schweißmuttern, Gewindebolzen etc. wesentlich preisgünstiger in der Herstellung zu sein und eine nur minimale Montagezeit zu benötigen. Die karosserieseitigen Befestigungselemente, nämlich die T-förmige Wandaussparung und die etwa rechteckförmige Durchstecköffnung in den beiden Befestigungspunkten der Vorrichtung werden beim Fertigen des Karosseriewandteils gleich mit ausgestanzt und die behälterseitigen Befestigungselemente wie Einhängelasche und Lagerzapfen werden beim Herstellen des Behälters gleich mit angeformt. Die Schwenkhülse mit Schwenkhebel und Bajonettsegmenten wird als separates Kunststoffteil gefertigt und einfach auf den Lagerbolzen aufgeclipst. Zum Demontieren ist lediglich der Schwenkhebel um 90° zu schwenken, wodurch der bajonettartige Verschluß im zweiten Befestigungspunkt gelöst wird. Danach ist die Schwenkhülse aus der Durchstecköffnung herausziehbar und der Behälter kann anschließend aus der T-förmigen Wandaussparung des ersten Befestigungspunktes durch eine vertikale Schiebebewegung nach oben ausgehoben werden. Das Wiedereinhängen des gereinigten oder gewarteten Behälters erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, wobei am Schluß der Schwenkhebel um wiederum 90° in seine Verriegelungslage zurückgeschwenkt wird. Die in x-, y- und z-Richtung auftretende Beschleunigungskräfte werden in zwei Befestigungspunkten aufgenommen, die einen relativ großen Abstand voneinander aufweisen, so daß nur recht geringe Biegemomente auftreten können.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf der vom Behälter abgekehrten Außenseite des Laschenschilds der Einhängelasche mindestens eine in Einschieberichtung (z-Richtung) sich erstreckende Zahnleiste ausgebildet, deren Rastzähne die quer zur Einschieberichtung (z-Richtung) verlaufende Kante des Querteils der T-förmigen Wandaussparung hintergreifen. Durch diese Rastzähne wird eine Bewegung des Behälters nach oben in z-Richtung auch am ersten Befestigungspunkt zuverlässig ausgeschlossen.

Der bajonettartige Verschluß im zweiten Befestigungspunkt wird in einfacher Weise dadurch realisiert, daß die vertikale Höhe der Durchstecköffnung wenig größer als der Außendurchmesser der Schwenkbuchse und kleiner als der Außendurchmesser der beiden Bajonettsegmente und die sich quer dazu erstreckende Breite der Durchstecköffnung wesentlich größer bemessen ist als der Außendurchmesser der beiden Bajonettsegmente. Dadurch ist die Herstellung des wandteilseitigen Bajonetteils des Verschlusses auf das Ausstanzen einer einfachen rechteckförmigen Durchstecköffnung reduziert. Abstandstoleranzen zwischen den Befestigungspunkten der Vorrichtung spielen keine Rolle, und der Behälter kann nach Einhängen der Einhängelasche in die T-förmige Wandaussparung problemlos mit der Schwenkbuchse durch die Durchstecköffnung hindurchgeführt werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Schwenkhebel an der Schwenkbuchse über einen damit einstückigen Ringbund befestigt, dessen axialer Abstand von den Bajonettsegmenten wenig größer ist als die Wandstärke des die Durchstecköffnung tragenden Wandteils. Dadurch liegt das Wandteil bei verriegeltem Verschluß zwischen Ring und Bajonettsegmente eingeklemmt, und jegliches axiales Spiel in y-Richtung ist unterbunden.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer, perspektivischer Darstellung einen mittels einer zwei Befestigungspunkte aufweisenden Vorrichtung an einem Wandteil einer Fahrzeugkarosserie befestigten Behälter,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung gemäß Linie II-II in Fig. 3 der konstruktiven Ausführung des einen Befestigungspunktes der Befestigungsvorrichtung in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 ausschnittweise eine Ansicht in Richtung Pfeil V in Fig. 6 der konstruktiven Ausführung des zweiten Befestigungspunktes der Vorrichtung in Fig. 1,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 5 in Verriegelungsstellung der Vorrichtung,

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Behälter 10 ist beispielsweise ein Wasserbehälter für die Scheibenwaschanlage eines Fahrzeugs, der an einem Wandteil 11 der Karosserie im Motorraum befestigt ist. Eine für eine werkzeuglose Schnellmontage und Schnelldemontage konzipierte Vorrichtung zur Befestigung des Behälters 10 am Wandteil 11 umfaßt zwei Befestigungspunkte 12, 13 mit jeweils wandteilseitig und behälterseitig festgelegten, miteinander korrespondierenden Befestigungselementen. Eine zusätzliche Sicherung des Behälters 10 kann noch durch einen an der Unterseite des Behälters angeformten Zapfen 14 erreicht werden, der in ein Loch 15 eines zum Wandteil 11 senkrecht verlaufenden weiteren Wandteils 16 im wesentlichen formschlüssig einsteckbar ist. Zum Befüllen des Behälters 10 ist auf dessen Oberseite ein Stutzen 17 vorgesehen, der mit einem Verschlußdeckel 18 abgeschlossen ist. Die Einbaulage des Behälters 10 im Kraftfahrzeug ist durch das darunter dargestellte Koordinatensystem gekennzeichnet, wobei die x-Koordinate in Längsrichtung, die y-Koordinate in Querrichtung und die z-Koordinate in Vertikalrichtung des Fahrzeugs weist.

Die Befestigungselemente zur Festlegung des Behälters 10 am Wandteil 11 im Befestigungspunkt 12 bestehen aus einer in dem Wandteil 11 eingebrachten T-förmigen Wandaussparung 20 mit einem in z-Richtung verlaufenden Mittelteil 201 und einem in x-Richtung verlaufenden Querteil 202 sowie aus einer behälterseitig festgelegten Einhängelasche 21, die eine am Behälter 10 angeschweißte Laschenwurzel 211 einen daran einstückig angesetzten Laschenstiel 212 und einen am Ende des Laschenstiels 212 einstückig angeformten Laschenschild 213 aufweist. Die gegenüber den Abmessungen des Laschenschilds 213 reduzierten Abmessungen des Laschenstiels 212 sind der Breite des Mittelteils 201 der Wandaussparung 20 so angepaßt, daß der Laschenstiel 212 in x-Richtung formschlüssig im Mittelteil 201 aufnehmbar ist. Die in x-Richtung weisende Breite des Querteils 202 der Wandaussparung 20 ist hingegen wesentlich größer gewählt als die in x-Richtung verlaufende Breite des Laschenschilds 213, so daß der Laschenschild 213 durch den Mittelteil 201 hindurchgesteckt werden kann. Die axiale Länge des Laschenstiels 212 ist geringfügig größer gewählt als die Wandstärke des Wandteils 16, so daß nach Einschieben des Laschenstiels 211 in das Mittelteil 201 der T-förmigen Wandaussparung 20 die Einhängelasche 21 in y-Richtung nahezu spiellos in der Wandaussparung 20 im Wandteil 11 gehalten ist. Laschenwurzel 211, Laschenstiel 212 und Laschenschild 213 sind einstückig aus Kunststoff hergestellt und an die Außenwand des ebenfalls aus Kunststoff gefertigten Behälters 10 angeschweißt. Die Einhängelasche 21 kann aber auch beim Spritzen des Kunststoffbehälters 10 gleich mit angespritzt werden.

In Fig. 2-4 ist das beschriebene Zusammenwirken von Einhängelasche 21 und Wandaussparung 20 in verschiedenen Darstellungen illustriert. Fig. 2 zeigt dabei einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 3, Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 2. Zur Sicherung des Behälters 10 gegen eine Verschiebung in z-Richtung sind auf der vom Behälter 10 abgekehrten Außenseite des Laschenschilds 213 zwei Zahnleisten 22 mit Rastzähnen 23 längs deren zur Einschieberichtung der Einhängelasche 21 parallelen Rändern ausgeformt. Wird die Einhängelasche 21 in die T-förmige Wandaussparung 20 eingeschoben, so hintergreift jeweils ein Rastzahn 23 in jeder Zahnleiste 22 die in Einschieberichtung vordere bzw. obere Querkante 202a des Querteils 202 der Wandaussparung 20, so daß ein ungewolltes Verschieben des Behälters 10 in z-Richtung, z. B. durch nachhaltige Erschütterungen, ausgeschlossen ist.

Der im Abstand vom Befestigungspunkt 12 vorgesehene zweite Befestigungspunkt 13 der Vorrichtung ist als bajonettartiger Verschluß ausgebildet, der zwischen dem Behälter 10 und dem Wandteil 11 wirksam ist. In Fig. 5 und 6 ist der Verschluß 24 in Entriegelungsstellung und in Fig. 7 und 8 in Verriegelungsstellung dargestellt. Der wandteilseitige Bajonetteil des Verschlusses 24 wird von einer rechteckförmigen Durchstecköffnung 25 im Wandteil 11 und der behälterseitige Bajonetteil von einer auf einem behälterfesten Lagerzapfen 26 drehbar sitzenden Schwenkbuchse 27 gebildet, an der ein Schwenkhebel 28 und zwei diametrale, radial abstehende Bajonettsegmente 29 angeformt sind. Der hohle Lagerzapfen 26 aus Kunststoff ist durch eine Bohrung 30 im Behälter 10 hindurchgesteckt und mit einem einstückigen Flansch 34 an der Innenwand des ebenfalls aus Kunststoff gefertigten Behälters 10 geschweißt. Alternativ kann der Lagerzapfen 26 auch einstückig mit dem Behälter 10 sein und bei dessen Herstellvorgang gleich mit angespritzt werden. An dem vom Behälter 10 abgekehrten freien Stirnende ist am Lagerzapfen 26 ein radial abstehender Clipsbund 31 angeformt. Die Schwenkbuchse 27 mit Schwenkhebel 28 und den beiden Bajonettsegmenten 29 ist als separates Kunststoffspritzteil gefertigt und wird auf den Lagerzapfen 26 aufgeclipst, wobei sie zwischen dem Behälter 10 und dem Clipsbund 31 axial nahezu spiellos gehalten wird. Der Schwenkhebel 28 strebt radial von einem Ringbund 32 ab, der einstückig auf der Schwenkbuchse 27 ausgeformt ist und von den Bajonettsegmenten 29 einen Axialabstand einhält, der wenig größer ist als die Wandstärke des Wandteils 11. Der Durchmesser des Ringbundes 32 ist größer als die vertikale, in z-Richtung verlaufende Höhe der Durchstecköffnung 25, so daß der Ringbund 32 nicht durch die Durchstecköffnung 25 hindurchpaßt. Die Durchstecköffnung 25 im Wandteil 11 ist in Anpassung an die Schwenkbuchse 27 mit dem Bajonettsegmenten 29 in ihren Abmessungen so festgelegt, daß ihre vertikale Höhe größer als der Außendurchmesser der Schwenkbuchse 27 und kleiner als der Außendurchmesser der beiden Bajonettsegmente 29 und ihre quer dazu in x-Richtung sich erstreckende Breite wesentlich größer ist als der Außendurchmesser der beiden Bajonettsegmente 29.

In der Entriegelungsstellung des Verschlusses 24 (Fig. 5 und 6) liegen die Bajonettsegmente 29 innerhalb der Durchstecköffnung 25, so daß die Schwenkbuchse 27 bis hin zum Ringbund 32 durch die Durchstecköffnung 25 hindurchgesteckt werden kann. Wird nunmehr der Schwenkhebel 28 in Richtung Pfeil 33 in Fig. 7 geschwenkt, so dreht sich die Schwenkbuchse 27 um 90° und die beiden Bajonettsegmente 29 hintergreifen das Wandteil 11 auf dessen vom Behälter 10 abgekehrten Rückseite. Da der Abstand des Ringbunds 32 von den Bajonettsegmenten 29 geringfügig größer ist als die Wandstärke des Wandteils 11 wird der Behälter in y-Richtung spiellos kraftschlüssig an dem Wandteil 16 festgelegt.

Zum Befestigen des Behälters 10 am Wandteil 11 wird der Schwenkhebel 28 in seine in Fig. 5 und 6 dargestellte Entriegelungsstellung gestellt. Dann wird der Behälter 10 im Befestigungspunkt 12 mittels der Einhängelasche 21 in die Wandaussparung 20 eingehängt. Nach Einrasten der Rastzähne 23 in den beiden Zahnleisten 22 an der oberen Querkante 202a des Querteils 202 der Wandaussparung 20 ist die Einhängelasche 21 im Befestigungspunkt 12 in allen Richtungen formschlüssig festgelegt. Danach wird der Behälter 10 am zweiten Befestigungspunkt 13 in y-Richtung mit der Schwenkbuchse 27 durch die Durchstecköffnung 25 im Wandteil 11 hindurchgesteckt, bis der Ringbund 32 an der dem Behälter 10 zugekehrten Vorderseite des Wandteils 11 anstößt. Dann wird der Schwenkhebel 28 in Richtung Pfeil 33 in Fig. 7 geschwenkt und damit der Behälter 10 in y-Richtung am Wandteil 11 spiellos verriegelt. Die Demontage des Behälters 10 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, wobei zunächst der Schwenkhebel 28 in seine in Fig. 5 und 6 dargestellte Entriegelungsstellung überführt wird.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Behälters an einem Wandteil einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere im Motorraum eines Kraftfahrzeugs, mit einem wandteilseitig festgelegten Eingriffsausschnitt und mit einer behälterseitig festgelegten Einhängelasche, die einen in den Eingriffsausschnitt formschlüssig einsetzbaren Laschenstiel und einen am behälterfernen Ende des Laschenstiels angeformten Laschenschild zum übergreifen des Eingriffsausschnitts auf der vom Behälter abgekehrten Seite aufweist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wandteil (11) eine T-förmige Wandaussparung (20) eingebracht ist, deren Mittelteil (201) den Eingriffsausschnitt bildet und dessen Querteil (202) größer bemessen ist als die quer zur Einschieberichtung gesehene Breite des Laschenschilds (213), und daß im Abstand davon zwischen Behälter (10) und Wandteil (11) ein bajonettartiger Verschluß (24) wirksam ist, der eine im Wandteil (11) vorgesehene, den einen Bajonetteil bildende Durchstecköffnung (25) und eine auf einem behälterfesten Lagerzapfen (26) drehbar gehaltene, den anderen Bajonetteil bildende Schwenkbuchse (27) aufweist, auf der ein Schwenkhebel (28) und zwei zueinander diametrale, radial abstehende Bajonettsegmente (29) zum Hintergreifen des Wandteils (11) angeformt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der vom Behälter (10) abgekehrten Außenseite des Laschenschilds (213) der Einhängelasche (21) mindestens eine in Einschieberichtung sich erstreckende Zahnleiste (22) mit Rastzähnen (23) ausgebildet ist, deren Rastzähne (23) eine zur Einschieberichtung quer verlaufende Kante (202a) des Querteiles (202) der T-förmigen Wandaussparung (20) hintergreifen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zahnleisten (22) mit Rastzähnen (23) an den zur Einschieberichtung der Einhängelasche (21) parallelen Rändern des Laschenschilds (213) ausgeformt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einhängelasche (21) eine an dem vom Laschenschild (213) abgekehrten Ende des Laschenstiels (212) einstückig angeformte Laschenwurzel (211) aufweist, die an dem Behälter (10) angeschweißt oder mit diesem einstückig verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Höhe der Durchstecköffnung (25) im Wandteil (11) größer als der Außendurchmesser der Schwenkbuchse (27) und kleiner als der Außendurchmesser der beiden Bajonettsegmente (20) ist und daß die sich quer dazu erstreckende Breite der Durchstecköffnung (25) wesentlich größer ist als der Außendurchmesser der beiden Bajonettsegmente (29).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (28) an der Schwenkbuchse (27) über einen damit einstückigen Ringbund (32) befestigt ist, dessen Axialabstand (29) von den Bajonettsegmenten (29) geringfügiger größer ist als die Wandstärke des die Durchstecköffnung (25) tragenden Wandteils (11) und dessen Außendurchmesser größer ist als die vertikale Höhe der Durchstecköffnung (25).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbuchse (27) mit Ringbund (32), Schwenkhebel (28) und Bajonettsegmenten (29) einstückig als Kunststoffspritzteil gefertigt ist und daß der behälterseitig festgelegte hohle Lagerzapfen (26) an seinem vom Behälter (10) abgekehrten freien Ende einen Clipsbund (31) trägt, der zusammen mit dem Behälter (10) die Schwenkbuchse (27) in Achsrichtung nahezu spiellos auf dem Lagerzapfen (26) unverschieblich hält.