DE19908252B4 - Karosseriestruktur - Google Patents

Abstract

Karosseriestruktur für ein Fahrzeug (1) mit einem Fensterteil (4), dem eine mit einer Antriebseinrichtung (M_W) gekoppelte Reinigungseinrichtung (10) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fensterteil (4) und wenigstens ein Element der Reinigungseinrichtung (10) zu einem in der Karosseriestruktur verschiebbaren Komponentenblock zusammengefaßt sind.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur mit einem Fensterteil für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Gattungsgemäße Karosseriestrukturen sind durch offenkundige Benutzung hinlänglich bekannt. Nur beispielhaft wird diesbezüglich auf die US 5,621,942 A verwiesen. Gängige Konzepte sehen insbesondere bei Heckscheibenwischern vor, daß entweder in der Heckscheibe selbst oder auf einem die Heckscheibe umrandenden Karosserieteil die Lagerung für einen Heckscheibenwischerarm vorgesehen ist, der seinerseits durch einen auf der Fahrzeuginnenseite angeordneten Elektromotor antreibbar ist. Gewöhnlich kann mittels einer Spritzdüse Reinigungsfüssigkeit auf die von dem Wischer überstreichbare Fläche gegeben werden, um so Schmutzpartikel wirkungsvoll beseitigen zu können. Solche Spritzdüsen können entweder in die Lagerwelle des Wischerarms integriert sein (siehe hierzu beispielsweise die DE 35 21 024 C2 ) oder als separate Bauteile ebenfalls einem die Scheibe des Fensters umrandenden Bauteil zugeordnet sein.
• Bei einer bekannten Dachausbildung eines Fahrzeugs ( DE 195 02 019 C1 ) ist eine transparente Dachplatte verwendet, die nach hinten unter eine ortsfeste Heckscheibe verschiebbar ist. Ein Heckscheibenwischer ist hier ständig und ortsfest im untersten Seitenbereich der Heckscheibe mit der Scheibenwischerwelle verbunden.
• Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Karosseriestrukturen so weiterzubilden, daß sie variabler nutzbar werden.
• Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Karosseriestruktur gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
• Erfindungsgemäß wird also eine Karosseriestruktur vorgesehen, bei der ein Fensterteil und wenigstens ein Element einer Reinigungseinrichtung zu einem in der Karosseriestruktur verschiebbaren Komponentenblock zusammengefaßt sind. Mit dieser Lösung können ganz neue Schiebedachkonzepte verwirklicht werden. Die Erfindung ist damit beispielsweise anwendbar auf Karosseriestrukturen, wie sie in der DE 195 13 520 C1 oder in der EP 0 858 921 A1 beschrieben sind. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird als Bestandteil der Reinigungseinrichtung der Wischerarm also dem verfahrbaren Fensterteil zugeordnet und bei der Bewegung des Fensterteils von seinem Antrieb abgekoppelt. Die Abkopplung eines Wischerantriebes ist prinzipiell bekannt aus den Schriften DE 196 45 611 A1 und DE 38 07 087 C2 . Die dort beschriebenen Kopplungsmechanismen dienen der Zweitnutzung des Wischermotors, um so durch einfache Umsteuerung beispielsweise auch Heckklappen-Zuzieheinrichtungen oder Schließeinrichtungen von Zentralverriegelungen zusätzlich betätigen zu können. Hinweise auf eine Abkopplung, mit der auch eine räumliche Trennung von Wischerarm und Antriebsmotor vorgenommen wird, sind diesen Schriften nicht entnehmbar. Allerdings können Elemente dieser Kopplungsmechanismen in vorteilhafter Weise für die Erfindung genutzt werden.
• Je nach Fahrzeugkonzept kann die Erfindung nun auf. unterschiedliche Weise umgesetzt werden. So kann beispielsweise eine aus mehreren Komponenten bestehende Reinigungseinrichtung entweder vollständig oder nur mit einer vorgebbaren Anzahl von Baugruppen dem verschiebbaren Fensterteil zugeordnet werden. Bei einer Teilzuordnung können einige Baugruppen wie Flüssigkeitsverteilsystem (beispielsweise nach Art einer Spritzdüse) oder Flüssigkeitsspeicher (beispielsweise konventionelle Kunststoffbehälter für Reinigungsflüssigkeit) auch einem das Fensterteil einrahmenden Strukturelement der Karosserie zugeordnet sein.
• Besonders hervorzuheben sind auch Kontaktstationen, mit denen Antriebsenergie für die Bewegung der Reinigungseinrichtung bereitgestellt und abgekoppelt werden kann. Gleiches gilt für Flüssigkeitsversorgungsstationen, die abhängig vom Öffnungszustand des Fensterteils eine Versorgung der Reinigungseinrichtung mit Reinigungsflüssigkeit entweder gewährleisten oder gezielt unterbinden.
• In vorteilhafter Weise können die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele mit Komponenten ausgeführt werden, die in konventionellen Fahrzeugen bereits praxiserprobt sind. Es sind lediglich geringfügige Anpassungsarbeiten vorzunehmen.
• Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
• Es zeigen:
• 1: die Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Karosseriestruktur,
• 2: eine Ansicht gemäß Schnitt II-II in 1,
• 3: in einer mit 2 vergleichbaren Ansicht die Abkopplung eines Wischerantriebs von einem Wischerarm,
• 4: in einer mit 2 vergleichbaren Ansicht ein samt Wischerarm verschobenes Fensterteil,
• 5: eine dem verschobenen Fensterteil zugeordnete Spritzdüse im entkoppelten Zustand,
• 6: eine dem verschiebbaren Fensterteil zugeordnete Spritzdüse im eingekoppelten Zustand,
• 7: eine besonders einfach aufgebaute Kupplungseinrichtung.
• Gleiche Bauteile oder Bauteilabschnitte weisen in allen Figuren die gleiche Bezifferung auf.
• Man erkennt in 1 ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Fahrzeug, dessen dem Dach- und Heckbereich zugeordnete Karosseriestruktur im wesentlichen eine Dachhaut 2, als Fensterfeil eine gemäß Pfeil 3 verschiebbare Heckscheibe 4 und eine Heckklappe 5 aufweist. Letztere ist bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel in konventioneller Weise an einem nicht weiter dargestellten oberen Querträger über Scharniere 6 und 7 angelenkt und weist in einem der Heckscheibe 4 zugeordneten Randbereich an einem Heckabschlußteil 8 eine Spritzdüse 9 auf, mit der ein hier nicht weiter beziffertes Wischfeld eines Wischerarms 10 benetzbar ist. In besonders bevorzugter Weise ist hier der Wischerarm 10 in eine untere seitliche Ecke der Heckscheibe 4 verlagert worden, um so einen Wischermotor M_W (siehe 2) einem Strukturelement der Fahrzeugseite zuordnen zu können. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil dann keine elektrischen Leitungen in die Heckklappe 5 eingeführt werden müssen. Sollte dies aber zur Versorgung auch anderer elektrischer Verbraucher wie beispielsweise Rückleuchten ohnehin der Fall sein, kann auch die in der US 5,621,042 A ge zeigte Anordnung des Wischerarms in der Scheibenmitte vorgenommen werden.
• 2 zeigt in schematischer Darstellung die Übertragung der im Wischermotor M_W erzeugten Antriebsbewegung auf den Wischerarm 10. Dieser ist in konventioneller Weise mit einer Lagerwelle 11 in einer Lagerbuchse 12 gehalten, die ihrerseits beispielsweise mit einem vulkanisierten Ringgummi 13 in der Heckscheibe 4 gehalten ist. Die Lagerwelle 11 ist hier axial nicht beweglich und kann wahlweise über ein Kupplungsglied 14 mit einer Antriebswelle 15 des Wischermotors M_W in Eingriff gebracht werden, und zwar beispielsweise über Stirnverzahnungen 16 und 17. Das Kupplungsglied 14 ist verdrehgesichert auf der Antriebswelle 15 gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 18 verschiebbar. Für die Verschiebung des Kupplungsgliedes 14 ist ein Stellglied vorgesehen, das hier als Elektromotor M_K ausgeführt ist und über einen Zuganker 19 in eine Schiebenut 20 des Kupplungsgliedes 14 eingreift. Alternativ zu dem in 2 dargestellten Elektromotor können auch Stellmagneten, Hydraulik- oder Pneumatikzylinder vorgesehen sein. Die Bauteilgruppen M_W und M_K können darüber hinaus zu einem Zusammenbau zusammengefaßt sein.
• Der die Verschiebung der Heckscheibe 4 besorgende Antrieb ist hier mit M_S bezeichnet und greift mit einem ebenfalls nur symbolisch dargestellten Antriebsritzel 21 in eine der Heckscheibe 4 zugeordnete Eingriffsgeometrie 22 ein. Derartige Antriebsmechanismen sind aus der elektromotorischen Bewegbarkeit von Schiebedächern hinlänglich bekannt und bedürfen deshalb an dieser Stelle keiner näheren Erläuterung. Sämtliche der vorbeschriebenen Antriebe M_W, M_K und M_S sind mit einem Steuergerät 23 verbunden, das seinerseits unter anderem auch mit einem Wählschalter 24 und einem Endlagenschalter 25 verbunden ist.
• Das Steuergerät 23 ist nun so programmiert, daß bei Betätigung des Wählschalters 24 zur Verschiebung des hier aus der Heckscheibe 4 und dem Wischerarm 10 gebildeten Komponentenblockes in Pfeilrichtung 3 zunächst das Stellglied M_K für eine Verschiebung des Kupplungsgliedes 14 gemäß Pfeil 26 sorgt. Damit geraten die Stirnverzahnungen 16 und 17 außer Eingriff. Der Wischerarm 10 ist damit vom Wischermotor M_W abgekoppelt, so daß nun eine vom Wischerantrieb unbeeinträchtigte Verschiebung der Heckscheibe 4 durch den Antrieb M_S erfolgen kann. Damit ergeben sich die in 3 dargestellten Verhältnisse.
• Das Stellglied M_K kann wieder deaktiviert werden, wenn sich die Heckscheibe 4 in einer Öffnungs- oder Teilöffnungsstellung befindet, wie dies beispielsweise in 4 ersichtlich ist. Die Rückstellfeder 18 würde dann das Kupplungsglied 14 wieder in eine mit 2 vergleichbare Ausgangsstellung bewegen. Erst bei erneuter Betätigung des Wählschalters 24 zur Einleitung einer Schließbewegung der Heckscheibe 4 erfolgt dann wieder eine Rückverstellung gemäß Pfeil 26a, um eine Kollision der Stirnverzahnungen 16 und 17 zu vermeiden. Für eine durch den Antriebsmotor M_S erzeugte Bewegung der Heckscheibe 4 in Richtung des Pfeiles 27 ist nun die Funktion des bereits erwähnten Endlagenschalters 25 von herausgehobener Bedeutung. Nach Betätigung des Wählschalters 24 ist wie zuvor bereits beschrieben das Kupplungsglied 14 zunächst in Nichteingriffsstellung bewegt worden. Sobald die Heckscheibe 4 in ihrer vollständigen Schließposition ist, wird an dem Endlagenschalter 25 ein Stellsignal erzeugt, welches über das Steuergerät 23 zu einer Verstellung des Kupplungsgliedes 14 entgegen der Pfeilrichtung 26 führt. Damit wird der Wischermotor M_W wieder an die Lagerwelle 11 des Wischerarm 10 angekoppelt.
• An dieser Stelle wird besonders hervorgehoben, daß der Endlagenschalter 25 hier nur symbolisch angedeutet ist. Als Endlagenfunktion kann beispielsweise auch eine Änderung der Stromstärke in der zum Antriebsmotor M_S führenden Leitung verwendet werden, wenn beispielsweise die Heckscheibe 4 in Endposition bewegt worden ist und dann der Antriebsmotor M_S wegen der sich einstellenden Sperrposition eine erhöhte Stromaufnahme aufweist.
• Mit der hier ebenfalls nur symbolisch angedeuteten Druckfeder 18 soll herausgearbeitet werden, daß bei ruhender Heckscheibe 4 das Stellsystem selbst keiner weiteren Energiezufuhr bedarf. Die Bewegungsenergie wird nur dann eingesetzt, wenn dies für eine unbeeinträchtigte Verschiebbarkeit der Heckscheibe 4 notwendig ist. Das Kupplungsglied 14 muß nicht unbedingt ein separates Bauteil sein, sondern kann auch integraler Bestandteil der Antriebswelle 15 sein. Ebenso denkbar ist eine Komplettverstellung des gesamten Wischermotors M_W, um die Lagerwelle 11 und die Antriebswelle 5 voneinander lösen zu können.
• Abweichend von dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist bei der Lösung gemäß 5 eine Spritzdüse 9' direkt auf der verschiebbaren Heckscheibe 4 angeordnet. Unterhalb der Spritzdüse 9' befindet sich an ei nem ortsfesten Strukturelement des Fahrzeugs 1 eine Flüssigkeitsversorgungsstation 28, deren wesentliche Elemente hier ein Flüssigkeitsspeicher 29, eine Druckpumpe 30 als Flüssigkeitsdruckgeber, ein Sperrventil 31 und ein Kupplungskonus 32 mit einem darin angeordneten Dichtring 33 sind. In den Kupplungskonus 32 ist ein der Spritzdüse 9' zugeordneter Gegenkonus 34 zur dichtenden Anlage einkoppelbar. Für den in 5 dargestellten Zustand ist das vorzugsweise nach Art eines federbelasteten Rückschlagventils ausgeführte Sperrventil 31 geschlossen, so daß keine Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher 29 in den Innenraum des Fahrzeugs 1 gelangen kann. Mittels einer hier nicht weiter beschriebenen Zuzieheinrichtung kann die Heckscheibe 4 von einem Zuganker 35 mit einer vorgebbaren Kraft F_Z so nach unten bewegt werden, daß beispielsweise ein nach Art einer Schaumstoffdichtung ausgeführtes flexibles Element 36 komprimiert wird. Zu diesem Zweck greift der Zuganker 35 in einen Haltehaken 37 ein, der in der Heckscheibe 4 fest verankert ist. Nach einer solchen Zuziehbewegung ergeben sich die in 6 dargestellten Verhältnisse. Der Gegenkonus 34 beaufschlagt die gesamte Flüssigkeitsversorgungsstation 28 so, daß bei eingeschalteter Druckpumpe 30 keine Flüssigkeit mehr in den Innenraum eintreten kann. Die Leistung der Druckpumpe 30 ist so ausgelegt, daß die Schließkraft der in dem Absperrventil 31 befindlichen Rückstellfeder überwunden wird und so ohne Leckagen die in Flüssigkeitsspeicher 29 eingefüllte Reinigungsflüssigkeit per Zuleitungen 38 und 39 der Spritzdüse 9' zugeführt werden kann.
• Abweichend von dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel kann aber beispielsweise auch die gesamte Flüssigkeitsversorgungsstation 28 der Heckscheibe 4 zugeordnet sein. Die Befüllung des Flüssigkeitsspeichers 29 würde von einem in dem Fahrzeug 1 untergebrachten Zentralbehälter selbsttätig oder auf Veranlassung des Insassen immer dann vorgenommen, wenn sich die Heckscheibe 4 in vollständiger Schließstellung befindet.
• 7 zeigt in Ausschnitten schematisch eine einfach aufgebaute Kupplungseinrichtung 14'', bei der auf der Antriebswelle 15 des Antriebsmotors M_W ein Schlitzprofil 40 drehfest angeordnet ist. Ein der Lagerwelle 11 zugeordnetes Zapfenprofil 41 ist gemäß Doppelpfeil 42 mit Hub- und Absenkbewegungen der Heckscheibe 4 zur Abkopplung aus dem Schlitzprofil 40 herausbewegbar beziehungsweise zur Einkupplung in dieses hineinbewegbar. Ebenso ist bei Schiebebewegungen der Heckscheibe 4 gemäß Doppelpfeil 43 eine Einkopplung beziehungsweise Auskopplung möglich. Der Antriebs motor M_W weist bevorzugt eine Endlagenfunktion auf, die dafür sorgt, daß das Zapfenprofil 41 stets mit dem Schlitzprofil 40 fluchtet, wenn Manipulationen an der Heckscheibe 4 vorgenommen werden. Mit einer gestrichelten Linie ist ein Flüssigkeitskanal 45 angedeutet, der mit einem hier nicht weiter dargestellten Flüssigkeitsanschluß in einem Schlitzgrund 44 des Schlitzprofils verbindbar ist.
• Aus dem vorstehend Beschriebenen wird deutlich, daß mit dem erfindungsgemäßen Konzept ein Höchstmaß an Variabilität möglich ist und so für unterschiedlichste Karosseriestrukturen ein jeweils günstigstes Konzept bereitgestellt werden kann.

Claims (16)

1. Karosseriestruktur für ein Fahrzeug (1) mit einem Fensterteil (4), dem eine mit einer Antriebseinrichtung (M_W) gekoppelte Reinigungseinrichtung (10) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fensterteil (4) und wenigstens ein Element der Reinigungseinrichtung (10) zu einem in der Karosseriestruktur verschiebbaren Komponentenblock zusammengefaßt sind.
2. Karosseriestruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung dem Komponentenblock zugeordnet ist.
3. Karosseriestruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung und die Reinigungseinrichtung zu einer Baugruppe zusammengefaßt sind.
4. Karosseriestruktur nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Antriebseinrichtung zur Erzeugung von Verstellbewegungen ein Elektromotor (M_W) vorgesehen ist.
5. Karosseriestruktur nach wenigsten einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung Stromkontaktelemente aufweist, die mit der Bewegung des Komponentenblockes in einer einem Strukturelement der Karosseriestruktur zugeordneten Kontaktstation ein- und ausfahrbar sind.
6. Karosseriestruktur nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung einem Strukturelement der Karosserie zugeordnet ist und über eine Kupplungseinrichtung (14) wahlweise an die Reinigungseinrichtung anschließbar oder von dieser abkoppelbar ist.
7. Karosseriestruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturelement ein Seitenwandteil oder ein Radhausteil ist.
8. Karosseriestruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturelement ein Karosseriedeckel, insbesondere eine Heckklappe, ist.
9. Karosseriestruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung als ein Heckwischer ausgeführt ist, bei dem auf einer zumindest mittelbar in dem Fensterteil (4) gehaltenen. Lagerwelle (11) ein mit wenigstens einem Wischerblatt verbundener Wischerarm (10) gehalten ist.
10. Karosseriestruktur nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß – die Lagerwelle (11) axial fest stehend ausgeführt ist, – der mit einer Antriebswelle (15) versehene Elektromotor (M_W) auf einem Strukturelement befestigt ist, – zwischen Lagerwelle (11) und Antriebswelle (15) die Kupplungseinrichtung (14) mit wenigstens einem bewegbaren Kupplungselement (16, 17; 40, 41) angeordnet ist, das bevorzugt durch ein Stellglied (M_W, M_K) bewegbar ist.
11. Karosseriestruktur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied nach Art eines Elektromotors, Stellmagneten, Hydraulik- oder Pneumatikzylinders gebildet ist.
12. Karosseriestruktur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied an eine Verstellbewegung des Fensterteils (4) oder eines dem Fensterteil (4) zugeordneten Antriebs (M_S) zwangskoppelbar ist.
13. Karosseriestruktur nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung mit einem Flüssigkeitsverteilsystem (28) ausgerüstet ist, das wenigstens eine Flüssigkeitsspritzdüse (9'), wenigstens eine Flüssigkeitszuleitung (38, 39) und einen Flüssigkeitsspeicher (29) aufweist.
14. Karosseriestruktur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsspeicher (29) mit einem Sperrventil (31) und einem Flüssig keitsdruckgeber (30) zu einer Flüssigkeitsversorgungsstation (28) zusammengefaßt ist, die an der Karosseriestruktur befestigt ist und mit den Bewegungen des Fensterteils (4) an die Flüssigkeitsspritzdüse (9') anschließbar oder von dieser abkoppelbar ist.
15. Karosseriestruktur nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Flüssigkeitszuleitung (38, 39) Bestandteil eines Spritzdüsenkörpers und/oder der Flüssigkeitsversorgungsstation (28) ist.
16. Karosseriestruktur nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsverteilsystem einem dem Fensterteil (4) benachbarten Strukturelement der Karosseriestruktur zugeordnet ist.