專利名稱：一個刮水器設(shè)備的固定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的一個刮水器設(shè)備的固定方法。
汽車的刮水器設(shè)備用一個刮水器支架，一個所謂的薄板或者管件薄板—當(dāng)刮水器支架含有管件時—固定在汽車的車身上。該薄板包括一個馬達(dá)薄板，它用一個刮水器馬達(dá)和一個在這上面安裝的傳動機(jī)構(gòu)來支承。車窗刮水器的驅(qū)動軸支承在刮水器支承中，其支承殼體固定或者成型在薄板的端部。薄板經(jīng)過在支承殼體上、在薄板和/或馬達(dá)薄板上形成的固定孔通過螺栓固定在汽車車身上。
驅(qū)動軸從汽車車身中凸出的端部在對于行人發(fā)生事故時是發(fā)生傷害的明顯的危險源。歐洲委員會的碰撞規(guī)定(EC III/5021/96 EN)確定了對于行人的事故來說在刮水器設(shè)備上的汽車罩(Fahrzeughaube)部位的最大加速值，也就是所謂的頭部傷害標(biāo)準(zhǔn)。即使汽車罩覆蓋住驅(qū)動軸，在使用通常的刮水器設(shè)備時也不能達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn)，因為即使在這種情況下也不能保證尤其是在較小的罩間隙的情況下汽車罩和驅(qū)動軸之間的距離足夠大。
一種用于補(bǔ)救的方案是，在軸向沖擊要求時使驅(qū)動軸退縮，并在其支承中軸向推移到發(fā)動機(jī)艙中。由EP1 040 972 A2中已知一種對于一個刮水器設(shè)備的固定，其中驅(qū)動軸的支承殼體通過一個彈性元件與汽車車身相連接，并且在沖擊載荷下可從固定物上松動下來。彈性元件在一個支承孔中在支承殼體的側(cè)面形狀配合地固定在環(huán)形槽上。該彈性元件由具有肖氏硬度為60至70的塑料制成，并具有一個錐形孔，該彈性元件借助該孔安裝于一個在汽車車身上固定的、具有相應(yīng)的錐形圓周的軸頸上。另外該軸頸具有一個環(huán)形槽，其槽壁面相對軸頸縱向軸線傾斜。彈性元件用一個相應(yīng)的凸起形狀配合地嵌入該槽中。在軸向沖擊載荷的情況下，該凸起從槽中滑出，彈性元件被軸頸推開，這樣刮水器設(shè)備縮到汽車車身中，直到該設(shè)備碰撞到另一個構(gòu)件。
在一種方案中，彈性元件直接布置在車身板中的一個孔中，并與該孔形狀配合地連接。軸頸作為空心軸頸固定在支承殼體上。在車窗刮水器驅(qū)動軸的部位施加軸向沖擊載荷的情況下，該軸頸從彈性元件中壓出，其中這個彈性元件在吸收能量的情況下壓縮，這樣支承殼體可以縮回，直至緊貼到車身板條上的車窗刮水器上。在這兩種方案中，對于放松所需要的力可以通過軸頸的幾何形狀并通過所安裝的彈性材料進(jìn)行變型。
由DE 198 33 158 A1中已知一種對于一個管狀薄板的固定。根據(jù)該文獻(xiàn)，一個橡膠彈性的拆分元件適應(yīng)于固定孔的部位中的薄板管的內(nèi)部輪廓。該拆分元件用一個突出部分穿過固定孔的開口而凸出來，并沿著到軸向方向在內(nèi)部覆蓋住開口直至兩側(cè)。通過凸出和覆蓋而沿軸向和徑向方向通過形狀配合連接來加固拆分元件。為了在拆分元件上限制固定螺栓的張緊力，將一個隔離軸套安裝到拆分元件中。在預(yù)先確定的張緊行程之后隔離軸套以端面靠緊，并傳遞螺栓力，如此大大超過所希望的預(yù)緊力。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，通過對固定元件的軸向預(yù)緊力而在固定元件的內(nèi)部和/或外部的圓周面與相鄰的構(gòu)件之間產(chǎn)生一定的摩擦力。該摩擦力應(yīng)使刮水器設(shè)備的例如形成相鄰構(gòu)件的薄板在正常工作時可靠地固定在汽車車身上。只有在發(fā)生碰撞的情況下刮水器設(shè)備承受軸向作用力的載荷而該載荷超出確定的摩擦力時，在汽車車身和薄板之間的連接才松開。按照對汽車外面人身傷害威脅較小的要求，刮水器設(shè)備向著汽車車身內(nèi)部的方向推移。摩擦力從而碰撞的反作用力可以通過預(yù)緊力的大小特別精確地確定。
為了固定刮水器設(shè)備，采用已經(jīng)受住考驗的原理，這樣固定點可以在刮水器設(shè)備上和汽車車身上，不需要新的結(jié)構(gòu)。橡膠彈性的和減震的固定元件以其外部的圓周位于一個容納孔中，該容納孔通常由一個薄板的固定孔所形成。該固定孔具有一個中心的貫穿孔，該貫穿孔位于一個固定軸頸上。這個固定軸頸與汽車車身固定連接。然而也可以如此解決將汽車車身的容納孔和刮水器設(shè)備的軸頸相配。在安裝時將固定元件軸向壓縮，這樣固定元件在直徑上擴(kuò)大并且支承在容納孔上或者軸頸上。預(yù)緊力在接觸面上產(chǎn)生確定的摩擦力，該摩擦力將刮水器設(shè)備固定在汽車車身上，直到出現(xiàn)一個軸向作用的超過摩擦力的力。摩擦力的大小基本上與預(yù)緊行程、固定元件的材料特性、其幾何構(gòu)造、其體積以及所封閉的表面——也就是所謂的損失面——與剩余表面的比例有關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的方案，摩擦力在其它影響因素相同時通過預(yù)緊行程來確定，該預(yù)緊行程通過止擋、例如一個隔離軸套來限定。另外在固定元件、固定孔和軸頸之間的接觸面可以為圓柱形地或者為圓錐形地沿著一個方向延伸。在圓柱形結(jié)構(gòu)的情況下，預(yù)緊力產(chǎn)生一個沒有軸向分力的壓緊力，而在表面設(shè)計成圓錐形的情況下，預(yù)緊力根據(jù)圓錐的方向沿著軸向作用的止動力方向產(chǎn)生一個分力或者沿著相反方向的力，這樣使用于松開固定所需要的軸向力提高或者減小。通過摩擦力所獲得的傳力連接另外可以通過一種形狀配合來支持，例如在固定元件或者在軸頸或者固定孔上使用不同的止動凸起的形式，該止動凸起分別嵌入其它相鄰構(gòu)件的相應(yīng)凹處中。
在本發(fā)明的一種方案中，固定元件布置在安裝在汽車車身上的固定軸頸的端部上，并且在中間部位中具有一個環(huán)形槽。該固定元件沿著軸向力的方向用槽底支承在一個支承面上，該支承面通過薄板的圓柱形的容納孔而形成。因為支承面的直徑小于環(huán)形槽的內(nèi)徑，所以在固定元件和薄板之間在這個部位上形成一個摩擦力。該摩擦力也通過固定元件的體積和摩擦系數(shù)以及一個中心套筒來確定，該中心套筒限制固定元件的軸向預(yù)緊力。
根據(jù)本發(fā)明的一種方案，在固定元件的下面布置一個支承盤。通過該支承盤可以使固定元件的自由表面發(fā)生變化。支承盤最好具有理論斷裂位置，在超過一個允許的軸向力時該位置發(fā)生斷裂。理論斷裂位置最好具有與固定軸頸相同的直徑，這樣固定元件可以軸向退縮。因此固定元件的封閉表面和在摩擦連接上的壓緊力減小，該摩擦連接也在軸向力的影響下松開。因為在松開刮水器設(shè)備之后固定軸頸與固定元件保持不動，并且如此危險地向上凸起，所以這種固定方案當(dāng)然只在可能的沖擊部位之外安裝。如果固定軸頸布置在薄板上并在軸向力的作用下穿過容納孔滑到汽車車身的內(nèi)腔中，那么該固定點也可以布置在沖擊部位中。
在本發(fā)明的另一種方案中，固定元件設(shè)置一個可彈性變形的、中間空心的部位。在軸向力的作用下，在例如松開傳力連接或者形狀配合的連接之前，這個固定元件首先在中部部位彎曲。因此較柔軟地截獲沖擊，并吸收沖擊能量的一部分。另外最好在刮水器設(shè)備的固定不松開的情況下使固定元件承載較小的軸向力。
本發(fā)明的所有結(jié)構(gòu)方案也可以簡單并因此便宜地安裝。對此，在撞到一個行人之后對于刮水器設(shè)備的修理是簡單的，因為所松開的構(gòu)件僅需要再次重新安裝。


其它優(yōu)點由下面的

而給出。在附圖中示出本發(fā)明的實施例。附圖、說明書和權(quán)利要求書包括大量組合的特征。業(yè)內(nèi)人士最好也單獨地考察該特征，并總結(jié)出有意義的其它組合。
附圖示出，圖1一個刮水器設(shè)備的一個薄板的透視圖，圖2通過在安裝狀態(tài)下的一個刮水器設(shè)備的固定孔的截面，圖3至4對于圖2的變型，圖5-7固定元件的變型，圖8-11對于圖2的變型。
具體實施例方式
一個刮水器設(shè)備的薄板10由一個馬達(dá)薄板12和一個薄板管14(圖1)所組成。馬達(dá)薄板12支承一個未示出的刮水器驅(qū)動機(jī)構(gòu)，而在薄板管14的端部布置刮水器支承16。薄板10通過固定孔18固定在一個汽車車身20上，該固定孔在刮水器支承16的殼體上并在馬達(dá)薄板12上成型。固定孔18具有一個用于一個橡膠彈性的固定元件22的容納孔26，該固定元件同時減震地作用于薄板10和汽車車身20之間(圖2)。
固定元件22具有一個用于一個固定軸頸32的中心貫穿孔28。這個固定軸頸32在一個端部上用一個所形成的凸緣56支承在固定元件22的一個端面40上，而另一端借助于一個螺母58擰緊在汽車車身20上。在固定軸頸32和固定元件22之間布置一個套筒34；當(dāng)在一個預(yù)先確定的張緊行程之后套筒34以端面緊靠在汽車車身20上時，套筒34限制螺栓連接的張緊力。
在安裝狀態(tài)下，固定元件22被壓縮，用一個內(nèi)部圓周面36緊靠在套筒34上，用一個外部圓周面38緊靠在薄板10的容納孔26的輪廓上。通過軸向的預(yù)緊力而使固定元件22擴(kuò)大，這樣在接觸面之間產(chǎn)生一個壓緊力和一個摩擦力，它們使薄板10固定在汽車車身上。如果在碰撞時出現(xiàn)一個超過該摩擦力數(shù)值的軸向力30，那么薄板10從固定元件22上松開。
摩擦力通過其影響因素如此進(jìn)行調(diào)節(jié)使得碰撞不產(chǎn)生人身傷害。在根據(jù)圖2的實施形式中，固定元件具有一個內(nèi)部為圓柱形延伸的圓周面36和外部為圓柱形延伸的圓周面38。通過預(yù)緊力而產(chǎn)生的壓緊力垂直地作用于這些圓周面，這樣不在軸向力的方向出現(xiàn)分力。另外容納孔26在一個端面40的部位上具有一個止動凸起60，該止動凸起嵌入固定元件22中并形成一種支持摩擦力的形狀配合。固定元件22的一個所形成的凸緣62用于使薄板10在端側(cè)處對汽車車身20進(jìn)行隔震。
外部圓周面38也可以圓錐形延伸，其中直徑向著到汽車車身20的方向或者增加(圖3)或者減少(圖4)。通過預(yù)緊力相應(yīng)于圓錐角產(chǎn)生一個軸向的分力，該分力反作用于止動力或者支持該止動力。另外可以形成一個不同構(gòu)造的止動凸起60，例如為一種凸出的、倒圓角的形狀(圖5)或者為一種有棱角的凹陷。另外，固定元件22可以在端面40的部位上設(shè)計為截錐形(圖6，圖7)。為了相應(yīng)于要求和所給出的位置情況而盡可能精確地確定摩擦力，可以對形狀變型作任意地組合。
在根據(jù)圖8的方案中，固定元件22具有一個環(huán)形槽42，該環(huán)形槽沿著軸向力30的方向支承在一個支承面44上。為了在薄板10和固定元件22之間形成一個摩擦力，所以支承面44的直徑小于環(huán)形槽42的內(nèi)徑。在這種方案中，除了摩擦系數(shù)和固定元件22的體積外，對于摩擦力的大小起決定性作用的是直徑的不同。固定元件22布置在固定軸頸32的端部，附加地支承在一個具有一個理論斷裂處的支承盤46上。如果軸向力30超過一個允許的值，那么薄板10從環(huán)形槽42中滑出。同時支承盤46在理論斷裂處斷裂，薄板10沿著固定軸頸32滑入汽車車身20的內(nèi)腔中。在圖8中，這種狀態(tài)下的薄板10的位置用虛線示出。帶有固定元件22的固定軸頸32保持不動并向上突起。因此該固定軸頸最好布置在一個對于人可能發(fā)生沖擊的部位的外面。
在圖9中示出一種可替換的方案。這里將固定軸頸32固定在薄板10上，在面對汽車車身20的端部具有一個帶一個環(huán)形槽42的固定元件22。這個固定元件用槽底54支承在支承面44上，該支承面通過一個在汽車車身20中的圓柱形的容納孔26而形成。如果軸向力30大于止動力，那么車身板20從環(huán)形槽42中松開；固定軸頸32滑進(jìn)容納孔26中直至薄板10的相鄰的構(gòu)件出現(xiàn)在汽車車身20上。在這種情況下，薄板10沿著48的方向移位并占據(jù)通過虛線示出的位置，其中固定元件22從容納孔中壓出。
圖10示出另一種方案，固定元件22在到達(dá)一個端部之后通過一個截錐形的夾緊連接50與薄板10相連接，而其另一端具有已經(jīng)說明的環(huán)形槽42。這兩個端部通過一個中間的部位52連接，該部位是空心的并可彈性變形。這個部位通過其彈性首先承受軸向力。如果軸向力30上升，那么該部位越來越彎曲，直到在軸向力30的某一值時、固定元件22從汽車車身20中釋放出來，并對著方向48相對于汽車車身移動，這在附圖中用虛線示出。
如果中間部位52與一個中心套筒34組合并且環(huán)形槽42也布置在固定元件22的中間，那么形成另一種方案(圖11)。固定元件22在端面40的部位上具有截錐形的端部，該端部相互彎曲。通過軸向的預(yù)緊力，固定元件22的中間部位52向外拱起，槽底54朝向容納孔26的支承面44擠壓，端面40部位中的端部徑向支承在軸套34上。在作用確定值的軸向力30之后，固定元件22滑動穿過可由薄板10或者汽車車身20所形成的容納孔26。
權(quán)利要求
1.在一個汽車車身(20)上借助于一個橡膠彈性的固定元件(22)固定一個刮水器設(shè)備(10)的方法，該固定元件位于刮水器設(shè)備(10)或者汽車車身(20)的容納孔(26)中的圓周上，并以一個貫穿孔(28)位于其它部分的一個軸頸(32)上，其中在刮水器設(shè)備(10)和汽車車身(20)之間的連接通過向著汽車車身(20)內(nèi)部方向的一定的軸向力(30)可以松開，其特征在于，通過固定元件(22)的軸向預(yù)緊力而在固定元件(22)的內(nèi)部和/或外部圓周面(36，38)與臨接的構(gòu)件(10，20，32)之間產(chǎn)生一定的摩擦力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的固定方法，其特征在于，設(shè)置一個止擋，該止擋在安裝時限制固定元件(22)的軸向變形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的固定方法，其特征在于，該止擋通過一個包圍固定軸頸(32)的軸套(34)而形成。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的固定方法，其特征在于，固定元件(22)以一個圓錐形的內(nèi)部或者外部圓周面(36，38)位于相應(yīng)構(gòu)造的容納孔(26)中或者位于相應(yīng)的軸頸(32)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項的固定方法，其特征在于，圓周面(36，38)基本上為圓柱形。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的固定方法，其特征在于，固定元件(22)除了傳力連接外還通過一種軸向作用的形狀配合連接固定在容納孔(26)中或者固定在軸頸(32)上。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的固定方法，其特征在于，固定元件(22)的端部具有一個截錐形的端面(40)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的固定方法，其特征在于，固定元件(22)具有一個環(huán)形槽(42)，并沿軸向力(30)的方向支承在一個支承面(44)上，該支承面的直徑小于環(huán)形槽(42)的內(nèi)徑。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的固定方法，其特征在于，固定元件(22)沿著軸向力(30)的方向支承在一個支承盤(46)上，該支承盤具有一個相應(yīng)于允許軸向力(30)的理論斷裂位置。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的固定方法，其特征在于，刮水器設(shè)備通過一個軸頸(32)從外部固定在汽車車身(20)的車身板上，軸頸(32)在出現(xiàn)最大的軸向力(30)時進(jìn)入車身(20)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項的固定方法，其特征在于，固定元件(22)在一端通過一個截錐形的夾緊連接(50)與刮水器設(shè)備(24)相連接，并通過一個可以彈性變形的、空心的部位(52)與另一端相連接，該部位形狀配合連接地通過一個環(huán)形溝槽(42)位于容納孔(26)中。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的固定方法，其特征在于，固定元件(22)具有截錐形的端面(40)并在中間部位(52)中具有一個環(huán)形槽(42)，其中中間部位(52)通過預(yù)緊力而向外拱起，這樣槽底(54)朝向支承面(44)擠壓，而在端面(40)部位中的端部支承在軸套(34)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及在一個汽車車身(20)上借助于一個橡膠彈性的固定元件(22)固定一個刮水器設(shè)備(10)的方法，該固定元件位于刮水器設(shè)備(10)或者汽車車身(20)的容納孔(26)中的圓周上，并以一個貫穿孔(28)位于其它部分的一個軸頸(32)上，其中在刮水器設(shè)備(10)和汽車車身(20)之間的連接通過一個向著汽車車身(20)內(nèi)部方向的一定的軸向力(30)可以松開。建議通過固定元件(22)的軸向預(yù)緊力在固定元件(22)的內(nèi)部和/或外部圓周面(36，38)與臨接的構(gòu)件(10，20，32)之間產(chǎn)生一定的摩擦力。
文檔編號B60S1/04GK1622890SQ02808462
公開日2005年6月1日 申請日期2002年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月17日
發(fā)明者P·卡爾希施密德特, M·-O·卡勒, C·賴澤 申請人:羅伯特·博希股份公司