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Stand der
Technik
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Die
Erfindung betrifft eine Scheibenwischvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug,
nach Gattung des unabhängigen
Anspruchs.
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Üblicherweise
weist eine derartige Wischvorrichtung einen Wischhebel auf, der
im Betrieb pendelnd über
die Scheibe des Kraftfahrzeugs bewegt wird. Dieser besteht aus einem
Wischerarm, der an seinem freien Ende ein Wischblatt trägt und an
seinem anderen Ende an einer Wischerwelle befestigt ist, die aus
der Karosserie des Kraftfahrzeugs herausragt.
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Problematisch
ist hierbei, dass sich bei einem Unfall ein auf die Wischerwellen
oder auf die, die Wischerwellen verdeckende Motorhaube aufprallender
Fußgänger, schwere
Verletzungen zuziehen kann. Um dies zu verhindern ist es bekannt
geworden, die Motorhaube des Kraftfahrzeuges bei einem Zusammenprall
etwas anzuheben, so dass der Abstand der Wischerwellen zur Haube
vergrößert wird. Derartige
Lösungen
sind jedoch kostenintensiv und für
kleinere Fahrzeuge nicht geeignet.
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Weiterhin
ist aus der
EP 0 739
792 A1 bekannt, die die Wischerwelle tragenden Wischerlager an
ihrer Befestigung mit einer Sollbruchstelle zu versehen, so dass
die Wischerwelle bei einem Aufprall in das Innere des Kraftfahrzeuges
abtauchen kann.
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Bei
einer derartigen Lösung
muss jedoch genug Bauraum im Innern des Kraftfahrzeugs zur Verfügung stehen,
so dass die gesamte Scheibenwischvorrichtung bis auf die Wischhebel
im Innern des Kraftfahrzeugs verschwinden kann. Dies ist häufig nicht
der Fall.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung
mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass die Wischerwelle
zweiteilig ausgebildet ist und die beiden Teile als Abschnitte durch eine
definierte, zumindest teilweise axiale Kraft relativ zueinander
bewegbar sind. Dadurch kann beim Aufprall eines Fußgängers, wenn
also eine Kraft auf die Wischwellen wirkt, die größer ist
als eine vorbestimmte Kraft, die Wischerwelle ins Innere des Kraftfahrzeuges
abtauchen, ohne dass die gesamte Scheibenwischvorrichtung aus ihrer
Position herausbewegt werden muss. Darüber hinaus bleibt die übrige Scheibenwischvorrichtung
nach einem solchen Aufprall intakt, so dass nur die Wischerwellen
ausgetauscht werden müssen.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.
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Besonders
vorteilhaft ist es, dass die Wischwelle antreibende Moment am zweiten
Abschnitt der Wischerwelle angreift, der dem Wischhebel abgewandt
ist. Da sich der, dem Wischhebel zugewandte erste Abschnitt bei
einem Aufprall verschiebt, und der zweite Abschnitt relativ dazu
nur wenig oder überhaupt
nicht verschiebt, bleibt die gesamte Mechanik und damit die gesamte
Kinematik der Scheibenwischvorrichtung erhalten. Insbesondere wird
dadurch verhindert, dass sich die Schubstangen der Scheibenwischvorrichtung
verbiegen und/oder die Lagerstellen zwischen der den zweiten Abschnitt
antreibenden Kurbel und der Schubstange nicht zerstört werden.
Besonders bei einem Wischerdirektantrieb, bei dem auf eine Schubstange
und eine Antriebskurbel verzichtet wird ist dies von Vorteil, da sich
dadurch keine Veränderungen
im das den zweiten Abschnitt antreibenden Untersetzungsgetriebe ergeben.
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In
einer einfachen, zweckmäßigen und
damit vorteilhaften Weise lässt
sich der Fußgängeraufprallschutz
dadurch verwirklichen, dass der erste uns zweite Abschnitt der Wischwelle
durch ein Element verbunden sind, welches durch die definierte zumindest
teilweise axiale Kraft verbiegbar oder zerstörbar ist.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt
durch ein Führungselement,
beispielsweise eine Hülse
oder ein Bolzen miteinander verbunden sind. Auf diese Weise können der
erste und zweite Abschnitt zerstörungsfrei
gegeneinander verschoben werden und auf diese Weise ein wirksamer
Fußgängeraufprallschutz
realisiert werden.
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Hierbei
ist es besonders vorteilhaft, wenn die Hülse mit Sollbruchstellen versehen
ist, um im Falle einer großen
radialen Kraftkomponente ein Nachgeben des ersten Abschnitts der
Wischerwelle zu realisieren.
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Vorteilhafterweise
ist das Führungselement mit
dem ersten und/oder zweiten Abschnitt verklemmt oder in diesen eingepresst.
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In
einer einfachen Ausführung
der Erfindung ist der Bolzen in eine Öffnung des ersten und/oder zweiten
Abschnitts derart eingepresst, dass der Bolzen in der normalen Betriebsstellung
die Öffnung
nur teilweise ausfüllt,
so dass dieser bei einem Aufprall, also bei einer zumindest teilweise
axialen Kraft auf den ersten Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt
zusammenschiebbar ist.
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In
einer Variation der Erfindung greift der erste Abschnitt schienenartig
in oder an den zweiten Abschnitt ein und ist durch ein Fixier-Element
gehalten.
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In
einer weiteren, vorteilhaften Ausbildung ist der zweite Abschnitt
einstückig
mit einem Drehmomentenübernagungselement
ausgebildet.
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Hierbei
ist es besonders vorteilhaft, wenn des Drehmomentenübertragungselement
als Ritzel oder Kurbel ausgebildet ist, da somit keine weiteren Teile,
als die ohnedies vorhandenen benötigt
werden.
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Weiterhin
ist es hierbei als vorteilhaft anzusehen, wenn der zweite Abschnitt
als Hohlwelle ausgebildet ist.
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Zeichnungen
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Verschiedene
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1, eine erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung
in einer perspektivischen Darstellung,
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2, ein Wischerlager einer
erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung
in einer Seitenansicht,
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3, ein Wischerlager einer
erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung
ebenfalls in einer Seitenansicht,
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4, ein Wischerlager einer
erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung
in einer weiteren Seitenansicht bei teilweise radialer Krafteinwirkung,
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5a, ein Wischerlager einer
erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung
mit Hülse
und Sollbruchstelle in perspektivischer Darstellung,
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5b, eine Hülse mit
Sollbruchstellen eines Wischerlagers in perspektivischer Darstellung,
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6, eine schematische Querschnittsdarstellung
eines Wischerlagers mit einer Wischerwelle in einer Variation aus 2 bis 5,
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7, einen Querschnitt durch
ein Wischerlager einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung
in einer weiteren Variation,
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8, ein Querschnitt durch
ein Wischerlager mit Wischerwelle einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung
in einer dritten Variation,
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9, eine Wischerwelle einer
erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung
im Kraftfahrzeug eingebauter Position und
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10, einen Querschnitt durch
ein Wischerlager in einer weiteren Variation der Erfindung.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung 10 in
perspektivischer Darstellung gezeigt. Diese umfasst im wesentlichen
eine Rohrplatine 12, die zwei Enden aufweist, an denen jeweils
ein Wischerlager 14 befestigt ist. In den Wischerlagern 14 ist jeweils
eine Wischerwelle 16 gelagert, an der die hier nicht gezeichneten
Wischerarme mit den Wischblättern
befestigt sind. Die Enden der Wischerwelle 14 ragen in
montiertem Zustand aus der Karosserie des Kraftfahrzeugs heraus.
Angetrieben werden die Wischerwellen 16 durch jeweils eine Kurbel 18,
die über
Schubstangen 20 und eine Motorkurbel 22 mit einem
Antriebsmotor 24, mit dem Motorgetriebe 26 verbunden
sind. Die Wischerlager 14 umfassen zumindest einen, die
Wischerwelle 16 lagernden Lagerabschnitt 28 sowie
ein Befestigungselement 30, mit dem die Wischerlager 14 an
der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt werden können.
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In 2 ist ein Wischerlager 14 mit
einer Wischerwelle 16 in einer Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung
gezeigt. Die Wischerwelle 16 weist hierbei einen ersten
Abschnitt 32 auf, der an seinem freien Ende einen Konus
und ein Gewinde 36 vorsieht. Konus 34 und Gewinde 36 dienen
zur Befestigung des hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht
gezeichneten Wischhebels, der die Wischblätter der Scheibenwischvorrichtung 10 umfasst.
Weiterhin weist die Wischerwelle 16 einen zweiten Abschnitt 38 auf,
der im Lagerabschnitt 28 des Wischerlagers 14 drehbar
gelagert ist. Der erste Abschnitt 32 und der zweite Abschnitt 38 der Wischerwelle 16 sind über ein
Element 40 verbunden, welches hier als Hülse ausgebildet
ist. Die Hülse 40 ist
von im wesentlichen hohlzylindrischer Gestalt und weist zwei Enden
entlang ihrer Längsverstreckung
auf, in die jeweils der erste Abschnitt 32 und der zweite
Abschnitt 38 der Wischwelle 16 eingepresst sind.
Wirkt nun eine definierte Mindestkraft F, zumindest teilweise in
axialer Richtung, so kann der erste Abschnitt weiter in die Hülse 40 eingeschoben werden,
so dass das frei, mit dem Wischhebel verbundene Ende des ersten
Abschnitts 32 in die Hülse 40 einzutauchen
vermag. Auf diese Weise wird die Wischerwelle 16 verkürzt und
ein wirksamer Fußgängeraufprallschutz
realisiert. Die Kurbel 18 ist mit dem zweiten Abschnitt 38 der
Wischerwelle 16 drehfest verbunden, so dass das antreibende
Moment der Wischerwelle 16 am zweiten Abschnitt 38 angreift.
Die Kurbel 18 ist hierbei derart ausgebildet, dass sie
den zweiten Abschnitt 38 ringförmig umgreift und auf dem,
dem ersten Abschnitt 32 der Wischwelle 16 zugewandten
Ende des Lagerabschnitt 28 aufliegt. Auf diese Weise wird
bei einer axialen Krafteinwirkung F der zweite Abschnitt 38 nur
wenig oder gar überhaupt nicht
verschoben, so dass sich die Schubstange 20 bei einem Aufprall
nicht verbiegen kann.
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In 3 sind die Kräfte, die
bei einem Aufprall am Wischlager 14 bzw. an der Wischerwelle 16 angreifen,
nochmals dargestellt. Durch die Befestigung des Wischerlagers 14 mit
dem Befestigungselement 30 an der Karosserie des Kraftfahrzeuges
und mit dem Trägerrohr 12 ist
dieses im Wesentlichen ortsfest im Kraftfahrzeug angeordnet. Bei
einem Aufprall wirkt die Krafteinwirkung F auf den ersten Abschnitt 32 der
Wischwelle 16 und presst diesen in Richtung des zweiten
Abschnittes 38 und damit in Richtung der Karosserie des
Kraftfahrzeugs. Durch das Trägerrohr 12 und
das Befestigungselement 30 wirkten eine Gegenkraft im Sinne
von Actio = Reactio, die das Wischlager 14 im Wesentlichen
ortsfest hält.
Dadurch gleitet der erste Abschnitt 32 der Wischerwelle 16 nach
unten, bzw. in Richtung des Wischerlagers 14.
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In 4 ist derselbe Ausschnitt
wie in den 2 und 3 gezeigt. Das Element 40 ist
hierbei derart ausgestaltet, dass es bei einer Krafteinwirkung, die
nur teilweise axial auf das erste Element 32 wirkt, verbiegbar
ist. Im Gegensatz zu der in den 2 und 3 gezeigten Variante, gleitet
der erste Abschnitt 32 nicht innerhalb der Hülse 40,
sondern verbiegt sich derart, dass sich der Abstand zwischen dem
freien Ende des ersten Abschnitts 32 und dem Lagerabschnitt 28 des
Wischerlagers 14 verringert. Selbstverständlich ist
auch eine Kombination aus beiden Varianten, d.h. ein in der Hülse 40 gleitender
erster Abschnitt mit einer biegsamen Hülse 40 möglich und Teil
der Erfindung.
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In 5a ist eine weitere Variation
der Erfindung dargestellt. Das Wischerlager 14 ist gleich
aufgebaut wie das Wischerlager aus den vorhergehenden Figuren. Der
Unterschied besteht hierbei, dass das Element 40 als Hülse vorgesehen
ist, die Sollbruchstellen 42 aufweist, die entlang der
Längserstreckung
der Hülse
keilförmig
angeordnet sind und die Dicke der als Hohlzylinder ausgebildeten
Hülse verjüngen. Auf
diese Weise ergibt sich ein reduzierter Widerstandsquerschnitt entlang
des Umfangs der Hülse 40 (5b). Hier sind vier Sollbruchstellen
gezeigt, natürlich
sind auch mehr oder weniger beispielsweise 1, 2 oder 3 oder aber
auch 5 oder 6 denkbar und möglich.
In einer Variation kann das Element 40 auch derart ausgestaltet
sein, dass es aus entsprechend sprödem Material besteht, welches
zwar einerseits des Drehmoment vom zweiten Element auf das erste
Element sicher überträgt, andererseits aber
bei einem Abkippen durch eine Krafteinwirkung auf das erste Element
bricht.
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In 6 ist eine Querschnittsdarstellung
eines Wischerlagers 14 einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung
schematisch gezeigt. Die Wischerwelle 16 besteht hierbei
aus dem ersten Abschnitt 32, dem zweiten Abschnitt 38 und
dem Element 40, die koaxial zum ersten und zweiten Abschnitt 32, 38 angeordnet
ist und sich um die selben schmiegt. Zur sicheren Übertragung
des Drehmomentes ist die Hülse 40 mit
dem ersten Abschnitt 32 und/oder Abschnitt 38 verklebt,
verdreht oder sonst geeignet verbunden. Die Hülse 40 ist entweder
sehr steif, so dass bei einer axialen Krafteinwirkung F der erste
Abschnitt 32 in die Hülse 40 hineinzugleiten vermag
oder mutatis mutandis der erste Abschnitt 32 fest mit der
Hülse 40 verbunden
ist und die Hülse
sich auf den zweiten Abschnitt 38 aufzuschieben vermag. Im
hier gezeigten Beispiel ist die Kurbel 18 am unteren, dem
ersten Abschnitt 32 abgewandten Ende des Lagerabschnitts 28 des
Wischerlagers 14 angeordnet und vermittelt das antreibende
Moment wiederum auf den zweiten Abschnitt 38. In einer
einfacheren Ausführung
kann die Kurbel 38 selbstverständlich auch am ersten Abschnitt 32 der
Wischerwelle 16 angreifen.
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In 7 ist ein Wischlager 14 mit
der Wischerwelle 16 einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung 10 in
einer weiteren Variation gezeigt. Hierbei ist der erste Abschnitt
der Wischerwelle 16 mit einer Öffnung 44 versehen,
in die ein Bolzen als Element 40 teilweise eingeführt ist.
Der Bolzen ist in der Öffnung 44 verklebt
oder verstemmt oder anderweitig befestigt, so dass eine sichere
Drehmomentenübertragung
gewährleistet
ist. Das andere Ende des Bolzens als Element 40 ist in
einer zweiten Öffnung 46 im
zweiten Element 38 befestigt. Auch hier kann der Bolzen 40 nur
teilweise in der Öffnung verschwunden
sein. Tritt nun eine zumindest teilweise axiale Kraft F auf den
ersten Abschnitt 32 der Wischwelle auf, so vermag sich
der erste Abschnitt 32 der Wischerwelle 16 über den
Bolzen 40 zu schieben, so dass dieser im Extremfall bis
zur Gänze
in der Öffnung 44 des
ersten Abschnitts 32 verschwindet. Auf diese Weise wird
die Wischerwelle 16 verkürzt und vermag im Extremfall
unter Energieaufnahme im Innern der Karosserie des Kraftfahrzeugs
verschwinden, so dass ein wirksamer Fußgängeraufprallschutz realisiert
ist. Vorteilhafterweise ist der Bolzen 40 in die zweite Öffnung 46 zur
Gänze eingeschoben
und in die Öffnung 44 des
ersten Abschnitts 32 nur teilweise eingeschoben. Zur Verbesserung der
axialen Stabilität
kann der zweite Abschnitt 38 der Wischwelle 16 auch
mit zusätzlichen
Halteringen in axialer Position gehalten werden. Hierbei ist ebenso denkbar,
die auf den ersten Abschnitt mit einer Sicherungsscheibe 50 in
axialer Position zu halten, die bei der axialen Krafteinwirkung
F verschoben oder zerstört
wird. Die Sicherungsscheiben liegt hierbei auf dem dem ersten Abschnitt 32 zugewandten
Schulterende des Lagerabschnitts 28 des Wischerlagers 14 auf.
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8 zeigt eine weitere Variation
der Wischerwelle 16 einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung.
Hierbei ist der erste Abschnitt 32 und der zweite Abschnitt 38 der
Wischerwelle 16 derart ausgebildet, dass eine Führung zwischen
den beiden Abschnitten 32, 38 entsteht und die
beiden Abschnitte schienenartig ineinander zu gleiten vermögen. In
der Betriebsposition werden die beiden Abschnitte 32, 38 durch
das Element 40, das hier als Hülse ausgebildet ist, gehalten.
Kommt es nun zur einer axialen Krafteinwirkung auf den ersten Abschnitt 32 der
Wischwelle 16 derart das eine Mindestkraft überwunden
wird, so gleitet der erste Abschnitt schienenartig im oder am zweiten
Abschnitt der Hülse 40 entlang,
so dass die Wischwelle 16 unter Energieaufnahme verkürzt wird
und ein wirksamer Fußgängeraufprallschutz
realisiert ist.
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In 9 ist eine schematische
Querschnittsdarstellung einer in ein Kraftfahrzeug eingebauten Wischerwelle
gezeigt. Zwischen Scheibe 60 und Motorhaube 61 ist
der Wischhebel 62 angeordnet, der hier nur schematisch
gezeigt ist. Das freie Ende der Wischerwelle 16, bzw. des
ersten Abschnitts 32 befindet sich hier unter der Motorhaube 61.
Prallt nun ein Fußgänger auf
die Motorhaube 61 auf, so verbiegt sich diese in Richtung
des ersten Abschnitts 32 und drückt den selben nach unten ins
Innere des Kraftfahrzeugs. Das Verletzungsrisiko eines Fußgängers wird
dadurch reduziert, dass auf diese Weise ein Mindestabstand von 65
bis 85 mm zwischen Motorhaube und Wischerantrieb erzielt werden
kann.
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In 10 ist eine weitere Variation
eines Wischerlagers 14 einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung 10 im
Querschnitt gezeigt. Der erste Abschnitt 32 der Wischerwelle 16 ist
im Lagerabschnitt 28 des Wischerlagers 14 gelagert.
Das dem freien Ende abgewandte Ende des ersten Abschnitts 32 ist
in ein Ritzel als Drehmomentenübertragungselement 70 eingesteckt.
Hierzu weist das Ritzel 70 einen hohlzylindrischen Abschnitt
als zweiten Abschnitt 38 auf, in dem das Ende des ersten
Abschnitts 32 drehfest eingebracht ist. Der hohlzylindrische, zweite
Abschnitt 38 ist hierbei innen von einem Boden 72 abgeschlossen,
wobei im Betrieb das Ende des ersten Abschnitts 32 vom
Boden 72 beabstandet ist. Wirkt nun eine definierte Kraft – beispielsweise durch
einen auf die Wischwelle 16 aufprallenden Fußgänger – auf das
freie Ende des ersten Abschnitts 32, so kann der erste
Abschnitt 32 in den hohlzylindrischen, zweiten Abschnitt 38 des
Ritzels 70 bis zum Boden 72 gleiten. Somit weicht
die Wischerwelle 16 zurück.
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Zur
Verbesserung der Vorrichtung kann das Ritzel 70 in einem
Gehäuse
angeordnet sein, so dass sich der Boden 72 des Ritzels 70 direkt
am Gehäuse des
Ritzels 70 abstürzt.
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Natürlich kann
die hier gezeigte Ausführungsform
auch mit den anderen Ausführungsformen kombiniert
werden. So kann der zweite Abschnitt 38 auch separat vom
Ritzel 70 ausgebildet sein. Hierbei kann dann der zweite
Abschnitt 38 vom Boden 72 des Ritzels 70 beabstandet
eingebracht sein, so dass sich die Verschiebewege der einzelnen
Ausführungsformen
addieren.
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Die
hier gezeigten Lösungen,
sind selbstverständlich
auch bei Scheibenwischvorrichtungen mit Wischerdirektantrieb applizierbar,
bei denen die Wischerwelle 16 direkt über ein Untersetzungsgetriebe, ohne
ein Kurbel- oder Schubstangengetriebe, von der Antriebseinrichtung 24 angetrieben
wird.
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In
einer Variation der Erfindung kann natürlich auch noch eine Sollbruchstelle
in der Wischerwelle direkt angeordnet sein.