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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Wischarm gemäß Oberbegriff Patentanspruch
1 oder 3.
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Wischarme,
insbesondere auch solche für Scheibenwischeranlagen
bei Fahrzeugen sind in unterschiedlichsten Ausführungen bekannt. Sie bestehen
in der Regel aus einem Gelenkträger
oder Befestigungsteil, welches auf der von dem Scheibenwischerantrieb
angetriebenen Wischerwelle befestigbar ist, und aus einem mit diesem
Befestigungsteil über
ein Klapp- oder Schwenkgelenk verbundenen Gelenkteil eines sich
von dem Gelenkteil wegerstreckendes stangenförmiges Wischarmelementes (Wischarmstange),
das an seinem dem Gelenkteil entfernt liegenden Ende Mittel zum
Befestigen des jeweiligen Wischblattes aufweist oder bildet. Zur
Erzeugung der beim Wischvorgang notwendigen Anpresskraft für das Wischblatt
gegen die Fahrzeugscheibe (Wischblatt-Anpresskraft) sind Federmittel erforderlich,
die zwischen dem Befestigungsteil und dem Gelenkteil wirken und
um die Achse des Klapp- oder Schwenkgelenk ein auf die Fahrzeugscheibe gerichtetes
Anpressmoment erzeugen. Diese Federmittel sind beispielsweise gewendelte
Zug- oder Druckfedern. Bekannt ist auch (
US 2,260,903 ,
US 2,326,402 ,
US 2,289, 552 ), als Federmittel Blattfedern
einzusetzen, die mit einem Ende am Gelenkteil im Abstand von der
Achse des Klapp- oder Schwenkgelenk befestigt sind und im Bereich
ihres anderen Endes gegen ein beispielsweise von einer Rolle gebildetes
Abstützelement
am Befestigungsteil anliegen.
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Nachteilig
ist, dass speziell bei der Verwendung von Blattfedern das Anpressmoment
mit dem Schwenken des Gelenkteils um das Klapp- oder Schwenkgelenk
stark schwangt, was insbesondere auch bei gewölbten Fahrzeugscheiben beim Überstreichen
des Wischfeldes zu erheblichen Schwankungen der Wischblatt-Anpresskraft
führt.
Nachteilig ist auch, dass die verwendeten Blattfedern und deren Befestigung
an dem Gelenkteil einen zusätzlichen Material-
und Montageaufwand bedeuten.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Wischarm aufzuzeigen, der die vorgenannten
Nachteile vermeidet und bei einer verbesserten Funktionstüchtigkeit
auch preiswert gefertigt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein
Wischarm entsprechend dem Patentanspruch 1 oder 3 ausgebildet.
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Nach
einem Aspekt der Erfindung wird die das Wischblatt gegen die Fahrzeugscheibe
anpressende Wischblatt-Anpresskraft bzw. das entsprechende Anpressmoment
durch einen blattfederartig wirkenden Abschnitt des stangenförmigen,
das Wischblatt tragenden Wischarmelementes erzeugt, welches hierfür aus einem
federelastischen Material, beispielsweise aus Federstahl gefertigt
ist.
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Nach
einem anderen Aspekt der Erfindung ist die Anlagefläche, mit
der sich die wenigstens eine Blattfeder oder der blattfederartige
Abschnitt des stangenförmigen
Wischarmelementes gegen die Gegenfläche am Befestigungsteil abstützt, so
ausgeführt,
dass sich zumindest innerhalb des Kipp- oder Schwenkbereichs, in
welchem beim Wischvorgang das Gelenkteil um die Achse des Klapp-
oder Schwenkgelenks schwenkt, die Wischblatt-Anpresskraft möglichst konstant ist oder aber
einen gewünschten
Verlauf aufweist. Hierfür
ist die Anlagefläche
der wenigstens einen Blattfeder oder des blattfederartigen Abschnittes
so geformt, dass die Blattfeder bzw. der blattfederartige Abschnitt
im völlig
entspannten, d.h. nicht eingebauten Zustand an der Anlagefläche einfach
oder mehrfach gekrümmt,
beispielsweise vorgebogen sind, sodass ein gewünschter Verlauf der Wischblatt-Anpresskraft
in Abhängigkeit
von der Klapp- oder Schwenkstellung des Gelenkteils erreicht ist.
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Hierbei
besteht dann auch die Möglichkeit, durch
eine entsprechende Formgebung der Anlagefläche und/oder durch eine entsprechende Ausbildung
der wenigstens einen Blattfeder oder des blattfederartig wirkenden
Abschnitts eine stabile Abklapp- bzw. Serviceposition für den Wischarm
zu erreichen.
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Die
Anlagefläche
der wenigstens einen Blattfeder oder des blattfederartigen Abschnitts
ist z.B. eine Fläche
der Blattfeder oder des blattfederartigen Abschnitts selbst oder
aber ist von einem beispielsweise aus Kunststoff gefertigten Formstück gebildet. Bei
dieser letztgenannten Ausführung
besteht die Möglichkeit,
den Verlauf der Wischblatt-Anpresskraft in Abhängigkeit von der Klapp- oder
Schwenkstellung des Gelenkteils oder des Wischarmes in besonders
vorteilhafter Weise zu optimieren und/oder z.B. durch entsprechende
Raststellungen oder Vertiefungen bzw. Begrenzungen oder Anschläge die jeweilige
Abklapp- oder Serviceposition des Wischarmes sehr einfach zu realisieren.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im
Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in
vereinfachter Darstellung sowie teilweise im Schnitt den Wischarm
einer Scheibenwischeranlage für
die Frontscheibe eines Straßenfahrzeugs;
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2 – Oden blattferartigen
Abschnitt des stangenförmigen
Wischarmelementes bei verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung;
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5 in
einer Explosionsdarstellung verschiedene Elemente des Wischarmes
bei einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
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6 den
blattferartigen Abschnitt eines stangenförmigen Wischarmelementes zur
Verwendung bei der Ausführungsform
der 5.
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In
der 1 ist 1 ein Wischarm einer Wischanlage
für die
Frontscheibe eines Straßenfahrzeugs, beispielsweise
eines Pkws. Der Wischarm 1 besteht in an sich bekannter
Weise u.a. aus einem Befestigungsteil 2 mit Öffnung 2.1,
mit der der Wischarm 1 an einer in der 1 mit
unterbrochenen Linien angedeuteten Wischwelle 3 befestigbar
ist. An dem Befestigungsteil 2 ist mit einem von dem Gelenkbolzens 4 gebildeten
Klapp- oder Schwenkgelenk ein Gelenkteil 5 schwenk- oder
klappbar befestigt, und zwar um eine Achse, die in einer sich senkrecht
zur Achse der Wischwelle 3 erstreckenden Ebene liegend
senkrecht zur Achse der Wischwelle 3 orientiert ist. Das Gelenkteil 5 ist
im Wesentlichen als ein zu der Fahrzeugscheibe 6 hin offenes
U-Profil mit zwei Schenkeln 5.1 und einem diese Schenkel
verbindenden Jochabschnitt 5.2 aus einem geeigneten metallischen
Flachmaterial, beispielsweise aus Stahlblech durch Stanzen und Biegen
hergestellt. Der eine Lagerbohrung im Befestigungsteil 2 durchgreifende
Gelenkbolzen 4 ist beidendig in jeweils einem Schenkel 5.1 bzw.
Verlängerungen
dieser Schenkel gehalten.
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Der
Wischarm 1 umfasst weiterhin ein stangenförmiges Wischarmelement 7 (Wischarmstange), welches
an seinem der Wischwelle 3 benachbarten wischwellenseitigen
Abschnitt 7.1 in den von den Schenkeln 5.1 und
dem Jochabschnitt 5.2 gebildeten Innenraum des Gelenkteils 5 hineinreicht.
Das Wischarmelement 7 ist am Gelenkteil 5 in geeigneter Weise
gehalten, beispielsweise dadurch, dass das Gelenkteils 5 an
seinem dem Gelenkbolzen 4 entfernt liegenden Ende (durch
Crimpen) verformt ist. Das Wischarmelement 7 erstreckt
sich vom Gelenkteil 5 in einer Achsrichtung radial zur
Achse des Gelenkbolzens 4 weg, und zwar beispielsweise über den
größeren Teil
der Wischarmlänge,
und ist an seinem in der 1 nicht dargestellten, dem Gelenkteil 5 entfernt
liegenden Ende in bekannter Weise mit Mitteln zum Befestigen eines
nicht dargestellten Wischblattes ausgebildet oder versehen. Das
stangenförmige
Wischarmelement 7 ist aus Federstahl mit einem beispielsweise
rechteckförmigen
Querschnitt ausgeführt,
dessen größere Querschnittsseiten
in Ebenen parallel zur Achse des Gelenkbolzens 4 orientiert
sind.
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Eine
Besonderheit des Wischarmes 1 besteht darin, dass das Wischarmelement 7 bzw.
dessen Abschnitt 7.1 mit einer der Fahrzeugscheibe 6 abgewandten
und dem Jochabschnitt 5.2 zugewandten Anlagefläche 8 gegen
ein Abstützelement 9 anliegt.
Dieses von einer Rolle 9.1 gebildete Abstützelement
ist mit einer Lagerachse 9.2 an einer Verlängerung 2.2 des
Befestigungsteils 2 drehbar derart gelagert, dass sich
das Abstützelement 9 mit
axialem Abstand von der Achse des Gelenkbolzens 4 an der der
Wischwelle 3 bzw. der Befestigungsöffnung 2.1 abgewandten
Seite dieses Gelenkbolzens 4 befindet, also einen größeren radialen
Abstand von der Befestigungsöffnung 2.1 aufweist
als der Gelenkbolzen 4. Bei der dargestellten Ausführungsform
ist die Lagerachse 9.2 beidendig an Armen der gabelartig
ausgebildeten Verlängerung 2.2 gehalten
ist. Durch die gabelförmige
Ausbildung der Verlängerung 2.2 ergibt sich
die Möglichkeit
einer zusätzlichen
seitlichen Führung
des Abschnittes 7.1 im Bereich seiner gegen das Abstützelement 9 anliegenden
Anlagefläche 8,
was zu einer wesentlichen Verbesserung der Funktionssicherheit des
Wischarmes 1 beiträgt.
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Der
Abschnitt 7.1 liegt außerhalb
der Anlagefläche 8 auf
einer Teillänge
gegen die Innenfläche des
Jochabschnittes 5.2 und bei entsprechender Formgebung des
Gelenkteils 5 auch seitlich gegen jeweils eine Innenfläche eines
Schenkels 5.1 an. Hierdurch ergibt sich eine zusätzliche,
die Verbindung zwischen dem Gelenkteil 5 und dem Wischarmabschnitt 7 entlastende
Abstützung.
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Gegen
das Abstützelement 9 liegt
der im montierten Zustand an der Anlagefläche 8 konvex gekrümmte Abschnitt 7.1 zwischen
den Schenkeln der gabelartigen Verlängerung 2.2 unter
Federkraft an, sodass das Gelenkteil 5 und damit auch das
das Wischblatt tragende Wischarmelement 7 durch den als
Blattfeder wirkenden Abschnitt 7.1 um die Achse des Gelenkbolzens 4 in
Richtung Fahrzeugscheibe 6 federnd vorgespannt ist und
hierdurch die Wischblatt-Anpresskraft bzw. das Anpressmoment M erzeugt
sind.
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Diese
Wischblatt-Anpresskraft bzw. dieses Anpressmoment M sind, sofern
nicht besondere Maßnahmen
getroffen werden, abhängig
von der Kipp- bzw.
Schwenkstellung des Gelenkteils 5 um den Gelenkbolzen 4,
d.h. z.B. beim Wegschwenken oder Wegklappen des Gelenkteils 5 von
der Fahrzeugscheibe 6 nimmt das Anpressmoment M zu und beim
Schwenken des Gelenkteils 5 um den Gelenkbolzen 4 in
umgekehrter Richtung ab, sodass insbesondere bei einer gewölbten Fahrzeugscheibe 6 während des
Wischbetriebes das Wischblatt beim Überstreichen des Wischfeldes
unterschiedlich stark gegen die Fahrzeugscheibe 6 angepresst
anliegt.
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Um
diesen Nachteil zu beheben und um eine Vergleichmäßigung oder
einen bestimmten Verlauf des Anpressmomentes M zumindest innerhalb
desjenigen Winkelbereichs zu erreichen, in dem das Gelenkteil 5 während des
Wischbetriebes um die Achse des Gelenkbolzens 4 schwenkt,
ist der als Blattfeder wirkende Abschnitt des stangenförmigen Wischarmelementes
zumindest im völlig
entspannten Zustand, d.h. vor dem Einbau, an seiner mit dem Abstützelement 9 zusammenwirkenden
Anlagefläche nicht
geradlinig, sondern einfach oder mehrfach dem gewünschten
Verlauf des Anpressmomentes M entsprechend um Achsen parallel zur
Achse des Gelenkbolzens 4 gekrümmt, und zwar vorzugsweise konkav,
wie dies in der 2 für die Anlagefläche 8a an
dem dem Abschnitt 7.1 entsprechenden, blattfederartig wirkenden
Wischarmabschnitt 7a.1 des Wischarmes 7a dargestellt
ist.
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Die 3 zeigt
als weitere Ausführungsform ein
stangenförmiges
Wischarmelement 7b mit einen dem Abschnitt 7.1 entsprechenden,
blattfederartig wirkenden Abschnitt 7b, der an sein in
dieser Figur linkes Ende anschließend wiederum eine konvexe Anlagefläche 8b für das Zusammenwirken
mit dem Abstützelement 9 bildet.
An diese Anlagefläche 8b anschließend ist
ein Anschlag 10 vorgesehen, der das Schwenken des von dem
Wischarmelement 7b und dem Gelenkteil 5 gebildeten
Teils des Wischarmes um die Achse des Gelenkbolzens 4 (maximaler Wischarmabklappwinkel)
begrenzt. Der ebenfalls mit dem Abstützelement 9 zusammenwirkende
Anschlag 10 ist durch eine nur teilweise ausgeführte Ausstanzung
im Abschnitt 7b.1 und durch Herausdrücken des durch diese Ausstanzung
erzeugten Materialabschnittes 10.1 über die bei montiertem Wischarmelement 7b dem
Hochabschnitt 5.2 des Gelenkteils 5 zugewandte
Oberseite des Abschnittes 7b.1 bzw. durch die an die Anlagefläche 8b anschließende stärker ansteigende
Fläche
des Materialabschnittes 10.1 gebildet.
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Die 4 zeigt
ein stangenförmiges
Wischarmelement 7c mit einem dem Abschnitt 7.1 entsprechenden
blattfederartig wirkenden Abschnitt 7c.1. Auch bei dieser
Ausführungsform
weist der Abschnitt 7c.1 ausgehend von dem in der 4 linken
Ende zunächst
die mit dem Abstützelement 9 zusammenwirkende
Anlagefläche 8c und
daran anschließend den
Anschlag 10 auf, der wiederum durch teilweises Ausstanzen
und Herausdrücken
des Materialbereichs 10.1 gebildet ist, welcher allerdings
bei dieser Ausführungsform
stärker
herausgedrückt
ist als bei dem Wischarmelement 7b.
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Durch
einen entsprechenden Verlauf und/oder eine entsprechende Krümmung und/oder durch
eine entsprechende Lage der Anlageflächen 8a, 8b, 8c in
Bezug auf den sonstigen Verlauf des jeweiligen Wischarmelementes 7a, 7b, 7c und/oder durch
entsprechende Ausbildung der Anschläge 10 können der
gewünschte
Verlauf des Anpressmomentes und/oder der jeweilige maximale Wischarmabklappwinkel
eingestellt werden und/oder es kann hierdurch unterschiedlichen
Geometrien hinsichtlich der Anordnung des Abstützelementes in Bezug auf den
Gelenkbolzen 4 Rechnung getragen werden.
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Die 5 zeigt
in einer Explosionsdarstellung nochmals das Befestigungsteil 2,
das Gelenkteil 5, die das Abstützelement 9 bildende
Rolle 9.1 und ein dem Wischarmelement 7 entsprechendes
Wischarmelement 7d und dessen Abschnitt 7d.1,
der dem Abschnitt 7.1 entsprechend blattfederartig wirkt
und an seiner im montierten Zustand dem Jochabschnitt 2 zugewandten
Seite um Achsen senkrecht zur Längserstreckung
des Wischarmabschnittes konkav gewölbt ist. Bei dieser Ausführungsform
bildet nicht eine Fläche
des Wischarmabschnittes, die gegen das Abstützelement 9 anliegende
Anlagefläche.
Die Anlagefläche 11 ist
vielmehr von einem Kunststoffteil 12 gebildet, welches
am Endes des Abschnittes 7d.1 in geeigneter Weise befestigt
ist. Die Anlagefläche 11 ist
wiederum um Achsen senkrecht zur Längserstreckung des Abschnittes 7d.1 konkav
gewölbt.
Durch die Verwendung des Kunststoffteils 12 lässt sich
die Anlagefläche 11 der
jeweiligen Geometrie, insbesondere auch im Bezug auf die Anordnung
des Abstützelementes
relativ zu der Achse des Gelenkbolzens 4 in optimaler Weise
ausgestalten, sodass während des
Wischbetriebes ein möglichst
konstantes Anpressmoment M auf das Wischblatt ausgeübt wird. Durch
das Kunststoffteil 12 ist auch eine direkte Anlage zwischen
dem aus Metall gefertigten Abstützelement 9 bzw.
dessen Rolle 9.1 und dem ebenfalls aus Metall bestehenden
blattfederartigen Abschnitt 7d.1 verhindert.
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Die 6 zeigt
als weitere Ausführungsform ein
Wischarmelement 7e bzw. dessen Abschnitt 7e.1,
der dem Abschnitt 7.1 entspricht, zumindest im nicht montierten
Zustand an seiner dem Jochabschnitt 5.2 zugewandten Seite
konvex gekrümmt
ist. Im Bereich des Endes des Abschnittes 7e.1 ist wiederum
das die Anlagefläche 11 bildende
Kunststoffteil oder aber ein entsprechendes Kunststoffteil vorgesehen.
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Die
Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind,
ohne das dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke
verlassen wird.
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So
ist es insbesondere möglich,
durch entsprechende Formgebung an der Anlagefläche eine oder mehrere Rasten
auszubilden, um eine oder mehrere definierte Servicepositionen zu
schaffen, die durch Wegklappen oder Wegschwenken des Wischarmes 1 von
der Fahrzeugscheibe 6 erreichbar sind, und/oder den maximalen
Schwenk- oder Wegklappwinkel des Wischarmes 1 durch einen
Anschlag zu begrenzen. Bei Verwendung des Kunststoffteils 12 können diese
Merkmale in besonders einfacher Weise realisiert werden. Weiterhin
ist es auch möglich, anstelle
des von der Rolle 9.1 gebildete Abstützelementes 9 ein
Gleitstück
aus Kunststoff vorzusehen.
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- 1
- Wischarm
- 2
- Befestigungsteil
- 2.1
- Befestigungsöffnung
- 2.2
- gabelartige
Verlängerung
- 3
- Wischwelle
- 4
- Gelenkbolzen
- 5
- Gelenkteil
- 5.1
- Schenkel
des Gelenkteils 5
- 5.2
- Hochabschnitt
des Gelenkteils 5
- 6
- Fahrzeugscheibe
- 7,
7a–7e
- stangenförmiges Wischarmelement
oder Wischarmstange
- 7.1,
7a.1–7e.1
- blattfederartig
wirkender Abschnitt der Wischstange
- 8,
8a–8c
- Anlagefläche
- 9
- Abstützelement
- 9.1
- Rolle
- 9.2
- Rollenachse
- 10
- Materialabschnitt
- 10.1
- Materialabschnitt
- 11
- Anlagefläche
- 12
- Kunststoffteil
- M
- Anlage-
bzw. Anpressmoment