-
Stand der Technik
-
Die Erfindung betrifft ein Wischerlager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Die Neigung des Scheibenwischers relativ zu der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs wird hauptsächlich durch die Orientierung der Wischerwelle zur Windschutzscheibe beeinflusst. Eine korrekte Neigung der Wischerwelle ist notwendig, um einen ratterfreien Betrieb des Scheibenwischers zu gewährleisten. Weiterhin ist die Bewegung in einem Wischerarmgelenk sowohl in Richtung als auch im Betrag abhängig von der Wischerwellenorientierung. Der Neigungswinkel beeinflusst die Kraft, mit der der Scheibenwischer auf die Scheibe gepresst wird. Ebenso beeinflusst der Neigungswinkel die Richtung des Reibmoments, welches der Gelenkbewegung entgegenwirkt. Toleranzen im Wischerarm, im Wischerantrieb, in der Fahrzeugkarosserie und der Windschutzscheibe führen in der Praxis zu einer Abweichung vom errechneten Idealwert und somit zu einer Vergrößerung der Ratterneigung und der Auflagekraft, was insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten zu Wischfehlern führt.
-
-
Offenbarung der Erfindung
-
Technische Aufgabe
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wischerlager vorzuschlagen, mit dem toleranzbedingte Wischfehler vermeidbar sind.
-
Technische Lösung
-
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren angegebenen Merkmale.
-
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein Wischerlager mit einer Einstelleinrichtung zu versehen, die ein Ausrichten der Wischerwelle, insbesondere zusammen mit der Lagerhülse relativ zu einer karosseriefesten Basis und damit relativ zu der Fahrzeugscheibe erlaubt. Dabei kann die Basis, relativ zu der die Welle mittels der Einstelleinrichtung verstellbar ist, als separates, an einer Fahrzeugkarosserie festlegbares Bauteil oder als Karosserieabschnitt ausgebildet sein. Mit dem erfindungsgemäßen Wischerlager, dessen Welle in einem Endbereich mit einem Antrieb verbunden ist und im gegenüberliegenden Endbereich den Wischerarm trägt, können die vorgenannten Toleranzen durch Variation der Neigungsrichtung und/oder des Neigungswinkels der Wischerwelle ausgeglichen und damit auch die Auflagekraft des Scheibenwischers auf der Windschutzscheibe auf einen Idealwert eingestellt werden. Beispielsweise kann die Winkellage des Wischarms am Fahrzeug direkt gemessen werden und das Ergebnis durch Relativverstellen der Welle zu der Basis (Karosserie) korrigiert werden. Das erfindungsgemäße Wischerlager eignet sich bevorzugt zur Implementierung in Fahrzeugkleinserien, da hier die Taktzeit im Vergleich zu Großserien lang ist. Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Wischerlager zum Einsatz in Sportwagen, die in kleinen Stückzahlen hergestellt werden, bei denen eine gute Wischqualität auch bei hohen Geschwindigkeiten gefordert wird. Weiterhin kann das Wischerlager bevorzugt bei Prototypen eingesetzt werden. Ebenso denkbar ist die Ausstattung von Nutzfahrzeugen mit dem erfindungsgemäßen Wischerlager, da das Wischerlager eine Anpassung an den jeweiligen Fahrzeugtyp erlaubt, wodurch es möglich ist, Universalwischsysteme vorzusehen. Die Anwendung des Wischerlagers ist jedoch nicht auf Kleinserien etc. beschränkt, sondern es kann auch bei Großserien Einsatz finden.
-
Es ist denkbar, das Wischerlager derart auszubilden, dass eine nur zweidimensionale Verstellung der Welle relativ zu der Basis (Neigungsrichtung oder Neigungswinkel) möglich ist. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der die Relativlage der Welle zu der Basis in drei Dimensionen (Neigungsrichtung und Neigungswinkel) verändert werden kann. Dabei ist es von Vorteil, wenn die die Lagerhülse durchsetzende Welle durch eine Öffnung in der Basis mit Spiel hindurchgeführt ist. Eine derartige Anordnung erlaubt den Antrieb des Wischerlagers im Innern der Fahrzeugkarosserie unterzubringen.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Einstelleinrichtung ein Keilscheibengelenk umfasst, mittels dem die Winkellage der Welle veränderbar ist. Das Keilscheibengelenk umfasst mindestens zwei Keilscheiben, wobei die Keilscheiben, insbesondere mit identischen Keilwinkeln, relativ zueinander sowie relativ zu der Basis verdrehbar sind, wodurch eine dreidimensionale Winkelverstellung möglich ist. Werden zwei gegeneinander verdrehbare Keilscheiben vorgesehen, so beträgt der maximal einstellbare Winkelbereich dem doppelten Keilwinkel.
-
Dabei ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der sich eine erste Keilscheibe unmittelbar, insbesondere mit einer parallel zur Basis verlaufenden Unterseite an der Basis abstützend angeordnet ist.
-
Von Vorteil ist es, wenn die auf der ersten Keilscheibe verdrehbare zweite Keilscheibe mit der Lagerhülse wirkverbunden, also einstückig mit dieser ausgebildet oder an dieser festgelegt ist. Durch ein Verdrehen zumindest einer der Keilscheiben relativ zu der Basis kann somit die Lagerhülse mit der darin aufgenommenen Welle relativ zu der Basis ausgelenkt und damit der Neigungswinkel der Welle relativ zu der Basis eingestellt werden. Werden beide Keilscheiben (unterschiedlich weit) verdreht, ändert sich zusätzlich zu dem Neigungswinkel die Neigungsrichtung. Damit die eingestellte Winkellage fixiert werden kann, ist in Ausgestaltung der Erfindung in jeder Keilscheibe ein sich in Umfangsrichtung erstreckendes Langloch vorgesehen, wobei sich die beiden Langlöcher zumindest abschnittsweise überlappen, so dass durch sie hindurch eine Befestigungsschraube geführt werden kann, die die Keilscheiben in ihrer Relativposition in axialer Richtung mit der Basis verspannt. Bevorzugt sind etwa drei gleichmäßig über den Umfang der Keilscheiben. verteilte Langlochpaarungen mit jeweils mindestens einer Befestigungsschraube vorgesehen.
-
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Einstelleinrichtung ein Kugelgelenk umfasst, also ein Gelenk, mit zwei ineinandergreifenden, abschnittsweise sphärisch geformten Gelenkteilen, die bevorzugt in alle Richtungen gegeneinander verdrehbar sind, so dass auch mit dieser Ausführungsform eine rotatorische Einstellung der Winkellage der Welle relativ zu der Basis in drei Dimensionen möglich ist. Dabei ist ein erster Gelenkteil (Kugel oder Pfanne) mit der Basis wirkverbunden, das heißt an dieser festgelegt oder einstückig mit dieser ausgebildet, wohingegen das zweite Gelenkteil (Pfanne oder Kugel) bevorzugt mit der Lagerhülse der Wischerwelle verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet ist, so dass die Lagerhülse gemeinsam mit der Welle relativ zu dem ersten Gelenkteil und damit relativ zu der Basis verstellbar ist.
-
Zur Festlegung einer einmal eingestellten Relativposition der Gelenkteile zueinander ist bevorzugt eine Mutter vorgesehen, die auf einem Außengewinde der Lagerhülse verdrehbar ist, wobei mit der Mutter die beiden Gelenkteile gegeneinander verspannbar sind.
-
Bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform, bei der die Mutter eine zur Rückseite des ersten Gelenkteils formkongruente, insbesondere sphärische Ausformung aufweist, um eine möglichst große Anlagefläche bereitzustellen.
-
Es ist von Vorteil, wenn das Wischerlager derart konfiguriert ist, dass das zweite Gelenkteil mit einer sphärischen Außenseite an einer sphärischen Innenseite des ersten Gelenkteils anliegt, wodurch die Fixiermutter auf der Außenseite (Rückseite) des ersten Gelenkteils angeordnet und damit besonders gut zugänglich ist.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
-
1: eine perspektivische Ansicht eines Wischerlagers mit einer als Keilscheibengelenk ausgebildeten Einstelleinrichtung,
-
2: eine geschnittene Darstellung eines Wischerlagers mit einer als Keilscheibengelenk ausgebildeten Einstelleinrichtung, wobei an der Welle einenends ein Wischerarm und anderenends ein Antrieb angreift,
-
3: eine perspektivische Ansicht eines Wischerlagers mit einer als Kugelgelenk ausgebildeten Einstelleinrichtung und
-
4: eine geschnittene Ansicht eines Wischerlagers mit als Kugelgelenk ausgebildeter Einstelleinrichtung.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
-
In den 1 und 2 ist ein Wischerlager 1 für eine Scheibenwischervorrichtung eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Das Wischerlager 1 umfasst eine Basis 2, die Teil der Karosserie eines Fahrzeugs ist oder mit der Fahrzeugkarosserie verbindbar ist.
-
Eine in 2 gezeigte kreisrunde Öffnung 3 innerhalb der Basis 2 ist von einer Lagerhülse 4, in der verdrehbar eine Welle 5 aufgenommen ist, mit Radialspiel durchsetzt. Das in der Zeichnungsebene obere freie Ende 6 der Welle 5 weist einen Aufnahmeabschnitt 7 zur Festlegung eines Wischerarms 8 auf. An dem dem oberen freien Ende 6 gegenüberliegenden freien Ende 9 der Welle 5 ist ein Befestigungsabschnitt 10 zur Festlegung eines an sich bekannten Antriebs 11 vorgesehen. Wie sich aus 2 ergibt, weist der Antrieb 11 einen Elektromotor 12 mit einem Getriebe 13 auf, das über zwei mittels einer Kurbelstange 14 verbundenen Kurbelgetrieben 15, 16 einer Pendelbewegung auf die konzentrisch in der Lagerhülse 4 angeordnete Welle und somit auf den Wischerarm 8 mit Wischblatt überträgt.
-
Auf der Oberseite 17 der Basis 2 liegt eine erste Keilscheibe 18 mit einem Keilwinkel α auf. Unmittelbar auf der ersten Keilscheibe 18 ist eine zweite Keilscheibe mit identischem, gegenläufigen Keilwinkel angeordnet, wobei die zweite Keilscheibe 19 von einem radial äußeren Ringabschnitt 20 der Lagerhülse 4 gebildet ist. Durch Verdrehen der Keilscheiben 18, 19 relativ zueinander verändert sich der Winkel β zwischen der Basis 2 und der Längsachse 21 der Welle 5 sowie die Neigungsrichtung der Welle 5. Zur Fixierung der beiden Keilscheiben 18, 19 an der Basis 2 und somit zur Festlegung des durch Verdrehen der Keilscheiben 18, 19 eingestellten Winkels β und der Neigungsrichtung sind in jeder Keilscheibe 3 in Umfangsrichtung beabstandete Langlöcher vorgesehen, wobei jeweils ein Langlochpaar von einer Befestigungsschraube 23 durchsetzt ist, und die Befestigungsschraube 23 die beiden Keilscheiben 18, 19 mittels einer Mutter 24 gegen die Basis 2 verspannt. Dabei ist jede Befestigungsscheibe 23 durch jeweils ein Loch 25 in der Basis 2 geführt.
-
In den 3 und 4 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Einstelleinrichtung nicht als Keilscheibengelenk sondern als Kugelgelenk ausgebildet ist, wobei unter Kugelgelenk Gelenke mit zumindest abschnittsweise sphärisch ausgebildeten Wirkflächen verstanden werden.
-
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Wischerwelle 5 mit ihrer Längsachse 21 in einer Lagerhülse 4 angeordnet, wobei die Lagerhülse 4 eine Öffnung 3 in der Basis 2 durchsetzend angeordnet ist. Die Basis 2 ist mittels. mehrerer über den Umfang verteilter Schrauben 26 an einer Fahrzeugkarosserie befestigbar. Im Gegensatz zu dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Basis 2 nicht eben ausgebildet, sondern weist in einem mittleren Abschnitt einen Hohlzylinderabschnitt 27 auf, der in einen sphärisch gewölbten Abschnitt 28 mit der zentrischen Öffnung 3 übergeht. Der sphärisch gewölbte Abschnitt 28 bildet ein erstes Gelenkteil 29 (Pfanne der Einstelleinrichtung).
-
An einer konkaven Innenseite 30 des ersten Gelenkteils 29 liegt eine konvexe Außenseite eines zweiten Gelenkteils 32 unmittelbar an, wobei das zweite Gelenkteil 32 von einem radialen Außenringabschnitt 33 der Lagerhülse 4 gebildet ist. Durch Verstellen der Lagerhülse 4 mit dem zweiten Gelenkteil 32 relativ zu der Basis 2 mit dem ersten Gelenkteil 29 kann der Winkel β zwischen der Längsachse 21 und der Basis 2, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 in jeder Neigungsrichtung variiert werden, wobei der marginale Auslenkwinkel allseitig von dem eine umlaufende Anschlagfläche 34 bildenden Rand 35 der Öffnung 3 begrenzt wird.
-
Zur Fixierung der einmal eingestellten Relativlage ist eine Kugelmutter 36 vorgesehen, die von außen auf ein Außengewinde 37 der Lagerhülse 4 geschraubt ist und mit einem konkav gewölbten Innenabschnitt 38 auf der konvex geneigten Außenseite 39 des ersten Gelenkteils 29 aufliegt und gegen diese in axialer Richtung verschraubt ist, wobei das zweite Gelenkteil 32 mit seiner konvexen Außenseite 31 gegen die konkave Innenseite 30 des ersten Gelenkteils 29 verspannt ist.
