-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wischanlage für Fahrzeugscheiben, insbesondere Fahrzeugfrontscheiben gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
-
Eine derartige Wischanlage ist aus der nachveröffentlichten
DE 10 2008 047 031 A1 der Anmelderin bekannt.
-
Die bei Straßenfahrzeugen bzw. bei deren Wischanlagen in der Regel über die Außenkontur der Fahrzeugkarosserie vorstehenden Wischwellen und die an diesen vorgesehenen Elemente einer Wischanlage, wie Wischarme oder Lagerteile solcher Wischarme usw., stellen bei Unfällen insbesondere auch bei Personenunfällen, z. B. mit Fußgängern und/oder Zweiradfahrern eine erhebliche Gefahrenquelle für Verletzungen dar.
-
Um das Verletzungsrisiko zu minimieren ist es bekannt, Wischanlagen für Fahrzeuge grundsätzlich so auszubilden, dass bei einer einen bestimmten Schwellwert oder eine bestimmte Auslösekraft übersteigenden Krafteinwirkung, insbesondere in einer Achsrichtung parallel oder annähernd parallel zur Wischwellenachse, die betreffende Wischwelle in die Fahrzeugkarosserie „abtaucht”, d. h. axial in die Fahrzeugkarosserie ausweicht. Diese Ausweichbewegung kann beispielsweise u. a. durch axiales Verschieben der Wischwelle in ihrem Wischwellenlager realisiert werden. Im Normalzustand, d. h. für den normalen Wischbetrieb, ist die Wischwelle dann durch ein axiales Sicherungselement gegen axiales Verschieben gesichert. Dieses Axial-Sicherungselement ist in der Regel ein in einer Ringnut der Wischwelle aufgenommener Federring, der sich mit einem aus der Ringnut vorstehenden Teilbereich zur axialen Sicherung der Wischwelle an einer Fläche des Wischwellenlagers abstützt (
DE 198 51 881 A1 ). Die Ringnut ist an ihrer dem Wischwellenlager abgewandten Seite leicht abgeschrägt, so dass bei einer eine Auslösekraft übersteigenden Krafteinwirkung auf die Wischwelle der Federring unter Aufweiten an der angeschrägten Seite der Ringnut aus dieser heraus bewegt wird, so dass die axiale Sicherung durch den Federring aufgehoben wird und dadurch die axiale Ausweichbewegung der Wischwelle möglich ist. Grundsätzliche Probleme bestehen hier u. a. bezüglich einer reproduzierbaren Einstellung der Auslösekraft. Weiterhin sind eine Vielzahl von Einzelteilen und deren Montage erforderlich.
-
Bekannt ist weiterhin auch, an Wischwellenlagern zur Abdeckung des im montierten Zustand der Wischanlage an der Fahrzeugaußenseite angeordneten Übergangs zwischen der Wischwelle und dem Wischwellenlagergehäuse eine Schutztülle oder Abdeckkappe aus Metallblech (
WO 2005/075265 A1 ) oder ein Abdeckelement aus Kunststoff vorzusehen (
DE 10 2006 027 345 A1 ). Die Abdeckkappe aus Metallblech oder das Abdeckelement aus Kunststoff dienen jeweils zugleich als Axial-Sicherungselement für die Wischwelle und greifen hierfür mit einer in das Metallblech eingeformten Sicke oder mit einem angeformten Ringwulst in eine Ringnut der Wischwelle und zwar derart, dass bei einer eine Auslösekraft übersteigenden äußeren Krafteinwirkung auf die Wischwelle die axiale Sicherung durch Herausbewegen der Sicke oder des Ringwulstes aus der Ringnut aufgehoben wird. Dabei findet eine Verformung der Abdeckkappe oder des Abdeckelementes statt, so dass eine Ausweichbewegung der Wischwelle möglich ist. Grundsätzliche Probleme bestehen auch hier bezüglich einer reproduzierbaren Einstellung der Auslösekraft.
-
Um die angesprochene Problematik hinsichtlich der reproduzierbaren Einstellung der Auslösekraft zu lösen wird in der eingangs erwähnten
DE 10 2008 047 031 A1 ein als Abdeckkappe ausgebildetes Abdeckelement vorgeschlagen, bei der ein Materialabschnitt in einen Hinterschnitt der Wischwelle eingreift, wobei der Materialabschnitt bei einer äußeren Krafteinwirkung, die ein zulässiges Maß übersteigt, abscheren kann. Problematisch hat sich jedoch für den Fall, dass das Abdeckelement als separates Bauteil ausgebildet ist, das nicht an der Wischwelle angespritzt ist, die Montage herausgestellt. Aufgrund der erforderlichen Materialstärke des Abdeckelements in Verbindung mit den Bauteilegeometrien von Hinterschnitt und Abdeckelement sind hierbei insbesondere sehr hohe Montagekräfte erforderlich, die zu einer Beschädigung oder plastischen Verformung des Abdeckelements führen können. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wischanlage aufzuzeigen, die es ermöglicht, bei einer preiswerten Herstellung die jeweilige Auslösekraft reproduzierbar sehr genau einzustellen, wobei eine einfache Montage des Abdeckelements ohne der Gefahr von Beschädigungen ermöglicht werden soll. Diese Aufgabe wird mit einer Wischanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Abweichend vom vorveröffentlichten Stand der Technik wird bei der erfindungsgemäßen Wischanlage das Aufheben bzw. Freigeben der axialen Sicherung nicht durch ein federndes Aufweiten eines Sicherungsringes oder eines Abschnittes erreicht, sondern durch Abscheren wenigstens eines Materialabschnitts des Axial-Sicherungselementes, wobei der Materialabschnitt mit der axialen Abstützfläche oder dem Hinterschnitt an der Wischwelle zusammenwirkt. Hierbei kann durch die Wahl des Materials für das Axial-Sicherungselement bzw. die Abdeckkappe und damit für den abscherbaren Materialabschnitt sowie durch die Abmessungen und/oder durch den Querschnitt des abscherbaren Abschnitts die Auslösekraft reproduzierbar und dauerhaft sehr genau auf den jeweils gewünschten Wert eingestellt werden.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Wischanlage sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen alle Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
-
Besonders bevorzugt ist eine Ausführung, bei der mehrere Einkerbungen vorgesehen sind, die in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnet sind, so dass lamellenartige Biegeabschnitte ausgebildet werden. Durch die Ausbildung der Einkerbungen, bei denen im Bereich der Einkerbungen jeweils ein Materialabschnitt bestehen bleibt, wird hierbei der Eintritt von Wasser bzw. Feuchtigkeit durch die Abdeckkappe sicher verhindert. Gleichzeitig wird durch die Biegeabschnitte eine gleichmäßige (elastische) Verformung der Biegeabschnitte bei der Montage ermöglicht, ohne dass die Montagekräfte besonders hoch sind.
-
Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die wenigstens eine Einkerbung im Querschnitt V-förmig ausgebildet ist. Dadurch wird die Größe der Einkerbung bei einer bestimmten erforderlichen Verformung der Biegeabschnitte minimiert.
-
Anstelle der Ausbildung von Einkerbungen ist es jedoch auch denkbar, Aussparungen in Form von (durchgängigen) Einschnitten bzw. Aussparungen vorzusehen, wobei sich die Einschnitte bzw. Aussparungen vom Innenumfang des Abdeckelements sternförmig über einen Teilbereich des Durchmessers des scheibenförmigen Abdeckelements erstreckten.
-
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
-
Diese zeigen in:
-
1 in vereinfachter Darstellung die an einer Fahrzeugkarosserie zu montierende Motor- oder Wischerplatine (Rohrplatine) einer Scheibenwischanlage,
-
2 und 3 in Einzeldarstellungen eines der beiden Wischwellenlager der Platine der
-
1 zusammen mit der Wischwelle und mit dem an der Wischwelle vorgesehenen Antriebselement bzw. Kurbelarm des Scheibenwischerantriebs, und zwar im Normalzustand (2) sowie bei axial in eine Ausweichposition verschobener Wischwelle (3),
-
4 in vergrößerter Teildarstellung das Wischwellenlager im Normalzustand,
-
5 in einer vergrößerten, teilweise geschnittenen Darstellung ein gegenüber der 4 ein modifiziertes Wischwellenlager und ein modifiziertes Abdeckelement und
-
6 und 7 das Abdeckelement der 5 in einer perspektivischen Drauf- bzw. Unteransicht.
-
In den Figuren ist eine als Rohrplatine 1 ausgeführte Wischmotor- oder Wischerplatine einer Scheibenwischanlage für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge, dargestellt. Die Rohrplatine 1 besteht im Wesentlichen aus einem rohrartigen Träger 2, der an seinen beiden Enden jeweils mit einem Wischwellenlager 3 zur dreh- oder schwenkbaren Lagerung einer Wischwelle 4 versehen ist. Dabei steht nach der Montage der Scheibenwischanlage bzw. der Rohrplatine 1 in einem Fahrzeug diese mit einer Länge, die das sich verjüngenden erste Wischwellenende 5 aufweist, über die in mit der unterbrochenen Linie angedeutete Außenkontur 6 des Fahrzeugs bzw. der Fahrzeugkarosserie hervor, um dadurch eine Befestigung eines nicht dargestellten Wischarmes an dem einen Wischwellenende 5 zu ermöglichen. In Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels ist es selbstverständlich auch möglich bzw. in der Praxis auch oft angewandt, dass das erste Wischwellenende 5 innerhalb der Außenkontur 6 des Fahrzeugs angeordnet ist.
-
Das jeweilige Wischwellenlager 3 besteht im Wesentlichen aus einem Wischwellenlagergehäuse 7, welches beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist und in welchem zwei in Achsrichtung der Wischwelle 4 gegeneinander versetzte Lagerbuchsen 8 zur Lagerung der Wischwelle 4 vorgesehen sind. Das Wischwellengehäuse 7, welches im montierten Zustand mit einem ersten Gehäuseende 9 über die Außenkontur 6 des Fahrzeugs bzw. der Fahrzeugkarosserie nach außen vorsteht, ist jeweils an einem Ende des Trägers 2 der Rohrplatine 1 befestigt, und zwar beispielsweise mit einem angeformten Zapfen. Mit nicht dargestellten Mitteln ist die Rohrplatine 1 an der Innenseite der Fahrzeugkarosserie befestigbar.
-
Über einen Kurbelantrieb, von dem in der 1 nur der an der Ausgangswelle eines elektromotorischen Antriebs 13 vorgesehene Kurbelarm 11 sowie die jeweils an den Wischwellen 4 vorgesehenen Kurbelarme 12 dargestellt sind, sind die Wischwellen 4 in der dem Fachmann bekannten Weise um ihre Achsen schwenkbar antreibbar. Bei der dargestellten Ausführungsform befinden sich die Kurbelarme 12 jeweils an den dem ersten Wischwellenende 5 abgewandten und aus dem zweiten Gehäuseende 14 des Wischwellenlagergehäuses 5 herausgeführten zweiten Wellenende 15.
-
Wie die Figuren zeigen, ist an dem der Fahrzeugaußenseite zugeordneten ersten Gehäuseende 5 jedes Wischwellenlagers 3 auf der zugehörigen Wischwelle 4 eine Abdeckkappe 10 vorgesehen, die mit ihrem Randbereich das erste Gehäuseende 9 des zumindest dort an der Außenfläche kreiszylinderförmig ausgebildeten Wischwellenlagergehäuses 7 überlappt bzw. übergreift. Die Abdeckkappe 10 ist als Formteil aus einem geeigneten Kunststoff insbesondere im Spritzgußverfahren hergestellt. Hierdurch ist allein schon durch die Abdeckkappe 10, zusätzlich aber auch durch einen die Wischwelle 4 umschließenden und unterhalb der Abdeckkappe 10 angeordneten Dichtungsring 17 das jeweilige Wischwellenlager 3 gegen Eindringen von Feuchtigkeit, Wasser, Schmutz usw. geschützt. Der Dichtungsring 17 ist in einem Raum aufgenommen, der radial von der Außenfläche der Wischwelle 4 und der Innenfläche des Wischwellengehäuses 7 sowie axial durch eine der beiden Lagerbuchsen 8 sowie durch die Unter- oder Innenseite des Bodens 18 der Abdeckkappe 10 begrenzt ist. Mit der Innenseite des Bodens 18 bzw. mit einem dortigen, beispielsweise durch Anformen an der Abdeckkappe 10 gehaltenen und die Wischwelle 4 konzentrisch umschließenden Ring 19 aus einem verschleißfesten Material, beispielsweise aus einem verschleißfesten Kunststoff oder Metall, stützt sich die Abdeckkappe 10 axial an der außen liegenden Stirnfläche des Wischwellenlagergehäuses 7 bzw. des ersten Gehäuseendes 9 ab.
-
Im Bereich der Abdeckkappe 10 ist die Wischwelle 4 an ihrem aus dem Wischwellenlagergehäuse 7 vorstehenden ersten Wellenbereich 21 mit einer die Achse der Wischwelle 4 ringförmig umschließenden und radial nach außen hin offenen Ringnut 22 versehen, in die ein ringförmiger Materialabschnitt 25 der Abdeckkappe 10 hineinreicht und die einen axialen Hinterschnitt für diesen Materialabschnitt 25 bildet. Wie insbesondere die 4 zeigt, ist die Wischwelle 4 weiterhin so ausgeführt, dass sie an den ersten Wellenbereich 21 anschließend in einem zweiten Wellenbereich 26 einen reduzierten Außendurchmesser aufweist.
-
Während die Wischwelle 4 beispielsweise durch die sich am ersten Gehäuseende 9 abstützende Kurbel 12 gegen ein axiales Verschieben in Richtung des Pfeils A, d. h. bei montierter Scheibenwischanlage zur Außenseite der Fahrzeugkarosserie hin gesichert ist, dient eine Abdeckkappe 10 bei dieser Ausführungsform als Axial-Sicherungselement gegen axiales Verschieben der Wischwelle 4 in Richtung des Pfeils B, d. h. bei montierter Scheibenwischanlage gegen ein axiales Verschieben der Wischwelle 4 in Richtung Fahrzeugkarosserie bzw. gegen ein Abtauchen der Wischwelle 4 in das Fahrzeug, und zwar durch Abstützung am ersten Gehäuseende 9 über den Ring 19.
-
Durch entsprechende Wahl des Materials für die Abdeckkappe 10, durch entsprechende Ausbildung des ringartigen Materialabschnittes 25 und der Ringnut 22 ist erreicht, dass ein Ausweichen oder Abtauchen der Wischwelle 4 unter Abscheren des Materialabschnittes 25 beispielsweise bei einem Personenunfall dann erfolgt, wenn eine auf das erste Wischwellenende 5 ausgeübte äußere Krafteinwirkung F eine Auslösekraft übersteigt. Die Auslösekraft, bei der diese Schutzfunktion ausgelöst, d. h. die jeweilige Wischwelle 4 in Richtung des Pfeils B in das Innere des Fahrzeugs vorschoben wird, kann bei dieser Ausführungsform durch die Form und Tiefe der Ringnut 22 sowie durch die Form des ringartigen Materialabschnittes 25 reproduzierbar und dauerhaft sehr genau eingestellt werden. Durch den sich am zweiten Wellenbereich 26 verjüngenden Außenquerschnitt der Wischwelle 4 ist u. a. sichergestellt, dass nach dem Auslösen der Schutzfunktion sich die Wischwelle 4 unbehindert durch die Abdeckkappe 10 hindurch axial verschieben kann, d. h. die Schutzfunktion nicht etwa durch Reibung zwischen der Abdeckkappe 10 und der Wischwelle 4 verhindert oder beeinträchtigt wird. Um eindeutige und reproduzierbare Verhältnisse für die Auslösekraft bzw. beim Abscheren des Materialabschnitts 25 zu erreichen, ist der Übergang zwischen der den Hinterschnitt bildenden Ringnut 22 und der anschließenden Umfangsfläche der Wischwelle 4 zumindest an der dem ersten Wischwellenende 5 zugewandten Seite der Ringnut 22 rechtwinklig und möglichst schafkantig ausgebildet. Der ringförmigen Materialabschnitt 25 der Abdeckkappe 10 ist an die bei dieser Ausführungsform rechteckförmige Querschnittsform der Ringnut 22 so angepasst ist, dass er die Ringnut 22 vollständig oder im Wesentlichen vollständig ausfüllt.
-
In der 5 ist eine abgewandelte Abdeckkappe 10a dargestellt, bei der diese in eine Ringnut 22a eingreift, die einen in etwa dreiecksförmigen Querschnitt aufweist, bei der die größte Nuttiefe auf der dem zweiten Wellenbereich 26 zugewandten Seite ist. Weiterhin liegt die Abdeckkappe 10a mit ihrem Boden 18 direkt auf einer Stufe 27 eines im Durchmesser vergrößerten Bereichs 28 der Wischwelle 4a auf.
-
Wie man insbesondere anhand der 6 und 7 erkennt, weist die bevorzugt als Spritzgußteil ausgebildete Abdeckkappe 10a auf ihrer Unterseite 29 mehrere, in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnete Einkerbungen 30 auf. Die im Querschnitt V-förmigen, sternförmig zur Längsachse der Abdeckkappe 10a ausgerichteten Einkerbungen 30 gehen dabei vom inneren Rand 31 der Abdeckkappe 10a aus und reichen etwa bis in den mittleren Durchmesserbereich der Abdeckkappe 10a. Bevorzugt reichen die Einkerbungen 30 nicht bis an die Oberseite 33 der Abdeckkappe 10a, sie bilden somit keine Schlitze aus.
-
Es ist jedoch in Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels auch denkbar, die Einkerbungen 30 als durchgehende Schlitze bzw. Aussparungen auszubilden.
-
Durch die Einkerbungen 30 werden von den Einkerbungen 30 begrenzte, lamellenartige Biegebereiche 35 ausgebildet, die in Aufschubrichtung entsprechend der Richtung des Pfeils B der Abdeckkappe 10a elastisch verformbar sind, so dass sich der Innendurchmesser der Abdeckkappe 10a am inneren Rand 31 hierbei vergrößert. Durch die Biegebereiche 35 wird somit die Steifigkeit der Abdeckkappe 10a gegenüber den anderen Bereichen der Abdeckkappe 10a herabgesetzt. Insbesondere wird dadurch die Montage bzw. das Aufschieben der Abdeckkappe 10a auf das erste Wellenende 5 erleichtert.
-
Ergänzend wird erwähnt, dass das in Bezug auf die Ausbildung der Einkerbungen 30 Gesagte selbstverständlich auch bei der Abdeckkappe 10 zutrifft, das heißt, dass auch die Abdeckkappe 10 entsprechende Einkerbungen 30 aufweist.
-
Die Montage der jeweiligen Wischwelle 4, 4a in dem zugehörigen Wischwellenlager 3 erfolgt z. B. in besonders einfacher Weise dadurch, dass die mit der Kurbel 12 vormontierte Wischwelle 4, 4a mit ihrem ersten Wischwellenende 5 voraus in das Wischwellenlagergehäuse 7 bzw. in das dortige, von den Lagerbuchsen 8 gebildete Lager eingeschoben wird, so dass die Kurbel 12 an dem zweiten Gehäuseende 14 unmittelbar oder über einen Zwischenring anliegt und die Wischwelle 4, 4a mit ihren ersten Wischwellenende 5 aus dem ersten Gehäuseende 9 vorsteht. Im Anschluss daran wird der Dichtungsring 17 auf die Wischwelle 4, 4a aufgeschoben und in das Wischwellenlagergehäuse 7 eingesetzt, so dass er gegen die dortige Lagerbuchse 8 anliegt. In einem weiteren Montageschritt wird die Abdeckkappe 10, 10a auf die Wischwelle 4, 4a aufgesetzt und unter elastischer Verformung am ersten Wischwellenbereich 21 durch Verrasten in der Ringnut 22 befestigt.
-
Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, die Abdeckkappe 10, 10a an der Wischwelle 4, 4a vorzumontieren und die Wischwelle 4, 4a dann mit ihren zweiten Wischwellenende 15 voraus in das Wischwellenlagergehäuse 7 einzusetzen und anschließend die Kurbel 12 an dem aus dem Wischwellenlagergehäuse 7 herausgeführten Wischwellenende 15 zu montieren.
-
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Platine
- 2
- Träger
- 3
- Wischwellenlager
- 4, 4a
- Wischwelle
- 5
- erstes Wischwellenende
- 6
- Außenkontur
- 7
- Wischwellenlagergehäuse
- 8
- Lagerbuchse
- 9
- erstes Gehäuseende
- 10, 10a
- Abdeckkappe
- 11, 12
- Kurbelarm
- 13
- Antrieb
- 14
- zweites Gehäuseende
- 15
- zweites Wellenende
- 17
- Dichtungsring
- 18
- Boden
- 19
- Ring
- 21
- erster Wellenbereich
- 22, 22a
- Ringnut
- 25
- Materialabschnitt
- 26
- zweiter Wellenbereich
- 27
- Stufe
- 28
- Bereich
- 29
- Unterseite
- 30
- Einkerbung
- 31
- Rand
- 33
- Oberseite
- 35
- Biegebereich
- A, B
- Achsrichtung
- F
- äußere Krafteinwirkung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102008047031 A1 [0002, 0006]
- DE 19851881 A1 [0004]
- WO 2005/075265 A1 [0005]
- DE 102006027345 A1 [0005]
