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Die Erfindung betrifft eine Wischerbetätigung. Genauer betrifft die Erfindung eine Viergelenk-Wischerbetätigung, insbesondere für eine Wischeinrichtung einer Frontscheibe eines Kraftfahrzeugs.
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Um eine Sichtscheibe eines Kraftfahrzeugs von Feuchtigkeit oder Verunreinigungen zu befreien, ist eine Wischeinrichtung vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, die Feuchtigkeit bzw. die Verunreinigung mittels eines Wischerblatts abzustreifen. Das Wischerblatt wird an einem Wischerarm geführt, der durch eine Antriebseinrichtung angetrieben werden kann. Die Antriebseinrichtung umfasst üblicherweise einen Elektromotor mit einem Getriebe. Zwischen dem Elektromotor und dem Wischerarm ist eine Wischerbetätigung angeordnet, um die Drehbewegung der Antriebseinrichtung in eine Schwenkbewegung des Wischerarms umzusetzen, die insbesondere an eine Geometrie der zu reinigenden Sichtscheibe angepasst ist. Dadurch kann erzielt werden, dass die Frontscheibe in einem großen Bereich von dem Wischerblatt überstrichen wird und dass dieser Bereich in einem primären Sichtfeld eines Fahrers des Kraftfahrzeugs liegt.
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Die Wischerbetätigung kann ein Koppelgetriebe, insbesondere ein Viergelenk-Koppelgetriebe umfassen. Dabei sind vier Hebel mittels vier Drehgelenken so miteinander verbunden, dass die Drehgelenke ein Viereck beschreiben. Dabei ist jeder Hebel mit zwei Gelenken mit zwei anderen Hebeln verbunden. Zwei der Gelenke sind bezüglich des Kraftfahrzeugs fixiert und die anderen beiden Gelenke liegen an einem Hebel, der mit dem Wischerarm verbunden ist. Durch entsprechende Wahl der Längen der Hebel und der Winkel zwischen benachbarten Hebeln ist der Weg des Wischerblatts definiert.
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Um zu verhindern, dass der Wischerarm eine Position einnimmt, die das Wischerblatt außerhalb der Frontscheibe führt, ist ein Anschlagelement vorgesehen, das die Bewegung eines der Hebel bezüglich des Kraftfahrzeugs limitiert. Dazu kann an dem Hebel ein Vorsprung ausgebildet sein, der gegen das Anschlagelement läuft, wenn das Ende der vorbestimmten Schwenkbewegung des Wischerarms erreicht ist.
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Diese Anordnung ist unflexibel gegenüber eine Länge einer Achse des Drehgelenks, in deren Bereich das Anschlagelement verbaut ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Viergelenk-Wischerbetätigung anzugeben, die einfach herzustellen und flexibel einsetzbar ist. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels einer Viergelenk-Wischerbetätigung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine Viergelenk-Wischerbetätigung umfasst einen Koppelhebel zur Verbindung mit einem Wischerarm, wobei der Koppelhebel ein erstes und ein zweites Gelenk aufweist, eine Montageplatte mit einem dritten und einem vierten Gelenk, einen Steuerhebel zwischen dem zweiten und dem vierten Gelenk und einen Antriebshebel zwischen dem ersten und dem dritten Gelenk. Dabei ist ein Anschlagelement zur mechanischen Begrenzung einer Schwenkbewegung des Koppelhebels zwischen dem Koppelhebel und dem Steuerhebel angeordnet.
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Die beschriebene Viergelenk-Wischerbetätigung ist invariant gegenüber einer axialen Länge des dritten und des vierten Gelenks. Ein axialer Abstand der Wischerbetätigung bezüglich der Montageplatte kann dadurch variierbar sein. So ist die Wischerbetätigung universell auch an unterschiedlichen Kraftfahrzeugen einsetzbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Anschlagelement am Koppelhebel angebracht. Der Koppelhebel ist üblicherweise ein komplexeres Bauteil als der Antriebs- oder Steuerhebel, sodass die Ausbildung des Anschlagelements am Koppelhebel nur einen geringen zusätzlichen Aufwand erfordern kann. Der Antriebshebel und der Steuerhebel können unverändert übernommen werden. So kann dazu beigetragen werden, Produktionskosten für die Wischerbetätigung gering zu halten.
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Das Anschlagelement kann dazu eingerichtet sein, bei Erreichen eines Endes der vorbestimmten Schwenkbewegung des Koppelhebels gegen eine seitliche Begrenzung des Steuerhebels in der Bewegungsebene zu laufen. Dadurch kann der Steuerhebel unverändert übernommen werden und insbesondere ein einfaches Bauteil sein, an dessen Formgebung keine besonderen Ansprüche gestellt angestellt werden. Die Begrenzung der Schwenkbewegung des Koppelhebels erfolgt durch die Positionierung des Anschlagelements am Koppelhebel.
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Bevorzugter Weise ist noch ein weiteres Anschlagelement zur Begrenzung der Schwenkbewegung am entgegen gesetzten Ende der Schwenkbewegung vorgesehen. Insbesondere können beide Anschlagelemente zwischen dem Koppelhebel und dem Steuerhebel angeordnet sein. Ferner können beide Anschlagelemente am gleichen Hebel ausgebildet sein. Die oben beschriebenen Vorteile des Anschlagelements können somit doppelt genutzt werden.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Anschlagelemente dazu eingerichtet, bei Erreichen der Enden der vorbestimmten Schwenkbewegung des Koppelhebels gegen einander gegenüberliegende seitliche Begrenzungen des Steuerhebels in der Bewegungsebene zu laufen. So kann auf einfache und effektive Weise die beidseitige mechanische Begrenzung der Schwenkbewegung des Koppelhebels herbeigeführt werden.
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Das Anschlagelement kann eine Anlagefläche zur Anlage an einer seitlichen Begrenzung des Steuerhebels und zwei sich von den Enden der Anlagefläche erstreckende Stützflächen umfassen, die jeweils einen vorbestimmten Winkel mit der Anlagefläche einschließen. In einer axialen Ansicht, parallel zu Achsen der Gelenke, kann das Anschlagelement somit einen U-förmigen Querschnitt aufweisen. Diese Form kann bei geringem Materialeinsatz stabil sein und zur Langlebigkeit der Wischerbetätigung beitragen.
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Bevorzugter Weise nimmt die Höhe einer der Stützflächen bezüglich des Koppelhebels von der Anlagefläche aus kontinuierlich ab. Dadurch kann die Gefahr des Einklemmens eines Fremdkörpers bzw. eine Unfallgefahr einer Bedienperson reduziert sein.
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Weiter bevorzugter Weise umfasst die Wischerbetätigung zusätzlich eine Antriebseinrichtung zum oszillierenden Schwenken des Koppelhebels zwischen einer ersten und einer zweiten Wendelage, wobei die durch die Anschlagelemente zugelassene Schwenkbewegung beide Wendelagen umfasst. Dadurch kann die Wischerbetätigung insbesondere durch eine reversierende Antriebseinrichtung angetrieben werden. Die Positionen, an denen das Reversieren, also das Umkehren der Bewegungsrichtung, erfolgt, können durch die Antriebseinrichtung fest gelegt sein. Dabei liegen diese Positionen noch innerhalb der durch die Anschlagelemente definierten Schwenkbewegung des Koppelhebels.
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Die Anschlagselemente können dafür sorgen, dass selbst bei Versagen der Steuerung der Antriebseinrichtung verhindert wird, sodass der Koppelhebel eine Position einnimmt, die bewirkt, dass ein an ihm befestigtes Wischerblatt einen vorbestimmten Wischbereich bzw. die Sichtscheibe des Kraftfahrzeugs verlässt. Auch eine Beschädigung der Wischerbetätigung durch Auftreten ungünstiger Hebelverhältnisse („Überschlagen“ des Viergelenks) kann so verhindert werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Koppelhebel ein Gussteil. Dadurch kann auch die möglicherweise komplexe Form des Koppelhebels auf relativ einfache Weise realisiert sein, während gleichzeitig eine Belastbarkeit des Koppelhebels groß sein kann.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
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1 eine Wischereinrichtung in einer unteren Wendelage;
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2 die Wischereinrichtung aus 1 am unteren Ende einer Schwenkbewegung;
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3 die Wischereinrichtung aus 1 in einer oberen Wendelage;
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4 die Wischereinrichtung aus 1 am oberen Ende einer Schwenkbewegung’;
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5 die Wischereinrichtung aus 1 in einer anderen Perspektive;
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6 einen Teil der Wischereinrichtung aus 1 in einer seitlichen Ansicht; und
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7 die Wischereinrichtung aus 1 in noch einer anderen Perspektive darstellt.
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Genaue Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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1 zeigt eine Wischeinrichtung 100 in einer unteren Wendelage. Die Wischeinrichtung 100 umfasst eine Wischerbetätigung 105, an der mittels eines Wischerarms 110 ein Wischerblatt 115 angebracht ist. Der Wischerarm 110 ist mittels eines Wischergelenks 120 an der Wischerbetätigung 105 befestigt, wobei eine Zugfeder 125 für einen Anpressdruck des Wischerblatts gegen eine zur reinigende Scheibe, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sorgt. Ferner ist eine Antriebseinrichtung 130 zum Antrieb der Wischerbetätigung 100 vorgesehen. Die Antriebseinrichtung 130 umfasst in der dargestellten Ausführungsform einen Elektromotor 135 und eine Ansteuereinrichtung 140 zur Ansteuerung des Elektromotors 135 derart, dass eine Abtriebswelle 145 zwischen vorbestimmten Lagen hin- und hergedreht werden kann.
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Die Wischerbetätigung 105 umfasst einen Koppelhebel 150, ein erstes Gelenk 155, ein zweites Gelenk 160, eine Montageplatte 165, ein drittes Gelenk 170, ein viertes Gelenk 175, einen Steuerhebel 180, einen Antriebshebel 185, ein erstes Anschlagelement 190 und ein zweites Anschlagelement 195.
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Die Montageplatte 165 ist integriert mit der Antriebseinrichtung 130 ausgeführt, kann jedoch auch separat implementiert sein, wobei sicher zustellen ist, dass die Montageplatte 165 bezüglich der mittels des Wischerblatts 115 zur reinigen Sichtscheibe fix ist. Der Koppelhebel 150 ist mittels des ersten Gelenks 155 mit dem Antriebshebel 185 und mittels des zweiten Gelenks 160 mit dem Steuerhebel 180 verbunden. Zwischen den Gelenken 155 und 160 verläuft der Koppelhebel 150 gerade. Jenseits des zweiten Gelenks 160 ist der Koppelhebel 150 mittels des Wischergelenks 120 mit dem Wischerarm 110 verbunden. Dabei schließt der Wischerarm 110 einen stumpfen Winkel mit dem zwischen den Gelenken 155 und 160 liegenden Abschnitt des Koppelhebels 150 ein. In anderen Ausführungsformen können auch andere als die gezeigten Längenverhältnisse und Winkel herrschen. Der Koppelhebel 150 kann auch gerade sein. Bevorzugter Weise ist der Koppelhebel 150 mittels Guss oder Spritzguss herstellbar.
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Das vom zweiten Gelenk 160 entfernte Ende des Steuerhebels 180 ist mittels des vierten Gelenks 175 mit der Montageplatte 165 verbunden. In ähnlicher Weise ist das vom ersten Gelenk 155 entfernte Ende des Antriebshebels 185 mittels des dritten Gelenks 170 mit der Montageplatte 165 verbunden. Das dritte Gelenk 170 ist außerdem so mit der Antriebseinrichtung 130 verbunden, dass der Antriebshebel 185 durch die Antriebseinrichtung 130 um das dritte Gelenk 170 gedreht werden kann.
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Der Koppelhebel 150, der Steuerhebel 180, der Antriebshebel 185 und die Montageplatte 165 sind nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes miteinander verbunden, so dass eine komplexe Schwenkbewegung des Koppelhebels 150, und damit auch des Wischerarms 110 bzw. des Wischerblatts 115, definiert ist. Enden der Schwenkbewegung sind durch die Anschlagelemente 190 und 195 definiert. Die beiden Anschlagelemente 190 und 195 sind dazu eingerichtet, auf mechanischem Wege das Verschwenken des Koppelhebels 150 jenseits eines vorbestimmten Bereichs zu verhindern. Vorzugsweise werden die durch die Anschlagelemente 190 und 195 definierten Enden der Schwenkbewegung im Normabetrieb jedoch nicht eingenommen; vielmehr erfolgt in einem Normalbetrieb ein Schwenken des Koppelhebels 150 zwischen einer oberen und einer unteren Wendelage durch die Antriebseinrichtung 130, ohne dass die Anschlagelemente 190 und 195 in Anlage mit dem Steuerhebel 180 gehen. Die dargestellte Position des Koppelhebels 150 entspricht in etwa der unteren Wendelage.
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2 zeigt die Wischeinrichtung 100 aus 1, wobei sich der Koppelhebel 150 am unteren Ende 205 der durch die Wischerbetätigung 105 definierten Schwenkbewegung befindet. In dieser Position liegt das erste Anschlagelement 190 an einer ersten seitlichen Begrenzung 210 des Steuerhebels 180 an. Wie später noch genauer gezeigt wird, liegt eine zweite seitliche Begrenzung 215 des Steuerhebels 180 am zweiten Anschlagelement 195 an, wenn sich der Koppelhebel 150 am oberen Ende 220 der Schwenkbewegung befindet. Bevorzugter Weise liegen diejenigen Abschnitte der seitlichen Begrenzungen 210 und 215, die dazu eingerichtet sind, an den Anschlagelementen 190 bzw. 195 anzuliegen, einander am Steuerhebel 180 gegenüber. In anderen Ausführungsformen können diese Abschnitte auch entlang des Steuerhebels 180 gegeneinander versetzt sein.
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3 zeigt die Wischeinrichtung 100 aus 1 in einer oberen Wendelage. Analog zur Darstellung von 1 liegt die obere Wendelage innerhalb des Schwenkbereichs kurz vor dem oberen Ende 220 der Schwenkbewegung. In dieser Position besteht noch keine Anlage zwischen dem Steuerhebel 180 und dem zweiten Anschlagelement 195.
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4 zeigt die Wischeinrichtung 100 aus 1 am oberen Ende 220 der Schwenkbewegung. In dieser Position liegt die zweite seitliche Begrenzung 215 des Steuerhebels 180 am zweiten Anschlagelement 195 an, wodurch eine weitere Bewegung des Koppelhebels 150 entgegen dem Uhrzeigersinn verhindert wird.
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5 zeigt die Wischeinrichtung 100 aus 1 in einer anderen Perspektive. In der dargestellten Stellung wird deutlich, wie die axialen Längen des dritten Gelenks 170 und des vierten Gelenks 175 unabhängig von der Anordnung der Anschlagelemente 190 und 195 gewählt werden kann.
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In dieser Ansicht wird auch erkennbar, dass die Anschlagelemente 190 und 195 im Wesentlichen durch U-förmige Profile konstanter Wandstärke gebildet sind, die sich parallel zu den Achsen des ersten Gelenks 155 und des zweiten Gelenks 160 erstrecken. Dabei ist jeweils mittig eine Anlagefläche 505 gebildet, die zur Anlage an der zugeordneten seitlichen Begrenzung 210, 215 des Steuerhebels 180 eingerichtet ist. Zu beiden Seiten jeder Anlagefläche 105 erstreckt sich je eine Stützfläche 510, 115 nach oben. Ein Winkel jeder Stützfläche 510, 515 zur Anlagefläche 505, bezogen auf die dem Betrachter zugewandte Seite des Koppelhebels 150, ist dabei vorzugsweise mindestens 90° groß, besonders bevorzugt ca. 110°, wie auch in den Darstellungen der 1–4 zu erkennen ist. Die axiale Tiefe der Stützflächen 510 und 515 nimmt in ihrem Verlauf von der Anlagefläche 505 aus kontinuierlich ab, sodass die Stützflächen 510 und 515 im Wesentlichen dreieckig sind.
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6 zeigt einen Teil der Wischeinrichtung 100 aus 1 in einer seitlichen Ansicht. Die Anschlagelemente 190 und 195 erstrecken sich vom Steuerhebel 150 aus nach unten, d. h. in Richtung der Montageplatte 165 bzw. in Richtung eines Kraftfahrzeugs, an dem die Montageplatte 165 befestigt sein kann. Ist die Wischeinrichtung 100 an dem Kraftfahrzeug montiert, so können die Anschlagelemente 190, 195 aus einer Perspektive von vorne oder von oben auf das Kraftfahrzeug kaum oder gar nicht sichtbar sein.
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7 zeigt die Wischeinrichtung 100 aus 1 in noch einer anderen Perspektive. Die Anschlagelemente 190 und 195 sind aus dieser Perspektive nicht erkennbar.
