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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenwischeranlage für den Betrieb von zumindest zwei gleichlaufenden Scheibenwischern für die Scheibe eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug, ausgestattet mit einer solchen Scheibenwischeranlage sowie Verfahren für den Betrieb und die Beeinflussung des Betriebsgeräusches von zumindest zwei gleichlaufenden, sich zwischen zwei Wendepunkten bewegenden Scheibenwischern.
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STAND DER TECHNIK
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Scheibenwischeranlagen sind grundsätzlich bekannt und werden dafür verwendet, einen Scheibenwischer über die Scheibe eines Fahrzeugs zu bewegen. Dies dient dazu Flüssigkeit, insbesondere Regenwasser, von der Scheibe zu entfernen und die gewünschte Durchsicht durch die Scheibe des Fahrzeugs wiederherzustellen. Dabei ist es bekannt, dass sich die Scheibenwischer zwischen zwei Wendepunkten bewegen, also ein Pendelbetrieb zwischen diesen beiden Wendepunkten durchgeführt wird. Auch bekannt ist es, dass die Scheibenwischer einen Wischerarm aufweisen, an welchem mindestens ein Wischerblatt mit zumindest einer Wischerlippe befestigt ist, Die Wischerlippe dient dabei zur Anlage an der Scheibe und wischt Flüssigkeit von dieser Scheibe während der Bewegung des Scheibenwischers. Dabei ist die Wischerlippe bei bekannten Scheibenwischeranlagen häufig zumindest teilweise im Betrieb in Bezug zur Scheibe angestellt, so dass sie in unterschiedlichen Ausrichtungen zwischen dem Wischerblatt und der Scheibe zu liegen kommen kann. Je nach Bewegungsrichtung des Wischerarms folgt dementsprechend eine Ausrichtung der Wischerlippe. Erreicht der Wischerarm einen Wendepunkt und bewegt sich anschließend nach Verlassen des Wendepunktes in die entgegengesetzte Richtung, um dem Pendelbetrieb zu folgen, so klappt die Wischerlippe in die entgegengesetzte Ausrichtung um. Die Wischerlippe wird sozusagen vom Wischerarm hinterhergezogen, so dass die Ausrichtung abhängig ist von der Bewegungsrichtung des Wischerarms.
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Bei bekannten Scheibenwischeranlagen ist es nachteilhaft, dass das Umschlagen der Wischerlippe von einer Ausrichtung in die andere ein ploppendes Geräusch erzeugt. Dieses Geräusch wird vom Fahrzeuginsassen, insbesondere vom Fahrer des Fahrzeugs, als unangenehm wahrgenommen. Das Geräusch wird dadurch erzeugt, dass beim Umklappen der Wischerlippe, während der Bewegung nach dem Verlassen des Wendepunktes das Wischerblatt eine Bewegung senkrecht zur Scheibe durchführt. Mit anderen Worten hebt sich der Wischerarm ein Stück von der Scheibe ab, um der Wischerlippe das Umklappen in die entgegengesetzte Ausrichtung zur ermöglichen. Anschließend bewegt sich das Wischerblatt wieder auf die Scheibe zu, so dass ein Anschlag zwischen dem Wischerblatt und der Scheibe über die Wischerlippe erfolgt. Dieses Anschlagen nach dem Beenden des Umschlagens der Wischerlippe erzeugt ein Schlaggeräusch beziehungsweise ein ploppendes Geräusch, das vom Fahrzeuginsassen wahrgenommen wird. Darüber hinaus ist nachteilig, dass dieses Anschlagen eine Zusatzbelastung für die Wischerlippe mit sich bringt, so dass die Standhaftigkeit, insbesondere die Dauerstabilität, derselben reduziert wird.
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Scheibenwischeranlagen sind z. B. bekannt aus der
DE 694 06 055 T2 . Dort ist eine gegenläufige Scheibenwischereinheit dargestellt, die über eine mechanische Verbindung zu einem Motor zwei Scheibenwischer gemeinsam zwischen den Wendepunkten ansteuert. Auch die
DE 101 61 580 A1 zeigt einen Scheibenwischer, in diesem Fall mit einem einstellbaren Wischwinkel. Die Einstellbarkeit erfolgt auch hier rein mechanisch. In der
DE 602 040 08133 T2 ist ein Scheibenwischermechanismus dargestellt, der sich über eine Mechanik ausbildet, die den Scheibenwischer antreibt. Bei keiner der bekannten Vorrichtungen, die in den voran genannten Druckschriften offenbart sind, ist eine Optimierung der Schallemission beim Umschlagen der Wischerlippe nach dem Verlassen des Wendepunktes durch einen Scheibenwischer erläutert.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheibenwischeranlage für den Betrieb von zumindest einem Scheibenwischer für die Scheibe eines Fahrzeugs, ein entsprechend ausgestattetes Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Scheibenwischeranlage zur Verfügung zu stellen, welche die voranstehend beschriebenen Nachteile beheben.
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Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheibenwischeranlage für den Betrieb von zumindest einem Scheibenwischer für die Scheibe eines Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen, welche in der Lage ist, in kostengünstiger und konstruktiv einfacher Weise das Geräusch beim Umklappen der Wischerlippe zu reduzieren, insbesondere zu minimieren. Insbesondere ist es auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein derartiges Verfahren zum Betrieb einer Scheibenwischeranlage, zur Beeinflussung des Betriebsgeräusches und ein entsprechendes Fahrzeug mit einer solchen Scheibenwischeranlage zur Verfügung zu stellen.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Scheibenwischeranlage mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 und Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 9 und 11. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbahrung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
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Eine Scheibenwischeranlage gemäß der vorliegenden Erfindung ist für den akustisch optimierten Betrieb von zumindest einem Scheibenwischer für die Scheibe eines Fahrzeugs nutzbar. Der akustisch optimierte Betrieb ist dabei dahingehend zu verstehen, dass die in der Einleitung beschriebenen Nachteile bekannter Scheibenwischeranlagen hinsichtlich der Geräuschemission nach dem Verlassen der Wendepunkte verringert werden. Bei einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage handelt es sich dabei um eine kostengünstig ausgestattete Scheibenwischeranlage, welche einen Antriebsmotor mit einer umlaufenden Motorkurbel aufweist. Dieser Antriebsmotor ist ein Antriebsmotor, welcher für den Betrieb von zumindest einem, insbesondere zumindest zwei gleichlaufenden Scheibenwischern ausgebildet ist und das nachfolgend beschriebene Gestänge aufweist. Die Scheibenwischeranlage ist hierfür mit wenigstens einem Wischerlager zur Lagerung jeweils eines Scheibenwischers ausgestattet. Dabei kann die Scheibenwischeranlage die Scheibenwischer bereits selbst aufweisen, oder aber noch separat von diesen sein. Insbesondere bei dem Wunsch des Nachrüstens bereits bestehender Fahrzeuge kann es vorteilhaft sein, wenn eine erfindungsgemäße Scheibenwischeranlage nachträglich eingebaut wird, um die dort bereits bestehenden Scheibenwischer mit einer erfindungsgemäßen Bewegungsqualität auszustatten.
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Weiter ist bei einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage wenigstens eine Koppelstange für jedes Wischerlager vorgesehen, die derart ausgebildet ist, dass eine Schwenkbewegung der Koppelstange zwischen zwei Wendepunkten um das Wischerlager herum in einer Schwenkbewegung des in diesem Wischerlager gelagerten Scheibenwischers resultiert. Mit anderen Worten besteht eine rotationsfeste Verbindung zwischen der jeweiligen Koppelstange und dem jeweiligen Scheibenwischer. Die rotationsfeste Verbindung ist dabei insbesondere zwischen der Koppelstange und dem Wischerarm eines Scheibenwischers vorgesehen. Dabei ist es unerheblich, ob die Koppelstange mit dem Wischerarm verbunden ist, oder mit diesem bereits einstückig ausgebildet ist. Entscheidend ist, dass sowohl der Scheibenwischer, insbesondere dessen Wischerarm, als auch die Koppelstange hinsichtlich ihrer rotatorischen Bewegungsfreiheit die gleiche Rotationsachse, nämlich die Lagerachse des jeweiligen Wischerlagers aufweisen, und miteinander drehmomentschlüssig verbunden sind.
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Darüber hinaus ist bei einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage eine Antriebsstange für die Erzeugung der Schwenkbewegung der Koppelstangen vorgesehen, die sich zumindest zwischen der Motorkurbel und wenigstens einer Koppelstange erstreckt. Die Antriebsstange weist dabei zumindest einen Längenabschnitt auf, so dass die Winkel am Verbindungspunkt zwischen der Antriebsstange und der jeweiligen Koppelstange in den Wendepunkten der jeweiligen Koppelstange voneinander unterschiedlich sind. Dies führt dazu, dass die Kraftrichtungen, welche durch die Ausrichtung der Antriebsstange und der jeweiligen Koppelstange definiert sind, sich von den beiden Koppelstangen und damit auch für die beiden gleich laufenden Scheibenwischer sowie in den beiden Wendepunkten eines Scheibenwischers unterscheiden. Es sind also unterschiedliche Kraftangriffswinkel in den Wendepunkten vorhanden.
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Die für den Betrieb der einzelnen Scheibenwischer notwendige Kraft wird von dem Antriebsmotor zur Verfügung gestellt. Dreht sich die Motorkurbel, welche insbesondere dezentral zur Rotationsachse des Antriebsmotors vorgesehen ist, so bewegt sich dementsprechend auch die Antriebsstange entlang der Kreisbahn, die durch den Anbindungspunkt zwischen der Motorkurbel und der Antriebsstange definiert ist. Diese Kreisbewegung und die starre Ausführungsform der Antriebsstange führt dazu, dass die Rotationsbewegung der Motorkurbel über den Kraftangriffspunkt zwischen der Antriebsstange und der jeweiligen Koppelstange auf diese übertragen wird und dort ebenfalls hinsichtlich des rotatorischen Freiheitsgrades um das jeweilige Wischerlager herum eine Rotationsbewegung erzeugt wird.
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Von großem Vorteil bei einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage ist es, dass durch die Veränderung der Winkel in den beiden Wendepunkten, also der Kraftangriffswinkel im unteren und im oberen Wendepunkt jedes Scheibenwischers, zwischen der jeweiligen Koppelstange und der Antriebsstange dadurch, dass diese sich voneinander unterscheiden, eine Ausführung erzeugt wird, bei welcher der vorgesehene Scheibenwischer die entsprechenden Wendepunkte im Bereich der Scheibe des Fahrzeugs mit im Wesentlichen gleichen Geschwindigkeiten ansteuert und vor allem diese wieder verlässt. Insbesondere die Geschwindigkeit nach dem Verfassen des Wendepunktes ist dabei relevant, da in diesem Bewegungsspielraum ein Umklappen einer Wischerlippe des Wischerarms jedes Scheibenwischers zwischen einer ersten und zweiten Ausrichtung erfolgt. Dieses Umklappen ist, wie in der Einleitung dieser Anmeldung beschrieben, die Ursache für eine negativ empfundene Geräuschemission beim Durchlaufen des Wendepunktes.
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Wird nun ein Angleichen der Bewegungsgeschwindigkeiten in dieser kritischen Bewegungsphase jedes Scheibenwischers, also im oberen und im unteren Wendepunkt, durch die erfindungsgemäße Ausbildung der jeweils vorgesehenen Kraftangriffswinkel erreicht, so gleichen sich dementsprechend auch die Lautstärkeemissionen, also der emittierte Schallpegel des jeweils erzeugten Geräusches in dem jeweiligen Wendepunkt an. Mit anderen Worten, es kann im Vergleich zu bekannten Scheibenwischeranlagen damit ein Angleichen in folgender Weise erfolgen.
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Der maximale Schallpegel, zum Beispiel beim Durchlaufen des oberen Wendepunktes wird reduziert, während gleichzeitig der geringste Schallpegel zum Beispiel beim Durchlaufen des unteren Wendepunktes angehoben wird. Dies beruht darauf, dass der maximale Schallpegel von einem schnellen Durchlaufen des einen Wendepunktes rührt, während der minimale Schallpegel von einem langsamen Durchlaufen eines anderen Wendepunktes herrührt. Werden nun die Geschwindigkeiten im Bereich der Wendepunkte, insbesondere nach dem Verlassen der Wendepunkte, einander angeglichen, so gleichen sich dementsprechend automatisch auch die jeweils erzeugten Schallpegel an. Dies führt zur Reduktion des maximalen Schallpegels und zum Anheben des minimalen Schallpegels. Da der Insasse eines Fahrzeugs üblicherweise jedoch nicht den leisesten, sondern im Wesentlichen ausschließlich den lautesten Schall wahrnimmt, ist die Anhebung der minimalen Schallpegel in Kauf zu nehmen und bringt keine wesentlichen Nachteile mit sich. Dem gegenüber reduziert sich jedoch der maximale Schallpegel, so dass durch eine erfindungsgemäße Ausbildung einer Scheibenwischeranlage für den Insassen eines Fahrzeugs der maximale Schallpegel reduziert worden ist, und somit eine akustische Optimierung für den Betrieb der gleichlaufenden Scheibenwischer erzielt werden kann.
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Bei erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlagen sind diese insbesondere für Scheibenwischer vorgesehen, die ein Wischerblatt mit einer Wischerlippe aufweisen, welches an einem zugehörigen Wischerarm angelenkt ist. Die Wischerlippe ist dabei in bekannter Weise in einer Art an das Wischerblatt angelenkt, dass es sich zur Scheibe hin in zwei verschiedenen Ausrichtungen anstellen kann. Selbstverständlich sind auch mehr Ausrichtungen möglich. Die Anstellausrichtung ändert sich dabei mit der Bewegungsrichtung des Scheibenwischers, so dass für jede Scheibenwischerbewegungsrichtung zumindest eine Ausrichtung der Wischerlippe vorgesehen ist. Ändert sich die Bewegungsrichtung des Scheibenwischers nach dem Durchlaufen des Wendepunktes, so ändert sich zwangsläufig auch die entsprechende Ausrichtung der Wischerlippe, wodurch ein Umschlagen derselben erzielt wird und ein Geräusch entsteht, das vom Fahrzeuginsassen als negativ empfunden wird.
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Unter der Schwenkbewegung des Scheibenwischers ist dabei die Wischbewegung desselben zu verstehen. Diese verläuft dementsprechend im Wesentlichen oder vollständig parallel zur Scheibe des Fahrzeugs. Ausschließlich während der Umschlagbewegung der Wischerlippe zwischen den beiden Ausrichtungen erfolgt jedoch auch ein Abheben eines Teils des Scheibenwischers, insbesondere des Wischerblattes, von der Scheibe, also eine senkrechte Bewegung. Das Wiederanlegen ist die Ursache für das negativ empfundene Geräusch für den Fahrzeuginsassen. Die Schwenkbereiche mit Bezug auf die Scheibe des Fahrzeugs liegen dabei üblicherweise zwischen 70° und 100°, so dass vorzugsweise ein Großteil der Scheibe des Fahrzeugs mit der Wischbewegung abgedeckt werden kann.
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Die Antriebsstange wie auch die Koppelstangen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere starr und können zumindest Zug- und Druckkräfte übertragen. Vorzugsweise sind sie jedoch auch in einer Art ausgebildet, dass sie auch zum zumindest kleinen Teil Biegemomente übertragen können. Insbesondere wird auf diese Weise eine Stabilität erzeugt, die ein Abknicken der Antriebsstangen und der Koppelstangen bei der Übertragung von Druckkräften vermeiden kann. Die Orte der Wischerlager sind bei einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage meist durch die Konfiguration des Fahrzeugs vorgegeben.
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Dementsprechend kann der gewünschte Kraftangriffswinkel insbesondere durch das Verändern der Längenabschnitte in einen Wertebereich erfolgen, der in erfindungsgemäßer Weise unterschiedliche Winkel erzeugt. Der große Vorteil einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage ist dementsprechend auch darin zu sehen, dass eine Variation ausschließlich innerhalb der Scheibenwischeranlage, nämlich hinsichtlich der Längenabschnitte der Antriebsstange erfolgen muss, ohne dass ein Eingriff in bereits bestehende Konstruktionen, insbesondere geometrische. Positionen der Wischeranlage am Fahrzeug, notwendig ist. Damit werden die Universalität einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage und die Flexibilität ihres Einsatzes weiter erhöht.
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Es kann von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage die Antriebsstange sich zu beiden Seiten der Motorkurbel zwischen dieser und jeweils einer Koppelstange erstreckt. Mit anderen Worten handelt es sich um eine einstückig ausgebildete Antriebsstange, welche insbesondere über die gesamte Länge, also beide Längenabschnitte, im Wesentlichen starr ausgebildet ist und in der Lage ist Druck- und Zugkräfte zu übertragen. Dies erzielt eine besonders kompakte und platzsparende Bauweise für die Ausführung bei zwei Scheibenwischern, wodurch darüber hinaus wenige Bauteile verwendet werden müssen. Dementsprechend kann die Antriebskraft des Antriebsmotors über eine solche Arbeitsstange zu beiden Seiten der Motorkurbel an die entsprechend angeordneten Koppelstangen für jedes Wischerlager übertragen werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Antriebsstange zumindest zwei Antriebsstangenelemente aufweist und sich wenigstens ein Antriebsstangenelement zwischen zwei Koppelstangen erstreckt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass ein Antriebsstangenelement nicht direkt mit der Motorkurbel verbunden sein muss. Dementsprechend reicht es auch aus, wenn von der Motorkurbel eine direkte Verbindung zu einer einzigen Koppelstange besteht. Von dieser oder von einer zusätzlichen, also separaten Koppelstange bei diesem Wischerlager, kann ein weiteres Antriebsstangenelement zu einer weiteren Koppelstange eines separaten Wischerlagers führen. Dies erhöht zwar die Komplexität der Hebelkinematik, führt jedoch dazu, dass bei der Anordnung des Antriebsmotors eine größere Freiheit hinsichtlich der exakten Positionierung verbleibt. So ist ausschließlich auf die geometrische Relation zwischen der Motorkurbel und einer Koppelstange zu achten, während ansonsten eine zusätzliche Korrelation zur zweiten Koppelstange zu beachten wäre. Dementsprechend wird auf diese Weise eine höhere Konstruktionsfreiheit erzielt.
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Ein weiterer Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage zumindest für ein Wischerlager zwei Koppelstangen miteinander drehmomentübertragend verbunden sind. Insbesondere bei der Ausbildung der Arbeitsstange mit einzelnen Antriebsstangenelementen, die voneinander separat sind, kann das Vorsehen verschiedener Koppelstangen für ein Wischerlager eine freiere Konstruktion ermöglichen. Insbesondere hinsichtlich der erfindungsgemäßen Ausbildung der Kraftsangriffswinkel kann auf diese Weise eine erhöhte Freiheit erzielt werden, so dass Positionsprobleme für den Antriebsmotor leichter behoben werden können.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage die Antriebsstange und/oder wenigstens eine Koppelstange eine gerade- oder eine im Wesentlichen gerade Erstreckung aufweist. Das bedeutet, dass zumindest abschnittsweise die jeweilige Stange einer Geraden folgt und keinen Knick aufweist. Eine gerade Ausbildung reduziert zum einen den Materialaufwand und zum anderen erhöht es die Stabilität der jeweiligen Stange. Durch eine erhöhte Stabilität wird die Knickwahrscheinlichkeit reduziert, so dass der Materialbedarf für diese Stange noch weiter reduziert werden kann. Dies minimiert wiederum die Kosten der gesamten Scheibenwischeranlage.
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Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage für jedes Wischerlager ein Scheibenwischer vorgesehen ist, der zumindest einen Wischerarm, wenigstens ein Wischerblatt und mindestens eine Wischerlippe aufweist. Dementsprechend ist bei einer Scheibenwischeranlage diese Ausführung der Scheibenwischer mit einer derartigen Ausgestaltung gleichzeitig auch Bestandteil der Scheibenwischeranlage. Die Wischerlippe ist dabei insbesondere zwischen zwei Ausrichtungen anordbar, so dass ein Anstellen der Wischerlippe mit Bezug auf die Scheibe eines Fahrzeugs erfolgen kann. Zwischen diesen Ausrichtungen klappt die Wischerlippe um, wenn sich die Bewegungsrichtung des Scheibenwischers ändert. Dies ist dann der Fall, wenn der Scheibenwischer, insbesondere das Wischerblatt, den jeweiligen Wendepunkt wieder verlassen hat. In diesem Bereich wird ein Umklappweg durchschritten, während dem die Wischerlippe von einer ersten Ausrichtung in eine zweite Ausrichtung umklappt. Dieses Umklappen erzeugt ein Geräusch, dessen Schallpegel von der Geschwindigkeit des Wischerarmes in der Richtung parallel zur Scheibe des Fahrzeugs abhängt. Durch das Vorsehen von Scheibenwischern bei einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage kann dementsprechend ein optimierter Betrieb hinsichtlich der akustischen Eigenschaften während des Betriebs der Scheibenwischer erzielt werden.
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Ebenfalls von Vorteil ist, wenn bei einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage der Wischerarm jedes Scheibenwischers mit der Koppelstange des zugehörigen Wischerlagers in drehmomentübertragender Weise verbunden ist. Die drehmomentübertragende Weise kann dabei z. B. einstückig oder mit der Hilfe von Verbindungsmitteln erfolgen. Insbesondere ist dies ein Verschrauben oder Vernieten oder aber ein zumindest teilweise formschlüssiges Verbinden der Koppelstange mit dem jeweiligen Scheibenwischer, so dass die notwendige Drehmomentübertragung stattfinden kann. Die Montage kann dabei vorzugsweise über eine einfache Steckverbindung, welche zusätzlich gesichert sein kann, erfolgen.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, aufweisend zumindest eine erfindungsgemäße Scheibenwischeranlage. Eine solche Scheibenwischeranlage gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel für den Betrieb zumindest eines Scheibenwischers der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs eingesetzt werden. Selbstverständlich kann alternativ oder zusätzlich mindestens eine Scheibenwischeranlage für das Fahrzeug vorgesehen sein, um eine weitere Scheibe des Fahrzeugs von Regenwasser frei zu halten. Dies kann zum Beispiel die Heckscheibe eines Kraftfahrzeugs sein.
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Ein zusätzlicher Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren für die akustische Optimierung des Betriebs von zumindest einem, sich zwischen zwei Wendepunkten bewegenden Scheibenwischer, insbesondere für eine Scheibenwischeranlage gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein solches Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- – Ermitteln des Schallpegels, des durch den Scheibenwischer erzeugten Schalls im Bereich der Wendepunkte,
- – Vergleich der ermittelten Schallpegel, und
- – Angleichen der ermittelten Schallpegel durch Senken des maximal ermittelten Schallpegels bei gleichzeitiger Anhebung zumindest eines weiteren Schallpegels.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich also um die Beschreibung des Grundprinzips der vorliegenden Erfindung, und in welcher Weise dieses angewendet wird, um in der Konstruktion eine akustisch optimierte Scheibenwischeranlage herstellen zu können. Wie bereits erläutert, wird dabei eine Bestandsaufnahme bestehender Scheibenwischeranlagen durchgeführt, bei welcher man erkennt, welche verschiedenen Schallpegel in unterschiedlichen Wendepunkten von dem Scheibenwischer bei dessen Betrieb emittiert werden. Dabei ist herausgefunden worden, dass der Insasse eines Fahrzeugs als besonders negativ den lautesten Umschlag, also den maximalen Schallpegel in einem Wendepunkt, empfindet. Erfindungsgemäß wird genau dieser als negativ empfundene Schallpegel minimiert, und dabei in Kauf genommen, dass sich zumindest ein weiterer Schallpegel, der unterhalb dieses maximalen Schallpegels liegt, angehoben wird. Es folgt also ein Angleichen der Schallpegel, insbesondere ein Ausmitteln auf einen geringeren. Grad an Bandbreite über welchen die einzelnen Schallpegel für die einzelnen Wendepunkte gestreut sind. Der maximale Schallpegel wird dabei reduziert, so dass eine akustische Optimierung für die Wahrnehmung des Insassens im Inneren des Fahrzeugs erfolgen kann.
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Voranstehendes Verfahren kann dahingehend spezifiziert werden, dass es für das Angleichen der ermittelten Schallpegel folgende Schritte aufweist:
- – Ermitteln der Winkel zwischen einer Antriebsstange, die mit einer Motorkurbel eines Antriebsmotors verbunden ist, und jeweils einer Koppelstange, die ausgebildet ist, um durch eine Schwenkbewegung zwischen zwei Wendepunkten eine Schwenkbewegung des Scheibenwischers zu erzeugen,
- – Verändern von zumindest einem der ermittelten Winkel derart, dass dieser sich zumindest von einem weiteren ermittelten Winkel jeder Koppelstange unterscheidet.
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Mit anderen Worten wird es auf diese Weise möglich, dass im Rahmen der Auslegung einer Scheibenwischeranlage die Winkel nicht nur bestimmt werden, sondern in erfindungsgemäßer Weise sich voneinander unterscheiden. Dieses Unterscheiden der Winkel führt in der beschriebenen Weise zu dem Angleichen der Geschwindigkeiten nach dem Verlassen der Wendepunkte für die Scheibenwischer, die mit einer solchen Scheibenwischeranlage betrieben werden. Das Angleichen der Geschwindigkeiten folgt in der direkten Korrelation in einem Angleichen der Schallpegel, so dass ein Senken des maximal ermittelten Schallpegels bei gleichzeitiger Anhebung zumindest eines weiteren Schallpegels erzielt werden kann. Dementsprechend führt die Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Konstruktion einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage, so dass im Wesentlichen die gleichen Vorteile erzielt werden können, wie sie voranstehend mit Bezug auf eine solche ausführlich erläutert worden sind.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für den akustisch optimierten Betrieb von zumindest einem, sich zwischen zwei Wendepunkten bewegenden Scheibenwischer, insbesondere für eine Scheibenwischeranlage gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Scheibenwischer beim Durchlaufen der Wendepunkte verringerte und gleiche oder im Wesentlichen gleiche Geschwindigkeiten aufweist. Dies kann zum Beispiel dadurch erzielt werden, dass sich die die Winkel am Verbindungspunkt zwischen einer Antriebsstange und einer Koppelstange jedes Scheibenwischers in den Wendepunkten der jeweiligen Koppelstange voneinander unterscheiden. Damit wird, zum Beispiel durch ein Angleichen der Winkel gemäß dem weiter oben beschriebenen Verfahren zur akustischen Optimierung, ein Betrieb der Scheibenwischer möglich, welcher von dem Insassen eines Fahrzeugs als akustisch vorteilhaft wahrgenommen wird. Es ergeben sich die gleichen Vorteile, die detailliert bereits voranstehend beschrieben worden sind.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die voran stehende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Die dabei verwendeten Begriffe „links”, „rechts”, „oben” und „unten” beziehen sich dabei auf eine Ausrichtung der Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen schematisch:
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1a eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage,
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1b in Detaildarstellung ein Ausschnitt der Scheibenwischeranlage der 1a
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2a eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage,
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2b einen Teilausschnitt der Ausführungsform der Scheibenwischeranlage gemäß 2a,
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3 eine schematische Darstellung der Schallpegel mit Bezug auf die Wendepunkte eines Scheibenwischers,
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4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs einer Ausführungsform und
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5 das Fahrzeug der 4 in Frontansicht.
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In 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage 10 dargestellt. Diese ist mit einem Antriebsmotor 20 ausgestattet, welcher zum Antrieb von Scheibenwischern 60 im Gleichlaufbetrieb ausgelegt ist. Hierfür weist der Antriebsmotor 20 eine Motorkurbel 22 auf, die beabstandet zur Rotationsachse des Antriebsmotors 20 mit diesem verbunden ist. Für jeden Scheibenwischer 60 ist ein Wischerlager 30a und 30b vorgesehen. Die beiden Scheibenwischer sollen im Gleichlauf bewegt werden, so dass entsprechend jeweils eine Koppelstange 40 mit dem Wischerlager 30a und 30b derart gekoppelt ist, dass eine Drehmomentübertragung auf den jeweiligen Wischerarm 62 des Scheibenwischers 60 erfolgen kann. Dabei kann sich mit Bezug auf die Koppelstange 40, diese jeweils zwischen zwei Wendepunkten WP bewegen. Dieser Bewegungsspielraum der Koppelstange 40 entspricht in proportionaler Korrelation auch den Bewegungsbereichen der Wischerblätter 64 der Scheibenwischer 60.
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In erfindungsgemäßer Weise ist bei der Ausführungsform der 1a eine Antriebsstange 50 vorgesehen, die bei dieser Ausführungsform zweiteilig ausgebildet ist. Sie weist insbesondere ein erstes Antriebsstangenelement 50a und ein zweites Antriebsstangenelement 50b auf. Das erste Antriebsstangenelement 50a verbindet dabei in kraftübertragender Weise die Motorkurbel 22 mit der Koppelstange 40 für das Wischerlager 30b. Rotiert nun die Motorkurbel 22 durch den Betrieb des Antriebsmotors 20, so wird über die Antriebsstange 50 in Form des Antriebsstangenelementes 50a auch die Koppelstange 40 zwischen den jeweiligen Wendepunkten WP hin und her bewegt. Durch die drehmomentschlüssige Kopplung zwischen der Koppelstange 40 und dem Wischerarm 62 des Scheibenwischers 60 wird dieser ebenfalls zwischen seinen Wendepunkten bewegt. Um auch eine Kraftübertragung auf den zweiten Scheibenwischer 60, nämlich den linken Scheibenwischer 60 in 1, durchführen zu können, ist eine zusätzliche Koppelstange 40 für das Wischerlager 30b vorgesehen. Zwischen dieser und der Koppelstange 40 des linken Wischerlagers 30a befindet sich das zweite Antriebsstangenelement 50b.
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Die Längen der Antriebsstangenelemente 50a und 50b, wie sie als L1 und L2 in der 1b gut zu erkennen sind, sind dabei derart ausgebildet, das die Kraftangriffswinkel in den jeweiligen Wendepunkten für die Koppelstange 40, welche sich zwischen den jeweiligen Antriebsstangenelementen 50a und 50b und der jeweiligen Koppelstange 40 ausbilden, voneinander unterschiedlich sind. Die Unterschiedlichkeit der Kraftangriffswinkel folgt in einer Angleichung der Geschwindigkeit der Koppelstangen und damit einer ausgeglichenen Geschwindigkeit der Scheibenwischer 60 in und um die Wendepunkte WP jeder Koppelstange 60. Mit anderen Worten gleichen sich die Geschwindigkeiten beim Durchlaufen des unteren und des oberen Wendepunktes WP einander an. Dies wiederum führt dazu, dass sich auch die erzeugten Schallpegel beim Umschlagen von Wischerlippen des jeweiligen Scheibenwischers 60 im jeweiligen Wendepunkt WP einander angleichen und auf diese Weise der maximal mögliche Schallpegel reduziert wird. Dementsprechend kann auf diese Weise eine erfindungsgemäße Qualität der Scheibenwischeranlage 10 zur Verfügung gestellt werden.
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2a zeigt eine alternative Ausführungsform zu 1a. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauelemente, so dass nachfolgend nur auf die unterschiedlichen Konstruktionsweisen der Ausführungsform der 2 näher eingegangen wird. Im Unterschied zur 1a ist hier die Antriebsstange 50 einteilig, so dass die beiden Antriebsstangenelemente 50a und 50b insbesondere eine einstückige Antriebsstange 50 darstellen. Diese ist zwischen ihren beiden Enden fest mit der Motorkurbel 22 verbunden, so dass die Kraft bei der Bewegung der Antriebskurbel 22 durch den Antriebsmotor 20 sowohl nach links als auch nach rechts übertragen werden kann. Dementsprechend kann im Vergleich zur Ausführungsform der 1a eine Reduktion der Bauteile und damit eine Reduktion des Gewichts erfolgen. Ansonsten erfolgt auch hier in gleicher Weise eine Koppelung mit der jeweiligen Koppelstange 40, in einer Art, dass der jeweilige Kraftangriffswinkel sich von dem anderen Kraftangriffswinkel im Vergleich der beiden Wendepunkte WP einer Koppelstange 60 unterscheidet. Auf diese Weise wird erfindungsgemäß ein Angleichen der maximalen Schallpegel durch ein Angleichen der jeweiligen Geschwindigkeiten nach Verlassen des jeweiligen Wendepunktes des Scheibenwischers 60 erzielt. Die entsprechenden Längenverhältnisse zu dieser Ausführungsform sind näher in 2b dargestellt, in welcher die Längen L1 und L2 der Antriebsstange 50 gut zu erkennen sind.
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In 3 ist schematisch dargestellt, wie sich die Schallpegel in den einzelnen Wendepunkten WP verhalten. Dabei wird unterschieden zwischen zwei verschiedenen Wendepunkten WP, nämlich für einen Scheibenwischer 60 der obere und der untere Wendepunkt WP. Wird nun mit Bezug auf zwei Scheibenwischer 60 ein solches Diagramm aufgestellt, so wird man feststellen, dass einer der beiden Scheibenwischer 60 einen höheren Maximalwert des Schallpegels in einem Wendepunkt WP aufweist als der andere. Dieser soll reduziert werden, während gleichzeitig der Schallpegel des leiseren Scheibenwischers 60 angehoben wird. Dieses Angleichen führt zur Reduktion des maximalen Schallpegels, welches positiv und als höhere Qualitätsanmutung vom Insassen eines Fahrzeugs wahrgenommen wird.
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In den 4 und 5 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 100 dargestellt. Dieses ist an seiner Windschutzscheibe mit einer Scheibenwischeranlage 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet, so dass beim Betrieb dieser Scheibenwischeranlage 10, also im Gleichlaufbetrieb der Scheibenwischer 60, eine Reduktion des maximalen Schallpegels erfolgen konnte. Der akustische Betrieb dieser Scheibenwischer 60 wurde auf diese Weise optimiert, so dass eine höhere qualitative Anmutung für den Insassen des Fahrzeugs 100 erzielt werden konnte.
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Die voranstehenden Ausführungen beschreiben die vorliegende Erfindung nur im Rahmen von Beispielen. Es ist selbstverständlich, dass die einzelnen beschriebenen Merkmale, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Scheibenwischeranlage
- 20
- Antriebsmotor
- 22
- Motorkurbel
- 30a
- Wischerlager
- 30b
- Wischerlager
- 40
- Koppelstange
- 50
- Antriebsstange
- 50a
- Antriebsstangenelement
- 50b
- Antriebsstangenelement
- 60
- Scheibenwischer
- 62
- Wischerarm
- 64
- Wischerblatt
- 100
- Fahrzeug
- WP
- Wendepunkt
- L1
- Längenabschnitt der Antriebsstange
- L2
- Längenabschnitt der Antriebsstange
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 69406055 T2 [0004]
- DE 10161580 A1 [0004]
- DE 60204008133 T2 [0004]
