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Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenwischervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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Scheibenwischervorrichtungen können als Wischerdirektantriebe ausgebildet sein, bei denen eine Abtriebswelle einer Motor-Getriebe-Einheit unmittelbar einen Wischerarm antreibt. Eine derartige Scheibenwischervorrichtung wird beispielsweise in der
DE 102 59 154 A1 beschrieben.
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Die Scheibenwischervorrichtung kann auch ein Schubgestänge aufweisen, was beispielsweise in der
DE 10 2004 005 065 A1 offenbart ist, über das die Drehbewegung der Abtriebswelle der Motor-Getriebe-Einheit auf eine Wischerwelle übertragen wird, die drehbar in einem Wischerlager aufgenommen ist und den Wischerarm aufnimmt.
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Sowohl bei Wischerdirektantrieben als auch bei Scheibenwischervorrichtungen mit einer Umsetzung der Drehbewegung über ein Schubgestänge können zur Schwingungsreduzierung Entkopplungseinrichtungen mit einem Dämpfungselement im Übertragungsweg zwischen der Antriebseinrichtung und dem Wischerarm angeordnet sein. Über die Entkopplungseinrichtung wird insbesondere ein Bauteil der Scheibenwischervorrichtung an der Fahrzeugkarosserie fixiert. Das Dämpfungselement stellt sicher, dass Fahrzeugschwingungen den Wischervorgang nicht beeinträchtigen.
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Als weitere Anforderung müssen Scheibenwischervorrichtungen erhöhten Sicherheitsbestimmungen genügen, um auch im Fall eines Fußgänger-Frontaufpralls das Verletzungsrisiko für den Fußgänger zu reduzieren.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Scheibenwischervorrichtung so auszubilden, dass über eine lange Betriebsdauer eine wirkungsvolle Reinigung der Scheiben möglich und zugleich das Verletzungsrisiko für Fußgänger reduziert ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Die erfindungsgemäße Scheibenwischervorrichtung wird in Fahrzeugen zum Reinigen einer Fahrzeugscheibe eingesetzt, beispielsweise zum Reinigen der Frontscheibe oder Heckscheibe. Die Scheibenwischervorrichtung weist eine Antriebseinrichtung auf, welche üblicherweise einen elektrischen Antriebsmotor sowie gegebenenfalls ein nachgeschaltetes Getriebe umfasst. Über die Antriebseinrichtung wird ein Wischerarm, welcher Träger eines Wischblattes ist, in eine pendelnde Drehbewegung versetzt. Die Scheibenwischervorrichtung ist entweder als Wischerdirektantrieb ausgebildet, bei der der Wischerarm unmittelbar von der als Motor-Getriebe-Einheit ausgeführten Antriebseinrichtung angetrieben wird. Möglich ist aber auch eine Ausführung, bei der der elektrische Antriebsmotor ein Schub- bzw. Kurbelgestänge antreibt, über das der Wischerarm in die pendelnde Drehbewegung versetzt wird.
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Im Übertragungsweg zwischen der Antriebseinrichtung und dem Wischerarm befindet sich mindestens eine Entkopplungseinrichtung mit einem Dämpfungselement, über das Schwingungen in der Scheibenwischervorrichtung reduziert werden. Damit ist insbesondere eine Schwingungsentkopplung zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Scheibenwischervorrichtung möglich. Auch der beim Wischen entstehende Impuls in der Scheibenwischervorrichtung in den Umkehrpositionen des Wischblattes wird nicht oder nur in reduziertem Maße auf die Fahrzeugkarosserie bzw. auf die Antriebseinrichtung der Scheibenwischervorrichtung übertragen.
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Die Entkopplungseinrichtung weist ein Halteteil auf, in welchem ein Haltebolzen zur Befestigung eines Bauteils der Scheibenwischervorrichtung aufgenommen ist, sowie das Dämpfungselement, welches ebenfalls am Halteteil gehalten ist und den Haltebolzen umgreift. Über das Dämpfungselement ist die Entkopplungseinrichtung an einem Trägerbauteil gehalten, bei dem es sich vorzugsweise um die Fahrzeugkarosserie handelt, gegebenenfalls aber auch um ein Bauteil der Scheibenwischervorrichtung.
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Über die Entkopplungseinrichtung wird außerdem ein Fußgänger-Aufprallschutz realisiert. Zu diesem Zweck ist der Haltebolzen in Achsrichtung rastschlüssig in dem Halteteil aufgenommen. Aufgrund des Rastschlusses ist der Haltebolzen im Halteteil mit einer axialen Rastkraft gesichert, bei deren Überschreitung der Haltebolzen aus dem Halteteil herausgedrückt wird. Die Rastsicherung erfolgt in Achsrichtung, also in Richtung der Längsachse des Haltebolzens, dementsprechend wirkt auch die Rastkraft in Längsrichtung, und es wird der Haltebolzen aus seiner Rastposition gelöst, sobald eine entsprechend hohe axiale Kraft auf den Haltebolzen bzw. das mit dem Haltebolzen verbundene Bauteil einwirkt. Der Haltebolzen bildet beispielsweise eine Wischerwelle für den Wischerarm; in diesem Fall ist der Haltebolzen Teil eines Lagers zur schwenk- bzw. drehbaren Lagerung des Wischerarms. Der Haltebolzen kann angetrieben sein, um die pendelnde Drehbewegung des Wischerarms zu erzeugen. Des Weiteren kommen aber auch Ausführungen in Betracht, bei denen zwar der Wischerarm am Haltebolzen gelagert ist, jedoch der Antrieb des Wischerarms unabhängig vom Haltebolzen erfolgt, beispielsweise über ein Gestängeteil, das mit Abstand zum Haltebolzen am Wischerarm angreift. Schließlich kann der Haltebolzen auch ohne Lagerfunktion lediglich zur Aufnahme und Sicherung eines Bauteils der Scheibenwischervorrichtung dienen. In allen genannten Fällen ist aber eine Schwingungsentkopplung über die Entkopplungseinrichtung gegeben und darüber hinaus ein Fußgänger-Aufprallschutz aufgrund des mit der Rastkraft im Halteteil gesicherten Haltebolzens realisiert. Der Entkopplungseinrichtung kommt somit eine doppelte Funktion zu, nämlich zum einen die Schwingungsentkopplung und zum andern der Fußgänger-Aufprallschutz.
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Indem das Dämpfungselement den Haltebolzen, welcher in einer Bolzenaufnahme im Halteteil aufgenommen ist, umgreift, kann dauerhaft eine definierte Rastkraft gewährleistet werden, mit der der Haltebolzen im Halteteil gesichert ist. Das umgreifende, vorzugsweise ringförmig ausgeführte Dämpfungselement übt eine radial nach innen gerichtete Gegenkraft auf die Außenwand der Bolzenaufnahme im Halteteil aus und verhindert dadurch ein radiales Aufweiten der Bolzenaufnahme, was zu einer Reduzierung der axialen Rastkraft führen würde. Die Umklammerung über das Dämpfungselement sichert somit die Rastkraft.
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Indem die Entkopplungseinrichtung vorteilhafterweise ausschließlich über das Dämpfungselement an dem Trägerbauteil gehalten ist, wird ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem Trägerbauteil und dem Halteteil bzw. dem Haltebolzen vermieden. Das Dämpfungselement kann im Bereich seiner radial außen liegenden Seite mit einer Ausnehmung versehen sein, in die das Trägerbauteil einragt. Die Ausnehmung ist beispielsweise als eine umlaufende Nut ausgeführt, so dass die Entkopplungseinrichtung mit dem Dämpfungselement in eine Aussparung beispielsweise in der Fahrzeugkarosserie eingesetzt werden kann und allseitig vom Trägerteil umgriffen wird. Vorteilhafterweise befindet sich die Ausnehmung im Dämpfungselement axial in gleicher Höhe wie ein Rastelement, welches an der Innenwand der Bolzenaufnahme im Halteteil angeordnet ist und das mit einem weiteren Rastelement am Haltebolzen zum Erzeugen der gewünschten axialen Rastkraft zusammenwirkt. Aufgrund der Anordnung in axial gleicher Höhe von Ausnehmung im Dämpfungselement und Rastelement in der Bolzenaufnahme liegt die radiale Übertragungs- bzw. Haltekraft, welche vom Trägerbauteil auf das Dämpfungselement ausgeübt wird, in der gleichen Ebene wie die radiale Kraftkomponente, welche in dem Rastelement an der Innenwand der Bolzenaufnahme wirkt.
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Das Rastelement an der Innenwand der Bolzenaufnahme ist vorteilhafterweise als eine radial nach innen einragende Erhebung an der Innenwand ausgeführt, das korrespondierende Rastelement an der Mantelfläche des Haltebolzens entsprechend als eine radial nach innen gerichtete Einschnürung. Die Rastelemente können ringförmig bzw. umlaufend ausgebildet sein oder auch nur sich über einen Teilumfang an der Innenwand der Bolzenaufnahme bzw. der Mantelfläche des Haltebolzens erstrecken. Des Weiteren kommen auch Ausführungen in Betracht, bei denen das Rastelement an der Innenwand der Bolzenaufnahme als eine radial nach außen gerichtete Vertiefung und das Rastelement an der Mantelfläche der Haltebolzen als eine radial nach außen gerichtete Erhöhung ausgeführt ist.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung weist das Halteteil auch an der Außenwand der Bolzenaufnahme, an der das Dämpfungselement anliegt, ein Rastelement auf. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass das Dämpfungselement insbesondere im Hinblick auf seine axiale Position am Halteteil gesichert ist.
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Das Halteteil ist vorteilhafterweise als ein hülsenförmiges Bauteil ausgebildet, das an einer Stirnseite einen radial nach außen ragenden Kragen aufweist. Der Kragen sichert das Dämpfungselement axial am Halteteil.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Halteteil zweiteilig ausgebildet und weist zwei ineinandersteckbare Hülsen auf, die jeweils mit einem stirnseitigen Kragen versehen sind, wobei die Hülsen in der Weise zusammengesteckt werden, dass axial beabstandet ein oberer und ein unterer Kragen gebildet ist und das Dämpfungselement zwischen den Kragen axial festgeklemmt ist.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Scheibenwischvorrichtung in einem Kraftfahrzeug,
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2 eine Entkopplungseinrichtung, welche in der Scheibenwischervorrichtung eingesetzt wird, mit einem Halterungsteil und einem umgreifenden, ringförmigen Dämpfungselement,
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3 die Entkopplungseinrichtung mit eingesetztem Haltebolzen, welcher mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist,
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4 die Entkopplungseinrichtung, eingesetzt in die Fahrzeugkarosserie,
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5 die Entkopplungseinrichtung mit axial gelöstem Haltebolzen,
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6 eine Entkopplungseinrichtung in einer weiteren Ausführung.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine Scheibenwischervorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug zum Reinigen einer Fahrzeugscheibe 2 dargestellt, bei der es sich um die Frontscheibe oder um die Heckscheibe des Fahrzeugs handelt. Die Scheibenwischervorrichtung 1 weist eine Antriebseinrichtung 3 und einen Wischerarm 4 auf, an dem ein Wischblatt 5 befestigt ist, welches auf der Fahrzeugscheibe 2 aufliegt. Die Antriebsvorrichtung 3 umfasst einen elektrischen Antriebsmotor sowie vorzugsweise auch ein Getriebe, über das die Rotationsbewegung der Motorwelle des Antriebsmotors in eine Drehpendelbewegung einer Abtriebswelle umgesetzt wird, die den Wischerarm 4 antreibt.
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In den 2 bis 5 ist eine Entkopplungseinrichtung 6 dargestellt, die im Übertragungsweg zwischen der Antriebseinrichtung und dem Wischerarm angeordnet ist und ein Bauteil der Scheibenwischervorrichtung aufnimmt bzw. abstützt. Beispielsweise kann eine Wischerwelle, welche den Wischerarm drehpendelnd antreibt, in der Entkopplungseinrichtung 6 aufgenommen sein.
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Die Entkopplungseinrichtung 6 weist ein Halteteil 7 aus Kunststoff oder Metall auf sowie ein ringförmiges Dämpfungselement 8, das am Halteteil 7 angeordnet ist. Das Halteteil 7 weist einen hülsenförmigen Abschnitt auf, der eine Bolzenaufnahme 9 bildet, sowie einen Kragen 10, der einteilig mit der Bolzenaufnahme 9 ausgeführt ist und dessen Stirnseite radial nach außen weist. In die Wandung der Bolzenaufnahme 9 ist ein Rastelement 11 eingebracht, welches sich axial auf halber Höhe des Halteteils 7 befindet und an der Innenwand sowie der Außenwand der Bolzenaufnahme 9 ringförmig umläuft. Das Rastelement 11 ragt an der Innenwand radial nach innen und an der Außenwand radial nach außen.
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Wie den 3 und 4 zu entnehmen, kann in die Bolzenaufnahme 9 des Halteteils 7 ein Haltebolzen 12 eingesetzt werden, bei dem es sich beispielsweise um eine Wischerwelle handelt. Der Haltebolzen 12 ist in Achsrichtung – entlang der Längsachse der Bolzenaufnahme 9 bzw. des Haltebolzens 12 – rastschlüssig mit dem Halteteil 7 verbunden, so dass der Haltebolzen 12 mit einer Rastkraft in der Bolzenaufnahme 9 des Halteteils 7 gehalten bzw. gesichert ist. Der Rastschluss wird erreicht, indem das Rastelement 11 an der Innenwand der Bolzenaufnahme 9 mit einem zugeordneten Rastelement 14 an der Mantelfläche des Haltebolzens 12 zusammenwirkt. Das Rastelement 14 an der Mantelfläche des Haltebolzens 12 ist als eine radial nach innen gerichtete Einschnürung bzw. Vertiefung ausgebildet, die an der Mantelfläche umläuft und in die das Rastelement 11 an der Innenwand der Bolzenaufnahme 9 verrastend einragt. Die Querschnitte der Rastelemente 11 und 14 können sich voneinander unterscheiden; im Ausführungsbeispiel weist das Rastelement 11 an der Innenwand der Bolzenaufnahme 9 einen teilkreisförmigen Querschnitt und das Rastelement 14 an der Mantelfläche des Haltebolzens 12 einen dreieckigen Querschnitt auf. Grundsätzlich kommen aber auch gleiche Querschnitte für die Rastelemente 11 und 14 bzw. andere Querschnittspaarungen in Betracht.
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Der Haltebolzen 12 ist im Bereich eines stirnseitigen Endes, welches aus der Bolzenaufnahme 9 herausragt, mit einem Übertragungsteil 13 verbunden, über das der Haltebolzen 12 beispielsweise mit einem elektrischen Antriebsmotor der Antriebseinrichtung verbunden ist.
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Das Dämpfungselement 8 weist auf seiner radial außen liegenden Seite eine umlaufende Ausnehmung 15 auf, die in Form einer Nut in die äußere Mantelfläche des Dämpfungselementes 8 eingebracht ist. In die nutförmige Ausnehmung 15 ragt im montierten Zustand ein Trägerbauteil 16 ein (4, 5), bei dem es sich beispielsweise um die Fahrzeugkarosserie handelt. Die Entkopplungseinrichtung 6 ist somit in eine Ausnehmung in der Fahrzeugkarosserie oder einem sonstigen Trägerbauteil einsetzbar, wobei die die Ausnehmung begrenzenden Wandabschnitte in die umlaufende nutförmige Ausnehmung 15 im Dämpfungselement 8 einragen und die alleinige Verbindung zu der Entkopplungseinrichtung 6 herstellen. Die nutförmige Ausnehmung 15 und das Rastelement 11 an der Innenwand der Bolzenaufnahme 9 liegen in einer gemeinsamen Ebene.
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Der Haltebolzen 12 ist mit einer Rastkraft axial in der Bolzenaufnahme 9 sicher gehalten. Die Höhe der axialen Rastkraft wird im Wesentlichen von der Geometrie der ineinandergreifenden Rastelemente 11 und 14 bestimmt. Aufgrund des umgreifenden Dämpfungselementes 8 und den stabilisierenden, haltenden Abschnitten des Trägerbauteiles 16, die in die nutförmige Ausnehmung 15 im Dämpfungselement 8 einragen, wirkt eine radial nach innen gerichtete Gegenkraft auf die Bolzenaufnahme 9, so dass der Durchmesser der Bolzenaufnahme 9 auch über einen langen Betriebszeitraum gleich bleibt und dementsprechend die axiale Rastkraft, welche auf den Haltebolzen wirkt, sich nicht signifikant ändert.
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Sobald auf die freie Stirnseite des Haltebolzens 12 eine axiale Kraft einwirkt, welche die axiale Rastkraft übersteigt, löst sich der Haltebolzen 12 aus der Bolzenaufnahme 9 und kann, wie in 5 dargestellt, axial aus der Bolzenaufnahme 9 herausrutschen. Auf diese Weise kann ein Fußgänger-Aufprallschutz realisiert werden.
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In 6 ist eine Ausführungsvariante der Entkopplungseinrichtung 6 dargestellt. Das Halteteil ist zweiteilig ausgeführt und umfasst ein erstes Bauteil 7, das identisch wie das Halteteil im ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 2 bis 5 aufgebaut ist. Des Weiteren ist ein zweites Halteteil 17 vorgesehen, das ebenso wie das erste Halteteil 7 einen hülsenförmigen Abschnitt 18 und einen stirnseitig angeordneten, radial nach außen gerichteten Kragen 19 aufweist. Der hülsenförmige Abschnitt 18 weist einen geringfügig größeren Durchmesser als die Bolzenaufnahme 9 im ersten Halteteil 7 auf, was ein axiales Ineinanderstecken der Halteteile 7 und 17 ermöglicht. Im Bereich des hülsenförmigen Abschnittes 18 weist das zweite Halteteil 17 ein Rastelement 20 auf, das komplementär zu dem Rastelement 11 ausgebildet ist und im zusammengefügten Zustand den radial außen liegenden Teil des Rastelementes 11 aufnimmt. Auf der gegenüberliegenden Seite besitzt das Rastelement 20 eine Wölbung, die in das Dichtungselement 8 einragt und dieses zusätzlich in seiner Position sichert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10259154 A1 [0002]
- DE 102004005065 A1 [0003]
