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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Wischgestänge für Scheibenwischanlagen in Kraftfahrzeugen. Ferner betrifft die Erfindung eine Scheibenwischanlage unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Wischgestänges.
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Aus der
DE 21 14 623 B2 ist ein Wischgestänge bekannt, bei dem ein aus Kunststoff bestehender, kugelabschnittsförmiger Zapfen eines ersten Elements in einer gegengleich geformten Aufnahme eines aus Kunststoff bestehenden Aufnahmeelements eines zweiten Elements angeordnet ist. Das Aufnahmeelement an dem zweiten Element ist in einer Öffnung einer Gelenkstange aufgenommen und umgreift das Aufnahmeelement an seinem Außenumfang. Von der Gelenkstange über das Aufnahmeelement an den kugelabschnittförmig ausgebildeten Zapfen übertragene Kräfte werden in der Ebene der Gelenkstange übertragen. Wesentlich dabei ist, dass die Öffnung der Gelenkstange, die das Aufnahmeelement umfangsseitig umschließt, auf der dem Aufnahmeelement zugewandten Seite ein Übertragungselement mit einer Übertragungsfläche ausbildet, deren Flächenschwerpunkt im Bereich der größten Dicke bzw. des größten Durchmessers des kugelabschnittförmig ausgebildeten Zapfens verläuft. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass zwischen der angesprochenen Ebene des Flächenschwerpunkts des Übertragungselements und der Ebene des größten Durchmessers des kugelabschnittsförmig ausgebildeten Zapfens kein Abstand ausgebildet ist bzw. die entsprechenden Ebenen zusammenfallen.
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Eine derartige Anordnung hat den Nachteil, dass bei der Übertragung von Kräften, die entgegen einer Einschubrichtung des kugelabschnittsförmig ausgebildeten Zapfens in die Aufnahme des Aufnahmeelements verlaufen, diese Kräfte zu einem radialen Aufweiten der Aufnahme und somit zu einem Herausziehen des kugelabschnittsförmigen Zapfens aus der Aufnahme bzw. dem Aufnahmeelement führen können. Dies rührt daher, dass die resultierende Kraft in Zapfenlängsrichtung als Abkröpfkraft auf das Aufnahmeelement wirkt.
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Offenbarung der Erfindung
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Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Wischgestänge für Scheibenwischeranlagen in Kraftfahrzeugen derart weiterzubilden, dass gegenüber dem Stand der Technik erhöhte, entgegen der Einschubrichtung des Zapfens in die entsprechende Aufnahme des zweiten Elements verlaufende Kräfte erforderlich sind, um den Zapfen aus der Aufnahme bzw. dem Aufnahmeelement am zweiten Element zu lösen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Wischgestänge für Scheibenwischanlagen in Kraftfahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 im Wesentlichen dadurch gelöst, dass zwischen einer ersten Ebene, die senkrecht zur Längsachse des zweiten Elements in Höhe des Flächenschwerpunkts der Übertragungsfläche verläuft und einer zweiten Ebene, in der der Zapfen seinen größten Durchmesser aufweist, in einer Stellung der beiden Elemente, in der die Längsachsen der beiden Elemente zueinander fluchtend ausgerichtet sind, ein Abstand ausgebildet ist, der auf der der Einführöffnung abgewandten Seite der ersten Ebene angeordnet ist. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass die Kraftübertragung von dem zweiten Element über das Aufnahmeelement in Richtung des kugelabschnittsförmig ausgebildeten Zapfens um einen Abstand versetzt verläuft, wobei der Abstand auf der der Einführöffnung des Zapfens in das Aufnahmeelement entgegengesetzten Richtung des größten Durchmessers des Zapfens angeordnet ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Wischgestänges für Scheibenwischanlagen in Kraftfahrzeugen sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmale.
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In konstruktiv bevorzugter Ausgestaltung des Aufnahmeelements ist es vorgesehen, dass das Aufnahmeelement durch ein wenigstens teilweise aus Kunststoff bestehendes Spritzgußteil ausgebildet ist, und dass die Übertragungsfläche von dem Material des Aufnahmeelements zumindest bereichsweise umspritzt ist, oder dass die Übertragungsfläche das Aufnahmeelement radial umfasst.
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Ebenso ist es in bevorzugter Ausgestaltung des zweiten Elements vorgesehen, dass dieses wenigstens teilweise aus Metall besteht und die Übertragungsfläche einteilig, zum Beispiel durch Verformung des zweiten Elements mit dem zweiten Element ausgebildet ist, wobei die Übertragungsfläche auf der dem Zapfen zugewandten Seite konzentrisch zur Längsachse des Aufnahmeelements angeordnet ist.
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Besonders bevorzugt ist es bei der zuletzt genannten Form, wenn die Übertragungsfläche im Querschnitt eine unrunde Form aufweist. Dies hat den Vorteil, dass die Aufnahme besonders drehwinkelfest in dem zweiten Element angeordnet ist.
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In weiterer konstruktiv bevorzugter Ausgestaltung der Übertragungsfläche weist diese einen aus einer Symmetrieebene des zweiten Elements einseitig abragenden Randbereich auf. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass der Randbereich auf der der Einführöffnung des ersten Elements abgewandten Seite, oder aber auf der der Einführöffnung des ersten Elements zugewandten Seite angeordnet ist. Bei beiden Varianten ist es lediglich wesentlich, dass der eingangs erwähnte Abstand auf der der Einführöffnung abgewandten Seite in der ersten Ebene angeordnet ist.
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Zum Schutz der Übertragungsfläche zwischen dem Aufnahmeelement und den kugelabschnittförmig ausgebildeten Zapfen vor Schmutz oder ähnlichem ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn das Aufnahmeelement topfförmig ausgebildet ist und auf der der Einführöffnung abgewandten Seite einen geschlossen ausgebildeten Bodenbereich aufweist.
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Darüber hinaus lässt sich ein Herausziehen des kugelabschnittsförmig ausgebildeten Zapfens aus dem Aufnahmeelement dadurch erschweren, dass die Übertragungsfläche eine Steifigkeit aufweist, die größer ist als die Steifigkeit des Aufnahmeelements.
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Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das erste Element an einem schwenkbar gelagerten Hebel angeordnet ist, der mit einem Wischermotor oder einer Wischerachse wenigstens mittelbar verbunden ist.
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Zuletzt umfasst die Erfindung auch eine Scheibenwischanlage unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Wischgestänges.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
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Diese zeigt in:
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1 ein erfindungsgemäßes Wischgestänge für Scheibenwischanlagen in Kraftfahrzeugen mit einem daran befestigten Wischermotor in perspektivischer Ansicht und
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2 und 3 Längsschnitte durch ein Kugelgelenk zwischen zwei Elementen des erfindungsgemäßen Wischgestänges bei unterschiedlich ausgeführtem bzw. angeordnetem Kugelgelenk.
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Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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In der 1 sind die wesentlichen Bestandteile einer Scheibenwischanlage 100 unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Wischgestänges 10 dargestellt. Die Scheibenwischanlage 100 weist eine rohrförmige Trägerkonstruktion 101 mit zwei Befestigungsdomen 102, 103 auf, über die die Trägerkonstruktion 101 an der Karosserie eines nicht gezeigten Kraftfahrzeugs befestigt ist. Darüber hinaus ist an der Trägerkonstruktion 101 ein Scheibenwischermotor 105 befestigt, dessen Abtriebswelle über einen Hebel 106 zum Antreiben des Wischgestänges 10 dient.
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Das Wischgestänge 10 weist eine erste Gelenkstange 11 auf, die an einem Ende mit dem Hebel 106, und an ihrem anderen Ende mit einem weiteren Hebel 107 verbunden ist, welcher wiederum drehwinkelfest mit einer Wischerachse 108 gekoppelt ist, an der ein nicht gezeigter Wischarm mit einem daran befestigten Wischblatt angeordnet ist. Auf der der Wischerachse 108 abgewandten Seite ist der Hebel 107 mit einer weiteren, zweiten Gelenkstange 12 verbunden, die ihrerseits auf der dem Hebel 107 abgewandten Seite mit einem Hebel 109 verbunden ist. Der Hebel 109 ist wiederum auf der der Gelenkstange 12 abgewandten Seite mit einer weiteren Wischerwelle 110 drehwinkelfest verbunden ist, welche zum Antreiben eines weiteren, ebenfalls nicht gezeigten Wischarms und Wischblatts dient. Die Verbindung zwischen den einzelnen Hebeln 106, 107 und 109 sowie den Gelenkstangen 11 und 12 erfolgt insbesondere jeweils über ein Kugelgelenk 15, 15a das in zwei erfindungsgemäßen, unterschiedlichen Varianten in den 2 und 3 näher dargestellt ist.
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Das erste Kugelgelenk 15 gemäß der 2 weist ein erstes Element 21 mit einem kugelabschnittsförmig ausgebildeten Zapfen 22 auf. Das erste Element 21 ist beispielhaft auf der dem Zapfen 22 abgewandten Seite jeweils mit einem der Hebel 106, 107 oder 109 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erste Element 21, welches vorzugsweise aus Stahl besteht, einstückig ausgebildet, es kann jedoch auch aus mehreren Teilen bestehen. So ist es beispielsweise möglich, den kugelabschnittsförmig ausgebildeten Zapfen 22 aus Kunststoff auszubilden, der mit einer nicht gezeigten Verbindungsstange mit dem entsprechenden Hebel 106, 107 bzw. 109 verbunden ist.
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Das erste Element 21 des Kugelgelenks 15 ist zumindest mittelbar mit einem zweiten Element 23, im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer der beiden Gelenkstangen 11, 12, verbunden. Hierzu ist der entsprechende Endbereich der Gelenkstange 11, 12 durch bereichsweises Verformen mit einem flachen bzw. rechteckförmigen Querschnitt versehen worden, in den anschließend beispielhaft eine sechseckförmige Öffnung durch ein entsprechendes Stanzwerkzeug erzeugt wurde. Die so entstandene sechseckförmige Öffnung wurde anschließend durch Einführen eines im Querschnitt runden Dorns bereichsweise verformt, so dass eine Übertragungsfläche 25 auf der dem Zapfen 22 zugewandten Seite ausgebildet ist, die entsprechend der Einschieberichtung des runden Dorns einen über den flachen Querschnitt des zweiten Elements 23 axial einseitig herausragenden Randbereich 26 aufweist. Durch das Verformen mittels des runden Dorns weist die Übertragungsfläche 25 somit in eine senkrecht zur Ebene der 2 und 3 verlaufenden Ebene eine Querschnittform auf, die abwechselnd runde und geradlinige Abschnitte aufweist, d.h. insbesondere insgesamt gesehen unrund ausgebildet ist. Wesentlich ist, dass eine über das zweite Element 23 in einer senkrecht zur Ebene des zweiten Elements 23 verlaufenden Richtung auf das erste Element 21 übertragene Kraft F in Höhe einer ersten Ebene 28, die in Höhe des Flächenschwerpunkts der Übertragungsfläche 25, d.h. in der halben Höhe der Übertragungsfläche 25 verläuft, auf das erste Element 21 wirkt bzw. dort eingeleitet wird.
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Das zweite Element 23 ist im Bereich der Öffnung bzw. der Übertragungsfläche 25 bereichsweise mit Kunststoff umspritzt, das im dargestellten Ausführungsbeispiel ein becherförmige Aufnahmeelement 30 ausbildet. Das Aufnahmeelement 30 weist einen dem kugelabschnittsförmig ausgebildeten Zapfen 22 gegengleich ausgebildeten Aufnahmebereich 31 auf, in dem das Aufnahmeelement 30 unmittelbar an der Oberfläche des Zapfens 22 anliegt. Dadurch ist es möglich, die beiden Elemente 21, 23 in einem Drehpunkt 33 in allen Raumrichtungen zueinander zu schwenken.
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Das Aufnahmeelement 30 weist eine Einführöffnung 34 auf, die gegenüberliegend einem geschlossenen Bodenbereich 35 des Aufnahmeelements 30 angeordnet ist, und die zum Einführen des Zapfens 22 in das Aufnahmeelement 30 dient. Dadurch, dass das zweite Element 23 insbesondere aus Blech, besteht ist die Steifigkeit des zweiten Elements 23 insbesondere im Bereich der Übertragungsfläche 25 größer als die Steifigkeit des Aufnahmeelements 30.
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In der in den 2 und 3 dargestellten Stellung der beiden Kugelgelenke 15, 15a ist die Längsachse 36 des Zapfens 22 fluchtend zur Längsachse 37 des rotationssymmetrisch ausgebildeten Aufnahmeelements 30 angeordnet. In dieser Stellung, in der das erste Element 21 bzw. der Zapfen 22 rechtwinklig zum zweiten Element 23 bzw. zum Aufnahmeelement 30 angeordnet ist, erfolgt insbesondere auch die Montage bzw. Demontage zwischen den beiden Elementen 21 und 23 durch Gegeneinanderbewegen der angesprochenen Elemente 21, 23.
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Wesentlich dabei ist, dass bei dem Kugelgelenk 15 entsprechend der 2 in der angesprochenen Lage der beiden Elemente 21, 23, bei der die beiden Längsachsen 36, 37 fluchtend zueinander angeordnet sind, zwischen einer zweiten Ebene 38, die rechtwinklig zur Längsachse 36 im Bereich des größten Durchmessers des Zapfens 22 verläuft, und der ersten Ebene 28 ein Abstand A ausgebildet ist, der auf der der Einführöffnung 34 abgewandten Seite der ersten Ebene 28 angeordnet ist.
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Bei dem in der 2 dargestellten abgewandelten Ausführungsbeispiel des Kugelgelenks 15 ragt der Randbereich 26 der Übertragungsfläche 25 in Richtung des Bodenbereichs 35 der Aufnahme 30. Bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Kugelgelenks 15a ragt der Randbereich 26 der Übertragungsfläche 25 demgegenüber in Richtung der Einführöffnung 34 der Aufnahme. Nichtsdestotrotz ist auch bei der in der 3 dargestellten Ausführungsform des Kugelgelenks 15a zwischen der ersten Ebene 28 und der zweiten Ebene 38 ein Abstand A ausgebildet, der auf der der Einführöffnung 34 abgewandten Seite der ersten Ebene 28 angeordnet ist. Durch die beschriebene Orientierung des Abstands A zwischen den beiden Ebenen 28, 38 zur Einführöffnung 34 des Aufnahmeelements 30 werden erhöhte Abzugs- bzw. Lösekräfte zwischen den beiden Elementen 21 und 23 erzielt, da bildlich gesprochen beim Auseinanderbewegen der beiden Elemente 21 und 23 in Richtung der Längsachsen 36, 37 der Bereich der ersten Ebene 28 zunächst bis in Höhe der zweiten Ebene 38 gelangen muss, und dabei eine radiale Aufweitung des Aufnahmeelements 30 erforderlich ist, die gegenüber einer Anordnung gemäß dem Stand der Technik, bei dem die beiden Ebenen 28, 38 keinen Abstand zueinander aufweisen, die erhöhte Löse- bzw. Abzugskraft erforderlich macht. Insbesondere wird durch den Abstand A der Drehpunkt 33 in die optimale Position bzgl. der Übertragungsfläche 25 gebracht, so dass die Abkröpfneigung minimiert wird.
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Das soweit beschriebene Wischgestänge 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Wischgestänge
- 11
- Gelenkstange
- 12
- Gelenkstange
- 15
- Kugelgelenk
- 21
- erstes Element
- 22
- Zapfen
- 23
- zweites Element
- 25
- Übertragungsfläche
- 26
- Randbereich
- 28
- Ebene
- 30
- Aufnahmeelement
- 31
- Aufnahmebereich
- 33
- Drehpunkt
- 34
- Einführöffnung
- 35
- Bodenbereich
- 36
- Längsachse
- 37
- Längsachse
- 38
- zweite Ebene
- 100
- Scheibenwischanlage
- 101
- Trägerkonstruktion
- 102
- Befestigungsdom
- 103
- Befestigungsdom
- 105
- Scheibenwischermotor
- 106
- Hebel
- 107
- Hebel
- 108
- Wischerachse
- 109
- Hebel
- 110
- Wischerwelle
- F
- Kraft
- A
- Abstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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