-
Stand der Technik
-
Die Erfindung betrifft ein Wischgestänge für eine Wischanlage zum Reinigen von Fahrzeugscheiben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Wischanlage unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Wischgestänges.
-
Ein Wischgestänge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Praxis bereits bekannt. Bei einem derartigen Wischgestänge werden über eine Kurbel, die an einem ersten Endbereich mit einer Abtriebswelle eines Scheibenwischermotors und an ihrem anderen Endbereich über einen zapfenförmigen Fortsatz mit einer oder mehreren Gelenkstangen verbunden ist, Wischarme bewegt, die wiederum mit Wischblättern gekoppelt sind. Zwischen der Achse der Antriebswelle an dem einen Endbereich der Kurbel und dem Befestigungsort des Fortsatzes ist ein Abstand ausgebildet, wobei die Verbindung zwischen dem Fortsatz und der wenigstens einen Gelenkstange über eine Kugelpfannenverbindung erfolgt. Wesentlich dabei ist, dass die Befestigung der Gelenkstange an dem Fortsatz in Bezug zum Befestigungsort der Kurbel an dem Ende der Abtriebswelle des Wischermotors in einem Abstand bzw. mit Höhenversatz erfolgt. Bei der Einleitung von Kräften von der Gelenkstange in Richtung der Kurbel, beispielsweise verursacht durch Schneebelag, werden über den Fortsatz Kräfte in die Kurbel eingeleitet, die zu deren elastischer Deformation führen können. Diese Deformation ist an sich gewollt, um die mechanische Belastung der Bauteile zu reduzieren. Kritisch ist dabei, dass die Deformation zu einer Vergrößerung des Abstandes bzw. Höhenversatzes führt. Da die eingeleitete Kraft über den Höhenversatz bzw. Abstand an dem Ende der Abtriebswelle ein Biegemoment in dieser erzeugt, kann es bei zu großen Kräften bzw. Deformationen der Kurbel zu einem Bruch der Abtriebswelle oder der Befestigung der Kurbel im Bereich der Abtriebswelle kommen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Wischgestänge für eine Wischanlage zum Reinigen von Fahrzeugscheiben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass die angesprochenen Kräfte bzw. Momente zwischen der Kurbel und der Abtriebswelle beim Auftreten von über die Gelenkstange auf den Fortsatz wirkenden Kräften begrenzt sind, um eine Überlastung der Bauteile zu verhindern.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Wischgestänge mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Kurbel im Bereich zwischen der Achse, an der die Kurbel mit der Abtriebswelle des Wischermotors verbunden ist, und dem Befestigungsbereich des Fortsatzes, an der der Fortsatz mit der Kurbel befestigt ist, einen Federabschnitt aufweist. Ein derartiger Federabschnitt bewirkt bei der Einleitung von Kräften von der Gelenkstange ein Nachgeben bzw. Ausweichen des Fortsatzes derart, dass die angesprochenen Kräfte bzw. Momente ein kritisches Maß nicht übersteigen.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Wischgestänges 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 Merkmalen.
-
In einer besonders bevorzugten konstruktiven Umsetzung der allgemeinen erfinderischen Idee ist es vorgesehen, dass zwischen dem Befestigungsort der Kurbel im Bereich der Abtriebswelle und dem Befestigungsbereich der Gelenkstange am Fortsatz in Richtung der Längsachse der Abtriebswelle ein Abstand ausgebildet ist, wobei der wenigstens eine Federabschnitt dazu ausgebildet ist, beim Auftreten einer senkrecht zur Längsachse des Fortsatzes verlaufenden Kraftkomponente sich derart elastisch zu verformen, dass sich der Abstand in Richtung der Längsachse der Abtriebswelle zwischen dem Befestigungsbereich der Kurbel an der Abtriebswelle und dem Fortsatz im Bereich der Verbindung mit der Gelenkstange verringert.
-
Eine besonders einfache Fertigung bzw. Ausbildung der Kurbel lässt sich erzielen, wenn die Kurbel lediglich einen einzigen Federabschnitt aufweist.
-
In einer konstruktiven Umsetzung einer derartigen Kurbel wird vorgeschlagen, dass der einzige Federabschnitt durch einen ersten Teilabschnitt der Kurbel auf der dem Fortsatz zugewandten Seite gebildet ist, und dass ein zweiter Teilabschnitt der Kurbel vorgesehen ist, der mit der Achse bzw. der Abtriebswelle des Wischermotors verbunden ist, wobei die beiden einstückig miteinander verbundenen Teilabschnitte der Kurbel insgesamt gesehen eine gekrümmte Form bzw. Kontur ausbilden.
-
Bei einer derartigen Ausbildung eines einzigen Federabschnitts kann beispielsweise durch die Länge des ersten Teilabschnitts das Deformationsverhalten bzw. die Federeigenschaften der Kurbel beeinflusst werden.
-
In einer alternativen Ausgestaltung der Kurbel wird vorgeschlagen, dass die Kurbel zwei Federabschnitte aufweist, die vorzugsweise symmetrisch zu einer die Achse der Abtriebswelle mit dem Befestigungsbereich des Fortsatzes an der Kurbel verbindenden Geraden angeordnet sind, und dass die Kurbel zwischen den beiden Federabschnitten eine Aussparung aufweist.
-
Grundsätzlich kommen für derartige, zwei Federabschnitte aufweisende Kurbeln unterschiedliche Formen bzw. Konturen in Frage. Zur Vermeidung von Spannungsspitzen bzw. Kerbwirkungen kann es z.B. vorgesehen sein, dass die Kurbel zumindest im Wesentlichen ringförmig oder mit gerundeter Form ausgebildet ist. Es ist jedoch auch denkbar, eine derartige Kurbel mit einer zumindest im Wesentlichen rechteckförmigen Außenkontur und einer entsprechend ebenfalls zumindest im Wesentlichen rechteckförmigen Aussparung auszubilden.
-
Die Deformationseigenschaften des wenigstens einen Federabschnitts lassen sich neben seiner geometrischen Form im Übrigen auch dadurch beeinflussen, dass durch eine entsprechende Reduzierung des Querschnitts im Bereich des Federabschnitts dieser die gewünschten Deformationseigenschaften aufweist.
-
Weiterhin umfasst die Erfindung auch eine Wischanlage mit einem soweit beschriebenen Wischgestänge. Eine derartige Wischanlage zeichnet sich insbesondere durch einen besonders sicheren bzw. zuverlässigen Betrieb auch bei relativ hohen, auf die Gelenkstange der Wischanlage wirkende Kräfte aus.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
-
Diese zeigt in:
-
1 eine perspektivische Darstellung einer Wischanlage mit einem Wischgestänge zum Reinigen einer Fahrzeugscheibe,
-
2 und 3 Draufsichten auf eine Kurbel mit unterschiedlich ausgebildeten Federabschnitten,
-
4 eine Seitenansicht auf eine Kurbel gemäß der 2 und 3 mit daran angeordnetem Fortsatz für eine Gelenkstange und einer Abtriebswelle eines Wischermotors und
-
5 bis 7 jeweils in Draufsicht gegenüber den 2 und 3 abgewandelte Kurbeln, die jeweils zwei Federabschnitte aufweisen.
-
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
-
In der 1 ist eine Wischanlage 100 dargestellt, die zum Reinigen einer nicht dargestellten Fahrzeugscheibe dient. Die Wischanlage 100 weist insbesondere zwei nicht dargestellte Wischarme sowie Wischblätter auf, wobei letztere in bekannter Art und Weise an der Fahrzeugscheibe anliegen, um diese bei einer Hin- und Herbewegung zu reinigen.
-
Die Wischanlage 100 umfasst darüber hinaus einen Wischermotor 1 mit einer Abtriebswelle 2, der mit einem Wischgestänge 10 zusammenwirkt. Die Kopplung zwischen dem Wischermotor 1 bzw. der Abtriebswelle 2 des Wischermotors 1 und dem Wischgestänge 10 erfolgt über eine Kurbel 15, die an einem ersten Endbereich drehfest mit der Abtriebswelle 2 des Wischermotors 1 verbunden ist, beispielsweise mittels einer in der 1 erkennbaren Schraubverbindung 3. Die Befestigung zwischen der Kurbel 15 an der Abtriebswelle 2 bildet einen ersten Befestigungsbereich 21 aus.
-
Die Kurbel 15, die in der (Längs-)Achse 5 der Abtriebswelle 2 schwenkbar gelagert ist, weist darüber hinaus zwei zweite Befestigungsbereich 22a, 22b auf, in deren die Kurbel 15 mit beispielhaft zwei, in der 1 erkennbaren Gelenkstangen 23, 24 des Wischgestänges 10 verbunden ist. Die beiden Gelenkstangen 23, 24 sind wiederum mittelbar mit in einem Trägerelement 25 des Wischgestänges 10 drehbar gelagerten Wischerachsen 26, 27 verbunden, an denen in bekannter Art und Weise die Wischarme der Wischanlage 100 drehfest befestigt sind.
-
Die Kurbel 15 ist insbesondere als Stanzteil aus einem Blechteil einstückig ausgebildet. Wie insbesondere anhand der 4 erkennbar ist, ist die Kurbel 15 an deren der Abtriebswelle 2 abgewandten Oberseite auf der der Abtriebswelle 2 abgewandten Seite mit einem im Wesentlichen stiftförmiger Fortsatz 30 verbunden. Der Fortsatz 30 weist eine Längsachse 31 auf, die in einem ersten Abstand a1 von der Achse 5 der Abtriebswelle 2 angeordnet ist. Der in Form eines Doppelkugelbolzens ausgebildete Fortsatz 30 ist darüber hinaus im Bereich der beiden Befestigungsbereiche 22a, 22b jeweils kugelabschnittsförmig ausgebildet. Dies dient dazu, die beiden übereinander angeordneten Gelenkstangen 23, 24 mit dem Fortsatz 30 über an sich bekannte Kugelgelenkpfannen-Verbindungen zu verbinden.
-
Die beiden zweiten Befestigungsbereiche 22a, 22b sind in einem zweiten Abstand a22a bzw. a22b in Bezug zur Längsachse 5 der Abtriebswelle 2 im Bereich des ersten Befestigungsbereichs 21 angeordnet. Die Längsachse 31 des Fortsatzes 30 verläuft zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Kurbel 15.
-
In der 2 ist die eine gekrümmte bzw. gebogene Kontur 34 aufweisende Kurbel 15 in Draufsicht dargestellt. Insbesondere erkennt man, dass die Kurbel 15 einen gebogenen ersten, als Federabschnitt 40 wirkenden Teilbereich 36 aufweist, an dessen einem Ende ein Loch 16 zur Befestigung des Fortsatzes 30 ausgebildet ist. Der erste Teilbereich 36 geht einstückig in einen zweiten Teilbereich 37 über, wobei der zweite Teilbereich 37 beispielhaft zumindest in etwa geradlinig mit einer Achse 38 ausgebildet ist. Der zweite Teilbereich 37 ist an seinem dem ersten Teilbereich 36 abgewandten Ende mit einem Loch 18 für die Abtriebswelle 2 und zur Ausbildung des ersten Befestigungsbereichs 21 ausgebildet. Anhand der 2 ist darüber hinaus erkennbar, dass die Breite b des ersten Teilbereichs 36, ggf. mit Ausnahme am ersten Befestigungsbereich 21, kleiner ist als im zweiten Teilbereich 37. Bei gleicher Dicke bzw. Materialstärke der beiden Teilbereiche 36, 37 bedeutet dies, dass der erste Teilbereich 36 eine geringere Querschnittsfläche aufweist als der zweite Teilbereich 37. Darüber hinaus ist zwischen den beiden Teilbereichen 36, 37 eine Öffnung 39 ausgebildet. Der erste Teilbereich 36 der Kurbel 15 bildet über eine Teillänge l einen Federabschnitt 40 aus.
-
Aus einer Zusammenschau der 2 und 4 ist erkennbar, dass beim Einwirken einer senkrecht zur Längsachse 31 verlaufenden Kraft F, beispielhaft auf den zweiten Befestigungsbereich 22b, infolge des Abstands a22b ein Biegemoment Md im Bereich der Befestigung des Fortsatzes 30 an der Kurbel 15 erzeugt wird, die ein Schwenken des Fortsatzes 30 derart bewirkt, dass die Längsachse 31 aus ihrer zur Achse 5 der Abtriebswelle 2 parallelen Ausrichtung um einen Winkel α geschwenkt wird. Wesentlich dabei ist, dass entsprechend der gestrichelten Darstellung des Fortsatzes 30 der Abstand a22b zwischen dem ersten Befestigungsbereich 21 und dem zweiten Befestigungsbereich 22b geringer ist als im unbelasteten Zustand des Fortsatzes 30, d.h. ohne Einwirkung der Kraft F.
-
In der 3 ist eine gegenüber der 2 abgewandelte Kurbel 15a dargestellt. Diese unterscheidet sich von der Kurbel 15 dadurch, dass der erste, als Federabschnitt 40 wirkende Teilbereich 36a gegenüber dem Teilbereich 36 der Kurbel 15 eine verringerte Länge l aufweist. Demgegenüber sind die Längen der beiden zweiten Teilbereiche 37, 37a bei den Kurbeln 15, 15a identisch. Ein derartiger, in der Länge l verkürzter Teilbereich 36a bewirkt eine höhere Steifigkeit des ersten Teilbereichs 36a (gleicher Querschnitt im Vergleich zum ersten Teilbereich 36 vorausgesetzt), so dass sich bei einer identischen Kraft F ein geringerer Winkel α einstellt.
-
In der 5 ist eine Kurbel 15b dargestellt, die in Draufsicht in etwa dreiecksförmig mit einer Aussparung 42 ausgebildet ist. Insbesondere weist die Kurbel 15b in einem Eckbereich das Loch 18 für den ersten Befestigungsbereich 21 für die Abtriebswelle 2 auf. Von dem Eckbereich erstrecken sich zwei symmetrisch zu einer Symmetrieachse 43 in einem Winkel β schräg angeordnete Schenkel 44, 45, die auf der dem Eckbereich mit dem Loch 18 abgewandten Seite über einen gebogenen Verbindungsabschnitt 46 miteinander verbunden sind. Im Bereich der Mittelachse 43 weist der Verbindungsabschnitt 46 eine Verbreiterung 47 auf, in deren Bereich das Loch 16 für die Befestigung des Fortsatzes 30 angeordnet ist. Beidseitig des zweiten Befestigungsbereichs 32 bilden die beiden Teilschenkel 48, 49 des Verbindungsabschnitts 46 jeweils einen Federabschnitt 50, 51 aus, derart, dass beim Auftreten einer Kraft F entsprechend der Darstellung der 4 sich der Verbindungsabschnitt 46 um eine Achse 52 dreht, derart, dass der Abstand a22a bzw. a22b verringert wird.
-
In der 6 ist eine ringförmig ausgebildete Kurbel 15c dargestellt, die an zwei gegenüberliegenden Bereichen 53, 54 jeweils verbreitert ausgebildet ist, um die Löcher 16 und 18 aufzunehmen. Die beiden, um 180° zueinander versetzt angeordneten Bereiche 53, 54 liegen auf einer Symmetrieachse 55. Innerhalb der Kurbel 15c weist diese eine Aussparung 56 auf. Bei einer Beaufschlagung des zweiten Befestigungsbereichs 22a, 22b mit einer Kraft F wirken die beiden in etwa halbkreisförmig ausgebildeten Schenkel 57, 58 der Kurbel 15c in Art von Federabschnitten 59, 60 derart, dass sich der Abstand a22a bzw. a22b verringert.
-
Zuletzt ist in der 7 eine in Draufsicht rechteckförmige Kurbel 15d dargestellt, welche eine ebenfalls rechteckförmige Aussparung 64 aufweist. Auf gegenüberliegenden Seiten weist die Kurbel 15d jeweils einen verbreiterten Bereich 65, 66 auf, in deren Bereich die beiden Löcher 16 und 18 angeordnet bzw. ausgebildet sind. Die beiden Bereiche 65, 66 sind über parallel zueinander und symmetrisch zu einer Symmetrieachse 63 angeordnete streifenförmige Verbindungen 67, 68 miteinander verbunden. Auch die Verbindungen 67, 68 wirken als Federabschnitte 70, 71 beim Auftreten einer Kraft F derart, dass sich der Abstand a22a bzw. a22b gegenüber einem unbelasteten Fortsatz 30 verringert.
-
Das soweit beschriebene Wischgestänge 10 bzw. die Kurbeln 15, 15a bis 15d lassen sich in vielfältiger Art und Weise abwandeln bzw. modifizieren, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Kurbel 15, 15a bis 15d im Gegensatz zu den Darstellungen nicht eben ausgebildet ist, sondern im Bereich des ersten Befestigungsbereichs 21 und des Fortsatzes 30 mit einem Höhenversatz ausgestattet ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Wischermotor
- 2
- Abtriebswelle
- 3
- Schraubverbindung
- 5
- Achse
- 10
- Wischgestänge
- 15, a, b, c, d
- Kurbel
- 16
- Loch
- 18
- Loch
- 21
- erster Befestigungsbereich
- 22a, 22b
- zweiter Befestigungsbereich
- 23
- Gelenkstange
- 24
- Gelenkstange
- 25
- Trägerelement
- 26
- Wischerachse
- 27
- Wischerachse
- 29
- Gerade
- 30
- Fortsatz
- 31
- Längsachse
- 34
- Kontur
- 36, 36a
- erster Teilbereich
- 37, 37a
- zweiter Teilbereich
- 38
- Längsachse
- 39
- Öffnung
- 40
- Federabschnitt
- 42
- Aussparung
- 43
- Symmetrieachse
- 44
- Schenkel
- 45
- Schenkel
- 46
- Verbindungsabschnitt
- 47
- Verbreiterung
- 48
- Teilschenkel
- 49
- Teilschenkel
- 50
- Federabschnitt
- 51
- Federabschnitt
- 52
- Achse
- 53
- Bereich
- 54
- Bereich
- 55
- Symmetrieachse
- 56
- Aussparung
- 57
- Schenkel
- 58
- Schenkel
- 59
- Federabschnitt
- 60
- Federabschnitt
- 63
- Symmetrieachse
- 64
- Aussparung
- 65
- Bereich
- 66
- Bereich
- 67
- Verbindung
- 68
- Verbindung
- 70
- Federabschnitt
- 71
- Federabschnitt
- 100
- Wischanlage
- a1
- erster Abstand
- a22a, a22b
- zweiter Abstand
- α
- Winkel
- β
- Winkel
- F
- Kraft
- b
- Breite
- l
- Länge
- Md
- Biegemoment
