DE102015204876B4 - windshield wipers - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Finray-Scheibenwischer mit einem Wischerblatt, welches ein langgestrecktes Oberteil, das zumindest teilweise biegbar ausgestaltet ist, ein langgestrecktes Unterteil, das zumindest teilweise biegbar ausgestaltet ist, und mehrere Verbindungselemente zum Verbinden des Oberteils mit dem Unterteil aufweist, wobei die Verbindungselemente entlang einer Längserstreckung des Wischerblattes voneinander beabstandet sind und an dem Oberteil und/oder an dem Unterteil mittels eines Drehgelenks angebracht sind, wodurch in Längsrichtung des Wischerblattes aneinander angrenzende Kammern gebildet sind, und wobei in mindestens einer dieser Kammern mindestens ein Schwingungen des Wischerblattes reduzierendes Kompensationselement zur Verfügung gestellt ist.The invention relates to a Finray windshield wiper with a wiper blade which has an elongated upper part which is designed to be at least partially bendable, an elongated lower part which is designed to be at least partially flexible, and a plurality of connecting elements for connecting the upper part to the lower part, the connecting elements being along a longitudinal extent of the wiper blade are spaced apart from one another and are attached to the upper part and / or to the lower part by means of a swivel joint, whereby adjacent chambers are formed in the longitudinal direction of the wiper blade, and at least one compensation element which reduces vibrations of the wiper blade is available in at least one of these chambers is provided.
Description
Die Erfindung betrifft einen Scheibenwischer für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Finray-Scheibenwischer für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a windshield wiper for a vehicle, in particular a motor vehicle. The invention further relates to a Finray windshield wiper for a vehicle, in particular a motor vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Scheibenwischer haben üblicherweise einen Wischerarm oder Wischerhebel sowie ein daran befestigtes Wischerblatt, wobei das Wischerblatt auf der Scheibe eines Kraftfahrzeugs zwischen einer ersten Wendelage und einer zweiten Wendelage bewegt wird. Zu diesem Zweck ist der Wischerarm über eine Antriebswelle mit einem Wischermotor verbunden.Windshield wipers usually have a wiper arm or wiper lever and a wiper blade attached thereto, the wiper blade being moved on the windshield of a motor vehicle between a first turning position and a second turning position. For this purpose, the wiper arm is connected to a wiper motor via a drive shaft.
Bei dem Versuch, Scheibenwischer zu verbessern, gibt es eine Mehrzahl von Randbedingungen, die berücksichtigt werden sollten. Zu diesen gehören der Aufwand bei der Herstellung bzw. die Herstellungskosten, die Materialkosten, aber auch die Eigenschaften des Scheibenwischers, insbesondere die Funktion unter vielfältigen Bedingungen sowie die Langlebigkeit unter einer Vielzahl von Bedingungen.When attempting to improve windshield wipers, there are a number of constraints that should be taken into account. These include the effort involved in manufacturing or the manufacturing costs, the material costs, but also the properties of the windshield wiper, in particular the function under a variety of conditions and the longevity under a variety of conditions.
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Scheibenwischer anzugeben, der verbesserte Wischeigenschaften aufweist.The object of the invention is to provide a windshield wiper that has improved wiping properties.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This task is solved by the subject matter of
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Scheibenwischer, zum Beispiel ein Finray-Scheibenwischer, mit einem Wischerblatt bereitgestellt, welches ein langgestrecktes Oberteil, ein langgestrecktes Unterteil und mehrere Verbindungselemente zum Verbinden des Oberteils mit dem Unterteil umfasst. Das langgestreckte Oberteil ist zumindest teilweise biegbar ausgestaltet. Das langgestreckte Unterteil ist ebenfalls zumindest teilweise biegbar ausgestaltet. Die Verbindungselemente sind entlang einer Längserstreckung des Wischerblattes voneinander beabstandet und an dem Oberteil und/oder an dem Unterteil mittels eine Drehgelenks angebracht. In Längsrichtung des Wischerblattes sind durch die Verbindungselemente aneinander angrenzende Kammern gebildet. In mindestens einer dieser Kammern ist mindestens ein Schwingungen des Wischerblattes reduzierendes Kompensationselement eingebracht.According to the present invention, a windshield wiper, for example a Finray windshield wiper, is provided with a wiper blade which includes an elongated upper part, an elongated lower part, and a plurality of connecting elements for connecting the upper part to the lower part. The elongated upper part is designed to be at least partially bendable. The elongated lower part is also designed to be at least partially bendable. The connecting elements are spaced apart from one another along a longitudinal extent of the wiper blade and are attached to the upper part and/or to the lower part by means of a swivel joint. In the longitudinal direction of the wiper blade, adjacent chambers are formed by the connecting elements. At least one compensation element that reduces vibrations of the wiper blade is installed in at least one of these chambers.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Vorteile eines Scheibenwischers mit den erfindungsgemäßen Merkmalen bestehen insbesondere darin, dass durch das im Anspruch 1 angegebenen Kompensationselement bzw. die im Anspruch 1 angegebenen Kompensationselemente der während einer Bewegung des Scheibenwischers auftretende Haftgleiteffekt weitgehend kompensiert wird und damit ein unerwünschtes Rattern des Scheibenwischers ebenfalls zumindest weitgehend reduziert ist. Diese Vorteile werden dadurch erreicht, dass die im Anspruch 1 angegebenen Kompensationselemente Zusatzschwinger bilden, welche eine Kompensation bzw. Tilgung der durch den Haftgleiteffekt hervorgerufenen Schwingungen des Scheibenwischers bewirken.The advantages of a windshield wiper with the features according to the invention are, in particular, that the stick-sliding effect that occurs during a movement of the windshield wiper is largely compensated for by the compensation element or elements specified in
Dieser Zusatzschwinger kann in Form eines Pendels realisiert sein oder ein Pendel enthalten.This additional oscillator can be implemented in the form of a pendulum or contain a pendulum.
Das Kompensationselement ist vorzugsweise in einem Kunststoffgehäuse angeordnet und/oder besteht aus Kunststoff. Ein derartiges Kompensationselement ist in einfacher Weise mittels eines Kunststoffspritzvorganges herstellbar.The compensation element is preferably arranged in a plastic housing and/or consists of plastic. Such a compensation element can be produced in a simple manner using a plastic injection process.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Kompensationselement auf mehrere Kammern des Wischerblattes aufgeteilt sein.According to an advantageous development of the invention, the compensation element can be divided into several chambers of the wiper blade.
Die im Anspruch 1 angegebenen Kompensationselemente sind in vorteilhafter Weise unter Verwendung eines 2-Komponenten-Kunststoff-Spritzverfahrens hergestellt.The compensation elements specified in
Die Form dieser Kompensationselemente ist derart gewählt, dass die durch den Haftgleiteffekt hervorgerufenen Schwingungen kompensiert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Eigenkreisfrequenz des Kompensationselements korrespondierend zu der Kreisfrequenz des Wischerblattes gewählt wird. Ist dies der Fall, dann treten während des Wischvorganges am Wischerblatt selbst, fast keine Schwingungen auf, während am Zusatzschwinger vergleichsweise große Ausschläge auftreten, die jedoch nicht störend sind.The shape of these compensation elements is chosen such that the vibrations caused by the stick-slip effect are compensated for. This is achieved by selecting the natural angular frequency of the compensation element to correspond to the angular frequency of the wiper blade. If this is the case, then almost no vibrations occur on the wiper blade itself during the wiping process, while comparatively large deflections occur on the additional oscillator, which, however, are not disturbing.
Um verschieden frequente, mit dem Haftgleiteffekt verbundene Schwingungen kompensieren zu können, sind in vorteilhafter Weise in mehreren Kammern des Finray-Scheibenwischers Kompensationselemente vorgesehen. Die Kompensationselemente können verschiedene Eigenfrequenzen aufweisen.In order to be able to compensate for vibrations of different frequencies associated with the stick-slip effect, compensation elements are advantageously provided in several chambers of the Finray windshield wiper. The compensation elements can have different natural frequencies.
Diese Kompensationselemente können beispielsweise Pendel aufweisen, die in einem Gehäuse positioniert sind. Diese Pendel sind dann nach außen nicht sichtbar.These compensation elements can, for example, have pendulums that are positioned in a housing. These pendulums are then not visible to the outside.
Alternativ dazu können auch andere Arten von Kompensationselementen verwendet werden, beispielsweise Feder-Massen-Systeme.Alternatively, other types of compensation elements can also be used, for example spring-mass systems.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
-
1A eine schematische Darstellung eines Wischerblattes eines Scheibenwischers, welcher mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ausgestattet werden kann, in einer Grundstellung. -
1B eine schematische Darstellung des in der1A gezeigten Wischerblattes in einer an eine Scheibe angelegten Stellung, -
2A eine schematische Darstellung eines Wischerblattes eines anderen Scheibenwischers, welcher mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ausgestattet werden kann, in einer Grundstellung, -
2B eine schematische Darstellung des in der2A gezeigten Wischerblattes in einer an eine Scheibe angelegten Stellung, -
3A eine schematische Darstellung eines Wischerblattes gemäß einer weiteren Ausführungsform eines Scheibenwischers, welcher mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ausgestattet werden kann, in einer Grundstellung, -
3B eine schematische Darstellung des in der3A gezeigten Wischerblattes in einer an eine Scheibe angelegten Stellung, -
4 eine schematische Darstellung eines Wischerblattes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel für die Erfindung, -
5 eine schematische Schnittdarstellung zur Erläuterung der Positionierung eines Kompensationselementes in einer Kammer des Wischerblattes und -
6 eine schematische Darstellung eines Wischerblattes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel für die Erfindung.
-
1A a schematic representation of a wiper blade of a windshield wiper, which can be equipped with the features according to the invention, in a basic position. -
1B a schematic representation of the in the1A shown wiper blade in a position applied to a window, -
2A a schematic representation of a wiper blade of another windshield wiper, which can be equipped with the features according to the invention, in a basic position, -
2 B a schematic representation of the in the2A shown wiper blade in a position applied to a window, -
3A a schematic representation of a wiper blade according to a further embodiment of a windshield wiper, which can be equipped with the features according to the invention, in a basic position, -
3B a schematic representation of the in the3A shown wiper blade in a position applied to a window, -
4 a schematic representation of a wiper blade according to a first exemplary embodiment of the invention, -
5 a schematic sectional view to explain the positioning of a compensation element in a chamber of the wiper blade and -
6 a schematic representation of a wiper blade according to a second embodiment of the invention.
Die
Sowohl das Oberteil 10 als auch das Unterteil 12 sind biegbare Balken oder können als biegbare Balken ausgestaltet sein, die in den
Gemäß manchen Ausführungsformen, die mit den anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, wird für das Oberteil 10 und/oder das Unterteil 12 ein Material eingesetzt, das ein Elastizitätsmodul hat, das in einem Bereich zwischen 0,005 kN/mm2 und 0,5 kN/mm2, insbesondere 0,01 kN/mm2 und 0,1 kN/mm2, liegt. Dies ermöglicht eine geeignete Biegefähigkeit des Oberteils 10 und des Unterteils 12. Zusammen mit einer geeignet ausgestalteten Querschnittsfläche des Oberteils 10 und des Unterteils 12 ergibt sich so eine optimale Biegesteifigkeit. Das Oberteil 10 und das Unterteil 12 sind so angeordnet, dass sie sich gegenüberliegen. Beide Enden des Oberteils 10 sind an äußeren Verbindungspositionen 14 und 16 mit jeweils einem Ende des Unterteils 12 verbunden. Zum Beispiel können das Oberteil und das Unterteil durch ein abschließendes Verbindungselement verbunden sein. Ansonsten sind das Oberteil 10 und das Unterteil 12 voneinander beabstandet.According to some embodiments, which can be combined with the other embodiments described here, a material is used for the
Das Oberteil 10 und das Unterteil 12 sind durch Verbindungselemente 18 miteinander verbunden. Insbesondere in der Grundstellung des Wischerblatts 2, verlaufen diese in etwa quer zur Längserstreckung 8 des Wischerblatts 2. Die Verbindungselemente 18 sind an einander zugewandten inneren Längsseiten des Oberteils 10 und des Unterteils 12 mittels Drehgelenken 20 befestigt. Die Drehgelenke 20 sind hier Scharniere. Insbesondere können die Drehgelenke 20 als Filmscharniere ausgebildet sein. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn Oberteil 10, Unterteil 12 und/oder Verbindungselemente 18 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt oder mit einem geeigneten Kunststoffmaterial überzogen sind.The
Gemäß typischen hier beschriebenen Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, ist ein Drehgelenk aus der folgenden Gruppe ausgewählt, die besteht aus: einem Scharnier, einem Filmscharnier, einer Verjüngung des Materials zur Erzeugung geringerer Steifigkeit entlang einer Torsionsachse, einem Gelenk mit einer Rotationsachse, einem Mittel zur Verbindung des Oberteils mit dem Verbindungselement oder zur Verbindung des Unterteils mit dem Verbindungselement, das die Verschiebung des Unterteils in Bezug auf das Oberteil entlang der Längserstreckung erlaubt, etc. Gemäß typischen hier beschriebenen Ausführungsformen kann ein Drehgelenk ein Scharnier sein, d.h. ein Drehgelenk mit einem (einzigen) Freiheitsgrad.According to typical embodiments described herein, which may be combined with other embodiments described herein, a swivel joint is selected from the following group consisting of: a hinge, a film hinge, a taper of the material to produce less rigidity along a torsion axis, a joint with an axis of rotation, a means for connecting the upper part to the connecting element or for connecting the lower part to the connecting element, which allows displacement of the lower part with respect to the upper part along the longitudinal extent, etc. According to typical embodiments described here, a swivel joint can be a hinge, i.e. a swivel joint with one (single) degree of freedom.
Ausführungsformen, bei denen das Gelenk durch ein Filmscharnier zur Verfügung gestellt ist, stellen somit eine sehr einfache Art und Weise zur Verfügung, um die Gelenke für einen Finray-Wischer zur Verfügung zu stellen. Das Wischerblatt 2 kann einteilig, insbesondere werkzeugfallend, zur Verfügung gestellt werden. Gemäß typischen Ausführungsformen haben die Filmscharniere eine hohe Dehnbarkeit. Dies kann zum Beispiel durch ein Material ausgewählt aus der Gruppe PP, PE, POM und PA zur Verfügung gestellt werden. Alternativ können die Filmscharniere aus einem oder mehreren Materialen aus einer Gruppe bestehend aus TPE (Thermoplastischem Elastomer), beispielsweise TPE-S, TPE-O, TPE-U, TPE-A, TPE-V und TPE-E, hergestellt sein.Embodiments in which the joint is provided by a film hinge thus provide a very simple way to provide the joints for a Finray wiper. The
Die Verbindungselemente 18 sind entlang der Längserstreckung des Wischerblatts 2 voneinander beabstandet. Die Abstände zwischen jeweils zwei benachbarten Verbindungselementen 18 sind gleich. Sie können aber auch unterschiedlich gewählt werden. Die Abstände sind vorteilhafterweise kleiner als 50 mm, insbesondere kleiner als 30 mm. Dadurch kann eine besonders hohe Flexibilität der Scheibenwischvorrichtung, insbesondere ihres Unterteils, und eine gute Anpassung an die Krümmung und Krümmungsänderungen der zu wischenden Scheibe gewährleistet werden. In
In der
Durch den Aufbau der hier beschriebenen Ausführungsformen findet bei einer Krafteinwirkung auf das Unterteil (durch die Scheibe 4) eine Biegung des Unterteils in die Richtung statt, aus der die Kraft wirkt. Dies ist durch die Verbindung des Oberteils und des Unterteils an den Verbindungspositionen 14 und/oder 16 und durch Drehgelenke an den Verbindungen zwischen den Verbindungselementen und dem Ober- bzw. Unterteil gegeben.Due to the structure of the embodiments described here, when a force is applied to the lower part (through the disk 4), the lower part bends in the direction from which the force acts. This is achieved by connecting the upper part and the lower part at the connection positions 14 and/or 16 and by swivel joints at the connections between the connecting elements and the upper and lower parts.
In der Darstellung nach
Eine Scheibenwischvorrichtung gemäß hier beschriebener Ausführungsformen nutzt den Effekt von Schwanzflossen bestimmter Fische, die bei seitlichem Druck nicht in Druckrichtung ausweichen, sondern sich in entgegengesetzte Richtung wölben, d. h. in die Richtung, aus der der Druck kommt. Dieses Prinzip wird auch als Flossenstrahl-Prinzip oder „Finray“-Prinzip bezeichnet. Dadurch hat eine Scheibenwischvorrichtung gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen den Vorteil einer verbesserten Anpassung an eine Scheibe eines Kraftfahrzeugs. Bei einem herkömmlichen Scheibenwischerblatt ist dessen Oberteil üblicherweise starr, d. h. es ist nicht biegbar ausgebildet.A windshield wiper device according to the embodiments described here uses the effect of tail fins of certain fish, which do not evade in the direction of pressure when pressure is applied to the side, but instead bulge in the opposite direction, i.e. H. in the direction from which the pressure comes. This principle is also known as the fin beam principle or “Finray” principle. As a result, a windshield wiper device according to the embodiments described herein has the advantage of improved adaptation to a windshield of a motor vehicle. In a conventional windshield wiper blade, the upper part is usually rigid, i.e. H. it is not designed to be bendable.
Die
Die
Sowohl das Oberteil 10 als auch das Unterteil 12 sind biegbare Balken oder können als biegbare Balken ausgestaltet sein. Es ist ebenso möglich, nur jeweils einen Teil des Oberteils 10 und/oder des Unterteils 12 biegbar auszugestalten. Gemäß mancher Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, wird für das Oberteil 10 und/oder das Unterteil 12 ein Material eingesetzt, das einen Elastizitätsmodul hat, der in einem Bereich zwischen 0,005 kN/mm2 und 0,5 kN/mm2, insbesondere 0,01 kN/mm2 und 0,1 kN/mm2, liegt. Dies ermöglicht eine geeignete Biegefähigkeit des Oberteils 10 und des Unterteils 12. Zusammen mit einer geeignet ausgestalteten Querschnittfläche des Oberteils 10 und des Unterteils 12 ergibt sich so eine optimale Biegesteifigkeit.Both the
Die
An der Seite, die der Montageeinheit 110 entlang der Längserstreckung 8 der Scheibenwischvorrichtung gegenüberliegt, ist das Oberteil 10 mit dem Unterteil 12 an der Verbindungsposition 34 verbunden. Das Oberteil 10 und das Unterteil 12 sind durch Verbindungselemente 18 miteinander verbunden. Die Verbindungselemente 18 sind derart ausgestaltet, dass sich der Abstand zwischen der Verbindungsposition mit dem Oberteil 10 und der Verbindungsposition mit dem Unterteil 12 um maximal +/- 1 mm ändert, insbesondere um maximal +/- 0,3 mm ändert (zum Beispiel durch Wärmeausdehnung und/oder Zug und Druckbelastung). Die Verbindungselemente 18 können somit im Wesentlichen knicksteif und/oder im Wesentlichen nicht elastisch ausgebildet bzw. der Effekt der Verbindungselemente 18 beruht auf deren Kraftübertragung zwischen Oberteil 10 und Unterteil 12 und nicht auf deren Elastizität.On the side opposite the mounting
Ausgehend vom Montageteil bzw. vom Kopfende läuft die Höhe des Wischblatts 2 zumindest in Bereichen keilförmig zu bzw. wird in Bereichen der Längserstreckung 8 kleiner. Zum Beispiel kann gemäß Ausführungsformen für eine Mehrzahl, d.h. 50% oder mehr, der Verbindungselemente 18 die Länge der Verbindungselemente 18 derart zur Verfügung gestellt werden, dass die in der Nähe des Wischblattkopfs zur Verfügung gestellten Verbindungselemente 18 länger sind als die an der gegenüberliegenden Seite des Wischblatts 2 entlang der Längserstreckung 8, z.B. an einer Verbindungsposition oder einem abschließenden Verbindungselement. Gemäß manchen Ausführungsformen werden zumindest 5 Verbindungselemente, insbesondere zumindest 7 Verbindungselemente, zur Verfügung gestellt.Starting from the assembly part or from the head end, the height of the
Die Verbindungselemente 18 sind an einander zugewandten inneren Längsseiten des Oberteils 10 und des Unterteils 12 mittels Drehgelenken 20 befestigt. Typischerweise sind die Drehgelenke 20 Scharniere. Insbesondere können die Drehgelenke 20 als Filmscharniere ausgebildet sein. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn das Oberteil 10, das Unterteil 12 und/oder die Verbindungselemente 18 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt oder mit einem geeigneten Kunststoffmaterial überzogen sind.The connecting
Gemäß typischer hier beschriebener Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, ist ein Drehgelenk 20 aus der folgenden Gruppe ausgewählt, die besteht aus: einem Scharnier, einem Filmscharnier, einer Verjüngung des Materials zur Erzeugung geringerer Steifigkeit entlang einer Torsionsachse, einem Gelenk mit einer Rotationsachse, einem Mittel zur Verbindung des Oberteils mit dem Verbindungselement oder zur Verbindung des Unterteils mit dem Verbindungselement, das die Verschiebung des Unterteils in Bezug auf das Oberteil entlang der Längserstreckung erlaubt, etc.According to typical embodiments described herein, which may be combined with other embodiments described herein, a swivel joint 20 is selected from the following group consisting of: a hinge, a film hinge, a taper of the material to produce less rigidity along a torsion axis, a joint with an axis of rotation, a means for connecting the upper part to the connecting element or for connecting the lower part to the connecting element, which allows the displacement of the lower part with respect to the upper part along the longitudinal extent, etc.
Ausführungsformen, bei denen die Gelenke 20 durch Filmscharniere zur Verfügung gestellt sind, stellen eine sehr einfache Art und Weise zur Verfügung, um die Gelenke 20 für einen Finray-Wischer bereit zu stellen. Das Wischerblatt 2 kann einteilig, insbesondere werkzeugfallend, zur Verfügung gestellt werden. Gemäß typischer Ausführungsformen haben die Filmscharniere eine hohe Dehnbarkeit. Dies kann zum Beispiel durch ein Material ausgewählt aus der Gruppe PP, PE, POM und PA zur Verfügung gestellt werden. Alternativ können die Filmscharniere aus einem oder mehreren Materialen aus einer Gruppe bestehend aus TPE (Thermoplastischem Elastomer), beispielsweise TPE-S, TPE-O, TPE-U, TPE-A TPE-V und TPE-E, hergestellt sein.Embodiments in which the
Die Verbindungselemente 18 sind entlang der Längserstreckung 8 des Wischerblatts 2 voneinander beabstandet. Die Abstände sind vorteilhafterweise kleiner als 50 mm, insbesondere kleiner als 30 mm. Dadurch kann eine besonders hohe Flexibilität der Scheibenwischvorrichtung, insbesondere ihres Unterteils 12, und eine gute Anpassung an die Krümmung und Krümmungsänderungen der zu wischenden Scheibe 4 gewährleistet werden.The connecting
Die
Durch den Aufbau der hier beschriebenen Ausführungsformen findet bei einer Krafteinwirkung auf das Unterteil 12 (durch die Scheibe 4) eine Biegung des Unterteils 12 in die Richtung statt, aus der die Kraft wirkt. Dies ist durch die Verbindung des Oberteils 10 mit dem Unterteil 12 an der Verbindungsposition 34 und durch Drehgelenke 20 an den Verbindungen zwischen den Verbindungselementen 18 und dem Ober- bzw. Unterteil gegeben. Eine Scheibenwischvorrichtung gemäß hier beschriebener Ausführungsformen nutzt den Effekt von Schwanzflossen bestimmter Fische, die bei seitlichem Druck nicht in Druckrichtung ausweichen, sondern sich in entgegengesetzte Richtung wölben, d. h. in die Richtung, aus der der Druck kommt. Dadurch hat eine Scheibenwischvorrichtung gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen den Vorteil einer verbesserten Anpassung an eine Scheibe 4 eines Kraftfahrzeugs. Bei einem herkömmlichen Scheibenwischerblatt ist dessen Oberteil üblicherweise starr, d. h. es ist nicht biegbar ausgebildet.Due to the structure of the embodiments described here, when a force is applied to the lower part 12 (through the disk 4), the
Die
In dem in
Gemäß Ausführungsformen der Scheibenwischvorrichtung, welche mit anderen Ausführungsformen kombiniert werden können, weist das Wischerblatt 2 zumindest einen ersten Bereich auf, in dem der Winkel αn den Längsachsen 24 der Verbindungselemente 18 relativ zum Unterteil 12 entlang der Längserstreckung 8 des Wischerblatts 2 zu einem Wischerblattende hin abnimmt, insbesondere monoton, insbesondere streng monoton, abnimmt. Ferner kann das Wischerblatt 2 zumindest einen zweiten Bereich aufweisen, in dem der Winkel αn der Längsachsen 24 der Verbindungselemente 18 relativ zum Unterteil 12 entlang der Längserstreckung 8 des Wischerblatts 2 zu einem Wischerblattende hin zunimmt, insbesondere monoton, insbesondere streng monoton, zunimmt. Gemäß Ausführungsformen, wie beispielhaft in den
Gemäß Ausführungsformen des Wischerblatts 2, welche mit anderen Ausführungsformen kombiniert werden können, sind die Verbindungselemente 18, insbesondere in einem unbelastetem Zustand des Wischerblatts 2, so an dem Unterteil 12 befestigt, dass die Längsachsen 24 der Verbindungselemente 18 in Winkeln αn zum Unterteil 12 verlaufen, die zwischen einem unteren Winkelgrenzwert αnu und einem oberen Grenzwert αno liegen. Gemäß Ausführungsformen ist der untere Winkelgrenzwert αnu = 10°, insbesondere αnu = 15°, insbesondere αnu = 20° und der obere Winkelgrenzwert αno = 80°, insbesondere αno = 90°, insbesondere αno = 100°. According to embodiments of the
Dies gewährleistet vorteilhafterweise eine besonders gute Übertragung einer auf das Unterteil 12 wirkenden Kraft auf das Oberteil 10.This advantageously ensures a particularly good transmission of a force acting on the
Gemäß Ausführungsformen der Scheibenwischvorrichtung, welche mit anderen Ausführungsformen kombiniert werden können, sind die Verbindungselemente 18 derart konfiguriert, dass sich der Abstand zwischen dem Oberteil 10 und dem Unterteil 12 zumindest teilweise entlang der Längserstreckung 8 des Wischerblatts 2 verändert, insbesondere in einem ersten Bereich stetig verkleinert und in einem zweiten Bereich stetig vergrößert. Der Abstand zwischen dem Oberteil 10 und dem Unterteil 12 entlang der Längserstreckung 8 des Wischerblatts 2 kann auch einen Bereich umfassen, in welchem der Abstand zwischen dem Oberteil 10 und dem Unterteil 12 entlang der Längserstreckung 8 des Wischerblatts 2 im Wesentlichen konstant ist. Der Abstand zwischen dem Oberteil 10 und dem Unterteil 12 ist nahe der Montageeinheit 110 bzw. dem wischerblattseitigen Befestigungsteil größer als am gegenüberliegenden Ende, an welchem sich die Verbindungsposition zwischen dem Oberteil und dem Unterteil befindet.According to embodiments of the windshield wiper device, which can be combined with other embodiments, the connecting
Gemäß Ausführungsformen des Wischerblatts 2, welche mit anderen Ausführungsformen kombiniert werden können, beträgt der innere, dem wischerblattseitigen Befestigungsteil zugewandte Abstandswert mindestens 15 mm, insbesondere mindestens 25 mm, insbesondere mindestens 35 mm. Gemäß Ausführungsformen, welche mit anderen Ausführungsformen kombiniert werden können, beträgt der äußere Abstandswert mindestens 10 mm, insbesondere mindestens 12,5 mm, insbesondere mindestens 15 mm. Gemäß Ausführungsformen, welche mit anderen Ausführungsformen kombiniert werden können, beträgt der mittlere Abstandswert mindestens 7,5 mm, insbesondere mindestens 9 mm, insbesondere mindestens 12,5 mm.According to embodiments of the
Wie in den
Gemäß Ausführungsformen des Wischerblatts, welche mit anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, umfasst das Wischerblatt 2 einen ersten Bereich mit einer ersten Krümmung ω<0 und einen zweiten Bereich mit einer zweiten Krümmung ω>0. Ferner kann das Wischerblatt gemäß Ausführungsformen einen dritten Bereich mit einer dritten Krümmung ω<0 aufweisen, wobei der zweite Bereich des Wischerblatts 2 mit der zweiten Krümmung ω>0 zwischen dem ersten Bereich mit der ersten Krümmung ω<0 und dem dritten Bereich mit der dritten Krümmung ω<0 angeordnet ist, wie es beispielhaft in
Die
Das Wischerblatt 2 dient zum Wischen der Scheibe 4 eines Fahrzeugs, das zum Beispiel ein Kraftfahrzeug ist, insbesondere ein Auto. Das Wischerblatt 2 hat eine Längserstreckung 8 und weist ein langgestrecktes Oberteil 10 und ein ebenfalls langgestrecktes Unterteil 12 auf. Die Längserstreckungen des Oberteils 10 und des Unterteils 12 entsprechen im Wesentlichen der Längserstreckung 8 des Wischerblatts 2.The
Sowohl das Oberteil 10 als auch das Unterteil 12 sind biegbare Balken oder können als biegbare Balken ausgestaltet sein. Es ist ebenso möglich, nur jeweils einen Teil des Oberteils 10 und/oder des Unterteils 12 biegbar auszugestalten. Gemäß mancher Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, wird für das Oberteil 10 und/oder das Unterteil 12 ein Material eingesetzt, das einen Elastizitätsmodul hat, der in einem Bereich zwischen 0,005 kN/mm2 und 0,5 kN/mm2, insbesondere 0,01 kN/mm2 und 0,1 kN/mm2, liegt. Dies ermöglicht eine geeignete Biegefähigkeit des Oberteils 10 und des Unterteils 12. Zusammen mit einer geeignet ausgestalteten Querschnittfläche des Oberteils 10 und des Unterteils 12 ergibt sich so eine optimale Biegesteifigkeit.Both the
Die
An der Seite, die der Montageeinheit 110 entlang der Längserstreckung 8 der Scheibenwischvorrichtung gegenüberliegt, ist das Oberteil 10 mit dem Unterteil 12 zum Beispiel an einer Verbindungsposition 34 verbunden.On the side that lies opposite the mounting
Die Verbindungselemente 18 sind an einander zugewandten inneren Längsseiten des Oberteils 10 und des Unterteils 12 mittels Drehgelenken 20 befestigt. Typischerweise sind die Drehgelenke 20 Scharniere. Insbesondere können die Drehgelenke 20 als Filmscharniere ausgebildet sein. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn das Oberteil 10, das Unterteil 12 und/oder die Verbindungselemente 18 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt oder mit einem geeigneten Kunststoffmaterial überzogen sind.The connecting
Gemäß typischer hier beschriebener Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, ist ein Drehgelenk 20 aus der folgenden Gruppe ausgewählt, die besteht aus: einem Scharnier, einem Filmscharnier, einer Verjüngung des Materials zur Erzeugung geringerer Steifigkeit entlang einer Torsionsachse, einem Gelenk mit einer Rotationsachse, einem Mittel zur Verbindung des Oberteils mit dem Verbindungselement oder zur Verbindung des Unterteils mit dem Verbindungselement, das die Verschiebung des Unterteils in Bezug auf das Oberteil entlang der Längserstreckung erlaubt, etc.According to typical embodiments described herein, which may be combined with other embodiments described herein, a swivel joint 20 is selected from the following group consisting of: a hinge, a film hinge, a taper of the material to produce less rigidity along a torsion axis, a joint with an axis of rotation, a means for connecting the upper part with the connecting element or for connecting the lower part with the connecting element, which allows the displacement of the lower part with respect to the upper part along the longitudinal extent, etc.
Ausführungsformen, bei denen die Gelenke 20 durch Filmscharniere zur Verfügung gestellt sind, stellen eine sehr einfache Art und Weise zur Verfügung, um die Gelenke 20 für einen Finray-Wischer zur Verfügung zu stellen. Das Wischerblatt 2 kann einteilig, insbesondere werkzeugfallend, zur Verfügung gestellt werden. Gemäß typischer Ausführungsformen haben die Filmscharniere eine hohe Dehnbarkeit. Dies kann zum Beispiel durch ein Material ausgewählt aus der Gruppe PP, PE, POM und PA zur Verfügung gestellt werden. Alternativ können die Filmscharniere aus einem oder mehreren Materialen aus einer Gruppe bestehend aus TPE (Thermoplastischem Elastomer), beispielsweise TPE-S, TPE-O, TPE-U, TPE-A TPE-V und TPE-E, hergestellt sein.Embodiments in which the
Die Verbindungselemente 18 sind entlang der Längserstreckung 8 des Wischerblatts 2 voneinander beabstandet. Die Abstände sind vorteilhafterweise kleiner als 50 mm, insbesondere kleiner als 30 mm. Dadurch kann eine besonders hohe Flexibilität der Scheibenwischvorrichtung, insbesondere ihres Unterteils 12, und eine gute Anpassung an die Krümmung und Krümmungsänderungen der zu wischenden Scheibe 4 gewährleistet werden.The connecting
Da die Scheibe 4 eine Krümmung hat, wirken beim Anlegen des Wischerblatts 2 an die Scheibe 4 Kontaktdruckkräfte auf das Unterteil 12. Da das Oberteil 10 und das Unterteil 12 biegbare Balken und die Verbindungselemente 18 drehbar an Oberteil 10 und Unterteil 12 gelagert sind, sind das Oberteil 10 und das Unterteil 12 gegeneinander verschiebbar. Durch die von unten auf das Unterteil 12 wirkenden Druckkräfte biegt sich das Wischerblatt 2 in diejenige Richtung, aus der die Druckkräfte kommen, und legt sich genau an die Krümmung der Scheibe 4 an.Since the
Durch den Aufbau der hier beschriebenen Ausführungsformen findet bei einer Krafteinwirkung auf das Unterteil 12 (durch die Scheibe 4) eine Biegung des Unterteils 12 in die Richtung statt, aus der die Kraft wirkt. Dies ist durch die Verbindung des Oberteils 10 und des Unterteils 12 an der Verbindungsposition 34 und durch Drehgelenke 20 an den Verbindungen zwischen den Verbindungselementen 18 und dem Ober- bzw. Unterteil gegeben. Eine Scheibenwischvorrichtung gemäß hier beschriebener Ausführungsformen nutzt den Effekt von Schwanzflossen bestimmter Fische, die bei seitlichem Druck nicht in Druckrichtung ausweichen, sondern sich in entgegengesetzte Richtung wölben, d. h. in die Richtung, aus der der Druck kommt. Dadurch hat eine Scheibenwischvorrichtung gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen den Vorteil einer verbesserten Anpassung an eine Scheibe 4 eines Kraftfahrzeugs.Due to the structure of the embodiments described here, when a force is applied to the lower part 12 (through the disk 4), the
Wie aus der
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einer oder mehreren der Kammern 40 ein Schwingungen des Wischerblattes 2 reduzierendes Kompensationselement 36 positioniert. Dieses Kompensationselement 36 ist vorzugsweise in Form eines Zusatzschwingers realisiert, der im Betrieb des Scheibenwischers die Schwingungen des Wischerblattes reduziert. Gemäß weiteren Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, kann das Kompensationselement ein Tilger sein.According to the present invention, a
Die genannten Schwingungen des Wischerblattes treten auf, wenn ein Wischer über eine Scheibe bewegt wird und es dabei durch die Masse m und die Federsteifigkeit c des Wischerblattes sowie die bei der Bewegung des Wischerblattes über die Scheibe auftretenden geschwindigkeitsabhängigen Reibung µ zu einem Haftgleiteffekt (Stick-Slip-Effekt) kommt, der das Wischerblatt in Schwingung versetzt und mit einem störenden Rattern verbunden ist.The above-mentioned vibrations of the wiper blade occur when a wiper is moved over a windshield and a stick-slip effect (stick-slip) occurs due to the mass m and the spring stiffness c of the wiper blade as well as the speed-dependent friction µ that occurs when the wiper blade moves over the windshield effect), which causes the wiper blade to vibrate and is associated with an annoying rattling noise.
Diese Schwingungen des Wischerblattes werden gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch beseitigt, dass in einer oder mehreren der Kammern 40 des Wischerblattes 2 ein Kompensationselement 36 positioniert ist. Dieses Kompensationselement weist in vorteilhafter Weise einen Zusatzschwinger auf, beispielsweise ein Pendel, dessen Eigenkreisfrequenz mit der Kreisfrequenz des Wischerblattes, übereinstimmt.These vibrations of the wiper blade are eliminated according to the present invention in that a
Für die Eigenkreisfrequenz des Pendels gilt:
Dabei ist ώe2 die Eigenkreisfrequenz des Zusatzschwingers, m2 die Masse des Zusatzschwingers, g die Erdbeschleunigung, s der Abstand des Schwerpunktes des Zusatzschwingers von seinem Drehpunkt, d.h. von der oberen Begrenzungswand der Kammer 40, und JA das Massenträgheitsmoment des Zusatzschwingers.Here ώ e2 is the natural angular frequency of the additional oscillator, m 2 is the mass of the additional oscillator, g is the acceleration due to gravity, s is the distance of the center of gravity of the additional oscillator from its pivot point, ie from the upper boundary wall of the
Um die Eigenkreisfrequenz des Pendels in Übereinstimmung mit Kreisfrequenz des Wischerblattes zu bringen, wird das Pendel bezüglich seiner Form, Größe, Anordnung und Gewicht derart ausgebildet, dass es die Schwingungen des Wischerblattes reduziert.In order to bring the natural angular frequency of the pendulum into agreement with the angular frequency of the wiper blade, the pendulum is designed in terms of its shape, size, arrangement and weight in such a way that it reduces the vibrations of the wiper blade.
Ist ein derartiger Zusatzschwinger in die genannte Kammer des Wischerblattes eingebracht, dann führt dies während des Wischvorganges dazu, dass am Wischerblatt 2 selbst nahezu keine Schwingungen mehr auftreten, wodurch das genannte Rattern beseitigt wird. Am Zusatzschwinger treten hingegen vergleichswiese starke Ausschläge bzw. Schwingungen auf, die jedoch keine unerwünschten Auswirkungen auf den Wischvorgang haben und auch kein unerwünschtes Rattern erzeugen.If such an additional oscillator is introduced into the above-mentioned chamber of the wiper blade, then during the wiping process this leads to almost no vibrations occurring on the
Ein derartiges als Zusatzschwinger realisiertes Kompensationselement ist in vorteilhafter Weise aus einem Kunststoff hergestellt und kann deshalb in einfacher Weise mittels eines Kunststoff-Spritzvorganges hergestellt und in der gewünschten Kammer des Wischerblattes zur Verfügung gestellt werden.Such a compensation element, realized as an additional oscillator, is advantageously made of a plastic and can therefore be produced in a simple manner by means of a plastic injection process and made available in the desired chamber of the wiper blade.
Eine mögliche Realisierungsform besteht darin, das Kompensationselement innerhalb eines Kunststoffgehäuses anzuordnen, so dass es nach außen nicht sichtbar ist. Beispielsweise kann als Kompensationselement ein Pendel verwendet werden, der innerhalb eines Kunststoffgehäuses angeordnet ist und dort während des Wischvorganges für den Betrachter nicht sichtbar hin und her schwingt. Gehäuse und Pendel können dabei ein einstückig ausgebildetes Kunststoffspritzteil sein, vorzugsweise ein Zwei-Komponenten-Kunststoff-Spritzteil. Weiterhin ist es möglich, dass das Wischblatt, das Gehäuse und Pendel ein einstückig ausgebildetes Kunststoffspritzteil ist.One possible form of implementation is to arrange the compensation element within a plastic housing so that it is not visible to the outside. For example, a pendulum can be used as a compensation element, which is arranged within a plastic housing and swings back and forth there during the wiping process, not visible to the viewer. The housing and pendulum can be a one-piece plastic injection molded part, preferably a two-component plastic injection molded part. Furthermore, it is possible for the wiper blade, the housing and pendulum to be a one-piece plastic injection molded part.
Alternativ dazu kann das Kompensationselement auch aus Kunststoff bestehen und ohne Gehäuse realisiert werden.Alternatively, the compensation element can also be made of plastic and can be implemented without a housing.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, das Pendel als Körperpendel, d.h. als physikalisches Pendel, auszugestalten.An advantageous embodiment is to design the pendulum as a body pendulum, i.e. as a physical pendulum.
Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, dass das Kompensationselement eine Feder-Masse-Vorrichtung aufweist.Alternatively, there is also the possibility that the compensation element has a spring-mass device.
Die
Aus der
An der Unterseite der unteren Begrenzungswand der Kammer 40 ist eine Wischlippe 102 angebracht, welche einen Verbindungsbereich 204, einen Biegebalken 104 und zwei mit der Scheibe 4 in Kontakt stehende Wischkanten 112 aufweist. Diese Wischkanten 112 der Wischlippe 102 sind an den beiden unterschiedlichen Endbereichen des Biegebalkens 104 vorgesehen und erstrecken sich jeweils vom Biegebalken 104 nach unten in Richtung der Scheibe 4. Der Verbindungsbereich 204 ist zur Verbindung der Wischlippe 102 mit der unteren Begrenzungswand 12 der Kammer 40 ausgebildet. Es ist ersichtlich, dass das zur Kompensation von Schwingungen des Wischerblattes 2 vorgesehene Kompensationselement, d.h. das Pendel 36, in Bewegungsrichtung des Wischerblattes, die in der
Die
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-
2015
- 2015-03-18 DE DE102015204876.4A patent/DE102015204876B4/en active Active
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DE102013214064A1 (en) | 2012-11-07 | 2014-05-08 | Robert Bosch Gmbh | Windscreen wiper device for a vehicle |
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