DE102016122635A1

DE102016122635A1 - Wischvorrichtung für sphärische Oberflächen

Info

Publication number: DE102016122635A1
Application number: DE102016122635.1A
Authority: DE
Inventors: Henrik Schäfer
Original assignee: SMR Patents SARL
Current assignee: SMR Patents SARL
Priority date: 2016-11-23
Filing date: 2016-11-23
Publication date: 2018-05-24
Anticipated expiration: 2036-11-24
Also published as: CN210882033U; US20200062220A1; US11260831B2; EP3436319A1; DE102016122635B4; WO2018095755A1; EP3436319B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wischvorrichtung für eine kleine und gekrümmte Oberfläche, insbesondere eine sphärische Oberfläche (2), eines Optikelements (1), zumindest teilweise innerhalb eines Gehäuses (5) angeordnet, vorzugsweise bereitgestellt durch ein oder angebracht an einem Kraftfahrzeug, umfassend mindestens ein längliches Wischelement (10) mit zwei Enden, zwei Antriebseinheiten, an denen die Enden des Wischelements (10) derart angebracht sind, dass das Wischelement (10) auf der Oberfläche (2) des Optikelements (1) mittels der beiden Antriebseinheiten bewegt werden kann, und mindestens ein Kontaktmittel zum Herstellen eines Kontakts zwischen dem Wischelement (10) und der Oberfläche des Optikelements (1), wobei das Kontaktmittel das Wischelement (10) um zumindest den Teil der Oberfläche (2) herum formt, der der Umwelt aufgrund einer durch das Gehäuse (5) bereitgestellten Öffnung ausgesetzt ist und zu reinigen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wischvorrichtung für eine kleine und gekrümmte Oberfläche, insbesondere eine sphärische Oberfläche, eines Optikelements, zumindest teilweise innerhalb eines Gehäuses angeordnet, vorzugsweise bereitgestellt durch ein oder angebracht an einem Kraftfahrzeug, umfassend mindestens ein längliches Wischelement mit zwei Enden, zwei Antriebseinheiten, an denen die Enden des Wischelements derart angebracht sind, dass das Wischelement auf der Oberfläche des Optikelements mittels der beiden Antriebseinheiten bewegt werden kann, und mindestens ein Kontaktmittel zum Herstellen eines Kontakts zwischen dem Wischelement und der Oberfläche des Optikelements. Die optische Oberfläche kann durch das Vorderelement einer Weitwinkel-Fischaugenlinse, wie sie in Rückblickvorrichtungen von Kraftfahrzeugen verwendet wird, bereitgestellt sein.
Die Reinhaltung von kleinen und stark gekrümmten Oberflächen bei Regen stellt eine Herausforderung für Kraftfahrzeuganwendungen dar. Zu diesem Zweck sind unterschiedliche Wischvorrichtungen vorgeschlagen worden.
Die EP 2 792 556 A1 lehrt eine Wischvorrichtung für ein scheiben- und/oder kuppelförmiges Optikelement eines Kraftfahrzeugs. Diese Wischvorrichtung umfasst mindestens ein längliches Wischelement, das zwei Enden aufweist, die jeweils derart an einer Antriebseinheit angebracht sind, dass das Wischelement von einer ersten Endstellung in eine zweite Endstellung auf der Oberfläche des Optikelements mittels der beiden Antriebseinheiten bewegt werden kann, Führungsmittel zum Führen der Bewegung und mindestens ein Kontaktmittel, das das Wischelement in Kontakt mit der Oberfläche des Optikelements hält. Das bekannte Wischelement umfasst vorzugsweise einen starren Wischkörper, der mindestens einen Wischabschnitt, der komplementär zu der Oberfläche des Optikelements ausgebildet ist, und/oder einen zumindest biegeelastischen Körper umfasst. Das bekannte Kontaktmittel umfasst Federmittel, die das Wischelement mit einer Zugkraft beaufschlagen. Die bekannten Antriebseinheiten umfassen ein Formgedächtniselement und versetzen das Wischelement in eine lineare Translationsbewegung. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte Wischvorrichtung weiterzuentwickeln, um die Reinigungsqualität zu steigern, ohne die Struktur zu verkomplizieren.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem das Kontaktmittel das Wischelement um zumindest den Teil der Oberfläche herum formt, der der Umwelt aufgrund einer durch das Gehäuse bereitgestellten Öffnung ausgesetzt ist und zu reinigen ist.
Es wird bevorzugt, dass das Kontaktmittel durch einen Spalt zwischen der Oberfläche des Optikelements und dem Gehäuse bestimmt ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktmittel durch die, insbesondere kreisförmige, Öffnung des Gehäuses für das, insbesondere sphärische, Optikelement und/oder ein innerhalb der Öffnung des Gehäuses angeordnetes Adaptermittel bereitgestellt ist, wobei das Adaptermittel vorzugsweise an die Form des Optikelements, insbesondere die Krümmung des zu reinigenden Teils der Oberfläche, angepasst ist.
Durch die Erfindung wird ebenfalls vorgeschlagen, dass die Antriebseinheiten jeweils einen linearen Stellantrieb und Führungsmittel zum Führen der Bewegung des jeweiligen linearen Stellantriebs umfassen.
Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Antriebseinheiten innerhalb des Gehäuses angeordnet sind und/oder mit einer Steuereinheit verbunden sind, um die Enden des Wischelements mit stufenlos und/oder einzeln verstellbaren Geschwindigkeiten zu bewegen.
Das Wischelement kann flexibel sein.
Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Wischelement dicht um den Teil der Oberfläche herum gehalten werden kann und/oder außerhalb des Sichtfelds des Optikelements, insbesondere unterhalb des Optikelements, über die Antriebseinheiten angeordnet sein kann, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Stellung und/oder den Geschwindigkeiten der Stellantriebe. „Unterhalb des Gehäuses“ beschreibt eine Stelle innerhalb des Gehäuses, die von außen nicht eingesehen werden kann.
Das Wischelement kann eine Länge aufweisen, die rund um den Teil der Oberfläche mit dem Punkt ihrer höchsten Auswölbung herum reicht, wobei sich die beiden Stellantriebe in einer parallelen Stellung, vorzugsweise oberhalb und unterhalb der Mitte der sphärischen Oberfläche, befinden.
Es wird bevorzugt, dass die Stellungen und/oder Geschwindigkeiten der Stellantriebe in Abhängigkeit von dem Abstand der beiden Enden des Wischelements gesteuert werden. Da die beiden Enden des Wischelements mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und/oder mit einer Zeitversetzung bewegt werden können, um eine regelmäßige lineare Bewegung des Wischelements, z. B. von einer ersten Endstellung in eine zweite Endstellung auf der Oberfläche des Optikelements, zu vermeiden, wird die Reinigungseffizienz erhöht. Die Steuerung kann zusätzlich oder alternativ von der Flexibilität des Wischelements, der Form des zu reinigenden Teils der Oberfläche und/oder des Kontaktmittels, insbesondere der Form des Adaptermittels, abhängen, um sicherzustellen, dass der gesamte Oberflächenteil, der der Umwelt und somit Schmutz, Regen und dergleichen ausgesetzt ist, gereinigt wird.
Mindestens ein Sensor, insbesondere zum Sensieren von Wetter- und/oder Schmutzverhältnissen, kann mit der Steuereinheit zum Einstellen der Stellungen und/oder Geschwindigkeiten von den Stellantrieben verbunden sein.
Die Erfindung stellt ebenfalls eine Rückblickvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer erfindungsgemäßen Wischvorrichtung bereit. Eine solche Rückblickvorrichtung kann eine Kamera und/oder einen Spiegel umfassen.
Vorteile der Erfindung werden ohne weiteres verständlich, wenn diese anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet besser verstanden werden, wobei:

1 einen Querschnitt einer Wischvorrichtung der vorliegenden Erfindung in einer Rückblickvorrichtung eines Kraftfahrzeugs zeigt; und
2 eine Vorderansicht der Wischvorrichtung von 1 zeigt.

Beide Figuren zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wischvorrichtung, die besonders für die Verwendung zusammen mit einem Vorderelement einer Weitwinkel-Fischaugenlinse, wie sie in Rückblickvorrichtungen von Kraftfahrzeugen verwendet wird, geeignet ist. Die Linse 1 wird mit einem Teil ihrer sphärischen Oberfläche 2 gezeigt, der das Vorderelement bereitstellt und sich aus einem Gehäuse 5 wölbt, um einen Rückblick zu erhalten. Dieser Teil ist der Umwelt und somit Schmutz, Regen und dergleichen ausgesetzt, so dass er von Zeit zu Zeit gereinigt werden muss.
Ein Spalt 7 ist zwischen der Oberfläche 2 und dem Gehäuse 5 vorgesehen, da das Gehäuse 5 eine kreisförmige Öffnung aufweist, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Linse 1 ist.
Es wird ein längliches Wischelement 10 in Form eines flexiblen Streifens mit zwei Enden gezeigt. Jedes Ende ist an einem linearen Stellantrieb 12, 14 befestigt, wobei die Stellantriebe 12, 14 unterhalb des Gehäuses 5 auf Führungsmitteln 16, 18 angeordnet sind, um als Antriebseinheiten zu wirken, die die Enden und somit das Wischelement 10 bewegen.
Nicht nur die Linse 1 erstreckt sich zumindest teilweise durch die kreisförmige Öffnung des Gehäuses 5, sondern auch das Wischelement 10. Da der Spalt 7 zwischen dem Gehäuse 5 und der Linse 1 vorgesehen ist, kann das Wischelement 10 von unterhalb des Gehäuses 5, wo es an den Stellantrieben 12, 14 befestigt ist, und durch den Spalt 7 verlaufen, um beweglich auf der Oberfläche 2 gehalten zu werden. Die kreisförmige Öffnung des Gehäuses 5 hält das Wischelement 10 auf der sphärischen Oberfläche 2 an dessen äußeren Begrenzungen und gewährleistet somit einen Kontakt zwischen dem Wischelement 10 und der sphärischen Oberfläche 2. Ohne das Gehäuse 5 und den durch seine Öffnung bereitgestellten Spalt 7 würde das Wischelement 10 dazu neigen, die Ecken an der äußeren Begrenzung zu schneiden. Außerdem ermöglicht das Gehäuse 5 ein vollständiges Versenken des Wischelements 10 hinter der Linse 1 und somit aus dem Sichtfeld der Linse 1 heraus, selbst für ein Sichtfeld von 180 °.
Das Wischelement 10 ist lang genug, um rund um die gekrümmte Oberfläche 2 an dem Punkt ihrer höchsten Auswölbung herum zu reichen, wobei sich die Stellantriebe 12, 14 in einer parallelen Stellung direkt oberhalb und unterhalb der Mitte der sphärischen Oberfläche 2 befinden, siehe 2.
Um das Wischelement 10 an allen Stellen dicht an der gekrümmten Oberfläche 2 herum zu halten, werden die linearen Stellantriebe 12, 14 mit stufenlos einzeln verstellbaren Geschwindigkeiten angetrieben. Es ist möglich, den Abstand zwischen den beiden Enden des Wischelements 10 zu vergrößern und damit die Spannung, mit der das flexible Wischelement 10 beaufschlagt ist, zu erhöhen.
Um den Kontakt zwischen dem Wischelement 10 und der gekrümmten Oberfläche 2 weiter zu verbessern, kann ein Adaptermittel (nicht gezeigt) innerhalb der Öffnung des Gehäuses 5 angeordnet sein. Das Adaptermittel könnte an die Form, insbesondere die Krümmung, der Oberfläche angepasst sein, was sogar die Reinigung von nichtsphärischen Oberflächen ermöglicht.
Die Erfindung ist in anschaulicher Weise beschrieben worden. Es versteht sich, dass die verwendeten Begriffe Wörter beschreibender und nicht einschränkender Art sein sollen. Viele Modifizierungen und Abwandlungen der Erfindung sind vor dem Hintergrund der oben stehenden Lehre möglich. Daher kann innerhalb des Schutzbereiches der beigefügten Patentansprüche die Erfindung anders als spezifisch beschrieben ausgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Linse
2: sphärische Oberfläche
5: Gehäuse
7: Spalt
10: Wischelement
12: Stellantrieb
14: Stellantrieb
16: Führungsmittel
18: Führungsmittel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2792556 A1 [0003]

Claims

Wischvorrichtung für eine kleine und gekrümmte Oberfläche, insbesondere eine sphärische Oberfläche (2), eines Optikelements (1), zumindest teilweise innerhalb eines Gehäuses (5) angeordnet, vorzugsweise bereitgestellt durch ein oder angebracht an einem Kraftfahrzeug, umfassend mindestens ein längliches Wischelement (10) mit zwei Enden, zwei Antriebseinheiten, an denen die Enden des Wischelements (10) derart angebracht sind, dass das Wischelement (10) auf der Oberfläche (2) des Optikelements (1) mittels der beiden Antriebseinheiten bewegt werden kann, und mindestens ein Kontaktmittel zum Herstellen eines Kontakts zwischen dem Wischelement (10) und der Oberfläche des Optikelements (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktmittel das Wischelement (10) um zumindest den Teil der Oberfläche (2) herum formt, der der Umwelt aufgrund einer durch das Gehäuse (5) bereitgestellten Öffnung ausgesetzt ist und zu reinigen ist.
Wischvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kontaktmittel durch einen Spalt (7) zwischen der Oberfläche (2) des Optikelements (1) und dem Gehäuse (5) bestimmt ist.
Wischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kontaktmittel durch die, insbesondere kreisförmige, Öffnung des Gehäuses (5) für das, insbesondere sphärische, Optikelement (1) und/oder ein innerhalb der Öffnung des Gehäuses angeordnetes Adaptermittel bereitgestellt ist, wobei das Adaptermittel vorzugsweise an die Form des Optikelements (1), insbesondere die Krümmung des zu reinigenden Teils der Oberfläche (2), angepasst ist.
Wischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinheiten jeweils einen linearen Stellantrieb (12, 14) und Führungsmittel (16, 18) zum Führen der Bewegung des jeweiligen linearen Stellantriebs (12, 14) umfassen.
Wischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinheiten innerhalb des Gehäuses (5) angeordnet sind und/oder mit einer Steuereinheit verbunden sind, um die Enden des Wischelements (10) mit stufenlos und/oder einzeln verstellbaren Geschwindigkeiten zu bewegen.
Wischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Wischelement (10) flexibel ist.
Wischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Wischelement (10) dicht um den Teil der Oberfläche (2) herum gehalten werden kann und/oder außerhalb des Sichtfelds des Optikelements (1), insbesondere unterhalb des Optikelements (1), über die Antriebseinheiten angeordnet sein kann, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Stellung und/oder den Geschwindigkeiten der Stellantriebe (12, 14).
Wischvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das Wischelement (10) eine Länge aufweist, die rund um den Teil der Oberfläche (2) mit dem Punkt ihrer höchsten Auswölbung herum reicht, wobei sich die beiden Stellantriebe (12, 14) in einer parallelen Stellung, vorzugsweise oberhalb und unterhalb der Mitte der sphärischen Oberfläche (2), befinden.
Wischvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Stellungen und/oder Geschwindigkeiten der Stellantriebe (12, 14) in Abhängigkeit von dem Abstand der beiden Enden des Wischelements (10), der Flexibilität des Wischelements (10), der Form des zu reinigenden Teils der Oberfläche (2) und/oder des Kontaktmittels, insbesondere der Form des Adaptermittels, gesteuert werden.
Wischvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei mindestens ein Sensor, insbesondere zum Sensieren von Wetter- und/oder Schmutzverhältnissen, mit der Steuereinheit zum Einstellen der Stellungen und/oder Geschwindigkeiten von den Stellantrieben (12, 14) verbunden ist.
Rückblickvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Wischvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.