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Stand der Technik
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Die Erfindung geht von einem Verbindungsstück zwischen
einem Wischarm und einem gelenkfreien Wischblatt nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 aus.
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Bekannte Scheibenwischer weisen einen Wischarm
auf, bestehend in der Regel aus einem Befestigungsteil, das auf
einer Wischerwelle sitzt, und einem Gelenkteil mit einer Wischstange,
das über
ein Abklappgelenk mit dem Befestigungsteil gelenkig verbunden ist.
Es sind auch gelenkfreie Wischarme bekannt, bei denen das Abklappgelenk
entfällt
und seine Funktion durch die Elastizität des Wischarms ersetzt wird.
Ein Wischermotor treibt die Wischerwelle an. Mit dem freien Ende
des Wischarms ist ein Wischblatt gelenkig verbunden. Es besitzt
in der Regel ein mehrgliedriges Tragbügelsystem mit einem Mittelbügel. An
diesem sind untergeordnete Bügel angelenkt,
von denen zumindest einige mit Krallen an ihren Enden eine Wischleiste
halten. Es sind auch gelenkfreie Wischblätter bekannt, die anstelle
des Tragbügelsystems
ein senkrecht zur Fahrzeugscheibe federndes, elastisches Tragelement
besitzen, das in der Regel aus Kunststoff hergestellt ist. Um die
Federeigenschaft zu verbessern, kann es mindestens eine Federschiene
aus Federstahl aufweisen. Das Tragelement besitzt im unbelasteten
Zustand eine stärkere
Krümmung
als die Fahrzeugscheibe, so dass sich die Wischleiste unter der
Anpresskraft des Wischarms mit einer geeigneten Druckverteilung
an die Fahrzeugscheibe anlegt. Gelenkfreie Wischblätter bauen
sehr niedrig, was bezüglich
ihres strömungstechnischen
Verhaltens und der Geräuschentwicklung
im Fahrtwind sehr günstig
ist. Ein Wischarm und mit einem Wischblatt wird auch als Wischhebel bezeichnet.
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Aus der
DE 199 24 662 A1 ist ein
Scheibenwischer mit einem gelenkfreien Wischblatt bekannt, das über ein
so genanntes „Sidelock-System"
mit einem Wischarm gelenkig verbunden ist. Hierzu dient ein zweiteiliges
Verbindungsstück,
dessen erstes Teil einen blockförmigen
Abschnitt mit einer Lagerbohrung aufweist und das mit angeformten
Formschlusselementen die als Tragelement dienenden Federleisten
seitlich und von unten umfasst. Das zweite Teil ist an dem freien
Ende des Wischarms befestigt, der ein zur Fahrzeugscheibe hin offenes,
uförmiges Profil
aufweist. Ein Stift ist seitlich und quer zur Längsrichtung des Wischarms und
zu dem Wischblatt zeigend in das zweite Teil eingesetzt und in der Lagerbohrung
des ersten Teils des Verbindungsstücks schwenkbar gelagert. Beim
Herstellen des Wischarms in einem Stanz-Biegewerkzeug kann der Stift
nicht mit ausgeformt werden, sondern muss in einem zusätzlichen
Arbeitsgang gefügt
und befestigt werden.
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Parallel zum Stift ist am zweiten
Teil des Verbindungsstücks
in Längsrichtung
versetzt eine Brücke
angeordnet, die an ihrem freien Ende zur Seite des Stifts hin abgewinkelt
ist. In einer Montageposition, in der das Wischblatt quer zur Längsrichtung des
Wischarms gehalten wird, kann der Stift in die Lagerbohrung des
Verbindungsteils geschoben werden. Wird das Wischblatt anschließend parallel
zur Längsrichtung
des Wischarms gedreht, übergreift
die Brücke
das Wischblatt und verriegelt es mit ihrem abgewinkelten Ende, so
dass seitliche Führungsflächen des
blockförmigen
Abschnitts des ersten Teils des Verbindungsstücks im montierten Zustand zwischen dem
abgewinkelten Ende der Brücke
und einer gegenüberliegenden
Fläche
des zweiten Teils geführt werden.
Die Brücke
taucht in der Betriebsstellung des Wischblatts in eine entsprechende
Nut des ersten Teils ein und schließt etwa bündig mit dessen Oberseite ab.
Zur Demontage muss das Wischblatt in die entgegengesetzte Richtung
geschwenkt werden, bis das abgewinkelte Ende außer Eingriff gebracht ist und
das Wischblatt vom Stift gezogen werden kann. Durch das relativ
weite Auslenken des Wischblatts in eine bestimmte Position gestaltet
sich die Montage bzw. Demontage des Wischblatts ungünstig.
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Vorteile der
Erfindung
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Nach der Erfindung ist eine Nabe
eines ersten Teils eines Verbindungsstücks zwischen einem Wischarm
und einem gelenkfreien Wischblatt zu einer Frontseite hin offen
und ein zweites Teil besitzt eine unrunde, vorzugsweise längliche Öffnung,
in die ein Führungsblock
des ersten Teils passt. Die Passung zwischen dem Führungsblock
und der Öffnung ist
so ge wählt,
dass das Wischblatt einerseits sicher über eine Fahrzeugscheibe geführt wird
und andererseits noch gegenüber
dem Wischarm schwenkbar ist. Das Wischblatt ist nach einem sogenannten „Toplock-System"
am Wischarm angelenkt, wobei die beiden Teile des Verbindungsstücks zudem
ineinander verschachtelt sind. Das ermöglicht eine kompakte und flache
Bauweise des Scheibenwischers mit sehr günstigem strömungstechnischen Verhalten und
geringer Geräuschentwicklung
im Fahrtwind. Überdies
kann der Scheibenwischer durch die flache Verbindung auch in einer
Parkposition an einer A-Säule
oder einer Motorhaube wesentlich weiter in einen entsprechenden
Spalt eintauchen. Sowohl durch die flache, kompakte Bauweise als
auch durch die Möglichkeit,
sich hinter Karosserieteilen in der Parkposition leicht zu verbergen,
macht der Scheibenwischer am Kraftfahrzeug einen gefälligen optischen
Eindruck.
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Trotz flacher Bauweise wird das Wischblatt nahezu
spielfrei geführt,
wodurch neben anderen Faktoren ein gutes Wischergebnis erreicht
wird. Der Führungsblock
weist zwei parallel verlaufende seitliche Führungsflächen auf, die in der zweckmäßigerweise
im Wesentlichen rechteckigen Öffnung
des umgebenden zweiten Teils geführt
werden. Dabei verhindert eine ausreichende Höhe dieser Führungsflächen das Verkippen des Wischblatts
in Wischrichtung. Das wischarmseitige zweite Teil besitzt eine Gelenkachse,
die in der offenen Nabe des wischblattseitigen ersten Teils gelagert
ist und die für
das Gelenk notwendige Schwenkbewegung ermöglicht. Die Gelenkachse wird
während
dieser Bewegung durch eine zylindrische Fläche in der offenen Nabe geführt, wobei
eine zweite radiale Führungsfläche an der
entgegengesetzt gerichteten Rückseite
des Führungsblocks,
die sich an einer entsprechenden Innenseite der rechteckigen Öffnung abstützt, das
Herausfallen der Gelenkachse verhindert. Die Schwenkbewegung wird
durch eine Rastnase begrenzt, die am Ende der radialen Führungsfläche, beispielsweise
des ersten Teils des Verbindungsstücks, angeformt ist und mit einem
entsprechenden Anschlag des zweiten Teils zusammenwirkt, der an
der abstützenden
Innenfläche
der rechteckigen Öffnung
angeformt ist.
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Vorteilhafterweise ermöglicht die
offene Nabe eine einfache Montage des Wischblatts am Wischarm, ohne
das Wischblatt dabei weit auslenken zu müssen. Die Gelenkachse wird
von der Frontseite aus in die offene Nabe gefügt, und nach geringer Drehung
um die Gelenkachse verrasten die beiden Teile des Verbindungsstücks ineinander,
indem der Anschlag am zweiten Teil die Rastnase des ersten Teils überwindet.
Die verrasteten Teile können
nur unter einem definierten Druck wieder entriegelt werden, so dass
die Verbindung zwischen dem Wischblatt und dem Wischarm im Betriebszustand
genügend
gesichert ist. Das erfindungsgemäße Verbindungsstück eignet
sich daher besonders für
gelenkfreie Wischarme, bei denen ein Abklappgelenk fehlt.
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Die beiden Teile des Verbindungsstücks bestehen
vorzugsweise aus Kunststoff und werden kostengünstig in einem Spritzgussverfahren
hergestellt. Das wischblattseitige erste Teil besitzt neben dem angeformten
Führungsblock
weitere Formschlusselement zum Befestigen am Tragelement. Vorteilhafterweise
haben diese Formschlusselemente federnde Eigenschaften, so dass
dieses Teil im Mittelbereich des Tragelements aufgeklippst werden
kann, wodurch eine einfache Montage bzw. Demontage erreicht wird.
Das zweite Teil des Verbindungsstücks wird einfach am Wischarm
aufgeklippst. Es passt mit seiner Außenkontur in eine rechteckige Öffnung am Ende
des Wischarms, wobei ein Steg der Öffnung in eine Nut des zweiten
Teils im Bereich der Gelenkachse eingreift. Rasthaken am anderen
Ende verhindern, dass sich das zweite Teil unter dem Anpressdruck
des Wischarms löst.
Aufgrund dieser konstruktiven Gestaltung entfallen die bei bekannten
Wischarmen vorgesehenen Stifte oder Haken zum Anlenken des Wischblatts
und der Wischarm kann mit einem einfachen Stanz-Biegeverfahren hergestellt werden.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung
sind die Funktionen des wischarmseitigen Verbindungsteils im Wischarm
selbst integriert, indem umgebogene Blechteile als Führungen
und Drehachse dienen. Ferner kann es in einem Zusatzblech enthalten
sein, das an dem freien Ende des Wischarms angebracht ist. In jedem
Fall ist das freie Ende des Wischarms vorteilhafterweise flach ausgebildet
und kann durch entsprechende Formgebung der montierten Kunststoffspritzteile
optisch ansprechend gestaltet und somit je nach Designwunsch angepasst
werden.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus
der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die
Ansprüche
enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch
einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines gelenkfreien Wischblatts an einem
Wischarm,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Endes eines Wischarms nach 1,
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3 bis 5 drei Montageschritte eines
erfindungsgemäßen Verbindungsstücks im Längsschnitt,
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6 eine
perspektivische Ansicht eines wischblattseitigen, ersten Teils des
Verbindungsstücks
von unten und von vorne,
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7 eine
perspektivische Ansicht nach 6 von
oben und von vorne,
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8 eine
perspektivische Ansicht nach 6 von
oben und von hinten,
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9 eine
perspektivische Ansicht eines montierten ersten Teils des Verbindungsstücks von unten
und von vorne,
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10 eine
perspektivische Ansicht nach 9 von
oben und von vorne,
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11 eine
perspektivische Ansicht eines wischarmseitigen, zweiten Teils des
Verbindungsstücks
von unten und von vorne,
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12 eine
perspektivische Ansicht nach 11 von
oben und von vorne,
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13 eine
perspektivische Ansicht nach 11 von
oben und von hinten,
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14 bis 16 drei Montageschritte eines zweiten
Teils im Längsschnitt
entsprechend der Linie XVI-XVI in 17,
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17 Draufsicht
auf ein montiertes zweites Teil nach 16,
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18 eine
perspektivische Ansicht eines im Wischarm integrierten, zweiten
Teils des Verbindungsstücks
von oben und vorne,
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19 einen
Schnitt entsprechend der Linie XVIII-XVIII in 18 und
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20 ein
am Wischarm nach 18 montiertes
Wischblatt im Längsschnitt.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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Ein Wischblatt 14 besitzt
ein Gummiprofil 18, das an einem flachen, federnden Tragelement 16 befestigt
ist. Das Tragelement 16 umfasst in der Regel nicht dargestellte
Federleisten. Das Wischblatt 14 ist in seinem mittleren
Bereich mittels eines zweiteiligen Verbindungsstücks 10 mit dem freien
Ende eines Wischarms 12 gelenkig verbunden. Dieser ist
aus einem flachen Federzblech gefertigt und besitzt an seinem freien
Ende eine ausgestanzte, rechteckige Öffnung 72 (2).
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Ein erstes Teil 20 des Verbindungsstücks 10, das
zweckmäßigerweise
im Spritzgußverfahren
aus Kunststoff hergestellt wird, ist mittels Formschlusselementen 24 in
Form von Krallen am Tragelement 16 befestigt. Die Formschlusselemente 24 können in Längsrichtung
auf das Tragelement 16 aufgeschoben werden oder, wenn sie
als Klippse ausgebildet sind, quer zur Längsrichtung auf das Tragelement 16 gedrückt werden.
Zwischen den Formschlusselementen 24, die zweckmäßigerweise
nahe einer Frontseite 34 und einer Rückseite 36 des ersten
Teils 20 angeordnet sind, weist das erste Teil 20 an
seinen Längsseiten
Führungsstege 26 auf,
mit denen es am Tragelement 16 geführt ist. Im mittleren Bereich
der Führungsstege 26 befinden
sich dem Tragelement 16 zugewandt, Vorsprünge 28,
die in entsprechende, nicht dargestellte Ausnehmungen des Tragelements 16 eingreifen
und das erste Teil 20 in Längsrichtung sichern. Vom Tragelement 16 abgewandt,
besitzt das erste Teil 20 einen zum Wischarm 12 hin
weisenden Führungsblock 30 mit
Führungsflächen 40 an
seinen Längsseiten.
Diese werden zum Tragelement 16 hin durch querverlaufende
Anschlagflächen 42 begrenzt.
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Der Führungsblock 30 besitzt
eine zur Frontseite 34 hin offene Nabe 32, in
die eine Gelenkachse 54 eines zweiten Teils 22 des
Verbindungsstück 10 im
montierten Zustand eingreift. Das zweite Teil 22, das ebenfalls
zweckmäßigerweise
aus Kunststoff im Spritzgußverfahren
hergestellt wird, besitzt eine rechteckige Öffnung 46, in die
der Führungsblock 30 passt
und die das erste Teil 20 zwischen seitlichen Innenflächen an
den Führungsflächen 40 führt. Ein quer
verlaufender Teil zwischen der rechteckigen Öffnung 46 und der
Frontseite 34 des zweiten Teils 22 besitzt eine
zylindrische Fläche 56 und
bildet die Gelenkachse 54, die in der offenen Nabe 32 gelagert wird.
Zum Befestigen des zweiten Teils 22 des Verbindungsstücks 10 am
Wischarm 12, hat die Gelenkachse 54 eine zur Fronstseite 34 offene
Nut 66, in die der zugeordnete Steg 74 der rechteckigen Öffnung 72 des
Wischarms 12 bei der Montage von der Frontseite eingeschoben
wird (14). Ist der Steg 74 völlig in
der Nut 66 eingebettet (15),
kann das zweite Teil 22 in die rechteckige Öffnung 72 bis
zu einer Anlagefläche 52 einer
Abdeckung 50 (11)
gedrückt
und durch eine Rastverbindung mit Rasthaken 68 gesichert
werden. Zur seitlichen Führung
in der rechteckigen Öffnung 72 des
Wischarms 12 besitzt das zweite Teil 22 an seiner
Unterseite Führungsstege 70,
die in die rechteckige Öffnung 72 eingreifen und
die seitlichen Innenflächen 58 der
rechteckigen Öffnung 46 des
zweiten Teils verlängern.
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Das Wischblatt 14 mit dem
montierten ersten Teil 20 des Verbindungsstücks 10 kann
mit dem Wischarm 12 verbunden werden, indem die Gelenkachse 54 des
zweiten Teils 22 von der Frontseite 34 in die
offene Nabe 32 des Führungsblocks 30 geschoben
wird (3). Nach der Montage
der Gelenkachse 54 kann das zweite Teil 22 über den
Führungsblock 30 gedrückt werden,
wobei eine Rastnase 44 an einer Federzunge elastisch nachgibt
und mit einem Anschlag 48 am unteren Rand des zweiten Teils 22 verrastet.
Zwischen der Rastnase 44 und dem Anschlag 48 befindet
sich im montierten Zustand (5)
ein Abstand, der eine begrenzte Schwenkbewegung zwischen dem Wischarm 12 und
dem Wischblatt 14 zulässt.
Damit die Lage der Gelenkachse 54 bei der Schwenkbewegung
im Betrieb in der offenen Nabe 32 gesichert bleibt, sind
an der Rückseite
des Führungsblocks
zu beiden Seiten der Rastnase 44 radiale Führungsflächen 38 vorgesehen
(8), die sich im montierten
Zustand an Innenflächen 60 der rechteckigen Öffnung 46 des
zweiten Teils 22 abstützen.
Zweckmäßigerweise
steht die Rastnase 44 gegenüber den radialen Führungsflächen 38 vor
und greift im montierten Zustand in eine Ausnehmung 62 des
zweiten Teils 22, in der der Anschlag 48 untergebracht
ist (12).
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Die Ausführung nach 18 bis 20 unterscheidet
sich von der bisher beschriebenen Ausführung dadurch, dass das zweite
Teil 22 integraler Bestandteil eines Wischarms 76 ist,
d.h., mit diesem einstückig
ausgebildet ist. Hierzu sind die Ränder der rechteckigen Öffnung 72 des
Wischarms 76 in einem Stanz-Biegeverfahren so geformt,
dass sie die Funktionen des zweiten Teils 22 übernehmen.
So besitzt der Steg 74 zur rechteckigen Öffnung 72 hin
eine gebogene Gelenkachse 78 mit einer zylindrischen Fläche 80.
Die Längsseiten
der rechteckigen Öffnung 72 besitzen
Umbiegungen, die seitliche Innenflächen 82 zum Führen des
Führungsblocks 30 an
den seitlichen Führungen 40 bilden.
Zur Rückseite 36 hin
ist an der rechteckigen Öffnung 72 eine
Umbiegung vorgesehen, die eine Innenfläche 84 zum Abstützen der
radialen Führungsflächen 38 aufweist
und einen Anschlag 64 beinhaltet, der mit der Rastnase 44 zusammenwirkt.
Diese sehr flache Ausführungsform
verringert die Fertigungs- und Montagekosten sowie die Teilevielfalt.
Die Öffnung 72 kann
auch in einem Zusatzblech enthalten sein, das mit dem Ende des Wischarms 76 fest
verbunden wird. So können
unterschiedliche Werkstoffe verwendet werden, wobei das Zusatzblech
eine größere Duktilität aufweist,
während
der federnde Teil des Wischarms 76 eine größerer Elastizität und Festigkeit
hat. Dies ist insbesondere bei gelenkfreien Wischarmen 76 von
Bedeutung.
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- 10
- Verbindungsstück
- 12
- Wischarm
- 14
- Wischblatt
- 16
- Tragelement
- 18
- Gummiprofil
- 20
- erstes
Teil
- 22
- zweites
Teil
- 24
- Formschlusselement
- 26
- Führungssteg
- 28
- Vorsprung
- 30
- Führungsblock
- 32
- offene
Nabe
- 34
- Frontseite
- 36
- Rückseite
- 38
- radiale
Führungsfläche
- 40
- seitliche
Führungsfläche
- 42
- Anschlagfläche
- 44
- Rastnase
an Federzunge
- 46
- rechteckige Öffnung
- 48
- Anschlag
- 50
- Abdeckung
- 52
- Anlagefläche
- 54
- Gelenkachse
- 56
- zylindrische
Fläche
- 58
- seitliche
Innenfläche
- 60
- Innenfläche
- 62
- Ausnehmung
- 64
- Anschlag
- 66
- Nut
- 68
- Rasthaken
- 70
- Führungssteg
- 72
- rechteckige Öffnung
- 74
- Steg
- 76
- Wischarm
- 78
- Gelenkachse
- 80
- zylindrische
Fläche
- 82
- seitliche
Innenfläche
- 84
- Innenfläche