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Stand der
Technik
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Die
Erfindung betrifft eine Scheibenwischvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug,
nach dem Oberbegriff des unabhängigen
Anspruchs.
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Es
sind schon zahlreiche Scheibenwischvorrichtungen, beispielsweise
aus der DE-A-199 03 140 bekannt, die eine Wischerwelle aufweisen,
die in einem Lager gelagert ist, welches an einem Träger befestigt
ist. Die Wischerwellen sind mit den die Wischblätter tragenden Wischerarmen
verbunden und ragen daher aus der Karosserie des Kraftfahrzeuges heraus.
Beim Aufprall eines Fußgängers auf
die Karosserie des Kraftfahrzeugs kann sich dieser an diesen herausragenden
Wischerwellen verletzen. Zum Schutz des Fußgängers sind daher mehrere Verfahren
entwickelt worden. Üblicherweise
wird die Befestigung der Scheibenwischvorrichtung mit Sollbruchstellen
versehen, sodass beim Aufprall auf die Wischerwellen die Scheibenwischvorrichtung
aus ihrer Befestigung gerissen wird und ins Innere der Karosserie
abtauchen kann.
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Problematisch
ist hierbei zum einen, dass genügend
Bauraum zur Aufnahme der Scheibenwischvorrichtung vorhanden sein
muß und
zum andern die gesamte Scheibenwischvorrichtung nach einem Crash
ersetzt werden muss.
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Weiterhin
ist bekannt geworden die Motorhaube bei einem Crash anzuheben, so
daß eine
Berührung
mit den Wischerarmen und Wischerwellen vermieden wird. Dies ist
jedoch kostenintensiv und bei kleineren Fahrzeugen unpraktikabel.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung
mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass ein Halteelement
vorgesehen ist, das das Lager lösbar
mit dem Träger
verbindet, sodass bei einer erhöhten
Krafteinwirkung auf die Wischerwelle lediglich das Lager vom Träger abgetrennt
wird und innerhalb der Karosserie verschwinden muss. Hierbei bleibt
die Scheibenwischvorrichtung selbst immer in ihrer ursprünglichen
Position, wodurch erstens Bauraum eingespart wird und zweitens die
Scheibenwischvorrichtung beim Crash nicht zerstört wird.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.
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Besonders
vorteilhaft ist, wenn der Träger eine
Aufnahme zur Aufnahme des Lagers aufweist. Durch die Aufnahme ist
ein sicherer Halt des Lagers am Träger gewährleistet.
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Umfasst
das Lager ein Rohr, so ist es vorteilhafterweise leicht am Träger zu befestigen
und lagert die Wischerwelle zuverlässig.
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In
einer besonders einfachen und daher vorteilhaften Ausführung ist
das Halteelement als Clips ausgebildet, der das Lager mit dem Träger verbindet. Ein
solcher Clips ist leicht ersetzbar und kann auch wiederverwendbar
ausgebildet werden.
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Hierbei
ist es besonders vorteilhaft, wenn der Clips das Lager zumindest
teilweise radial umgreift um einen besonders guten Halt des Lagers
zu erzielen.
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Weist
der Träger
einen zumindest teilweise abgeflachten Bereich auf und umfasst das
Lager eine Platte, die am abgeflachten Bereich des Trägers befestigt
ist, so ergibt sich eine besonders stabile und sichere Halterung
des Lagers am Träger.
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Hierbei
ist es von besonderem Vorteil, wenn die Platte am Träger durch
Sollbruchelemente befestigt ist.
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Weiterhin
ist es als vorteilhaft anzusehen, wenn das Lager in einer Führung des
Trägers
aufgenommen ist und das Halteelement als Speed-Nut ausgebildet ist.
Auf diese Weise sind Speed-Nuts, die als kostengünstige Serienteile in großen Stückzahlen erhältlich sind,
als Halteelement verwendbar.
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Weist
die Führung
eine schiefe Ebene auf so kann die benötigte Kraftkomponente, die
zum Lösen der
Speed-Nut führt,
in ihrer Richtung genau eingestellt werden.
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Zeichnungen
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Verschiedene
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung
in perspektivischer Darstellung,
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2 ein Teil eines Trägers mit
einem Lager einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung im
Detail,
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3 das Teil des Trägers aus 2 mit gelöstem Lager
in perspektivischer Darstellung,
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4 eine Draufsicht auf ein
Teil eines Trägers
mit einem Lager in einer Variation,
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5 das Lager und der Träger aus 4 in einer Seitenansicht,
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6 den Träger mit dem Lager aus 4 und 5 in einer weiteren Variation,
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7 eine weitere Variation
der Befestigung des Lagers am Träger,
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7a eine dritte Variation
der Befestigung des Lagers am Träger,
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8 eine weitere Variante
des Lagers aus 7 in
im Fahrzeug eingebauter Position,
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9 eine weitere Variante
des Lagers aus 7a und
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10 eine weitere Variation
der Befestigung des Lagers am Träger
in einer perspektivischen Darstellung.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung 10 in
einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Diese umfasst im Wesentlichen einen
Träger 12,
der aus einem Rohr 14 besteht, das an seinen beiden Enden
von je einem Lagerhalter 16 abgeschlossen ist. Die Lagerhalter 16 des
Trägers 12 nehmen
jeweils ein Lager 18 auf, welches mittels Halteelementen 20 an
den Lagerhaltern 16 des Trägers 12 radial und axial
fixiert ist. Die Lager 18 lagern die Wischerwellen 22,
an welcher die hier nicht gezeigten Wischerarme mit den Wischblättern befestigt sind.
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Am
Rohr 14 des Trägers 12 ist
weiterhin noch ein Elektromotor als Antriebseinrichtung 24 befestigt,
der über
ein Kurbelgetriebe die Wischerwellen 22 in eine pendelnde
Bewegung zu versetzen vermag. Die Scheibenwischvorrichtung 10 ist
mittels der Lagerhalter 16 des Trägers 12 an der Karosserie des
Kraftfahrzeugs befestigt. Hierzu treibt die Antriebsvorrichtung 24 eine
erste Kurbel 26 an, die zwei Schubstangen 28 in
eine Hin- und Herbewegung zu versetzen vermag. Die Schubstangen 28 sind
mit ihrem der Antriebseinrichtung 24 abgewandten Ende mit
zweiten Kurbeln 30 beweglich verbunden, die wiederum drehfest
mit den Wischerwellen 22 verbunden sind.
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In
einer Variation der Erfindung kann natürlich auch ein anderes als
ein Kurbelgetriebe vorgesehen sein oder auch nur eine Wischerwelle
von einem Elektromotor angetrieben werden, wie dies bei modernen
Zwei-Motoren-Wischanlagen der Fall ist.
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In 2 ist ein Lagerhalter 16 des
Trägers 12 einer
erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung 10 in
einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Der Lagerhalter 16 umfasst
im Wesentlichen einen Befestigungsabschnitt 32, an den
sich eine Aufnahme 34 zur Aufnahme des Lagers 18 anschließt, sowie
einen Montageabschnitt 36, der zur Befestigung des Trägers 12 an
der Karosserie des Kraftfahrzeuges dient. Der Befestigungsabschnitt 32 ist
von im Wesentlichen zylindrischer Gestalt und in das Rohr 14 des
Trägers 12 eingesteckt
und vercrimpt. Die Aufnahme 34 ist im Wesentlichen als längliches,
im Querschnitt C-förmiges
Element ausgebildet, dessen Längserstreckung
sich etwa senkrecht zur Längserstreckung
des zylindrischen Befestigungsabschnitts 32 erstreckt.
In das Innere der C-förmigen
Aufnahme 34 ist das Lager 18 eingesetzt, welches
im Wesentlichen aus einer rohrförmigen Buchse
besteht. Das Lager 18 ist in der Aufnahme 34 durch
zwei bügelartige
Clips-Elemente als Halteelemente 20 fixiert. Diese umgreifen
teilweise die Aufnahme 34, so daß sie durch einen Kraftstoß durch den
Aufprall eines Fußgängers lösbar sind.
Etwa in der Mitte der Längserstreckung
der Aufnahme 34 erstreckt sich im Wesentlichen plattenartig
der Montageabschnitt 36, der ein Auge 38 aufweist,
durch das eine Schraube mit einer Gummimuffe zur Befestigung am
Kraftfahrzeug gezogen werden kann.
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In 3 ist der Lagerhalter 16,
das Lager 18 und die Halteelemente 20 in einer
Explosionsdarstellung gezeigt. Die Funktion einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung 10 soll
im Folgenden erläutert
werden. Wirkt eine Kraft F (2)
auf die Wischerwelle 22 (1),
die im Lager 18 gelagert ist, so lösen sich die Halteelemente 20,
die das Lager 18 in der Aufnahme 34 halten, von
der Aufnahme 34, wodurch die Wischerwelle 22,
die im Lager 18 gelagert ist, in Richtung des Pfeiles wegkippen
kann und nach unten in den Bauraum der Scheibenwischvorrichtung 10 im
Kraftfahrzeug abtauchen kann. Auf diese Weise wird das Verletzungsrisiko
eines auf die Wischerwelle 22 prallenden Fußgängers erheblich reduziert,
ohne dass die gesamte Scheibenwischvorrichtung 10 bei einem
Aufprall durch Sollbruchstellen zerstört wird.
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In 4 ist eine Variation einer
erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung 10 in
einer schematischen Darstellung gezeigt. Das Lager 18 umfasst
hier eine zylindrische Lagerbuchse 40, die auf eine Platte 42 aufgeschweißt ist.
Alternativ können
die Lagerbuchse 40 und die Platte 42 natürlich auch
einstückig
gegossen – beispielsweise
in einem Kunststoff-Spritzgußverfahren – oder anderweitig hergestellt
sein. Das Rohr 14 des Trägers 12 ist an einem
Ende zusammengequetscht, so dass ein abgeflachter Bereich 44 entsteht,
der eine zweite Platte bildet, auf die die Platte 42 des
Lagers 18 aufgesetzt ist. Als Halteelemente 20,
die die Platte 42 auf der zweiten Platte 44 fixieren,
sind wiederum zwei bügelförmige Clipse
aus Metall, insbesondere Federstahl, vorgesehen, die die Platte 42 und
die zweite Platte 44 zumindest teilweise umgreifen.
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Zur
Befestigung am Kraftfahrzeug ist die zweite Platte 44 über den
Bereich des Lagers 18 hinaus verlängert, sodass sie in eine taschenartige
Halterung 46 eingesteckt werden kann. Diese Halterung 46 ist
aus Kunststoff einstückig
gegossen und in einem Loch in der Karosserie des Kraftfahrzeuges durch
Rastnasen 48 gehaltert.
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5 zeigt das Lager 18 mit
dem Ende des Rohres 14 des Trägers 12 aus 4 in einer Seitenansicht.
Die Wischerwelle 22 ist in der Lagerbuchse 40 des
Lagers 18 eingesetzt. Die Lagerbuchse 40 ist fest
mit der Platte 42 verbunden, die auf die durch Zusammenquetschen
des Rohres 14 entstandene zweite Platte 44 aufgesetzt
und mit den federartigen Clips-Elementen als Halteelemente 20 verbunden
ist. Das Ende des Rohres 14 steckt in der taschenartigen Halterung 46,
die Rastnasen 48 zur Befestigung an der Karosserie des
Kraftfahrzeugs aufweist.
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In 6 ist eine Variation des
Trägers 12 aus 4 und 5 dargestellt. Anstatt der taschenartigen Halterung 46 ist
die zweite Platte 44 weiter über den Bereich der Platte 42 des
Lagers 18 hinaus erstreckt. In diesem Außenbereich
des freien Endes des Rohrs 14 weist dieses ein Auge 50 auf,
in welches ein Dämpfungselement 52 mit
einer Muffe 54 eingesetzt ist. Durch dieses Auge 50 kann
eine Schraube zur Befestigung an der Karosserie des Kraftfahrzeugs gezogen
werden.
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In 7 ist eine weitere Variation
des Lagers 18 aus 6 gezeigt.
Die Platte 42 weist zur besseren Führung, wie auch in 6, Seitenwände 56 auf, die
sich in Richtung der zweiten Platte 44 erstrecken und diese
teilweise umrahmen. Da sich die Seitenwände 56 so um den Rand
der zweiten Platte 44 schmiegen, verbessert sich die Stabilität der Verbindung
weiter. Zur weiteren Verbesserung der Fixierung des Lagers 18 am
Träger 12,
ragen weiterhin Führungsstifte 58, 58a aus
der Platte 42 heraus, die in entsprechende Öffnungen
in der zweiten Platte 44 eingreifen. Diese Führungsstifte 58, 58a sind
von im Wesentlichen zylindrischer Gestalt und erstrecken sich von
der der Lagerbuchse 40 abgewandten Seite der Platte 42 durch
die zweite Platte 44 hindurch. Alternativ kann auch, wie
der Führungsstift 58a zeigt,
in die Platte 42 ein Metallstift eingesetzt sein, der an
der Führungsbuchse 40 befestigt
ist und Platte 42 und zweite Platte 44 durchgreift.
Die Fixierung der Platte 42 am Rohr 14 wird durch
eine starke Bügelfeder
als Halteelement 20 erzielt, die sich zwischen den beiden
Seitenwänden 56 der
Platte 42 brückenartig über die
zweite Platte 44 hinweg erstreckt. Hierzu kann auf der
der Lagerbuchse 40 abgewandten Seite der Platte 44 eine
Erhebung 60 angeordnet sein um die Federspannung der Bügelfeder 20 zu
erhöhen
und einzustellen, aber auch die Bügelfeder 20 kann über eine
entsprechende konkave Wölbung
verfügen.
Die Bügelfeder 20 greift
zur Stabilisierung in Kerben 43 an den Seitenwänden 56 ein.
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Wirkt
nun eine Kraft, beispielsweise durch den Aufprall eines Fußgängers auf
die Wischerwelle 22, so wird die Bügelfeder 20 aus den
Kerben 43 von den Seitenwänden abgleiten und die Platte 42 von der
zweiten Platte 44 lösen.
Dadurch kann die in der Lagerbuchse 40 gelagerte Wischerwelle 22 in
das Innere des Kraftfahrzeugs zurückweichen. Innerhalb des Kraftfahrzeuges
ist es zweckmäßig, wenn
die Lagerbuchse 40 hinter dem Rohr 14 bzw. der
zweiten Platte 44 angeordnet ist, da die Kraft durch einen
aufprallenden Fußgänger im
Regelfall von vorne, und daher seitlich, auf die Wischerwelle 22 wirkt.
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Eine
Variation aus 7 ist
in 7a dargestellt. Das
Halteelement 20 ist hierbei als Schraube ausgebildet, die
die zweite Platte 44 sowie die erste Platte 42 durchgreift
und über
einen kleinen Bereich in der Lagerbuchse 40 gehalten ist.
In Ergänzung
ist die Schraube 20 innerhalb der Platte 42 und
der zweiten Platte 44 über
eine separate Schraubenbuchse 62 gelagert. Beim Aufprall
eines Fußgängers wirkt
eine radiale Kraft auf die Wischerwelle, wobei die Schraube als
Halteelement 20 aus der Lagerbuchse herausgerissen wird.
Insofern ist hier die Platte mit der Schraube als Halteelement 20 durch ein
Sollbruchelement verbunden. Alternativ hierzu kann das Halteelement 20 selbst
natürlich
auch über eine
Sollbruchstelle verfügen
und im Falle eines Aufpralles entsprechend abreißen.
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In 8 ist eine Variation des
Lagers 18 einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung aus 7 gezeigt. Die Platte 42 ist
hierbei nicht parallel, sonders senkrecht zur Lagerachse der Wischerwelle 22 bzw.
zur Lagerbuchse 40 angeordnet. Das Halteelement 20 ist
als Bügelfeder
ausgebildet, die zwischen der Platte 42 und der zweiten
Platte 44 des Rohrs 14 geführt ist. Hierbei dienen Biegewülste 45, die
am Rand der zweiten Platte 44 beim zusammenquetschen des
Rohrs 14 herausgeformt wurden, als Einhakung für das Halteelement 20.
Ergänzend
oder alternativ kann die Platte 42 hier natürlich ebenfalls eine
oder mehrere Kerben 43 aufweisen.
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In 9 ist eine Variation des
Lagers 18 aus 7a gezeigt.
Die Platte 42 ist auf die zweite Platte 44 des
Rohrs 14 aufgesetzt und durch zwei Schrauben als Haltemittel 20 fixiert.
Die Schrauben 20 fixieren zusätzlich einen Befestigungsbügel 64,
der eine Muffe 54 zur Befestigung am Kraftfahrzeug trägt. Wirkt
eine entsprechende Radialkraft F auf die Wischerwelle 22,
so werden die Schrauben 20 aus der Lagerbuchse herausgerissen,
wodurch die Lagerbuchse 40 mit der Wischerwelle 22 ins
Innere der Karosserie abtauchen kann.
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In 10 ist eine weitere Variation
eines Lagerhalters 16 einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung 10 gezeigt.
Der Lagerhalter 16 ist hierbei einstückig in einem Spritzgussverfahren
aus Kunststoff oder aus einem Aluminium- oder Zinkdruckgussverfahren
hergestellt. Die Aufnahme 34 ist von im Querschnitt im
wesentlichen U-förmiger
Gestalt und weist an ihrer Basis zwei Öffnungen 66 in Form
von Langlöchern
auf. Das Lager 18, das die Wischerwelle 22 lagert,
ist von im Wesentlichen im Querschnitt quaderförmiger Gestalt, so daß es in
die Aufnahme 34 formschlüssig aufgenommen werden kann.
Weiterhin weist das Lager 18 eine schiefe Stufe 68 auf,
die mit einer im Inneren der U-förmigen Aufnahme 34 angeordneten
Stufe 68 derart zusammenwirkt, daß eine schiefe Ebene entsteht,
auf der das Lager 18 im Inneren der U-förmigen Aufnahme 34 als
Führung
zu gleiten vermag. Wirkt eine Kraft F in axialer Richtung auf die
Wischerwelle 22, so gleitet das Lager 18 auf der
schiefen Ebene der Stufe 68 aus der Aufnahme 34 heraus.
Das Lager 18 weist an seiner der Basis der Aufnahme 34 zugewandten
Seite Bolzen 70 auf, die in montierter Lage durch die Öffnungen 66 der
Basis der Aufnahme 34 ragen. Dort sind die Bolzen 70 mittels
Speed-Nuts als Halteelemente 20 fixiert.
Wirkt nun eine Kraft F auf die Wischerwelle 22, gleitet
das Lager 18 auf der Stufe 68 aus der U-förmigen Aufnahme
heraus, wobei die Kraft überwunden
werden muss, die Speed-Nuts über
die Bolzen 70 zu streifen. Durch geeignete Wahl der Speed-Nuts,
der Bolzen und des Winkels der Stufe 68, kann die Aufprall-kinematik
eingestellt werden.
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Alternativ
können
anstatt der Speed-Nuts als Halteelemente 20 natürlich auch
Sollbruchelemente, beispielsweise quer durch die Bolzen 70 ragende Stifte,
Schrauben oder Schraubenmuttern verwendet werden. Auch ein automatisch
einrastendes Rast-Element
ist möglich,
welches beispielsweise abbricht, wenn eine Maximalkraft überschritten
wird, wodurch die Bolzen 70 freigegeben werden. Das Lager 18 wird
dann bei der Montage einfach in die Aufnahme 34 eingesteckt
und verrastet sich selbst.