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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenwischvorrichtung für Fahrzeuge
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Eine
derartige Wischvorrichtung wird beispielsweise in der
DE 41 28 878 A1 beschrieben.
Die Wischvorrichtung umfasst zwei, etwa parallel geführte Wischerarme,
welche im Bereich einer ihrer Stirnseiten über Gelenke schwenkbar an ein
karosseriefestes Bauteil des Fahrzeuges gekoppelt sind und von einem
Wischermotor zu einer Pendelbewegung angetrieben werden. Anderenends
sind die Wischerarme gelenkig mit einem Verbindungshebel gekoppelt,
wodurch die beiden karosserieseitigen Gelenke der Wischerarme und
die gegenüberliegenden
Gelenke zum Verbindungshebel eine Viergelenkkinematik bilden. Der
Verbindungshebel ist außerdem Träger des
Wischblattes, welches über
die zu reinigende Scheibe geführt
wird. Aufgrund einer beweglichen Lagerung des Wischblattes an dem
die beiden Wischarme koppelnden Verbindungshebel führt die Scheibenwischvorrichtung
eine nur geringfügig
gekrümmte
Wischbewegung durch, bei der das Wischblatt über den gesamten Wischbereich
annähernd vertikal
geführt
wird.
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In
Ruhestellung, bei abgeschalteter Scheibenwischvorrichtung, befindet
sich das Wischblatt in vertikaler Position im äußersten Seitenbereich einer Scheibenseite,
wobei die Wischar me ausgehend von ihrer etwa mittigen Lagerung auf
der Oberseite der zu reinigenden Scheibe sich schräg über einen
oberen, seitlichen Scheibenbereich erstrecken. In Ruhestellung wird
dadurch ein Teil des Sichtfeldes von den Wischerarmen und dem Wischblatt
verdeckt.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Scheibenwischvorrichtung
für Fahrzeuge
in der Weise auszubilden, dass das Sichtfeld in geringstmöglicher
Weise eingeschränkt
wird. Es soll insbesondere in der Ruhelage der Scheibenwischvorrichtung
eine Ruhestellung des Wischblattes realisiert werden, welche sich
von der Position des Wischblattes von allen Positionen des Wischblattes
in Betriebsstellung unterscheidet.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche
geben zweckmäßige Weiterbildungen
an.
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Bei
der erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung,
die zwei in der Regel etwa parallel geführte Wischerarme umfasst, ist
das karosserieseitige Gelenk zumindest eines Wischerarmes aus der Betriebsstellung,
in der die Wischerarme durch Beaufschlagung des Wischermotors über die
Scheibe bewegbar sind beziehungsweise bewegt werden, in eine sich
von der Betriebsstellung unterscheidende Ruhestellung zu verlagern.
Gemäß dieser
Ausführung
ist zumindest ein karosserieseitiges Drehgelenk nicht ortsfest an
der Fahrzeugkarosserie, sondern verlagerbar an der Fahrzeugkarosserie
gehalten und wird zum Erreichen seiner Ruheposition relativ zur Fahrzeugkarosserie
verstellt. Dies eröffnet
die Möglichkeit,
die gesamte Wischerkinematik einerseits auf die Anforderungen in
Betriebsposition für
den Wischerbetrieb zu optimieren und andererseits unabhängig von
der dem Wischbetrieb zugeordneten Betriebsposition eine sich hiervon
grundsätzlich
unterscheiden de Ruheposition zu realisieren. Beispielsweise kann
in der Betriebsstellung ein Wischerbetrieb verwirklicht werden,
bei dem das von den Wischerarmen gehaltene und geführte Wischblatt
etwa senkrecht auf der zu wischenden Scheibe steht und in dieser
senkrechten Position zwischen dem linken und dem rechten Wischfeldrand
der zu reinigenden Scheiben hin und her bewegt wird, wobei das verlagerbare,
karosserieseitige Gelenk in Betriebsstellung eine -gegebenenfalls
auch mehrere- definierte Position gegenüber der Fahrzeugkarosserie
einnimmt. Zum Erreichen der Ruheposition, also beim Abschalten der
Scheibenwischvorrichtung, wird dann die Position des betreffenden,
karosserieseitigen Gelenks verlagert, wodurch sich die Relativposition
der beiden Wischerarme zueinander ändert und damit auch die Lage
des Wischblattes, welches nunmehr seine sich von der Betriebsstellung
unterscheidende Ruhestellung einnimmt.
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In
Betriebsstellung können
die beiden karosserieseitigen Gelenke der beiden Wischarme ortsfest an
der Fahrzeugkarosserie gehalten sein, so dass während der gesamten Schwenkbewegung
der Scheibenwischvorrichtung lediglich die Gelenkwellen der betreffenden
karosserieseitigen Drehgelenke verschwenkt werden, nicht jedoch
die Gelenke an sich. Diese Ausführung
zeichnet sich durch konstruktive Einfachheit aus.
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Alternativ
hierzu kann es aber auch vorteilhaft sein, auch während der
Wischbewegung die Relativposition der Drehgelenke gegenüber der
Fahrzeugkarosserie zu ändern,
wobei jedoch die Relativlage der beiden Gelenke zueinander vorteilhaft
beibehalten wird. Die Änderung
der Lage gegenüber
der Fahrzeugkarosserie kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt
werden, dass beide Drehgelenke an einer verstellbaren Konsole gehalten
sind und die Konsole mit Hilfe einer geeigneten Kinematik gegenüber der
Fahrzeugkarosserie bewegt wird. In der Ausfüh rung mit während der Wischbewegung gegenüber der
Fahrzeugkarosserie verlagerbaren Drehgelenken nimmt die Scheibenwischvorrichtung
eine Vielzahl unterschiedlicher Betriebsstellungen ein, wobei die
Extrempositionen durch die Umkehrpunkte des Wischblattes gekennzeichnet
sind. Von diesen Betriebsstellungen unterscheidet sich die Ruhestellung,
welche sich zweckmäßig an diejenige
Betriebsstellung anschließt,
die einer der beiden Umkehrlagen des Wischblattes entspricht.
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Von
der Betriebsstellung ausgehend wird die Ruhestellung mit Hilfe einer
geeigneten Beaufschlagung des Wischermotors erreicht, beispielsweise
dadurch, dass anstelle einer Pendelbewegung der Wischermotor über eine
der extremen Wischblattpositionen, in denen sich das Wischblatt
am äußersten Rand
des Wischfeldes befindet, hinaus bewegt wird, wodurch die gesamte
Wischerkinematik in die Ruheposition befördert wird.
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Zweckmäßig ist
einer der Wischerarme im Bereich der Fahrzeugkarosserie an einem
Exzenterhebel schwenkbar gelagert, der seinerseits schwenkbar an
die Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist. Bei einer Drehbewegung des
Exzenterhebels wird das verlagerbare, karosserieseitige Gelenk des
betreffenden Wischerarmes aus der Betriebsstellung in die Ruhestellung überführt. Dieser
Exzenterhebel ist in Betriebsstellung der Wischerarme insbesondere
ortsfest an der Fahrzeugkarosserie gehalten und wird lediglich zur Überführung von
Betriebs- in Ruhestellung bewegt. Dies kann beispielsweise dadurch
bewerkstelligt werden, dass gemäß einer
bevorzugten Ausführung
eine kinematische Kopplung zwischen demjenigen Wischerarm, welcher
von dem Wischermotor angetrieben wird, und dem verlagerbaren, karosserieseitigen
Gelenk besteht, welches insbesondere an dem Exzenterhebel gehalten
ist.
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Diese
kinematische Kopplung kann beispielsweise mit Hilfe eines Umschlingungsbandes realisiert
werden, welches den Exzenterhebel des einen Wischerarmes mit dem
zweiten Wischerarm verbindet und welches sich in Betriebsstellung
der Wischerarme in einem ungespannten Zustand befindet und nur während der Überführung in
die Ruhestellung im gespannten Zustand ist. Im ungespannten Zustand
sind über
das Umschlingungsband keine Kräfte
zu übertragen,
es wirken somit keine zusätzlichen, über die
Lagerreaktionskräfte
des normalen Wischerbetriebes hinausgehenden Kräfte auf die Gelenke; bei ungespanntem
Umschlingungsband findet daher keine Verlagerung von der Betriebsstellung
in die Ruheposition statt. Sobald jedoch durch eine entsprechende
Beaufschlagung des Wischermotors die Betriebsstellung verlassen
wird, spannt sich das Umschlingungsband und überträgt Kräfte zwischen den Wischerarmen,
woraufhin das verlagerbare Gelenk des einen Wischerarmes in Richtung
Ruheposition gegen den Druck einer Rückholfeder verstellt wird.
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Alternativ
zu einem Umschlingungsband kann an einem der Wischerarme ein Anschlag
vorgesehen sein, welcher in normaler Betriebsstellung außer Kontakt
steht und nur bei Überführung in
die Ruhestellung in Kontakt mit dem anderen Wischerarm, insbesonder
mit dem Exzenterhebel gelangt, so dass auch in dieser Ausführung nur
bei Überführung in
die Ruheposition eine Kraft auf das verlagerbare, karosserieseitige
Gelenk übertragen
wird, die dieses veranlasst, die Betriebsstellung zu verlassen und
die Ruheposition einzunehmen.
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Alternativ
kann zur Betätigung
des Exzenterhebels ein separater Antrieb vorgesehen sein.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung und der Zeichnung zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Scheibenwischvorrichtung zum Wischen
einer Fahrzeugscheibe, wobei die Scheibenwischvorrichtung zwei parallel
geführte
Wischerarme umfasst, die Träger
eines Wischblattes sind, welches beim Wischvorgang etwa vertikal
steht und zwischen linkem und rechtem Wischfeld bewegt wird, wobei
in Ruhestellung das Wischblatt eine horizontale Lage am unteren
Scheibenrand einnimmt,
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2 eine
vergrößerte Darstellung
der Wischerkinematik II aus 1,
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3 eine
schematische Darstellung der Kopplung zwischen einem Exzenterhebel
eines Wischerarmes und dem zweiten Wischerarm,
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4 eine
alternative Ausführung
zu 3,
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5 eine
weitere Ausführung.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In
den 1 und 2 ist eine Scheibenwischvorrichtung 1 dargestellt,
welche in Kraftfahrzeugen zum Wischen einer Fensterscheibe 8,
insbesondere der Frontscheibe des Fahrzeuges eingesetzt wird. Die
Scheibenwischvorrichtung 1 umfasst zwei Parallelwischerarme 2 und 3,
welche einenends gelenkig an der Fahrzeugkarosserie gelagert sind und
anderenends gelenkig mit einem Trägerhebel 4 verbunden
sind, der Träger
eines Wischblattes 5 ist. Der Wischerarm 2 besitzt
ein karosserieseitiges Drehgelenk 2a und ist im Bereich
seiner gegenüberliegenden
Stirnseite über
ein weiteres Drehgelenk 2b schwenkbar mit dem Trägerhebel 4 verbunden.
Der zweite Wischerarm 3 ist über ein ortsfestes Drehgelenk 3a schwenkbar
mit der Fahrzeugkarosserie gekoppelt, im Bereich seiner gegenüberliegenden
Stirnseite ist der Wischerarm 3 über ein Drehgelenk 3b ebenso
wie der Wischerarm 2 drehbar mit dem Trägerhebel 4 verbunden.
Die Wischerarme 2 und 3 bilden gemeinsam mit dem
Trägerhebel 4 und
den Drehgelenken 2a, 2b sowie 3a und 3b eine
Viergelenkkinematik. Das Wischblatt 5 ist unbeweglich mit dem
Trägerhebel 4 verbunden
und erstreckt sich etwa orthogonal zum Trägerhebel 4 und nimmt
in seinen Betriebspositionen zum Wischen der Fensterscheibe 8 eine
etwa vertikale Stellung ein. Die Ausführung als Viergelenkkinematik
ermöglicht
in allen Wisch- bzw. Betriebsstellungen eine etwa vertikale Position
des Wischblattes 5.
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Der
erste Wischarm 2 übernimmt
die Funktion eines Steuerhebels, der zweite Wischarm 3 die Funktion
eines antreibenden Armes, der von einem Wischermotor 6 mit
einer um das karosseriefeste Drehgelenk 3a wirkenden Kraft
beaufschlagt wird. Der Wischermotor 6 ist zweckmäßig als
Elektromotor ausgeführt,
gegebenenfalls kommen aber auch alternative Motorausführungen
in Betracht, beispielsweise hydraulische oder pneumatische Antriebe.
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Im
regulären
Betrieb wird der zweite Wischerarm 3 von dem Wischermotor 6 in
der Weise beaufschlagt, dass die Wischerarme 2 und 3 sowie das
Wischblatt 5 zwischen der mit durchgezogenem Strich dargestellten
Position und der strichlierten Position verschwenkbar sind. In der
mit durchgezogenem Strich dargestellten Position befindet sich das Wischblatt 5 im
Be reich des rechten Scheibenrandes, in der Gegenposition, welche
strichliert dargestellt ist (Wischerarme 2', 3', Wischblatt 5') liegt das Wischblatt 5' in seiner linken
Wischfeldposition. Die Wischerarme 2 und 3 legen
im regulären
Wischbetrieb, welcher der normalen Betriebsstellung entspricht,
bei der Bewegung zwischen äußerster
rechter und äußerster
linker Wischfeldposition den Winkel α zurück.
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Zum
Erreichen einer Ruheposition werden die Wischerarme 2 und 3 aus
ihrer linken Wischfeldposition 2', 3' durch Beaufschlagung des Wischermotors 6 um
einen weiteren Winkelbetrag β nach
links verschwenkt und nehmen schließlich in Ruhelage die mit strichpunktiertem
Strich dargestellte Position ein (Wischerarme 2'', 3'',
Wischblatt 5''). In der Ruheposition
nimmt das Wischblatt 5'' eine horizontale
Lage im Bereich des unteren, quer verlaufenden Scheibenrandes ein.
Dies hat den Vorteil, dass das Sichtfeld praktisch nicht durch die
Scheibenwischvorrichtung 1 eingeschränkt wird.
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Wie
insbesondere der Ausschnittvergrößerung nach 2 zu
entnehmen, ist der erste Wischerarm 2 nicht direkt an der
Fahrzeugkarosserie gelagert, vielmehr ist das karosserieseitige
Gelenk 2a des Wischerarmes 2 an einen Exzenterhebel 7 gekoppelt,
der anderenends über
ein Drehgelenk 7a ortsfest und schwenkbar mit der Fahrzeugkarosserie verbunden
ist. Der Exzenterhebel 7 behält seine mit durchgezogenem
Strich dargestellte Lage während der
gesamten Betriebsposition der Scheibenwischvorrichtung 1,
in welcher die Wischerarme und das Wischblatt die Wischbewegung
mit dem Winkel α ausführen.
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Zur Überführung der
Scheibenwischvorrichtung 1 von der Betriebsposition in
die Ruheposition wird der zweite Wischerarm 3' aus seiner äußersten linken
Wischfeldposition um einen weiteren Winkelbetrag β bis zum
Erreichen der mit 3' gekennzeichneten
Ruhelage um sein karosseriefestes Drehgelenk 3a verschwenkt.
Aufgrund einer kinematischen Kopplung zwischen dem zweiten Wischerarm 3 und dem
ersten Wischerarm 2 bzw. dem Exzenterhebel 7 wird
Letzterer um sein karosseriefestes Drehgelenk 7a und den
Winkelbetrag γ verschwenkt;
der Winkel γ entspricht
dem Winkel β bei
der Überführung von Betriebs-
in Ruheposition, kann sich jedoch vom Winkel β betragsmäßig unterscheiden. Unterschiede
in den Winkelbeträgen β und γ können durch
die kinematische Übertragung
zustande kommen.
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Da
der zweite Wischerarm 3 bei der Überführung von Betriebsin Ruhestellung
seine karosserieseitige Drehachse im Drehgelenk 3a beibehält, der erste
Wischerarm 2 dagegen aufgrund seiner Kopplung mit dem Exzenterhebel 7 eine
Veränderung
seiner Drehachse im Drehgelenk von 2a nach 2a'' erfährt, ändert sich auch die Relativposition
zwischen beiden Wischerarmen 2 und 3. Dies hat
wie in 1 dargestellt eine Schwenkbewegung des Wischblattes
aus der aufrechten Position 5' in die horizontale Position 5'' zur Folge.
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In
den 3 und 4 ist die kinematische Kopplung
zwischen dem angetriebenen, zweiten Wischerarm 3 und dem
Exzenterhebel 7 dargestellt, welcher Träger des karosserieseitigen
Drehgelenks 2a des ersten Wischerarmes 2 ist.
Der zweite Wischerarm 3 besitzt einen Verlängerungsarm 11 auf der
gegenüberliegenden
Seite seines karosserieseitigen Drehgelenkes 3a. An diesem
Verlängerungsarm 11 ist
ein Umschlingungsband 10 befestigt, das aus einem flexiblen
Material besteht und das auf seiner dem Verlängerungsarm 11 abgewandten
Seite mit einer Rolle 9 verbunden ist, welche koaxial zur Welle
des Drehgelenks 7a des Exzenterhebels 7 gelagert
ist und mit dieser Welle umläuft.
Das flexible Umschlingungsband 10 befindet sich in der
regulären Betriebsstellung
der Scheibenwischvor richtung, also während der Wischbewegung, in
einem schlaffen Zustand, in welchem eine Kraftübertragung vom angetriebenen
Wischerarm 3 auf den Exzenterhebel 7 ausgeschlossen
ist.
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Das
Umschlingungsband 10 nimmt erst dann eine gespannte Lage
ein, sobald die Scheibenwischvorrichtung 1 ihre äußerste,
linke Position am linken Scheibenrand erreicht. Soll die Betriebsstellung
verlassen und die Ruhestellung erreicht werden, so verstellt der
Wischermotor 6 den zweiten Wischerarm 3 um den
zusätzlichen
Winkelbetrag β,
woraufhin auch der Verlängerungsarm 11 um
einen entsprechenden Winkelbetrag verschwenkt wird und das nunmehr
gespannte Umschlingungsband 10 eine entsprechende Kraft
auf die Rolle 9 ausübt,
wodurch der Exzenterhebel 7 um den Winkel γ in seine
mit 7'' gekennzeichnete
Ruheposition überführt wird.
Zweckmäßig ist
die Rolle 9 bzw. der Exzenterhebel 7 durch die
Kraft einer Feder in Richtung Betriebsstellung beaufschlagt, so
dass der Exzenterhebel 7 seine Betriebsstellung selbsttätig wieder
erreicht, sobald die Spannung im Umschlingungsband 10 nachlässt bzw.
aufgehoben wird.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 4 ist
die kinematische Kopplung zwischen dem Wischerarm 3 und
dem Exzenterhebel 7 über
einen Anschlag 12 realisiert, welcher einen fest mit dem
Wischerarm 3 verbundenen Arm 13 mit einer am stirnseitigen
Ende des Armes angeordneten, drehbaren Rolle 14 umfasst.
Der Anschlag 12 ist in der Weise ausgebildet, dass bei
Erreichen der linken, äußeren Position
die Rolle 14 in Kontakt mit dem Exzenterhebel 7 – oder mit
einem mit dem Exzenterhebel 7 verbundenen Bauteil – gelangt.
Wird der Wischerarm 3 aus der Betriebsposition in Richtung
Ruheposition weiterverschwenkt, drücken der Arm 13 und
die Rolle 14 den Exzenterhebel 7 in seine mit 7'' gekennzeichnete Ruhelage. Während der Überführungsbewegung
ist die Rolle 14 in der Lage, entlang der Kon tur des Exzenterhebels 7 abzurollen.
Zweckmäßig ist
auch in diesem Ausführungsbeispiel
der Exzenterhebel 7 durch eine Federanordnung in seine
Betriebsposition kraftbeaufschlagt und nimmt diese selbsttätig wieder
ein, sobald der Wischerarm 3 wieder zurückbewegt wird und demzufolge
auch der Arm 13 mit der Rolle 14 zurückverschwenkt
wird.
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Alternativ
zu dem Anschlag mit dem Arm 13 und der Rolle 14 kann
auch ein Zahngetriebe verwendet werden, bei welchem beispielsweise
ein mit dem Wischerarm 3 verbundenes Zahnrad mit einem mit
dem Exzenterhebel 7 verbundenen Zahnrad kämmt.
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Es
handelt sich hier jeweils nur um Ausführungsbeispiele. Die Technik
kennt zahlreiche weitere Kinematiken, um das Wischerblatt bei Überschreiten der
Betriebsstellung durch Drehen des Exzenterhebels in die Ruheposition
zu überführen. Zu
erwähnen ist
hier auch eine nur näherungsweise
Parallelführung
des Wischerblatts, indem der Exzenterhebel 7 vom Wischerblatt 3 über einen
kontinuierlich wirkenden Koppeltrieb (Koppelstange 16)
angetrieben wird, wobei der Antriebshebel 15 des Wischerarms 3 in seinen
Betriebspositionen um die Totlage herum pendelt und nur beim Überführen in
die Ruhelage einen größeren Stellweg
an die Koppelstange vermittelt, 5.