DE112006001980T5

DE112006001980T5 - Windabweiser mit symmetrischer Geometrie

Info

Publication number: DE112006001980T5
Application number: DE112006001980T
Authority: DE
Inventors: T. Van Lebanon Walworth; David B. Franklin Hook; Craig Fairfield Withaker; Mark Lebanon Howell; William Paragould McGinn; Joseph C. LaSalle Bacarella
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2008-08-28
Also published as: GB2442187A; KR20080041631A; CN101233025B; WO2007014389A9; GB0802185D0; US20070022556A1; JP2009502632A; CN101233025A; WO2007014389A3; WO2007014389A2

Abstract

Scheibenwischerblatt-Baugruppe, verwendet in Verbindung mit einer Vielzahl von schrägstehenden Fahrzeug-Windschutzscheiben, enthaltend:
ein elastisches Wischelement, welches Wischelement eine Windschutzscheibenoberflächen-Wischkante und einen in Längsrichtung durch es hindurch verlaufenden Durchgang enthält;
einen halbstarren, gekapselten Trägerstab, welcher Trägerstab im Längsdurchgang des Wischelements angeordnet ist;
ein Scheibenwischer-Verbindungselement, welches Verbindungselement die Scheibenwischerblatt-Baugruppe an mindestens einer Art von Scheibenwischerarm, welcher an einem Kraftfahrzeug befestigt ist, abnehmbar befestigt;
ein Aerodynamik-Windabweiserelement, welches Windabweiserelement die Kraft des Winds während der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs nutzt, um einen nach unten gerichteten Druck des elastischen Wischelement gegen eine Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs zu erzeugen, welches Windabweiserelement ferner die Kraft des Winds während der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs nutzt, um ein Verdrehen und Verwinden des elastischen Wischelements um den gekapselten Trägerstab zu verhindern.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Scheibenwischer-Baugruppen. Insbesondere betrifft diese Erfindung die Aerodynamik von Scheibenwischern bezüglich der Auswirkungen auf ihre Langlebigkeit und Leistung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Viele Wischerblatt-Systeme sind im Hinblick auf Windauftriebs-Betrachtungen konstruiert. Windauftrieb ist das Abheben des Scheibenwischers von Wischoberfläche, verursacht durch die Kraft des Winds gegen das Wischerblatt. Häufig wird in vielen herkömmlichen Brückenstrukturen der Auftrieb durch Konstruieren von Löchern und/oder Schlitzen in den Überbau kompensiert, um Auftriebskräfte bei aerodynamischen Anwendungen zu abfließen zu lassen. Andere Formen nach Stand der Technik integrieren einen Spoilerteil in die Baugruppe. Die meisten dieser Spoiler oder Windabweiser sind zusätzliche angebrachte Komponenten. Noch andere Systeme bieten wenige oder gar keine aerodynamischen Betrachtungen der Konstruktion.
Derzeitige Brückensysteme mit Löchern und/oder Schlitzen zum Minimieren der Windauftriebseffekte sind selten in der Lage, den Ansprüchen heutiger Fahrzeugnormen und -anforderungen genügend Widerstand entgegenzusetzen. Derzeitige Windabweisersysteme und/oder Spoilersysteme sind nicht symmetrisch. Auf ein Scheibenwischersystem einwirkende Seitenböen und Querwinde haben gewöhnlich 10–20 MPH und beeinträchtigen häufig die Wischleistung. Seitenböen von großen Fahrzeugen wie 18-rädrigen Lastwagen erzeugen oft vorübergehende Sichtprobleme für den Fahrer. Derzeitige Systeme mit Wischern des Trägertyps bieten keine symmetrische Wischerkonstruktion für das Profil des Windabweiser-Teils. Folglich neigt der Wischer zu schlechter Wischqualität, wenn starke Seitenböen auftreten. Darüber hinaus wischt bei vielen Scheibenwischersystemen das eine Wischerblatt oder das andere in einem Muster, welches den Arm hinter die Stelle dreht, wo die entgegengesetzte Seite des Wischers in jedem Takt des normalen Betriebs einer Gegenwind-Widerstandskraft direkt ausgesetzt ist.
Formen nach Stand der Technik geben der Wischer-Baugruppe keine zusätzliche Festigkeit, oder schlimmer, sie schaffen ein außermittiges Festigkeitselement, das eine Verwindungskraft auf die Wischer-Baugruppe ausübt, was zu einer schlechten Wischqualität führt. Überdies kompensieren derzeitige Wischerprodukte mit Windabweiser-Merkmalen weder Änderungen des relativen Winkels der Wischoberfläche zu den Gegenwindkräften noch kompensieren derzeitige Wischerprodukte verschiedene Krümmungen von Wischoberflächen. Eher haben die dem Stand der Technik entsprechenden Formen von Windabweisern eine Einheitsgröße.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Deshalb besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Scheibenwischer-Baugruppe mit einem Windabweiserelement zu schaffen, welches überdies das elastische Wischerblatt gegen Verwinden um den Träger widerstandsfähig macht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen mit dem Wischerblattelement gebildeten symmetrischen Windabweiser zu schaffen, so dass die Baugruppe in beiden Richtungen verwendet werden kann, wodurch Fehler beim Einbau- und/oder Montagevorgang ausgeschlossen werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, für Wischwirkung zu sorgen, ohne einen durch Seitenböen und/oder durch während eines normalen Hubs bei Überschreitung einer 90-Grad-Stellung bezüglich der Ruhestellung auf die Rückseite des Wischers einwirkenden Gegenwind verursachten Rückgang der Wischqualität hinnehmen zu müssen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Festigkeitselement für die Wischer-Baugruppe zu schaffen, welches keine auf die Wischer-Baugruppe einwirkende außermittige Verwindungskraft mit sich bringt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wischerblatt-Baugruppe zu schaffen, welche definitiv verschiedene Wischeigenschaften für einen Wischhub im Vergleich zum anderen aufweist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wischer-Baugruppe zu schaffen, welche einen konzentrierten und abstimmbaren Drehpunkt des zugehörigen Scharnierelements des Wischerblatts besitzt.
Schließlich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Einrichtung zum Beheizen oder Enteisen des Scheibenwischerelements, allein oder in Verbindung mit der Wischoberfläche selbst, zu integrieren.
Diese und weitere Aufgaben werden aus den folgenden ausführlichen Beschreibungen einer elastischen Wischerblatt-Baugruppe ersichtlich. Die Baugruppe enthält einen elastischen Windabweiser-Teil, welcher so formgegossen oder extrudiert ist, dass ein Aufnahme-Hohlraum zum Einführen eines Trägers vorhanden ist. Das elastische Windabweiser-Teil verfügt über ein Merkmal, das strategisch so angeordnet und strukturell so wirksam ist, dass es ein Verdrehen oder Verwinden des elastischen Teils um den Träger herum verhindert. Der Windabweiser ist symmetrisch bezüglich der axialen Ausrichtung des Trägers. Die Symmetrie gestattet die Umwandlung der Windkraft-Komponenten von Auftriebskräften zu Normalkräften, welche so wirken, dass sie den Wischer auch unter Einwirkung von Seitenböen oder entgegengesetzten Gegenwindkräften gegen die Wischoberfläche drücken und/oder gedrückt halten. Ferner schafft die Symmetrie ein Festigkeitselement, welches direkt über die Oberseite der Wischlippenoberfläche einwirkt, wodurch das Ausüben einer Verwindungskraft auf den Träger vermieden wird.
Weitere mögliche Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung werden aus der im Folgenden ausgeführten ausführlichen Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich von selbst, dass die ausführliche Beschreibung und die konkreten Beispiele, obwohl sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erkennen lassen, lediglich zur Veranschaulichung dienen sollen und nicht den Umfang der Erfindung beschränken sollen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird durch die ausführliche Beschreibung und die folgenden beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
1 ist eine perspektivische Teilansicht des Zusammenbaus der Scheibenwischerblatt-Baugruppe der vorliegenden Erfindung;
2a ist eine perspektivische Teilansicht einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor dem Zusammenbau;
2b ist eine perspektivische Teilansicht der Scheibenwischerblatt-Baugruppe aus 2a in zusammengebautem Zustand;
3a ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3b ist eine perspektivische Teilansicht der in 3a gezeigten Ausführungsform;
4a ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4b ist eine perspektivische Teilansicht der in 4a gezeigten Ausführungsform;
5 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine perspektivische Teilansicht des Zusammenbaus einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem in Abschnitte gegliederten Windabweiser;
7a bis 7d sind Schnittansichten weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
8a und 8b sind Schnittansichten der Ausführungsformen in 7c beziehungsweise 7d bei Verwendung auf einer Windschutzscheibenoberfläche;
9 bis 13c sind perspektivische Teilansichten weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
14 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15a bis 9-E [sic] sind perspektivische Teilansichten weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
10-E [sic] und 11-E [sic] sind Schnittansichten von 9-E [sic] bei den Linien 15d [sic] beziehungsweise 16a [sic];
17a ist eine perspektivische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform, welche ein an der Wischer-Baugruppe befestigbares Endstück enthält;
17b ist eine in der Ebene V liegende Schnitt-Teilansicht von 17a;
18a bis 18d sind perspektivische Teilansichten verschiedener Ausführungsformen des Trägers;
19a ist eine perspektivische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform eines an der Wischer-Baugruppe befestigbaren Endstücks;
19b ist eine Schnitt-Teilansicht der in 19a gezeigten Ausführungsform vor dem Zusammenbau;
20 ist eine perspektivische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform, welche ein an der Wischer-Baugruppe befestigbares Endstück enthält;
21a und 21b sind perspektivische Teilansichten einer weiteren Ausführungsform, welche ein an der Wischer-Baugruppe befestigbares Endstück und das Aufnahmeende des Wischerblatts enthält;
22a und 22b sind perspektivische Teilansichten einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche in einem Ruhezustand beziehungsweise einem gedehnten Zustand dargestellt sind;
23 ist eine Schnitt-Teilansicht von 22b;
24a und 24b sind Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche in einem Ruhezustand beziehungsweise einem gedehnten Zustand dargestellt sind;
25a und 25b sind Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche in einem Ruhezustand beziehungsweise einem gedehnten Zustand dargestellt sind;
26 ist eine vergrößerte Seitenansicht und eine perspektivische Teilansicht des Wischerblatts gemäß der in 1 gezeigten wichtigsten Ausführungsform;
27a bis 27m sind Seiten-Teilansichten alternativer Ausführungsformen zum distalen Ende der Wischerblatt-Kante;
28 und 29 sind Schnittansichten zweier alternativer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
30a und 30b sind Schnittansichten der in 28 gezeigten Ausführungsform, bei welchen das Wischerblatt in eine erste Richtung beziehungsweise eine zweite Richtung geschwenkt ist;
31a bis 31c sind Schnittansichten der Lage einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezüglich der Windkraft;
32 ist eine Draufsicht eines alternativen Scheibenwischsystems;
33a bis 36 sind Schnittansichten alternativer Ausführungsformen mit nicht-parallelen Scharnierelementen;
37 bis 81 sind vergrößerte Schnitt-Teilansichten alternativer Ausführungsformen des Scharnierteils des Wischerblatts; und
82 bis 94 sind Schnittansichten weiterer Ausführungsformen des Scheibenwischer-Grundkörpers mit verschiedenen Scharniergeometrien.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ist lediglich beispielhaft und soll die Erfindung, ihre Anwendung oder ihren Nutzen in keiner Weise beschränken.
1 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche eine Scheibenwischer-Baugruppe 10 mit einem Windabweiser 37 von symmetrischer Geometrie und einem abnehmbaren Träger 39, welcher in einem axialen Aufnahme-Durchgangsloch 38 des elastischen Wischerelements 32 Aufnahme finden soll, enthält. Der Windabweiser 37, welcher die Kraft des Winds aufnimmt, während das Fahrzeug in Bewegung ist, ist symmetrisch, um Einbaufehler auszuschließen, und wandelt die Kraft des Winds in eine nach unten gerichtete Kraft der Wischerblatt-Kante 34 auf die Windschutzscheibe eines Fahrzeugs um. Ferner dient er dazu, für Wischwirkung zu sorgen, ohne einen durch Seitenböen und/oder durch während eines normalen Wischhubs bei Überschreitung einer 90-Grad-Stellung bezüglich der Ruhestellung auf die Rückseite des Wischerelements 32 einwirken de Gegenwinde verursachten Rückgang der Wischqualität hinnehmen zu müssen. 2a und 2b zeigen weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vor dem Zusammenbau beziehungsweise in zusammengebautem Zustand, bei welchen der Windabweiser 31 aus einem separaten elastischen Element besteht, das mittels einer Feder 33 befestigt wird, welche in einer unterhalb des Durchgangs 48 zur Aufnahme des Trägers 39 angeordneten Nut 35 des Wischer-Grundkörpers 30 aufgenommen wird. Der gewünschte Effekt des Windabweisers kann anwendungsspezifisch sein, wie in 2b gezeigt, wo der Windabweiser 31 eine dicke Seitenwand aufweist, was eine Wischer-Baugruppe 10 mit höherem Profil ergibt. Der Wischer-Grundkörper 30 kann unabhängig vom Träger 39 hergestellt werden, indem der Träger 39 mit dem elastischen Wischermaterial umspritzt oder zusammen mit diesem extrudiert wird.
3a und 3b zeigen eine weitere Ausführungsform einer gekapselten Träger/Wischer-Baugruppe 10 der vorliegenden Erfindung, welche ein langgezogenes elastisches Element 12 mit einem Grundkörper 13 und einer an einer Unterseite 15 desselben mittels eines schmalen flexiblen Stegs 16 drehbar befestigten Windschutzscheiben-Wischkante 14 enthält. Der Grundkörper 13 enthält ferner einen Längsdurchgang 18, durch welchen ein langgezogener gekapselter Träger 19 von vorbestimmter Steifigkeit eingeführt wird, welcher dabei durch das elastische Element 12 gekapselt wird. Die Form des Durchgangs 18 ist im Großen und Ganzen komplementär zur Form des gekapselten Trägers 19, wodurch ein Verdrehen und Verwinden des elastischen Elements 12 unabhängig vom gekapselten Träger 19 verhindert wird.
4a und 4b zeigen eine alternative Ausführungsform der aus gekapseltem Träger und Wischer bestehenden Baugruppe 10 der vorliegenden Erfindung, welche ein ähnliches langgezogenes elastisches Element 22 mit einem Grundkörper 23 und einer an einer Unterseite 25 desselben mittels eines schmalen flexiblen Stegs 26 befestigten Windschutzscheiben-Wischkante 24 enthält. Die Form des elastischen Elements 22 und des entsprechenden Längsdurchgangs 28 dieser Ausführungsform wie gezeigt gestattet ein minimales vorbestimmtes Maß an Biegung durch den darin enthaltenen gekapselten Träger 29, während sie dennoch ein unwesentliches Verwinden des elastischen Elements 22 unabhängig vom und um den gekapselten Träger 29 verhindert. 5 zeigt eine weitere Ausfüh rungsform, welche in ihrem Aufbau der in 3a gezeigten ähnelt, mit einem dickeren Grundkörper 13 für höhere Windbeständigkeit.
Als eine Alternative zum in 6 gezeigten Aufbau des symmetrischen Windabweisers kann der Windabweiser aus Abschnitten 41, 43, 45 geschaffen sein, was eine noch bessere Feinabstimmung der Windkräfte auf die Scheibenwischer-Leistungscharakteristik gestattet. Eine Feder 42, welche längs an einer Oberseite des Wischer-Grundkörpers 30 angeordnet und über dem Durchgangsloch 38 zentriert ist, findet in einer Nut 44 an der Unterseite jedes Windabweiser-Abschnitts Aufnahme, um jeden einzelnen Abschnitt sicher zu befestigen. Die einzelnen Segmente können entfernt oder ersetzt werden, wenn sie verschlissen sind, und können verschiedene Windabweiser-Geometrien aufweisen, wodurch es möglich ist, die auf einen bestimmten Teil des Wischers einwirkenden Windkräfte gegenüber dem restlichen Wischer zu erhöhen oder zu verringern.
7a bis 7d zeigen verschiedene Konstruktionen des in 1 gezeigten symmetrischen Windabweisers 37 im Querschnitt. Jedes Profil reagiert mit einer anderen Charakteristik auf die Kraft des Winds, welche es in eine nach unten gerichtete Kraft der Wischkante 24 auf die Windschutzscheibe eines Fahrzeugs umwandelt. 8a und 8b zeigen den Effekt der auf die in 7c beziehungsweise 7d gezeigten Wischer-Profile einwirkenden Windkraft (durch den Pfeil 'W' angedeutet). Das in einer bestimmten Anwendung wie gezeigt implementierte bevorzugte Profil hängt von der Neigung der Fahrzeug-Windschutzscheibe 5 ab. Wie in 9 bis 9-E [sic] gezeigt, können Form, Geometrie und Konstruktion des Windabweisers von Ausführungsform zu Ausführungsform variieren. 9 zeigt eine Wischer-Baugruppe mit relativ großen Windabweiser-Teilen 51, 52 an den distalen Enden der Wischer-Baugruppe und einem relativ kleinen Teil 50 in der Mitte. 10 zeigt eine Wischer-Baugruppe mit einem relativ breiten Bereich 55 in der Mitte des Windabweisers und relativ schmalen distalen Enden 54, 56. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem relativ scharfen Aerodynamikelement an den distalen Stellen 58, 59 und einem stumpfen oder mehr gerundeten Windabweiser-Teil 57 in der Mitte des Wischerblatts. Die genaue Anordnung, Menge und Ausrichtung dieses Merkmals und der folgenden Merkmale sind, da von der einwirkenden Windkraft und der Neigung der Windschutzscheibe, bei welcher sie implementiert werden, abhängig, für jede Anwendung verschieden und sollen im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten sein.
12a bis 12d zeigen eine Reihe von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche eine Vielzahl von am Windabweiser 37 befindlichen erhöhten Rippen 60 oder Vertiefungen 61 in einer Vielzahl von zur Achse des Wischer-Grundkörpers 30 senkrechten Mustern aufweisen. 12e bis 12h zeigen eine Reihe von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche eine Vielzahl von am Windabweiser 37 befindlichen erhöhten V-förmigen Rippen 62 oder V-förmigen Vertiefungen 63 in einer Vielzahl von zur Achse des Wischer-Grundkörpers 30 senkrechten Mustern aufweisen.
In einer alternativen Ausführungsform wie in 13a bis 13c gezeigt kann der Windabweiser 37 eine bis zu einem gewissen Grad texturierte Oberfläche haben, entweder einheitlich leicht 64 oder stark 65 oder veränderlich texturiert 64, 65, was dem Wischer für Feinabstimmungs-Anforderungen einen erhöhten Windwiderstand verleiht.
Das Profil des Windabweisers 37 kann je nach spezifischer Anwendung verändert werden wie in 14 bis 16c gezeigt. Bei diesen Ausführungsformen kann der Wischer-Grundkörper 30 mit dem Windabweiser 37 eine Vielzahl von V-förmigen Aussparungen 66 im Windabweiser in beliebiger Anzahl und Ausrichtung enthalten. Die Aussparungen 66 können sich ausdehnen wie in 15b bis 12b [sic] gezeigt und einen ebenen mittleren Abschnitt 67 und entweder schräge Seiten 68 oder gerundete Seiten 69 oder eine veränderliche Topographie entlang des gesamten Windabweisers 37 wie in 16a gezeigt haben. 16b bis 9-E [sic] zeigen eine weitere Ausführungsform, bei welcher der Windabweiser 37 eine zickzackförmig verlaufende Mittellinie 70 hat, welche abwechselnd im großen und ganzen vor der Mittellinie 71 des Wischerblatts und im großen und ganzen hinter der Mittellinie des Wischerblatts liegen kann, wie in den Schnittansichten 16b und 16c gezeigt.
Wie oben offenbart, ist bei der vorliegenden, eine Scheibenwischer-Baugruppe betreffenden Erfindung der Träger 39 in Längsrichtung durch den Wischer-Grundkörper 30 verlaufend im Durchgangsloch 38 angeordnet. Die vorliegende Erfindung umfasst außerdem eine Vielzahl von Endstücken 80, welche die distalen Enden des Scheibenwischer-Grundkörpers abdichten, um Fremdkörper am Eindringen in den Wischer-Grundkörper 30 zu hindern. Die Einrichtung zur Befestigung dieser Endstücke 80 ist in der Reihe von Abbil dungen 17a bis 21b dargestellt. 17a und 17b sowie 19a und 19b zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Endstücke 80 und ihrer Befestigung am Wischer-Grundkörper. Der Träger 39 enthält eine quadratische Lappen-Aufnahmeöffnung 81 in der Nähe des distalen Endes, durch welche ein komplementärer Lappen 82 am Befestigungsflansch 83 des Endstücks 80 angebracht wird. Das Endstück 80 kann von einer Form sein, welche das Profil des Windabweisers 37 fortführt, um das Erscheinungsbild des Wischers abzurunden. Es wird befestigt, indem der Befestigungsflansch 83 so in das distale Ende des Wischer-Grundkörpers 30 eingeführt wird, dass er das distale Ende des Trägers 39 im Durchgangsloch 38 überlappt. Die Elastizität des Wischer-Grundkörpers gestattet, das Durchgangsloch 38 zu dehnen, um die Überlappung am Ende des Wischerblatts aufzunehmen, und die elastische Kraft 'F' hält den Lappen 82 in der Öffnung 81 fest, wodurch das Endstück gesichert ist. Das Endstück 80 kann so konstruiert sein, dass es bündig mit dem distalen Ende des Wischer-Grundkörpers 30 abschließt wie in 17b gezeigt, oder es kann so konstruiert sein, dass es das Ende verkapselt wie in 19a und 19b gezeigt.
Die Enden des Trägers 39 können verschiedenste Befestigungseinrichtungen zur Verbindung mit dem Endstück 80 aufweisen, wie in 18a bis 18d gezeigt. Neben der Lappen-Aufnahmeöffnung 81 gibt es andere Möglichkeiten wie ein Paar seitlicher Aussparungen 85 mit einer mittigen Öffnung 84, eine Schlüsselloch-Kerbe 86 oder einen herausgebogenen Verriegelungslappen 87, welche mit dem Endstück eng in Verbindung stehen.
20 zeigt eine weitere Ausführungsform eines verkapselnden Endstücks 80, welches eine Vielzahl von nach hinten ragenden Zähnen 88 enthält, welche auf die elastische Oberfläche des Windabweisers 37 drücken, wenn es auf das Ende des Wischers aufgepresst wird. Alternativ zeigen 21a und 21b eine Ausführungsform, welche einen dreieckigen (oder anders geformten) Lappen 89 verwendet, der in einer im Wischer-Grundkörper 30 befindlichen komplementären Öffnung 90 Aufnahme findet, die vom Durchgangsloch 38, in welchem sich der Träger 39 befindet, getrennt ist. Die Öffnung 90 ist so dimensioniert, dass sie den Lappen 89 reibschlüssig festhält, wenn das Endstück 80 auf das Ende des Wischer-Grundkörper 30 und des Windabweisers 37 gesetzt wird.
Wie in 22a bis 25b gezeigt, bietet die vorliegende Erfindung einen weiteren Vorteil, falls die Wischerblatt-Kante 34 einmal an einer Windschutzscheibe festhängt oder anfriert.
Um zu verhindern, dass die Wischerblatt-Kante 34 am Scharnier 100 vom Wischersystem abreißt, wenn versucht wird, den Scheibenwischer in angefrorenem Zustand in normale Takte zu zwingen, bildet das Durchgangsloch 38 einen Entspannungspunkt, welcher verhindert, dass das Scharnier 100 übermäßigen Zugkräften ausgesetzt wird, welche normalerweise zu Rissen führen würden. Die Öffnung, welche normalerweise den hierin offenbarten Träger kapselt, kann sowohl in ihrem Ruhezustand als auch in ihrem gedehnten Zustand eine Vielzahl von Querschnittsformen aufweisen, wie in 24a bis 25b gezeigt. Alternativ kann die Wischerblatt-Kante 34 wie in 26 bis 27m gezeigt an den distalen Enden 101 abgeschrägt sein, um eine auf das Scharnier wirkende Zugbelastung zu entschärfen, um zu verhindern, dass sie, verursacht durch normale Bedingungen des Festhängens oder Anfrierens an der Wischoberfläche zerrissen wird. Die Abschrägung 102, welche formgegossen oder durch einen Schneidvorgang nach dem Formen des Wischerblatts gebildet ist, kann die Geometrie eines Radius, konvex oder konkav, ausgebogt oder ausgespart, annehmen wie in den obigen Figuren gezeigt.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Längsdurchgang oder das Durchgangsloch 28 außerdem eine Kommunikationseinrichtung für die Beförderung und Verteilung von Waschflüssigkeit bilden. Ferner könnte der Durchgang als ein Teil eines Rückführungssystems für eine 'erwärmte' Flüssigkeit verwendet werden, durch welches möglicherweise abgezweigtes Motorkühlmittel hindurchgepumpt wird, um einen Wischer zu erwärmen und anschließend den an einer gefrorenen Windschutzscheibe angefrorenen Wischer loszuschmelzen. Auch weitere Einrichtungen könnten durch das Durchgangsloch 28 implementiert werden, wie eine eingebettete Heizeinrichtung aus einer Elektro-, Solar- oder Warmluftleitung, um eine Auftau-Wärmequelle für die Wischerblatt-Kante 34 als Schutz gegen Anfrieren zu schaffen.
Die Konstruktionsimplementierung und die Lage des Scharniers 100 der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Scheibenwischer-Baugruppe können sich auf die Langlebigkeit und Leistung der Wischerblatt-Baugruppe in Verbindung mit einem Windabweiser 37 auswirken. 28 bis 30b zeigen den Scheibenwischer-Grundkörper 30 und die Wischerblatt-Kante 34, wie sie mit dem allgemein mit 100 bezeichneten Scharnierteil verbunden sind. Das Scharnier 100 kann ein einziges Element sein, wie in 28 gezeigt, oder es kann aus zusammengesetzten Scharnieren bestehen und zwei Drehpunkte 100, 104 ent halten, wie in 29 gezeigt. Die Seitenflächen des Scharniers 106 und 107 sind parallel und symmetrisch, was dem Scharnier gestattet, sich symmetrisch um die Mittelachse 105 zu krümmen oder zu biegen, wenn der Scheibenwischer sich hin und her bewegt, wie in 30a und 30b gezeigt. Oft kann es wünschenswert sein, über spezialisierte Anwendungen mit asymmetrischen Scharnierbewegungen zu verfügen, wie in 31a bis 36 gezeigt. Zum Beispiel kann ein Wischerblatt, das so konstruiert ist, dass es sich entgegen der Windkraft auf die eine Weise verhält, bei Bewegung mit der Windkraft ein zweites Verhalten aufweisen. Andere können Wischer umfassen, die für Anwendungen konstruiert sind, bei welchen sich der Scheibenwischerarm 110 und die Wischer-Baugruppe 10 ununterbrochen nur in eine Richtung bewegen, wie in 32 gezeigt. Andere Anwendungen können einen Wischer umfassen, welcher in einer Richtung mit seiner die Oberfläche berührenden Kante wischt, aber während der Rückkehrbewegung abgehoben wird. Außerdem mangelt es dem Scharnier 100 mit den parallelen Seiten 106, 107 während des Umkehrens des Scheibenwischers von einer Richtung zur anderen an einem konzentrierten Scharnierpunkt und kontrollierten Drehpunkt. 31a bis 31c zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Seiten 106, 107 des Scharniers 100 des Wischerblatts in die gleiche Richtung gebogen sind, im Ruhezustand (31a), bei Bewegung gegen die Kraft des Winds (31b) und bei Bewegung mit der Kraft des Winds (31c).
Das Scharnier 100 kann aus einer Vielzahl von Elementen mit nicht-parallelen Seiten 106 und 107, welche verschiedene Profile wie in 37 bis 81 gezeigt ergeben, gebildet sein. Ein Vorteil dieser Konstruktionen ist, dass das Scharnier 100 darauf fokussiert werden kann, an jeder beliebigen Stelle entlang der Achse des Scharniers sich zu krümmen oder umzuschwenken. Außerdem gestattet die Asymmetrie des Scharniers 100 diesem, sich in der einen Richtung um ein bestimmtes Maß zu drehen und/oder zu krümmen, während sie das Drehen oder Schwenken des Scharniers in der entgegengesetzten Richtung begrenzt.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Scharnier asymmetrisch abseits der Mittellinie (CL) des Wischerblatts angeordnet sein, wie am besten in 82 bis 94 gezeigt. Das Scharnier 100 kann ähnlich jeder beliebigen der obigen Ausführungsformen mit parallelen Seiten, nicht-parallelen Seiten, asymmetrischen Seiten, zusammengesetzten Scharnieren oder jeder beliebigen Kombination daraus gebildet sein. Die Vorteile dieser Ausführungsform und ihrer Variationen lassen sich am besten in 91a bis 92b zeigen, in welchen sich die spezifische Wischwirkung in der einen Richtung der Hin- und Herbewegung merklich und gewollt von der Wischwirkung in der entgegengesetzten Richtung unterscheidet, indem man den Winkel θ mit dem Rückkehrwinkel θ' vergleicht. Dies schafft die Gelegenheit, über einen Wischer zu verfügen, welcher sich in der einen Richtung gegen eine spezifizierte Kraft wie den Wind verhält, während der Wischer in der entgegengesetzten Richtung, wie mit der Windkraft, eine andere Wischcharakteristik haben kann.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhaft, und folglich liegen Abwandlungen, welche nicht vom Kern der Erfindung abweichen, innerhalb des Umfangs der Erfindung. Solche Abwandlungen sind nicht als Abweichungen vom Sinn und vom Umfang der Erfindung anzusehen.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird eine elastische Scheibenwischer-Baugruppe offenbart, welche einen elastischen Windabweiser-Teil enthält, welcher so formgegossen oder extrudiert ist, dass ein Aufnahme-Hohlraum zum Einführen eines Trägers vorhanden ist. Das elastische Windabweiser-Teil verfügt über ein Merkmal, das strategisch so angeordnet und strukturell so wirksam ist, dass es ein Verdrehen oder Verwinden des elastischen Teils um den Träger herum verhindert. Der Windabweiser ist symmetrisch bezüglich der axialen Ausrichtung des Trägers. Die Symmetrie gestattet die Umwandlung der Windkraft-Komponenten von Auftriebskräften zu Normalkräften, welche so wirken, dass sie den Wischer auch unter Einwirkung von Seitenböen oder entgegengesetzten Gegenwindkräften gegen die Wischoberfläche drücken und/oder gedrückt halten. Ferner schafft die Symmetrie ein Festigkeitselement, welches direkt über die Oberseite der Wischlippenoberfläche einwirkt, wodurch das Ausüben einer Verwindungskraft auf den Träger vermieden wird.

Claims

Scheibenwischerblatt-Baugruppe, verwendet in Verbindung mit einer Vielzahl von schrägstehenden Fahrzeug-Windschutzscheiben, enthaltend: ein elastisches Wischelement, welches Wischelement eine Windschutzscheibenoberflächen-Wischkante und einen in Längsrichtung durch es hindurch verlaufenden Durchgang enthält; einen halbstarren, gekapselten Trägerstab, welcher Trägerstab im Längsdurchgang des Wischelements angeordnet ist; ein Scheibenwischer-Verbindungselement, welches Verbindungselement die Scheibenwischerblatt-Baugruppe an mindestens einer Art von Scheibenwischerarm, welcher an einem Kraftfahrzeug befestigt ist, abnehmbar befestigt; ein Aerodynamik-Windabweiserelement, welches Windabweiserelement die Kraft des Winds während der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs nutzt, um einen nach unten gerichteten Druck des elastischen Wischelement gegen eine Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs zu erzeugen, welches Windabweiserelement ferner die Kraft des Winds während der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs nutzt, um ein Verdrehen und Verwinden des elastischen Wischelements um den gekapselten Trägerstab zu verhindern.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 1, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement in das elastische Wischelement integriert ist.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement eine erhöhte symmetrische Rippe enthält, welche in Längsrichtung entlang der Oberseite des elastischen Elements verläuft.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement eine erhöhte gerundete symmetrische Rippe enthält, welche in Längsrichtung entlang der Oberseite des elastischen Elements verläuft.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement eine erhöhte parabolische symmetrische Rippe enthält, welche in Längsrichtung entlang der Oberseite des elastischen Elements verläuft.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement eine erhöhte spitze symmetrische Rippe mit einer Vorderseite und einer Hinterseite gleicher Größe und gleichen Winkels enthält, welche in Längsrichtung entlang der Oberseite des elastischen Elements verläuft.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement eine erhöhte Rippe mit einem senkrechten Relief mit einem abwechselnd relativ hohen und niedrigen Scheitel enthält, welche in Längsrichtung entlang der Oberseite des elastischen Elements verläuft.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement eine erhöhte Rippe mit einem senkrechten Relief mit relativ hohen und scharfen Scheiteln an den distalen Enden des Windabweisers enthält, welche in ein Relief mit relativ niedrigem Scheitel im mittleren Teil des elastischen Elements übergeht.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement eine Mitte aufweist, welche seitlich breiter als die distalen Enden des elastischen Elements ist.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement eine Vielzahl von erhöhten Rippen enthält, welche entlang der Länge des Windabweisers senkrecht zur Laufrichtung der Scheibenwischerblatt-Baugruppe angeordnet sind.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement eine Vielzahl von Vertiefungen enthält, welche entlang der Länge des Windabweisers senkrecht zur Laufrichtung der Scheibenwischerblatt-Baugruppe angeordnet sind.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 10, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement außerdem eine Vielzahl von Vertiefungen enthält, welche entlang der Länge des Windabweisers senkrecht zur Laufrichtung der Scheibenwischerblatt-Baugruppe angeordnet sind.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 10, bei welcher die Vielzahl von erhöhten Rippen von der Senkrechten zur Laufrichtung der Scheibenwischerblatt-Baugruppe außermittig abgewinkelt sind.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 11, bei welcher die Vielzahl von Vertiefungen von der Senkrechten zur Laufrichtung der Scheibenwischerblatt-Baugruppe außermittig abgewinkelt sind.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 12, bei welcher die Vielzahl von erhöhten Rippen und die Vielzahl von Vertiefungen von der Senkrechten zur Laufrichtung der Scheibenwischerblatt-Baugruppe außermittig abgewinkelt sind.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement eine texturierte Oberfläche aufweist.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 16, bei welcher die texturierte Oberfläche entlang der Länge des Windabweisers zwischen Bereichen starker und schwacher Texturierung abwechselt.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement eine Vielzahl von Arretierungen entlang des Scheitels des Windabweisers enthält.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement mit einem sanften Übergang zwischen einer Stelle vor der Mittellinie des elastischen Elements und einer Stelle hinter der Mittellinie des elastischen Elements abwechselt.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, ferner enthaltend Abschlusskappen an einem oder mehreren Enden, welche Abschlusskappen einen Flansch mit Verriegelungslappen enthalten, welche sich teilweise in die distalen Enden des Längsdurchgangs erstrecken und durch das distale Ende des gekapselten Trägerstabs in eine Öffnung eingreifen und durch die Vorspannkraft der Wände des Längsdurchgangs in ihrer Lage festgehalten werden.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, ferner enthaltend Abschlusskappen an einem oder mehreren Enden, welche Abschlusskappen eine Aufnahmeöffnung enthalten, welche die distalen Enden des gekapselten Trägerstabs aufnimmt, welches Ende des Trägerstabs eine Einrichtung zum reibschlüssigen Festhalten der Abschlusskappe am distalen Ende des Trägerstabs aufweist.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, ferner enthaltend Abschlusskappen an einem oder mehreren Enden, welche Abschlusskappen eine Aufnahmeöffnung enthalten, welche die distalen Enden des gekapselten Trägerstabs aufnimmt, welche Abschlusskappe eine Einrichtung zum reibschlüssigen Festhalten des Endes des gekapselten Trägerstabs in derselben aufweist.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 1, bei welcher das Aerodynamik-Windabweiserelement ein separates Element ist, welches mittels einer Befestigungseinrichtung an der Oberseite des elastischen Wischelements befestigt ist.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 23, bei welcher die Befestigungseinrichtung des Aerodynamik-Windabweiserelements eine Feder und eine Nut enthält, welche in Längsrichtung verlaufen.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 24, bei welcher das Windabweiserelement eine Vielzahl von entlang der Oberseite des elastischen Elements ausgerichteten Abschnitten enthält.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe, enthaltend: ein elastisches Wischelement, welches Wischelement einen in Längsrichtung durch es hindurch verlaufenden Längsdurchgang enthält, welcher Durchgang einen im großen und ganzen rautenförmigen Querschnitt hat, dessen seitliche Ecken eingeklemmt sind; einen halbstarren, gekapselten Trägerstab, welcher Trägerstab im Längsdurchgang des Wischelements parallel zur Wischkante des Wischelements angeordnet ist; ein Scheibenwischer-Verbindungselement, welches Verbindungselement die Scheibenwischerblatt-Baugruppe an mindestens einer Art von Scheibenwischerarm, welcher an einem Kraftfahrzeug befestigt ist, abnehmbar befestigt.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, ferner enthaltend eine Abschrägung an den distalen Enden der Windschutzscheibenoberflächen-Wischkante aufweist, welche Abschrägung eine der folgenden Formen hat: gerade Abschrägung, gebogene Abschrägung, ausgesparte Abschrägung, gerundete Abschrägung, konkave Abschrägung und/oder hin- und hergehende Abschrägung.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 2, ferner enthaltend einen Scharnierteil, welcher zwischen der Windschutzscheibenoberflächen-Wischkante und dem Längsdurchgang geformt ist.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 28, ferner enthaltend doppelte Scharnierteile, welche zwischen der Windschutzscheibenoberflächen-Wischkante und dem Längsdurchgang senkrecht ausgerichtet sind.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 28, bei welcher der Scharnierteil gebogen ist.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 28, bei welcher der Scharnierteil nach oben divergiert.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 28, bei welcher der Scharnierteil nach unten divergiert.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 28, ferner enthaltend doppelte Scharnierteile, welche zwischen der Windschutzscheibenoberflächen-Wischkante und dem Längsdurchgang waagerecht ausgerichtet sind.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 28, bei welcher der Scharnierteil von der Mittellinie des elastischen Elements nach hinten versetzt ist.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 28, bei welcher der Scharnierteil von der Mittellinie des elastischen Elements nach vorn versetzt ist.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 31, bei welcher der Scharnierteil von der Mittellinie des elastischen Elements nach hinten versetzt ist.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 32, bei welcher der Scharnierteil von der Mittellinie des elastischen Elements nach hinten versetzt ist.
Scheibenwischerblatt-Baugruppe nach Anspruch 29, bei welcher die doppelten Scharniere voneinander senkrecht versetzt sind.