DE1946748A1

DE1946748A1 - Scheibenwischanlage fuer Fahrzeuge

Info

Publication number: DE1946748A1
Application number: DE19691946748
Authority: DE
Inventors: Goro Inoue
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1968-09-21
Filing date: 1969-09-16
Publication date: 1970-06-25
Also published as: GB1250280A; SE362615B; FR2018607A1

Description

R. ND 52
2.9.1969 Sh/Sz

Anlage zur
Patent- -.

NIPPONDENSO KABUSHIKI KAISHA, Kariya SM, Aichi Ken (Japan)

Seheibenwischanlage für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Scheibenwischanlage für Fahrzeuge, bei der ein Feuchtigkeitsdetektor über einen Verstärker und ein Schaltrelais einen Scheibenwischerantrieb in der Weise steuert, daß bei nasser Scheibe der Antrieb .eingeschaltet und bei trokken gewischter Scheibe ausgeschaltet ist.

Bei bekannten Scheibenwischanlagen dieser Art ist der Feuchtigkeitsdetektor auf der Windschutzscheibe im Wischbereich eines oder mehrerer Scheibenwischer angeordnet. Er bewirkt das Einschalten des Wischermotors, sobald ein Wassertropfen seine Elektroden überbrückt und das Abschalten des Motors, sobald der Wischer den Wassertropfen abgestreift hat.

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OfUGiNAL

Nippondenso Kabushiki Kaisha R. ND 52 Sh/Sz

Kariya Shi, Aichi Ken

Der Nachteil dieser Ausführung liegt einmal darin, daß der Wischer abgeschaltet wird, sobald keine Wassertropfen mehr auf den Feuchtigkeitsdetektor fallen, obwohl noch sichtbehindernde Wassertropfen an anderen Stellen der Scheibe haften können, zum anderen, daß bei leichtem Regen ein ständiges Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors erfolgt, das störend auf den Fahrer wirkt und die Lebensdauer des den Motor schaltenden Relais erheblich herabsetzt. Darüber hinaus müssen bei dieser Scheibenwischanlage zusätzliche Mittel zum Überführen der Wi- Ψ scher in die Parkstellung nach dem Ausschalten der Anlage vorgesehen sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine sich selbsttätig ein- und ausschaltende Scheibenwischanlage zu schafffen, die erst dann aussetzt, wenn die zu reinigende Scheibe völlig trocken gewischt ist und die auch bei leichtem Regen einen kontinuierlichen Wischbetrieb ermöglicht.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß dem einen Steuerkreis des Verstärkers im trockenen Zustand unterbrechenden und bei Benetzung schließenden Feuchtigkeitsdetektors eine Verzögerungseinrichtung zugeordnet ist, die bei Rückkehr des Feuchtigkeitsdetektors in den isolierenden Zustand den Steuerkreis des Verstärkers eine vorgegebene Zeit lang geschlossen hält.

Die Verzögerungseinrichtung bewirkt, daß der Wischer nach Abstreifen des leitenden Wasser tropf ens von den Elektroden des ; Feuchtigkeitsdetektors noch mindestens einmal die volle Wischfläche überstreicht. Bei leichtem Regen wird in dieser Zeit bereits wieder ein Wassertropfen die Elektroden des Feuchtigkeitsdetektors leitend verbunden haben, so daß der Wischbetrieb fortgesetzt wird und die Verzögerungseinrichtung nach

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Abstreifen des Tropfens abermals zur Wirkung kommt. Auf diese Weise wird auch bei leichtem Regen ein kontinuierlicher Wischbetrieb ermöglicht.

Die Verzögerungseinrichtung kann vorteilhaft so ausgelegt sein, daß der Antriebsmotor in der Endstellung der Wischer stillgesetzt wird und daher auf einen zusätzlichen Parkstellungsmechanismus im Motor verzichtet werden kann.

Bei einer Scheibenwischanlage mit einem in zwei Drehzahlstufen betreibbaren Antriebsmotor ist es. besonders vorteilhaft, wenn man erfindungsgejiäß einen zweiten Feuchtigkeitsdetektpr vorsieht, dessen Elektroden einen größeren Isolierabstand als jene des ersten aufweisen und der über einen zweiten Verstärker ein Umschaltrelais in der Weise steuert, daß bei nicht leitend überbrückten Elektroden die geringe Drehzahlstufe des Antriebsmotors und bei überbrückten Elektroden die höhere Drehzahlstufe eingestellt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Feuchtigkeitsdetektor vorteilhaft als rotierende Scheibe ausgebildet, auf welcher mindestens zwei durch einen Luftspalt voneinander isolierte Leiterplatten angeordnet sind. Die Scheibe ist vorzugsweise von einem synchron mit dem Wischermotor geschalteten Elektromotor angetrieben. Die die Leiterplatten elektrisch leitend verbindenden Wassertropfen werden nach Anlaufen des Elektromotors durch die Rotation der Scheibe abgeschleudert, so daß der isolierende Zustand des Feuchtigkeitsdetektors wieder hergestellt wird. Als Folge davon wird der Antriebsmotor der Scheibenwischanlage und der der rotierenden Scheibe stillgesetzt.

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ICariya Shi, Aichi Ken

Diese Ausführung hat den Vorteil, daß der Feuchtigkeitsdetektor nicht unmittelbar auf der zu reinigenden Scheibe im Wischbereich eines V/ischers, der zugleich das Sichtfeld des Fahrers ist, angeordnet v/erden muß. Darüber hinaus läßt sich der Einschalt Zeitpunkt der S ehe ib en wisch anlage, der durch die ¹W aiii der Breite des Luftspaltes zwischen den Elektroden beeinflußbar ist, und der Ausschaltzeitpunkt, der von der Drehzahl der die Elektroden tragenden Scheibe abhängt, unabhängig voneinander einstellen«

Die Erfindung ist nachstehend anhand, von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen naher erläuterte

En a ei gen]: . ■ ■

Fig. 1 die Schaltung der Scheiben wisch aiii age nach dem ersten /iusführiingsbeisplel _s

eine Ausführungsform dos aui der Scheibe angoord neton Feuchtigkeitsdetektors der Anlage nach Fig. 1,

Fig.. 3 die Schaltung' der Scheibenwischanlage nach, dem zweiten Ausführungsbeispiel, die einen in ζ v/ei Drehzahlstufen betreibbaren Antriebsmotor mit selbsttätiger Umschaltung hat,· . «-<· "

Fig. A eine Ausführungsform eil)es Feuchtigkeitsdetektors der Anlage" nach'Fig. 3₅

. Fig. 5. einen .als rotierende Scheibe ausgebildeten Feuchtigkeitsdetektor, und

■' fig«.! 6 -eine perspektixris-che Darstellung der Scheibe nach ■ ■:-.·..· Fig. 5 nit; ihrem Antriebsiao tor.

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Nippondenso Kabushikl Kaisha R. ND 52 Sh/Sz

Kariya Shi, Aichi Ken

In Fig. 1 ist mit 10 ein in zwei Drehzahlstufen betreibbarer Elektromotor zum Antrieb der nicht dargestellten Scheibenwischer der Anlage bezeichnet. Die Umschaltung auf die einzelnen Drehzahlstufen erfolgt durch einen von Hand zu betätigenden Schalter 11. Der Motor 10 ist über den Schaltkontakt 12 eines Relais 13 an eine Stromquelle 14 angeschlossen. Parallel zum Schaltkontakt 12 ist der Motor in üblicher Weise mit einem nicht dargestellten sogenannten Endlagenschalter versehen, der nach dem öffnen des Schaltkontaktes 12 die Stromzufuhr zum Motor noch solange aufrechterhält, bis die Wischer ihre Parks teilung erreicht haben.

Die Erregerspule des Relais 13 liegt mit einer aus zwei Transistoren 15 und 16 bestehenden Verstärkersbufe parallel zum Motor IO an der Stromquelle 14. Zwischen dem Pluspol der Stromquelle 14 und der Basis des Transistors 16 ist eine aus Widerstand 17, Kondensator 18 und Relais 19 mit Umschaltkontakb 20 bestehende Verzogerungseinrichbung und parallel dazu ein Feuchtigkeitsdetektor 21 über einen festen Widerstand 22 und einen veränderbaren Widerstand 23 eingeschaltet.

An der Basis des Transistors 16 ist außerdem der Eingang eines Handschalbers 24 angeschlossen, dessen Schaltglied 25 zwei Einschal tstellungen und eine Ausschaltstellung hat. In der einen Einschaltstellung liegt das Schaltglied 25 am Kontakt 26 an, so daß der Feuchtigkeitsdebektor 21 durch den Handschalter 24 kurzgeschlossen ist und die Wischer unabhängig von der Benetzung des Peuchtigkeitsdetektors wie nachstehend noch näher beschrieben arbeiten. In der zweiten Einschalbsteilung nimmt das Schalbglied 25 die gezeigte Mittelstellung ein, in der der Feuchtigkeitsde bektor 21 zur Wirkung kommt und die Wischer nach Maßgabe des Feuchtigkeitsgrades der Scheibe selbsbtäbig ein- und ausschaltet. In der Ausschaltstellung des Handschalters 24 liegt das Schaltglied 25 an dem Kontakt 27 an. In dieser Stellung ist

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die Scheibenwischaniage ohne Rücksicht auf den Schaltzustand • des Feuchtigkeitsdetektors ausgeschaltet.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Feuchtigkeitsdetektors 21 gezeigt. Auf der zu reinigenden Scheibe 28 sind im Wischbereich mindestens eines Scheibenwischers zwei Elektroden 29 und 30 aus dünner, durchsichtiger Leiterfolie mit Abstand angeordnet, deren elektrische Zuleitungen 31 und 32 mit der fc Basis des Transistors 16 bzw. mit dem veränderlichen Widerstand 23 verbunden sind. Zwischen den beiden Leiterfolien 29 und 30 liegen mehrere durch Luftspalte voneinander getrennte leitende Zwischenfolien 33· .

Die Wirkung der beschriebenen Scheibenwischaniage ist im folgenden erläutert:

In der ersten Einschalfcsbeilung des Handschalters 24, in der das Schaltglied 25 den Kontakt 26 berührt, erhält die Basis des Transistors 16 über die Widerstände 22 und 23 positives Potential, die Verstärkerstufe 15, 16 steuert durch, die Relais 13 und 19 v/erden erregt und legen ihre Schaltkonbakte 12 und 20 um. Dadurch wird der Motor 10 eingeschaltet und der Um- w schalfckontakt 20 auf die dem Kondensator 18 mit dem Widerstand 17 verbindende zweite Schaltstellung geschwenkt, so daß sich der Kondensator über die Widerstände 22, 23 und 17 auflädt.

Der Motor 10 bleibt solange unbeeinflußt vom Feuchtigkeitsdetektor 21 eingeschaltet, bis das Schaltglied in eine der beiden anderen Schaltstellungen überführt wird. > Wird das Schaltglied 25 in die Ausschaltstellung geschwenkt, so wird die Basis des Transistors 16 unmittelbar an das negative Potential der Stromquelle 14 gelegt und die Verstärkerstufe 15, 16 in den Sperrzustand zurückgeführt. Die Relais 13 und 19 fallen ab und legen ihre Schaltkontakte 12 und 20 in

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Kariya Shi, Aichi Ken

die dargestellte Lage um, wodurch der Motor 10 abgeschaltet und der Kondensator 18 kurzgeschlossen wird. Der Kondensator 18 entlädt sich danach, ohne daß dies auf den Schaltzustand des Motors einen Einfluß hat.

Wird das Schaltglied 25 des Handschalters 2^l\ in die dargestellte Mittelstellung geschwenkt, so wird der Motor 10 vom Feuchtigkeitsdetektor 21 eingeschaltet, sobald dessen isolierende Luftspalte zwischen den Folien 29, 30, 33 durch Feuchtigkeit leitend überbrückt werden. Dann wird das positive Potential der Spannungsquelle 14 über die V/5derstände 22, 23 an die Basis des Transistors 16 gelegt, wonach die Schaltanordnung in der oben beschriebenen Weise au arbeiten beginnt.

Verschwinden die Wassertropf en auf 'lein Fcuehti gkfii tedotel'tor 21 infolge der Wischbewagung des Scheibenwischers., dann wird der über die Widerstände 22, 23 zur liasis dr-n Ti¹OnUJnLuI-B 16 fließende Strom unterbrochen. Danach liefert die Ladung des Kondensators 18 über den Widerstand 17 einen ^trom sur Basis des Transistors 16, so daß der stromäurchlrisr-rr.dr; rmstand der Verstärkerstufe 15» 16 zunächst auf rechterhaJ t":i wird und der Motor 10 weiterhin eingeschaltet bleibt. Erst i^ch Entladung des Kondensators 18 kehrt die Verstärkerstufe in ihren Sperrzustand zurück, wodurch die Relais 13 und 19 abfallen und der Motor 10 abgeschaltet wird.

Auf diese Weise werden die Scheibenwischer erst su einem späteren Zeitpunkt stillgesetzt als der Feuchtigkeitsdetektor 21 in seinen isolierenden Zustand zurückgekehrt ist. Der Zeitpunkt ist durch Wahl der Größe des Widerstandes 17 und des Kondensators 18 variierbar. .

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Bei der Anlage nach Fig. 3 stimmt die Wirkungsweise der Schaltung bezüglich des Ein- und Ausschaltens des Motors 10 in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitszustand 21 der Scheibe und bezüglich, des verzögerten Abschaltens des Motors nach dem übergang des Feuchtigkeitsdetektors 21 in den isolierenden Zustand vollkommen überein. Während der Drehzahlstufenschalter 11 jedoch bei der Anlage nach Fig. 1 von Hand betätigt werden muß, wird der Drehzahlstufenschalter 11' bei der Anlage nach Fig. 3 selbsttätig in Abhängigkeit von der Intensität des Regens in die gewünschte Stellung gebracht. Zu diesem Zweck ist ein Umschaltrelais 34- vorgesehen, dessen Erregerspule einerseits über eine aus zwei Transistoren 35 und 36 gebildete Verstärkerstufe an den Emitter des Transistors 15 und andererseits an den Pluspol der Stromquelle 14 angeschlossen ist.

Die Basis des Transistors 36 ist über einen zweiten Feuchtigkeitsdetektor 37» einen festen Widerstand 38 und einen veränderbaren Widerstand 39 mit dem Pluspol der Stromquelle 14 verbinden. Die Elektroden 30, 40 in Fig. 4 des Feuchtigkeitsdetektors 37 weisen einen größeren Abstand als jene des Feuchtigkeitsdetektors 21 auf. Die beiden Feuchtigkeitsdetektoren 21 und 37 sind gemäß Fig. 4 zu einer Baueinheit mit einer gemeinsamen Elektrode 30 zusammengefaßt. Dabei ist die Elektrode 40 über die Zuleitung 41 mit dem Widerstand 39» die Elektrode 30 über die Zuleitung 32' mit der Basis des Transistors 36 und über die Zuleitung 32 mit dem Widerstand 23 und die Elektrode über die Zuleitung 31 mit der Basis des Transistors 16 verbunden. Die übrigen Elemente der Schaltung stimmen mit den entsprechenden Elementen der Schaltung nach Fig. 1 überein.

Bei nur schwachem Regen reicht die Wassermenge zwar aus, den Abstand der Elektroden 29 und 30 leitend zu überbrücken, nicht aber, um die Elektroden 40 und 30 leitend zu verbinden. Die Scheibenwischer arbeiten daher in der langsamen Geschwindig-

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keitsstufe, gleichgültig, ob sich der Handschalter 24 in der einen oder anderen Einschaltstellung befindet.

Bei starkem Regen wird auch der isolierende Abstand zwischen den Elektroden 40 und 30 überbrückt, so daß das Potential des · Pluspols der Stromquelle über die Widerstände 38 und 39 auf die Basis des Transistors 36 gelangt, die aus den Transistoren 35 und 36 bestehende zweite Verstärkerstufe stromleitend wird und das Relais 34 die höhere Drehzahlstufe des Motors 10 einschaltet A Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Feuchtigkeitsdetektors 21 ist in Fig. 5 und 6 dargestellt. Der Feuchtigkeitsdetektor ist hier als Scheibe 42 ausgebildet, die auf der Ankerwelle 43 eines Elektromotors 44 befestigt ist. Der Elektromotor 44 ist parallel zum Drehzahlstufenschalter 11 und dem Antriebsmotor 10 in Fig. 1 angeschlossen und wird synchron mit letzterem ein- bzw. ausgeschaltet. Auf der Scheibe 42 sind zwei konzentrische, kammartig ineinandergreifende Leiterplatten 45 und 46 so angeordnet, daß zwischen ihnen ein schmaler Luftspalt 47 verbleibt.

Die Wirkungsweise dieses Feuchtigkeitsdetektors ist wie folgt: Bei Benetzung der Scheibe 42 wird zwischen den Leiterplatten 45 und 46 eine leitende Verbindung hergestellt, dadurch erhält die Basis des Transistors 16 positives Potential und wird stromleitend. Das Relais 13 schaltet in beschriebener Weise mit seinem Schaltkontakt 12 den Antriebsmotor 10 der Wischblätter und mit ihm den Elektromotor 44 der Scheibe 42 ein.

Durch die nun einsetzende Rotation der Scheibe 42 werden die auf ihr befindlichen Wassertropfen abgeschleudert, der Spalt zwischen den Leiterplatten 45 und 46 kehrt in den isolierenden Zustand zurück und der Antriebsmotor 10 und mit ihm der Elektromotor 44 werden in der beschriebenen Weise abgeschaltet.

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Die dargestellten Anordnungen nach Fig. 1 und 3 können dadurch vereinfacht werden, daß der zusätzliche Endlagenschalter zum Überführen des Wischers in die Parkstellung weggelassen wird. In diesem Falle sind die einzelnen Elemente der Verzögerungseinrichtung so zu bemessen, daß die VerzögerungsZeitspanne der Zeit entspricht, welche der Wischer vom Überstreichen des Feuchtigkeitsdetektors bis zum Erreichen der Parkstellung braucht.

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Claims

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Ansprüche

ί\ Scheibenwischanlage für Fahrzeuge, bei der ein Feuchtigkeitsdetektor über einen Verstärker und ein Schaltrelais einen Scheibenwischerantrieb in der Weise steuert, daß bei nasser Scheibe der Antrieb eingeschaltet und bei trocken gewischter Scheibe ausgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem einen Steuerkreis des Verstärkers (15» 16) im trockenen Zustand unterbrechenden und bei Benetzung schließenden Feuchtigkeitsdetektors (21) eine Verzögerungseinrichtung (17, 18, 19, 20) zugeordnet ist, die bei Rückkehr des Feuchtigkeitsdetektors (21) in den isolierenden Zustand den Steuerkreis des Verstärkers (15, 16) eine vorgegebene Zeit lang geschlossen hält.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkevtsdetektor in bekannter Weise aus mindestens zwei isoliert nebeneinanderliegenden Elektroden (29, 50) besteht, die auf der Scheibe (28) innerhalb des Wischbereichs angeordnet sind.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (29, 50) als dünne, durchsichtige Leiterfolien

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ausgebildet sind, zwischen welchen mehrere durch Luftspalte voneinander getrennte leitende Zwischenfolien (33) nebeneinanderliegend angeordnet sind.
4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem

in zwei Drehzahlstufen betreibbaren Antriebsmotor, gekennfc zeichnet durch einen zweiten Feuchtigkeitsdetektor (37) > dessen Elektroden (30, 40) einen größeren Isolierabstand als Jene des ersten aufweisen und der über einen zweiten Verstärker (35, 36) ein Umschaltrelais (34) in der Weise
steuert, daß bei nicht leitend überbrückten Elektroden (30, 40) die geringe Drehzahlstufe des Antriebsmotors (10) und bei überbrückten Elektroden die höhere Drehzahlstufe eingestellt ist.
5· Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
™ beiden Feuchtigkeitsdetektoren (21, 37) zu einer Einheit
zusammengefaßt sind und eine gemeinsame Elektrode (30)
haben.
6. Anlage, insbesondere nach Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsdetektor (21) als
rotierende Scheibe (42) ausgebildet ist, auf welcher mindestens zwei durch einen Luftspalt (47) voneinander isolierte Leiterplatten (45, 46) angeordnet sind.

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Kariya Shi, Aichi Ken
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
äußere Leiterplatte (45) kainmartig in die innere (46) hineingreift.
8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7\ dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (42) von einem synchron mit dem Antriebsmotor (10) geschalteten Elektromotor (44) angetrieben ist. c?

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