DE19949443C2 - Scheibenwischvorrichtung für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenwischvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Aus der DE 31 44 582 C2 ist eine derartige Scheibenwischvorrichtung bekannt, die mit einem Wischantrieb ausgestattet ist. Dieser Wischantrieb treibt über ein Gestänge zwei Scheibenwischer an, die jeweils einen Wischerarm mit daran gehaltertem Wischblatt aufweisen. Die Scheibenwischvorrichtung ist mit Federmitteln ausgestattet, die als Energiespeicher dienen und mit dem Wischantrieb antriebsgekoppelt sind, derart, daß die Federmittel in ersten Wischphasen der Scheibenwischer der Scheibenwischer durch den Wischantrieb gespannt und in zweiten Wischphasen den Wischantrieb unterstützend entspannt werden. Bei der bekannten Scheibenwischvorrichtung wird in Wischphasen, in denen der Wischantrieb relativ wenig Energie zum Antrieb der Scheibenwischer benötigt, die überschüssige Leistung des Wischantriebs zum Spannen der Federmittel verwendet, um Energie in den Federmitteln zu speichern. Bei anderen Wischphasen, in denen der Wischantrieb seine volle Leistung benötigt, wird dieser durch die Entladung des Energiespeichers, das heißt durch die Entspannung der Federmittel unterstützt.

Aus der DE 34 41 842 A1 ist eine Scheibenwischvorrichtung bekannt, bei der ein Elektromotor als Wischantrieb vorgesehen ist und bei der die Wischgeschwindigkeit - etwa durch eine Impulsbreitenmodulation - stufenlos geregelt werden kann oder bei der für die Wischgeschwindigkeit ein (mehrstufiger oder stufenloser) Intervallbetrieb realisierbar ist.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Scheibenwischvorrichtung der eingangs genannten Art eine neue und vorteilhafte Ausführungsform anzugeben.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Scheibenwischvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Durch die Ausbildung des Wischantriebes als Elektromotor, der bei einer Wischfrequenz mit zwei verschiedenen elektrischen Spannungen gleicher Polung betrieben wird, kann die Belastung und somit der Verschleiß des Wischantriebs reduziert werden. Dabei wird der Wischantrieb in den ersten Wischphasen beim Spannen der Federmittel mit der höheren Spannung und in den zweiten Wischphasen beim Entspannen der Federmittel mit der niedrigeren Spannung betrieben. Die in den zweiten Wischphasen fehlende Antriebsenergie des Wischantriebs wird dann durch die sich entspannenden Federmittel aufgebracht. Bei einem entsprechend ausgebildeten Elektromotor als Wischantrieb können diese Maßnamen zu einer Reduzierung des Verschleißes führen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Antriebskopplung zwischen Wischantrieb und Scheibenwischer so ausgebildet sein, daß sich eine Antriebswelle des Wischantriebs bei den ersten Wischphasen, das heißt beim Spannen der Federmittel, in der einen Richtung und bei den zweiten Wischphasen, das heißt beim Entspannen der Federmittel, in der entgegengesetzten Richtung dreht. Dies hat zur Folge, daß der Wischantrieb den oder die Scheibenwischer zur Durchführung einer Hinbewegung antreibt, während die Herbewegung durch die Federmittel bewirkt wird. Sofern sich die niedrigere Spannung von 0 Volt unterscheidet, wirkt der Wischantrieb der Rückstellung durch die Federmittel bremsend entgegen. Bei einer nach diesem Prinzip arbeitenden Scheibenwischvorrichtung kann eine relativ kompliziert aufgebaute mechanische Umlenkeinrichtung eingespart werden, die bei herkömmlichen Scheibenwischvorrichtungen erforderlich ist, um bei gleichbleibender Drehrichtung der Antriebswelle des Wischantriebs eine Hin- und Herbewegung der Wischerarme zu realisieren.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann zum Betrieb der Scheibenwischvorrichtung mit verschiedenen Wischfrequenzen für jede Wischfrequenz eine andere Paarung aus höherer Spannung und niedrigerer Spannung vorgesehen sein. Beispielsweise kann bei einer kleineren Wischfrequenz die höhere Spannung 12 Volt betragen, während die niedrigere Spannung 2 Volt beträgt. Bei einer höheren Wischfrequenz kann dann die höhere Spannung 14 Volt betragen, während die niedrigere Spannung 0 Volt beträgt. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, daß die Hin- und Herbewegungen bei der jeweils eingestellten Wischfrequenz dem Betrage nach etwa mit derselben Winkelgeschwindigkeit erfolgen. Die größte Winkelgeschwindigkeit die betragsmäßig sowohl in den ersten Wischphasen als auch in den zweiten Wischphasen erreicht werden kann, ist durch die kleinste einstellbare Spannung vorgegeben und herrscht somit bei einer niedrigeren Spannung von 0 Volt. Die Steuerung der Scheibenwischvorrichtung kann mit einer Intervallschaltung kombiniert werden.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Windschutzscheibe eines im übrigen nicht dargestellten Fahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung.

Entsprechend Fig. 1 ist im Bereich einer Windschutzscheibe 1 an einem im übrigen nicht dargestellten Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, eine Scheibenwischvorrichtung 2 angeordnet, die zwei Scheibenwischer 3 aufweist. Jeder Scheibenwischer 3 weist einen Wischerarm 4 auf, der einenends in einem unteren Eckbereich der Windschutzscheibe 1 am Fahrzeug gelagert ist. Ein entsprechendes Lager ist in Fig. 1 mit 5 bezeichnet. Die Schwenkachse jedes dieser Lager 5 steht etwa senkrecht auf der Zeichnungsebene. An jedem Wischerarm 4 ist anderenends ein Wischblatt 6 gelagert, das zum Wischen eines jeweils zugeordneten Wischbereiches auf der Windschutzscheibe 1 dient. In der in Fig. 1 dargestellten Ablageposition der Wischerarme 4 verlaufen die Wischblätter 6 parallel zueinander und horizontal.

Die Scheibenwischvorrichtung weist außerdem einen Wischantrieb 7 auf, der erfindungsgemäß durch einen Elektromotor gebildet ist. Eine Welle 8 des Elektromotors 7 ist über ein Gestänge 9 mit den Wischerarmen 4 gekoppelt. Die Wischerarme 4 werden bei der hier beispielhaft dargestellten Ausführungsform durch den Wischantrieb 7 von einer unteren Endstellung, nämlich von der in Fig. 4 dargestellten Ablageposition, mit horizontalen Wischblättern 6 in eine obere Endstellung mit im wesentlichen vertikalen Wischblättern 6 verstellt, wobei die Wischblätter 6 in der zweiten Endstellung durch unterbrochene Linien angedeutet sind.

Das Gestänge 9 weist mehrere Gelenkpunkte 10 auf, in denen jeweils aneinandergrenzende Stangen oder Stäbe 11 des Gestänges 9 aneinander schwenkbar gelagert sind. Das Gestänge 9 weist ein Umlenkglied 12 auf, das am Fahrzeug schwenkgelagert ist. Das Umlenkglied 12 wird vom Wischantrieb 7 angetrieben und das Umlenkglied 12 treibt seinerseits sowohl den gemäß Fig. 1 linken Wischerarm 4 als auch den rechten Wischerarm 4 über entsprechende Stangen 11 an. An diesem Umlenkglied 12 greift außerdem ein als Zugfeder 13 ausgebildetes Federmittel einenends an, das anderenends bei 14 fahrzeugfest verankert ist. Die Zugfeder 13 ist so bemessen, daß sie sich auch in der in Fig. 1 wiedergegebenen Ablageposition der Wischerarme 4 in einem gespannten Zustand befindet und eine entsprechende Federkraft in das Gestänge 9 einleitet.

Für die Betätigung des Elektromotors 7 ist eine Steuerung 15 vorgesehen, die über entsprechende elektrische Leitungen 16 den Elektromotor 7 mit elektrischer Energie versorgt. Die Steuerung 15 ist ihrerseits an eine geeignete Energiequelle, beispielsweise eine nicht dargestellte Lichtmaschine des Fahrzeuges angeschlossen.

Die Steuerung 15 betreibt den Elektromotor 7 wie folgt:
In einer ersten Wischwinkelphase, in der sich die Wischerarme 4 von ihrer unteren Endstellung (Ablagestellung) in ihre obere Endstellung verstellen sollen, wird der Elektromotor 7 mit einer oberen Spannung von beispielsweise 10 Volt versorgt. Zu diesem Zweck rotiert die Antriebswelle 8 des Elektromotors 7 beispielsweise im Uhrzeigersinn. Während dieser ersten Wischwinkelphase wird die Zugfeder 13 zunehmend gespannt. Sobald die Wischerarme 4 ihre obere Endstellung erreicht haben, betreibt die Steuerung 15 den Elektromotor 7 mit einer niedrigeren Spannung von beispielsweise 4 Volt. Die durch die Zugfeder 13 in das Gestänge 11 eingeleitete Rückstellkraft treibt die Wischerarme 4 aus ihrer oberen Endstellung in ihre untere Endstellung an. Die niedrigere Spannung ist so gewählt, daß die Rückstellkraft der Federmittel 13 größer ist als die Antriebskraft des Elektromotors 7. Dementsprechend stellt sich eine Rückstellbewegung ein, bei der die Antriebswelle 8 des Motors 7 im Gegenuhrzeigersinn rotiert. Dieser Rückstellbewegung wirkt der mit der niedrigeren Spannung bestromte Elektromotor 7 entgegen. Die Höhe der niedrigeren Spannung ist dabei so gewählt, daß sich während dieser Rückstellbewegung betragsmäßig im wesentlichen dieselbe Winkelgeschwindigkeit einstellt, wie beim Betrieb des Elektromotors 7 mit der höheren Spannung. Es ist klar, daß bei einer vorteilhaften Weiterbildung die Steuerung 15 die dem Elektromotor 7 für die Hinbewegung und für die Herbewegung jeweils zugeführte höhere Spannung bzw. niedrigere Spannung in Abhängigkeit der jeweils zunehmenden bzw. abnehmenden Rückstellkraft der Zugfeder 13 entsprechend anpaßt, so daß sich während der gesamten Wischwinkelphase eine etwa gleichbleibende Winkelgeschwindigkeit einstellt.

Um beispielsweise eine größere Wischfrequenz einzustellen, betätigt die Steuerung 15 den Elektromotor 7 mit einem anderen Spannungspaar aus höheres Spannung und niedrigerer Spannung. Während beispielsweise bei einer kleinen Wischfrequenz die höhere Spannung 10 Volt und die niedrigere Spannung 4 Volt betragen, können bei einer mittleren Wischfrequenz die höhere Spannung 12 Volt und die niedrigere Spannung 2 Volt betragen. Für eine große Wischfrequenz kann der Elektromotor 7 dann beispielsweise mit einer höheren Spannung von 14 Volt und mit einer niedrigeren Spannung von 0 Volt betrieben werden. Bei einer niedrigeren Spannung von 0 Volt stellt sich dann die für die Rückstellbewegung maximal erreichbare Winkelgeschwindigkeit ein.

Claims (7)

1. Scheibenwischvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Personenkraftwagen, mit einem Wischantrieb (7), der über ein Gestänge (9) mindestens einen Scheibenwischer (3) antreibt, und mit Federmitteln (13), die mit dem Wischantrieb (7) antriebsgekoppelt sind und in ersten Wischphasen durch den Wischantrieb (7) gespannt und den zweiten Wischphasen den Wischantrieb unterstützend entspannt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Wischantrieb als Elektromotor (7) ausgebildet ist, der bei einer Wischfrequenz mit zwei verschiedenen elektrischen Spannungen gleicher Polung betrieben wird, wobei die höhere Spannung den ersten Wischphasen und die niedrigere Spannung den zweiten Wischphasen zugeordnet ist.

2. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Antriebswelle (8) des Wischantriebes (7) bei den ersten Wischphasen in der einen Richtung und bei den zweiten Wischphasen in der entgegengesetzten Richtung dreht.

3. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Betrieb der Scheibenwischvorrichtung (2) mit verschiedenen Wischfrequenzen für jede Wischfrequenz eine andere Paarung aus höherer Spannung und niedrigerer Spannung vorgesehen ist.

4. Scheibenwischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der maximalen Wischfrequenz die zugehörigere niedrigere Spannung 0 Volt beträgt.

5. Scheibenwischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Paarung aus höherer Spannung und niedrigerer Spannung so gewählt ist, daß sich für den oder die Scheibenwischer (3) in den ersten Wischphasen und in den zweiten Wischphasen betragsmäßig etwa dieselbe Winkelgeschwindigkeit einstellt.

6. Scheibenwischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Scheibenwischer (3) vorgesehen sind, die jeweils einen Wischarm (4) mit daran gelagertem Wischblatt (6) aufweisen, die vom Wischantrieb (7) gegenläufig angetrieben sind, derart, daß sich die Wischarme (4) zwischen einer ersten Endstellung mit im wesentlichen horizontalen Wischblättern (6) und einer zweiten Endstellung mit im wesentlichen vertikalen Wischblättern (6) verstellen.

7. Scheibenwischvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wischarme (3) in den ersten Wischphasen von ihrer ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung bewegen und sich in den zweiten Wischphasen von der zweiten Endstellung in die erste Endstellung zurückbewegen.