DE2439996A1 - Wiper for window of car - with magnetic coupling through glass pane from motor via reduction gearing - Google Patents
Wiper for window of car - with magnetic coupling through glass pane from motor via reduction gearingInfo
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Abstract
Description
Scheibenwischer Die Erfindung betrifft einen auf einer Scheibe anzuordnenden elektrischen Fahrzeugscheibenwischer, insbesondere einen Kraftfahrzeug-Heckscheibenwischer, der aus einem Elektromotor mit Getriebe zur Betätigung eines Wischhebels besteht. Windshield wiper The invention relates to one to be arranged on a windshield electric vehicle wipers, in particular a motor vehicle rear wiper, which consists of an electric motor with gearbox for actuating a wiper lever.
Die Windschutzscheibe und auch die Heckscheibe von Kraftfahrzeugen müssen bei Regen, Nebel und Schneefall von einer Scheibenwischeranlage ständig so gewischt werden, daß ein ausreichend großes und klares Blickfeld erzielt wird. Das Wischen der Scheibe geschieht mittels an einem beweglichen Wischhebel befestigten Wischblatt. Der Antrieb erfolgt durch einen Eiktromotor, der normalerweise ein Gleichstrom-Nebenschlußmotor ist, wobei die Wicklung des Elektromagneten parallel zum Anker geschaltet ist. Die hohe Ankerdrehzahl wird durch ein Stirnradgetriebe untersetzt, wobei am abtreibenden Rad exzentrisch eine bewegliche Zahnstange angebracht ist, die kraftschlüssig mit dem Ritzel einer Abtriebswelle verbunden ist derart, daß bei jeder vollen Umdrehung des abtreibenden Rades die Zahnstange und die Abtriebswelle eine Hin- und Herbewegung durchführen.The windshield and also the rear window of motor vehicles have to constantly have to do this in rain, fog and snowfall from a windshield wiper system be wiped so that a sufficiently large and clear field of view is achieved. That The window is wiped by means of a wiper lever attached to a movable wiper lever Wiper blade. It is driven by an electric motor, which is normally a direct current shunt motor is, the winding of the electromagnet is connected in parallel to the armature. the high armature speed is reduced by a spur gear, with the driving force Wheel eccentrically attached to a movable rack, which is frictionally engaged with the pinion of an output shaft is connected in such a way that with each full revolution of the driven wheel, the rack and the output shaft a reciprocating motion carry out.
Demzufolge führt der auf die Abtriebswelle aufgesetzte Wischhebel mit dem Wischer eine Pendelbewegung aus. Diese bekannte Scheibenwischeranlage wird als Peridelwischer im Gegensatz zum Umlaufwischer bezeichnet.As a result, the wiper lever placed on the output shaft leads a pendulum motion with the wiper. This known windshield wiper system is referred to as a pearl wiper in contrast to the rotary wiper.
Grundsätzlich ist bei diesen Scheibenwischeranlagen nachteilig, daß die Abtriebswelle außerhalb der Scheibe angeordnet ist und folglich das Wischerfeld keine optimale Größe besitzt. Insbesondere für die Anordnung eines Heckscheibenwischers an Kraft fahrzeugen besteht darüberhinaus die Schwierigkeit des nachträglichen Einbaus des Elektromotors mit Getriebe in die Fahrzeugkarosserie.A fundamental disadvantage of these windshield wiper systems is that the output shaft is arranged outside the window and consequently the wiper field is not an optimal size. In particular for the arrangement of a Rear wiper on motor vehicles also has the difficulty the subsequent installation of the electric motor with gearbox in the vehicle body.
Es besteht ein Bedürfnis, einen in einfacher Weise nachträglich an Fahrzeugen aller Art anbaubaren Scheibenwischer zu entwickeln.There is a need to add one in an easy way To develop attachable windshield wipers to vehicles of all kinds.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abtriebsachse auf der Scheibe angeordnet ist, wozu der Motorteil auf der einen Seite der Scheibe bebefestigt ist und der Getriebeteil in gegenüberliegender Anordnung auf der anderen Seite der Scheibe befestigt ist, wobei zur Kraftübertragung von dem Motorteil durch die ungelochte Scheibe zum Getriebeteil eine Magnetkupplung vorgesehen ist. Durch die Erfindung ist es ermöglicht, die Drehachse von dem bisher außerhalb der Scheibe liegenden Bereich in die Scheibe selbst zu legen und somit das Wischfeld zu vergrößern und ist darüberhinaus die bisher bestehende Schwierigkeit der Anordnung des Elektromotors mit dem Getriebe am Fahrzeug beseitigt. Die Anwendung einer Magnetkupplung erlaubt die Leistungsübertragung durch die ungelochte Glasscheibe hindurch.The object on which the invention is based is thereby achieved according to the invention solved that the output shaft is arranged on the disc, including the motor part is fastened on one side of the disc and the gear part in the opposite Arrangement on the other side of the disc is attached, whereby for power transmission from the motor part through the unperforated disc to the gear part a magnetic coupling is provided. The invention makes it possible to change the axis of rotation from the previous one to put the area outside the pane in the pane itself and thus To enlarge the wiping field and, moreover, is the difficulty that has existed up to now the arrangement of the electric motor with the gearbox on the vehicle eliminated. The application A magnetic coupling allows the power to be transmitted through the unperforated glass pane through.
Zweckmäßigerweise ist die Magnetkupplung eine Permanent-Magnet-Scheibenkupplung, deren treibender Flansch am Motorteil scheibenseitig angeordnet ist und mit der Motorwelle fest verbunden ist und deren getriebener Flansch auf der anderen Seite der Scheibe im Getriebeteil fest auf einer Eintriebswelle angeordnet ist, welche mit dem Getriebe verbunden ist.The magnetic coupling is expediently a permanent magnet disc coupling, whose driving flange is arranged on the engine part on the disc side and with the Motor shaft is firmly connected and its driven flange on the other side the disc in the transmission part is fixedly arranged on an input shaft, which is connected to the transmission.
Der Wunsch nach einem nachträglichen Anbau des erfindungsgemäßen Scheibenwischers an Fahrzeugen aller Art ist mit der Forderung verbunden, daß mit einem einzigen Scheibenwischermodell verschiedene Kraftfahrzeugtypen mit insbesondere unterschiedlichen Heckscheibenabmessungen und Formen ausgerüstet werden müssen, wozu der Wischwinkel einfach und leicht verstell- und einstellbar sein muß. Die Anwendung einer Permanent-Magnet-Scheibenkupplung erlaubt die Leistungsübertragung durch die ungelochte Glasscheibe hindurch, jedoch ist der Größe der Leistungsübertragung durch das geringe übertragbare Drehmoment solcher Kupplungen eine Grenze gesetzt. Es ist daher zweckmäßig, die Leistungsübertragung bei hohen Drehzahlen und kleinen Drehmomenten vorzunehmen. Um einen optimalen Scheibenwischer zu schaffen, liegt daher einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung das Ziel zugrunde, einen kleinen, kompakten, wartungsfreien und witterungs-unempSindlichen Antrieb zu konzipieren, der im Schwenkwinkel stufenlos im Bereich von etwa 150 - 2100 verstellbar ist und der gleichzeitig die Magnetkupplung und das erforderliche Untersetzungsgetriebe enthält.The desire to retrofit the windshield wiper according to the invention on vehicles of all kinds is associated with the requirement that with a single Windshield wiper model different types of motor vehicles with, in particular, different ones Rear window dimensions and shapes must be equipped, including the wiping angle must be simple and easy to adjust and adjust. The use of a permanent magnet disc clutch allows power transmission through the unperforated glass panel, however is the size of the power transfer due to the low transferable Torque of such clutches set a limit. It is therefore appropriate to use the Carry out power transmission at high speeds and low torques. In order to create an optimal windshield wiper, there is therefore an expedient embodiment The invention is based on the goal of a small, compact, maintenance-free and weather-insensitive To design a drive that is infinitely variable in the swivel angle in the range of approx. 150 - 2100 is adjustable and at the same time the magnetic coupling and the required Includes reduction gear.
In vorteilhafter Weise wird vorgeschlagen, den Getriebeteil aus einem einstufigen Umlaufgetriebe und einem Kurbelgetriebe aufzubauen, das mit einer Zahnstange in Verbindung steht, mit deren Verzahnung ein Zahnsegment in Eingriff steht, welches die Abtriebswelle mit dem rauf befestigten Wischhebel trägt.Advantageously, it is proposed that the transmission part from one build a single-stage epicyclic gear and a crank gear with a rack is in connection, with the toothing of which a toothed segment is in engagement, which carries the output shaft with the wiper lever attached up.
Der Getriebeteil weist zweckmäßigerweise eine in einem Gehäuse mittig gelagerte Eintriebswelle auf, auf deren einem Ende der getriebene Flansch der Magnetkupplung und auf deren anderen Ende ein Exzenter befestigt snd, der ein innenverzahntes Umlaufzahnrad mit Hubzapfen treibt, wobei das Kurbelgetriebe über einen Gleitstein mit dem Hubzapfen verbunden und ein Schubachleifengetriebe ist. Bei dieser Ausführungsform wirkt demnach ein einstufiges, inne#nverzahntes Umlaufgetriebe mit insbesondere kleinem Zähnezahlverhältnis (etwa 51 : 49) unmittelbar über ein umlaufendes Kurbelschleifengetriebe auf ein Zahnstangen-Zahnsegment-Getriebe. Um eine einfache Verstellbarkeit des Wischerwinkels zu ermöglichen, 2st-- es -vorteilhaft, das Drehgelenk des Kurbelgetriebes verstellbar zu lagern.The transmission part expediently has one in the center of a housing mounted input shaft, on one end of which the driven flange of the magnetic coupling and on the other end of which an eccentric is attached, which is an internally toothed planetary gear drives with crank pin, the crank mechanism via a sliding block with the crank pin connected and a Schubach loop gear is. In this embodiment, it acts accordingly a single-stage, internally toothed epicyclic gear unit with a particularly low gear ratio (approx. 51: 49) directly via a revolving crank slider gear Rack-and-pinion gear units. To make it easy to adjust the wiper angle to enable 2st-- it is advantageous to adjust the swivel joint of the crank mechanism to store.
Durch diese Kombination und die gleichachsige Anordnung von Motor-Kupplungs-Eintriebs- und Abtriebswelle wird der Vorteil kleinster Abmessungen und kleinsten Gewichts, einfacher Bauart mit nur sieben beweglichen Teilen und leichte, stufenlose Verstellbarkeit erreicht.This combination and the coaxial arrangement of the motor-clutch-input and output shaft, the advantage of the smallest dimensions and the lowest weight, simple design with only seven moving parts and easy, stepless adjustability achieved.
Anstelle des Umlaufgetriebes kann auch ein Reibradgetriebe Verwendung finden. Auch kann nach einer anderen Ausführungs form die Zahnstangen-Zahnsegment-Einheit durch einen Seil- Rollen-Antrieb ersetzt werden.Instead of the epicyclic gear, a friction gear can also be used Find. The rack and gear segment unit can also form according to another embodiment by a rope Roller drive must be replaced.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibenwischers dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 einen Fahrzeugscheibenwischer in seiner Gesamtheit im Längsschnitt, aufgeklebt auf eine Scheibe, Fig. 2 Ansichten von Teilen des Getriebes, nämlich a. einen Querschnitt durch ein Umlaufgetriebeteil, b. einen Querschnitt durch ein Kurbelschleifengetriebe und c. einen Querschnitt durch einen Zahnstangen-Zahnsegment-Antrieb, Fig. 3 Vier Stellungen des Getriebes des Scheibenwischers gemäß Fig. 1 und Fig. 4 Vier Stellungen des Getriebes mit gegenüber der der Fig. 3 zugrundeliegenden Einstellung verstelltem Drehgelenk des Kurbelgetriebes.Further details, features and advantages of the invention result from the following description of the accompanying drawing, in which a preferred Embodiment of a vehicle wiper according to the invention is shown. The drawing shows: FIG. 1 a vehicle windshield wiper in its entirety in longitudinal section, glued to a disk, Fig. 2 views of parts of the transmission, namely a. a cross section through an epicyclic gear part, b. a cross section by a slider crank gear and c. a cross section through a rack and gear segment drive, Fig. 3 Four positions of the gearbox of the windshield wiper according to Fig. 1 and Fig. 4 Four positions of the transmission with the setting on which FIG. 3 is based adjusted swivel joint of the crank mechanism.
Auf eine Scheibe 4, welche die Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges sein kann, ist innenseitig ein Motorgehäuse 19 aus Kunststoff aufgeklebt, welches mittig eine Motorwelle 20 trägt,auf der einerseits ein elektromotorischer Teil mit Kollektor und Bürsten 1, einem Rotor 2, einem Stator 3 und andererseits ein treibender Flansch einer Magnetkupplung 18 montiert sind. Der motorische Teil ist mit einem Deckel 21 zum Schutz verschlossen. Der Anschluß an die Fahrzeugelektrik erfolgt in nicht dargestellter, an sich bekannter Weise.On a window 4, which will be the rear window of a motor vehicle can, a motor housing 19 made of plastic is glued on the inside, which is in the middle carries a motor shaft 20, on the one hand an electromotive part with a collector and brushes 1, a rotor 2, a stator 3 and, on the other hand, a driving flange a magnetic coupling 18 are mounted. The motor part is with a lid 21 closed for protection. The connection to the vehicle electrical system is not made illustrated, known manner.
Der treibende Flansch 18 der Magnetkupplung ist ein zwei oder mehrpolig magnetisierter Ringmagnet, der in einer entsprechenden Ausnehmung des Motorgehäuses 19 scheibenseitig angeordnet ist und auf der Motorwelle 20 befestigt ist. Die Motorwelle 20 ist zur Anlage an der ScheibMit einem Kunststoffaufsatz versehen, der an der Scheibe beim Betrieb im Rahmen der Einbautoleranz der Motorwelle 20 zur Anlage kommen kann.The driving flange 18 of the magnetic coupling is a two or more pole magnetized ring magnet, which is in a corresponding Recess of the motor housing 19 is arranged on the disk side and is fastened on the motor shaft 20 is. The motor shaft 20 is provided with a plastic attachment for contact with the pulley, on the disk during operation within the installation tolerance of the motor shaft 20 Plant can come.
Auf der gegenüberliegenden, äußeren Seite der Scheibe 4 ist ein Getriebegehäuse aus Kunststoff in koaxialer Anordnung zum Motorgehäuse 19 aufgeklebt. Das Gehäuse 16 weist scheibenseitig eine größere Ausnehmung auf, in der ein getriebener Flansch 17 der Magnetkupplung von gleichem Aufbau wie der treibende Flansch 18 Platz findet. Koaxial zur Motorwelle 20 ist im Gehäuse 16 eine Eintriebswelle 15 gelagert, die einerseits den getriebenen Flansch 17 der Magnetkupplung und andererseits einen Exzenter trägt. Die Eirtriebswelle 15 ist wie die Motorwelle 20 mit einer vorderen Bohrung zur Aufnahme eines Kunststoff-Abstandhalters versehen, der an der Scheibe 4 anliegend im Betrieb laufen kann und es derart erlaubt, die Eintriebswelle 15 mit einer größeren Toleranz im Sinne ihrer axialen Beweglichkeit im Gehäuse 16 zu lagern.On the opposite, outer side of the disk 4 is a gear housing made of plastic in a coaxial arrangement to the motor housing 19 glued. The case 16 has a larger recess on the disk side in which a driven flange 17 of the magnetic coupling of the same structure as the driving flange 18 can be accommodated. An input shaft 15 is mounted coaxially to the motor shaft 20 in the housing 16, which on the one hand the driven flange 17 of the magnetic coupling and on the other hand one Eccentric wears. The Eirtriebswelle 15 is like the motor shaft 20 with a front Provided a hole to receive a plastic spacer on the disc 4 can run in contact with it during operation and in this way allows the input shaft 15 with a greater tolerance in terms of their axial mobility in the housing 16 to store.
Im Getriebegehäuse 16 ist ferner ein Umlaufgetriebeteil gemäß Fig. 2a der Zeichnung angeordnet, das aus einem Umlaufzahnrad 15 mit einem nach außen vorspringenden Hubzapfen besteht, welches durch den Exzenter der Eintriebswelle 15 bewegt wird.In the gear housing 16 there is also an epicyclic gear part according to FIG. 2a of the drawing arranged, which consists of a planetary gear 15 with an outward protruding crank pin, which is through the eccentric of the input shaft 15 is moved.
Der Hubzapfen der Eintriebswelle 15 greift in einen Gleitstein 10 eines Schubschleifengetriebes ein, das gemäß Fig. 2b der Zeichnung aus einem gelenkig um den Drehpunkt 14 im Getriebegehäuse 16 befestigten Gabelhebel 9 besteht, in dessen Zwischenraum ein weiterer Gleitstein 7 angeordnet ist, in den ein Zahnstangenbolzen 8 einer damit verbundenen Zahnstange eingreift, deren Verzahnung gemäß Fig. 2c mit einem auf die Abtriebswelle 11 aufgesetzten Zahnrad kämmt. Die Abtriebswelle 11 selbst trägt einen Wischhebel 6, an dem ein Wischerblatt 5 befestigt ist, welches die Scheibe in Betrieb bestreicht. Zur Befestigung ist eine Mutter 12 vorgesehen.The crank pin of the input shaft 15 engages in a sliding block 10 a thrust loop gear, which is articulated according to FIG. 2b of the drawing about the pivot point 14 in the gear housing 16 fixed fork lever 9, in which A further sliding block 7 is arranged in the space, in which a rack pin 8 engages an associated rack, the teeth of which according to FIG. 2c with meshes with a gear placed on the output shaft 11. The output shaft 11 itself carries a wiper lever 6 to which a wiper blade 5 is attached, which brushes the pane in operation. There is a nut for fastening 12 provided.
Der Hubzapfen des Umlaufzahnrades 13 führt eine zweifach überlagerte, im wesentlichen aber fast gleichförmige kreisende Bewegung mit fast gleichbleibendem Radius aus und greift über den Gleitstein 10 in den Gabelhebel 9 ein, der dadurch um den Drehpunkt 14 eine schwingende Bewegung ausführt, die über den Gleitstein 7 die Zahnstange mit dem Bolzen 8 hin- und herbewegt. Der Drehpunkt 14 ist in seiner Stellung durch eine lösbare Lagerung am Getriebegehäuse 16 zum Beispiel mit einer Mutter und einer Langloch-Ausnehmung einstellbar zwecks änderung der Übersetzung des Schubschleifengetriebes.The crank pin of the planetary gear 13 leads a doubly superimposed, but essentially an almost uniform circular motion with an almost constant movement Radius and engages via the sliding block 10 in the fork lever 9, which thereby about the pivot point 14 executes a swinging movement that is carried out by the sliding block 7 moves the rack with the bolt 8 back and forth. The pivot point 14 is in his Position by a releasable mounting on the gear housing 16, for example with a Nut and a slot recess adjustable to change the translation of the thrust loop gear.
Aus der beschriebenen Konstruktion ergibt sich folgende Funktion: Durch den innenliegenden Motorteil wird über die Motorwelle 20 der treibende Flansch 18 der Magnetkupplung in eine Drehbewegung versetzt. Das erzeugte Drehmoment wird durch den magnetischen Kraft fluß durch die Scheibe 4 hindurch auf den getriebenen Flansch 17 der Magnetkupplung übertragen, der im Getriebegehäuse 16 gelagert und mit der Eirtriebswelle 15 mit Exzenter fest verbunden ist. Es läuft dann im Getriebegehäuse 16 das Umlaufzahnrad 13 mit Hubzapfen durch den Exzenter der Eintriebswelle 15 bewegt um. Durch den Hubzapfen und das Schubschleifengetriebe wird die Zahnstange mit dem Bolzen 8 hin- und herbewegt. Diese wiederum versetzt die Abtriebswelle 11 über das auf ihr befestigte Zahnsegment, welches mit der Verzahnung der Zahnstange kämmt, in eine hin- und hergehende Drehbewegung, wodurch der an ihr, mit der Mutter 12, befestigte Wischhebel 6 das Wischerblatt 5 betätigt. Der vom Wischerblatt 5 überstrichene Winkel wird durch die Übersetzung des Schubschleifengetriebes bestimmt, welche durch Verstellung des Drehpunktes 14 einstellbar und veränderbar ist.The following function results from the construction described: The inner motor part becomes the driving flange via the motor shaft 20 18 of the magnetic coupling set in a rotary motion. The torque generated will by the magnetic force flow through the disc 4 through to the driven Transfer flange 17 of the magnetic coupling, which is stored in the gear housing 16 and is firmly connected to the Eirtriebswelle 15 with an eccentric. It then runs in the gearbox 16 moves the planetary gear 13 with crank pin through the eccentric of the input shaft 15 around. The rack is connected to the Bolt 8 moved back and forth. This in turn moves the output shaft 11 via the Toothed segment attached to it, which meshes with the toothing of the rack, in a reciprocating rotary motion, whereby the one on her, with the nut 12, attached wiper lever 6 actuates the wiper blade 5. The one swept over by the wiper blade 5 Angle is determined by the translation of the thrust loop gear, which by Adjustment of the pivot point 14 is adjustable and changeable.
Wird beispielsweise die in Fig.3 der Zeichnung dargestellte Einstellung vorgenommen, wird ein Schwenkwinkel von 1500 des Wischerblattes erreicht, Wird nun der Drehpunkt 14 des Gabelhebels 9 gelöst und in dem genannten Langloch verschoben, so ändert sich der Abstand X gemäß Eintragung in den Fig.3 und 4, wodurch sich die Übersetzung des Schubschleifengetriebes ändert. Beispielsweise kann eine Einstellung gemäß Fig. 4 vorgenommen werden. Es ist damit eine Veränderung des Weges der Zahnstange bedingt und damit eine Veränderung der Größe des Schwenkwinkels, welcher gemäß Fig. 4 der Zeichnung 2100 beträgt.For example, the setting shown in Figure 3 of the drawing made, a swivel angle of 1500 des Wiper blade reached, the pivot point 14 of the fork lever 9 is now released and in the said Shifted elongated hole, the distance X changes according to the entry in Fig.3 and 4, as a result of which the translation of the thrust loop gear changes. For example a setting according to FIG. 4 can be made. So it is a change the path of the rack and thus a change in the size of the swivel angle, which is 2100 according to FIG. 4 of the drawing.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2439996A DE2439996A1 (en) | 1974-08-21 | 1974-08-21 | Wiper for window of car - with magnetic coupling through glass pane from motor via reduction gearing |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2439996A1 true DE2439996A1 (en) | 1976-03-04 |
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ID=5923679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2439996A Pending DE2439996A1 (en) | 1974-08-21 | 1974-08-21 | Wiper for window of car - with magnetic coupling through glass pane from motor via reduction gearing |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2439996A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3700678A1 (en) * | 1986-01-17 | 1987-07-23 | Nissan Motor | WIPER MOTOR |
WO1995024539A1 (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-14 | Pellini S.R.L. | Device for working venetian blinds within a sealed chamber between two panes of glass by means of a frontally placed magnetic connection |
US5588173A (en) * | 1992-03-23 | 1996-12-31 | Battlogg; Stefan | Windshield wiper system with electric motor |
US6324719B1 (en) * | 2000-02-04 | 2001-12-04 | Richard V. Ritacco | Auxiliary vehicle windshield wiper apparatus |
-
1974
- 1974-08-21 DE DE2439996A patent/DE2439996A1/en active Pending
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