DE3347546A1 - Scheibenwischvorrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Scheibenwischvorrichtung für Kraftfahrzeuge
• Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Scheibenwischvorrichtung für Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
• Bei einer bekannten Scheibenwischvorrichtung dieser Art ist der Wischerarm an einem rechtwinklig von einer Wischerarmantriebswelle abstehenden Tragglied beweglich gelagert. Die Wischblatt-Anpreßvorrichtung weist eine Zugfeder auf, die einerseits am Wischerarm und andererseits an dem Tragglied angreift. Diese Zugfeder zieht den Wischerarm gegen die Fahrzeugscheibe und erzeugt so eine konstante Auflagekraft, mit welcher das Wischblatt an die Fahrzeugscheibe angedrückt wird.
• Diese Scheibenwischvorrichtung hat den Nachteil, daß die Federkraft - und damit die Wischblattauflagekraft - nicht optimal eingestellt werden kann. Eine geringe Federkraft ist zwar vorteilhaft bezüglich der geringen Verformung des Wischgummis und der geringen Reibungskräfte zwischen Wischblattgummi und Scheibe, was sich wiederum vorteilhaft für die Auslegung des Wischermotors auswirkt. Bei größeren Fahr-und/oder Windgeschwindigkeiten hebt jedoch bei einer zu geringen Federkraft das Wischblatt von der Scheibe mehr oder weniger ab und die Reinigungs- und Wasserabstreifwirkung des Wischblattes sinkt erheblich. Ist hingegen die Federkraft relativ groß, so tritt zwar der letztgenannte Effekt nicht in diesem Maße auf, jedoch neigt dann das Wischblattzum Quietschen und Rubbeln und der Verschleiß des Wischblattgummis ist erheblich. Die bei hoher Federkraft auftretenden großen Reibkräfte zwischen Wischblattgummi und Scheibe führen auch zu einer verstärkten Beanspruchung aller mechanischen und elektrischen Teile der Scheibenwischvorrichtung, insbesondere zu einer starken Belastung des Wischermotors, so daß die Lebensdauer der Scheibenwischvorrichtung insgesamt sinkt.
• Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Wischblattauflagekraft in jedem Betriebszustand des Fahrzeugs optimal bemessen ist. Bei nicht eingeschalteter Scheibenwischvorrichtung liegt das Wischblatt mit minimaler Kraft auf der Scheibe auf, die so bemessen ist, daß einerseits der Wischgummi möglichst wenig verformt wird und andererseits das Wischblatt während der Fahrt noch an der Windschutzscheibe anliegt. Bei in Betrieb befindlicher Scheibenwischvorrichtung ist hingegen das Wischblatt mit einer nominalen Auflagekraft belegt, die eine ausreichende Wischqualität gewährleistet. Wird jedoch eine erhebliche Anströmgeschwindigkeit an der Windschutzscheibe festgestellt, die aus entsprechender Fahr- und/oder Windgeschwindigkeit resultiert, so wird diese nominale Auflagekraft des Wischblattes ab einem vorgegebenen Wert der Anströmgeschwindigkeit erhöht und entsprechend einer vorgegebenen Funktion in Abhängigkeit von der Anströmgeschwindigkeit eingestellt. Dabei wird berücksichtigt, daß bei Auftreten von extrem hohen Reibkräften zwischen Wischgummi und Windschutzscheibe die Gefahr der Überlastung des Wischermotors besteht. Aus diesem Grund wird auch der Betriebsstrom des Wischermotors sensiert und bei Überschreiten eines vorgegebenen Belastungsstromes die Wischblattauflagekraft ungeachtet der vorhandenen Anströmgeschwindigkeit solange reduziert, bis der vorgegebene Betriebsstrom wieder erreicht oder unterschritten wird. Bei der Einstellung der Wischblattauflagekraft wird damit dem Belastungsstrom des Wischermotors Priorität vor der erfaßten Anströmgeschwindigkeit eingeräumt.
• Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.
• Zeichnung Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, eines Teils einer Scheibenwischvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Steuermechanismus zum Einstellen der Wischblattauflagekraft der Scheibenwischvorrichtung in Fig. 1.
• Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die in Fig. 1 zu sehende Scheibenwischvorrichtung weist mindestens einen Wischerarm 10 auf, der an seinem Ende ein beweglich gehaltenes Wischblatt 11 trägt. Der Wischerarm 10 ist in einem Gelenk 12 an einem Tragglied 13 gehalten, das im wesentlichen rechtwinklig von einer Wischerarm-Antriebswelle 14 absteht und mit dieser starr verbunden ist. Die Gelenkachse des Gelenks 12 ist dabei rechtwinklig zur Achse der Antriebswelle 14 angeordnet, so daß der Wischerarm 10 bezüglich der Schwenkbewegung des Traggliedes 13 mit diesem starr gekoppelt, ist in Richtung der Wischerarm-Antriebswelle, also im wesentlichen senkrecht zur Windschutzscheibe 38, des Kraftfahrzeugs beweglich ist. Die Wischerarm-Antriebswelle 14 ist mit einem Antriebshebel 15 starr verbunden, der über ein Wischergestänge 16 von einem Wischermotor 17 (Fig. 2) über einen vorgegebenen Schwenkbereich geschwenkt wird.
• Eine am Tragglied 13 angeordnete Wischblatt-Anpreßvorrichtung 18 erzeugt eine Wischblattauflagekraft, mit welcher das Wischblatt 11 an der Windschutzscheibe 38 des Fahrzeugs aufliegt. Hierzu ist an dem Tragglied 13 ein zweiarmiger Hebel 19 schwenkbeweglich gelagert. An dem einen Hebelarm 191 greift das eine Ende einer Zugfeder 20 an, deren anderes Ende am Wischerarm 10 befestigt ist. Der andere Hebelarm 192 des zweiarmigen Hebels 19 wird entgegen der Rückstellkraft der Zugfeder 20 von einem Steuermechanismus 21 beaufschlagt, der in Abhängigkeit von aus dem Fahrbetrieb abgeleiteten Parametern den zweiarmigen Hebel 19 mehr oder weniger verschwenkt, dadurch die Zugfeder 20 mehr oder weniger stark spannt und damit die Wischblattauflagekraft in Abhängigkeit von diesen Parametern einstellt. Als Parameter sind hier die Ein-/ Ausstellung eines den Wischermotor 17 ein- bzw. ausschaltenden Wischerschalter 22, der Betriebsstrom des Wischermotors 17 und die aus der Fahrgeschwindigkeit und Windgeschwindigkeit resultierende Anströmgeschwindigkeit an der Windschutzscheibe 38 berücksichtigt.
• Der Steuermechanimus 21 weist hierzu einen Einstellstößel 23 auf, der durch eine Axialbohrung 24 der Wischerarm-Antriebswelle 14 axial verschieblich geführt ist und mit seiner Stirnseite an dem Hebelarm 192 des Hebels 19 anliegt. Außerhalb der Wischerarm-Antriebswelle 14 ist der Einstellstößel 23 in einem Gleitlager 25 eines an dem Hebelarm 15 angeflanschten Gehäuses 26 geführt und trägt eine Gewindeschnecke 27, die mit einem von einem Stellmotor 28 (Fig. 2) angetriebenen Schneckenrad 29 in Eingriff steht. Je nach Drehrichtung des Stellmotors 28 und des mit diesem starr gekoppelten Schneckenrads 29 wird der Einstellstößel 23 axial vor oder zurück bewegt, damit der Hebel 19 geschwenkt und damit die Zugkraft der Zugfeder 20 verändert.
• Der Stellmotor 28 wird von einer Regelvorrichtung 30 gesteuert, die einen Istwertgeber 31 zur Erfassung der Istgröße der Einstellstößelstellung, eine Steuerlogik 32 zur Erzeugung einer Sollgröße aus den aus dem Fahrbetrieb abgeleiteten Parametern und eine Vergleichsschaltung 33 aufweist, die die Istgröße mit der Sollgröße vergleicht und einen Schalter 34 steuert, der den Stellmotor 28 im Links- oder Rechtsdrehsinn einschaltet oder abschaltet. Die Einschaltung erfolgt immer dann wenn die Istgröße von der Sollgröße abweicht und ein Abschalten des Stellmotors 28 dann, wenn Ist- und Sollgröße übereinstimmen.
• Der Istwertgeber 31 ist hier als Schleifpotentiometer 35 ausgebildet, das im Gehäuse 26 angeordnet ist und dessen Schleifer 36 axial unverschieblich am Einstellstößel 23 sitzt. Die Steuerlogik 32 ist mit dem Wischerschalter 22 verbunden und fragt dessen Ein- bzw. Ausstellung ab. Im elektrischen Stromkreis des Wischermotors 17 ist ein Meßwertgeber 37 für den Betriebsstrom I eingeschaltet, der die Größe des Betriebsstromes an die Steuerlogik 32 meldet. Weiterhin ist die Steuerlogik 32 mit einem Venturirohr 39 verbunden, das die Anströmgeschwindigkeit v mißt und diesen Meßwert an die Steuerlogik 32 meldet.
• In der Steuerlogik 32 werden nun die einzelnen Sensordaten so miteinander verknüpft, daß bei der Erzeugung der Sollgröße folgende Kriterien erfüllt werden: 1. Wischerschalter 22 in Stellung "AUS" + Betriebsstrom I=o (aus Meßwertgeber 37) = minimale Sollspannung 2. Wischerschalter 22 in Stellung "EIN" (Intervall- oder Dauerbetrieb) + Anströmgeschwindigkeit v < v g (vg ist ein vorgegebener Grenzwert der Anströmgeschwindigkeit v) + Betriebsstrom I - I g (I ist ein vorgegebener maximaler Be g triebsstrom des Wischermotors 17) = nominale Sollspannung.
• 3. Wischerschalter 22 in Stellung "EIN" + Betriebsstrom I # 1 g + Anströmgeschwindigkeit v > v g = Sollspannung wird nach einer vorgegebenen Funktion entsprechend der Größe der Anströmgeschwindigkeit festgelegt.
• 4. Wischerschalter 22 in Stellung "EIN" +Betriebsstrom 1 > 1 g =Reduzieren der Sollspannung bis I = Ig.
• Die die Sollgröße darstellende Sollspannung wird dem Vergleicher 33 zugeführt und dort mit der ebenfalls als elektrische Spannung abgenommenen Istgröße der Stellung des Einstellstößels 23 verglichen. Die Vergleichsschaltung 33 erzeugt einen Einschaltimpuls für den Schalter 34 der den Stellmotor 28 in Links-oder Rechtsdrehsinn, je nachdem ob die Sollspannung größer oder kleiner ist als die Istspannung, einschaltet. Sobald Sollspannung und Istspannung übereinstimmen fällt der Einschaltimpuls weg und der Stellmotor 28 wird stillgesetzt.
• Die minimale Sollspannung ist so gewählt, daß die dadurch hervorgerufene Einstellung des Einstellstößels 23 über Hebel 19 und Zugfeder 20 eine minimale Wischblattauflagekraft erzeugt, die eine möglichst geringe Verformung im Wischgummi des Wischblatts 11 bewirkt, die jedoch gerade so groß ist, daß das Wischblatt 11 während der Fahrt noch an der Windschutzscheibe 38 anliegt. Die nominale Sollspannung ist so vorgegeben, daß durch die damit erzielte Wischblattauflagekraft eine ausreichende Wischqualität gewährleistet ist. Bei der Steuerung der Wischblattauflagekraft ist dem Parameter Betriebsstrom Priorität vor dem Parameter Anströmgeschwindigkeit eingeräumt, so daß immer bei Überschreiten des Belastungsstromes des Wischermotors 17 die Auflagekraft des Wischblatts 11 und damit die Reibkraft zwischen Wischblattgummi und Windschutzscheibe 38 reduziert wird.
• Mit dem beschriebenen Steuermechanismus kann auch die Auflagekraft von mehr als einem Wischblatt 11 gleichzeitig gesteuert werden. Hierzu ist für jedes weitere Wischblatt ein solcher Steuermechanismus vorzusehen, wobei allen Steuermechanismen die Regelvorrichtung 30 gemeinsam sein kann.
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Claims (9)

1. Ansprüche 1. Scheibenwischvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem ein Wischblatt tragenden Wischerarm, einem den Wischerarm antreibenden elektrischen Wischermotor und einer am Wischerarm angreifenden Wischblatt-Anpreßvorrichtung zur Erzeugung einer Wischblattauflagekraft auf der Scheibe, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen in die Wischblatt-Anpreßvorrichtung (18) eingreifenden Steuermechanismus (21) zum Einstellen der Wischblattauflage kraft in Abhängigkeit von aus dem Fahrbetrieb abgeleiteten Parametern.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Parameter die Ein-/Aus-Stellung eines den Wischermotor (17) schaltenden Wischerschalters (22), der Betriebsstrom (I) des Wischermotors (17) und die aus Fahrgeschwindigkeit und Windgeschwindigkeit sich zusammensetzende Anströmgeschwindigkeit (v) an der Scheibe (38) berücksichtigt sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Steuermechanismus (21) derart ausgebildet ist, daß bei abgeschaltetem Wischermotor (17) eine minimale Wischblattauflagekraft eingestellt ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Steuermechanismus (21) derart ausgebildet ist, daß bei Wischerbetrieb (Da-uer- oder Intervallbetrieb) die Wischblattauflagekraft unterhalb eines vorgebenen Grenzwertes (u) der Onstromgeschwindigkeit (v) auf einen konstanten vorgegebenen Wert eingestellt ist und oberhalb des Grenzwertes (vg) nach einer vorgegebenen Funktion in Abhängigkeit von der Anströmgeschwindigkeit (v) eingestellt wird.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Steuermechanismus (21) derart ausgebildet ist, daß bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes (Ig) des Betriebsstromes (I) des Wischermotors (17) die Wischblattauflagekraft solange verringert wird, bis der Grenzwert (Ig) erreicht oder unterschritten ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, da dur c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Wischerarm (10) an einem mit einer Wischerarrnantriebswelle (14) starr verbundenen, von dieser etwa rechtwinklig abstehenden Tragglied (13) angelenkt ist, daß die Wischerarm Anpreßvorrichtung (18) eine das Wischblatt (11) in Auflagerichtung belastende Zugfeder (20) und einen zweiarmigen Hebel (19) aufweist, der an dem Tragglied (13) gelagert ist, daß an dem einen Hebelarm (191) ein Ende der mit dem anderen Ende am Wischerarm (10) befestigten Zugfeder (20) angreift und daß der andere Hebelarm (192) entgegen der Rückstellkraft der Zugfeder (20) von dem Steuermechanismus (21) belastet ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Steuermechanismus (21) einen mit seiner Stirnseite am Hebelarm (192) anliegenden längsverschieblichen Einstellstößel (23) und einen den Ein stellstößel (23) in Längsrichtung antreibenden elektrischen Stellmotor (28) aufweist, der mit einer Regelvorrichtung (30) verbunden ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Regel vorrichtung (30) einen Istwertgeber (31) zur Erfassung einer Istgröße der Einstellstößel stellung, eine Steuerlogik (32) zur Erzeugung einer Sollgröße aus den aus dem Fahrbetrieb abgeleiteten Parametern und eine Vergleichsschaltung (33) zur Erzeugung eines Einschalt- signals für den Stellmotor (28) bei Abweichung der Istgröße von der Sollgröße und eines Ausschaltsignals bei Übereinstimmung von Ist-und Sollgröße aufweist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Istwertgeber (21) als elektrische Potentiometer (35) ausgebildet ist, dessen Abgriff (36) mit dem Einstellstößel (23). verbunden ist.