DE3506617A1 - Scheibenwischeranordnung - Google Patents

Description

Bezeichnung: Seheibenwischeranordnung

Beschreibung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenwischeranordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zwei Scheibenwischern, von denen einer derart gesteuert wird, daß er zwei Bewegungen ausführt. Die erste dieser Bewegungen ist die herkömmliche Bewegung des Armes, der eine hin- und hergehende Drehbewegung um eine feste Achse gegenüber der zu reinigenden Scheibe ausführt (Wischbewegung). Die zweite Bewegung ist eine Relativbewegung des Wischers gegenüber dem Wischerarm; diese Bewegung ist eine hin- und hergehende Translationsbewegung in eino: Richtung, die im wesentlichen parallel zu dem Wischerarm verläuft (Vorwärts-/Rückwärtsbewegung).

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Schoibenwischeranordnungen, bei denen der zwei Bewegungen ausfUhrende Scheibenwischer mit einer kinematischen Kette zusammenwirkt, die eine Drehbewegung um eine gegenüber der zu reinigenden Glasscheibe feste Achse in eine Transla-

tionsbewegung des Wischers gegenüber dem Wischerarm umwandelt. Eine solche Scheibenwischeranordnung ist in der französischen Patentschrift 1 561 395 beschrieben. Dieses System, bei dem der Scheibenwischer zwei Bewegungen ausführt, enthält eine kinematische Kette mit einem eine Primärbewegung ausführenden Schwinghebel und mit einer Treibstange, die an dem Schwinghebel und an einem Gleitstück angelenkt ist, das den Wischer hält und eine Gleitbewegung in Längsrichtung des Armes ausführt. Ein anderes System, bei dem der Scheibenwischer zwei Bewegungen ausführt, ist in der belgischen-Patentschrift 890 467 beschrieben. Das dort beschriebene System enthält eine räumliche kinematische Kette mit einem eine Primärbewegung ausführenden Schwinghebel, einer an dem Schwinghebel angelenkten Treibstange und einer Schwinge, die an dem Wischerarm, dem Wischer und der Treibstange gelenkig angebracht ist.

Bei diesen Systemen mit zwei Scheibenwischern, von denen einer derart gesteuert wird, daß er zwei Bewegungen ausführt, nämlich die Wischbewegung und die Vorwärts-/Rückwärtsbewegung, kann die Betätigung durch drei Wellen erfolgen, die zu alternierenden Drehbewegungen veranlaßt werden durch einen Getriebemotor über eine geeignete Kraftübertragung, die von einem Tragelement gehalten wird, auf dem sich die drei Wellen drehen. Die Erfindung bezieht sich auf Systeme dieser Art, insbesondere solche, bei denen die drei Wellen koaxial sind, bei denen die Wischbewegungen und die die Vorwärts-/Rückwärtsbewegungen bewirkende Bewegung gegenläufig sind, und bei denen der Antrieb ein Stangenmechanismus ist, also eine Kraftübertragung, die ausschließlich aus langgestreckten Bauelementen besteht, die miteinander und teilweise auch mit dem Tragelement gelenkig verbunden sind. Unter einer gelenkigen Verbindung ist dabei die technische Realisierung einer theoretischen Drehgelenkverbindung (Drehung um eine Achse) zu verstehen, und zwar zylindrisch oder sphärisch .

BAD OKiGiNAL

Bei einer Seheibenwischeranordnung gemäß der Erfindung wird die Antriebseinrichtung im allgemeinen drei Schwinghebel aufweisen, die jeweils an einer der koaxialen Wellen befestigt sind, und einen als Haupthebel bezeichneten Hebel, der unmittelbar an einem der Schwinghebel (Hauptschwinghebel) angelenkt ist, und der mit den beiden anderen Schwinghebeln (SekundärhebeIn) durch eine Kupplungsstange gekuppelt ist. Der Haupthebel wird außerdem durch einen vierten Schwinghebel (Hilfsschwinghebel) geführt, der an dem Tragelement angelenkt ist. Diese Anordnung, die aus dem Haupthebel, dem Hauptschwinghebel und dem Hilfsschwinghebel besteht, bildet eine offene kinematische Kette, die an dem Tragelement zweifach angelenkt ist und von einem Treibstange-Kurbel-Systern betätigt wird. Die Kurbel dieses Systems ist an der Abtriebswelle des Getriebemotors befestigt, und die entsprechende Treibstange (Hilfstreibstange) ist einerseits an der Kurbel und andererseits an einem der drei Glieder der beschriebenen kinematischen Kette angelenkt.
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Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil ausführbar, wenn das Gelenkviereck, das aus dem Haupthebel, dem Haupt schwinghebel, dem Hilfsschwinghebel und dem Tragelement besteht, die beiden folgenden geometrischen Eigenschaften hat: 25

a) Die Endzustände der drei alternierenden Bewegungen fallen zeitlich zusammen, und

b) die relativen Winkel der Sekundärhebel gegenüber dem Hauptschwinghebel sind unabhängig von dem Drehsinn dos Hauptschwinghebels.

Die erste der genannten Eigenschaften verhindert, daß in der Anordnung irgendwelche parasitären Kräfte auftreten, und es ist dauernd sichergestellt, daß bei dem zwei Bowcgungen ausführenden Scheibenwischer diese beiden Bewegungen gegenläufig erfolgen. Die zweite Eigenschaft r.tcllt automatisch sicher, daß die entsprechenden Flächen von

BAD O

dem Scheibenwischer mit zwei Bewegungen in zwei Richtungen gleichzeitig behandelt werden; dabei ist auch automatisch ausgeschlossen, daß sich die beiden Scheibenwischer gegenseitig behindern.

Die beiden genannten Eigenschaften werden automatisch realisiert bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der das Gelenkviereck, das aus dem Haupthebel, dem Hauptschwinghebel, dem Hilfsschwinghebel und dem Tragelement besteht, ein Parallelogramm bildet, derart, daß der Haupthebel auf einer Kreisbahn geführt wird.

Wenn die gestellten Bedingungen demgegenüber eine Näherungslösung hinsichtlich der genannten Eigenschaften zulassen, um einen einfacheren Aufbau der Antriebseinrichtung zu erreichen, können auch gemäß der Erfindung der Hilfsschwinghebel und die Hilfstreibstange entfallen, und die Kurbel wird dann unmittelbar am Haupthebel angelenkt. Ein derart vereinfachtes System wird im allgemeinen dann befriedigend arbeiten, wenn der Abstand zwischen der Anlenkung des Haupthebels an der Kurbel und seiner Anlenkung an dem Hauptschwinghebel im Verhältnis zur Länge der Kurbel groß genug ist.

Bei allen Ausführungsformen der Scheibenwischeranordnung gemäß der Erfindung werden die folgenden Vorteile erreicht:

a) Die koaxiale Anordnung der Wellen erleichtert den Einbau des Scheibenwischersystems in die Fahrzeugkarosserie, und ihre Unterbringung nahe der Symmetrieebene des Fahrzeugs stellt dauernd sicher, daß die beiden Scheibenwischer eine aerodynamisch vorteilhafte Stellung einnehmen.

b) Die Anordnung der Achsen der drei Wellen in der Symmetrieebene vereinfacht erheblich die Anpassung des Fahrzeugs an die beiden möglichen Fahrerpositionen.

c) Das Scheibenwischersystem gemäß der Erfindung kombiniert die Arbeit der beiden Scheibenwischer derart, daß die gereinigte Fläche vergrößert, aber nicht verschoben wird; auch kann die Frequenz der Wischbewegungen in einer Zone maximaler Ausdehnung vor dem Fahrer erhöht werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung, die sich auf die Anwendung bei Kraftfahrzeug-Windschutzscheiben beziehen, werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen die Fig. 1 bis 5 das Scheibenwischersystem in der Ruhelage.

Fig.1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Antriebseinrichtung, gesehen in Richtung der Achse der Reinigungsbewegungen.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Scheibenwischersystem in einer zur Achse der Reinigungsbewegung parallelen Ebene, die so gelegt ist, daß die Antriebseinrichtung voll

ständig erkennbar ist.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch das Scheibenwischersystem in einer Ebene, die die Achse der Wischbewegungen und die Achse der

Anlenkung des HilfsschwinghebeIs am Tragelement einschließt.

Fig. 4 zeigt eine Teilansicht der beiden Scheibenwischer.

Fig. 5 zeigt die Fläche, die durch das in den vorangehenden Figuren dargestellte Scheibenwischersystem gereinigt wird. 35

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, wird eine Kurbel 1 durch einen Getriebemotor 2, der an einem Tragelement 3 befestigt ist, kontinuierlich in Drehung versetzt. Die Kurbel 1 betätigt über eine Hilfstreibstange 4 einen Hilfsschwinghebel 5, der an dem Tragelement 3 drehbar befestigt ist. Ein Haupthebel 6 steht mit dem Hilfsschwinghebel 5 und einem Hauptschwinghebel 7 in Gelenkverbindung. Der Hauptschwinghebel 7 sitzt fest auf einer Welle 8, die mit Wischerarm 9 verbunden ist und ihn antreibt. Wischerarm 9 führt dabei zwei gesteuerte Bewegungen aus. Der Haupthebel 6 hat die Form einer Gabel mit zwei Zinken, an deren Enden Kupplungsstangeη 10 und 11 angelenkt sind. Bei der dargestellten Lage umgeben die Zinken des Haupthebels 6 die Ach^n der Welle 8. Die Kupplungsstangen 10 und 11 sind angelenkt an SekundärhebeIn 12 bzw. 13, und diese sind mit zur Welle 8 koaxialen Hohlwellen 14 und 15 (Fig. 3) verbunden. Die Welle 14 trägt und bewegt den Arm 16 des zweiten Scheibenwischers durch Bügel 17, der ihn entsprechend der gemeinsamen Achse der drei Wellen 8, 14 und 15 antreibt und sich in einem Drehteil 18 des Tragelements 3 dreht, das durch das Blech 19 der Karosserie des Fahrzeugs hindurchgeführt ist. Die Welle 15 trägt und bewegt einen Schwinghebel 20, der über eine nicht dargestellte kinematische Kette die Vorwärts-/Rückwärtsbewegung des Wischers entlang Arm 9 des Scheibenwischers entsprechend den beiden vorgegebenen Bewegungen veranlaßt.

Die beiden Wischerarme 9 und 16 (Fig. 4) können in bekannter Weise um Querachsen 9a und 16a in Lagerköpfen 9b und 16b schwenken. Der Lagerkopf 9b des Wischerarms 9 wird von Welle 8 im Sinne einer Rotationsbewegung angetrieben.

Der Lagerkopf 16b des Wischerarms 16 wird von Bügel 17 in Drehbewegung versetzt, der seinerseits drehfest mit Welle 14 verbunden ist.

Die kinematische Kette, die die Vorwärts-ZRückwärtsbewegung des Wischers entlang Arm 9 bewirkt, ist nicht vollständig dargestellt. Sie enthält einen Hilfsarm 21, der teilweise in Fig. 4 dargestellt und als freidrehbare Stange ausgebildet ist, die mit einem Ende über ein Drehgelenk 22 mit dem Schwinghebel 20 in Verbindung steht und sich radial zu der geometrischen Achse der Welle 8 erstreckt. Das andere Ende der Stange 21 (Fig. 5) ist über ein Gelenk 23, das wie bei dem Gegenstand der belgischen Patentschrift 890 467 als Kniegelenk ausgebildet sein kann, mit einem Kipphebel verbunden. Der Kipphebel ist am Ende des Armes um eine Achse schwenkbar, die im wesentlichen parallel zu der zu reinigenden Fläche ist. Er trägt den Scheibenwischer B1, der auf dem Kipphebel um eine Achse schwenkbar ist, die in gleicher Weise zu der zu reinigenden Fläche, vorzugsweise zu der Windschutzscheibe, im wesentlichen parallel ist.

Die Beschreibung des Gegenstandes der belgischen Patentschrift 890 467, auf die bezug genommen wird, ist als Teil der vorliegenden Beschreibung anzusehen.

Die Kupplungsstange 10 und der Sekundärhebel 12 sind so angeordnet und ausgebildet, daß die Winkelamplitude der hin- und hergehenden Drehbwegung des Sekundärhebeis 12 größer als die Winkelamplitude der hin- und hergehenden Bewegung der Welle 8 ist. Diese Vergrößerung der Winkelamplitude hängt insbesondere ab von dem Verhältnis L/h. Dabei ist entsprechend der Darstellung in Fig. 1 L der Abstand zwischen der geometrischen Achse der Welle 8 und der Drehachse a der Anlenkung des HauptschwinghebeIs 7 an dem Haupthebel 6, während h der Abstand zwischen der geometrischen Achse der Welle 8 und der Drehachse d der Anlenkung der Kupplungsstange 10 an dem Sekundärhebel 12 ist. Diese Verhältnis L/h kann in der Größenordnung von 1 , 5 liegen.

Wenn man, wie bereits erwähnt, eine Näherungslösung zuläßt, können der Hilfsschwinghebel 5 und die Hilfstreibstange entfallen, und es kann dann die Kurbel 1 unmittelbar an dem Haupthebel 6 angelenkt sein. Um eine befriedigende Arbeitsweise sicherzustellen, ist es jedoch zweckmäßig, daß der Abstand zwischen der Anlenkung des Haupthebels an der Kurbel 1 und seiner Anlenkung an dem Hauptschwinghebel 7 ausreichend groß im Verhältnis zu der Länge der Kurbel 1 ist.
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Bei einer solchen Ausbildung wird das Scheibenwischersystem in der angegebenen Weise arbeiten.

Die kontinuierliche Drehbewegung der Kurbel 1 wird in eine hin- und hergehende Drehbewegung der Welle 8 umge-.andelt, die diese zu dem Arm 9 weitergibt.

Die Hohlwelle 15, an der der Sekundärhebel 13 befestigt ist, wird ebenfalls zu einer hin- und hergehenden Drehbewegung veranlaßt, jedoch im entgegengesetzten Sinn wie bei Arm 9. Das Ende der Bahn der hin- und hergehenden Bewegung des Armes 15 und des SekundärhebeIs 13 fällt zeitlich zusammen mit dem der Welle 8 (und der Welle 14).

Damit wird eine Relativbewegung des Drehgelenks 22 und der Stange 21 gegenüber Arm 9 erreicht. Diese Relativbewegung bewirkt die Vorwärts-/Rückwärtsbewegung (durch die hin- und hergehende Bewegung eines Kipphebels des Wischers B1)(Fig. 5), und diese Bewegung ist nicht kreisförmig; sie wird- außen begrenzt durch die Kurve f1 und innen durch die Kurve g1. Die Winkelamplitude der Wischbewegung B1 ist dargestellt durch den Winkel A1 in Fig. 5. Der Wischvorgang B2, der von Arm 16 ausgeführt wird, hat eine kreisförmige Form mit einer Winkelamplitude A2, die in der beschriebenen Weise einen größeren Wert hat als A1. Die zeitlichen Grenzen der Bewegung B2 des Wischers fallen mit denen des Wischers B1 zusammen.

Am Ende der Bewegung liegen die Positionen der Wischer B2 und B1 auf der rechten Seite der Darstellung in Fig. nahe zusammen; auf der anderen Seite befindet sich der Wischer B2 am Ende der Bewegung am unteren linken Rand der Windschutzscheibe, während der Wischer B1 sich in der Nähe der Mittelachse der Windschutzscheibe befindet.

Die genannte belgische Patentschrift 890 467 entspricht der europäischen Patentanmeldung 82401719.8, die am 22.0 9.82 angemeldet und unter der Nummer 0 0 75 521 am 30.03.83 veröffentlicht wurde.

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Claims (3)

Bezeichnung: Schäibenwischeranordnung Ansprüche:

1. Scheibenwischeranordnung mit einem Tragelement, einem Getriebemotor, einem Stangenantrieb und zwei Scheibenwischern, von denen einer zwei Bewegungen ausführt, nämlich eine Wischbewegung und eine Vorwärts-ZRückwärtsbewogung, dadurch gekennze ichnet, daß drei koaxiale Wellen (8, 14, 15} in dem Tragelement (3) drehbar angeordnet sind, daß die Arme (9, 16) der beiden Scheibenwischer an zwei der Wellen (8, 14) befestigt sind, die sie zu gleichsinnigen Wischbewegungen antreiben, daß die Vorwärts-/ Rückwärtsbewegung von der dritten Welle (15) veranlaßt wird, die alternierend mit der gleichen Frequenz wie die beiden anderen Wellen, aber im entgegengesetzten Sinn, angetrieben ist, und daß die Antriebseinrichtung drei Schwinghebel (7, 12, 13) aufweist, die jeweils an einer der koaxialen Wellen derart befestigt sind, daß ein Hobel (Haupthebel 6), der unmittelbar, an einem der Schwinghebel

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(Hauptschwinghebel 7) angelenkte mit den beiden anderen

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Schwinghebeln (Sekundärhebel 12 und 13) über Kupplungsstangen gekuppelt ist und außerdem von einem vierton, am Tragelement angelenkten Schwinghebel (Hilfsschwinghebel 5) geführt ist, wobei der Haupthebel (6), der Hauptschwinghebel (7) und der Hilfsschwinghebel (5) eine offene kinematische Kette bilden, die an dem Tragelement (3) doppelt angelenkt ist und von einem Treibstangen-Kurbel-System (4, 1) betätigt ist, dessen Kurbel (1) mit der Abtriebswelle des Getriebemotors verbunden ist, und dessen Treibstange (Hilfstreibstange 4) einerseits an der Kurbel (1) und andererseits an einem der drei die kinematische Kette bildenden Elemente angelenkt ist.

2. Scheibenwischeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Haupthebel (6), Hauptschwinghebel (7), Hilfsschwinghebel (5) und Tragelement (3) bestehende Viergelenkkonfiguration ein Parallelogramm ist.

3. Scheibenwischeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Antriebseinrichtung unter Fortfall eines Schwinghebels und der Hilfstreibstange der Haupthebel (6) unmittelbar an der Treibstange (4) angelenkt ist.

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