DE3617392A1 - Scheibenwischeranlage fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenwischeranlage für Kraftfahrzeuge gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

In der DE-OS 34 26 607 ist eine Wischanlage dieser Art beschrieben, bei der in einem pendelnd abtreibbaren Gehäuse linear verschiebbar ein Kolben angeordnet ist, der in der Bohrung eines schwenkbar gelagerten Führungselementes geführt ist. Dieses Führugselement ist dabei als Kalottenlager ausgebildet, hat also zwei Abschnitte mit kugelkappenartigen Lagerflächen, die an entsprechend ausgebildeten Gegenlagerflächen einer Lageraufnahme anliegen.

Bei dieser bekannten Ausführung liegen die zwei kugelkappenartigen Lagerflächen unmittelbar aneinander an und bilden gewissermaßen eine Kugelzone symmetrisch zur Äquatorebene. Bei einer solchen Ausführung ist die Führungslänge für den Kolben zwangsläufig kleiner als der Durchmesser dieser Kugelzone. Wenn bei einem bestimmten Anwendungsfall aus Stabilitätsgründen eine bestimmte Führungslänge für den Kolben unterschritten werden darf, bedeutet dies andererseits, daß der Durchmesser dieser Kugelzone entsprechend vergrößert werden muß, was zwangsläufig zu einer erhöhten Baugröße des Gehäuses führt, in das die Lageraufnahme eingesetzt ist. Dies könnte bei einer Scheibenwischeranlage aber die freie Sicht des Fahrers durch die Windschutzscheibe behindern.

Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, bei einer Wischanlage dieser Art die Führung des Kolbens so abzuändern, daß sie allen Stabilitätsanforderungen genügt, aber andererseits ein möglichst geringes Bauvolumen benötigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, daß es nicht notwendig ist, daß man dieses Führungselement über die gesamte Länge an der Lageraufnahme abstützt bzw. lagert. Vielmehr kann man gegenüber dem Stand der Technik wenigstens eine Lagerfläche so verkürzen, daß sie im Abstand vor ihrer gedachten Äquatorebene endet. Die lichte Weite dieses Führungselementes quer zur Längsrichtung des Kolbens wird damit kleiner, was die Möglichkeit eröffnet, auch den inneren Durchmesser der Lageraufnahme kleiner zu halten als den Durchmesser dieser Lagerfläche. Auf diese Weise kann man gegenüber dem Stand der Technik entweder bei gegebener Führungslänge die Außenabmessungen der Lageraufnahme und damit des Gehäuses herabsetzen oder bei den gleichen Außenabmessungen wie bisher die Führungslänge vergrößern.

Der Grundgedanke der Erfindung kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Bei einer ersten Alternative mit den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 ist das Führungselement wie bisher symmetrisch aufgebaut, aber gegenüber der bekannten Ausführung im mittleren Bereich gewissermaßen abgeflacht. Besonders bevorzugt wird jedoch eine Ausführung mit den Merkmalen der Ansprüche 2 und 4, bei der das Führungselement zwei Lagerflächen mit unterschiedlichem Durchmesser, jedoch dem gleichen Mittelpunkt aufweist. Bei einer Ausführung gemäß dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann eine besonders große Führungslänge bei ausreichend stabiler Abstützung des Führungselementes in der Lageraufnahme in Achsrichtung des Kolbens erreicht werden.

Die Erfindung und deren vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeipiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das über eine Wischerwelle pendelnd antreibbare Gehäuse einer Hub-Wischanlage mit einem im Gehäuse gelagerten, längsverschieblichen Kolben,

Fig. 2 einen Schnitt im Bereich der Lagerstelle des Kolbens und

Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 bei einem anderen Ausführungsbeispiel.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Hubwischeranlage ist auf einer Wischerwelle 10 ein Gehäuse 11 verdrehsicher befestigt, das Teil des Wischarms ist und aus zwei Bauteilen, nämlich einer Grundplatte 12 und einem Deckel 13 zusammengesetzt ist. An der Wischerwelle 10 ist die Grundplatte 12 befestigt. Innerhalb des Gehäuses 11 ist ein Kolben 14 in einem Führungselement 15 geführt, das in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Dieses Führungselement 15 ist um zwei senkrecht aufeinander und auf der Längsrichtung des Kolbens stehende Achsen verschwenkbar. Im Abstand zum Führungselement 15 befindet sich am Deckel 13 des Gehäuses 11 eine nach innen ragende Querwand 20, die mittig eine Bohrung 21 aufweist, durch die der Kolben 14 frei hindurchtritt.

Zwischen der Querwand 20 und dem Führungselement 15 ist am Kolben 14 über einen Kugelbolzen 22 eine Koppelstange 23 befestigt, deren anderes Ende gelenkig mit dem freien Ende einer Kurbel 27 verbunden ist. Diese ist verdrehsicher auf einer Welle 28 befestigt, die in einer Hülse 25 der Grundplatte 12 gelagert ist, über diese Grundplatte hinaus vorsteht und dort verdrehsicher ein Zahnrad 29 trägt. Dieses Zahnrad 29 wird während der pendelnden Bewegung des Gehäuses 11 gedreht. Seine Drehbewegung wird über den Kurbeltrieb in eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 14 umgewandelt, an dem der nicht näher dargestellte Wischhebel in bekannter Weise befestigt ist.

Am hinteren Ende des Kolbens 14 ist verdrehsicher mit diesem ein Schlitten 30 gehalten, der nach zwei entgegengesetzten Seiten des Kolbens 14 auslädt. Der Schlitten ist aus Kunststoff gefertigt und wird direkt auf einen geriffelten Abschnitt des Kolbens 14 aufgespritzt. In jeweils gleichem Abstand zum Kolben 14 besitzt der Schlitten 30 auf jeder Seite ein Lager, über die der Schlitten 30 auf zwei zylindrischen Führungssäulen 32, die parallel zueinander angeordnet und durch Bohrungen in der Querwand 20 und in der endseitigen Stirnwand 33 des Deckels 13 eingeschoben und durch Verstemmen befestigt sind, längsgeführt ist. Die somit insgesamt vorhandenen drei Lagerstellen für den Kolben 14 sind so am Deckel 13 des Gehäuses 11 angeordnet, daß der Kolben 14 gegenüber der Wischerwelle 10 in einer radialen Richtung hin- und herbewegbar ist.

Fig. 2 zeigt nun in vergrößertem Maßstab den Endbereich des Deckels 13 mit dem darin selbsteinstellend schwenkbar gelagerten Führungselement 15. Dieses Führungselement 15 hat zentrisch eine Bohrung 40 zur Führung des Kolbens 14. An der Mantelfläche sind zwei kugelkappenartige Lagerflächen 41 und 42 ausgebildet. Die linke Lagerfläche 41 hat einen Radius R 1 zum Mittelpunkt M. Diese Lagerfläche reicht bis zu ihrer gedachten Äquatorebene E, also einer Ebene durch den Mittelpunkt M senkrecht zur Achse A der Bohrung 40. Außerdem hat dieses Führungselement 15 eine zweite kugelkappenartige Lagerfläche 42, deren Radius R 2 ebenfalls von dem Mittelpunkt M ausgeht, aber wesentlich größer ist als der Radius R 1 der anderen Lagerfläche 41. Wesentlich ist dabei, daß die Lagerfläche 42 im Abstand vor ihrer gedachten Äquatorebene E endet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist im Interesse eines möglichst kleinen Außendurchmessers DA des endseitigen Abschnittes des Gehäuses eine Gegenlagerfläche 45 unmittelbar in den Deckel 13 eingearbeitet. Die zweite Gegenlagerfläche 46 befindet sich an einem Halteteil 50, das später noch im einzelnen beschrieben wird. Diese beiden Gegenlagerflächen 45 und 46 begrenzen also eine insgesamt mit 47 bezeichnete Lageraufnahme, die insgesamt natürlich auch als separates Teil, in das dann das Führungselement eingeknüpft wird, im Gehäuse gehalten sein könnte.

Zwischen diesen beiden Lagerflächen 41 und 42 hat das Führungselement 15 einen Abschnitt 60 mit einer Mantelfläche 61, die im Abstand zur Innenfläche 62 der Lageraufnahme 47 im Deckel 13 verläuft. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist dabei diese Mantelfläche 61 konisch ausgebildet, wobei sich der Durchmesser von der Lagerfläche 41 zur anderen Lagerfläche 42 hin verkleinert. Die Innenfläche 62 ist dagegen zylindrisch ausgebildet und hat einen Durchmesser DI. Man könnte natürlich ebenso die Innenfläche 62 konisch und die Mantelfläche 61 zylindrisch ausbilden. Es könnte auch Mantelfläche 61 und Innenfläche 62 konisch zur vorderen Lagerfläche 41 bzw. Gegenlagerfläche 46 auseinanderlaufen. Wichtig ist, daß in diesem Abschnitt das Führungselement 15 nicht mit der Mantelfläche 61 an der Innenfläche 62 der Lageraufnahme 47 im Deckel anliegt und damit die notwendige Bewegungsfreiheit des Führungselementes 15 gewährleistet ist.

In Fig. 2 ist eine erste gestrichelte Linie L 1 eingezeichnet, die veranschaulichen soll, welcher Außendurchmesser DA′ mindestens erforderlich wäre, wenn die Lagerfläche 42 in der Äquatorebene E enden würde. Außerdem ist eine gestrichelte Linie L 2 eingezeichnet, die die Lagerfläche 41 zu einer Kugelzone symmetrisch zur Äquatorebene E ergänzt, wie dies bei der bekannten Ausführung der Fall ist. Insgesamt soll dadurch verdeutlicht werden, daß bei einer Lagerausbildung mit einer Lagerfläche entsprechend der Linie L 1 zwar eine große Führungslänge für den Kolben erreichbar ist, aber dafür auch ein Außendurchmesser größer DA′ erforderlich ist. Bei der anderen, durch die Linie L 2 angedeutete Alternative entspricht der Außendurchmesser der herkömmlichen Ausführung, aber die Führungslänge ist verhältnismäßig klein. Bei der Ausführung nach der vorliegenden Erfindung wird dagegen eine größere Führungslänge LF erreicht, ohne daß der Außendurchmesser DA gegenüber der herkömmlichen Ausführung vergrößert werden müßte. Dies ist möglich, weil der innere Durchmesser DI der Lageraufnahme 47 kleiner ist der gedachte Durchmesser DA′ dieser nicht bis zur Äquatorebene E reichenden Lagerfläche 42 mit dem größeren Radius R 2.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 ist - wie schon erwähnt - die Gegenlagerfläche 46 mit dem größeren Radius R 2 an dem Halteteil 50 ausgebildet, wobei dieses Halteteil von der Vorderseite her in den Gehäusedeckel 13 eingesetzt ist. Dieser Ausführung wird aus montage- und herstellungstechnischen Gründen der Vorzug gegeben. Dabei ist diese Gegenlagerfläche 46 in Kolbenlängsrichtung federnd abgestützt, um ein aufgrund von Fertigungstoleranzen auftretendes Spiel auszugleichen. Diese federnde Abstützung ist in der Weise realisiert, daß das über den Ringbund 51 starr im Gehäusedeckel 13 fixierte Halteteil 50 aus Kunststoff hergestellt ist, wobei der Abschnitt 52 mit der Gegenlagerfläche 46 über eine Querschnittsverengung oder eine Art Filmscharniergelenk federelastisch an diesen Ringbund 51 einstückig angeformt ist. Natürlich könnte man dieses Halteteil auch aus einem formstabilen Werkstoff ausbilden und in Kolbenlängsrichtung verschiebbar im Gehäusedeckel lagern und an einer Druck- oder Tellerfeder geeigneter Federstärke abstützen.

Bei der vorliegenden Ausführung ist dieses Halteteil 50 aber starr und unbeweglich am Gehäusedeckel 13 fixiert, denn es stützt sich auf der einen Seite an einem Ansatz 55 am Gehäusedeckel 13 ab. Auf der gegenüberliegenden Seite ist es durch einen Sicherungsring 56 fixiert. Außerdem übernimmt dieses Halteteil 50 weitere Funktionen. An ihm ist nämlich ein Dichtring 57 aus elastischem Werkstoff fixiert, der den Kolben umgibt. Außerdem kann an ihm noch ein Abstreifring 58 aus einem formstabilen Material befestigt sein. Halteteil, Dichtring und Abstreifring können also eine vormontierbare Baueinheit bilden, die in einfacher Weise in den Gehäusedeckel einsetzbar ist.

Fig. 2 zeigt ein unsymmetrisch aufgebautes Führungselement 15, denn der Mittelpunkt M der beiden Lagerflächen 41 und 42 liegt nicht in der Mitte der Führungslänge LF. Fig. 3 zeigt dagegen ein symmetrisches Führungselement 15, bei dem beide Lagerflächen 41 und 42 den gleichen Radius R 2 von einem gemeinsamen Mittelpunkt aufweisen. Außerdem besteht zwischen Fig. 2 und Fig. 3 ein Unterschied insoweit, als nun dieses Führungselement 15 in eine separate Lageraufnahme 47′ eingeknüpft ist, die ihrerseits in den Gehäusedeckel 13 eingepreßt ist. Man erkennt aus Fig. 3, daß beide Lagerflächen 41 und 42 weit vor ihrer Äquatorebene E enden und daß zwischen diesen Lagerflächen 41 und 42 das Führungselement 15 einen Abschnitt 60 mit einer zylindrischen Mantelfläche 61 aufweist, die im Abstand zu der nun ebenfalls zylindrischen Innenfläche 62 der Lageraufnahme 47′ verläuft. Bei dieser Ausführung ist eine große Führungslänge bei kleinem Außendurchmesser realisierbar.

Abschließend wird noch darauf hingewiesen, daß das Führungselement 15 natürlich aus einem Werkstoff mit guten Lagereigenschaften, z. B. Sintermetall gefertigt ist. Man kann aber dieses Führungselement auch zweiteilig ausbilden, in dem man beispielsweise eine zylindrische Lagerbuchse aus einem Material mit geeigneten Lagereigenschaften mit Kunststoff umspritzt.

Claims (11)

1. Scheibenwischeranlage für Kraftfahrzeuge mit einem pendelnd antreibbaren Gehäuse für einen linear verschiebbaren Kolben zur Führung eines Wischhebels, wobei der Kolben in der Bohrung eines schwenkbar gelagerten Führungselementes geführt ist, das zwei Abschnitte mit kugelkappenartiger Lagerfläche aufweist, die an entsprechend ausgebildeten Gegenlagerflächen einer Lageraufnahme anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Lagerflächen (42) im Abstand vor ihrer gedachten Äquatorebene (E) endet und daß der innere Durchmesser (DI) der Lageraufnahme (47) kleiner ist als der gedachte Durchmesser (DA′) dieser Lagerfläche (42).

2. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (15) zwischen den beiden Lagerflächen (41, 42) einen Abschnitt (60) aufweist, dessen Mantelfläche (61) im Abstand zur benachbarten Innenfläche (62) der Lageraufnahme (47) verläuft.

3. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Lagerflächen (41, 42) im Abstand vor ihrer Äquatorebene (E) enden und den gleichen Radius (R 2) um einen gemeinsamen Mittelpunkt (M) aufweisen.

4. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R 2) der einen Lagerfläche (42), die im Abstand zu ihrer Äquatorebene (E) endet, wesentlich größer ist als der Radius (R 1) der anderen Lagerfläche (41).

5. Scheibenwischeranlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gegenlagerfläche (45) der Lageraufnahme (47) unmittelbar am Gehäuse und die andere Gegenlagerfläche (46) an einem im Gehäuse fixierten Halteteil (50) ausgebildet ist.

6. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenlagerfläche (46) mit dem größeren Durchmesser (R 2) am Halteteil (50) ausgebildet ist.

7. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenlagerfläche (46) in Kolbenlängsrichtung federnd abgestützt ist.

8. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das vorzugsweise aus Kunststoff hergestellte Halteteil (50) einen starr im Gehäuse fixierten Ringbund (51) aufweist und der Abschnitt mit der Gegenlagerfläche (46) federelastisch an diesem Ringbund (51) angeformt ist.

9. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Halteteil (50) mit einer Stirnfläche an einem Ansatz (55) am Gehäuse abstützt und auf der gegenüberliegenden Seite durch einen Sicherungsring (56) fixiert ist.

10. Scheibenwischeranlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Halteteil (50) ein den Kolben (15) umgebender Dichtring (57) und gegebenenfalls eine formstabile Abstreifleiste (58) fixiert sind.

11. Scheibenwischeranlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (50) von der freien Stirnseite her in das Gehäuse eingesetzt ist.