DE3630205C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugscheibenwischer der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Ein solcher, aus der DE-OS 28 24 014 bekannter Fahrzeugscheibenwischer umfaßt einen Wischerarm mit einem Wischerblatt, das über eine Feder an eine Fahrzeugscheibe anpreßbar ist. Zur Variierung der Anpreßkraft des Wischerblattes ist eine Verstelleinrichtung vorgesehen. Ein in Längsachse der Wischerwelle bewegliches Verstellelement bewegt einen auf dem Wischerarm drehbar gelagerten Hebel, der durch seine Stellung die Länge der Feder bestimmt, die das Wischerblatt mit einer entsprechenden Anpreßkraft an die Fahrzeugscheibe drückt. Das Verstellelement kann dabei von einem Elektromotor oder einem Elektromagneten bewegt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fahrzeugscheibenwischer der genannten Art so auszubilden, daß dieser bei kompakter Bauweise, guter Montierbarkeit und einfacher Bedienbarkeit sicher funktioniert.

Diese Aufgabe wird durch das im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Merkmal gelöst.

Erfindungsgemäß ist die Verstelleinrichtung zur Variierung der Anpreßkraft des Wischerblattes im Wischerkopf angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, ohne Umbau der Wischerwelle und damit verbundene Veränderungen an der Fahrzeugkarosserie eine Montage vornehmen zu können. Außerdem kann die erfindungsgemäße Anordnung platzsparend bei geringer Störanfälligkeit ausgeführt werden.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht der Unterseite des Hauptteils eines Fahrzeugscheibenwischers in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht des Hauptteils des Scheibenwischers im Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht von Teilen des Scheibenwischers nach Fig. 1 im Schnitt entlang der Linie III-III,

Fig. 4 eine Ansicht des Hauptteils des Scheibenwischers im Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 und 6 schematisierte Darstellungen des Hauptteils des Scheibenwischers zur Erläuterung der auf das Wischerblatt ausgeübten Anpreßkraft und

Fig. 7 eine schematisierte Darstellung von Teilen eines Fahrzeugscheibenwischers in einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

In der in Fig. 1 bis 6 dargestellten bevorzugten Auführungsform eines Fahrzeugscheibenwischers umfaßt dieser ein nur in Fig. 5 und 6 gezeigtes Wischerblatt 10, einen Wischerarm 12 und einen Wischerarmkopf 14. Wie man in Fig. 5 und 6 erkennt, gehört zum Wischerblatt 10 eine aus Gummi gefertigte Wischerleiste 16, welche in Anlage an einer Scheibe bringbar ist, um Regenwasser, Waschflüssigkeit usw. davon abzustreifen. Die Wischerleiste 16 sitzt in einer Wischerblattschiene 18 mit einem Beschlag 18a, mittels dessen diese um eine Achse 20 verschwenkbar am freien Ende des Wischerarms 12 gelagert ist.

An dem dem Wischerarmkopf zugewandten, im folgenden als "Kopfende" bezeichneten Ende hat der Wischerarm 12 ein im wesentlichen U-förmiges Profil mit einer oberen Querwand 22 und zwei Seitenwänden 24. Die Seitenwände 24 haben in Richtung auf den Wischerarmkopf 14 hervorstehende Verlängerungen 26, mittels welcher sie um eine Achse 28 verschwenkbar an diesem gelagert sind.

Das dem Wischerarm 12 abgewandte Ende des Wischerarmkopfs 14 ist auf einer Welle 30 befestigt. Diese ist mittels eines (nicht gezeigten) Motors antreibbar, um den Wischerarmkopf 14 zusammen mit dem Wischerarm 12 und dem Wischerblatt 10 im Betrieb des Scheibenwischers in hin und her gehende Schwenkbewegung zu versetzen.

Zwischen dem Wischerarmkopf 14 und dem Wischerarm 12 sind zwei Schraubenfedern 32, 34 gespannt. Die dem Wischerarmkopf 14 abgewandten Enden der Schraubenfedern 32, 34 sind an einem am Wischerarm 12 befestigten Beschlag 36 verankert. An den anderen Enden sind die Federn 32 und 34 mit Federhaken 38 bzw. 40 verbunden. Der Federhaken 38 ist mit einem Ende eines im wesentlichen L-förmigen Betätigungshebels 42 verbunden, welcher schwenkbar im Wischerarmkopf 14 gelagert ist. Der Federhaken 40 greift an einem Haltestift 44 an, welcher an einer Seitenwand 46 des Wischerarmkopfs 14 hervorsteht.

Wie man in Fig. 3 erkennt, ist der Betätigungshebel 42 verschwenkbar auf einer Welle 48 gelagert. Er ist im wesentlichen L-förmig und hat einen ersten Schenkel 50, an welchem der Federhaken 38 angelenkt ist, und einen zweiten Schenkel 52, welcher über ein Winkelstück 54 mit dem ersten Schenkel verbunden ist. Mit dem Winkelstück 54 ist der Betätigungshebel 42 auf der Welle 48 gelagert. Mit dem ersten Schenkel 50 des Betätigungshebels 42 ist der Federhaken 38 über einen daran hervorstehenden Stift 56 verbunden. Der zweite Schenkel 52 des Betätigungshebels 42 ist mit einer Zugstange 58 verbunden.

Da der Federhaken 38 ständig durch die Federkraft der Schraubenfeder 32 belastet ist, ist der damit verbundene Betätigungshebel 42 ständig im Uhrzeigersinn in Fig. 3 belastet, so daß sich der zweite Schenkel 52 ständig in Anlage an einer an der Zugstange 58 gelagerten Rolle 64 befindet.

Die Zugstange 58 hat ein gabelförmiges Ende 60 und ein mit einem Gewinde versehenes Endstück 62. Das gegabelte Endstück 60 trägt die Rolle 64, an welcher sich der zweite Schenkel 52 des Betätigungshebels 42 in Anlage befindet.

Ein Ritzel 66 befindet sich mit seiner Außenverzahnung 68 in Eingriff mit einem Abtriebsritzel 70 eines Untersetzungsgetriebes 72, welches mit einem Wischerstellmotor 74 verbunden ist. Das Ritzel 66 hat außerdem ein Innengewinde 76, welches sich mit dem Gewinde am Endstück 62 der Zugstange 58 in Eingriff befindet. Wie man insbesondere in Fig. 4 erkennt, hat die Zugstange 58 einen halbkreisförmigen Querschnitt mit einer ebenen Führungsfläche 80. Ein mittels Halterungen 78 befestigtes Führungslager 79 hat einen dem der Zugstange 58 komplementären halbkreisförmigen Querschnitt, so daß die Zugstange 58 bei einer Drehung des Ritzels 66 unverdrehbar in Axialrichtung verschieblich in dem Führungslager 79 geführt ist.

Das Ritzel 66, das Untersetzungsgetriebe 72 und der Stellmotor 74 bilden zusammen eine Einrichtung zum Einstellen der Anpreßkraft und sind in einem Hohlraum 82 des Wischerarmkopfs 14 untergebracht.

Der die Schraubenfeder 34 verankernde Federhaken 40 ist an einem an der Seitenwand 46 des Wischerarmkopfs 14 hervorstehenden Haltestift 84 angelenkt. Die Spannung der Schraubenfeder 34 ist dementsprechend zwischen einem Punkt A am Haltestift 84 und einem Punkt B am Beschlag 36 wirksam. Setzt man in Anlehnung an die schematisierte Darstellung in Fig. 5 für die von der Schraubenfeder 34 ausgeübte Belastung W, für die Länge des Wischerarms 12L und für die zur Achse der Feder lotrechte Komponente des Abstands zwischen dem Punkt A und der Achse 20, d. h. für den "lotrechten Abstand" X, dann läßt sich die auf das Wischerblatt 10 ausgeübte Anpreßkraft P durch die folgende Gleichung ausdrücken:

Setzt man in entsprechender Weise in Anlehnung an Fig. 6 für den lotrechten Abstand zwischen der Achse der Welle 48 und der Achse 20 x₁, dann läßt sich die auf das Wischerblatt 10 ausgeübte Anpreßkraft P₁ durch die folgende Gleichung ausdrücken:

Die einstellbare Komponente P₁ der Gesamt-Anpreßkraft (P+P₁) sinkt in der Ruhestellung der Zugstange 58 vorzugsweise auf Null ab. Zu diesem Zweck befindet sich der Stift 56 in der Ausgangsstellung des Betätigungshebels 42 vorzugsweise in einer mit der Schwenkachse 20 und dem Verankerungspunkt B fluchtenden Stellung, in welcher der lotrechte Abstand x₁ gleich Null ist.

Eine in Fig. 6 gestrichelt dargestellte Schwenkung des Betätigungshebels 42 im Gegenzeigersinn bewirkt eine Vergrößerung des lotrechten Abstands zwischen der Achse der Welle 48 und der Schwenkachse 20 auf einen Höchstwert x₂. Dabei bewirkt die Schwenkbewegung des Betätigungshebels 42 zwar auch eine geringfügige Änderung der Federbelastung W, diese Wirkung ist jedoch vernachlässigbar. Die größte von der Feder 32 ausübbare Anpreßkraft läßt sich somit durch die folgende Gleichung ausdrücken:

Hieraus geht deutlich hervor, daß sich die Anpreßkraft in Abhängigkeit vom lotrechten Abstand zwischen der Achse der Welle 48 und der Schwenkachse 20 ändert. Würde dabei die Feder 32 allein zum Anpressen des Wischerblatts an die Scheibe verwendet, so müßte der lotrechte Abstand zwischen der Achse der Welle 48 und der Schwenkachse 20 relativ groß sein, so daß der Wischerarmkopf 14 recht große Abmessungen erhalten müßte.

Die dargestellte Ausführungsform verwendet daher zwei Schraubenfedern 32 und 34. Solange sich dabei der Betätigungshebel 42 in der Ausgangsstellung befindet und der lotrechte Abstand x₁ zwischen der Achse der Welle 48 und der Schwenkachse 20 dementsprechend etwa gleich Null ist, ist die von der Schraubenfeder 32 auf das Wischerblatt 10 ausgeübte Anpreßkraft ebenfalls etwa gleich Null. Ein Verschwenken des Betätigungshebels 42 aus der Ausgangsstellung in Richtung auf den größten lotrechten Abstand x₂ bewirkt eine Vergrößerung der von der Feder 32 ausgeübten Anpreßkraft bis zum Wert P. Diese Anpreßkraft ist dann zusätzlich zu der von der Feder 34 auf das Wischerblatt ausgeübten wirksam, so daß dann die Summe der Kräfte P und P₁ auf das Wischerblatt einwirkt. Die von der Feder 32 ausgeübte Kraft P₁ kann deshalb relativ klein sein, was eine flache und kompakte Bauweise des Wischerarmkopfs 14 gestattet.

In der dargestellten Ausführungsform ist die Schraubenfeder 34 zwischen dem Beschlag 36 und dem Federhaken 40 gespannt, so daß sie eine konstante Anpreßkraft P auf das Wischerblatt ausübt. Da andererseits der Betätigungshebel 42 zum Verstellen des lotrechten Abstands zwischen x₁ und x₂ verschwenkbar ist, ist die von der Feder 32 ausgeübte Anpreßkraft zwischen 0 und P veränderbar.

Um das Verschwenken des Betätigungshebels 42 zu ermöglichen, ist der Wischer-Stellmotor 74 mit einem im Fahrgastraum des Fahrzeugs angeordneten (nicht gezeigten) Fernbetätigungsschalter verbunden. Anderenfalls kann der Stellmotor 74 auch mit einer Steuereinrichtung verbunden sein, welche den jeweiligen Fahrzustand des Fahrzeugs anhand vorbestimmter Parameter, z. B. Fahrtgeschwindigkeit, Luftdruck an der Windschutzscheibe od. dergl. ermittelt. In jedem Falle wird der Stellmotor 74 durch ein ihm zufließendes Steuersignal in Gang gesetzt. Der Antrieb des Stellmotors 74 wird über das Untersetzungsgetriebe 72 auf das Ritzel 66 übertragen, so daß dieses in Drehung versetzt wird, um die Zugstange 58 in Axialrichtung zu bewegen.

Der Stellmotor 74 ist umsteuerbar, d. h. in zwei Drehrichtungen betätigbar. Bei der Drehung des Stellmotors 74 in einer ersten Richtung bewegt sich die Zugstange 58 in einer vom Betätigungshebel 42 wegführenden ersten Richtung. Dadurch wird der Betätigungshebel 42 im Gegenzeigersinn verschwenkt, so daß sich der lotrechte Abstand vergrößert. Bei Drehung des Stellmotors 74 in entgegengesetzter Richtung bewegt sich die Zugstange 58 in einer zweiten Richtung auf den Betätigungshebel 42 zu und ermöglicht dadurch das Verschwenken des Betätigungshebels 42 im Uhrzeigersinn durch die von der Feder 32 ausgeübte Kraft. Die jeweilige Schwenkbewegung des Betätigungshebels 42 ist dabei vom Hub der Zugstange 58 abhängig, welcher seinerseits von der durch das Steuersignal kontrollierten Anzahl der Umdrehungen des Stellmotors 74 abhängig ist.

Fig. 7 zeigt einen Scheibenwischer in einer anderen Ausführungsform. Der L-förmige Betätigungshebel 42 ist in dieser Ausführungsform durch einen geraden Hebel 90 ersetzt, an dessen freiem Ende der Federhaken 38 angelenkt ist. Am anderen Ende ist der gerade Hebel 90 mittels eines Stifts 92 verschwenkbar im Wischerarmkopf 14 gelagert.

Der einen Schmalseite des geraden Hebels 90 steht eine Druckschraube 94 gegenüber, welche in eine Gewindebohrung 96 in einer oberen Wand 98 des Wischerarmkopfs 14 geschraubt ist. Die Druckschraube 94 kann von Hand nieder- oder herausgeschraubt werden und stützt sich dabei auf der Schmalseite des Hebels 90 ab. Anderenfalls kann die Druckschraube auch mittels eines Stellantriebs verstellbar sein, so daß sie durch Fernbedienung betätigbar ist.

Die Winkelstellung des geraden Hebels 90 ist durch die axialen Bewegungen der Druckschraube 94 verstellbar, wobei sich der lotrechte Abstand zwischen der Achse der Welle 48 und der Schwenkachse 20 entsprechend ändert.

In dieser Ausführungsform hat die Einrichtung zum Einstellen der Anpreßkraft somit einen wesentlichen einfacheren Aufbau als in der zuerst beschriebenen.

Zu bemerken ist, daß die Anzahl der zum Ausüben der Anpreßkraft auf das Wischerblatt verwendeten Federn nicht auf zwei beschränkt zu sein braucht.

Claims (10)

1. Fahrzeugscheibenwischer mit einstellbarer Anpreßkraft, mit einem Wischerblatt, einem das Wischerblatt an einem Ende tragenden Wischerarm, einem mit dem anderen Ende des Wischerarms verbundenen, um eine Achse verschwenkbaren Wischerarmkopf, mit einer eine Belastungskraft auf den Wischerarm in Richtung auf die Oberfläche eines Fahrzeugfensters ausübenden Anzahl von Federn, von denen wenigstens eine verstellbar ist, und einer mit der verstellbaren Feder zusammenwirkende Verstelleinrichtung zum Einstellen der von der verstellbaren Feder ausgeübten Belastungskraft, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (42, 58, 74; 90, 94) im Wischerarmkopf (14) angeordnet ist.

2. Fahrzeugscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Federn (32, 34) an einem Ende mit einem festen Punkt (36) am Wischerarm (12) und am anderen Ende mit dem Wischerarmkopf (14) verbunden ist, wobei das andere Ende der oder jeder nicht verstellbaren Feder mit einem festen Punkt (84) am Wischerarmkopf verbunden ist, und daß die Verstelleinrichtung ein dem anderen Ende der verstellbaren Feder (32) zugeordnetes bewegliches Teil (42, 90) aufweist, mittels dessen der lotrechte Abstand zwischen den Verankerungspunkten der Feder und damit die auf den Wischerarm (12) ausgeübte Belastungskraft einstellbar ist.

3. Fahrzeugscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (42, 90) der Verstelleinrichtung verschwenkbar am Wischerarmkopf (14) gelagert ist.

4. Fahrzeugscheibenwischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung ferner eine dem beweglichen Teil (42, 90) zugeordnete Betätigungseinrichtung (58, 74; 94) zum Verschwenken des beweglichen Teils aufweist.

5. Fahrzeugscheibenwischer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil ein im wesentlichen L-förmiger Hebel (42) ist, welcher am Verbindungspunkt (54) zweier im wesentlichen gerader Schenkel (50, 52) schwenkbar gelagert ist, und dessen erster Schenkel (50) mit dem anderen Ende der verstellbaren Feder (32) und dessen zweiter Schenkel (52) mit der Betätigungseinrichtung (58, 74) verbunden ist.

6. Fahrzeugscheibenwischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung einen Stellmotor (74) und eine Stange (58) aufweist, welche mit dem zweiten Schenkel (52) des L-förmigen Hebels (42) verbunden und zum Verschwenken desselben in Axialrichtung bewegbar ist.

7. Fahrzeugscheibenwischer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung ferner eine Einrichtung (66, 58) zum Umwandeln der Drehbewegung des Stellmotors (74) in eine Axialbewegung der Stange (58) aufweist.

8. Fahrzeugscheibenwischer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil ein gerader Hebel (90) ist, welcher an einem Ende verschwenkbar mit dem Wischerarmkopf (14) verbunden und am anderen Ende mit dem anderen Ende der verstellbaren Feder (32) verbunden ist.

9. Fahrzeugscheibenwischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine in den Wischerarmkopf (14) geschraubte und an einem Rand des geraden Hebels (90) angreifende Stellschraube (94) aufweist, welche zum Verstellen der Winkelstellung des geraden Hebels in bezug auf den Wischerarmkopf axial bewegbar ist.

10. Fahrzeugscheibenwischer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Ausgangsbelastung keine das Wischerblatt (10) in Anlage an dem zugeordneten Fahrzeugfenster belastende Komponente aufweist.