DE3644428A1 - Scheibenwischeranlage, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenwischeranlage, welche die im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale aufweist.

Eine derartige Scheibenwischeranlage ist beispielsweise aus dem DE-GM 18 61 871 bekannt. Bei dieser Scheibenwischeranlage besitzt der Bereich des Getriebes, welcher dem nacheilenden Wischhebel zugeordnet ist, ein Viergelenk-Kurbelgetriebe, das zwei über eine Gelenklasche miteinander verbundene Kurbelarme aufweist, von denen der eine auf der dem nacheilenden Wischhebel zugeordneten Wischerwelle sitzt und am anderen eine mit dem Motor gekoppelte Schubstange angreift. Die Schwenkachse dieses Kurbelarms sitzt auf einem Blechstreifen, welcher von einer die Wischerwelle umgebenden Buchse getragen wird. Hier ist demgemäß eine Vielzahl von Teilen nötig, bei deren Montage es leicht zu einer Falschanordnung kommen kann. Dann kann es passieren, daß die Wischblätter im Überlappungsbereich aneinanderstoßen, so daß keine einwandfreie Scheibenreinigung möglich ist. Bei Scheibenwischeranlagen der genannten Art ist es dabei erwünscht, daß der Überlappungsbereich der Wischblätter möglichst groß ist, weil dann, wenn eine solche Scheibenwischeranlage, wie an sich üblich, zur Windschutzscheibenreinigung dient, ein großer, im unmittelbaren Blickfeld des Fahrzeugführers liegender, mittiger Scheibenbereich gewischt werden kann. Dazu ist es nötig, daß sich die Wischblätter in einem großen Bereich überlappen. Wenn sich die Wischblätter in einem großen Bereich überlappen sollen, muß bei der beschriebenen Scheibenwischeranlage der in der inneren Umkehrlage unten liegende Wischhebel sehr viel später als der oben liegende Wischhebel aus der inneren Umkehrlage herauslaufen, damit sein Wischblatt nicht an das Wischblatt des oben liegenden Wischhebels anstößt. Das spätere Herauslaufen des unteren Wischhebels könnte dabei beispielsweise dadurch erzielt werden, daß man den Wischhebel zunächst nach unten aus dem eigentlichen Wischfeld heraus bewegt. Diese Lösung kann aber zu Irritationen führen. Das spätere Herauslaufen des unteren Wischhebels könnte weiterhin dadurch erzielt werden, daß man den unten liegenden Wischhebel lange in der inneren Umkehrlage zurückhält. Das könnte einfach mittels entsprechend langer Glieder des Viergelenk-Kurbelgetriebes bewerkstelligt werden. Die Belastung der Glieder und auch ihrer Lage wäre aber in jedem Fall groß, so daß keine lange Gebrauchsdauer der Anlage zu erwarten ist. Einem langen Zurückhalten sind also von der Anlagenmechanik her Grenzen gesetzt. Außerdem sind die Einbauverhältnisse in Fahrzeugen im Wischeranlagenbereich oftmals sehr begrenzt, so daß keine groß dimensionierten Getriebeglieder, die dann auch einen großen Bewegungsraum benötigen, möglich sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Scheibenwischeranlage der eingangs genannten Art zu schaffen, welche langfristig und in möglichst vielen Hinsichten problemlos eine einwandfreie Reinigung eines möglichst großen Überlappungsbereiches ermöglicht.

Diese Aufgabe wird von einer Scheibenwischeranlage gelöst, welche neben den im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführte Merkmal aufweist. Der Lösung liegt die Überlegung zugrunde, daß dann, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit beider Wischhebel aus der inneren Umkehrlage gegensätzlich beeinflußt wird, die Wischblätter einen großen Überlappungsbereich überstreichen können und weniger die Gefahr besteht, daß sie beim Verlassen der inneren Umkehrlage aneinanderstoßen, als wenn nur die Bewegungsgeschwindigkeit eines Wischhebels beeinflußt wird, weil mit der erfindungsgemäßen Lösung eine größere Geschwindigkeitsdifferenz der Wischhebel erreichbar ist. Dazu sind keine groß bauenden und/oder kinematisch bzw. mechanisch hoch belasteten Getriebe nötig.

Prinzipiell könnte dabei die Bewegungsbeeinflussung eines oder beider Wischhebel mittels spezieller Schaltungen erreicht werden. Wenn aber beide Mittel Getriebeglieder sind, kann ein herkömmlich arbeitender Motor verwendet werden.

Die Verwendung von Winkelhebeln bringt weitere Vorteile. Der Teile- und Montageaufwand ist dann gering und es ist leicht erkennbar, wie die Getriebeglieder montiert werden müssen und demgemäß ist eine Falschmontage praktisch ausgeschlossen.

Die im Anspruch 6 vorgeschlagene Anordnung der Getriebeglieder ermöglicht das Erreichen eines besonders großen Überlappungsbereiches der Wischblätter ohne großen motorischen Kraftaufwand. Die vorgeschlagene Anordnung ist auch insofern vorteilhaft, da in üblichen Fahrzeugen im vorgeschlagenen Bereich genügend Raum zur Verfügung steht.

Wenn die Scheibenwischeranlage dabei, wie an sich üblich, Schubstangen aufweist, wird die aus Anspruch 7 bzw. 8 ersichtliche Weiterbildung empfohlen.

Die in Anspruch 9 vorgeschlagene Lagerung ermöglicht eine sichere Führung von Winkelhebeln.

Wenn die Getriebeglieder Winkelhebel sind, wird die aus Anspruch 10 ersichtliche Ausgestaltung vorgeschlagen.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind aus der nachfolgend erläuterten Zeichnung ersichtlich, die ein Ausführungsbeispiel zeigt. Dabei ist dargestellt in

Fig. 1 eine Scheibenwischeranlage in Ansicht, in

Fig. 2 die Einzelheit Z aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, in

Fig. 3 eine um 90 Grad verdrehte Ansicht der in Fig. 2 dargestellten Einzelheit Z und in

Fig. 4 die Kinematikstudie der Scheibenwischeranlage.

Die Scheibenwischeranlage ist zur Reinigung der Windschutzscheibe 101 eines Kraftfahrzeuges vorgesehen. Sie besitzt einen Elektromotor 102, welcher etwa im Bereich der halben Breite der Scheibe 101 unterhalb dieser an zwei Trägern 103 und 104 befestigt ist. Der Elektromotor 102 besitzt ein nachgeschaltetes Untersetzungsgetriebe 105, welches in einer Welle 106 endet, auf welcher drehfest die Motorkurbel 107 befestigt ist, welche einen Gelenkzapfen 108 trägt. Dem Motor 102 ist ein insgesamt mit 109 bezeichnetes Getriebe oder Gestänge nachgeordnet, von dem zunächst der in der Zeichnung rechts dargestellte Bereich beschrieben werden soll. An dem näher bei der Motorkurbel 107 verlaufenden Bereich des Gelenkzapfens 108 ist eine erste Gelenkstange 111 mit ihrem ersten Ende angelenkt. Das zweite Ende der ersten Gelenkstange 111 ist an einen Kugelbolzen 112 angelenkt, welcher vom ersten Arm 113 eines zweiarmigen Winkelhebels 114 getragen wird. Die beiden Arme 113 und 115 des Winkelhebels 114 schließen einen Winkel α von etwa 40 Grad ein, der sich zum unteren Rand 200 der zu reinigenden Scheibe 101 hin öffnet. Der erste Arm 113, an dem die Gelenkstange 111 angelenkt ist, verläuft dabei weiter entfernt von der Motorkurbel 107 bzw. von dem Gelenkzapfen 108, als der zweite Arm 115 des Winkelhebels 114. Der Winkelhebel 114 besitzt mittig eine kreisrunde Bohrung 116, mit der er auf das pyramidale Ende 117 eines im übrigen zylindrischen Bolzens 118 aufgepreßt ist, welcher in einer Buchse 119 drehbar und in Achsrichtung 120 unverschiebbar gelagert ist, die über ein Blech 121 an dem Träger 104 befestigt ist. Der zweite, näher bei der Motorkurbel 107 bzw. dem Gelenkzapfen 108 verlaufende Arm 115 des Winkelhebels 114 trägt einen Kugelbolzen 122, welcher sich in die entgegengesetzte Richtung wie der Kugelbolzen 112 erstreckt. An dem Kugelbolzen 122 ist eine zweite Gelenkstange 123, welche etwa gleich lang wie die erste Gelenkstange 113 ist, mit ihrem ersten Ende angelenkt. Das zweite Ende der Gelenkstange 123 ist an einem Gelenkzapfen 124 angelenkt, welcher am ersten Ende eines Kurbelarmes 125 befestigt ist, dessen zweites Ende drehfest mit einer Wischerwelle 126 verbunden ist, die in einem nahe beim rechten Scheibenrand 100 am Träger 104 befestigten Lager drehbar gelagert ist. Mit dem den Kurbelarm 125 abgekehrten Ende der Wischerwelle 126 ist ein Wischhebel 127 drehfest verbunden.

Der in Fig. 1 links dargestellte Bereich des Getriebes 109 ist aus gleichartigen Gegenständen wie der rechts dargestellte Bereich aufgebaut. Im linken Bereich ist eine dritte Gelenkstange 128 angeordnet, welche mit ihrem ersten Ende nahe des Endbereiches des an der Motorkurbel 107 befestigten Gelenkzapfens 108 angelenkt und mit ihrem zweiten Ende an einem Winkelhebel 129 angelenkt ist. Der Winkelhebel 129 ist mit zwei Armen 130 und 131 und zwei Kugelbolzen 132 und 133 ausgestattet und auf die gleiche Weise wie der Winkelhebel 114 mit einem Bolzen 210 ausgestattet, über den er drehbar am Träger 103 gelagert ist. Außerdem ist hier eine vierte Gelenkstange 134 mit ihrem ersten Ende am Winkelhebel 129 und mit ihrem zweiten Ende an einem Gelenkzapfen 211 angelenkt, der von einem Kurbelarm 135 getragen wird, welcher drehfest mit einer Wischerwelle 136 verbunden ist, die in einem nahe beim linken Scheibenrand 110 am Träger 103 befestigten Lager drehbar gelagert ist. Mit dem dem Kurbelarm 135 abgekehrten Ende der Wischerwelle 136 ist ein Wischhebel 137 drehfest verbunden. Insoweit ist dieser Getriebe- bzw. Scheibenwischeranlagenbereich gegengleich zu dem zuvor beschriebenen Scheibenwischeranlagenbereich aufgebaut. Wie jedoch insbesondere die Fig. 1 zeigt, schließen die beiden Arme 130 und 131 des Winkelhebels 129 im Gegensatz zu denen des Winkelhebels 114 einen Winkel β von etwa 135 Grad ein, welcher sich vom unteren Rand 200 der zu reinigenden Scheibe 101 weg öffnet.

Die Wischhebel 127 und 137 setzen sich jeweils aus einem Wischarm 138 bzw. 139 und einem Wischblatt 140 bzw. 141 zusammen. Die Wischarme 138 und 139 besitzen jeweils ein Befestigungsteil 142 bzw. 143, mit dem sie auf der Wischerwelle 126 bzw. 136 befestigt sind, und ein am Befestigungsteil 142 bzw. 143 angelenktes Gelenkteil 144 bzw. 145, das eine Wischstange 146 bzw. 147 trägt. Die Wischstange 146 des Wischhebels 127 besitzt kurz hinter dem Gelenkteil 144 einen Knick 146 a. Am freien Ende 148 bzw. 149 der Wischstange 146 bzw. 147 ist das Wischblatt 140 bzw. 141 unterhalb der Wischstange 146 bzw. 147 liegend an einem Bereich befestigt, welcher etwa mittig auf der Längserstreckung des Wischblattes 140 bzw. 141 liegt.

Im Betrieb werden die Wischhebel 127 und 137 mit den Wischblättern 140 und 141 über einen Winkelbereich von etwa 90 Grad auf der Scheibe 101 pendelnd hin- und hergeschwenkt. In der in Fig. 1 dargestellten inneren Umkehrlage 150 liegt der Wischhebel 127 oberhalb des Wischhebels 137 und die Wischstangen 146 und 147 verlaufen parallel zueinander. Die freien Enden 148 und 149 der Wischstangen 146 und 147 liegen etwa im Bereich des dritten Viertels der Längserstreckung des jeweils anderen Wischarmes 139 bzw. 138. Die Wischblätter 140 und 141 überlappen sich dabei etwa über die Hälfte ihrer Längserstreckung. Bei der Bewegung in die äußere Umkehrlage 151 überstreichen beide Wischblätter 140 und 141 somit einen sehr großen, in Fig. 1 durch Kreuzschraffur angedeuteten Bereich 152, der im unmittelbaren Blickfeld des Fahrers liegt. Dabei besteht aber keine Gefahr, daß die Wischblätter 140 und 141 aneinanderstoßen. Der Grund für diese Vorteile großer Überlappungsbereich 152 ohne Aneinanderstoßen der Wischblätter 140 und 141 liegt in der zuvor beschriebenen Zuordnung der Winkelhebel 114 und 129 zu den Wischhebeln 127 und 137. Der Winkelhebel 114 bewirkt aufgrund seiner Anordnung und Ausgestaltung, daß, wenn sich die Motorkurbel 107 aus der in Fig. 1 gezeigten Lage im Gegenuhrzeigersinn dreht und sich die Gelenkstange 111 nach links, der Winkelhebel 114 im Gegenuhrzeigersinn und die Gelenkstange 123 demgemäß nach links bewegen und der Kurbelarm 125 die Wischerwelle 126 und den Wischhebel 127 im Uhrzeigersinn dreht und sich die Gelenkstange 128 nach links, der Winkelhebel 129 im Gegenuhrzeigersinn und die Gelenkstange 134 nach rechts bewegen und der Kurbelarm 135 die Wischerwelle 136 und den Wischhebel 137 im Gegenuhrzeigersinn dreht, der Wischhebel 137 dem Wischhebel 127 um einen gewissen Winkelbetrag nacheilt. Gleichzeitig bewirkt dabei der Winkelhebel 129 aufgrund seiner Anordnung und Ausgestaltung, daß der Wischhebel 127 dem Wischhebel 137 um einen gewissen Winkelbetrag voreilt. Dadurch wird mit Sicherheit ein Aneinanderstoßen der Wischblätter 140 und 141 im Überlappungsbereich 152 vermieden.

In Fig. 4 ist eine Kinematikstudie der Scheibenwischeranlage dargestellt. Hieraus sind einzelne Winkelstellungen der Wischhebel 127 und 137 zwischen 0 und 90 Grad sowie die zugehörigen Winkelstellungen des Gelenkzapfens 108, der durch die Kugelbolzen 112, 122; 132, 133 realisierten Anlenkstellen der Schubstangen 111, 123; 128, 134 an den um die von den Bolzen 118; 210 realisierten Drehachsen drehbaren Winkelhebeln 114; 129 und der von den Gelenkzapfen 124; 211 realisierten Anlenkstellen der Schubstangen 123; 134 an den die Wischerwellen 126; 136 drehenden Kurbelarmen 125; 135 ersichtlich. Die einzelnen Stellen der Wischhebel 127 und 137, d. h. freies Wischstangenende 148 bzw. 149 etc. sind wie in den zuvor beschriebenen Figuren bezeichnet. Die einzelnen einander zugehörigen Winkelstellungen der Wischhebel 127 und 137, der Wischerwellen 126 und 136, der Gelenkzapfen 124 und 211 und der Kugelbolzen 112, 122 und 132, 133 sind dabei mit 0 bis 12 und die einzelnen Winkelstellungen des Gelenkzapfens 108 mit 1 bis 24 bezeichnet. Aus der Studie ist deutlich ersichtlich, daß, wenn der Wischhebel 127 den nahe der inneren Umkehrlage 150 liegenden Punkt 1 erreicht hat, der Wischhebel 137 einen Punkt 1 erreicht hat, welcher um einen Winkelbetrag von etwa 12 Grad von dem Punkt 1 des Wischhebels 127 entfernt liegt. Wenn der Wischhebel 127 den am Ende des Überlappungsbereiches 152 liegenden Punkt 5 erreicht hat, hat der Wischhebel 137 einen Punkt 5 erreicht, welcher um einen Winkelbetrag von etwa 65 Grad von dem Punkt 5 des Wischhebels 127 entfernt liegt.

Claims (13)

1. Scheibenwischeranlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zwei gegenläufig zueinander und pendelnd zwischen einer inneren und einer äußeren Umkehranlage bewegbaren Wischhebeln mit Wischblättern, deren Wischbereiche sich im Bereich der inneren Umkehrlage überlappen und die drehfest mit jeweils einer Wischerwelle verbunden sind, die mittels eines Motors über ein Getriebe antreibbar ist, und mit einem Mittel, welches bewirkt, daß, wenn die Wischhebel die innere Umkehrlage verlassen, der Wischhebel, welcher in der inneren Umkehrlage unten liegt, dem Wischhebel, welcher in der inneren Umkehrlage oben liegt, um einen gewissen Winkelbetrag nacheilt, dadurch gekennzeichnet, daß dem in der inneren Umkehrlage (150) oben liegenden Wischhebel (127) ein Mittel (114) zugeordnet ist, welches bewirkt, daß, wenn die Wischhebel (127, 137) diese Umkehrlage (150) verlassen, der oben liegende Wischhebel (127) dem unten liegenden Wischhebel (137) um einen gewissen Winkelbetrag voreilt.

2. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Mittel (114, 129) durch einander gleichartige Gegenstände verkörpert sind.

3. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Mittel (114, 129) ein Getriebeglied (114, 129) ist.

4. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebeglied (114, 129) ein Winkelhebel (114, 129) ist.

5. Scheibenwischeranlage nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (113, 115; 130, 131) der beiden Winkelhebel (114; 129) unterschiedliche Winkel (α; β) einschließen.

6. Scheibenwischeranlage nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeglieder (114, 129) von den Wischerwellen (126, 136) entfernt angeordnet sind.

7. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeglieder (114, 129) jeweils zwischen zwei Gelenkstangen (111, 123; 128, 134) bzw. Gelenkstangenteilen angeordnet sind, die einerseits an der Kurbel (107) eines Motors (102) angelenkt und andererseits über einen Kurbelarm (125; 135) drehfest mit der Wischerweller (126; 136) verbunden sind.

8. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (102) etwa mittig zwischen den Wischerwellen (126, 136) angeordnet ist und daß alle Gelenkstangen (111, 123, 128, 134) etwa gleich lang ausgebildet sind.

9. Scheibenwischeranlage nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelhebel (114, 129) um eine geometrische Achse drehbar gelagert ist, welche durch einen Bolzen (118, 210) oder dergleichen realisiert ist, der in Achsrichtung (120) unverschiebbar am Winkelhebel (114, 129) und an einem Träger (104, 103) oder dergleichen fixiert ist.

10. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gelenkstangen (111, 128) mit einem ersten Ende an der Kurbel (107) eines Motors (102) und mit einem zweiten Ende am ersten Arm (113, 130) des Winkelhebels (114, 129) angelenkt, an dessen zweiten Arm (115, 131) eine Gelenkstange (123, 134) mit einem ersten Ende angelenkt ist, die mit einem zweiten Ende an einem ersten Ende eines Kurbelarmes (125, 135) angelenkt ist, dessen zweites Ende drehfest mit einer Wischerwelle (126, 136) verbunden ist.

11. Scheibenwischeranlage nach den Ansprüchen 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (130, 131) des dem in der inneren Umkehrstellung (150) unten liegenden Wischhebels (137) zugeordneten Winkelhebels (129) einen sich von der zu reinigenden Scheibe (101) weg öffnenden Winkel (β) von etwa 135 Grad und die Arme (113, 115) des dem in der inneren Umkehrstellung (150) oben liegenden Wischhebels (127) zugeordneten Winkelhebels (114) einen sich zu der zu reinigenden Scheibe (101) hin öffnenden Winkel (α) von etwa 40 Grad einschließen.

12. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Arm (113) des Winkelhebels (114), an dem die dem in der inneren Umkehrlage (150) oben liegenden Wischhebel (127) zugeordnete erste Gelenkstange (111) angelenkt ist, in einer weiteren Entfernung von der Kurbel (107) als der zweite Arm (115) des Winkelhebels (114) verläuft.

13. Scheibenwischeranlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Wischhebel jeweils einen Wischarm mit einem etwa mittig angelenkten Wischblatt am freien Ende aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wischhebel (127, 137) in der Umkehrlage (150) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und daß sich die Wischarme (138, 139) in der inneren Umkehrlage (150) so weit überlappen, daß das freie Ende (146) des einen Wischarms (138) hinter dem freien Ende (147) des anderen Wischarms (139) etwa im Bereich von dessen dritten Viertels seiner Längserstreckung endet.