DE3731040C2 - Wischarm, insbesondere für Kraftfahrzeug-Scheibenwischeranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wischarm, insbesondere für Kraftfahrzeug-Scheibenwischeranlagen, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Von den dort aufgeführten Bauteilen dient das Befestigungsteil zur Verbindung des Wischarms mit der Wischerwelle. Bei sogenannten Hubwischeranlagen, bei denen der Pendelbewegung des Wischarms eine Bewegung in radialer Richtung überlagert wird, dient das Befestigungsteil auch dazu, den Wischarm mit einem Element des die radiale Bewegung bewirkenden Getriebes zu verbinden bzw. Teil des Elements zu sein. Am Gelenkteil des Wischarms ist meist über eine Wischstange ein Wischblatt befestigt, das wegen der gelenkigen Verbindung zwischen Befestigungsteil und Gelenkteil mit diesem z. B. zum Wischblattwechsel von der zu reinigenden Scheibe abgeklappt werden kann. Eine meist als Zugfeder ausgebildete Anpreßdruckfeder spannt das Gelenkteil und damit das Wischblatt während des Wischerbetriebes gegen die zu reinigende Scheibe vor, so daß diese von der Wischleiste des Wischblatts reibungsschlüssig gereinigt wird. Eine stabile Abklappstellung kann man dadurch erhalten, daß man das Gelenkteil so weit gegenüber dem Befestigungsteil vorschwenkt, daß die gedachte Verbindungslinie zwischen den Abstützpunkten der Zugfeder die Mittelpunktlinie der Schwenkachse zwischen Befestigungsteil und Gelenkteil überquert, daß also die bekanntermaßen die Mittelpunktlinie der Schwenkachse schneidende Totpunktlinie der Zugfeder gegenüber der Schwenkachse überschnitten wird. Die Zugfeder zieht dann das Gelenkteil gegen einen Anschlag am Befestigungsteil.

Es sind aber auch Ausführungsformen mit einer stabilen Abklappstellung diesseits des Totpunkts der Zugfeder bekannt. Bei diesen kann der Wischarm in einer sogenannten versenkten Parkstellung teilweise durch die Motorhaube oder dergleichen abgedeckt sein, so daß nur ein Abklappwinkel von knapp 30 Grad möglich ist. So ist beispielsweise aus der DE-OS 34 33 056 ein Wischarm bekannt, der eine als Bügel ausgebildete Stütze besitzt, die am Befestigungsteil schwenkbar gelagert ist und zwischen das in das Gelenkteil hineinragende Wischstangenende und ein Klemmteil greift. Das Klemmteil besitzt eine Rastnase, über die die Stütze beim Abklappen springt, wobei die Wischstange als federndes Teil wirkt, das die Rastkraft erzeugt. Es hat sich gezeigt, daß oft die Rastkraft nicht genügt, um das Gelenkteil und die mit ihm verbundenen Bauteile Wischstange und Wischblatt diesseits der Totpunktlinie der Zugfeder sicher zu arretieren, daß Exemplarstreuungen schlecht beherrschbar sind und daß die Rast- und Entrastgeräusche stören.

Aus der DE-OS 21 21 112 ist ein Wischarm bekannt, der neben der als Zugfeder ausgebildeten Anpreßfeder zusätzlich eine Druckfeder aufweist. Diese Druckfeder ist auf einem schwenk­ bar an dem Befestigungsteil angelenkten Bolzen angeordnet und stützt sich mit einem Ende über diesen Bolzen gegen das Befestigungsteil des Wischarmes ab. Das andere Ende der Druckfeder drückt gegen ein schwenkbar an dem Befestigungs­ teil angelenktes Verriegelungselement, welches den Wischarm auf der Wischerwelle sichert. Über einen an dem Verriege­ lungselement angreifenden und am Gelenkteil des Wischarmes angelenkten Hebel wird das Verriegelungselement gegen den Druck der zusätzlichen Druckfeder automatisch gelöst, wenn der Wischarm in Abklappstellung gebracht wird. Die zusätzli­ che Druckfeder ist in keiner Weise daran beteiligt, den Wi­ scharm in einer Abklappstellung zu halten.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Wischarm der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher demgegenüber verbessert ist.

Diese Aufgabe wird von einem Wischarm gelöst, welcher gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ausgebildet ist. Die vorgeschlagene Abstützung des Gelenkteils in der Abklappstellung mittels einer Druckfeder ist von Rastkräften unabhängig und von Reibungskräften weniger abhängig und arbeitet somit verschleiß- und geräuscharm. Dabei ist die Arbeitsweise des Wischarms so zu verstehen, daß der sich während des Abklappens des Gelenkteils vergrößernde wirksame Hebelarm der Druckfeder demjenigen der Zugfeder entgegenwirkt und ihn auf Null verkleinert, d. h. die Wirkung der Zugfeder vor dem Erreichen der Totpunktlinie der Zugfeder gegenüber der Schwenkachse aufhebt und das Gelenkteil nach Erreichen der maximal möglichen wirksamen Hebelarmlänge der Druckfeder von dieser in der Abklappstellung gehalten wird. Selbstverständlich kann der gleiche Effekt auch bei einem Wischarm erzielt werden, der zur Anpreßdruckerzeugung eine oder mehrere Druckfedern besitzt und bei dem man zur Abklappstellungssicherung eine oder mehrere Zugfedern verwendet.

Möglich ist auch die Verwendung eines solchen Mechanismus bei einem Wischarm mit Abklappstellung jenseits der Totpunktlinie der Anpreßdruckfeder. Dann kann ein sonst üblicher Anschlag am Befestigungsteil für das Gelenkteil entfallen. Zum Zurückbewegen des Gelenkteils in die Betriebsstellung sind dann aber große Kräfte nötig.

Wenn die in Anspruch 2 aufgeführte Maßnahme verwirklicht wird, ist gewährleistet, daß die Druckfeder der Zugfeder während des Wischerbetriebes nicht entgegenwirkt, so daß letztere dann ihre Wirkung voll entfalten kann. Die Wirkungslinie der Druckfeder muß dann während des Wischerbetriebes die Schwenkachse schneiden. Dies ist bei Wischarmen, die für Wischhebel zum Wischen ebener Scheiben vorgesehen sind, problemlos zu verwirklichen, weil sich das Gelenkteil während des Wischerbetriebes nicht gegenüber dem Befestigungsteil verschwenkt und die Federn somit ihre einmal eingestellte Lage gegenüber der Schwenkachse und ihre wirksame Hebelarmlänge beibehalten. Bei Wischarmen, die für Wischhebel zum Wischen gewölbter Scheiben vorgesehen sind, bei denen sich demgemäß das Gelenkteil während des Wischerbetriebes gegenüber dem Befestigungsteil verschwenkt und die Lage der Federn gegenüber der Schwenkachse und ihre wirksame Hebelarmlänge ändert, ist das Konstanthalten der Druckfeder nicht so einfach zu bewerkstelligen. Demgemäß wird die in Anspruch 4 aufgeführte Maßnahme vorgeschlagen. Diese kann bei einem ansonsten herkömmlich aufgebauten Wischarm, wo also die Wirkungslinie der Zugfeder unterhalb der Schwenkachse und zum vorderen Wischarmende, d. h. zum Wischblatt hin schräg nach oben verläuft, durch eine Anordnung der Druckfeder, bei welcher deren Wirkungslinie oberhalb der Schwenkachse und zum vorderen Wischarmende hin schräg nach unten verläuft, verwirklicht werden.

Die Ausbildung gemäß Anspruch 4 bringt sogar den Vorteil, daß ein höherer Anpreßdruck des Wischblatts an der zu reinigenden Scheibe erzielbar ist, oder, falls dies nicht gewünscht ist, zur Erzielung des üblichen Anpreßdrucks eine schwächere Zugfeder verwendet werden kann. Durch die Verwendung einer schwächeren Zugfeder, die dann auch weniger voluminös ist, d. h., wenn eine Schraubenfeder verwendet wird, einen weniger großen Durchmesser besitzt, kann auch die Bauhöhe des Wischarms gering gehalten werden. Selbstverständlich ist ein Wischarm nach Anspruch 4 sowohl für Wischhebel zum Wischen gewölbter Scheiben als auch für Wischhebel zum Wischen ebener Scheiben geeignet.

Durch die im Anspruch 11 aufgezeigte Maßnahme, kann die Bauhöhe des Wischarms niedrig gehalten werden.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den übrigen Unteransprüchen und der nachfolgend erläuterten Zeichnung ersichtlich, die zwei Ausführungsbeispiele zeigt.

Dabei ist dargestellt in

Fig. 1 ein Abschnitt eines ersten Wischarms im Längsschnitt sowohl in einer Betriebsstellung B als auch in einer Abklappstellung A, in

Fig. 2 der Wischarmabschnitt in Ansicht von unten und in

Fig. 3 ein Abschnitt eines zweiten Wischarms in Längsschnitt.

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Wischarm ist für eine sogenannte Hubwischeranlage vorgesehen. Er besitzt ein Befestigungsteil 10 mit einer sich in Wischarmlängsrichtung erstreckenden Ausnehmung 11, die sich in einem Schlitz 12 nach vorne öffnet. Der Wischarm kann so in axialer Richtung auf den Kolben eines Kurbelgetriebes aufgeschoben und mit einer Schraube und einer dazugehörigen Mutter 13 daran befestigt werden.

In einem vorne an den zuvor beschriebenen Bereich angrenzenden Bereich besitzt das Befestigungsteil 10 zwei sich im seitlichen Abstand voneinander in Wischarmlängsrichtung nach vorne erstreckende Seitenwände 14, die im mittleren Bereich oben durch einen Steg 15 miteinander verbunden sind. Hier erstreckt sich eine Bohrung quer zur Wischarmlängsrichtung durch das Befestigungsteil 10, in welche eine Buchse 17 eingepreßt ist, in der ein Gelenkniet 18 gelagert ist. Dieser Gelenkniet 18 wird nahe seiner Köpfe 19 und 20 von den Seitenwangen 21 eines im Querschnitt etwa u-förmigen Gelenkteils 22 umgriffen. Der Gelenkniet 18 verkörpert die Schwenkachse, um welche das Gelenkteil 22 schwenkbar am Befestigungsteil 10 gelagert ist.

An seinem dem Gelenkniet 18 abgekehrten, vorderen Ende 23 umgreift das Gelenkteil 22 mit seinen Seitenwangen 21 und dem die Seitenwangen 21 an ihren oberen Enden verbindenden Rücken 24 formschlüssig eine im Querschnitt etwa rechteckige Wischstange 25, welche an ihrem nicht dargestellten vorderen Ende ein Wischblatt trägt. Die Wischstange 25 verläuft im Inneren des Gelenkteils 22 ein Stück auf Abstand zum Rücken 24 des Gelenkteils 22, trägt ein Schwänzelführungselement 26 für das Wischblatt und ein Blech 27, das beidseitig jeweils einen Anhängehaken 28 für jeweils eine Stielösenzugfeder 29 besitzt. Die beiden Stielösenzugfedern 29 umgreifen mit ihren vorderen Ösen 30 die Anhängehaken 28, mit ihren hinteren Stielösen 31 umgreifen sie jeweils einen Bolzen 32, welcher hinter und unterhalb des Gelenkniets 18 von jeweils einer Seitenwand 14 des Befestigungsteils 10 gehalten wird. Zwischen den beiden Stielösenzugfedern 29 verläuft eine Druckfeder 33, welche sich um einen Federdorn 34 erstreckt, der an einem Ende um eine zur Schwenkachse 18 parallele Achse 35 schwenkbar gelagert ist, die als ein vor der Schwenkachse 18 von zwei sich vor der Schwenkachse 18 in Wischarmlängsrichtung erstreckenden Fortsätzen 16 des Stegs 15 des Befestigungsteils 10 gehaltener Bolzen ausgebildet ist. Im Bereich dieses Endes besitzt der Federdorn 34 zwei Schulterflächen 36, an denen sich die Druckfeder 33 einerseits abstützt. Andererseits stützt sich die Druckfeder 33 an einen rechtwinklig nach unten abgebogenen Lappen 37 der Wischstange 25 ab, der einen Durchbruch 38 zu Führung des anderen Federdornendes 39 besitzt. Dabei verläuft die Druckfeder 33 im Bereich des hinteren Abstützpunkts, d. h. der Lagerachse 35 seitlich oberhalb und im Bereich des vorderen Abstützpunkts, d. h. des Lappens 37 seitlich unterhalb der Zugfeder 29.

Wie die Fig. 2 zeigt, sind dabei der Durchbruch 38 im Lappen 37 und die Lagerachse 35 und damit die Punkte, durch welche die Wirkungslinie 40 der Druckfeder 33 verläuft, derart gelegt, daß die Wirkungslinie 40 der Druckfeder 33 in der Betriebsstellung 8 die Mittelpunktlinie der Schwenkachse 18 zwischen Befestigungsteil 10 und Gelenkteil 22 schneidet. Somit übt die Druckfeder 33 in der Betriebsstellung B kein Drehmoment auf das Gelenkteil 22 aus. Die durch die Abstützpunkte 28 und 32 der Zugfedern 29 verlaufenden Wirkungslinien 41 befinden sich in der Betriebsstellung B auf Abstand unterhalb der Schwenkachse 18 und verlaufen schräg nach oben. Die Zugfedern 29 üben somit während des Wischerbetriebes (Betriebsstellung B) ein in Pfeilrichtung 42, d. h. in Richtung der nicht dargestellten zu reinigenden Scheibe gerichtetes Drehmoment auf das Gelenkteil 22 und das über die Wischstange 25 mit ihm verbundene, nicht dargestellte Wischblatt aus, so daß letzteres mit einer gewissen Anpreßkraft über die zu reinigende Scheibe bewegt wird. Wie die Fig. 1 weiter zeigt, schneidet dabei die Wirkungslinie 40 der Druckfeder 33 eine durch die Wirkungslinie 41 der Zugfeder 29 gedachte Ebene kurz vor den vorderen Abstützpunkten 28 der Zugfedern 29. Die Federn 29 und 33 sind somit derart angeordnet, daß eine kompakte Bauweise des Wischarms vor der Schwenkachse 18 eingehalten ist.

Wenn das Gelenkteil 22 hingegen in Pfeilrichtung 43 von der zu reinigenden Scheibe durch Drehen um die Schwenkachse 18 in die Abklappstellung A bewegt wird, verkleinert sich das von den Zugfedern 29 ausgeübte Drehmoment aufgrund von Abstandsverminderung der Federwirkungslinien 41 zur Schwenkachse 18 und aufgrund von Verkleinerung der wirksamen Federlänge. Beim Bewegen des Gelenkteils 22 in Pfeilrichtung 43 werden der Federdorn 34 und die Druckfeder 33 mitgedreht, wodurch sich der Lappen 37 bzw. der Durchbruch 38 und der Federdorn 34 in Längsrichtung relativ zueinander bewegen. Dadurch wiederum vergrößert sich die wirksame Hebelarmlänge der Druckfeder 33. Die Druckfeder 33 übt somit ein Drehmoment aus, welches demjenigen der Zugfedern 29 entgegenwirkt. Wenn das Gelenkteil 22 hier etwa so weit in Pfeilrichtung 43 gedreht wird, daß die Wirkungslinien 41' der Zugfedern 29 in der Abklappstellung A einen Winkel von etwa 18 Grad, welcher sich zum vorderen Gelenkteilende 23 hin öffnet, mit den Wirkungslinien 41 in der Betriebsstellung B einschließen, oder anders ausgedrückt, der Steg 24 des Gelenkteils 22 in der Abklappstellung A gegenüber der Betriebsstellung B um etwa 28 Grad verschwenkt ist, ist die Wirkung der Zugfedern 29 auf Null reduziert, während die Druckfeder 33 ihre maximale wirksame Federlänge erreicht hat. Somit wirkt auf das Gelenkteil 22 und auf die mit ihm verbundenen Teile Wischstange 25 und Wischblatt ein in Pfeilrichtung 43 gerichtetes Drehmoment.

Dadurch ist die Abklappstellung A des Gelenkteils 22 diesseits der Federtotpunktlinie T der Zugfedern 29, welche deren hinteren Abstützpunkt 32 und die Mittelpunktlinie der Schwenkachse 18 schneidet, stabil, ohne daß irgendeine geräuschbehaftet arbeitende, relativ stark verschleißgefährdete und schmierungsabhängige Rastung vorgesehen werden müßte. Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Ausführung ist, daß sie gegenüber einer aus der Praxis bekannten, die einen Rastmechanismus aufweist, der zwischen den zwei Zugfedern angeordnet ist, lediglich in dessen Bereich abgeändert ist, d. h. der Rastmechanismus durch den Druckfedermechanismus ersetzt ist. Die beschriebene Ausführung bedingt somit wenig Änderungen am bekannten und bewährten Wischarm; sie ist somit kostengünstig.

Mit einer geringfügigen Abwandlung des beschriebenen Wischarms ist es möglich, daß die Druckfeder 33 während des Wischerbetriebes die Wirkung der Zugfedern 29 unterstützt. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt. Wie diese Figur zeigt, ist die Lagerachse 35 der Druckfeder 33 gegenüber der zuvor dargestellten Ausführungsform höhergelegt. Die Wirkungslinie 40 der Druckfeder verläuft somit in der Betriebsstellung B zwischen den beiden Abstützpunkten 35 und 37 oberhalb der Wirkungslinien 41 der Zugfedern. Die Druckfeder übt somit wie die Zugfedern ein in Pfeilrichtung 42, d. h. in Richtung der zu reinigenden Scheibe gerichtetes Drehmoment auf das Gelenkteil und die mit ihm verbundenen Teile Wischstange und Wischblatt aus. Dadurch ist gewährleistet, daß auch beim Wischen bereichsweise stark nach außen gewölbter Scheiben wie moderner Windschutzscheiben die Druckfeder während des Wischbetriebes niemals den Zugfedern 29 entgegenwirkt. Wenn bei dieser Ausführungsform mit höhergelegter Lagerachse 35 gleich starke Zugfedern wie bei der zuvor dargestellten und beschriebenen Ausführungsform verwendet werden, liegt das Wischblatt bei der Ausführungsform nach Fig. 3 mit einem höheren Anpreßdruck an der Scheibe an, als bei der anderen Ausführungsform. Die Wischwirkung ist dadurch besser und der Wischhebel ist bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten, wo starker Fahrtwind herrscht, weniger abhebegefährdet. Die Ausführungsform bedingt aber eine größere Wischerantriebskraft. Dies wiederum könnte durch den Einsatz schwächerer Zugfedern vermieden werden. Jedenfalls ist die Ausführungsform nach Fig. 3 für die Serienfertigung sehr vorteilhaft, weil die in Fig. 1 dargestellte exakte Ausrichtung von Schwenkachse 18 und Lagerachse 35 in der Praxis schwierig einzuhalten sein dürfte.

Zu erwähnen ist noch, daß selbstverständlich beide Ausführungsformen bzw. ähnliche Ausführungsformen auch mit nur einer Zugfeder zu realisieren sind. Die Kraftaufteilung auf zwei Zugfedern ermöglicht aber bekanntermaßen eine niedrige Wischarmbauweise.

Claims (14)

1. Wischarm, insbesondere für Kraftfahrzeug-Scheibenwischeranlagen, mit einem Befestigungsteil, an dem um eine Schwenkachse ein Gelenkteil schwenkbar angelenkt ist und mit wenigstens einer einerseits am Befestigungsteil und andererseits am Gelenkteil abgestützten Zugfeder, welche das Gelenkteil während des Wischerbetriebes gegen die zu reinigende Scheibe vorspannt und in einer Abklappstellung wenigstens teilweise entgegengesetzt wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß er mit wenigstens einer Druckfeder (33) ausgestattet ist, welche das Gelenkteil (22) in der Abklappstellung (A) hält.

2. Wischarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (33) während des Wischerbetriebes (B) wenigstens annähernd wirkungslos ist.

3. Wischarm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkungslinie (40) der Druckfeder (33) die Schwenkachse (18) während des Wischerbetriebes (B) schneidet.

4. Wischarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder die Wirkung der Zugfeder während des Wischerbetriebes unterstützt.

5. Wischarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (33) einerseits hinten an einer vor die Schwenkachse (18) liegenden Stelle (35) am Befestigungsteil (10, 14) und andererseits vorne am Gelenkteil bzw. an einem drehfest mit dem Gelenkteil verbundenen Teil (37) abgestützt ist.

6. Wischarm nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (33) am Befestigungsteil (10) um eine zur Schwenkachse (18) parallele Achse (35) schwenkbar gelagert ist.

7. Wischarm nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachse (35) der Druckfeder (33) derart am Befestigungsteil (10) angeordnet ist, daß die Wirkungslinie (40) der Druckfeder (33) die Schwenkachse (18) während des Wischerbetriebes (B) schneidet.

8. Wischarm nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachse (35) von einem zwischen zwei sich in Wischarmlängsrichtung erstreckenden Seitenwänden (14) des Befestigungsteils (10) gehaltenen Bolzen realisiert ist.

9. Wischarm nach Anspruch 4 und 5 oder 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (33) im Bereich des hinteren Abstützpunkts (35) seitlich oberhalb und im Bereich des vorderen Abstützpunkts (37, 38) unterhalb der Zugfeder (29) verläuft.

10. Wischarm nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Druckfeder (33) als auch die Zugfeder (29) an einem in das Gelenkteil (22) hineinragenden Ende (37, 27) einer Wischstange (25) abgestützt sind.

11. Wischarm nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (33) eine Schraubenfeder ist.

12. Wischarm nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch die Druckfeder (33) ein Federdorn (34) erstreckt.

13. Wischarm nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei in Wischarmlängsrichtung verlaufenden Zugfedern (29) eine Druckfeder (33) angeordnet ist.

14. Wischarm nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (29) eine Schraubenfeder, insbesondere eine Stielösenfeder, ist.