DE3742635C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hubgesteuerte Scheibenwischeranlage für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einer bekannten Scheibenwischeranlage dieser Art (DE-PS 22 25 339) ist ein Getriebe vorgesehen, in dem zwei halbkreisför­ mige Zahnkränze gelagert sind. Die Zahnkränze besitzen ein ge­ meinsames Zentrum, wobei die Durchmesser der Zahnkränze ver­ schieden sind. Der größere Zahnkranz hat eine Innenverzahnung, wohingegen beim kleineren Zahnkranz eine Außenverzahnung vorge­ sehen ist. Auf der Innenverzahnung des äußeren Zahnkranzes wälzt ein Zahnrad ab, das mit einem Kurbelgehäuse verbunden ist. Ein mit der Außenverzahnung des kleineren Zahnrades in Eingriff stehendes Zahnrad ist mit einem Zentralrad verbunden, das im Kurbelgehäuse gelagert ist. Die im Getriebe angeordneten Zahnräder besitzen eine gemeinsame Drehachse. Bei der Drehbewe­ gung einer halbkreisförmigen Seilscheibe, die im Zentrum der Zahnkränze gelagert und auf der die Drehachse der Zahnräder ex­ zentrisch angeordnet ist, werden die Zahnräder mit verschiede­ ner Drehzahl und Drehrichtung angetrieben. Während der oszil­ lierenden Schwenkbewegung der Seilscheibe wird somit eine ge­ genläufige Drehbewegung von Kurbelgehäuse und Scheibenwischer erzielt. Dies führt beim Vor- bzw.Rücklauf des Scheibenwischers zu einer hubgesteuerten Wischbewegung.

Bei einer anderen derartigen Scheibenwischeranlage (DE-PS 31 25 628) ist ein Kurbelgehäuse vorgesehen, in dem ein teleskopartig ausgebildeter Wischerarm und ein Hubmechanismus angeordnet sind. Der Antrieb des Kurbelgehäuses und des Hubmechanismus er­ folgt über eine gemeinsame Antriebswelle. Beim Vor- und beim Rücklauf des Scheibenwischers wird während der Wischbewegung die wirksame Länge des Wischerarmes verändert.

Bei Scheibenwischeranlagen ohne Hubsteuerung ist der Einsatz von ungleichförmig übersetzenden Getrieben zur Steuerung der Wischbewegung des Scheibenwischers bekannt. In der DE-OS 21 60 789 ist ein Getriebe offenbart, das zur Verminderung der Be­ schleunigung während der Bewegungsumkehr der Wischhebel minde­ stens ein unrundes Räderpaar enthält. Eine bekannte Ausführung sieht vor, daß das ungleichförmig übersetzende Getriebe zwi­ schen einer Antriebseinheit und einem Kurbeltrieb der Schei­ benwischeranlage angeordnet ist. An dem Getriebe ist eine Ab­ triebswelle vorgesehen, die eine Kurbel des Kurbeltriebes an­ treibt. Diese Abtriebswelle führt eine ungleichförmige Drehbe­ wegung aus. Ein anderes derartiges Getriebe (EP 01 49 338) ist für den Einsatz an den Wischerwellen einer Zweiarmwischanlage ausgebildet. Das ungleichförmig übersetzende Getriebe ermöglicht im normalen Wischbetrieb die ungestörte Schwenkbewegung der beiden Scheibenwischer, wobei der eine Scheibenwischer eine Schwenkbewegung mit variierender Winkelgeschwindigkeit ausführt. Weiterhin ermöglicht das bekannte Getriebe eine Ablage der Scheibenwischer in eine Parkstellung, die außerhalb der im Wischbetrieb eingenommenen Endpositionen der Scheibenwischer liegt.

Bei den bekannten Scheibenwischeranlagen mit einem Hubmechanis­ mus ist eine hubgesteuerte Wischbewegung sowohl beim Vorlauf als auch beim Rücklauf des Scheibenwischers vorgesehen. Somit ist eine höhere Wischfrequenz nur durch eine Erhöhung der Antriebsleistung möglich. Hierdurch werden die mechanischen Teile der Scheibenwischeranlage einer höheren Beanspruchung ausgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenwischer­ anlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine hö­ here Wischfrequenz ohne größere Antriebsleistung erreicht wer­ den kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Scheibenwischeranlage der eingangs beschriebenen Gattung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Scheibenwischer­ anlage sind dem Kurbelgehäuse und dem Hubmechanismus des Scheibenwischerarmes getrennte Antriebswellen zugeordnet. Die Antriebswellen sind mit einem Getriebe verbunden, das zur Erzeugung unterschiedlicher Bewegungsbahnen beim Vor- und Rücklauf des Scheibenwischers die erste Antriebswelle ungleichförmig und die zweite Antriebswelle gleichförmig antreibt. Durch die unterschiedlichen Bewegungsbahnen beim Vor- bzw. Rücklauf kann eine höhere Wischfrequenz auch ohne Vergrößerung der Antriebsleistung erzielt werden. Weiterhin wird eine Vergrößerung der Wischfläche erreicht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 sieht vor, daß an dem ungleichförmig übersetzenden Getriebe die Antriebswellen als eine kontinuierlich umlaufende Welle und eine oszillierend angetriebene Hohlwelle ausgebildet sind, die einen Bewegungs­ ablauf bewirken, bei dem der Vorlauf des Scheibenwischers auf einer hubgesteuerten Wischbahn und der Rücklauf auf einer kreisförmigen Wischbahn erfolgt. Da beim zentrischen Rücklauf des Scheibenwischers geringere Lastmomente auftreten, kann dieser schneller erfolgen. Hierdurch wird eine Erhöhung der Wischfrequenz erreicht.

Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Scheibenwi­ scheranlage sieht ein Getriebe vor, das von einer Antriebsein­ heit kontinuierlich angetrieben wird. Gegenüber oszillierenden Antriebseinheiten ergibt sich ein ruhiger Lauf. Außerdem sind kontinuierliche Antriebseinheiten weniger störungsanfällig.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind in dem ungleichför­ mig übersetzenden Getriebe zwei elliptische Zahnräder vorgese­ hen, die eine Schubkurbel in eine oszillierende, ungleichförmi­ ge Schwingbewegung versetzen. Hierbei ist die Schwingbewegung des Abtriebes in der Maximalgeschwindigkeit verlangsamt und an den Umkehrpunkten jedoch beschleunigt. Hierdurch kann eine Ver­ besserung des Wischbildes und eine Entlastung des Antriebes er­ reicht werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage im Querschnitt,

Fig. 2 den Schnitt längs der Linie I-I aus Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer anderen Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Scheibenwischeran­ lage im Querschnitt und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Wischbahnen bei Vor- bzw. Rücklauf des Scheibenwischers bei den Scheibenwischeranlagen gemäß den Fig. 1 und 3.

In Fig. 1 ist eine vorteilhafte Ausführungsform einer hubge­ steuerten Scheibenwischeranlage in einem schematischen Quer­ schnitt dargestellt. Der hubgesteuerte Bewegungsablauf ist ins­ besondere bei den heute zum Einsatz kommenden Einarmscheibenwi­ schern zur Reinigung der großflächigen, rechteckigen Scheiben vorteilhaft. Die erfindungsgemäße Scheibenwischeranlage kann sowohl an einer Windschutzscheibe als auch an einer Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein.

Ein im Innern der in der Zeichnung nicht dargestellten Fahr­ zeugkarosserie angeordnetes ungleichförmig übersetzendes Ge­ triebe (3) treibt über eine Welle (7) das Kurbelgehäuse (1) an. Das Kurbelgehäuse (1) ist außerhalb der Fahrzeugkarosserie an­ geordnet. Am freien Ende des Kurbelgehäuses (1) ist ein Wischer­ arm (2) außerhalb des Kurbelgehäuses (1) auf einer Welle (9) befestigt, die im Kurbelgehäuse (1) gelagert ist. Innerhalb des Kurbelgehäuses (1) ist auf der Welle (9) ein Zahnrad (5) ver­ keilt, das über einen Zahnriemen (4) von einem Zentralrad (8) angetrieben wird. Das Zentralrad (8) ist auf einer Hohlwelle (6) befestigt, die die gleiche Drehachse wie die Welle (7) be­ sitzt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Scheibenwischeranlage wird das Kurbelgehäuse (1) über die Welle (7) kontinuierlich angetrie­ ben. Die Hubsteuerung des Scheibenwischerarmes (2) wird mit dem Zentralrad (8) gesteuert, das über die Hohlwelle (6) oszillie­ rend angetrieben wird. Hierzu ist das ungleichförmig überset­ zende Getriebe (3) vorgesehen, das in Fig. 1 und Fig. 2 schema­ tisch dargestellt ist. Das Getriebe (3) ist mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten kontinuierlich umlaufenden An­ triebseinheit verbunden, die die Welle (7) antreibt. Gegenüber oszillierenden Antriebseinheiten haben kontinuierlich umlau­ fende Antriebseinheiten einen ruhigeren Lauf und sind weniger störanfällig. Innerhalb des Getriebegehäuses (25) ist auf der Welle (7), die am Getriebegehäuse (25) gelagert ist, ein Zahn­ rad (14) befestigt. Das Zahnrad (14) steht mit einem Zahnrad (15) doppelter Zähnezahl im Eingriff, das auf einer Welle (16) befestigt ist, die ebenfalls am Getriebegehäuse (25) gelagert ist. Weiterhin ist auf der Welle (16) ein erstes elliptisches Zahnrad (17) verkeilt, welches in ein zweites elliptisches Zahnrad (22) eingreift. Das Zahnrad (22) ist drehbar auf einer Drehachse (23) angeordnet, die am Getriebegehäuse (25) befe­ stigt ist. Die Zahnräder (17, 22) haben gleiche Größe und Zähnezahl.

An dem zweiten elliptischen Zahnrad (22) ist ein Mitnehmerbol­ zen (24) exzentrisch befestigt. Der Mitnehmerbolzen (24) greift in eine Geradführung (20) ein, die an einer pendelförmigen Schubkurbel (19) vorgesehen ist. Die Schubkurbel (19) ist dreh­ bar auf der Welle (16) gelagert.

Gemäß Fig. 2 ist die Welle (16) außerhalb des Drehkreises des Mitnehmerbolzens (24) gelegen. Der Abstand der Welle (16) zu der Drehachse (23) des elliptischen Zahnrades (22) beträgt etwa das 1,5-fache des Drehradius des Mitnehmerbolzens (24). Bei der gleichförmigen Drehbewegung der mit der Antriebseinheit verbun­ denen Welle (7) wird über das elliptische Zahnradpaar (17, 22) eine ungleichförmige Schwingbewegung der Schubkurbel (19) be­ wirkt. Der Schwingwinkel der Schubkurbel (19) beträgt im vor­ liegenden Fall ca. 84°. Die elliptische Form des Zahnradpaares (17, 22) bewirkt eine Ungleichförmigkeit der Schwingbewegung derart, daß die Schwingbewegung des Abtriebs in ihrer Maximal­ geschwindigkeit verlangsamt, an den Umkehrpunkten jedoch be­ schleunigt wird. Für etwa zwei Drittel der Rotation des zweiten elliptischen Zahnrades (22) erfährt die Schubkurbel (19) eine gleichsinnige Drehung, während über etwa ein Drittel des An­ triebszyklus eine gegensinnige Rückdrehung der Schubkurbel (19) erfolgt.

Die Schubkurbel (19) greift in ein Zahnrad (18) ein, das auf der Hohlwelle (6) befestigt ist. Bei der erfindungsgemäßen Scheibenwischeranlage ist ein Wischfeld vorgesehen, bei dem der Vor- bzw. Rücklauf der Scheibenwischer auf unter­ schiedlichen Bewegungsbahnen erfolgt. In Fig. 4 ist ein Wisch­ feld dargestellt, bei dem der Vorlauf auf einer hubgesteuerten Wischbahn (26) und der Rücklauf auf einer kreisförmigen Wischbahn (27) erfolgt. Das Radpaar (14, 15) legt das Frequenz­ verhältnis von Schwing- und Hubbewegung fest. Für die Erzeugung des in Fig. 4 dargestellten Wischfeldes beträgt die Hubfrequenz das Doppelte der Schwingfrequenz, da sonst eine Rückkehr des Getriebes in seine Ausgangslage nicht möglich ist. Der in Fig. 4 dargestellte, zentrische Rücklauf auf der Wischbahn (27) ermög­ licht eine höhere Wischfrequenz ohne Vergrößerung der Antriebs­ leistung. Außerdem kann durch diesen Bewegungsablauf eine Ver­ größerung der Wischfläche erreicht werden.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemä­ ßen Scheibenwischeranlage dargestellt. Die in Fig. 1 und 2 ein­ geführten Bezugszeichen werden zur Beschreibung der Fig. 3 ent­ sprechend verwendet. Auch diese Ausführungsform der Erfindung dient zur Erzeugung eines Wischfeldes, bei dem der Vor- bzw. Rücklauf auf unterschiedlichen Bewegungsbahnen erfolgt. Die Scheibenwischeranlage gemäß Fig. 3 ist mit dem ungleichförmig übersetzenden Getriebe (3) verbunden, das in den Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Auf eine nochmalige Beschreibung wird des­ halb verzichtet. Zur Erzeugung der hubgesteuerten Drehbewegung des Scheibenwischers ist ein drehbares Kurbelgehäuse (1) vorge­ sehen, das auf der Hohlwelle (6) befestigt ist. Somit wird das Kurbelgehäuse (1) oszillierend angetrieben. Die innerhalb der Hohlwelle (6) laufende Welle (7) treibt kontinuierlich den Hub­ mechanismus des Scheibenwischerarmes (2) an. Der Scheibenwi­ scherarm (2) ist teleskopartig ausgebildet und kann während der Wischbewegung in seiner wirksamen Länge verändert werden. Im Kurbelgehäuse (1) ist am freien Ende des Scheibenwischerarmes (2) ein Kugelgelenk (13) vorgesehen, das mit einer Schubstange (11) verbunden ist. Am anderen Ende der Schubstange (11) ist ein weiteres Kugelgelenk (12) vorgesehen, an dem eine Kurbel (10) angelenkt ist, die an der Welle (7) befestigt ist. Mit der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann eben­ falls ein Wischfeld erzielt werden, das schematisch in Fig. 4 dargestellt ist.

Claims (13)

1. Hubgesteuerte Scheibenwischeranlage für Kraftfahrzeuge, bei der ein drehbares Kurbelgehäuse vorgesehen ist, in dem ein mit einem Hubmechanismus gekoppelter Scheibenwischerarm ange­ ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kurbelgehäuse (1) und dem Hubmechanismus des Scheibenwischerarmes (2) getrennte Antriebswellen (6, 7) zugeordnet sind, die mit einem Getriebe (3) verbunden sind, das zur Erzeugung unterschiedlicher Bewe­ gungsbahnen (26, 27) beim Vor- und Rücklauf des Scheibenwischers die erste Antriebswelle (6) ungleichförmig und die zweite Antriebswelle (7) gleichförmig antreibt.

2. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Getriebe (3) die Antriebswellen als eine kon­ tinuierlich umlaufende Welle (7) und eine oszillierend angetriebene Hohlwelle (6) ausgebildet sind, die einen Bewegungsab­ lauf bewirken, bei der der Vorlauf des Scheibenwischers auf einer hubgesteuerten Wischbahn (26) und der Rücklauf auf einer kreisförmigen Wischbahn (27) erfolgt.

3. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Getriebe (3) die von einer Antriebseinheit kontinuierlich angetriebene Welle (7) gelagert ist, auf der ein Zahnrad (14) befestigt ist, das mit einem auf einer Welle (16) verkeilten Zahnrad (15) doppelter Zähnezahl in Eingriff steht.

4. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der Welle (16) ein erstes elliptisches Zahn­ rad (17) befestigt ist, welches in ein am Getriebegehäuse (25) drehbar gelagertes zweites elliptisches Zahnrad (22) eingreift.

5. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem zweiten elliptischen Zahnrad (22) ein Mit­ nehmerbolzen (24) exzentrisch befestigt ist.

6. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der Welle (16) eine Schubkurbel (19) drehbar gelagert ist, die mit einer Geradführung (20) versehen ist, in die der Mitnehmerbolzen (24) eingreift.

7. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Welle (16) außerhalb des Drehkreises des Mit­ nehmerbolzens (24) liegt.

8. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstand der Welle (16) zu einer Drehachse (23) des elliptischen Zahnrades (22) etwa das 1,5-fache des Drehradius des Mitnehmerbolzens (24) beträgt.

9. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schubkurbel (19) mit einem Zahnrad (18) in Eingriff steht, das auf der Hohlwelle (6) befestigt ist.

10. Scheibenwischeranlage nach den Ansprüchen 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (6) ein Zentralrad (8) antreibt, das im Kurbelgehäuse (1) angeordnet ist und die Winkellage des exzentrisch am Kurbelgehäuse (1) gelagerten Scheibenwischerarmes (2) steuert.

11. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Welle (7) drehfest mit dem Kurbelgehäuse (1) verbunden ist.

12. Scheibenwischeranlage nach den Ansprüchen 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (6) drehfest mit dem Kurbelgehäuse (1) verbunden ist.

13. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Kurbelgehäuse (1) eine Kurbel (10) an der Wel­ le (7) befestigt ist, die die wirksame Länge des gleitver­ schieblich am Kurbelgehäuse (1) gelagerten Scheibenwischerarmes (2) verändert.