DE3829465A1 - Wischanlage fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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

Moderne Kraftfahrzeuge sind oft mit einer Wischanlage ausgerüstet, bei denen am Scheibenwischer ein Spoiler mit einer Luftleitfläche angeordnet ist, so daß auch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten die Gefahr eines Abhebens des Scheibenwischers von der zu reinigenden Scheibe vermieden wird. Üblicherweise sind derartige Spoiler starr am Wischblatt oder am Wischarm montiert. Die Lage des Spoilers ändert sich also während der Bewegung des Scheibenwischers über den zu wischenden Scheibenbereich nicht.

Nachteilig bei derartigen Konstruktionen ist, daß dieser Spoiler die Aufbauhöhe des Scheibenwischers nicht unbeträchtlich erhöht und damit Probleme insbesondere bei solchen Anlagen entstehen, bei denen der Scheibenwischer in der sogenannten versenkten Parkstellung in einem Spalt zwischen Motorhaube und Scheibe abgelegt werden soll. Nachteilig ist außerdem, daß bei derartigen Anlagen mit einer unveränderbaren Position der Luftleitfläche des Spoilers im gesamten Bewegungsbereich des Wischers eine allen Anforderungen entsprechende Anpreßkraftverteilung nicht erreicht werden kann. Stellt man nämlich diesen Spoiler so ein, daß während des Wischbetriebes eine ausreichend hohe Anpreßkraft erzeugt wird, besteht die Gefahr, daß bei hoher Fahrgeschwindigkeit die Wischlippe des Scheibenwischers in der Parkstellung zu stark belastet und daher dauerhaft verformt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Wischanlagen dieser Art so weiterzubilden, daß möglichst optimale Wischverhältnisse bei einer langen Lebensdauer und geringem Platzbedarf erreicht werden.

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

Die vorliegende Erfindung basiert dabei auf der Überlegung, daß man optimale Verhältnisse dann erreichen kann, wenn man den Spoiler und damit die Position der Luftleitfläche relativ zum Scheibenwischer oder zur zur reinigenden Scheibe während des Wischbetriebes in Abhängigkeit von bestimmten Einflußgrößen ändert. Beispielsweise kann diese Position der Luftleitfläche in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit so geändert werden, daß bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten nur eine kleine Anpreßkraft, bei höheren Fahrgeschwindigkeiten aber eine größere Anpreßkraft erzeugt wird. Optimal, allerdings auch verhältnismäßig aufwendig sind Steuerungen derart, daß die Position des Spoilers von den tatsächlichen Luftströmungsverhältnissen an der zu reinigenden Scheibe abhängt, die bei den einzelnen Fahrzeugtypen sehr unterschiedlich sein können. Ein vernünftiger Kompromiß zwischen Aufwand und den erreichbaren Werten kann aber erreicht werden, wenn man den Spoiler über ein Stellglied in Abhängigkeit von der Stellung des Scheibenwischers auf der zu reinigenden Scheibe verstellt, denn bei jedem Fahrzeug kann ein gewisser Zusammenhang zwischen Luftströmung an einem bestimmten Ort der Scheibe und der Fahrgeschwindigkeit empirisch ermittelt werden.

Es wir an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung darin gesehen wird, daß also während des Wischbetriebes und auch innerhalb des Wischgeldbereiches die Spoilerstellung verändert wird. Diese Lösung unterscheidet sich damit wesentlich von denkbaren Ausführungen, bei denen ein Spoiler verstellbar am Wischarm angebracht ist, über den Verstellmechanismus dabei aber lediglich eine Grundeinstellung des Spoilers bei der Erstmontage vorgebbar ist.

Der Grundgedanke der Erfindung kann auf unterschiedliche Arten realisiert werden.

Bei einer einfachen Ausführung ist der Spoiler und damit die Position der Luftleitfläche in zwei unterschiedliche Stellungen einstellbar. Eine solche Lösung kann dann mit Vorteil eingesetzt werden, wenn es sich vor allem um das Problem handelt, einen Scheibenwischer mit Spoiler in einem verhältnismäßig kleinen Spalt zwischen Motorhaube und Scheibe einzufahren. Dann wird nämlich dieser Spoiler kurz vor dem Einfahren in die Parkstellung möglichst parallel zur Scheibe gestellt. Nach dem Herausfahren des Scheibenwischers aus diesem Spalt wird dagegen dieser Spoiler in seine für eine bestimmte Anpreßkraft optimale Stellung verstellt. Auch bei dieser Ausführung ändert sich also die Lage des Spoilers innerhalb des vom Scheibenwischer überstrichenen Wischfeldes. Bei besseren Ausführungen kann der Spoiler in mehrere unterschiedliche Stellungen einstellbar sein. Bevorzugt werden jedoch Ausführungen, bei denen der Spoiler zwischen zwei Endlagen kontinuierlich verstellbar ist.

Bei einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird der Spoiler um eine Achse parallel zum Wischarm verschwenkt. Bei einer solchen Ausführung ist also der Anstellwinkel der Luftleitfläche relativ zum Wischarm bzw. zur Scheibe verschwenkbar. Es sind aber auch Ausführungen denkbar, bei denen die Winkellage des Spoilers relativ zur Längsachse des Scheibenwischers veränderbar ist, bei der also dieser Spoiler gewissermaßen um eine Achse senkrecht zu der zu reinigenden Scheibe verschwenkbar ist. Optimale Verhältnisse erreicht man natürlich dann, wenn der Spoiler um mehrere Achsen verstellbar ist.

Zu dem den Spoiler verstellenden Stellglied kann ein unabhängig vom Motor zur Erzeugung der Wischbewegung arbeitender Antriebsmotor gehören, wobei unter Antriebsmotor eine Vielzahl unterschiedlicher Ausführungsformen denkbar sind. Es kann sich um einen Elektromotor handeln, es kann sich aber auch um einen hydraulisch arbeitenden Motor oder ein Dehnstoffelement handeln. Denkbar sind auch Stellglieder in Form eines Bimetalls oder eines sogenannten Memory-Metalls.

Bei einfachen Ausführungen wird man allerdings die Stellbewegung über ein geeignetes Getriebe unmittelbar aus der Wischbewegung ableiten, so daß ein unabhängig arbeitender Antriebsmotor nicht benötigt wird.

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

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf ein Teilstück des Wischarms mit einem Spoiler,

Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung X in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt im Bereich der Schwenkachse des Spoilers bei einem anderen Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 3 bei einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 in schematischer Darstellung eine Ansicht auf einen Wischarm mit einem Spoiler sowie ein Prinzipschaltbild,

Fig. 6 in schematischer Darstellung eine Ansicht auf einen Wischarm bei einem anderen Ausführungsbeispiel,

Fig. 7 in schematischer Darstellung eine Ansicht auf den Wischarm nach Fig. 6 in einer anderen Stellung,

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Schnittlinie VI-VI in Fig. 6.

Zu einer Wischanlage gehört üblicherweise ein Scheibenwischer mit einem Wischarm 10 und einem meist gelenkig daran aufgehängten, in der Zeichnung nicht näher dargestellten Wischblatt. Der Wischarm hat üblicherweise ein Befestigungsteil 11 zur Befestigung an einer pendelnd angetriebenen Wischerwelle sowie ein an diesem Befestigungsteil schwenkbar aufgehängtes Gelenkteil 12, an dem eine Wischstange 13 festgelegt ist. Zwischen dem Befestigungsteil und dem Gelenkteil wirkt eine Zugfeder derart, daß das Gelenkteil und damit die Wischstange und das am Ende der Wischstange aufgehängte Wischblatt federnd gegen die zu reinigende Scheibe gedrückt wird. Dieser Aufbau eines Scheibenwischers ist im Prinzip bekannt, so daß sich hier weitere Erläuterungen erübrigen dürften.

In Fig. 1 ist von einem solchen Wischarm 10 ein Abschnitt der Wischstange 13 dargestellt. An dieser Wischstange 13 sind im Abstand voneinander zwei Lagerböcke 20 starr fixiert, die jeweils eine Lageraufnahme 21 für Schwenkzapfen 22 aufweisen, die einstückig an einen Spoiler 23 angeformt sind. Dieser Spoiler 23 hat einen tragbügelprofilartigen Querschnitt und bildet somit Luftleitflächen 24 derart, daß bein einer Anströmung bei höheren Fahrgeschwindigkeiten eine zusätzlich zu der Zugfeder wirkende Kraft den Scheibenwischer in Richtung auf die zu reinigende Scheibe drückt.

Der in Fig. 1 dargestellte Spoiler 23 ist während des Wischbetriebes relativ zur Wischerstange 13 verstellbar, nämlich bei der Ausführung nach Fig. 1 um die Lagerzapfenachse A parallel zur Wischerstange 13 verschwenkbar. Zu dem Verstellantrieb, über den der Spoiler 23 an der Wischstange 13 abgestützt ist, gehören zwei Verstellarme 31 und 32, die gelenkig miteinander verbunden sind. Der eine Verstellarm 31 ist dabei am Spoiler 23, der andere Verstellarm 32 an einem Lagerbock 33 an der Wischstange 13 angelenkt. Aus Kostengründen wird dabei eine Ausführung bevorzugt, bei der die Lageraufnahme 33 für diesen zweiten Verstellarm einstückig mit dem Lagerbock 20 ausgebildet ist. Der andere Verstellarm 31 wird nach Art eines Kugelgelenks an einem einstückig an den Spoiler 23 angeformten Kugelbolzen 34 angelenkt. Zu dem Verstellantrieb gehört weiterhin eine Verstellstange 40, die an der Gelenkverbindung 35 zwischen den beiden Verstellarmen 31 und 32 angreift. Wenn diese Stellstange 40 in Pfeilrichtung X verstellt wird, wird der Spoiler 23 um die Achse A verschwenkt und damit ändert sich also die Position der Luftleitfläche 24 relativ zur Wischstange. Dabei ist bei der Ausführung nach Fig. 1 prinzipiell eine kontinuierliche Verstellung beabsichtigt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen im Querschnitt andere Ausführungsformen des Lagerbockes 20. Während bei der Ausführung nach Fig. 1 dieser Lagerbock gewissermaßen einstückig an die Wischstange 13 angespritzt ist, sind bei den Ausführungen nach den Fig. 3 und 4 Rastverbindungen vorgesehen. Der wesentliche Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungen ist dann noch darin zu sehen, daß bei der Ausführung nach Fig. 3 die Lageraufnahme 21 zum Einklipsen des Schwenkzapfens 22 von der der Wischstange 13 abgewandten Seite her zugänglich ist, während bei der Ausführungsform nach Fig. 4 diese Lageraufnahme 21 auf der der Wischstange 13 zugewandten Seite angeordnet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 kann der Spoiler 23 am Lagerbock montiert werden, wenn dieser bereits mit der Wischstange 13 verrastet ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 muß zunächst der Spoiler mit dem Lagerbock verrastet werden, bevor dieser Lagerbock 20 auf die Wischstange 13 aufgeklipst wird. Der Vorteil der Ausführung nach Fig. 4 ist darin zu sehen, daß die Lageraufnahme 21 gewissermaßen durch den Lagerbock selbst geschützt wird, so daß eine unzulässige Verschmutzung der Lagerflächen zwischen der Lageraufnahme 21 und dem Schwenkzapfen 22 vermieden ist. Es kann also erwartet werden, daß bei einer Ausführung nach Fig. 4 eine leichtgängigere Verstellung des Spoilers auch nach längerer Betriebszeit erhalten bleibt.

In Fig. 5 ist eine Alternative zur Verstellung des Spoilers 23 dargestellt. Man erkennt, daß die Stellstange 40 gewissermaßen parallel zur Wischstange 13 bis zu einer Lagerstelle 41 führt, die auf einer Kurbel 42 fixiert ist, welche um die Achse der Wischerwelle schwenkbar sein soll. Dabei ist nur schematisch dargestellt, daß zur Verstellung dieser Kurbel 42 ein Antriebsmotor 50 vorgesehen ist, der über eine Steuereinheit 51 ansteuerbar ist. Wenn durch diesen als Stellglied dienenden Antriebsmotor 50 die Stellstange 40 in Pfeilrichtung X verstellt wird, ändert sich also die Lage des Spoilers 23. Da ein eigener Antriebsmotor 50 verwendet wird, kann diese Verstellbewegung völlig unabhängig von der eigentlichen Wischerbewegung sein, die über den Elektromotor 60 erzeugt wird. Das Steuergerät 51 kann bei einer ersten Variante fahrgeschwindigkeitsabhängig arbeiten. Bei höherer Fahrgeschwindigkeit soll dabei der Spoiler 23 im Sinne einer Erhöhung der Anpreßkraft verstellt werden. Das Steuergerät 51 kann bei einer anderen Variante auch die Luftströmung charakterisierende Signale auswerten und damit über den Antriebsmotor 50 den Spoiler 23 in Abhängigkeit von der Größe und gegebenenfalls der Richtung der Luftströmung an der zu reinigenden Scheibe verstellen. Bei einer weiteren Variante kann dieses Steuergerät 51 über den zugeordneten Antriebsmotor 50 den Spoiler 23 auch in Abhängigkeit von der Stellung des Scheibenwischers beispielsweise derart verstellen, daß in der Parkstellung des Wischers nur eine kleine Anpreßkraft, in dem vor dem Fahrer liegenden Scheibenbereich aber eine große Anpreßkraft erzeugt. Diese Abhängigkeit ist durch gestrichelte Linien 52 zwischen dem Steuergerät 51 und dem Motor 60 für die Wischbewegung angedeutet.

Bei einer solchen Ausführung verarbeitet also das Steuergerät 51 bestimmte Einflußgrößen und steuert entsprechend den zugehörigen Antriebsmotor 50 an. Selbstverständlich sind dabei auch Ausführungen mit einem Regelkreis denkbar, bei denen also auch tatsächlich die Anpreßkraft gemessen und dieses Meßsignal wiederum auf einen Eingang des Steuergerätes 51 zurückgeführt wird.

Anhand von Fig. 5 kann aber auch erläutert werden, daß ein unabhängiger Antriebsmotor 50 nicht unbedingt benötigt wird, denn die Spoilerbewegung kann auch über ein geeignetes Getriebe aus der Wischbewegung abgeleitet werden. Man kann nämlich bei einer ortsfesten Anlenkung der Stellstange 40 an einer Gelenkstelle 41 diese Stellstange 40 gewissermaßen als Steuerarm betrachten, wie dies von Wischanlagen mit einer Parallelführung des Wischblattes her bekannt ist. Bei einer solchen Anordnung verschiebt sich nämlich das Ende dieses Steuerarmes gewissermaßen parallel zur Wischstange, so daß wiederum über den zweiarmigen Verstellantrieb eine Verstellung des Spoilers 23 erreicht wird. In Fig. 5 ist eine solche Wischanlage nur schematisch dargestellt. Insbesondere ist dabei der Aufbau der Stellstange bzw. des Steuerarmes 40 nicht genau ersichtlich. Natürlich wird man bei einer konkreten Ausführung diese Stellstange 40 über ein Gelenk mit einem Steuerarm verbinden, damit wie üblich ein Abklappen des Wischarmes ermöglicht wird.

Während bei den bisher beschriebenen Ausführungen der Spoiler um eine Achse A parallel zur Wischstange verschwenkbar ist, zeigt Fig. 6 und 7 eine Ausführung, bei der dieser Spoiler 23 um eine Achse Y senkrecht zur Längsrichtung des Wischarmes bzw. senkrecht zu der zu reinigenden Scheibe verschwenkbar ist. Es ändert sich dabei also nicht der Anstellwinkel der Luftleitfläche relativ zur Scheibe, sondern der Winkel W zwischen dem Spoiler und der Wischstange.

Fig. 6 zeigt die Lage eines solchen Scheibenwischers in der Parkstellung. Dabei soll der Spoiler 23 parallel zur Wischstange 13 ausgerichtet sein. Fig. 7 zeigt eine Ansicht auf die Wischanlage, wobei nun der Wischer innerhalb des zu wischenden Wischfeldes liegt. Der Spoiler steht nun in einem bestimmten Winkel W relativ zur Wischstange. Bei dieser Ausführung ist die Stellstange 40 am einen Ende des Spoilers 23 angeordnet, während das andere Ende dieses Spoilers 23 auf einen Gelenkzapfen 70, der an der Wischstange 13 vernietet ist, aufgerastet ist. Selbstverständlich ist auch eine Ausführung denkbar, bei der die Drehachse Y etwa mittig am Spoiler vorgesehen ist.

Abschließend wird darauf hingewiesen, daß natürlich prinzipiell auch eine Verstellung des Spoilers um mehrere Achsen denkbar ist und zu besonders optimalen Ergebnissen führen, wodurch die Verkehrssicherheit erheblich verbessert werden kann.

Claims (10)

1. Wischanlage für Kraftfahrzeuge mit einem Scheibenwischer und einem mit diesem Scheibenwischer über die zu reinigende Scheibe bewegbaren Spoiler mit einer in einer bestimmten Position relativ zum Scheibenwischer angeordneten Luftleitfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spoiler (23) und damit die Position der Luftleitfläche (24) durch ein Stellglied während des Wischbetriebes in Abhängigkeit von bestimmten Einflußgrößen, beispielsweise der Fahrgeschwindigkeit und/oder den Luftströmungsverhältnissen und/oder der Stellung des Scheibenwischers verstellbar ist.

2. Wischanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spoiler (23) und damit die Position der Luftleitfläche (24) in mindestens zwei unterschiedliche Stellungen einstellbar ist.

3. Wischanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spoiler (23) und damit die Position der Luftleitfläche (24) zwischen zwei Endlagen kontinuierlich verstellbar ist.

4. Wischanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spoiler (23) um eine Achse (A) parallel zum Wischarm (10) verschwenkbar ist und damit der Anstellwinkel der Luftleitfläche (24) veränderbar ist.

5. Wischanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkellage (W) des Spoilers (23) relativ zur Längsachse des Scheibenwischers veränderbar ist.

6. Wischanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spoiler (23) in Lagerböcken (20) schwenkbar gelagert ist, die an der Wischstange (13) des Wischarms (10) im Abstand voneinander fixiert sind, und daß der Spoiler (23) über einen Verstellantrieb gegenüber der Wischstange (13) abgestützt ist, zu dem zwei Verstellarme (31, 32) gehören, die gelenkig miteinander verbunden sind und von denen einer am Spoiler (23) und der andere an der Wischstange (13) angelenkt ist, wobei eine von dem Stellglied betätigbare Stellstange (40) an der Gelenkverbindung (35) der beiden Verstellarme (31, 32) angreift.

7. Wischanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied einen unabhängig von dem Motor (60) zur Erzeugung der Wischbewegung arbeitenden Antriebsmotor (50) aufweist und dieser Antriebsmotor in Abhängigkeit von den bestimmten Einflußgrößen gesteuert wird.

8. Wischanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spoilerbewegung über ein Getriebe aus der Wischbewegung abgeleitet ist.

9. Wischanlage nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein annähernd parallel zum Wischarm (10) ausgerichteter Steuerarm an der Stellstange (40) angreift und daß dieser Steuerarm an einer Lagerstelle (41) an einer Kurbel (42) im Abstand zur Drehachse der den Scheibenwischer antreibenden Wischerwelle angelenkt ist und daß diese Kurbel (42) durch das Stellglied antreibbar ist.

10. Wischanlage nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein annähernd parallel zum Wischarm (10) ausgerichteter Steuerarm an der Stellstange (40) angreift und daß dieser Steuerarm an einer ortsfesten Lagerstelle (41) im Abstand zur Drehachse der den Scheibenwischer antreibenden Wischerwelle angelenkt ist.