DE3918106C2 - Vorrichtung zum Einstellen des Auflagedrucks eines Scheibenwischers - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstellen des Auflagedrucks eines Scheibenwischers an einem Fahr­ zeug, beispielsweise einem Kraftfahrzeug.

In der DE 37 31 921 A1 wird eine Vorrichtung zum Wischen von Scheiben von Kraftfahrzeugen beschrieben. Die Wischvorrichtung umfaßt dabei einen pendelnd angetriebenen, zumindest zweitei­ ligen Wischerarm, dessen eines Teil an einer Pendelwelle ge­ halten wird, dessen anderes Teil mit einem im Betrieb der Wi­ schervorrichtung zur Scheibe hin belasteten Wischblatt verse­ hen ist und die beiden Wischerarmteile über ein Gelenk mitein­ ander verbunden sind, und dessen Achse sich zumindest annähernd in Pendelrichtung erstreckt. An den Scheibenwischer­ arm ist eine Feder direkt an einem Nockenelement befestigt, dessen direkter Anschlag auf den Arm des Scheibenwischers ein­ wirkt, um diesen unter anderem von der Scheibe abzuheben, ohne daß die Andruckkraft durch das Nockenelement verstellbar ist. Die Scheibenwischervorrichtung weist ferner eine Einrichtung zum Wegschwenken des anderen Armteiles von der Scheibe auf, so daß das in seiner Ablagestellung befindliche Wischblatt entla­ stet ist.

Übliche Scheibenwischer an Kraftfahrzeugen haben den Nachteil, daß wenn die Fahrgeschwindigkeit zunimmt, das Wischerblatt aufgrund eines durch Luftströmungen hervorgerufenen dynamischen Auftriebs von der Scheibe angehoben werden, wodurch die Wischfähigkeit des Wischers abnimmt. Um dieses zu verhindern wird die Vorspannkraft einer Feder, die das Wischerblatt gegen die Scheibenfläche drückt, im Zusammenwirken mit einem Motorantrieb eingestellt.

Es sind eine Vielzahl von Einrichtungen zum Aufrechterhalten der Wischfähigkeit von Scheibenwischern beim schnellen Fahren vorge­ schlagen worden. Selbst wenn diese Einrichtungen auf dem Motor­ antrieb beruhen, erfüllen sie doch nicht die Forderung, daß die Vorspannkraft der Feder augenblicklich variiert, so daß die Ein­ stellung der Vorspannkraft viel Zeit erfordert, während der das Wischerblatt in einem Zustand verbleibt, in welchem die ursprüng­ liche Wischfähigkeit nicht verringert wird.

Es ist ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Einstellen des Auflagedrucks eines Scheibenwischers anzugeben, die die oben erwähnten Nachteile beseitigt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Erfin­ dung gelöst.

Aufgrund dieser Konstruktion ist die Vorrichtung nach der Erfin­ dung in der Lage, die Einstellung zur Steigerung des Auflagedrucks des Wischerblattes auf der zugehörigen Scheibenfläche fast augen­ blicklich auszuführen.

Andere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgen­ den Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher hervor.

Die Zeichnungen zeigen in Kombination eine beispielhafte Ausfüh­ rungsform einer Vorrichtung zur Einstellung der Auflagekraft eines Scheibenwischers mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Scheiben­ wischers;

Fig. 2 zeigt eine Seitenschnittansicht des Hauptteils des Wischers;

Fig. 3 ist eine Ansicht von unten des Hauptteils des Wischers;

Fig. 4 ist ein Schema zur Erläuterung der Wirkung eines Nocken;

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum Steuern eines Motorantriebs, und

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm.

Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erläutert. In den Zeichnungen bezeichnet 1 einen Wischerarm. Der Wischerarm 1 besteht aus einem Armstück 3, an dessen oberen Ende ein Wischerblatt 2 befestigt ist, einem Halter 4, der integral am unteren Ende des Armstücks 3 befestigt ist, und einem Armkopf 6, an welchem der Halter 4 über einen Lagerzapfen 4a schwenkbar gehalten ist. Dieser Aufbau entspricht dem Stand der Technik.

Eine Feder (Zugfeder) 5 ist mit ihrem einen Ende in ein Eingriff­ loch 3a eingehängt, das in dem letztgenannten Ende des Armstücks 3 ausgebildet ist. Das andere Ende der Feder 5 greift an das obere Ende eines Hakens 7 an. Das obere Ende eines Betätigungshebels 8 ist an einem Lager 8a an einer Stelle schwenkbar gelagert, die dem genannten oberen Ende näher ist, als dem Lagerzapfen 4a, während das andere Ende des Hakens 7 mit einem Anschlagstift 8b in Ein­ griff ist, der im mittleren Teil des Betätigungshebels 8 vorge­ sehen ist. Der Betätigungshebel 8 ist durch die Vorspannkraft der Feder 5 ständig gegen die Scheibenfläche gezogen, die unter dem Wischerarm angeordnet ist, d. h. der Betätigungshebel wird in eine Richtung von einer Bezugslinie L (die einen Totpunkt der Wirkung der Feder 5 bezeichnet) weggeschwenkt, die den Federschwenkpunkt A am Loch 3a mit der Mitte B des Schwenkzapfens 4a verbindet.

Andererseits enthält der Armkopf 6 einen Motor 9, der mit einem Untersetzungsgetriebe ausgerüstet ist. Eine Ausgangswelle 9a des Motors 9 steht in Längsrichtung des Wischerarms 8 vor. An ihrem oberen Ende ist ein Wellenhalter 6a drehbar befestigt, der am oberen Ende des Armkopfes 6 vorgesehen ist. Ein Nockenelement 10 ist integral leicht näher dem nahen Ende des Armstücks 3 als dem Wellenhalter 6a der Ausgangswelle 9a ausgebildet. Ein Armelement 8c am genannten nahen Ende wird durch Druck von oben auf eine Nockenfläche gedrückt, die am äußeren Umfang des Nockenelements 10 ausgebildet ist, um eine Verstellung des Betätigungshebels 8 zu bewirken, der von der Feder 5 gegen die Scheibenfläche vorgespannt ist. Die Nockenfläche des Nockenelements 10 hat eine solche Gestalt, daß ein Abschnitt 10a kleinen Durchmessers an einen Abschnitt 10b großen Durchmessers über einen Stufenabschnitt 10c anschließt. Wenn das Armelement 8c auf den Abschnitt 10b großen Durchmessers drückt, wird der Betätigungsarm 8 in Berührung mit dem Nockenelement 10 in einer Stellung fern von der Scheibenfläche nahe der Bezugslinie L gehalten. Wenn das Nockenelement 10 durch den Antriebsmotor 9 gedreht wird, wird die Position, in der das Armelement 8c auf das Nockenelement 10 drückt, vom Abschnitt großen Durchmessers 10b über den abgestuften Abschnitt 10c auf den Abschnitt 10a kleinen Durchmessers in die Nähe der Scheibenfläche geschwenkt. Als Folge davon wird eine Verstellung der Vorspann­ richtung der Feder 5 gegen die Scheibenfläche hervorgerufen, d. h. die Verstellung wird in einer solchen Richtung ausgeführt, daß der Wirkungswinkel Θ der Feder 5 gegenüber der Bezugslinie L ver­ größert wird mit der Folge, daß die Auflagekraft des Wischer­ blattes 2 auf die Scheibenfläche zunimmt.

Mit 11 ist ein Detektorschalter bezeichnet, der im Armkopf 6 enthalten ist. An der Ausgangswelle 9a ist ein zweiter Nocken 12 befestigt, der auf den Detektorschalter 11 wirkt. Der zweite Nocken 12 berührt einen Schaltarm des Detektorschalters 11, wenn beispielsweise das Armelement 8c in eine Position gelangt, die das Auftreffen auf den Abschnitt 10b groben Durchmessers ermöglicht, wodurch der Detektorschalter 11 seine Detektorwirkung ausübt.

Die Antriebssteuerung des Motors 9 kann auf folgende Weise bewirkt werden. Wenn das Fahrzeug gemäß Fig. 6 in Betrieb gesetzt wird, wird das System gestartet und es beurteilt der Detektor­ schalter 11, ob der zweite Nocken 12 berührt wird (d. h. ob der Auflagedruck auf die Scheibenfläche klein ist, weil das Arm­ element 8c auf dem Abschnitt 10b groben Durchmesers aufliegt), oder nicht. Wenn der zweite Nocken 12 nicht berührt wird, wird sofort der Motor 9 in Betrieb gesetzt, um die genannte Berührung hervorzurufen (und dadurch den Auflagedruck des Wischerblattes auf die Scheibenfläche zu vermindern). Anschließend erhöht sich die Fahrgeschwindigkeit von einer Normalgeschwindigkeit und überschreitet einen vorbestimmten Grenzwert X. Wenn dies (durch einen gesonderten Geschwindigkeitssensor 13) ermittelt wird, dann wird der Motor 9 über einen Zeitgeber für eine vorbestimmte Zeitdauer T in Betrieb gesetzt, die erforderlich ist, um die Berührungsposition des Armelements 8c am Nockenelement 12 vom Abschnitt 10b großen Durchmessers über den abgestuften Abschnitt 10c auf den Abschnitt 10a kleinen Durchmessers zu verändern. Dieser Zustand wird beibehalten, wodurch, wie oben erläutert, die Verstellung der Vorspannrichtung der Feder 5 gegen die Scheiben­ fläche hervorgerufen wird. Auf diese Weise wird ein vorbestimmter Hochgeschwindigkeits-Betriebszustand eingerichtet, in welchem der Auflagedruck des Wischerblattes 2 auf die Scheibenfläche vergrößert ist. Wenn die Fahrgeschwindigkeit wieder abnimmt und unter einen vorbestimmten Grenzwert Y abfällt (der nicht notwendigerweise gleich dem oben genannten Grenzwert X, sondern vorzugsweise kleiner als dieser ist), wird der Motor 9 wieder in Betrieb gesetzt, bis der Detektorschalter 11 wieder anspricht. Auf diese Weise wird die Auflagekraft des Wischerblattes 2 auf der Scheibenfläche wieder in den Normalzustand versetzt.

Wenn bei dieser Ausführungsform der Erfindung die Fahrgeschwin­ digkeit niedriger als der erstgenannte Grenzwert X ist, liegt das Armelement 8c auf dem Abschnitt 10b großen Durchmessers auf, und die Vorspannkraft der Feder 5 wirkt entlang einer Linie, die von der Scheibenfläche beabstandet ist. In diesem Betriebszustand ist die Auflagekraft des Wischerblattes 2 auf der Scheibenfläche klein. Wenn in diesem Zustand das Fahrzeug über die vorbestimmte Grenzgeschwindigkeit X hinaus beschleunigt wird, wird der Motor 9 für die Zeitgeberperiode T in Betrieb gesetzt. Als Folge davon wird der Betätigungsarm 8 durch die von der Feder 5 hervorge­ rufene Vorspannkraft verschwenkt, um sich über den abgestuften Abschnitt 10c hinweg sogleich auf den Abschnitt 10a kleinen Durchmessers zu bewegen, um der Scheibenfläche näher zu kommen. Auf diese Weise wird die Verstellung der Vorspannrichtung der Feder 5 gegen die Scheibenfläche aus der angegebenen Normal­ betriebsart hervorgerufen, wodurch eine grobe Auflagekraft des Wischerblattes auf die Scheibenfläche erzielt wird. Es ist daher möglich, dem Phänomen zu begegnen, bei dem das Wischerblatt 2 aufgrund der durch die Fahrzeugbewegung erzeugten Windströmungs­ verhältnissen von der Scheibenfläche abgehoben wird.

Wie oben erwähnt, ist es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung möglich, das Abhebephänomen des Wischerblattes 2 sicher zu verhindern, indem die Auflagekraft, die es auf die Scheiben­ fläche drückt, beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit gesteigert wird. Die Auflagekraft kann sehr schnell verändert werden. Dies rührt daher, daß die Vorrichtung nach der Erfindung nicht die Vorspannkraft der Feder 5 selbst, sondern deren Wirkungsrichtung verändert, indem das Nockenelement 10 gedreht wird. Diese Änderungen in der Wirkungsrichtung der Feder können sehr schnell ausgeführt werden, indem die Position, in der das Armelement 8c auf dem Nockenelement 10 aufliegt, von dem Abschnitt 10b großen Durchmessers fern von der Scheibenfläche über den abgestuften Abschnitt 10c schnell auf den Abschnitt 10 kleinen Durchmesers nahe der Scheibenfläche verändert wird und dann unter den Einfluß der Vorspannkraft der Feder 5 gelangt. Wenn es notwendig ist, läßt sich die Wischfähigkeit des Wischerblattes, die für das Fahren bei hoher Geschwindigkeit erforderlich ist, sofort erhalten bzw. aufrechterhalten.

Außerdem führt die Vorrichtung nach der Erfindung den Übergang von der Normalbetriebsart auf die Hochgeschwindigkeitsbetriebsart ohne Übergreifen der Feder 5 über die Bezugslinie L aus. Vielmehr wird die Verstellung unter einer konstanten Vorspannkraft der Feder 5 erreicht. Die vorgenannten Betriebsarten können sanft, ohne Hindernis, eingestellt werden, und die Last am Motor 9 ist vergleichsweise klein.

In der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist der Motor in einer solchen Richtung befestigt, daß er die Ausgangswelle 9a gegen den Wischerarm richtet, und der Motor 9 kann daher ohne Vergrößerung der Breite des Armkopfes 4 untergebracht werden. Trotz der Verstellmöglichkeit der Auflagekraft des Wischerblat­ tes, die durch die Erfindung erzielt wird, kann der Armkopf daher relativ geringe Abmessungen behalten.

Wie Fig. 5 zeigt, kann zur Erreichung der vorstehend erläuterten Steuerung eine an sich bekannte Steuereinheit, beispielsweise ein Mikroprozessor verwendet werden. Die Ausgänge des Detektorschal­ ters 11 und des Geschwindigkeitsdetektorschalters 13 werden dieser Steuereinheit zugeführt. Auf dieser Grundlage werden geeignete Ausgangssignale zur Steuerung des Motors 9 abgegeben.

Claims (1)

1. Scheibenwischer, bei welchem die Andruckkraft zum Wischen einer Scheibenfläche mit einem an einem Ende eines schwenkbar montierten Armstückes (3) an einem Armkopf (6) montierten Wischblatt (2) durch die Vorspannung einer Feder (5) mit gegenüberliegenden Enden erhalten wird, welche an einem von diesen Enden mit dem Armstück (3) verbunden ist und an dem anderen Ende an einem Abschnitt des Armkopfes (6) gehalten ist, wobei eine Vorrichtung zum Einstellen der Andruckkraft in dem Armkopf (6) untergebracht ist und diese Vorrichtung einen Betätigungshebel (8), ein Nockenelement (10) und einen Antriebsmotor (9) enthält, wobei der Betätigungshebel (8) einen ersten Endteil hat, der schwenkbar an dem Armkopf (6) gehalten ist, einen mittleren Teil hat, der mit dem anderen Ende der Feder (5) verbunden ist, um ein Verbindungsteil des Abschnittes des Armkopfes (6) zu bilden, und einen zweiten Endteil hat, der ein Nockenarmelement (8c) bildet, wobei der Be­ tätigungshebel (8) durch die Federkraft in eine Richtung schwenkbar ist, in welcher der mittlere Teil und der zweite Endteil (8c) nahe der Scheibenfläche sind, so daß die Andruckkraft groß wird, wobei das Nockenelement (10), das durch den Antriebsmotor (9) in einer Richtung drehbar ist, eine Nockenfläche hat, die eine Andruckposition gegen den zweiten Endteil (8c) bildet, wobei diese Nockenfläche einen Abschnitt großen Durchmes­ sers (10b), einen Stufenabschnitt (10c), einen Abschnitt kleinen Durchmessers (10a) und einen bogenförmigen Ab­ schnitt hat und diese Abschnitte in dieser Reihenfolge entsprechend der Drehung in einer Richtung angeordnet sind.