DE4112049A1 - Scheibenwischerhalterung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Scheibenwischer für Windschutzscheiben.

Das Wischen einer flachen, ebenen Windschutzscheibe, um Wasser und Schmutz zu entfernen, bietet keine speziellen geometrischen Probleme. Es ist nur notwendig, ein gerades, linienförmiges Wischerblatt entlang einer ebenen Oberfläche zu bewegen.

Dennoch treten bedeutende Probleme auf, wenn der Wischer jene Arten von stark gebogenen Oberflächen wischen soll, wie sie für Windschutzscheiben von Automobilen verwendet werden, die eine stylistisch sehr ausgeprägte oder aerodynamisch sehr wirksame Form haben. Wenn sich der Wischer in der Nähe des höchsten Punktes seiner Bewegung befindet, kann die Berührung irgendwo zwischen einem geraden und einem im wesentlichen leicht gebogenen Zustand liegen. An seinem niedrigsten Punkt erstreckt er sich oft entlang einer sehr deutlich ausgeprägten Kurve. Zwischen diesen Stellungen erfährt die Form des Linienkontaktes Veränderungen, die oft ziemlich kompliziert sind.

Die Fachwelt hat darauf reagiert, indem das Wischerblatt ziemlich beweglich gemacht wird, damit es sich an die Windschutzscheibenoberfläche anpassen kann, und indem es an einer Halterung befestigt wird, die es so dicht wie möglich an die Windschutzscheibenoberfläche drückt, wobei ein gleichmäßiger Oberflächenkontakt erwünscht ist.

Die herkömmliche Anordnung sieht Gelenkverbindungen in der Halterung vor, die eine Kraft auf das Wischerblatt ausüben, um es an einer Vielzahl von Punkten - gewöhnlich vier oder mehr - an die Windschutzscheibe zu drücken. Theoretisch werden dann die kurzen Wischerblattsegmente zwischen diesen Punkten der Oberfläche der Windschutzscheibe folgen.

Diese Bemühungen sind zumindest teilweise erfolgreich, aber bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten werden sie weniger wirksam aufgrund des Rüttelns und des aerodynamischen Auftriebes der Luftströmung. Unter diesen Bedingungen hinterläßt ein einzelnes Wischerblatt oft breite Streifen, an denen die Windschutzscheibe nicht gewischt wurde, gerade wenn und dort wo ein Wischen am nötigsten wäre.

Die Fachwelt hat darauf mit doppelten Wischern reagiert, die zwei Wischer­ blätter anstelle von einem verwenden. Theoretisch kann ein zweites Wischerblatt die Stellen wischen, die vom ersten Wischerblatt ausgelassen wurden. Allerdings verursacht diese einfache Lösung neue Probleme.

Erstens wird die Krafteinheit, die auf jedes Wischerblatt wirkt, halbiert, weil die Wischeranordnung an einem Kraftantriebsarm angebracht werden muß, der sowohl den Wischer über die Windschutzscheibe bewegt als auch die Wischerblätter gegen die Windschutzscheibe drückt. Dadurch wird die Wirksamkeit des einzelnen Wischerblattes verringert.

Zweitens gibt es zwischen den Wischerblättern einen Bereich, in dem Schmutz und Wasser hin und her bewegt werden, bis sie entweder am unteren Ende herausrinnen oder zentrifugal herausgeschleudert werden. Natürlich werden sie fortlaufend ersetzt, wodurch zwischen den Wischerblättern ein ständiges Wasser- und Schmutz-"Reservoir" besteht, gegen das die weniger wirksamen Wischerblätter arbeiten müssen.

Weil die Belastung der herkömmlichen Wischermotoren verdoppelt wird (da der auf die Wischerblätter wirkende Widerstand verdoppelt wurde), wird außerdem die Ausfallrate der Motoren deutlich erhöht. Auch die Kosten für zwei Wischerblätter sind gegenüber denen für nur eines deutlich hö­ her.

Ein Wischer mit einem einzigen Wischerblatt und mit maximaler Auflagekraft auf der Windschutzscheibe muß daher bevorzugt werden.

Bekannte Befestigungseinrichtungen, die Wischerblätter abstützen und Kraft an vier oder mehr Punkten wirken lassen, lösen das Problem nicht vollständig. In einer Ausführungsart stützt ein starres Gehäuse ein Paar gefederter, schwenkbarer Träger ab, von denen jeder an zwei Punkten an dem Wischerblatt angebracht ist. Diese Ausführung leidet an einer mangelnden Fähigkeit, sich an starke Veränderungen der Windschutzscheibenform anzupassen, die von den zwei Trägern aufgenommen werden.

In einer anderen Ausführungsart ist die Halterung selbst mit Gelenken versehen, wobei ihre Gelenke auf das Wischerblatt an einer Vielzahl von Punkten eine Druck-Kraft ausüben. Üblicherweise sind diese Gelenke mit einer Schraubenfeder relativ zueinander schwenkbar vorgespannt. Das Problem hierbei ist, daß die Kraft, die von der Schraubenfeder ausgeübt wird, eine Funktion der relativen Winkelstellung der Gelenke ist. Dadurch ist die Kraft in manchen Stellungen geringer als in anderen, in der Regel genau dann, wenn sie am dringendsten benötigt wird.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gelenkverbindung mit Feder- Vorspannmitteln aufzuzeigen, deren Vorspannkraft nicht nennenswert abnimmt, wenn sich die Gelenke zueinander hin "falten", um einer stark gebogenen Kontur zu folgen.

Da Schnee, Schlamm und Matsch ebenfalls Probleme bereiten, ist es auch ein Ziel der Erfindung, eine Konstruktion aufzuzeigen, die solche Mate­ rialien auswirft und nicht dazu neigt, sich von diesen verstopfen zu lassen.

Wischerblätter sind harten Bedingungen ausgesetzt, selbst wenn sie nicht in Betrieb sind. So tritt z. B. Alterung auf, wenn das Wischerblatt dem Sonnenlicht ausgesetzt wird. Es ist ein Ziel der Erfindung, Verklei­ dungsmittel aufzuzeigen, die im wesentlichen direktes Sonnenlicht von den Wischerblättern abschirmen.

Ein weiteres Problem besteht für die Wischerblätter in der Notwendigkeit, daß das Wischerblatt auf einer Seite entsprechend seiner momentanen Bewegungsrichtung und vorzugsweise unter einem bevorzugten Angriffswinkel wischen soll. Jegliche Auftriebskraft, die das Wischerblatt von seinem bevorzugten Winkel entfernt, verringert die Wirksamkeit des Wischer­ blattes. Aerodynamischer Auftrieb und turbulente Luftströmungen können diese Zustände verursachen. Ebenso kann ein nicht ausgeglichener Sog bei der Bewegung des Wischerblattes über die Windschutzscheibe diese Auswirkung haben.

Ein Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verkleidung zur Abstützung des Wischerblattes aufzuzeigen, deren Form dem Drehmoment entgegenwirkt, das durch die Luftströmung verursacht wird, und die mit der Luftströmung derart zusammenwirkt, daß die Kraft, die von dem Halterungsarm aufgebracht wird, ergänzt wird.

Ein Wischer gemäß der Erfindung beinhaltet eine Halterung, die ein Paar Verkleidungen enthält, die für eine relative Drehbewegung um eine Gelenkachse gelenkig miteinander verbunden sind. Die Gelenkachse wird normalerweise zumindest ausreichend parallel zur Windschutzscheibe sein, d. h. parallel zu einer Tangente zu ihr.

Die Halterung ist über das Gelenk an dem Kraftantriebsarm angebracht und übt eine Kraft aus, die den Wischer in einer herkömmlichen Weise gegen die Windschutzscheibe drückt.

Vorspannmittel spannen die Verkleidungen gegen eine geschlossene Stellung vor, so daß auf ein Wischerblatt eine Kraft an jedem der äußeren Enden ausgeübt wird.

Ein Schwenkhebel ist schwenkbar an dem Gelenk befestigt, mit einem Schenkel auf jede Seite des Gelenkes. Somit wird er durch die Federkraft des Kraftantriebsarmes gegen die Windschutzscheibe gedrückt.

Die oben beschriebene Vorrichtung weist wenige Punkte für die Anbringung eines Wischerblattes auf: einen am äußeren Ende jeder Verkleidung und einen an jedem freien Ende des Schwenkhebels.

Gemäß einer bevorzugten, aber wahlweisen Eigenschaft der Erfindung besteht das Vorspannmittel aus einer blattartigen Feder, die zwischen dem Gelenk und den Verkleidungen wirkt und die eine Federvorspannung aufweist, die weniger empfindlich gegenüber dem Winkelverhältnis der Ver­ kleidungen ist, als es durch eine herkömmliche Schraubenfeder bewirkt wird.

Gemäß einer anderen bevorzugten, aber wahlweise Eigenschaft der Erfindung weisen die Verkleidungen im wesentlichen ein Abschattungsschild auf, das das Oberteil und einen Großteil der Seiten eines Wischerblattes vor Sonnenlicht schützt.

Gemäß einer noch anderen bevorzugten, aber wahlweisen Eigenschaft der Erfindung können die Verkleidungen aerodynamisch geformt sein, um eine Kraftwirkung mit der Luftströmung zu verursachen, die dazu neigt, die Kräfte zu verstärken, die den Wischer gegen die Windschutzscheibe halten, wobei, falls gewünscht, Oberflächen vorgesehen sind, die mit dem Drehmoment zusammenwirken, um einem Verdrehen der Halterung durch die Luftströmung entgegenzuwirken.

Die obigen sowie weitere Eigenschaften der Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen beispielsweise näher erläutert:

Fig. 1 ist ein axialer Schnitt des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, entlang der Linie 1-1 in Fig. 2, wobei die Anordnung symmetrisch ist und ein Teil der einen Seite weggelassen ist, um die Darstellung zu vereinfachen.

Fig. 2 ist ein Ansicht der Fig. 1 von unten.

Fig. 3 ist eine Ansicht ähnlich wie in Fig. 1, die die Anordnung in einer anderen Stellung zeigt.

Fig. 4 ist ein Querschnitt der Verkleidung aus Fig. 1, entlang der Linie 4-4 in Fig. 1.

Fig. 5 ist ein axialer Querschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 6 ist eine Ansicht der Fig. 5 von unten.

Fig. 7 ist ein Querschnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 5.

Fig. 8 ist ein Querschnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 5.

Fig. 9 ist ein Querschnitt entlang der Linie 9-9 in Fig. 5.

Fig. 10 ist eine Ansicht von oben eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei die Anordnung symmetrisch ist und ein Teil der einen Seite weggelassen ist, um die Darstellung zu vereinfachen.

Fig. 11 ist eine Seitenansicht der Fig. 10, wobei die Anordnung in einer Stellung ist, und

Fig. 12 ist eine Ansicht ähnlich wie in Fig. 11, wobei die Anordnung in einer anderen Stellung ist.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel einer Halterung 20 ist in Fig. 1 dar­ gestellt. Ihr Zweck ist es, ein herkömmliches Wischerblatt 21 gegen eine Windschutzscheibe (nicht gezeigt) zu halten und dieses unter der Kraft eiens in herkömmlicher Weise oszillierenden Kraftantriebsarmes, der an dem Fahrzeug angebracht ist, über die Windschutzscheibe zu ziehen.

Die Halterung weist ein Paar Verkleidungen 25, 26 auf, die durch einen Gelenkzapfen 27 gelenkig miteinander verbunden sind. Der Gelenkzapfen hat einen mittleren Schaft 28 und Flansche 29, 30, um die Verkleidungen zusammenzuhalten und wodurch sie relativ zueinander um die Gelenkachse 31 rotieren können. Im Betrieb wird die Gelenkachse möglichst parallel zu einer Tangente zur Windschutzscheibe sein. Natürlich wird sich dieser Zustand verändern, abhängig von der Geometrie der jeweiligen Situation.

Eine Vorspannfeder 35 ("Vorspannmittel"), die vorzugsweise als Blattfeder ausgebildet ist, hat ein Mittelteil 36, das an dem Gelenkzapfen anliegt, und zwei Arme 37, 38, die in entsprechende Vertiefungen 39, 40 in den Verkleidungen passen. Wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist, neigen die Vorspannmittel dazu, die Verkleidungen zueinander hin zu "falten", wodurch sie dazu neigen, die Enden 41, 42 der Verkleidungen gegen die Windschutzscheibe zu drücken. In den Zeichnungen wurden die Endteile der Verkleidung 25 weggelassen. Sie sind das Spiegelbild der Endteile der Verkleidung 26.

Ein Schwenkhebel 45 ist gelenkig an dem Schaft des Gelenkzapfens befestigt. Er schwenkt um den Gelenkzapfen und ist gegen die Windschutzscheibe durch die Kraft vorgespannt, die von dem Kraftantriebsarm auf den Gelenkzapfen ausgeübt wird. Der Schwenkhebel weist an beiden Seiten des Gelenkzapfens Arme 46, 47 auf.

Diese Konstruktion liefert vier Befestigungspunkte für die Wischerblätter: die Punkte 50, 51 an den Enden der Verkleidungen (Punkt 50 liegt am nicht gezeigten Ende der Verkleidung 25) und die Punkte 52, 53 an den Enden des Schwenkhebels.

Die Anordnung stellt eine voll funktionsfähige Wischer-Halterung dar, die ein flexibles Wischerblatt in geeigneter Weise an Windschutzscheiben mit vielen verschiedenen Konturen drückt.

Wie am besten in Fig. 1 und 4 dargestellt ist, haben die Verkleidungen ein sich der Länge nach erstreckendes Mittelteil 60, das gegen den Luft­ strom ausgerichtet ist. Ein Randteil 61, 62 auf jeder Seite des Mittel­ teiles reicht ausreichend nahe an die Windschutzscheibe heran, um eine möglichst gute Abschirmung des Wischerblattes gegen Sonnenlicht zu bilden. Natürlich muß ein ausreichender Abstand vorgesehen sein, damit die Verkleidung die Windschutzscheibe nicht berührt und um Wasser und Schmutz austreten zu lassen. Diese Anordnung bildet einen Kanal 65 in den Verkleidungen, in dem Abstützeinrichtungen für ein Wischerblatt und ein Großteil des Wischerblattes selbst aufgenommen werden. Umgebogene Ränder am Ende, wie z. B. der umgebogene Rand 65a, schließen die inneren Kanäle der Verkleidungen.

Falls gewünscht, kann sich ein Spoiler-Streifen 66, 67 der Länge nach entlang der Verkleidungen an deren einer Seite erstrecken. Er ist schräg nach oben und weg von den zur Windschutzscheibe hin orientierten Seiten der Halterung angeordnet. Sein aerodynamische Wirkung ist es, zusätzlich Kraft aufzubringen, um die Halterung gegen die Windschutzscheibe zu halten, wenn sie einer Luftströmung ausgesetzt ist. Das wirkt einem Teil des Auftriebs entgegen, den die Luftströmung auf die Halterung ausüben kann.

Die Halterung in Fig. 3 weist einen Spalt 70 zwischen den Enden der Verkleidung auf. In den stylistisch ausgeprägten Anwendungen ist dieser nicht erwünscht. Die Fig. 10 bis 12 zeigen die Verwendung eines Randelementes 71 auf einer Verkleidung 72, das einen Teil der Verkleidung 73 überragt, um ein gefälligeres Erscheinungsbild abzugeben.

Weiterhin ist insbesondere bei Einrichtungen, die für höhere Geschwindigkeiten geeignet sind, manchmal eine zusätzliche Stabilität an den Spitzen wünschenswert, um dem Drehmoment entgegenzuwirken, das durch den Spoiler ausgeübt wird. Die Fig. 10 bis 12 zeigen die Verwendung eines Randstreifens 75 am Ende der Verkleidungen. Diese sind so ausgelegt, daß sie eine zusätzliche Kraft auf die Spitzen ausüben, um diese gegen die Windschutzscheibe zu drücken und einem Drehmoment entgegenzuwirken.

Wie am besten in den Fig. 5 bis 9 dargestellt ist, kann das Mittelteil 80 der Verkleidungen 81 und 82 eine abgerundete, fast halbkreisförmige, äußere Oberfläche 83 haben, die sich in der Längsrichtung erstreckt. Diese Anordnung ist zwar auch geeignet für Front-Windschutzscheiben, findet ihre beste Anwendung aber bei einem Heck-Scheibenwischer, weil sie die Turbulenzen, die auf ihn wirken, reduziert. Er wird besser gegen die Oberfläche gehalten und wirft Schlamm, Eis und Schnee ab.

Der Begriff "Windschutzscheibe", wie er hier verwendet wird, schließt jede Oberfläche ein, die Luftströmungen ausgesetzt ist, die durch eine Bewegung des Fahrzeuges hervorgerufen werden. Das beinhaltet nicht nur die Front-Windschutzscheibe, sondern auch Heck-Windschutzscheiben, wie z. B. Heckfenster und Fenster an Fließhecks oder an Heck-Türen.

Die Verwendung einer Blattfeder bietet auch Vorteile dahingehend, daß ihre Enden, die gegen die Verkleidung aus Kunststoff-Material anliegen, wesentliche Lagerflächen bilden. Daraus ergibt sich eine viel geringere Langzeit-Beschädigung an dem Verkleidungs-Material, verglichen mit dem Dünndraht-Kontakt, wie er von den Enden einer Schraubenfeder gebildet wird. Dennoch sind Schraubenfedern hierbei in der Definition "Vorspann­ mittel" inbegriffen.

Die Verkleidungen können aus einem Kunststoff mit glatter Oberfläche hergestellt werden, z. B. Nylon, der dazu neigt, Schnee, Schlamm und Eis abzuwerfen. Wichtig ist dabei auch, daß er leicht in Formen gegossen werden kann, die attraktiv und wirksam sind. Das Konzept, eine Verkleidung einzusetzen, ermöglicht es, ein ganz neues Gebiet von Styling- und Funktionskonzepten zu verwenden.

Claims (8)

1. Halterung zur Abstützung eines Windschutzscheiben-Wischerblattes (21), gekennzeichnet durch:

• - eine erste und eine zweite Verkleidung (25, 26);
• - Gelenkeinrichtungen (27), die die Verkleidungen (25, 26) für eine Drehung um eine Gelenkachse (31) gelenkig miteinander verbinden, wobei die Verkleidungen (25, 26) auf ihrer Innenseite einen Kanal (65) bilden und eine äußere Oberfläche (60; 83) haben;
• - Wischer-Abstützeinrichtungen (27, 45), die von den Verkleidungen (25, 26) aufgenommen sind, um das in dem Kanal (65) untergebrachte Wischerblatt (21) abzustützen, wobei die äußere Oberfläche (60; 83) so geformt, angebracht und angeordnet ist, daß sie ein wesentliches Schutzschild (61, 62) gegen direktes Sonnenlicht für die Abstützeinrichtungen (27, 45) und den Wischer (21) darstellt; und
• - eine äußere Oberfläche (83), die mit einer Luftströmung zusammenwirkt und die stilistisch ausgeformt ist.

2. Halterung nach Ansspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche (60; 83) einen Spoiler (66, 67) entlang jeder der Ver­ kleidungen (25, 26) aufweist, der so angebracht und angeordnet ist, daß er die Verkleidung (25, 26) gegen die Windschutzscheibe drückt, wenn ein Luftstrom auf ihn einwirkt.

3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rand­ streifen (75) an jeder der Verkleidungen (25, 26) auf der gegen­ überliegenden Seite des Spoilers (66, 67) ausgebildet ist, um dem Drehmoment entgegenzuwirken, das durch den Spoiler (66, 67) verursacht wird.

4. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rand­ element (71) an einer der Verkleidungen (72) über die andere Ver­ kleidung (73) hinausragt, um den Bereich abzudecken, in dem der Gelenkzapfen (27) angeordnet ist.

5. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Vorspann­ mittel (35) die Verkleidungen (25, 26) in Richtung auf eine ge­ schlossene Stellung vorspannen.

6. Halterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ spannmittel eine Blattfeder (35) aufweisen, die zwischen dem Gelenkzapfen (27) und den Verkleidungen (25, 26) angeordnet ist.

7. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwenk­ hebel (45) in dem Kanal (65) untergebracht und gelenkig mit dem Gelenkzapfen (27) verbunden ist, wobei der Schwenkhebel (45) ein Paar Arme (37, 38) aufweist, so daß ein Wischerblatt (21) sowohl an den Armen (37, 38) als auch an den freien Enden der Verkleidungen (25, 26) befestigt werden kann (50, 51, 52, 53), um gegen eine Windschutzscheibe gedrückt zu werden.

8. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidungen (25, 26) im Querschnitt abgerundet sind, um einer Ansammlung von Schlamm, Eis und Schnee entgegenzuwirken.