DE4232334C2 - Scheibenwischeranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenwischeranlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Antrieb und einem über ein Befestigungsteil gelenkig mit der Wischerwelle des Antriebs verbundenen, das Wischblatt tragenden Wischerarm, an dem eine das Wischblatt auf die Scheibe pressende Wischerarmfeder festgelegt ist, deren das Wischblatt auf die Scheibe pressende Kraft über eine Verstelleinrichtung veränderbar ist, wobei die Verstelleinrichtung ein Stellelement und eine Kulisse aufweist, über die bei Betätigung der Scheibenwischeranlage das Stellelement derart betätigt wird, daß die Wirklinie der Wischerarmfeder bezüglich der Achse des Wischerarmes verändert wird.

Es ist bekannt, daß insbesondere bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten der Fahrtwind unter einem derart starken Druck auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs aufprallt, daß er beim Abströmen an den über die Windschutzscheibe sich bewegenden Wischblättern und Wischerarmen einen Auftrieb erzeugt. Dadurch wird der Kontakt zwischen der Windschutzscheibe und dem Wischblatt so stark vermindert, daß die Reinigungswirkung der gesamten Anlage deutlich herabgesetzt ist. Insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten ist es jedoch besonders wichtig, daß die Windschutzscheibe einwandfrei gereinigt wird, um die Sicherheit der Fahrzeuginsassen nicht zu gefährden.

Mit der DE-OS 40 28 494 ist eine Verstelleinrichtung der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei der die Wirklinie der Wischerarmfeder bezüglich der Achse des Wischerarms über einen Verstellmechanismus verstellt wird. Bei dieser Anlage ist das wellenseitige Ende der Wischerarmfeder an einem Verstellhebel eingehängt, wobei der Verstellhebel eine Kulisse mit einer bezüglich der Wischerwelle koaxial angeordneten Steuerkurve abfährt. Dabei wird das wellenseitige Ende der Wischerarmfeder in Richtung auf die Windschutzscheibe bzw. weg von dieser bewegt. Eine derartige Anlage besitzt den Vorteil, daß sie einen relativ einfachen Aufbau aufweist und eine exakte Verstellung der Anpreßkraft möglich ist. Als nachteilig hat sich jedoch herausgestellt, daß eine derartige Scheibenwischeranlage aufgrund der axial angeordneten Steuerkurve eine relativ große Bauhöhe besitzt, so daß nicht nur der ästhetische Eindruck beeinträchtigt, sondern auch der Luftwiderstandsbeiwert und die Unfallgefahr relativ hoch sind. Außerdem muß bei einer Verstellung der Wirklinie der Wischerarmfeder gegen die Kraft der Wischerarmfeder gearbeitet werden, wodurch der Antrieb der Scheibenwischeranlage zusätzlich belastet wird. Außerdem muß die gesamte Spannkraft der Wischerarmfeder vom Schwenklager des Verstellhebels aufgenommen werden. Da insbesondere die Verstellkraft für die Wischerarmfeder sich ständig ändert, ist ein gleichmäßiger Lauf des Antriebs der Scheibenwischeranlage nicht gewährleistet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenwischeranlage der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß sie eine möglichst geringe Bauhöhe besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kulisse eine zur Wischerwelle radial angeordnete Steuerkurve aufweist, die vom Stellelement abgetastet wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung, d. h. durch die radiale Anordnung der Steuerkurve auf der Kulisse, wird der Vorteil erzielt, daß das Stellelement, welches die Steuerkurve abtastet, seitlich neben der Kulisse angeordnet werden kann. Durch die bezüglich der Wischerwelle radiale Anordnung des abtastenden Stellelements kann die Bauhöhe der gesamten Verstelleinrichtung weiter verringert werden, so daß das Befestigungsteil nur so weit als nötig über die Karosserieoberfläche vorsteht. Die Steuerkurve kann derart gestaltet sein, daß das Wischblatt in den Wendelagen entlastet wird, so daß ein leichtes und geräuscharmes Umkippen des Wischgummis möglich ist. Ferner wird hierdurch eine Entlastung des Wischblatts in der Parkstellung erzielt. Insgesamt ergibt sich hieraus eine längere Lebensdauer des Wischgummis bei geringerem Verschleiß.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Steuerkurve die Wischerwelle im wesentlichen koaxial umfaßt. Dies hat zum Vorteil, daß die Kulisse auf einfache Weise bei der Schwenkbewegung des gesamten Wischerarmes abgefahren werden kann, ohne daß spezielle Vorrichtungen hierfür vorgesehen werden müssen.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Stellelement einen Verstellhebel, insbesondere einen Winkelhebel, auf. Über den Winkelhebel wird die im wesentlichen bezüglich der Wischerwelle in radialer Richtung verlaufende Stellbewegung in eine unter einem Winkel stehende Richtung umgelenkt. Dabei kann der Winkel so gewählt werden, daß die Stellbewegung in Richtung auf die Windschutzscheibe bzw. weg von dieser erfolgt. Hierdurch kann auf einfache Weise das der Wischerwelle zugewandte Ende der Wischerarmfeder derartig verlagert werden, daß die Wirklinie der Feder bezüglich der Achse des Wischerarmes eine maximale Änderung erfährt.

Ein einfacher Abgriff der Steuerinformationen der Kulisse wird dadurch erzielt, daß das Stellelement eine die Steuerkurve abfahrende Rolle aufweist. Die Rolle hat den Vorteil, daß der Stellvorgang mit einer minimalen Reibung behaftet ist. Außerdem wird über die Rolle der Verschleiß auf ein Minimum reduziert.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Rolle über eine separate Feder permanent gegen die Steuerkurve der Kulisse gedrängt wird. Durch die separate Feder ist sichergestellt, daß die Rolle unabhängig von der Stellung des Verstellhebels und unabhängig von der Lage der Wischerarmfeder permanent auf der Steuerkurve aufliegt und auf diese Weise sichergestellt ist, daß die Rolle nicht von der Kulisse bzw. von der Steuerkurve abhebt. Die zusätzliche Feder hat außerdem den Vorteil, daß der Einhängepunkt der Wischerarmfeder am Wischerarm in gewissen Grenzen beliebig gewählt werden kann.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das Stellelement einen im Befestigungsteil verschieblich gelagerten, an der Steuerkurve anliegenden Kolben, welcher insbesondere die Rolle trägt, aufweist. Dieser Kolben führt die durch die Steuerkurve vorgegebene lineare Bewegung aus und überträgt diese auf den Winkelhebel, der direkt oder indirekt mit dem der Wischerwelle zugewandten Ende der Wischerarmfeder verbunden ist und dieses Ende in Richtung auf die Windschutzscheibe oder weg von dieser verlagert, wodurch die Wirklinie der Wischerarmfeder bezüglich der Achse des Wischerarmes verändert wird.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Stellelement über die Wischerarmfeder permanent gegen die Steuerkurve der Kulisse gedrängt. Bei dieser Ausführungsform ist ebenfalls gewährleistet, daß die Rolle des Stellelements ständig an der Steuerkurve anliegt und somit ständig eine definierte Stellung besitzt. Dabei muß jedoch berücksichtigt werden, daß sich während der Verlagerung der Wirklinie der Wischerarmfeder bezüglich der Achse des Wischerarmes die Richtung der Kraft auf das Stellelement nicht umkehrt, so daß dieses nicht von der Kulisse abhebt.

Mit Vorzug ist bei einer erfindungsgemäßen Weiterbildung vorgesehen, daß das Stellelement an einem Stützhebel angreift, an dem das wellenseitige Ende der Wischerarmfeder festgelegt ist und der mit seinem der Wischerwelle abgewandten Ende in einem Lager am Befestigungsteil schwenkbar gelagert ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Wischerarmfeder einerseits am Wischerarm, andererseits am Stützhebel eingehängt, der sich seinerseits am Befestigungsteil stützt. Hierdurch wird auf einfache Weise die gesamte Zugkraft der Wischerarmfeder aufgenommen und über den Stützhebel am Befestigungsteil abgestützt. Das Stellelement, welches nunmehr am Stützhebel angreift, muß nun nicht mehr die gesamte Zugkraft der Wischerarmfeder aufnehmen. Hierdurch kann die Lagerung des Stellelements wesentlich einfacher und weniger robust gebaut werden, wodurch die Feinfühligkeit und die Genauigkeit der gesamten Verstellbewegung erhöht wird. Da die Abstützung über den Stützhebel erfolgt, können auch stärkere Wischerarmfedern eingebaut werden, ohne daß empfindliche Lager der Verstelleinrichtung Schaden nehmen.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß das Schwenklager des Stützhebels in der Nachbarschaft des Einhängepunkts der Wischerarmfeder am Wischerarm vorgesehen ist. Hierdurch können in bevorzugter Weise die Kräfte für die Verstellbewegung des Stützhebels reduziert werden, da aufgrund der unmittelbaren Nachbarschaft vom Schwenklager des Stützhebels und Einhängepunkt der Wischerarmfeder nur noch geringe, zur Längsrichtung der Feder orthogonale Kräfte auftreten.

Eine exakte Ansteuerung des Stellelements und dadurch eine exakte Verlagerung der Wirklinie der Wischerarmfeder relativ zur Lage des Wischblattes auf der Windschutzscheibe wird dadurch erzielt, daß die Kulisse verdrehsicher mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Durch dieses Merkmal wird sichergestellt, daß die Anpreßkraft des Wischblattes lediglich von der Schwenkstellung des Wischerarmes abhängt, so daß die Ansteuerung des Stellelements automatisch durch die Schwenkbewegung des Wischerarmes erfolgt und sich die Anpreßkraft permanent ändert.

Um die gesamte Verstelleinrichtung vor Schmutz und Feuchtigkeit zu schützen, ist die Kulisse vollständig vom Befestigungsteil übergriffen und über eine Dichtung, z. B. eine O-Ring-Abdichtung und/oder über eine Labyrinthdichtung gegen Umwelteinflüsse abgedichtet. Dies hat den Vorteil, daß auch der Verschleiß auf ein Minimum reduziert ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben sind. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform eines Stellelements;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit einer zweiten Ausführungsform des Stellelements in vergrößerter Wiedergabe; und

Fig. 3a und 3b jeweils eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Kulisse.

In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer insgesamt mit 1 bezeichneten Scheibenwischeranlage dargestellt, bei der ein Befestigungsteil 2 an einer Wischerwelle 3 auf übliche Weise, z. B. über einen Rändelkonus 5 befestigt ist. Am Befestigungsteil 2 ist über ein Schwenkgelenk 4 ein nicht dargestellter Wischerarm schwenkbar festgelegt. Der Wischerarm ist mit einer Wischerstange versehen, an deren freiem Ende ein nicht dargestelltes Wischblatt befestigt werden kann. Das andere Ende der Wischerstange 6 weist eine Befestigungsöffnung für eine Wischerarmfeder auf, die über einen Bügel an einem Lager 10 eines Stützhebels 11 eingehängt ist. Dieser Stützhebel 11 stützt sich seinerseits an einem Schwenklager 12 eines Fortsatzes 13 des Befestigungsteils 2 ab. Am wellenseitigen Ende 14 ist ein weiteres Lager 15 für einen Winkelhebel 16 vorgesehen, der seinerseits über ein Schwenklager 17 im Befestigungsteil 2 schwenkbar gelagert ist.

Das wellenseitige Ende des Winkel- oder Stellhebels 16 ist an einem Zapfen 18 festgelegt, welcher an einem im Befestigungsteil 2 bezüglich der Wischerwelle 3 radial verschieblichen Kolben 19 vorgesehen ist. Dieser Kolben 19 besitzt ein an einem Zapfen 20 drehbar gelagertes Rollenlager 21, welches auf einer Kurve 22 (Fig. 3a und 3b) einer Kulisse 23 abläuft, die koaxial zur Wischerwelle 3 angeordnet ist. Dabei erstreckt sich die Kurve 22 der Kulisse 23 in radialer Richtung bezüglich der Achse der Kulisse 23 bzw. der Wischerwelle 3. Die Kulisse 23 ist auf das Wischlager 24 der Wischerwelle 3 aufgeschoben. Zur Verdrehsicherung besitzt die Kulisse 23 eine Abflachung 25, wie sie in Fig. 3a wiedergegeben ist. Eine alternative Verdrehsicherung wird über eine Paßfeder 26 geschaffen, die radial nach innen in die Öffnung 27 der Kulisse 23 vorsteht (Fig. 3b). Das Wischlager 24 ist entsprechend mit einer Abflachung bzw. einer Nut für die Paßfeder 26 versehen. Mittels einer Stiftschraube 28 wird die Kulisse 23 gegen eine axiale Verschiebung gesichert, wobei die Stiftschraube 28 im Wischlager 24 vorgesehene Nut 29 eingreift.

Alternativ kann das axiale Ende des Wischlagers 24 auch für die Aufnahme eines Sicherungsrings (nicht dargestellt) ausgebildet sein. Über diesen Sicherungsring kann dann die Kulisse gegen ein Abrutschen vom Wischlager 24 gesichert werden. Eine Verdrehsicherung wird über eine Abflachung 25 oder eine Nut-Feder-Verbindung 26 (Fig. 3) erzielt.

Die Kulisse 23 ist außerdem von einem O-Ring 30 umgeben, der als Dichtring dient und an dem eine Abdeckkappe 31 des Befestigungsteils 2 schürzenförmig anliegt und die Kulisse 23 und den O-Ring 30 übergreift. Die Abdeckkappe 31 verhindert ein Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz in den Bereich der Kulisse 23 bzw. deren Kurve 22.

Alternativ kann das untere Ende der Abdeckkappe 31 auch um den äußeren Rand der Kulisse 23 herumgebogen sein und diese an der Unterseite teilweise umgreifen. Die Ausgestaltung des unteren Endes der Abdeckkappe 31 und der Unterseite der Kulisse 23 kann auch nach Art eines Labyrinths ausgebildet sein, so daß bei minimaler Reibung trotzdem ein dichter Abschluß gewährt ist.

Die Fig. 2 zeigt in vergrößerter Wiedergabe den Kolben 19, der sich in einem Durchbruch 32, insbesondere in einer Bohrung, des Befestigungsteils 2 befindet und dort verschieblich gelagert ist. Bei diesem in der Fig. 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist der Kolben 19 nicht direkt im Durchbruch 32 gelagert, sondern in Lagerbuchsen 33 und 34 eingesetzt. Die beiden Lagerbuchsen 33 und 34 sind vorzugsweise in den Durchbruch 32 eingepreßt, wobei die Lagerbuchse 33 einen O-Ring 35 aufweist, der den Kolben 19 umfaßt und ein Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz verhindert. Vorteilhafterweise ist der Kolben 19 in zwei, unterschiedliche Durchmesser aufweisende Abschnitte aufgeteilt, wobei der eine Abschnitt 36 den Zapfen 18 trägt, an dem der Winkelhebel 16 festgelegt ist. Der andere Abschnitt 37 weist den größeren Durchmesser auf und trägt den Zapfen 20 mit der daran drehbar gelagerten Rolle 21. Zwischen der inneren Stirnfläche der Lagerbuchse 33 und dem von den beiden Abschnitten 36 und 37 gebildeten Absatz erstreckt sich eine Feder 38, die den Kolben 19 in Richtung auf die Kulisse 23 bzw. auf deren Steuerkurve 22 drängt. Die Feder 38 gewährleistet ein permanentes Anliegen des Rollenlagers 21 an der Steuerkurve 22. Der Hohlraum zwischen den beiden Lagerbuchsen 33 und 34 dient außerdem als Schmiermittelkammer.

Ein permanentes Anliegen des Rollenlagers 21 an der Steuerkurve 22 kann bei dem in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch erzielt werden, daß der Einhängepunkt 6 der lediglich durch die Linie 7 dargestellten Wischerarmfeder unterhalb des Schwenklagers 12 liegt, so daß durch die Kraft der Wischerarmfeder das Lager 10 mit einer Kraft F, wie in der Fig. 1 wiedergegeben, beaufschlagt wird. Hierdurch wird bewirkt, daß der Winkelhebel 16 um das Schwenklager 17 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wird, wodurch der Kolben 19 in Richtung auf die Kulisse 23 bzw. auf deren Steuerkurve 22 gepreßt wird. Auch bei dieser Ausführungsform ist gewährleistet, daß der Kolben 19 bzw. dessen Rollenlager 21 permanent auf der Steuerkurve 22 aufliegt.

Die Fig. 3a und 3b zeigen, wie oben bereits erwähnt, zwei Ausführungsformen einer verdrehsicheren Befestigung der Kulisse 23 am Wischlager 24. Außerdem ist aus den beiden Fig. 3a und 3b erkennbar, wie die Steuerkurve 22 verläuft. Es ist erkennbar, daß sie im wesentlichen zwei Höcker 39 und 40 aufweist, zwischen denen eine Senke 41 liegt. Die Rolle 21 fährt die Steuerkurve 22 in einem durch den Winkel α bezeichneten Bereich ab, also vom Höcker 39 über die Senke 41 zum Höcker 40 und wieder über die Senke 41 zurück zum Höcker 39. Dabei wird zunächst der Kolben 19 in seine Aufnahme eingeschoben (Höcker 39), wobei dies in der einen Wendestellung, die zugleich die Parkstellung darstellt, erfolgt. Dabei ist der Höcker 39 geringfügig höher als der Höcker 40. In dieser Position ist der Verstellhebel 11, wie in der Fig. 1 wiedergegeben maximal nach oben ausgelenkt, so daß die Wirklinie 7 der Wischerarmfeder der Achse des Wischerarmes maximal angenähert ist. Beim Durchlauf der Rolle 21 in Richtung des Pfeils α über die Senke 41 wird der Kolben 19 der Wischerwelle 3 angenähert, wodurch sich der Winkelhebel 16 entgegen dem Uhrzeigersinn verstellt. Dabei wird der Stützhebel 11 abgesenkt, wodurch sich die Wirklinie 7 der Wischerarmfeder von der Achse des Wischerarms entfernt. Hierdurch wird die Anpreßkraft des Wischblattes auf die Windschutzscheibe vergrößert. In der anderen Wendestellung befindet sich die Rolle 21 auf dem Höcker 40, der wieder eine Verringerung der Anpreßkraft der Wischerarmfeder bewirkt, so daß ein leichtes Umkippen des Wischgummis in der Wendestellung ermöglicht wird, wodurch außerdem die Geräuschentwicklung vermindert wird. Beim Rücklauf durchwandert die Rolle 21 wiederum die Senke 41, die ein verstärktes Anpressen des Wischgummis auf die Windschutzscheibe veranlaßt. In der Parkstellung befindet sich die Rolle 21 schließlich auf dem Höcker 39, in der der Wischgummi mit minimaler Last auf der Windschutzscheibe aufliegt.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß durch die erfindungsgemäße Anlage eine Verstelleinrichtung für die Anpreßkraft des Wischblattes in Richtung auf die zu reinigende Windschutzscheibe geschaffen wird, die eine geringe Bauhöhe aufweist und die besonders einfach und daher kostengünstig herzustellen ist und obendrein wartungsfrei bzw. relativ wartungsarm ist.

Claims (13)

1. Scheibenwischeranlage (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Antrieb und einem über ein Befestigungsteil (2) gelenkig mit der Wischerwelle (3) des Antriebs verbundenen, das Wischblatt tragenden Wischerarm, an dem eine das Wischblatt auf die Scheibe pressende Wischerarmfeder festgelegt ist, deren das Wischblatt auf die Scheibe pressende Kraft über eine Verstelleinrichtung veränderbar ist, wobei die Verstelleinrichtung ein Stellelement und eine Kulisse (23) aufweist, über die bei Betätigung der Scheibenwischeranlage (1) das Stellelement derart betätigt wird, daß die Wirklinie der Wischerarmfeder bezüglich der Achse des Wischarmes verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (23) eine zur Wischerwelle (3) radial angeordnete Steuerkurve (22) aufweist, die vom Stellelement abgetastet wird.

2. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve (22) die Wischerwelle (3) im wesentlichen koaxial umfaßt.

3. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement einen Verstellhebel, insbesondere einen Winkelhebel (16), aufweist.

4. Scheibenwischeranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement eine die Steuerkurve (22) abfahrende Rolle (21) aufweist.

5. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (21) über eine Feder (38) permanent gegen die Steuerkurve (22) der Kulisse (23) gedrängt wird.

6. Scheibenwischeranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement einen im Befestigungsteil (2) verschieblich gelagerten, an der Steuerkurve (22) anliegenden Kolben (19) aufweist.

7. Scheibenwischeranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement über die Wischerarmfeder permanent gegen die Steuerkurve (22) der Kulisse (23) gedrängt wird.

8. Scheibenwischeranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement an einem Stützhebel (11) angreift, an dem das wellenseitige Ende der Wischerarmfeder festgelegt ist und der mit seinem der Wischerwelle (3) abgewandten Ende in einem Lager (12) am Befestigungsteil (2) schwenkbar gelagert ist.

9. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (12) des Stützhebels (11) in der Nachbarschaft des Einhängepunkts (6) der Wischerarmfeder am Wischerarm vorgesehen ist.

10. Scheibenwischeranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (23) verdrehsicher mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs oder dem Wischlager verbunden ist.

11. Scheibenwischeranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (23) vollständig vom Befestigungsteil (2) übergriffen und über eine Dichtung (30) gegen Umwelteinflüsse abgedichtet ist.

12. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung als O-Ring-Dichtung, Labyrinthdichtung o. dgl. ausgebildet ist.

13. Scheibenwischeranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (2) mit Wischerarm, Stützhebel (11), Stellelement und Wischerarmfeder mit der Kulisse (23) eine Baueinheit bildet.