DE4417109A1 - Scheibenwischer für Kraftfahrzeuge mit Mitteln zur Veränderung des Werts der Wischkraft - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Scheibenwischer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Scheibenwischerarm, der mindestens eine Wischerleiste trägt und der gelenkig um eine Gelenkachse an einem Antriebskopf des Scheibenwischer­ arms angebracht ist.

Der Antriebskopf wird durch eine Wischerwelle in einer Pendeldrehbewegung angetrieben, um ein Wischen der zu reinigenden Scheibe zu bewirken.

Der Scheibenwischerarm trägt eine Wischerleiste, die gelenkig ausgeführt und geeignet ist, eine Glasfläche, wie beispielsweise die Windschutzscheibe eines Kraft­ fahrzeugs, zu wischen.

Um ein effizientes Wischen der Glasfläche zu erzielen, besteht die Notwendigkeit, daß das Wischblatt des Scheibenwischers auf die zu wischende Glasfläche mit einer ausreichend großen Druckkraft oder Wischkraft angedrückt wird.

Zu diesem Zweck ist die Verwendung mindestens einer Feder, wie beispielsweise einer Schraubendruckfeder oder einer Schraubenzugfeder bekannt, die zwischen dem Antriebskopf und dem Scheibenwischerarm eingesetzt wird und die auf diesen eine Kraft anwendet, deren Trägergerade nicht konvergent zu der Gelenkachse des Scheibenwischerarms am Antriebskopf verläuft, so daß letztlich auf den Scheibenwischerarm ein Wischmoment, auch Nennwischmoment genannt, angewandt wird, dessen Wert in etwa konstant ausfällt.

Aufgrund der Bauart dieser Vorrichtung wird das Wisch­ blatt während der Wischbewegung auf der Glasfläche angedrückt, was jedoch auch dann der Fall ist, wenn sich der Scheibenwischer in Ruhestellung befindet.

Aufgrund der Konstanz der Nennwischkraft, die auf das Wischblatt bei in Ruhestellung befindlichem Scheiben­ wischer angewandt wird, neigt das Wischblatt zur Beibehaltung einer Restverformung, die sich aus der Stauchung seines Profils an der gewölbten Fläche der Scheibe ergibt, woraufhin das Wischblatt dann kein effizientes Wischen der Glasfläche mehr bewirkt.

Von daher erschien es wünschenswert, eine Veränderung der auf das Wischblatt ausgeübten Wischkraft zu ermög­ lichen, insbesondere wenn sich der Scheibenwischer in Ruhestellung befindet.

Dazu wurde bereits ein Scheibenwischer der vorgenann­ ten Art vorgeschlagen, welcher Mittel zur Veränderung des Abstands zwischen der Trägergeraden der durch die Feder ausgeübten Kraft und der Gelenkachse des Schei­ benwischerarms am Antriebskopf umfaßt.

Nach einer in dieser Patentschrift beschriebenen und dargestellten Ausführungsart ist ein erstes Ende der Feder mit einem Punkt des Scheibenwischerarms ver­ bunden, während das zweite Ende der Feder mit dem Antriebskopf verbunden ist, wobei es sich bei den Mitteln zur Veränderung des Abstands zwischen der Trägergeraden der Kraft und der Gelenkachse um Mittel zur Veränderung der Position des zweiten Endes der Feder im Verhältnis zur Gelenkachse handelt, welche eine Antriebskippvorrichtung umfassen, die an dem Antriebskopf drehbar um eine zu der Gelenkachse des Scheibenwischerarms parallele Kippachse angebracht und mit einem ersten Schenkel an der Ausgangsstange einer linearen Betätigungsvorrichtung angeschlossen ist, deren Gehäuse mit dem Antriebskopf verbunden ist, welcher sich in einer senkrecht zur Gelenk- und Kipp­ achse verlaufenden Richtung bewegt, während der zweite Schenkel der Kippvorrichtung auf das zweite Ende der Feder einwirkt.

Bei den Steuermitteln für die Kippbewegungen der in dieser Patentschrift beschriebenen und dargestellten Antriebskippvorrichtung kommt ein Gestänge mit einer relativ komplizierten Ausführung zum Einsatz, bei dem die Gefahr einer Verklemmung und Störeinwirkung auf die lineare Betätigungsvorrichtung beim Betrieb des Scheibenwischers besteht.

Um diese Nachteile abzustellen, schlägt die Erfindung einen einen Scheibenwischer der zuvor genannten Art vor, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der erste Schenkel der Kippvorrichtung ein Antriebsnockenprofil umfaßt, mit dem ein Nockenfolgeelement zusammenwirkt, das an dem freien Ende der Ausgangsstange der Betäti­ gungsvorrichtung angebracht ist.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist folgendes vorgesehen:

• - Bei dem Nockenprofil handelt es sich um eine in dem ersten Schenkel der Kippvorrichtung ausgebildete Nut, in die ein Betätigungsfinger eingreift, welcher an dem freien Ende der Ausgangsstange der Betätigungsvorrich­ tung befestigt ist.
• - Das Nockenprofil umfaßt zwei Endabschnitte, die jeweils mit einer Endposition der Kippvorrichtung im Verhältnis zu dem Antriebskopf verbunden sind, sowie einen Verbindungsabschnitt.
• - Bei jedem Endabschnitt handelt es sich um einen geradlinigen Abschnitt, der sich parallel zur Bewe­ gungsrichtung des Ausgangsorgans der Betätigungsvor­ richtung erstreckt, wenn die Kippvorrichtung die mit diesem Endabschnitt verbundene Endposition einnimmt.
• - Bei der Feder handelt es sich um eine Schrauben­ druckfeder, durch die eine Ausrichtstange hindurch­ geht, welchem dies Trägergerade der Kraft definiert, wobei das erste Ende der Feder an einer ersten, mit dem Scheibenwischerarm verbundenen Auflagefläche aufliegt, während das zweite Ende der Feder an einer zweiten, mit der Ausrichtstange verbundenen Auflage­ fläche aufliegt, und wobei ein Ende der Ausrichtstange mit dem zweiten Schenkel der Betätigungskippvorrich­ tung verbunden ist.
• - Ein Ende der Ausrichtstange der Feder ist an dem Ende des zweiten Schenkels der Betätigungskippvorrich­ tung gelenkig um eine zur Kippachse parallele Achse angebracht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen folgendes dargestellt ist:

Fig. 1 zeigt eine schematische Längsteilschnitt­ ansicht zu einem Beispiel eines erfindungsgemäß ausge­ führten Scheibenwischers, der in seiner Ruhestellung dargestellt ist.

Die Fig. 2 und 3 zeigen Schnittansichten entlang den Linien 2-2 und 3-3 von Fig. 4.

Fig. 4 zeigt eine Teildraufsicht des in Fig. 1 dargestellten Scheibenwischers.

Die Fig. 5 und 6 zeigen Schnittansichten entlang den Linien 5-5 und 6-6 von Fig. 1.

Fig. 7 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Ansicht des Mittelteils des in Fig. 1 dargestellten Scheiben­ wischers.

Fig. 8 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 7, in welcher der Scheibenwischer in Betriebsstellung dar­ gestellt ist.

Der in den Figuren dargestellte Scheibenwischer 10 besteht im wesentlichen aus einem Scheibenwischerarm 12, dessen Körper oder Gehäuse an einem Antriebskopf 16 gelenkig um eine geometrische Gelenkachse X-X angebracht ist, die sich in einer Richtung erstreckt, welche in etwa senkrecht zur allgemeinen Längsrichtung des Scheibenwischers verläuft.

Der Antriebskopf 16 ist für die Verbindung mit einer (nicht dargestellten) Antriebswelle vorgesehen, welche seine Pendelbewegung um eine geometrische Achse Y-Y bewirkt, die in etwa senkrecht zur Gelenkachse X-X verläuft.

Nach einem bekannten Prinzip ist eine Schraubendruck­ feder 18 zwischen dem Scheibenwischerarm 12 und dem Antriebskopf 16 angeordnet, um auf den Scheibenwi­ scherarm ein Wischmoment anzuwenden, das ihn - bei Betrachtung von Fig. 1 - gegen den Uhrzeigersinn beansprucht.

Zu diesem Zweck ist die Trägergerade D der durch die Feder 18 ausgeübten Druckkraft nicht mit der Achse X- X konvergent, und der Wert des auf den Scheibenwi­ scherarm 12 angewandten Wischmoments ergibt sich als Funktion aus der Druckkraft der Feder 18 in dem Ab­ stand "d" zwischen der Geraden D und der Achse X-X.

Durch die Feder 18 geht eine Ausrichtstange 17 hin­ durch, die mit einem ersten freien Ende 19 verschieb­ bar in einem Loch 21 gelagert ist, das an dem Ende 22 der Stange vorgesehen ist, die den Körper des Schei­ benwischerarms 12 bildet.

Ein erstes Ende 20 der Feder 18 liegt an der Seite gegenüber dem Ende 22, der Stange auf, während das zweite Ende 24 der Feder an einer Auflagescheibe 26 aufliegt, die an der Ausrichtstange 17 befestigt ist.

Erfindungsgemäß sind Mittel zur Veränderung des Werts des Wischmoments vorgesehen, wobei der Abstand "d" zwischen der Trägergeraden D und der Gelenkachse X-X über eine Veränderung der Ausrichtung der Geraden D, das heißt der Ausrichtung der Ausrichtstange 17, ver­ ändert wird.

Dazu weist das zweite Ende 28 der Stange 17 die Form eines Bügels auf, in dem eine Betätigungsstange 30 aufgenommen wird, deren Achse U-U parallel zu der Gelenkachse X-X verläuft und die an einer Betätigungs­ kippvorrichtung 38 befestigt ist.

Die Betätigungskippvorrichtung 38 ist schwenkbar um eine geometrische Achse T-T gelagert, die parallel zur Achse X-X verläuft.

Die Kippvorrichtung 38 umfaßt einen ersten Schenkel 40 und einen zweiten Schenkel 42, die sich jeweils in entgegengesetzten Richtungen beiderseits der Achse T- T erstrecken.

Der zweite Schenkel 42 trägt in der Nähe seines freien Endes die Antriebsstange 30.

Durch den Mittelteil 44 der Kippvorrichtung 38 geht eine Gelenkstange 46 hindurch, die drehbar in dem Betätigungskopf 16 eingebaut ist, wie dies vor allem in den Fig. 1 und 2 dargestellt wird, wobei die Position der geometrischen Kippachse T-T im Verhältnis zum Körper des Antriebskopfes 16 fest ist.

Der zweite Schenkel 40 der Antriebskippvorrichtung 38 umfaßt eine als Nocken ausgebildete Nut 48, in die ein Betätigungsfinger 50 eingreift, der sich in einer zur Gelenkachse X-X und zur Kippachse T-T parallelen Richtung erstreckt.

Der Antriebsfinger 50 ist an dem Ende eines Stößels 52 befestigt, der verschiebbar in einer Führungshülse 54 eingesetzt ist, welche im Innern des Antriebskopfes 16 befestigt ist und das Gewindeende 56 der drehenden Ausgangsstange 58 eines Motors 60 aufnimmt, dessen Gehäuse 62 im Innern des Antriebskopfes 16 befestigt ist, so daß eine lineare Betätigungsvorrichtung des Typs Schrauben-Mutter-Trieb gebildet wird.

Der Antriebsfinger 50 bewegt sich somit pendelnd in einer zu den Achsen X-X und T-T senkrechten Richtung.

Die Nut 48 umfaßt einen mittleren Verbindungsabschnitt 64 sowie zwei Endabschnitte 66 und 70.

Bei dem ersten Endabschnitt 66 handelt es sich um einen geradlinigen Abschnitt, der sich parallel zur Bewegungsrichtung A des Stößels 52 erstreckt, wie dies in Fig. 8 zu erkennen ist, in welcher die Kippvor­ richtung 38 in ihrer Endposition dargestellt wird, die der Entlastung des Scheibenwischerarms 12 in Verbin­ dung mit der Ruhestellung des Scheibenwischers ent­ spricht.

Bei dem Endabschnitt 70 handelt es sich ebenfalls um einen geradlinigen Abschnitt, der sich parallel zur Richtung A erstreckt, wenn die Kippvorrichtung 38 ihre andere Endposition einnimmt, die in Fig. 7 darge­ stellt ist.

Anhand von (nicht dargestellten) Steuer- und Kontroll­ mittel kann die Position des Ausgangsstößels 52 der Betätigungsvorrichtung zwischen einer der beiden in den Figuren dargestellten Endpositionen verändert werden.

In der sogenannten Entlastungsposition, die in Fig. 8 dargestellt ist, fällt der Abstand "d" zwischen der geometrischen Gelenkachse X-X und der Geraden D mini­ mal aus, wobei das auf den Scheibenwischerarm 12 angewandte Nennwischmoment ebenfalls minimal ist, während in der in den Fig. 1 und 7 dargestellten Position der Abstand "d" maximal ist, so daß auf den Scheibenwischerarm 12 ein maximales Wischmoment ange­ wandt wird.

Es ist natürlich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, möglich, die Betätigungsvorrichtung so zu steuern, daß der Stößel 52 eine Zwischenposition zwischen diesen beiden Endpositionen einnimmt, um auf den Scheibenwischerarm 12 ein Nennwischmoment zwischen dem minimalen und maximalen Wert anzuwenden.

Dank den geradlinigen Endabschnitte 66 und 70 und ihrer zuvor beschriebene Ausrichtung kann verhindert werden, daß auf die Betätigungsvorrichtung in den beiden Endpositionen Kräfte ausgeübt werden. Die Verschiebungen der Stange 58 können mittels einer Erfassungsvorrichtung kontrolliert werden, etwa anhand der in den Figuren schematisch angedeuteten Vorrich­ tung 264 in der Ausführung mit elektrischem Regel­ widerstand.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird eine Ausführungs­ variante der Erfindung dargestellt, in der der zweite Schenkel 40 der Kippvorrichtung eine Bahn 148 umfaßt, auf welcher der Betätigungsfinger 50 gleitend geführt ist.

Die Bahn umfaßt einen Mittelteil 164 sowie zwei End­ teile 166 und 170, die richtungsmäßig in etwa der Richtung der zuvor beschriebenen Abschnitte 64, 66 und 70 entsprechen.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschrie­ bene Ausführungsart beschränkt.

Sie findet insbesondere in dem Fall Anwendung, in dem es sich bei der Feder 13 um eine Schraubendruckfeder handelt.

Außerdem besteht die Möglichkeit, zahlreiche Varianten zu gestalten, mit denen ein komplexerer Änderungsver­ lauf des Werts des Wischmoments erzielt werden kann, beispielsweise über eine Veränderung des Profils des Verbindungsabschnitts 64 des Nockens 48.

Claims (6)

1. Scheibenwischer (10), insbesondere für Kraftfahr­ zeuge, in der Ausführung mit einem Scheibenwischerarm (12), der mindestens eine Wischerleiste trägt und der gelenkig um eine Gelenkachse (X-X) an einem Antriebs­ kopf (16) des Scheibenwischerarms angebracht ist, und mit mindestens einer Feder (18), die zwischen dem An­ triebskopf und dem Scheibenwischerarm eingesetzt ist, um auf diesen eine Kraft anzuwenden, deren Träger­ gerade (D) nicht konvergent zu der Gelenkachse (X-X) verläuft, um auf den Scheibenwischerarm ein Wisch­ moment anzuwenden, wobei ein erstes Ende (20) der Feder mit einem Punkt (22) des Scheibenwischerarms und das zweite Ende (24) der Feder mit dem Antriebskopf (16) verbunden ist, sowie in der Ausführung mit Mit­ teln zur Veränderung der Position des zweiten Endes der Feder im Verhältnis zur Gelenkachse (X-X), welche eine Antriebskippvorrichtung (38) umfassen, die an dem Antriebskopf (16) drehbar um eine zu der Gelenkachse (X-X) des Scheibenwischerarms parallele Kippachse (T- T) angebracht und mit einem ersten Schenkel (40) an der Ausgangsstange (52, 56, 58) einer linearen Betäti­ gungsvorrichtung (60) angeschlossen ist, deren Gehäuse (62) mit dem Antriebskopf (16) verbunden ist, welcher sich in einer senkrecht zur Gelenk- und Kippachse verlaufenden Richtung (A) bewegt, während der zweite Schenkel (42) der Antriebskippvorrichtung auf das zweite Ende der Feder einwirkt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Schenkel (40) der Kippvorrichtung ein Antriebsnockenprofil (48) umfaßt, mit dem ein Nockenfolgeelement (50) zusammen­ wirkt, das an dem freien Ende (52) der Ausgangsstange (58) der Betätigungsvorrichtung (60) angebracht ist.

2. Scheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Nockenprofil um eine in dem ersten Schenkel (40) der Kippvorrichtung ausgebildete Nut (48) handelt, in die ein Betätigungsfinger (50) eingreift, welcher an dem freien Ende dem Ausgangsstange der Betätigungsvorrich­ tung befestigt ist.

3. Scheibenwischer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenprofil (48) zwei Endabschnitte (66, 70), die jeweils mit einer Endposition der Kippvorrichtung (38) im Verhältnis zu dem Antriebskopf (16) verbunden sind, sowie einen Verbindungsabschnitt (64) umfaßt.

4. Scheibenwischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei jedem Endabschnitt (66, 70) um einen geradlinigen Abschnitt handelt, der sich parallel zur Bewegungsrichtung (A) des Ausgangsorgans (52) der Betätigungsvorrichtung er­ streckt, wenn die Kippvorrichtung (38) die mit diesem Endabschnitt verbundene Endposition einnimmt.

5. Scheibenwischer nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Feder um eine Schraubendruckfeder (18) handelt, durch die eine Ausrichtstange (17) hindurch­ geht, welche die Trägergerade (D) der Kraft definiert, wobei das erste Ende (20) der Feder an einer ersten, mit dem Scheibenwischerarm verbundenen Auflagefläche (22) aufliegt, während das zweite Ende (24) der Feder an einer zweiten, mit der Ausrichtstange (17) verbun­ denen Auflagefläche (26) aufliegt, und daß ein Ende (28) der Ausrichtstange mit dem zweiten Schenkel (42) der Betätigungskippvorrichtung verbunden ist.

6. Scheibenwischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Ende (28) der Ausrichtstange (17) der Feder an dem Ende (30) des zweiten Schenkels (42) der Betätigungskipp­ vorrichtung gelenkig um eine zur Kippachse (T-T) parallele Achse (U-U) angebracht ist.