DE69303250T4

DE69303250T4 - Scheibenwischer

Info

Publication number: DE69303250T4
Application number: DE69303250T
Authority: DE
Inventors: Adriaan Retief Swanepoel
Original assignee: Anglo American Industrial Corp Ltd
Current assignee: Anglo American Industrial Corp Ltd
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1993-10-22
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2013-10-23
Also published as: DE69303250T2; US5485650A; JP2812651B2; DE69303250D1; EP0594451B1; ES2088236T4; EP0594451A1; JPH06340249A; ES2088236T3

Description

Diese Erfindung betrifft einen Scheibenwischer und insbesondere ein langgestrecktes, gebogenes Stützelement für einen Scheibenwischer, das aus einem in geeigneter Weise elastisch biegsamen Material ist.
GB-A-1012912 legt einen Scheibenwischer nach den dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 13 vorausgehenden Abschnitten offen;
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, schließt der Scheibenwischer ein Stützelement ein, dessen Querschnittprofil derartig variiert, daß, wenn das Stützelement an seinem Verbindungsstück festgeklemmt ist und auf eine Spitze des Stützelements in einer Richtung, die parallel zu der reellen oder imaginären z-Achse verläuft, eine Prüfkraft von 1 N ausgeübt wird, die Verschiebung der Spitze weniger als 1,0 mm beträgt.
Vorzugsweise beträgt diese Verschiebung weniger als 0.7 mm. Im günstigsten Fall wird sie um weniger als 0.25 mm verschoben.
Die Spitze, auf welche die Prüfkraft ausgeübt wird, kann um eine Entfernung
ZE < (0,7/l)0,625 (1)
verschoben werden.
Vorzugsweise kann diese Verschiebung gleich
ZE < (0,0763/l)0.625 (2)
sein, wobei l die freitragende Länge des Stützelements vom Verbindungsstück zu der Spitze ist, auf welche die Prüfkraft ausgeübt wird, und wobei ZE die Verschiebung in Millimetern ist, wenn l in Metern gegeben ist.
Der Scheibenwischer kann ein Scheibenwischerblatt einschließen, das an dem Stützelement befestigt ist. Das Stützelement kann aus Metall sein. Außerdem kann das Stützelement die Form eines einzigen homogenen Streifens oder die Form eines Laminats haben.
Das Verbindungsstück kann in der Mitte angeordnet sein. Das Stützelement kann asymmetrisch um das Verbindungsstück angeordnet sein. Der Abstand vom Verbindungsstück zu jeder Spitze kann wenigstens 200 mm betragen.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung, wie sie im Anspruch 13 definiert ist, hat das Stützelement ein über seine Länge variierendes Querschnittprofil und eine freigeformte Krümmung, die derartig sind, daß ein Doppelintegral ZT kleiner als 1.0 mm ist, wobei
und Izz(x) das Trägheitsmoment um die z-Achse an einer Position x längs des Stützelements ist, R(x) der Krümmungsradius des Stützelements an der Position x ist und Iyy(x) das Trägheitsmoment um die y-Achse an der Position x ist.
Vorzugsweise ZT < 0.5 mm.
Der Scheibenwischer kann ein Scheibenwischerblatt einschließen, das an dem Stützelement befestigt ist.
Fachleuten dürfte es offensichtlich sein, daß das Stützelement eine konkave Seite und eine konvexe Seite hat, wobei das Scheibenwischerblatt an der konkaven Seite befestigt ist und das Verschiebungs- und Kraft- Ausübungselement auf der konvexen Seite angebracht ist.
Das Stützelement kann aus Metall, beispielsweise aus Federstahl, sein, und es kann die Form eines einzigen homogenen Streifens oder die Form eines Laminats haben.
Das Verbindungsstück kann in der Mitte angeordnet sein, oder das Stützelement kann asymmetrisch um das Verbindungsstück angeordnet sein.
Der Abstand vom Verbindungsstück zu jeder Spitze kann wenigstens 200 mm betragen.
Fachleuten dürfte es offensichtlich sein, daß Izz(x) und Iyy(x) durch die Querabmessungen des Stützelements an jeder Position auf seiner Länge bestimmt werden. In den meisten Fällen wird das Stützelement ein regelmäßiges Querschnittprofil haben, das beispielsweise rechteckig oder ellipsoidisch ist. In den meisten Fällen wird das Stützelement eine Breite und eine Stärke haben. Es versteht sich von selbst, daß die Dimension der Breite (b) die Dimension ist, die senkrecht zur Krümmungsebene verläuft, und daß die Stärke (h) die Dimension ist, die in der Krümmungsebene liegt.
Es kann gezeigt werden, daß bei einem Stützelement, das an allen Positionen über seiner Länge einen rechteckigen Querschnitt hat,
Iyy(x) = (b&sub3;(x) * h(x))/12 (3)
und
Izz(x) = (b(x) * h³(x))/12 (4)
Folglich ergibt sie bei einem rechteckigen Querschnitt
Die Erfindung wird nun in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Scheibenwischers nach der Erfindung, von oben gesehen, ist;
Fig. 2 ein Seitenaufriß des Scheibenwischers im unbelasteten, freigeformten Zustand ist;
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht des Scheibenwischers längs der Linien III-III in Fig. 2 ist;
Fig. 4 schematisch die Axialanordnung zeigt, die bei dieser Spezifikation angewendet wird; und
Fig. 5 grafisch die Variation im Krümmungsradius des Stützelements des Wischers im freigeformten Zustand zeigt.
Ein symmetrischer Scheibenwischer nach der Erfindung wird allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet. Er schließt ein federndes Stützelement 12 und ein Scheibenwischerblatt 14 aus Gummi ein. Das Stützelement 12 hat ein in der Mitte angeordnetes Verbindungsstück 16, um den Scheibenwischer 10 lösbar mit einem federbelasteten Scheibenwischerarm (nicht gezeigt) zu verbinden. Als Verbindungsstück 16 kann jeder geeignete Typ verwendet werden. Das Stützelement 12 hat geeignete Befestigungselemente (ebenfalls nicht gezeigt), mit denen das Blatt 14 sicher am Stützelement 12 befestigt wird, oder das Blatt 14 kann mit dem Stützelement 12 verleimt werden.
Das federnde Stützelement 12 wird vorzugsweise aus Federstahl hergestellt und verjüngt sich sowohl in der Breite als auch in der Stärke von der Mitte zu den freien Enden oder Spitzen hin. Das Stützelement ist an jedem Punkt seiner Länge in der Längsrichtung mit einem festgelegten Krümmungsradius (R) vorgebogen. Das Stützelement 12 definiert eine Ebene, die in Fig. 2 durch das Blatt Papier gebildet wird. Wie in Fig. 4 gezeigt wird, liegt eine Mittellinie 18 des Stützelements 12 in der x-y-Ebene, wobei die x-Achse in der Mitte des Stützelements 12 tangential verläuft. Die z-Achse definiert eine Querachse, die senkrecht zu der Ebene verläuft, in der das freigeformte, gebogene Profil des Stützelements 12 liegt.
Das Stützelement 12 hat an allen Punkt auf seiner Länge ein rechteckiges Querschnittprofil. Folglich hat das Stützelement 12 eine Breite b und eine Stärke h, wie das in Fig. 1 gezeigt wird. Es versteht sich von selbst, daß die Breite b die Dimension parallel zur z-Achse ist und daß die Stärke h die Dimension ist, die an jedem Punkt senkrecht zur Tangente verläuft.
Der freigeformte Krümmungsradius R des Stützelements 12 wird in Fig. 2 gezeigt, und dessen Variation wird in Fig. 5 dargestellt.
Bei dem gezeigten Beispiel hat das Stützelement eine Gesamtlänge L = 450 mm,
ein Elastizitätsmodul = 207 x 10&sup9; N/m²,
an der Mitte des Stützelements eine Stärke = 1,29 mm,
an den Spitzen eine Stärke = 0,22 mm,
in der Mitte eine Breite = 11 mm, und
an den Spitzen eine Breite = 6 mm.
Das Verbindungsstück verjüngt sich sowohl in der Stärke als auch in der Breite auf geradlinige Weise von der Mitte zu den Spitzen hin.
Wenn der Wischer fest am Verbindungsstück 16 angeklemmt ist und auf eine der Spitzen, parallel zur z-Achse, eine seitliche Kraft von 1 N ausgeübt wird, beträgt die seitliche Verschiebung der Spitze in der Z- Richtung 0,28 mm, unter Berücksichtigung von experimentellen Fehlern.
Der Wert von ZE (bestimmt aus der oben genannten Gleichung 1) beträgt 2,03 mm.
Ebenso wird der Wert von ZTR (aus der oben genannten Gleichung 5) bei der Berechnung mit 0,28 mm ermittelt.

Claims

1. Ein Scheibenwischer, der

ein langgestrecktes Stützelement (12) einschließt, das in einer Ebene gebogen ist, das aus einem elastisch biegsamen Material ist und das an einer Zwischenposition auf seiner Länge ein Verbindungsstück (16) zur Verbindung mit einem Bewegungs- und Kraft ausübenden Element hat;

wobei das Stützelement ein freigeformtes gebogenes Profil mit einer Mittellinie (18) hat, die eine x-y- Ebene definiert, wobei die x-Achse tangential zu dem Stützelement an der genannten Position verläuft, und mit einer z-Achse, die senkrecht zur x-y-Ebene an der genannten Position verläuft; und

wobei das Stützelement über seine Länge ein variierendes Querschnittprofil hat,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Querschnittprofil so variiert, daß, wenn das Stützelement an dem Verbindungsstück festgeklemmt ist und auf eine Spitze des Stützelements (12) in einer Richtung, die parallel zur z-Achse verläuft, eine Prüfkraft von 1 N ausgeübt wird, die Verschiebung der Spitze weniger als 1,0 mm beträgt.

2. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 1, bei dem diese Verschiebung weniger als 0,7 mm beträgt.

3. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 2, bei dem diese Verschiebung weniger als 0,25 mm beträgt.

4. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 1, der ein Scheibenwischerblatt (14) einschließt, das an dem Stützelement (12) befestigt ist.

5. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 1, bei dem das Stützelement (12) aus Metall ist.

6. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 1, bei dem das Stützelement (12) die Form eines einzigen homogenen Streifens hat.

7. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 1, bei dem das Stützelement (12) die Form eines Laminats hat.

8. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 1, bei dem sich das Verbindungsstück (16) in der Mitte befindet.

9. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 1, bei dem das Stützelement (12) asymmetrisch um das Verbindungsstück angeordnet ist.

10. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 1, bei dem der Abstand vom Verbindungsstück (16) zu jeder Spitze wenigstens 200 mm beträgt.

11. Ein Scheibenwischer, der ein langgestrecktes Stützelement (12) einschließt, das in einer Ebene gebogen ist, das aus einem elastisch flexiblen Material ist und das an einer Zwischenposition auf seiner Länge ein Verbindungsstück (16) zur Verbindung mit einem Bewegungs- und Kraft ausübenden Element hat;

wobei das Stützelement eine Mittellinie (18) hat, die eine x-y-Ebene definiert, wobei die x-Achse tangential zu dem Stützelement (12) an der genannten Position verläuft, und mit einer z-Achse, die senkrecht zur x-y- Ebene an der genannten Position verläuft;

wobei das Stützelement (12) über seine Länge ein variierendes Querschnittprofil und eine freigeformte Krümmung hat, und bei dem

wobei Izz(x) das Trägheitsmoment um die z-Achse in einer Entfernung x von der genannten Position ist, R(x) der Krümmungsradius des Stützelements an einer Position x längs des Stützelements ist und Iyy(x) das Trägheitsmoment um die y-Achse an der genannten Position x längs des Stützelements ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Krümmung und das Querschnittprofil so variieren, daß ZT kleiner als 1,00 mm ist.

12. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 11, bei dem ZT kleiner als 0,5 mm ist.

13. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 11, der ein Scheibenwischerblatt (14) einschließt, das an dem Stützelement befestigt ist.

14. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 11, bei dem das Stützelement (12) aus Metall ist.

15. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 11, bei dem das Stützelement (12) die Form eines einzigen homogenen Streifens hat.

16. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 11, bei dem das Stützelement (12) die Form eines Laminats hat.

17. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 11, bei dem sich das Verbindungsstück (16) in der Mitte befindet.

18. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 11, bei dem das Stützelement asymmetrisch um das Verbindungsstück (16) angeordnet ist.

19. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 11, bei dem der Abstand vom Verbindungsstück (16) zu jeder Spitze wenigstens 200 mm beträgt.

20. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 11, bei dem das Stützelement (12) ein regelmäßiges Querschnittprofil hat.

21. Ein Scheibenwischer nach Anspruch 20, der einen rechteckigen Querschnitt hat, wobei das Stützelement (12) eine Dimension der Breite b(x), die parallel zur z-Achse verläuft, eine Dimension der Stärke h(x), die in der x- y-Ebene liegt, und an jedem Punkt x über seine Länge einen Krümmungsradius R(x) hat und bei dem