Die Erfindung betrifft ein Wischerlager, insbesondere für einen Scheibenwischer, das an einer relativ zu einer Fahrzeug- karosserie zu öffnenden Heckscheibe anordenbar ist.
Es ist allgemein bekannt, dass mittlerweile bei Fahrzeugen, wie beispielsweise bei Kombiwagen oder Schrägheckfahrzeugen eine hintere Fensterscheibe (Heckscheibe) unabhängig von ei- ner zum Laden von Gepäck zu öffnenden Tür oder Heckklappe zu öffnen ist.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, ein Wischerlager zu verwenden, bei dem ein Teil der Wischerlagerbauteile an der Heckscheibe mitverschwenkbar angeordnet ist. Bei diesen an der Heckscheibe angeordneten Wischerbauteilen handelt es sich hierbei unter anderem um einen Wischerarm, der an einer Wischerwelle befestigt ist. Die schweren Bauteile, wie beispielsweise ,eine Antriebseinheit (Motor), die eine Antriebs- kraft auf die Wischerwelle überträgt, sind fest an der Karosserie angeordnet. Ist die Heckscheibe geschlossen, wird die Antriebskraft über Verbindungselemente von der Antriebseinheit auf die Wischerwelle übertragen. Bei geöffneter Heckscheibe ist hingegen die Antriebseinheit von der Wischerwelle entkoppelt. Derartige bekannte Wischerlager weisen unter anderem den Nachteil auf, dass sie eine große Anzahl an Bauteilen aufweisen, welches negativ für das Gewicht des Wischerlagers ist. Ferner weisen diese Wischerlager einen hohen Montageaufwand auf.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Wischerlager bereitzustellen, wodurch die oben genannten Nachteile vermie-
den werden, insbesondere der Montageaufwand des Wischerlagers verringert werden kann.
Die Aufgabe wird durch ein Wischerlager mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Wischerlagers angegeben.
Das Wischerlager, das an einer relativ zu einer Fahrzeugka- rosserie zu öffnenden Heckscheibe anordenbar ist, weist eine Stößeleinheit auf, die über ein Verbindungselement in Wirkverbindung mit einer Wischerwelle, an die ein Wischerarm direkt oder indirekt angeordnet werden kann, bringbar ist und einen rohrförmigen Aufnahmekörper aufweist. Im Aufnahmekörper ist ein Stößelelement axial verschiebbar geführt, das sich durch eine Öffnung des Aufnahmekorpers erstreckt und mit einem freien Ende mit einem drehbaren Kupplungselement einer Antriebseinheit in Eingriff bringbar ist. Des Weiteren weist das Wischerlager eine Verschlusskappe^auf, die an einer der Öffnung gegenüberliegenden Seite des Aufnahmekorpers befestigt ist. Hierbei kann die Verschlusskappe beispielsweise lösbar oder unlösbar am Aufnahmekörper angeordnet sein. Im Aufnahmekörper ist ein Federelement angeordnet, das mit seinem ersten Ende an der Verschlusskappe und seinem zweiten En- de am Stößelelement anliegt und vorgespannt ist, um das Stößelelement in Richtung Öffnung zu drücken. Das Wischerlager mit Stößeleinheit, Verbindungselement und Wischerwelle ist erfindungsgemäß heckscheibenseitig angeordnet und bei geschlossener Heckscheibe mit der Antriebseinheit verbunden, die vorzugsweise einen Antriebsmotor umfasst. Die mit dem Kupplungselement verbundene Antriebseinheit ist hierbei an der Karosserie, beispielsweise an einer Heckklappe des Kraftfahrzeuges angeordnet. Das bedeutet, dass die Heckscheibe mit
Wischerlager, Stößeleinheit, Verbindungselement und Wischerwelle separat von der Heckklappe mit Antriebseinheit und Kupplungselement verschwenkbar ist. Die einfache Ausgestaltung des Wischerlagers, insbesondere der Stößeleinheit, wirkt sich bei der Montage besonders positiv aus . Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Stößeleinheit wird erreicht, dass eine Anordnung der einzelnen Bauteile der Stößeleinheit an das Verbindungselement nur von einer Seite erfolgen muss, wodurch der Montageaufwand für einen Werker oder für ein ro- boteruntergestütztes System gering gehalten werden kann.
Hinsichtlich der Montage wird zunächst der zu beiden Seiten offene Aufnahmekörper am Verbindungselement angeordnet. Das Verbindungselement kann beispielsweise eine Öffnung aufwei- sen, in die zumindest eine Seite des Aufnahmekorpers geführt wird. Eine Verbindung beider genannten Teile kann zum Beispiel formschlüssig und/oder kraftschlüssig erfolgen. Vorzugsweise weist der Aufnahmekörper eine äußere Anschlagfläche auf, die im montierten Zustand auf dem Verbindungselement an-,. liegt. Anschließend kann das Stößelelement und das Federelement, das mit seinem zweiten Ende am Stößelelement anliegt, von der gleichen Montageseite aus in den Aufnahmekörper positioniert werden. Im weiteren Montageschritt kann in den Aufnahmekorper ein Schmiermittel, wie beispielsweise Mineralöl- fett, eingebracht werden. Im Anschluss kann die Verschlusskappe an der der Öffnung gegenüberliegenden Seite des Aufnahmekorpers angeordnet werden, so dass, um Verschmutzungen zu vermeiden, diese Seite des Aufnahmekorpers geschlossen ist. Einer der wesentlichen Vorteile der Erfindung ist, dass ein universeller Aufnahmekörper unabhängig von den Fahrzeugtoleranzen sowie Einbauverhältnissen eingesetzt werden kann. Ein Toleranzausgleich kann durch die Länge des Stößelelementes sowie durch eine entsprechende Ausgestaltung der Verschluss-
kappe bewirkt werden. Ferner kann der Aufnahmekorper als Spritzgussteil aus Kunststoff ausgeführt sein, wodurch das Gewicht des Wischerlagers sowie der Herstellungsaufwand der erfindungsgemäßen Vorrichtung reduziert werden kann.
In einer weiteren Alternative der Erfindung kann der Aufnahmekorper durch ein Anschlagelement umfasst sein, das ringförmig ausgestaltet ist. Bei der Montage der Stößeleinheit ist darauf zu achten, dass zunächst das Anschlagelement auf den Aufnahmekörper geführt wird, bevor die Verschlusskappe befestigt wird. Das Anschlagelement, das zum Beispiel aus einem Elastomer besteht, dient hierbei als Dämpf ngselement, falls die Stößeleinheit während des Wischerbetriebes - im Falle von Toleranzen bei der Wischerbewegung - gegen einen Körper stößt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Er- findung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen
Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Wischerlagers mit einer Stößeleinheit,
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung einer Stößeleinheit,
Figur 3 eine perspektivische Darstellung des Wischerlages nach Figur 1, bei dem die Stößeleinheit in einem drehbaren Kupplungselement eingekoppelt ist,
Figur 4 eine weitere Ausführungsform eines Aufnahmekorpers,
Figur 5 eine alternative Ausführung einer Stößel_einheit und
Figur 6 eine ExplosionsZeichnung der Stößeleinheit gemäß Figur 5.
Figur 1 und Figur 3 zeigen eine Ausführungsform eines Wi- scherlager 3 mit einem Gehäuse 21, in dem eine Wischerwelle 20 drehbar gelagert ist. Das Wischerlager 3 ist an einer Heckscheibe 32 eines Kraftfahrzeuges, die relativ zu einer Hecktür separat zu öffnen ist, befestigt. Die Heckscheibe 32 ist in Figur 3 aus Vereinfachungszwecken lediglich- angedeu- tet. An der Wischerwelle 20, die um ihre Längsachse 24 drehbar ist, ist ein nicht dargestellter Wischarm direkt oder indirekt befestigbar. Das Gehäuse 21 ist mit zwei Arrmen 25 ausgebildet, die jeweils an ihren freien Enden eine Öffnung 26 aufweisen. Durch die Öffnungen 26 erstrecken sich Verbin- dungselemente 27, die eine Befestigung des Wischerriagers 3 an der Heckscheibe 32 ermöglichen. Die Verbindungselemente 27 sind an einer Befestigungsplatte 28 befestigt, die im dargestellten Ausführungsbeispiel an der Heckscheibe 32 angeklebt ist. Es sind selbstverständlich auch andere form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindungen mögli-ch.
In einem festgelegten Abstand zur Drehachse 24 derr Wischerwelle 20 ist eine Stößeleinheit 1 angeordnet, die über ein Verbindungselement 2 in Wirkverbindung mit der Wis cherwelle 20 steht. Gemäß Figur 3 ist die Stößeleinheit 1, in der ein Stößelelement 8 axial verschiebbar geführt ist, mi einem drehbaren Kupplungselement 12 in Eingriff bringbar- . Das Kupplungselement 12 ist mit einem nicht gezeigten Motor verbun-
den, der das Kupplungselement 12 antreibt. Das Kupplungselement 12 mit Motor ist separat von der zu öffnenden Heckscheibe 32 an der Fahrzeugkarosserie, vorzugsweise an der Heckklappe, befestigt. Gemäß der in Figur 3 dargestellten Pfeilrichtung ist das Wischerlager 3 mit Wischerwelle 20, Gehäuse 21, Verbindungselement 2 und Ξtößeleinheit 1 vom Kupplungselement 12 mit Motor entkoppelbar, wobei im entkoppelten Zustand die Stößeleinheit 1 nicht im Eingriff mit dem Kupplungselement 12 ist.
Ist die Heckklappe geschlossen, ist das Stößelelement 8 mit seinem freien Ende 9 in Eingriff mit dem drehbaren Kupplungselement 12. Das Kupplungselement 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Drehteller ausgebildet, der mit einem Verbindungsloch 29 für das Stößelelement 8 versehen ist und um eine Drehachse 36 bewegbar ist. Das Verbindungsloch 29 ist hierbei exzentrisch zur Mittelachse des Kupplungselementes 12 angeordnet. Wenn der Motor aktiviert ist, führt das Kupp- lungselement 12 eine oszillierende Bewegung innerhalb eines vorbestimmten Drehwinkels aus und die Stößeleinheit 1 mit dem Verbindungselement 2 oszilliert mit dem gleichen Drehwinkel wie das Kupplungselement 12, wobei die Längsachse 24 des Wischerlagers 3 und die Drehachse 36 des Kupplungselementes 12 fluchtend aufeinander liegen. Dadurch oszilliert die Wischer- welle 20 innerhalb des gleichen Drehwinkels, so dass der Wischerarm eine reziprokierende Drehbewegung machen kann, wodurch die Oberfläche der Heckscheibe 32 innerhalb eines vorgegebenen Drehwinkels durch ein am Wischerarm angeordnetes Wischerblatt gewischt wird.
In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Stößeleinheit 1 dargestellt, die einen rohrförmigen Aufnahmekörper 4 aufweist, in der das Stößelelement 8 axial verschiebbar geführt
ist. Das Stößelelement 8 erstreckt sich durch eine Öffnung 10 des Aufnahmekorpers 4 und weist ein dem freien Ende 9 gegenüberliegendes Ende 23 (Kopfbereich des Stößelelementes 8) auf, welches in der dargestellten Position des Stößelelementes 8 mit dem Dichtelement 15 an einer Anschlagfläche 7 innerhalb des Aufnahmekorpers 4 anliegt . Eine weitere axiale Bewegung des Stößelelementes 8 in Richtung der Öffnung 10 ist in der dargestellten Ausführungsform nicht mehr möglich. Über dem Kopfbereich 23 des Stößelelementes 8 ist ein Federelement 11 angeordnet, welches eine Druckfeder ist. An der der Öffnung
10 gegenüberliegenden Seite ist eine Verschlusskappe 16 angeordnet, die über Rastmittel 17,30 an der Außenseite des Aufnahmekorpers 4 befestigt ist. Der Aufnahmekörper 4 weist Rastöffnungen 17 auf, in der Rastnasen 30 der Verschlusskappe 16 eingreifen. Hierbei kann es sich um eine lösbare oder um eine unlösbare Verbindung der Verschlusskappe 16 am Aufnahmekorper 4 handeln. Es sind selbstverständlich auch andere formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindungen beider Bauteile möglich. _,<
Das vorgespannte Federelement 11 liegt mit seinem ersten Ende an der Verschlusskappe 16 und mit seinem zweiten Ende am Kopfbereich 23 des Stößelelementes 8 an, so dass das Stößelelement 8 in Richtung Öffnung 10 des Aufnahmekorpers 4 ge- drückt wird. Die Verschlusskappe 16 ist an ihrer Unterseite mit einem Zentrierungselement 18 ausgebildet, das sich vor- sprungartig in Richtung der Öffnung 10 erstreckt und von dem ersten Ende des Federelementes 11 umfasst ist. Das Zentrierungselement 18 bewirkt, dass beim Befestigen der Verschluss- kappe 16 das Federelement 11 bezüglich der Längsachse 31 des Aufnahmekorpers 4 entsprechend ausgerichtet ist.
Unterhalb des Kopfbereiches 23 des Stößelelementes 8 ist eine Nut 14 ausgebildet, in der ein ringförmiges Dichtungselement 15 aufgenommen ist. Das Dichtungselement 15 ist im vorliegenden Beispiel ein O-Ring. Der Aufnahmekörper 4 ist im Innern mit einem ersten und einem zweiten Abschnitt 5,6 ausgebildet. Der erste Abschnitt 5 hat hierbei einen größeren Durchmesser als der zweite Abschnitt 6, wobei der zweite Abschnitt 6 die Lagerfunktion für das Stößelelement 8 übernimmt. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass der Durchmesser des zweiten Ab- Schnittes 6 entsprechend genau dem Durchmesser des Bereiches des Stößelelementes 8 angepasst ist, der durch die Öffnung 10 sich erstreckt. Der Durchmesser des ersten Abschnittes 5 kann ohne weiteres größere Toleranzen aufweisen, da dieser lediglich die Druckfeder 11 führen muss.
An der Mantelfläche des Aufnahmekorpers 4 ist ein ringförmiges Anschlagelement 19 angeordnet, das mit einer Seite an dem Verbindungselement 2 und mit der anderen Seite an der Verschlusskappe 16. anliegt. Damit bei einem eventuellen Anschla- gen der Stößeleinheit 1 beispielsweise gegen den Arm 25 des Wischerlagers 3 - im Falle von Toleranzen bei der Wischerbewegung - keine wesentlichen Beschädigungen auftreten, ist das Anschlagelement 19 aus einem flexiblen Kunststoff ausgebildet und wirkt somit als Dämpfungselement.
Die Stößeleinheit 1 ist von einer Seite an das Verbindungselement 2 befestigbar, welches besonders vorteilhaft für die Montage ist. Der Aufnahmekörper 4, der im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ein Rohr aus Metall ist, wird bei der ersten Montagestufe in eine Öffnung des Verbindungselementes 2 gebracht. Hierbei wird der zweite Abschnitt 6 durch die Öffnung des Verbindungselementes 2 geführt, bis die äußere Anschlagfläche 13 an der Oberfläche des Verbindungselementes 2 an-
schlägt. Das Verbindungselement 2 und der Au nahmekörper 4 sind in diesem Beispiel in einem Presssitz miteinander verbunden. Anschließend wird das freie Ende des zweiten Abschnittes 6 derart randverformt (gebördelt) beziehungsweise gebogen, dass es an der Unterseite des Verbindungselementes 2 anliegt (Übergangssitz) . Im weiteren Schritt wird das Stößelelement 8 mit dem Dichtungselement 15 in den Aufnahmekörper 4 angeordnet, wobei das freie Ende 9 des Stößelelementes 8 durch den zweiten Abschnitt 6 geführt wird. Mineralölfett als Schmiermittel kann daraufhin in den Aufnahmekorper 4 eingetropft werden. Im Anschluss wird das Anschlagelement 19 an der Mantelfläche des Aufnahmekorpers 4 und im letzten Schritt die Verschlusskappe 16 angebracht.
Wird die Heckklappe von einer geöffneten Position in eine
Schließposition geführt, kann es durchaus der Fall sein, dass das Kupplungselement 12 eine derartige Position einnimmt, dass das freie Ende 9 der Stößelelementes 8 nicht in Eingriff mit sder Verbindungsöffnung 29 des Kupplungselementes 12 tritt. In diesem Fall gelangt das freie Ende 9 in Anlage mit der Oberfläche des Kupplungselementes 12 und drückt beim Schließen der Heckklappe gegen diese. Hierbei wird das Stößelelement 8 in Richtung der Verschlusskappe 16 gedrückt und nimmt somit eine Position innerhalb des Aufnahmeköpers 4 an, bei der der Kopfbereich 23 einen bestimmten Abstand zur Anschlagfläche 7 aufweist. Das vom Motor, der an der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, angetriebene Kupplungselement 12 dreht sich bis die Verbindungsöffnung 29 in einer Position mit dem freien Ende 9 des Stößelelementes 8 in Eingriff tritt. In diesem Moment drückt die unter Vorspannung stehende Druckfeder 11 das Stößelelement 8 in die Verbindungsöffnung 29, so dass die Stößeleinheit 1 mit der Antriebseinheit gekoppelt ist. Nachdem das Stößelelement 8 in das Verbindungs-
loch 29 eingeführt ist, ist die oszillierende Bewegung des Kupplungselementes 12 vollständig mit dem Verbindungselement 2 gleichgeschaltet, so dass der Wischerarm in Übereinstimmung mit dem Kupplungselement 12 oszillieren kann, um die Oberflä- ehe des Heckscheibe 32 zu wischen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Aufnahmekorper 4 auch als tiefgezogenes Blech (siehe Fig. 2) , als Drehteil, als geschlagenes Teil oder als Spritzgussteil aus Kunststoff ausgebildet sein, das in Figur 4 in einer Ausgestaltungsform dargestellt ist. Der aus Kunststoff bestehende Aufnahmekörper 4 weist einen ersten Abschnitt 5 mit einem großen Durchmesser und einen zweiten Abschnitt 6 mit einem kleinen Durchmesser auf. Am oberen Bereich der Mantelfläche des Aufnahmekorpers 4 ist eine Ausnehmung 17 angeordnet, die als Rastöffnung für die Verschlusskappe 16 dient. Ferner weist der Aufnahmekörper 4 eine äußere Anschlagfläche 13 auf, die im fertig montierten Zustand der Stößeleinheit 1 auf der •-JJ Oberfläche des Verbindungselementes 2 anliegt. Das Aufnahme- element 4 wird bei der Montage soweit in die Öffnung des Verbindungselementes 2 eingeführt, bis die Anschlagfläche 13 das Verbindungselement 2 kontaktiert. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung befindet sich das Aufnahmeelement 4 in einem Presssitz mit dem Verbindungselement 2. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Belastungsfall können beide Teile zusätzlich ringverstemmt oder vernietet sein.
Figur 5 sowie Figur 6 zeigen eine weitere alternative Ausfüh- rungsform der Stößeleinheit 1. Der Aufnahmekörper 4 ist hier- bei ein Kunststoffteil. An seiner Mantelfläche weist der Aufnahmekorper 4 eine obere und eine untere Anschlagfläche 13,33 auf, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Ausgehend von der Öffnung 10 bis zur oberen Anschlagfläche 13
erstrecken sich drei Kerben 34, die einen im Wesentlichen parallelen Verlauf zur Längsachse 31 der Stößeleinheit 1 aufweisen. Aufgrund der Kerben 34 bilden sich unterhalb der Anschlagfläche 13 drei Bereiche 35 des Aufnahmekorpers 4 aus, die elastisch in Richtung Längsachse 31 der Stößeleinheit 1 verformbar sind. Beim Befestigungsvorgang des Aufnahmekorpers 4 an das Verbindungselement 2 werden die federnden Bereiche 35 ein wenig zueinander gedrückt und in die Öffnung des Verbindungselementes 2 gebracht. Ist der Aufnahmekörper 4 ent- sprechend weit in der Öffnung des Verbindungskörpers 2 eingeschoben, rasten die Bereiche 35 an das Verbindungselement 2 ein, wobei in dieser Position des Aufnahmekorpers 4 das Verbindungselement 2 an der oberen und der unteren Anschlagfläche 13,33 anliegt.
In den formschlüssig mit dem Verbindungselement 2 verbundenen Aufnahmekörper 4 wird anschließend eine ringförmige Buchse 22 eingeführt. Der Außendurchmesser der Buchse 22 ist hierbei derart ausgebildet, dass die Buchse 22 zum einen leicht durch den ersten Abschnitt 5 des Aufnahmekorpers 4 in Richtung der Öffnung 10 geführt werden kann und zum anderen eine Presssitzverbindung mit der Innenwand des zweiten Abschnittes 6 eingehen kann. Im weiteren Schritt wird ein Anschlagelement 19 auf den Aufnahmekörper 4 gesteckt und das Stößelelement 8 wird entlang des ersten und des zweiten Abschnittes 5,6 durch die Buchse 22 geführt, wobei das freie Ende 9 des Stößelelementes 8 den Aufnahmekörper 4 durch seine Öffnung 10 wieder verlässt. Oberhalb des Kopfbereiches 23 des Stößelelementes 8 wird eine Druckfeder 11 eingelegt und anschließend wird der Aufnahmekörper 4 durch eine Verschlusskappe 16 an der der
Öffnung 10 gegenüberliegenden Seite verschlossen, nachdem zuvor ein geeignetes Schmiermittel in den Aufnahmekörper 4 hin-
zu gegeben wurde. Auch hier ist eine Montage vorteilhafterweise von nur einer Seite möglich.
Wie auch im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist die Ver- schlusskappe 16 mit einem Zentrierungselement 18 ausgebildet und über Rastmittel 17,30 mit dem Aufnahmekörper 4 lösbar verbindbar. Der Außendurchmesser des Kopfbereiches 23 ist gemäß der Figur 5 kleiner als der Durchmesser des ersten Abschnittes 5 und des zweiten Abschnittes 6 des Aufnahmekorpers 4 (jedoch größer als der Innendurchmesser der Buchse 22, so dass in einer Position des Stößelelementes 8 der Kopfbereich 23 mit auf dem Dichtungselement 15 an der Anschlagfläche 7 anliegt. Unterhalb des Kopfbereiches 23 ist ein Dichtungselement 15 befestigt, das in einer Nut 14 aufgenommen ist. Ober- halb des Kopfbereiches 23 befindet sich die vorgespannte
Druckfeder 11, die das Stößelelement 8 in Richtung Öffnung 10 drückt.