Wischarmanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wischarmanordnung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
Speziell bei Scheibenwischeranlagen für Fahrzeugfrontscheiben besteht das Problem, dass derartige Scheiben in der Regel nicht plan sind, sondern insbesondere auch an dem der sogenannten A-Säule der Fahrzeugkarosserie benachbarten Randbereich eine an der Scheibenaußenseite starke konvexe Krümmung aufweisen, die vielfach zu der A-Säule hin zunimmt. Um eine Fahrzeugscheibe trotz dieser Krümmung über den gesamten Wischbereich gleichmäßig gut zu reinigen, ist es erforderlich, das jeweilige Wischblatt bzw. den dieses Wischblatt tragenden Wischblatthalter gesteuert so zu schwenken, dass über den gesamten Wischbereich eine Normalstellung für das Wischblatt erreicht ist, d. h. eine Ausrichtung des Wischblattes in der Weise, dass dieses mit seiner Wischlippe möglichst senkrecht zur Fläche der Fahrzeugscheibe orientiert ist.
Bekannt sind bereits Wischblattanordnungen, die unter Verwendung eines zusätzlichen Steuerarmes diese Anpassung der Normalstellung des Wischblattes durch gesteuertes Schwenken des Wischblatthalters bewirken, wobei der Steuerarm beim Schwenken der Wischarmanordnung eine Relativbewegung zum Wischarm ausführt, und zwar dadurch, dass die fahrzeugseitigen Schwenkachsen des Wischarmes und des Steuerarmes gegen einander versetzt sind.
Bei einer bekannten Wischarmanordnung (US 5,502,866) wird über den zusätzlichen Steuerarm beim Schwenken der Wischarmanordnung eine an dem wischblattseitigen Ende des Wischarmes drehbar gelagerte Nockenscheibe betätigt, die das Schwenken des Wischblatthalters und damit des dort befestigten Wischblattes bewirkt. Bei einer anderen bekannten Wischarmanordnung (US 5,033,157) wirkt ein zusätzlich zum eigentlichen Wischarm vorgesehener Steuerarm direkt auf den schwenkbar am Wischarm gehaltenen Wischblatthalter ein.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wischarmanordnung aufzuzeigen, die bei einer vereinfachten, robusten und betriebssicheren Konstruktion mit hoher Lebensdauer eine gesteuerte Anpassung der Normalstellung des jeweiligen Wischblattes ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Wischarmanordnung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Wischarmanordnung sind u.a.:
Eine robuste und kostengünstige Lösung; die Möglichkeit der Verwendung von bekannten und bewährten Bauteilen; eine geräuscharme Betriebsweise; die Möglichkeit einer problemlosen Anpassung an spezielle Anforderungen; geringe Bauhöhe der Wischarmanordnung auch an ihrem wischblattseitigen Ende.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 - 3 zur Erläuterung der grundsätzlichen Funktion der Erfindung jeweils in schematischer Darstellung und im Teilschnitt eine gewölbte Fahrzeugscheibe, zusammen mit einem an einer Wischarmanordnung der Erfindung angeordneten Wischblatt in verschiedenen Positionen der Schwenk- bzw. Wischbewegung der Wischarmanordnung, nämlich in einer Ausgangs- oder Parkstellung, in einer Zwischenstellung und in einer der maximalen
Schwenkbewegung der Wischarmanordnung entsprechenden Umkehrstellung; Fig. 4 in vereinfachter Darstellung eine mögliche Ausführungsform der Wischarmanordnung gemäß der Erfindung; Fig. 5 und 6 in perspektivischer Darstellung das wischblattseitige Ende der Wischarmanordnung der Fig. 4 in der Parkstellung und in der Umkehrstellung; Fig. 7 - 9 Darstellungen wie Figuren 4 - 6 bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 10 u. 11 die Wischarmanordnung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in Stellungen entsprechend den Figuren 5 und 6; Fig. 12 u. 13 die Wischarmanordnung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in Stellungen entsprechend den Figuren 5 und 6.
In den Figuren ist 1 eine Fahrzeugscheibe, beispielsweise die Frontscheibe eines Straßenfahrzeugs. Die Scheibe 1 ist bei der dargestellten Ausführungsform über einen größeren Teil ihrer Scheibenfläche im wesentlichen plan ausgebildet, allerdings am Rand, d. h. bei Ausbildung der Scheibe 1 als Fahrzeugfrontscheibe im Bereich der sogenannten A-Säule 2 des Fahrzeugs an der Außenfläche konvex gekrümmt, und zwar derart, dass diese Krümmung mit sich verringernden Abstand von der A-Säule 2 zunimmt, wie dies insbesondere in den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist.
Dargestellt ist in den Figuren 1 - 3 weiterhin eine Wischarmanordnung 3, die in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise aus wenigstens einem Wischarm 4 und einem Hilfs- oder Steuerarm 5 besteht. Von diesen ist der Wischarm 4 in üblicher Weise an dem in den Figuren 1 - 3 nicht dargestellten anderen fahrzeugseitigen Ende an einer für die Wisch- oder Schwenkbewegung angetriebenen Wischerwelle 4.1 vorgesehen ist und der Steuerarm 5 an diesem Ende der Wischarmanordnung um eine Achse parallel zur Achse der Wischerwelle, aber gegenüber der Wischerwellenachse radial versetzt an einem fahrzeugseitigen Lager 5.1 angelenkt ist (Fig. 4). An dem der Wischerwelle 4.1 entfernt liegenden
und in den Figuren 1 - 3 dargestellten Ende der Wischarmanordnung 3 ist das Wischblatt 6 befestigt, welches in den Figuren 1 - 3 schematisch durch seinen Wischergummi angedeutet ist, und zwar mit der auf der Scheibe 1 aufliegenden Wischlippe 6.1.
Für ein optimales Wischen ist es erforderlich, dass das Wischblatt 6 bzw. die Wischlippe 6.1 jeweils möglichst senkrecht zu der Außenfläche der Scheibe 1 orientiert sind, wie dies mit der Normallage N in den Figuren 1 - 3 dargestellt ist. Um dies zu erreichen, ist ein Wischblatthalter 7, an welchem das Wischblatt 6 in der üblichen Weise austauschbar vorgesehen ist, in einem Lager 8 um eine Achse schwenkbar, die parallel oder annähernd zur Längsachse des Wischblattes 6 verläuft und sich bei der dargestellten Ausführungsform auch in Längsrichtung des Wischarmes 4 erstreckt, und zwar gesteuert durch den Steuerarm 5, der seitlich vom Wischarm 4 vorgesehen ist.
Der Steuerarm 5 ist an seinem wischblattseitigem Ende am Wischarm 4 geführt, und zwar bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen mittels eines Gelenkhebels 9, der an einem Ende über ein Gelenk 10 am Steuerarm 5 und am anderen Ende über ein Gelenk 11 an einem Ende eines Auslegers 12 angelenkt ist, welcher mit seinem anderen Ende am wischblattseitigem Ende des Wischarmes 4 befestigt ist und radial von diesem Ende wegsteht. Die Achsen der beiden Gelenke 10 und 11 liegen parallel zueinander und auch parallel oder annähernd parallel zu der Achse der Wischerwelle 4.1 und des Gelenks 5.1.
Das wischblattseitige Ende des Steuerarmes 5 ist weiterhin über einen Steuerhebel 13 mit dem Ende eines radial von der Schwenkachse des Wischblatthalters 7 wegstehenden Schwenkarmes 14 verbunden, und zwar über Kugelgelenke 15 und 16, von denen das Kugelgelenk 15 von einem Kugelkopf eines Gelenkbolzens gebildet ist, der zugleich auch das Gelenk 10 bildet. Bei der dargestellten Ausführungsform befinden sich die beiden Hebel 10 und 13 an der der Fahrzeugscheibe 1 abgewandten Seite dieses Auslegers 12.
Beim Schwenken des Wischarmes 4 um die Achse der Wischwelle 4.1 wird der Steuerarm 5 um sein Gelenk 5.1 mitgeschwenkt. Durch die versetzte Anordnung der Achse der Wischwelle 4.1 und des Gelenks 5.1 erfolgt beim Schwenken eine Relativbewegung zwischen dem Wischarm 4 und dem Steuerarm 5 in Armlängsrichtung (Doppelpfeil A der Fig. 4), wobei sich das Ende des Steuerarms 5 auf einem Kreisbogen um das Gelenk 11 bewegt. Durch ein kniehebelartiges Schwenken der beiden Hebel 10 und 12 erfolgt dabei eine Änderung des Abtandes zwischen dem Gelenk 11 und dem Kugelgelenk 16 und damit ein Schwenken des Wischblatthalters 7 im Gelenk 8 um die dortige Schwenkachse. Durch eine entsprechende Geometrie des von dem Steuerarms 5 und den beiden Hebeln 10 und 12 gebildeten Hebelgetriebes lässt sich erreichen, dass in jeder Stellung der Schwenkbewegung der Wischarmanordnung 3 das Wischblatt 6 bzw. Wischlippe 6.1 in der angestrebten Normalstellung zur Oberfläche der Scheibe 1 orientiert ist.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen als eine mögliche Ausführungsform eine Wischarmanordnung 3a, die sich von der vorstehend beschriebenen prinzipiellen Ausbildung im wesentlichen dadurch unterscheidet, dass der Wischblatthalter 7 zusätzlich noch über einen begrenzten Winkelbetrag um eine Achse schwenkbar ist, die senkrecht zur Schwenkachse des Gelenks 8 und bei am Fahrzeug montierter Wischarmanordnung 3a senkrecht zur Fläche der Fahrzeugscheibe 1 orientiert ist. Durch diese zusätzliche Schwenkbewegung wird erreicht, dass das Wischblatt 6, welches in der Figur 4 lediglich mit einer unterbrochenen Linie angedeutet ist, in der Parkstellung möglichst dicht und parallel zum unteren Rand und in der Umkehrstellung möglichst parallel zu dem der A-Säule 2 benachbarten Rand der Fahrzeugscheibe 1 liegt.
Der Schwenkarm 14 ist bei dieser Ausführung an einem Ende einer Welle 17 und von dieser radial wegstehend. Die Welle 17 bildet zusammen mit einem Lager 18 am wischblattseitigen Ende des Wischarmes 4 das Gelenk 8 für die Anpassung der Normalstellung des Wischblattes 6. Am anderen Ende der Welle 17 ist ein weiteres Lagerelement 19 befestigt, welches beim Schwenken der Welle 17 mitgeschwenkt wird und radial zur Achse 17.1 der Welle 17 versetzt, und zwar an der dem
Steuerarm 5 abgewandten Seite dieser Achse 17.1 ein Gelenk 20 aufweist, mit dem der dem Wischblatthalter 7 entsprechende Wischblatthalter 7a um die senkrecht zur Achse 17.1 orientierte Schwenkachse 20.1 für die zusätzliche Schwenkbewegung schwenkbar ist.
Der Wischblatthalter 7a bildet einen radial vom Gelenk 20 in Richtung des fahrzeugseitigen Endes der Wischarmanordnung 3a wegstehenden Hebel- oder Schwenkarm 7a.1, der an seinem freien Ende über ein Gelenk 21 z.B. Kugelgelenk mit einem Ende eines weiteren Steuerarms 22 verbunden ist, der mit seinem fahrzeugseitigen Ende über ein Gelenk 23 an einem, mit der Wischwelle 4.1 nicht mitschwenkenden Lager 24 angelenkt ist, und zwar um eine Achse parallel zur Achse der Wischerwelle 4.1 , gegenüber dieser aber radial versetzt. Beim Schwenken des zwischen den beiden Steuerarmen 5 und 22 angeordneten Wischarmes 4 kommt es somit auch zu einer Relativbewegung zwischen dem Wischarm 4 und dem Steuerarm 20 und damit zu einem Schwenken des Wischblatthalters 7a um die Achse 20.1 , und zwar derart, dass sich beim Schwenken aus der Parkstellung in die Umkehrstellung der axiale Abstand zwischen den Gelenken 20 und 23 verkürzt, sodass der im Bereich des Gelenks 21 in der Parkstellung zunächst achsgleich mit dem Steuerarm 22 angeordnete Schwenkarm 7a.1 in der Umkehrstellung mit dem Steuerarm 22 einen Winkel einschließt, der sich zum Wischarm 4 hin öffnet.
Die Figuren 7 - 9 zeigen als weitere mögliche Ausführungsform eine Wischarmanordnung 3b, die sich von der Wischarmanordnung 3a im wesentlichen dadurch unterscheidet, dass auf den Steuerarm 22 verzichtet ist und dessen Funktion zugleich von dem Steuerarm 5 übernommen ist. Hierfür ist an dem den Schwenkarm 14 aufweisenden Ende der Welle 17 über ein Gelenk 25, z.B. Kugelgelenk ein Hebel 26 mit einem Ende angelenkt, dessen anderes Ende über ein Gelenk 27, z.B. Kugelgelenk mit dem freien Ende des vom Wischblatthalter 7b gebildeten Schwenkarmes 7b.1 verbunden ist. Wird die Welle 17 um ihre Achse 17.1 durch den Steuerarm 5 in der vorbeschriebenen Weise geschwenkt, so erfolgt hierdurch nicht nur die Ausrichtung des Wischblattes 6 senkrecht zur
Fahrzeugscheibe 1 (Anpassung der Normalstellung), sondern über die beiden Gelenke 25 und 27 und den Hebel 26 erfolgt auch ein Schwenken des Wischblatthalters 7b und damit des Wischblattes 6 um die Achse 20.1 des Gelenks 20.
Die Figuren 10 und 11 zeigen als eine weitere mögliche Ausführungsform eine Wischarmanordnung 3c, die sich von der Wischarmanordnung 3b dadurch unterscheidet, dass anstelle des Hebels 26, ein Hebel 28 vorgesehen ist, der zwischen seinen beiden Enden mittels eines Gelenks 29 am Wischarm 4 axial verschiebbar und schwenkbar gelagert ist, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform um eine Achse senkrecht zur Achse 17.1 der Welle 17 und parallel zur Achse der Wischwelle 4.1. Der kürzere Hebelarm des doppelarmigen Hebels 28 ist dabei mit einem radial von der Welle 7 wegstehenden Mitnehmer 30 antriebsmäßig verbunden. Am Ende des längeren Hebelarmes des Hebels 28 ist mit einem Gelenk 31 das freie Ende des Schwenkarmes 7c.1 angelenkt, der von seiner Funktion her dem Schwenkarm 7b.1 entspricht und Bestandteil des dem Wischblatthalter 7b entsprechenden Wischblatthalters 7c ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Funktion des Steuerarmes 22 von dem Steuerarm 5 übernommen, d. h. über diesen Steuerarm wird sowohl das Schwenken des Wischblattes 6 um die Achse 17.1 zur Anpassung der Normalstellung, als auch das Schwenken um die Achse 20.1 zur Orientierung des Wischblattes 6 in der Umkehrstellung parallel oder möglichst parallel zur A-Säule 2 erreicht.
Die Figuren 12 und 13 zeigen als weitere mögliche Ausführungsform eine Wischarmanordnung 3d, die sich von der Wischarmanordnung 3b im wesentlichen dadurch unterscheidet, dass das Schwenken des Wischblatthalters 7d um die Achse 20.1 des Gelenks 20 über einen Hebel- oder Schwenkarm 32 erfolgt, der mit einem Ende an der Welle des Gelenks 20 befestigt ist und der an seinem anderen Ende über einen als Koppel dienenden Hebel gelenkig mit dem wischblattseitigen Ende des Steuerarmes 5 verbunden ist. Mit der Welle des Gelenks 20 ist auch der Wischblatthalter 7d verbunden, so dass bei einer Relativbewegung des Steuerarmes 5 zugleich das Schwenken des Wischblatthalters 7b um die Achse
20.1 des Gelenks 20 erfolgt. Auch bei dieser Ausführung sind die Gelenke 34 und 35 so ausgebildet, dass ein Schwenken des Lagerelementes 19 um die Achse 17.1 möglich ist. Bei der Wischarmanordnung 3d besteht ferner die Möglichkeit, das Gelenk 35 achsgleich mit dem Gelenk 10 vorzusehen.
Allen vorbeschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass zur Erzielung der Normalstellung des Wischblattes 6 in Bezug auf die Fahrzeugscheibe 1 dieses Wischblatt um eine Achse geschwenkt wird, die parallel zur Längsachse des Wischblattes 6 orientiert ist oder mit dieser Längsachse einen Winkel kleiner als 90° einschließt.
Den Wischarmanordnungen 3a - 3d ist weiterhin gemeinsam, dass zusätzlich zu diesem Schwenken für die Anpassung der Normalstellung des Wischblattes 6 auch noch ein Schwenken des Wischblattes 6 um die Achse des Gelenks 20, d. h. um die Achse senkrecht zur Längserstreckung oder annähernd senkrecht zur Längserstreckung des Wischblattes 6 erfolgt, und zwar zur Anpassung der Position des Wischblattes in der Umkehrstellung an den Verlauf des Randes der Scheibe 1 im Bereich der A-Säule 2. Während bei der Wischarmanordnung 3a dieses Schwenken durch den zusätzlichen Steuerarm 22 gesteuert wird, ist den übrigen Ausführungsformen gemeinsam, dass das Steuern des Wischblattes 6 zur Anpassung der Position des Wischblattes 6 in der Umkehrstellung an den Verlauf des Randes der Scheibe 1 durch den Steuerarm 5 erfolgt.
Den Wischarmanordnungen 3b und 3c ist gemeinsam, dass das Schwenken des Wischblatthalters 7b oder 7c durch das Schwenken der Welle 17 erfolgt, während bei der Wischarmanordnung 3d der mit seiner Längserstreckung quer zur Relativbewegung des Steuerarmes 5 orientierte Schwenkarm 32 über die Koppel bzw. über den Hebel 33 direkt am Steuerhebel 5 angreift.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeugscheibe
2 A-Säule des Fahrzeugs 3, 3a, 3b, 3c, 3d Wischarmanordnung
4 Wischarm
5 Steuerarm
6 Wischblatt
6.1 Wischlippe
7, 7a, 7b, 7c, 7d Wischblatthalter
7a.1 , 7b.1 , 7c.1 Schwenkarm
8 Gelenk
9 Gelenkhebel
10, 11 Gelenk
12 Ausleger
13 Gelenk- oder Steuerhebel
14 Schwenkarm
15, 16 Kugelgelenk
17 Welle
18, 19 Lagerelement des Gelenks 8
20 Gelenk
20.1 Schwenkachse
21 Kugelgelenk
22 Steuerarm
23 Gelenk
24 Hebelarm
25 Gelenk
26 Hebel oder Koppel
27 Gelenk
28 Hebel 9 Gelenk
30 Mitnehmer
31 Gelenk
32 Schwenkarm
33 Hebel
34, 35 Gelenk
A RReellaattiivvbbeewweeggung zwischen Wischarm 4 und Steuerarm 5
N NNoorrmmaallee aauuff < die Außenfläche der Fahrzeugscheibe 1