DE102018219445A1 - Windscreen wipers for a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheibenwischer für ein Fahrzeug mit einem Wischerarm (5) mit einem Nabenabschnitt (21), der drehfest sowie kraftübertragend mit einer antreibbaren Wischerwelle (9) einer Scheibenwischeranlage verbindbar ist, und mit einer, am wellenfernen Ende des Wischerarms (5) ausgebildeten Adapterkontur (51) zur Befestigung eines Wischerblatts (7). Erfindungsgemäß weist der Wischerarm (5) einen Hybridaufbau mit einem metallischen oder nichtmetallischen Grundkörper (11) und mit einer Kunststoffmatrix (13) auf, die mittels eines Kunststoff-Spritzgießverfahrens einstückig sowie stoffschlüssig miteinander verbunden sind.The invention relates to a windshield wiper for a vehicle having a wiper arm (5) with a hub section (21) which can be connected in a rotationally fixed and force-transmitting manner to a drivable wiper shaft (9) of a windshield wiper system, and with one formed at the end of the wiper arm (5) remote from the shaft Adapter contour (51) for fastening a wiper blade (7). According to the invention, the wiper arm (5) has a hybrid structure with a metallic or non-metallic base body (11) and with a plastic matrix (13), which are integrally and integrally connected to one another by means of a plastic injection molding process.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheibenwischer für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines Wischerarms für einen solchen Scheibenwischer.The invention relates to a wiper for a vehicle according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method and a device for producing a wiper arm for such a wiper.

Ein Scheibenwischer ist in gängiger Praxis aus einem Wischerarm und einem daran befestigbaren Wischerblatt ausgebildet. Der Wischerarm ist drehfest mit einer Wischerwelle der Scheibenwischeranlage verbunden. Im Scheibenwischer-Betrieb wird die Welle mittels eines Elektromotors in zueinander gegensinnigen Drehrichtungen alternierend angetrieben, so dass das Wischerblatt in einer Pendelbewegung die Scheibenfläche einer Front-/Heckscheibe des Fahrzeugs überstreicht.In current practice, a windshield wiper is formed from a wiper arm and a wiper blade that can be attached to it. The wiper arm is non-rotatably connected to a wiper shaft of the wiper system. In windshield wiper operation, the shaft is driven alternately in opposite directions of rotation by means of an electric motor, so that the wiper blade sweeps over the windshield surface of a front / rear window of the vehicle in an oscillating movement.

In einem gattungsgemäßen Scheibenwischer weist der Wischerarm einen Nabenabschnitt auf, der drehfest sowie kraftübertragend mit der von der Scheibenwischeranlage antreibbaren Wischerwelle verbindbar ist. Zudem weist der Wischerarm an seinem wellenfernen Ende eine Adapterkontur zur Befestigung des Wischerblatts auf.In a generic windshield wiper, the wiper arm has a hub section which can be connected in a rotationally fixed and force-transmitting manner to the wiper shaft which can be driven by the windshield wiper system. In addition, the wiper arm has an adapter contour at its end remote from the shaft for fastening the wiper blade.

Der Wischerarm ist im Stand der Technik in der Regel mehrteilig aufgebaut, wodurch sich ein hoher Bauteilaufwand sowie ein aufwendiger Zusammenbau ergibt.In the state of the art, the wiper arm is generally constructed in several parts, which results in a high component expenditure and a complex assembly.

Aus der EP 0 208 960 A1 ist ein einteiliger Scheibenwischerarm mit einer integrierten Scheibenwasch-Wasserleitung bekannt. Aus der DE 10 2005 048 344 A1 ist ein weiterer Scheibenwischerarm bekannt.From the EP 0 208 960 A1 a one-piece windshield wiper arm with an integrated windshield washer water line is known. From the DE 10 2005 048 344 A1 Another wiper arm is known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Scheibenwischer bereitzustellen, dessen Wischerarm im Vergleich zum Stand der Technik unter Reduzierung des Bauteilaufwands einfacher herstellbar ist. Zudem soll als Zusatzfunktion eine Waschwasserführung integriert werden können.The object of the invention is to provide a windshield wiper, the wiper arm of which is easier to manufacture than the prior art, while reducing the amount of components. In addition, a wash water guide should be integrated as an additional function.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred developments of the invention are disclosed in the subclaims.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 weist der Wischerarm einen Hybridaufbau auf, und zwar mit einem metallischen oder nichtmetallischen Grundkörper sowie mit einer damit in einem Kunststoff-Spritzgießverfahren einstückig sowie stoffschlüssig angeformten Kunststoffmatrix. Auf diese Weise kann der Wischerarm komplett im Spritzgießverfahren als eine einteilige Baueinheit hergestellt werden. Um eine einfache Verarbeitung der Kunststoffmatrix im Spritzgießverfahren bereitzustellen, ist es bevorzugt, wenn die Kunststoffmatrix ein Thermoplast ist.According to the characterizing part of claim 1, the wiper arm has a hybrid structure, namely with a metallic or non-metallic base body and with a plastic matrix integrally and integrally molded therewith in a plastic injection molding process. In this way, the wiper arm can be manufactured entirely in the injection molding process as a one-piece structural unit. In order to provide simple processing of the plastic matrix in the injection molding process, it is preferred if the plastic matrix is a thermoplastic.

In einer technischen Umsetzung kann der Wischerarm-Grundkörper im Querschnitt U-förmig mit einer Basiswand sowie davon abragenden Seitenwänden aufweisen. Die Basiswand kann zusammen mit den Seitenwänden die Kunststoffmatrix einfassen, so dass die Kunststoffmatrix vor äußeren mechanischen Einflüssen geschützt ist. Ein solcher Schutz der Kunststoffmatrix ist jedoch nicht Priorität. Die Kunststoffmatrix ist im Wesentlichen erforderlich, um die Verbindung zwischen Wischerwelle und dem Wischerarm herstellen zu können. Im zweiten Schritt ist die Kunststoffmatrix erforderlich, um auch die Waschwasserführung im Gasinndruckverfahren herstellen zu können.In a technical implementation, the wiper arm base can have a U-shaped cross section with a base wall and side walls protruding therefrom. The base wall can enclose the plastic matrix together with the side walls, so that the plastic matrix is protected from external mechanical influences. Protecting the plastic matrix in this way is not a priority. The plastic matrix is essentially necessary in order to be able to establish the connection between the wiper shaft and the wiper arm. In the second step, the plastic matrix is required in order to be able to produce the wash water system using the gas pressure process.

In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn in einer Scheibenwischer-Einbaulage die Grundkörper-Basiswand eine vom Fahrzeug abgewandte Wischerarm-Sichtseite bildet. Demgegenüber kann an der, dem Fahrzeug zugewandten Wischerarm-Seite die Kunststoffmatrix freigelegt sein. Die Kunststoffmatrix kann (im Hinblick auf ihre Materialbeschaffenheit) unabhängig vom Wischerarm-Grundkörper angepasst sein. Zudem kann die Kunststoffmatrix speziell für die Ausbildung von Funktionsabschnitten ausgelegt sein, insbesondere einem Waschwasserkanal, der oben genannten Adapterkontur zur lösbaren Befestigung des Wischerblattes und/oder des Nabenabschnittes zur Befestigung des Wischerarms auf der Wischerwelle.In this context, it is preferred if, in a windshield wiper installation position, the base body base wall forms a wiper arm visible side facing away from the vehicle. In contrast, the plastic matrix can be exposed on the wiper arm side facing the vehicle. The plastic matrix can be adapted independently of the main body of the wiper arm (with regard to its material properties). In addition, the plastic matrix can be designed specifically for the formation of functional sections, in particular a washing water channel, the above-mentioned adapter contour for releasably fastening the wiper blade and / or the hub section for fastening the wiper arm on the wiper shaft.

In einer bevorzugten Wischerarm-Geometrie erstreckt sich der im Querschnitt U-förmige Grundkörper in einer Wischerarm-Längsrichtung im Wesentlichen komplett über die gesamte Wischerarm-Länge. Im Hinblick auf eine stabile Wellen-Anbindung ist es bevorzugt, wenn die Grundkörper-Basiswand an einer nabenseitigen Übergangskante in eine davon abgewinkelte Grundkörper-Stirnwand übergeht. Die Grundkörper-Stirnwand kann die beiden Grundkörper-Basiswände in einer Wischerarm-Querrichtung miteinander verbinden, so dass der sich in Wischerarm-Längsrichtung erstreckende Grundkörper-Innenraum nach außen zu zumindest einer Seite abgeschlossen ist.In a preferred wiper arm geometry, the base body, which is U-shaped in cross section, extends essentially completely in the longitudinal direction of the wiper arm over the entire length of the wiper arm. With regard to a stable shaft connection, it is preferred if the base body base wall merges into a base body end wall angled away at a hub-side transition edge. The base body end wall can connect the two base body base walls to one another in a wiper arm transverse direction, so that the interior of the base body, which extends in the longitudinal direction of the wiper arm, is closed to the outside on at least one side.

Die triebliche Verbindung des Wischerarms an der Wischerwelle kann durch eine Steckverbindung realisiert sein. Hierzu kann der Wischerarm-Nabenabschnitt einen hohlzylindrischen Steckkanal aufweisen. In dem Steckkanal kann in einer Zusammenbaulage ein Wellenende der Wischerwelle drehfest eingesteckt sein. Bevorzugt kann das Wellenende eine Steckverzahnung aufweisen, die in eine korrespondierende Innen-Steckverzahnung des hohlzylindrischen Steckkanals des Wischerarm-Nabenabschnittes eingreift. Zudem kann die obige Steckverbindung durch eine Ringschnappverbindung und/oder durch ein Schnellkupplungssystem mit Verriegelung gesichert sein. Zur axialen Sicherung des Wischerarms auf der Wischerwelle können auch Zusatzelemente wie Sperrbolzen, Federelemente oder Sperrbleche eingesetzt werden, um eine formschlüssige Verbindung herzustellen.The drive connection of the wiper arm to the wiper shaft can be realized by a plug connection. For this purpose, the wiper arm hub section can have a hollow cylindrical plug-in channel. In an assembled position, a shaft end of the wiper shaft can be inserted in a rotationally fixed manner in the plug-in channel. The shaft end can preferably have a spline which engages in a corresponding inner spline of the hollow cylindrical plug channel of the wiper arm hub section. In addition, the above Plug connection can be secured by a snap ring connection and / or by a quick coupling system with locking. Additional elements such as locking bolts, spring elements or locking plates can also be used to axially secure the wiper arm on the wiper shaft in order to establish a positive connection.

Im Hinblick auf eine stabile sowie betriebssichere Gestaltung des Wischerarm-Nabenabschnittes ist die folgende Wischerarm-Geometrie von Vorteil: demzufolge kann bevorzugt ein Innenumfang des hohlzylindrischen Steckkanals über eine Radial-Restbodendicke der Kunststoffmatrix von den Grundkörper-Seitenwänden und von der Grundkörper-Stirnwand beabstandet sein. Zusätzlich kann ein Kanalboden des hohlzylindrischen Steckkanals über eine Axial-Restbodendicke der Kunststoffmatrix von der Grundkörper-Basiswand beabstandet sein.With regard to a stable and reliable design of the wiper arm hub section, the following wiper arm geometry is advantageous: consequently, an inner circumference of the hollow cylindrical plug-in channel can preferably be spaced apart from the base body side walls and from the base body end wall via a radial residual bottom thickness of the plastic matrix. In addition, a channel base of the hollow cylindrical plug-in channel can be spaced apart from the base body base wall by way of an axial residual base thickness of the plastic matrix.

Zur Steigerung der Funktionalität des Wischerarms kann dieser eine integrierte Scheibenwaschwasserführung aufweisen, bei der das Scheibenwaschwasser über einen, in der Wischerwelle verlaufenden Wellenkanal in einen, im Wischerarm verlaufenden Wischerarm-Kanal übergeht. Dieser kann sich bis zu einer oder mehreren im Wischerarm ausgebildeten Austrittsdüsen und/oder einem Adapter zur Wischwasserübergabe an den Scheibenwischer im Bereich des Scheibenwischeradapters erstrecken.To increase the functionality of the wiper arm, the wiper arm can have an integrated windshield washer fluid guide, in which the windshield washer water merges into a wiper arm channel running in the wiper arm via a shaft channel running in the wiper shaft. This can extend up to one or more outlet nozzles formed in the wiper arm and / or an adapter for transferring the wiper water to the wiper in the area of the wiper adapter.

Im Hinblick auf einen konstruktiv einfachen Strömungsübergang zwischen dem Wellenkanal der Wischerwelle und dem Wischerarm-Kanal ist die folgende Wischerarm-Geometrie von Vorteil: so kann der Wischerarm-Kanal bevorzugt komplett in der Kunststoffmatrix ausgebildet sein, das heißt unabhängig vom Wischerarm-Grundkörper ausgebildet sein. Zudem kann der Wischerarm-Kanal mit einer Zulauföffnung in einen Steckkanal-Boden des Nabenabschnittes einmünden und dort in Strömungsverbindung mit einer stirnseitigen Auslauföffnung des Wellenkanals sein. Die Wischerwelle kann in diesem Fall bevorzugt eine Hohlwelle sein, in der sich der Wellenkanal koaxial zur Wellenachse erstreckt.With regard to a structurally simple flow transition between the shaft channel of the wiper shaft and the wiper arm channel, the following wiper arm geometry is advantageous: for example, the wiper arm channel can preferably be embodied completely in the plastic matrix, that is to say be formed independently of the main body of the wiper arm. In addition, the wiper arm channel with an inlet opening can open into a plug-in channel bottom of the hub section and be there in flow connection with an end outlet opening of the shaft channel. In this case, the wiper shaft can preferably be a hollow shaft in which the shaft channel extends coaxially to the shaft axis.

Im Hinblick auf eine konstruktiv einfache Bereitstellung der Wischwasserdüse im Wischerarm ist es bevorzugt, wenn in einer Grundkörper-Seitenwand die Düsenöffnung ausgebildet ist, die bei noch separatem Grundkörper eingebracht wird, und zwar mit einem Öffnungsdurchmesser, der noch größer ist als ein Düsendurchmesser im fertiggestellten Wischerarm-Zustand. Der Innenumfang der Grundkörper-Düsenöffnung kann mit einer Kunststoffmatrix-Schicht beschichtet sein, die einen freien Strömungsquerschnitt des aus der Düse austretenden Wischwasser begrenzt.With regard to a structurally simple provision of the wiper water nozzle in the wiper arm, it is preferred if the nozzle opening is formed in a base body side wall, which is introduced with the base body still separate, with an opening diameter that is even larger than a nozzle diameter in the finished wiper arm -Status. The inner circumference of the base body nozzle opening can be coated with a plastic matrix layer, which limits a free flow cross section of the mop water emerging from the nozzle.

Nachfolgend ist ein bevorzugter Prozessablauf zur Herstellung des Wischerarms beschrieben: so kann im Spritzgießverfahren in einem ersten Prozessschritt der Wischerarm-Grundkörper als ein Einlegerteil in eine Werkzeugkavität eines Spritzgießwerkzeugs eingelegt werden. In einem zweiten Prozessschritt kann eine flüssige Kunststoffmatrix-Ausgangskomponente in den Grundkörper-Innenraum eingespritzt werden, und zwar bevorzugt in einem Gasinnendruckverfahren. In diesem Fall kann sich ein Hohlraum in der Kunststoffmatrix bilden, der den Wischerarm-Kanal darstellt.A preferred process sequence for producing the wiper arm is described below: in the injection molding process, the wiper arm base body can be inserted as an insert part in a mold cavity of an injection molding tool in a first process step. In a second process step, a liquid plastic matrix starting component can be injected into the interior of the main body, and preferably in a gas pressure process. In this case, a cavity can form in the plastic matrix, which represents the wiper arm channel.

Die Wischwasserdüse kann prozesstechnisch einfach wie folgt hergestellt werden: so kann in einem zweiten Prozessschritt eine Spritzgießwerkzeug-Formfläche unter Bildung einer Entformungsebene mit der Grundkörper-Seitenwand in Anlage sein, in der vorab die Düsenöffnung ausgebildet ist. In der Spritzgießwerkzeug-Formfläche kann eine Überlaufkammer in Flucht zur Grundkörper-Düsenöffnung ausgebildet sein. In diesem Fall wird die im zweiten Prozessschritt eingespritzte flüssige Kunststoffmatrix-Ausgangskomponente vom Grundkörper-Innenraum durch die Grundkörper-Düsenöffnung in die Überlaufkammer des Spritzgießwerkzeugs verdrängt, und zwar unter Bildung der bereits erwähnten Kunststoffmatrix-Schicht in der Grundkörper-Düsenöffnung, die den Strömungsquerschnitt des austretenden Wischwassers definiert.In terms of process technology, the washer fluid nozzle can be produced simply as follows: in a second process step, an injection mold surface can be in contact with the base body side wall, forming a demolding plane, in which the nozzle opening is formed beforehand. An overflow chamber in alignment with the base body nozzle opening can be formed in the injection mold surface. In this case, the liquid plastic matrix starting component injected in the second process step is displaced from the main body interior through the main body nozzle opening into the overflow chamber of the injection mold, with the formation of the already mentioned plastic matrix layer in the main body nozzle opening, which cross-sectional area of the emerging Wiping water defined.

Wie bereits oben erwähnt, befindet sich am wellenfernen Ende des Wischerarms eine Adapterkontur zur lösbaren Befestigung des Wischerblattes. Die Adapterkontur kann in einer bevorzugten Ausführungsvariante alleine im Wischerarm-Grundkörper, das heißt von der Kunststoffmatrix, ausgebildet sein. Bevorzugt kann die Adapterkontur wie im Stand der Technik ausgeführt sein, so dass herkömmliche Wischerblätter ohne weiteres am erfindungsgemäßen Wischerarm montierbar sind. Bevorzugt kann der Wischerarm-Grundkörper am wellenfernen Wischerarm-Ende die Kunststoffmatrix um einen freien Überstand in der Wischerarm-Längsrichtung überragen. In diesem Fall kann die Adapterkontur im freien Grundkörper-Überstand ausgebildet sein.As already mentioned above, there is an adapter contour for releasable attachment of the wiper blade at the end of the wiper arm remote from the shaft. In a preferred embodiment variant, the adapter contour can be formed solely in the wiper arm base body, that is to say from the plastic matrix. The adapter contour can preferably be designed as in the prior art, so that conventional wiper blades can be easily mounted on the wiper arm according to the invention. The wiper arm base body can preferably protrude the plastic matrix at the end of the wiper arm remote from the shaft by a free projection in the longitudinal direction of the wiper arm. In this case, the adapter contour can be formed in the free base body protrusion.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the attached figures.

Es zeigen:

  • 1 in einer Ansicht von hinten ein zweispuriges Fahrzeug mit einem heckseitigen Scheibenwischer;
  • 2 in einer Detaildarstellung den Wischerarm des Scheibenwischers in unterschiedlichen Betriebszuständen;
  • 3 und 4 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Wischerarms-Nabenabschnittes;
  • 5 in einer Ansicht entsprechend der 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Wischerarm-Nabenabschnittes;
  • 6 in einer Ansicht entsprechend der 2 einen Wischerarm gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 7 eine Ansicht, anhand der die Herstellung des in der 6 gezeigten Wischerarms angedeutet ist; und
  • 8 in einer perspektivischen Darstellung ein wellenfernes Ende des Wischerarms, an dem eine Adapterkontur ausgebildet ist.
Show it:
  • 1 in a view from behind a two-lane vehicle with a rear wiper;
  • 2nd in a detailed representation the wiper arm of the wiper in different operating states;
  • 3rd and 4th a first embodiment of a wiper arm hub portion;
  • 5 in a view corresponding to the 4th a second embodiment of a wiper arm hub portion;
  • 6 in a view corresponding to the 2nd a wiper arm according to a further embodiment;
  • 7 a view based on the manufacture of the in the 6 shown wiper arm is indicated; and
  • 8th a perspective view of an end of the wiper arm remote from the shaft, on which an adapter contour is formed.

Die Erfindung ist nachfolgend lediglich beispielhaft anhand eines Heckscheibenwischers beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen speziellen Anwendungsfall beschränkt. Vielmehr ist die Erfindung allgemein auf Scheibenwischer für jegliche Art von Fahrzeugscheiben anwendbar.The invention is described below by way of example only with reference to a rear window wiper. However, the invention is not restricted to this special application. Rather, the invention is generally applicable to wipers for any type of vehicle window.

In der 1 ist die Heckseite eines zweispurigen Fahrzeugs gezeigt, die eine gewölbte Heckscheibe 1 aufweist. Auf der gewölbten Heckscheibe 1 des Fahrzeugs liegt ein Heck-Scheibenwischer 3 auf. Dieser überstreicht im Scheibenwischer-Betrieb die Heckscheibe 1 in einer gegensinnigen Pendelbewegung. Der Scheibenwischer 3 ist in der 1 aus einem Wischerarm 5 und einem daran befestigten Wischerblatt 7 ausgebildet. Der Wischerarm 5 ist drehfest an einer Wischerwelle 9 einer Scheibenwischeranlage angebunden. Im Scheibenwischer-Betrieb wird die Wischerwelle 9 über einen Elektromotor in zueinander gegensinnigen Drehrichtungen angetrieben, wodurch das Wischerblatt 7 in einer Pendelbewegung über die Scheibenfläche der Heckscheibe 1 des Fahrzeugs streicht.In the 1 the rear side of a two-lane vehicle is shown, which has a curved rear window 1 having. On the arched rear window 1 the vehicle has a rear wiper 3rd on. This sweeps over the rear window in wiper mode 1 in an opposing pendulum motion. The windshield wiper 3rd is in the 1 from a wiper arm 5 and a wiper blade attached to it 7 educated. The wiper arm 5 is non-rotatable on a wiper shaft 9 connected to a windscreen wiper system. The wiper shaft is in wiper mode 9 driven by an electric motor in opposite directions of rotation, whereby the wiper blade 7 in a pendulum motion over the window surface of the rear window 1 of the vehicle.

Wie aus der 2 hervorgeht, ist der Wischerarm 5 in seinem unverformten Fertigungszustand F gekrümmt, der in der 2 mit gestrichelter Linie angedeutet ist. In seiner mit durchgezogener Linie angedeuteten, eingebauten Betriebslage B ist der Wischerarm 5 unter Aufbrauch seiner Krümmung sowie unter Aufbau einer Rückstellkraft elastisch verformt sowie in Druckanlage mit der Heckscheibe 1. Zudem ist in der 2 in gestrichelter Linie der Wischerarm in seiner Demontagelage D gezeigt, in der Wischerarm 5 elastisch nach fahrzeugaußen gekrümmt wird, um einen einfachen Wechsel von Wischerblättern 7 zu ermöglichen.As from the 2nd emerges is the wiper arm 5 in its undeformed state of manufacture F curved, which in the 2nd is indicated with a dashed line. In its built-in operating position, indicated by a solid line B is the wiper arm 5 elastically deformed using its curvature and building up a restoring force and in pressure with the rear window 1 . In addition, in the 2nd in the broken line the wiper arm in its disassembly position D shown in the wiper arm 5 is elastically curved towards the outside of the vehicle to make it easy to change the wiper blades 7 to enable.

Wie aus der 3 oder 4 hervorgeht, ist der Wischerarm 5 als ein Hybridaufbau realisiert, der einen Grundkörper 11, zum Beispiel aus einem Faserverbundkunststoff, und eine Kunststoffmatrix 13 aufweist. Der Grundkörper 11 ist im Querschnitt U-förmig ausgebildet, und zwar mit einer Basiswand 15 sowie davon abragenden Seitenwänden 17, 19. Die Basiswand 15 sowie die Seitenwände 17, 19 des U-förmigen Grundkörpers 11 fassen die Kunststoffmatrix 13 ein. In der in der 2 angedeuteten eingebauten Betriebslage B bildet die Grundkörper-Basiswand 15 eine vom Fahrzeug abgewandte Wischerarm-Sichtseite, während an der, dem Fahrzeug zugewandten Wischerwarm-Seite die Kunststoffmatrix 13 freigelegt ist.As from the 3rd or 4th emerges is the wiper arm 5 realized as a hybrid structure that has a basic body 11 , for example from a fiber composite plastic, and a plastic matrix 13 having. The basic body 11 is U-shaped in cross-section, with a base wall 15 as well as protruding side walls 17th , 19th . The base wall 15 as well as the side walls 17th , 19th of the U-shaped body 11 grasp the plastic matrix 13 a. In the in the 2nd indicated built-in operating situation B forms the basic body base wall 15 a wiper arm visible side facing away from the vehicle, while the plastic matrix on the wiper warm side facing the vehicle 13 is exposed.

Gemäß der 4 ist in der Kunststoffmatrix 13, unabhängig vom Wischerarm-Grundkörper 11, ein Nabenabschnitt 21 ausgebildet. Dieser weist einen hohlzylindrischen Steckkanal 23 auf, in dem in der Zusammenbaulage (3 oder 4) ein Wellenende 25 der Wischerwelle 9 drehfest eingesteckt ist. Das Wellenende 15 weist eine angedeutete Außen-Steckverzahnung 53 auf, die in Eingriff mit einer korrespondierenden (nicht gezeigten) Innen-Steckverzahnung am Innenumfang des hohlzylindrischen Steckkanals 23 ist.According to the 4th is in the plastic matrix 13 , independent of the wiper arm base 11 , a hub section 21st educated. This has a hollow cylindrical plug-in channel 23 on in the assembled position ( 3rd or 4th ) a shaft end 25th the wiper shaft 9 is rotatably inserted. The shaft end 15 has an indicated external splines 53 on, which engages with a corresponding (not shown) splines on the inner circumference of the hollow cylindrical plug channel 23 is.

Wie aus den 3 und 4 weiter hervorgeht, ist in der dargestellten Zusammenbaulage der Innenumfang des Steckkanals 23 über eine Radial-Restbodendicke r der Kunststoffmatrix 13 von den Grundkörper-Seitenwänden 17, 19 sowie von einer Grundkörper-Stirnwand 27 beabstandet. Die Grundkörper-Basiswand 15 geht an einer nabenseitigen Übergangskante 29 in die davon abgewinkelte Stirnwand 27 über. Diese verbindet die beiden Grundkörper-Seitenwände 17, 19 in einer Wischerarm-Querrichtung y.Like from the 3rd and 4th further emerges is the inner circumference of the plug-in channel in the assembly position shown 23 over a radial residual bottom thickness r of the plastic matrix 13 from the base body side walls 17th , 19th as well as a bulkhead bulkhead 27th spaced. The basic body base wall 15 goes on a hub-side transition edge 29 into the angled end wall 27th about. This connects the two base body side walls 17th , 19th in a wiper arm transverse direction y.

In den 3 oder 4 ist der hohlzylindrische Steckkanal 23 als ein Sackloch ausgeführt, wobei ein Steckkanal-Boden 31 über eine Axial-Restbodendicke a der Kunststoffmatrix 13 von der Grundkörper-Basiswand 15 beabstandet ist.In the 3rd or 4th is the hollow cylindrical plug-in channel 23 executed as a blind hole, with a plug channel bottom 31 over an axial residual bottom thickness a of the plastic matrix 13 from the base body base wall 15 is spaced.

In der 5 ist der Nabenabschnitt 21 des Wischerarms 5 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu den 3 oder 4 ist in der 5 der hohlzylindrische Steckkanal 23 nicht unmittelbar durch die Kunststoffmatrix 13 ausgebildet, sondern vielmehr durch eine Metallhülse 33. Diese wird vor Durchführung des Spritzgießverfahrens als ein Einlegerteil in eine Werkzeugkavität 43 eines Spritzgießwerkzeugs 45 eingelegt.In the 5 is the hub section 21st of the wiper arm 5 shown according to a second embodiment. Unlike the 3rd or 4th is in the 5 the hollow cylindrical plug-in channel 23 not directly through the plastic matrix 13 trained, but rather by a metal sleeve 33 . This is inserted as an insert into a mold cavity before the injection molding process is carried out 43 an injection mold 45 inserted.

In der 6 ist ein Wischerarm 5 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Demzufolge weist der Wischerarm 5 eine darin integrierte Wischerwasserführung auf, bei der das Wischerwasser über einen in der Wischerwelle 9 verlaufenden Wellenkanal 35 in einen, im Wischerarm 5 verlaufenden Wischerarm-Kanal 37 übergeht. Der Wischerarm-Kanal 37 erstreckt sich bis zu einer oder mehreren im Wischerarm 5 ausgebildeten Austrittsdüsen 39, die lediglich in der 7 angedeutet ist.In the 6 is a wiper arm 5 shown according to a further embodiment. As a result, the wiper arm points 5 an integrated wiper water guide, in which the wiper water flows through one in the wiper shaft 9 extending wave channel 35 in one, in the wiper arm 5 trending wiper arm channel 37 transforms. The wiper arm channel 37 extends to one or several in the wiper arm 5 trained outlet nozzles 39 that are only in the 7 is indicated.

Wie aus der 7 hervorgeht, ist die Düsenöffnung der Austrittsdüse 39 in einer Grundkörper-Seitenwand 17 ausgebildet. Deren Innenumfang ist mit einer Kunststoffmatrix-Schicht 41 beschichtet, die den Strömungsquerschnitt des austretenden Wischwassers begrenzt.As from the 7 is the nozzle opening of the outlet nozzle 39 in a base body side wall 17th educated. The inner circumference is covered with a plastic matrix layer 41 coated, which limits the flow cross-section of the emerging washer fluid.

Das Spritzgießverfahren erfolgt grob vereinfacht in der nachfolgend beschriebenen Prozessabfolge: So wird zunächst in die Grundkörper-Seitenwand 17 des Wischerarm-Grundkörpers 11 die Düsenöffnung der Austrittsdüse 39 eingebraucht. Anschließend wird in einem ersten Prozessschritt der Wischerarm-Grundkörper 11 als ein Einlegerteil in eine Werkzeugkavität 43 eines Spritzwerkzeugs 45 eingelegt. In einem zweiten Prozessschritt wird eine flüssige Kunststoffmatrix-Ausgangskomponente in den Grundkörper-Innenraum 20 ( 8) eingespritzt, und zwar in einem Gasinnendruckverfahren. Dadurch bildet sich in der eingespritzten Kunststoffmatrix 13 ein Hohlraum, der den Wischerarm-Kanal 37 darstellt.The injection molding process is carried out in a roughly simplified manner in the process sequence described below: First, the base body side wall 17th of the wiper arm base 11 the nozzle opening of the outlet nozzle 39 used up. The wiper arm base is then made in a first process step 11 as an insert part in a tool cavity 43 an injection mold 45 inserted. In a second process step, a liquid plastic matrix starting component is placed in the interior of the basic body 20th ( 8th ) injected, in a gas pressure process. This forms in the injected plastic matrix 13 a cavity that the wiper arm channel 37 represents.

Wie aus der 7 weiter hervorgeht, ist eine Spritzgießwerkzeug-Formfläche 47 unter Bildung einer Entformungsebene E mit der Grundkörper-Seitenwand 17 in Anlage, in der die Düsenöffnung der Austrittsdüse 39 ausgebildet ist. In der Spritzgießwerkzeug-Formfläche 47 ist eine Überlaufkammer 49 in Flucht zur Düsenöffnung ausgebildet. Dadurch kann im zweiten Prozessschritt die flüssige Kunststoffmatrix-Ausgangskomponente vom Grundkörper-Innenraum 20 durch die Grundkörper-Düsenöffnung 39 in die Überlaufkammer 49 des Spritzgießwerkzeugs 45 einströmen, und zwar unter Bildung der Kunststoffmatrix-Schicht 41 am Innenumfang der Grundkörper-Düsenöffnung 39.As from the 7 further emerges is an injection mold surface 47 forming a demoulding level E with the base body side wall 17th in plant in which the nozzle opening of the outlet nozzle 39 is trained. In the injection mold surface 47 is an overflow chamber 49 trained in alignment to the nozzle opening. As a result, in the second process step, the liquid plastic matrix starting component can be removed from the interior of the main body 20th through the main body nozzle opening 39 into the overflow chamber 49 of the injection mold 45 flow in, forming the plastic matrix layer 41 on the inner circumference of the main body nozzle opening 39 .

In der 8 ist in perspektivischer Darstellung das wellenferne Ende des Wischerarms 5 dargestellt. Demzufolge überragt der Wischerarm-Grundkörper 11 am wellenfernen Wischerarm-Ende die Kunststoffmatrix 13 um einen freien Überstand Δx in der Wischerarm-Längsrichtung x. Der Wischerarm-Grundkörper 11 ist an seinem wellenfernen Ende in der Wischerarm-Längsrichtung x offen gestaltet. Im freien Grundkörper-Überstand Δx ist eine Adapterkontur 51 ausgebildet, an der das Wischerblatt 7 lösbar befestigt werden kann.In the 8th is a perspective view of the far end of the wiper arm 5 shown. As a result, the wiper arm base protrudes 11 the plastic matrix at the end of the wiper arm remote from the shaft 13 for a free supernatant Δx in the wiper arm longitudinal direction x. The wiper arm base 11 is open at its far end in the wiper arm longitudinal direction x. In the free body protrusion Δx is an adapter contour 51 trained on the wiper blade 7 can be detachably attached.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
Heckscheiberear window
33rd
Scheibenwischerwindshield wipers
55
WischerarmWiper arm
77
Wischerblattwiper blade
99
WischerwelleWiper shaft
1111
GrundkörperBasic body
1313
KunststoffmatrixPlastic matrix
1515
BasiswandBase wall
17, 1917, 19
Seitenwändeside walls
2020th
Grundkörper-InnenraumBasic body interior
2121
NabenabschnittHub section
2323
SteckkanalPlug-in channel
2525th
WellenendeShaft end
2727th
StirnwandFront wall
2929
ÜbergangskanteTransition edge
3131
SteckkanalbodenPlug-in channel floor
3333
MetallhülseMetal sleeve
3535
WellenkanalWave channel
3737
Wischerarm-KanalWiper arm channel
3939
AustrittsdüseOutlet nozzle
4141
Kunststoffmatrix-SchichtPlastic matrix layer
4343
WerkzeugkavitätTool cavity
4545
SpritzgießwerkzeugInjection mold
4747
FormflächeMolding surface
4949
ÜberlaufkammerOverflow chamber
5151
Adapteradapter
5353
SteckverzahnungSplines
ΔxΔx
ÜberstandGot over
DD
DemontagelageDisassembly
BB
BetriebslageOperating situation
FF
FertigungslageManufacturing situation
EE
EntformungsebeneDemoulding level

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 0208960 A1 [0005]EP 0208960 A1 [0005]
  • DE 102005048344 A1 [0005]DE 102005048344 A1 [0005]

Claims (10)

Scheibenwischer für ein Fahrzeug mit einem Wischerarm (5) mit einem Nabenabschnitt (21), der drehfest sowie kraftübertragend mit einer antreibbaren Wischerwelle (9) einer Scheibenwischeranlage verbindbar ist, und mit einer, am wellenfernen Ende des Wischerarms (5) ausgebildeten Adapterkontur (51) zur Befestigung eines Wischerblatts (7), dadurch gekennzeichnet, dass der Wischerarm (5) einen Hybridaufbau mit einem metallischen oder nichtmetallischen Grundkörper (11) und mit einer Kunststoffmatrix (13) aufweist, die mittels eines Kunststoff-Spritzgießverfahrens einstückig sowie stoffschlüssig miteinander verbunden sind.Windscreen wiper for a vehicle with a wiper arm (5) with a hub section (21) which can be connected in a rotationally fixed and force-transmitting manner to a drivable wiper shaft (9) of a windscreen wiper system, and with an adapter contour (51) formed on the end of the wiper arm (5) remote from the shaft. For fastening a wiper blade (7), characterized in that the wiper arm (5) has a hybrid structure with a metallic or non-metallic base body (11) and with a plastic matrix (13) which are integrally and integrally connected to one another by means of a plastic injection molding process. Scheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (11) im Querschnitt U-förmig mit einer Basiswand (15) sowie davon abragenden Seitenwänden (17, 19) ist, und dass die Basiswand (15) zusammen mit den Seitenwänden (17, 19) die Kunststoffmatrix (13) einfassen.Wipers after Claim 1 , characterized in that the base body (11) is U-shaped in cross section with a base wall (15) and side walls (17, 19) projecting therefrom, and that the base wall (15) together with the side walls (17, 19) is the plastic matrix Border (13). Scheibenwischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Scheibenwischer-Einbaulage die Basiswand (15) des Grundkörpers (11) eine vom Fahrzeug abgewandte Wischerarm-Sichtseite bildet, und/oder dass an der dem Fahrzeug zugewandte Wischerarm-Seite die Kunststoffmatrix (13) vom Grundkörper (11) freigelegt ist.Wipers after Claim 1 or 2nd , characterized in that in a windshield wiper installation position, the base wall (15) of the base body (11) forms a wiper arm visible side facing away from the vehicle, and / or that on the wiper arm side facing the vehicle, the plastic matrix (13) of the base body (11 ) is exposed. Scheibenwischer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kunststoffmatrix (13) des Wischerarms (5), im Wesentlichen unabhängig vom Wischerarm-Grundkörper (11), zumindest ein Funktionsabschnitt ausgebildet ist, insbesondere ein Waschwasserkanal (37), die Adapterkontur (51) und/oder der Nabenabschnitt (21).Wipers after Claim 1 , 2nd or 3rd , characterized in that at least one functional section is formed in the plastic matrix (13) of the wiper arm (5), essentially independently of the wiper arm base body (11), in particular a washing water channel (37), the adapter contour (51) and / or the Hub section (21). Scheibenwischer nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der im Querschnitt U-förmige Grundkörper (11) sich in einer Wischerarm-Längsrichtung (x) erstreckt, und/oder dass die Grundkörper-Basiswand (15) an einer nabenseitigen Übergangskante (29) in eine davon abgewinkelte Stirnwand (27) übergeht, mittels der ein Grundkörper-Innenraum (20) in der Wischerarm-Längsrichtung (x) abgeschlossen ist, und/oder dass die Grundkörper-Stirnwand (27) die beiden Grundkörper-Seitenwände (17, 19) in einer Wischerarm-Querrichtung (y) miteinander verbindet.Windshield wipers according to one of the Claims 2 , 3rd or 4th , characterized in that the cross-sectionally U-shaped base body (11) extends in a wiper arm longitudinal direction (x), and / or that the base body base wall (15) on a hub-side transition edge (29) into an angled end wall (29) 27) merges, by means of which a basic body interior (20) is closed in the wiper arm longitudinal direction (x), and / or that the basic body end wall (27) and the two basic body side walls (17, 19) in a wiper arm transverse direction (y) connects together. Scheibenwischer nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wischerarm-Nabenabschnitt (21) einen hohlzylindrischen Steckkanal (23) aufweist, in dem in einer Zusammenbaulage ein Wellenende der Wischerwelle (9) drehfest eingesteckt ist, und/oder dass ein Innenumfang des hohlzylindrischen Steckkanals (23) über eine Radial-Restbodendicke (r) der Kunststoffmatrix (13) von den Grundkörper-Seitenwänden (17, 19) und von der Grundkörper-Stirnwand (27) beabstandet ist, und/oder dass ein Kanalboden (31) des hohlzylindrischen Steckkanals (23) über eine Axial-Restbodendicke (a) der Kunststoffmatrix (13) von der Grundkörper-Basiswand (15) beabstandet ist.Wipers after Claim 2 , 3rd , 4th or 5 , characterized in that the wiper arm hub section (21) has a hollow cylindrical plug-in channel (23) in which, in an assembled position, a shaft end of the wiper shaft (9) is inserted in a rotationally fixed manner, and / or in that an inner circumference of the hollow cylindrical plug-in channel (23) has a Radial residual bottom thickness (r) of the plastic matrix (13) from the main body side walls (17, 19) and from the main body end wall (27) is spaced, and / or that a channel bottom (31) of the hollow cylindrical plug-in channel (23) via a Axial residual bottom thickness (a) of the plastic matrix (13) is spaced from the base body base wall (15). Scheibenwischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wischerarm (5) eine integrierte Wischwasserführung aufweist, bei der das Wischwasser über einen in der Wischerwelle (9) verlaufenden Wellenkanal (35) in einen im Wischerarm (5) verlaufenden Wischerarm-Kanal (37) übergeht, der bis zu einer im Wischerarm (5) ausgebildeten Austrittsdüse (39) führt, und dass insbesondere der Wischerarm-Kanal (37) komplett in der Kunststoffmatrix (13), das heißt unabhängig vom Wischerarm-Grundkörper (11), ausgebildet ist, und/oder dass der Wischerarm-Kanal (37) mit einer Zulauföffnung im Steckkanalboden (31) des Nabenabschnitts (21) in eine stirnseitige Öffnung des Wellenkanals (35) der Wischerwelle (9) mündet.Windscreen wiper according to one of the preceding claims, characterized in that the wiper arm (5) has an integrated wiper water guide, in which the wiper water runs via a shaft channel (35) running in the wiper shaft (9) into a wiper arm channel (5) running in the wiper arm (5). 37) which leads to an outlet nozzle (39) formed in the wiper arm (5), and that in particular the wiper arm channel (37) is completely formed in the plastic matrix (13), that is to say independently of the wiper arm base body (11) and / or that the wiper arm channel (37) opens with an inlet opening in the plug channel bottom (31) of the hub section (21) into an end opening of the shaft channel (35) of the wiper shaft (9). Scheibenwischer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenumfang der in der Grundkörper-Seitenwand (17) ausgebildeten Düsenöffnung mit einer Kunststoffmatrix-Schicht (41) beschichtet ist, die einen Strömungsquerschnitt des austretenden Wischwassers begrenzt, und/oder dass im Spritzgießverfahren in einem ersten Prozessschritt der Wischer-Grundkörper (11) als ein Einlegerteil in eine Werkzeugkavität (43) eines Spritzgießwerkzeugs (45) eingelegt wird, in einem zweiten Prozessschritt eine flüssige Kunststoffmatrix-Ausgangskomponente in den Grundkörper-Innenraum (20) eingespritzt wird, und zwar in einem Gasinnendruckverfahren, wodurch sich in der Kunststoffmatrix (13) ein Hohlraum bildet, der den Wischerarmkanal (37) darstellt.Wipers after Claim 7 , characterized in that an inner circumference of the nozzle opening formed in the base body side wall (17) is coated with a plastic matrix layer (41) which limits a flow cross-section of the emerging wiping water, and / or in a first process step in the injection molding process the wiper Base body (11) is inserted as an insert part in a tool cavity (43) of an injection mold (45), in a second process step a liquid plastic matrix starting component is injected into the interior of the base body (20), specifically in a gas pressure process, which results in the plastic matrix (13) forms a cavity which represents the wiper arm channel (37). Scheibenwischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Prozessschritt eine Spritzgießwerkzeug-Formfläche (47) unter Bildung einer Entformungsebene (E) mit der Grundkörper-Seitenwand (17) in Anlage ist, in der die Düsenöffnung (39) ausgebildet ist, und dass in der Spritzgießwerkzeug-Formfläche (47) eine Überlaufkammer (49) in Strömungsverbindung mit der Düsenöffnung (39) ausgebildet ist, und dass im zweiten Prozessschritt die flüssige Kunststoffmatrix-Ausgangskomponente vom Grundkörper-Innenraum (20) durch die Grundkörper-Düsenöffnung (39) in die Überlaufkammer (49) des Spritzgießwerkzeugs (45) einströmt, und zwar unter Bildung der Kunststoffmatrix-Schicht (41) in der Grundkörper-Düsenöffnung (39).Wipers after Claim 8 , characterized in that, in the second process step, an injection mold surface (47) is in abutment with the base body side wall (17), in which the nozzle opening (39) is formed, and in the injection mold Molding surface (47) an overflow chamber (49) is formed in flow connection with the nozzle opening (39), and that in the second process step the liquid plastic matrix starting component from the basic body interior (20) through the basic body nozzle opening (39) into the overflow chamber (49 ) of the injection mold (45) flows in, forming the plastic matrix layer (41) in the main body nozzle opening (39). Scheibenwischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterkontur (51) zur Befestigung des Wischerblattes (7) alleine am Wischerarm-Grundkörper (11) ausgebildet ist, und zwar unabhängig von der Kunststoffmatrix (13), und dass insbesondere der Wischerarm-Grundkörper (11) am wellenfernen Wischerarm-Ende die Kunststoffmatrix (13) um einen freien Überstand (Δx) in Wischerarm-Längsrichtung (x) überragt, und dass die Adapterkontur (51) im freien Grundkörper-Überstand (Δx) ausgebildet ist.Windscreen wiper according to one of the preceding claims, characterized in that the adapter contour (51) for fastening the wiper blade (7) alone on the wiper arm base body (11) is formed, regardless of the plastic matrix (13), and that in particular the wiper arm base (11) on the wiper arm end remote from the shaft projects beyond the plastic matrix (13) by a free projection (Δx) in the longitudinal direction of the wiper arm (x), and that the adapter contour (51) is formed in the free base body protrusion (Δx).
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EP0208960A1 (en) 1985-07-01 1987-01-21 Paul Journee S.A. One-piece windshield wiper arm with a windscreen washing water tube for motor vehicles
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DE102005048344A1 (en) 2005-10-10 2007-04-12 Robert Bosch Gmbh wiper arm

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