DE3119702A1

DE3119702A1 - Scheibenwischer

Info

Publication number: DE3119702A1
Application number: DE19813119702
Authority: DE
Inventors: Akira Okazaki Fukami; Hiroki Oobu Noguchi
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1980-06-03
Filing date: 1981-05-18
Publication date: 1982-01-14
Also published as: US4400845A; JPS6241149B2; JPS57928A; DE3119702C2

Description

I^OTKE - Bi)Hl INfS - ICfNüfe ' ·*'- -- Patentanwälte und

36OTKE UUHLING IVtNflE „ . _ _; Vertreter beim EPA

- Pci.iiAUM-^" -.--.-- --" -:. Dipl.-Ing. H. Tiedtke r E LLMAN N Dipl.-Chem. G. Bühling

31 19702 Dipl.-Ing. R. Kinne - 3 - Dipl.-Ing. R Grupe

Dipl.-Ing. B. Pellmann

Bavariaring 4, Postfach 202403

8000 München 2

Tel.: 089-539653

Telex: 5-24845 ti pat

cable: Germaniapatent München

18. Mai 1981 DK 1208 / case A5405-02 Soken

Nippon Soken, Inc.

Nishio-shi, Japan

Scheibenwischer

Die Erfindung bezieht sich auf einen Scheibenwischer zum Wischen des Glases einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges.

Ein Scheibenwischer zum Wischen des Glases einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges befindet sich in der Regel vor dem Fahrer desselben. Der Scheibenwischer ist während der Hin- und Herbewegung seines Wischblattes dem Winddruck ausgesetzt, wenn das Fahrzeug schnell fährt. Dabei besteht die Gefahr, daß das Wischblatt vom Winddruck verlagert wird und daß der Winddruck die Berührung zwischen der Oberfläche der Windschutzscheibe und dem Wischblatt aufhebt,und zwar insbesondere während der Rückführbewegung. Herkömmliche Scheibenwischer haben daher den Nachteil, daß

130062/0798

Deutsche Bank (München! KIo 51/61070 Dresdner Bank (München) KIo. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

- 6 - DE 1208

schneller Fahrt des Kraftfahrzeuges über der Oberfläche der Windschutzscheibe erzeugten Luftstromes stromauf gelegener Rand der flachen Platte näher an der Oberfläche der Windschutzscheibe befindet als ein stromab gelegener Rand der flachen Platte, und wobei die Deflektoren am stromauf bzw. stromab gelegenen Rand der flachen Platte angeordnet sind und den Luftstrom stören sollen und wobei der Deflektor am stromauf gelegenen Rand der flachen Platte auf deren der Windschutzscheibe zugewandter Seite angeordnet ist, während der andere Deflektor am stromab gelegenen Rand der flachen Platte auf deren von der Windschutzscheibe abgewandter Seite angeordnet ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht eines Scheibenwischers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im zerlegten Zustand;

Figur 2 eine Schnittdarstellung gemäß H-II in Figur 1 ;

Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung gemäß

III-III in Figur 1;

Figur 4 eine Figur 3 ähnliche schematische Schnittdarstellung, die jedoch eine andere Ausführungsform des Scheibenwischers gemäß der Er

findung zeigt; und

Figur 5 ein Diagramm, das Kennlinien wiedergibt, die sich bei Änderung des Winkels einer flachen 5 Platte eines Hebels ergeben.

130062/0796

■- 7 ~* '" " DE 1203

im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 erläutert. Ein Wischermotor 1, ein Wiseherkopf 2 und ein nicht dargestelltes Gestänge, das den Wischermotor 1 mit dem Wischerkopf 2 verbindet, bilden eine Antriebseinrichtung. Wie be-Jiärtnt ist, wird die Drehung des Wischermotors 1 vom Gestänge in öine nach links und rechts gerichtete Schwenkbewegung des Wischerköpfes 2 umgewandelt. Die Antriebseinrichtung ist mittels des Wischerkopfes 2 mit einem Arm 3 verbunden, der an seinem hinteren Ende in Verbindung mifc dem Wiseherkopf 2 öteht, so daß der Arm 3 eine Hin- und Herbewegung ausführt, wenn der Wiseherkopf 2 in vorstehend angegebener Weise hin- und herbewegt wird. Zwischen dem Wischerkopf 2 und dem Arm 3 ist eine Feder 4 angeordnet, die eine Kraft auf den Arm 3 ausübt, der an der Verbindungsstelle mit dem Wiseherkopf 2 schwenkbar angelenkt ist. An seinem vorderen Ende 3A weist der Arm 3 eine Stiftöffnung 11 auf. Zu einem bogenförmigen bzw. gekrümmten Hebel 5 gehören ein Anschlußabschnitt 12 mit einer Stiftöffnung 13, erste Hebelabschnitte 5a und 5b aowie Klaüeri 14. Ein zweiter Hebelabschnitt 6, der eine Stiftöffnung 15 sowie eine Klaue 17 aufweist, ist mittels eines Stiftes 16 mit einem Hebel bzw. Bügel 7 verbunden, der Klauen 18 aufweist. Der Hebel 5 und der zweite Hebelabschnitt 6 sind mit dem Arm 3 mittels eines nicht dargestellten Stiftes verbunden, der in die Stiftöffnungen 11, 13 und 15 gesteckt iöt. Der Hebel 5 übt aufgrund der Kraft einer Feder 8 mittels der Klauen 14 des Hebels 5 in Richtung zur Oberfläche G der Windschutzscheibe eine Druckkraft aus. Die Klauen 14 halten eine Stützleiste 9, die als elastisches Element ausgebildet ist und einen Wischgummi 10 trägt und abstützt. Die Stützleiste 9 wird außerdem von den Klauen 17 und 18 des zweiten Hebelabschnittes 6 bzw. des Bügels 7 gehalten. Während der Arm 3 geschwenkt wird, werden somit der Hebel 5, der zweite Hebelabschnitt 6, der Bügel 7, die Stützleiste 9 und der Wischgummi 10 ebenfalls hin- und her-

130082/07

— '- 4 -■ "" " DE 1208

die Oberfläche der Windschutzscheibe nicht ausreichend gesäubert wird und daß das Sichtfeld des Fahrers getrübt ist, so daß die Sicht des Fahrers beeinträchtigt ist.

Um diesen Nachteil zu beheben, sind schon verschiedene Vorschläge gemacht worden, die dem vorbeugen sollen, daß das Wischblatt den Kontakt mit der Windschutzscheibe verliert. Gemäß einem dieser Vorschläge ist die Kraft einer Feder des Scheibenwischers erhöht, damit das Wischblatt gegen die Oberfläche der Windschutzscheibe mit einer Kraft gedrückt wird, die größer als bei anderen Scheibenwischern ist. In diesem Fall ist jedoch der Reibwiderstand zwischen dem Wischblatt und der Oberfläche der Windschutzscheibe erhöht, so daß es notwendig ist, zum Antrieb des Scheibenwischers einen stärkeren Motor zu benutzen, der größere Abmessungen und eine höhere Leistungsaufnahme hat. Außerdem besteht der Nachteil, daß dann, wenn das Kraftfahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit fährt oder stillsteht, das Wischblatt die Oberfläche der Windschutzscheibe nicht optimal überstreichen kann und somit keine gute Wischwirkung erzielt.

Gemäß einem weiteren Vorschlag ist ein verhältnismäßig grosses flügel- bzw. schaufeiförmiges Element am Tragteil aus Metall bzw. Wischarm befestigt. Der Winddruck bewirkt, daß das schaufeiförmige Element eine dem Auftrieb am Wischblatt entgegenwirkende Kraft erzeugt, die das Wischblatt gegen die Oberfläche der Windschutzscheibe drückt. Die dem Auftrieb entgegenwirkende Kraft und die Kraft, die den Kontakt zwischen dem Wischblatt und der Windschutzscheibe aufzuheben versucht, sollen dabei einander ausgleichen.

Wenn das schaufeiförmige Element in vorgeschlagener Weise benutzt wird, wird im Prinzip eine Kraft erzeugt, die das Wischblatt gegen die Oberfläche der Windschutzscheibe zu drücken versucht und mit Zunahme der Strömungsgeschwindig-

130 062/0796

- 5 - DE 1208

keit der gegen das schaufeiförmige Element strömenden Luft stärker wird. Dabei ist jedoch zu beachten, daß die Richtung und die Geschwindigkeit der auf die Windschutzscheibe treffenden Luft bzw. des auf die Windschutzscheibe treffenden Windes nicht gleichmäßig sind. Wenn der Anstellwinkel des schaufeiförmigen Elementes auf den Wind richtig abgestimmt ist, könnte das schaufeiförmige Element die gewünschte Wirkung erzielen. Wenn dagegen der Wind in einer Richtung strömt, die für den Anstellwinkel nicht günstig ist, würde das Wischblatt die Berührung mit der Windschutzscheibe verlieren oder flattern. Ergebnis wäre wiederum, daß die Windschutzscheibe nicht ausreichend gesäubert wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Sichtfeld des Fahrers verengt ist und dadurch die Fahrsicherheit beeinträchtigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend geschilderten Nachteile herkömmlicher Scheibenwischer zu beheben. Insbesondere soll ein einfach konstruierter Scheibenwischer geschaffen werden, bei dem dafür gesorgt ist, daß das Wischblatt nicht den Kontakt mit der Oberfläche der Windschutzscheibe verliert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Scheibenwischer mit einem Wischblatt, das ein langgestrecktes, elastisches Element zum überstreichen der Oberfläche einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges sowie zumindest einen Hebel aufweist, der das elastische Element trägt, und mit einem Wischarm, der an seinem hinteren Ende mit dem Kraftfahrzeug und an seinem vorderen Ende mit dem Hebel verbunden ist und eine Hin- und Herbewegung ausführen kann, wobei vorgesehen ist, daß das Wischblatt eine flache Platte sowie mehrere Deflektoren aufweist, wobei die flache Platte bezüglich der Oberfläche der Windschutzscheibe derart geneigt angeordnet ist, daß sich ein bezüglich eines während

130062/0796

- 8 - DE 1208

geschwenkt. Daher führt der Wischgummi 10 des Wischblattes auf der Oberfläche G der Windschutzscheibe eine Hin- und Herbewegung aus, so daß er über diese wischt, während er von der Vorspannkraft der Feder 4 gegen die Oberfläche gedrückt wird. Die ersten Hebelabschnitte 5a und 5b des Hebels 5 bestehen aus zwei linearen, d.h. im wesentlichen geradlinigen Verstärkungselementen 19 und 20, einem Drahtelement 21 sowie einer flachen Platte 22. Die geradlinigen Verstärkungselemente 19 und das Drahtelement 21 sind an ihren einen Enden mit dem Änschlußabschnitt 12 und an ihren anderen Enden mit den Klauen 14 des Hebels 5 verbunden. Das geradlinige Verstärkungselement 19 ist am stromauf gelegenen Ende bzw. Rand 22a der flachen Platte 22 derart befestigt, daß es zur Oberfläche G der Windschutzscheibe vorsteht bzw. ragt.

Die flache Platte 22 ist an Verbindungseiementen 23 befestigt, die ihrerseits mit dem linearen Verstärkungselement 19 sowie dem Drahtelement 21 an mehreren Stellen verbunden sind. Außerdem ist die flache Platte 22 mit vorgegebenem Winkel bezüglich der Oberfläche G der Windschutzscheibe angeordnet. Das lineare Verstärkungselement 20, das etwas bogenförmig gekrümmt ist, ist am stromab gelegenen Ende bzw. Rand 22b der flachen Platte 22 über praktisch die gesamte Länge des ersten Hebelabschnittes 5a bzw. des zweiten Hebelabschnittes 5b befestigt.

Im folgenden wird die Funktionsweise des in vorstehend beschriebener Weise ausgebildeten Scheibenwischers erläutert. Dabei ist folgendes zu beachten. Ein Luftstrom hoher Geschwindigkeit strömt laminar, wenn sich der Strömung kein Hindernis entgegenstellt. Wenn jedoch ein Hindernis vorhanden ist und die Luft auf das Hindernis trifft, staut sich der Luftstrom auf der stromauf gelegenen Seite bzw. Vorderseite des Hindernisses, so daß dort durch den gestauten Luftstrom ein Überdruck entsteht. Auf der stromab gelegenen Seite bzw. Rückseite des Hindernisses löst sich

130062/0796

"'- 9 - DE 1208

der Luftstrom' ab, so daß turbulente Strömung auftritt und dort #ih" Unterdruck. cLh. ein unter dem atmosphärischen DrUdk liegender Drucke erzeugt wird*

Wenn ein Luftstrom mit höhei: Geschwindigkeit auf den Hebel 5 trifft (giehe Figur 3), entsteht dabei ein Luftstrom D, der entläng der flachen Platte 22 auf deren von der Oberfläche G eier Windschutzscheibe abgewandter Seite mit dem Winkel ätt6mt_f unter dem die flache Platte 22 geneigt ist, und auf das lineare Verstärküngselement 20 trifft. Der aufgrund deä Auftreffens auf das lineare Verstärkungselement 20 entätähende¹ Stau des Luftstromes führt zu einer Erhöhung des* statiächeiS Drucks auf der von der Oberfläche G der Windschutzscheibe abgewandfcen Seite der flachen Platte 22. Ferner entstellt ein Lüftström E, der entlang der der Oberfläche G der Windschutzscheibe zugewandten Söite der flachen Platte 22 Strömt« Dott sinkt deti statische Druck aufgrund der Losiösung dieses tjuf tströmes von der Oberfläche der flachen Platte¹ %%, Weil nämlich das lineare Verstärküngselement Mu eineftLösiösüng des Luffcstromes auf seiner stromab gelegenen Seite fühft. Ferner entsteht ein Luftstrom F/ der auf den zweiten Flebelabschnifct 6 trifft und wegen des Fehlens eines Hindernisses auf der stromab gelegenen Seite keine Kraft erzeugt, die doän zweiten Hebelabschnitt 6 nach oben zu belögen versucht*

Statt einer Hübkraft, die versucht, den Wischgummi 10 des Wischbiaties abaüheben und die Berührung mit der Oberfläche G der Windschutzscheibe auf2uheben_r wird somit aufgrund des VerhäitStfiS der LüftstfÖme auf den entgegengesetzten Seiten der fiaehen Platte 22 am Hebel 5 eii?e )Kraft erzeugt, die versucht j deft Wisehgummi 10 des Wi$chbla_;4:tes gegen die Oberfläche Ö^:s3er Windschutzscheibe zu drücken.

Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft.der Erfindung besteht

i3jpÖ62/0796

- 10 - DE 1208

darin, daß im Vergleich zu einem herkömmlichen Scheibenwischer, bei dem am Wischblatt ein großes schaufel- bzw. flügeiförmiges Element angebracht ist, der erfindungsgemäße Scheibenwischer klein genug ist und auch dadurch verbessertes Verhalten zeigt, daß er nicht durch Seitenwind beeinflußt wird.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, die sich von der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 3 unterscheidet.Die flache Platte 22 gemäß Figur 4 ist an ihrem stromauf gelegenen Ende bzw. Rand und an ihrem stromab gelegenen Ende bzw. Rand derart umgebogen, daß der stromauf gelegene Rand in Richtung zur Oberfläche G der Windschutzscheibe weist und vorsteht und daß der stromab gelegene Rand von der Oberfläche G wegweist. Dementsprechend sind die linearen Verstärkungselemente 19 und 20 weggelassen, weil statt ihrer die umgebogenen Abschnitte 19A und 2OA als Deflektoren bzw. Ablenkelemente dienen. Die übrigen Elemente der Konstruktion entsprechen denen der Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 bis 3.

Tm folgenden wird die optimale Winkelstellung der flachen Platte 22 des Hebels 5 gemäß der Erfindung erläutert. Der Hebel 5 ist hinsichtlich des Auftriebs und des Widerstandes untersucht worden, die an ihm von einem Luftstrom hervorgerufen werden, wenn der zwischen der flachen Platte 22 und der Oberfläche G der Windschutzscheibe eingeschlossene Winkel θ beträgt. Figur 5 zeigt die Ergebnisse dieser Untersuchungen. Es ist erkennbar, daß der Auftrieb am kleinsten ist, wenn der Winkel θ ungefähr 50° beträgt. Dabei ist dann die Kraft groß, mit der das Wischblatt gegen die Oberfläche G gedrückt wird. Der Widerstand ist am kleinsten; wenn der Winkel θ ungefähr 25° beträgt. Grundsätzlich ist ein solcher Scheibenwischer zu bevorzugen, der eine hohe Anpreßkraft 5 und einen niedrigen Widerstand hat. Der bevorzugte Winkel

130062/0796

- 11 - DE 1208

zwischen/der flachen Plätte 22 und der Oberfläche G liegt daher im Bereich Von 25," bis 5.Q*·.

Der optimale Winkel des erfindüngsgemäßen Scheibenwischers liegt im gere^qh ypn 35? bis 45°, weil der Auftrieb für wesentlich gehalten, wird* Der Auftrieb ist nämlich die Kraft, die das WiS0hhl£|tt; des? Scheibenwischers von der Oberfläche der Windschutzscheibe wegzybewegen versucht, und der Widerstand ist dip Kraft, die das Wischblatt zu verschieben versucht.

Vorstehend ist beschrieben worden, daß der Hebel 5, der die ersten Hebelabschnitte 5a und 5b aufweist _t mit dem zweiten HebelabsGhnitt 6 urid dem Bügel 7 zu einer Einheit zusammengebaut ist, per zweite Hebelabschnitt, 6 und der Bügel 7 können jedoch auöh fehlen, wenn das Wischblatt klein ist oder dazu dient» die oberfläche, einer ebenen Glasscheibe zu wischen. Ferner können auch die Verbindungselemente 23 und das. Drahtelemeht 21 fehlen, wenn das Wischblatt klein ist.

Die auf <jen entgegengesetzten Seiten der flachen Platte am stromauf gelegenen Rand und am stromab gelegenen Rand angeordneten DeflektQjifsn sind beim ersten Ausführungsbeispiel lineare bzw.geracliinige Vers.tärkungselemente 19 und 20. Es versteht sich, jedoch* äa3 die Peflektoren nicht ununterbrochen geradlinig zu. sein brauchen, Im Hinblick auf die Erzeugung von Überdruck und! Unterdruck sowie im Hinblick auf die Festigkeit haben, die peflektoren vorzugsweise ein kreisförmiges Profil.

130062707.90

^ Scheibenwischer für ein Kraftfahrzeug, der eine geneigt bzw. schräg angeordnete, flache Platte, aufweist, wobei ein bezug- ; lieh eines über die Oberfläche der Windschutzscheibe strö- ^p menden Luftstromes stromauf angeordneter Rand der flachen Platte sich näher bei der Oberfläche der Windschutzscheibe als ein stromab befindlicher Rand der flachen Platte befindet. Die flache Platte weist ferner mehrere Deflektoren bzw. ,_r Leitelemente auf, die den Luftstrom stören sollen. Einer der Deflektoren befindet sich am stromauf gelegenen Rand der

flachen Platte auf deren der Windschutzscheibe zugewandter Seite, wogegen sich der andere Deflektor am stromab gelegenen Rand der flachen Platte auf deren von der Windschutzscheibe abgewandter Seite befindet.

- . ■ [

1 30062/0796

Claims

Patentansprüche

Scheibenwischer mit einem Wischblatt, das ein langgestrecktes, elastisches Element zum überstreichen der Oberfläche einer Windschutzscheibe sowie eine Hebeleinrichtung aufweist, die das elastische Element trägt, und mit einem Wischarm, der mit der Hebeleinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischblatt eine flache Platte (22) sowie mehrere Deflektoren (19, 20; 19Ä, 20A) aufweist, wobei die flache Platte bezüglich der Oberfläche (G) der Windschutzscheibe derart geneigt angeordnet ist, daß sich ein bezüglich eines über der Oberfläche der Windschutzscheibe erzeugten, schnellen Luftstromes stromauf gelegener Rand (22a) der flachen Platte näher an der Oberfläche der Windschutzscheibe befindet als ein stromab gelegener Rand (22to) der flachen Platte, wobei die Deflektoren am stromauf bzw. stromab gelegenen Rand der flachen Platte angeordnet sind und den Luftstrom stören sollen und wobei der Deflektor &m stromauf gelegenen Rand der flachen Platte auf deren der^Windschutzscheibe zugewandter Seite angeordnet ist, während der andere Deflektor am stromab gelegenen Rand der flachen Platte auf deren von

130062/0796

Deutsche Bank (Münchenl KIo. 51/81070

Droednor Bunh (München) KIo. 3Θ3Β 844

Poalechock (München) KIo. 670-43-804

- 2 - DE 1208

der Windschutzscheibe abgewandter Seite angeordnet ist.
2. Scheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Deflektoren am stromauf (22a) und am stromab gelegenen Rand (22a) der flachen Platte (22) lineare Verstärkungselemente (19, 20) umfassen.
3. Scheibenwischer nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß die Deflektoren am stromauf (22a) und am stromab gelegenen Rand (22b) der flachen Platte (22) umgebogene Abschnitte (19A, 20A) umfassen, die durch Umbiegen von Randabschnitten der flachen Platte erzeugt worden sind.

130062/0796