DE69609308T2

DE69609308T2 - Kraftzeugscheibenwischvorrichtung

Info

Publication number: DE69609308T2
Application number: DE69609308T
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Eustache
Original assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Current assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Priority date: 1995-12-07
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 2000-12-28
Anticipated expiration: 2016-11-30
Also published as: EP0807035B1; WO1997020717A1; DE69609308D1; EP0807035A1; FR2742114A1; JPH11500086A; US5809610A; FR2742114B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wischvorrichtung zum Wischen einer Kraftfahrzeugscheibe.
Die Erfindung betrifft im einzelnen eine Wischvorrichtung zum Wischen einer Kraftfahrzeugscheibe, bei der sich ein Scheibenwischer in Längsrichtung parallel zur Gesamtebene der zu wischenden Fläche erstreckt, wobei der Scheibenwischer am oberen Ende einer Antriebswelle für eine Pendeldrehwischbewegung angebracht ist, deren Achse in etwa senkrecht zur Gesamtebene der Scheibe verläuft, wobei die Antriebswelle drehbar in einem im Verhältnis zum Fahrzeug ortsfesten Lager gelagert ist und wobei die Antriebswelle durch eine Kurbel drehend angetrieben wird, die sich in einer Ebene in etwa senkrecht zur Achse der Welle erstreckt und die durch ein Gestänge mit einem Getriebemotor verbunden ist, wobei die Antriebswelle drehbar in dem Lager durch wenigstens eine Kugelgelenkverbindung mit der Neigung ihrer Achse gelagert ist, die dazu bestimmt ist, sich im Verhältnis zur Ebene der Scheibe zu verändern, wenn sie drehend um ihre Achse angetrieben wird.
Eine derartige Scheibenwischervorrichtung ist aus der FR-A-2.625.715 bekannt.
Eine solche Vorrichtung ermöglicht, das Wischen der Scheibe anhand eines Wischergummis aus biegsamem Elastomer, der durch ein am Scheibenwischer angebrachtes Scheibenwischerblatt gegen die Windschutzscheibe gedrückt wird.
Die Kraftfahrzeugscheiben, insbesondere die Windschutzscheiben, sind im allgemeinen gewölbt, so daß es notwendig ist, daß das Scheibenwischerblatt eine Gelenkstruktur besitzt, um den Wischergummi auf seiner gesamten Länge mit der Scheibe in Kontakt zu bringen.
Durch die Gelenkstruktur des Wischerblatts kann außerdem sichergestellt werden, daß der Anpreßdruck auf der gesamten Länge des Wischergummis in etwa homogen ausfällt, wobei er dazu in einer Ebene verformbar ist, die in etwa senkrecht zu der zu wischenden Scheibe verläuft, während die Gelenkstruktur anhand von Krallen den Wischergummi in seiner Verformungsebene hält.
Wenn sich jedoch das Scheibenwischerblatt in seiner Pendeldrehwischbewegung über die Scheibe bewegt, bleibt die Verformungsebene seiner Gelenkstruktur aufgrund der Wölbung der Scheibe nicht genau senkrecht zur Ebene der zu wischenden Scheibe, so das der Wischergummi mit der Scheibe in einem Winkel in Kontakt kommt, der von der Position des Scheibenwischers abhängig ist.
Es hat sich herausgestellt, daß durch eine solche Neigung des Wischergummis die Wischqualität des Scheibenwischerblatts in erheblichem Maße beeinträchtigt wird.
Ein besonders ungünstiger Fall liegt vor, wenn der Scheibenwischer bei der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs zum Wischen eines nach hinten gekrümmten seitlichen Endes der Windschutzscheibe konzipiert ist, wobei er in eine Position etwa parallel zur seitlichen Windschutzscheibensäule gelangt. Der Neigungswinkel des Wischergummis im Verhältnis zur Scheibe fällt dann groß aus und kann die Effizienz des Scheibenwischers in diesem Bereich beeinträchtigen.
Um eine Lösung für dieses Problem bereitzustellen, schlägt die Erfindung einen Scheibenwischer der vorgenannten Art vor, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Antriebswelle durch zwei Kugelgelenkverbindungen drehbar in dem Lager gelagert ist, daß wenigstens eine der Kugelgelenkverbindungen so angeordnet ist, daß ihr Drehpunkt im Verhältnis zur Achse der Antriebswelle außermittig versetzt ist und daß die Welle drehfest mit einem inneren Kugelgelenk der außermittig versetzten Gelenkverbindung verbunden ist.
Nach unterschiedlichen Ausführungsarten der Erfindung ist folgendes vorgesehen:
- Eine der Kugelgelenkverbindungen ist so angeordnet, daß ihr Drehpunkt mit der Achse der Antriebswelle zusammenfällt, um den Mittelpunkt der Neigungsbewegung der Antriebswelle zu bilden.
Das Lager ist an einer Innenfläche eines Karosserieblechs angeordnet, durch welches das obere Ende der Antriebswelle übersteht, und die Kugelgelenkverbindung, deren Drehpunkt mit der Achse der Welle zusammenfällt, ist axial auf der Welle in der Nähe des Karosserieblechs an einem oberen Ende des Lagers angeordnet.
- Wenigstens eines der axialen Enden des Lagers ist in Querrichtung durch eine biegsame Membranringdichtung dicht verschlossen, deren äußerer Umfang am axialen Ende des Lagers befestigt ist und deren innerer Umfang mit der Antriebswelle dicht zusammenwirkt.
- Das Lager ist in etwa rohrförmig ausgeführt, und die Kugelgelenkverbindungen umfassen jeweils einen äußeren Führungsring, der auf einer zylindrischen Innenfläche des Lagers befestigt ist, und ein fest mit der Welle verbundenes inneres Kugelgelenk.
Das innere Kugelgelenk wenigstens einer Gelenkverbindung umfaßt eine axiale Verlängerung, die in Richtung des am nächsten gelegenen axialen Endes des Lagers verläuft, und die Membrandichtung liegt dicht auf der axialen Verlängerung auf.
- Die Kurbel zum Drehantrieb der Welle ist auf der Welle axial unterhalb des Lagers angeordnet.
- Das Lager ist an seinen beiden axialen Enden durch eine Membrandichtung verschlossen.
- Die Kurbel zum Drehantrieb der Welle ist auf der Welle axial zwischen der oberen Kugelgelenkverbindung und dem Karosserieblech angeordnet.
- Das Lager ist an seinem unteren axialen Ende durch eine Querwand verschlossen.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird. Darin zeigen im einzelnen:
- die Fig. 1 und 2 zwei in zwei senkrechten Richtungen ausgeführte Axialschnittansichten einer ersten Ausführungsart eines Scheibenwischerlagers gemäß den Lehren der Erfindung;
- Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, in der sich die Achse der Antriebswelle im Verhältnis zu ihrer in Fig. 1 dargestellten Position gedreht hat;
- Fig. 4 eine Axialschnittansicht einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Lagers;
- die Fig. 5 und 6 Querschnittansichten entlang den Linien 5-5 bzw. 6-6 von Fig. 4.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Lager 10 für eine Scheibenwischervorrichtung zum Wischen einer Kraftfahrzeugscheibe dargestellt.
Das Lager 10 umfaßt einen in etwa rohrförmigen Lagerkörper 12 mit der Achse A0, der in etwa senkrecht gegenüber der Innenseite eines (nicht dargestellten) Karosserieblechs angeordnet ist, das sich allgemein in Höhe der Unterkante der Scheibe befindet.
Eine Antriebswelle 14 mit der Achse A1 ist axial drehbar in der Innenbohrung 16 des Lagerkörpers 12 gelagert und umfaßt ein oberes Ende 18, das durch eine Öffnung des Karosserieblechs außerhalb des Fahrzeugs übersteht und an dem ein Scheibenwischer zu befestigen ist.
Die Welle 14 ist im Lagerkörper 12 durch zwei Kugelgelenkverbindungen, eine obere 20 und eine untere 22, gelagert.
Jede Kugelgelenkverbindung 20, 22 umfaßt einen äußeren Führungs- und Positionierring 24, 26, der in der Innenbohrung 16 des Lagerkörpers 12 befestigt ist.
Der Außenring 24, 26 ist allgemein ringförmig ausgeführt und umfaßt eine zylindrische äußere Seitenfläche 28, 30, so daß er in eine entsprechende zylindrische Aufnahme eingesetzt werden kann, die in der Innenbohrung 16 des Lagerkörpers 12 ausgebildet ist.
Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Außenring 24, 26 jeder der Kugelgelenkverbindungen 20, 22 axial in seiner entsprechenden Aufnahme entlang einer ersten Richtung in Anlage an einer einstückig mit dem Lagerkörper 12 ausgeführten radialen Schulterfläche 32, 34 und entlang der entgegengesetzten Richtung durch einen Federring 36, 38 befestigt.
Jeder Außenring 24, 26 umfaßt eine kugelförmige Innenfläche 37, 39, in der ein inneres Kugelgelenk 40, 42 angebracht ist, das sich um den Mittelpunkt C1, C2 der kugelförmigen Innenfläche 37, 39 des Außenrings 24, 26 drehen kann.
Gemäß den Lehren der Erfindung ist die Antriebswelle 14 außermittig im inneren Kugelgelenk 42 der unteren Gelenkverbindung 22 gelagert, so daß ihre Achse A1 nicht durch den Mittelpunkt C2 der Gelenkverbindung 22 hindurchgeht.
Die Antriebswelle I4 ist im inneren Kugelgelenk 42 durch einen genuteten Abschnitt 44 gelagert, der jede relative Verdrehung der Welle 14 im Verhältnis zum inneren Kugelgelenk 42 verhindert.
Wie man entsprechend den Fig. 1 und 2 erkennen kann, ist in einer ersten Position der Antriebswelle 14 die Achse A1 der Welle 14 parallel zur Achse A0 des rohrförmigen Körpers 12 angeordnet.
In dieser Ausführungsart steht die Antriebswelle 14 an den beiden axialen Enden 46, 68 des Lagerkörpers 12 über, wozu Dichtungsmittel vorgesehen sind, die das Lager 12 quer verschließen.
Am oberen Ende 46 des Lagerkörpers 12 ist eine biegsame Membranringdichtung 48 angeordnet, deren äußerer Umfang 50 am oberen axialen Ende 46 des Lagerkörpers 12 befestigt ist und dessen innerer Umfang 54 dicht auf der Antriebswelle 14 aufliegt.
Das innere Kugelgelenk 42 der unteren Gelenkverbindung 22 umfaßt eine zylindrische axiale Verlängerung 56, die sich nach unten über das untere Ende 68 des Lagerkörpers 12 hinaus erstreckt und die mit einem zylindrischen Durchgang 58 versehen ist, durch den ein freies Ende 60 der Welle 14 übersteht, das dazu bestimmt ist, über einen Verbindungsvierkant 62 mit einer Kurbel 64 verbunden zu werden, die sich senkrecht zur Achse A1 erstreckt.
Die Kurbel 64 wird durch einen (nicht dargestellten) Getriebemotor unter Einfügung eines (nicht dargestellten) Antriebsgestänges betätigt.
Um das untere axiale Ende 68 des Lagerkörpers 12 dicht zu verschließen, ist eine biegsame Membranringdichtung 66 vorgesehen, die durch einen äußeren Umfang am unteren Ende 68 des Lagerkörpers 12 befestigt ist und die durch einen inneren Umfang auf der zylindrischen Außenfläche 70 der Verlängerung 56 des inneren Kugelgelenks 42 aufliegt.
Darüber hinaus ist eine Dichtung 72 zwischen dem freien Ende 60 der Welle 14 und der axialen Verlängerung 56 des inneren Kugelgelenks 42 angeordnet.
Wie man in den Figuren erkennen kann, ist das innere Kugelgelenk 40 der oberen Gelenkverbindung 20 auf der Welle 14 zwischen einem äußeren radialen Bund 74 der Welle 14 und einem Federschlitzring 76 axial gesichert, der in eine ringförmige Auskehlung 78 der Welle 14 eingesetzt ist.
Fig. 3 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, wobei sich die Antriebswelle um 180º um ihre Achse A1 unter der Einwirkung der Kurbel 64 gedreht hat, die ihrerseits durch das Gestänge und den Getriebemotor angetrieben wird.
Wie in dieser Figur zu erkennen ist, nimmt die Welle 14, wenn sie sich um ihre Achse A1 dreht, das innere Kugelgelenk 42 der unteren Gelenkverbindung 22 mit, das dann eine Drehbewegung um seinen Mittelpunkt C2 ausführt.
Insoweit sich der Mittelpunkt C2 des inneren Kugelgelenks nicht auf der Achse A1 der Welle 14 befindet, veranlaßt das innere Kugelgelenk 42 eine. Drehbewegung der Welle 14 um den Mittelpunkt C2, der im Verhältnis zum Lagerkörper 12 fest und damit auch im Verhältnis zum Fahrzeug fest ist.
Außerdem wird die Welle 14 in einer Drehbewegung um den Mittelpunkt C1 des inneren Kugelgelenks 40 der oberen Gelenkverbindung 20 angetrieben, wobei der Mittelpunkt C1 jedoch im Ausführungsbeispiel mit der Achse A1 der Welle 14 zusammenfällt.
Dadurch wird die Antriebswelle 14 zusätzlich zu ihrer Drehbewegung um ihre Achse A1 in einer Drehbewegung um die Gerade angetrieben, welche die Mittelpunkte C1, C2 der Gelenkverbindungen 20, 22 verbindet, so daß die Welle 14 im Raum eine konische Bewegung beschreibt, die zu einer Veränderung der Ausrichtung der Achse A1 der Welle 14 im Verhältnis zur Achse A0 des Lagerkörpers 12 führt, die im Verhältnis zum Fahrzeug fest ist.
Die Neigung der Achse A1 im Verhältnis zu ihrer Ausgangsposition fällt bei einer Drehung der Welle 14 um 180º maximal aus, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist; bei einer Anbringung an einem Kraftfahrzeug kann der maximale Drehwinkel aber kleiner sein.
Die Membrandichtungen 48, 66 ermöglichen durch ihre Verformung die Beibehaltung der Abdichtung des Lagers 10, unabhängig von der jeweiligen Position der Welle 14.
Dank dieser Gestaltung des Lagers 10 wird ein am oberen Ende 18 der Welle 14 befestigter Scheibenwischer nicht nur in einer Wischbewegung um die Achse A1 der Welle angetrieben, sondern er dreht sich auch um den Mittelpunkt C1 der oberen Gelenkverbindung 20, wodurch seine Neigung im Verhältnis zur allgemeinen Richtung des Karosserieblechs und der Scheibe entsprechend verändert wird.
Genauer gesagt tendiert der Scheibenwischer bei seiner Wischbewegung zu einer Drehung um seine Längsachse.
Der maximale Wert des Drehwinkels verändert sich in Abhängigkeit vom Verhältnis zwischen dem Abstand zwischen den beiden Mittelpunkten C1, C2 der Gelenkverbindungen 20, 22 und dem außermittigen Versatz der Welle 14 im inneren Kugelgelenk 42 der unteren Gelenkverbindung 22.
In den Fig. 4 bis 6 ist eine zweite Ausführungsart der Erfindung dargestellt, in der die Kurbel 64 an der Welle 14 nicht an ihrem unteren Ende, sondern axial zwischen dem oberen Ende 18 der Welle 14 und dem oberen Ende 46 des Lagerkörpers 12 angeordnet ist.
Durch diese Ausführungsart kann vermieden werden, daß die Welle 14 an den beiden Enden des Lagerkörpers 12 übersteht, so daß das untere axiale Ende 68 des Lagers 12 dann durch einen Querflansch 80 verschlossen ist. Im übrigen ist das untere Ende 82 der Welle 14 nicht genutet, sondern mit einer axialen Rille 84 versehen, die in der unteren axialen Abschlußfläche 85 der Welle 14 mündet und die mit einem radialen Stift 86 zusammenwirkt, der in das innere Kugelgelenk 42 der unteren Gelenkverbindung 22 eingesetzt ist, um die Welle 14 und das innere Kugelgelenk 42 drehfest zu verbinden.
Darüber hinaus ist das innere Kugelgelenk 40 der oberen Gelenkverbindung 20 mit Hilfe von zwei Federringen 76 axial an der Welle 14 befestigt.
Diese Konstruktionsweise eines Lagers 10 ermöglicht außerdem eine einfache Montage der Baueinheit.
Dabei wird die mit ihrem radialen Stift 86 versehene untere Gelenkverbindung 22 axial in das untere Ende 68 des Lagerkörpers 12 eingesetzt, das anschließend durch den Querflansch 80 dicht verschlossen wird.
Die Welle 14, die mit der oberen Gelenkverbindung 20 und mit der Kurbel 64 versehen ist, die an der Welle 14 befestigt ist, die dazu einen, beispielsweise durch Riefelung, gerasteten Abschnitt 88 besitzt, wird dann durch das obere Ende 46 in den Lagerkörper 12 eingesetzt, während das untere Ende 82 der Welle 14 in das innere Kugelgelenk 42 der unteren Gelenkverbindung eingesetzt wird, um die Rille 84 und den radialen Stift 86 in Übereinstimmung zu bringen.
Die obere Gelenkverbindung 20 wird dann mittels des Federrings 36 axial im Lagerkörper 12 befestigt, was zur Folge hat, daß die Welle 14 ebenfalls axial gesichert wird.
Die in dieser letzten Ausführungsart verwendeten Kugelgelenkverbindungen 20, 22 umfassen Absätze 90, die in den kugelförmigen Innenflächen 37, 39 ihrer Außenringe 24, 26 angeordnet sind. Durch diese Absätze 90 können die Betriebsspiele und die Kontaktdrücke zwischen den Außenringen 24, 26 und den inneren Kugelgelenken 40, 42 besser kontrolliert werden.
Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsarten ist die obere Gelenkverbindung 20 auf die Achse A1 der Welle 14 zentriert, wodurch die Auslenkung des oberen Endes 18 der Welle 14 im Verlauf ihrer Drehbewegung begrenzt werden kann.
In bestimmten Fällen kann es jedoch sinnvoll sein, eine solche Auslenkung zu verwenden, um die Bahn des Scheibenwischers bei seiner Wischbewegung besser anzupassen.
Dabei wird eine außermittige obere Gelenkverbindung 20 verwendet. Der Wert des außermittigen Versatzes kann vom dem der unteren Gelenkverbindung 22 verschieden sein, wobei der außermittige Versatz der beiden Gelenkverbindungen 20, 22 auch winklig verschoben sein kann.

Claims

1. Wischvorrichtung zum Wischen einer Kraftfahrzeugscheibe, bei der sich ein Scheibenwischer in Längsrichtung parallel zur Gesamtebene der zu wischenden Fläche erstreckt, wobei der Scheibenwischer am oberen Ende (18) einer Antriebswelle (14) für eine Pendeldrehwischbewegung angebracht ist, deren Achse (A1) in etwa senkrecht zur Gesamtebene der Scheibe verläuft, wobei die Antriebswelle (14) drehbar in einem im Verhältnis zum Fahrzeug ortsfesten Lager (10) gelagert ist und wobei die Antriebswelle (14) durch eine Kurbel (34) drehend angetrieben wird, die sich in einer Ebene in etwa senkrecht zur Achse (A1) der Welle (10) erstreckt und die durch ein Gestänge mit einem Getriebemotor verbunden ist, wobei die Antriebswelle drehbar in dem Lager durch wenigstens eine Kugelgelenkverbindung mit der Neigung ihrer Achse (A1) gelagert ist, die dazu bestimmt ist, sich im Verhältnis zur Ebene der Scheibe zu verändern, wenn sie drehend um ihre Achse (A1) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (14) durch zwei Kugelgelenkverbindungen (20, 22) drehbar in dem Lager (10) gelagert ist, daß wenigstens eine (22) der Kugelgelenkverbindungen so angeordnet ist, daß ihr Drehpunkt (C2) im Verhältnis zur Achse (A1) der Antriebswelle (14) außermittig versetzt ist und daß die Welle (14) drehfest mit einem inneren Kugelgelenk (42) der außermittig versetzten Gelenkverbindung (22) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine (22) der Kugelgelenkverbindungen so angeordnet ist, daß ihr Drehpunkt (C1) mit der Achse (A1) der Antriebswelle (14) zusammenfällt, um den Mittelpunkt der Neigungsbewegung der Antriebswelle (14) zu bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (10) an einer Innenfläche eines Karosserieblechs angeordnet ist, durch welches das obere Ende (18) der Antriebswelle (14) übersteht, und daß die Kugelgelenkverbindung (20), deren Drehpunkt (C1) mit der Achse (A1) der Welle (14) zusammenfällt, axial auf der Welle (14) in der Nähe des Karosserieblechs an einem oberen Ende (46) des Lagers (10) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der axialen Enden (46, 68) des Lagers (10) in Querrichtung durch eine biegsame Membranringdichtung (48, 66) dicht verschlossen ist, deren äußerer Umfang am axialen Ende (46, 68) des Lagers (10) befestigt ist und deren innerer Umfang mit der Antriebswelle (14) dicht zusammenwirkt.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (10) in etwa rohrförmig ausgeführt ist und daß die Kugelgelenkverbindungen (20, 22) jeweils einen äußeren Führungsring (24, 26), der auf einer zylindrischen Innenfläche (16) des Lagers (10) befestigt ist, und ein fest mit der Welle (14) verbundenes inneres Kugelgelenk (40, 42) umfassen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5 in Kombination, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Kugelgelenk (42) wenigstens einer Gelenkverbindung (22) eine axiale Verlängerung (56) umfaßt, die in Richtung des am nächsten gelegenen axialen Endes (68) des Lagers (10) verläuft, und daß die Membrandichtung (66) dicht auf der axialen Verlängerung (56) aufliegt.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (64) zum Drehantrieb der Welle (14) auf der Welle (14) axial unterhalb des Lagers (10) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 in Kombination mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (10) an seinen beiden axialen Enden (46, 68) durch eine Membrandichtung (48, 66) verschlossen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (64) zum Drehantrieb der Welle (14) auf der Welle (14) axial zwischen der oberen Kugelgelenkverbindung (22) und dem Karosserieblech angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager an seinem unteren axialen Ende durch eine Querwand verschlossen ist.