DE10043770A1

DE10043770A1 - Antrieb einer Wischeranlage

Info

Publication number: DE10043770A1
Application number: DE2000143770
Authority: DE
Inventors: Richard Knauf
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-09-02
Filing date: 2000-09-02
Publication date: 2002-04-04
Also published as: AU2001289570A1; WO2002018187A1; DE10193594D2

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Antrieb einer Wischeranlage mit einem Wischermotor (10), der über eine Kurbel (42) und eine Gelenkstange (40, 44) und gegebenenfalls ein Viergelenkhebelgetriebe (24) einen Scheibenwischer (88, 90) antreibt und der in einer Schwenkrichtung höhere Widerstände zu überwinden hat als in der entgegengesetzten. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass er ein Speicherfederelement (64, 66) enthält, das während der Schwenkbewegung des Scheibenwischers (88, 90) mit der kleineren erforderlichen Antriebsleistung gespannt wird und während der entgegengesetzten Schwenkbewegung die gespeicherte Energie auf den Antrieb überträgt.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Antrieb einer Wischeranlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.

Wischeranlagen mit mehreren Scheibenwischern für Kraftfahr zeuge werden mit deren Wischerlagern direkt oder indirekt über eine Platine an der Fahrzeugkarosserie befestigt. Die Platine bzw. eine Rohrplatine - wenn der Wischerträger auch rohrförmige Hohlprofile enthält -, umfasst eine Motorplatine, die einen Wischerantrieb mit einem Wischermotor und einem da ran angebauten Getriebe trägt. Eine Abtriebswelle des Getrie bes ist in einem Getriebedom gelagert und treibt in der Regel über eine Motorkurbel und Gelenkstangen weitere Kurbeln an, die mit einer Antriebswelle für jeden Scheibenwischer fest verbunden sind.

Ferner ist es möglich, dass der Wischermotor über ein Vierge lenkhebelgetriebe einen Scheibenwischer antreibt. Das Vierge lenkhebelgetriebe besitzt einen schwenkbaren Antriebshebel, der auf der Motorwelle oder auf einer Antriebsachse sitzt. Im letzten Fall wird er über eine Kurbel und eine Gelenkstange von der Motorkurbel angetrieben. Der Antriebshebel ist über ein Koppelelement gelenkig mit einem Lenker verbunden, der mit seinem anderen Ende auf einer ortsfesten Achse schwenkbar gelagert ist. Am freien Ende des Koppelelements ist ein Befe stigungsteil eines Wischarms angeformt, das über ein Abklapp gelenk mit einem Gelenkteil des Wischarms verbunden ist. An diesen ist ein Wischblatt angelenkt. Die Kinematik des Vier gelenkhebels bewirkt eine kombinierte Hub-Schwenkbewegung des Scheibenwischers. Dadurch kann der Scheibenwischer besser der eckigen Kontur einer Windschutzscheibe folgen und wird bei gleichläufigen Scheibenwischern in der Regel auf der Beifah rerseite verwendet.

Der Wischbereich eines Scheibenwischers wird durch die Park position und die Umkehrlage begrenzt. In der Parkposition befindet sich der Scheibenwischer in der tiefsten Stellung zur Motorhaube meistens in einer so genannten Haubenspalte zwischen der Motorhaube und der Windschutzscheibe. Während eines Wischvorgangs bewegt sich der Scheibenwischer von der Parkposition aus nach oben in die Umkehrlage und anschließend wieder zurück. Dabei wird die Bewegung des Scheibenwischers in Schwenkrichtung zur Umkehrlage durch den anströmenden Fahrtwind unterstützt, während der Scheibenwischer in umge kehrter Schwenkrichtung gegen den Fahrtwind bewegt werden muss. Somit wirken auf den Scheibenwischer je nach Schwenkrichtung unterschiedliche Widerstände, die unter schiedliche Motormomente erfordern, wobei das Moment in Schwenkrichtung zur Umkehrlage kleiner ist als in der entge gengesetzten Richtung zur Parkposition.

In der Regel ist das am Wischermotor angebaute Getriebe ein Schneckengetriebe. Dieses weist bei reversierbaren Wischermo toren je nach Drehrichtung unterschiedliche Wirkungsgrade auf. Bei einem geringeren Wirkungsgrad muss die Motorleistung entsprechend größer sein, um den Widerstand der Scheibenwi scher beim Schwenken zu überwinden. Daher wird das Schnecken getriebe zweckmäßigerweise so ausgelegt, das der höhere Wir kungsgrad beim Abwärtswischen erzielt wird, so dass sich die erforderliche Antriebsleistung in den verschiedenen Schwenk richtungen einander angleichen. Messungen belegen, dass der Wirkungsgrad des Schneckengetriebes in den verschiedenen Drehrichtungen je nach Bauart einen Unterschied bis zu 10% aufweisen kann, wodurch sich ein gewisser Spielraum für die Gestaltung des Wischerantriebs ergibt. Trotzdem richtet sich die Auslegung des Elektromotors und aller nachfolgenden Bau einheiten nach dem höchsten erforderlichen Moment, das beim Wischen bei Höchstgeschwindigkeit und abwärts gegen den an strömenden Fahrtwind benötigt wird. Werden Reversiermotoren eingesetzt, kann sogar bedingt durch vorgegebene Einbauräume der schlechtere Wirkungsgrad des Antriebs im ungünstigsten Fall beim Abwärtswischen auftreten, so dass sich die Motor leistung auf Grund des schlechten Wirkungsgrads und die Mo torleistung wegen des erhöhten Widerstands des Scheibenwi schers addieren. Da der Wischerantrieb für den ungünstigsten Betriebszustand ausgelegt werden muss, ist er für alle ande ren Betriebszustände zu groß dimensioniert.

Während des Wischvorgangs sind die Parkposition und die Um kehrlage gleichzeitig Wendepunkte für den Scheibenwischer. In diesen Stellungen wechselt die Antriebskraft ihre Richtung, was einen Anlagewechsel in den Lagerstellen bewirkt. Dieser Anlagewechsel verursacht Geräusche und führt zu einem unhar monischen Bewegungsablauf. Ferner ergeben die Lagerspiele und Elastizitäten des Viergelenkhebelgetriebes wegen der unter schiedlichen Reibungseinflüsse und der Massenträgheitsmomente des Scheibenwischers größere Winkelabweichungen in der Parkposition und in der Umkehrlage, die dazu führen, dass der Scheibenwischer nicht immer die gewünschte Parkposition er reicht und in der Umkehrlage das Wischfeld des anderen Schei benwischers mehr überwischt, als es für ein gutes Wischergeb nis wünschenswert ist.

Vorteile der Erfindung

Nach der Erfindung enthält ein Antrieb einer Wischeranlage mit einem Wischermotor, der über eine Kurbel und eine Gelenk stange und gegebenenfalls über ein Viergelenkhebelgetriebe einen Scheibenwischer antreibt, ein Speicherfederelement, das während der Schwenkbewegung des Scheibenwischers mit der kleineren erforderlichen Antriebsleistung gespannt wird und während der entgegengesetzten Schwenkbewegung die gespeicher te Energie für den Antrieb wieder frei gibt. Dazu ist zweck mäßigerweise koaxial zu einer Schwenkachse, z. B. einer An triebswelle, einer Antriebsachse, eines Gelenks oder dgl., eine Drehfeder angeordnet. Die Drehfeder stützt sich mit ih ren Schenkeln an benachbarten Bauteilen ab, die sich während der Schwenkbewegung relativ zueinander bewegen; z. B. stützt sich ein Schenkel an einer Wischerplatine ab, während der andere Schenkel der Drehfeder in einem Langloch einer An triebskurbel des Viergelenkhebelgetriebes gelagert ist. Wäh rend der Aufwärtsbewegung des Scheibenwischers bewegt sich die Antriebskurbel relativ zur Wischerplatine so, dass die Drehfeder gespannt wird. In der Umkehrlage weist die Drehfe der die größte Vorspannung auf und besitzt somit in dieser Position die größte gespeicherte Energie.

Beim Abwärtswischen bewegen sich der Antriebshebel und die Antriebskurbel in die entgegengesetzte Richtung. Die Schenkel der Drehfeder wirken dann ebenfalls in Richtung der Antriebselemente, wodurch deren Bewegung unterstützt wird. Während des Wischvorgangs wird somit auf einfache Weise beim Auf wärtswischen Energie in der Drehfeder gespeichert und später beim Abwärtswischen abgegeben, wenn mehr Energie benötigt wird. Die Drehfeder kann grundsätzlich an einem beliebigen Schwenkgelenk angeordnet werden, u. a. auch an einen Schwenk gelenk des Scheibenwischers auf der Fahrerseite. Hier ist die Drehfeder koaxial zur Schwenkachse des Scheibenwischers ange ordnet, wobei sich der eine Schenkel an der Wischerplatine abstützt und der andere Schenkel in einem Langloch der An triebskurbel gelagert ist. Durch die im Wischerantrieb einge bauten Speicherelemente auf der Fahrer- und Beifahrerseite werden die Antriebskräfte der beiden Schwenkbewegungen einan der angeglichen, wodurch kleinere Wischermotoren mit einer weit gehend gleichmäßigen Antriebsleistung verwendet werden können.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Speicher element im entspannten Zustand eine kleine restliche Vorspan nung auf, die für eine konstante Anlage in den Gelenken sorgt, so dass kein Anlagewechsel bei der Bewegungsumkehr stattfindet und sich Lagerspiele nicht auf die Haltepositio nen in den Endlagen der Scheibenwischer auswirken. Diese End lagen können daher bei der Montage präzise eingestellt wer den. Zudem erreichen die Scheibenwischer in den Ruhephasen ihre unterste Parkposition am untersten Rand der Windschutz scheibe. Sie behindern dort weder die Sicht des Fahrers noch erzeugen sie störende Windgeräusche während der Fahrt.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe schreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammen fassen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Wi scheranlage in der Parkposition,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Wi scheranlage in der Umkehrlage,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit III in Fig. 1 und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit IV in Fig. 1.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

An einer Motorplatine 12, die mit einer Wischerplatine 14 verbunden ist, ist ein Wischermotor 10 mit einem angebauten Getriebe befestigt. Er treibt über eine Motorkurbel 42 und Gelenkstangen 40 und 44 zwei Scheibenwischer 88 und 90 an (Fig. 1 und 2). Auf der Fahrerseite ist an der Gelenkstange 44 eine Kurbel 46 angelenkt, die mit ihrem anderen Ende fest mit einer Antriebswelle 86 für den Scheibenwischer 88 verbun den ist. Dieser besteht aus einem Wischarm 48 mit einem Wischblatt 50. Zudem sitzt auf der Antriebswelle 86 ein Speicherfederelement 66 in Form einer Drehfeder. Die Drehfeder 66 ist an der Wischerplatine 14 und an der Kurbel 46 befestigt und zwar so, dass sich die Federkraft an diesen Bauteilen 14, 46 abstützt. Die Drehfeder 66 weist auch im entspannten Zu stand eine kleine restliche Vorspannung auf, so dass der Scheibenwischer 88 in dieser Position in die unterste Stel lung auf der Fahrzeugscheibe 52, auch Parkposition 58 ge nannt, gedrückt wird. Beim Aufwärtswischen überstreicht der Scheibenwischer 88 ein Wischfeld 56 und gelangt bis zu einer Umkehrlage 62. Dabei wird die Drehfeder 66 weiter vorgespannt und die dafür aufgewandte Energie gespeichert (Fig. 2).

Der Scheibenwischer 90 auf der Beifahrerseite wird über ein Viergelenkhebelgetriebe 24 angetrieben und erzeugt ein Wischfeld 54 auf der Beifahrerseite der Fahrzeugscheibe 52, das von einer Parkposition 38 und einer Umkehrlage 60 be grenzt ist. Das Viergelenkhebelgetriebe 24 umfasst einen An triebshebel 20, einen Lenker 22 und ein Koppelelement 16. Der Antriebshebel 20 ist um eine Achse 26 schwenkbar an der Wi scherplatine 14 gelagert. Außerdem wird der Antriebshebel 20 von einer Kurbel 18 angetrieben. Der Lenker 22 ist um eine Achse 28 schwenkbar an der Wischerplatine 14 gelagert und über ein Gelenk 32 mit dem Koppelelement 16 verbunden, das seinerseits über ein Gelenk 30 mit dem Antriebshebel 20 ver bunden ist. Die Verlängerung des Koppelelements 16 auf der anderen Seite des Gelenks 32 bildet einen Wischarm 34, an dem ein Wischblatt 36 des Scheibenwischers 90 angelenkt ist. Auch im Viergelenkhebelgetriebe 24 ist ein Speicherfederelement 64 in Form einer Drehfeder eingebaut. Die Drehfeder 64 stützt sich an der Wischerplatine 14 und der Kurbel 18 ab und be sitzt im entspannten Zustand, wenn sich der Scheibenwischer 90 in der Parkposition 38 befindet, eine kleine restliche Vorspannung, so dass auch dieser Scheibenwischer 90 immer in die unterste Stellung, die Parkposition 38, zurückkehrt. Be wegt sich der Scheibenwischer 90 aus der Parkposition 38 in die Umkehrlage 60 wird die Drehfeder 64 vorgespannt und Ener gie gespeichert, die später beim Abwärtswischen die Antriebs kraft unterstützt.

Die Drehachse der Drehfeder 64 liegt koaxial zur Achse 26 des Antriebshebels 20 an der Wischerplatine 14, und ein Schenkel 72 der Drehfeder 64 greift in eine Öse 68 an der Wischerpla tine 14, während der andere Schenkel 70 zweckmäßigerweise in einem Langloch 74 der Kurbel 18 geführt wird (Fig. 3). Da die Kurbel 18 über die Achse 26 eine feste Verbindung zum An triebshebel 20 aufweist, verspannt die Drehfeder 64 auch das Viergelenkhebelgetriebe 24. Dadurch werden in diesem Hebelge triebe Bauteiltoleranzen und späterer Verschleiß der Bauteile ausgeglichen. Zudem bremst die Drehfeder 64 den Scheibenwi scher 90 beim Aufwärtswischen ab, so dass das Wischfeld 54 in der Umkehrlage 60 eine geringere Überdeckung mit dem Wisch feld 56 auf der Fahrerseite aufweist. Auch die Drehfeder 66 auf der Fahrerseite stützt sich an der Wischerplatine 14 ab, indem ein Schenkel 78 in ein Loch 76 in der Nähe eines Befe stigungsauges 84 eingreift (Fig. 4). Der Schenkel 80 wird in einem Langloch 82 der Kurbel 46 geführt, in dem er während der Bewegung der Kurbel 46 entlang gleitet.

Claims

1. Antrieb einer Wischeranlage mit einem Wischermotor (10), der über eine Kurbel (42) und eine Gelenkstange (40, 44) und gegebenenfalls ein Viergelenkhebelgetriebe (24) einen Schei benwischer (88, 90) antreibt und der in einer Schwenkrichtung höhere Widerstände zu überwinden hat als in der entgegenge setzten, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Speicherfe derelement (64, 66) enthält, das während der Schwenkbewegung des Scheibenwischers (88, 90) mit der kleineren erforderli chen Antriebsleistung gespannt wird und während der entgegen gesetzten Schwenkbewegung die gespeicherte Energie auf den Antrieb überträgt.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens an einem Schwenkgelenk (26, 86) ein Speicherfe derelement (64, 66) in Form einer Drehfeder angeordnet ist.

3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse der Drehfeder (64, 66) koaxial zu einer Schwenkachse (26, 28, 30, 32) eines Antriebselements (20, 22, 24, 26) liegt und die Schenkel (70, 72, 78, 80) der Drehfeder (64, 66) jeweils auf benachbarte Bauteile (14, 20, 22, 24, 46) wirken, die sich bei der Schwenkbewegung relativ zueinan der bewegen.

4. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherfederelement (64, 66) im entspannten Zustand eine restliche Vorspannung aufweist.