Titel

Vorrichtung zum gelenkigen Verbinden eines Wischblatts in Flachbalkenbauweise mit einem Wischarm

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zum gelenkigen Verbinden eines Wischblatts in Flachbalkenbauweise mit einem Wischarm nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.

Aus der DE 103 47 637 A1 ist eine Vorrichtung zum gelenkigen Verbinden eines Wischblatts in Flachbalkenbauweise mit einem Wischarm bekannt. Hierbei besitzt ein Anschlusselement in Form einer Blechkralle einen mittleren Längssteg, der vom Tragelement des Wschblatts wegweist, und in den ein quer verlaufender Lagerbolzen drehfest eingesetzt ist. Auf dem zu beiden Seiten des Längsstegs fliegend vorstehenden Lagerbolzen ist ein Adapter mit Lageröffnungen schwenkbar gelagert, die in seitlichen Federzungen angeordnet sind. Der Adapter, der aus Kunststoff gefertigt ist, umfasst die Blechkralle von außen und wird mittels Rastelementen und Halteelementen in das zum Wischblatt hin offene Verbindungselement eingeklipst, das fest mit dem Wischarm verbunden ist. Der Adapter ist zum einen durch innere Führungsstege seitlich auf dem Längssteg der Blechkralle geführt und zum anderen an seinen Seitenwänden spielfrei in das Verbindungselement eingesetzt.

Eine ähnliche Vorrichtung zeigt die WO 02/40328A1. Sie umfasst ein Anschlusselement in Form einer Blechkralle, einen Adapter aus Kunststoff und ein mit dem Wischarm fest verbundenes Verbindungselement. Das Anschlusselement ist an einem Tragelement des Wischblatts in Form zweier parallel verlaufender Federschienen mittels Krallen und/oder durch Schweißen befestigt. Es besitzt ein u- förmiges Querschnittprofil, wobei ausgehend von einem dem Tragelement be- nachbarten Bodenteil Seitenwände etwa um 90° von dem Tragelement weggebogen sind. In den Seitenwänden sind Öffnungen vorgesehen, in die ein Lagerbolzen drehfest eingesetzt ist. Auf diesem ist der Adapter, der zwischen den Seitenwänden des Anschlusselements seitlich geführt ist, mit einer Nabe schwenk- bar gelagert.

Ferner ist aus der DE 20 2005 008 673 IM eine Vorrichtung zum gelenkigen Verbinden eines Wischblatts in Flachbalkenbauweise mit einem Wischarm bekannt. Der Wischarm verläuft in Anströmrichtung des Fahrtwindes vor dem Wischblatt und etwa parallel zu diesem. Deshalb ist das Verbindungselement entsprechend seitlich gekröpft. Da der Wscharm einen geringeren Abstand von der Fahrzeugscheibe hat als die Oberseite des Verbindungselements, ergibt sich im Verlauf des Verbindungselements eine Stufe, die in Längsrichtung etwa parallel zum Wscharm verläuft. Im Anschluss an den Adapter ist im Kröpfungsbereich ein Füllstück angeordnet, das dichtend an den Innenwänden des Verbindungselements und an der zugewandten Stirnseite des Adapters anliegt. Das Füllstück füllt den Hohlraum zwischen dem Adapter und dem als Wischstange ausgeführten Ende des Wscharms aus und besitzt eine zur Stufe des Verbindungselements analoge Stufe. Das Füllstück dient dazu, das am Wscharm entlang flie- ßende Wasser in einiger Entfernung von der Vorrichtung zur Fahrzeugscheibe abzulenken.

Offenbarung der Erfindung Nach der Erfindung besitzt die Nabe auf der dem Lagerbolzen zugewandten Seite über ihre gesamte Länge einen Montagekanal, wobei das Spiel zwischen der Nabe und dem Lagerbolzen so bemessen ist, dass Momente um eine Hochachse vom Wischblatt ausschließlich über den Lagerbolzen und die Nabe auf den Adapter und umgekehrt übertragen werden. Die Lagerflächen der Nabe und des Lagerbolzens können ohne großen Aufwand sehr präzise und mit geringem Spiel sowie mit guten Gleiteigenschaften hergestellt werden, sodass für die Führung des Wschblatts die gleichen qualitativ hochwertigen Flächen zur Verfügung stehen wie für die Lagerung. Hinzu kommt, dass die Reibung in der Vorrichtung reduziert wird, sodass sich das Wschblatt leicht und verschleißfrei den unter- schiedlichen Bedingungen während der Wschbewegung anpassen kann. Dies kann auch dadurch unterstützt werden, wenn zur Aufnahme von Kräften in Längsrichtung des Lagerbolzens am Adapter Stützflächen zwischen diesem und dem Anschlusselement nahe der Lagerfläche der Nabe angeordnet sind. Dadurch greifen diese Kräfte an einem kurzen Hebelarm an, sodass die Schwenkbewegung nicht beeinträchtig wird.

Die Stabilität der offenen Nabe wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung durch Rippen an den Außenseiten der Seitenteile des Adapters verbessert, die radial zur Nabe verlaufen und diese radial abstützen. Dabei ist es zeckmäßig, dass einige Rippen einander paarweise gegenüberliegen und zu anderen Rippen einen Winkel von ungefähr 90° bilden. Um dennoch eine leichte Montage durch eine ausreichende Nachgiebigkeit der Nabe zu erreichen, wenn der Lagerbolzen bei der Montage durch den Montagekanal in die Nabe geklipst wird, besitzt der Adapter nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auf der dem Montagekanal gegenüberliegenden Seite der Nabe eine quer zur Längsrichtung und parallel zur offenen Nabe verlaufende Aussparung, die zur Deckwand über die gesamte Breite des Adapters offen ist und sich über einen Umfangsbereich der Nabe erstreckt, der bis zu 90° des Umfangs überdeckt. Dabei kann er in vorteilhafter Weise zwischen zwei benachbarten radialen Rippen angeordnet werden.

Eine besonders günstige Anbindung zwischen Wschblatt und Wscharm ergibt sich, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das Anschlusselement eine Blechkralle ist, die auf der der Wischleiste abgewandten Seite einen Längssteg besitzt, an dem ein Lagerbolzen aus Metall als Lagerelement zu beiden Seiten vorsteht und der im montierten Zustand in einen Längsspalt des Adapters mit so viel Spiel eingreift, dass ein Drehmoment um die Hochachse von dem Anschlusselement auf den Adapter über den Lagerbolzen und die Nabe übertragen wird. Hierbei ergeben sich sehr stabile Einzelbauteile, die mit geringem Spiel gefertigt werden können.

Zur leichteren Montage ist es zweckmäßig, dass das Verbindungselement einen Aufnahmeteil mit einem u-förmigen Querschnitt besitzt, in der der Adapter von der zum äußeren Ende des Wschblatts weisenden offenen Seite einsetzbar ist, bis seine Stirnseite an einer entsprechenden Anschlagkante der vorderen Stirnwand des Adapters anliegt und eine Federtaste an der Deckwand des Adapters in eine entsprechende Öffnung in dem Aufnahmeteil des Adapters einrastet. Dies kann möglichst spielfrei geschehen, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfin- dung die Federtaste an einer hinteren Stirnwand des Adapters über eine Parallelführung angeschlossen ist, die zwei parallel zueinander in Längsrichtung zum äußeren Ende des Wischblatts verlaufende Federblätter aufweist, wobei der vordere Teil der Federtaste und die Parallelführung in einer Aussparung der Deck- wand untergebracht sind. Bei der Betätigung der Federtaste verschiebt sich diese auf einer Geraden und nicht wie es üblich ist auf einem Kreisbogen.

Während des Wischbetriebs fließt aufgrund der Zentrifugalkräfte Wasser vom inneren, antriebsseitigen Ende zum äußeren Ende des Wischarms und des Wsch- blatts. Auf Grund der Verwirbelung der Luftströmung, insbesondere im Bereich der Anschlussvorrichtung, wird vor allem bei der Abwärtsbewegung des Scheibenwischers Wasser von der Vorderseite des Wischblatts auf die bereits gewischte Wschfläche auf der Rückseite des Wischblatts gespritzt, wodurch das Wischergebnis beeinträchtig wird. Um die Verwirbelung zu vermindern und die dadurch hervorgerufenen Nachteile zu vermeiden, ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung an der zum äußeren Ende des Wischblatts weisenden Seite der vorderen Stirnwand des Adapters eine in Längsrichtung weisende Nase vorgesehen. Durch die Nase wird die Verwirbelung der Luft verhindert und das Wasser in Längsrichtung des Wschblatts gelenkt.

Dies ist vor allem von Vorteil, wenn auch die Hohlräume des Adapters zur Fahrzeugscheibe hin durch glatte Flächen abgedeckt sind. Dadurch werden zum einen Wirbel vermieden zum anderen kann sich in den Hohlräumen kein Wasser ansammeln. Eine gleiche Wrkung wird bei einem Verbindungselement, dessen Aufnahmeteil über eine Kröpfung seitlich parallel versetzt zum Anschlussteil verläuft und die Kröpfung zwischen dem Aufnahmeteil und dem Anschlussteil eine in Längsrichtung verlaufende Stufe bildet, dadurch erreicht, dass an der hinteren Stirnwand des Adapters ein Füllstück angeformt ist, das in den an der Stufe angrenzenden Totraum des Verbindungselements passt.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln be- trachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Adapters einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Adapters nach Fig. 1 von oben,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Adapters nach Fig. 2 von unten,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Adapters nach Fig. 2 in gekippter Stellung

schräg von oben,

Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht eines Wischblatts mit einem Anschlusselement

einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einem

Tragelement,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Verbindungselements mit einem

Adapter einer erfindungsgemäßen Vorrichtung von unten und

Fig. 8. einen schematischen Längsschnitt parallel zu einem Tragelement durch eine

Schwenkachse eines Lagerbolzens.

Ein Wschblatt 10 umfasst eine Wischleiste 12, die von einem Tragelement 14 in Form zweier zur Wschleiste 12 konkav vorgekrümmter Federschienen gehalten wird. Das Tragelement 14 ist in seitlichen Längsnuten der Wschleiste 12 eingebettet. Im mittleren Bereich ist auf dem Tragelement 14 ein Anschlusselement 16 in Form einer Blechkralle mittels Krallen 24 befestigt oder angeschweißt. In Längsrichtung zu beiden Seiten des Anschlusselements 16 sind auf dem Tragelement 14 Spoilerteile 26 angebracht.

Das Wischblatt 10 ist mittels einer Vorrichtung gelenkig mit einem Wischarm 28 verbunden. Die Vorrichtung umfasst das Anschlusselement 16, einen Adapter 44 und ein Verbindungselement 30, das fest mit dem Wischarm 28 verbunden ist.

Das Anschlusselement 16 in der Ausgestaltung nach Fig. 5 besitzt ein Bodenteil 22, das auf der der Wschleiste 12 abgewandten Seite einen Längssteg 18 trägt. In diesen ist quer zur Längsrichtung ein Lagerbolzen 20 eingesetzt, der zu beiden Seiten des Längsstegs 18 ein Stück weit vorsteht. An dem Bodenteil 22 sind seitlich die Krallen 24 angeformt, die das Tragelement 14 seitlich umfassen.

Der Adapter 44 besitzt zwei Seitenteile 46, die durch eine vordere Stirnwand 64, eine hintere Stirnwand 70, eine Deckwand 52 und einen Boden 60 miteinander verbunden sind. Ferner weist er eine Nabe 54 auf, die sich über die gesamte Breite des Adapters 44 erstreckt und auf der der Wischleiste 12 zugewandten Seite einen parallel zur Nabe 54 verlaufenden Montagekanal 56 aufweist. Dieser verjüngt sich zur Nabe 54 hin bis zu einer kurz vor der Lagerfläche der Nabe 54 liegenden engsten Stelle 58. Bei der Montage wird der Lagerbolzen 20 durch den Montagekanal 56 und über die engste Stelle 58 in die Nabe 54 eingeklipst. Dabei gibt die engste Stelle 58 elastisch nach. Um die Nachgiebigkeit in dieser Richtung zu verbessern, besitzt der Adapter 44 auf der dem Montagekanal 56 abgewandten Seite eine parallel zur Nabe 54 verlaufende Aussparung 84, die zur Deckwand 52 hin offen ist. Um eine gute Kraftübertragung von den Lagerflächen der Nabe 54 auf den Adapter 44 zu erreichen, sind die Seitenteile 46 an ihren Außenseiten durch Rippen 48, 50 verstärkt. Die Rippen 48, 50 verlaufen radial zur Nabe 54, wobei die Rippen 48 einander gegenüberliegen und die Rippen 50 mit den Rippen 48 einen Winkel bis zu 90° einschließen.

Die Aussparung 84 liegt zwischen zwei benachbarten Rippen 48, 50 und umfasst die Nabe 54 in einem Umfangsbereich bis zu 90°. Durch diese Maßnahme werden die Lagerkräfte und Führungskräfte präziser auf den Adapter 44 übertragen, ohne dass Momente um eine Hochachse 88 von dem Adapter 44 auf den Längssteg 18 übertragen werden, der im montierten Zustand in einen Längsspalt 80 des Adapters 44 eingreift. Das Lagerspiel 84 zwischen dem Lagerbolzen 20 und der Nabe 54 im Verhältnis zu dem Spiel 92 zwischen dem Längssteg 18 und dem Längsspalt 80 ist so bemessen, dass die Drehmomente M _H um die Hochachse 88 ausschließlich über die Kontaktflächen zwischen der Nabe 54 und dem Lagerbolzen 20 übertragen werden. Das Kräftepaar der an den Kontaktflächen der Nabe 54 angreifenden resultierenden Kräfte F _R bildet ein dem Drehmoment entgegenwirkendes Moment (Fig. 8). Dadurch übernehmen die Nabe 54 und der Lagerbolzen 20 neben der Lagerfunktion des Ge- lenks eine Führungsfunktion, wobei die Präzision durch die Exaktheit der Lagerflächen gewährleistet ist. Hierdurch wird die Reibung zwischen dem Längssteg 18 und dem Längsspalt 80 minimiert, die Leichtgängigkeit des Gelenks verbessert und der Verschleiß reduziert. Nur Kräfte in Längsrichtung des Lagerbolzens 20 stützen sich über Stützflächen 90 an den Innenseiten des Längsspalts 80 ab, die nahe der Nabe 54 vorgesehen sind (Fig. 2). Die Stütz- flächen 90 könnten auch an dem Längssteg 18 in der Nähe des Lagerbolzens 20 vorgesehen werden.

Um die Schwenkbewegung des Adapters 44 auf der antriebsseitigen, inneren Seite des Wischblatts 10 möglichst wenig zu behindern, ist der Boden 60 auf dieser Seite der Nabe 54 ein Stück zur Deckwand 52 hin versetzt angeordnet. Damit trotzdem eine sichere Montage des Lagerbolzens 20 durch den Montagekanal 56 gewährleistet ist, befinden sich am Boden 60 in der Nähe des Längsspalts 80 keilförmige Verstärkungen 82, die zum inneren Ende des Adapters 44 in der Höhe abnehmen. Das Verbindungselement 30 besitzt für den Adapter 44 einen Aufnahmeteil 34, der über eine seitliche Kröpfung 32 mit einem parallel versetzten Anschlussteil 36 verbunden ist. Dieses kann durch Formschluss, Kraftschluss oder Stoffschluss mit dem Wischarm 28 fest verbunden sein, z. B. durch Krimpen, Schweißen, oder durch eine einstückige Fertigung mit dem Wischarm 28. Am Übergang zwischen dem Anschlussteil 36 und dem Aufnahmeteil 34 be- findet sich eine Stufe 38, die in Längsrichtung des Wischblatts 10 verläuft. Dadurch verläuft der Anschlussteil 36 gegenüber dem Aufnahmeteil 34 zur Wischleiste 12 hin versetzt.

Der Aufnahmeteil 34 besitzt ein im Querschnitt u-förmiges Profil, das zum äußeren Ende des Wischblatts 10 offen ist. Der Adapter 44 wird von der offenen Seite her in den Aufnahmeteil 34 geschoben, bis eine Anschlagkante 68 an der vorderen Stirnwand 64 des Adapters 44 an der Stirnseite 42 des Aufnahmeteils 34 anliegt und eine Federtaste 76 des Adapters 44 in eine Öffnung 40 des Aufnahmeteils 34 einrastet. Die Federtaste 76 ist zum Teil in einer Aussparung 74 der Deckwand 52 untergebracht und über eine Parallelführung 78 in Form zweier paralleler Federblätter an der hinteren Stirnwand 70 des Adapters befestigt. Somit bewegt sich die Taste 76 nicht auf einem Kreisbogen, sondern auf einer Geraden senkrecht zur Außenseite der Deckwand 52, sodass eine präzise Toleranz zwischen der Anschlagkante 68 und der Taste 76 eingehalten werden kann. Der Adapter 44 wird von der der Wischleiste 12 zugewandten Seite des Aufnahmeteils 34 durch Führungswinkel 86 gehalten, die von den Seitenwänden des Aufnahmeteils 34 nach innen abgewinkelt sind und im montierten Zu- stand zweckmäßigerweise in Längsrichtung über den Montagekanal 56 reichen.

Der Boden 60 des Adapters 44 besitzt glatte Flächen 62, die die Hohlräume des Adapters 44 nach außen abdecken und somit verhindern, dass sich in diesen Hohlräumen Wasser ansammeln kann. Ferner wird verhindert, dass sich Wrbel in diesen Bereichen ausbilden, was Geräusche verursachen könnte. Dem gleichen Zweck dient ein Füllstück 72, das an der hinteren Stirnwand 70 des Adapters 44 angeformt ist und im montierten Zustand einen Totraum des Aufnahmeteils 34 ausfüllt. Das Füllstück 72 kann auch so gestaltet werden, dass es noch ein Stück weit in den Anschlussteil 36 hineinragt. An der vorderen Stirnwand 64 ist zum äußeren Ende des Wischblatts 10 weisend eine Nase 66 vorgesehen. Durch sie wird die Strömung im Bereich der Vorrichtung in Längsrichtung des Wschblatts 10 gelenkt, wodurch Wirbel an der Außenseite der vorderen Stirnwand 64 unterdrückt werden, sodass während des Betriebs, insbesondere bei der Abwärtsbewegung des Wschblatts 10 verhindert wird, dass Tröpfchen auf der Rückseite des Wschblatts 10 auf die Fahrzeugscheibe gesprüht werden.