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1. WO2012022591 - BRAS D'ESSUIE-GLACE

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Beschreibung

Titel

Wischarm

Die Erfindung betrifft einen Wischarm für eine Scheibenwischvorrichtung eines

Kraftfahrzeugs mit einer ersten Aufnahme zur Befestigung des Wischarms an der Scheibenwischvorrichtung und einer zweiten Aufnahme zur Befestigung eines Wischblatts, wobei zwischen der ersten und der zweiten Aufnahme ein an die erste Aufnahme angrenzender steifer Wischarmbereich und ein an die zweite Aufnahme angrenzender elastischer Wscharmbereich angeordnet sind, wobei der steife Wischarmbereich ausgelegt ist, ein um eine Drehachse anliegendes Drehmoment des Wischarms zu übertragen und der elastische Wscharmbereich ausgelegt ist, eine Kraft zum Andrücken des Wischblatts an eine Wndschutz-scheibe bereitzustellen.

Stand der Technik

Aus der EP 0 299 708 ist ein flexibel ausgestalteter Wischarm bekannt, der einteilig ausgestaltet ist. Der Wscharm umfasst eine erste Aufnahme zur Verbin-dung des Wischarms mit einem Wscherantrieb und eine zweite Aufnahme zur

Befestigung eines Wscherblatts an dem Wscherarm. Zwischen der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnahme weist der Wscharm zwei Bereiche auf, wobei einer der beiden Bereiche flexibel ausgestaltet ist, um das Wscherblatt an eine Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs zu drücken.

Üblicherweise werden Frontscheibenwischer aus Metall gefertigt, um eine hohe Festigkeit des Wscherarms gegenüber auf ihn wirkende aerodynamische Kräfte abzustützen. Aus Metall hergestellte Wscharme sind jedoch durch die verschiedenen Stanz-, Biege-, Press- und/oder Montagevorgänge fertigungsaufwendig und können ferner nicht flexibel an ein Fahrzeugdesign bzw. an eine optimale aerodynamische Ausgestaltung angepasst werden.

Offenbarung der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Wischarm bereitzustellen, der insbesondere einfach herstellbar ist und optimal aerodynamisch ausgestaltbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Wischarm gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird ein Wischarm für eine Scheibenwischvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Aufnahme zur Befestigung des Wscharms an der Scheibenwischvorrichtung und einer zweiten Aufnahme zur Befestigung eines Wischblatts vorgeschlagen. Zwischen der ersten und der zweiten Aufnahme ist ein an die erste Aufnahme angrenzender steifer Wscharmbereich und ein an die zweite Aufnahme angrenzender elastischer Wscharmbereich angeordnet. Der steife Wischarmbereich überträgt ein an einer Drehachse anliegendes Drehmoment des Wischarms. Der elastische Wscharmbereich stellt eine Kraft zum Andrücken des Wischblatts an eine Wndschutzscheibe des Kraftfahrzeugs bereit. Der steife Wscharmbereich weist einen ersten Einleger und der elastische Wischarmbereich einen weiteren zweiten Einleger auf, wobei der erste Einleger von einer ersten Kunststoffumhüllung und der zweite Einleger von einer zweiten Kunststoffumhüllung umgeben ist, wobei die erste Kunststoffumhüllung eine zur zweiten Kunststoffumhüllung unterschiedliche Elastizität aufweist.

Durch diese Ausgestaltung wird ein Wischarm bereitgestellt, der einfach und kostengünstig herstellbar ist. So kann der Einleger des steifen bzw. des elastischen Wischarmbereichs in einem einzigen Zweikomponentenspritzgussvorgang mit Kunststoff umhüllt werden, so dass der Wscharm in wenigen Fertigungsschritten zu fertigen ist. Ferner kann der Wischarm zusätzlich an aerodynamische Gestaltungsvorschläge angepasst werden und somit ein verbessertes aerodynamisches Verhalten aufweisen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der erste Einleger des steifen Wscharmbereichs einen bogenförmigen Querschnitt auf, wobei ein Mittelpunkt des bogenförmigen Querschnitts auf einer dem Wschblatt zugewandten Seite des ersten Einlegers angeordnet ist. Diese Ausgestaltung erhöht die Torsi- onssteifigkeit des steifen Wischarmbereichs und stellt zusätzlich ein erhöhtes Biegeträgheitsmoment bereit.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Einleger platten-förmig ausgeführt und im Wesentlichen in einer Rotationsebene um die Drehachse des Wscharms angeordnet. Diese Ausgestaltung gewährleistet, dass der zweite Einleger beispielsweise kostengünstig aus Streifenmaterial hergestellt werden kann, wobei eine Anordnung des ersten Einlegers in einer Rotationsebene um die Drehachse des Wscharms eine zuverlässige Übertragung des Dreh-moments des Wischerantriebs bei gleichzeitig geringer Durchbiegung gewährleistet.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die erste Kunststoffumhüllung des ersten Einlegers des steifen Wischarmbereichs mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt ist, wobei der zweite Einleger des elastischen Wscharmbereichs von der zweiten Kunststoffumhüllung umgriffen ist und wobei die zweite Kunststoffumhüllung mittels einer Rastverbindung mit dem Einleger des elastischen Wscharmbereichs verbunden ist. Diese Ausgestaltung gewährleistet ebenso eine einfache Herstellungsmöglichkeit des Wscharms.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die materialeinheitliche Kunststoffumhüllung wenigstens einen der folgenden Werkstoffe: Polybutylente-rephthalat (PBT), einem Polyacrylamid, Polyester (PE), Polycarbonat (PC), Poly-arylamid (PAA). Diese Werkstoffe eignen sich insbesondere, um den Wischarm in einem Spritzgussverfahren kostengünstig herzustellen und Umwelteinflüssen, insbesondere UV-Strahlung, langfristig standzuhalten.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Kunststoffumhüllung einen Wndabweiser auf, wobei der Windabweiser auf einer zum Wsch-blatt abgewandten Seite angeordnet ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht das

Aufbringen einer zusätzlichen Kraft auf den Wischarm, um das Wschblatt mittels aerodynamischer Kräfte beim Verfahren des Kraftfahrzeugs auf die Wndschutz-scheibe verstärkt anzudrücken.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der erste Einleger des steifen Wischarmbereichs und der zweite Einleger des elastischen Wischarmbe-

reichs einteilig ausgeführt. Diese Ausgestaltungsform erleichtert zusätzlich die Herstellung des Wischarms.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der erste Einleger des steifen Wscharmbereichs einen ersten Kunststoff auf, wobei der zweite Einleger des elastischen Wscharmbereichs einen zweiten Kunststoff umfasst. Der erste Kunststoff und/oder der zweite Kunststoff umfasst wenigstens einen der folgenden Werkstoffe: einen faserverstärkt ausgeführten Kunststoff, insbesondere einen glasfaserverstärkten Kunststoff, einen kohlefaserverstärkten Kunststoff, ei-nen langfasrig oder endlos ausgestalteten Kunststoff, ein Organofaserverbund, einen thermoplastischen Kunststoff. Dabei ist der erste Kunststoff des ersten Einlegers zu dem zweiten Kunststoff des zweiten Einlegers unterschiedlich gewählt. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine exakte Anpassung der Einleger an die Belastung des jeweiligen Wischarmabschnitts sowie an die entsprechende Belas-tungsrichtung.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Kunststoffumhüllung eine Schichtdicke auf, die im Wesentlichen größer als 0,5 mm ist. Diese Ausge staltung hat den Vorteil, dass für eine ansprechende Optik ausreichend Material um die Einleger des steifen bzw. elastischen Wscharmbereichs angeordnet ist, um die Kräfte und Momente im Wscharm ausreichend abzustützen. Ferner kann dadurch auch der Wscharm aerodynamisch optimiert ausgestaltet werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Explosionsdarstellung einer Scheibenwischvorrichtung mit einem Wischerarm;

Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Wscherarms in zusammengebautem Zustand; und

Figur 3 einer Schnittdarstellung durch den in Figur 1 gezeigten Wischerarm.

Figur 1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Scheibenwischvorrichtung 3 mit einem Wscharm 1. In Figur 2 ist eine perspektivische Darstellung des in Figur 1 gezeigten Wischarms 1 der Scheibenwischvorrichtung 3 in zusammengebautem

Zustand dargestellt. Der Wischarm 1 weist eine erste Aufnahme 9 zur Befestigung des Wischarms 1 an einer nicht dargestellten Wischerwelle eines Schei-benwischantriebs auf. Am entgegengesetzten Ende zur ersten Aufnahme 9 ist am Wscharm 1 eine zweite Aufnahme 10 zur Befestigung eines Wschblattes 2 angeordnet. Zwischen der ersten Aufnahme 9 und der zweiten Aufnahme 10 grenzt ein steifer Wscharmbereich 13 an die erste Aufnahme 9 an. Zwischen der ersten und der zweiten Aufnahme 9, 10 ist an die zweite Aufnahme 10 angrenzend ein elastischer Wscharmbereich 14 angeordnet.

Die erste Aufnahme 9 für die Wischerwelle des Scheibenwischerantriebs umfasst einen Abdeckdeckel 1 1 und eine Wischerwellenaufnahme 12. Die Wischwellenaufnahme 12 ist dabei korrespondierend zu einer Drehachse 24 einer nicht dargestellten Wischerwelle ausgerichtet. Der Abdeckdeckel 11 verschließt die erste Aufnahme 9 in montiertem Zustand oberseitig gegen Umwelteinflüsse. Der an die erste Aufnahme 9 angrenzende steife Wscharmbereich 13 umfasst einen ersten Einleger 15, auf den detailliert in Figur 3 eingegangen wird. Der erste Einleger 15 des steifen Wscharmbereichs 13 und die Wscherwellenaufnahme 12 sind mit einer ersten Kunststoffumhüllung 17 umgeben. Der steife Wischerarmbereich 13 umfasst einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt im Bereich der ersten Aufnahme 9. Der rechteckförmige Querschnitt geht in Richtung des elastischen Wscharmbereichs 16 in einen L-förmigen Querschnitt über, wodurch eine materialarme Ausgestaltung des steifen Wscharmbereichs 13 bereitgestellt wird.

Die zweite Aufnahme 10 weist zusammen mit dem Wschblatt 2 ein nicht dargestelltes Gelenk auf und befestigt das Wischblatt 2 über dieses Gelenk an dem Wischarm 1. Dabei ist die zweite Aufnahme 10 ebenso mit der ersten Kunststoffumhüllung 17 umgeben.

Der an den steifen Wischarmbereich 13 angrenzende elastische Wischarmbereich 14 umfasst einen zweiten Einleger 16. Der zweite Einleger 16 umfasst zwei Enden 29 und einen dazwischen angeordneten Mittelbereich 27. Dabei ist der zweite Einleger 16 des elastischen Wischarmbereichs 14 langgestreckt und plat-tenförmig ausgebildet und in einer Rotationsebene des Wischerarms 1 angeordnet. Um ein Abknicken des Wischarms 1 zu vermeiden, überlappen sich der erste Einleger 15 und der zweite Einleger 16 in einem Überlappungsbereich 19. Zur Befestigung des zweiten Einlegers 16 ist in der ersten Kunststoffumhüllung 17 eine erste Einlegeraufnahme 25 und an der zweiten Aufnahme 10 eine zweite Einlegeraufnahme 26 zur Aufnahme der Enden 29 des zweiten Einlegers 16 vorgesehen, so dass in zusammengebautem Zustand des Wischarms 1 der zweite Einleger 16 des elastischen Wischarmbereichs 14 durch die erste Kunststoffum-hüllung 17 an den Enden 29 des zweiten Einlegers 16 und durch eine zweite

Kunststoffumhüllung 18 im Mittelbereich 27 des zweiten Einlegers 16 umgeben ist. Dabei ist die zweite Einlegeraufnahme 26 der ersten Aufnahme 10 derart ausgebildet, dass ein Teilbereich der Aufnahme 10 ohne Verstärkung des zweiten Einlegers 16 ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine optimale Gelenkausbildung zur Anbindung des Wischblatts 2 an der Aufnahme 10.

Die zweite Kunststoffumhüllung 18 ist in der Ausführungsform mit einer Nut 21 versehen, in der in zusammengebautem Zustand des Wscharms 1 der zweite Einleger 16 angeordnet ist. Die zweite Kunststoffumhüllung 18 weist ferner eine Rastverbindung 22 an einer Vorderkante auf, mit der die zweite Kunststoffumhüllung 18 des elastischen Wscharmbereichs 14 an dem zweiten Einleger 16 des elastischen Wscharmbereichs 14 im Mittelbereich 27 befestigt ist. Dabei umgreift die zweite Kunststoffumhüllung 18 den zweiten Einleger 16 vollständig, so dass der Werkstoff des zweiten Einlegers 16 gegenüber Wtterungseinflüssen ge-schützt ist. Dabei weisen die erste Kunststoffumhüllung 17 und die zweite Kunststoffumhüllung 18 einen Kunststoff als Werkstoff auf.

Ferner umfasst die zweite Kunststoffumhüllung 18 einen Wndabweiser 30 (gestrichelt dargestellt), der bei zunehmender Fahrtgeschwindigkeit das Wischblatt 2 verstärkt an eine Wndschutzscheibe des Fahrzeugs andrückt. Dazu ist der

Windabweiser oberseitig bzw. von einer dem Wschblatt 2 abgewandten Seite der zweiten Kunststoffumhüllung 18 angeordnet.

Die Kunststoffumhüllung 17, 18 des Wischarms 1 bietet eine flexible Ausgestal-tung der Umfangskonturen des Wscharms 1. So können die Umfangskonturen der Kunststoffumhüllung 17, 18 beispielsweise einfach und kostengünstig an aerodynamische Anforderungen, insbesondere zur Reduzierung von Luftwirbeln und zur Erhöhung von Anpressdrücken, angepasst werden. Des Weiteren ist die Korrosionsbeständigkeit der Einleger 15, 16 durch die in den Figuren 1 und 2 ge-zeigte Ausführungsform insbesondere gegenüber Salz, UV-Bestrahlung sowie anderen korrosiven Medien verbessert.

Alternativ zu der in Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform des Wischarms 1 ist ferner denkbar, die zweite Kunststoffumhüllung 18 des elastischen Wscharm-bereichs 14 auf den zweiten Einleger 16 des elastischen Wscharmbereichs 14 mittels eines Spritzgussverfahrens aufzubringen. Dabei ist denkbar, den zweiten

Einleger 16 des elastischen Wischarmbereichs 14 und den ersten Einleger 15 des steifen Wscharmbereichs 13 sowie die Wischerwellenaufnahme 12 und die zweite Aufnahme 10 in eine Vorrichtung einer Spritzgussmaschine einzulegen und in einem Spritzgussvorgang vollständig mit Kunststoff zu umspritzen, so dass eine hohe Oberflächengüte gewährleistet wird und gleichzeitig die beiden

Einleger 15, 16 des elastischen bzw. des steifen Wscharmbereichs 13, 14 formschlüssiger miteinander verbunden sind. Ferner wird durch diese Ausgestaltung ein leichter Wischarm 1 bereitgestellt, wodurch die Kräfte in dem Wischerantrieb reduziert sind. Zusätzlich sind Formübergänge zwischen der ersten Aufnahme 9 zum steifen Wscharmbereich 13, vom steifen Wischarmbereich 13 zum elastischen Wscharmbereich 14 sowie vom elastischen Wischarmbereich 14 zur zweiten Aufnahme 10 durch die Ausgestaltung vermindert oder gar nicht vorhanden. Des Weiteren ist denkbar, die Kunststoffumhüllung 17, 18 mit Farbpartikeln zu versehen, um den Wscharm 1 farblich an eine Fahrzeugfarbe des Kraftfahr-zeugs anzupassen, so dass vorteilhafterweise auf eine Beschichtung des Wischarms 1 verzichtet werden kann.

Figur 3 zeigt einen Schnitt durch den in Figur 1 gezeigten Wscharm 1 entlang der in Figur 1 gezeigten Schnittlinie A-A. Die Schnittlinie A-A verläuft dabei durch den Überlappungsbereich 19 der beiden Einleger 15, 16. Von der ersten Kunststoffumhüllung 17 des steifen Wischarmbereichs 13 umhüllt, ist der erste Einleger 15 in dem steifen Wscharmbereich 13 angeordnet. Der erste Einleger 15 und der zweite Einleger 16 sind räumlich voneinander beabstandet angeordnet, wobei die beiden Einleger 15, 16 einen Einleger-Kunststoffverbund ausbilden. Der zweite Einleger 16 ist oberseitig in einer Rotationsebene um die in der Figur 2 gezeigte Drehachse 24 des Wischarms 1 angeordnet. Unterhalb des zweiten Einlegers 16 ist der erste Einleger 15 angeordnet, der einen bogensegmentför-migen Querschnitt aufweist, der einen Mittelpunkt M umfasst, der zum Wischblatt 2 zugewandten Seite bzw. auf der zum zweiten Einleger 16 abgewandten Seite angeordnet ist.

Diese Ausgestaltung des ersten Einlegers 15 bietet eine hohe Torsions- und Biegefestigkeit, um einen besonders steifen und auf Durchbiegung robusten steifen Wischarmbereich 13 bereitzustellen. Insbesondere wird eine Durchbiegung des steifen Wischarmbereichs 14 nach oben weg von der Wndschutzscheibe ver-mieden.

In den in Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen sind die Einleger 15, 16 mit dem Kunststoff der ersten bzw. der zweiten Kunststoffumhüllung 17, 18 umgeben, wobei der Kunststoff Polybutylenterephthalat (PBT), Polyacrylamid, Poly-ester (PE), Polycarbonat (PC), Polyarylamid (PAA) aufweisen kann und insbesondere in einem Spritzgussverfahren um die Einleger 15, 16 aufgebracht werden kann. Der Kunststoff der Kunststoffumhüllung 17, 18 kann zusätzlich mit Fasern, insbesondere Glasfasern oder Kohlefasern verstärkt ausgebildet sein.

Für den ersten und den zweiten Einleger 15, 16 eignen sich als Werkstoff insbesondere Metalle, die gewalzt sind und eine hohe Festigkeit aufweisen. Für den zweiten Einleger 16 sind Werkstoffe geeignet, die im Allgemeinen für Federn, insbesondere für Blattfedern verwendet werden. Anstatt Metall als Werkstoff können auch für den ersten Einleger 15 ein erster Kunststoff und für den zweiten Einleger 16 ein zweiter Kunststoff verwendet werden, wobei der erste Kunststoff des ersten Einlegers 15 unterschiedlich zum zweiten Kunststoff des zweiten Einlegers 16 sein kann. Sowohl bei der Verwendung von Kunststoff als auch bei Metall für den ersten bzw. den zweiten Einleger 15, 16 können diese in sich verwunden geformt ausgebildet sein.

Als Werkstoffe für den ersten oder den zweiten Kunststoff des ersten Einlegers 15 bzw. des zweiten Einlegers 16 eignen sich insbesondere Organobleche, lang-fasrige oder endlosfasrige faserverstärkte thermo- oder duroplastische Kunststoffe, insbesondere glasfaser- und kohlefaserverstärkte Kunststoffe. Dabei ist es bei der Wahl des ersten und des zweiten Kunststoffs bzw. Werkstoffs von Vorteil, diesen auf die gewünschten Eigenschaften des elastischen bzw. des steifen Wischarmbereichs 13, 14 abzustimmen.

Ferner kann auch die Dicke des ersten Einlegers 15 zu dem zweiten Einlegers 16 variiert werden, um die Steifigkeit des steifen Wischarmbereichs 13 gegenüber dem elastischen Wscharmbereich 14 einzustellen. Auch ist denkbar, bei ei- ner Verwendung von einem faserverstärkten ersten bzw. zweiten Kunststoff des ersten bzw. zweiten Einlegers 15, 16 eine unterschiedliche Anzahl von Lagen und Ausrichtungen der Fasern zu verwenden.

Alternativ sind auch andere Anordnungen und Ausbildungsformen der beiden Einleger 15, 16 denkbar. So ist etwa denkbar, dass die beiden Einleger 15, 16 einen L-förmigen, T-förmigen und/oder U-förmigen Querschnitt aufweisen. Auch ist denkbar, die Einleger 15, 16 einstückig und materialeinheitlich auszubilden.

Auch ist denkbar, dass die Wischerwellenaufnahme 12 einen dritten Kunststoff umfasst, wobei der dritte Kunststoff der Wscherwellenaufnahme 12 unterschiedlich zum ersten bzw. zweiten Kunststoff der beiden Einleger 15, 16 bzw. des Kunststoffs der Kunststoffumhüllungen 17, 18 ist. Alternativ ist denkbar, dass die Wischerwellenaufnahme 12 einteilig und/oder materialeinheitlich mit dem ersten Einleger 15 und gegebenenfalls mit dem zweiten Einleger 16 ausgebildet ist.

Ferner ist zusätzlich denkbar, den Bereich der ersten Aufnahme 9 der Rotationswelle die erste Kunststoffumspritzung 17 mit kurzfasrigen Fasern zu verstärken, um einen verbesserten Aufbau des steifen Wscharmbereichs 13 zu erreichen.