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Hintergrund der Erfindung
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Anwendungsgebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Windschutzscheiben-Wischersysteme. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Wischersystem mit einem Stift-Wischerarm und einer Wischeranordnung, die die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs reduziert und die übermäßige Drehung der Wischeranordnung bezüglich des Wischerarms verhindert.
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Beschreibung des Stands der Technik
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DE 100 36 135 A1 zeigt einen Scheibenwischer für eine Scheibenwischeranlage. Die Druckschrift betrifft einen Scheibenwischer für eine Scheibenwischeranlage, mit einem antreibbaren Wischerarm mit einem quer zu seiner Längsausdehnung auf einer der beiden Längsseiten angeordneten Gelenkbolzen als Anschlußelement für ein Wischerblatt, wobei dieses und der Wischerarm wenigstens im Bereich ihrer gelenkigen Verbindung in der Projektion auf die Scheibe nebeneinander angeordnet und im Betriebszustand durch einen Sicherungshaken aneinander fixiert sind. Sie löst die Aufgabe, einen derartigen Scheibenwischer im Bereich der Anschlußvorrichtung so zu gestalten, daß dessen ästhetisches Erscheinungsbild erheblich verbessert ist. Dazu ist am Wischerblatt ein Halterungsblock mit einem Lager für den Gelenkbolzen und mit dem Sicherungshaken angeordnet, wobei dieser den Wischerarm oder einen Teil desselben quer zu dessen Längsausdehnung auf der der Scheibe zugewandten Seite im seitlichen Abstand vom Gelenkbolzen hintergreift.
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Die beim Stand der Technik bekannten Windschutzscheiben-Wischersysteme umfassen eine Wischeranordnung mit einem Wischelement, das die zu wischende Fläche berührt und einen Wischerarm, der eine hin und her gehende Bewegung über die zu wischende Fläche an die Wischeranordnung weitergibt. Die Wischeranordnung ist mit dem Wischerarm durch ein Verbindungsstück lösbar verbunden. Herkömmliche, beim Stand der Technik bekannte Windschutzscheiben-Wischeranordnungen bestehen üblicherweise aus zwei Arten, die gemeinhin als „Tragbalken-Windschutzscheiben-Wischerblattanordnungen“ und „mehrgliedrige Windschutzscheiben-Wischeranordnungen“ bezeichnet werden. Die mehrgliedrigen Windschutzscheiben-Wischeranordnungen beruhen auf dem Aufbau mit einer Reihe von Hebeln, um die nach unten gerichtete Kraft vom Wischerarm über das Wischelement zu verteilen. Andererseits umfassen die Tragbalken-Windschutzscheiben-Wischerblattanordnungen eine langgestreckte gleichförmige Leiste, die einen Federrücken oder Federtragbalken bildet, der rückfedernd flexibel ist. Der Tragbalken ist entlang einer einzelnen Ebene gebogen, die sich biegt, um der Biegung einer Windschutzscheibe zu entsprechen.
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Beide Arten der Windschutzscheiben-Wischeranordnungen beruhen auf der nach unten gerichteten Kraft vom Wischerarm, um den Kontakt zwischen dem Wischelement und der Windschutzscheibe aufrechtzuerhalten. Ferner umfassen üblicherweise beide Arten der Windschutzscheiben-Wischeranordnungen ein Verbindungsstück, das mittig entlang der oberen Fläche der Wischeranordnung angeordnet ist, so dass die Wischeranordnung, Verbindungsstück und Wischerarm in einer im Wesentlichen vertikalen Art übereinander angeordnet sind. Jedoch erhöht diese Anordnung das vertikale Profil der Wischeranordnung und erhebt die Umgebung des Wischerarms bezüglich der Windschutzscheibe, was den Widerstand und den Windauftrieb erhöht. Der Windauftrieb tritt ein, wenn die Luftströmung unterhalb der Windschutzscheiben-Wischeranordnung und/oder des Wischerarms eine Auftriebskraft erzeugt, die größer als die entgegengesetzten, nach unten gerichteten Kräfte des Wischerarms und der Luftströmung über der Wischeranordnung ist. Während des Windauftriebs hebt die Windschutzscheiben-Wischeranordnung von der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs ab, was die Wirkung der Windschutzscheiben-Wischeranordnung verringern kann, um die Windschutzscheibe zu reinigen.
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Wie alle Windschutzscheiben-Wischeranordnungen, wie oben angemerkt, unterliegen die Tragbalken-Wischerblattanordnungen dem Windauftrieb. Mehrere Verfahren sind angewendet worden, um dem Windauftrieb in Tragbalken-Wischerblattanordnungen entgegenzuwirken. Es wurden beispielsweise Luftleitbleche mit verschiedenen Designs verwendet, um eine nach unten gerichtete Kraft auf der Windschutzscheiben-Wischeranordnung als Wirkung der Luftstrombewegung über das Luftleitblech vorzusehen. Zusätzlich wurden Wischerarme, die einen Stift verwenden, um mit der Seite der Tragbalken-Wischerblattanordnungen lösbar in Eingriff zu sein, angewendet, um die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs zu reduzieren. Diese Wischerarme werden üblicherweise als „Stift-Wischerarme“ bezeichnet.
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Jedoch zeigen die beim Stand der Technik bekannten Stift-Wischerarme eine größere Wahrscheinlichkeit, um das Wischersystem oder die Windschutzscheibe zu beschädigen, wenn der Wischerarm rechtwinklig zur Windschutzscheibe positioniert ist, wie z.B. bei der Instandhaltung, Inspektion, Einbau oder Austausch der Windschutzscheibe oder einer Komponente des Wischersystems. Wenn insbesondere ein Wischerarm in der erhobenen Position angeordnet ist, neigen die üblichen Tragbalken-Wischerblattanordnungen dazu, sich um den Stift herum zu drehen, so dass das Wischelement bezüglich der Windschutzscheibe umgedreht wird. Wichtig ist, dass die herkömmlichen Tragbalken-Wischerblattanordnungen diese umgedrehte Position beibehalten, wenn der Wischerarm zur Windschutzscheibe abgesenkt wird. Wenn somit der Anwender versucht, den Kontakt mit der Windschutzscheibe wiederherzustellen, bleibt das Wischelement umgedreht oder zumindest rechtwinklig bezüglich der Windschutzscheibe, und dies kann zur Beschädigung der Komponenten des Wischersystems und sogar der Windschutzscheibe führen.
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Während folglich die Wischersysteme, die die vom Stand der Technik bekannten Tragbalken-Wischerblattanordnungen aufweisen, signifikante Vorteile bei der bekannten Technologie vorsehen, setzt sich der Bedarf bei der Art und Weise für Verbesserungen bei den Wischersystemen, die Tragbalken-Wischerblattanordnungen verwenden, fort. Daher gibt es einen Bedarf für die Art bei Wischersystemen mit einem Stift-Wischerarm und Tragbalken-Wischerblattanordnungen mit verbesserter Leistung bei verschiedenen Kraftfahrzeuggeschwindigkeiten, um die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs zu reduzieren. Es gib auch einen Bedarf bei der Art für ein Wischersystem mit einem Stift-Wischerarm und Tragbalken-Wischerblattanordnung, die dazwischen eine übermäßige Drehung verhindert, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung der Komponenten des Wischersystems und der Windschutzscheibe während der Inspektion, Instandhaltung, Austausch und Einbau des Wischersystems oder der Windschutzscheibe reduziert.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung beseitigt viele Einschränkungen und Nachteile beim Stand der Technik der Wischersysteme ebenso wie bei den Stift-Wischerarmen und Tragbalken-Wischerblattanordnungen. Dies wird erreicht durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung zum Gegenstand. Zu diesem Zweck umfasst das Wischersystem der vorliegenden Erfindung eine Wischeranordnung mit einem Wischelement, um die zu wischende Fläche zu kontaktieren. Die Wischeranordnung umfasst ferner einen langgestreckten Tragbalken, der funktionsfähig am Wischelement befestigt ist, und einen Träger, um die lösbare Verbindung mit dem Wischerarm zu ermöglichen. Der Träger weist entgegengesetzte erste und zweite Seitenwände auf, die zusammenwirken, um eine Führung zu definieren, um einen Bereich des langgestreckten Tragbalkens funktionsfähig aufzunehmen. Der Träger umfasst ferner ein Verbindungsstück, das innerhalb der ersten Seitenwand integriert ist, um mit dem Befestigungselement des Wischerarms lösbar in Eingriff zu sein. Das Befestigungselement umfasst eine Bohrung, um den sich transversal erstreckenden Stift funktionsfähig aufzunehmen und den Sattel funktionsfähig innerhalb des Durchgangs anzuordnen. Der Sattel umfasst erste und zweite Führungsflächen, um die Drehbewegung der Wischeranordnung um den sich transversal erstreckenden Stift herum zu begrenzen, um die lösbare Verbindung zwischen dem Wischerarm und der Wischeranordnung vorzusehen.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das Wischersystem eine Tragbalken-Wischerblattanordnung mit einem Träger aufweist, der eine nachgeformte obere Fläche umfasst, um den Luftstrom, der über das System strömt, wirksam zu verwenden, um die auf eine Wischeranordnung aufgebrachte, nach unten gerichtete Kraft zu maximieren, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs auf eine Tragbalken-Wischerblattanordnung während der Betriebsbewegung des Systems über die zu wischende Fläche reduziert wird.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sie eine Tragbalken-Wischerblattanordnung mit einem Verbindungsstück vorsieht, das einen Sattel umfasst, der eine übermäßige Drehung der Wischeranordnung um den sich transversal erstreckenden Stift eines Wischerarms zu verhindern, wodurch die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung an der zu wischenden Fläche sowie der Komponenten eines Wischersystems während der Instandhaltung, Inspektion oder Austausch der zu wischenden Oberfläche oder der Wischeranordnung reduziert wird.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Durchschnittsfachmann verständlicher, nachdem die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung gelesen worden ist.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Teilansicht der Vorderfront eines Automobils mit einem Paar von Windschutzscheiben-Wischeranordnungen, die drehbar an den Wischerarmen zur hin und her gehenden Bewegung über die Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung befestigt sind.
- 2 ist eine perspektivische Teilansicht des Wischerarms und Wischeranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine Querschnittsansicht des Wischerarms und Wischeranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist eine fragmentarische Teilansicht des Wischerarms und Wischeranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht des Wischerarms und Wischeranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Bereich des Wischerarms in einer Querschnittsansicht dargestellt ist.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Bezüglich der Figuren, bei denen ähnliche Ziffern verwendet werden, um die gleiche Anordnung zu bezeichnen, wird ein Bereich eines Kraftfahrzeugs in 1 schematisch mit der 10 dargestellt. Das Kraftfahrzeug umfasst eine Verkleidung 12, Dach 14, und ein Paar von seitlichen, voneinander beabstandeten vorderen oder „A“-Holmen 16, die sich zwischen dem Dach 14 und der Verkleidung 12 erstrecken. Die A-Holme, Dach und Verkleidung wirken zusammen, um eine üblicherweise rechtwinklige Öffnung zu definieren, in der eine gebogene oder „pfeilförmige“ Glaswindschutzscheibe 18 abgestützt wird.
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Ein Wischersystem wird üblicherweise mit 20 in 1 bezeichnet und verwendet, um die Glaswindschutzscheibe 18 zu reinigen. Das Wischersystem 20 umfasst Wischerarme der vorliegenden Erfindung, üblicherweise mit 22 bezeichnet, und Tragbalken-Wischerblattanordnungen der vorliegenden Erfindung, üblicherweise mit 24 bezeichnet, die der Fahrer- und Mitfahrerseite des Kraftfahrzeugs 10 entsprechen. Ein Elektromotor (nicht dargestellt, aber üblicherweise beim Stand der Technik bekannt) wird verwendet, um das Wischersystem 20 anzutreiben, und eine Antriebsanordnung (nicht dargestellt, aber üblicherweise beim Stand der Technik bekannt) wird verwendet, um die Wischeranordnungen 24 über die Wischerarme 22 über die Windschutzscheibe 18 in einer oszillierenden Weise zu führen.
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Denjenigen von den Durchschnittsfachleuten ist verständlich, dass, während die Wischerarme 22 und Wischeranordnungen 24, die in 1 dargestellt sind, in Verbindung mit der vorderen Windschutzscheibe 18 des Kraftfahrzeugs dargestellt sind, die Wischerarme 22 und Wischeranordnungen 24 der vorliegenden Erfindung in anderen Bereichen eines Kraftfahrzeugs 10 verwendet werden können, wie z.B. bei einer Heckscheibe (nicht dargestellt) oder eines Frontscheinwerfers (nicht dargestellt), die ein Wischersystem 20 verwenden. Somit ist es verständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf den Gebrauch einzig und allein in Verbindung mit einer Windschutzscheibe 18 eines Kraftfahrzeugs begrenzt ist, sondern zum Gebrauch bei allen Anwendungen, bei denen Wischerarme 22 und Wischeranordnungen 24 verwendet werden.
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Gemäß 1 umfasst der Wischerarm 22 ein Drehpunktende 26, das drehbar an der Antriebsanordnung (nicht dargestellt) des Wischersystems 20 befestigt ist, und einen langgestreckten Körper 28. Der langgestreckte Körper 28 ist funktionsfähig am Drehpunktende 26 befestigt und erstreckt sich transversal davon zur Wischeranordnung 24. Insbesondere ist der langgestreckte Körper 28 funktionsfähig am Drehpunktende 26 in einer drehbaren Weise befestigt, um einer Person zu ermöglichen, den langgestreckten Körper 28 weg von der unmittelbaren Verbindung zur zu wischenden Oberfläche zu erheben. Die Gelenkverbindung zwischen dem Drehpunktende 26 und dem langgestreckten Körper 28 in dieser Art ist üblicherweise bekannt, um die Instandhaltung oder Inspektion des Wischersystems 20 und/oder der Windschutzscheibe 18 sowie zum Entfernen und Einbauen der Wischeranordnungen 24 zu ermöglichen. Denjenigen unter den Durchschnittsfachleuten ist es verständlich, dass der Wischerarm 22 ferner ein Vorspannelement (nicht dargestellt) umfassen kann, um eine nach unten gerichtete Kraft durch den Wischerarm 22 und auf die Wischeranordnung 24 zu übertragen, um den Kontakt zwischen der Wischeranordnung 24 und der Windschutzscheibe 18 des Kraftfahrzeugs 10 zu ermöglichen. Das Vorspannelement kann z.B. eine Feder umfassen. Es sollte ferner verständlich sein, dass der langgestreckte Körper 28 des Wischerarms 22 eine Aussparung umfassen kann, die zum Drehpunktende 26 benachbart ist, um das Vorspannelement funktionsfähig aufzunehmen.
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insbesondere bezüglich der 2 und 5 umfasst der langgestreckte Körper 28 eine obere Fläche 30, um das Aufbringen einer nach unten gerichteten Kraft von der Luftströmung, die über den Wischerarm 22 strömt, aufzunehmen. Insbesondere ist der langgestreckte Körper 28 entlang einer geneigten Ebene bezüglich der primären Richtung der Luftströmung angeordnet, um die auf die obere Fläche 30 aufgebrachte, nach unten gerichtete Kraft zu maximieren, und die Wirkung der Luftströmung, die unter dem langgestreckten Körper 28 durchströmt, zu minimieren, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs der Wischeranordnung 24 während des Betriebs reduziert wird. Wie in 5 dargestellt, umfasst der langgestreckte Körper 28 im Wesentlichen einen elliptischen Querschnitt, um aerodynamische Eigenschaften vorzusehen, die den Widerstand gegen den Windauftrieb während der Bewegung über die Windschutzscheibe 18 verbessern. Jedoch ist es denjenigen unter den Durchschnittsfachleuten verständlich, dass der langgestreckte Körper 28 andere Querschnittsprofile umfassen kann. Der langgestreckte Körper 28 kann z.B. ein festes oder hohles Kern-Querschnittsprofil umfassen. Ferner kann beispielsweise der langgestreckte Körper 28 ein kreisförmiges, rechtwinkliges oder kastenförmiges Querschnittsprofil umfassen.
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Wie durch die Figuren dargestellt, umfasst der Wischerarm 22 der vorliegenden Erfindung ferner ein Befestigungselement, allgemein mit 32 bezeichnet. Das Befestigungselement ist am langgestreckten Körper 28, entgegengesetzt zum Drehpunktende 26, funktionsfähig befestigt, und mit einer Wischeranordnung 24 lösbar in Eingriff. Insbesondere gemäß der 2 bis 5 ist das Befestigungselement 32 einstückig am langgestreckten Körper 28 befestigt und umfasst eine Deckfläche 34, die sich axial vom langgestreckten Körper 28 aus erstreckt, und eine Wandplatte 36, die auf der Deckfläche 34 beruht. Das Befestigungselement 32 umfasst ferner eine Lasche 38, die auf der Deckfläche 34 in der Weise beruht, dass sie im Wesentlichen parallel zur Wandplatte 36 ist. Die Deckfläche 34 und Wandplatte 36 wirken zusammen, um eine Vorderkante 40 zu definieren, während die Deckfläche 34 und Lasche 38 zusammenwirken, um eine Hinterkante 42 zu bilden. Wie in 3 dargestellt, erstreckt sich die Deckfläche 34 von der Vorderkante 40 zur Hinterkante 42 entlang einer geneigten Ebene, um die nach unten gerichtete Kraft der Luftströmung, die auf die Deckfläche 34 aufgebracht wird, zu maximieren, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs einer Wischeranordnung 24 während der Betriebsbewegung über die Windschutzscheibe 18 reduziert wird. Die Deckfläche 34 wirkt ferner mit der Wandplatte 36 und der Lasche 38 zusammen, um einen Durchgang zu definieren, der üblicherweise mit 44 bezeichnet wird. Der Durchgang 44 ist vorgesehen, um einen Bereich einer Wischeranordnung 24 aufzunehmen, was später detaillierter beschrieben wird.
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Gemäß der 3 bis 5, umfasst das Befestigungselement 32 ferner einen Stift 46, der sich bezüglich der Lasche 38 und Wandplatte 36 transversal erstreckt. Der sich transversal erstreckende Stift 46 ist funktionsfähig mit einem Bereich der Wischeranordnung 24 in Eingriff und sieht eine Achse vor, um die die Wischeranordnung 24 während des Einbaus gedreht werden kann, was später detaillierter beschrieben werden wird. Wie in den 3 und 4 dargestellt, ist der sich transversal erstreckende Stift 46 funktionsfähig an der Wandplatte 36 befestigt und erstreckt sich durch die Lasche 38, um eine erhöhte Steifigkeit vorzusehen. Jedoch kann der sich transversal erstreckende Stift 46 ausschließlich an der Lasche 38 funktionsfähig befestigt werden, wie in 5 dargestellt.
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Es sollte verständlich sein, dass der Wischerarm 22 aus einem harten Werkstoff, wie z.B. Metall oder Kunststoff, erstellt und über einen üblichen zur Verfügung stehenden Vorgang, wie z.B. Prägen, Abformen oder Spritzgießen, hergestellt werden kann, und als solches kann der sich quer erstreckende Stift 46 vollständig innerhalb eines Bereichs des Befestigungselements während des Herstellvorganges integriert werden. Alternativ kann der sich quer erstreckende Stift 46 an einem Bereich des Befestigungselements 32 in einem nachfolgenden Herstellungsablauf, wie z.B. Schweißen oder Nieten, befestigt werden. Um den Wischerarm 22 der vorliegenden Erfindung für die geneigte Ebene der oberen Fläche 30 des langgestreckten Körpers 28 vorzusehen, wird er vorzugsweise aus Stahl erstellt und durch Prägen hergestellt, wobei der sich transversal erstreckende Stift 46 bei einem nachfolgenden Herstellschritt am Befestigungselement 32 befestigt wird.
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Bezüglich der 2 bis 5 umfasst das Wischersystem 20 eine Wischeranordnung 24 mit einem Wischelement, das allgemein mit 48 bezeichnet wird. Das Wischelement 48 ist mit der zu wischenden Fläche des Kraftfahrzeugs 10 in Kontakt, nämlich mit der Windschutzscheibe 18, und umfasst einen oberen Bereich 50 und unteren Bereich 52, die durch eine sich longitudinal erstreckende Abtrennung 54 aufgeteilt sind. Die Abtrennung 54 sieht die Flexibilität zwischen dem oberen Bereich 50 und dem unteren Bereich 52 während der Betriebsbewegung der Wischeranordnung 24 über die zu wischende Fläche vor. Der obere Bereich 50 ermöglicht die Befestigung an zusätzlichen Komponenten der Wischeranordnung 24, wie später detaillierter beschrieben. Das Wischelement 48 umfasst eine vorbestimmte Länge entsprechend der besonderen Anwendung. Es sollte verständlich sein, dass das Wischelement 48 aus einem flexiblen Gummiwerkstoff erstellt ist, aber andere geeignete Werkstoffe können auch verwendet werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Das Wischelement 48 kann beispielsweise aus Silikon erstellt werden. Das Wischelement 48 wird typischerweise durch einen Extrudierprozess hergestellt, welcher der Länge des Wischelements 48 ermöglicht, ohne eine wesentliche Erhöhung der Herstellkosten leicht angepasst zu werden. Jedoch ist denjenigen unter den Durchschnittsfachleuten verständlich, dass jeder kommerzielle zur Verfügung stehende Herstellprozess, wie z.B. das Spritzgießen, ebenfalls verwendet werden kann.
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Insbesondere gemäß der 2 bis 4 umfasst die Windschutzscheiben-Wischeranordnung 24 ferner einen langgestreckten Tragbalken, üblicherweise mit 56 bezeichnet, der funktionsfähig am Wischelement 48 befestigt ist. Der langgestreckte Tragbalken 56 umfasst eine oberste Fläche 58 und eine untere Fläche 60, die sich jeweils zwischen den ersten und zweiten longitudinalen Enden 62 und 64 erstrecken. Der langgestreckte Tragbalken 56 wird aus einem elastischen flexiblen Werkstoff, wie z.B. Federstahl oder einem Polymer, erstellt und vorgesehen, um eine Kraft von einer Zwischenposition zwischen den ersten und zweiten longitudinalen Enden 62 und 64 auf die ersten und zweiten longitudinalen Enden 62 und 64 aufzubringen. Insbesondere nimmt der langgestreckte Tragbalken 56 die Kraft vom gefederten Wischerarm 22 an einer Zwischenposition auf und verteilt diese Kraft über den Bereich des langgestreckten Tragbalkens 56 bis zu den ersten und zweiten longitudinalen Enden 62 und 64. Dazu wird der langgestreckte Tragbalken 56 mit einem vorbestimmten Kurvenradius parallel zur Ebene der Biegung der Windschutzscheibe 18 longitudinal gebogen und manchmal beim Stand der Technik als „Freiform“-Kurvenradius (nachstehend „Windschutzscheibenkurve“) bezeichnet. Folglich kann die Kurve des langgestreckten Tragbalkens 56 symmetrisch oder asymmetrisch sein, abhängig von den Kraftanforderungen und der Kontur der Windschutzscheibe 18. Der flexible, vorgebogene Freiform-Tragbalken richtet sich aus, wenn der Wischerarm 22 eine Kraft dazu aufbringt, um den Tragbalken abzuflachen und ordnet das Wischelement 48 an, um mit der Windschutzscheibe 18 in Kontakt zu sein. Somit umfasst der langgestreckte Tragbalken 56 eine Freiform-Kurve, die die Kraftverteilung auf den Windschutzscheiben 18 mit unterschiedlichen Kurven gewährleistet, die den weit ausgedehnten Wischbereich über die Windschutzscheibe 18 bewirkt.
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Wie in 3 dargestellt, weist der langgestreckte Tragbalken 56 im Wesentlichen eine konstante Breite auf und kann eine konstante Dicke über die Länge zwischen den ersten und zweiten longitudinalen Enden 62 und 64 aufweisen. Die konstante Breite und Dicke sehen eine hohe seitliche und Drehmoment-Steifigkeit vor, um die seitliche und Drehmoment-Biegung zu vermeiden, die bewirkt, dass das Wischelement 48 auf der Windschutzscheibe 18 während des Betriebs hängen bleibt/rutscht („rattert“). Somit weist der Querschnitt des langgestreckten Tragbalkens 56 ein üblicherweise rechtwinkliges äußeres Profil auf, das das Herstellen des langgestreckten Tragbalkens 56 erleichtert. Wo der langgestreckte Tragbalken 56 aus einem Metall, wie z.B. Federstahl, hergestellt wird, sind insbesondere die Werkzeuge und Maschinen, die zum Herstellen des langgestreckten Tragbalkens 56 verwendet werden, weniger kompliziert, als diejenigen, die erforderlich sind, um die langgestreckten Tragbalken 56 mit verschiedenen Breiten und/oder Dicken herzustellen. Wo der langgestreckte Tragbalken 56 aus einem Polymer, wie z.B. einem thermoplastischen Elastomer, erstellt wird, sind ferner die Werkzeuge und Extrudierverfahrensmaschinen weniger kompliziert als diejenigen, die verwendet werden, um langgestreckte Tragbalken 56 mit verschiedenen Breiten und/oder Dicken herzustellen. Jedoch ist denjenigen unter den Durchschnittsfachleuten verständlich, dass der langgestreckte Tragbalken 56 der vorliegenden Erfindung eine unterschiedliche Dicke und/oder Breite umfassen kann, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Die Breite und/oder Dicke des langgestreckten Tragbalkens 56 kann sich beispielsweise linear vom Tragbalkenmittelpunkt, sinusförmig, parabolisch oder asymmetrisch verjüngen. Zusätzlich ist der langgestreckte Tragbalken 56 bei allen Figuren als einzelnes integriertes Werkstoffteil dargestellt, so dass es einen festen Querschnitt definiert. Jedoch ist denjenigen unter den Durchschnittsfachleuten verständlich, dass der langgestreckte Tragbalken 56 in einem einzelnen Stück durch eine Mehrzahl von Laminaten gebildet werden kann.
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Die Wischeranordnung 24 umfasst eine zusätzliche Anordnung, um den Windauftriebswiderstand zu verbessern, wie nachstehend detaillierter beschrieben wird. Insbesondere und am besten in 2 dargestellt, umfasst die Wischeranordnung 24 Luftabweiser 66, die zwischen einer Zwischenposition und den longitudinalen Enden 62 und 64 des langgestreckten Tragbalkens 56 angeordnet sind, die wirken, um die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs durch wirksames Ausnutzen der Luftströmung zu reduzieren, um die nach unten gerichtete Kraft auf die Wischeranordnung 24 zu erzeugen. Die Luftabweiser 66 sind im Querschnitt im Wesentlichen solide und verjüngen sich nach innen vom langgestreckten Tragbalken 56 bis zu einem Abschlusspunkt 68, um ein Profil zu definieren, das etwas nachgeformt ist (2). Die Luftabweiser 66 werden aus einem thermoplastischen Werkstoff hergestellt, wie oben bezüglich des Wischelements 48 beschrieben, und sind funktionsfähig an der obersten Fläche 58 des langgestreckten Tragbalkens 56 befestigt. Denjenigen unter den Durchschnittsfachleuten ist verständlich, dass die Luftabweiser 66 am langgestreckten Tragbalken 56 durch ein Klebemittel, Ultraschallschweißen oder durch die Anordnung, wie z.B. Nut und Feder oder einen Durchlass, der innerhalb der Luftabweiser 66 angeordnet ist, befestigt werden können.
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Bezüglich 2 kann die Wischeranordnung 24 der vorliegenden Erfindung ferner ein Paar von Endkappen, üblicherweise mit 70 bezeichnet, umfassen. Die Endkappen 70 sind funktionsfähig mit den longitudinalen Enden 62, 64 des langgestreckten Tragbalkens 56 in Eingriff. Die Endkappen 70 umfassen ein Profil, das im Wesentlichen die Kontur der Luftabweiser 66 nachahmt, um die Windauftriebseigenschaften der Wischeranordnung 24 aufrechtzuerhalten und um einen verbesserten ästhetischen Wert vorzusehen. Die Endkappen 70 erstrecken sich über die longitudinalen Enden 62, 64 des langgestreckten Tragbalkens 56 hinaus, um den Kontakt zwischen den äußeren Endpunkten der Wischelemente 48 und der zu wischenden Fläche zu ermöglichen.
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Die Wischeranordnung 24 umfasst ferner einen Träger, der üblicherweise mit 72 bezeichnet ist, der entlang einer Zwischenposition zwischen den ersten und zweiten longitudinalen Enden 62, 64 des langgestreckten Tragbalkens 56 angeordnet ist. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Tragbalken-Wischerblattanordnungen, die einen kleinen Kontaktpunkt umfassen, durch den die Kraft vom Wischerarm verteilt wird, verbreitert der Träger 72 der vorliegenden Erfindung den Anfangspunkt, an dem die Kraft vom Wischerarm 22 auf den langgestreckten Tragbalken 56 aufgebracht wird. So wird die nach unten gerichtete Kraft vom Wischerarm 22 mit größerer Wirksamkeit auf die longitudinalen Enden 62 und 64 des langgestreckten Tragbalkens 56 verteilt, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs reduziert und der Wischvorgang verbessert wird.
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Bezüglich der 3 bis 5 umfasst der Träger 72 jeweils entgegengesetzte erste und zweite Seitenwände 74 und 76, die zusammenwirken, um eine Führung zu definieren, die üblicherweise mit 78 bezeichnet wird, um den langgestreckten Tragbalken 56 funktionsfähig aufzunehmen. Insbesondere umfasst jede der ersten und zweiten Seitenwände 74, 76 jeweils eine Innenfläche 74A und 76A, die mindestens zwei sich transversal erstreckende Zungen 80, 82 aufweisen, die mit der obersten Fläche 60 des langgestreckten Tragbalkens 56 in Eingriff sind. Außerdem umfasst zumindestens eine der Zungen 80, 82 auf jeder der Innenflächen 74A, 76A ferner einen Flansch 80A, 82A, der die seitliche Bewegung des langgestreckten Tragbalkens 56 bezüglich des Trägers 72 begrenzt. Es ist sollte verständlich sein, dass der langgestreckte Tragbalken 56 Kerben und Öffnungen (nicht dargestellt) umfasst, um die Flansche 80A, 82A aufzunehmen. Es sollte ferner verständlich sein, dass die Zungen 80, 82 benachbart zu den Endpunkten des Trägers 72 funktionsfähig angeordnet sind, um die Rückfederung des langgestreckten Tragbalkens 56 aufzunehmen. Zusätzlich umfasst der Träger 72 zumindest zwei Brücken 84, die oberhalb der Zungen 80, 82 angeordnet sind. Die Brücken 84 verbinden die Innenflächen 74A, 76A im Betrieb und verhindern die vertikale Bewegung des langgestreckten Tragbalkens 56 bezüglich der Zungen 80, 82. So wird der langgestreckte Tragbalken 56 durch den Träger 72 zurückgehalten, aber bleibt im Stande, sich als Antwort auf die Kurve der zu wischenden Fläche zu biegen. Denjenigen unter den Durchschnittsfachleuten ist verständlich, dass der langgestreckte Tragbalken 56 am Träger 72 durch mehrere Verfahren, mit Ausnahme der oben beschriebenen, funktionsfähig befestigt werden kann. Der Träger 72 kann beispielsweise mit dem langgestreckten Tragbalken 56 verklebt, genietet oder punktgeschweißt werden.
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Insbesondere bezüglich 4 umfasst der Träger 72 ferner eine obere Fläche, die üblicherweise mit 86 bezeichnet wird, die jeweils zwischen den ersten und zweiten Seitenwänden 74 und 76 angeordnet ist. Die obere Fläche 86 wirkt mit der ersten Seitenwand 74 zusammen, um eine gegenüberliegende Kante 88 zu definieren, und wirkt mit der zweiten Seitenwand 76 zusammen, um eine Endkante 90 zu definieren. Die obere Fläche 86 ist nachgeformt, um ein Luftleitblech 92 zwischen der gegenüberliegenden Kante 88 und Endkante 90 zu definieren, die die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs während der Betriebsbewegung über eine zu wischende Fläche reduziert. Insbesondere ahmt das Luftleitblech 92, das innerhalb des Trägers 72 definiert ist, im Wesentlichen das Profil der oben beschriebenen Luftabweiser 66 nach. Denjenigen unter den Durchschnittsfachleuten ist verständlich, dass, während die obere Fläche 86 nachgeahmt wird, um ein Luftleitblech 92 zu definieren, um die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs zu reduzieren, die Oberfläche 86 eine andere Welligkeit umfassen kann, um das beabsichtigte Ziel zu erreichen. Beispielsweise kann sich die obere Fläche 86 von der gegenüberliegenden Kante 88 bis zur Endkante 90 entlang einer im Wesentlichen ebenen Neigung in einer Weise erstrecken, die die Luftströmung wirksam ausnutzt, um die nach unten gerichtete Kraft auf die Wischeranordnung 24 zu erhöhen, um die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs zu reduzieren.
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Bezüglich der 3 und 4 umfasst der Träger 72 ferner ein Verbindungsstück, das üblicherweise mit 94 bezeichnet wird. Das Verbindungsstück 94 ist mit der ersten Seitenwand 74 integriert und ermöglicht die lösbare Verbindung mit dem Befestigungselement 32 des Wischerarms 22. Das Verbindungsstück 94 umfasst eine Bohrung 96, die innerhalb der ersten Seitenwand 74 angeordnet ist, die den sich transversal erstreckenden Stift 46 des Befestigungselements 32 eines Wischerarms 22 aufnimmt. Insbesondere sieht die Bohrung 96 eine Fläche vor, über welche der sich transversal erstreckende Stift 46 während des Einbaus der Wischeranordnung 24 am Wischerarm 22 dreht, wie nachstehend detaillierter beschrieben. Wie in 3 dargestellt, kann das Verbindungsstück 94 optional eine Hülse 98, die innerhalb der Bohrung 96 angeordnet ist, umfassen. Die Hülse 98 sieht die verbesserte Abnutzung und Dreheigenschaften bezüglich der Drehung des Stifts 46 vor. Denjenigen von den Durchschnittsfachleuten ist verständlich, dass, während das in 3 dargestellte Verbindungsstück 94 eine Hülse 98 umfasst, die innerhalb der Bohrung 96 angeordnet ist, die vorliegende Verbindung nicht auf die Anforderung dieser Anordnung begrenzt ist.
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Das Verbindungsstück 94 umfasst ferner einen Sattel, der üblicherweise mit 100 bezeichnet ist. Der Sattel 100 erstreckt sich transversal von der ersten Seitenwand 74 und ist funktionsfähig mit dem Befestigungselement 32 des Wischerarms 22 in Eingriff. Insbesondere ist der Sattel 100 vorgesehen, um innerhalb des Durchgangs 44 des Befestigungselements 32 funktionsfähig angeordnet zu sein, wenn die Wischeranordnung 24 richtig mit einem Wischerarm 22 in Eingriff ist (3).
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Während der Inspektion der Windschutzscheibe 18 oder des Austauschs einer abgenutzten Wischeranordnung 24, wird der Wischerarm 22 oft um das Drehpunktende 26 gedreht, so dass der langgestreckte Körper 28 von einer Anfangsposition, die im Wesentlichen parallel zur Ebene der Windschutzscheibe 18 ist, auf eine erhöhte Position, die im Wesentlichen senkrecht bezüglich der Ebene einer Windschutzscheibe 18 ist, erhoben. In der erhöhten Position drehen sich herkömmliche Tragbalken-Wischerblattanordnungen um einen Stift herum, so dass ein Wischelement im Wesentlichen bezüglich der Windschutzscheibe 18 umgedreht wird. Jedoch kehren die herkömmlichen Tragbalken-Wischerblattanordnungen vom umgekehrten Zustand, wenn der Wischerarm abgesenkt wird, nicht in ihre Anfangsposition zurück. Wenn somit der Anwender versucht, den Kontakt mit der Windschutzscheibe 18 wiederherzustellen, bleibt das Wischelement umgedreht oder zumindest senkrecht bezüglich der Windschutzscheibe 18. Die umgekehrte Ausrichtung zwischen der Wischeranordnung und der Windschutzscheibe 18 kann zur Beschädigung bei der Wischeranordnung, Wischerarm, Wischersystemverbindung und Antriebsanordnung sowie der Windschutzscheibe 18 führen.
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Folglich umfasst die vorliegende Erfindung jeweils erste und zweite Führungsflächen 102 und 104, die auf dem Sattel 100 angeordnet sind. Die Führungsflächen 102, 104 begrenzen die Drehbewegung der Wischeranordnung 24 um den sich transversal erstreckenden Stift 46 eines Wischerarms 22. Die erste Führungsfläche 102 liegt an der ersten Seitenwand 74 benachbart zur Bohrung 96 an und erstreckt sich entlang eines vorbestimmten Winkels im Wesentlichen in Richtung der Bohrung 96. Somit sieht die erste Führungsfläche 102 eine Begrenzung vor, um die übermäßige Drehung der Wischeranordnung 24 bezüglich eines Wischerarms 22 während der Montage und Demontage zu verhindern. Insbesondere ist die erste Führungsfläche 102 mit einem Bereich des Durchgangs 44, entgegengesetzt zur Deckfläche 34, in Kontakt, um die Drehung der Wischeranordnung 24, die größer als der Winkel θ ist, zu verhindern. Der Winkel θ stellt einen Winkel dar, der nicht größer als 35° unterhalb der horizontalen Achse des sich quer erstreckenden Stifts 46 ist. Die zweite Führungsfläche 104 ist benachbart zur ersten Seitenwand 74 angeordnet und erstreckt sich entlang eines vorbestimmten Winkels, der im Wesentlichen weg von der Bohrung 96 ist. Somit sieht die zweite Führungsfläche 104 eine Begrenzung vor, um die übermäßige Drehung der Wischeranordnung 24 bezüglich eines Wischerarms 22 in einer Weise zu verhindern, die entgegengesetzt zu der der ersten Führungsfläche 101 während der Montage und Demontage ist. Insbesondere ist die zweite Führungsfläche 104 mit einem Bereich des Durchgangs 44 in Kontakt, um die Drehung der Wischeranordnung 24, die größer als der Winkel Δ ist, zu verhindern. Der Winkel Δ stellt einen Winkel dar, der nicht weniger als 20° oberhalb der horizontalen Achse des sich transversal erstreckenden Stifts 46 ist. Jedoch ist ein Winkel Δ vorzuziehen, der nicht weniger als 25° oberhalb der horizontalen Achse des sich transversal erstreckenden Stifts 46 ist.
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Der Sattel 100 umfasst ferner einen Sitz 106, der jeweils zwischen den ersten und zweiten Führungsflächen 102 und 104 angeordnet ist. Der Sitz 106 ermöglicht die richtige Ausrichtung zwischen der Bohrung 96 und dem sich transversal erstreckenden Stift 46 des Wischerarms 22 während des Einbaus der Wischeranordnung 24 an einen Wischerarm 22. Insbesondere ist während des Einbaus der Wischeranordnung 24 ein Bereich der Lasche 38 mit dem Sitz 106 vor dem sich transversal erstreckenden Stift 46 in Kontakt, der mit der Bohrung 96 in Eingriff ist. Folglich umfasst die Lasche 38 des Befestigungselements 32 eine Führungskante 108 gemäß der Kontur des Sitzes 106, so dass der Sitz 106 und die Führungskante 108 zusammenwirken, um den Stift 46 des Wischerarms 22 mit der Bohrung 96 der Wischeranordnung 24 richtig auszurichten.
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Außerdem umfasst der Sattel 100 ferner eine Abdeckung 110, die mit einem Bereich der Wandplatte 36 (3) in Kontakt ist, um anzuzeigen, dass der Stift 46 innerhalb der Bohrung 90 richtig angeordnet ist. Insbesondere gemäß 4, umfasst der Sattel 100 ferner einen Schlitz 112, der im Wesentlichen zwischen der ersten Seitenwand 74 und der zweiten Führungsfläche 102 angeordnet ist. Der Schlitz 112 nimmt einen Bereich der Lasche 38 eines Wischerarm-Befestigungselements 32 auf. Wenn insbesondere ein Bereich der Wandplatte 36 mit der Abdeckung 110 in Kontakt ist, kann die Wischeranordnung 24 um den sich transversal erstreckenden Stift 46 eines Wischerarms 22 gedreht werden, so dass ein Bereich der Lasche 38 innerhalb des Schlitzes 112 funktionsfähig angeordnet ist, wodurch die Wischeranordnung 24 am Wischerarm 22 lösbar verriegelt wird. Folglich verhindert die Anordnung des Verbindungsstücks 94, insbesondere die ersten und zweiten Führungsflächen 102, 104, Schlitze 112 und Bohrung 96, zusammen mit der Anordnung des Befestigungselements 32, insbesondere der Lasche 38, Durchgang 44 und Stift 46, die Überdrehung der Wischeranordnung 24 bezüglich des Wischerarms 22, wodurch die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung der Windschutzscheibe 18 und Komponenten des Wischersystems 20 reduziert wird.
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Zusätzlich zu den oben bezeichneten Komponenten der Wischeranordnung 24, um die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs zu reduzieren, umfasst die obere Fläche 86 außerdem einen im Wesentlichen ebenen Bereich 114, der benachbart zum Verbindungsstück 94 ist. Der ebene Bereich 114 erstreckt sich von der gegenüberliegenden Kante 88 zur Endkante 90 entlang eines vorbestimmten Winkels, um ferner die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs zu reduzieren. Wie in 3 dargestellt, erstreckt sich insbesondere der im Wesentlichen ebene Bereich 114 der oberen Fläche 86 im Wesentlichen mit demselben Winkel wie die Deckfläche 34, um die nach unten gerichtete Kraft, die auf die Verbindungsstück-Befestigungselement-Schnittstelle aufgebracht wird, zu maximieren, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Windauftriebs während der Betriebsbewegung über eine zu wischende Fläche weiter reduziert wird. Denjenigen von den Durchschnittsfachleuten ist verständlich, dass, während der Träger 72 in Verbindung mit einer Tragbalken-Wischerblattanordnung 24 dargestellt wird, der Träger 72 der vorliegenden Erfindung auch in Verbindung mit einer mehrgliedrigen Wischeranordnung verwendet werden kann. Der Träger 72 kann beispielsweise am Aufbau einer mehrgliedrigen Wischeranordnung funktionsfähig befestigt und vorgesehen werden, um eine mehrgliedrige Wischeranordnung mit dem Wischerarm-Befestigungselement 32 der vorliegenden Erfindung lösbar zu verbinden, wie oben beschrieben.
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Das Wischersystem 20 der vorliegenden Erfindung sieht eine Tragbalken-Wischerblattanordnung 24 vor, die mit einem Stift-Wischerarm 22 lösbar verbunden ist, wobei der Wischerarm 22 einen langgestreckten Körper 28 und ein Befestigungselement 32 mit einer winkligen Deckfläche 34 umfasst. Folglich sieht das Wischersystem 20 der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Windauftriebswiderstand und eine nach unten gerichtete Kraft auf die Tragbalken-Wischerblattanordnung 24 vor. Das Wischersystem 20 der vorliegenden Erfindung umfasst eine Wischeranordnung 24 mit einem Träger 72, der eine nachgeformte obere Fläche 86 umfasst, die ein Luftleitblech 92 und den geneigten ebenen Bereich definiert, um die Luftströmung effizient zu nutzen, um die nach unten gerichtete Kraft, die auf die Wischeranordnung 24 aufgebracht wird, zu maximieren. Folglich reduziert das Wischersystem 20 der vorliegenden Erfindung die Wahrscheinlichkeit des Luftauftriebs an einer Tragbalken-Wischerblattanordnung 24 während der Betriebsbewegung über eine zu wischende Fläche. Das Wischersystem 20 der vorliegenden Erfindung umfasst ferner eine Tragbalken-Wischerblattanordnung 24 mit einem Verbindungsstück 94, das einen Sattel 100 umfasst, der die übermäßige Drehung der Wischeranordnung 24 um den sich transversal erstreckenden Stift 46 eines Wischerarms 22 verhindert. Folglich reduziert das Wischersystem 20 der vorliegenden Erfindung die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung an der zu wischenden Fläche ebenso wie an den Komponenten eines Wischersystems 20 während der Wartung, Inspektion oder Austausch der zu wischenden Oberfläche oder einer Tragbalken-Wischerblattanordnung 24.