DE10227784A1

DE10227784A1 - Windscreen wiper system comprises motor mounting made from carbon fiber reinforced plastic

Info

Publication number: DE10227784A1
Application number: DE2002127784
Authority: DE
Inventors: Samir Mahfoudh; Franz Zeiser; Martin Ernst
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-08

Abstract

The windscreen wiper system comprises a motor mounting (10) made from carbon fiber reinforced plastic. It has flexible legs (13 - 15) which may have damping pads (16 - 18) injection molded on their bases.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenwischvorrichtung, insbesondere für ein Kfz, mit einem an einer Trägerplatine angeordneten Scheibenwischermotor.The invention relates to a windshield wiper device, especially for a motor vehicle, with one on a carrier board arranged wiper motor.

Die Trägerplatinen solcher Scheibenwischvorrichtungen sind standardmäßig aus Aluminium, Blech oder Kunststoffen gefertigt. Diese Werkstoffe verlieren jedoch im Laufe der Zeit durch Temperatureinflüsse und die auf sie wirkenden dynamischen Beanspruchungen ihre Festigkeit. Dies führt zu einer Verschlechterung des Wischvorganges, da die Scheibenwischer infolge des Nachlassens der Werkstofffestigkeit während des Betriebes zu einem Hüpfen auf der Windschutzscheibe neigen. Außerdem kann durch die Alterung der Werkstoffe die Wischerplatine frühzeitig versagen. Durch die sich im Betrieb ändernde Steifigkeit der Trägerplatine wird die Regelung der Scheibenwischvorrichtung erschwert, da sich die Reibungsverhältnisse in den Öffnungen, durch die die Antriebswelle des Scheibenwischermotors geführt ist, der Trägerplatine aufgrund der ständigen dynamischen Veränderung der Gestalt der Trägerplatine ebenfalls ändern. Folglich kommt es zu Geschwindigkeitsschwankungen des Scheibenwischers, die sich außer auf die erschwerte Regelung der Scheibenwischvorrichtung auch auf die Belastung des Antriebsmotors des Scheibenwischers negativ auswirken. Ferner resultieren aus den sich ständig verändernden Reibungsverhältnissen im Lager der Antriebswelle des Scheibenwischermotors unerwünschte störende Geräusche.The carrier boards of such windshield wipers are off by default Made of aluminum, sheet metal or plastics. These materials lose however over time due to temperature influences and the effects on them dynamic loads their strength. This leads to deterioration of the wiping process, since the wipers as a result of weakening the material strength during of the business to bounce tilt on the windshield. It can also be caused by aging of the materials fail the wiper board early. Through the changing in operation Rigidity of the carrier board the regulation of the windshield wiper device is difficult because the friction conditions in the openings, through which drives the windshield wiper motor drive shaft the carrier board due to the constant dynamic change the shape of the carrier board also change. As a result, the windshield wiper will fluctuate in speed, who are out on the difficult regulation of the windshield wiper device affect the load on the drive motor of the windshield wiper. Furthermore result from the constantly changing friction conditions undesirable disturbing noises in the bearing of the drive shaft of the wiper motor.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Scheibenwischvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass zukünftig Temperatureinflüsse und dynamische Beanspruchungen die Wischleistung der Scheibenwischvorrichtung weniger beeinträchtigen.The invention has the task of a Windshield wiper device of the type mentioned to improve that in the future temperature influences and dynamic stresses the wiping performance of the windshield wiper device affect less.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Scheibenwischvorrichtung mit einem an einer Trägerplatine angeordneten Scheibenwischermotor, wobei die Scheibenwischvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass die Trägerplatine aus einem mit einem Verstärkungsmaterial versehenen Kunststoff hergestellt ist. Durch den Einsatz von verstärkten Kunststoffen kann zukünftig die Festigkeit und die Steifigkeit der Trägerplatine erheblich verbessert werden, so dass ein vorzeitiges Altern des Werkstoffes der Trägerplatine stark reduziert wird. Folglich bleiben die Festigkeit und die Steifigkeit der Trägerplatine innerhalb großer Betriebstemperaturbereiche von beispielsweise –40 °C bis +120 °C nahezu konstant. Ebenfalls weisen verstärkte Kunststoffe deutlich verbesserte dynamische Werkstoffkennwerte auf, wie sie beispielsweise für eine Lebensdaueranforderung von 10⁶ bis 10⁷ Lastwechseln erforderlich sind, sodass die Lebensdauer der Scheibenwischvorrichtung deutlich erhöht wird. Aufgrund der durch die Verwendung von verstärkten Kunststoffen verbesserten Steifigkeit entfallen zukünftig die störenden Geräusche, da sich aufgrund der erheblich reduzierten dynamischen Verformung der Trägerplatine die Reibung im Lager der Antriebswelle kaum noch ändert. Folglich entfallen zukünftig auch die Geschwindigkeitsschwankungen des Scheibenwischers, wodurch die Regelung der Scheibenwischvorrichtung verbessert wird. Ebenfalls entfällt zukünftig auch nach höheren Lastwechseln das unerwünschte Hüpfen der Scheibenwischer auf der Windschutzscheibe. Durch die Verwendung von einem mit einem Verstärkungsmaterial versehenen Werkstoff zur Herstel- 1ung der Trägerplatine kann außerdem Einbauraum und Gewicht eingspart werden.The invention achieves the stated object by a windshield wiper device with a windshield wiper motor arranged on a carrier board, the windshield wiper device according to the invention being characterized in that the carrier board is made of a plastic provided with a reinforcing material. Through the use of reinforced plastics, the strength and rigidity of the carrier board can be significantly improved in the future, so that premature aging of the carrier board material is greatly reduced. As a result, the strength and rigidity of the carrier board remain almost constant over a wide operating temperature range, for example from −40 ° C. to +120 ° C. Reinforced plastics also have significantly improved dynamic material properties, such as those required for a service life requirement of 10 ⁶ to 10 ⁷ load changes, so that the service life of the windshield wiper device is significantly increased. Due to the improved stiffness due to the use of reinforced plastics, the annoying noises will disappear in the future, since the friction in the bearing of the drive shaft hardly changes due to the significantly reduced dynamic deformation of the carrier plate. Consequently, the speed fluctuations of the windshield wiper will also be eliminated in the future, which improves the control of the windshield wiper device. In the future, too, the undesired bouncing of the windshield wipers on the windshield will also cease to exist after higher load changes. Through the use of a material provided with a reinforcing material for the manufacture of the carrier board, installation space and weight can also be saved.

Sehr gut werden die oben genannten Vorteile der erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung realisiert, wenn das Verstärkungsmaterial ein langfaseriger hochfester Werkstoff ist, beispielsweise eine 6 mm lange Karbonfaser.The above are very good Realized advantages of the windshield wiper device according to the invention, if the reinforcement material is a long-fiber, high-strength material, for example a 6 mm long carbon fiber.

Eine weitere Verbesserung der oben genannten Vorteile der erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung kann dadurch erreicht werden, dass die Fasern entsprechend den in der Trägerplatine wirkenden Spannungen orientiert sind. Dadurch sind die Fasern entlang des Spannungsverlaufes in der Trägerplatine ausgerichtet, so dass sie die wirkenden dynamischen Beanspruchungen optimal aufnehmen können.Another improvement to the above mentioned advantages of the windshield wiper device according to the invention can be achieved in that the fibers according to the in the carrier board acting tensions are oriented. This way the fibers are along the voltage curve in the carrier board aligned so that they can withstand the dynamic stresses acting can optimally record.

Um die Trägerplatine von den auf sie wirkenden dynamischen Beanspruchungen größtmöglichst zu entlasten, kann die Trägerplatine gefederte Verbindungselemente aufweisen, wobei die Verbindungselemente die Trägerplatine mit der Karosserie verbinden und gleichzeitig die dynamischen Beanspruchungen dämpfen.To the carrier board from the on it relieving dynamic stresses as much as possible can the carrier board have spring-loaded connecting elements, the connecting elements the carrier board connect to the body and at the same time the dynamic loads dampen.

Zur weiteren Optimierung der Dämpfung der mechanischen Beanspruchungen können die gefederten Verbindungselemente an ihren Anbindungstellen zur Karosserie zusätzlich mit Dämpfungselementen versehen sein.To further optimize the damping of the mechanical Stresses can the spring-loaded connecting elements at their connection points Body in addition with damping elements be provided.

Die Dämpfungselemente können aus Gründen der Montageerleichterung an die Verbindungselemente angespritzt sein. Somit kann die Montage der Trägerplatine schneller und einfacher erfolgen, wodurch Kosten gespart werden können.The damping elements can establish the ease of assembly molded onto the connecting elements his. This makes assembly of the carrier board quicker and easier done, which can save costs.

Zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit der Trägerplatine, kann die Trägerplatine mit Versteifungsrippen und/oder an den Verbindungselementen mit Versteifungsrippen ausgestattet sein.To further increase the rigidity of the carrier board, can the carrier board with stiffening ribs and / or on the connecting elements Stiffening ribs.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.The following are exemplary embodiments the windshield wiper device according to the invention explained in more detail with reference to the accompanying drawing.

Im Einzelnen zeigen:

1 eine perspektivische Draufsicht einer ersten Ausführungsform einer Trägerplatine;
2 eine perspektivische Ansicht von unten auf die Trägerplatine aus 1;
3 eine perspektivische Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer Trägerplatine.

Show in detail:

1 a top perspective view of a first embodiment of a carrier board;
2 a perspective view from below of the carrier board 1 ;
3 a top perspective view of a second embodiment of a carrier board.

1 zeigt eine Trägerplatine 10, wie sie beispielsweise auf der Fahrerseite eines Kfz angeordnet sein kann, zur Aufnahme eines hier nicht näher dargestellten Scheibenwischermotors. Die Trägerplatine 10 ist aus einem verstärkten Kunststoff hergestellt. Als Verstärkungsmaterial wird vorzugsweise eine 6 mm lange Karbonlangfaser verwendet. Dadurch erreicht die Trägerplatine 10 eine hohe Festigkeit und Steifigkeit, wodurch die Trägerplatine so klein wie möglich und so leicht wie möglich ausgeführt werden kann, so dass ein Einbauraum gespart und das Gewicht reduziert wird. Die Ausrichtung der Langfasern ist entsprechend den in der Trägerplatine 10 wirkenden Spannungen orientiert, so dass die in der Trägerplatine 10 wirkenden Spannungen optimal von den Fasern aufgenommen werden können. Die Trägerplatine 10 weist Befestigungsöffnungen 11 auf, mittels denen ein hier nicht näher dargestellter Scheibenwischermotor an der Trägerplatine 10 befestigt werden kann. Durch eine Öffnung 12 kann die Antriebswelle des hier nicht näher dargestellten Scheibenwischermotors geführt werden. Verbindungs elemente 13, 14 und 15 dienen zur Befestigung der Trägerplatine 10 mit der Karosserie des Fahrzeuges. Die Verbindungselemente 13, 14 und 15 sind federnd ausgeführt, so dass durch die Verbindungselemente 13, 14 und 15 eine mechanische Entkopplung der Trägerplatine 10 von der Fahrzeugkarosserie stattfinden kann. Die Verbindungselemente 13, 14 und 15 sind mit Anbindungsstellen 16, 17 und 18 zur Karosserie verbunden. Die Anbindungsstellen 16, 17 und 18 weisen hier nicht näher dargestellte Dämpfungselemente auf, durch die die mechanische Entkopplung zwischen der Karosserie und der Trägerplatine 10 optimiert wird. Zwecks einer schnelleren und einfacheren Montage der Trägerplatine 10 sind die hier nicht näher dargestellten Dämpfungselemente an die Verbindungselemente 13, 14 und 15 angespritzt. 1 shows a carrier board 10 , as it can be arranged, for example, on the driver's side of a motor vehicle, for receiving a windshield wiper motor (not shown in more detail here). The carrier board 10 is made of a reinforced plastic. A 6 mm long carbon long fiber is preferably used as the reinforcing material. This will reach the carrier board 10 high strength and rigidity, which means that the carrier board can be made as small and as light as possible, so that installation space is saved and weight is reduced. The orientation of the long fibers corresponds to that in the carrier board 10 acting voltages oriented so that in the carrier board 10 acting stresses can be optimally absorbed by the fibers. The carrier board 10 has mounting holes 11 by means of which a windshield wiper motor, not shown here, on the carrier board 10 can be attached. Through an opening 12 the drive shaft of the wiper motor, not shown here, can be guided. Connecting elements 13 . 14 and 15 are used to attach the carrier board 10 with the body of the vehicle. The fasteners 13 . 14 and 15 are spring-loaded, so that through the connecting elements 13 . 14 and 15 mechanical decoupling of the carrier board 10 from the vehicle body can take place. The fasteners 13 . 14 and 15 are with connection points 16 . 17 and 18 connected to the body. The connection points 16 . 17 and 18 have damping elements, not shown here, through which the mechanical decoupling between the body and the carrier board 10 is optimized. For a quicker and easier assembly of the carrier board 10 are the damping elements not shown here on the connecting elements 13 . 14 and 15 molded.

2 zeigt die Trägerplatine aus 1 von unten. Die Trägerplatine 10 weist eine Führungshülse 20 zur Führung der Antriebswelle des Scheibenwischermotors auf, die sich an die in 1 dargestellte Öffnung 12 anschließt, und die an die Trägerplatine angespritzt ist. Ferner ist die Trägerplatine 10 mit Durchbrüchen 21 und 22 versehen, durch die eine weitere Gewichtsreduzierung der Trägerplatine 10 herbeigeführt wird. Zur zusätzlichen Versteifung der Trägerplatine 10 ist diese mit Rippen 23 ausgestattet. Zur Befestigung der Verbindungselemente 16, 17 und 18 mit der Fahrzeugkarosserie weisen die Verbindungselemente 16, 17 und 18 Öffnungen 24, 25 und 26 auf, durch die Befestigungsmittel hindurchgeführt werden können. 2 shows the carrier board 1 from underneath. The carrier board 10 has a guide sleeve 20 to guide the drive shaft of the windshield wiper motor, which is based on the in 1 shown opening 12 connects, and which is molded onto the carrier board. Furthermore, the carrier board 10 with breakthroughs 21 and 22 provided by a further weight reduction of the carrier board 10 is brought about. For additional stiffening of the carrier board 10 is this with ribs 23 fitted. For fastening the connecting elements 16 . 17 and 18 with the vehicle body, the connecting elements 16 . 17 and 18 openings 24 . 25 and 26 on, through which fasteners can be passed.

3 zeigt eine Trägerplatine 30 wie sie beispielsweise auf der Beifahrerseite eines Kfz angeordnet sein kann. Die Trägerplatine 30 weist eine Vertiefung 31 auf. Durch die Vertiefung 31 kann ein an der Trägerplatine 30 anzuordnender Scheibenwischermotor schnell und sicher in seine Montageposition zentriert werden. Verbindungselemente 32 und 33 können an Anbin dungsstellen 34 und 35 mit der Karosserie verbunden werden, wobei Rippen 36 und 37 die Verbindungselemente 32 und 33 versteifen. 3 shows a carrier board 30 as it can be arranged for example on the passenger side of a motor vehicle. The carrier board 30 has a depression 31 on. Through the deepening 31 can be on the carrier board 30 the windscreen wiper motor to be arranged can be quickly and safely centered in its mounting position. fasteners 32 and 33 can at connection points 34 and 35 be connected to the body, with ribs 36 and 37 the fasteners 32 and 33 stiffen.

Claims

Windscreen wiper device, in particular for a motor vehicle, with a on a carrier board ( 10 . 30 ) arranged wiper motor, characterized in that the carrier board ( 10 . 30 ) is made of a plastic provided with a reinforcing material.

Windscreen wiper device according to claim 1, characterized in that the reinforcing material is a high-strength material, especially carbon.

Windscreen wiper device according to claim 1 or 2, characterized in that that the reinforcing material is long-fiber, in particular 6 mm long.

Windscreen wiper device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the fibers correspond to those in the carrier board ( 10 . 30 ) acting voltages are oriented.

Windscreen wiper device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the carrier board ( 10 . 30 ) spring-loaded connecting elements ( 13 . 14 . 15 . 32 . 33 ) for fastening the carrier board ( 10 . 30 ) with the body.

Windscreen wiper device according to claim 5, characterized in that the spring-loaded connecting elements ( 10 . 14 . 15 . 32 . 33 ) at their connection points ( 16 . 17 . 18 . 34 . 35 ) are provided with damping elements for the body.

Windscreen wiper device according to claim 6, characterized in that the damping elements at the connection points ( 16 . 17 . 34 . 35 ) are molded.

Windshield wiper device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the carrier plate with stiffening ribs ( 23 ) Is provided.

Windscreen wiper device according to one of claims 1 to 8, characterized in that on the connecting elements ( 14 . 15 . 16 . 32 . 33 ) Stiffening ribs ( 36 . 37 ) are provided.