CN102427972A - 车窗刮水器设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车窗刮水器设备(1，21)，特别用于汽车的后车窗刮水器，具有刮水器马达(2，22)，其通过在传动装置外壳(3，23)内收容的传动装置来驱动一种从动轴(4，24)，后者操作刮水杆，其中传动装置为了把刮水器马达(2，22)的旋转运动变换为从动轴(4，24)的振荡的转动而具有一种变换传动机构(5，25)，该变换传动机构包括推杆(6，26)和与该推杆(6，26)铰接地连接的转臂(8，28)，该转臂(8，28)对于抗旋转地与从动轴(24)连接的小齿轮(10，33)等距地保持一种齿段，该齿段与小齿轮(10，33)啮合。转臂离开从动轴(4，24)的转动轴线一段距离地在传动装置外壳(3，23)内位置固定地可旋转地进行支撑。

Description

车窗刮水器设备
本发明涉及一种车窗刮水器设备，特别用于汽车的后车窗刮水器，具有刮水器马达，该刮水器马达通过在传动装置外壳内收容的传动装置来驱动一种从动轴，该从动轴操作刮水杆，其中传动装置为了把刮水器马达的旋转运动变换为从动轴的振荡的转动而具有一种变换传动机构，该变换传动机构包括推杆和与该推杆铰接地连接的转臂，该转臂到一种抗旋转地与从动轴连接的小齿轮等距地保持一种齿段，该齿段与小齿轮啮合。
这种车窗刮水器设备一般公知，并且例如已在DE 10 014 735 A1中进行了描述。该文献说明一种后车窗刮水器驱动装置，其中一种电马达固定地在旋转方向上驱动电枢轴。电枢轴载有蜗杆，该蜗杆又驱动蜗轮。推杆通过铰接栓与蜗轮铰接地连接。在推杆上构成齿段，该齿段与在从动轴上抗旋转地设置的小齿轮啮合。为恒定地保持所述齿段和小齿轮之间的距离，在齿段的中心处在推杆内设置钻孔，该钻孔中插入铰接栓，用于以铰接的方式固定转臂。该转臂又与从动轴连接，并且支撑在其上，使得在小齿轮和齿段在其全部的偏转过程中保证几乎不变的间隔，而在这种情况下不影响推杆或者齿段的运动。
当今通常使用的变换传动机构从加工技术的理由出发为了减小位置的需要以及减小重量而制造得非常小，并且各种传动的零件部分上下叠置，这导致通过在运行期间出现的并且在该变换传动机构上作用的大的力在上下叠置的零件之间产生大的横向力，这会导致大的磨损、效率损失并且在最差的情况下会导致损坏零件、使其变形直到断裂。
此外通过做成小型的实施方式和多个部分上下叠置的零件在通常的变换传动机构中产生大的传动余隙，这在驱动轴处并且因此在风挡玻璃上的刮水杆上可以看见。在新状态下的传动余隙越大，在零件的寿命期间传动余隙的增加越大。这导致：刮水臂在风挡玻璃上的在开始时仅仅是由用户下意识地察觉的不同的运动在零件的寿命期间变得越来越明显地被察觉。
另一种在当今使用的变换传动机构中注意到的缺点在于，在不同的天气情况下不能实现刮水臂的对称的正弦形的运动过程。观察表明，传动装置的结构尺寸越小并且要产生的刮水角度越大，则其越不对称地对于在后车窗玻璃上的刮水臂的加速施加作用。在强烈喷水的情况下，刮水杆在玻璃上经受小的阻力，由此刮水杆能够划出一种大的刮水角度。在无雨直至玻璃几乎干燥的情况下，所述刮水角度根据喷水情况由于越来越大的摩擦影响而越来越小。这种情况干扰关于运动过程的对称性的主观印象。此外在运行中产生单侧流量增大并且放大运行噪声的调制。
因此本发明的任务在于提供一种车窗刮水器设备，它能够使刮水臂在风挡玻璃上、特别是在后车窗玻璃上稳定地运动，同时提高零件的寿命。
根据本发明该任务如下解决，转臂与从动轴的转动轴线间隔距离地在传动装置外壳内位置固定地可旋转地进行支撑。
转臂在传动装置外壳内位置固定地支撑使得所述变换传动机构稳定，因为在现有技术中出现的例如由于横向力引起的转臂的竖直运动现在能够由传动装置外壳直接吸收并且通过它引开。这导致所述变换传动机构的精确度得以提高并且由此导致刮水角度的微小的串行控制(Seriensteuerung)。与此关联地减小了传输力的零件的负荷，由此能够提高寿命并减小齿部余隙，这又导致减小了磨损倾向，并且使得所述变换传动机构的容差灵敏度(Toleranzempfindlichkeit)减小。
此外通过对于在转臂处构造的或者设置的齿段进行位置固定地支撑而实现一种稳定的运动过程，这对于对称的和尽可能正弦形的运动过程来说非常有益。
该效果如下得以增强：在从动轴上抗扭转地设置的小齿轮和在转臂上构造的齿段之间的力流通过在传动装置外壳内相应地设置在一平面内来实现。其结果是：减小或者完全消除小齿轮和齿段之间的横向力，这导致减小了传输力的零件之间的摩擦损失，并且从而提高所述车窗刮水器设备的效率。
在本发明的另一种实施例中，为了减小零件多样性而把转臂与齿段一体地进行构造。此外这具有这样的优点，即通过简单地更换转臂和在其上构造的齿段就能够改变所述变换传动机构的传动比。所述变换传动机构的所有其他的零件可以在引起怀疑的情况下保持不变。或许由于齿段的齿几何形状大小有大的偏差而需要更换小齿轮。所有其他的零件可以在车窗刮水器设备内完全保持不变。
当然转臂和齿段也可以作为分开的零件来实施，并且彼此如此铰接地连接或者也可抗扭转地相互连接，使得齿段不受限制地可沿它的动作半径通过推杆运动，同时由转臂距小齿轮等距地保持。
传输力的零件在所述传动装置外壳内的一种特别适合的设置是，转臂和小齿轮和/或蜗轮和/或电枢轴在公共的平面内并且因此除了推杆之外也在公共的传输力的平面内设置在传动装置外壳里。由此能够在力流的范围内几乎完全消除横向力，如上所述，这能够减小由于摩擦引起的损失，从而能够提高效率。
可以以适宜的方式将转臂如此装到传动装置外壳内，使得传动装置外壳的至少一个壁段构成用于限制转臂或者齿段的最大偏转的止挡面。由此减少零件的多样性，使得一方面不再需要为了在传动装置外壳内装入止挡元件而设置钻孔。另一方面由此保证在齿段或者转臂在其末端位置处被止挡时在传动装置外壳的该壁段的各止挡面上分布均匀的力，这由于现在平面的力分布能够强烈地抵御在传动装置外壳内转臂或者止挡元件的损坏。
为了保证尽可能均匀地把刮水器马达的或者经由通过刮水器马达使之转动的电枢轴所驱动的蜗轮的旋转运动传输到推杆上，该推杆为了与蜗轮铰接地连接而可以与在该蜗轮内设置的至少一个偏心钻孔里的铰链栓相嵌合。
此外，当蜗轮具有多个偏心钻孔，它们分别到该蜗轮的转动轴线以不同的距离设置时，能够通过选择相应的偏心钻孔来改变齿段和小齿轮之间的传动比并且由此调整不同的刮水角度。另外可选的方案是，可以在齿段或者转臂内也设置多个接收钻孔，在该接收钻孔内能铰接地固定所述推杆，以便取决于在转臂内的固定位置地调整所规定的传动比。
另一种调整小齿轮和齿段之间传动比的可能性在于，选择或者改变小齿轮或者齿段的齿的几何形状大小。例如可以通过增大齿段和/或小齿轮的齿的齿厚度来提高传动比。
为了进一步稳定所述转臂或者齿段的运动，在另一个实施例中在传动装置外壳内在转臂下方构造出一种圆弧形的凹陷，将一种在转臂上形成的凸起嵌入到该凹陷内，用于使得转臂的相同的转动得以稳定和/或用于保持所述转臂和小齿轮的间距。
另外可选的方案是，可以在传动装置外壳内在转臂下方构造一种圆弧形的凸起，其中在转臂上补充地构造的凸起从后面作用于该凸起，用于使得转臂的相同的转动得以稳定和/或用于保持所述齿段和小齿轮的间距。
关于本发明的其他有利的结构方案，请参考对于附图的说明以及从属权利要求。
附图示出：
图1表示按照现有技术的车窗刮水器设备的局部透视图；
图2表示根据本发明的车窗刮水器设备的透视图；
图3表示根据本发明的装配有从动轴的变换传动机构的透视图。
图1表示按照现有技术的用于汽车后窗玻璃刮水器的车窗刮水器设备1的透视图。车窗刮水器设备1具有刮水器马达2，它通过在传动装置外壳3内收容的传动装置来驱动一种从动轴4，通过该从动轴4可在汽车的风挡玻璃上往复驱动未图示的刮水杆。该传动装置具有一种变换传动机构5，用于把刮水器马达2的旋转运动变换为所述从动轴4的振荡的转动。所述变换传动机构5具有推杆6以及通过固定栓7与推杆6铰接地连接的转臂(Steg)。在推杆6上构造齿段9，该齿段与在从动轴4处抗扭转地支撑的小齿轮10啮合。齿段9与推杆6一体地制造。齿段9到与从动轴4抗扭转地连接的小齿轮10的距离在推杆6的通过转臂8的一种移动—摆动—运动(Hub-Pendel-Bewegung)中保持恒定。
推杆6在与齿段9相对置的一端通过另一固定栓11在蜗轮12内偏心地以铰接的方式进行支撑。为了产生未图示的刮水杆的摆动运动，刮水器马达2驱动电枢轴13或者说贯穿轴，在电枢轴处构造蜗杆14。该蜗杆14又与蜗轮12的端齿(Stirnverzahnung)啮合。因此蜗轮12执行一种连续的转动，该转动通过在推杆6和蜗轮12之间的一种对于蜗轮12的转动轴线偏心的铰接连接变换为推杆6的移动—摆动—运动。推杆6的该移动—摆动—运动通过与齿段9啮合的小齿轮10变换为与小齿轮10抗扭转地连接的从动轴4的摆动转动(Pendeldrehung)，由此建立未图示的刮水杆的摆式运动。于是通过使用变换传动机构5，就能够从一种单纯的旋转的运动产生所述从动轴4的例如围绕180°的摆式旋转运动。
从图1中明显看出，蜗轮的端齿位于与齿段以及小齿轮不同的平面内。这在从蜗轮向齿段和小齿轮传送力时必然产生横向力。此外对摩擦和断裂敏感的齿段单独地通过转臂8抵抗发生的横向力地保持在其位置中，由此能够产生并非微不足道的杠杆力，通过该杠杆力又能够产生相对大的传动余隙(Getriebespiel)。该传动余隙又可在驱动轴上看到，并且能够对于零件的寿命起负面的作用。
按照图2的根据本发明的车窗刮水器设备21通过下面的结构抵制这一效果。车窗刮水器设备21具有刮水器马达22，它通过在传动装置外壳23内收容的传动装置来驱动一从动轴24，该从动轴对于未图示的刮水杆进行操作。为了把刮水器马达22的旋转运动变换为从动轴24的振荡的转动，该传动装置具有一种变换传动机构25(还请参见图3中的详细视图)，它在这里同样具有推杆26以及通过固定栓27与推杆26铰接地连接的转臂28。
转臂28离开从动轴24的转动轴线一段距离地通过可松开的铰链栓30位置固定地在传动装置外壳23内可转动地支承，并且通过推杆26与蜗轮31铰接地连接。传动装置外壳23在该实施例中为了对于转臂28进行平面限制和接收而在它的末端位置如此成形，使得该末端位置构成用于转臂28的止挡面23a。
在转臂28上设置齿段32，其与在从动轴24上抗扭转地设置的小齿轮33啮合。齿段29在本实施例中与转臂28一体地构成。
在转臂28下方在传动装置外壳23内构造圆弧形的凹陷34，为了使得转臂28的相同的转动得以稳定以及为了确保保持所述转臂28和小齿轮33的间隔，一种在转臂28上提供的、未图示的凸起嵌入到该凹陷中。这里，所述凹陷34如此构造，使得它仿效转臂28的通过推杆26的移动—摆动—运动所引起的最优的摆动运动。在与齿段32相对置的末端处，推杆26通过另一固定栓35铰接地在蜗轮31内偏心地进行支承。
转臂28、与齿段32啮合的并且抗扭转地与从动轴24连接的小齿轮33以及通过推杆26驱动所述转臂28的并且自身转动的蜗轮31以及由刮水器马达22驱动的电枢轴36在一种公共的平面内设置在传动装置外壳23之中。因此从刮水器马达22通过设置有一种蜗杆37的电枢轴36向蜗轮31的力传输流以及从转臂28向齿段32和小齿轮33的传输，除了从蜗轮31通过推杆26向转臂28的运动的传输之外，都是在一种力平面内进行，使得能够在很大程度上抑制横向力的产生。通过转臂28在传动装置外壳23内位置固定地支撑，进一步保证所述变换传动机构25抵制横向力产生影响，因为仍然可能在力传输路径上出现的横向力能够通过转臂28在传动装置外壳23内的支撑而被吸收，并且由此还能被引开。这样实现一种稳定的运动过程，这导致一种对称的并且尽可能正弦形的运动过程。
为了产生未图示的刮水杆的一种摆式运动，刮水器马达22驱动电枢轴36并且从而也驱动蜗杆37，该蜗杆又与蜗轮31的端齿啮合。因此蜗轮31执行一种连续的转动，该转动通过在推杆26和蜗轮31之间的对于蜗轮31的转动轴线偏心的铰接连接而转变为推杆26的移动—摆动—运动。推杆26的移动—摆动—运动通过与齿段32啮合的小齿轮33转变为与小齿轮33抗扭转地连接的从动轴24的摆式转动，由此建立未图示的刮水杆的一种摆式运动。这样通过使用所述转换传动机构25能够从纯粹的旋转运动产生从动轴4的围绕例如180°的摆式转动。

Claims (9)

1.车窗刮水器设备(1，21)，特别用于汽车的后车窗刮水器，具有刮水器马达(2，22)，其通过在传动装置外壳(3，23)内收容的传动装置来驱动一种从动轴(4，24)，该从动轴操作刮水杆，其中传动装置为了把刮水器马达(2，22)的旋转运动变换为从动轴(4，24)的振荡的转动而具有一种变换传动机构(5，25)，该变换传动机构包括推杆(6，26)和与该推杆(6，26)铰接地连接的转臂(8，28)，该转臂(8，28)到一种抗旋转地与从动轴(24)连接的小齿轮(10，33)等距地保持一种齿段，该齿段与小齿轮(10，33)啮合，其特征在于，转臂与从动轴(4，24)的转动轴线间隔距离地在传动装置外壳(3，23)内位置固定地能旋转地进行支撑。
2.根据权利要求1所述的车窗刮水器设备(1，21)，其特征在于，转臂(8，28)和由刮水器马达(2，22)特别通过电枢轴(36)驱动的蜗轮(12，31)通过推杆(6，26)彼此铰接地连接。
3.根据上述权利要求之一所述的车窗刮水器设备(1，21)，其特征在于，转臂(8，28)和小齿轮(10，33)和/或蜗轮(12，31)和/或电枢轴(36)在公共的平面内设置在传动装置外壳(3，23)内。
4.根据上述权利要求之一所述的车窗刮水器设备(1，21)，其特征在于，转臂(8，28)如此设置在或者能设置在传动装置外壳(3，23)内，使得传动装置外壳(3，23)的至少一个壁段(23a)构成用于限制转臂(8，28)的最大偏转的止挡面。
5.根据权利要求2到4之一所述的车窗刮水器设备(1，21)，其特征在于，推杆(6，26)为了铰接地与蜗轮(12，31)抗扭转地连接而与在至少一个在蜗轮(12，31)内设置的偏心钻孔里的铰链栓(35)相嵌合。
6.根据权利要求2到5之一所述的车窗刮水器设备(1，21)，其特征在于，蜗轮(12，31)具有多个偏心钻孔，它们分别到蜗轮(12，31)的转动轴线间隔不同距离地进行设置。
7.根据上述权利要求之一所述的车窗刮水器设备(1，21)，其特征在于，小齿轮(10，33)和齿段(9，32)之间的传动比通过选择齿的几何形状尺寸而能够进行调节，特别能够通过增大齿段(9，32)和/或小齿轮(10，33)的齿的齿厚度而得以提高。
8.根据上述权利要求之一所述的车窗刮水器设备(1，21)，其特征在于，在传动装置外壳(3，23)内在转臂(8，28)下方构造圆弧形的凹陷(34)，将一种在转臂(8，28)上设置的凸起嵌入到该凹陷内，用于使得转臂(8，28)的相同的转动得以稳定，和/或用于保持所述转臂(8，28)和小齿轮(10，33)的间距。
9.根据权利要求1到8之一所述的车窗刮水器设备(1，21)，其特征在于，在传动装置外壳(3，23)内在转臂(8，28)下方构造圆弧形的凸起，其中在转臂(8，28)上补充地构造的凸起从后面作用于该凸起，用于使得转臂(8，28)的相同的转动得以稳定，和/或用于保持所述齿段(9，32)和小齿轮(10，33)的间距。
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