DE102006061632A1

DE102006061632A1 - Scheibenwischerantrieb

Info

Publication number: DE102006061632A1
Application number: DE200610061632
Authority: DE
Inventors: Stephan Pauli
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-03
Also published as: WO2008080652A1; CN101588947A; BRPI0721037A2; EP2125459A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheibenwischerantrieb (1) mit einem eine Motorwelle (5) aufweisenden Antriebsmotor (4) und mit einer Wischerwelle (14), die über eine Getriebeeinrichtung mit der Motorwelle (5) gekoppelt ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Getriebeeinrichtung ein Spindelgetriebe (12) umfasst, das über ein mindestens eine erste Stange (16) aufweisendes Kraftübertragungsgestänge (15) mit der Wischerwelle (14) gekoppelt ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Scheibenwischerantrieb, insbesondere für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Scheibenwischerantriebe sind in den verschiedensten Ausbildungen bekannt. Bei Frontscheibenwischerantrieben ist es üblich, den elektrischen Antriebsmotor als Umsteuermotor zu betreiben. Dabei treibt der Antriebsmotor eine auf der Motorwelle sitzende Getriebeschnecke pendelnd an, die mit einem Schneckenrad aus Kunststoff kämmt, dessen Drehachse von einer den Scheibenwischerarm tragenden Wischerwelle gebildet wird. Um eine Selbsthemmung des bekannten Frontscheibenwischerantriebes zu realisieren, um damit eine ungewollte Scheibenwischerbewegung aufgrund des Fahrtwindes zu vermeiden, wird der elektrische Antriebsmotor auch bei nicht betätigtem Frontscheibenwischer dauerhaft bestromt, um ein Drehmoment in Richtung Scheibenwischerendlage zu erzeugen.
Ferner sind Heckscheibenwischerantriebe bekannt, bei denen das an einer Getriebeschnecke angetriebene Schneckenrad aus Kunststoff ein Umsetzgetriebe antreibt, welches mit der Wischerwelle gekoppelt ist. Bei derartigen Heckscheibenwischerantrieben wird die Selbsthemmung durch die spezielle Ausgestaltung der Verzahnung des Umwälzgetriebes realisiert. Eine dauerhafte Bestromung des Antriebsmotors ist bei einem derartigen Getriebe nicht notwendig, jedoch muss ein vergleichsweise aufwendig zu montierendes Umsetzgetriebe verwendet werden, der bekanntermaßen begrenzt ist.
Beide bekannte Scheibenwischerantriebe haben darüber hinaus den Nachteil, dass sie einen nicht unerheblichen Bauraum benötigen.
Offenbarung der Erfindung
Technische Aufgabe
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Scheibenwischerantrieb mit reduziertem Bauraumbedarf vorzuschlagen.
Technische Lösung
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren angegebenen Merkmalen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, als Getriebeeinrichtung des Scheibenwischerantriebs ein mit einem Spindelgetriebe gekoppeltes Kraftübertragungsgestänge mit mindestens einer Schub-/Zugstange vorzusehen. Eine derartig ausgebildete Getriebeeinrichtung ermöglicht es, den Bauraum für den Scheibenwischerantrieb im Vergleich zu bekannten Scheibenwischerantrieben zu reduzieren, da auf das großvolumige (großer Durchmesser) Schneckenrad aus Kunststoff verzichtet werden kann. Das Schneckenrad wird durch das be vorzugt unmittelbar mit der Wischerwelle verbundene Kraftübertragungsgestänge ersetzt, welches eine translatorische Bewegung des Spindelgetriebes in eine rotatorische Bewegung der Wischerwelle umsetzt. Das Vorsehen eines Spindelgetriebes als Teil der Getriebeeinrichtung ermöglicht es ferner eine Selbsthemmung des Scheibenwischerantriebs zu realisieren, so dass auf eine dauerhafte Bestromung des Antriebsmotors verzichtet werden kann, ohne ein bauraumintensives Zahnradumsetzgetriebe vorsehen zu müssen.
In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Spindel des Spindelgetriebes von einem Außengewindeabschnitt der Motorwelle gebildet ist. Dabei muss die Motorwelle nicht zwangsläufig, was jedoch bevorzugt ist, einteilig ausgeführt sein, sondern der Außengewindeabschnitt kann von einem Wellenteil gebildet werden, welches mit der eigentlichen, einen Wicklungsanker tragenden Motorwelle drehfest verbunden ist.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn das die Spindel bildende Außengewinde unmittelbar in die Mantelfläche der Motorwelle, welche bevorzugt aus Metall ausgebildet ist, eingebracht ist. Durch diese Maßnahme kann auf einen separaten Befestigungsschritt zur Festlegung eines Außengewindeabschnittes an der Motorwelle verzichtet werden.
Alternativ ist es denkbar, den Außengewindeabschnitt als separates Bauteil auszubilden und diesen an der Motorwelle bzw. einem Motorwellenteilstück, festzulegen. Bevorzugt wird hierzu ein Presssitz zwischen einer ein Außengewinde aufweisenden Hülse und der Motorwelle bzw. dem Motorwellenteilstück realisiert.
Um auf eine dauerhafte Bestromung des Antriebsmotors verzichten zu können und trotzdem zu gewährleisten, dass der Wischerarm nicht selbsttätig durch den Fahrtwind bewegt wird, ist es von Vorteil, eine Selbsthemmung des Scheibenwischerantriebs über die Wahl des Gewindes des Spindelgetriebes zu realisieren. Von Vorteil ist es dabei, das Gewinde als Feingewinde auszubilden, um eine ausreichend große Haftreibung zu realisieren.
In Ausgestaltung der Erfindung weist das Spindelgetriebe neben dem Außengewindeabschnitt einen Mitnehmer auf, welcher mit seinem Innengewinde mit dem Außengewindeabschnitt der Motorwelle in Eingriff steht, wodurch sich der Mitnehmer bei einem Verdrehen der Motorwelle mit Außengewindeabschnitt in axialer Richtung relativ zu dem Außengewindeabschnitt bewegt. Zur Umwandlung dieser translatorischen Bewegung des Mitnehmers in eine Pendelbewegung der Wischerwelle, ist der Mitnehmer mit einer ersten Stange des Kraftübertragungsgestänges verbunden.
Um den Bauraum möglichst gering zu halten, ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der das Kraftübertragungsgestänge mindestens zwei, vorzugsweise ausschließlich zwei Stangen umfasst, wobei bevorzugt die erste Stange des Kraftübertragungsgestänges gelenkig mit dem Mitnehmer und über ein weiteres Schwenkgelenk gelenkig mit einer zweiten Stange verbunden ist, welche bevorzugt unmittelbar drehfest mit der den Wischerarm tragenden Wischerwelle verbunden ist.
Alternativ ist es denkbar, die erste Stange starr mit dem Mitnehmer zu verbinden und einen zweiten Freiheitsgrad des Kraftübertragungsgestänges durch eine längenveränderliche Ausbildung der zweiten, drehfest mit der Wischerwelle ver bundenen Welle zu realisieren. Um den zur Verfügung stehenden Bauraum optimal auszunutzen, ist es von Vorteil, wenn sich dabei die erste Stange parallel zur Motorwelle erstreckt.
Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der der elektrische Antriebsmotor des Scheibenwischerantriebs als Umsteuermotor betrieben wird, also abwechselnd in entgegengesetzte Drehrichtungen betreibbar ist. Hierzu ist eine Umsteuerelektronik zur Umpolung des Betriebsstroms vorgesehen.
Der erfindungsgemäße Scheibenwischerantrieb eignet sich bevorzugt als Heckscheibenwischerantrieb, kann selbstverständlich aber auch als Frontscheibenwischerantrieb eingesetzt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in:
1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines Scheibenwischerantriebs mit einem Spindelgetriebe und einem Kraftübertragungsgestänge, wobei eine erste Stange des Kraftübertragungsgestänges gelenkig mit einem Mitnehmer des Spindelgetriebes verbunden ist und
2: ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Scheibenwischerantriebs, bei dem eine erste Stange des Kraftübertragungsgestänges starr mit dem Mitnehmer verbunden ist und eine zweite Stange des Kraftübertragungsgestänges als längenveränderliche Stange ausgebildet ist.
Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In 1 ist ein als Heckscheibenwischerantrieb ausgebildeter Scheibenwischerantrieb 1 in einer schematischen Darstellung gezeigt. Der Scheibenwischerantrieb 1 umfasst ein Polgehäuse 2, welches an einem Getriebegehäuse 3 festgelegt ist. Innerhalb des Polgehäuses 2 ist ein nur schematisch angedeuteter elektrischer Antriebsmotor 4 mit einem auf einer Motorwelle 5 sitzenden Anker 6 dargestellt. Die in dem Polgehäuse 2 aufgenommenen Statormagnete sind aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt. Der Antriebsmotor 4 kann mittels einer nicht gezeigten Umsteuerelektronik mit wechselnder Laufrichtung betrieben werden.
Die Motorwelle 5 ist mit jeweils einem Lager 7, 8 im Polgehäuse 2 und im Getriebegehäuse 3 gelagert.
Auf der sich bis in das Motorgehäuse 3 hinein erstreckenden Motorwelle 5 sitzt eine Hülse 9 aus Metall im Presssitz mit einem als Feingewinde ausgebildeten Außengewinde 10. Die Hülse 9 und das Außengewinde 10 bilden zusammen einen Außengewindeabschnitt 11 der Motorwelle 5. Der Außengewindeabschnitt 11 wiederum bildet die Spindel eines Spindelgetriebes 12.
Auf dem Außengewindeabschnitt 11 sitzt ein Mitnehmer 13, der mit einem nicht gezeigten Innengewinde mit dem Außengewinde 10 des Außengewindeabschnitts 11 in Eingriff steht. Durch Verdrehen der Motorwelle 5 in die eine oder andere Umfangsrichtung bewegt sich der Mitnehmer 13 entsprechend in Richtung des freien Wellenendes 14 oder in Richtung des Antriebsmotors 4.
Die translatorische Verstellbewegung des Mitnehmers 13 wird mittels eines Kraftübertragungsgestänges 15 auf eine senkrecht auf der Zeichnungsebene stehenden Wischerwelle 14 übertragen. Hierzu umfasst das Kraftübertragungsgestänge 15 eine erste Stange 16 (Schub-/Zugstange) die mittels eines ersten Schwenkgelenks 20 gelenkig mit dem Mitnehmer 13 verbunden ist. An ihrem dem Mitnehmer 13 abgewandten freien Ende 17 ist ein zweites Schwenkgelenk 18 angeordnet, mit dem die erste Stange 16 gelenkig mit einer zweiten Stange 19 verbunden ist. Die zweite Stange 19 ist drehfest mit der Antriebswelle 14 verbunden und versetzt diese bei einer translatorischen Bewegung des Mitnehmers 13 in eine Drehbewegung über einen bestimmten Drehwinkel.
Im Folgenden wird das Ausführungsbeispiel gemäß 2 erläutert, wobei hierbei zur Vermeidung von Wiederholungen nur auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 eingegangen wird. Bezüglich der Gemeinsamkeiten wird auf die vorhergehende Figurenbeschreibung verwiesen.
Im Unterschied zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Scheibenwischerantriebs, ist die erste Stange 16 des Kraftübertragungsgestänges 15 starr mit dem Mitnehmer 13 verbunden und verläuft parallel zu der Motorwelle 5. Um den durch die starre dauerhaft Verbindung zwi schen erster Stange 16 und Mitnehmer 13 verlorenen Freiheitsgrad auszugleichen, ist die zweite Stange 19 nicht als starres Bauelement, sondern als längenveränderliche Teleskopstange ausgebildet. Bei einer translatorischen Bewegung des Mitnehmers 13 verschwenkt die zweite Stange 19 um das Gelenk 17 und verändert dabei ihre wirksame Länge. Mit ihrem freien Ende ist die zweite Stange 19 drehfest mit der Wischerwelle 14 verbunden.

Claims

Scheibenwischerantrieb mit einem eine Motorwelle (5) aufweisenden Antriebsmotor (4) und mit einer Wischerwelle (14), die über einer Getriebeeinrichtung mit der Motorwelle (5) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung ein Spindelgetriebe (12) umfasst, das über ein mindestens eine erste Stange (16) aufweisendes Kraftübertragungsgestänge (15) mit der Wischerwelle (14) gekoppelt ist.
Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel des Spindelgetriebes (12) von einem Außengewindeabschnitt (11) der einteilig oder mehrteilg ausgebildeten Motorwelle (5) gebildet ist.
Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außengewindeabschnitt (11) unmittelbar in die Mantelfläche der Motorwelle (5) eingebracht ist.
Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außengewindeabschnitt (11) von einer an der Motorwelle (5) festgelegten Hülse mit Außengewinde gebildet ist.
Scheibenwischerantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spindelgetriebe (12) eine Selbsthemmung des Scheibenwischerantriebs (1) verursachendes Gewinde, insbesondere Feingewinde, aufweist.
Scheibenwischerantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Außengewindeabschnitt (11) in Eingriff stehender Mitnehmer (13) vorgesehen ist, der mit der ersten Stange (16) es Kraftübertragungsgestänge (15) verbunden ist.
Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stange (16) des Kraftübertragungsgestänges (15) gelenkig mit dem Mitnehmer (13) verbunden ist.
Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Stange (19) des Kraftübertragungsgestänge (15) gelenkig mit dem Mitnehmer (13) und starr mit der Wischerwelle (5) verbunden ist.
Scheibenwischerantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umsteuerelektronik zum Betreiben des Antriebsmotors (4) als Umsteuermotor vorgesehen ist.
Verwendung des Scheibenwischerantrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Heckscheibenwischerantrieb.