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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenwischvorrichtung in einem
Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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Aus
der
DE 10 2004
005 067 A1 ist eine Scheibenwischvorrichtung für
ein Kraftfahrzeug bekannt, deren elektrischer Antriebsmotor über
ein Getriebe mit einer Abtriebswelle gekoppelt ist, welche über
ein Wischergestänge einen Wischerarm betätigt.
Die Antriebsbewegung wird von dem rotierenden Anker des Elektromotors
erzeugt und über das Getriebe auf die Abtriebswelle und
von dort weiter auf den Wischerarm übertragen.
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Sollen
zwei Wischerarme gleichzeitig betätigt werden, beispielsweise
bei Scheibenwischvorrichtungen für die Frontscheibe eines
Kraftfahrzeugs, so erfolgt die Bewegungsübertragung zwischen
dem elektrischen Antriebsmotor und den Wischerarmen über
ein Gestänge, in welchem die Antriebsbewegung des elektrischen
Antriebsmotors auf die beiden Wischerarme verzweigt wird. Darüber
hinaus ist auch der Einsatz von zwei separaten elektrischen Antriebsmotoren
möglich; in diesem Fall muss die Synchronisation der Wischerbewegungen über
eine elektronische Steuerung der Antriebsmotoren sichergestellt
werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Von
diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Scheibenwischvorrichtung in einem Fahrzeug mit einfachen
konstruktiven Maßnahmen zum Antrieb von wenigstens zwei
Wischerarmen auszubilden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben
zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Die
erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung in einem
Fahrzeug weist vorteilhafterweise nur einen elektrischen Antriebsmotor
auf, dessen Anker- bzw. Rotorwelle mit mindestens zwei Abtriebswellen
drehgekoppelt ist, welche jeweils einen Wischerarm betätigen.
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Im
Unterschied zu Ausführungen aus dem Stand der Technik sind
keine zwei elektrischen Antriebsmotoren bzw. ist kein Verzweigungsgetriebe
für die Verzweigung der elektrischen Antriebsbewegung auf
die verschiedenen Wischerarme erforderlich. Vielmehr genügt
es, die Abtriebswellen unmittelbar bzw. über eine Drehbewegungs-Übertragungseinheit mit
der Rotorwelle zu koppeln, so dass die Drehbewegung der Rotorwelle
unmittelbar bzw. lediglich unter Zwischenschaltung der Drehbewegungs-Übertragungseinheit
auf die Abtriebswellen übertragen wird. Es wird hierdurch
eine erhebliche konstruktive Vereinfachung erzielt; außerdem
ist mit einfachen Maßnahmen auch die Synchronisation der
Drehbewegungen der Abtriebswellen und damit auch der Wischerarme
sichergestellt.
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Als
Drehbewegungs-Übertragungseinheit wird vorteilhafterweise
eine mit der Rotorwelle verbundene Gewindestange eingesetzt, die
entweder als eigenständiges Bauteil ausgebildet ist, welches mit
der Rotorwelle drehfest verbunden ist, beispielsweise auf die Rotorwelle
aufgeschoben ist, oder einteilig mit der Rotorwelle ausgebildet
ist, indem das Gewinde unmittelbar in die Mantelfläche
der Rotorwelle eingebracht ist. Mindestens eine Abtriebswelle, zweckmäßigerweise
aber mindestens zwei Abtriebswellen kämmen mit der Gewindestange
und werden von dieser bei einer Betätigung des elektrischen
Antriebsmotors in Rotation versetzt. Diese Ausführung ist
einfach zu realisieren, außerdem sind zwischen der Rotorwelle
und den Abtriebswellen keine eigenständig bewegbaren Bauteile
angeordnet, sondern die Gewindestange ist drehfest mit der Rotorwelle gekoppelt,
so dass kein Spiel und keine Verlustleistungen entstehen können.
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Gemäß einer
ersten vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die mindestens
zwei Abtriebswellen über eine gemeinsame Drehbewegungs-Übertragungseinheit
von der Rotorwelle angetrieben werden. In der Ausführung
der Drehbewegungs-Übertragungseinheit als Gewindestange
kämmen beide Abtriebswellen mit der einen Gewindestange.
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Gemäß einer
zweiten vorteilhaften Ausführung können aber auch
unterschiedliche, separat ausgebildete Drehbewegungs-Übertragungseinheiten
für die Abtriebswellen vorgesehen sein, beispielsweise
zwei separate Gewindestangen, die axial zueinander beabstandet sind
und die jeweils einer Abtriebswelle zugeordnet sind. Dies hat den
Vorteil, dass unterschiedliche Übersetzungen und/oder Drehrichtungen
realisiert werden können. Beispielsweise ist es möglich,
dass die Abtriebswellen gegenläufige Drehbewegungen ausführen,
um entsprechend gegenläufige Wischerbewegungen der Wischerarme
zu realisieren, was über entgegen gesetzte Steigungen der
Gewindestangen durchführbar ist. Je nach Anforderung kommen
aber selbstverständlich auch gleichsinnige Drehbewegungen
der Abtriebswellen und der Wischerarme in Betracht.
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Ein
unterschiedliches Übersetzungsverhältnis, das über
separat ausgebildete Drehbewegungs-Übertragungseinheiten
realisiert wird, die insbesondere als Gewindestange mit unterschiedlicher Steigung
ausgeführt sind, ermöglicht mit den Wischerarmen
das Überfahren unterschiedlich großer Winkelbereiche
in gleichen Zeiträumen.
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Auch
im Hinblick auf die Anordnung der Abtriebswellen in Bezug auf die
Rotorwelle sind verschiedene Ausführungen möglich.
So können die Abtriebswellen auf der gleichen Seite der
Rotorwelle oder auch auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet
werden, wodurch unterschiedlichen Einbausituationen Rechnung getragen
werden kann. Außerdem ist sowohl bei einer Anordnung der
Abtriebswellen auf der gleichen Seite als auch auf gegenüberliegenden
Seiten ein axialer Versatz – bezogen auf die Rotorwellenlängsachse – möglich.
Grundsätzlich ist aber bei gegenüberliegender
Anordnung auch eine Positionierung auf gleicher Achshöhe
durchführbar, was insbesondere im Zusammenhang mit der
Verwendung von nur einer Gewindestange für beide Abtriebswellen
den Vorteil aufweist, dass in Achsrichtung verhältnismäßig
kurz ausgebildete Gewindestangen eingesetzt werden können,
um beide Abtriebswellen anzutreiben.
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Gemäß noch
einer weiteren vorteilhaften Ausführung, bei der die beiden
Abtriebswellen auf der gleichen Seite der Rotorwelle angeordnet
sind, ist eine zwischen liegende Synchronisiergetriebeeinheit zwischen
den Abtriebswellen angeordnet, die beispielsweise als Zahnrad ausgebildet
ist. Die Synchronisiergetriebeeinheit stellt auch über
eine lange Betriebsdauer und trotz möglicherweise auftretendem
Spiel eine synchronisierte Drehbewegung der beiden Abtriebswellen
sicher.
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Der
Vorteil aller genannten Ausführungen liegt in der unmittelbaren Übertragung
der Antriebsbewegung der Rotorwelle auf die mindestens zwei Abtriebswellen.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und
den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Scheibenwischvorrichtung in einem
Fahrzeug, mit einem elektrischen Antriebsmotor, dessen Rotorwelle drehfest
mit einer Gewindestange gekoppelt ist, die mit zwei Abtriebswellen
kämmt, welche jeweils für einen Wischerarm der
Scheibenwischvorrichtung vorgesehen sind, wobei die beiden Abtriebswellen
axial zueinander versetzt angeordnet und auf der gleichen Seite
der Gewindestange positioniert sind,
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2 eine 1 entsprechende
Darstellung, jedoch mit zwei einzelnen Gewindestangen, über
die die Drehbewegung der Rotorwelle auf die beiden Antriebswellen übertragen
wird,
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3 ein
weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem zwischen die beiden
Abtriebwellen ein Synchronisierzahnrad zwischengeschaltet ist,
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4 ein
weiteres Ausführungsbeispiel, mit einer gemeinsamen Gewindestange
für zwei Abtriebswellen, die auf unterschiedlichen Seiten
der Rotorwelle und axial versetzt zueinander angeordnet sind,
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5 ein 4 entsprechendes
Ausführungsbeispiel, jedoch mit zwei einzelnen, axial hintereinander
angeordneten Gewindestangen für jeweils eine Abtriebswelle,
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6 ein
weiteres Ausführungsbeispiel mit zwei auf gegenüberliegenden
Seiten der Rotorwelle angeordneten Abtriebswellen, die axial auf
gleicher Höhe positioniert sind und von einer gemeinsamen Gewindestange
angetrieben werden, wobei die beiden Abtriebswellen einen unterschiedlichen
Durchmesser in dem Bereich aufweisen, der mit der Gewindestange
kämmt.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die
in 1 dargestellte Scheibenwischvorrichtung 1 umfasst
einen elektrischen Antriebsmotor 2 mit einem in einem Motorgehäuse 3 angeordneten Stator 4 und
einer Rotorwelle 5, die in einer Lagerstelle 6 des
Motorgehäuses 3 drehbar gelagert ist. Des Weiteren
ist der Scheibenwischvorrichtung 1 eine Gewindestange 7 zugeordnet,
die als Gewindehülse ausgebildet und auf den außerhalb
des Stators 4 gelegenen Teil der Rotorwelle 5 aufgeschoben
und mit dieser drehfest verbunden ist. Gegebenenfalls kommt auch
eine einteilige Ausführung von Gewindestange 7 und
Rotorwelle 5 in Betracht.
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Mit
der Gewindestange 7 kämmen zwei Zahnräder 8a und 9a,
die drehfest mit axial zueinander beabstandeten Abtriebswellen 8 und 9 verbunden
sind. Bezogen auf die Rotorachse 12 der Rotorwelle 5 sind
die beiden Abtriebswellen 8 und 9 axial versetzt
zueinander platziert, die zugehörigen Zahnräder 8a und 9a kämmen
daher mit unterschiedlichen axialen Abschnitten der Gewindestange 7.
Bei einheitlicher Ausführung des Gewindes der Gewindestange 7 und
Zahnrädern 8a, 9a mit gleichem Durchmesser
wird ein einheitliches Übersetzungsverhältnis zwischen
Gewindestange 7 und den beiden Abtriebswellen 8 bzw. 9 eingestellt.
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Das
in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem vorher genannten dadurch, dass zwei separat ausgeführte
und mit axialem Abstand zueinander auf der Rotorwelle 5 angeordnete
Gewindestangen 7 und 10 vorgesehen sind, die mit
jeweils einem Zahnrad 8a bzw. 9a der Abtriebswellen 8 bzw. 9 kämmen.
Je nach Ausführung der Steigung der Gewindestangen 7 und 10 können hierdurch
unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse einerseits
und/oder eine gleichsinnige oder ggf. gegensinnige Drehbewegung
zwischen den Abtriebswellen andererseits eingestellt werden. Grundsätzlich
kommt aber auch eine identische Ausführung der Drehrichtung
und des Übersetzungsverhältnisses in Betracht;
der Vorteil der zweigeteilten Ausbildung der Gewindestange liegt
dann darin, dass insgesamt in Achsrichtung gesehen kürzere Gewindestangenabschnitte
erforderlich sind als bei der einteiligen, in 1 dargestellten
Ausführung.
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Auch
im Ausführungsbeispiel nach 3 sind zwei
separate und jeweils fest mit der Rotorwelle 5 verbundene
Gewindestangen 7 und 10 vorgesehen, die mit jeweils
einem Zahnrad 8a bzw. 9a der Abtriebswelle 8 bzw. 9 kämmen,
wobei die Abtriebswellen 8 und 9 auf der gleichen
Seite der Rotorwelle 5 angeordnet sind. Zwischen den beiden
Zahnrädern 8a und 9a der Abtriebswellen 8 bzw. 9 ist
ein Synchronisierzahnrad 11 angeordnet, mit dem die Drehbewegungen
der Abtriebswellen synchronisiert werden. Insbesondere nach längerer
Betriebsdauer und auftretendem Spiel in der Bewegungsübertragungskette
zwischen Rotorwelle und Abtriebswelle kann eine Eliminierung bzw.
Minimierung zusätzlicher spielbedingter Bewegungsfreiheitsgrade
erreicht werden.
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Im
Ausführungsbeispiel nach 4 ist den beiden
Abtriebswellen 8 und 9 eine gemeinsame Gewindestange 7 zugeordnet.
Die Abtriebswellen 8 und 9 mit ihren jeweiligen
Zahnrädern 8a und 9a befinden sich auf
gegenüberliegenden Seiten der Rotorwelle 5 und
besitzen zueinander, bezogen auf die Rotorachse 12, einen
axialen Abstand.
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Im
Ausführungsbeispiel nach 5 sind die beiden
Abtriebswellen 8 und 9 einschließlich
ihrer jeweiligen Zahnräder 8a bzw. 9a ebenfalls
auf unterschiedlichen Seiten der Rotorwelle 5 und mit axialem Abstand
zueinander angeordnet. Jedoch sind zwei Gewindestangen 7 und 10 vorgesehen,
die separat voneinander ausgebildet sind und jeweils einem Zahnrad 8a bzw. 9a zugeordnet
sind.
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Im
Ausführungsbeispiel nach 6 werden die
Zahnräder 8a und 9a der Abtriebswellen 8 bzw. 9 von
einer gemeinsamen Gewindestange 7 angetrieben. Die Abtriebswellen
befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten der Rotorwelle 5,
sie sind jedoch bezogen auf die Rotorachse 12 auf gleicher
Achshöhe positioniert, wodurch eine in Achsrichtung verhältnismäßig
kurz ausgebildete Gewindestange 7 eingesetzt werden kann.
Außerdem ist der Durchmesser des Zahnrades 9a der
Abtriebswelle 9 größer ausgebildet als
der Durchmesser des Zahnrades 8a der Abtriebwelle 8,
wodurch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse
in der Übersetzung von Gewindestange 7 zu Abtriebswelle 8 bzw. 9 realisiert
werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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