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Die Erfindung betrifft eine Scheibenwischvorrichtung für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Bei einer aus der
DE 39 20 731 C2 bekannten Scheibenwischvorrichtung für Fahrzeuge ist eine Antriebseinrichtung mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem nachgeschalteten Getriebe vorgesehen, über das die Abtriebswelle drehbeweglich pendelnd angetrieben wird. Als eingangsseitiges Getriebeglied des in einem Getriebegehäuse angeordneten Getriebes ist eine vom Antriebsmotor angetriebene Schnecke vorgesehen, welche ein Schneckenrad antreibt. Dieses ist über einen Kurbeltrieb mit einem auf der Abtriebswelle des Getriebes sitzenden abtriebsseitigen Getriebeglieds drehmomentübertragend verbunden. Hierzu ist die am Schneckenrad exzentrisch angelenkte Koppel über eine Schwinge zur Abtriebswelle derart abgestützt, dass an der Koppel und auf der Abtriebswelle angeordnete Zahnradsegmente miteinander in Eingriff stehen.
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Die über diese Antriebseinrichtung erreichte pendelnde Drehbewegung der Abtriebswelle ist über eine Anschlageinrichtung in den Umkehrlagen der Abtriebswelle begrenzt. Die Anschlageinrichtung umfasst ein erstes, gehäuseseitig vorgesehenes Anschlagteil sowie ein zweites, mit der Abtriebswelle drehfest verbundenes Anschlagteil, welches an einem mit der Abtriebswelle verbundenen Schwenkarm vorgesehen und durch einen gegabelten Federkörper gebildet ist, dessen Federschenkel einen in Richtung auf die Abtriebswelle offenen Winkel einschließen und über den verbindenden Federscheitel zum Schwenkarm abgestützt sind, wobei der Federscheitel als gegen die Abtriebswelle offener Federbogen gestaltet ist.
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Insgesamt ist das zweite Anschlagteil als Kunststoffteil ausgebildet, in das eine im Wesentlichen U-förmig gegabelte Schenkelfeder eingebettet ist. Die über diese Einlage entsprechend ausgesteiften Federschenkel des Federkörpers laufen auf Anschlagbereiche aus, zu denen Anschlagflächen des gehäuseseitigen Anschlagteiles korrespondieren.
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Es ergibt sich somit insbesondere in Berücksichtigung der Ausgestaltung der Anschlageinrichtung eine verhältnismäßig komplexe Antriebseinrichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Scheibenwischvorrichtung für Fahrzeuge, bei der die die Pendelbewegungen der Abtriebswelle in den Umkehrlagen anschlagbegrenzt abgefangen werden, vor Überlastungen geschützt konstruktiv vereinfacht zu gestalten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 erreicht. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ergibt sich eine sehr kompakte Ausbildung der Anschlageinrichtung, da diese im Wesentlichen lediglich durch einen zu einem Getriebeglied mitdrehendes zweites Anschlagteil und ein erstes Anschlagteil gebildet ist, das, als Federgabel mit in einem Federscheitel zusammenlaufenden Federschenkeln, mit seinem Federscheitel auf die Drehachse des das mitdrehende zweite Anschlagteil tragenden Getriebegliedes ausgerichtet gehäuseseitig geführt ist, wobei für diese gehäuseseitige Führung die Federgabel mit ihrem Federscheitel bevorzugt zur Drehachse oder auf der Drehachse des das zweite Anschlagteil tragenden oder mit diesem mitdrehend verbundenen Getriebegliedes abgestützt ist.
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Je nach Ausgestaltung des Getriebes kann erfindungsgemäß das mit der Abtriebswelle verbundene Ritzel das mit dem mitdrehenden zweiten Anschlagteil verbundene Getriebeglied bilden, oder auch ein anderes Getriebeglied, so insbesondere ein mit dem auf der Abtriebswelle angeordneten Ritzel in Eingriff stehenden Getriebeglied, etwa in Form eines dreiecks- oder glockenförmigen Getriebegliedes, das in seinem zum Verzahnungsbereich radial versetzten Scheitelbereich gelagert ist und somit relativ zum Ritzel entsprechend dem geforderten pendelnden Antrieb verschwenkbar ist.
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Im Rahmen der Erfindung erweist es sich als zweckmäßig, den gegabelten Federkörper nach Art einer Haarnadelfeder U-förmig gekrümmt auszubilden, so dass sich die Feder im Überdeckungsbereich zum das zweite Anschlagteil tragenden Getriebeglied sehr flach bauend unterbringen lässt, insbesondere in einer Vertiefung des Gehäuses oder des Gehäusedeckels, gegen den das das zweite Anschlagteil tragende Getriebeglied anliegt. Eine solche Unterbringung des gegabelten Federkörpers in einer gehäuseseitigen oder deckelseitigen Vertiefung macht es zudem auch in einfacher Weise möglich, durch Bemessung dieser Vertiefung für den gegabelten Federkörper gehäuseseitige Anlage- oder Anschlagflächen zu schaffen, gegen die der Federkörper. mit seinen Federschenkeln beispielsweise in der Konstruktionsstellung anliegend, ausgerichtet ist oder gegen die die Federschenkel, ausspreizend zur Konstruktionsstellung, zur Anlage kommen können. Insbesondere lässt sich auf diese Weise auch die Führung des gegabelten Federkörpers in dessen Scheitelbereich einfach realisieren, wobei eine bevorzugte Lösung hierzu ist, dass der Scheitel des Federkörpers gegen die Führungsachse oder den Führungszapfen des das zweite Anschlagteil tragenden Getriebegliedes teilumgreifend anliegt, und insbesondere abwälzend abgestützt ist.
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Eine besonders kompakte, um das abtriebsseitige Getriebeglied und die Abtriebswelle konzentrierte Bauform der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung besteht darin, dass das im Drehwinkel begrenzte Antriebsglied, mit dem das zweite Anschlagteil mitdrehend verbunden ist, durch ein auf der Abtriebswelle sitzendes Ritzel oder Ritzelsegment gebildet ist und dass als zweites Anschlagteil ein zum Ritzel achsgleich ausgerichteter, insbesondere koaxial geführter, in das Ritzel eingreifender Mitnehmer vorgesehen ist, der zwischen die Federschenkel des die Ritzelachse umgreifend angeordneten Federkörpers eingreift, der das erste Anschlagteil bildet, wobei sich in einfacher Weise die Lage des Federkörpers und/oder die Schwenkwege der Federschenkel durch gehäuseseitige Anschläge begrenzen lassen.
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Die um die Abtriebswelle konzentriert aufgebaute Antriebseinrichtung ist insbesondere dadurch auch konstruktiv einfach zu gestalten, dass der in das Ritzel eingreifende Mitnehmer durch einen in Richtung der Ritzelachse sich erstreckenden Schenkel eines auf der Ritzelwelle geführten Winkelelementes gebildet ist, das bezogen auf das Ritzel gegenüberliegend zum Federkörper angeordnet ist, so dass das Ritzel zwischen Winkelelement und Federkörper liegt. Der Federkörper seinerseits ist in seinem Scheitelbereich bevorzugt gehäuseseitig umgreifend zur Abtriebswelle geführt, so insbesondere umgreifend zu einem die Abtriebswelle aufnehmenden Gehäusedom, wobei der Federkörper bezüglich seiner Federschenkel über den Mitnehmer beaufschlagt aufspreizbar ist, und dies bei entgegen der Aufspreizrichtung zum Getriebegehäuse anschlagbegrenzt vorgegebener Konstruktionslage. Diese kann beispielsweise wiederum dadurch gesichert sein, dass gehäuseseitig ein zwischen die Federschenkel des Federkörpers eingreifender Ansatz oder Zwickel vorgesehen ist, beispielsweise als Teil der zum Federkörper angrenzenden Gehäusewand, welche, je nach Aufbau des Getriebes, sowohl deckelseitig als auch bodenseitig vorgesehen sein kann.
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Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich somit insgesamt dadurch aus, dass die gegen die Umkehrlagen dämpfende und gegebenenfalls auch wegbegrenzende Abstützung eines pendelnd angetriebenen Getriebegliedes über eine einfache Schenkelfeder, sei es in Haarnadelform oder auch im Scheitelbereich gewendelt, erreicht werden kann, wobei in Verbindung mit einer gewendelten Ausführung des Scheitelbereiches auch eine Lagerung des durch die Schenkelfeder gebildeten Federkörpers auf der Achse des gegen die Endlagen gedämpft abzufangenden Getriebegliedes zu erreichen ist.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Beschreitung zu den Zeichnungen, die in
- 1 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung für eine Scheibenwischvorrichtung bei Fahrzeugen,
- 2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnittes II in 1,
- 3 eine Teildarstellung eines Schnittes III-III in 2,
- 4 einen Schnitt IV-IV in 3,
- 5 eine schematisierte und vereinfachte Darstellung des zur Abtriebswelle koaxialen, als Ritzel oder Ritzelsegment ausgebildeten Getriebegliedes mit Teilen der zugeordneten Anschlageinrichtung, und
- 6 eine vereinfachte Schnittdarstellung entsprechend der Schnittführung VI-VI in 5.
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1 zeigt, stark schematisiert, die Antriebseinrichtung 1 einer ansonsten nicht dargestellten Scheibenwischvorrichtung für Fahrzeuge. Solche Scheibenwischvorrichtungen arbeiten üblicherweise mit über eine Scheibe, beispielsweise die Windschutzscheibe, pendelnd bewegten Scheibenwischern.
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Die Darstellung zu 1 geht aber davon aus, dass ein solcher pendelnd zu bewegender Scheibenwischer über seinen Wischerarm mit der pendelnd angetriebenen Abtriebswelle 2 der Antriebseinrichtung drehmomentenübertragend verbunden ist. Der Antrieb der Abtriebswelle 2 erfolgt über ein Getriebeglied 3, das in 1 als Ritzel angedeutet ist, aber auch durch ein lediglich über einen Teil seines Umfangs verzahntes Getriebeglied, beispielsweise ein Zahnsegment gebildet sein kann. Das abtriebsseitige Getriebeglied 3 ist über ein Getriebeglied 4 angetrieben, das im Ausführungsbeispiel durch eine Schwinge 5 gebildet ist, welche über einen verzahnten Umfangsabschnitt 6 mit dem als Ritzel dargestellten Getriebeglied 3 in Eingriff steht und gegenüberliegend zum Umfangsabschnitt 6 auf einer Achse 7 schwenkbar gelagert ist.
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Die Schwinge 5 bildet einen Teil eines Kurbeltriebes 8, der über eine Gelenkstange 9 als Koppel exzentrisch an einem Schneckenrad 10 angelenkt ist, das seinerseits mit der Schnecke 11 kämmt, die über einen zum Getriebegehäuse 12 angeflanschten elektrischen Antriebsmotor 13 angetrieben ist, wobei die Anlenkung der Gelenkstange 9 an der Schwinge 5 über einen zur Schwinge 5 lagefesten Bolzen erfolgt; dieser bildet im Ausführungsbeispiel, wie nachstehend noch erläutert, zugleich ein an der Schwinge 5 und damit am Getriebeglied 4 vorgesehenes Anschlagteil 16.
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Die in 1 gezeigte und stark vereinfachte Darstellung geht davon aus, dass das Getriebegehäuse 12 mit einem nicht dargestellten, die offene Seite des Gehäuses 12 übergreifenden Deckel versehen ist, an dem ein die Abtriebswelle 2 führender Dom vorgesehen ist und in dem sich die gezeigten Getriebeglieder 3 und 4 sowie auch das Schneckenrad 10 benachbart zum Boden des Getriebegehäuses 12 in einer Ebene erstrecken. Dies allerdings nur zur Erläuterung der Erfindung, da es im Rahmen der Erfindung liegt, den dargestellten Grundaufbau des Getriebes in anderer Weise zu gestalten. So beispielsweise durch eine andere Anordnung des Antriebsmotores 13 zum Getriebe, eine andere Ausbildung der Antriebsverbindung zwischen Antriebsmotor 13 und Gelenkstange 9 als Koppel sowie auch bezüglich der Anordnung des die Abtriebswelle 2 führenden Domes, und zwar am Boden des Getriebegehäuses 12.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Antriebseinrichtung 1 bezogen auf die Gestaltung der vorgesehenen, erfindungsgemäßen Anschlageinrichtung 14 zur Begrenzung des Drehwinkels der pendelnd angetriebenen Abtriebswelle 2 ist von unterschiedlichen Gestaltungen der Antriebseinrichtung 1 in ihrem Grundaufbau weitgehend unabhängig und umfasst, wie zunächst für ein erstes Ausführungsbeispiel anhand der 2 bis 4 erläutert, ein erstes gehäuseseitig abgestütztes Anschlagteil 15 und das zweite, zu dem als Schwinge 5 ausgebildeten Getriebeglieds 4 lagefest abgestützte Anschlagteil 16.
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Über diese Anschlagteile 15, 16 - in ihrer Lage zueinander und zum Getriebegehäuse 12 - wird die oszillierende Drehbewegung der Abtriebswelle 2, entsprechend der Pendelbewegung wenigstens eines über die Abtriebswelle 2 angetriebenen, nicht dargestellten Scheibenwischers, anschließend an einen frei, also ohne wechselseitige Abstützung der Anschlagteile 15, 16 durchfahrbaren mittleren Schwenkbereich 25, auslaufend gegen die durch die Auslegung des Getriebes bestimmten Umkehrlagen als Endlagen, zunehmend gedämpft.
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Hierzu ist das erste, gehäuseseitig geführt abgestützte Anschlagteil 15 als gegabelter Federkörper 17 ausgebildet, der bei U-förmiger Grundform einen im Übergang zwischen seinen Federschenkeln 18, 19 liegenden Federscheitel 20 aufweist. Mit diesem Federscheitel 20 ist der Federkörper 17 auf die Achse 7 des als Schwinge 5 ausgebildeten Getriebegliedes 4 ausgerichtet, an dem das zweite Anschlagteil 16 vorgesehen ist. Bevorzugt erstreckt sich der Federscheitel 20 umgreifend zur Achse 7 des als Schwinge 5 ausgebildeten Getriebegliedes 4, mit dem das auf der Abtriebswelle 2 angeordnete, insbesondere als Ritzel ausgebildete Getriebeglied 3 kämmt.
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Eine derartige Ausgestaltung ist, wie 3 zeigt, baulich in günstiger Weise zu gestalten, insbesondere dann, wenn der gegabelte, bevorzugt als U-förmige Schenkelfeder ausgebildete Federkörper 17 axial ebenenversetzt zum das zweite Anschlagteil 16 tragenden Getriebeglied 4 liegt, so dass der Federkörper 17 in einer gehäuseseitigen, vom Getriebeglied 4 überdeckten Vertiefung 21 untergebracht werden kann. Bezogen auf die Darstellungen gemäß 2 bis 4 ist diese Vertiefung 21 bodenseitig am Getriebegehäuse 12 vorgesehen und erstreckt sich, wie insbesondere aus 3 und 4 ersichtlich, als nutförmiger Vertiefungsbereich 22 bogenförmig um die Achse 17.
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Eine solche Ausgestaltung ermöglicht in vorteilhafter Weise die Positionierung des gegabelten Federkörpers 17 in einer Konstruktionslage, in der die Größe und die Lage des von den Federschenkeln 18, 19 eingeschlossenen Gabelwinkels 49 zum ohne wechselseitige Abstützung der Anschlagteile 15, 16 frei durchfahrbaren mittleren Schwenkbereich der Abtriebswelle 2 korrespondiert, somit also die gegabelt verlaufenden Federschenkel 18, 19 unbeaufschlagt durch das zweite Anschlagteil 16 als Mitnehmer 26 ihre entgegen der Aufspreizrichtung zum Gehäuse abgestützte Ausgangslage einnehmen. Aus dieser Ausgangslage als „Konstruktionslage“ sind die Federschenkel 18, 19 jeweils lediglich gegeneinander aufspreizbar, wobei der zum aufgespreizten Schenkel gegenüberliegende Schenkel als „Gegenhalterung“ seine zum Gehäuse 12 abgestützte Ausgangslage beibehält.
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Bei zum Gehäuse vorgegebener Lage des Federkörpers 17 wird also die jeweilige Pendelbewegung gegen ihre der Pendelrichtung entsprechende Anlage dadurch gedämpft, dass der das zweite Anschlagteil 16 bildende, mit einem Getriebeglied 4 verbundene Mitnehmer 26 den entsprechenden Schenkel 18, 19 des gegabelten Federkörpers 17 in dessen zum Scheitel 20 abgelegenen Anschlagbereich 23, 24 beaufschlagt.
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Ergänzend zur durch die getriebeseitige Auslegung vorgegebenen Endlagenbegrenzung kann es erfindungsgemäß zweckmäßig sein, insbesondere bei entsprechendem Spiel oder bei entsprechender Elastizität, die Verschwenkbarkeit des jeweiligen Federschenkels 18, 19 in Aufspreizrichtung auch gehäuseseitig, insbesondere durch Anschläge, oder auch dadurch zu begrenzen, dass durch die Ausformung der gehäuseseitigen Vertiefung 21 der Schwenkbereich für die Federschenkel 18, 19 begrenzt wird.
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In entsprechender Weise lässt sich auch die Konstruktionslage für den Federkörper 17 ohne Zusatzteile schon durch die Ausgestaltung der gehäuseseitigen Vertiefung festlegen, indem seitens des Gehäuses ein zwischen die Federschenkel 18, 19 angreifender gehäuseseitiger Zwickel 50 vorgesehen wird, so dass die gehäuseseitige Vertiefung 21 gegebenenfalls als den Federkörper 17 mit den geforderten Beweglichkeiten entsprechendem Spiel aufnehmende, rinnenförmige Vertiefung darstellt.
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Zweckmäßigerweise ist auch der als zweites Anschlagteil 16 vorgesehene Mitnehmer, der zum Getriebeglied 4 festgelegt ist, als Zapfen ausgebildet, dem gehäuseseitig kreuzend zu den Federschenkeln 18, 19 eine Führungsbahn 51 zugeordnet ist, so dass sich auch eine günstige Abstützung der gehäuseseitig und seitens der Getriebeglieder aufzunehmenden Kräfte ergibt.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Erfindung ist weiter schematisiert und vereinfacht in den 5 und 6 veranschaulicht, wobei die Darstellungen gemäß 5 und 6 auf den Bereich der Abtriebswelle 31 der Antriebseinrichtung 30 im Wesentlichen beschränkt ist und in Zuordnung zur Abtriebswelle 31 auch die Anschlageinrichtung 32 vorgesehen ist.
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Die Abtriebswelle 31 ist in nicht näher gezeigter Weise im Getriebegehäuse 12 gelagert und in einem domartigen Fortsatz 33 des Getriebegehäuses geführt, zu dem stirnseitig innerhalb des Gehäuses als abtriebsseitiges Getriebeglied 34 ein Ritzel 35, oder ein entsprechendes Zahnsegment angeordnet ist, das mit einem weiteren, hier nur in 6 angedeuteten Getriebeglied 36 kämmt. Das Ritzel 35 liegt axial, bezogen auf die Erstreckungsrichtung der Antriebswelle 31, zwischen dem gehäuseseitigen, ersten Anschlagteil 37, das wiederum durch einen Federkörper 38 in Form einer Schenkelfeder 39 gebildet ist, welche mit ihrem Scheitel 40 umgreifend zur Abtriebswelle 31, bzw. der diese aufnehmenden gehäuseseitigen Dom 33 angeordnet ist und zum Gehäuse 12, wie in 5 angedeutet, über gehäuseseitige Anschläge 41 auf seine Konstruktionslage ausgerichtet ist.
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Die Anschläge 41 dienen in der Darstellung gemäß 5 lediglich der Symbolisierung der Abstützung der Schenkelfeder 39 in ihrer Konstruktionslage zum Gehäuse; die gehäuseseitige Abstützung der Schenkelfeder 39 kann auch bei der Ausgestaltung gemäß 5 und 6 mit Vorteil wie anhand der 2 bis 4 erläutert gestaltet sein.
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Bezogen auf das Ritzel 35 axial gegenüberliegend zur Schenkelfeder 39 ist auf der Abtriebswelle 31 ein Winkelstück 44 geführt, an dessen zur Abtriebswelle 31 radial auskragendem Schenkel 45 ein sich axial erstreckender Schenkel 46 vorgesehen ist, welcher als Mitnehmer 47 zum Ritzel 35 axial durchsetzend zwischen die Federschenkel 42, 43 des ersten, gehäuseseitig vorgesehenen Anschlagteiles 37 hineinragt und das zweite zum Ritzel 35 mitdrehende und dieses durchsetzende Anschlagteil 52 bildet.
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Der Mitnehmer 47, der beispielsweise das Ritzel 35 in dessen Verzahnungsbereich 48 durchsetzt, wird somit bei Pendelbewegungen des Ritzels 35 mitgenommen und kommt dadurch nach Durchlaufen des freien Schwenkbereiches 25 der Abtriebswelle 31 und des Ritzels 35 entsprechend der jeweiligen Schwenkrichtung in Anlage zu einem der Federschenkel 42, 43, so dass sich auch bei dieser Ausgestaltung eine Abdämpfung der Schwenkbewegung gegen die jeweilige Umkehr- und Endlage ergibt. Auch bei dieser Ausgestaltung kann die Schenkelfeder 39 in axialer Überlagerung zum Ritzel 35 angeordnet in einer Ausnehmung des Getriebegehäuses angeordnet sein, so dass sich auch bei dieser Ausgestaltung eine sehr kompakte Ausbildung der Anschlageinrichtung 30 ergibt.
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Eine Scheibenwischvorrichtung wird somit gemäß der Erfindung mit einer die Umkehrlagen ihres pendelnd angetriebenen abtriebsseitigen Getriebegliedes 3, 34 dämpfenden Anschlageinrichtung 14, 32 ausgebildet, die einen auf eine Mittellage als Konstruktionslage ausgerichteten gegabelten Federkörper 17, 38 in Form einer Schenkelfeder 17, 39 aufweist, von deren Federschenkeln 18, 19; 42, 43 jeweils einer die Schenkelfeder 17, 39 auf ihre Konstruktionslage abstützt und der andere Schenkel zur dämpfenden Anschlagbegrenzung in Pendelrichtung ausgespreizt wird.
