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Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für eine Scheibenwischvorrichtung in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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Aus der
EP 0 431 123 B1 ist eine Antriebseinrichtung für eine Scheibenwischvorrichtung zum Wischen einer Fahrzeugscheibe bekannt. Die Antriebseinrichtung weist einen elektrischen Antriebsmotor mit einem nachgeschalteten Getriebe auf, über das die rotatorische Antriebsbewegung des Antriebsmotors in eine pendelnde Drehbewegung einer Abtriebswelle übertragen wird, welche Träger eines Wischarmes der Scheibenwischvorrichtung ist. Die Bewegungsübertragung von dem elektrischen Antriebsmotor auf die Abtriebswelle erfolgt mittels einer exzentrisch an einem vom Antriebsmotor angetriebenen Schneckenrad gelagerten Schubstange, die Träger eines Zahnsegmentes ist, welches mit einem Ritzel auf der Abtriebswelle kämmt.
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Zur Dämpfung der Umkehrungsbewegung sind an der Abtriebswelle Gummisegmente gehäusefest angeordnet, gegen die in den Drehrichtungsumkehrlagen ein Anschlag, welcher mit der Abtriebswelle verbunden ist, bewegt wird. Auf diese Weise werden Stoßbelastungen bei der Drehrichtungsumkehr reduziert.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Antriebseinrichtung für eine Scheibenwischvorrichtung in montagefreundlicher Weise so auszuführen, dass das Spiel in den Umkehrlagen reduziert ist.
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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 Antriebseinrichtung wird zum Antrieb einer Scheibenwischvorrichtung in einem Fahrzeug eingesetzt, beispielsweise einer Front- oder Heckscheibenwischvorrichtung. Die Antriebseinrichtung umfasst eine Antriebswelle, die einen Wischerarm antreibt, welche Träger eines auf der zu reinigenden Fahrzeugscheibe aufliegenden Wischblattes ist. Die Abtriebswelle wird von einem Antriebsmotor, insbesondere einem elektrischen Antriebsmotor in eine pendelnde Drehbewegung versetzt. Zwischen dem Antriebsmotor und der Abtriebswelle befindet sich zweckmäßigerweise ein Getriebe, über das die fortlaufende Rotationsbewegung der Motorwelle des Antriebsmotors in die pendelnde Drehbewegung der Abtriebswelle mit Drehrichtungsumkehrung umgesetzt wird. Das Getriebe umfasst zweckmäßigerweise ein Schneckenrad, welches von einer Schnecke auf der Motorwelle angetrieben wird, sowie des Weiteren eine am Schneckenrad exzentrisch gelagerte Schubstange, die Träger einer Verzahnung ist, welche mit einem Ritzel bzw. Zahnrad auf der Abtriebswelle kämmt. Aufgrund der exzentrischen Lagerung der Schubstange an dem Schneckenrad wird die gewünschte Drehrichtungsumkehrung in den beiden Endlagen der Wischerarmbewegung erreicht.
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In mindestens einer Wende- bzw. Drehrichtungsumkehrlage der Abtriebswelle ist ein Dämpfungselement an einem Anschlagsteil bzw. umgekehrt abgestützt. Damit wird eine Reduzierung der Stoßbelastung in der Drehrichtungsumkehrposition sowie eine Reduzierung des Spiels erreicht, in der die Abtriebswelle sowie der Wischerarm eine Drehrichtungsumkehrung erfahren und die Drehwinkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle zunächst bis auf Null reduziert und anschließend in Gegenrichtung bis zum Erreichen eines Maximums wieder erhöht wird. Das Dämpfungselement weist mindestens ein Anschlagspufferteil sowie einen Dämpfungsring auf, der einteilig mit dem Anschlagspufferteil ausgebildet ist. Das Dämpfungselement kann mit dem Dämpfungsring auf die Abtriebswelle aufgesetzt werden. Der Dämpfungsring hat die zusätzliche Funktion eines federnden Axialspielausgleichs.
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Diese Ausführung hat den Vorteil, dass zum einen eine hinreichende Dämpfung bei der Umkehrungsbewegung der Abtriebswelle erreicht wird. Zum andern ist die Montagefreundlichkeit verbessert, da aufgrund der Einteiligkeit des Anschlagspufferteiles mit dem Dämpfungsring eine genau definierte Einbauposition realisierbar ist, so dass eine versehentliche Falschmontage des Anschlagspufferteils ausgeschlossen ist. Das Dämpfungselement kann nur in einer Lage auf der Abtriebswelle montiert werden, andernfalls besteht die Gefahr von Kollisionen mit weiteren Bauteilen der Antriebseinrichtung.
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Des Weiteren ist vorteilhaft, dass über den Dämpfungsring auch eine Axialdämpfung der Abtriebswelle gegeben ist. Der Dämpfungsring sitzt auf der Abtriebswelle auf und stützt sich an einem mit der Abtriebswelle gekoppelten Bauteil ab, wobei über den Dämpfungsring ein federndes, in Achsrichtung wirkendes Abtriebswellenspiel für die Lagerung der Abtriebswelle kompensiert wird, so dass die Abtriebswelle in Achsrichtung spielfrei, jedoch ohne Pressung gelagert wird, so dass zum einen Klopfgeräusche und zum andern ein Leistungsverlust vermieden werden.
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Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Dämpfungselement zwei in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Anschlagspufferteile aufweist, die jeweils einteilig mit dem Dämpfungsring ausgebildet sind. Dies ermöglicht es in einfacher Weise, dass jeder Drehrichtungsumkehrung jeweils ein Dämpfungspufferteil zugeordnet ist, an dem das Anschlagsteil sich abstützt. Grundsätzlich möglich ist aber auch eine Ausführung mit nur einem einzigen Anschlagspufferteil, an dem sich das Anschlagsteil in beiden Umkehrlagen abstützt, beispielsweise mithilfe von zwei separaten Anschlagsarmen, die Bestandteil des Anschlagsteiles sind und sich in den jeweiligen Umkehrlagen an gegenüberliegenden Stirnseiten des Anschlagspufferteil abstützen.
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In der Ausführung des Dämpfungselementes mit zwei Anschlagspufferteilen sind diese zweckmäßigerweise spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet. Die Anschlagspufferteile sind in Umfangsrichtung beabstandet angeordnet, so dass ein zwischenliegender Aufnahmeraum zwischen den Anschlagspufferteilen gegeben ist zur Aufnahme eines Mitnehmerbauteiles, an dem das Dämpfungselement gehalten ist. Diese Ausführungsvariante hat den Vorteil, dass ein Abschnitt des Mitnehmerbauteils in den Zwischenraum zwischen den Anschlagspufferteilen einragt und auf diese Weise das Dämpfungselement in beide Drehrichtungen der Abtriebswelle mitnimmt. Möglich ist aber auch eine Ausführung, bei der das Dämpfungselement nur ein Anschlagspufferteil aufweist und durch eine entsprechend konstruktive Gestaltung des Mitnehmerbauteils das Dämpfungselement ebenfalls in beide Drehrichtungen der Abtriebswelle von dem Mitnehmerbauteil mitbewegt wird.
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Das Dämpfungselement ist in dieser Ausführung über das Mitnehmerbauteil an die Drehbewegung der Abtriebswelle gekoppelt. Die Verbindung mit dem Mitnehmerbauteil hat den Vorteil, dass der Dämpfungsring lose bzw. mit lediglich geringen Haltekräften auf die Abtriebswelle aufgesetzt werden kann und dennoch das Dämpfungselement die gleiche Drehpendelbewegung wie die Abtriebswelle ausführt. Das mit dem Anschlagspufferteil zusammenwirkende Anschlagsteil ist in dieser Ausführung gehäuse- bzw. getriebefest angeordnet, so dass das Anschlagspufferteil bzw. die Anschlagspufferteile in den Drehrichtungsumkehrlagen am Anschlagsteil anstoßen.
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Grundsätzlich möglich ist aber auch eine Ausführung, bei der das Anschlagsteil drehfest mit der Abtriebswelle gekoppelt ist und das Dämpfungselement gehäuse- bzw. getriebefest gehalten ist. Auch in dieser Konfiguration wird eine Dämpfung in den Drehrichtungsumkehrlagen erreicht. Um zu verhindern, dass sich das Dämpfungselement, welches mit dem Dämpfungsring auf die Abtriebswelle aufgesetzt ist, mit der Abtriebswelle bewegt, muss das Dämpfungselement durch geeignete Befestigungs- bzw. Sicherungsmaßnahmen im Getriebegehäuse fixiert werden.
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In der bevorzugten Ausführung, in welcher das Dämpfungselement am Mitnehmerbauteil gehalten und das Mitnehmerbauteil drehfest mit der Abtriebswelle gekoppelt ist, ist das Mitnehmerbauteil zweckmäßigerweise mit einem auf die Abtriebswelle aufsetzbaren Ringabschnitt und einem Trägerabschnitt versehen, welcher mit dem Dämpfungselement gekoppelt ist. Der Trägerabschnitt ragt beispielsweise in den Zwischenraum zwischen den Anschlagspufferteilen des Dämpfungselementes ein. Der Ringabschnitt des Mitnehmerbauteil und der Dämpfungsring des Dämpfungselements liegen vorzugsweise unmittelbar aufeinander.
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Der Trägerabschnitt des Mitnehmerbauteils ist zweckmäßigerweise so gestaltet, dass ein Eingriff des Trägerabschnitts in die Ritzelverzahnung des fest mit der Abtriebswelle verbundenen Ritzels bzw. Zahnrads erfolgt. Das Ritzel bzw. Zahnrad ist beispielsweise fest auf die Abtriebswelle gepresst.
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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 Kraftfahrzeug,
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2 eine schematische Darstellung der Antriebseinrichtung für die Scheibenwischvorrichtung, mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem Getriebe zur Umsetzung der Motorbewegung in eine Drehpendelbewegung einer Abtriebswelle, welche Träger eines Wischerarms ist,
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3 in perspektivischer Darstellung das Getriebe mit einem Dämpfungselement, das einen Dämpfungsring und zwei Anschlagspufferteile aufweist, wobei der Dämpfungsring auf die Abtriebswelle aufsetzbar ist,
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4 in einer weiteren perspektivischen Darstellung eine Ansicht des Getriebes,
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5 in perspektivischer Einzeldarstellung das Dämpfungselement mit dem Dämpfungsring und den beiden Anschlagspufferteilen,
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6 das Dämpfungselement, ein Mitnehmerbauteil sowie ein Anschlagsteil in zusammengebauter Position,
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7 das Dämpfungselement mit Dämpfungsring und Anschlagspufferteilen in einer Ausführungsvariante.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die in 1 dargestellte Scheibenwischvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug wird zum Reinigen einer Fahrzeugscheibe 2 eingesetzt, beispielsweise die Frontscheibe oder die Heckscheibe, und umfasst eine Antriebsvorrichtung 3, einen Wischarm 4 sowie ein Wischblatt 5, welches auf der Fahrzeugscheibe 2 aufliegt. Die Antriebsvorrichtung 3 besteht aus einem elektrischen Antriebsmotor und einem Getriebe, über das die Rotationsbewegung der Rotorwelle des elektrischen Antriebsmotors in eine Drehpendelbewegung einer Abtriebswelle umgesetzt wird, auf der der Wischarm 4 aufsitzt.
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Wie 2 zu entnehmen, umfasst die Antriebsvorrichtung 3 den elektrischen Antriebsmotor 6 und das Getriebe 19 in einem Getriebegehäuse 20. Der elektrische Antriebsmotor 6 weist in einem Statorgehäuse 7 eine Anker- bzw. Rotorwelle 10 auf, die auf ihrem außerhalb des Statorgehäuses 7 gelegenen Wellenabschnitt eine Schnecke 11 trägt, die mit einem Schneckenrad 12 kämmt, welches im Getriebegehäuse 20 um eine Welle 13 drehbar gelagert ist. Die Drehbewegung des Schneckenrads 12 wird über eine exzentrisch gelagerte Schubstange 14 in die gewünschte Drehpendelbewegung der Abtriebswelle 16 umgesetzt, indem die Schubstange 14 mit einem Zahnsegment 23 gekoppelt ist, das mit einem Zahnrad 21 kämmt, welches drehfest mit der Abtriebswelle 16 verbunden ist.
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Die Schubstange 14 ist mit radialem Abstand zur Welle 13 über ein erstes Drehgelenk 17 drehbar mit dem Schneckenrad 12 gekoppelt und im Bereich der gegenüberliegenden Stirnseite über ein zweites Drehgelenk 18 drehbar mit dem Zahnsegment 23 verbunden, das im Getriebegehäuse 20 schwenkbar gelagert ist. Die Schnecke 11, das Schneckenrad 12, die Schubstange 14, das Zahnsegment 23, das Zahnrad 21 und die Abtriebswelle 16 bilden Bauteile des Getriebes 19 innerhalb des Getriebegehäuses 20. Auf der Abtriebswelle 16 sitzt der Wischarm auf, welcher Träger des auf der Fahrzeugscheibe aufliegenden Wischblattes ist.
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Die 3 und 4 zeigen eine perspektivische Darstellung des Getriebes 19 zur Umsetzung der Rotationsbewegung der Rotorwelle des elektrischen Antriebsmotors in die Drehpendelbewebung der Abtriebswelle 16. Zur Dämpfung der Bewegung bzw. zur Spielreduzierung des Wischerwinkels in den Drehrichtungsumkehrlagen ist ein Dämpfungselement 24 vorgesehen, das aus Gummi oder einem gummiähnlichen Material besteht und einen Dämpfungsring 25 sowie zwei Anschlagspufferteile 26 und 27 aufweist, wobei der Dämpfungsring 25 über einen Verbindungsabschnitt 28 einteilig mit den Anschlagspufferteilen 26, 27 ausgebildet ist. Der Dämpfungsring 25 besitzt, wie insbesondere 5 zu entnehmen, eine signifikant geringere Dicke als die beiden Anschlagspufferteile 26 und 27, die in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind, so dass ein Zwischenraum 29 zwischen den beiden Anschlagspufferteilen 26, 27 gebildet ist. Der Dämpfungsring 25 und der Verbindungsabschnitt 28 zu den beiden Anschlagspufferteilen 26, 27 liegen in einer gemeinsamen Ebene und weisen die gleiche Dicke auf. Der Dämpfungsring 25 ist im montierten Zustand um die Abtriebswelle 16 gelegt (4) und stützt sich in Umfangsrichtung an einem Mitnehmerbauteil 22 ab, welches analog zum Dämpfungselement einen auf die Abtriebswelle 16 aufsetzbaren Ringabschnitt 30 und einen mit dem Ringabschnitt 30 verbundenen Trägerabschnitt 31 aufweist, der im montierten Zustand in den Zwischenraum 29 zwischen den beiden Anschlagspufferteilen 26, 27 des Dämpfungselementes 24 einragt. Das Mitnehmerbauteil 22 ist drehfest mit der Abtriebswelle 16 gekoppelt, so dass aufgrund der Verbindung zwischen dem Trägerabschnitt 31 und dem Dämpfungselement 24 auch das Dämpfungselement die gleiche Drehpendelbewegung wie die Abtriebswelle ausführt. Hierbei stützt sich der Trägerabschnitt 31 an den zugewandten, nach innen weisenden Wandabschnitten der beiden Anschlagspufferteile 26, 27 ab.
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Die beiden Anschlagspufferteile 26, 27 wirken in den Umkehrlagen mit einem Anschlagsteil 32 zusammen, das aus einem Ringkörper 33 sowie zwei sich hiervon seitlich nach außen erstreckenden, einteilig mit dem Ringkörper ausgebildeten Abstützarmen 34, 35 besteht. Der Ringkörper 33 des Anschlagsteils 32 ist ebenfalls auf die Abtriebswelle aufgeschoben bzw. kann einen Dom im Getriebegehäuse, durch den die Abtriebswelle geführt ist, gelegt sein; der Ringkörper 33 des Anschlagsteils 32 ist gehäusefest angeordnet, so dass das Anschlagsteil 32 insgesamt fest im Getriebegehäuse angeordnet ist und die Drehpendelbewegung der Abtriebswelle nicht mit ausführt. Die beiden seitlich ausragenden Abstützarme 34, 35 des Anschlagsteiles 32 dienen zur Abstützung an den Anschlagspufferteilen 26, 27 während der Drehpendelbewegung der Abtriebswelle 16. Hierbei wird das Dämpfungselement 24 mit den Anschlagspufferteilen 26, 27 ebenfalls in eine Drehpendelbewegung versetzt, wobei in den Drehrichtungsumkehrlagen jeweils ein Anschlagspufferteil 26, 27 an einem zugewandten Abstützarm 34 bzw. 35 anschlägt und sich daran abstützt.
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Die beiden Anschlagspufferteile 26, 27 erheben sich von der Ebene des Dämpfungsrings 25 nach oben. Diese bezogen auf die Ebene des Dämpfungsrings asymmetrische Konfiguration des Dämpfungselements erlaubt eine eindeutige Montage- bzw. Einbaulage des Dämpfungselements 24, die insbesondere den 3 und 6 zu entnehmen ist, aus denen zu erkennen ist, dass der Dämpfungsring 25 auf dem Ringabschnitt 30 des Mitnehmerbauteils 22 aufliegt, wohingegen die beiden radial weiter außen angeordneten Anschlagspufferteile 26, 27 in der dargestellten Perspektive nach unten ragen. Durch die verhältnismäßig hohe Elastizität des Dämpfungsmaterials des Dämpfungselementes 24 wirkt der Dämpfungsring 25 auch in Achsrichtung dämpfend und erlaubt die Kompensation von Einbauspiel der Abtriebswelle 16.
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In 7 ist eine Ausführungsvariante des Dämpfungselements 24 dargestellt. Die beiden zwei Anschlagspufferteile 26 und 27, zwischen denen der Zwischenraum 29 liegt, weisen an der Stirnseite, die in einer Ebene mit dem Dämpfungsring 25 liegt, Übergangsschrägen 26a bzw. 27a auf. Die Übergangsschrägen 26a bzw. 27a fallen zum jeweils außenliegenden Randbereich der Anschlagspufferteile ab. Dadurch wird vermieden, dass in den Umkehrlagen beim Kontakt der Anschlagspufferteile 26 und 27 an den Abstützarmen des Anschlagsteils aufgrund des Komprimierens des Dämpfungsmaterials ein Teil der Anschlagspufferteile 26 und 27 in einen Spalt zwischen den Abstützarmen und dem darunterliegenden Zahnrad gelangt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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