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Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für eine Scheibenwischvorrichtung in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 39 20 731 C2 ist eine Antriebseinrichtung für eine Scheibenwischvorrichtung in einem Fahrzeug bekannt. Die Antriebseinrichtung umfasst einen elektrischen Antriebsmotor, dessen Welle über eine Schnecke mit einem Schneckenrad verbunden ist. Die Drehbewegung des Schneckenrads wird über eine Exzenterkurbel auf ein Ritzel übertragen, welches auf einer Abtriebswelle aufsitzt, die Träger des Wischerarms ist. Im Betrieb des elektrischen Antriebsmotors führen die Abtriebswelle und der Wischerarm eine pendelnde Drehbewegung aus. Die Relativposition zwischen der Exzenterkurbel, die auf der dem Schneckenrad abgewandten Seite ein mit dem Ritzel kämmendes Zahnsegment aufweist, und dem Ritzel wird mithilfe einer Verbindungsplatte zwischen der Abtriebswelle und einem Drehgelenk an der Exzenterkurbel fixiert.
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Bei derartigen Antriebseinrichtungen ist auf eine reibungsarme Bewegungsübertragung zwischen elektrischem Antriebsmotor und Abtriebswelle zu achten. Außerdem muss das Lagerspiel der Getriebebauteile bzw. der Abtriebswelle gering gehalten werden.
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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 einem Fahrzeug so auszubilden, dass bei hoher Betriebssicherheit die Reibungskräfte reduziert sind.
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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 kann in Kraftfahrzeugen zum Reinigen der Front- oder Heckscheibe eingesetzt werden. Die Antriebseinrichtung umfasst einen elektrischen Antriebsmotor, der über ein Umsetzgetriebe eine Abtriebswelle antreibt, auf welcher ein Wischerarm aufsitzt. Das Umsetzgetriebe umfasst eine Exzenterkurbel, die einenends über den Antriebsmotor in eine Drehbewegung versetzt wird und anderenends eine Verzahnung aufweist, mit der die Exzenterkurbel mit einem Ritzel kämmt, welches drehfest mit der Abtriebswelle verbunden ist. Der Antrieb der Exzenterkurbel erfolgt beispielsweise über ein mit einer Schnecke auf der Ankerwelle des Antriebsmotors kämmendes Schneckenrad, an dem die Exzenterkurbel exzentrisch gelagert ist.
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Bei rotierendem elektrischen Antriebsmotor wird die Bewegung der Exzenterkurbel in eine hin und her gehende Bewegung des Ritzels übertragen, so dass auch die Abtriebswelle mit dem Wischerarm eine pendelnde Drehbewegung ausführt.
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Die Exzenterkurbel ist über eine Verbindungsplatte mit dem Ritzel auf der Abtriebswelle bzw. unmittelbar mit der Abtriebswelle verbunden. Über die Verbindungsplatte wird die Relativposition zwischen Exzenterkurbel und Ritzel gehalten und ist sichergestellt, dass die Verzahnung an der Exzenterkurbel in allen Lagen der Exzenterkurbel in kämmendem Eingriff mit dem Ritzel steht. Die Verbindungsplatte ist einenends schwenkbar an der Exzenterkurbel gelagert und anderenends am Ritzel bzw. der Abtriebswelle gehalten, insbesondere ebenfalls schwenk- bzw. drehbar.
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Bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung beaufschlagt ein Gehäusedeckel, welcher im montierten Zustand das Umsetzgetriebe überdeckt, die Abtriebswelle mit einer Axialkraft. Dadurch ist sichergestellt, dass auch bei einem Spiel in der Lagerung die Abtriebswelle in ihrer axialen Position gehalten wird. Damit entfällt die Notwendigkeit, die Abtriebswelle über ein Bauteil des Umsetzgetriebes axial zu sichern, wodurch insgesamt die Reibung in der kinematischen Kette zwischen der Anker- bzw. Motorwelle des elektrischen Antriebsmotors und der Abtriebswelle verringert wird. Grundsätzlich ist es möglich, in der Lagerung eines oder mehrerer Bauteile im Umsetzgetriebe bzw. der Abtriebswelle Spiel zuzulassen, was aber durch die Kraftbeaufschlagung über den Gehäusedeckel in Achsrichtung kompensiert wird.
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Das Umsetzgetriebe und die Abtriebswelle sind in einem Getriebegehäuse aufgenommen, auf das im montierten Zustand der abnehmbare Gehäusedeckel aufgesetzt ist. Der Gehäusedeckel kann durch geeignete Maßnahmen am Getriebegehäuse gesichert sein, beispielsweise durch Schnappverbindungen oder Schraubverbindungen, so dass im montierten Zustand dauerhaft eine Axialkraft vom Gehäusedeckel auf die Abtriebswelle wirkt.
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Grundsätzlich kommen sowohl Ausführungen in Betracht, in denen der Gehäusedeckel unmittelbar auf die Abtriebswelle wirkt, insbesondere auf die freie Stirnseite der Abtriebswelle. Möglich sind aber auch Ausführungen mit einer mittelbaren Kraftübertragung der Axialkraft auf die Abtriebswelle, beispielsweise indem der Gehäusedeckel an einem Bauteil des Umsetzgetriebes anliegt und dieses mit einer Axialkraft beaufschlagt, wobei das betreffende Bauteil des Umsetzgetriebes mit der Abtriebswelle direkt oder indirekt verbunden ist. So kann es beispielsweise zweckmäßig sein, den Gehäusedeckel an der Verbindungsplatte zwischen Exzenterkurbel und Ritzel angreifen zu lassen oder am Ritzel bzw. der Exzenterkurbel. In jedem Fall wird eine sichernde Axialkraft auf die Abtriebswelle vom Gehäusedeckel übertragen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass die Verbindungsplatte zwischen Exzenterkurbel und Ritzel axial auf der dem Gehäusedeckel zugewandten Seite angeordnet ist und sich an dem Ritzel abstützt. Das Ritzel ist vorteilhafterweise auch in Achsrichtung fest mit der Abtriebswelle gekoppelt, so dass eine auf die Verbindungsplatte vom Gehäusedeckel wirkende Axialkraft über das Ritzel auf die Abtriebswelle übertragen wird. Die Kraftübertragung vom Gehäusedeckel auf die Verbindungsplatte erfolgt entweder direkt, indem ein Abschnitt des Gehäusedeckels an der zugewandten Plattenoberseite der Verbindungsplatte anliegt oder indirekt, indem zum Beispiel an der Verbindungsplatte ein Anschlagsteil angeordnet ist, an welchem sich der Gehäusedeckel abstützt. Das Anschlagsteil ist insbesondere im Bereich des Gelenks angeordnet, über das die Verbindungsplatte an der Exzenterkurbel gelagert ist. Hierzu kann in eine Ausnehmung in der Exzenterkurbel eine Lagerbuchse eingesetzt sein, in welche auch das Anschlagsteil einragt. Das Anschlagsteil ist außerdem zweckmäßigerweise durch eine Ausnehmung in der Verbindungsplatte hindurchgeführt, wobei die Ausnehmung in der Verbindungsplatte koaxial zu der Lagerbuchse angeordnet ist. Gegebenenfalls kann die Lagerbuchse einteilig mit der Verbindungsplatte ausgebildet sein. Der Kopf des Anschlagsteils überragt zweckmäßigerweise die Plattenoberseite der Verbindungsplatte und bildet eine Anschlagsfläche für den Kontakt mit dem Gehäusedeckel.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist die Verbindungsplatte axial auf der dem Gehäusedeckel abgewandten Seite angeordnet, wobei in diesem Fall der Gehäusedeckel sich an dem Ritzel abstützt, welches axial fest mit der Abtriebswelle verbunden ist. Gegebenenfalls ist eine zweite Verbindungsplatte auf der dem Gehäusedeckel zugewandten Seite vorgesehen, an der sich der Gehäusedeckel abstützt.
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Das Gelenk, über das die Verbindungsplatte an der Exzenterkurbel gelagert ist, kann, gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung, einen Schweißbolzen umfassen, der entweder mit der Verbindungsplatte oder mit der Exzenterkurbel verschweißt ist. Die Verschweißung erfolgt alternativ, um eine Relativschwenkbewegung zwischen Verbindungsplatte und Exzenterkurbel zu vermöglichen. Aufgrund der Verschweißung ist eine axiale Verschiebung des Bolzens ausgeschlossen. Der Schweißvorgang erfolgt vorzugsweise automatisch und unter Schutzgas.
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Um zu vermeiden, dass Bauteile des Umsetzgetriebes verkanten, beaufschlagt der Gehäusedeckel das Ritzel bevorzugt in Radialrichtung gesehen unmittelbar benachbart zur Abtriebswelle. Auch für den Fall, dass auf der dem Gehäusedeckel zugewandten Seite eine Verbindungsplatte angeordnet ist, kann diese von dem Gehäusedeckel in unmittelbarer Nachbarschaft zur Abtriebswelle kontaktiert werden.
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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 Antriebseinrichtung für die Scheibenwischvorrichtung, mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem Umsetzgetriebe zur Umsetzung der Motorbewegung in eine Drehpendelbewegung einer Abtriebswelle, welche Träger eines Wischerarms ist,
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3 einen Schnitt durch das Umsetzgetriebe, mit einem aufgesetzten Gehäusedeckel,
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3a einen Schnitt durch das Umsetzgetriebe im Bereich eines Anschlagsteils,
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4 das Umsetzgetriebe einschließlich Gehäusedeckel in einer modifizierten Ausführung.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Scheibenwischvorrichtung gemäß 1 kann in Kraftfahrzeugen zum Reinigen einer Fahrzeugscheibe 2 eingesetzt werden, beispielsweise der Frontscheibe oder der Heckscheibe. Die Scheibenwischvorrichtung 1 umfasst eine Antriebsvorrichtung 3, einen Wischerarm 4 sowie ein am Wischerarm gehaltenes Wischblatt 5, das auf der Fahrzeugscheibe 2 aufliegt. Die Antriebsvorrichtung 3 umfasst einen elektrischen Antriebsmotor und ein Umsetzgetriebe, über das die Rotationsbewegung der Motorwelle des elektrischen Antriebsmotors in eine Drehpendelbewegung einer Abtriebswelle umgesetzt wird, auf der der Wischerarm 4 aufsitzt.
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Wie 2 zu entnehmen, umfasst die Antriebsvorrichtung 3 den elektrischen Antriebsmotor 6 mit einem Statorgehäuse 7 sowie ein Umsetzgetriebe 13 in einem sich an das Statorgehäuse 7 anschließenden Getriebegehäuse 12. Der elektrische Antriebsmotor 6 weist eine Motorwelle 8 auf, die auf ihrem außerhalb des Statorgehäuses 7 gelegenen Wellenabschnitt eine Schnecke 9 trägt, welche in Eingriff mit einem Schneckenrad 10 steht, die über eine Welle 11 drehbar im Getriebegehäuse 13 gelagert ist. Das Schneckenrad 10 ist Teil des Umsetzgetriebes 13, das des Weiteren eine Exzenterkurbel 14, ein Ritzel 17 und eine Verbindungsplatte 19 umfasst. Die Exzenterkurbel 14 ist über ein Drehgelenk 15 exzentrisch an dem Schneckenrad 10 gelagert und weist auf der dem Drehgelenk 15 abgewandten Seite eine Verzahnung in Form eines Zahnsegmentes 16 auf, das in Eingriff mit dem Ritzel 17 steht, welches drehfest und vorzugsweise auch in Axialrichtung fest mit der Abtriebswelle 18 verbunden ist bzw. auf der Abtriebswelle 18 aufsitzt, welche auch Träger des Wischerarms ist. Aufgrund der exzentrischen Lagerung der Exzenterkurbel 14 am Schneckenrad 10 wird die Drehbewegung des Schneckenrades in eine pendelnde Drehbewegung des Ritzels 17 sowie der Abtriebswelle 18 umgesetzt.
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Die Verbindungsplatte 19 hält die Exzenterkurbel 14 in allen Positionen der Exzenterkurbel in kämmendem Eingriff mit dem Ritzel 17 und weist einenends ein Gelenk 20 an der Exzenterkurbel 14 auf, wobei das Gelenk 20 auf Abstand zum Drehgelenk 15 sowie zur Verzahnung 16 liegt. Anderenends ist die Verbindungsplatte 19 drehbar an der Abtriebswelle 18 gelagert.
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In 3 ist ein Schnitt durch das Umsetzgetriebe 13 in einer ersten Ausführungsvariante dargestellt. Die Abtriebswelle 18 ist in einer Lagerbuchse 21 im Getriebegehäuse 12 gelagert. Drehfest sowie in Achsrichtung fest mit der Abtriebswelle 18 ist das Ritzel 17 verbunden, das in kämmendem Eingriff mit der Exzenterkurbel 14 steht. Die Verbindungsplatte 19 befindet sich axial auf der der freien Stirnseite der Abtriebswelle 18 benachbarten Seite und wird von einem Absatz 22a eines Gehäusedeckels 22 kontaktiert, wobei der Gehäusedeckel 22 im montierten Zustand auf das Getriebegehäuse 12 aufgesetzt ist und an diesem gesichert ist.
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Die Verbindungsplatte 19 ist über das Drehgelenk 20 an der Exzenterkurbel 14 drehbar gelagert. Das Gelenk 20 ist als eine Lagerbuchse 23 ausgebildet, die in eine Ausnehmung in der Exzenterkurbel 14 einragt und einteilig mit der Verbindungsplatte 19 ausgebildet sein kann.
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In die Lagerbuchse 23 ragt ein Anschlagsteil 24 ein, das bolzenförmig ausgebildet ist und einen sich konisch verbreiternden Kopf 24a aufweist. Das Anschlagsteil 24 ist durch eine Ausnehmung in der Verbindungsplatte 19 geführt, welche koaxial zu der Lagerbuchse 23 angeordnet ist. Der sich konisch verbreiternde Kopf 24a ist in die Ausnehmung in der Verbindungsplatte 19 eingesetzt und überragt die Plattenoberseite auf der dem Gehäusedeckel 22 zugewandten Seite, so dass im aufgesetzten Zustand der Gehäusedeckel 22 die Stirnfläche des Kopfes 24a kontaktiert. Auf diese Weise kann in verschiedenen radialen Abständen ein Kontakt zwischen dem Gehäusedeckel 22 und der Verbindungsplatte 19 bzw. dem Anschlagsteil 24 hergestellt werden und eine Axialkraft vom Gehäusedeckel auf das Umsetzgetriebe ausgeübt werden. Über die Verbindungsplatte 19, welche drehbar an der Abtriebswelle 18 gelagert ist und unmittelbar auf dem Ritzel 17 aufliegt, wird die Axialkraft über das Ritzel 17 auf die Abtriebswelle 18 übertragen.
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In 3a ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei der das bolzenförmige Anschlagsteil 24 ebenfalls in die einteilig mit der Verbindungsplatte 19 ausgebildete Lagerhülse 23 eingesetzt ist. Der Kopf 24a des verbreitert ausgeführten Anschlagsteils 24 ist zylindrisch ausgebildet und in einem korrespondierenden Sitz in der Verbindungsplatte 19 aufgenommen. Der Kopf 24a des Anschlagsteils 24 wird von dem Gehäusedeckel 22 beaufschlagt, so dass das Anschlagsteil 24 in seinen Sitz in der Verbindungsplatte 19 gedrückt wird.
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4 zeigt eine Ausführungsvariante des Umsetzgetriebes 13. Die Verbindungsplatte 19 befindet sich axial auf der dem Gehäusedeckel 22 abgewandten Seite des Exzenterbauteils 14 bzw. des Ritzels 17. Das Gelenk 20, über das die Verbindungsplatte 19 schwenkbar an der Exzenterkurbel 14 gelagert ist, wird von einem Schweißbolzen 25 gebildet, der alternativ entweder über eine Schweißnaht 26 fest mit der Verbindungsplatte 19 oder über eine Schweißnaht 27 fest mit der Exzenterkurbel 14 verbunden ist.
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Optional kann auf der dem Gehäusedeckel 22 axial zugewandten Seite eine zweite Verbindungsplatte 19’ vorgesehen sein, welche ebenfalls über den Bolzen 25 schwenkbar an der Exzenterkurbel 14 gelagert ist. In diesem Fall befinden sich axial an beiden Seiten von Exzenterkurbel 14 und Ritzel 17 jeweils eine Verbindungsplatte 19 bzw. 19’.
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Der Gehäusedeckel 22 liegt mit seinem Absatz 22a in radial unmittelbarer Nachbarschaft zur Abtriebswelle 18 an der Stirnseite des Ritzels 17 auf und beaufschlagt dieses mit einer Axialkraft. Für den Fall, dass eine zweite Verbindungsplatte 19’ vorgesehen ist, liegt der Absatz 22a des Gehäusedeckels 22 an dieser zweiten Verbindungsplatte 19’ an.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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