DE102012102810A1

DE102012102810A1 - Scheibenwischermotor und Kohlehalteplatte für einen Scheibenwischermotor

Info

Publication number: DE102012102810A1
Application number: DE102012102810A
Authority: DE
Inventors: Werner Hartmann; Christof Heuberger; Siegfried Stefani
Original assignee: Valeo Wischersysteme GmbH
Current assignee: Valeo Wischersysteme GmbH
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-10
Also published as: EP2831960A1; CN104221230A; WO2013144313A1; US9905984B2; US20150035398A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheibenwischermotor (10), mit einem Gehäuse (11), wobei in dem Gehäuse (11) eine Ankerwelle (16) mit einem Kommutator (30) angeordnet ist, der mit im Bereich einer Kohlehalteplatte (32) in Kohlehalteelementen (33) angeordneten Kohlenelementen (37) zusammenwirkt, die über elektrische Anschlüsse (38), vorzugsweise in Form von Litzen (39) elektrisch leitend mit Spannungsversorgungsleitungen (40) verbunden sind. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass jeweils ein elektrischer Anschluss (38) und eine Spannungsversorgungsleitung (40) in ihrem jeweiligen Endbereich in jeweils einem Klemmhalteelement (44) fixiert aufgenommen sind, wobei das Klemmhalteelement (44) Teil des Kohlehalteelements (33) ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Scheibenwischermotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Kohlehalteplatte für einen Scheibenwischermotor.
Ein Scheibenwischermotor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der Praxis bereits bekannt. Hierbei sind Kohleelemente in einem Kohlehalteelement aufgenommen, wobei die Kohleelemente mittels der Federkraft von Druckfedern gegen den Außenumfang eines Kommutators drücken. Die Kohlelemente sind über Anschlusslitzen mit Spannungsversorgungsleitungen verbunden. Üblicherweise ist dabei die Spannungsversorgungsleitung nicht direkt mit der Litze verbunden, sondern die Spannungsversorgungsleitung ist über eine in Störeinrichtung, insbesondere eine Entstördrossel über das Drahtende der Entstördrossel mit der Litze verbunden. Aus dem Stand der Technik sind zwei Methoden zur elektrischen Verbindung der Litze mit der Spannungsversorgungsleitung bzw. mit dem Drahtende der Entstördrossel bekannt: Zum einen sind die beiden Endbereiche (der Litze und der Entstördrossel) in einer Kupferhülse aufgenommen, die durch Verpressen die Anschlüsse klemmend hält und fixiert. Die Kupferhülse ist dabei in einer Durchgangsöffnung einer Kohlehalteplatte aufgenommen bzw. fixiert. Ein derartiges Vorgehen zur elektrischen Kontaktierung der elektrischen Anschlüsse und der Kohlelitzen ist relativ aufwändig, da insbesondere zusätzliche Bauteile in Form von Kupferhülsen erforderlich sind, die auf der Kohlehalteplatte montiert werden müssen. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die entsprechende Endabschnitte der Litzen sowie der Spannungsversorgungsleitungen eine definierte Lage einnehmen, die sich auch über die Betriebsdauer des Scheibenwischermotors nicht ändert, insbesondere bei einer Abnutzung der Kohleelemente und damit einer entsprechenden Veränderung der Lage der Litzen. Zum anderen ist es bekannt, die Kohlelitzen direkt mit den Drahtenden der Entstördrosseln zu verschweißen und ansonsten aber nicht zu fixieren. Eine derartige Lösung hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Bauteile, wie bei der Verwendung von Kupferhülsen, benötigt werden. Nachteilig dabei ist jedoch, dass die Lage des Verbindungsbereichs zwischen den elektrischen Anschlüssen und den Litzen nicht definiert ist bzw. sich über der Betriebsdauer des Scheibenwischermotors verändert.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Scheibenwischermotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass bei günstigen Herstellkosten und einem geringen Raumbedarf über die Betriebsdauer des Scheibenwischermotors eine definierte Lage des Verbindungsbereichs zwischen den elektrischen Anschlussleitungen und den Litzen (der Kohlelemente) ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Scheibenwischermotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass jeweils ein elektrischer Anschluss und eine Spannungsversorgungsleitung in ihrem jeweiligen Endbereich in jeweils einem Klemmhaltelement fixiert aufgenommen sind, wobei das Klemmhalteelement Teil des Kohlehalteelements ist. Bei einer derartigen, den allgemeinen Erfindungsgedanken schützenden Ausbildung ist es nicht erforderlich, die elektrischen Anschlüsse und die Spannungsversorgungsleitungen miteinander, insbesondere durch eine Schweißverbindung, zu verbinden. Dies deshalb, da das Kohlehalteelement üblicherweise aus Blech besteht und somit elektrisch leitend ist und eine elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Anschlüssen und den Spannungsversorgungsleitungen zumindest über die Klemmhalteelemente sichergestellt ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Scheibenwischermotors sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
In besonders bevorzugter konstruktiver Ausgestaltung des Klemmhalteelements wird vorgeschlagen, dass das Klemmhalteelement eine einseitig offene Aufnahmenut zur Aufnahme des elektrischen Anschlusses und der Spannungsversorgungsleitung aufweist. Eine derartige Ausbildung des Klemmhalteelements mit einer Aufnahmenut ermöglicht es, den elektrischen Anschluss und die Spannungsversorgungsleitung in die Aufnahmenut einzuschieben, so dass eine sehr einfache, auch automatisierte Montage ermöglicht wird.
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Aufnahmenut an einer senkrecht zur Ebene der Kohlehalteplatte angeordneten, von dem Kohlehaltelement abgebogenen Klemmlasche ausgebildet ist. Eine derartige Anordnung der Aufnahmenut ermöglicht eine besonders einfache manuelle bzw. automatische Montage der elektrischen Anschlüsse und der Spannungsversorgungsleitungen durch eine gute Zugänglichkeit der Aufnahmenut.
Insbesondere bei einem Verzicht auf eine zusätzliche Schweißverbindung zwischen dem elektrischen Anschluss und der Spannungsversorgungsleitung ist es wichtig, dass über das Klemmhalteelement bzw. das Kohlehalteelement eine zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung sichergestellt ist. Daher wird es in einer weiteren Variante der Erfindung vorgeschlagen, dass die Aufnahmenut zum Erzeugen einer Klemmschneidverbindung Schneidkanten für den elektrischen Anschluss und die Spannungsversorgungsleitung aufweist. Derartige Schneidkanten bewirken darüber hinaus eine besonders sichere Fixierung des elektrischen Anschlusses und der Spannungsversorgungsleitung in axialer Richtung der Aufnahmenut.
Ganz bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der die elektrischen Anschlüsse und die Spannungsversorgungsleitungen im Bereich des Klemmhalteelements mit einer Schweißverbindung, vorzugsweise einer Punktschweißverbindung, miteinander verbunden sind. Dadurch wird unabhängig von einer elektrischen Kontaktierung der elektrischen Anschlüsse und der Spannungsversorgungsleitung über das Klemmhalteelement eine unmittelbare elektrische Verbindung zwischen dem angesprochenen elektrischen Anschluss und der Spannungsversorgungsleitung erzielt.
Fertigungs- bzw. montagetechnisch kann es von Vorteil sein, wenn die Schweißverbindung außerhalb des Aufnahmebereichs für den elektrischen Anschluss der Spannungsversorgungsleitung in dem Klemmhalteelement angeordnet ist. Insbesondere werden dabei evtl. vorhandene geometrische Ungenauigkeiten, verursacht durch die Schweißverbindung, egalisiert. Außerdem kann dadurch eine Fertigungsreihenfolge erzielt werden, bei der zunächst der elektrische Anschluss und die Spanungsversorgungsleitung im Aufnahmebereich des Klemmhalteelements positioniert werden, und anschließend das Verschweißen stattfindet.
Die Erfindung umfasst auch eine Kohlehalteplatte für einen Scheibenwischermotor, die Kohlehalteelemente zur Aufnahme von Kohleelementen und Klemmhalteelementen zum Fixieren von elektrischen Anschlüssen, vorzugsweise in Form von Kohlelitzen und Spannungsversorgungsleitungen, aufweist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in:
1 die wesentlichen Teile eines erfindungsgemäßen Scheibenwischermotors in Explosionsdarstellung,
2 eine Seitenansicht auf eine Kohlehalteplatte, wie sie bei dem Scheibenwischermotor gemäß 1 verwendet wird,
3 den oberen Teil der Kohlehalteplatte gemäß 2 in einer teilweise geschnittenen Darstellung,
4 eine weitere, teilweise geschnittene Darstellung der Kohlehalteplatte gemäß 2 und
5 ein Kohlehalteelement, wie es bei einer Kohlehalteplatte gemäß der 2 bis 4 verwendet wird, in perspektivischer Einzeldarstellung.
Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
In der 1 sind die wesentlichen Bestandteile eines erfindungsgemäßen Scheibenwischermotors 10 dargestellt. Der Scheibenwischermotor 10 umfasst ein Gehäuse 11, das einen Getriebegehäusebereich 12 und einen Motorgehäusebereich 13 aufweist, die beispielhaft einstückig miteinander verbunden sind. Der Motorgehäusebereich 13 ist auf der dem Getriebegehäusebereich 12 gegenüberliegenden Seite unter Zwischenlage eines Dichtrings 14 mittels eines Motorgehäusedeckels 15 verschließbar. Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung, andere Gehäusekonstruktionen für den Scheibenwischermotor 10 vorzusehen, da die Gehäusekonstruktion nicht erfindungswesentlich ist.
Innerhalb des Gehäuses 11 des Scheibenwischermotors 10 ist eine Ankerwelle 16 in mehreren Lagern 17 drehbar gelagert. Das dem Getriebegehäusebereich 12 zugewandte Ende der Ankerwelle 16 weist eine Schneckenverzahnung 18 auf, die mit einer Stirnverzahnung 19 eines Getrieberades 20 kämmt. Das Getrieberad 20 ist drehfest mit einer Achse 21 verbunden, deren Ende mit einem Hebel 22 zusammenwirkt, der insbesondere mit einem Wischgestänge einer Scheibenwischvorrichtung gekoppelt ist. Auf der dem Hebel 22 gegenüberliegenden Seite des Getriebegehäusebereichs 12 ist der Getriebegehäusebereich 12 mittels eines gleichzeitig den elektrischen Anschlussbereich 23 für den Scheibenwischermotor 10 tragenden Getriebegehäusedeckels 24 mittels Schrauben 25 verschlossen.
Die Ankerwelle 16 trägt in üblicher Weise ein Ankerblechpaket 28 mit in Längsrichtung der Ankerwelle 16 verlaufenden, nutförmigen Freiräumen zur Aufnahme von Drahtwicklungen 29. Die Drahtwicklungen 29 sind in ebenfalls bekannter Art und Weise elektrisch mit einem Kommutator 30 verbunden, der ebenfalls auf der Ankerwelle 16 drehfest angeordnet ist.
Innerhalb des Gehäuses 11 ist weiterhin eine Kohlehalteplatte 32 ortsfest angeordnet. Die vorzugsweise aus Pertinax bestehende Kohlehalteplatte 32 weist zur Realisierung zweier verschiedener Geschwindigkeitswischstufen drei Kohlehalteelemente 33 auf, die identisch ausgebildet sind, und von denen ein Kohlehaltelement 33 in der 5 in Einzeldarstellung dargestellt ist. Wie aus einer Zusammenschau insbesondere der 2, 3 und 5 erkennbar ist, weist das aus Blech bestehende und als Stanzbiegeteil ausgebildete Kohlehalteelement 33 auf der der Kohlehalteplatte 32 zugewandten Seite zwei streifenförmige Haltefüße 34, 35 auf, die durch entsprechende Durchgangsöffnungen in der Kohlehalteplatte 32 hindurchgeführt werden, und die gegen die Unterseite der Kohlehalteplatte 32 umgebogen werden, so dass die Kohlehalteelemente 33 mit der Kohlehalteplatte 32 fest verbunden sind. In an sich bekannter Art und Weise ist innerhalb jedes Kohlehalteelements 33 eine Druckfeder 36 (siehe 3) angeordnet, die gegen eine Stirnfläche eines Kohleelements 37 drückt. Das Kohleelement 37 liegt wiederum mit seiner der Druckfeder 36 gegenüberliegenden Stirnfläche unter Federkraft der Druckfeder 36 am Kommutator 30 an.
Das Kohleelement 37 ist mit einem elektrischen Anschluss 38, insbesondere in Form einer Litze 39, elektrisch verbunden. Die Litze 39 ist wiederum mit einer Spannungsversorgungsleitung 40 elektrisch kontaktiert, die letztendlich in einen Anschlusspin in dem Anschlussbereich 23 mündet. Zur elektrischen Entstörung der elektrischen Spannungsversorgungsleitung 40 weist diese auf der der Litze 39 zugewandten Seite eine elektrische Entstördrossel 41 mit einem Drosseldraht 42 auf. Der der Litze 39 zugewandte Endbereich des Drosseldrahts 42 ist mit dem entsprechenden Ende der Litze 39 bevorzugt durch eine Punktschweißverbindung 43 verbunden.
Um während der gesamten Betriebsdauer des Scheibenwischermotors 10, bei der durch Abnutzung der Kohleelemente 37 sich diese in Richtung zum Kommutator 30 bewegen und dadurch eine Bewegung der Litze 39 verursachen zu gewährleisten, dass der elektrische Verbindungsbereich zwischen der Litze 39 im Verbindungsbereich zum Drosseldraht 42 an (gleicher) definierter Stelle innerhalb des Gehäuses 11 bzw. im Bereich der Kohlehalteplatte 32 angeordnet ist, ist das Kohlehalteelement 33 besonders ausgebildet. Hierzu wird zunächst auf die 5 verwiesen: Man erkennt, dass auf der den Haltefüßen 34, 35 gegenüberliegenden Oberseite des Kohlehalteelements 33 aus einem oberen Wandabschnitt ein Klemmhalteelement 44 in Form eine Klemmlasche 45 umgebogen ist. Insbesondere ist die Klemmlasche 45 um 90° in Bezug zur Oberseite 46 des Kohlehaltelements 33 umgebogen, so dass die Klemmlasche 45 senkrecht zur Kohlehalteplatte 32 bzw. zur Längsachse der Ankerwelle 16 verläuft. In der Klemmlasche 45 ist eine einseitig offene Aufnahmenut 47 ausgebildet, insbesondere durch einen Stanzprozess. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass insbesondere an beiden gegenüberliegenden Seitenflächen 48, 49 der Aufnahmenut 47 diese Schneidkanten 50 aufweisen, von denen in der 5 aufgrund der Perspektive lediglich eine Schneidkante 50 im Bereich der einen Seitenfläche 48 erkennbar ist. Das Ausbilden der Schneidkanten 50 kann in üblicher Art und Weise insbesondere durch einen Prägeprozess erfolgen.
Die Aufnahmenut 47 dient der klemmenden Aufnahme der miteinander verbundenen Enden der Litze 39 sowie des Drosseldrahtes 42. Hierzu wird der entsprechende Drosseldraht 42 zusammen mit dem entsprechenden Ende der Litze 39 entsprechend der 2 bis 4 in die Aufnahmenut 47 eingelegt bzw. eingepresst. Falls innerhalb der Aufnahmenut 47 Schneidkanten 50 vorgesehen sind, ist der Abstand der Seitenflächen 48, 49 geringer als der entsprechende Durchmesser der Litze 39 bzw. des Drosseldrahts 42, so dass durch Einschieben in Richtung des Pfeils 52 (4) sich die Litze 39 und der Drosseldraht 42 in die Seitenflächen 48, 49 eingraben und dort über die Schneidklemmverbindung gehalten sind. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, die Breite der Aufnahmenut 47 derart zu wählen, dass diese etwas größer ist als der Durchmesser der Litze 39 bzw. des Drosseldrahts 42. In diesem Fall wird das Einlegen bzw. Einschieben in die Aufnahmenut 47 zusätzlich erleichtert. In einem letzten Schritt können die beiden freien Enden der Klemmlasche 45 entsprechend der Pfeile 53, 54 (5) gegeneinander verpresst werden, um eine innige Verbindung zwischen der Klemmlasche 49 und der Litze 39 sowie dem Drosseldraht 42 herzustellen und diese sicher in der Aufnahmenut 47 zu halten.
Falls zwischen der Litze 39 und dem Drosseldraht 42 eine Punktschweißverbindung 43 ausgebildet ist, kann es vorteilhaft sein, dass sich die Punktschweißverbindung 43 außerhalb des Bereichs der Aufnahmenut 47 befindet. Dadurch ist insbesondere sichergestellt, dass die Geometrie (Durchmesser) der Litze 39 und des Drosseldrahts 42 im Bereich der Aufnahmenut 47 wenig beeinflusst ist, so dass die Tolerierung bzw. der Breite b an der Aufnahmenut 47 relativ unkritisch ist.
Der soweit beschriebene Scheibenwischermotor 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Dieser besteht darin, die Enden der Litzen 39 und der elektrischen Spannungsversorgungsleitungen 40 in Form der Drosseldrähte 42 im Bereich der Kohlehalteelemente 33 über eine Klemmverbindung definiert aufzunehmen, so dass der Verbindungsbereich über die Betriebsdauer des Scheibenwischermotors 10 bzw. der Kohleelemente 37 stets an derselben Stelle innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet ist.
Bezugszeichenliste

10: Scheibenwischermotor
11: Gehäuse
12: Getriebegehäusebereich
13: Motorgehäusebereich
14: Dichtring
15: Motorgehäusedeckel
16: Ankerwelle
17: Lager
18: Schneckenverzahnung
19: Stirnverzahnung
20: Getrieberad
21: Achse
22: Hebel
23: Anschlussbereich
24: Getriebegehäusedeckel
25: Schraube
28: Ankerbleckpaket
29: Drahtwicklung
30: Kommutator
32: Kohlehalteplatte
33: Kohlehalteelement
34: Haltefuß
35: Haltefuß
36: Druckfeder
37: Kohleelement
38: elektrischer Anschluss
39: Litze
40: Spannungsversorgungsleitung
41: Entstördrossel
42: Drosseldraht
43: Punktschweißverbindung
44: Klemmhalteelement
45: Klemmlasche
46: Oberseite
47: Aufnahmenut
48: Seitenfläche
49: Seitenfläche
50: Schneidkante
52: Pfeil
53: Pfeil
54: Pfeil

Claims

Scheibenwischermotor (10), mit einem Gehäuse (11), wobei in dem Gehäuse (11) eine Ankerwelle (16) mit einem Kommutator (30) angeordnet ist, der mit im Bereich einer Kohlehalteplatte (32) in Kohlehalteelementen (33) angeordneten Kohlenelementen (37) zusammenwirkt, die über elektrische Anschlüsse (38), vorzugsweise in Form von Litzen (39) elektrisch leitend mit Spannungsversorgungsleitungen (40) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein elektrischer Anschluss (38) und eine Spannungsversorgungsleitung (40) in ihrem jeweiligen Endbereich in jeweils einem Klemmhalteelement (44) fixiert aufgenommen sind, wobei das Klemmhalteelement (44) Teil des Kohlehalteelements (33) ist.
Scheibenwischermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlehalteelement (33) aus Blech besteht und als Stanzbiegeteil ausgebildet ist.
Scheibenwischermotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmhalteelement (44) eine einseitig offene Aufnahmenut (47) zur Aufnahme des elektrischen Anschlusses (38) und der Spannungsversorgungsleitung (40) aufweist.
Scheibenwischermotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmenut (47) an einer senkrecht zur Ebene der Kohlehalteplatte (32) angeordneten, von dem Kohlehalteelement (33) abgebogenen Klemmlasche (45) ausgebildet ist.
Scheibenwischermotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmenut (47) zum Erzeugen einer Klemmschneidverbindung Schneidkanten (50) für den elektrischen Anschluss (38) und die Spannungsversorgungsleitung (40) aufweist.
Scheibenwischermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Anschluss (38) und die Spannungsversorgungsleitung (40) im Bereich des Klemmhalteelements (44) mit einer Schweißverbindung, vorzugsweise einer Punktschweißverbindung (43), miteinander verbunden sind.
Scheibenwischermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsversorgungsleitung (40) einen Drosseldraht (42) einer Entstördrossel (41) umfasst.
Scheibenwischermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlehalteelement (33) Haltefüße (34, 35) aufweist, die durch Durchgangsöffnungen der aus Pertinax bestehenden Kohlehalteplatte (32) ragen und gegen deren Unterseite umgebogen sind.
Scheibenwischermotor nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindung außerhalb des Aufnahmebereichs für den elektrischen Anschluss (38) und der Spannungsversorgungsleitung (40) in dem Klemmhalteelement (44) angeordnet ist.
Kohlehalteplatte (32) für einen Scheibenwischermotor (10), umfassend Kohlehalteelemente (33) zur Aufnahme von Kohleelementen (37) und Klemmhalteelementen (44) zum Fixieren von elektrischen Anschlüssen (38), vorzugsweise in Form von Kohlelitzen (39), und Spannungsversorgungsleitungen (40).