DE102014203269A1 - Parking position switch for a windshield wiper device - Google Patents
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Abstract
Ein Parkstellungsschalter für eine Scheibenwischvorrichtung weist Kontaktfedern und eine Schaltscheibe mit einer abschnittsweise erhabenen Schaltkontur auf.A parking position switch for a windshield wiper device has contact springs and a switching disk with a sectionally raised switching contour.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Parkstellungsschalter für eine Antriebseinrichtung für eine Scheibenwischvorrichtung in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a parking position switch for a drive device for a windshield wiper device in a vehicle according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Parkstellungsschalter für eine Scheibenwischvorrichtung konstruktiv einfach auszubilden.The invention has for its object to design a parking position switch for a windshield wiper device structurally simple.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.
Der erfindungsgemäße Parkstellungsschalter wird in Antriebseinrichtungen für Scheibenwischvorrichtungen in Fahrzeugen eingesetzt und dient zur Steuerung des Stromflusses in einem elektrischen Antriebsmotor, der Bestandteil der Antriebseinrichtung ist. Über den Parkstellungsschalter, der vom Fahrer oder einem Fahrerassistenzsystem ein- und ausgeschaltet werden kann, wird sowohl die Bestromung während des regulären Wischvorgangs gesteuert als auch die Bestromung nach dem Abschalten bis zum Erreichen der Parkposition, in der sich das Wischblatt in einer definierten Ruhelage befindet, beispielsweise am unteren Rand der zu reinigenden Fahrzeugscheibe. Über den Parkstellungsschalter wird somit sichergestellt, dass auch nach dem Abstellen der Scheibenwischvorrichtung der Wischarm mit dem Wischblatt in seine Ruhelage zurückkehrt.The parking position switch according to the invention is used in drive devices for windscreen wiper devices in vehicles and serves to control the flow of current in an electric drive motor, which is part of the drive device. About the parking position switch, which can be switched on and off by the driver or a driver assistance system, both the current during the regular wiping operation is controlled and the energization after switching off until reaching the parking position in which the wiper blade is in a defined rest position for example, at the bottom of the vehicle window to be cleaned. About the parking position switch is thus ensured that returns even after stopping the windshield wiper device, the wiper arm with the wiper blade in its rest position.
Der Parkstellungsschalter wirkt mit einer Antriebseinrichtung der Scheibenwischvorrichtung zusammen, die zumindest den elektrischen Antriebsmotor umfasst, vorzugsweise darüber hinaus zusätzlich ein dem Antriebsmotor nachgeschaltetes Getriebe zum Umsetzen der rotatorischen Antriebsbewegung des Antriebsmotors in eine Drehpendelbewegung des Wischarms. Die Antriebseinrichtung mit Antriebsmotor und nachgeschaltetem Getriebe bildet vorzugsweise eine bauliche Einheit. Auf der Motorwelle des Antriebsmotors sitzt beispielsweise eine Schnecke auf, die mit einem als Schneckenrad ausgebildeten Zahnrad des Getriebes kämmt. The parking position switch cooperates with a drive device of the windshield wiper device, which comprises at least the electric drive motor, preferably additionally additionally a drive downstream of the drive motor for converting the rotary drive movement of the drive motor into a rotary pendulum movement of the wiper arm. The drive device with drive motor and downstream transmission preferably forms a structural unit. On the motor shaft of the drive motor, for example, sits on a worm, which meshes with a trained as a worm gear of the transmission.
Der erfindungsgemäße Parkstellungsschalter umfasst elektrisch leitende Kontaktfedern sowie eine Schaltscheibe mit einer Schaltkontur, wobei Kontaktfedern und Schaltscheibe im Betrieb der Scheibenwischvorrichtung eine Relativdrehbewegung zueinander ausführen. Die Schaltkontur der Schaltscheibe ist in Umfangsrichtung abschnittsweise erhaben und somit nicht-eben ausgeführt, so dass bei der Relativdrehbewegung die Kontaktfedern beim Überfahren der erhabenen Schaltkontur eine Auf- und Abbewegung durchführen und zwischen einer elektrisch leitenden Kontaktposition und einer Außerkontaktposition verstellt werden. In der elektrisch leitenden Kontaktposition liegen die Kontaktfedern elektrisch auf Kontakt mit einem jeweils zugeordneten elektrischen Verbindungselement, wohingegen in der Außerkontaktposition kein Kontakt zwischen den Federn und dem Verbindungselement besteht. Die Kontaktposition nimmt jede Kontaktfeder vorzugsweise in der angehobenen Lage ein, in der die Kontaktfeder auf einem erhöhten Abschnitt der Schaltkontur aufliegt. Dementsprechend befindet sich die Kontaktfeder in der Außerkontaktposition, wenn die Schaltkontur an der entsprechenden Stelle eine Lücke bzw. Senke oder ein Tal mit reduzierter Höhe aufweist. The parking position switch according to the invention comprises electrically conductive contact springs and a switching disk with a switching contour, wherein the contact springs and switching disk execute a relative rotational movement relative to one another during operation of the windscreen wiper device. The switching contour of the indexing disk is raised in the circumferential direction in sections and thus not flat, so that perform during the relative rotational movement, the contact springs when driving over the raised switching contour up and down movement and adjusted between an electrically conductive contact position and an external contact position. In the electrically conductive contact position, the contact springs are electrically in contact with a respectively associated electrical connection element, whereas in the out-of-contact position there is no contact between the springs and the connection element. The contact position preferably takes each contact spring in the raised position, in which the contact spring rests on a raised portion of the switching contour. Accordingly, the contact spring is in the non-contact position when the switching contour has a gap or depression or a valley of reduced height at the corresponding location.
Diese Ausführung hat den Vorteil, dass es grundsätzlich nicht erforderlich ist, die Schaltscheibe elektrisch leitend auszuführen. Es genügt, die Schaltscheibe aus einem elektrisch nicht-leitenden Material zu fertigen, da die Schaltfunktion über das Anheben und Absenken der Kontaktfedern erzielt wird. Die Schaltscheibe kann dementsprechend einfach ausgeführt sein. This embodiment has the advantage that it is basically not necessary to make the switching disk electrically conductive. It is sufficient to manufacture the indexing disk of an electrically non-conductive material, since the switching function is achieved by raising and lowering the contact springs. The indexing disk can therefore be made simple.
Die Schaltscheibe ist, gemäß bevorzugter Ausführung, fest mit einem Zahnrad des Getriebes verbunden bzw. einteiliger Bestandteil eines Getriebezahnrades, beispielsweise eines unmittelbar von der Motorwelle angetriebenen Schneckenrades. Die Schaltscheibe sitzt in diesem Fall an einer Stirn- bzw. Seitenfläche des Zahnrades, wobei im Falle einer einteiligen Ausführung die Schaltkontur unmittelbar in die Seitenfläche des Zahnrades eingebracht ist.The switching disk is, according to a preferred embodiment, fixedly connected to a gear of the transmission or integral part of a transmission gear, for example, a directly driven by the motor shaft worm wheel. The indexing disc sits in this case on a forehead or Side surface of the gear, wherein in the case of a one-piece design, the switching contour is introduced directly into the side surface of the gear.
In der Kontaktposition beaufschlagt jede Kontaktfeder das ihr zugeordnete, elektrische Verbindungselement. Die Kontaktposition mit dem elektrischen Verbindungselement wird vorzugsweise mit dem Überfahren eines erhabenen Abschnittes der Schaltkontur und dem damit verbundenen Anheben der Kontaktfeder erreicht. In the contact position, each contact spring acts on the electrical connection element assigned to it. The contact position with the electrical connection element is preferably achieved by passing over a raised portion of the switching contour and the associated lifting of the contact spring.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung genügt es, genau zwei Kontaktfedern vorzusehen, um sowohl den laufenden Wischbetrieb mit kontinuierlicher Bestromung des elektrischen Antriebsmotors als auch das Erreichen der Parkstellung mit dem Abschalten der Scheibenwischvorrichtung realisieren zu können. Während des regulären Wischbetriebs fließt der Strom über die erste Kontaktfeder, jedoch nicht über das der ersten Kontaktfeder zugeordnete Verbindungselement; in dieser Phase fließt über die zweite Kontaktfeder kein Strom. Mit dem Abschalten der Scheibenwischvorrichtung bzw. des Parkstellungsschalters wird der Stromfluss über die erste Kontaktfeder unterbrochen und stattdessen der Stromkreis durch den elektrischen Antriebsmotor über die zweite Kontaktfeder und das zugeordnete elektrische Verbindungselement geschlossen, so dass trotz abgeschalteter Scheibenwischvorrichtung der Antriebsmotor noch bis zum Erreichen der Parkstellung des Wischerarms weiterbewegt wird. Mit dem Erreichen der Parkstellung gelangt vorzugsweise die zweite Kontaktfeder in Außerkontaktposition mit dem zugeordneten elektrischen Verbindungselement, so dass der Stromfluss durch den elektrischen Antriebsmotor unterbrochen wird; zugleich gelangt vorteilhafterweise die erste Kontaktfeder in die Kontaktposition mit dem ihr zugeordneten, elektrischen Verbindungselement, wodurch der elektrische Antriebsmotor kurzgeschlossen und hierdurch abgebremst wird, so dass die Parkstellung des Wischerarms sicher erreicht wird. Anschließend wird der Stromfluss durch die erste Kontaktfeder unterbrochen.According to a further expedient embodiment, it is sufficient to provide exactly two contact springs in order to be able to realize both the ongoing wiping operation with continuous energization of the electric drive motor and the achievement of the parking position with the shutdown of the windshield wiper device. During the regular wiping operation, the current flows via the first contact spring, but not via the connecting element assigned to the first contact spring; In this phase, no current flows through the second contact spring. With the shutdown of the windshield wiper device or the parking position switch, the current flow is interrupted via the first contact spring and instead the circuit closed by the electric drive motor via the second contact spring and the associated electrical connection element, so that despite the windshield wiper device switched off the drive motor until reaching the parking position of the Wiper arm is moved on. When the parking position is reached, the second contact spring preferably comes in the out-of-contact position with the associated electrical connection element, so that the current flow through the electric drive motor is interrupted; At the same time, advantageously, the first contact spring reaches the contact position with its associated electrical connection element, whereby the electric drive motor is short-circuited and thereby decelerated, so that the parking position of the wiper arm is reliably achieved. Subsequently, the current flow is interrupted by the first contact spring.
Zur Realisierung des wechselseitigen Überführen der Kontaktfedern zwischen der Kontaktposition und der Außerkontaktposition mit dem jeweils zugeordneten elektrischen Verbindungselement ist jeder Kontaktfeder ein entsprechender Abschnitt der Schaltkontur auf der Schaltscheibe zugeordnet, wobei sich die Schaltkonturen für die beiden Kontaktfedern voneinander unterscheiden. Die Schaltkontur für die erste Kontaktfeder weist vorteilhafterweise nur für den Kurzschluss mit dem Erreichen der Parkposition einen erhabenen Parkstellungsnocken auf, so dass die erste Kontaktfeder nach dem Abschalten der Scheibenwischvorrichtung während der ersten Phase eines Umlaufs ohne Kontakt zum zugeordneten Verbindungselement bleibt und nur mit dem Erreichen des erhabenen Parkstellungsnocken in die Kontaktposition gelangt zum Kurzschließen des elektrischen Antriebsmotors. Während des regulären Betriebs mit kontinuierlicher Bestromung des elektrischen Antriebsmotors spielt dagegen die Position der ersten Kontaktfeder keine Rolle, da der Stromkreis zwar über die erste Kontaktfeder läuft, nicht jedoch über das zugeordnete elektrische Verbindungselement. To realize the mutual transfer of the contact springs between the contact position and the external contact position with the respectively associated electrical connection element, each contact spring is associated with a corresponding section of the switching contour on the switching disk, wherein the switching contours for the two contact springs differ from one another. The switching contour for the first contact spring advantageously has a raised park position cam only for the short circuit when the parking position is reached, so that the first contact spring remains in contact with the associated connecting element after switching off the windshield wiper device during the first phase of a revolution and only with the reaching of the raised parking position cam in the contact position reaches short circuiting of the electric drive motor. During regular operation with continuous energization of the electric drive motor, however, the position of the first contact spring does not matter, since the circuit runs though the first contact spring, but not via the associated electrical connection element.
Die zweite Kontaktfeder weist vorteilhafterweise über den Umfang eine weitgehend erhabene, kreisförmige Kontur auf und lediglich über ein verhältnismäßig schmales Winkelsegment eine Lücke, so dass über den größten Teil eines Umlaufs die zweite Kontaktfeder auf Kontakt mit dem zugeordneten elektrischen Verbindungselement steht und nur mit dem Erreichen der Lücke in Außerkontaktposition gelangt. Die Lücke in der Schaltkontur für die zweite Kontaktfeder und der Parkstellungsnocken in der Schaltkontur für die erste Kontaktfeder liegen vorteilhafterweise innerhalb eines gleichen Winkelsegmentes, jedoch radial auf Abstand zueinander. Beispielsweise kann der Parkstellungsnocken radial außerhalb der Lücke liegen. The second contact spring advantageously has over the circumference a substantially raised, circular contour and only over a relatively narrow angle segment a gap, so that over most of a revolution, the second contact spring is in contact with the associated electrical connection element and only with the achievement of Gap gets into out of contact position. The gap in the switching contour for the second contact spring and the parking position cam in the switching contour for the first contact spring are advantageously within a same angular segment, but radially spaced from each other. For example, the parking position cam may be located radially outside the gap.
Die zweite Kontaktfeder entfaltet ihre Wirkung nur nach dem Abschalten des Parkstellungsschalters bzw. der Scheibenwischvorrichtung. In diesem Fall erfolgt der Stromfluss für das weitere Betätigen des elektrischen Antriebsmotors bis zum Erreichen der Parkposition über die zweite Kontaktfeder und das ihr zugeordnete Verbindungselement. Die Parkposition entspricht der Lücke in der Kontur, welche der zweiten Kontaktfeder zugeordnet ist. Sobald diese Lücke erreicht wird, gelangt die zweite Kontaktfeder in Außerkontaktposition, so dass der Stromfluss über die zweite Kontaktfeder unterbrochen ist. Zugleich gelangt die erste Kontaktfeder, wie vorbeschrieben, durch das Anheben über den Parkstellungsnocken in die Kontaktposition mit dem ihr zugeordneten Verbindungselement, was zu einem Kurzschluss des elektrischen Antriebsmotors und damit verbunden zu einem plötzlichen Abbremsen in der Parkposition führt.The second contact spring develops its effect only after switching off the park position switch or the windshield wiper device. In this case, the current flow for the further actuation of the electric drive motor until the parking position is reached via the second contact spring and its associated connection element. The parking position corresponds to the gap in the contour which is assigned to the second contact spring. As soon as this gap is reached, the second contact spring reaches the out-of-contact position, so that the flow of current through the second contact spring is interrupted. At the same time passes the first contact spring, as described above, by raising the parking position cam in the contact position with its associated connection element, resulting in a short circuit of the electric drive motor and, associated with a sudden deceleration in the parking position.
Die Scheibenwischvorrichtung umfasst die Antriebseinrichtung, den Parkstellungsschalter sowie mindestens einen Wischarm mit einem daran angeordneten Wischblatt. Die Scheibenwischvorrichtung wird vorzugsweise in Fahrzeugen zum Reinigen einer Fahrzeugscheibe eingesetzt, bei der es sich um die Heckscheibe oder die Frontscheibe handeln kann.The windshield wiper device comprises the drive device, the parking position switch and at least one wiper arm with a wiper blade arranged thereon. The windshield wiper device is preferably used in vehicles for cleaning a vehicle window, which may be the rear window or the front window.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.
Die in
Wie
Wie
Die Schaltkontur
Der Schaltscheibe
Wie den
Das Ein- und Ausschalten des Parkstellungsschalters erfolgt über das Schaltelement
Im regulären Wischbetrieb gemäß
Dieser Zustand entspricht einer Position der zweiten Kontaktfeder
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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