DE19609973A1 - Antriebsvorrichtung für Scheibenwischer mit einem Parkstellungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für Scheibenwischer mit einem Parkstellungsschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Antriebsvorrichtung ist in der EP 398630 A2 beschrieben.

Die Kontaktbrücke ist als verschiebbares Element im Deckel des Getriebegehäuses dargestellt, das mittels Nocken am Schneckenrad zwischen zwei Positionen hin- und hergeschoben werden kann. Die Kontaktbrücke weist dazu einen Steg auf, der in einem entsprechenden Schlitz im Gehäusedeckel geführt ist.

Bei dieser Anordnung ist es schwierig, die Kontaktbrücke gegen Herausfallen zu sichern, außerdem bereitet es Proble­ me, eine entsprechende Vorspannung zu erzeugen, um die Kon­ taktbrücke in ausreichendem Kontakt zu den Gegenkontakten zu bringen.

Die Erfindung schlägt daher vor, daß die Kontaktbrücke ver­ schwenkbar auf einem Zapfen im Gehäuse gelagert wird.

Bei dieser Anordnung kann die Kontaktbrücke durch einen ein­ fachen Sicherungsring auf dem Zapfen gesichert werden. Au­ ßerdem kann eine ausreichende Vorspannung erzeugt werden, indem zwischen Kontaktbrücke und Sicherungsring eine Feder angeordnet wird.

Vorzugsweise wird die Kontaktbrücke aus einem Blech gefer­ tigt werden, von dem zwei Kontaktlaschen derart abgeknickt werden, daß die Abschlußkanten der Laschen auf entsprechende Kontaktbahnen im Gehäuse gleiten.

Die beiden Kontaktbahnen werden am besten diametral gegen­ über der Schwenkachse angeordnet, wobei sie vorzugsweise in etwa den gleichen Abstand zur Schwenkachse aufweisen.

Um die Kontaktbrücke verschwenken zu können, werden aus dem Blech zwei Schaltlaschen abgeknickt, deren Knickkanten in etwa auf Linien liegen, die durch den Schwenkpunkt verlau­ fen. Diese Schaltlaschen wirken mit Nocken auf dem Ab­ triebszahnrad des Wischergetriebes zusammmen. Vorzugsweise liegen die Schaltlaschen zu beiden Seiten einer gedachten Linie zwischen den Kontaktlaschen.

Insbesondere bei Getriebegehäusen aus Kunststoff ist es von Vorteil, den Schalter im bzw. auf dem Gehäuseboden anzuord­ nen. Dabei werden die zu kontaktierenden Kontaktbahnen im Boden des Gehäuses geführt, wobei diese bündig mit der In­ nenseite des Gehäusebodens abschließen. Die Kontaktbahnen werden an einem Ende durch den Motorflansch in den Motor und an anderem in ein am Getriebegehäuse angeordnetes Stecker­ gehäuse geführt. Der Schwenkzapfen wird einstückig mit dem Kunststoffgehäuse ausgebildet.

Die Erfindung wird anhand von zwei Figuren erläutert.

Dabei zeigt die

Fig. 1 eine Antriebseinheit zum Teil im Schnitt, zum Teil in Draufsicht mit einem Parkstellungsschalter und der dazugehörigen Beschaltung; und die

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II.

Die Fig. 1 zeigt das topfförmige Gehäuse 1 eines Getriebes einer Antriebsvorrichtung, an dem seitlich ein Motorflansch 2 einstückig angeformt ist. Im topfförmigen Gehäuseteil liegt ein Schneckenrad 3, das hier quasi durchsichtig dar­ gestellt ist, so daß der Blick auf den Boden des Gehäuses freigegeben ist.

Das Schneckenrad ist mit einer Abtriebswelle verbunden, mit der ein oder mehrere Scheibenwischarme pendelnd angetrieben werden. Durch das Zentrum des Flansches 2 erstreckt sich die Ankerwelle 4 eines angeflanschten Elektromotors, wobei an die Ankerwelle 4 eine Schnecke 5 angeformt ist, die mit der Verzahnung des Schneckenrades 3 kämmt.

Bei dem Elektromotor handelt es sich um einen Gleichstrom- Kommutatormotor, der mit drei Bürsten versehen ist, die über die Kontaktbahnen 10, 11, 12 mit Strom versorgt werden. Die Ausstattung des Motors mit drei Bürsten ermöglicht es, ihn in zwei Geschwindigkeitsstufen 1, 11 zu betreiben. Dazu ist eine erste Bürste über die Kontaktbahn 12 ständig mit dem Grundpotential der Spannungsversorgung verbunden. Über eine weiter Kontaktbahn 11 kann eine zweite Bürste, die der ersten Bürste am Kollektor diametral gegenüberliegt, mit Strom versorgt werden. Wenn dies der Fall ist, läuft der Motor in der Geschwindigkeitsstufe I.

Über einen dritte Kontaktbahn 10 kann eine dritte Bürste mit Spannung versorgt werden, die gegenüber der zweiten Bürste um einen bestimmten Winkel versetzt ist. Wird der Motor über diese Bürste mit Strom versorgt, so läuft er in der Ge­ schwindigkeitsstufe II. Dabei gilt, daß die Drehzahl des Motors in der Geschwindigkeitsstufe I kleiner ist als in der Geschwindigkeitsstufe II.

Wie man der Fig. 1 entnehmen kann, verlaufen die Kontaktbah­ nen 10, 11, 12 im Boden des Gehäuses und schließen bündig mit der inneren Oberfläche des Bodens ab.

Um die Kontaktbahn 10, 11, 12 unmittelbar im Gehäuse anordnen zu können, ist es natürlich notwendig, daß das Gehäuse aus Kunststoff gefertigt wird. Ist dies nicht der Fall, so muß eine entsprechende Kunststoffplatte, die die Kontaktbahnen trägt, in den Boden des Gehäuses eingelegt werden.

Die jeweils einen Enden der Kontaktbahnen 10, 11, 12 führen durch den Flansch 2 in das Innere des Motors und werden dort in geeigneter Weise mit den Bürsten des Motors elektrisch leitend verbunden. Die Darstellung erfolgt hier sehr schema­ tisch, da die Durchführung der Kontaktbahnen in das Motor­ gehäuse nicht Gegenstand der Erfindung ist. Entsprechendes gilt für die jeweils anderen Enden der Kontaktbahnen, die seitlich aus dem Gehäusetopf 1 herausgeführt sind und ggf. zu einem Steckergehäuse, das einstückig mit dem Gehäuse 1 ausgebildet ist, führen. Auch dies ist hier nicht näher dar­ gestellt, da dies nicht der eigentliche Gegenstand der Er­ findung ist.

Bei dem Antrieb von Scheibenwischern stellt sich nun all­ gemein das Problem, daß auch nach Abschalten der Wischanlage durch den Fahrer der Motor zumindest noch so lange mit Strom versorgt werden soll, bis sich die Wischer wieder in ihren Parkstellungen am unteren Rand der Windschutzscheibe befin­ den.

Um dies zu erreichen, wird in den Antriebsvorrichtungen für Scheibenwischeranlagen ein sogenannter Parkstellungsschalter eingebaut, der von der Antriebsvorrichtung selbst in der Weise betätigt wird, daß der Antriebsmotor bis zum Erreichen der Parkstellung der Scheibenwischer noch mit Strom versorgt wird, auch wenn der vom Fahrer zu betätigende Hauptschalter schon auf "Aus" ist.

Im vorliegenden Fall besteht der Schalter aus einer Kontakt­ brücke 20, die schwenkbar über dem Gehäuseboden gelagert ist. Die Brücke, die elektrisch leitend ist, weist zwei Kon­ taktlaschen 21, 22 auf, wobei die eine Kontaktlasche 21 un­ abhängig von der Winkellage der Kontaktbrücke eine Kontakt­ bahn 13 kontaktiert. Die andere Kontaktlasche 22 kontaktiert je nach Winkellage der Kontaktbrücke 20 entweder die Kon­ taktbahn 12, die ständig mit dem Grundpotential der Versor­ gungsspannung verbunden ist, oder aber eine weitere Kontakt­ bahn 14, die ständig mit dem Plus-Potential der Versorgungs­ spannung verbunden ist.

Die Kontaktbrücke 20 wird, was weiter unten noch näher er­ läutert werden soll, mittels zwei Nocken 30, 31 betätigt, die seitlich aus der Seitenfläche des Schneckenrad 3 in axialer Richtung hervorragen.

Die Antriebsvorrichtung wird nun über einen Hauptschalter, der vom Fahrer zu betätigen ist, mit Strom versorgt. Dieser weist eine Schaltbrücke 41 auf, die drei Positionen A, I und II annehmen kann. In der Position II verbindet die Schalt­ brücke den Pluspol der Spannungsversorgung mit der Kontakt­ bahn 10, so daß der Motor in der Geschwindigkeitsstufe II läuft. In der Position I verbindet die Schaltbrücke 41 die Kontaktbahn 11 mit dem Pluspol der Versorgungsspannung, so daß der Motor in der Geschwindigkeitsstufe I läuft.

In der Position A verbindet die Schaltbrücke 41 die Kontakt­ bahn 11 mit der Kontaktbahn 13. Je nach Winkellage der Kon­ taktbrücke 20 besteht nun eine Verbindung zum Pluspol oder zum Grundpotential der Versorgungsspannung. Besteht eine Verbindung zum Grundpotential, was nur der Fall ist, wenn die Wischer in ihren Parkstellungen sind, so ist der Motor kurzgeschlossen und die Scheibenwischer werden nicht ange­ trieben. Befindet sich die Kontaktbrücke 20 in einer zweiten Position, bei der die Kontaktbahn 14 mit der Kontaktbahn 13 verbunden ist, so wird der Motor mit Spannung versorgt, d. h. er dreht sich solange weiter, bis der Nocken 30 auf dem Schneckenrad 3 die Kontaktbrücke 20 verschwenkt, so daß eine Verbindung zwischen der Kontaktbahn 13 und der Kontaktbahn 12 hergestellt wird.

Die Kontaktbrücke 20 besteht aus einem Blech aus elektrisch leitendem Werkstoff, das in der Draufsicht in etwa die Form eines Kreuzes hat. In der Mitte des Längsstückes 23 des Kreuzes befindet sich eine Bohrung 24, durch die ein aus dem Boden des Gehäuses 1 herausragender Zapfen 25 geführt ist. Dieser Zapfen 25 bildet die Schwenkachse der Kontaktbrücke 20.

Die Enden des Längsstückes 23 sind abgeknickt, so daß sich Kontaktlaschen 21, 22 bilden, deren Abschlußkanten unmittel­ bar auf den Kontaktbahnen 12, 13, 14 aufliegen.

Dabei kann auf sonst übliche Kontaktnieten verzichtet wer­ den, da durch die erfindungsgemäße Konstruktion die von den Kontakten zurückgelegten Wege innerhalb der Lebensdauer der Antriebsvorrichtung gegenüber herkömmlichen Ausbildungen deutlich reduziert ist.

Die Knickkanten der Laschen 21, 22 verlaufen tangential zu einem gedachten Kreis um die Schwenkachse der Kontaktbrücke 20.

Das Querstück 26 der kreuzförmigen Kontaktbrücke 20 ist als Teilkreis um die Schwenkachse ausgebildet, wobei die Enden ebenfalls abgeknickt sind und Schaltlaschen 27, 28 bilden, die mit den Nocken 30, 31 auf dem Schneckenrad 3 zusammen­ wirken. Die Knickkanten der Schaltlaschen 27, 28 verlaufen in etwa auf einer gedachten Linie durch die Schwenkachse. Die Abmessungen der Kontaktbrücke und die Anordnungen der Nocken 30, 31 sind so gewählt, daß die jeweils eine Nocke 30, 31 beim wegdrücken der zugehörigen Schaltlasche 27, 28 die Kontakt­ brücke 20 so verschwenkt, daß die jeweils andere Schaltla­ sche 28, 27 in die Bewegungsbahn der jeweils anderen Nocke 31, 30 gelangt. Dadurch wird mit jeder Drehung des Schnecken­ rades 3 die Kontaktbrücke 20 einmal hin- und hergeschwenkt.

Die Befestigung der Kontaktbrücke 20 auf den Zapfen 25 er­ folgt mittels eines Sicherungsrings 33. Zwischen dem Siche­ rungsring 33 und der Kontaktbrücke 20 ist eine Schraubenfe­ der 34 (oder Biegefeder) angeordnet, die dafür sorgt, daß die Kontaktlaschen 21, 22 auf die zugehörigen Kontaktbahnen gedrückt werden. Da in diesem Ausführungsbeispiel die Hebel­ arme für die Kontaktbrücken 21, 22 gleich groß gewählt worden sind, ergeben sich gleich große Kontaktkräfte.

Um die Funktionsweise des Parkstellungsschalters noch einmal zu erläutern, wird angenommen, daß der Motor in der Ge­ schwindigkeitsstufe II betrieben wird. Das Schneckenrad 3 dreht sich dabei in Richtung des Pfeiles 35. Die Schaltnocke 31 hat gerade die Kontaktbrücke 20 in die voll dargestellte Position gedrückt und läuft jetzt an der Schaltlasche 28 vorbei. Wird nun der Hauptschalter 40 vom Fahrer betätigt und die Schaltbrücke 41 in die Position A gebracht, erfolgt die Stromversorgung des Motors über den Strompfad: Plus-Pol der Spannungsversorgung, Kontaktbahn 14, Kontaktbrücke 20, Kontaktbahn 13, Schaltbrücke 41 in der Position A und Kon­ taktbahn 11. Der Motor wird somit in der Schaltstufe I be­ trieben. Dies hat zur Folge, daß sich das Schneckenrad 3 weiter in Richtung des Pfeiles 35 bewegt, bis der Schaltnoc­ ken 30 in Anlage an die Schaltlasche 27 gelangt, die sich in seiner Bewegungsbahn befindet.

Diese Position des Schneckenrades 3 entspricht einer Posi­ tion der Scheibenwischer kurz vor ihrer Parkstellung. Beim Weiterdrehen wird die Kontaktbrücke 20 in der Darstellung der Fig. 1 im Uhrzeigersinn verschwenkt, bis die Kontaktla­ sche 22 die Kontaktbahn 14 verläßt, so daß die Stromversor­ gung des Motors unterbrochen wird. Aufgrund der im Antrieb gespeicherten Bewegungsenergie läuft der Motor weiter, wo­ durch die Kontaktbrücke 20 weiter verschwenkt wird, bis die Schaltlasche 22 die Kontaktbahn 12 kontaktiert, wodurch es zu einem Kurzschluß kommt, bei dem der Motor als Generator arbeitet und dadurch rasch abgebremst wird.

In dieser Position liegt die Schaltnocke 31 unmittelbar vor der gestrichelt dargestellten Schaltlasche 28. Bei einer erneuten Strombeaufschlagung des Motors wird die Kontakt­ brücke 20 zurückgestellt, so daß beim Abschalten des Elek­ tromotors, während sich die Scheibenwischer noch in ihrem Schwenkbereich befinden, auch nach Lösen des Hauptschalters 40 eine Stromversorgung erfolgen kann, bis die Wischer ihre Parkstellung erreicht haben.

Abschließend sei angemerkt, daß diese Art eines Parkstel­ lungsschalters auch das Problem löst, das auftritt, wenn die Wischer nicht in ihre Parkstellung gebracht werden können, z. B. weil sich Schnee auf der Windschutzscheibe befindet. Bei herkömmlichen Schaltern hat dies den Effekt, daß sich die Wischarme, während sich der Motor weiter dreht, verspan­ nen und sobald der Motor durch Betätigung des Parkstellungs­ schalters ausgeschaltet wird, die in den Wischern gespei­ cherte Spannung den Motor zurückdrehen, so daß eine erneute Strombeaufschlagung des Motors erfolgt.

Dies kann mit einem Parkstellungsschalter nach der Erfindung nicht passieren, da in diesem Fall der gegen die Pfeilrich­ tung 35 laufende Nocken 30 sich lediglich von der Kontakt­ brücke entfernt, diese aber nicht wieder zurückschaltet.

Um zu vermeiden, daß sich die Kante der Kontaktlasche, die von einer Kontaktbahn zur anderen wechselt, in den Kunst­ stoff des Gehäuses eingräbt, kann vorgesehen werden, daß zwischen den beiden Kontaktbahnen auf der Bewegungsbahn der Kontaktlasche eine gegenüber den anderen Kontaktbahnen iso­ lierte Gleitbahn eingesetzt wird. Wählt man den Abstand zwi­ schen der Gleitbahn und den Kontaktbahnen kleiner als die Längsausdehnung der Abschlußkante der Kontaktbahn, kann erreicht werden, daß diese stets zumindest zum Teil entweder auf einer Kontaktbahn oder auf der Gleitbahn liegt.

Claims (7)

1. Antriebsvorrichtungen für einen Scheibenwischer mit ei­ nem Parkstellungsschalter mit im Gehäuse bzw. Gehäuse­ deckel fixierten Kontakten und einem relativ im Gehäuse zwischen zwei Positionen verstellbaren Kontaktbrücke (20) des Parkstellungsschalters, wobei die Kontaktbrücke über Nocken am Antriebszahnrad (3) der Antriebsvorrich­ tung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (20) verschwenkbar im Gehäuse bzw. im Ge­ häusedeckel auf einem Zapfen (25) gelagert ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontaktbrücke (20) einstückig aus ei­ nem Blech besteht, von dem zwei Kontaktlaschen (21, 22) senkrecht abgeknickt sind, wobei die Abknickkanten in etwa tangential zu einem gedachten Kreis um die Schwenk­ achse liegen.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß von der Kontaktbrücke (20) zwei Schaltlaschen (27, 28) abgeknickt sind, wobei sich die beiden Schaltlaschen zu beiden Seiten einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Kontaktlaschen befinden.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abknickkanten der Schaltlaschen auf einer gedachten Linie durch die Schwenkachse der Kon­ taktbrücke (20) führen.

5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkzapfen (25) einstückig mit dem Gehäuse der Antriebsvorrichtung ausgebildet ist und die von der Kontaktbrücke zu kontak­ tierenden Kontaktbahnen im Boden des Gehäuses verlaufen.

6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußkanten der Kontaktlaschen (21, 22) unmittelbar auf den Kontakt­ bahnen im Gehäuse aufliegen.

7. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (20) mittels eines Sicherungsrings (33) auf einem Zapfen (25) gesichert ist, wobei zwischen dem Sicherungsring (33) und der Kontaktbrücke (20) eine Schraubenfeder (34) (oder Biegefeder oder allgemein federndes Element) koaxi­ al zum Zapfen (25) angeordnet ist.