DE19739851A1

DE19739851A1 - Scheibenwischvorrichtung

Info

Publication number: DE19739851A1
Application number: DE1997139851
Authority: DE
Inventors: Reinhard Edele; Peter Schuerlein
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 1999-03-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenwischvorrichtung, ins besondere für Fahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 36 44 428 A1 ist eine Scheibenwischvorrichtung bekannt, die zwei gegenläufig zueinander und pendelnd zwi schen einer inneren und einer äußeren Umkehrlage bewegbare Scheibenwischhebel mit Wischblättern aufweist. Da sich die Wischbereiche der Scheibenwischhebel in der inneren Umkehr lage überlappen, ist erforderlich, daß der in der inneren Umkehrlage unten liegende Scheibenwischhebel dem oben lie genden Scheibenwischhebel um einen gewissen Winkelbetrag nacheilt. Da beide Scheibenwischhebel der bekannten Schei benwischvorrichtung aus Kostengründen nur durch einen ein zigen Elektromotor angetrieben sind, ist dort eine aus meh reren Gelenkstangen und Winkelhebeln bestehende Konstruktion vorgesehen. Ein Nachteil bei der bekannten Scheibenwischvor richtung ist, daß durch die große Anzahl von einzelnen Stan gen und Hebeln die Antriebseinheit für die Scheibenwisch hebel groß ausfällt und deswegen ein erhöhter Raumbedarf erforderlich ist. Darüberhinaus sind neben den Wischlagern weitere Umlenklager für die Winkelhebel bzw. Verzögerungs lager erforderlich, so daß ein erhöhter Konstruktionsaufwand erforderlich ist. Außerdem sind die über die Verzögerungs lager erzeugten Wischwinkeltoleranzen zu groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheiben wischvorrichtung der genannten Art anzugeben, die eine kom paktere Antriebseinheit für die Scheibenwischhebel vorsieht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß weist die Scheibenwischvorrichtung ein Un rundgetriebe auf. Dabei ist zumindest ein rotierendes An triebsmittel mit der Antriebswelle des Elektromotors verbun den. Am Abwälzumfang dieses rotierenden Antriebsmittels wäl zen zwei weitere, jeweils mit einer Gelenkstange verbundene rotierende Antriebsmittel ab. Bevorzugt sind die Gelenkstan gen über einen Zapfen in der Nähe des Abwälzumfangs seitlich an den rotierenden Antriebsmitteln befestigt, so daß die mit den Scheibenwischhebeln verbundenen Enden jeder Gelenkstan gen eine Hin- und Herbewegung ausführen. Dadurch daß der Abwälzumfang eines der rotierenden Antriebsmittel unrund ist, kommt es in vorbestimmten Bereichen zu Verzögerung oder Beschleunigung der Hin- und Herbewegung der Scheibenwisch hebel. Als rotierende Antriebsmittel können Gummiwalzen oder Antriebsmittel mit konkaven oder konvexen Zahnkurven oder Zahnsegmenten am Abwälzumfang vorgesehen sein. Vorteilhaft läßt sich dadurch ein variabler Drehzahl- und Drehmomentver lauf einstellen. Die Toleranzempfindlichkeit der Antriebs einheit sowie die Laufeigenschaften und die Geräuschentwick lung sind geringer als beim bekannten Stand der Technik.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der Erfin dung sind rotierenden Antriebsmittel des Unrundgetriebes Zahnräder, insbesondere unrunde Stirnräder. Die unrunden Stirnräder weisen einen Abwälzumfang auf, der eine ellipti sche, polygonförmige oder krummlinige, insbesondere aus Kreissegmenten zusammengesetzte Form des Abwälzumfanges auf weist. Dabei kann das Zahnrad am Abwälzumfang einen nasen förmigen oder nockenartigen Bereich aufweisen. Erfindungs gemäß weicht der Abwälzumfang von der runden Form normaler Getriebestirnräder ab. Beim Einsatz konventioneller Rundläu fermotoren als Elektromotor für die Scheibenwischvorrichtung wird die gleichmäßige Rotationsbewegung an der Antriebswelle des Elektromotors durch die unrunden Zahnräder und die daran befestigten beiden Gelenkstangen in eine Hin- und Herbewe gung umgesetzt, die an beiden Scheibenwischhebeln eine Wischbewegung mit jeweils sich voneinander unterscheidenden Winkelgeschwindigkeiten vorsieht. Die unrunden Zahnräder können zusätzlich noch exzentrisch gelagert sein. Durch die sehr kompakte Bauweise kann das Unrundgetriebe zusammen mit dem Elektromotor eingebaut sein, so daß lediglich zwei Ge lenkstangen hervorstehen, die jeweils mit einem Scheiben wischhebel verbunden sind. Durch die geringere Anzahl der Bauteile lassen sich sowohl Raum als auch Kosten einsparen.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Unrundgetriebe zwei jeweils mit einer Gelenkstange verbundene unrunde Stirnräder und zwei mit der Antriebswelle des Elektromotors verbundene unrunde Stirnräder auf, die zusammen zwei gepaarte Unrund-Zahnradgruppen bilden. Bevor zugt weisen dabei die jeweils gepaart miteinander kämmenden unrunden Stirnräder im wesentlichen die gleiche Form auf. Diese Weiterbildung ist von besonderem Vorteil, da sich da bei die Wischwinkeltoleranzen und die Winkelgeschwindigkei ten der Scheibenwischhebel genau voreinstellen lassen. Es sind genau zwei Gelenkstangen erforderlich, die jeweils mit einem Scheibenwischhebel verbunden sind, ohne daß ein zu sätzliches Umlenklager für Gelenkhebel oder Winkelhebel er forderlich ist.

Bevorzugt sind die zwei mit der Antriebswelle verbundenen Zahnräder mit im wesentlichen dergleichen Abwälzumfangsform ausgeführt und gegeneinander um einen Winkelabschnitt ver dreht an der Antriebswelle befestigt. Dadurch führen die beiden Scheibenwischhebel eine um eine gewisse Phasenver schiebung zueinander stehende Scheibenwischerbewegung beim Reinigen der Scheibe aus. Der unten liegende Scheibenwisch hebel eilt dabei um einen vorbestimmten Winkelbetrag hinter dem obenliegenden Scheibenwischer nach. Auf diese Weise läßt sich sehr kostengünstig und mit wenigen Bauteilen ein Un rundgetriebe aufbauen, daß unterschiedliche Winkelgeschwin digkeiten der Scheibenwischerhebel in gewissen Abschnitten des Scheibenreinigungsbereichs zuläßt.

Bevorzugt sind die Abstände zwischen den Rotationszentren von je zwei gepaarten Zahnrädern bei der Rotation der Zahn räder konstant. Vorteilhafterweise werden so die Wellen der Getriebezahnräder in ihrer Lage nicht verändert, so daß sich bei schneller Rotation des Unrundgetriebes keine Vibrationen oder übermäßige Geräuschentwicklungen ergeben.

Das Unrundgetriebe und der Elektromotor können in einem An triebseinheitsgehäuse integriert sein. Der technische Vor teil besteht darin, daß eine komplett vormontierte Antriebs einheit, unbeeinflußt von äußeren Einwirkungen und ohne Be darf weiterer Umlenklager, mit beiden Wischhebeln direkt über Gelenkstangen verbunden ist. Dadurch entsteht eine raumsparende kompakte Antriebseinheit für Scheibenwischvor richtungen, die zusätzlich auf einfache Weise gegenüber Ver unreinigungen gekapselt ist. Lediglich die beiden Gelenk stangen stehen seitlich aus dem Antriebseinheitsgehäuse her vor, um die Scheibenwischhebel anzutreiben. Dadurch kann die Scheibenwischvorrichtung ohne großen Vorbereitungsaufwand leicht in verschiedenen Fahrzeugtypen einsetzbar sein. Die Kapselung kann sich aber auch derart auf die Antriebseinheit beschränken, daß die mit den Unrundzahnrädern verbundenen Abtriebswellen das Gehäuse durchgreifen, wobei auf den Ab triebswellen entsprechende Kurbelhebel drehfest befestigt sind. In diesem Fall werden dann die Gelenkstangen nachträg lichen den Kurbelhebeln angelenkt, beispielsweise durch Aufklipsen.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Ein Aus führungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und wird nachfolgend beschrieben.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung die erfin dungsgemäße Scheibenwischvorrichtung mit dem Unrundgetriebe.

Die Scheibenwischvorrichtung 1 weist zwei gegenläufig von einem inneren Umkehrpunkt zu einem äußeren Umkehrpunkt auf einer Fahrzeugsichtscheibe 2 pendelnde Scheibenwischer 3 und 4 auf. Die Scheibenwischer 3 und 4 weisen jeweils ein Schei benwischblatt 6 bzw. 7 und einen Scheibenwischhebel 8 bzw. 9 auf. Die Scheibenwischhebel 8 und 9 sind in der Nähe der Fahrzeugsichtscheibe 2, beispielsweise im Bereich der Fahr zeugmotorhaube, durch Wischlager 11, 12 schwenkbar gelagert. Die Lagerung der beiden Scheibenwischer 3 und 4 ermöglicht ein gegenläufiges Pendeln der Scheibenwischer 3 und 4 über der Fahrzeugsichtscheibe 2. An den den Scheibenwischblättern 6, 7 entgegengesetzten Enden der Scheibenwischhebel 8, 9 sind zwei Gelenkstangen 13, 14 gelenkig befestigt. Mit dem anderen Ende ist die Gelenkstange 14 an einem Unrundzahnrad 16 über einen Zapfen 17 in der Nähe des Abwälzumfangs be festigt. Das Unrundzahnrad 16 ist als Stirnrad ausgebildet und wälzt an dem Abwälzumfang eines Unrundzahnrads 18 ab, welches exzentrisch auf einer Antriebswelle 19 eines Elek tromotors gelagert ist. Ebenso ist die Gelenkstange 13 über einen Zapfen 21 an einem Unrundzahnrad 22 in der Nähe des Abwälzumfangs gelagert, daß an einem ebenfalls an der An triebswelle 19 befestigten Unrundzahnrad 23 abwälzt. Auf diese Weise bilden die gepaarten Unrundzahnräder 16, 18 und 22, 23 zwei Unrundzahnradgruppen.

Die Unrundzahnräder 16, 18 bzw. 22, 23 sind jeweils ab schnittsweise am Abwälzumfang aus Kurvensegmenten zusammen gesetzt. Dadurch entstehen unrunde Zahnräder, die aus Kreis segmentbereichen, geraden Stücken, elliptischen, polygonför migen oder anderen krummlinigen Bereichen am Abwälzumfang zusammengesetzt sind. Das Unrundzahnrad 21 weist einen nocken förmigen Abschnitt 24 auf, der beim Abwälzen eine größere Winkelgeschwindigkeitsänderung des Scheibenwischers 3 er zeugt.

Die erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung 1 funktioniert folgendermaßen: durch Rotation der Antriebswelle 19 des Elektromotors drehen die Unrundzahnräder 18, 23 entgegen der Uhrzeigerrichtung und beide auf diesen unrunden Zahnrädern 18, 23 kämmenden Unrundzahnräder 16, 22 drehen in Uhrzeiger richtung. Durch die ungleichmäßige Drehbewegung des Unrund zahnrades 22 führt die Gelenkstange 13 eine Bewegung in der Art einer Pleuelstange aus, die die umlaufende Unrundbewe gung in eine Hin- und Herbewegung der Gelenkstange 13 im Gelenkpunkt 15 umsetzt. Durch die Hin- und Herbewegung der Gelenkstange 13 wird der Scheibenwischhebel 8 derart ausge lenkt, daß der Scheibenwischer 3 eine pendelnde Bewegung in Richtung des Pfeils a über der Fahrzeugsichtscheibe 2 aus führt. Ebenso führt der Scheibenwischer 4 eine Pendelbewe gung in Richtung des Pfeils b aus, da die Gelenkstange 14 die Unrundbewegung des Unrundzahnrads 16 in eine Hin- und Herbewegung am Gelenkpunkt 10 ausführt. Durch die gegenläu fige Bewegung der Scheibenwischer 3 und 4 überlagern sich die Wischbereiche der beiden Scheibenwischer 3, 4 im Bereich der inneren Umkehrlagen. Durch die Bewegung der Scheibenwi scher 3, 4 mit den unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten in Richtung der Pendelbewegungsrichtungen a und b kollidie ren die Scheibenwischerhebel 8, 9 nicht im Überlagerungs bereich 25.

Bezugszeichenliste

1

Scheibenwischvorrichtung

2

Fahrzeugsichtscheibe

3

Scheibenwischer

4

Scheibenwischer

5

frei

6

Scheibenwischblatt

7

Scheibenwischblatt

8

Scheibenwischhebel

9

Scheibenwischhebel

10

Gelenkpunkt

11

Wischlager

12

Wischlager

13

Gelenkstangen

14

Gelenkstangen

15

Gelenkpunkt

16

Unrundzahnrad

17

Zapfen

18

Unrundzahnrad

19

Antriebswelle

20

frei

21

Zapfen

22

Unrundzahnrad

23

Unrundzahnrad

24

nockenförmiger Abschnitt

25

überlappender Bereich von

2

a Pendelbewegung von

3

b Pendelbewegung von

4

Claims

1. Scheibenwischvorrichtung (1), insbesondere für Kraft fahrzeuge, mit zwei von einem einzigen Elektromotor angetriebenen Scheibenwischhebeln (8, 9) und jeweils einer mit einem Scheibenwischhebel (8, 9) verbundenen Gelenkstange (13 bzw. 14), um beide Scheibenwischhebel (8, 9) beim Reinigen einer Sichtscheibe (2) mit sich voneinander unterscheidenden Winkelgeschwindigkeiten anzutreiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben wischvorrichtung (1) ein Unrundgetriebe (16, 18, 22, 23, 19) aufweist, das zwei jeweils mit einer Gelenk stange (13, 14) verbundene rotierende Antriebsmittel (16, 22) und zumindest ein weiteres an einer Antriebs welle (19) des Elektromotors befestigtes rotierendes Antriebsmittel (18, 23) umfaßt, und zumindest eines der rotierenden Antriebsmittel (16, 18, 22, 23) zur Erzeu gung der sich voneinander unterscheidenden Winkelge schwindigkeiten einen unrunden Abwälzumfang aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Antriebsmittel des Unrundgetriebes Zahnräder, insbesondere unrunde Stirnräder (16, 18, 22, 23) sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Zahnrad (16, 18, 22, 23) ein ellipti sches, polygonförmiges oder ein krummliniges, insbeson dere aus Kreissegmenten mit unterschiedlichen Krüm mungsradien zusammengesetztes Zahnrad ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest ein Zahnrad (16, 18, 22, 23) am Ab wälzumfang mindestens einen nasenförmigen Bereich auf weist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unrundgetriebe zwei jeweils mit einer Gelenk stange (13, 14) verbundene unrunde Zahnräder (16, 22) und zwei mit der Antriebswelle (19) des Elektromotors verbundene unrunde Zahnräder (18, 23) aufweist, die zusammen zwei gepaarte Unrund-Zahnradgruppen (16, 18 und 22, 23) bilden.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die gepaarten, mit einander kämmenden unrunden Zahnräder (16, 18 bzw. 22, 23) die gleiche Form aufweisen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei mit der Antriebs welle (19) verbundenen Zahnräder (18, 23) im wesentli chen die gleiche Form aufweisen und um einen Winkel abschnitt verdreht an der Antriebswelle (19) befestigt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Rota tionszentren von je zwei gepaarten Zahnrädern (16, 18 bzw. 22, 23) bei der Rotation der Zahnräder (16, 18, 22, 23) konstant sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenwischerhebel (8, 9) beim Wischen gegenläufig zueinander und zwischen einer inneren und äußeren Umkehrlage zueinander pendeln und die Wischbereiche der Scheibenwischerhebel (8, 9) sich im Bereich (25) der inneren Umkehrlage überlappen und die Winkelgeschwindigkeiten der Scheibenwischerhe bel (8, 9) sich in diesem Bereich unterscheiden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenwischerhebel (9), der in der inneren Umkehrlage unten liegt, dem in der inneren Umkehrlage oben liegenden Scheibenwischhebel (8) um einen vorbe stimmten Winkelbetrag nacheilt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Unrundgetriebe (16, 18, 22, 23, 19) und der Elektromotor in einem Antriebsein heitsgehäuse integriert sind.