DE202016104546U1

DE202016104546U1 - wiper drive

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Publication number: DE202016104546U1
Application number: DE202016104546.0U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-08-18
Filing date: 2016-08-18
Publication date: 2016-09-05
Anticipated expiration: 2026-08-19
Also published as: FR3055119A1; FR3055119B1

Abstract

Wischerantrieb (10) für eine Wischanlage (12) eines Fortbewegungsmittels, mit einem Antriebsmotor (20) und einem Getriebe (24), wobei das Getriebe (24) eine um eine Längsmittelachse (32) verdrehbar gelagerte Abtriebswelle (34) zur Befestigung eines Wischerarms (38) der Wischanlage (12) aufweist und die Abtriebswelle (34) mittels des Getriebes (24) vom Antriebsmotor (20) um die Längsmittelachse (32) drehend antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (34) drehfest mit einem Segmentrad (30) des Getriebes (24) verbunden ist und das Segmentrad (30) mit einer von dem Antriebsmotor (20) drehend antreibbaren Schnecke (26) im Eingriff steht.Wiper drive (10) for a wiper system (12) of a means of locomotion, with a drive motor (20) and a transmission (24), wherein the transmission (24) has an output shaft (34) rotatably mounted about a longitudinal center axis (32) for fastening a wiper arm ( 38) of the wiper system (12) and the output shaft (34) by means of the transmission (24) by the drive motor (20) about the longitudinal central axis (32) is rotationally driven, characterized in that the output shaft (34) rotatably with a segment (30 ) of the transmission (24) is connected and the segment wheel (30) with one of the drive motor (20) rotatably driven worm (26) is engaged.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wischerantrieb für eine Wischanlage eines Fortbewegungsmittels, mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe, wobei das Getriebe eine um eine Längsmittelachse verdrehbar gelagerte Abtriebswelle zur Befestigung eines Wischerarms der Wischanlage aufweist und die Abtriebswelle mittels des Getriebes vom Antriebsmotor um die Längsmittelachse drehend antreibbar ist.The present invention relates to a wiper drive for a wiper system of a means of locomotion, with a drive motor and a transmission, wherein the transmission has a driven shaft rotatably mounted about a longitudinal central axis for attachment of a wiper arm of the wiper system and the output shaft by means of the transmission from the drive motor about the longitudinal central axis is driven in rotation ,

Aus dem Stand der Technik sind Wischerantriebe für automobile Anwendungen bekannt, die einen Elektromotor und eine Getriebeanordnung mit einer endseitig konisch ausgebildeten Abtriebswelle aufweisen, wobei an der Abtriebswelle ein Wischerarm mit einem Wischblatt befestigbar ist. Die Getriebeanordnung umfasst hierbei eine Schneckenwelle sowie ein mit dieser in Eingriff stehendes Schneckenschraubrad, das drehfest mit der Abtriebswelle verbunden ist. Eine Drehbewegung der vom Elektromotor angetriebenen Schneckenwelle wird mit Hilfe des Schneckenschraubrads in eine alternierende Schwenkbewegung des Wischerarms bei einer gleichzeitigen Drehmomenterhöhung umgesetzt. An einer Mantelfläche des Schneckenschraubrads ist zu diesem Zweck eine vollständig umlaufende 360°-Verzahnung ausgebildet, von der lediglich ein geringer Winkelanteil während der Schwenkbewegung der Abtriebswelle genutzt wird.Wiper drives for automotive applications are known from the prior art, which have an electric motor and a gear arrangement with an end conically shaped output shaft, wherein on the output shaft, a wiper arm with a wiper blade can be fastened. The gear arrangement in this case comprises a worm shaft and a Schneckenschraubrad in engagement with this, which is rotatably connected to the output shaft. A rotary motion of the worm shaft driven by the electric motor is converted with the aid of the worm screw in an alternating pivoting movement of the wiper arm with a simultaneous torque increase. On a lateral surface of the Schneckenschraubrads a completely circumferential 360 ° toothing is formed for this purpose, of which only a small angle component is used during the pivoting movement of the output shaft.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung betrifft einen Wischerantrieb für eine Wischanlage eines Fortbewegungsmittels, mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe, wobei das Getriebe eine um eine Längsmittelachse verdrehbar gelagerte Abtriebswelle zur Befestigung eines Wischerarms der Wischanlage aufweist und die Abtriebswelle mittels des Getriebes vom Antriebsmotor um die Längsmittelachse drehend antreibbar ist. Die Abtriebswelle ist drehfest mit einem Segmentrad des Getriebes verbunden und das Segmentrad steht mit einer von dem Antriebsmotor drehend antreibbaren Schnecke im Eingriff.The invention relates to a wiper drive for a wiper system of a means of locomotion, with a drive motor and a transmission, wherein the transmission has a driven shaft rotatably mounted about a longitudinal central axis for attachment of a wiper arm of the wiper system and the output shaft by means of the transmission from the drive motor about the longitudinal central axis is driven in rotation. The output shaft is non-rotatably connected to a segment gear of the transmission and the segment gear is engaged with a screw rotatably driven by the drive motor.

Infolgedessen ist eine beträchtliche Material- und Gewichtseinsparung bei einer zugleich signifikanten Bauraumverkleinerung durch Verwendung des Segmentrads realisierbar. Als Segmentrad wird im Kontext dieser Beschreibung ein Schneckenrad mit einer geometrischen Gestaltung verstanden, die näherungsweise der eines Kreisscheibensegments oder eines Kreisscheibensektors entspricht.As a result, a considerable saving in terms of material and weight can be achieved while at the same time significantly reducing the space required by using the segmented wheel. Segment wheel is understood in the context of this description, a worm wheel with a geometric design that corresponds approximately to that of a circular disk segment or a circular disk sector.

Bevorzugt bildet das Segmentrad im axialen Querschnitt ein Kreissegment mit einem Erstreckungswinkel im Bereich von 90° bis 180°, vorzugsweise von 150°, aus.Preferably, the segment wheel in the axial cross section forms a circular segment with an extension angle in the range of 90 ° to 180 °, preferably of 150 °.

Infolgedessen kann ein Segmentrad bereitgestellt werden, dessen Erstreckungswinkel auf eine zum Betrieb des Wischerantriebs erforderliche Ausdehnung beschränkt ist.As a result, a segmented wheel whose extension angle is limited to an extent required to operate the wiper drive can be provided.

Gemäß einer Ausführungsform ist an einer Umfangsfläche des Segmentrads eine Verzahnung ausgebildet, die einen Verzahnungswinkelbereich von 90° bis zu 180°, vorzugsweise von 150°, ausbildet.According to one embodiment, a toothing is formed on a peripheral surface of the segment wheel, which forms a tooth angle range of 90 ° to 180 °, preferably of 150 °.

Hierdurch ist ein hinreichend großer Schwenkwinkel der Abtriebswelle erreichbar. Der Verzahnungswinkelbereich ist bevorzugt identisch mit einem Segmentwinkel des bevorzugt kreissektorförmigen Segments, kann gegebenenfalls aber auch kleiner sein.As a result, a sufficiently large tilt angle of the output shaft can be achieved. The toothing angle range is preferably identical to a segment angle of the segment which is preferably circular-sector-shaped, but if appropriate can also be smaller.

Bevorzugt weist die Verzahnung einen Mittenbereich und mindestens einen sich umfangsseitig daran anschließenden Randbereich auf.The toothing preferably has a central region and at least one peripheral region adjoining it on the circumferential side.

Hierdurch können umfangsseitig am Segmentrad unterschiedliche Verzahnungsformen eingesetzt werden.As a result, different toothing forms can be used circumferentially on the segment wheel.

Vorzugsweise ist die Verzahnung des Mittenbereichs nach Art einer Globoidverzahnung ausgebildet.Preferably, the toothing of the central region is formed in the manner of a globoid toothing.

Infolgedessen ergibt sich in einer mechanisch besonders beanspruchten Schwenkstellung des Segmentrades in Relation zur Schnecke – bei der ein auf der Abtriebswelle befestigter Wischerarm im Allgemeinen eine Mittelstellung zwischen seinen End- bzw. Wendelagen einnimmt – eine besonders große Tragfläche zwischen der Verzahnung des Segmentrads und der mit dieser im Eingriff stehenden Schnecke. An der Schnecke ist bevorzugt eine konventionelle Zylinderverzahnung ausgebildet.As a result, results in a mechanically particularly stressed pivot position of the segment wheel in relation to the screw - in which a mounted on the output shaft wiper arm generally assumes a middle position between its end or Wendelagen - a particularly large bearing surface between the teeth of the segment and the wheel with this engaged snail. On the worm, a conventional cylindrical toothing is preferably formed.

Bevorzugt ist die Verzahnung des mindestens einen Randbereichs nach Art einer Nicht-Globoidverzahnung ausgebildet.Preferably, the toothing of the at least one edge region is designed in the manner of a non-globoid toothing.

Hierdurch vereinfacht sich die Montage des Wischerantriebs, da das Segmentrad zunächst nur in einem Randbereich mit der Zylinderverzahnung der im Allgemeinen bereits in das Getriebegehäuse eingesetzten Schnecke in Eingriff gebracht werden kann. Anschließend kann das Segmentrad manuell oder mit Hilfe des Antriebsmotors soweit verdreht werden, bis die Globoidverzahnung mit der Schnecke verkämmt.This simplifies the assembly of the wiper drive, since the segment wheel can initially be brought into engagement only in an edge region with the cylinder teeth of the worm, which is generally already inserted into the transmission housing. Subsequently, the segment wheel can be rotated manually or by means of the drive motor until the globoid toothing is intermeshed with the worm.

Vorzugsweise erstreckt sich der mindestens eine Randbereich über einen Verzahnungswinkelbereich von 10° bis 40°. Preferably, the at least one edge region extends over a tooth angle range of 10 ° to 40 °.

Hierdurch ist ein leichtes Verkämmen des Segmentrads mit der Zylinderverzahnung der Schnecke möglich.As a result, a slight combing of the segment wheel with the cylindrical teeth of the screw is possible.

Gemäß einer Ausführungsform ist ein Radius des mindestens einen Randbereichs größer als ein Radius des Mittenbereichs.According to one embodiment, a radius of the at least one edge region is greater than a radius of the central region.

Infolge der hierdurch gegebenen, zumindest geringfügigen Exzentrizität der Verzahnung des Segmentrads in Relation zur Längsmittelachse der Abtriebswelle, kann das radiale Verzahnungsspiel zwischen der Schnecke und dem Segmentrad in dessen Randbereichen bzw. dessen Wendelagen – in denen sich die Drehrichtung der Abtriebswelle jeweils umgekehrt – minimiert werden.Due to the thus given, at least slight eccentricity of the toothing of the segment gear in relation to the longitudinal central axis of the output shaft, the radial gear play between the screw and the segment in its edge regions or its Wendelagen - in which the direction of rotation of the output shaft in each case vice versa - can be minimized.

Gemäß einer Weiterbildung weist die Abtriebswelle mindestens ein Kopplungselement zur Erhöhung des vom Segmentrad auf die Abtriebswelle übertragbaren Drehmoments auf.According to a development, the output shaft has at least one coupling element for increasing the torque which can be transmitted from the segment gear to the output shaft.

Aufgrund des mindestens einen Kopplungselements ist eine Erhöhung der Drehmomentübertragungsfähigkeit zwischen dem Segmentrad und der Abtriebswelle realisierbar. Bei dem Kopplungselement kann es sich zum Beispiel um einen radial auswärts gerichteten und beispielsweise mit der Abtriebswelle verschweißten zylindrischen, stiftartigen Steg oder dergleichen handeln.Due to the at least one coupling element, an increase in the torque transmission capability between the segment and the output shaft can be realized. The coupling element may be, for example, a radially outwardly directed and, for example, welded to the output shaft cylindrical, pin-like web or the like.

Bevorzugt ist das mindestens eine Kopplungselement mit mindestens einem radial auswärts gerichteten Vorsprung gebildet, der zumindest bereichsweise in das Segmentrad eingebettet ist.Preferably, the at least one coupling element is formed with at least one radially outwardly directed projection, which is at least partially embedded in the segment wheel.

Hierdurch kann ein höheres Drehmoment vom Segmentrad auf die Abtriebswelle übertragen werden.As a result, a higher torque can be transmitted from the segment to the output shaft.

Bei einer Weiterbildung ist das mindestens eine Kopplungselement mit mindestens einem Blech, insbesondere mit einem Lochblech oder mit einem Wellblech, gebildet.In a further development, the at least one coupling element is formed with at least one metal sheet, in particular with a perforated metal sheet or with a corrugated metal sheet.

Aufgrund der größeren Fläche des Blechs im Vergleich zu einem stegartigen Vorsprung ist eine weitere Steigerung des auf die Abtriebswelle übertragbaren Drehmoments möglich. Die Wellenkämme des Wellblechs sind hierbei bevorzugt strahlenförmig nach außen gerichtet.Due to the larger area of the sheet compared to a web-like projection, a further increase in the torque transferable to the output shaft is possible. The wave crests of the corrugated sheet are preferably directed radially outwards.

Bevorzugt ist das Segmentrad mit einem thermoplastischen Kunststoff gebildet und im Spritzgussverfahren hergestellt.Preferably, the segment wheel is formed with a thermoplastic material and produced by injection molding.

Infolgedessen lässt sich insbesondere die komplexe, zumindest abschnittsweise nach Art einer Globoidverzahnung ausgeführte Verzahnung des Segmentrades mit hoher Maßhaltigkeit bei vertretbaren Kosten in großserientauglicher Weise fertigen.As a result, in particular the complex, executed at least in sections in the manner of a globoid gearing toothing of the segment wheel with high dimensional accuracy at reasonable cost in mass production suitable manner.

Vorzugsweise ist der thermoplastische Kunststoff ein aliphatisches Polyamid, insbesondere ein Polyamid 46, oder ein aromatisches Polyamid.Preferably, the thermoplastic is an aliphatic polyamide, in particular a polyamide 46, or an aromatic polyamide.

Hierdurch ergibt sich ein reibungs-, verschleiß- sowie geräuscharmer Lauf des Getriebes bei vergleichsweise geringen Fertigungskosten. Vorzugsweise kommt ein aliphatisches Polyamid 46 zum Einsatz.This results in a smooth, low-wear and low-noise running of the gearbox with comparatively low production costs. Preferably, an aliphatic polyamide 46 is used.

Bevorzugt ist der thermoplastische Kunststoff ein Hochleistungskunststoff, insbesondere ein Polyketon, ein Polyoxymethylen oder ein Polyphthalamid.The thermoplastic is preferably a high-performance plastic, in particular a polyketone, a polyoxymethylene or a polyphthalamide.

Infolgedessen ist eine weitere Steigerung der mechanischen Belastbarkeit des Getriebes bei gleichzeitiger Verschleißminimierung und Geräuschminderung realisierbar.As a result, a further increase in the mechanical load capacity of the transmission with simultaneous wear minimization and noise reduction can be realized.

Vorzugsweise weist der thermoplastische Kunststoff eine Armierung auf, die mit Glasfasern, mit Kohlefasern, mit Aramid^®-Fasern, mit Naturfasern, mit Glaskörpern, mit Graphit, mit Bornitrit oder mit einer Kombination von mindestens zwei der genannten Bestandteile gebildet ist.Preferably, the thermoplastic to a reinforcement which is formed with glass fibers, carbon fibers, aramid ^® fibers, natural fibers, glass bodies, with graphite, with boron nitride or a combination of at least two of said components.

Hierdurch ist eine weitere Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Segmentrads realisierbar.As a result, a further increase in the mechanical strength of the segment wheel can be realized.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Gleiche oder gleichwirkende Bauteile werden hierbei mit denselben Bezugszeichen versehen und jeweils nur einmal beschrieben.The invention is explained in more detail in the following description with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. The same or equivalent components are in this case provided with the same reference numerals and each described only once.

Es zeigen:Show it:

1 eine perspektivische Ansicht eines Wischerantriebs mit einem Segmentrad gemäß einer Ausführungsform, 1 a perspective view of a wiper drive with a segmented wheel according to an embodiment,

2 eine perspektivische Ansicht des Segmentrads des Wischerantriebs von 1, 2 a perspective view of the segment of the wiper drive of 1 .

3 eine prinzipielle Darstellung einer sich zwischen einer Schnecke und dem Segmentrad mit einer Nicht-Globoidverzahnung ergebenden Tragfläche, und 3 a schematic representation of a resulting between a worm and the segment wheel with a non-globoidverzahnnung bearing surface, and

4 eine prinzipielle Darstellung einer sich zwischen einer Schnecke und dem Segmentrad mit einer Globoidverzahnung ergebenden Tragfläche. 4 a schematic representation of a resulting between a worm and the segment wheel with a globoid gearing wing.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt einen Wischerantrieb 10 für eine Wischanlage 12 eines Fortbewegungsmittels, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Der Wischerantrieb 10 umfasst bevorzugt ein Motorgehäuse 14, das exemplarisch im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und an das sich axial ein Getriebegehäuse 16 anschließt. In dem Motorgehäuse 14 befindet sich bevorzugt zumindest abschnittsweise ein Antriebsmotor 20 mit einer Rotorwelle 22. Der Antriebsmotor 20 ist vorzugsweise als ein bürstenloser bzw. elektronisch kommutierter Gleichstrommotor, d.h. als ein s.g. EC-Motor ausgebildet. In dem Getriebegehäuse 16 ist bevorzugt zumindest abschnittsweise ein Getriebe 24 zur Drehzahlanpassung bzw. zur Drehmomenterhöhung des Antriebsmotors 20 angeordnet. 1 shows a wiper drive 10 for a wiper system 12 a means of transportation, in particular of a motor vehicle. The wiper drive 10 preferably comprises a motor housing 14 , which is formed by way of example substantially cylindrical and to which axially a transmission housing 16 followed. In the motor housing 14 is preferably at least partially a drive motor 20 with a rotor shaft 22 , The drive motor 20 is preferably as a brushless or electronically commutated DC motor, that is designed as a sg EC motor. In the gearbox 16 is preferably at least partially a gear 24 for speed adjustment and for increasing the torque of the drive motor 20 arranged.

Das Getriebe 24 umfasst vorzugsweise zumindest eine drehfest auf der Rotorwelle 22 befestigte, zylindrische Schnecke 26, die in ein Segmentrad 30 eingreift. Alternativ kann die Schnecke 26 auch integral zur Rotorwelle 22 ausgeführt sein. Das Segmentrad 30 ist drehfest mit einer Abtriebswelle 34 verbunden, die vorzugsweise zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Rotorwelle 22 ausgerichtet ist und bevorzugt zumindest abschnittsweise um eine Längsmittelachse 32 verschwenkbar in dem Getriebegehäuse 16 aufgenommen ist. Wie bereits oben beschrieben wird als Segmentrad im Kontext dieser Beschreibung ein Schneckenrad mit einer geometrischen Gestaltung verstanden, die näherungsweise der eines Kreisscheibensegments oder eines Kreisscheibensektors entspricht.The gear 24 preferably comprises at least one rotationally fixed on the rotor shaft 22 attached, cylindrical screw 26 in a segment wheel 30 intervenes. Alternatively, the snail 26 also integral to the rotor shaft 22 be executed. The segment wheel 30 is non-rotatable with an output shaft 34 connected, preferably at least substantially perpendicular to the rotor shaft 22 is aligned and preferably at least in sections about a longitudinal central axis 32 pivoted in the transmission housing 16 is included. As already described above, the segment wheel in the context of this description is understood to mean a worm wheel with a geometric configuration which approximately corresponds to that of a circular disk segment or of a circular disk sector.

Mit Hilfe des Antriebsmotors 20 und des von diesem drehend angetriebenen Getriebes 24 ist somit die Abtriebswelle 34, auf deren abschnittsweise konischen Endabschnitt 36 bevorzugt ein Wischerarm 38 der Wischanlage 12 des Kraftfahrzeugs drehfest aufgesetzt ist, oszillierend-schwenkend antreibbar.With the help of the drive motor 20 and of this rotationally driven transmission 24 is thus the output shaft 34 , on the sectionally conical end section 36 preferably a wiper arm 38 the wiper system 12 of the motor vehicle is mounted rotationally fixed, oscillating-swiveling drivable.

2 zeigt das Segmentrad 30 von 1, das drehfest mit der vorzugsweise zumindest im Wesentlichen zylindrischen Abtriebswelle 34 verbunden ist, die bevorzugt rotationssymmetrisch zu der Längsmittelachse 32 ausgebildet ist und an deren abschnittsweise konischem Endabschnitt 36 vorzugsweise eine geriffelte Längsstruktur 40 ausgebildet ist. Das Segmentrad 30 bildet im axialen Querschnitt bevorzugt ein Kreissegment 42 mit einem Erstreckungswinkel 44 von 90° bis 180°, vorzugsweise von 150°, aus und verfügt über eine axiale Höhe 46. Der Erstreckungswinkel 44 beläuft sich hier exemplarisch auf einen Wert von etwa 120°. 2 shows the segment wheel 30 from 1 , the non-rotatably with the preferably at least substantially cylindrical output shaft 34 is connected, which preferably rotationally symmetrical to the longitudinal central axis 32 is formed and at the partially conical end portion 36 preferably a corrugated longitudinal structure 40 is trained. The segment wheel 30 forms in the axial cross section preferably a circle segment 42 with an extension angle 44 from 90 ° to 180 °, preferably 150 °, and has an axial height 46 , The extension angle 44 here is an example of a value of about 120 °.

An einer radial auswärts gerichteten, bevorzugt kreisbogenförmig gekrümmten Umfangsfläche 48 des Segmentrads 30 ist vorzugsweise eine Verzahnung 50 mit einem Verzahnungswinkelbereich 52 von gleichfalls 90° bis zu 180°, vorzugsweise von 150°, ausgeformt. Der Verzahnungswinkelbereich 52 kann gleich oder gegebenenfalls kleiner als der Erstreckungswinkel 44 des Segmentrads 30 bemessen sein. Die Verzahnung 50 weist hier exemplarisch einen Mittenbereich 54 auf, an den sich beidseits jeweils ein Randbereich 56, 58 anschließt. Die Randbereiche 56, 58 können sich über einen Verzahnungswinkelbereich 60, 62 von 10° bis zu 40° erstrecken. Hier betragen die Verzahnungswinkelbereiche 60, 62 der Randbereiche 56, 58 exemplarisch ungefähr 30°. Hierbei entspricht der (Gesamt-)Verzahnungswinkelbereich 52 beispielhaft der Summe eines Verzahnungswinkelbereichs 64 des Mittenbereichs 54 zuzüglich der beiden angrenzenden Verzahnungswinkelbereiche 60, 62 der Randbereiche 56, 58. Die Verzahnung 50 des Mittenbereichs 54 ist bevorzugt nach Art einer Globoidverzahnung 70 ausgebildet, während die Verzahnung 50 in den Randbereichen 56, 58 nach Art einer Nicht-Globoidverzahnung 72, 74 ausgeführt ist.At a radially outwardly directed, preferably circular arc-shaped curved peripheral surface 48 of the segment wheel 30 is preferably a toothing 50 with a gearing angle range 52 from also 90 ° to 180 °, preferably of 150 °, formed. The gearing angle range 52 may be equal to or, optionally, less than the extension angle 44 of the segment wheel 30 be measured. The gearing 50 here exemplarily has a center area 54 on, on both sides in each case an edge area 56 . 58 followed. The border areas 56 . 58 can have a gearing angle range 60 . 62 extend from 10 ° to 40 °. Here are the Verzahnungswinkelbereiche 60 . 62 the border areas 56 . 58 exemplary about 30 °. Here, the (total) gearing angle range corresponds 52 exemplarily the sum of a gearing angle range 64 of the middle section 54 plus the two adjacent gearing angle ranges 60 . 62 the border areas 56 . 58 , The gearing 50 of the middle section 54 is preferred in the manner of a globoid toothing 70 trained while the gearing 50 in the border areas 56 . 58 in the manner of a non-globoidverzahnung 72 . 74 is executed.

Das Segmentrad 30 kann eine von der kreissektorförmigen Gestalt abweichende Geometrie aufweisen, wobei bevorzugt zumindest die Verzahnung 50 dem Verlauf eines Kreisbogens folgt. Radien der Randbereiche 56, 58 der Verzahnung 50, von denen hier der besseren zeichnerischen Übersicht halber lediglich ein Radius R_r des Randbereichs 56 bezeichnet ist, sind hier jeweils beispielhaft geringfügig größer als ein Radius R_m des Mittenbereichs 54 der Verzahnung 50 bemessen. Aufgrund der hierdurch bewirkten leichten Exzentrizität der Verzahnung 50 des Segmentrads 30 in Bezug zu der Längsmittelachse 32 der Abtriebswelle 34, kann eine Minimierung des radialen Verzahnungsspiels zwischen der hier nicht eingezeichneten Schnecke (vgl. 1) und dem Segmentrad 30 in den Randbereichen 56, 58 der Verzahnung 50 und damit in den Wendelagen der Abtriebswelle 34 des Wischerantriebs – in denen sich jeweils die Dreh- bzw. die Schwenkrichtung der Abtriebswelle 34 umgekehrt – minimiert werden. Die Verzahnung 50 des Segmentrads 30 ist umfangsseitig bevorzugt durchgehend ausgebildet, d.h. das die Globoidverzahnung 70 des Mittenbereichs 54 der Verzahnung 50 praktisch übergangslos an die Nicht-Globoidverzahnungen 72, 74 der Randbereiche 56, 58 der Verzahnung 50 anschließt.The segment wheel 30 may have a different geometry from the circular sector shape, wherein preferably at least the toothing 50 follows the course of a circular arc. Radii of the border areas 56 . 58 the gearing 50 , of which here for the sake of better graphical clarity, only a radius R _{r of} the edge region 56 are here each example slightly larger than a radius R _{m of} the central region 54 the gearing 50 sized. Due to the resulting slight eccentricity of the teeth 50 of the segment wheel 30 in relation to the longitudinal central axis 32 the output shaft 34 , a minimization of the radial gear play between the not shown here screw (see. 1 ) and the segment wheel 30 in the border areas 56 . 58 the gearing 50 and thus in the helical positions of the output shaft 34 of the wiper drive - in each of which the rotational or the pivoting direction of the output shaft 34 conversely - be minimized. The gearing 50 of the segment wheel 30 is circumferentially preferably continuous, that is, the globoidverzahnung 70 of the middle section 54 the gearing 50 virtually seamless to the non-globoidverzahnungen 72 . 74 the border areas 56 . 58 the gearing 50 followed.

Das Segmentrad 30 ist bevorzugt einstückig mit einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise im Spritzgussverfahren, gebildet. Infolgedessen lässt sich das Segmentrad 30 mit einer zuverlässig reproduzierbaren Maßhaltigkeit kostengünstig fertigen und zudem unlösbar an die Abtriebswelle 34 anspritzen. Hierdurch ist ein hohes Drehmomentübertragungsvermögen zwischen dem Segmentrad 30 und der Abtriebswelle 34 gewährleistet.The segment wheel 30 is preferably integrally formed with a thermoplastic, preferably by injection molding. As a result, the segment wheel can be 30 manufacture cost-effectively with a reliably reproducible dimensional accuracy and also insoluble to the output shaft 34 Facials. This is a high Torque transfer capability between the segment wheel 30 and the output shaft 34 guaranteed.

Bei dem thermoplastischen Kunststoff handelt es sich bevorzugt um ein aliphatisches Polyamid, insbesondere ein s.g. Polyamid 46, oder ein aromatisches Polyamid. Hierdurch ist ein besonders geräuscharmer, vibrationsfreier, reibungsarmer, verschleißarmer und damit einhergehend praktisch lebensdauerlang wartungsarmer Lauf des Getriebes des Wischerantriebs 10 von 1 gegeben.The thermoplastic material is preferably an aliphatic polyamide, in particular a polyamide 46, or an aromatic polyamide. As a result, a particularly low-noise, vibration-free, low-friction, low-wear and consequently virtually life-long maintenance-poor running of the transmission of the wiper drive 10 from 1 given.

Der thermoplastische Kunststoff ist bevorzugt zumindest bereichsweise mit einer Armierung bzw. Verstärkung ausgerüstet, die z.B. mit Glasfasern, mit Kohlefasern, mit Aramid^®-Fasern, mit Naturfasern, mit Glaskörpern, mit Graphit, mit Bornitrit oder mit einer Kombination von mindestens zwei der genannten Armierungskomponenten gebildet sein kann. Die vorstehend erläuterte Materialauswahl kann auch für die Schnecke 26 des Getriebes 24 von 1 verwendet werden. Weiterhin können das Segmentrad 30 und die Schnecke 26 auch mit einem duroplastischen Kunststoff gebildet sein. In dem thermoplastischen Kunststoff kann eine Vielzahl von gleichmäßig und/oder ungleichmäßig verteilt angeordneten Ausnehmungen, Vertiefungen, Durchgängen, Durchbrüchen, Bohrungen, Poren oder Kavitäten zur weiteren, im Idealfall weitestgehend festigkeitsneutralen Gewichtsreduzierung des Segmentrads 30 vorgesehen sein. Darüber hinaus kann zur weiteren Steigerung der mechanischen Belastbarkeit des Getriebes 24 von 1 für das Segmentrad 30 ein Hochleistungskunststoff, wie zum Beispiel ein Polyketon, ein Polyoxymethylen oder ein Polyphthalamid, zum Einsatz kommen.The thermoplastic material is preferably at least partially equipped with a reinforcement or reinforcing, for example, with glass fibers, with carbon fibers, with Aramid ^® fibers, with natural fibers, with glass bodies, with graphite, with boron nitride or with a combination of at least two of the above Armierungskomponenten can be formed. The material selection explained above can also be used for the screw 26 of the transmission 24 from 1 be used. Furthermore, the segment wheel 30 and the snail 26 also be formed with a thermosetting plastic. In the thermoplastic material, a plurality of uniformly and / or unevenly distributed recesses, depressions, passages, openings, holes, pores or cavities for further, ideally largely neutral strength weight reduction of the segment wheel 30 be provided. In addition, to further increase the mechanical strength of the transmission 24 from 1 for the segmented wheel 30 a high performance plastic, such as a polyketone, a polyoxymethylene or a polyphthalamide, are used.

Zur weiteren Optimierung des Drehmomentübertragungsvermögens zwischen dem Segmentrad 30 und der Abtriebswelle 34 kann an der Abtriebswelle 34 mindestens ein hebelartiges Kopplungselement 80 vorgesehen sein, das hier exemplarisch mit einem vorzugsweise zylindrischen, stiftartigen Vorsprung 82 gebildet ist. Dieser ist bevorzugt radial auswärts gerichtet und verläuft vorzugweise senkrecht zur Längsmittelachse 32. Des Weiteren ist der Vorsprung 82 bevorzugt zumindest bereichsweise in das das Segmentrad 30 ausbildende thermoplastische Kunststoffmaterial eingebettet. To further optimize the torque transfer capability between the segment wheel 30 and the output shaft 34 can be on the output shaft 34 at least one lever-like coupling element 80 be provided here by way of example with a preferably cylindrical, pin-like projection 82 is formed. This is preferably directed radially outward and preferably runs perpendicular to the longitudinal central axis 32 , Furthermore, the lead is 82 preferably at least partially in the segment wheel 30 embedded thermoplastic plastic material embedded.

Der stegartige Vorsprung 82 kann z.B. mit einem metallischen Material gebildet sein und mit der gleichfalls bevorzugt aus einem Metall bestehenden Abtriebswelle 34 verschweißt, verlötet, verstemmt oder auf andere Art und Weise mit dieser verbunden sein. Weiterhin kann der Vorsprung 82 in einer Querbohrung der Abtriebswelle 34 unter Schaffung eines Pressschlusses oder durch Kälteschrumpfen des Vorsprungs 82 befestigt sein.The web-like projection 82 may be formed, for example, with a metallic material and with the likewise preferably made of a metal output shaft 34 welded, soldered, caulked or otherwise connected to this. Furthermore, the projection 82 in a transverse bore of the output shaft 34 creating a press fit or by cold shrinking the projection 82 be attached.

Alternativ oder ergänzend kann das mindestens eine Kopplungselement 80 mit einem fächerartigen Blech 84 gebildet sein, das wiederum drehfest mit der Abtriebswelle 34 verbunden ist und bevorzugt zumindest bereichsweise in den thermoplastischen Kunststoff des Segmentrads 30 eingebettet ist. Das Blech 84 weist im axialen Querschnitt vorzugsweise eine mit dem Segmentrad 30 im Wesentlichen korrespondierende, bevorzugt wiederum kreissektorförmige Formgebung mit einer nicht bezeichneten Höhe auf, die vorzugsweise deutlich kleiner als die axiale Höhe 46 des Segmentrads 30 bemessen ist. Das Blech 84 ist bevorzugt vollständig in den thermoplastischen Kunststoff des Segmentrads 30 eingebettet und kann z.B. mit einem, der besseren zeichnerischen Übersicht halber nicht dargestellten Lochblech oder mit einem gleichfalls nicht eingezeichneten Wellblech, dessen Wellenkämme dann in Relation zur Längsmittelachse 32 radial auswärts gerichtet verlaufen, gebildet sein. Die Verbindung zwischen dem Blech 84 und der Abtriebswelle 34 kann wiederum durch Schweißen, Löten oder eine andere zumindest nur schwer wieder lösbare bzw. nicht zerstörungsfrei lösbare Fügetechnik erfolgen.Alternatively or additionally, the at least one coupling element 80 with a fan-shaped sheet metal 84 be formed, which in turn rotatably connected to the output shaft 34 is connected and preferably at least partially in the thermoplastic material of the segment wheel 30 is embedded. The sheet 84 has in axial cross-section preferably one with the segment wheel 30 substantially corresponding, preferably in turn circular sector-shaped shape with a not designated height, which is preferably much smaller than the axial height 46 of the segment wheel 30 is measured. The sheet 84 is preferably completely in the thermoplastic material of the segment wheel 30 embedded and can, for example, with a, for better graphic clarity not shown half-plate or with a likewise not shown corrugated iron whose crests then in relation to the longitudinal central axis 32 run radially outward, be formed. The connection between the sheet metal 84 and the output shaft 34 can in turn be done by welding, soldering or another at least difficult to be solved again or not destructive releasable joining technique.

3 zeigt die bevorzugt zylindrische Schnecke 26 von 1, die hier illustrativ im Eingriff mit einem der Randbereiche 56, 58 der Verzahnung 50 des Segmentrads 30 von 1 und 2 steht. Hierbei bilden die Nicht-Globoidverzahnungen 72, 74 der Randbereiche 56, 58 beim Kämmen mit der Schnecke 26 bzw. beim Eingreifen in die Schnecke 26 vorzugsweise jeweils nur kleinflächige, näherungsweise ovale Tragflächen 100 aus, die sich bevorzugt nur über einen kleinen Teil der Fläche der Zahnflanken 102 der Nicht-Globoidverzahnungen 72, 74 hinweg erstrecken. Hierdurch ist das Drehmomentübertragungsvermögen bzw. die Drehmomentübertragungsfähigkeit des Getriebes 24 von 1 insbesondere in den Endlagen der Abtriebswelle 34 von 1 und 2 reduziert (vgl. insb. 1). 3 shows the preferred cylindrical screw 26 from 1 illustratively engaged with one of the peripheral areas 56 . 58 the gearing 50 of the segment wheel 30 from 1 and 2 stands. Here are the non-globoidverzahnungen 72 . 74 the border areas 56 . 58 when combing with the snail 26 or when engaging in the screw 26 preferably only small area, approximately oval wings 100 out, which preferably only over a small part of the surface of the tooth flanks 102 non-globoid gears 72 . 74 extend. As a result, the torque transmission capability or the torque transmission capability of the transmission 24 from 1 especially in the end positions of the output shaft 34 from 1 and 2 reduced (see esp. 1 ).

4 zeigt die bevorzugt zylindrische Schnecke 26 von 1 und 3, die hier abweichend von 3 illustrativ im Eingriff mit dem Mittenbereich 54 der Verzahnung 50 des Segmentrads 30 von 1 und 2 steht. Dessen Globoidverzahnung 70 bildet beim Kämmen mit der Schnecke 26 bevorzugt zumindest in etwa kreisringsektorförmige und die kämmenden Zahnflanken 112 der Globoidverzahnung 70 – im Gegensatz zu 3 – fast vollständig einnehmende Tragflächen 110 aus. Aufgrund der im Verhältnis zu den Zahnflanken 112 der Globoid-Verzahnung 70 großflächigen Tragflächen 110 wird das Drehmomentübertragungsvermögen des Getriebes 24 von 1 und 2 in der Mittellage der Abtriebswelle 34 von 1 und 2 signifikant gesteigert. 4 shows the preferred cylindrical screw 26 from 1 and 3 that deviate from here 3 illustratively engaged with the center area 54 the gearing 50 of the segment wheel 30 from 1 and 2 stands. Its globoid teeth 70 makes while combing with the snail 26 preferably at least approximately circular sector-shaped and the meshing tooth flanks 112 the globoid gearing 70 - in contrast to 3 - almost completely absorbing wings 110 out. Due to the relative to the tooth flanks 112 the globoid gearing 70 large wings 110 becomes the torque capacity of the transmission 24 from 1 and 2 in the middle position of the output shaft 34 from 1 and 2 increased significantly.

Abweichend von der hier dargestellten zylindrischen Schnecke 26, kann diese gegebenenfalls auch als eine Globoid-Schnecke ausgebildet sein. Die mit einer Nicht-Globoidverzahnung ausgerüsteten Randbereiche des Segmentrads 30 erlauben jedoch einen vereinfachten Zusammenbau des im Übrigen bevorzugt mit einer Globoid-Verzahnung 70 versehenen Segmentrads 30. Beim Zusammenbau des Wischerantriebs 10 von 1 wird zu diesem Zweck bevorzugt zunächst nur die Schnecke 26 in das Getriebegehäuse (vgl. 1) eingesetzt. Anschließend wird das Segmentrad 30 vorzugsweise so in Bezug zu der Längsmittelachse 32 von 1 und 2 verdreht bzw. rotiert eingesetzt, das zunächst nur einer der beiden Randbereiche 56, 58 von 3 des Segmentrads 30, in denen die Nicht-Globoidverzahnung 72 ausgebildet ist, mit der Schnecke 26 kämmt. Hierdurch entfällt das nachträgliche Einspuren der Schnecke 26 in das Segmentrad 30. Alternativ hierzu ist es möglich, das Segmentrad 30 bei schon im Getriebegehäuse 16 von 1 montierter Schnecke 26 so einzusetzen, dass sich die Schnecke 26 auf einer der Verzahnung 50 des Segmentrads 30 gegenüberliegenden Seite bzw. auf der verzahnungsfreien, unverzahnten Seite des Segmentrads 30 befindet.Notwithstanding the cylindrical screw shown here 26 , this may optionally also be designed as a globoid worm. The edge areas of the segment wheel equipped with non-globoid teeth 30 However, allow a simplified assembly of the rest, preferably with a globoid toothing 70 provided Segmentrads 30 , When assembling the wiper drive 10 from 1 For this purpose, initially only the screw is preferred 26 in the gear housing (see. 1 ) used. Subsequently, the segment wheel 30 preferably so in relation to the longitudinal central axis 32 from 1 and 2 used twisted or rotated, the first only one of the two edge areas 56 . 58 from 3 of the segment wheel 30 in which the non-globoidverzahnung 72 is formed with the snail 26 combs. This eliminates the subsequent meshing of the screw 26 in the segment wheel 30 , Alternatively, it is possible the segment wheel 30 already in the gearbox 16 from 1 mounted screw 26 to insert so that the snail 26 on one of the teeth 50 of the segment wheel 30 opposite side or on the tooth-free, untoothed side of the segment wheel 30 located.

Durch das mäßige Bestromen des Antriebsmotors 20 von 1 bei einer geringen elektrischen Versorgungsspannung, die gerade zum Anlaufen des Antriebsmotors 20 ausreicht, wird das Segmentrad 30 – gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer geeigneten Feder zum Erzeugen einer umfangsseitigen Vorspannkraft – langsam in die Schnecke 26 eingedreht und eingespurt. Nach dem vollständigen Zusammenbau des Wischerantriebs 10 von 1 kann gegebenenfalls noch mindestens ein mechanischer Anschlag für das Segmentrad 30 in das Getriebegehäuse 16 einsetzt werden und das Segmentrad 30 mit Hilfe des Antriebsmotors 20 bis an den Anschlag zurück geschwenkt werden, um eine definierte Ausgangslage der Abtriebswelle 34 zu gewährleisten.Due to the moderate energizing of the drive motor 20 from 1 at a low electrical supply voltage, just to start the drive motor 20 is sufficient, the segment wheel 30 - Where appropriate, with the aid of a suitable spring for generating a circumferential biasing force - slowly into the screw 26 screwed in and meshed. After complete assembly of the wiper drive 10 from 1 Optionally, at least one mechanical stop for the segment wheel 30 in the gearbox 16 be used and the segment wheel 30 with the help of the drive motor 20 be pivoted back to the stop back to a defined starting position of the output shaft 34 to ensure.

Claims

Wiper drive ( 10 ) for a wiper system ( 12 ) of a means of locomotion, with a drive motor ( 20 ) and a transmission ( 24 ), whereby the transmission ( 24 ) one about a longitudinal central axis ( 32 ) rotatably mounted output shaft ( 34 ) for fastening a wiper arm ( 38 ) of the wiper system ( 12 ) and the output shaft ( 34 ) by means of the transmission ( 24 ) from the drive motor ( 20 ) about the longitudinal central axis ( 32 ) is rotationally drivable, characterized in that the output shaft ( 34 ) rotatably with a segmented wheel ( 30 ) of the transmission ( 24 ) and the segment wheel ( 30 ) with one of the drive motor ( 20 ) Rotary drivable screw ( 26 ) is engaged.

Wiper drive according to claim 1, characterized in that the segment wheel ( 30 ) in the axial cross section a circular segment ( 42 ) with an extension angle ( 44 ) in the range of 90 ° to 180 °, preferably of 150 °.

Wiper drive according to claim 1 or 2, characterized in that on a peripheral surface ( 48 ) of the segment wheel ( 30 ) a gearing ( 50 ) is formed, which has a gearing angle range ( 52 ) from 90 ° to 180 °, preferably 150 °.

Wiper drive according to one of the preceding claims, characterized in that the toothing ( 50 ) a middle area ( 54 ) and at least one peripherally adjoining edge region ( 56 . 58 ) having.

Wiper drive according to claim 4, characterized in that the toothing ( 50 ) of the middle area ( 54 ) in the manner of a globoid toothing ( 70 ) is trained.

Wiper drive according to claim 4 or 5, characterized in that the toothing ( 50 ) of the at least one edge region ( 56 . 58 ) in the manner of a non-globoid gearing ( 72 . 74 ) is trained.

Wiper drive according to one of claims 4 to 6, characterized in that the at least one edge region ( 56 . 58 ) over a gearing angle range ( 60 . 62 ) extends from 10 ° to 40 °.

Wiper drive according to one of the preceding claims, characterized in that a radius (R _r ) of the at least one edge region ( 56 . 58 ) greater than a radius (R _m ) of the central region ( 54 ).

Wiper drive according to one of the preceding claims, characterized in that the output shaft ( 34 ) at least one coupling element ( 80 ) for increasing the segment wheel ( 30 ) on the output shaft ( 34 ) Transmittable torque.

Wiper drive according to claim 9, characterized in that the at least one coupling element ( 80 ) with at least one radially outward projection ( 82 ) is formed, which at least partially into the segment wheel ( 30 ) is embedded.

Wiper drive according to claim 9 or 10, characterized in that the at least one coupling element ( 80 ) with at least one sheet ( 84 ), in particular with a perforated plate or with a corrugated sheet is formed.

Wiper drive according to one of the preceding claims, characterized in that the segment wheel ( 30 ) is formed with a thermoplastic material and produced by injection molding.

Wiper drive according to claim 12, characterized in that the thermoplastic material is an aliphatic polyamide, in particular a polyamide 46, or an aromatic polyamide.

Wiper drive according to claim 12, characterized in that the thermoplastic material is a high-performance plastic, in particular a polyketone, a polyoxymethylene or a polyphthalamide.

Wiper drive according to one of claims 12 to 14, characterized in that the thermoplastic material has a reinforcement comprising glass fibers, carbon fibers, Aramid ^® fibers, natural fibers, glass bodies, graphite, boron nitride or a combination of at least two of said components is formed.