DE3247421C2 - Antriebsvorrichtung, insbesondere für Scheibenwischer von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Eine Antriebsvorrichtung für Scheibenwischer von Kraftfahrzeugen besitzt ein topfförmiges Getriebegehäuse und ein darin drehbar gelagertes Antriebsrad mit einer exzentrischen Bohrung. In die Bohrung ist ein Bolzen mit einem ersten Ende eingesetzt, nahe dessen zweitem Ende eine Schubstange angreift, die mit weiteren Getriebeelementen in Eingriff steht. Der Bolzen stützt sich mit seinem zweiten Ende über ein Gleitstück am Getriebegehäuse ab, welches als Abdeckkappe ausgebildet ist, die mit ihrer Kuppe an einer Innenfläche des Getriebegehäuses anliegt, das zweite Ende des Bolzens übergreift und sich mit ihrem Rand an der Schubstange abstützt. Dadurch wird die Lage des Antriebsrades und der Schubstange in den vorgesehenen Ebenen gesichert, ohne daß aufwendige Arbeitsverfahren wie Rändelungen etc. am Bolzen oder an den genannten Getriebeelementen vorzunehmen wären.

Description

aufgrund nicht maßgenauer Fertigung des Zapfens und/ oder der zentrischen Schneckenradbohrung unzulässiges Spiel auftritt.

Die genannten Nachteile lassen sich auch nicht allein durch eine Vergrößerung der Kuppe des pilzförmigen Gleitstücks beseitigen, da diese dann gegenüber dem Stiel unverhältnismäßig breit wäre und nun die Gefahr bestünde, daß der Stiel bei einem Verkanten der Schubstange und/oder des Schneckenrades durchbricht.

Aus der DE-OS 23 40 090 ist eine Antriebsvorrichtung bekannt, bei der das Gleitstück in eine Schubstangen-Ausnehmung eingesetzt ist, welche in der gedachten Verlängerung eines Zapfens oder Bolzens liegt, über welchen Drehmomente von einem Antriebsrad übertragen werden. Der Bolzen ist einstückig mit der Schubstange verbunden, insbesondere soll er aus ihr herausgepreßt sein. Mit letzterer Methode ist jedoch nur eine geringe Bolzenlänge erzielbar, wenn nicht die Stabilität der Schubstange aufgrund einer geringen Materialdicke leiden soll. Eine geringe Bolzenlänge hat jedoch den Nachteil, daß keine großen Drehmomente übertragen werden können, weil die Lagerfläche zwischen Bolzen und Antriebsrad zu klein ist. Beim Übertragen von großen Drehmomenten wird die Schubstange aufgrund ihrer exzentrischen Lagerung am Antriebsrad relativ stark in Bolzenachsrichtung gegen das Gleitstück und das Anlaufteil gedrückt. Bei einem aus der Schubstange herausgepreßten Bolzen besteht die Gefahr, daß es aufgrund seiner kleinen Lagerfläche zu einem Verschieben und zu einem Verkanten des Bolzens in der Lagerbohrung kommt. Dann treten zumindest aufgrund starksr Reibung unerwünschte Übertragungsverluste auf. Auch kann das Oberteil des Gleitstücks dabei abbrechen.

Die Antriebsvorrichtung nach der DE-OS 23 40 090 eignet sich daher nur für die Übertragung verhältnismäßig kleiner Momente.

Deswegen werden in der Praxis Ausführungen bevorzugt, bei denen über einen separaten Bolzen die Kräfte bzw. Momente übertragen werden. Ein solcher separater Bolzen kann als handelsübliches Bauteil peiswert in der notwendigen Materialstärke und mit geeigneten Abmessungen beschafft werden. Die Erfindung geht von solchen Ausführungen aus.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Antriebsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, deren Antriebsrad und/oder deren Schubstange wirkungsvoll gegen ein Verschieben entlang der Bolzenachse bzw. gegen ein Verkippen um die Bolzenachse gesichert sind, ohne daß teure Sicherungsteile oder konstenintensive Bearbeitungsverfahren notwendigsind.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch wird erreicht, daß das Gleitstück über den Bolzen gestülpt ist und damit vom Bolzen gehalten wird, sich aber großflächig auf der Schubstange abstützt. Damit unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand prinzipiell vom Stand der Technik. Bei der Ausführung nach dem DE-GM 80 01 379 ist zwar das Gleitstück ebenfalls am Bolzen fixiert, doch stützt sich dieses Gleitstück allein am Bolzen und nicht an der Schubstange ab. Bei der Ausführung nach der DE-OS 23 40 090 stützt sich das Gleitstück zwar an der Schubstange ab, ist aber zugleich auch in einer Ausnehmung der Schubstange fixiert. Dabei ist die Lösung nach der vorliegenden Anmeldung kostengünstiger als die Ausführungen nach dem Stand der Technik, <vo zur Verankerung des Glcilstückes entweder in den Bolzen oder in die Schubstange eine Ausnehmung eingearbeitet werden muli.

Da als Abdeckkappe ausgebildete Gleitstück verhindert, daß das Antriebsrad und/oder die Schubstange sich entlang der Bolzenachse verschieben oder gegeneinander verkanten können, weil tuch sein Rand an der Schubstange und seine Kuppe am Gehäuse abstützt. Dadurch ist der Abstand zwischen der am Gehäuse zugewandten Fläche der Schubstange im Bereich des Bolzens und der der Schubstange zugewandten Fläche des Gehäuses über seine gesamte Höhe durch das Gleitstück überbrückt. Wenn nun der Bolzen bei einer Drehbewegung des Antriebsrades aufgrund der an ihm angreifenden Fliehkräfte und durch die Schubstange ausgeübten Zug- bzw. Scherkräfte gegen das Gehäuse gedrückt wird, leitet die Abdeckkappe zumindestens einen Teil der vom Gehäuse auf den Bolzen ausgeübten Kräfte in die Schubstange ab. Ein Verkanten des Bolzens und damit der Schubstange und/oder des Antriebsrades ist deshalb nicht zu befürchten. Außerdem ist der von der Kuppe der Abdeckkappe berührte Gehäusebereich einer geringeren Druckbelastung unterworfen, da die Abdeckkappe mit einer großen Kappe ausgestattet werden kann, da sie breiter ist bzw. einen größeren Durchmesser besitzt als der Bolzen.

Dabei genügt es, wenn die Abdeckkappe lose auf den Bolzen aufgesetzt wird. Sie kann während des Betriebes nicht verlorengehen, da sie durch die Schubstange an ihrem einen und durch das Gehäuse an ihrem anderen Ende gehalten wird.

Wenn die Abdeckkappe jedoch auf den Bolzen aufklipsbar gestaltet ist, kann sie selbst vor der Montage des Gehäuses nicht verlorengehen.

Wenn die exzentrische, als Lager für den Bolzen vorgesehene Bohrung des Abtriebsrades außerdem als Sackbohrung ausgeführt ist, kann bei Verwendung der erfindungsgemäßen Abdeckkappe auf jegliche Profilierung des Bolzens verzichtet werden, da die Abdeckkappe mit der Innenseite der Kuppe ein axiales Verschieben des Bolzens verhindert oder zumindest derart begrenzt, daß es keine Auswirkung auf die Bewegungsübertragung hat. Der Bolzen kann demgemäß über seine gesamte Länge mit dem gleichen Durchmesser und einer glatten Oberfläche ausgeführt sein. Bei der genannten Auführungsform der Bohrung des Antriebsrades kann sogar auf ein Einpressen des Bolzens in eine der Bohrungen verzichtet werden. Dadurch können die Herstellkosten für die Antriebsvorrichtung gesenkt werden, insbesondere wenn die Abdeckkappe gemäß der in Anspruch 4 genannten Weiterbildung der Erfindung aus Kunststoff gefertigt ist.

Auch bei einem nicht mit einer Sackbohrung, sondern mit einer durchgehenden exzentrischen Bohrung als Bolzenlagerung bringt die Anwendung der vorliegenden Erfindung Vorteile. Die Abdeckkappe verhindert auch hier ein Verschieben der Schubstange entlang oder ein Verkippen derselben um die Bolzenachse. Um ein Verrutschen des Bolzens aus der exzentrischen Antriebsradbohrung zu vermeiden, wird vorgeschlagen, diesen mit Preßpassung in der besagten Bohrung festzulegen. Es könnte jedoch auch erwogen werden, den Bolzen länger zu gestalten und auch am anderen Ende mit einer Abdeckkappe zu versehen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläuter' in der die

Fig. ! einen Teilschnitt durch eine Antriebsvorrichtung üblicher Bauart, jedoch mit der erfindungsgemäßen Abdeckkappe, die

F i g. 2 eine Ansicht auf die Antriebsvorrichtung und

Fig. 3 abgewandelte Einzelheiten der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Antriebsvorrichtung im Schnitt und im unmontierten bzw. teilweise montierten Zustand zeigt.

Die Antriebsvorrichtung besitzt ein topfförmiges Getriebegehäuse 10 aus Polyoxymethylenoxid, das durch einen Getriebegehäusedeckel 11 abgeschlossen ist. In dem Getriebegehäuse 10 ist ein Schneckenrad 20 aus Polyoxymethylenoxid um einen in den Gehäuseboden 12 eingepreßten Zapfen 21 drehbeweglich gelagert, das in bekannter Weise von einer rotierenden Antriebswelle, nämlich der Schnecke 30, angetrieben wird. Das Schneckenrad 20 stützt sich am Gehäuseboden 12 ab und besitzt eine exzentrische Sackbohrung 22, in der ein Bolzen 40 aus Wälzlagerstahl drehbeweglich gelagert ist, an dem eine Schubstange 50 aus Wälzlagerstahl angreift. Die Schubstange 50 trägt ein erstes Zahnsegment 51, welches schwenkbar an einer insgesamt mit 60 bezeichneten Schwinge gelagert ist, zwischen deren beiden durch einen Lagerbolzen 61 verbundenen Hebel 62 und 63 ein zweites Zahnsegment 70 gelagert ist, welches mit dem ersten Zahnsegment 51 in Eingriff steht und drehfest mit einer Abtriebswelle 80 verbunden ist.

Bei der Drehbewegung des Schneckenrades 20 beschreibt der Bolzen 40 eine Kreisbahn und verstellt die Schubstange 50 zuerst in Pfeilrichtung 90 und danach in Pfeilrichtung 91. Dabei wird die Schwinge 60 um den Lagerbolzen 61 pendelnd angetrieben und das erste Zahnsegment 51 relativ zur Schwinge 60 verschwenkt. Das erste Zahnsegment 51 treibt dann das mit ihm kämmende Zahnsegment 70 und damit die Abtriebswelle 80 pendelnd an, auf der in bekannter Weise der Arm eines Scheibenwischers befestigt sein kann.

Wie die F i g. 1 bis 3 zeigen, ist der Bolzen 40 von zylindrischer Gestalt und über seine gesamte Länge mit dem gleichen Durchmesser sowie einer glatten Oberfläche ausgeführt. In der in F i g. 1 gezeigten Antriebsvorrichtung sitzt der Bolzen 40 mit seinem ersten Ende 41 in einer mit einem geringfügig größeren Durchmesser als der Bolzen 40 gestalteten Sackbohrung 22 und mit seinem zweiten Ende 42 in einer mit einem geringfügig kleineren Durchmesser als der Bolzen 40 gestalteten durchgehenden Bohrung 52 der Schubstange 50, oder anders ausgedrückt, mit Gleitpassung in der Sackbohrung 22 und mit Preßpassung in der Schubstangenbohrung 52. Auf das zweite, geringfügig aus der Schubstangenbohrung 52 ragende Ende 42 des Bolzens 40 ist eine Abdeckkappe 100 aus einem kohlenstoffaserverstärkten Polyamid aufgeklipst. die eine runde Kuppe 101 besitzt, mit der sie an der Innenfläche des Getriebegehäusedeckels 11 anliegt. Mit ihrem heruntergezogenen Rand 102 stützt sich die Abdeckkappe 100 an der Schubstange 50 ab. Die Abdeckkappe 100 verhindert somit auf einfache und preiswerte Art und Weise, daß sich das Schneckenrad 20 und/oder die Schubstange 50 während des Betriebes der Antriebsvorrichtung in Richtung des Gehäusedeckels 11 verschieben oder gegeneinander verkanten können. Sobald der Bolzen 40 versucht, aufgrund der auf ihn einwirkenden Fliehkräfte in Richtung des Gehäusedeckels 11 aus der Sackbohrung 22 zu rutschen, drückt die Abdeckkappe 100 mit ihrem Rand 102 die Schubstange 50 und den kraftschlüssig mit ihr verbundenen Bolzen 40 in Richtung des Gehäusebodens 12 und damit in die Sackbohrung 22 zurück.

lnFig.3 ist dargestellt, wie der Bolzen 40 lose in zwei miteinander fluchtende, mit e^;nem geringfügig größeren Durchmesser als der Bolzen 40 gestalteten Bohrungen 22 und 52 eingesetzt wird. In der fertig montierten Antriebsvorrichtung sitzt der Bolzen 40 mit Gleitpassung in der Schubstange 50 und im Schneckenrad 20. Diese beiden Teile 20 und 50 können demgemäß relativ leicht um den Bolzen 40 verdreht werden. Der Bolzen 40 kann sich jedoch nicht in Richtung des Gehäusedeckels verschieben, da ihn die Innenseite 103 dann in die Bohrungen 52 und 22 zurückdrückt, weil die Kuppe der Abdeckkappe 100 auch bei dieser Ausführungsform am Gehäusedeckel anliegt. Auch die Schubstange 50 und das Schneckenrad 205 können sich nicht in Richtung des Gehäusedeckels verschieben, da sie der Rand 102 der Abdeckkappe 100 in Richtung des Gehäusebodens drückt.

Es ist sogar möglich, den Bolzen 40 als Lagerrolle und demgemäß mit einem noch kleineren Durchmesser als in der letztgenannten Ausführungsform auszuführen. Obwohl er dann mit relativ großem Spiel in den Bohrungen sitzt, ist auch hier durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Abdeckkappe kein Verschieben oder Verkanten von Schubstange und Antriebsrad zu befürchten.

Wie aus Vorstehendem ersichtlich ist, wird durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Abdeckkappe die Lage der Schubstange und des Antriebsrades in den vorgesehenen Ebenen auf einfache Art und Weise gewährleistet. Aufwendige Bearbeitungsverfahren am Bolzen oder an seinen Lagerflächen können anfallen, so daß die gesamte Antriebsvorrichtung kostengünstiger hergestellt und preiswerter angeboten werden kann.

Abschließend soll noch darauf hingewiesen werden, daß die Anwendung der Erfindung nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Getriebeart und -ausführung und auch nicht auf Bolzenverbindungen beschränkt ist. Ebenso ist die Fixierung eines beliebig angetriebenen und beliebig gestalteten Rades auf einer feststehenden Achse oder einer sich drehenden Welle möglich. Wesentlich ist nur, daß sich die Abdeckkappe sowohl mit der Kuppe als auch mit dem Rand abstützt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung, insbesondere für Scheibenwischer von Kraftfahrzeugen, mit einem Getriebe, welches die Drehbewegung einer Antriebswelle (30) in eine Pendelbewegung umwandelt und ein topfförmiges Getriebegehäuse (10) mit einem darin drehbar gealgerten Antriebsrad (20) besitzt, welches eine exzentrische Bohrung (22) aufweist, in die ein separater Bolzen (40) mit einem ersten Ende (41) eingesetzt ist, nahe dessen zweiten, freistehenden Ende (42) eine Schubstange (50) angreift, die mit weiteren Getriebeelementen (60, 70, 80) in Eingriff steht, wobei dieses zweite Ende (42) des Bolzens (40) über die Schubstange (50) hervorsteht und ein Gleitstück (100) hält, das mit einer Kuppe (101) an einer Innenfläche des Getriebegehäuses (10) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (100) als Abdeckkappe ausgebildet ist, welche das zweite Ende (42) des Bolzens (40) übergreift und sich mit ihrem Rand (102) an der Schubstange (50) abstützt.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckkappe (100) lose auf den Bolzen (40) aufgesetzt ist.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckkappe (100) auf den Bolzen (40) aufgeklipst ist.

4. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckkappe (100) aus einem verschleißfesten Kunststoff mit guten Gleiteigenschaften gefertigt ist.

5. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrische Bohrung (22) des Antriebsrades (20) als Sackbohrung und der Bolzen (40) mit zylindrischer Gestalt und über seine gesamte Länge mit dem gleichen Durchmesser sowie einer glatten Oberfläche ausgeführt ist.

6. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (40) mit Spielpassung sowohl in der Sackbohrung (22) als auch in einer Bohrung (52) der Schubstange (50) sitzt.

7. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (40) mit Gleitpassung sowohl in der Sackbohrung (22) als auch in einer Bohrung (52) der Schubstange sitzt.

8. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (40) mit Preßpassung in einer Bohrung (52) oder Gabelung der Schubstange (50) sitzt.

9. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrische Bohrung des Antriebsrades dieses auf seiner gesamten Höhe durchdringt und der Bolzen mit Preßpassung in der exzentrischen Bohrung und mit Gleitpassung in einer Bohrung der Schubstange sitzt.

10. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Antriebsrad (20) an seiner der Schubstange (50) fernen Seite am Gehäuse (10) abstützt.

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, insbesondere für Scheibenwischer von Kraftfahrzeugen, welche die im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale aufweist.

Eine derartige Antriebsvorrichtung ist beispielsweise aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift G 80 01 379 bekannt Hier besitzt das Getriebe eine Schnecke, die mit einem Schneckenrad kämmt, welches drehbar auf einem Zapfen gelagert ist, der mit einem ersten Ende in eine zentrische Bohrung des Schneckenrades eingesetzt ist und mit einem zweiten Ende fest in ein aus dem Getriebegehäuseboden angeformtes Lager eingepreßt ist. Das Schneckenrad besitzt eine exzentrische Sackbohrung, in die ein Bolzen mit einem ersten, glatten Ende eingesetzt ist. Bei einer ersten Ausführungsform ist der Bolzen als separates Teil ausgebildet und an seinem zweiten Ende mit einer achsparallelen Rändelung versehen, mit der er ii; eine Bohrung der Schubstange eingepreßt ist. Der Bolzen stützt sich über ein pilzförmiges, das heißt mit einem Stiel und einer Kuppe, jedoch über seine gesamte Länge mit einem kleineren Durchmesser als der Bolzen ausgeführten Gleitstück am Getriebegehäusedeckel ab. Deshalb kann der Bolzen bei einer Drehbewegung des Schneckenrades trotz der an ihm angreifenden Fliehkräfte und durch die Schubstange ausgeübten Zug- bzw. Scherkräfte nicht ungewollt aus der Sackbohrung rutschen.

Nach längerem Gebrauch oder bei nicht maßgenauer Fertigung der Schubstangenbohrung besteht jedoch die Gefahr, daß zwischen dem Bolzen und der Schubstangenbohrung Spiel auftritt und diese beim Betrieb der Antriebsvorrichtung entlang der Bolzenachsc hochrutscht. Durch die veränderte Lage der Schubstange findet deren Pendelbewegung in einer anderen als der geplanten Ebene statt, so daß sie mit den von ihr anzutreibenden Teilen außer Eingriff gelangen kann. Zumindestens muß aber mit Wirkungsverlusten bei der Kraftübertragung und unerwünschten Getriebegeräuschen gerechnet werden. Bei der zweiten, in der eingangs genannten Druckschrift dargestellten Ausführungsform kann zwar kein unzulässiges Spiel zwischen Bolzen und Schubstange auftreten, da beide Teile einstückig aus einem Werkstück hergestellt sind. Nach längerem Gebrauch oder bei nicht maßgenauer Fertigung der exzentrischen Schneckenradbohrung besteht jedoch die Gefahr, daß zwischen ihr und dem Bolzen Spiel auftritt und der Bolzen mitsamt der Schubstange beim Betrieb der Antriebsvorrichtung entlang der Bolzenachse hochrutschen will. Dieser Bewegung setzt zwar das auf die Schubstange in der gedachten Verlängerung der Bolzenachse aufgesetzte, wie in der zuvor besprochenen Ausführungsform ausgebildete pilzförmige Gleitstück einen Widerstand entgegen, dessen durch seine Kuppe gebildete Anlagefläche am Getriebegehäusedeckcl ist jedoch so klein, daß es aufgrund der auf sie von dem Deckel ausgeübten Druckkraft zu einem Verkanten der Schubstange gegenüber dem Schneckenrad kommen kann. Dann können auch hier die Schubstange und die von ihr anzutreibenden Teile außer Eingriff kommen oder nicht mehr genau in Eingriff zueinander geraten, so daß auch hier zumindest mit Wirkungsverlusten und unerwünschten Getriebegeräuschen gerechnet werden muß. Bei beiden Ausführungsformen kann es zu einer Beschädigung oder Zerstörung des pilzförmigen Glcitstückes und des Getriebegehäuses kommen, wenn das Schneckenrad von seinem Lager aus hochrutschi oder gegenüber diesem kippt, was vorkommt, wenn zwischen ihm und dem Zapfen nach längerem Gebrauch oder