DE3740312C2 - Antriebsvorrichtung, insbesondere für eine Scheibenwischeranlage an einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Antriebsvorrichtung, die insbesondere für eine Scheibenwischeranlage an einem Kraftfahrzeug verwendet wird und die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.

Bei manchen Antrieben soll die Abtriebswelle nach dem Abschalten der Antriebsvorrichtung eine genau definierte, innerhalb bestimmter Toleranzen liegende Ruhelage einnehmen. Dies gilt beispielsweise auch für Scheibenwischeranlagen, bei denen das Wischblatt nach dem Abschalten möglichst nahe am Scheibenrand geparkt werden soll. Bei den in üblicher Weise von einem Elektromotor angetriebenen Scheibenwischern wird der Elektromotor beim Einfahren der Wischer in die Ruhelage durch Kurzschluß abgebremst. Diese elektrische Bremse führt nicht immer zu einer befriedigend genauen Ruhelage. Diese ist immer noch in zu starkem Maße von der Batteriespannung und/oder dem Scheibenzustand abhängig. Auch das in einem Getriebe meist vorhandene Spiel zwischen einzelnen Getriebegliedern trägt dazu bei, daß nicht immer die gewünschte Ruhelage eingenommen wird. Das Getriebespiel bewirkt auch, daß während des Betriebs die Umkehrstellungen des Scheibenwischers nicht exakt eingehalten werden.

Bei einer aus der DE-OS 35 14 199 bekannten Scheibenwischeranlage hat man dieses Problem dadurch zu lösen versucht, daß man den Pendelwinkel der Abtriebswelle durch jeweils einen Anschlag am verdrehsicher mit der Abtriebswelle verbundenen Ritzel und einen gehäusefesten Gegenanschlag für jede Drehrichtung begrenzt hat. Das Ritzel weist dabei eine Zahnlücke auf, die größer ist als die Zahnteilung, und die beiden die Zahnlücke begrenzenden Zähne wirken als Anschläge des Ritzels über einen Druckübertrager mit den Gegenanschlägen zusammen. Zwei Zähne des Ritzels kann man nur dann als Anschläge verwenden, wenn für die Zahnlücke eine bestimmte Größe möglich ist. Schwierig wird es deshalb, wenn der Schwenkwinkel der Abtriebswelle sehr groß ist oder wenn ein kleines Ritzel verwendet werden soll, für das auch bei einem begrenzten Schwenkwinkel der Abtriebswelle eine Verzahnung fast über den gesamten Umfang notwendig ist.

Bei der bekannten Antriebsvorrichtung können die als Anschläge verwendeten Zähne des Ritzels als radial vorspringende Ansätze betrachtet werden. Der dadurch bedingte radiale Eingriff zwischen den Anschlägen des Ritzels und den Gegenanschlägen bzw. dem Druckbegrenzer erfordert viel Platz im Getriebegehäuse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß der Platzbedarf im Getriebegehäuse nur klein ist und daß auch bei der Verwendung eines sehr kleinen Ritzels der Pendelwinkel der Antriebswelle durch Anschläge begrenzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Anschlag am Ritzel ein axial vorspringender Ansatz ist. Dies ermöglicht eine Konstruktion, bei der die Mittel zur Begrenzung des Pendelwinkels der Antriebswelle ganz innerhalb des Kopfkreises des Ritzels angeordnet sein können. Auch ist mit einer solchen Konstruk­ tion prinzipiell eine Verzahnung des Ritzels über seinen ge­ samten Umfang möglich.

Aus der DE-OS 23 40 100 ist eine Getriebeeinrichtung bekannt, bei der ein Zapfen axial aus einem Ritzel hervorragt und in das Langloch eines Zahnsegments 15 eingreift, das um einen gehäusefesten Punkt verschwenkbar ist. Die kontinuierliche Drehbewegung des Zapfens bewirkt eine hin- und hergehende Schwenkbewegung des Zahnsegments, so daß ein mit dem Zahnseg­ ment zusammenwirkendes weiteres Ritzel eine Abtriebswelle mal in die eine, mal in die andere Richtung antreibt. Der axial vorstehende Zapfen ist integraler Bestandteil der in der DE-OS 23 40 100 vorgeschlagene Getriebeanordnung und soll zusammen mit der weiteren Ausbildung des Getriebes eine zyklische Dreh­ richtungsumkehr der Antriebsachse bewirken. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Pendelwinkel der Abtriebswelle durch Anschläge zu begrenzen, wird damit nicht gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Antriebs­ vorrichtung kann man den Unteransprüchen entnehmen. So wird insbesondere eine Ausführung bevorzugt, bei der gemäß Anspruch 2 der Ansatz beide Anschläge am Ritzel bildet. Dabei ist der Ansatz vorzugsweise ein in eine Bohrung des Ritzels eingesetz­ ter Stift. Die Bohrung befindet sich vorteilhafterweise gemäß Anspruch 5 an einem Zahn des Ritzels, der in Umfangsrichtung größer ist als die übrigen Zähne.

Günstig ist es, wenn das Getriebegehäuse gemäß Anspruch 8 eine kreisbogenförmige Nut aufweist, in die der Ansatz des Ritzels eingreift.

Bevorzugt wird dabei eine Ausführung, bei der gemäß Anspruch 9 vor jedem Ende der Nut ein Segment aus elastischem Werkstoff in der Nut liegt. Die beiden Segmente sind vorteilhafterweise durch eine dünnen Steg einstückig miteinander verbunden. Zur Sicherung der Segmente in der Nut ist gemäß Anspruch 11 eine die Abtriebswelle umgebende Anlaufscheibe vorgesehen.

Durch eine Ausbildung gemäß Anspruch 12 kann die Flächenpressung zwischen einem die beiden Anschläge am Ritzel bildenden, zylindrischen Ansatz und den Gegenanschlägen gering gehalten werden.

Zwei erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele einer Antriebsvorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen soll die Erfindung nun näher erläutert werden, wobei auch auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen eingegangen wird.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Antriebsvorrichtung mit offenem Getriebegehäuse in einer Ansicht in Richtung der Abtriebswelle,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II durch das unbestückte Getriebegehäuse,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Abtriebswelle, Schwinge und Koppelstange des Getriebes entlang der Linie III-III aus Fig. 1,

Fig. 4 eine Teilansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels mit elastischen Segmenten als Gegenanschläge für einen Stift am Ritzel,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V aus Fig. 4 und

Fig. 6 eine Ansicht der elastischen Segmente aus den Fig. 4 und 5.

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung sind Getriebemotoren für eine Scheibenwischeranlage eines Kraftfahrzeugs. Sie umfassen ein zylindrisches Gehäuse 10 für den eigentlichen Elektromotor und ein daran angeflanschtes Getriebegehäuse 11. Aus dem Motorgehäuse 10 ragt die Motorwelle als Schnecke 12 in eine Ausbuchtung 13 des Getriebegehäuses 11 hinein. Mit der Schneckenwelle 12 kämmt ein Kurbelrad 14, das auf einem Stehbolzen 16 drehbar gelagert ist.

Dieser ist verdrehsicher in ein Befestigungsauge 17 eingepreßt, das sich im Boden 18 des Getriebegehäuses 11 befindet.

Exzentrisch zu dem Stehbolzen 16 trägt das Kurbelrad 14 einen Bolzen 25, der über die den Boden 18 des Getriebegehäuses 11 abgewandte Seite des Kurbelrades 14 vorsteht und den eine Koppelstange 26 mit einer Bohrung 27 übergreift. Über der Koppelstange 26 ist der Exzenterbolzen 25 von einer Kappe 24 abgedeckt, über die bei geschlossenem Getriebegehäuse die Koppelstange 26 direkt an einem Deckel des Getriebegehäuses abgestützt ist. An ihrem dem Exzenterbolzen 25 entfernten Ende ist die Koppelstange 26 zu einem Zahnsegment 28 geformt, das von einer Doppelschwinge 29 in Eingriff mit einem Ritzel 30 gehalten wird, das drehfest auf einer Abtriebswelle 31 sitzt. Die Abtriebswelle 31 verläuft parallel zum Stehbolzen 16 und ist über zwei nicht näher dargestellte Lagerbuchsen in einem Lagerauge 33 des Getriebegehäuses 11 drehbar gelagert. Die Doppelschwinge 29 ist mit ihrem einen Ende drehbar an die Abtriebswelle 31 und mit ihrem anderen Ende drehbar an die Koppelstange 26 angelenkt, wobei an der Koppelstange 26 die Lagerachse und die Achse des Zahnsegments 28 zusammenfallen.

Im Betrieb wird das Kurbelrad 14 vom Elektromotor über die Schnecke 12 in eine bestimmte Drehrichtung angetrieben und nimmt dabei den Exzenterbolzen 25 mit, der somit um die Achse des Stehbolzens 16 kreist. Die Koppelstange 26 muß der Bewegung des Exzenterbolzens 25 folgen und eine hin- und hergehende Bewegung ausführen, der eine Schwenkbewegung überlagert ist. Die Bewegung der Koppelstange 26 wird über das Zahnsegment 28 und das Ritzel 30 in eine pendelnde Drehwegung der Abtriebswelle 31 umgewandelt. Dabei sollen nun die Umkehrpositionen der Abtriebswelle während des Betriebs möglichst unverändert beibehalten werden. Ebenso soll nach dem Ausschalten der Antriebsvorrichtung die Ruhelage der Abtriebswelle, die in den betrachteten Ausführungsbeispielen mit einer Umkehrlage identisch ist, sehr genau erreicht werden.

Es sind deshalb Maßnahmen vorgesehen, durch die der Einfluß des zwischen den einzelnen Getriebegliedern vorhandenen Spiels auf die Umkehrlagen und die Ruhelage der Abtriebswelle ausgeschaltet werden soll. Und zwar wird die Pendelbewegung der Abtriebswelle in den Umkehrlagen durch Anschläge begrenzt. Einer dieser Anschläge ist am Ritzel 30 vorgesehen und wird durch einen axial zum Boden 18 des Getriebegehäuses 11 vorspringenden Ansatz gebildet. Dieser Ansatz ist ein Stift 40, der in eine Bohrung 41 des Ritzels 30 eingepreßt ist. Die Bohrung 41 des Ritzels 30 befindet sich in der Mitte eines Zahns 42 des Ritzels 30, der in Umfangsrichtung größer als die übrigen Zähne 43 des Ritzels ist. Die Anordnung des Stifts 40, der auf das Ritzel 30 Kräfte vorzugsweise in Umfangsrichtung des Ritzels 30 überträgt, in der Mitte des Zahns 42 vermindert das Risiko eines Bruchs am Ritzel 30. Der größere Zahn 42 erstreckt sich dabei von einer Zahnlücke 44 aus über ein Maß, das dem Abstand der einander abgewandten Flanken 45 zweier zueinander benachbarten, kleineren Zähne 43 entspricht. Die Flanken des großen Zahns 42 besitzen dieselbe Form wie die Flanken der kleineren Zähne 43.

Unter Umständen kann man anstelle des in eine Bohrung des Ritzels eingepreßten Stiftes auch einen Ansatz verwenden, der unmittelbar an das Ritzel angeformt ist.

Der Stift 40 greift in eine kreisbogenförmige Nut 50, die in den Boden 18 des Getriebegehäuses 11 eingelassen ist.

Bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 3 erstreckt sich die Nut 50 über einen Winkel, der unter Berücksichtigung des Durchmessers des Stifts 40 dem Schwenkwinkel der Abtriebswelle 31 entspricht. Die Enden der Nut sind zylindrisch gekrümmt, so daß bei einem Anschlagen des Stifts 40 an diesen Enden 51 nur eine geringe Flächenpressung entsteht.

Im Betrieb wird der Stift 40 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Abtriebswelle 31 in der Nut 50 hin- und herbewegt. Dabei stößt er, wenn die Abtriebswelle und z. B. ein von ihr getragener Scheibenwischer eine Umkehrlage erreicht hat, gegen ein Ende 51 der Nut 50 und legt damit jeweils den Umkehrpunkt für die Abtriebswelle und den Scheibenwischer fest. Das gesamte unvermeidliche Spiel im Getriebe wird auf die der vorangegangenen Schwenkrichtung entgegengesetzte Seite gebracht und kann sich nicht auf die Umkehrlage der Abtriebswelle und eines Scheibenwischers auswirken.

Bei der Ausführung nach den Fig. 4 bis 6 sind zur Reduzierung der Anschlaggeräusche in die Nut 50 Gummisegmente 60 eingesetzt, die vor den Enden 51 der Nut 50 liegen. Der Winkel zwischen den beiden Enden 51 der Nut 50 ist deshalb auch unter Berücksichtigung des Durchmessers des Stiftes 40 größer als der Schwenkwinkel der Abtriebswelle 31. Erst die Segmente 60 reduzieren den freien Weg des Stifte 40 auf den Schwenkwinkel. Eine Anlaufscheibe 61, die zwischen der Schwinge 29 und dem Gehäuse 11 liegt und die Abtriebswelle 31 umgibt, hält die Segmente 60 in der Nut 50. Im Bewegungsbereich des Stiftes 40 ist die Anlaufscheibe 61 so ausgebildet, daß sie die Bewegung des Stiftes 40 nicht behindert. So kann sie z. B. eine ringförmige Aussparung besitzen oder es kann ihre Außenkontur radial zurückgesetzt sein.

Um die Gummisegmente 60 als ein einziges Stück handhaben zu können, sind sie, wie Fig. 6 zeigt, über einen dünnen Steg 62 miteinander verbunden, der sich zwischen den beiden Enden 51 der Nut 50 erstreckt.

Claims (12)

1. Antriebsvorrichtung, insbesondere für eine Scheibenwischeranlage an einem Kraftfahrzeug, mit einem Antriebsmotor und einem diesem nachgeordneten in einem Getriebegehäuse (11) untergebrachten Getriebe, mit einer pendelnd angetriebenen Abtriebswelle (31), mit der verdrehsicher ein Ritzel (30) verbunden ist, sowie mit jeweils einem Anschlag (40) am Ritzel (30) und einem gehäusefesten Gegenanschlag (51, 60) für jede Drehrichtung zur Begrenzung des Pendelwinkels der Abtriebswelle (31), dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag am Ritzel (30) ein axial vorspringender Ansatz (40) ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (40) beide Anschläge am Ritzel (30) bildet.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz ein in eine Bohrung (41) des Ritzels (30) eingepreßter Stift (40) ist.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz an das Ritzel angeformt ist.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (30) einen Zahn (42) aufweist, der in Umfangsrichtung größer als die übrigen Zähne (43) des Ritzels (30) ist, und daß sich der Ansatz (40) an diesem Zahn (42) befindet.

6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ansatz (40) in der Mitte des größeren Zahns (42) befindet.

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der größere Zahn (42) von einer Zahnlücke (44) aus über ein Maß erstreckt, das dem Abstand der einander abgewandten Flanken (45) zweier benachbarter, kleinerer Zähne (43) entspricht.

8. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (11) eine kreisbogenförmige Nut (50) aufweist, in die der Ansatz des Ritzels (30) eingreift.

9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor jedem Ende (51) der Nut (50) ein Segment (60) aus elastischem Werkstoff in der Nut (50) liegt.

10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Segmente (60) durch einen dünnen Steg (62) einstückig miteinander verbunden sind.

11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Abtriebswelle (31) umgebende Anlaufscheibe (61) die Segmente (60) in der Nut (50) hält.

12. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (40) am Ritzel (30) zylindrisch ausgebildet ist und daß die Gegenanschläge (51, 60) ebenfalls zylindrisch gekrümmt sind.