DE3914230C2 - Antriebsvorrichtung, insbesondere für Scheibenwischer an Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Antriebsvorrichtung, die insbesondere für Scheibenwischer an Kraftfahrzeugen verwendet wird und ein drehbar gelagertes Getrieberad aus Kunststoff aufweist, das exzentrisch zu seiner Drehachse mit einem Auge zur Aufnahme eines Kurbelzapfens versehen ist.

Eine derartige Antriebsvorrichtung ist aus der DE-PS 32 47 421 bekannt. Bei dieser Antriebsvorrichtung ist an den Kurbelzapfen mit ihrem einen Ende eine Schubstange angelenkt, die an ihrem anderen Ende ein Zahnsegment trägt, das in Eingriff mit einem Ritzel gehalten wird, das drehfest auf einer Wischerwelle sitzt. Über ein solches sogenanntes Pendelgetriebe wird die rotierende Bewegung einer Motorwelle in eine pendelnde Bewegung der Wischerwelle umgewandelt, auf der ein über die Scheibe eines Kraftfahrzeugs fahrender Wischhebel befestigt werden kann.

Es hat sich nun gezeigt, daß die aus der DE-PS 32 47 421 bekannte und auch im serienmäßigen Einsatz in der Automobilindustrie bewährte Antriebsvorrichtung den gestellten Anforderungen dann nur noch knapp genügt, wenn bei großen zu wischenden Scheiben und entsprechend langen Wischblättern an der Wischerwelle ein sehr hohes Drehmoment zur Verfügung stehen muß und über die gesamte Lebensdauer eines Automobils der Wischwinkel sehr genau eingehalten werden soll. Es hat sich herausgestellt, daß sich bei sehr hohen zu übertragenden Kräften das Getrieberad im Bereich des Auges für den Kurbelzapfen allmählich verformt, so daß dieser keine genaue Festlage mehr einnimmt und sich die Toleranzen im Wischwinkel vergrößern.

Es ist ferner aus der DE-OS 34 28 796 eine Vorrichtung bekannt geworden, wobei ein Gelenkzapfen mittels eines axial wirksamen Sicherungselementes an einer Kurbel befestigt ist. Sowohl das Sicherungselement als auch die Kurbel sind als Tiefziehteile aus Metall ausgebildet. Das Sicherungselement übergreift einen Teilbereich einer Ausbördelung der Kurbel und ist endseitig mit einem konischen Druckpilz an dein Gelenkzapfen befestigt. Der axialen Halterung und Zentrierung dienen konifizierte Flanken des Sicherungselementes sowie konifizierte Flanken der Ausbördelung, weiche axial miteinander verpreßt sind. Um einer Lockerung des Sicherungselementes entgegenzuwirken ist dessen Innenseite mit Rillen versehen. Eine radiale Unterstützung der Ausbördelung gewährleistet das Sicherungselement nicht.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß die Position des Kurbelzapfens auch nach langem Betrieb noch gut beibehalten ist, daß insbesondere der Kurbelzapfen nicht allmählich im Auge des Getrieberads hin- und herkippen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsvorrichtung gelöst, die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist und bei der zusätzlich das Auge des Getrieberads durch eine es umgebende Hülse verstärkt ist. Für die Hülse läßt sich unabhängig von dem Kunststoff des Getrieberads ein Material verwenden, das fest genug ist, um auch bei großen Kräften eine Verformung des Lagerauges zu verhindern. Mit einer Hülse ist außerdem eine Verstärkung des Auges möglich, ohne daß die Form des Getrieberads durch eine Verdickung der Wände des Auges oder durch zusätzliche Rippen und ähnliches so sehr verändert würde, daß die Gefahr des Verziehens besteht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung finden sich in den Unteransprüchen.

So wird eine Ausführung bevorzugt, bei der die Hülse aus einem Metall gefertigt ist. Übergreift die Hülse mit einem nach innen gerichteten Flansch die Stirnseite des Auges, aus der der Kurbelzapfen herausragt, so ist die Hülse besonders stabil. Auch kann sie nun als Beilagscheibe zwischen dem Lagerauge aus Kunststoff und einer mit dem Kurbelzapfen verbundenen Schubstange dienen. Dabei wird eine Ausführung besonders bevorzugt, bei der Kurbelzapfen durch eine Öffnung im Flansch hindurchtritt, die in ihrer Form und Größe wenigstens annähernd dem Querschnitt des Kurbelzapfens entspricht, die also insbesondere bei zylindrischen Kurbelzapfen kreisrund ist. Am Kurbelzapfen angreifende Kippmomente werden dann direkt auf die Hülse abgeleitet und von dort über eine größere Fläche auf das Auge übertragen, so daß dieses weniger beansprucht wird.

Die Gefahr der Verformung des Auges für den Kurbelzapfen besteht vor allem gegen seine Stirnseite hin. Eine Verbesserung kann deshalb schon durch eine Hülse erzielt werden, die das Auge von der Stirnseite her umgibt und kürzer ist als das Auge hoch. Das Auge kann dann zur Stirnseite hin, aus der der Kurbelzapfen herausragt, einen verjüngten Abschnitt aufweisen, den die Hülse umfaßt. Die Anbindung des Auges an das Getrieberad ist dann noch großflächig möglich, ohne daß das Auge einschließlich der Hülse zu viel Platz auf dem Getrieberad beanspruchen würde. Insbesondere können der Außendurchmesser des Auges außerhalb des verjüngten Abschnitts und der Außendurchmesser der Hülse übereinstimmen.

Zwei Ausführungen einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert:
Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die erste Ausführung in einer Ebene, die durch die Achse des Getrieberads mit dem Auge für den Kurbelzapfen und die Achse der als Wischerwelle dienenden Abtriebswelle aufgespannt wird und

Fig. 2 die zweite Ausführung in einem Teilschnitt im Bereich des Kurbelzapfens und in derselben Ebene wie der Schnitt aus Fig. 1.

Die Antriebsvorrichtung nach Fig. 1 ist in einem topfförmigen Getriebegehäuse 10 untergebracht, das mit einem aus einem Metallblech ausgestanzten und geformten Deckel 11 verschlossen ist. In das Getriebegehäuse 10 ragt das als Schnecke 12 ausgebildete Ende der Ankerwelle eines Elektromotors parallel zum Boden 13 und zum Deckel 11 des Getriebegehäuses 10 hinein. Die Schnecke 12 kämmt mit einem Schneckenrad 14, das drehbar auf einem Stehbolzen 15 gelagert ist, der mit einem gerändelten Abschnitt in ein Befestigungsauge 16 im Boden 13 des Getriebegehäuses 10 eingepreßt ist. Axial ist das Schneckenrad 14 am Stehbolzen durch Anlage seiner Nabe am Befestigungsauge 16 und an einer durch einen in eine Nut des Stehbolzens 15 eingreifenden Sicherungsring gehaltenen Beilagscheibe gesichert.

Exzentrisch zu seiner Drehachse ist am Schneckenrad einstückig mit diesem ein Auge 20 ausgeformt, in das ein zylindrischer Kurbelzapfen 21 eingebracht ist. Über den über das Auge 20 emporragenden Abschnitt des Kurbelzapfens 21 ist mit einer Bohrung 22 eine Schubstange 23 geschoben, die an ihrem dem Kurbelzapfen 21 entfernten Ende ein Zahnsegment 24 trägt und damit mit einem weiteren Zahnsegment 25 kämmt, das drehfest auf der Wischerwelle 26 sitzt. Damit die beiden Zahnsegmente 24 und 25 in Eingriff miteinander bleiben, ist eine Kurbelschwinge 29 drehbar auf der Wischerwelle 26 gelagert und gleichachsig mit dem Zahnsegment 24 an die Schubstange 23 angelenkt. Dabei besteht die Kurbelschwinge 29 aus zwei Hebeln 27 und 28, von denen sich jeweils einer auf einer Seite der beiden Zahnsegmente befindet. Im Bereich der Schubstange 23 sind die beiden Hebel 27 und 28 der Kurbelschwinge 29 über einen Lagerzapfen fest miteinander verbunden. Im Bereich der Wischerwelle ist der eine Hebel über einen Beilagring 31 am Deckel 11 und der andere Hebel an einem Lagerauge 30 des Getriebegehäuses 10 für die Wischerwelle 26 axial abgestützt.

Im Betrieb rotieren das Schneckenrad 14 und mit ihm der Kurbelzapfen 21 um die Achse des Stehbolzens 15. über die Schubstange 23 und die beiden Zahnsegmente 24 und 25 wird die rotierende Bewegung des Schneckenrades und des Kurbelzapfens in eine pendelnde Bewegung der Wischerwelle 26 umgewandelt. Ein an der Wischerwelle befestigter Wischhebel, bestehend aus einem Wischarm und ein Wischblatt, wird also hin und her über die Scheibe eines Kurbelzapfens bewegt.

Auf den Kurbelzapfen 21 wirken dabei Kräfte, die ihn zu verkippen suchen und das Auge 20, von dem der Kurbelzapfen 21 aufgenommen ist, belasten. Um eine Verformung des Auges 20 durch diese Kräfte zu vermeiden, ist es, soweit es über das Schneckenrad 14 vorsteht, von einer Hülse 40 aus einem metallischen Material umgeben und dadurch verstärkt. Die Hülse 40 hat die Form eines Hohlzylinders und erstreckt sich über den gesamten über das Schneckenrad 14 emporragenden Bereich des Auges 20.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 wird eine Hülse 40 verwendet, die das Auge 20 ebenfalls von seiner Stirnseite her umgibt, die jedoch kürzer ist als das Auge hoch. Außerdem besitzt die Hülse 40 nach Fig. 2 einen nach innen gerichteten Flansch 41, mit dem sie die Stirnseite des Auges 20, aus der der Kurbelzapfen 21 herausragt, übergreift. Als Kurbelzapfen ist wie bei der Ausführung nach Fig. 1 eine zylindrische Lagernadel verwendet, die durch eine kreisrunde Öffnung 42 im Flansch 41 hindurchtritt, deren Durchmesser dem Durchmesser des Kurbelzapfens 21 entspricht. An dem Kurbelzapfen senkrecht zu seiner Achse angreifende Kräfte werden also unmittelbar auf die Hülse 40 und von dieser großflächig auf das Auge 20 übertragen. Um nicht eine Hülse 40 mit einem sehr großen Durchmesser verwenden zu müssen, ist das Auge 20 in einem Abschnitt 43, in dem es von der Hülse 40 umgeben wird, verjüngt, also mit einem kleineren Außendurchmesser ausgestattet. In Kombination damit, daß die Hülse 40 kürzer ist als das Auge 20 hoch, wird dadurch erreicht, daß einerseits von dem mit der Hülse 40 umgebenen Auge 20 nicht übermäßig viel Platz auf dem Schneckenrad 14 beansprucht wird, daß jedoch andererseits eine großflächige Anbindung des Auges 20 an das Schneckenrad 14 möglich ist. In der Ausführung nach Fig. 2 stimmen der Außendurchmesser des Auges 20 außerhalb des Abschnitts 43 und der Außendurchmesser der Hülse 40 überein.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß durch den Flansch 41 der Hülse 40 nach Fig. 2 auch ein Ausweichen von Material des Auges 20 zur Stirnseite hin vermieden wird und daß durch den Flansch 41 eine Unterlegscheibe für die Schubstange 23 gebildet ist. Eine Bewegung findet zwischen der Hülse 40 und der Schubstange 23 statt, so daß ein Abrieb von Kunststoff des Lagerauges 20 vermieden wird.

Claims (7)

1. Antriebsvorrichtung, insbesondere für Scheibenwischer an Kraftfahrzeugen, mit einem drehbar gelagerten Getrieberad (14) aus Kunststoff, das exzentrisch zu seiner Drehachse einstückig ein Auge (20) zur Aufnahme eines Kurbelzapfens (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Auge (20) durch eine es umgebende Hülse (40) verstärkt ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (40) aus einem Metall gefertigt ist.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (40) mit einem nach innen gerichteten Flansch (41) die Stirnseite des Auges (20), aus der der Kurbelzapfen (21) herausragt, übergreift.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelzapfen (21) durch eine Öffnung (42) im Flansch (41) hindurchtritt, die in ihrer Form und Größe wenigstens annähernd dem Querschnitt des Kurbelzapfens (21) entspricht, die insbesondere kreisrund ist und wenigstens annähernd denselben Durchmesser wie ein zylindrischer Kurbelzapfen (21) hat.

5. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (40) das Auge (20) von der Stirnseite her umgibt und kürzer ist als das Auge (20) hoch.

6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Auge zu der Stirnseite hin, aus der der Kurbelzapfen (21) herausragt, einen verjüngten Abschnitt (43) aufweist, den die Hülse (40) umfaßt.

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Auges (20) außerhalb des verjüngten Abschnitts (43) und der Außendurchmesser der Hülse (40) übereinstimmen.