DE4123785A1 - Elektromotor, insbes. fuer eine scheibenwischeranlage eines kraftfahrzeugs - Google Patents
Elektromotor, insbes. fuer eine scheibenwischeranlage eines kraftfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor,
insbesondere Kleinmotor, zum Antrieb wenigstens eines
Wischerarms einer Scheibenwischanlage eines Kraftfahrzeugs,
mit einer drehbar gelagerten Ankerwelle, wobei eines der
Wellenenden mittels eines federbelasteten Spannglieds axial
beaufschlagt und die Feder als Schenkelfeder ausgebildet ist,
und wobei außerdem der eine Federschenkel an einem Gehäuse
gehalten ist, während der andere Federschenkel mit dem
zumindest drehbar in diesem Gehäuse gelagerten Spannglied
verbunden ist.
Ein derartiger Elektromotor ist bspw. durch die
DE-OS 20 52 541 bekannt geworden. Das Spannglied besteht dort
aus einer Stellschraube, deren inneres Ende unmittelbar an der
Antriebswelle des Motors anliegt und die mit Hilfe der
Schenkelfeder in Eindrehrichtung belastet ist. Durch das
Eindrehen der Stellschraube wird das Axialspiel ausgeschaltet.
Die Schraube muß relativ spielfrei im Muttergewinde verdrehbar
sein. Dies führt zu einer entsprechenden Schwergängigkeit, was
nur durch eine starke Feder kompensiert werden kann.
Es liegt infolgedessen die Aufgabe vor, einen Elektromotor der
eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß seine
automatische Axialspielausschaltung relativ leichtgängig
möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß der Elektromotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
entsprechend dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs
ausgebildet ist. Durch entsprechende Formgestaltung des
Exzenters erreicht man, daß mittels eines relativ kleinen
Drehwinkels eine große Axialbewegung erzeugt werden kann. Weil
das Axialspiel eines solchen Elektromotors sich nur um
verhältnismäßig kleine Beträge ändert, bedarf es keiner
nennenswerten Drehung des Spannglieds. Die Außermittigkeit des
Exzenters wird so gewählt, daß bei der Belastung des Ankers in
axialer Richtung eine vollständige Selbsthemmung erreicht
wird. Bei der Auslegung der Feder müssen die auftretenden
Reibungsverluste berücksichtigt werden. Der
bauliche Aufwand ist nicht oder zumindest nicht nennenswert
größer als bei der vorbekannten Konstruktion.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die
geometrische Achse der Exzenter-Drehachse senkrecht zur
geometrischen Achse der Ankerwelle verläuft. Damit greift der
Exzenter bei entsprechender Form und bei dem üblichen
auszuschaltenden Axialspiel im wesentlichen immer im Bereich
der geometrischen Achse der Ankerwelle an.
Eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung ergibt sich
aus Anspruch 3. Sie ermöglicht die Vormontage der Feder an der
Baugruppe aus Exzenter und Exzenter-Drehachse, wobei die Feder
vor der Montage der ganzen Einheit bereits in notwendigem Maße
gespannt ist. Weil sich die Federspannung nach außen hin aber
nicht auswirken kann, läßt sich diese Einheit besonders leicht
und problemlos montieren. Zum geeigneten Zeitpunkt wird die
Feder bzw. ihr einer Federschenkel freigegeben, wodurch sich
dann die Federkraft auswirken kann, und der Exzenter gegen das
zugeordnete Wellenende der Ankerwelle gedrückt wird. Dieser
Zeitpunkt und die örtlichen Gegebenheiten müssen
selbstverständlich so gewählt werden, daß der freigegebene
eine Federschenkel keine unkontrollierte Bewegung ausführen
kann.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung entnimmt man
Anspruch 4. Sie zeichnet sich besonders dadurch aus, daß sie
die Montage erleichtert und das Freigeben des einen
Federschenkels während der Montage zum richtigen Zeitpunkt
automatisch bewirkt. Der eine Federschenkel, der vorzugsweise
in radialer Richtung über den Exzenter vorsteht, trifft
während der Montagebewegung der genannten Einheit auf der in
seinem Bewegungsbereich befindlichen Auftreffläche auf.
Infolgedessen kann er die restliche Montage-Einsteckbewegung
nicht mehr ausführen. Die nunmehr zwangsläufig erfolgende
Relativbewegung der Einheit gegenüber dem festgehaltenen einen
Federschenkel bewirkt dessen Freigabe von seiner Abstützkante
oder -fläche. Wenn die Montage dieser Einheit in Bindung mit
dem Aufsetzen eines Deckels erfolgt, so verhindert
insbesondere letzterer, daß der freigegebene, unter
entsprechender Spannung stehende Federschenkel, eine
unkontrollierte Bewegung bspw. aus dem Gehäuse heraus
durchführt.
Um beide Federschenkel vor der Montage der Einheit aus
Exzenter, Exzenter-Drehachse und Feder sicher festzuhalten,
ist es besonders vorteilhaft, wenn der Elektromotor gemäß
Anspruch 5 weitergebildet wird. Der Zeichnung entnimmt man,
daß jeder Federschenkel einen, am freien Ende jeder Nutwandung
angebrachten, nach innen ragenden Vorsprung hintergreift,
wobei die beiden Vorsprünge gegeneinander gerichtet sind.
Die Konstruktion wird in sehr vorteilhafter Weise dann
besonders einfach, wenn die Exzenter-Drehachse einstückig an
das Gehäuse des Motors oder eines von diesem angetriebenen
Getriebe angeformt ist. Als Material kommt bspw.
Aluminiumdruckguß o.dgl. in Frage.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen,
daß das Spannglied wenigstens auf einer Seite durch ein auf
die Exzenter-Drehachse aufgesetztes Sicherungsglied,
insbesondere eine sog. Klemmbrille, gehalten ist. Diese wird
auf den vorzugsweise im Querschnitt reduzierten Zapfen einfach
aufgeschoben, bis sie an der zugeordneten Exzenterstirnfläche
anliegt. Stattdessen kann man aber den Exzenter auch an einer
zugeordneten Gehäusewand abstützen, wobei man dann
zweckmäßigerweise ein axial vorstehendes Stützglied vorsieht,
bspw. in Form eines außermittig angebrachten Abstützzapfens
mit balligem Ende.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
kennzeichnet sich dadurch, daß auf das freie ballige Ende der
Ankerwelle eine drehfest im Gehäuse gehaltene Kappe
aufgesteckt ist und der Exzenter an der Außenfläche des
Kappenbodens anliegt. Der Exzenter drückt in diesem Falle
nicht unmittelbar auf die Ankerwelle, sondern indirekt unter
Zwischenschaltung des Kappenbodens. Weil der Kappenboden eben
und die Ankerwelle an ihrem anliegenden Ende ballig ist
vermeidet man eine Zentrumsverschiebung, auch wenn der
Exzenter etwas außerhalb der geometrischen Mitte der
insbesondere ebenen Kappenbodenaußenfläche angreift. Die Kappe
besteht zweckmäßigerweise aus Kunststoff. Derartiges Material
kann man auch für das Spannglied nehmen.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus
den Ansprüchen und der Beschreibung eines
Ausführungsbeispieles hervor.
Eine andere Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich bei
einem gattungsgemäßen Elektromotor aus Anspruch 11. Dieser
Elektromotor ist sehr kompakt und robust. Außerdem vermeidet
diese Lösung generell eine Zentrumsverschiebung und darüber
hinaus kann man sie so ausgestalten, daß eine automatisierte
Fertigung möglich ist. Sie eignet sich auch zu einer
gruppenweisen Vormontage des Lagerbereichs.
Die Wendelfläche und die Wendel-Gegenfläche übergreifen sich
zunächst in Umfangsrichtung über einen großen Bereich. Wenn
sich das Axialspiel der Lagerwelle vergrößert, so wandert die
Wendelfläche bzw. jede Wendelfläche entlang ihrer
Wendel-Gegenfläche hoch, was zu einer axialen Verlagerung des
Spannglieds gegen das zugeordnete Wellenende hin führt. Man
kann die Wendelfläche und die mit gleicher Steigung versehene
Wendel-Gegenfläche mit einer relativ großen Steigung versehen,
so daß für eine Axialverlagerung wiederum nur ein kurzer
Drehwinkel erforderlich ist. Dadurch kann sich die Feder auch
nur unwesentlich entspannen, so daß man innerhalb des üblichen
Bereichs quasi immer die volle Federkraft für die
Axialspielausschaltung zur Verfügung hat. Andererseits darf
die Steigung hier nur so groß sein, daß stets eine
vollständige Selbsthemmung gewährleistet ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus
Anspruch 12. Die Verwendung der Pilzform für das Spannglied
hat verschiedene Vorteile. Bspw. die geschützte Unterbringung
der Feder und andererseits eine einfache Spann- und
Montagemöglichkeit. Zweckmäßigerweise wählt man das Material
des Spannglieds weicher als das der Ankerwelle, so daß
letztere im Laufe der Zeit in das Spannglied etwas einlaufen
kann. Das Spannglied wird aber automatisch jeweils um den
notwendigen Betrag axial nachgestellt.
Eine besonders bevorzugte Variante ergibt sich aus Anspruch
15. Sie ermöglicht nämlich die problemlose Montage bzw.
gruppenweise Vormontage. Nach dem Einsetzen der Feder und des
Spannglieds in die zugeordnete Aufnahme des Gehäuses wird die
Feder durch Drehen des Spannglieds gespannt, sobald beide
Federenden unverdrehbar gehalten sind. Dabei wandert dann die
Wendelfläche des Spannglieds entlang der gehäusefesten
Wendel-Gegenfläche im Sinne einer Entfernung des Pilzkopfes
von der Ankerwelle nach unten. Wenn die Feder maximal gespannt
ist, tritt der Widerhaken aus dem achsfernen Ende der Bohrung
aus. Nunmehr kann sich die federelastische Kraft der ihn
tragenden Zunge auswirken, wodurch er radial nach außen
verschwenkt wird. Er übergreift dabei eine stirnseitige
Endfläche des Gehäuses, auf der er sich unter Wirkung der
Feder abstützen kann. Um ein Drehen sicher zu vermeiden, kann
man an dieser äußeren axialen Stirnfläche des Gehäuses noch
einen axial vorstehenden Anschlag anbringen. Andererseits wird
aber ein Zurückdrehen des Spannglieds allein schon durch die
Verrastung mit der Stirnkante vermieden.
Nach dem Zusammenbau des Motors kann man mit einem geeigneten
Werkzeug in radialer Richtung auf den Haken einwirken, wodurch
dann die ihn tragende Zunge in die entsprechende Aufnahme des
Spanngliedschaftes tritt. Nunmehr kann sich die Federkraft
unverzüglich auswirken und infolgedessen führt das Spannglied
eine Drehbewegung durch, so daß sich der Pilzkopf an das
zugeordnete ballige Ende der Ankerwelle anlegen kann.
Damit sich die federelastische Zunge auch in der
Arbeitsstellung des Spannglieds entspannen und problemlos im
Gehäuse drehen kann, wird in Weiterbildung der Erfindung
vorgeschlagen, daß die Bohrung für den Schaft des Spannglieds
im äußeren Bereich absatzartig erweitert ist, zur Aufnahme des
ausgerasteten Widerhakens. Wenn das Spannglied insgesamt
weniger als eine Umdrehung durchführt reicht es aus, wenn man
anstelle einer absatzartigen sich über 360° erstreckenden
Erweiterung der Bohrung nur eine entsprechende Tasche
vorsieht, die sich über den tatsächlichen Drehwinkel
erstreckt.
Um das Spannglied in die gesicherte Spannlage bringen zu
können ist es sehr vorteilhaft, daß es gemäß Anspruch 17
ausgebildet ist. Die beiden darin erwähnten Sacklöcher liegen
vorzugsweise auf einem gemeinsamen Teilkreis. Sie ermöglichen
das automatische Montieren mit einem Werkzeug, welches nur in
einer genau definierten Zuordnung zum Spannglied an letzteres
angesetzt werden kann. Die Wendel-Gegenflächen sind in sehr
zweckmäßiger Weise gemäß Anspruch 18 an das Gehäuse oder einen
Gehäusedeckel einstückig angeformt.
Eine wichtige Eigenschaft aller Varianten besteht darin, daß
stets ein zentrischer Anlauf des Ankers gewährleistet ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher
erläutert. Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der
Erfindung. Hierbei stellen dar:
Fig. 1 in einer abgebrochenen Seitenansicht die
Ankerwelle mit zugeordneter Einrichtung zur
Axialspielausschaltung gemäß einer ersten
Ausführungsform;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Spannglied und
die Spannfeder der Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht der Fig. 2 in Pfeilrichtung A,
jedoch ohne die Gehäusewand;
Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung
einer anderen Ausführungsform des
Spannglieds;
Fig. 5 einen Längsmittelschnitt durch einen
Motorgehäusedeckel mit Lager und Vorrichtung
zur Axialspielausschaltung gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 den losen Gehäusedeckel in einer Darstellung
gemäß Fig. 5;
Fig. 7 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht
des Spannglieds der Fig. 5 in etwas
vergrößerter Darstellung;
Fig. 8 eine Ansicht der Fig. 7 von unten;
Fig. 9 eine Ansicht der Fig. 8 in Pfeilrichtung B;
Fig. 10 in verkleinertem Maßstab eine Draufsicht auf
das Spannglied der Fig. 7;
Fig. 11 einen abgebrochenen Schnitt durch die
Exzenter-Drehachse einer weiteren Variante
der Erfindung, die mit derjenigen nach den
Fig. 1 bis 3 vergleichbar ist;
Fig. 12 eine Ansicht des Exzenters der Fig. 11 in
Pfeilrichtung C gesehen.
Der nicht näher dargestellte Elektromotor ist vorzugsweise ein
Gleichstrom-Kleinmotor, wie man ihn zum Antrieb wenigstens
eines Wischerarms einer Scheibenwischeranlage eines
Kraftfahrzeugs benutzt. Weil er als solcher bekannt ist, wird
auf eine detailliertere Darstellung und Beschreibung
verzichtet. Der Motor treibt die den Wischerarm tragende Welle
nicht unmittelbar an, vielmehr ist ein bekanntes Getriebe
zwischengeschaltet. Die Ankerwelle 1 ist am gezeichneten
Wellenende im Querschnitt reduziert, wodurch ein Zapfen 2 mit
vorzugsweise balligem oder halbkugelförmigem Ende entsteht.
Bei solchen Elektromotoren ist ein Axialspiel unvermeidlich
und dies kann sich im Verlaufe der Zeit durchaus vergrößern.
Besondere Belastungen treten bei einer Scheibenwischanlage
dadurch auf, daß die Wischerwelle eine hin- und hergehende
Drehbewegung ausführt. Dieses Axialspiel ist grundsätzlich
unerwünscht und es muß infolgedessen ausgeschaltet werden.
Dies gilt nicht nur für den neuen Motor, vielmehr auch für den
schon längere Zeit laufenden, d. h. es ist eine ständige
Nachstellung der Vorrichtung zur Ausschaltung des Axialspiels
notwendig.
Ein wesentliches Element dieser Vorrichtung ist ein drehbar
gelagertes Spannglied 3, welches beim Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 nicht unmittelbar mit dem Wellenende bzw. dem Zapfen 2
zusammenwirkt, sondern unter Zwischenschaltung einer Kappe 4.
Diese besitzt eine zentrische Sackbohrung 5, an deren Grund
das ballige Ankerwellenende anliegt. Der Kappenboden ist
verhältnismäßig dickwandig. An seiner Außenseite 6 liegt der
Mantel 7 (Fig. 2) des beim ersten Ausführungsbeispiel als
Exzenter ausgebildeten Spannglieds 3 an. In Fig. 1 ist eine
Ausgangslage mit durchgehenden Linien und eine Arbeitslage des
Spannglieds 3 sowie des zugeordneten Kappenendes mit
gestrichelten Linien gezeichnet. Obwohl in der Ausgangslage
und beliebigen Zwischenstellungen zwischen den beiden
gezeichneten Lagen der Exzenter nicht genau zentrisch an der
Außenseite 6 anliegt, ergibt sich keine Zentrumsverschiebung,
weil das ballige Ankerwellenende zentrisch am Grund der
Sackbohrung 5 anliegt. Die Kappe 4 befindet sich beim
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 in einer Bohrung S eines nur
schematisch angedeuteten Gehäuses 9, wobei es sich um das
Motor- oder Getriebegehäuse handeln kann. Um ein Drehen der
Kappe 4 in dieser Bohrung zu vermeiden kann man, sofern die
Reibung allein nicht ausreicht, an der Kappe 4 außen eine
Längsnut 10 anbringen, in welche ein gehäusefester Keil 11
eingreift. Diese drehfeste Verbindung läßt die notwendige
Axialbewegung in Pfeilrichtung 12 zu. Das Spannglied 3 bzw.
der Exzenter steht unter der ständigen Spannung einer Feder,
wobei es sich bei allen Ausführungsbeispielen um eine
Schenkelfeder 13 handelt. Diese umgibt gemäß Fig. 2 die
Exzenter-Drehachse 14 konzentrisch. Gemäß Fig. 1 verläuft die
Drehachse 14 senkrecht zur geometrischen Achse 15 der
Ankerwelle 1. In bevorzugter Weise schneidet dabei die
geometrische Achse 16 der Exzenter-Drehachse 14 die
geometrische Achse 15 der Ankerwelle 1. Im übrigen durchsetzt
letztere bei der Variante gemäß Fig. 2 eine Bohrung 17 des
Spannglieds 3 bzw. Exzenters. Letzterer kann aus Kunststoff
hergestellt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel bildet der
Außenmantel 7 eine geschlossene Fläche ohne
Unstetigkeitsstelle. Es sind ohne weiteres auch andere
Nockenformen möglich.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die
Exzenter-Drehachse 14 einstückig mit einer Wand des
Getriebegehäuses 18 hergestellt. Letzteres kann von bekannter
Bauart sein, weswegen auf eine detailliertere Darstellung
verzichtet werden kann. Selbstverständlich kann man die
Exzenter-Drehachse 14 auch separat herstellen und an der
Gehäusewand des Getriebes oder ggf. auch des Motors in
bekannter Weise befestigen. Die einstückige Fertigung ist bei
Verwendung von Spritzguß aber die preiswerteste und damit die
vorteilhafteste Möglichkeit. Auf einen Endzapfen 19 der
Exzenter-Drehachse 14 ist ein bekanntes Sicherungselement,
insbesondere eine sogenannte Klemmbrille 20, aufgeschoben.
Denkbar ist auch jedes andere bekannte Sicherungselement.
Andererseits ist aber ein solches nicht unbedingt notwendig,
wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 zeigt. Dort trägt
nämlich das Spannglied bzw. der Exzenter an seiner von der
Schenkelfeder 13 entfernten Stirnfläche ein Abstützglied 21,
insbesondere einen angeformten Zapfen mit balligem Ende.
Dieser kann sich dann gemäß Fig. 4 an der Innenseite, bspw.
eines Gehäusedeckels 22, abstützen. Auch dieser ist von
bekannter Bauart und infolgedessen dort nicht näher
dargestellt.
Selbstverständlich kann die Abstützung an einem Deckel auch in
anderer Weise erfolgen, insbesondere bei angeformter
Exzenter-Drehachse.
Gemäß Fig. 2 stützt sich das gegenüberliegende Ende des
Spannglieds 3 direkt oder indirekt am Getriebegehäuse 18 ab.
Es kann sich insoweit um einen rohrförmigen Ansatz 23 handeln.
Seine Innenwandung bildet zusammen mit der Exzenter-Drehachse
14 eine axial offene Ringnut 24 (Fig. 2), welche die
Windungen der Schenkelfeder 13 aufnimmt. Sie ist in axialer
Richtung randoffen, damit die Ringfeder eingesetzt werden
kann. Außerdem mündet in diese Ringnut ein Radialschlitz 25
zur Aufnahme des exzenterseitigen Federschenkels 26. Er kann
diesen Radialschlitz gemäß Fig. 2 nach außen hin überragen.
Ein weiterer in axialer Richtung allerdings kürzerer
Radialschlitz 27 ermöglicht den Durchtritt des gehäuseseitigen
Federschenkels 28. Dieser ist vorzugsweise abgewinkelt. Er
greift in einen entsprechend radial randoffenen Schlitz 29 des
Gehäuses 18 ein.
Wenn man das Spannglied entgegen dem Pfeil 30 (Fig. 3) dreht,
so führt dies zu einem Spannen der Feder. Läßt man das
Spannglied anschließend los, so will es sich in Pfeilrichtung
30 zurückdrehen. Dies ist aber gemäß Fig. 1 nur soweit
möglich, als dies das Axialspiel der Ankerwelle 1 zuläßt. Die
verbleibende Federspannung sorgt dafür, daß sich die
Ankerwelle 1 bei entsprechender Belastung in Pfeilrichtung 31
nicht verschieben kann.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 bis 10 verwendet ein
andersartiges Spannglied 32. Es hat eine im wesentlichen
pilzförmige Gestalt. Dabei liegt die Außenfläche 33 des
Pilzkopfes 34 am balligen Ende 35 der Ankerwelle 1 an. In
Fig. 5 ist das eine der beiden Ankerwellenlager im Schnitt zu
sehen, nämlich das Lager 36. Es ist, ebenso wie das andere
Ankerwellenlager, in bevorzugter Weise als Kalottenlager
ausgebildet. Die Windungen der Schenkelfeder 13 umfassen den
Schaft 37 des Spannglieds 32 konzentrisch. Die Feder übt
wiederum ein Drehmoment auf das Spannglied 32 aus. In
Verbindung mit wenigstens einer beim Ausführungsbeispiel aber
zweier um 180° versetzter, unmittelbar jeweils aneinander
anschließender Wendelflächen 38 und 39 (Fig. 7), kann man aus
diesem Drehmoment die axiale Zustellbewegung des Spannglieds
32 gegen das ballige Ankerwellenende 35 erreichen. Die
Wendelflächen 38 und 39 wirken mit zwei gleichartigen
Wendel-Gegenflächen 40 und 41 des Gehäuses zusammen, wobei es
sich beim Ausführungsbeispiel um Wendelflächen an einem
Motor-Gehäusedeckel 42 handelt, der mittels vier Verrastzungen
verrastend mit dem offenen Gehäuseende des Motorgehäuses
verbunden werden kann. Dabei ist die Drehrichtung des Motors
so gewählt, daß Reaktionskräfte im Sinne des Pfeils 44 wirken
und somit diese Rastverbindungen nicht belastet werden.
Gemäß bspw. Fig. 8 und 9 greift der spanngliedseitige
Federschenkel 45 in eine axial randoffene radiale Aufnahmenut
46 an der Pilzkopfunterseite ein. Fig. 7 entnimmt man, daß
das eine Federende 47 in eine axial randoffene Ringnut 48 an
der Pilzkopfunterseite eingeschoben ist. Desweiteren ergibt
sich aus dieser Figur, daß der andere Federschenkel 49 über
die Windungen der Feder vorsteht. Er greift in einen axial
randoffenen Radialschlitz 50 des Gehäuses oder genauer gesagt
beim Ausführungsbeispiel des Motor-Gehäusedeckels 42 ein. Der
Radialschlitz 50 ist in Fig. 6 in Drehrichtung versetzt
gezeichnet.
Wenn man also das Spannglied 32 in Pfeilrichtung 51 (Fig. 8)
dreht, so führt dies wegen des Festhaltens des Federschenkels
49 im Deckel 42 zu einem Spannen der Feder 13. Dieses Drehen
wird dadurch möglich, daß sich an der Außenfläche 52 des
Pilzkopfs 34 zwei Sacklochbohrungen 53 und 54, vorzugsweise
unterschiedlichen Durchmessers befinden, in welche man
entsprechende Zapfen eines Dreh- und Spannwerkzeugs einstecken
kann. Lediglich der Ordnung halber wird an dieser Stelle noch
nachgetragen, daß die Ankerwelle und der Schaft 37 des
Spannglieds 32 koaxial zueinander angeordnet sind, also eine
gemeinsame geometrische Achse 55 haben.
Der Schaft 37 des Spannglieds 32 ist in einer Gehäusebohrung
56 dreh- und schiebbar gelagert, die seinem Durchmesser
entspricht. Diese Bohrung 56 ist auch nach außen hin offen,
d. h. als Durchgangsbohrung ausgebildet. Am freien Schaftende
befindet sich ein Widerhaken 57, der an das freie Ende einer
eindrückbaren Zunge 58 angeformt ist. Diese Zunge ist
einstückig mit dem Schaft 37 hergestellt. Damit sie
federelastisch ausweichen kann besitzt der Schaft in diesem
Bereich einen Aufnahmeschlitz 59. Gemäß Fig. 5 kann der
Widerhaken 57 den stirnseitigen Außenrand 60 der
Gehäusebohrung 56 verrastend übergreifen. Dies ist allerdings
nur in der nahezu tiefsten Einstecklage des Schaftes 37
möglich. Dabei ist dann die Feder 13 fast maximal gespannt.
Außerdem übergreifen sich dabei die Wendelflächen 38 und 39
und die Wendel-Gegenflächen 40 und 41 nahezu maximal. Zur
Verhinderung einer Rückdrehbewegung ist am Außenrand 60 noch
ein Vorsprung 61 angeformt, gegen den der Widerhaken 57 unter
Wirkung der Feder 13 drückt und der beim Eindrehen des
Spannglieds 32 in der tiefsten Einstecklage des Schaftes 37
mit Hilfe einer Anlaufschräge 70 von den Widerhaken 57
überwunden wird.
Gemäß Fig. 6 ist die Bohrung 56 für den Schaft 37 des
Spannglieds 32 nach außen hin absatzartig erweitert. Diese
Erweiterung 62 ermöglicht die Drehung des Widerhakens 57, wenn
dieser mit dem stirnseitigen Außenrand 60 nicht verrastet ist.
Dies ist im normalen Betrieb der Fall. Die Verraststellung der
Fig. 5 ist eine Montagestellung welche den Zusammenbau des
Motors vereinfacht.
Die Fig. 11 und 12 zeigen eine Variante, die derjenigen
nach den Fig. 1 bis 4 ähnlich ist. Im Gegensatz zu
letzterer ist aber in Fig. 11 das wiederum als Exzenter
ausgebildete Spannglied 3 drehfest mit der Exzenter-Drehachse
14 verbunden, insbesondere einstückig damit hergestellt. Es
findet gleichfalls eine Schenkelfeder 13 Verwendung. Diese ist
auf das Drehachsende 63 aufgeschoben. Letzteres kann gemäß
Fig. 11 absatzartig im Querschnitt reduziert sein, wobei der
dünnere Teil in eine Bohrung 64 eines Deckels 65 eingreift.
Das andere Drehachsende 66 greift in eine Gehäusebohrung 67
ein.
Die Schenkelfeder 13 kann in sehr vorteilhafter Weise
vormontiert werden. Sie besitzt ähnlich wie in Fig. 3 zwei
Federschenkel 26 bzw. 28, die in der vormontierten Stellung
vorzugsweise parallel zueinander verlaufen (Fig. 12). Die
Feder 13 ist dabei voll gespannt. Diese Spannung kann
allerdings nur dadurch aufrecht erhalten werden, daß die
beiden Federschenkel 26 und 28 an zugeordneten Abstützflächen
68 bzw. 69 des Spannglieds 3 anliegen. Sie werden durch die
seitlichen Wandungen einer randoffenen Nut 71 gebildet. Diese
befindet sich beim Ausführungsbeispiel an einem in axialer
Richtung vorstehenden Ansatz 72 des Spannglieds 3.
Bevorzugterweise ist die randoffene Nut 71 an ihrem freien,
gegen den Deckel 65 weisenden Ende verengt, so daß also beide
Federschenkel einen dort angebrachten nach innen ragenden
Nutansatz hintergreifen, wie man bspw. Fig. 12 gut entnehmen
kann.
Wie bereits angedeutet, wird die genannte Einheit im Sinne des
Pfeils 73 montiert. Gemäß Fig. 11 befindet sich nun im
Montage-Bewegungsbereich des einen, längeren, radial
vorstehenden Federschenkels 28 eine gehäusefeste Auftreffläche
74. Dieser Schenkel erreicht die Auftreffläche 74,bevor die
Exzenter-Drehachse 14 die aus Fig. 11 ersichtliche
Einsteck-Endlage erreicht hat. Mit durchgehenden und
strichpunktierten Linien ist in Fig. 11 angedeutet, daß in
der Endphase der Montage der im Betrieb gehäusefeste
Federschenkel 28 aus der randoffenen Nut 71 herausgehoben wird
und er auf diese Weise freikommt. Er legt sich unter der
Wirkung der Federspannung an der Gehäusefläche 75 an.
Gleichzeitig wird dann das Spannglied 3 im Sinne der
Darstellung der Fig. 1 direkt oder indirekt an das
zugeordnete Ende der Ankerwelle 1 angepreßt. Die Verengung
der randoffenen Nut 71 ist selbstverständlich so gewählt, daß
der gehäuseseitige Federschenkel 28 an dem kleinen
Nutvorsprung vorbeikommen kann. Der exzenterseitige
Federschenkel 26 bleibt an Ort und Stelle. Diese Variante ist
besonders montagefreundlich und damit auch kostengünstig.
Claims (18)
1. Elektromotor, insbesondere Kleinmotor zum Antrieb
wenigstens eines Wischerarms einer Scheibenwischanlage
eines Kraftfahrzeugs, mit einer drehbar gelagerten
Ankerwelle (1), wobei eines der Wellenenden mittels eines
federbelasteten Spannglieds (3) axial beaufschlagt und die
Feder (13) als Schenkelfeder ausgebildet ist und wobei
außerdem der eine Federschenkel (28) an einem Gehäuse (18)
gehalten ist, während der andere Federschenkel (26) mit
dem zumindest drehbar in diesem Gehäuse (18) gelagerten
Spannglied (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Spannglied (3) als Exzenter ausgebildet ist, dessen
Drehachse (14) quer zur Längsachse (15) der Ankerwelle (1)
verläuft und dessen Exzenter-Mantelfläche (7) am
zugeordneten Wellenende anliegt.
2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die geometrische Achse (16) der Exzenter-Drehachse (14)
senkrecht zur geometrischen Achse (15) der Ankerwelle (1)
verläuft.
3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das als Exzenter ausgebildete
Spannglied (3) drehfest mit der Exzenter-Drehachse (14)
verbunden, insbesondere einstückig gefertigt ist, und die
Feder (13) die Exzenter-Drehachse konzentrisch umgibt,
wobei beide Federschenkel (26, 28) vor der Montage, bei
gespannter
Feder (13) an je einer Abstützkante oder -fläche (68, 69)
des Exzenters (3) oder eines Exzenter-Ansatzes (72)
anliegen.
4. Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
sich im Montage-Bewegungsbereich des einen Federschenkels
(28) der Feder (30) eine gehäusefeste Auftreffläche (74)
befindet und dieser Federschenkel (28) etwa in Achsrichtung
der Exzenter-Drehachse (14) von seiner Abstützfläche oder
-kante (69) entfernbar ist.
5. Elektromotor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein axialer Ansatz (72) des Spannglieds
(3) bzw. Exzenters eine in axialer Richtung randoffene Nut
(71) aufweist, deren beide Wandungen die Abstützfläche (68,
69) für die beiden Federenden (26, 28) bilden, wobei sich
vorzugsweise die Nut (71) nach außen hin verengt.
6. Elektromotor nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Exzenter-Drehachse (14) einstückig an das Gehäuse (18) des
Motors oder eines von diesem angetriebenen Getriebes
angeformt ist.
7. Elektromotor nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannglied (3)
wenigstens auf einer Seite durch ein auf die
Exzenter-Drehachse (14) aufgesetztes Sicherungsglied (20),
insbesondere eine sog. Klemmbrille, gehalten ist.
8. Elektromotor nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf das freie
ballige Ende der Ankerwelle (1) eine drehfest im Gehäuse
gehaltene Kappe (4) aufgesteckt ist und der Exzenter (3)
an der Außenfläche (6) des Kappenbodens anliegt.
9. Elektromotor nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Windungen
der Schenkelfeder (13) in einer zur Drehachse (14) des
Exzenters konzentrischen, axial randoffenen Ringnut (24)
an der einen Stirnseite des Exzenters bzw. Spannglieds (3)
befinden und in diese Ringnut ein Radialschlitz (25) zur
Aufnahme des exzenterseitigen Federschenkels (26)
einmündet.
10. Elektromotor nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen
weiteren Radialschlitz (27) des Spannglieds (3) für den
Durchtritt des gehäuseseitigen Federschenkels (28).
11. Elektromotor, insbesondere Kleinmotor zum Antrieb
wenigstens eines Wischerarms einer Scheibenwischanlage
eines Kraftfahrzeugs, mit einer drehbar gelagerten
Ankerwelle (1) wobei eines der Wellenenden der Ankerwelle
(1) mittels eines federbelasteten Spannglieds (3) axial
beaufschlagt und die Feder (13) als Schenkelfeder
ausgebildet ist und wobei außerdem der eine Federschenkel
(28) an einem Gehäuse (18) gehalten ist, während der
andere Schenkel (26) mit dem zumindest drehbar in diesem
Gehäuse (18) gelagerten Spannglied (3) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das drehbar und axial
verschiebbar im Gehäuse (42) gelagerte Spannglied (32)
mindestens eine in axialer Richtung von der Ankerwelle (1)
wegweisende Wendelfläche (38, 39) aufweist, die mit einer
gehäusefesten Wendel-Gegenfläche (40, 41) zusammenwirkt,
wobei die Federkraft das Spannglied (32) im Sinne eines
Hochlaufens der Wendelfläche oder -flächen (38, 39) an der
zugeordneten Wendel-Gegenfläche (40, 41) in Drehrichtung
belastet und das Spannglied (32) koaxial zur Ankerwelle
(1) angeordnet ist.
12. Elektromotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Spannglied (32) eine pilzförmige Gestalt
aufweist, wobei die Pilzkopfaußenfläche (52) an das
zugeordnete ballige Wellenende (35) der Ankerwelle (1)
angedrückt ist, und das eine Federende (47) der
Unterseite des Pilzkopfes (34) zugeordnet ist.
13. Elektromotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das eine Federende (47) in eine axial randoffene Ringnut (48)
an der Pilzkopfunterseite eingreift, in die eine
radiale, axial randoffene Aufnahmenut (46) für den
spanngliedseitigen Federschenkel (45) einmündet.
14. Elektromotor nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schaft (37) des Spannglieds (32)
in eine seinem Durchmesser entsprechende Bohrung (56) des
Motorgehäuses oder eines Gehäusedeckels (42) eingreift, in
welche eine in axialer Richtung gegen das Ankerlager (36)
hin offene Nut für den gehäusefesten Federschenkel (49)
radial einmündet oder vorgelagert ist.
15. Elektromotor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bohrung (56) des Motorgehäuses o.dgl. (42) nach außen
offen ist und der Schaft (37) des Spannglieds (32) einen
radial vorstehenden, an einer federelastisch andrückbaren
Zunge (58) angebrachten Widerhaken (57) trägt, der bei
gespannter Feder (13) und weitgehender Annäherung des
Pilzkopfs (34) an die Wendel-Gegenflächen (40, 41) den
stirnseitigen Außenrand (60) der Bohrung (56) verrastend
übergreift.
16. Elektromotor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bohrung (56) für den Schaft (37) des Spannglieds (32)
im äußeren Bereich absatzartig erweitert (62) ist, zur
Aufnahme des ausgerasteten Widerhakens (57).
17. Elektromotor nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannglied (32) an
seinem gegen die Ankerwelle (1) hin weisenden Ende zwei
Aufnahmen für den Eingriff eines Montagewerkzeugs
aufweist, wobei es sich insbesondere um zwei um 180°
versetzte Sacklöcher (53, 54) unterschiedlichen
Durchmessers handelt.
18. Elektromotor nach wengistens einem der Ansprüche 11 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel-Gegenflächen
(40, 41) an das Motorgehäuse bzw. den Motorgehäusedeckel
(42) einstückig angeformt sind und sie um 180° versetzt
konzentrisch zur Bohrung (56) für den Schaft (37) des
Spannglieds (32) angeordnet sind.
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