DE4202547A1 - Wischermotor, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wischermotor, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Endlagenschalter mit einer Kontaktfeder, welche ein Umschalten zwischen zwei Kontak­ ten des Motors bewirkt gemäß dem Oberbegriff des Haupt­ anspruches.

Bei Scheibenwischermotoren ergibt sich die Problematik, daß beim Ausschalten des Wischermotors dieser nicht so­ fort zum Stillstand kommen soll und demzufolge die Schei­ benwischer irgendwo auf der Windschutzscheibe abgelegt, sondern daß auch nach dem Abschalten der Motor bzw. sein Antriebsteil weiter läuft, bis ein Stopp-Mechanismus z. B. ein Endlagenschalter diesen anhält. Das Anhalten des Wi­ schermotors soll dann erfolgen, wenn die Wischer ihre Parkstellung erreicht haben. Es ist wichtig, daß das Ver­ halten des Motors, und dessen Anhalten nicht durch Ein­ flußfaktoren wie z. B. Zustand der Windschutzscheibe (Schnee, Öl), Zustand der Wischer, Abnutzung der Kontakte des Motors usw. beeinflußt wird. Das Abschalten des Mo­ tors soll durch einen Endlagenschalter gesteuert werden, welcher unabhängig von den z. B. o. g. Einflußfaktoren im­ mer das Ablegen der Wischer in ihrer genauen Parkstellung ermöglicht.

Ein solcher Wischermotor ist aus der DE AS 26 45 799 be­ kannt. Der Endlagenschalter des Motors weist eine mit dem Antriebsteil des Motors verbundene Schaltscheibe, eine Kontaktfeder in Form eines Pendels und zwei elektrische Kontakte auuf. Die Schaltscheibe weist einen Nocken auf, welcher die Auslenkung der Kontaktfeder entgegen der Kraft einer Rückstellfeder bewirkt. Wird die Kontaktfeder durch den Schaltnocken wieder freigegeben, so federt sie durch die Kraft der Rückstellfeder soweit zurück, daß sie dadurch die elektrischen Kontakte betätigt. Die Auslen­ kung der Kontaktfeder durch den Schaltnocken zeichnet sich zwar durch eine zuverlässige Arbeitsweise aus, je­ doch ist der gesamte Vorgang dann unpräzise, wenn entweder die Federkraft der Rückstellfeder durch Einfluß verschie­ dener Faktoren wie z. B. Ermüdung nachläßt oder auch durch die konstruktive Lösung selbst, da das Zusammenwirken des Schaltnockens und der Kontaktfederflanke doch mit einer gewissen Verzögerung beim Auslenken der Kontaktfeder be­ haftet ist.

Aus der DE OS 37 30 448 ist ein weiterer Wischermotor be­ kannt, bei dem ein Endlagenschalter durch eine Schalt­ scheibe und eine mit ihr zusammenwirkende Kontaktfeder realisiert ist. Die Schaltscheibe weiste eine Aussparung auf, wobei durch das Zusammenwirken der einen Flanke der Aussparung und der Kontaktfeder diese axial ausgelenkt wird und so eine Umkontaktierung der Anschlüsse her­ stellt. Die Kontaktfeder ist als eine an der Schalt­ scheibe, bzw. deren Vorsprung schleifende Feder ausgebil­ det. Sie ist mit einem elektrischen Kontakt in dem Be­ reich der Schaltscheibe ausgestattet, in dem durch geome­ trische Verhältnisse die Umkontaktierung bewirkt wird. Demnach ist es nachteilig, daß der elektrische Kontakt zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen er­ folgt, was zu Ungenauigkeiten der Kontaktierung (unkon­ trollierbare Kontaktabnutzung usw.) führt. Des weiteren ist bei dieser Lösung nachteilig, daß die Kontaktfeder axial ausgelenkt wird, was aus Gründen der Ma­ terialfestigkeit schneller zu einem Ausfall der Ein­ richtung durch z. B. Abbrechen der Kontaktfeder führen kann.

Daneben ist aus der DE PS 25 49 075 ein Endlagenschalter für Wischermotoren bekannt, bei dem ein Mikroschalter als Sprungschalter verwendet wurde. Diese Lösung ist teuer.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Kraftfahrzeugwischermotor einen Endlagenschalter so aus­ zugestalten, daß bei einer konstruktiv einfachen, zuver­ lässigen und preisgünstigen Bauform eine erhöhte Zu­ verlässigkeit und Betriebssicherheit erreicht wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Betriebssicher­ heit des Systems soweit zu erhöhen, daß auch ein Rückdre­ hen des Motors den Schalter nicht zerstört oder be­ schädigt.

Diese Aufgabe ist durch die im Hauptanspruch angegebene Erfindung gelöst. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.

Gemäß der Ausgestaltung derart, daß die mit einer Ausspa­ rung versehene Schaltscheibe mit einem Nockenteil einer Kontaktfeder zusammenwirkt, wodurch die Kontaktfeder ra­ dial ausgelenkt und die Umkontaktierung der elektrischen Kontakte des Motors bewirkt wird, ist erreicht, daß durch die schnappartige Bewegung des Nockenteils der Kontaktfe­ der auch eine präzise und genaue Bewegung derselben zwi­ schen den beiden Kontakten stattfindet. Daraus ergibt sich eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Ablage der Wischer in ihrer Parkstellung. Vorteilhaft ist es bei der erfindungsgemäßen Lösung, daß die elektrischen Kon­ takte derart angeordnet sind, daß die Kontaktierung zwi­ schen zwei sich relativ zueinander nicht bewegenden Tei­ len stattfindet. Die Zuverlässigkeit des Kontaktes der Umkonktaktierung ist dadurch wesentlich erhöht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 2 sieht vor, daß die Kontaktfeder eine winklig abgebogene Form mit zwei etwa senkrecht aufeinander stehenden Schenkeln aufweist, wobei der eine Schenkel den Nockenteil bildet und an dem anderen Schenkel ein elektrischer Kontakt angeordnet ist. Diese winklig abgebogene Form der Kontaktfeder trägt erstens dazu bei, daß die Raumform des gesamten Schalters gering gehalten werden kann und zwei­ tens, daß die Umkehrung der Bewegungsrichtung durch ein­ fachste Mittel realisiert ist: die Schaltscheibe lenkt den einen Schenkel der Kontaktfeder in der in ihrer Ebene liegenden Richtung radial aus, und das Herstellen des elektrischen Kontaktes zwischen den Anschlüssen findet in einer senkrecht dazu liegenden Richtung statt, jedoch in der gleichen Ebene. Bei einer entgegengesetzten Drehrich­ tung der Schaltscheibe wird der Nockenteil in die entge­ gengesetzte Richtung ausgelenkt. Die Drehrichtungsände­ rung der Schaltscheibe zerstört den Endlagenschalter nicht, die Wirkungsweise des Schalters bleibt sogar bei einem Umpolen des Motors erhalten.

Besonders vorteilhaft ist es, daß die Kontaktfeder fe­ dernd gelagert ist. Die Bewegungen, die durch die Schalt­ scheibe auf den Nockenteil der Kontaktfeder übertragen werden, führen zu einer federnden Auslenkung derselben. Durch diese federnde Lagerung der Kontaktfeder ist wei­ terhin erreicht, daß auch bei einer entgegengesetzten Drehrichtung des Motors der Endlagenschalter voll funkti­ onsfähig bleibt.

In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die Auslen­ kung des Nockenteiles der Kontaktfeder durch einen An­ schlag begrenzt ist.

Vorteilhaft ist, wenn die schwingenden Bewegungen, welche durch die federnde Lagerung des Kontaktfeder sowie durch die schnappartige Bewegung derselben entstehen, durch eine Zunge, welche an dem einen Schenkel der Kontaktfeder angeordnet ist, aufgefangen oder gedämpft werden.

Gemäß den Ansprüchen 7 und 8 ist es vorteilhaft, wenn in der Schaltungsanordnung, die der Selbsthaltung des Motors entspricht, ein elektrischer Widerstand in Reihe geschal­ tet ist. Dieser Widerstand hat einerseits keinen Einfluß auf die Stromversorgung des Motors, andererseits aber nach dem Abschalten des Motors und in seiner Selbsthalte­ stellung bewirkt er einen Spannungsabfall, der zu einer stärkeren Drehzahlminderung des Motors führt. Daraus er­ gibt sich unmittelbar eine präzisere Parkstellung des Wi­ schers, da der Motor eine niedrigere Trägheit aufweist und somit auch einen kleineren Nachlauf. Vorteilhaft ist, wenn dieser Widerstand als ein aus einem niedrig leiten­ den Werkstoff hergestellter elektrischer Kontakt ausge­ bildet ist.

Eine etwas andere Ausführungsform des Endlagenschalters betrifft die Ausgestaltung nach Anspruch 9. Danach ist es vorgesehen, daß der elektrische Kontakt der Kontaktfeder als Schleifkontakt ausgebildet ist, welcher zwischen zwei Kontakten des Motors umschaltet. Dabei ist die Kontaktfe­ der so ausgebildet, daß sie einen anderen Motor-Kontakt kontaktiert, wenn die Drehrichtung des Motors sich än­ dert, d. h. wenn die Schaltscheibe des Motors sich in eine andere Richtung dreht. Diese Ausgestaltung des Endlagen­ schalters eignet sich also auch für Wischermotoren, die ihre Drehrichtung ändern.

Gemäß Ausgestaltung nach Anspruch 10 ist eine Rückstell­ feder vorgesehen, welche ein sofortiges Umschalten der Kontaktfeder in ihre Nullage bewirkt. Vorzugsweise wirkt die Rückstellfeder mit dem Nockenteil der Kontaktfeder zusammen und bewirkt über diesen Teil durch ihre Rück­ stellkraft ein sofortiges Zurückschwenken der Kontaktfe­ der, unabhängig von der Umschaltbewegung, welche durch das Zusammenwirken der Schaltscheibe und des Nockenteiles gegeben ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfol­ genden Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung eines Wischermotors mit einem Endlagenschalter.

Fig. 2 Einen Schnitt durch die Kontaktfeder des Endla­ genschalters der Fig. 1.

Fig. 3 Eine schematische Darstellung eines Endlagen­ schalters mit einer Rückstellfeder eines Wischer­ motors.

Der in Fig. 1 dargestellte Endlagenschalter weist eine Schaltscheibe 1, eine Kontaktfeder 2 sowie Anschlüsse 3 und 4 auf. Die Kontaktfeser 2 weist einen ersten Schenkel 5 auf, welcher den Nockenteil bildet, und eine zweiten Schenkel 5a, an der der elektrische Kontakt 6 angeordnet ist. Die beiden Schenkel 5 und 5a stehen im dargestellten Ausführungsbeispiel senkrecht aufeinander. Die Kontaktfe­ der 2 ist um den Drehpunkt A federnd gelagert. Die Zunge 7 dämpft die durch das Zusammenwirken der Schaltscheibe 1 und des Nockenteiles 5 sowie durch die federnde Lagerung der Kontaktfeder 2 hervorgerufene Schwingungen derselben und umgreift die Kontaktfeder 2 in dem Bereich, in wel­ chem die beiden Schenkel 5, 5a aufeinander treffen. Die Schaltscheibe 1, die an den Antriebsteil des Motors 8 an­ geordnet ist, weist eine Aussparung 9 auf, deren Form in ihrem oberen Bereich der Form des Nockenteiles 5 ent­ spricht. Die Aussparung 9 weist eine steile Flanke 9a und eine flach abfallende Flanke 9b auf. Die flache Aus­ gestaltung der Flanke 9b hat den Vorteil, daß während des Dauerbetriebes des Motors und der Drehrichtung B der Schaltscheibe 1 die kurzen Unterbrechungen in der Stromversorgung des Motors 8, welche sich durch das Zu­ sammenwirken der Aussparung 9 mit dem Nockenteil 5 er­ geben, den Wischerbetrieb nicht stören. Die steile Aus­ bildung der Flanke 9a der Aussparung 9 hat den Vorteil, daß bei Umkontaktierung der Anschlüsse des Motors 8 durch das "Einfallen" des Nockenteiles 5 in die Aussparung 9 sofort eine Kurzschlußbremsung stattfindet.

In Fig. 2 ist die Kontaktfeder 2 genauer dargestellt. Sie weist einen Bügel 10 auf, an dem der Kontakt 6 angeordnet ist. Der Nockenteil 5 besteht in diesem Ausführungsbei­ spiel aus einem anderen Werkstoff als der Bügel 10 und ist auf diesen aufgesetzt. Dies ist vorteilhaft, da der Nockenteil 5 wesentlich höhere Werkstoffabnützungen auf­ weist als der Bügel 10 der Kontaktfeder 2.

In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform eines Endlagen­ schalters dargestellt. Eine Schaltscheibe 14, welche an einem Antriebsteil des Motors angeordnet ist, wirkt mit dem Nockenteil 16 der Kontaktfeder 17 zusammen. An dem Nockenteil 16 ist ein Schenkel 17a der Kontaktfeder 17 angeordnet, welcher an seinem dem Nockenteil 16 abgewand­ ten Ende einen elektrischen Kontakt 18 aufweist. Der elektrische Kontakt 18 der Kontaktfeder 17 ist als Schleifkontakt ausgebildet und wirkt mit den elektrischen Kontakten 19, 20, 21 des Motors zusammen. Die elektri­ schen Funktionen der Kontakte 20 und 21 entsprechen ein­ ander, der Kontakt 20 wird durch den Kontakt 19 der Kon­ taktfeder 17 bei einer Drehrichtung und der Kontakt 21 bei einer anderen Drehrichtung des Motors, bzw. der Schaltscheibe 14 kontaktiert. Der Endlagenschalter weist weiterhin einen elektrischen Kontakt 22 auf, welcher zum Hauptschalter des Motors führt und an einem anderen Teil 23 des Endlagenschalters angeordnet ist. Der Nockenteil 16 wirkt durch den Nocken 16a mit einer Aussparung 24 der Schaltscheibe 14 zusammen. Dem Nockenteil 16 ist eine Rückstellfeder 25 zugeordnet, bzw. mit diesem verbunden, welche ein präzises Umschalten der Kontaktfeder garan­ tiert bzw. unterstützt.

Es ergibt sich folgende Wirkungsweise: Während des Dauer­ betriebes des Motors 8 ist dessen Hauptschalter 11 in Stellung I, d. h. der Motor 8 ist eingeschaltet. In dieser Stellung des Betriebsschalters dreht sich die Schalt­ scheibe 1, 14 in Richtung B, der Nockenteil 5 befindet sich in einer solchen Position, daß er am Anschlag 12 an­ liegt, bzw. in der Ausführungsform nach Fig. 3, ist der Nockenteil 16 entgegen der Federkraft der Feder 25 ausge­ lenkt. Der Kontakt 6, 18 der Kontaktfeder 2, 17 kontak­ tiert den Kontakt 4, 20 des Schalters. Wird der Motor 8 ausgeschaltet, d. h. befindet sich sein Hauptschalter 11 in Stellung 0, so wird der Motor 8 über den Kontakt 4 und 20 solange mit positiver Spannung versorgt (Selbsthaltung des Motors), bis der Nockenteil 5, 16, 16a in die Ausspa­ rung 9, 24 der Schaltscheibe 1, 14 einfällt. Dadurch be­ wegt sich der elektrische Kontakt 6, 18 der Kontaktfeder 2, 17 gegen den Kontakt 3, 19 und der den Motor ver­ sorgende Stromfluß wird unterbrochen. Diese Bewegung wird in der Ausführungsform nach Fig. 3 durch die Rückstell­ kraft der Rückstellfeder 25 unterstützt bzw. bewirkt. Der Motor bleibt stehen und die Wischer werden in der Parkstellung abgelegt. Dies bedeutet, daß die Position des Nockenteiles 5, 16, 16a in der Aussparung 9, 24 der Schaltscheibe 1, 14 genau der Parkstellung des Wi­ schers/der Wischer entspricht. Der dargestellte Endlagen­ schalter bleibt auch dann funktionsfähig, wenn sich die Schaltscheibe 1, 14 in entgegengesetzte Richtung D dreht. Der Nockenteil 5, 16 wird dann in entgegengesetzte Rich­ tung ausgelenkt (Fig. 1, gestrichelte Darstellung, Fig. 3=Kontaktierung der Kontakte 18 und 21), die Be­ einträchtigung der Funktionsfähigkeit des Endlagen­ schalters erfolgt aufgrund der federnden Lagerung der Kontaktfeder 2, welche auch in diesem Falle ohne weiteres in andere Richtung auslenkbar ist, nicht; in der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 3 ist ein Betrieb des Scheibenwi­ schers auch bei dieser Drehrichtung A des Motors ohne weiteres möglich. Eine Verbesserung der Funktionsfähig­ keit und Zuverlässigkeit des Schalters bringt ein zwi­ schen dem Kontakt 4 und dem Hauptschalter 11 des Motors 8 angeordneter, in Reihe geschalteter elektrischer Wider­ stand 13 (Fig. 1). Dieser Widerstand bewirkt, daß in der Selbsthaltestellung des Motors ein Spannungsabfall auf­ tritt und der Motor mit einer niedrigeren Spannung ver­ sorgt wird, was gleichzeitig zu einer niedrigeren Dreh­ zahl führt. Die Trägheitskräfte werden kleiner und das Abbremsen des Motors einfacher. Damit wird eine präzisere Parkstellung des Wischers erreicht.

Claims (10)

1. Wischermotor, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Endlagenschalter mit einer Kontaktfeder, wel­ che ein Umschalten zwischen zwei Kontakten des Mo­ tors bewirkt und dadurch die Stellung des mindestens einen Wischers steuert, wobei die Kontaktfeder durch eine mit dem Antriebsteil des Motors verbundene Schaltscheibe auslenkbar ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schaltscheibe (1, 14) eine Aussparung (9, 24) aufweist, in die ein Nockenteil (5, 16) der Kontaktfeder (2, 17) eingreift, und daß durch das Zusammenwirken des Nockenteiles (5, 16) mit der Schaltscheibenaussparung (9, 24) die einen elektri­ schen Kontakt (6, 18) aufweisende Kontaktfeder (2, 17) radial auslenkbar ist, wodurch sie ein Umschal­ ten der Motorkontakte (4, 3, 20, 21) bewirkt.

2. Wischermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kontaktfeder (4) zwei etwa senkrecht aufeinanderstehende Schenkel (5, 5a) aufweist, wobei der eine Schenkel (5) den mit der Schaltscheibe (1) zusammenwirkenden Nockenteil (5) bildet und der an­ dere Schenkel (5a) mit einem elektrischen Kontakt (6) ausgestattet ist.

3. Wischermotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kontaktfeder (2) im Bereich des mit dem elektrischen Kontakt (6) ausgestatteten Schenkels (5a) federnd gelagert ist.

4. Wischermotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auslenkung des Schenkels der Kon­ taktfeder (2), der den Nockenteil (5) bildet, durch einen Anschlag (12) begrenzbar ist.

5. Wischermotor nach einem oder mehreren der vorange­ gangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zunge (7) vorgesehen ist, welche Schwingungen der Kontaktfeder (2) dämpft.

6. Wischermotor, insbesondere nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich­ met, daß in der Schaltungsanordnung, welche der Selbsthaltestellung des Motors entspricht, ein elek­ trischer Widerstand (13) in Reihe geschaltet ist.

7. Wischermotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der elektrische Widerstand durch die Aus­ bildung des einen Motorkontaktes (4) aus einem Werk­ stoff mit einer geringen elektrischen Leitfähigkeit realisiert ist.

8. Wischermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kontaktfeder (17) verbunden ist und an ihrem anderen Ende einen elektrischen Kontakt (18) auf­ weist.

9. Wischermotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das mit dem elektrischen Kontakt (18) ver­ sehene Ende der Kontaktfeder (17) als Schleifkontakt ausgebildet ist.

10. Wischermotor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Nockenteil (16) der Kontaktfeder (17) zusammenwirkende Rückstellfeder (25) vorgesehen ist.