EP1053141A1 - Verfahren zur montage eines scheibenwischerantriebs und nach einem derartigen verfahren hergestellter antrieb - Google Patents
Verfahren zur montage eines scheibenwischerantriebs und nach einem derartigen verfahren hergestellter antriebInfo
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- EP1053141A1 EP1053141A1 EP99904838A EP99904838A EP1053141A1 EP 1053141 A1 EP1053141 A1 EP 1053141A1 EP 99904838 A EP99904838 A EP 99904838A EP 99904838 A EP99904838 A EP 99904838A EP 1053141 A1 EP1053141 A1 EP 1053141A1
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- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
- B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
- B60S1/16—Means for transmitting drive
Definitions
- the wiper arms are driven by the shaft of an electric motor via a reduction gear. It is important that the angular position of the gear wheel in the reduction gear is assigned a specific angular position of the wiper.
- the gear wheel driving the wiper arm is therefore moved into a specific angular position (park position) and then the wiper arm, which is in a correspondingly angular position, is fixed relative to the gear wheel. This happens because. the output shaft of the gear wheel in the park position, the crank lever connected to the wiper arm is placed in a defined angular position and fixed with respect to the output shaft.
- crank lever can be dispensed with and, if necessary, the wiper arm itself or a drive link of a simple linkage can be placed on the output shaft of the gear wheel in a defined angular position.
- crank lever relative to the output shaft
- the output shaft must be provided with a conical corrugation at its end, to which a thread then connects.
- an associated corrugation is required for the crank lever and finally a nut, by means of which the crank lever is braced and locked in relation to the output shaft.
- the known assembly method is complex in terms of the required parts and the required assembly time.
- the known construction requires more space than is absolutely necessary, since the end of the crank lever facing away from the output shaft should lie outside the plane of the fastening nut. It is therefore necessary to bend the crank lever outward beyond the outer end face of the nut.
- the object of the invention is to provide a new method for mounting the drive shaft on the gear wheel, by means of which the disadvantages explained are avoided.
- the invention is therefore based on a method of the genus resulting from the preamble of claim 1 and achieves the object by means of the features listed in the characterizing part of claim 1.
- the invention therefore consists in driving the gearwheel into a predetermined angular position (parking position) independently of the output shaft and then connecting the output shaft located in a defined angular position to the gearwheel.
- the type of connection described is advantageous not only for drives of windshield wipers, but whenever the drive shaft located in a predetermined angular position is to be firmly connected to the gearwheel located in a specific angular position, - 3 -
- crankshafts and similar devices can be the case, for example, with crankshafts and similar devices.
- the main advantage of the invention is that the output shaft and angle lever (or crank lever) can be rigidly connected to one another before installation. This can be achieved, for example, by riveting, welding, caulking or also by means of a one-piece casting. This eliminates the connecting parts described above, such as threads, nuts, ribbing and the like.
- a particularly simple connection between the drive shaft and gear wheel can be achieved by the combination of features according to claim 2.
- other types of connection are also possible.
- by means of a corresponding longitudinal reefing of the drive shaft and a corresponding bore in the gear wheel it can ensure a corresponding driving force of the gear wheel relative to the drive shaft without the two drive elements mentioned having to be pressed together.
- the method according to the invention assumes that the gear wheel is moved into the defined end position (park position) at the beginning of the assembly process, the corresponding rotary movement still being independent of the rotational position of the output shaft.
- the gear wheel should be appropriately supported so that the rotary movement can be carried out.
- the gear wheel is preferably secured in the axial direction by associated side walls of the gear housing, which engage the corresponding end faces of the gear wheel itself or a hub of the gear wheel. Since the gearwheels are often provided with teeth on the outer circumference, the combination of features according to claim 6 is recommended in a further development of the invention. Thereafter, the gearwheel has a substantially cylindrical hub protruding in its longitudinal axis - 5 -
- two hubs can also be provided, which connect to the two side surfaces of the gear wheel.
- Fig. 2 shows the drive according to the invention during the assembly state
- Fig. 3 shows the drive according to the invention in the assembled state.
- a portion of a gear housing 1 is indicated, in which a gear wheel 3 is rotatably mounted in the housing via an output shaft 5.
- the gear wheel is provided with an external toothing 8, via which it is driven by means of a worm wheel 9.
- the worm wheel 9 is connected to the shaft of an electric motor. 1 is now carried out in such a way that the gear wheel 3 is moved into a predetermined angular position by means of the worm wheel 9 (parking position), the motor being in the corresponding position of the gear wheel by contacting the gear wheel with contacts fixed to the housing is switched off.
- the output shaft 5 is firmly connected to the gear 3 during this process.
- crank lever 10 placed on the drive shaft 5 in a predetermined angular position and fixed in this position by means of a nut 11.
- a corrugation 12 is provided in order to secure the output shaft 5 in its angular position relative to the crank lever 10.
- crank lever 10 must be bent outwards so that the linkage, not shown, connected to the crank lever 10, for example via a ball joint 13, lies outside the outer end face of the nut 11 or the output shaft 5.
- 2 shows the drive according to the invention during a first assembly step.
- the output shaft 5 lies outside the area of engagement of the gear wheel 3.
- the gear wheel 3 has two hubs 14, 15 which are supported in two cylindrical recesses 16, 17 both in the radial and in the direction of the axis of rotation of the gear wheel. Since both the thickness of the side walls of the housing cover 2 and the housing 1 itself have been reduced outside the bearing points of the hub, the cylindrical recesses can also be understood as bearing bushes incorporated into the housing or the cover.
- auxiliary bearing is provided in the housing 1, 2, via which the gear wheel 3 can be moved into its parked position by the worm wheel (not shown) without being supported on the output shaft 5.
- the drive motor is switched off in the park position in a manner known per se via contacts 18 which act on a contact disk 19.
- the contact disk 19 is connected to the gear wheel 3 and the contacts 18 to the housing cover 2.
- the output shaft 5 is pressed into the bearing bore 20 in the predetermined rotational position in the direction of the arrow P. So that the housing 1, 2 is not destroyed by the gear wheel during this pressing process, it is supported by means of a support tool. This is done in that the support tool 21 supports the area of the cover 2 on which the hub 15 of the gear wheel 3 acts when the output shaft 5 is pressed in. - 7 -
- the unit comprising the output shaft 5 and the crank lever 10 can be constructed very simply.
- this unit can be designed in one piece or can be joined together in a simple manner with an inseparable connection.
- bearing shells 4 and 6 are still shown, which are not directly related to the invention. They are used to create suitable bearings or connection points that allow the housing 1, 2 and / or the friction wheel 3 to be produced from inexpensive material that is less suitable for storage purposes.
- Fig. 3 finally shows the drive according to the invention in the assembled state, in which the output shaft 5 is connected to the bearing sleeve 4 of the gear wheel 3 by an interference fit.
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Scheibenwischerantrieb, bei dem ein Abtriebshebel (10) in einer vorgegebenen Winkelstellung auf einem Getrieberad (3) befestigbar ist, welches eine definierte Winkelstellung einnimmt. Dabei soll die Abtriebswelle (5) mit einem Abtriebshebel (10) vor der Montage unlösbar verbunden sein. Die Erfindung beschreibt weiterhin ein Verfahren zur Montage eines derartigen Antriebssystems. Die Erfindung besteht im Prinzip im wesentlichen darin, das Getrieberad (3) außerhalb des Eingriffs mit der Abtriebswelle (5) in die definierte Endstellung (Parkstellung) zu fahren und danach die Abtriebswelle (5), an der der Abtriebshebel (10) zuvor unlösbar befestigt wurde, durch eine Preßpassung mit dem Getrieberad (3) zu verbinden. Vorteilhafte Weiterbildungen beschreiben hierzu geeignete Lagermöglichkeiten (16, 17) des Getrieberads (3) sowie zur Unterstützung des Einpreßvorganges geeignete Verfahrensschritte.
Description
Verfahren zur Montage eines Scheibenwischerantriebs und nach einem derartigen Verfahren hergestellter Antrieb
Bei elektrisch angetriebenen Scheibenwischern werden die Wischarme über ein Untersetzungsgetriebe von der Welle eines Elektromotors angetrieben. Dabei ist es wichtig, daß der Drehwinkelstellung des Getrieberades in dem Untersetzungsgetriebe eine bestimmte Winkelstellung des Scheibenwischers zugeordnet ist. Bei der Montage der bekannten Antriebe wird daher das den Wischarm antreibende Getrieberad in eine bestimmte Winkelstellung (Parkstellung) gefahren und danach der sich in entsprechend in Winkelstellung befindliche Wischarm gegenüber dem Getrieberad fixiert. Das geschieht dadurch, daß auf. die in der Parkstellung befindliche Abtriebswelle des Getrieberades der mit dem Wischarm verbundene Kurbelhebel in definierter Winkelstellung aufgesetzt und gegenüber der Abtriebswelle fixiert wird. Dabei wird vorausgesetzt, daß die gleichsinnige Drehbewegung des Getrieberades über den Kurbelhebel in eine Schwenkbewegung des Wischarms umgesetzt wird. Die beschriebene Vorgehensweise ist aber auch dann angebracht, wenn die Schwenkbewegung der Wischarme mit Hilfe einer Drehrichtungsumkehr des Motors erzielt wird. Hier kann naturgemäß auf den Kurbelhebel verzichtet werden und ggf. der Wischarm selbst oder ein Antriebsglied eines einfachen Gestänges auf die Abtriebswelle des Getrieberades in definierter Winkelstellung aufgesetzt werden.
2 -
Die bekannte Art der Fixierung des Kurbelhebels gegenüber der Abtriebswelle ist beispielsweise aus der DE-OS 44 02 476 ersichtlich. Nachteilig bei dieser Befestigungsart ist es, daß die Abtriebswelle an ihrem Ende mit einer konischen Rif- felung versehen sein muß, an die sich dann ein Gewinde anschließt. Weiterhin wird eine zugeordnete Riffeiung bei dem Kurbelhebel benötigt und schließlich eine Mutter, durch welche der Kurbelhebel gegenüber der Abtriebswelle verspannt und arretiert wird.
Das bekannte Montageverfahren ist hinsichtlich der benötigten Teile und der benötigten Montagezeit aufwendig. Außerdem benötigt die bekannte Konstruktion mehr Platz als unbedingt notwendig, da das von der Abtriebswelle abgewandte Ende des Kurbelhebels außerhalb der Ebene der Befestigungsmutter liegen soll. Somit ist es notwendig, den Kurbelhebel nach außen über die äußere Stirnfläche der Mutter hinaus abzukrümmen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren zur Montage der Antriebswelle am Getrieberad anzugeben, durch welches die erläuterten Nachteile vermieden werden. Die Erfindung geht daher aus von einem Verfahren der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung und löst die gestellte Aufgabe mittels der in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, das Getrieberad unabhängig von der Abtriebswelle in eine vorgegebene Winkelstellung (Parkstellung) zu fahren und dann die in einer definierten Winkelstellung befindliche Abtriebswelle mit dem Getrieberad zu verbinden. Die beschriebene Verbindungsart ist nicht nur für Antriebe von Scheibenwischern vorteilhaft, sondern immer dann, wenn die in einer vorgegebenen Winkelstellung befindliche Antriebswelle mit dem in einer bestimmten Winkelstellung befindlichen Getrieberad fest verbunden werden soll,
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wie dies beispielsweise bei Kurbelwellen und ähnlichen Einrichtungen der Fall sein kann.
Der Vorteil der Erfindung besteht im Kern darin, daß Abtriebswelle und Winkelhebel (bzw. Kurbelhebel) vor dem Einbau bereits starr miteinander verbunden sein können. Dies kann beispielsweise durch Vernieten, Verschweißen, Verstemmen oder auch durch ein einteiliges Gußteil erreicht werden. Damit entfallen die oben beschriebenen Verbindungsteile, wie Gewinde, Mutter, Riffeiung und ähnliches.
Eine besonders einfache Verbindung zwischen Antriebswelle und Getrieberad läßt sich durch die Merkmalskombination nach Anspruch 2 erreichen. Es sind aber auch andere Verbindungsarten möglich. Beispielsweise kann durch eine entsprechende Längsriffeiung von Antriebswelle und entsprechender Bohrung in dem Getrieberad für eine entsprechende Mitnahmekraft des Getrieberads gegenüber der Antriebswelle sorgen, ohne daß die beiden genannten Antriebselemente miteinander verpreßt werden müssen.
Entscheidet man sich aber für die Merkmalskombination nach Anspruch 2, so empfiehlt es sich in Weiterbildung der Erfindung, entsprechend der Merkmalskombination nach Anspruch 3 für eine entsprechende Abstützung des Getrieberades gegenüber der Abtriebswelle zu sorgen. Dies kann beispielsweise direkt geschehen, indem eine geeignete Abstützvorrichtung ein Widerlager für das Getrieberad während des Preßvorgangs bildet oder aber auch mittelbar, indem sich das Getrieberad an der in seiner Längsrichtung angrenzenden Gehäusewand abstützt und der Abstützbereich des Gehäuses wiederum von außen durch eine Haltevorrichtung während des Einpreßvorgangs unterstützt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren setzt voraus, daß zu Beginn des Montagevorgangs das Getrieberad in die definierte Endstellung (Parkstellung) gefahren wird, wobei die entsprechende Drehbewegung noch unabhängig von der Drehlage der Abtriebswelle ist. Während dieser anfänglichen Drehbewegung sollte das Getrieberad entsprechend gelagert sein, um die Drehbewegung durchführen zu können. Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, hierfür statt der Antriebswelle eine Hilfswelle vorzusehen oder die Antriebswelle nur so weit in die Lagerbohrung des Getrieberades einzuschieben, daß sich das Getrieberad um die Abtriebswelle drehen kann, gleichwohl aber trotzdem in radialer Lage gesichert ist. Zur endgültigen Fixierung des Getrieberades gegenüber der Abtriebswelle wird entweder die Hilfswelle dann entfernt und die Abtriebswelle eingepreßt oder die Abtriebswelle im zweiten Fall über eine Preßkraft mit dem Getrieberad fest verbunden. Die Merkmalskombination nach Anspruch 4 schlägt nun einen elektrischen Scheibenwischerantrieb vor, der zur Durchführung des Verfahrens und insbesondere für eine anfängliche Drehbewegung des Getrieberades in seine Endstellung bei entfernter Abtriebswelle besonders geeignet ist. Die Lagerung des Getrieberades wird besonders einfach durch Anwendung der Merkmalskombination nach Anspruch 5. Danach sind parallel zur Längsachse des Getrieberades sich erstreckende Vorsprünge vorgesehen, die an einer umlaufenden Mantelfläche des Getrieberads angreifen und das Getrieberad somit in radialer Richtung sichern. Die Sicherung des Getrieberads in axialer Richtung erfolgt vorzugsweise durch zugeordnete Seitenwände des Getriebegehäuses, die an den entsprechenden Stirnflächen des Getrieberads selbst oder einer Nabe des Getrieberads angreifen. Da die Getrieberäder vielfach mit einer Verzahnung am Außenumfang versehen sind, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 6. Danach besitzt das Getrieberad eine in dessen Längsachse hervortretende, im wesentlichen zylinderförmige Nabe, an
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dessen Mantelfläche die genannten Vorsprünge angreifen können. Selbstverständlich können auch zwei Naben vorgesehen sein, die an die beiden Seitenflächen des Getrieberades sich anschließen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 in stark vereinfachter Form Teile des bekannten Auf- baus eines Scheibenwischerantriebs
Fig. 2 den erfindungsgemäßen Antrieb während des Montagezustands und
Fig. 3 den erfindungsgemäßen Antrieb im montierten Zustand.
In Fig. 1 ist ein Abschnitt eines Getriebegehäuses 1 angedeutet, in dem über eine Abtriebswelle 5 ein Getrieberad 3 im Gehäuse drehbar gelagert ist. Das Getrieberad ist mit einer Außenverzahnung 8 versehen, über das es mittels eines Schneckenrades 9 angetrieben wird. Das Schneckenrad 9 ist mit der Welle eines Elektromotors verbunden. Die Montage des bekannten Aufbaus nach Fig. 1 erfolgt nun derart, daß das Getrieberad 3 mittels des Schneckenrades 9 in eine vorgegebene Winkelstellung gefahren wird (Parkstellung), wobei durch Kontaktgabe mit dem Getrieberad versehener Kontakte auf gehäusefesten Kontakten der Motor in der entsprechenden Stellung des Getrieberades abgeschaltet wird. Die Abtriebswelle 5 ist während dieses Vorgangs fest mit dem Getrieberad 3 verbunden. Erst nachdem das Getrieberad seine Parkstellung erreicht hat, wird in einer vorgegebenen Winkelstellung ein Kurbelhebel 10 auf die Antriebswelle 5 aufgesetzt und mittels einer Mutter 11 in dieser Lage fixiert. Um die Abtriebswelle 5 in ihrer Winkellage gegenüber dem Kurbelhebel 10 zu sichern, ist eine Riffelung 12 vorgesehen. Wichtig
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ist, daß der Kurbelhebel 10 nach außen abgekröpft sein muß, damit das mit dem Kurbelhebel 10 beispielsweise über ein Kugelgelenk 13 verbundene nicht dargestellte Gestänge außerhalb der äußeren Stirnfläche der Mutter 11 bzw. der Abtriebswelle 5 liegt. Fig. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Antrieb während eines ersten Montageschritts. Dabei liegt die Abtriebswelle 5 außerhalb des Eingriffsbereichs des Getrieberads 3. Das Getrieberad 3 besitzt zwei Naben 14,15, die in zwei zylinderförmigen Ausnehmungen 16,17 sowohl in radialer als auch in Richtung der Drehachse des Getrieberades abgestützt werden. Da sowohl bei dem Gehäusedeckel 2 als auch dem Gehäuse 1 selbst die Seitenwände in ihrer Stärke außerhalb der Lagerstellen der Nabe zurückgenommen wurden, kann man die zylinderförmigen Ausnehmungen auch als in das Gehäuse bzw. den Deckel eingearbeitete Lagerbüchsen auffassen. Wichtig ist, daß auf diese Weise ein Hilfslager in dem Gehäuse 1,2 vorgesehen ist, über welches das Getrieberad 3 ohne Abstützung an der Abtriebswelle 5 durch das nicht dargestellte Schneckenrad in seine Parkstellung gefahren werden kann. Die Abschaltung des Antriebsmotors in der Parkstellung geschieht in an sich bekannter Weise über Kontakte 18, die auf eine Kontaktscheibe 19 einwirken. Dabei ist die Kontaktscheibe 19 mit dem Getrieberad 3 und die Kontakte 18 mit dem Gehäusedeckel 2 verbunden.
Nachdem sich das Getrieberad in seiner Endstellung (bzw. Parkstellung) befindet, wird die Abtriebswelle 5 in vorgegebener Drehlage in Richtung des Pfeiles P in die Lagerbohrung 20 eingepreßt. Damit das Gehäuse 1,2 während dieses Preßvorgangs nicht durch das Getrieberad zerstört wird, wird dieses mittels eines Abstützwerkzeuges abgestützt. Dies geschieht dadurch, daß das Abstützwerkzeug 21 den Bereich des Deckels 2 abstützt, auf den die Nabe 15 des Getrieberades 3 beim Einpressen der Abtriebswelle 5 einwirkt.
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Wichtig für die Erfindung ist, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Einheit aus Abtriebswelle 5 und Kurbelhebel 10 sehr einfach aufgebaut sein kann. So kann beispielsweise diese Einheit einstückig ausgestaltet sein oder mit einer unlösbaren Verbindung in einfacher Weise zusammengefügt sein. In Fig. 2 sind noch Lagerschalen 4 und 6 dargestellt, die mit der Erfindung nicht unmittelbar zu tun haben. Sie dienen dazu, geeignete Lager- bzw. Verbindungsstellen zu schaffen, die es gestatten, das Gehäuse 1,2 und/oder das Reibrad 3 aus preiswertem Material herstellen zu können, welches für Lagerzwecke weniger geeignet ist.
Fig. 3 zeigt schließlich den erfindungsgemäßen Antrieb im zusammengebauten Zustand, bei dem die Abtriebswelle 5 mit der Lagerhülse 4 des Getrieberads 3 durch eine Preßpassung verbunden ist.
Claims
1. Verfahren zur Montage der Abtriebswelle (5) im Getrieberad (3) eines Scheibenwischerantriebs, dadurch gekennzeichnet, daß das Getrieberad (3) außer Eingriff in Drehrichtung gegenüber der Abtriebswelle (5) in eine Ausgangsstellung (Parkstellung) gefahren wird und danach die Abtriebswelle (5) mit dem Getrieberad (3) zumindest in Drehrichtung in Eingriff gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (5) mit dem Getrieberad (3) über eine Preßpassung verbunden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einpressen der Abtriebswelle (5) das Getrieberad (3) durch eine Abstützvorrichtung (21) entgegen der Preßrichtung abgestützt wird.
4. Elektrischer Scheibenwischerantrieb, bei dem ein Elektromotor ein Getrieberad (3) antreibt, welches über eine Abtriebswelle (5) mit einem Hebel, insbesondere Kurbelhebel (10), verbindbar ist, wobei das Getrieberad mit einem Schaltkontakt gekoppelt ist und wobei in Abhängigkeit von der Drehstellung des Getrieberads (3) der Motorstrom beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Getrieberad (5) derart in einem Gehäuse gelagert ist, daß das Getrieberad (3) auch ohne Eingriff in Drehrichtung auf die Antriebswelle um seine Drehachse drehbar ist.
5. Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Getrieberad sich in radialer Richtung an mindestens einem sich parallel zur Längsachse des Getrieberades erstreckenden Vorsprung (16,17) abstützt.
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Elektrischer Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Getrieberad mit mindestens einer Nabe (14,15) versehen ist, welche sich mit ihrer Mantelfläche an zugeordneten Vorsprüngen (16,17) im Gehäuse (1,2) in radialer Richtung abstützt.
Scheibenwischerantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Getrieberad (3) mit zwei Naben (14,15) versehen ist, die sich an den Bodenflächen und Mantelflächen zweier zylinderförmiger Ausnehmungen (16,17) in axialer und radialer Richtung abstützen.
Scheibenwischerantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelhebel (10) unlösbar vorzugsweise einstückig mit der Antriebsachse des Getrieberads (3) verbunden ist.
Scheibenwischerantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsachse (5) reibschlüssig oder formschlüssig mit dem Getrieberad (3) verbunden ist.
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