WO1996006762A1 - Baugruppe für den antrieb und die steuerung eines scheibenwischers in kraftfahrzeugen - Google Patents
Baugruppe für den antrieb und die steuerung eines scheibenwischers in kraftfahrzeugen Download PDFInfo
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Definitions
- the invention is based on an assembly for the drive and the control of a windshield wiper in motor vehicles with the features specified in the preamble of claim 1.
- Such assemblies usually consist of an electric motor, a gearbox which is located in a housing attached to the motor and converts the rotary movement of the motor into a reciprocating movement of the windshield wiper, and a Limit switch attached to the housing and actuated by a gear part, also referred to as a parking switch, which ensures that the windshield wiper runs into its end position regardless of when the engine is switched off, but is not in the middle of the driver's field of vision remains.
- the limit switch attached to the wiper motor or gearbox today has a complex and wear-prone design with three slip rings, on which thick sliding contacts slide, with changeover contacts that are loaded with the full load current of the motor and with the shutdown arc and which nevertheless require a mechanical service life of well over 500,000 switching cycles, since the changeover contacts are loaded with every motor rotation.
- a control circuit which enables different modes of operation is usually also part of the assembly today.
- the control circuit must be connected to the motor, the limit switch, an actuation switch attached to the steering column of the motor vehicle and a central electrical unit, which is usually accommodated under the dashboard of the motor vehicle, by soldering, clamping or a motor vehicle - Suitable plug connection. It is known to provide the limit switch with a plug base on the gear housing provided on its housing. and also secure the control circuit to the transmission housing with a socket provided on its housing, from where further lines lead to the motor and the wiring with the actuating switch on the steering column and with the central electrical unit is still to be carried out separately.
- the object of the present invention is to simplify assemblies of the type mentioned at the outset and to reduce the amount of wiring required for their installation.
- the construction of the assembly is simplified mechanically in that the gear unit together with the gear housing, the limit switch and the housing with the control circuit are combined to form a unit.
- the transmission housing has an opening through which the parking switch can scan the windshield wiper position.
- This opening of the gear housing is covered by a plastic housing, which not only accommodates the control circuit, but also carries the limit switch, which therefore no longer has to be plugged onto the gear housing.
- a plastic housing which not only accommodates the control circuit, but also carries the limit switch, which therefore no longer has to be plugged onto the gear housing.
- there is Possibility to use housings with different control circuits in combination with one and the same transmission housing for different applications since the housing of the control circuit serves as a cover for the transmission housing, but is nevertheless a separate plastic element, the internal structure of which, with the same mechanical adaptation to the housing opening to be covered may be different.
- the assembly is simplified in that the limit switch is no longer one that directly switches the load current of the windshield wiper motor, but one that only switches control current.
- the limit switch according to the invention can therefore be very much smaller, for example a microswitch, and therefore cheaper and subject to less wear.
- This structure is favored by the fact that the housing with the control circuit and the limit switch are combined into one unit.
- the limit switch is a reed switch or a contactless switch, in particular a Hall sensor or a Wiegand switch.
- the control current to be switched can be provided by the control circuit which is present, which preferably has an electronic load switch for switching the load current of the windshield wiper. motors has.
- a smart power IC is particularly suitable, which can not only switch the load directly, but also takes over the other control functions (interval operation, wipe-wash operation) and even contain an Hall sensor as an integral part can, which can take over the function of the limit switch in combination with a permanent magnet which is attached to a rotating gear part.
- the preferred embodiment of the assembly is particularly inexpensive, in which the housing of the control circuit contains an injection-molded plug with injection-molded plug contacts and, furthermore, a lead frame is injected into the housing of the control circuit, which contains all the electrical and electronic components be housed in the housing, connects together.
- the wiper motor can then be connected to the load switch accommodated in it via connecting flags which are injected into the plastic housing, via a plug connector which makes contact with the molded plug, then only has to have a line connection to the operating switch on the steering column and to Vehicle battery are manufactured.
- FIG. 1 shows an overall view of the assembly with the gear housing broken open
- Figure 2 shows the view II according to Figure 1 on the assembly
- Figure 3 shows the view III of Figure 1 on the circuit housing of the assembly.
- the assembly consists of an electric motor 1 with an approximately cylindrical housing, to which a gear housing 2 is flanged, in which there is a deflection gear which makes one rotation per wiping movement.
- a shaft journal 3 protrudes from the gear housing 2 for driving a wiper lever (not shown).
- a disc 4 rotating on the back, on which there is an actuating element 5, which moves past an end position switch 6 once per revolution of the pin 3 and actuates it.
- there is an opening 7 in the rear of the gear housing which opening is covered by a plastic housing 8, which is attached to the rear of the gear housing 2.
- the plastic housing carries in the area of the opening 7 the limit switch 6, on which the actuating element 5 acts.
- the limit switch 6 if it is a mechanical microswitch, then the actuating element 5 is a switching cam. If the limit switch is a Hall sensor, a reed switch or a Wiegand switch, then the actuating element 5 is a small permanent magnet.
- the limit switch 6 has a connection to a circuit which is located in an assembly space of the housing 8, which is closed by a cover 9.
- the circuit is used to control various wiper functions (interval operation, wipe-wash operation, different speed levels) and preferably also contains an electronic load switch for the load current of the motor 1, which is controlled, inter alia, by the limit switch, which for this purpose is only one Control current switches.
- Two electrical connecting lugs 10 and 11 are injected into the plastic housing, which carry the load current and are connected to supply lines 12 and 13 of the motor, e.g. to be soldered.
- a connector 14 is injection molded onto the housing 8, the plug contacts 15 of which, like the connecting lugs 10 and 11, are components of a metallic lead frame which is injected during the injection molding of the housing and not only serves to form the connector 14, but also for this purpose in the housing 8 to electrically connect the circuit parts present there.
Abstract
Baugruppe für den Antrieb und die Steuerung eines Scheibenwischers in Kraftfahrzeugen, mit einem Elektromotor (1), mit einem Getriebe, welches sich in einem am Motor (1) angebrachten Gehäuse (2) befindet, mit einem am Getriebegehäuse (2) angebrachten, von einem Getriebeteil betätigten Endlagenschalter (6), und mit einer Steuerschaltung, welche sich in einem am Getriebegehäuse (2) angebrachten Gehäuse (8) befindet. Das aus einem Kunststoff bestehende Gehäuse (8) der Steuerschaltung verschließt eine im Getriebegehäuse (2) vorgesehene Öffnung (7) und trägt den Endlagenschalter (6) im Bereich dieser Öffnung (7) des Getriebegehäuses (2), welcher anstelle des Laststroms des Motors (1) nur einen Steuerstrom der Steuerschaltung schaltet.
Description
Baugruppe für den Antrieb und die Steuerung eines Scheibenwischers in Kraftfahrzeugen
Beschreibung:
Die Erfindung geht aus von einer Baugruppe für den An¬ trieb und die Steuerung eines Scheibenwischers in Kraftfahrzeugen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Solche Baugruppen bestehen üblicherweise aus einem Elek¬ tromotor, aus einem Getriebe, welches sich in einem am Motor angebrachten Gehäuse befindet und die Drehbewegung des Motors in eine hin- und hergehende Bewegung des Scheibenwischers umwandelt, und aus einem am Getriebege-
häuse angebrachten und von einem Getriebeteil be¬ tätigten Endlagenschalter, auch als Parkschalter be¬ zeichnet, welcher sicherstellt, dass der Scheiben¬ wischer unabhängig davon, wann der Motor ausgeschaltet wird, in seine Endlage läuft, aber nicht mitten im Ge¬ sichtsfeld des Fahrers stehen bleibt. Der heute am Wischermotor bzw. am Getriebegehäuse angebrachte End¬ lagenschalter hat eine aufwendige und verschleißbe¬ haftete Konstruktion mit drei Schleifringen, auf wel- chen dicke Schleifkontakte schleifen, mit Umschalt¬ kontakten, die mit dem vollen Laststrom des Motors und mit dem Abschaltlichtbogen belastet sind und von denen dennoch eine mechanische Lebensdauer von weit über 500.000 Schaltspielen gefordert ist, da die Um- schaltkontakte bei jeder Motordrehung belastet werden.
Zur Baugruppe gehört heute auch meist eine Steuerschal¬ tung, die unterschiedliche Betriebsweisen ermöglicht (Intervallschaltung, Wisch-Wasch-Schaltung) . Die Steuer- schaltung muss mit dem Motor, dem Endlagenschalter, mit einem an der Lenksäule des Kraftfahrzeugs angebrachten Betätigungsschalter und mit einer meist unter dem Arma¬ turenbrett des Kraftfahrzeuges untergebrachten zentralen elektrischen Einheit verbunden werden, und zwar durch Lö- ten, Klemmen oder eine Kfz-taugliche Steckverbindung. Be¬ kannt ist es, den Endlagenschalter mit einem an seinem Ge¬ häuse vorgesehenen Stecksockel am Getriebegehäuse zu be-
festigen und auch die Steuerschaltung mit einem an ihrem Gehäuse vorgesehenen Stecksockel am Getriebegehäuse zu befestigen, von wo aus weitere Leitungen zum Motor führen und die Verkabelung mit dem Betätigungsschal- ter an der Lenksäule und mit der zentralen Elektrik¬ einheit noch gesondert vorzunehmen ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Baugruppen der eingangs genannten Art zu vereinfachen und den mit ihrer Installation verbundenen Verkabelungs¬ aufwand zu verringern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Baugruppe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der ab¬ hängigen Ansprüche.
Mechanisch ist der Aufbau der Baugruppe dadurch verein¬ facht, dass das Getriebe samt Getriebegehäuse, der End- lagenschalter und das Gehäuse mit der Steuerschaltung zu einer Einheit zusammengefaßt sind. Das Getriebege¬ häuse hat eine Öffnung, durch die hindurch der Parkschal¬ ter die Scheibenwischerstellung abtasten kann. Diese Öffnung des Getriebegehäuses wird abgedeckt durch ein Kunststoffgehäuse, welches nicht nur die Steuerschal¬ tung aufnimmt, sondern auch den Endlagenschalter trägt, welcher deshalb nicht mehr gesondert auf das Getriebege¬ häuse gesteckt werden muss. Dennoch besteht die Mög-
lichkeit, für unterschiedliche Anwendungsfälle Ge¬ häuse mit unterschiedlichen Steuerschaltungen in Kombination mit ein und demselben Getriebegehäuse zu verwenden, da das Gehäuse der Steuerschaltung zwar als Abdeckung für das Getriebegehäuse dient, gleichwohl aber ein gesondertes Kunststoffelement ist, dessen innerer Aufbau bei gleicher mechanischer Anpassung an die abzudeckende Gehäuseöffnung unter¬ schiedlich sein darf.
Elektrisch wird die Baugruppe dadurch vereinfacht, dass als Endlagenschalter nicht mehr ein solcher ver¬ wendet wird, der unmittelbar den Laststrom des Schei¬ benwischermotors schaltet, sondern ein solcher, welcher lediglich noch Steuerstrom schaltet. Der erfindungs- gemässe Endlagenschalter kann deshalb sehr viel kleiner sein, z.B. ein Mikroschalter, und deshalb preisgünstiger und unterliegt weniger Verschleiß. Begünstigt wird dieser Aufbau dadurch, dass das Gehäuse mit der Steuer- Schaltung und der Endlagenschalter zu einer Einheit zusammengefaßt sind. Das begünstigt ferner die bevor¬ zugten Ausführungsformen, in denen der Endlagenschal¬ ter ein Reed-Schalter oder ein kontaktloser Schalter, insbesondere ein Hall-Sensor oder ein Wiegand-Schalter ist. Der zu schaltende Steuerstrom kann von der ohne¬ hin vorhandenen Steuerschaltung bereitgestellt werden, welche vorzugsweise einen elektronischen Lastschalter für das Schalten des Laststromes des Scheibenwischer-
motors hat. Als solcher elektronischer Lastschalter eignet sich besonders ein Smart-power-IC, welcher nicht nur unmittelbar die Last schalten kann, sondern gleichzeitig die übrigen Steuerfunktionen (Intervall- Betrieb, Wisch-Wasch-Betrieb) übernimmt und sogar als integralen Bestandteil einen Hall-Sensor enthalten kann, der die Funktion des Endlagenschalters in Kombi¬ nation mit einem Dauermagneten übernehmen kann, welcher an einem rotierenden Getriebeteil befestigt ist. Be- sonders preiswert ist die bevorzugte Ausführungsform der Baugruppe, bei welcher das Gehäuse der Steuer¬ schaltung einen angespritzten Stecker mit einge¬ spritzten Steckkontakten enthält und ferner in das Gehäuse der Steuerschaltung ein Stanzgitter einge- spritzt ist, das alle elektrischen und elektronischen Komponenten, die im Gehäuse untergebracht werden, miteinander verbindet. Der Wischermotor kann über Anschluß.fahnen, welche in das Kunststoffgehäuse eingespritzt sind, mit dem darin untergebrachten Lastschalter verbunden werden, über einen Steckver¬ binder, der mit dem angespritzten Stecker Kontakt macht, muss dann nur noch eine Leitungsverbindung zum Bedienschalter an der Lenksäule und zur Fahr¬ zeugbatterie hergestellt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.
Figur 1 zeigt eine Gesamtansicht der Baugruppe mit aufgebrochenem Getriebegehäuse,
Figur 2 zeigt die Ansicht II ge äss Figur 1 auf die Baugruppe, und
Figur 3 zeigt die Ansicht III gemäss Figur 1 auf das Schaltungsgehäuse der Baugruppe.
Die Baugruppe besteht aus einem Elektromotor 1 mit an¬ nähernd zylindrischem Gehäuse, an welches ein Getriebe¬ gehäuse 2 angeflanscht ist, in welchem sich ein Umlenk¬ getriebe befindet, welches pro Wischbewegung eine Um¬ drehung vollführt. Aus dem Getriebegehäuse 2 ragt für den Antrieb eines nicht dargestellten Wischerhebels ein Wellenzapfen 3 heraus. Im Getriebegehäuse befindet sich dicht an dessen Rückseite eine sich mitdrehende Scheibe 4, auf welcher sich ein Betätigungselement 5 befindet, welches sich einmal pro Umdrehung des Zapfens 3 an einem Endlagenschalter 6 vorbeibewegt und ihn betätigt. Zu diesem Zweck befindet sich in der Rückseite des Getriebe¬ gehäuses eine Öffnung 7, welche durch ein Kunststoffge- häuse 8 abgedeckt ist, welches an der Rückseite des Ge¬ triebegehäuses 2 befestigt ist. Das Kunststoffgehäuse trägt im Bereich der Öffnung 7 den Endlagenschalter 6, auf welchen das Betätigungselement 5 einwirkt. Für den Endlagenschalter 6 gibt es unterschiedliche Möglich¬ keiten: Wenn er ein mechanischer Mikroschalter ist,
dann ist das Betätigungselement 5 ein Schaltnocken. Ist der Endlagenschalter ein Hall-Sensor, ein Reed- Schalter oder ein Wiegand-Schalter, dann ist das Be¬ tätigungselement 5 ein kleiner Dauermagnet.
Der Endlagenschalter 6 hat Verbindung zu einer Schal¬ tung, welche sich in einem Montageraum des Gehäuses 8 befindet, welcher durch einen Deckel 9 verschlossen ist. Die Schaltung dient zur Steuerung verschiedener Wischerfunktionen (Intervall-Betrieb, Wisch-Wasch- Betrieb, unterschiedliche Geschwindigkeitsstufen) und enthält vorzugsweise auch einen elektronischen Lastschalter für den Laststrom des Motors 1, welcher unter anderem durch den Endlagenschalter angesteuert wird, der zu diesem Zweck nur einen Steuerstrom schaltet.
In das Kunststoffgehäuse sind zwei elektrische Anschlu߬ fahnen 10 und 11 eingespritzt, welche den Laststrom führen und mit Zuleitungen 12 und 13 des Motors verbun¬ den, z.B. verlötet werden. Ausserdem ist dem Gehäuse 8 ein Stecker 14 angespritzt, dessen Steckkontakte 15 ebenso wie die Anschlußfahnen 10 und 11 Bestandteile eines metallischen Stanzgitters sind, welches beim Spritzgießen des Gehäuses mit eingespritzt wird und nicht nur zum Bilden des Steckers 14 dient, sondern auch dazu, im Gehäuse 8 die dort vorhandenen Schaltungsteile elek¬ trisch miteinander zu verbinden.
Claims
1. Baugruppe für den Antrieb und die Steuerung eines Scheibenwischers in Kraftfahrzeugen,
mit einem Elektromotor (1) ,
mit einem Getriebe, welches sich in einem am Motor (1) angebrachten Gehäuse (2) befindet,
mit einem am Getriebegehäuse (2) angebrachten, von einem Getriebeteil betätigten Endlagenschalter (6) ,
und mit einer Steuerschaltung, welche sich in einem am Getriebegehäuse (2) angebrachten Gehäuse (8) befindet,
dadurch gekennzeichnet, dass das aus einem Kunststoff bestehende Gehäuse (8) der Steuerschaltung eine im Ge¬ triebegehäuse (2) vorgesehene Öffnung (7) verschließt und den Endlagenschalter (6) im Bereich dieser Öffnung (7) des Getriebegehäuses (2) trägt, welcher anstelle des Laststroms des Motors (1) nur einen Steuerstrom der Steuerschaltung schaltet.
2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) der Steuerschaltung einen ange- spritzten Stecker (14) mit eingespritzten Steckkontakten (15) enthält.
3. Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gehäuse (8) der Steuerschaltung ein Stanzgitter (10, 11, 15) eingespritzt ist zur Verbindung von Komponenten der Steuerschaltung und des Endlagen- Schalters (6) miteinander.
4. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schalten des
Laststroms des Motors (1) ein elektronischer Lastschal- ter vorgesehen ist, insbesondere ein Smart-power-IC.
5. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem rotierenden
Getriebeteil (4) ein Dauermagnet (5) angebracht ist, auf welchen der als Reed-Schalter oder Hall-Sensor ausge¬ bildete Endlagenschalter (6) anspricht.
6. Baugruppe nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Hall-Sensor (6) in den Smart- power-IC intergriert ist.
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DFPE | Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101) | ||
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |