Titel : REVERSIERMOTOR MIT EINER SCHUTZ ANORDNUNG FÜR DAS GETRIEBETitle: REVERSING MOTOR WITH A PROTECTIVE ARRANGEMENT FOR THE GEARBOX
Die Erfindung betrifft einen Reversiermotor, insbesondere zum Antrieb einer Scheibenwischanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer axialen Schubkräften ausgesetzten Ankerwelle .The invention relates to a reversing motor, in particular for driving a windshield wiper system, in particular a motor vehicle, with an armature shaft exposed to axial thrust forces.
Reversiermotoren zum Antrieb von Scheibenwischanlagen von Kraftfahrzeugen zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Drehrichtung entsprechend den sich auf einer Windschutzscheibe oder einer Heckscheibe hin und her bewegenden Wischblattern umkehrbar ist. Dies hat den Vorteil, dass ein Gestänge zum Antrieb von zwei Wischarmen sehr klein bauen kann oder dass jeder Wischarm durch Ankopplung an einen eigenen Antriebsmotor unabhängig betrieben werden kann und somit gegebenenfalls überhaupt kein Ubertragungsgestange benotigt wird.Reversing motors for driving windshield wiper systems of motor vehicles are distinguished by the fact that their direction of rotation can be reversed in accordance with the wiper blades moving back and forth on a windshield or a rear window. This has the advantage that a linkage for driving two wiper arms can be made very small, or that each wiper arm can be operated independently by coupling to its own drive motor, so that no transmission linkage is required at all.
Die bei herkömmlichen Antrieben von Wischarmen üblichen Gestänge haben jedoch den Vorteil, dass bei dem Betrieb der Wischanlage auftretende Blockierkrafte durch elastische Verformung des Gestänges aufgenommen werden können. Eine solche Verformung tritt allerdings erst dann auf, wenn die im Normalbetrieb der Scheibenwischanlage auftretenden Kräfte überschritten werden, beispielsweise bei schlagartiger Belastung, die zum Beispiel beim Entfernen großer Schneemengen von einer Windschutzscheibe auftritt. Die schlagartige Belastung der Wischarme übertragt sich bei herkömmlichen Scheibenwischanlagen zwar über das Antriebsgestange auch auf die üblicherweise mit einer Verzahnung versehenen
Getriebemittel, die zwischen dem Antriebsgestange und dem Antriebsmotor vorgesehen sind. Dennoch können schlagartig auf die Wischarme wirkende Belastungen zumindest teilweise durch die elastische Verformung des Antriebsgestanges aufgenommen werden. Somit können Spannungsspitzen abgebaut werden, wodurch die Getriebemittel geschont werden.However, the rods that are conventional in conventional drives of wiper arms have the advantage that blocking forces that occur during operation of the wiper system can be absorbed by elastic deformation of the rods. Such a deformation, however, only occurs when the forces that occur during normal operation of the windshield wiper system are exceeded, for example in the case of a sudden load which occurs, for example, when large amounts of snow are removed from a windshield. In conventional windshield wiper systems, the sudden load on the wiper arms is also transmitted via the drive rod to those which are usually provided with teeth Gear means which are provided between the drive rod and the drive motor. Nevertheless, loads acting suddenly on the wiper arms can at least partially be absorbed by the elastic deformation of the drive linkage. Thus, voltage peaks can be reduced, which protects the gear means.
Da bei Scheibenwischanlagen mit einem Reversiermotor nur ein verhältnismäßig kleines und leichtes Gestänge oder bei Einsatz von zwei Reversiermotoren gegebenenfalls überhaupt kein Gestänge vorhanden ist, wirken die oben beschriebenen schlagartigen Belastungen der Wischarme unmittelbar auf die zwischen einem Wischarm und einem Reversiermotor angeordneten Getriebemittel .Since there is only a relatively small and light linkage in windshield wiper systems with a reversing motor or if there is no linkage at all when using two reversing motors, the abrupt loads of the wiper arms described above act directly on the gear means arranged between a wiper arm and a reversing motor.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung für einen Reversiermotor zu schaffen, mit der ein Schutz der Scheibenwischanlage, insbesondere der Getriebemittel vor mechanischer Überlastung geschaffen wird, die insbesondere bei schlagartiger Belastung der Wischarme auftreten kann.Proceeding from this, it is an object of the invention to provide an arrangement for a reversing motor with which protection of the windshield wiper system, in particular of the gear means, against mechanical overloading, which can occur in particular when the wiper arms are suddenly loaded.
Die Erfindung wird zum einen gelost durch einen gattungsgemaßen Reversiermotor, wobei die Ankerwelle in mindestens einem Walzlager gelagert ist, dessen Innenring mit einem Schiebesitz auf der Ankerwelle angeordnet ist, wobei m axialer Richtung auf beiden Seiten des Innenrings jeweils ein sich an einem ankerwellenfesten Sicherungselement abstutzenden elastisches Element angeordnet sind, über die axiale Schubkräfte auf den Innenring und von dort über Walzkorper und einen gehausefesten Außenring in ein Gehäuse des Reversiermotors übertragbar sind, und wobei eine Verformung des jeweiligen elastischen Elements erst bei Schubkräften auftritt, die hoher sind als die Schubkräfte, die im ungestörten Normalbetrieb des Reversiermotors auftreten.The invention is achieved on the one hand by a generic reversing motor, the armature shaft being mounted in at least one roller bearing, the inner ring of which is arranged with a sliding seat on the armature shaft, wherein in the axial direction on both sides of the inner ring an elastic element supported on an anchor shaft-fixed securing element is supported Element are arranged via the axial thrust forces on the inner ring and from there via a roller body and a housing-fixed outer ring in a housing of the reversing motor, and wherein a deformation of the respective elastic element only occurs at shear forces that are higher than the shear forces that in undisturbed normal operation of the reversing motor occur.
Durch die vorgeschlagene Anordnung wird ein einfacher und effektiver Schutz gegen schlagartige Belastungen der
Scheibenwischanlage geschaffen. Die Ankerwelle ist in mindestens einem Walzlager gelagert, wobei die Ankerwelle mit einem Schiebesitz in dem Innenring des Walzlagers verschiebbar ist. Auf in axialer Richtung gesehen beiden Seiten des Innenrings befinden sich jeweils ein elastisches Element. Die elastischen Elemente stutzen sich jeweils an ankerwellenfesten Sicherungselementen ab.The proposed arrangement provides simple and effective protection against sudden loads on the Windshield wiper system created. The armature shaft is mounted in at least one roller bearing, the armature shaft being displaceable with a sliding seat in the inner ring of the roller bearing. An elastic element is located on both sides of the inner ring as seen in the axial direction. The elastic elements are each supported on securing elements fixed to the anchor shaft.
Im Normalbetrieb werden die bei Antrieb der Wischarme auftretenden Axialkrafte von der Ankerwelle über ein Sicherungselement auf das elastische Element und von diesem auf den Innenring des Walzlagers und über die Walzkorper in den gehausefesten Außenring in das Gehäuse des Reversiermotors geleitet. Hierbei werden die elastischen Elemente nicht verformt. Eine Übertragung von Axialkraften in das Gehäuse des Reversiermotors ist durch die Anordnung von ankerwellenfesten Sicherungselementen und elastischen Elementen auf beiden Seiten des Innenrings sowohl bei axialen Schubkräften in einer ersten als auch in zu dieser entgegengesetzten Richtung möglich. Im Normalbetrieb können die Axialkrafte also in beiden Richtungen ohne Verformung der elastischen Elemente in das Gehäuse des Reversiermotors abgeleitet werden.In normal operation, the axial forces that occur when the wiper arms are driven are conducted from the armature shaft via a securing element to the elastic element and from there to the inner ring of the roller bearing and via the roller body into the outer ring fixed to the housing and into the housing of the reversing motor. Here, the elastic elements are not deformed. A transmission of axial forces into the housing of the reversing motor is possible through the arrangement of securing elements fixed to the anchor shaft and elastic elements on both sides of the inner ring, both with axial thrust forces in a first direction and in the opposite direction to this. In normal operation, the axial forces can therefore be derived in both directions without deformation of the elastic elements in the housing of the reversing motor.
Treten nun höhere Belastungen auf, als im Normalbetrieb der Scheibenwischanlage üblich, beispielsweise bei schlagartiger Belastung der Wischarme durch große Schneemengen, wird die auftretende axiale Schubkraft von der Ankerwelle auf ein ankerwellenfestes Sicherungselement auf ein elastisches Element übertragen. Dieses kann nun durch Verformung zumindest einen Teil der durch die schlagartige Belastung der Wischarme entstehende Energie abbauen, bevor die verbleibenden Kräfte über den Innenring, die Walzkorper und den Außenring in das Gehäuse des Reversiermotors übertragen werden.If higher loads occur than usual in normal operation of the windshield wiper system, for example when the wiper arms are suddenly loaded due to large amounts of snow, the axial thrust that occurs is transmitted from the armature shaft to an anchor shaft-fixed securing element to an elastic element. This can now, by deformation, dissipate at least part of the energy resulting from the sudden loading of the wiper arms before the remaining forces are transmitted into the housing of the reversing motor via the inner ring, the roller body and the outer ring.
Die Verformung des jeweiligen elastischen Elements erst bei Schubkräften, die hoher sind als die Schubkräfte, die im ungestörten Normalbetrieb des Reversiermotors auftreten, hat
den Vorteil, dass die Lagerung der Ankerwelle weitestgehend spielfrei erfolgen kann. Somit kann vermieden werden, dass der Wischarm oder die Wischarme im Bereich ihrer Umkehrlagen um einen kleinen Winkelbereich herum frei bewegbar sind. Dies ist unerwünscht, da dann die Wischarme in ihrer Ruhestellung trotz ausgeschalteten Antriebs in einem kleinen Winkelbereich bewegbar sind und außerdem bei Betrieb der Wischanlage eine ruckartige Bewegung der Wischarme im Bereich der Umkehrlagen auftritt .The deformation of the respective elastic element only with shear forces that are higher than the shear forces that occur in the undisturbed normal operation of the reversing motor the advantage that the armature shaft can be mounted largely without play. It can thus be avoided that the wiper arm or the wiper arms are freely movable around a small angular range in the region of their reversal positions. This is undesirable since the wiper arms can then be moved in their rest position in a small angular range despite the drive being switched off and, moreover, a jerky movement of the wiper arms occurs in the region of the reverse positions when the wiper system is in operation.
Die Erfindung wird auch gelost durch einen Reversiermotor der eingangs genannten Art, wobei die Ankerwelle in zwei Walzlagern gelagert ist, deren Innenringe mit einem Schiebesitz auf der Ankerwelle angeordnet sind, wobei in axialer Richtung an den jeweils einander zugewandten oder den einander abgewandten Seiten der Innenringe jeweils ein sich an einem ankerwellenfesten Sicherungselement abstutzenden elastisches Element angeordnet sind, über die axiale Schubkräfte auf die Innenringe und von dort über Walzkorper und gehausefeste Außenringe in ein Gehäuse des Reversiermotors übertragbar sind, und wobei eine Verformung des jeweiligen elastischen Elements erst bei Schubkräften auftritt, die hoher sind als die Schubkräfte, die im ungestörten Normalbetrieb des Reversiermotors auftreten.The invention is also achieved by a reversing motor of the type mentioned at the outset, the armature shaft being mounted in two roller bearings, the inner rings of which are arranged with a sliding seat on the armature shaft, in the axial direction on the sides of the inner rings which face or face away from one another an elastic element supporting itself on an anchor shaft-fixed securing element is arranged, by means of which axial thrust forces can be transferred to the inner rings and from there via roller bodies and fixed outer rings into a housing of the reversing motor, and wherein a deformation of the respective elastic element only occurs when the thrust forces are higher are the shear forces that occur in the undisturbed normal operation of the reversing motor.
Diese Anordnung unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Anordnung insoweit, als dass statt einem Walzlager nunmehr zwei Walzlager zum Einsatz kommen. Die Innenringe der Walzlager sind ebenfalls jeweils verschiebbar auf der Ankerwelle angeordnet. Auch bei dieser Anordnung mit zwei Walzlagern kommen zwei sich jeweils an einem ankerwellenfesten Sicherungselement abstutzende elastische Elemente zum Einsatz. Jeweils ein elastisches Element wirkt jeweils mit einem Innenring eines Walzlagers zusammen.This arrangement differs from the arrangement described above in that two roller bearings are now used instead of one roller bearing. The inner rings of the roller bearings are also each slidably arranged on the armature shaft. In this arrangement with two roller bearings, too, two elastic elements are used, each of which rests on a securing element fixed to the anchor shaft. In each case an elastic element interacts with an inner ring of a roller bearing.
Jedes der elastischen Elemente wirkt mit einem der ankerwellenfesten Sicherungselemente zusammen. Die
Sicherungselemente und die elastischen Elemente können zwischen den Walzlagern angeordnet sein, so dass die elastischen Elemente jeweils benachbart zu den einander zugewandten Seiten der Innenringe angeordnet sind; die Sicherungselemente und die elastischen Elemente können allerdings auch außerhalb der beiden Walzlager angeordnet sein, so dass die elastischen Elemente benachbart zu den einander abgewandten Seiten der Innenringe angeordnet sind.Each of the elastic elements interacts with one of the anchor elements fixed to the anchor shaft. The Securing elements and the elastic elements can be arranged between the roller bearings, so that the elastic elements are each arranged adjacent to the mutually facing sides of the inner rings; however, the securing elements and the elastic elements can also be arranged outside the two roller bearings, so that the elastic elements are arranged adjacent to the sides of the inner rings facing away from one another.
Die axialen Schubkräfte können in einer ersten Axialrichtung über ein erstes ankerwellenfestes Sicherungselement und eine erstes elastisches Element auf den Innenring eines ersten Walzlagers und von dort über Walzkorper und den Außenring in das Gehäuse des Reversiermotors übertragen werden. In einer zur ersten Axialrichtung entgegengesetzten Richtung werden die axialen Schubkräfte über das zweite ankerwellenfeste Sicherungselement und das zweite elastische Element auf den Innenring des zweiten Walzlagers und von dort über die Walzkorper und den Außenring in das Gehäuse des Reversiermotors übertragen.The axial thrust forces can be transmitted in a first axial direction via a first securing element fixed to the anchor shaft and a first elastic element to the inner ring of a first roller bearing and from there via the rolling element and the outer ring into the housing of the reversing motor. In a direction opposite to the first axial direction, the axial thrust forces are transmitted to the inner ring of the second roller bearing via the second anchor shaft-fixed securing element and the second elastic element and from there via the roller body and the outer ring into the housing of the reversing motor.
Auch bei Einsatz von zwei Walzlagern ist mit der oben beschriebenen Anordnung eine spielfreie Lagerung der Ankerwelle möglich, so dass auch in diesem Fall die über Getriebemittel angetriebenen Wischarme spielfrei gelagert sind.Even with the use of two roller bearings, the arrangement described above allows the armature shaft to be supported without play, so that in this case too, the wiper arms driven by gear means are supported without play.
Vorteilhafterweise sind die Schubkräfte, die eine Verformung der elastischen Elemente bewirken, kleiner als die Schubkräfte, die zu einer Zerstörung der Verzahnung eines sich an die Ankerwelle anschließenden Getriebes fuhren wurden. Somit können erhöhte, im Normalbetrieb nicht auftretende Schubkräfte abgebaut werden, ohne dass die Verzahnung eines zwischen Reversiermotor und Wischarm angeordneten Getriebes zerstört wird.
Vorteilhafter Weise ist die Ankerwelle in beiden Axialrichtungen im Innenring oder in den Innenringen verschiebbar. Eine Verschiebung der Ankerwelle erfolgt jedoch nur um das Maß, mit dem die elastischen Elemente bei schlagartiger Belastung der Wischarme verformt bzw. verkürzt werden. Durch die Verschiebbarkeit der Ankerwelle im Innenring oder in den Innenringen kann die Ankerwelle einfach und preisgünstig hergestellt werden, da weder genau tolerierte Absätze zur Anlage an dem Innenring oder den Innenringen vorgesehen sein müssen, noch die Oberflache der Ankerwelle im Anlagebereich des Innenrings aufwendig, beispielsweise durch Harten, behandelt werden muss.Advantageously, the thrust forces which cause the elastic elements to deform are smaller than the thrust forces which would lead to the destruction of the toothing of a gear adjoining the armature shaft. In this way, increased thrust forces that do not occur in normal operation can be reduced without destroying the toothing of a gear arranged between the reversing motor and the wiper arm. The armature shaft is advantageously displaceable in both axial directions in the inner ring or in the inner rings. However, the armature shaft is only displaced by the amount by which the elastic elements are deformed or shortened when the wiper arms are suddenly loaded. Due to the displaceability of the armature shaft in the inner ring or in the inner rings, the armature shaft can be produced simply and inexpensively, since neither precisely tolerated shoulders have to be provided for contact with the inner ring or the inner rings, nor is the surface of the armature shaft in the contact area of the inner ring complex, for example by Tough, needs to be treated.
In Ausgestaltung der Erfindung weisen die elastischen Elemente Dampfungseigenschaften auf. Somit wird verhindert, dass die bei schlagartigen Belastungen auftretenden Verformungen federartig in die zur Einleitungsrichtung entgegengesetzte Richtung abgeleitet werden. Außerdem werden im System unerwünschte Schwingungen vermieden. Durch Wahl eines geeigneten Werkstoffs, beispielsweise eines Elastomers können die schlagartigen Belastung in Verformungs- , das heißt in Wärmeenergie umgewandelt werden.In an embodiment of the invention, the elastic elements have damping properties. This prevents the deformations that occur in the case of sudden loads from spring-like deflection in the direction opposite to the direction of introduction. Unwanted vibrations are also avoided in the system. By choosing a suitable material, for example an elastomer, the sudden load can be converted into deformation energy, that is to say into thermal energy.
In besonders vorteilhafter Weise sind die elastischen Elemente hinsichtlich ihrer Feder- und/oder Dampfungseigenschaften identisch. Dies fuhrt dazu, dass bei Einsatz eines Walzlagers axiale Schubkräfte in beiden Richtung ab einer gleichen Belastungsschwelle von jeweils einem elastischen Element aufgenommen werden können. Bei Einsatz von zwei Walzlagern hat der Einsatz von elastischen Elementen mit identischen Feder- und/oder Dampfungseigenschaften den Vorteil, dass die Innenringe der Walzlager gleichmaßig gegeneinander vorgespannt werden.In a particularly advantageous manner, the elastic elements are identical with regard to their spring and / or damping properties. This means that when a roller bearing is used, axial thrust forces can be absorbed in both directions from an identical load threshold by one elastic element each. When using two roller bearings, the use of elastic elements with identical spring and / or damping properties has the advantage that the inner rings of the roller bearings are evenly preloaded against each other.
Es ist besonders vorteilhaft, dass die elastischen Elemente identische Federkennlinien aufweisen und unter gleicher Vorspannung montiert sind. Somit können erhöhte Schubkräfte in
beiden Axialrichtungen gleichartig abgebaut werden. Außerdem wird die Lagerung des Reversiermotors bei nicht vorhandenen erhöhten Schubkräften, also in der Ruhelage und im Normalbetrieb, gleichmaßig belastet.It is particularly advantageous that the elastic elements have identical spring characteristics and are mounted under the same pretension. Thus, increased thrust can occur in both axial directions are degraded in the same way. In addition, the bearing of the reversing motor is evenly loaded if there are no increased thrust forces, that is to say in the rest position and in normal operation.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die elastischen Elemente Feder- und/oder Dampfungseigenschaften aufweisen, die einen Abbau von Schubkräften ermöglichen, die bei kurzzeitiger Blockierung insbesondere der Scheibenwischanlage auftreten. Somit findet ein Abbau von axialen Schubkräften beziehungsweise von Schlagenergie erst dann statt, wenn die axialen Schubkräfte einen Grenzwert überschreiten. Beispielsweise durch Vorspannung des elastischen Elements kann erreicht werden, dass dieses sich erst dann verformt, wenn Kräfte auftreten, die die im ungestörten Normalbetrieb des Reversiermotors auftretenden Kräfte überschreiten. Insbesondere bei kurzzeitiger Blockierung der Scheibenwischanlage, beispielsweise durch mechanische Einwirkungen aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs, können die auftretenden Kräfte zumindest teilweise abgebaut werden, bevor die verbleibenden Kräfte über das oder die Walzlager in das Gehäuse des Reversiermotors eingeleitet werden.Furthermore, it is advantageous that the elastic elements have spring and / or damping properties, which enable a reduction of shear forces that occur in particular when the windshield wiper system is blocked for a short time. Axial shear forces or impact energy are only reduced when the axial shear forces exceed a limit value. By prestressing the elastic element, for example, it can be achieved that it only deforms when forces occur that exceed the forces occurring in the normal, undisturbed operation of the reversing motor. In particular if the windshield wiper system is blocked for a short time, for example due to mechanical effects from the surroundings of the motor vehicle, the forces which occur can be at least partially reduced before the remaining forces are introduced into the housing of the reversing motor via the roller bearing or bearings.
Nach einer Ausfuhrungsform der Erfindung sind die elastischen Elemente mit Sensoren gekoppelt, die die Verformung der elastischen Elemente erfassen und mit einer Steuerung des Reversiermotors verbunden sind. Die Sensoren können beispielsweise als Drucksensoren ausgebildet sein und bei überschreiten eines Grenzdrucks ein Signal an die Steuerung des Reversiermotors senden, die den Reversiermotor dann automatisch abschaltet. Auf diese Weise kann ein einfacher Uberlastschutz realisiert werden.According to one embodiment of the invention, the elastic elements are coupled to sensors which detect the deformation of the elastic elements and are connected to a control of the reversing motor. The sensors can be designed, for example, as pressure sensors and, when a limit pressure is exceeded, send a signal to the controller of the reversing motor, which then automatically switches off the reversing motor. In this way, simple overload protection can be implemented.
In Ausgestaltung der Erfindung ist das ankerwellenfeste Sicherungselement als Wellenbund ausgebildet. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Verbindung zwischen dem Sicherungselement und der Ankerwelle erzeugt. Es ist auch
möglich, das Sicherungselement auf die Ankerwelle zu schrumpfen oder eine geeignete formschlussige Verbindung zu verwenden.In an embodiment of the invention, the anchor element fixed to the anchor shaft is designed as a shaft collar. This creates a particularly reliable connection between the securing element and the armature shaft. It is also possible to shrink the securing element onto the armature shaft or to use a suitable positive connection.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiele naher beschrieben und erläutert ist.Further advantageous refinements and details of the invention can be found in the following description, in which the invention is described and explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine geschnittene Seitenansicht einesFigure 1 is a sectional side view of a
Reversiermotors bei Einsatz von zwei Walzlagern; undReversing motor when using two roller bearings; and
Figur 2 einen Ausschnitt einer Seitenansicht einesFigure 2 shows a detail of a side view of a
Reversiermotors bei Einsatz eines Walzlagers.Reversing motor when using a roller bearing.
In Figur 1 ist ein Reversiermotor insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. Der Reversiermotor 2 weist ein Motorgehäuse 4 sowie ein fest mit dem Motorgehäuse 4 verbundenes Getriebegehause 6 auf. Das Getriebegehause 6 ist mit einem Getriebetopf 8 versehen. (Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind weitere Bauteile des Reversiermotors 2, wie Ankerwinklung, Stator, Kommutator und Burstenanordnung nicht dargestellt.)In Figure 1, a reversing motor is generally designated with the reference number 2. The reversing motor 2 has a motor housing 4 and a gear housing 6 which is fixedly connected to the motor housing 4. The gear housing 6 is provided with a gearbox 8. (For reasons of clarity, other components of the reversing motor 2, such as armature angle, stator, commutator and brush arrangement, are not shown.)
In dem Motorgehäuse 4 beziehungsweise in dem Getriebegehause 6 ist eine Ankerwelle 10 gelagert, wobei die Ankerwelle 10 in einem Abschnitt benachbart zum Getriebetopf 8 des Getriebegehauses 6 als Schneckenwelle 12 ausgebildet ist. Die Schneckenwelle 12 kämmt mit einem Schneckenrad 14, das drehfest mit einer Ausgangswelle 16 verbunden ist. An der Ausgangswelle 16 ist ein nicht dargestellter Wischarm einer Scheibenwischanlage befestigt.An armature shaft 10 is mounted in the motor housing 4 or in the gear housing 6, the armature shaft 10 being designed as a worm shaft 12 in a section adjacent to the gear cup 8 of the gear housing 6. The worm shaft 12 meshes with a worm wheel 14 which is non-rotatably connected to an output shaft 16. A wiper arm, not shown, of a windshield wiper system is fastened to the output shaft 16.
Die Ankerwelle ist mit Hilfe von Walzlagern 18 und 20 sowie mit Hilfe eines Gleitlagers 22 an insgesamt drei Stellen
gelagert. Das linker Hand dargestellte Walzlager 18 weist einen Innenring 24 auf, der mit einem Schiebesitz auf der Ankerwelle 10 angeordnet ist. Das Walzlager 18 weist ferner als Kugeln ausgebildete Walzkorper 26 sowie einen Außenring 28 auf .The armature shaft is with the help of roller bearings 18 and 20 and with the help of a sliding bearing 22 at a total of three locations stored. The roller bearing 18 shown on the left has an inner ring 24 which is arranged on the armature shaft 10 with a sliding seat. The roller bearing 18 also has roller bodies 26 in the form of balls and an outer ring 28.
Benachbart zum Walzlager 18 ist auf der dem Walzlager 20 zugewandten Seite des Innenrings 24 ein elastisches Element 30 vorgesehen. Das elastische Element 30 ist in der dargestellten Ausfuhrungsform als Ring ausgebildet und liegt plan an dem Innenring 24 des Walzlagers 18 an. Das elastische Element 30 weist auf der dem Innenring 24 abgewandten Seite eine gekrümmte Oberflache auf, die in einem Teilabschnitt 31 mit einem auf der Ankerwelle 10 vorgesehenen Wellenbund 32 zusammenwirkt .An elastic element 30 is provided adjacent to the roller bearing 18 on the side of the inner ring 24 facing the roller bearing 20. In the embodiment shown, the elastic element 30 is designed as a ring and lies flat against the inner ring 24 of the roller bearing 18. The elastic element 30 has a curved surface on the side facing away from the inner ring 24, which cooperates in a partial section 31 with a shaft collar 32 provided on the armature shaft 10.
Das Walzlager 18 ist benachbart zu einem Anschlag 34 angordnet. Dieser ist in einem Gehausefortsatz 36 des Motorgehäuses 4 gehalten und dort über Fixierelemente 38 an dem Motorgehäuse 4 bzw. an dem Gehausefortsatz 36 befestigt. Der Anschlag 34 weist auf der dem Walzlager 18 zugewandten Seite einen Ringabschnitt 40 auf, an dem der Außenring 28 des Walzlagers 18 anliegt.The roller bearing 18 is arranged adjacent to a stop 34. This is held in a housing extension 36 of the motor housing 4 and fastened there via fixing elements 38 to the motor housing 4 or to the housing extension 36. The stop 34 has on the side facing the roller bearing 18 an annular section 40 against which the outer ring 28 of the roller bearing 18 abuts.
Das Walzlager 20 weist einen Innenring 42 auf, als Kugeln ausgebildete Walzkorper 44 und einen Außenring 46. Der Außenring 46 liegt an einem im Getriebegehause 6 ausgebildeten Anschlag 48 an.The roller bearing 20 has an inner ring 42, rolling elements 44 in the form of balls and an outer ring 46. The outer ring 46 bears against a stop 48 in the gear housing 6.
Auf der dem Walzlager 18 zugewandten Seite des Innenrings 42 ist ein elastisches Element 50 vorgesehen. Das elastische Element 50 ist identisch zu dem elastischen Element 30. Bezuglich des Walzlagers 18 sind die elastischen Elemente 30 und 50 spiegelsymmetrisch angeordnet. Das elastische Element 50 ist auf der dem Innenring 42 zugewandten Seite eben ausgebildet und weist auf der dem Innenring 42 abgewandten Seite eine gekrümmte Oberflache auf, die in einem
Teilabschnitt 51 an einem auf der Ankerwelle 10 vorgesehenen Wellenbund 52 anliegt.An elastic element 50 is provided on the side of the inner ring 42 facing the roller bearing 18. The elastic element 50 is identical to the elastic element 30. With respect to the roller bearing 18, the elastic elements 30 and 50 are arranged in mirror symmetry. The elastic element 50 is flat on the side facing the inner ring 42 and has a curved surface on the side facing away from the inner ring 42, which in one Section 51 abuts a shaft collar 52 provided on the armature shaft 10.
Die Ankerwelle 10 ist außerdem in einem Gleitlager 22 gelagert, das ein freies Wellenende 54 der Ankerwelle 10 aufnimmt. Hierfür ist eine Hülse 56 vorgesehen, die über ein Halteelement 58 im Getriebegehause 6 gehalten ist.The armature shaft 10 is also mounted in a slide bearing 22 which receives a free shaft end 54 of the armature shaft 10. For this purpose, a sleeve 56 is provided, which is held in the gear housing 6 via a holding element 58.
Bei Betrieb des Reversiermotors 2 und Antrieb eines nicht dargestellten Wischarms gemäß der mit 60 bezeichneten Drehrichtung wirkt auf die Ankerwelle 10 eine Axialkraft 62. Die Axialkraft wird durch den Wellenbund 52 auf das elastische Element 50 und weiter auf den Innenring 42 des Walzlagers 20 übertragen, über die Walzkörper 44 und den Außenring 46 sowie den Anschlag 48 wird die Axialkraft 62 schließlich in das Getriebegehause 6 eingeleitet.When the reversing motor 2 is operated and a wiper arm (not shown) is driven according to the direction of rotation designated 60, an axial force 62 acts on the armature shaft 10. The axial force is transmitted through the shaft collar 52 to the elastic element 50 and further to the inner ring 42 of the roller bearing 20 the rolling elements 44 and the outer ring 46 and the stop 48, the axial force 62 is finally introduced into the gear housing 6.
Bei Bewegung des nicht dargestellten Wischarms in der mit 64 bezeichneten Drehrichtung wirkt auf die Ankerwelle 10 eine mit der Richtung 66 bezeichnete Axialkraft. Diese Axialkraft 66 wird über den Wellenbund 32 und das elastische Element 30 in den Innenring 24 des Walzlagers 18 eingeleitet. Von dort wird die Axialkraft 66 über die Walzkorper 26 in den Außenring 28 und über den Anschlag 34 in das Motorgehäuse 4 eingeleitet.When the wiper arm (not shown) moves in the direction of rotation designated 64, an axial force labeled direction 66 acts on the armature shaft 10. This axial force 66 is introduced via the shaft collar 32 and the elastic element 30 into the inner ring 24 of the roller bearing 18. From there, the axial force 66 is introduced via the rolling elements 26 into the outer ring 28 and via the stop 34 into the motor housing 4.
Im Normalbetrieb werden die elastischen Elemente 30 und 50 nicht verformt. Tritt jedoch beispielsweise bei Bewegung des Wischarms in der mit 60 bezeichneten Drehrichtung eine Blockade des Wischarms auf, beispielsweise bei Aufprall des Wischarms auf größere Schneemengen, wird ein mit der Richtung 68 bezeichneter Impuls über die Ausgangswelle 16 in das Schneckenrad 14 eingeleitet. Durch Kontakt der Verzahnung des Schneckenrades 14 mit der Schneckenwelle 12 wird der Impuls auf die Ankerwelle 10 übertragen und wirkt dort in der mit 62 bezeichneten Richtung. Somit trift der Wellenbund 52 schlagartig auf das elastische Element 50, das sich nunmehr
teilweise verformt und somit einen Teil der Impulsenergie abbaut .In normal operation, the elastic elements 30 and 50 are not deformed. However, if, for example when the wiper arm moves in the direction of rotation indicated by 60, the wiper arm is blocked, for example when the wiper arm collides with larger amounts of snow, a pulse denoted by direction 68 is introduced into the worm wheel 14 via the output shaft 16. By contacting the toothing of the worm wheel 14 with the worm shaft 12, the pulse is transmitted to the armature shaft 10 and acts there in the direction denoted by 62. Thus, the shaft collar 52 suddenly strikes the elastic element 50, which is now partially deformed and thus reduces part of the pulse energy.
Die zur Verformung der elastischen Elemente 30 und 50 erforderlichen Kräfte sind kleiner als die Kräfte, die eine Zerstörung der Verzahnung der Schneckenwelle 12 und des Schneckenrads 14 bewirken wurden. Somit wird eine Zerstörung der Schneckenwelle 12 und des Schneckenrads verhindert, indem die elastischen Elemente 30 und 50 verformt werden. Der restliche Energieanteil der o.g. Impulsenergie kann über den Innenring 42 und Übertragung über die Walzkorper 44, den Außenring 46 sowie über den Anschlag 48 in das Getriebegehause 6 eingeleitet werden.The forces required to deform the elastic elements 30 and 50 are smaller than the forces which would destroy the toothing of the worm shaft 12 and the worm wheel 14. Thus, destruction of the worm shaft 12 and the worm wheel is prevented by deforming the elastic members 30 and 50. The remaining energy portion of the above Pulse energy can be introduced into the transmission housing 6 via the inner ring 42 and transmission via the roller body 44, the outer ring 46 and the stop 48.
Tritt eine Blockade des Wischarms bei Bewegung in der mit 64 bezeichneten Drehrichtung auf, so wird ein mit der Richtung 70 bezeichneter Impuls von dem nicht dargestellten Wischarm über die Ausgangswelle 16 auf das Schneckenrad 12 und somit auf die Schneckenwelle und die Ankerwelle 10 übertragen. Der Impuls wirkt dann in der mit 66 bezeichneten Richtung und kann über den Wellenbund 32 sowie Verformung des elastischen Elements 30 abgebaut werden. Die verbleibende Energie kann über den Innenring 24, die Walzkorper 26 und den Außenring 28 sowie über den Anschlag 34 in das Motorgehäuse 4 eingeleitet werden, so dass eine Zerstörung der Verzahnung der Schneckenwelle 12 und des Schneckenrads 14 vermieden wird.If there is a blockage of the wiper arm during movement in the direction of rotation denoted by 64, a pulse denoted by direction 70 is transmitted from the wiper arm (not shown) via the output shaft 16 to the worm wheel 12 and thus to the worm shaft and the armature shaft 10. The impulse then acts in the direction denoted by 66 and can be reduced via the shaft collar 32 and the deformation of the elastic element 30. The remaining energy can be introduced into the motor housing 4 via the inner ring 24, the roller bodies 26 and the outer ring 28 and via the stop 34, so that destruction of the toothing of the worm shaft 12 and the worm wheel 14 is avoided.
In Figur 2 ist eine zweite Ausfύhrungsform eines Ausschnitts eines Reversiermotors dargestellt, bei dem lediglich ein Walzlager zum Einsatz kommt. Das in der Figur 2 dargestellte Lager kann beispielsweise in dem in Figur 1 dargestellten Reversiermotor 2 auf Hohe des dort dargestellten Walzlagers 20 eingesetzt sein. (Selbstverständlich können auch bei der Anordnung gemäß Figur 2 weitere Lager, vorzugsweise Gleitlager vorgesehen sein.)
Der Reversiermotor gemäß Figur 2 weist ein ausschnittsweise dargestelltes Motorgehäuse 104 auf, sowie eine teilweise abgebrochen dargestellte Ankerwelle 110. Die Ankerwelle 110 ist über ein Walzlager in dem Motorgehäuse 104 gelagert. Das Walzlager weist einen Innenring 124, als Kugeln ausgebildete Walzkorper 126 und einen Außenring 128 auf. In axialer Richtung gesehen auf beiden Seiten des Innenrings 124 sind elastische Element 130 und 150 angeordnet. Sie sind auf der dem Innenring 124 zugewandten Seite plan ausgeführt. Auf ihrer jeweiligen Ruckseite weisen sie eine gekrümmte Oberflache auf, die in Teilabschnitten 131 bzw. 151 an ankerwellenfesten Ringen 132 bzw. 152 anliegen.FIG. 2 shows a second embodiment of a section of a reversing motor, in which only one roller bearing is used. The bearing shown in FIG. 2 can be used, for example, in the reversing motor 2 shown in FIG. 1 at the height of the roller bearing 20 shown there. (Of course, additional bearings, preferably plain bearings, can also be provided in the arrangement according to FIG. 2.) The reversing motor according to FIG. 2 has a motor housing 104, which is shown in sections, and an armature shaft 110, shown partially broken off. The armature shaft 110 is mounted in the motor housing 104 via a roller bearing. The roller bearing has an inner ring 124, roller bodies 126 designed as balls and an outer ring 128. When viewed in the axial direction, elastic elements 130 and 150 are arranged on both sides of the inner ring 124. They are flat on the side facing the inner ring 124. On their respective backsides they have a curved surface, which in sections 131 and 151 rest against rings 132 and 152 fixed to the anchor shaft.
Der Außenring 128 des Walzlagers ist zwischen einem am Motorgehäuse 104 vorgesehenen Anschlag 134 und einen im Motorgehäuse 104 integrierten Anschlag 148 fixiert. Der Anschlag 134 ist über Verbindungselemente 172 (hier nur schematisch dargestellt) mit dem Motorgehäuse 104 verbunden.The outer ring 128 of the roller bearing is fixed between a stop 134 provided on the motor housing 104 and a stop 148 integrated in the motor housing 104. The stop 134 is connected to the motor housing 104 via connecting elements 172 (shown only schematically here).
Im Normalbetrieb der Scheibenwischanlage auftretende Axialkrafte können über die ankerwellenfesten Ringe 132 bzw. 152 und die elastischen Elemente 130 bzw. 150 auf den Innenring 124 und über die Walzkorper 126 auf den Außenring 128 sowie über die Anschlage 134 bzw. 148 in das Motorgehäuse 104 eingeleitet werden. Tritt beispielsweise eine Axialkraft in der mit 162 bezeichneten Richtung auf, drückt der ankerwellenfeste Ring 132 auf das elastische Element 130, das wiederum auf den Innenring 124 wirkt. Bei Axialkraften in der mit 166 bezeichneten Richtung druckt der ankerwellenfeste Ring 152 auf das elastische Element 150.Axial forces that occur during normal operation of the windshield wiper system can be introduced via the rings 132 and 152 fixed to the anchor shaft and the elastic elements 130 and 150 onto the inner ring 124 and via the roller bodies 126 onto the outer ring 128 and via the stops 134 and 148 into the motor housing 104 , If, for example, an axial force occurs in the direction denoted by 162, the anchor shaft-fixed ring 132 presses on the elastic element 130, which in turn acts on the inner ring 124. With axial forces in the direction denoted by 166, the anchor shaft-fixed ring 152 presses on the elastic element 150.
Werden die im Normalbetrieb auftretenden Kräfte überschritten, findet eine Verformung der elastischen Elemente 130 bzw. 150 statt. Zum Abbau einer Impulskraft, die in der 162 bezeichneten Richtung wirkt, verformt sich das elastische Element 130; zum Abbau einer Impulskraft, die in der mit 166 bezeichneten Richtung wirkt, verformt sich das elastische
Element 150. Dadurch wird eine Zerstörung der Verzahnung der Schneckenwelle 12 und des Schneckenrads 14 vermieden.
If the forces occurring in normal operation are exceeded, the elastic elements 130 and 150 are deformed. In order to reduce an impulse force that acts in the direction designated 162, the elastic element 130 deforms; to reduce an impulse force, which acts in the direction designated 166, the elastic deforms Element 150. This prevents the teeth of worm shaft 12 and worm wheel 14 from being destroyed.