WO2010031637A1

WO2010031637A1 - Scheibenwischerantrieb

Info

Publication number: WO2010031637A1
Application number: PCT/EP2009/060180
Authority: WO
Inventors: Guenter Kastinger; Mario Huesges; Mike Obert; Detlef Lauk; Klaus Riedinger
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2008-09-22
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2010-03-25
Also published as: CN102159429A; BRPI0918856A2; DE102008042246A1; EP2331369A1; KR20110063473A; CN102159429B

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheibenwischerantrieb (1), vorzugsweise Scheibenwischerdirektantrieb, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Abtriebsrad-Abtriebswelle-Kombination (9), umfassend ein Abtriebsrad (3) und eine drehfest in einem Nabenabschnitt (8) des Abtriebsrades (3) festgelegte Abtriebswelle (6), an deren freien Ende (7) ein Wischerarm festlegbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Abtriebsrad (3) an dem in Richtung des freien Endes (7) verlängerten Nabenabschnitt (8) radial gelagert ist.

Description

Beschreibung

Titel

Scheibenwischerantrieb

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Scheibenwischerantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der EP 0 918 671 Bl ist ein als Scheibenwischerdirektantrieb ausgebildeter Scheibenwischerantrieb bekannt. Bei einem Scheibenwischerdirektantrieb handelt es sich um einen Scheibenwischerantrieb ohne Gestänge, bei dem die Abtriebs- welle (Wischerwelle) über ein Verzahnungsgetriebe angetrieben wird. Der Scheibenwischerantrieb umfasst einen Elektromotor, auf dessen Motorwelle drehfest eine Getriebeschnecke sitzt, mit welcher ein als Schneckenrad ausgebildetes Abtriebsrad antreibbar ist. Drehfest mit dem Abtriebsrad ist eine Abtriebswelle verbunden, an derem freien Ende ein Wischerarm festlegbar ist. Die von dem Abtriebsrad und der Abtriebswelle gebildete Baueinheit ist in radialer Richtung ausschließlich unmittelbar über die Abtriebswelle radial innerhalb eines Gehäusedoms gelagert. Insbesondere dann, wenn an der von dem freien Ende der Abtriebswelle abgewandten Stirnseite des Abtriebsrades mit Axialabstand zur Abtriebswelle ein Magnetelement zum Zusammenwirken mit einem Magnetfeldsensor zur Positionserkennung angeordnet wird, weist die Abtriebsrad-Abtriebswelle-Kombination eine nicht unerhebliche Axialerstreckung auf. Da der zur Verfügung stehende Bauraum in Kraftfahrzeugen begrenzt ist, bestehen Bestrebungen, den benötigten Bauraum, insbesondere die Axi- alerstreckung der Abtriebsrad-Abtriebswelle-Kombination, zu minimieren .

Offenbarung der Erfindung Technische Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Scheibenwischerantrieb vorzuschlagen, dessen Abtriebsrad- Abtriebswelle-Kombination eine möglichst geringe Axial- erstreckung aufweist.

Technische Lösung

Diese Aufgabe wird mit einem Scheibenwischerantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Abtriebsrad- Abtriebswelle-Kombination (Baueinheit) nicht wie im Stand der Technik ausschließlich über die Abtriebswelle in radialer Richtung zu lagern, sondern zusätzlich oder alternativ zu einer Abtriebswellen-Radiallagerung eine Abtriebsrad- Radiallagerung zu realisieren. Hierzu ist es notwendig, das Abtriebszahnrad, genauer den zentrischen, die Abtriebswelle umschließenden Nabenabschnitt, axial in Richtung des freien Endes der Abtriebswelle zu verlängern, sodass das Abtriebs- rad über den Nabenabschnitt in radialer Richtung abgestützt (gelagert) werden kann. Der hieraus resultierende, verlängerte Nabenabschnitt dient dabei zum seitlichen Stützen der Abtriebswelle und damit zur Minimierung der Gefahr des seitlichen Verkippens der Abtriebsrad-Abtriebswelle- Kombination, sodass die untere Abtriebswellenposition im Vergleich zum Stand der Technik in Richtung der dem freien Ende der Abtriebswelle zugewandten Stirnseite des Abtriebs- rades verschoben werden kann. Hierdurch ist es möglich, das Abtriebsrad, insbesondere einen axialen Fortsatz des Abtriebsrades, an der von dem freien Ende der Abtriebswelle abgewandten Seite zu verkürzen, wodurch insbesondere in Kombination mit einer im Vergleich zum Stand der Technik verkürzten Abtriebswelle eine minimierte Axialerstreckung der Abtriebswelle-Abtriebszahnrad-Kombination und damit des gesamten Scheibewischerantriebs erzielt werden kann. Wenn die Axialerstreckung des Nabenabschnittes groß genug gewählt wird, ist es denkbar, die Abtriebsrad-Abtriebswelle- Kombination ausschließlich am Abtriebsrad in radialer Richtung zu lagern. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der zusätzlich zur radialen Lagerung des Abtriebsrades eine radiale Lagerung der Abtriebswelle, vorzugsweise in einem axial zum Nabenabschnitt des Abtriebsrades beabstan- deten Bereich, vorgesehen wird.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Scheibenwischerantriebs, bei der die Abtriebsrad-Abtriebswelle- Kombination an einem von dem freien Ende der Abtriebswelle abgewandten Ende im und/oder am Abtriebsrad ein Magnetelement zum Zusammenwirken mit einem Magnetfeldsensor, vorzugsweise zur Positionserkennung aufweist. Bevorzugt handelt es sich dabei um einen Sensor zur Ausnutzung des anisotropen magnetoresistiven (AMR) Effektes. Durch die Ver- längerung des Nabenabschnittes in Richtung des freien Endes der Abtriebswelle zum Festlegen des Wischers und der damit verbundenen Versetzung des in dem Abtriebsrad aufgenommenen Endes der Abtriebswelle in Richtung der dem freien Ende der Abtriebswelle zugewandten Stirnseite kann auch das, insbesondere scheibenförmige, Magnetelement in axialer Richtung näher hin zu dem freien Ende der der Wischerwelle zugewandten Stirnseite des Abtriebsrades versetzt werden, was sich positiv auf die minimierte Axialerstreckung der Abtriebswelle-Abtriebsrad-Kombination auswirkt. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das Magnetelement in axialer Richtung mit der Längserstreckung der Abtriebswelle fluchtend angeordnet ist.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Scheibenwischerantriebs, bei der das Abtriebsrad einen, im Wesentlichen flachzylindrischen Zahnradabschnitt aufweist, der an seiner Mantelfläche eine Verzahnung, vorzugsweise eine Schneckenverzahnung, zum Zusammenwirken mit einer Getriebeschnecke aufweist. Dieser flachzylindrische Zahnradabschnitt wird von dem, vorzugsweise hohlzylindrischen, Nabenabschnitt in axialer Richtung hin zum freien Ende der Abtriebswelle überragt. Besonders bevorzugt ist es nun, wenn das mit dem Magnetfeldsensor zusammenwirkende Magnetelement vollständig von dem Zahnradabschnitt aufgenommen ist und das Abtriebsrad auf der von dem freien Ende der Abtriebswelle abgewandten Seite nicht überragt. Selbstverständlich ist auch eine Ausführungsform realisierbar, bei der das Magnetelement den flachzylindrischen Zahnradabschnitt in Richtung von dem freien Ende der Abtriebswelle weg (vorzugsweise nur geringfügig) überragt.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass der radial gelagerte Nabenabschnitt mittels einer Gleitlagerkonstruktion gelagert ist, um die Radialerstreckung des Scheibenwischerantriebs im Radiallagerbereich zu minimieren. Besonders bevorzugt wirkt der radial gelagerte Lagerabschnitt dabei mit einer Lagerbuchse zusammen, die vorzugsweise entweder unmittelbar von dem Gehäuse des Scheibenwischerantriebs oder einem im Gehäuse angeordneten, sich am Gehäuse abstützenden und/oder an diesem festgeleg- ten Einbauteil gebildet ist. Besonders bevorzugt wird die Lagerbuchse dabei von einem hohlzylindrischen Abschnitt des Gehäuses bzw. des Einbauteils gebildet. Besonders zweckmäßig ist es, wenn es sich bei dem Einbauteil um ein Stanzbiegeteil aus Metall handelt, welches neben seinem, vor- zugsweise hohlzylindrischen, Lagerbuchsenabschnitt zum radialen Lagern des Nabenabschnittes des Abtriebsrades einen, vorzugsweise flachen, sich in radialer Richtung erstreckenden, vorzugsweise ringförmigen Abschnitt umfasst, der als Axialanlauf für das Abtriebsrad in einem Bereich radial au- ßerhalb des Nabenabschnittes dient.

Wie eingangs erläutert, ist eine Ausführungsform realisierbar, bei der die Abtriebswelle-Abtriebsrad-Kombination in radialer Richtung ausschließlich am verlängerten Nabenab- schnitt gelagert ist. Zum sicheren Verhindern eines Verkip- pens der Abtriebswelle-Abtriebsrad-Kombination während des Betriebs ist jedoch eine Ausführungsform zu bevorzugen, bei der mit Axialabstand zu dem radial gelagerten Nabenabschnitt ein Radiallager, vorzugsweise ein Gleitlager der Abtriebswelle vorgesehen ist.

Um eine sichere Übertragung des Drehmomentes von dem Abtriebsrad auf die Abtriebswelle sicherzustellen, ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der die Abtriebswelle form- schlüssig mit dem Abtriebsrad verbunden ist. Bevorzugt weist die Abtriebswelle hierzu in einem Formschlussabschnitt eine Oberflächenstruktur, vorzugsweise eine Rande- lung auf, mit der der Formschluss zum Abtriebsrad, insbesondere zum Nabenbereich hergestellt ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass der einen Formschluss mit dem Abtriebsrad bildende Formschlussabschnitt sich in axialer Richtung in einen Bereich der Abtriebswelle hinein erstreckt, welche radial bis innerhalb des radial außen gelagerten Nabenabschnittes hineinragt, oder dass der Formschlussabschnitt vollständig in dem verlängerten Nabenabschnitt aufgenommen ist.

Um eine optimale seitliche Stützung der Abtriebswelle zu gewährleisten, ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der der Nabenabschnitt über den größten Teil seiner Axial- erstreckung radial innen unmittelbar die Abtriebswelle stützt .

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines nur ausschnittsweise dargestellten Scheibenwischerantriebs, wobei an einem einen Zahnradabschnitt axial überragenden Abschnitt des Abtriebsrades ein Magnetelement angeordnet ist, und

Fig. 2 eine alternative Ausführungsform eines Scheibenwischerantriebs, bei der das Magnetelement vollständig im Zahnradabschnitt des Abtriebsrades aufgenommen ist und die Abtriebswelle im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verkürzt ist.

Ausführungsformen der Erfindung

In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet .

In Fig. 1 ist ausschnittsweise ein als Scheibenwischerdirektantrieb ausgebildeter Scheibenwischerantrieb 1 für ein Kraftfahrzeug gezeigt. Der Scheibenwischerantrieb 1 umfasst einen nicht gezeigten Elektromotor, der rotierend eine ebenfalls nicht gezeigte Getriebeschnecke eines ausschnittsweise dargestellten Getriebes 2 antreibt. Das Getriebe 2 umfasst ein als Schneckenrad ausgebildetes Abtriebsrad 3, das an seiner Mantelfläche mit einer Außenverzahnung 4 zum Zusammenwirken mit der vom Elektromotor ange- triebenen Getriebeschnecke ausgestattet ist.

Der Scheibenwischerantrieb 1 umfasst ein Gehäuse 5 aus Metall, welches von einer stark vereinfacht dargestellten Abtriebswelle 6 durchsetzt ist. An einem aus dem Gehäuse 5 herausragenden freien Ende 7 der Abtriebswelle 6 ist ein nicht gezeigter Wischerarm in an sich bekannter Weise festlegbar. Hierzu ist die Abtriebswelle 6 im Bereich ihres freien Endes 7 bevorzugt mit einem gerändelten Außenkonus versehen. Alternativ kann am freien Ende 7 eine Kurbel ei- nes Wischergestänges einer Wischanlage festgelegt werden.

Die Abtriebswelle 6 ist drehfest in einem zentrischen Nabenabschnitt 8 des Abtriebsrades 3 festgelegt und bildet mit dem Abtriebsrad 3 eine Abtriebswelle-Abtriebsrad- Kombination 9. Neben dem Nabenabschnitt 8 weist das Abtriebsrad 3 einen näherungsweise flachzylindrischen Zahnradabschnitt 10, eine Art Grundplatte, mit der Außenverzah- nung 4 auf. Der Nabenabschnitt 8 erstreckt sich von einem Bereich radial innerhalb des Zahnradabschnittes 10 in axialer Richtung hin zum freien Ende 7 der Abtriebswelle 6 über den Zahnradabschnitt 10 hinaus. In den Nabenabschnitt 8 ist eine als Sacklochöffnung ausgeführte, kreisförmig kontu- rierte Aufnahmeöffnung 11 eingebracht, in der die Abtriebswelle 6 durch Umspritzen festgelegt ist. Dabei ist die Abtriebswelle 6 mit einem endseitigen, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel gerändelten Formschlussabschnitt 12 formschlüssig mit dem Nabenabschnitt 8 des Abtriebsrades 3 ver- bunden.

Wie sich weiter aus Fig. 1 ergibt, ist mit Axialabstand zu dem in der Zeichnungsebene unteren Ende der Abtriebswelle 6 ein Magnetelement 13 vorgesehen, das in einem Bereich axial außerhalb des Zahnradabschnittes 10 in einem Axialfortsatz 14 angeordnet ist. In axialer Richtung betrachtet fluchtet das AMR-Magnetelement 13 mit der Abtriebswelle 6.

Weiterhin ergibt sich aus Fig. 1, dass das aus Kunststoff ausgebildete Abtriebsrad 3, genauer der Nabenabschnitt 8, in einem Axialabschnitt 15 radial außen gelagert ist. Hierzu greift der Nabenabschnitt 8 in axialer Richtung in eine hohlzylindrische Lagerbuchse 16 ein, die von einem Einbauteil 17 aus Stahlblech gebildet ist, welches sich in axia- ler Richtung an dem Gehäuse 5 abstützt. Wie sich weiterhin aus Fig. 1 ergibt, stützt sich die Lagerbuchse 16 radial außen in einem in der Zeichnungsebene axial oberen Bereich innerhalb eines domförmigen Abschnittes des Gehäuses 5 ab. An einem sich radial zu der Lagerbuchse 16 erstreckenden Plattenabschnitt 18 des Einbauteils 17 stützt sich das Abtriebsrad 3 in axialer Richtung ab, wobei zum axialen Abstützen des Abtriebsrades 3 ein radial außen an den Naben- abschnitt 8 angrenzender, den Zahnradabschnitt 10 ein Stück weit in axialer Richtung überragender Ringabschnitt 19 angeformt ist.

Wie sich aus Fig. 1 weiter ergibt, endet der Formschlussab- schnitt 12 der Abtriebswelle 6 in axialer Richtung betrachtet im Wesentlichen vor dem (in der Zeichnungsebene unteren) über den Zahnradabschnitt 10 in axialer Richtung hinaus verlängerten Nabenabschnitt 8, welcher neben der erläuterten Gleitlagerfunktion die Aufgabe hat die Abtriebswelle 6 in radialer Richtung zu stützen. Der eigentliche, in Um- fangsrichtung wirkende, Formschluss zur Drehmomentübertragung vom Abtriebsrad 3 auf die Abtriebswelle 6 ist in dem radial innerhalb des Zahnradabschnittes 10 ausgebildeten Abschnitt des Nabenabschnittes 8 realisiert. Durch die axi- ale Erstreckung des Nabenabschnittes 8 über den Zahnradabschnitt 10 hinaus (in der Zeichnungsebene nach oben) sowie die radiale Lagerung dieses verlängerten Zahnradabschnittes und die radial innere Abstützung der Abtriebswelle 6 durchsetzt letztere den Zahnradabschnitt 10 nicht axial in Rich- tung des freien Endes 7 der Abtriebswelle 6, wodurch die Axialerstreckung der Abtriebswelle-Abtriebsrad-Kombination 9 minimiert ist.

Wie sich weiter aus Fig. 1 ergibt, ist zusätzlich zu dem als Gleitlager ausgebildeten Radiallager zur radialen Lagerung der Abtriebswelle-Abtriebsrad-Kombination 9 ein Radiallager 20 mit Axialabstand zu dem Nabenabschnitt 8, also axial zwischen dem freien Ende 7 der Abtriebswelle 6 und dem Abtriebsrad 3 angeordnet. Das Radiallager 20 umfasst eine Radiallagerbuchse 21, die radial außen am Gehäuse 5 und radial innen unmittelbar an der Abtriebswelle 6 anliegt. An die Radiallagerbuchse 21 grenzt ein ringförmiges Dichtelement 22 an, welches einen Feuchtigkeitseintritt in das Gehäuse 5 sicher verhindert.

Im Folgenden wird das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 erläutert. Dieses entspricht in seinem Aufbau und in seiner Funktionsweise im Wesentlichen dem in Fig. 1 gezeigten und zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, sodass im Folgenden zur Vermeidung von Wiederholungen im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 eingegangen wird. Im Hinblick auf Gemeinsamkeiten wird auf die vorhergehende Figurenbeschreibung sowie auf Fig. 1 verwiesen .

Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist die Abtriebswelle 6 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 verkürzt ausgebildet. Hierzu erstreckt sich der in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls durch eine Rändelung gebildete Formschlussabschnitt 12 im Endbereich der Abtriebswelle 6 in axialer Richtung in den radial außen gelagerten (verlängerten) Nabenabschnitt 8 hinein. Eine ausreichende seit- liehe Stützung ist durch den im Vergleich zum Stand der Technik axial verlängerten, hohlzylindrischen Nabenabschnitt analog zu Fig. 1 gegeben. Durch die verkürzte Ausbildung der Abtriebswelle 6 und den dadurch erzielten axialen Versatz ist im Zahnradabschnitt 10 ausreichend Raum in axialer Richtung zur Aufnahme des Magnetelementes 13, welches vollständig in den Zahnradabschnitt 10 aufgenommen und diesen in axialer Richtung nicht überragend angeordnet ist. Wie sich weiterhin aus Fig. 2 ergibt, ist der Axialabstand zwischen dem Magnetelement 13 und dem in der Zeichnungsebene unteren Ende der Abtriebswelle 6 genauso groß wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.

Claims

Ansprüche

1. Scheibenwischerantrieb, vorzugsweise Scheibenwischerdirektantrieb, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Abtriebsrad-Abtriebswelle-Kombination (9), umfassend ein Abtriebsrad (3) und eine drehfest in einem Nabenabschnitt (8) des Abtriebsrades (3) festgelegte Abtriebswelle (6), an deren freien Ende (7) ein Wischerarm festlegbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Abtriebsrad (3) an dem in Richtung des freien Endes (7) verlängerten Nabenabschnitt (8) radial gela- gert ist.

2. Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der von dem freien Ende (7) der Abtriebswelle (6) abgewandten Seite des Abtriebsrades (3), vorzugsweise zentrisch, ein Magnetelement (13) zum Zusammenwirken mit einem Magnetfeldsensor, vorzugsweise einem magnetoresistiven Sensor zur Nutzung des anisotropen magnetoresistiven Effekts (AMR-Effekts) , vorzugsweise zur Positionserkennung, angeordnet ist.

3. Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (3) einen, zumindest näherungs- weise, flachzylindrischen Zahnradabschnitt (10) aufweist, der von dem Nabenabschnitt (8) überragt ist, und dass das Magnetelement (13), vorzugsweise vollständig, innerhalb des Zahnradabschnittes (10) aufgenommen ist.

4. Scheibenwischerantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenabschnitt (8) Bestandteil eines radialen Gleitlagers ist.

5. Scheibenwischerantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenabschnitt (8) in einer Lagerbuchse (16) radial gelagert ist, die von einem hohlzylindrischen Abschnitt eines sich an einem Gehäuse (5) abstützenden und/oder an diesem festgelegten Einbauteil (17) oder unmittelbar von dem Gehäuse (5) gebildet ist.

6. Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Abtriebsrad (3) , vorzugsweise in einem Bereich radial außerhalb des radial gelagerten Nabenabschnitts (8), in axialer Richtung an dem Einbauteil (17) abstützend angeordnet ist.

7. Scheibenwischerantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (6), vorzugsweise an einer einzigen Stelle, insbesondere mit Axialabstand zu dem radial gelagerten Nabenabschnitt (8), radial gelagert ist.

8. Scheibenwischerantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Abtriebswelle (6) formschlüssig mit dem Abtriebsrad (3) verbunden ist.

9. Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formschlussabschnitt (12), insbesondere ein Rändelabschnitt, mit dem die Abtriebswelle (6) formschlüssig mit dem Nabenabschnitt (8) verbunden ist, axial bis in einen Bereich ragt, in dem der Nabenbe- reich radial gelagert ist.

10. Scheibenwischerantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenabschnitt (8) über den größten Teil seiner Axialerstreckung radial innen unmittelbar die Abtriebswelle (6) stützt.