DE2260819A1 - DEVICE FOR CONVERTING CONTINUOUS ROTATING MOTION TO VIBRATING MOTION - Google Patents
DEVICE FOR CONVERTING CONTINUOUS ROTATING MOTION TO VIBRATING MOTIONInfo
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Description
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Vorrichtung zum Umwandeln kontinuierlicher Brehbewegung in Schwingbewegung·Device for converting continuous turning motion into oscillating motion
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Umwandeln von kontinuierlicher Drehbewegung zu Schwingbewegung und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich auf solche Vorrichtungen zur Verwendung als ein Teil eines Scheibenwischerantriebs. .The invention relates to devices for converting continuous rotary motion to oscillatory motion and particularly, but not exclusively, to such devices for use as part of a Wiper drive. .
Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zum Umwandeln von kontinuierlicher Drehbewegung in Schwingbewegung einen ringförmigen kontinuierlich drehbaren Teil, der um eine erste feste Achse drehbar ist, einen exzentrischen Teil, der in dem kontinuierlich drehbaren Teil für Drehung um eine zweite bewegliche Achse angebracht ist, die parallel, jedoch exzentrisch, zu der ersten Achse verläuft, und einen Ausgangsteil, der um eine dritte feste Achse drehbar ist parallel zu der ersten und der zweiten Achse, Der exzentrische Teil und der Ausgangsteil sind für relative Drehbewegung um eine vierte bewegliche Achse parallel zu der dritten Achse miteinander verbunden, und das Verhältnis der vier Achsen zueinander ist derart, daß kontinuierliche Drehung des kontinuierlichen drehbarenAccording to one feature of the invention comprises an apparatus for converting continuous rotary motion into oscillating motion an annular continuously rotatable Part that is rotatable about a first fixed axis, an eccentric part that is in the continuously rotatable part mounted for rotation about a second movable axis which is parallel but eccentric to the first axis, and an output member rotatable about a third fixed axis parallel to the first and second Axis, the eccentric part and the output part are for relative rotary movement around a fourth movable axis connected to each other parallel to the third axis, and the relationship of the four axes to each other is such that continuous rotation of the continuous rotatable
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Teiles Verschiebung der zweiten Achse um die erste Achse erzeugt, was zu Schwingbewegung des exzentrischen feiles innerhalb des kontinuierlich drehbaren Teiles führt, der seinerseits Schwingbewegung des Ausgangsteiles erzeugt zufolge der Schwingung der vierten Achse um die dritte Achse.Partial displacement of the second axis generated around the first axis, which leads to oscillatory movement of the eccentric file within the continuously rotatable part, which in turn generates oscillatory movement of the output part due to the oscillation of the fourth axis about the third axis.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt eine Windschutzscheibenwischerantriebsvorrichtung einen ringförmigen kontinuierlich drehbaren Teil, der um eine erste feste Achse drehbar ist, einen exzentrischen Teil, der in dem kontinuierlich drehbaren Teil für Drehung um eine zweite bewegliche Achse parallel, jedoch exzentrisch, zu der ersten Achse angebracht ist, und einen Ausgangsteil für Verbindung mit einem Scheibenwischer, wobei der Ausgangsteil um eine dritte feste Achse parallel zu der ersten und der zweiten Achse drehbar ist. Der exzentrische Teil und der Ausgangsteil sind für relative Drehbewegung um eine vierte bewegliche Achse parallel zu der dritten Achse miteinander verbunden, und das Verhältnis der vier Achsen zueinander ist derart, daß kontinuierliche Drehung des kontinuierlich drehbaren Teiles Verschiebung der zweiten Achse um die erste Achse erzeugt, was zu Schwingbewegung des exzentrischen Teiles innerhalb des kontinuierlich drehbaren Teiles führt, was wiederum zu Schwingbewegung des Ausgangsteiles und damit des Scheibenwischers führt zufolge der Schwingung der vierten Achse um die dritte Achse.In accordance with another feature of the invention, a windshield wiper drive apparatus includes one annular continuously rotatable part which is rotatable about a first fixed axis, an eccentric part which in the continuously rotatable part for rotation about a second movable axis parallel but eccentric to the first axis is attached, and an output part for connection to a windshield wiper, the output part is rotatable about a third fixed axis parallel to the first and second axes. The eccentric part and the Output parts are for relative rotary movement about a fourth movable axis parallel to the third axis with one another connected, and the relationship of the four axes to each other is such that continuous rotation of the continuously rotatable Partial displacement of the second axis about the first axis is generated, resulting in oscillatory movement of the eccentric Part within the continuously rotatable part, which in turn leads to oscillatory movement of the output part and thus of the windshield wiper leads around the third axis as a result of the oscillation of the fourth axis.
Eine Ausführungsform der Erfindung bei Anwendung an einer Windschutzscheibenwischerantriebsvorrichtung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert·One embodiment of the invention when applied to a windshield wiper drive device is For example, explained below with reference to the drawing
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Windschutzscheibenwischerantriebsvorrichtung gemäß der Erfindung.1 is a cross-sectional view of a windshield wiper drive device according to the invention.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht nach Linie B-B der Fig. 1.FIG. 2 is a sectional view taken along line B-B of FIG. 1.
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Pig. 3 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, die einen Schwingausgang von etwa 130° hervorrufen kann. Pig. Figure 3 is a schematic view of an apparatus in accordance with the invention capable of producing a swing output of about 130 ° .
Fig. 4· und 5 sind eine Stirnansicht bzw. eine Seiten ansicht eines exzentrischen Teiles zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß Pig. 1, wobei der Teil einen Zapfen aufweist. Figures 4 and 5 are an end view and a side view, respectively, of an eccentric member for use in the apparatus of Pig. 1, the part having a pin.
Big· 6 und 7 sind eine Stirnansicht bzw. eine Seitenansicht einer Passung oder Ausnehmung, die den in den Pig. 4 und 5 dargestellten Zapfen aufnimmt. , Big 6 and 7 are an end view and a side view, respectively, of a fit or recess similar to the one used in the Pig. 4 and 5 receives the pin shown. ,
Pig. 8 ist eine Draufsicht eines eisenhaltigen Schirmes oder Siebes zur Verwendung als Teil eines Parkmechanismus zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß Pig. I.' Pig. Figure 8 is a top plan view of a ferrous screen or screen for use as part of a parking mechanism for use in the apparatus of Pig. I. '
Eine Windschutzscheibenwischerantriebsvorrichtung gemäß der Erfindung ist in Pig. 1 dargestellt und sie umfaßt ein Gehäuse 1, in welchem ein ringförmiger kontinuierlich drehbarer Teil 2 in einem Lager 3 und in einer Buchse 4 geringer Reibung für Drehung um eine erste feste Achse W abgestützt ist. Der drehbare Teil 2 wird von einem nicht dargestellten äußeren Elektromotor über einen biegsamen Antrieb.5 und ein Schneckenrad 6 (siehe Pig. 2) angetrieben, welches mit Getriebezähnen 7 im Eingriff steht, die rund um den Außenumfang des Teiles 2 angeordnet sind.A windshield wiper drive device according to the invention is in Pig. 1 and it includes a Housing 1, in which an annular continuously rotatable part 2 in a bearing 3 and in a bush 4 less Friction for rotation about a first fixed axis W is supported. The rotatable part 2 is of a not shown external electric motor via a flexible drive 5 and a worm wheel 6 (see Pig. 2) driven, which with Gear teeth 7 meshes around the outer circumference of part 2 are arranged.
Ein exzentrischer Teil 8 ist in,dem kontinuierlich drehbaren Teil 2 auf einem Lager 9 angebracht, und der Teil 8 ist um eine zweite bewegliche Achse X parallel, Jedoch um einen Abstand C exzentrisch zur Achse W (siehe Pig. 2) drehbar. Der exzentrische Teil 8 ist mit einem Zapfen 10 versehen, der mit einer entsprechenden Passung oder Ausnehmung in Eingriff treten kann, die in einer Ausgangswelle 12 gebildet ist. Die Ausgangswelle 12 ist in dem Gehäuse 1 auf einem Lager 13 für Drehung um eine feste Achse Y angebracht. Das von dem Gehäuse 1 vorragende Ende 14 der Welle 12 kann entweder direkt oder indirekt mit einem zugeordneten Scheibenwischerarm oder solchen Armen gekoppelt werden.An eccentric part 8 is mounted in the continuously rotatable part 2 on a bearing 9, and the part 8 is parallel to a second movable axis X, but rotatable by a distance C eccentric to the axis W (see Pig. 2). The eccentric part 8 is provided with a pin 10 with a corresponding fit or recess which is formed in an output shaft 12 can engage. The output shaft 12 is in the housing 1 a bearing 13 for rotation about a fixed axis Y is attached. The end 14 of the shaft 12 protruding from the housing 1 can be coupled either directly or indirectly to an associated wiper arm or arms.
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Der Zapfen 10 und die Ausnehmung 11 sind für relative Drehung um eine bewegliche Achse Z angeordnet, und der Zapfen 10 ist mittels eines Lagers 15 in der Ausnehmung oder Fassung 11 abgestützt. The pin 10 and the recess 11 are arranged for relative rotation about a movable axis Z, and the pin 10 is supported in the recess or socket 11 by means of a bearing 15.
Die in den Fig· 1 und 2 dargestellte Vorrichtung arbeitet wie folgt.The apparatus shown in Figures 1 and 2 operates as follows.
Der kontinuierlich drehbare Teil 2 wird von dem nicht dargestellten Elektromotor über den biegsamen Antrieb 5 t das Schneckenzahnrad 6 und die Getriebezähne 7 angetrieben. Die kontinuierliche Drehung des Teiles 2 um die Achse W ruft Schwingbewegung des exzentrischen Teiles 6 innerhalb des Teiles 2 hervor zufolge der Drehung der beweglichen Achse X um die feste Achse W in einem Kreis 16 mit dem Radius C (siehe Fig. 2).The continuously rotatable part 2 is driven by the electric motor (not shown) via the flexible drive 5 t the worm gear 6 and the gear teeth 7 are driven. The continuous rotation of the part 2 about the axis W causes oscillatory movement of the eccentric part 6 within of part 2 due to the rotation of the movable axis X about the fixed axis W in a circle 16 with the Radius C (see Fig. 2).
Der kontinuierlich drehbare Teil 2, der exzentrische Teil 8, der Zapfen 10, die Fassung 11 und die Ausgangswelle 12 bilden einen Dreistangeii-Kurbelmechanismus (siehe Fig. 2), und die drei Stangen des Kurbelmechanismus haben die feste Länge C, A bzw. D1, wobei C die Exzentrizität der Achse X um die feste Achse W, A der Abstand zwischen den beweglichen Achsen Z und X, und D1 der Abstand zwischen der beweglichen Achse Z und der festen Achse Y ist.The continuously rotatable part 2, the eccentric part 8, the pin 10, the socket 11 and the output shaft 12 form a three-bar crank mechanism (see Fig. 2), and the three rods of the crank mechanism have the fixed length C, A and D1, respectively, where C is the eccentricity of the Axis X about the fixed axis W, A the distance between the movable axes Z and X, and D1 the distance between the movable axis Z and fixed axis Y is.
Somit bewirkt, wie aus Fig. 2 ersichtlich, die kontinuierliche Drehung der Achse X um die Achse W schwingende Winkelverschiebung der Achse Z um die Achse Y über einen Winkel, der von dem Verhältnis zwischen den Achsen W, X, Y und Z abhängig ist. Die in Fig. 2 dargestellte Ausführung erzeugt Schwingbewegung der Achse Z und damit der Welle über einen Winkel von etwa 32°.Thus, as can be seen from FIG. 2, the continuous rotation of the axis X about the axis W causes an oscillatory motion Angular displacement of the Z axis about the Y axis through an angle that depends on the ratio between the W, X, Y axes and Z is dependent. The embodiment shown in Fig. 2 generates oscillating movement of the axis Z and thus of the shaft over an angle of about 32 °.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm einer äquivalenten Dreistangenkurbel für eine Ausführung, mit der etwa 130 -Schwingbewegung der Welle 12 erhalten wird. Der Schwingungswinkel der Welle ist in Fig. 3 vergrößert durch Verkürzung des Abstandes der beweglichen Achse Z von der festen Achse Y auf die Abmessung D2.Fig. 3 shows a diagram of an equivalent three-rod crank for an embodiment with which about 130 oscillating motion of the shaft 12 is obtained. The oscillation angle of the wave is enlarged in Fig. 3 by shortening the distance of the movable axis Z from the fixed axis Y to the Dimension D2.
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Fig· 4 und 5 zeigen eine Seiten- bzw. eine Stirnansicht des exzentrischen Teiles 8, der bei der Ausführung gemäß den Fig. 1 und 2 zur Hervorrufung einer Schwingbewegung von 32° verwendet wird· Fig· 6 und 7 sind eine Seiten- bzw. eine Stirnansicht des als Fassung oder Ausnehmung ausgebildeten Endes der Ausgangswelle 12, mit welchem der Zapfen 10 des exzentrischen (Teiles 8 in Eingriff tritt.Figures 4 and 5 show a side and an end view, respectively of the eccentric part 8, which in the embodiment according to FIGS. 1 and 2 for causing an oscillating movement of 32 ° is used. Figures 6 and 7 are a side and an end view, respectively, of the as a socket or recess formed end of the output shaft 12, with which the pin 10 of the eccentric (part 8 in engagement occurs.
Die Scheibenwischerantriebsvorrichtung ist mit einem Parkmechanismus versehen,, um eine Ruhestellung oder Parkstellung der Ausgangswelle 12 zu ermöglichen und demgemäB eine Voreinstellung des zugeordneten Scheibenwischers oder der zugeordneten Scheibenwischer zu ermöglichen.The wiper drive device is with a Provided parking mechanism, to enable a rest position or parking position of the output shaft 12 and accordingly to enable a presetting of the assigned windshield wiper or the assigned windshield wipers.
Der Parkmechanismus umfaßt einen Permanentmagneten 17, der mittels einer Schraube 19 an dem Gehäuse 1 befestigt und mittels eines nicht eisenhaltigen Abstandsteiles 18 im Abstand von diesem gehalten ist. Drehung des Magneten 17 a& der Schraube 19 ist durch Stifte 20 verhindert. Der Magnet ist in dem kontinuierlich drehbaren Teil 2 nahe dessen innerer Fläche angeordnet.The parking mechanism comprises a permanent magnet 17 which is fastened to the housing 1 by means of a screw 19 and is held at a distance from this by means of a non-ferrous spacer 18. Rotation of magnet 17 a & the screw 19 is prevented by pins 20. The magnet is in the continuously rotatable part 2 near this arranged inside surface.
Der kontinuierlich drehbare Teil 2 ist aus nichteisenhaltigem Material gebildet und ein Zungenschalter 21 ist nahe der äußeren Fläche des Teiles 2 so angeordnet, daß das Feld des Magneten 17 den Schalter 21 während des Arbeitens der Vorrichtung gewöhnlich geschlossen hält.The continuously rotatable part 2 is made of non-ferrous material and has a reed switch 21 is arranged near the outer surface of the part 2 so that the field of magnet 17 usually keeps switch 21 closed during operation of the device.
Eine eisenhaltige Abschirmung 22, die "in Fig« 8 im einzelnen dargestellt ist, ist auf die innere Fläche des Teiles 2 so aufgeschraubt, daß sie zwischen dein Magneten und dem Schalter 21 einmal während jeder Drehung des Teiles hindurchläuft, so daß das Feld des Magneten 17 unterbrochen und der Schalter 21 nicht leitend gemacht wird. Die Abschirmung 22 ist mit einem Schlitz 23 versehen, durch welchen hindurch die Schrauben24 vorragen, so daß ermöglicht ist, daß die Umfangsstellung der Abschirmung 22 an dem Teil 2 eingestellt werden kann.A ferrous shield 22, which is shown in detail in FIG. 8, is applied to the inner surface of the Part 2 screwed so that it is between your magnet and the switch 21 once during each rotation of the part runs through it, so that the field of the magnet 17 is interrupted and the switch 21 is made non-conductive. The shield 22 is provided with a slot 23 through which the screws 24 protrude therethrough, thereby enabling the peripheral position of the shield 22 on the part 2 to be adjusted can be.
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Der elektrische Stromkreis für den Motor, der die Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 antreibt, ist so ausgeführt, daß während des Arbeitens der Vorrichtung Energie dem Motor direkt über einen Steuerschalter zugeführt wird, der mit Ein- und Aus-Stellungen versehen ist.The electrical circuit for the motor which drives the device according to FIGS. 1 and 2 is designed so that while the device is working, energy is fed directly to the motor via a control switch, which is provided with on and off positions.
Wenn der Steuerschalter in die Aus-Stellung gebracht ist, wird die Energiezufuhr zu dem Motor über den Zungenschalter 21 so abgelenkt, daß die Vorrichtung beim nächstfolgenden Unterbrechen des Feldes des Magneten 17 durch die Abschirmung 22 zur Ruhe kommt· Auf diese Weise steuert die Umfangsstellung der Abschirmung 22 an dem Teil 2 die Ruheoder Parkstellung der Ausgangswelle 12·When the control switch is in the off position, power is supplied to the motor via the reed switch 21 deflected so that the device when the next interruption of the field of the magnet 17 by the Shield 22 comes to rest · In this way, the peripheral position of the shield 22 on the part 2 controls the rest or Parking position of the output shaft 12
Durch Aufnahme des exzentrischen Teiles 8 und der Welle in den Lagern des kontinuierlich drehbaren Teiles 2 kann die Größe dieser Lager vergrößert werden ohne nachteilige Beeinflussung der Gesaoitgröße der Antriebsvorrichtung, so daß stärkere Elektromotoren verwendet werden können mit sich ergebendem größeren Ausgangsdrehmoment der Vorrichtung, Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn die Vorrichtung für den Antrieb von Luftfahrzeugscheibenwischern verwendet werden soll, bei denen durch das Arbeiten mit hohen Vorwärtsgeschwindigkeiten, kombiniert mit laugen Wischerarmen und Wischerblättern, große Drehmomentanforderungen an die Antriebsvorrichtung gestellt werden.By taking up the eccentric part 8 and the shaft in the bearings of the continuously rotatable part 2, the size of these bearings can be increased without being adversely affected the overall size of the drive device so that more powerful electric motors can be used with it resulting in greater output torque of the device, this is of particular importance when the device is used for the Propulsion of aircraft windshield wipers is to be used in which, by working at high forward speeds, combined with long wiper arms and wiper blades, high torque requirements on the drive device be asked.
Obwohl bei der oben beschriebenen Vorrichtung der exzentrische Teil mit einem Zapfen, und die Ausgangswelle mit einer Passung versehen ist, ist zu verstehen, daß diese Anordnung umgekehrt werden kann, oder daß alternativ die Ausgangswelle und der exzentrische Teil auf irgendeine andere geeignete Weise miteinander verbunden werden können für Drehung um die bewegliche Achse Z.Although in the device described above, the eccentric part with a pin, and the output shaft is fitted, it is to be understood that this arrangement can be reversed or that, alternatively, the output shaft and the eccentric part can be connected to one another in any other suitable manner for Rotation around the movable axis Z.
Die oben beschriebene Vorrichtung hat viele Vorteile, zu denen u.a. das hohe Ausgangsdrehmoment, die Kompaktheit und das geringe Gewicht gehören plus dem zusätzlichen Vorteil, daß es, um die Winkelschwingung der Ausgangswelle der Vorrichtung zu ändern, lediglich erforderlich ist, den Abstand zwischen den Achsen Y und Z zu ändern.The device described above has many advantages including high output torque, compactness and the light weight plus the added benefit of being able to reduce the angular oscillation of the output shaft To change the device, all that is required is to change the distance between the Y and Z axes.
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