CN101687492B - 雨刷驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种雨刷驱动装置(1)，其具有用于固定雨刷臂的输出轴(2)以及环形的包围输出轴(2)的密封件(12)，该密封件在径向内部支撑在输出轴(2)上并且在径向外部支撑在另外的结构部件上。按本发明提出，所述密封件(12)以两个环绕的沿轴向隔开的密封突出部分(15，16)支撑在驱动轴上，所述密封突出部分(15，16)轴向在其之间包围环绕的槽(19)并分别确定了内抵靠面(17，18)。

Description

雨刷驱动装置
技术领域
本发明涉及一种雨刷驱动装置。
背景技术
在汽车中使用的雨刷驱动装置具有输出轴，用该输出轴可以将雨刷臂来回往复地运动。在此，该输出轴由电动机驱动，其中区分输出轴由电动机的马达轴形成或者说不可相对旋转地固定在该马达轴上的结构以及电动机的马达轴通过传动装置、多数情况下通过曲柄连杆机构或者蜗轮蜗杆传动装置与输出轴连接的结构。在所有前面提到的雨刷驱动装置中，问题是将径向位于输出轴和雨刷驱动装置的另一结构部件、尤其是保护套或者传动装置壳体之间的区域进行密封防止脏物进入以及湿气进入。为此，通常将具有圆形横截面的O形环形密封件径向容纳在输出轴和另外的结构部件之间。在此，在装配输出轴时O形环形密封件经常被从为其设置的密封件容纳部位中挤出来，由此会出现密封性缺陷并且结果是由进入的脏水损坏雨刷驱动装置。
发明内容
本发明的任务是提出一种雨刷驱动装置，该雨刷驱动装置的密封件在装配输出轴时是位置固定的并且用该密封件优选实现最佳的密封作用。
该任务用按本发明的雨刷驱动装置进行解决。按本发明的雨刷驱动装置具有用于固定雨刷臂的输出轴以及环形的包围输出轴的密封件，该密封件在径向内部支撑在输出轴上并且在径向外部支撑在另外的结构部件上，其特征在于，所述密封件以两个环绕的沿轴向隔开的密封突出部分支撑在驱动轴上，所述密封突出部分轴向在其之间包围环绕的槽并分别确定了内抵靠面。
本发明意识到，在密封件具有比已知的至今为止使用的O形环形密封件更大的轴向长度时，可以确保更好地保持该密封件。此外，本发明意识到，在密封件具有不同于圆形横截面轮廓的横截面轮廓时，可以确保在装配输出轴时最佳地保持该密封件。惊人的是通过以下方法确保最佳地保持所述密封件，即密封件不是用一个唯一的抵靠面靠在驱动轴上，而是用两个环绕的沿轴向隔开的抵靠面靠在驱动轴上。本发明的构思统一了所有的认识，并且提出了一种具有输出轴以及包围输出轴的另外的结构部件的雨刷驱动装置，其中径向在输出轴和所述另外的结构部件之间布置密封件，该密封件具有两个环绕的沿轴向间隔开的密封突出部分，其中每个密封突出部分在径向内部确定了内抵靠面，所述密封件用内抵靠面在径向内部支撑在输出轴上。在此，通过设置密封突出部分，轴向在密封突出部分之间获得环绕的并且沿径向延伸的并且径向向内敞开的槽。相对于设置两个并排布置的也能提供两个沿轴向隔开的抵靠面的O形环形密封件，按本发明构造的一体的密封件具有改善可操作性以及改善保持性能的优点。通过大的轴向长度以及不同于圆形横截面轮廓的具有两个沿轴向隔开的抵靠面的轮廓，不仅确保了在装配时可靠的保持性能，而且惊人地额外改善了密封作用。对于所述沿轴向在外面的密封突出部分由于进入脏物颗粒、融盐和脏水而随着时间被侵蚀以及破坏的情况，也可以保持该密封作用。因此，按本发明的密封件的使用寿命比已知的O形环形密封件的使用寿命显著更长，尤其是因为所述内部的密封突出部分受到防止脏物颗粒的保护更长。
按特别优选的实施方式，在密封突出部分之间形成的环绕的槽用作油脂槽并且用润滑脂进行填充。由此，不仅改善了密封作用并且将由在旋转的输出轴和相对于其位置固定的密封件之间的摩擦引起的磨损最小化，而且也整体提高了密封件的使用寿命，因为甚至在由脏物颗粒以及气候影响引起部分地侵蚀轴向外面的密封突出部分时，不会立即侵蚀轴向内部的密封突出部分，而是必须首先削减润滑脂槽。
有一种实施方式是特别有利的，即所述密封件具有至少近似香蕉状弯曲的带有倒圆端部的横截面轮廓，其中径向向内弯曲的倒圆的端部分别形成了密封突出部分以及由此形成了内抵靠面用于支撑在输出轴上。优选所述横截面轮廓关于密封件的径向平面对称。通过所描述的横截面轮廓，密封件也获得了微小的径向长度，由此该密封件也适合用在小体积的密封件容纳部位中。如此构造的密封件有利地具有沿径向的弹性作用。所描述的密封件尤其适合用在外直径大致为16mm以及内直径大致为12mm的保护套中，该保护套尤其用在驱动轴直径大致为10mm时。
为了以简单的方式确保沿径向足够的密封压力并且装配到具有最小的径向长度的密封件容纳部位中，如此构造所述密封件，使得其弯曲半径在没有装配的状态下小于在装配的状态下的弯曲半径。换句话说，该密封件通过在输出轴和另外的结构部件之间的夹紧的容纳获得比在非装配状态下更大的轴向长度。因为由弹性材料制成的密封件致力于达到其原始形状也就是其在非装配状态下的形状，所以该密封件以其内抵靠面朝输出轴径向挤压，由此确保输出轴和另外的结构部件之间的区域的持久的密封。
在本发明的改进方案中，有利的是所述密封件不是以多个抵靠面、而是以一个唯一的抵靠面支撑在另外的结构部件上，其中该外抵靠面的轴向长度优选大于内抵靠面之一的轴向长度。优选该外抵靠面的轴向长度至少近似为两个内抵靠面之一的轴向长度的两倍，也就是说大致为该密封件的两个尤其相同的内抵靠面的轴向长度总和。当与内抵靠面径向隔开布置的外抵靠面至少部分地布置在轴向位于内抵靠面之间的区域中时，获得特别良好的密封效果。换句话说，所述外抵靠面有利地至少局部地由至少近似平行于所述槽的槽底部的表面形成。由此，对两个沿轴向隔开的内抵靠面对称地施加力。
根据第一替代方案，所述另外的结构部件是尤其由合成材料制成的外部的保护套。在此，该保护套通常伸到汽车车身外部的区域中和/或汽车窗玻璃外部的区域中，并且在轴向内部支撑在雨刷驱动装置的传动装置壳体上。
在装配中进行无干扰的装配以及在连续的运行中可靠地保持密封件可以通过以下措施实现，即所述密封件轴向布置在保护套的径向指向内的圆周凸缘以及垫圈之间。优选所述密封件沿轴向不被挤压或者只是轻微地挤压。所述垫圈例如可以是由金属制成的垫圈，其优选由保护套的径向内部的突出部分从后面卡住，或者该垫圈是由合成材料制成的垫圈，其优选与保护套的内圆周进行超声焊接。
可以实现这样的实施方式，即所述保护套的内直径在其纵向长度上是恒定的，或者朝着传动装置壳体的方向连续增大。可以实现保护套的这样的实施方式，即该保护套具有内直径阶梯，其中汽车的车身或者窗玻璃优选由具有较小内直径以及优选也具有较小外直径的区段穿过。当所述密封件在径向外面支撑在保护套的较小的内直径区段上时，获得特别良好的密封效果。优选所述较小的内直径区段的内直径大约为12mm。此外，相对于在较大的内直径区段中进行密封可以使用较小的密封件，也就是具有较小外直径的密封件。这种较小的密封件一方面在制造中需要极少的材料并且此外还是更稳定的并且因此是更耐用的。当然也可以实现具有更小或者更大的直径的密封件。
按第二替代方案的实施方式，所述密封件在径向外部没有支撑在保护套上，而是直接支撑在传动装置壳体上、尤其支撑在传动装置壳体的套状的轴向突出部分上。在该实施方式中可以在需要时有利地放弃保护套的设置。
尤其在密封件在径向外面直接支撑在传动装置的内圆周上的实施方式中，证明这种实施方式是特别有利的，其中密封件沿轴向容纳在外合成材料套和轴向内部的烧结金属圈之间，其中该烧结金属圈有利地用作径向轴承用于支撑输出轴。
附图说明
本发明的其它优点、特征以及细节从对优选实施例的以下描述中以及根据附图获得；其中：
图1是具有输出轴和保护套的雨刷驱动装置的截取部分，
图2是在中间沿轴向剖开的密封件，
图3是按图2的密封件在没有装配的状态(实线)下以及装配的状态(虚线)下的放大的横截面轮廓，其中可以看出，所述密封件由于其造型沿径向发生弹性变形。
图4是作为替代方案的没有保护套的雨刷驱动装置的截取部分，以及
图5是具有分级的保护套的雨刷驱动装置的另一替代方案的截取部分。
具体实施方式
在附图中，相同的结构部件以及具有相同功能的结构部件用相同的附图标记表示。
在图1中示出了雨刷驱动装置1的截取部分。该雨刷驱动装置1包括输出轴2，该输出轴由没有示出的电动机来回往返地进行驱动。所述输出轴2在其自由端部3的区域中具有环绕的滚花段4用于固定没有示出的雨刷臂。
所述输出轴2从传动装置壳体6的套状的突出部分5中伸出，并且部分地被由合成材料制成的保护套7包围。将用于来回往返地被驱动的输出轴2的滑动轴承9压入所述传动装置壳体6的套状的突出部分5的自由端部8的区域中。
所述保护套7具有径向指向内的圆周凸缘10，该圆周凸缘的内直径在装配的状态下相应于输出轴2的外直径。该圆周凸缘10在没有装配的状态下具有比输出轴2的外直径略小的内直径，并且沿径向构造成稍微有弹性的，由此该圆周凸缘10靠在输出轴2上并且由此挡住脏物等。所述圆周凸缘10在轴向内部区域中具有环形的阶梯11用于容纳密封件12。该密封件在轴向内部靠在垫圈13上，该垫圈在该实施例中由合成材料制成并且在轴向与保护套进行超声焊接。该密封件12用于将输出轴2相对于保护套7进行密封，由此防止湿气和脏物颗粒进入保护套7内部的区域中并且由此防止其进入传动装置壳体6。在此，所述密封件12在径向内部支撑在输出轴2上并且在径向外部支撑在保护套7上、更精确地说支撑在阶梯11的径向内壁上。
在图1的实施例中使用的密封件12在图2中以剖面图放大地示出。可以看出在图3中再次以实线放大示出的横截面轮廓，该横截面轮廓让人想起具有倒圆端部的香蕉的形状。径向指向内的端部分别形成了密封突出部分15，16，其中每个密封突出部分15，16确定了内抵靠面17，18。所述密封件12在装配的状态下以内抵靠面17，18在径向内部支撑在输出轴2上。可以看出，所述密封突出部分16，17沿轴向隔开并且轴向在其之间确定了环绕的槽19。该内槽19在安装状态下用没有示出的润滑脂进行填充并且由此作为油脂槽用于优化密封作用并且将磨损最小化并且由此将密封件12的使用寿命延长。外抵靠面20与内抵靠面17，18径向隔开，该外抵靠面处于轴向在密封突出部分15，16之间的区域中。该外抵靠面20也就是占据了关于内抵靠面17，18的中心的位置并且具有内抵靠面17，18的大致两倍的轴向长度。在装配的状态下，在图3中画出的力Fa和Fi作用到密封件12上，其中力Fa是外部的径向向内朝槽19的方向作用的力，并且力Fi是径向内部的径向向外作用到内抵靠面17，18上的力。由于所述作用力Fa，Fi，密封件12变形并且大致占据了以虚线绘出的具有更扁平的横截面轮廓的形状。该虚线绘出的横截面轮廓的外直径优选至少近似为12mm。
为了装配，首先根据图1中的视图将密封件12放入阶梯11中，随后在没有将密封件12沿轴向挤压的情况下，将垫圈13与保护套7进行超声焊接。随后，将具有密封件12的保护套7套到输出轴2上并且推到传动装置壳体6的套状的突出部分5上。
在图4中示出了雨刷驱动装置1的作为替代方案的实施例。在按图4的雨刷驱动装置1中有意识地放弃保护套。所述密封件12在径向外面直接支撑在传动装置壳体6的套状的突出部分5上。所述密封件12在径向内部支撑在输出轴2上。该密封件12沿轴向容纳在由合成材料制成的轴向外部的保持套21和轴套22(烧结金属套)之间，所述保持套夹紧地容纳在由铝压铸件制成的套状的突出部分5内部，所述轴套用作输出轴2的径向轴承。作为替代方案，该突出部分5可以由合成材料、锌、镁或者其它材料制成。
在套状的突出部分5的自由端部8的区域中，该套状的突出部分5设有外螺纹23。合成材料部件24与外螺纹23相邻平齐地压到套状的突出部分5上。该合成材料部件24设有抵靠面25，该抵靠面近似横向于输出轴2的纵向延伸。该抵靠面25用于将雨刷驱动装置1支撑在没有示出的窗玻璃上，其中优选在窗玻璃和抵靠面25之间容纳密封橡胶。锁紧螺母可以拧到外螺纹23上，用该锁紧螺母可以将雨刷驱动装置1朝窗玻璃夹紧，其中也优选在锁紧螺母和窗玻璃之间容纳密封橡胶。
在图5中示出了另一作为替代方案的雨刷驱动装置1。可以看出所述传动装置壳体6，保护套7推到该传动装置壳体6上。还可以看出，该保护套7具有直径阶梯，其中密封件12容纳在较小的内直径的区域中。该密封件12轴向容纳在圆周凸缘10和由金属制成的垫圈13之间，该垫圈由径向指向内的圆周凸缘26进行保持。在图5中可以看出，密封件12的具有其内抵靠面17，18以及环绕的外抵靠面20的香蕉形的横截面轮廓，密封件12用该外抵靠面支撑在保护套7上。所述输出轴2相对于传动装置壳体6借助于径向轴承(滑动轴承)得到支承。作为替代方案，也可以将密封件布置在保护套7的大直径的区域中。

Claims (12)

1.雨刷驱动装置，其具有用于固定雨刷臂的输出轴(2)以及环形的包围输出轴(2)的密封件(12)，该密封件在径向内部支撑在输出轴(2)上并且在径向外部支撑在另外的结构部件上，其特征在于，所述密封件(12)以两个环绕的沿轴向隔开的密封突出部分(15，16)支撑在驱动轴上，所述密封突出部分(15，16)轴向在其之间包围环绕的槽(19)并分别确定了内抵靠面(17，18)。
2.按权利要求1所述的雨刷驱动装置，其特征在于，所述槽(19)用润滑脂进行填充。
3.按权利要求1或2所述的雨刷驱动装置，其特征在于，所述密封件(12)具有至少近似香蕉状弯曲的带有倒圆端部的横截面轮廓。
4.按权利要求1所述的雨刷驱动装置，其特征在于，所述密封件(12)的弯曲半径在非装配状态下小于装配状态下。
5.按权利要求1所述的雨刷驱动装置，其特征在于，所述密封件(12)以一个唯一的外抵靠面(20)支撑在所述另外的结构部件上。
6.按权利要求1所述的雨刷驱动装置，其特征在于，所述另外的结构部件是外部的保护套(7)，该保护套沿轴向被输出轴(2)穿过。
7.按权利要求6所述的雨刷驱动装置，其特征在于，所述密封件(12)轴向布置在保护套(7)的径向内部的圆周凸缘(10)和垫圈(13)之间。
8.按权利要求6或7所述的雨刷驱动装置，其特征在于，所述保护套(7)具有内直径阶梯，并且所述密封件(12)在径向外面支撑在较小的内直径上。
9.按权利要求1所述的雨刷驱动装置，其特征在于，所述另外的结构部件是传动装置壳体(6)的套状的突出部分(5)。
10.按权利要求9所述的雨刷驱动装置，其特征在于，所述密封件(12)轴向布置在轴向外面的保持套(21)和轴套(22)之间。
11.按权利要求5所述的雨刷驱动装置，其特征在于，所述外抵靠面与内抵靠面(17，18)径向隔开并且至少部分地沿轴向观察布置在内抵靠面(17，18)之间的区域中。
12.按权利要求8所述的雨刷驱动装置，其特征在于，所述密封件(12)在径向外面支撑在12mm的较小的内直径上。
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