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Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung, insbesondere für eine Scheibenwischvorrichtung in einem Fahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Bekannt sind Antriebseinrichtungen für Scheibenwischvorrichtungen in Fahrzeugen, die eine reversierend antreibbare Abtriebswelle aufweisen, an der ein Wischarm mit einem Wischblatt befestigt ist, welches auf der zu reinigenden Front- oder Heckscheibe des Fahrzeugs aufliegt. Aufgrund der Reversierbewegung der Abtriebswelle führt der Wischarm eine pendelnde Drehbewegung auf der Scheibe aus. Als Antrieb dient ein elektrischer Antriebsmotor mit einem Getriebe, welches mit der Abtriebswelle gekoppelt ist und über das die reversierende Drehbewegung der Abtriebswelle erzeugt wird.
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Die Abtriebswelle ist in einem Getriebegehäuse drehbar gelagert und zum Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit von einer Dichtkappe übergriffen, welche vorzugsweise drehfest mit der Abtriebswelle verbunden ist und mit einem weiteren Dichtabschnitt drehend an einem lagerseitigen Bauteil anliegt. Der Dichtabschnitt, welcher an dem lagerseitigen Bauteil anliegt, ist aufgrund der Relativdrehbewegung verschleißbehaftet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Antriebseinrichtung so auszuführen, dass der Verschleiß einer auf eine Abtriebswelle der Antriebseinrichtung aufgesetzte Dichtkappe reduziert ist. Ferner besteht die Aufgabe darin, eine Scheibenwischanlage mit geringem Verschleiß bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung wird vorzugsweise in Scheibenwischvorrichtungen für Kraftfahrzeuge eingesetzt und dient zum Reinigen einer Front- oder Heckscheibe des Fahrzeugs. Die Antriebseinrichtung umfasst in einem Gehäuse eine Abtriebswelle, die drehfest mit einem Übertragungsbauteil zur Bewegungsübertragung verbunden ist. Die Abtriebswelle wird von einem elektrischen Antriebsmotor angetrieben, welcher Bestand der Antriebseinrichtung ist. Die Drehbewegung des Antriebsmotors wird über ein Getriebe, zu dem das mit der Abtriebswelle gekoppelte Übertragungsbauteil gehört, auf die Abtriebswelle übertragen. Über den Antriebsmotor und das Getriebe wird die Abtriebswelle in eine reversierende Drehbewegung versetzt, die auf einen mit der Abtriebswelle gekoppelten Wischarm übertragen wird.
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Auf die Abtriebswelle ist zum Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit eine Dichtkappe aufgesetzt, die drehfest mit der Abtriebswelle gekoppelt ist und somit an der Abtriebswelle einen statischen Dichtbereich bildet. Die Dichtkappe ist darüber hinaus auf Seiten eines gehäuseseitigen Lagerbauteils, in welchem die Abtriebswelle drehbar gelagert ist, mit dem Lagerbauteil dichtend verbunden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Dichtkappe ebenfalls drehfest an das Lagerbauteil gekoppelt ist und somit wie auf Seiten der Abtriebswelle einen statischen Dichtbereich zu dem Lagerbauteil bildet. Die Dichtbereiche an der Dichtkappe, über die die statische Verbindung zu der Abtriebswelle sowie zu dem Lagerbauteil hergestellt wird, sind als Befestigungsabschnitte ausgebildet, zwischen denen sich ein Ausgleichsabschnitt der Dichtkappe erstreckt, der bei der Reversierbewegung der Abtriebswelle in Umfangsrichtung eine Dehnung erfährt. Der Ausgleichsabschnitt zwischen den Befestigungsabschnitten der Dichtkappe führt somit die Reversierbewegung in Drehrichtung aus, wohingegen die Befestigungsabschnitte fest an der Abtriebswelle bzw. dem Lagerbauteil anliegen. Dadurch entsteht im Dichtbereich der Dichtkappe zur Abtriebswelle bzw. dem Lagerbauteil keine Reibung und kein Verschleiß. Der Ausgleichsabschnitt liegt dagegen nicht dichtend an einem sich drehenden Bauteil an und kann außerdem konstruktiv bzw. im Hinblick auf die Materialwahl an das Erfordernis angepasst werden, die Reversierbewegung der Abtriebswelle mit auszuführen, was zu einer Dehnung in Umfangsrichtung des Ausgleichsabschnittes führt. Durch diesen Aufbau der Antriebseinrichtung mit der einen Ausgleichsabschnitt aufweisenden Dichtkappe ist der Verschleiß der Dichtkappe signifikant reduziert.
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Der Ausgleichsabschnitt ist beispielsweise als ein Faltenbalg ausgebildet, der bei der Drehbewegung der Abtriebswelle sich in Umfangsrichtung erstreckt, wobei diese Drehbewegung mit einer den Umfang in Radialrichtung verjüngenden Ausgleichsbewegung einhergeht. Mit dem Rückdrehen in Gegenrichtung erreicht der Ausgleichsabschnitt wieder seinen Ausgleichszustand bzw. kann über den Ausgangszustand hinausgehend in die Gegenrichtung verdreht werden. Möglich ist sowohl eine Dehnung des Ausgleichsabschnittes im linear-elastischen Bereich als auch eine elastisch-plastische Ausführung des Ausgleichsabschnittes bzw. eine ausschließlich plastische Ausführung. Sowohl die elastische als auch die gegebenenfalls plastische Eigenschaft kann durch eine entsprechende Materialwahl als auch durch eine besondere konstruktive Gestaltung, insbesondere durch die Faltenbalgausführung erreicht werden. Als Material für die Dichtkappe kommt beispielsweise ein Gummimaterial oder ein gummiähnliches Material in Betracht.
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In der Ausführung als Faltenbalg weist der Ausgleichsabschnitt zweckmäßigerweise eine Vielzahl von Falten auf, die sich jeweils in Achsrichtung erstrecken. Über den Umfang gesehen, verlaufen die axialen Falten nebeneinander bzw. parallel liegend. Um bei der Reversierbewegung der Abtriebswelle die Dehnbewegung ausführen zu können, weisen die Falten des Faltenbalgs vorteilhafterweise im nicht-verdrehten Ausgangszustand in einem axial mittleren Bereich die größte radiale Erstreckung auf. Sobald der Ausgleichsabschnitt aus dem Ausgangszustand verdreht wird, werden die Falten spiralförmig tordiert, wobei diese Bewegung einhergeht mit einer radial nach innen gerichteten Bewegung der Falten.
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Um eine optimale Dichtigkeit zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, dass der Ausgleichsabschnitt einen radial innen liegenden Dichtraum hermetisch nach außen verschließt. Damit ist gewährleistet, dass in den zwischen den stirnseitigen Befestigungsabschnitten liegenden, vom Ausgleichsabschnitt überdeckten Dichtraum keine Feuchtigkeit eindringen kann. Im Falle eines Faltenbalgs sind unmittelbar benachbarte, sich in Achsrichtung erstreckende Einzelfalten miteinander verbunden, um die Dichtigkeit herzustellen und zugleich den Balg- bzw. Ziehharmonikaeffekt in Umfangsrichtung zu ermöglichen.
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Die Verbindung zwischen den Befestigungsabschnitten der Dichtkappe und der Abtriebswelle einerseits bzw. dem Lagerbauteil andererseits kann in an sich bekannter Weise form-, stoff- und/oder kraftschlüssig erfolgen. Bei einem Formschluss weist der ringförmige Befestigungsabschnitt an der Innenseite Formschlusselemente auf, beispielsweise sich in Achsrichtung erstreckende Rillen, die in zugeordnete Formschlusselemente an der Mantelfläche der Abtriebswelle bzw. dem Lagerbauteil eingreifen. Im Falle eines Kraftschlusses wird in Radialrichtung eine Anpresskraft zur Erhöhung der Reibung zwischen dem Befestigungsabschnitt und der Dichtfläche an der Abtriebswelle bzw. dem Lagerbauteil erzeugt, beispielsweise mithilfe einer Schelle, die um den Befestigungsabschnitt gelegt wird. Bei einem Stoffschluss sind die Befestigungsabschnitte beispielsweise an die Dichtflächen von Abtriebswelle bzw. Lagerbauteil angeklebt.
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Das Lagerbauteil ist beispielsweise als eine Lagerbuchse ausgeführt, die in eine Lagerausnehmung im Gehäuse der Antriebseinrichtung eingesetzt ist. Die Lagerbuchse kann als eine Sinterbuchse ausgebildet sein. Das Lagerbauteil kann aber auch ein Gehäusebauteil sein, beispielsweise ein Lagerdom, der in das Gehäuse eingebracht ist und in dem die Abtriebswelle drehbar aufgenommen ist.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Scheibenwischvorrichtung in einem Fahrzeug,
- 2 einen Schnitt durch eine Antriebseinrichtung der Scheibenwischvorrichtung mit einer Abtriebswelle und einer auf die Abtriebswelle aufgesetzten Dichtkappe, die über einen ersten Befestigungsabschnitt fest mit der Abtriebswelle und einen zweiten Befestigungsabschnitt fest mit einer Lagerbuchse verbunden ist,
- 3 eine Dichtkappe in perspektivischer Einzeldarstellung.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Scheibenwischvorrichtung für ein Fahrzeug zum Wischen einer Fahrzeugscheibe 2, bei der es sich um die Frontscheibe oder die Heckscheibe des Fahrzeugs handelt. Die Scheibenwischvorrichtung 1 umfasst eine Antriebseinrichtung 3 mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem dem Antriebsmotor nachgeschalteten Getriebe zum Antreiben einer Abtriebswelle, die Träger eines Wischarms 4 mit einem Wischblatt 5 ist, welches auf der Fahrzeugscheibe 2 aufliegt. Die Abtriebswelle führt über den Antrieb durch den elektrischen Antriebsmotor und das Getriebe eine reversierende Drehbewegung bzw. Drehpendelbewegung aus.
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In 2 ist ein Ausschnitt aus der Antriebsvorrichtung mit der Abtriebswelle 6 dargestellt. Die Abtriebswelle 6 ist in einem Lagerdom 7, welcher Teil des Gehäuses zur Aufnahme des Getriebes bzw. des Antriebsmotors ist, in einer Lagerbuchse 8 drehbar aufgenommen, welche in eine Lagerausnehmung im Lagerdom 7 eingesetzt ist. Bei der Lagerbuchse 8 handelt es sich insbesondere um eine Sinterbuchse.
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Zwischen dem stirnseitigen Bereich der Lagerbuchse 8 und einem aus der Lagerbuchse 8 axial herausragenden Abschnitt der Abtriebswelle 6 befindet sich eine Dichtkappe 9, welche ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Lagerbereich verhindern soll. Die Dichtkappe 9 weist einen ersten, stirnseitigen Befestigungsabschnitt 10 auf, der dichtend an der Mantelfläche eines Dichtbereichs an der Abtriebswelle 6 anliegt sowie einen zweiten, axial gegenüberliegenden, stirnseitigen Befestigungsabschnitt 11, der dichtend an der radial außen liegenden Mantelfläche eines radial auskragenden, stirnseitigen Abschnittes der Lagerbuchse 8 anliegt. Die beiden stirnseitigen Befestigungsabschnitte 10 und 11 der Dichtkappe 9 sind über einen zwischenliegenden Ausgleichsabschnitt 12 verbunden. Der Ausgleichsabschnitt 12 schließt einen Dichtraum 13 hermetisch ein, der zwischen dem Außenmantel von Abtriebswelle 6 bzw. Lagerbuchse 8 und der Innenseite des Ausgleichsabschnittes 12 liegt. Der Ausgleichsabschnitt 12 umschließt den Dichtraum 13 in loser Form.
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Die beiden Befestigungsabschnitte 10 und 11 sind jeweils drehfest mit der Abtriebswelle 6 bzw. der Lagerbuchse 8 gekoppelt. Da die Lagerbuchse 8 gehäusefest in der Lagerausnehmung im Dom 7 aufgenommen ist, führt der Ausgleichsabschnitt 12 bei der Drehpendelbewegung der Abtriebswelle 6 ebenfalls eine reversierende Drehbewegung um die Längsachse der Abtriebswelle aus. Aufgrund der Eigenelastizität bzw. -plastizität kann diese reversierende Drehbewegung von dem Ausgleichsabschnitt 12 ausgeführt werden.
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Die Befestigung der Befestigungsabschnitte 10 und 11 an der Mantelfläche der Abtriebswelle 6 bzw. der Lagerbuchse 8 erfolgt beispielsweise mechanisch, zum Beispiel durch Anlegen einer Manschette bzw. Schelle. In Betracht kommen auch formschlüssige oder stoffschlüssige Verbindungen, beispielsweise Verkleben.
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Wie der perspektivischen Darstellung der Dichtkappe 9 gemäß 3 zu entnehmen, ist der Ausgleichsabschnitt 12, der sich axial zwischen den stirnseitigen Befestigungsabschnitten 10 und 11 erstreckt, als Faltenbalg mit einer Vielzahl von Falten 14 ausgebildet. Die Falten 14 erstrecken sich im unverformten Ausgangszustand jeweils in Achsrichtung, über den Umfang verteilt sind eine Vielzahl von Falten 14 vorgesehen. In 3 ist der nicht-verdrehte Ausgangszustand dargestellt, in welchem die Falten 14 einen ausschließlich axialen Verlauf aufweisen. Durch eine Relativverdrehung der beiden Befestigungsabschnitte 10 und 11 zueinander wird der Ausgleichsabschnitt 12 tordiert, so dass die Falten 14 aus der axialen Lage ausgelenkt werden und einen spiralförmigen Verlauf aufweisen.
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Im Ausgangszustand besitzen die Falten 14 etwa in der axialen Mitte der Dichtkappe 9 ihre größte radiale Ausdehnung. Bei einer Verdrehbewegung nimmt die radiale Erstreckung der Falten 14 ab.
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Die Falten 14 umschließen den innen liegenden Dichtraum im Innern der Dichtkappe 9 hermetisch. Zu diesem Zweck sind benachbarte Falten 14 im Bereich des zwischenliegenden Faltengrundes miteinander verbunden.
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Die gesamte Dichtkappe 9 ist zweckmäßigerweise aus einem Material hergestellt, wobei die beiden stirnseitigen Befestigungsabschnitte 10, 11 und der zwischenliegende Ausgleichsabschnitt 12 vorteilhafterweise einteilig ausgebildet sind. Als Material kommt beispielsweise ein Gummiwerkstoff oder gummiähnlicher Werkstoff in Betracht.
