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Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung, insbesondere für eine Scheibenwischvorrichtung, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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Derartige Antriebseinrichtungen werden beispielsweise in Scheibenwischvorrichtungen in Fahrzeugen eingesetzt, um eine Fahrzeugscheibe zu reinigen. Die Antriebseinrichtung weist eine Abtriebswelle auf, an der ein Wischarm mit einem Wischblatt befestigt ist. Die Abtriebswelle wird über einen elektrischen Antriebsmotor und ein Getriebe, welches in einem Getriebegehäuse aufgenommen ist, in eine reversierende Drehbewegung versetzt.
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Die Abtriebswelle ist in dem Getriebegehäuse in einem Lagerdom drehbar gelagert. Zum Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit dient eine auf die Mantelfläche der Abtriebswelle aufgeschobene Ringdichtung.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Antriebseinrichtung so auszubilden, dass eine drehbar gelagerte Abtriebswelle der Antriebseinrichtung vor eindringender Feuchtigkeit und Schmutz gesichert ist.
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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 bevorzugt in Scheibenwischvorrichtungen für Fahrzeuge eingesetzt, über die die Front- oder Heckscheibe des Fahrzeugs gereinigt werden kann. Die Antriebseinrichtung umfasst eine Abtriebswelle, welche im Falle einer Scheibenwischvorrichtung mit einem Wischarm verbunden ist. Die Abtriebswelle ist in einem Gehäuse drehbar gelagert und wird über einen elektrischen Antriebsmotor sowie ein Getriebe in eine reversierende Drehbewegung versetzt. Das Getriebe ist in einem Getriebegehäuse aufgenommen, an das der elektrische Antriebsmotor angeflanscht ist und das einen Lagerabschnitt zur drehbaren Lagerung der Abtriebswelle aufweist.
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Zum Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit und Schmutz ist auf die Abtriebswelle eine Ringdichtung aufgeschoben, welche den Ringspalt zwischen der Mantelfläche der Abtriebswelle und der Gehäusewandung des Lagerabschnittes zur Lagerung der Abtriebswelle abdichtet. Erfindungsgemäß ist außerdem axial benachbart zur Ringdichtung ein Schutzring angeordnet, der die Aufgabe hat, die Ringdichtung vor Staub und aggressiven Medien zu schützen. Der Schutzring befindet sich vorzugsweise axial unmittelbar benachbart zu der Ringdichtung und kann diese stirnseitig kontaktieren oder einen geringen axialen Abstand zu dieser aufweisen. Gegebenenfalls hat der Schutzring auch die Funktion, die Ringdichtung in ihrer axialen Position zu fixieren. Der Schutzring ist ebenso wie die Ringdichtung koaxial zur Abtriebswelle angeordnet und kann auf Kontakt zur Mantelfläche der Abtriebswelle liegen oder, gemäß alternativer Ausführung, einen radialen Abstand zur Mantelfläche aufweisen.
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Der Schutzring ist formschlüssig mit dem Lagerabschnitt verbunden, wobei die Fixierung des Schutzrings vorzugsweise ausschließlich über den Formschluss mit dem Lagerabschnitt hergestellt wird. Dies hat den Vorteil, dass auf weitere Verbindungs- oder Fixierungsmaßnahmen, über die der Schutzring in Position gehalten wird, verzichtet werden kann. Ein weiterer Vorteil der formschlüssigen Verbindung ist darin zu sehen, dass die Verbindung unabhängig von dem verwendeten Material des Schutzrings und des Materials des Lagerabschnittes hergestellt werden kann. Die formschlüssige Verbindung kann mit allen Materialkombinationen von Schutzring und Lagerabschnitt, also sowohl bei gleichen Materialien als auch bei sich unterscheidenden Materialien, hergestellt werden.
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Der Schutzring ist gemäß vorteilhafter Ausführung benachbart zur freien Stirnseite des Lagerabschnittes angeordnet. Der Lagerabschnitt ist vorzugsweise als ein Gehäusedom ausgebildet, welcher einteilig mit dem Gehäuse ausgeführt ist, wobei der Gehäusedom die Ringdichtung und den Schutzring axial überragt und der den Schutzring überragende Abschnitt des Gehäusedoms zur Herstellung des Formschlusses mit dem Schutzring dient. Der Formschluss wird vorzugsweise durch eine Verformung der Wandung des Lagerabschnittes bzw. des Gehäusedoms erzieht, wobei die Verformung durch mechanische und/oder thermische Einwirkung erzielt wird. In Betracht kommen beispielsweise Warmprägen, Aufschmelzen, Schweißverfahren wie Ultraschallschweißen oder sonstige Wärme-Präge-Verfahren, die es erlauben, den Lagerabschnitt in Achsrichtung und/oder Radialrichtung so weit zu verformen, bis der gewünschte Formschluss mit dem Schutzring hergestellt ist.
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Es kann zweckmäßig sein, in den Lagerabschnitt bzw. den Gehäusedom Aussparungen einzubringen, in die der Schutzring bzw. Abschnitte des Schutzrings eingesetzt sind. Die Aufnahme des Schutzrings in den Aussparungen des Lagerabschnittes verbessert den Formschluss zwischen Schutzring und Lagerabschnitt.
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Der Formschluss kann grundsätzlich in Achsrichtung, in Umfangsrichtung und/oder in Radialrichtung zwischen dem Schutzring und dem Lagerabschnitt bestehen.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist an der Innenwand des Lagerabschnittes eine Ringschulter gebildet, an der die Ringdichtung aufliegt, so dass die Ringdichtung axial an der Ringschulter abgestützt ist. Die Abstützung erfolgt entgegengesetzt zur freien Stirnseite des Lagerabschnittes bzw. Gehäusedoms.
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Der Schutzring besteht vorteilhafterweise aus einem Kunststoffmaterial, ebenso das Gehäuse, das jedoch mit einem Glasfaseranteil verstärkt sein kann, wohingegen der Schutzring bevorzugt keinen Glasfaseranteil aufweist. Das Kunststoffgehäuse lässt sich thermisch verformen, um den gewünschten Formschluss zum Schutzring herzustellen.
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Möglich sind auch Ausführungen, bei denen das Gehäuse nicht mit Glasfasern, sondern sonstigen Verstärkungsmaterialien wie zum Beispiel Glaskugeln, Talkum, Mineralien etc. versehen ist. Des Weiteren können das Gehäuse und der Schutzring aus dem gleichen Material bestehen.
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Bei einem Verfahren zur Herstellung der Antriebseinrichtung und zur formschlüssigen Verbindung zwischen dem Schutzring und dem Lagerabschnitt wird zunächst die Ringdichtung in den Lagerabschnitt eingesetzt. Anschließend wird der Schutzring in die Position benachbart zur Stirnseite des Lagerabschnittes gebracht und die Stirnseite des Lagerabschnittes verformt, insbesondere thermisch verformt, bis auf Grund der Verformung der Schutzring am Lagerabschnitt formschlüssig festgeklemmt ist.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Scheibenwischvorrichtung in einem Fahrzeug, mit einer elektrischen Antriebseinrichtung zum Antreiben eines Wischarms, der an eine Abtriebswelle der Antriebseinrichtung gekoppelt ist,
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2 einen Schnitt durch die Antriebseinrichtung im Bereich der Abtriebswelle.
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Die in 1 dargestellte Scheibenwischvorrichtung 1 für ein Fahrzeug dient zum Wischen einer Fahrzeugscheibe 2, bei der es sich um die Front- oder Heckscheibe des Fahrzeugs handelt. Die Scheibenwischvorrichtung 1 umfasst eine Antriebsvorrichtung 3 mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem Getriebe, über das eine Abtriebswelle in eine reversierende Drehbewegung versetzt wird. Die Abtriebswelle ist mit einem Wischarm 4 verbunden, welcher Träger eines Wischblattes 5 ist, das auf der Fahrzeugscheibe 2 aufliegt. Auf Grund der Kopplung des Wischarms 4 mit der Abtriebswelle führt auch der Wischarm eine Drehpendelbewegung aus.
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Gemäß 2 ist die Abtriebswelle 6, welche mit dem Wischarm gekoppelt ist, in einem Gehäusedom 7 drehbar gelagert, wobei der Gehäusedom 7 Bestandteil des Getriebegehäuses zur Aufnahme des Getriebes der Antriebseinrichtung 3 ist. Der Gehäusedom 7 bildet einen Lagerabschnitt im Gehäuse und nimmt eine Lagerbuchse 8 auf, in welcher die Abtriebswelle 6 gelagert ist. Falls das Gehäuse aus Kunststoff besteht, kann die Lagerbuchse entfallen und die Abtriebswelle direkt im Gehäuse gelagert werden.
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In den Gehäusedom 7 ist eine Ringdichtung 9 eingesetzt, welche sich axial an einer Ringschulter 11 abstützt, die in die Innenwand des Gehäusedoms 7 eingebracht ist. Die Ringdichtung 9 liegt außerdem an der axialen Stirnseite der Lagerbuchse 8 auf. Die Ringdichtung 9 ist im montierten Zustand auf die Abtriebswelle 6 aufgeschoben und liegt dichtend an der Mantelfläche der Abtriebswelle 6 an. Die Ringdichtung ist somit koaxial zur Abtriebswelle 6 angeordnet und weist die gleiche Längsachse 10 wie die Abtriebswelle auf. Die Ringdichtung 9 befindet sich mit axialem Abstand zur freien Stirnseite des Gehäusedoms 7.
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Unmittelbar benachbart zur freien, axialen Stirnseite ist ein Schutzring 12 in den Gehäusedom 7 eingesetzt, der die Funktion einer Staublippe hat, um die Ringdichtung 9 vor Schmutz und aggressiven Medien zu schützen. Auch der Schutzring 12 ist auf die Abtriebswelle 6 aufgeschoben und koaxial zu dieser angeordnet. Der Schutzring 12 sichert zudem die Ringdichtung 9 in ihrer axialen Position auf der Ringschulter 11 an der Innenwand des Gehäusedoms 7.
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Der Schutzring 12 ist formschlüssig mit dem Gehäusedom 7 verbunden und in der axialen Position benachbart zur freien Stirnseite des Gehäusedoms gehalten. Die formschlüssige Verbindung wird dadurch erreicht, dass in die Wandung des Gehäusedoms 7 über den Umfang verteilt mehrere Aussparungen 13 eingebracht sind, in die jeweils ein Abschnitt des Schutzrings radial einragt. Die Aussparungen 13 liegen mit geringem axialen Abstand zur freien Stirnseite 14 des Gehäusedoms 7. Gegebenenfalls sind die Aussparungen 13 in Achsrichtung durchgehend bis zur Stirnseite 14 ausgebildet.
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Der Formschluss wird dadurch hergestellt, dass der Gehäusedom 7 im Bereich seiner Stirnseite 14 thermisch verformt wird, beispielsweise durch Warmprägen, Aufschmelzen, Schweißverfahren wie Ultraschallschweißen oder einem sonstigen Wärme-Präge-Verfahren. Hierbei wird erwärmtes Material an der Stirnseite des Gehäusedoms 7 axial auf den Schutzring 12 niedergedrückt und im niedergedrückten Zustand durch Abkühlen ausgehärtet, wodurch insbesondere die in die Aussparungen 13 einragenden Abschnitte des Schutzrings 12 festgeklemmt werden. Auch sonstige Abschnitte des Schutzrings 12 außerhalb der Aussparungen 13 können von dem verformten Material des Gehäusedoms formschlüssig festgeklemmt werden.
