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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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Stand der Technik
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Bekannt sind Scheibenwischvorrichtungen in Fahrzeugen, beispielsweise aus der
DE 10 2009 054 720 A1 , die eine Antriebseinrichtung aufweisen, über die eine Abtriebswelle, welche Träger eines Wischarms ist, in eine Drehpendelbewegung versetzt wird. Die Antriebseinrichtung umfasst einen elektrischen Antriebsmotor und ein Getriebe, über das die Rotationsbewegung der Motorwelle des Antriebsmotors in die gewünschte Drehpendelbewegung der Abtriebswelle umgesetzt wird. Die Abtriebswelle ist in einem Gehäusedom drehbar aufgenommen, der einteilig mit dem Getriebegehäuse ausgebildet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Antriebseinrichtung so auszubilden, dass eine Abtriebswelle in einem aufnehmenden Gehäusedom sicher gelagert 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 Antriebseinrichtung weist einen elektrischen Antriebsmotor und ein Getriebe auf, über das die rotatorische Antriebsbewegung des Antriebsmotors in eine Drehbewegung einer Abtriebswelle übertragbar ist. Die Antriebseinrichtung kann in Scheibenwischvorrichtungen in Fahrzeugen eingesetzt werden, beispielsweise als Heckscheibenwischer, wobei auch Anwendungen unabhängig von Scheibenwischvorrichtungen, jedoch bevorzugt in Fahrzeugen in Betracht kommen, beispielsweise Antriebseinrichtungen als Fensterheber oder Sitzversteller. Bei einer Anwendung in Scheibenwischvorrichtungen führt die Abtriebswelle eine Drehpendelbewegung aus.
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Das Getriebe weist ein Getriebegehäuse auf, in welchem die Getriebebauteile aufgenommen und gelagert sind. Über die Getriebebauteile wird die rotatorische Antriebsbewegung der Motorwelle des Antriebsmotors in die gewünschte Drehbewegung der Abtriebswelle übertragen. Die Abtriebswelle ist in einem Gehäusedom drehbar gelagert, welcher im Getriebegehäuse angeordnet und insbesondere einteilig mit dem Getriebegehäuse ausgebildet ist.
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Zur Lagerung der Abtriebswelle bildet ein Innenwandabschnitt des Gehäusedoms eine Lagerstelle, so dass im Bereich dieser Lagerstelle kein separat ausgeführtes Lagerbauteil, beispielsweise eine Lagerbuchse erforderlich ist. Die Abstützung der Abtriebswelle erfolgt vielmehr unmittelbar an der Innenwand des Gehäusedoms im Bereich der Lagerstelle. Es kann jedoch vorteilhaft sein, zusätzlich zu der Lagerstelle an der Innenwand des Gehäusedoms ein zweites, axial beabstandetes Lager im Gehäusedom vorzusehen, welches von einem separaten Lagerbauteil gebildet wird, beispielsweise einer Lagerbuchse. Die Lagerstelle befindet sich vorzugsweise benachbart zu der dem Getriebegehäuse abgewandten Stirnseite des Gehäusedoms, wohingegen das separat ausgebildete und in den Gehäusedom eingesetzte Lagerbauteil benachbart zu der im Getriebegehäuse zugewandten Stirnseite des Gehäusedoms angeordnet ist.
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Zur Reduzierung der Reibung bei einer Drehbewegung der Abtriebswelle im Gehäusedom ist im Bereich der Lagerstelle an der Innenwand des Gehäusedoms mindestens eine Vertiefung in die Innenwand eingebracht, die ein Schmiermitteldepot bildet. Als Schmiermittel wird beispielsweise Schmierfett verwendet, welches in die Vertiefung eingesetzt ist. Die Vertiefung befindet sich in dem Innenwandabschnitt, an welchem die Mantelfläche der Abtriebswelle flächig anliegt und geführt ist. Bei der Drehbewegung gelangt die Mantelfläche der Abtriebswelle umlaufend in Kontakt mit dem Schmiermitteldepot in der Vertiefung in der Innenwand, so dass eine fortlaufende Schmierung und dementsprechend eine reduzierte Reibung bei der Rotationsbewegung der Abtriebswelle gewährleistet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung besteht der Gehäusedom aus einem Kunststoffmaterial. Bei einteiliger Ausführung des Gehäusedoms mit dem Getriebegehäuse ist auch das Getriebegehäuse aus dem Kunststoffmaterial gefertigt. Als Kunststoffmaterial kommt beispielsweise PBT in Betracht, welches gegebenenfalls weitere Kunststoffanteile aufweisen kann, beispielsweise einen Anteil an PET, der jedoch vorteilhafterweise nicht mehr als 30 % beträgt. Darüber hinaus kann der Kunststoff des Gehäusedoms bzw. Getriebegehäuses auch einen Glasfaseranteil aufweisen.
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Alternativ besteht der Gehäusedom und vorteilhafterweise auch das Getriebegehäuse aus Metall. Auch in diesem Fall erfolgt die Lagerung zumindest in einem Abschnitt der Innenwand des Gehäusedoms ohne zusätzliches Lagerbauteil, indem die Abtriebswelle unmittelbar an der Lagerstelle an der Innenwand gelagert wird, wobei in eine Vertiefung ein Schmiermitteldepot eingebracht ist.
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Die Vertiefung ist, gemäß einer vorteilhaften Ausführung, als eine sich in Längsrichtung – bezogen auf die Gehäusedomlängsachse – erstreckende Nut ausgeführt, die in die Innenwand des Gehäusedoms zumindest im Bereich der Lagerstelle eingebracht ist. Über den Umfang verteilt können mehrere derartige Nuten in Längsrichtung als Schmiermitteldepot angeordnet sein. Jede Nut nimmt Schmiermittel auf. Die Breite der Nut – in Umfangsrichtung gesehen – erstreckt sich vorzugsweise über ein Winkelsegment von nur wenigen Grad, beispielsweise maximal 3°, maximal 5° oder maximal 10°. Über den Umfang verteilt sind beispielsweise vier, sechs oder acht derartige Längsnuten in die Innenwand eingebracht.
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Die Nut in Längsrichtung erstreckt sich nur über eine axiale Teillänge des Gehäusedoms. Vorteilhaft ist es, dass sich die Nut über die gesamte axiale Länge der Lagerstelle an der Innenwand des Lagerdoms erstreckt. Gegebenenfalls kann die Nut noch darüber hinausragen. Soweit mehrere Nuten vorgesehen sind, besitzen diese vorzugsweise alle die gleiche Länge. Die axiale Länge der Lagerstelle beträgt vorteilhafterweise nur einen Bruchteil der axialen Gesamtlänge des Gehäusedoms, beispielsweise maximal 10 % oder 20 % der Gesamtlänge. Die Lagerstelle befindet sich insbesondere unmittelbar benachbart zu der dem Getriebegehäuse abgewandten Stirnseite des Gehäusedoms. Gegebenenfalls kann die Lagerstelle aber auch einen zumindest geringfügigen axialen Abstand zu dieser Stirnseite des Gehäusedoms aufweisen.
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Die Lagerstelle im Gehäusedom weist, gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung, gegenüber dem übrigen zylindrischen Innenwandabschnitt einen reduzierten Innendurchmesser auf. Die Lagerstelle ist zylindrisch ausgebildet zur flächigen Lagerung der zylindrischen Abtriebswelle. Aufgrund des größeren Innendurchmessers der Gehäuseinnenwand axial außerhalb der Lagerstelle steht die Mantelfläche der Abtriebsfläche nur im Bereich der Lagerstelle in Kontakt mit der Innenwand, nicht jedoch mit den übrigen Innenwandabschnitten. Soweit ein zweites Lager, welches ein separat ausgeführtes Lagerbauteil bildet, mit axialem Abstand zur Lagerstelle vorgesehen ist, ist dieses Lagerbauteil in den Innenwandbereich mit größerem Innendurchmesser integriert.
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Der Übergang zwischen der Lagerstelle und dem weiteren zylindrischen Abschnitt verläuft, gemäß einer vorteilhaften Ausführung, konisch. Die Vertiefung erstreckt sich vorzugsweise bis in den konischen Übergang hinein und kann gegebenenfalls über den konischen Übergang hinausreichen, also axial bis in den Innenwandbereich einragen, welcher einen größeren Innendurchmesser aufweist. Möglich sind aber auch Ausführungen, bei denen die Vertiefung nicht über den konischen Übergang hinausreicht. Gegebenenfalls kommen auch Ausführungen in Betracht, bei denen sich die Vertiefung ausschließlich im Bereich der Lagerstelle befindet. Die Vertiefung kann sich hierbei über die gesamte axiale Länge der Lagerstelle oder über eine axiale Teillänge der Lagerstelle erstrecken.
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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,
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2 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung für die Scheibenwischvorrichtung, mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem Getriebe zur Umsetzung der Motorbewegung in eine Drehpendelbewegung einer Abtriebswelle, die in einem Gehäusedom im Getriebegehäuse aufgenommen ist,
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3 in perspektivischer Ansicht der Gehäusedom zur Aufnahme der Abtriebswelle,
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4 einen Schnitt längs durch den Gehäusedom.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die in 1 dargestellte Scheibenwischvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug wird zum Reinigen einer Fahrzeugscheibe 2 eingesetzt, beispielsweise einer Frontscheibe oder einer Heckscheibe, und umfasst eine Antriebsvorrichtung 3, einen Wischarm 4 sowie ein Wischblatt 5, welches auf der Fahrzeugscheibe 2 aufliegt. Die Antriebsvorrichtung 3 besteht aus einem elektrischen Antriebsmotor und einem Getriebe, über das die Rotationsbewegung der Rotorwelle des elektrischen Antriebsmotors in eine Drehpendelbewegung einer Abtriebswelle umgesetzt wird, auf der der Wischarm 4 aufsitzt.
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Wie 2 zu entnehmen, umfasst die Antriebsvorrichtung 3 den elektrischen Antriebsmotor 6 und das Getriebe 19 in einem Getriebegehäuse 20. Der elektrische Antriebsmotor 6 weist in einem Statorgehäuse 7 eine Anker- bzw. Motorwelle 10 auf, die auf ihrem außerhalb des Statorgehäuses 7 gelegenen Wellenabschnitt eine Schnecke 11 trägt, die mit einem Schnecken- bzw. Stirnrad 12 kämmt, welches im Getriebegehäuse 20 um eine Lagerwelle 13 drehbar gelagert ist. Die Drehbewegung des Stirnrads 12 wird über eine exzentrisch gelagerte Schubstange 14 in die gewünschte Drehpendelbewegung der Abtriebswelle 16 umgesetzt, indem die Schubstange 14 mit einem Zahnsegment 23 gekoppelt ist, das mit einem Zahnrad 21 kämmt, welches drehfest mit der Abtriebswelle 16 verbunden ist.
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Die Schubstange 14 ist mit radialem Abstand zur Lagerwelle 13 über ein erstes Drehgelenk 17 drehbar mit dem Stirnrad 12 gekoppelt und im Bereich der gegenüberliegenden Stirnseite über ein zweites Drehgelenk 18 drehbar mit dem Zahnsegment 23 verbunden, das im Getriebegehäuse 20 schwenkbar gelagert ist. Die Schnecke 11, das Stirnrad 12, die Schubstange 14, das Zahnsegment 23, das Zahnrad 21 und die Abtriebswelle 16 bilden Bauteile des Getriebes 19 innerhalb des Getriebegehäuses 20. Auf der Abtriebswelle 16 sitzt der Wischarm auf, welcher Träger des auf der Fahrzeugscheibe aufliegenden Wischblattes ist.
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Die Abtriebswelle 16 ist in einem Gehäusedom 24 (3, 4) drehbar aufgenommen, welcher einteilig mit dem Getriebegehäuse 20 ausgebildet ist. Benachbart zur freien, dem Getriebegehäuse 20 abgewandten Stirnseite 24a befindet sich an der Innenwand 25 des Gehäusedoms 24 eine Lagerstelle 26 zur Lagerung der Abtriebswelle 16. Die Mantelfläche der Abtriebswelle 16 liegt unmittelbar an der Lagerstelle 26 an; an dieser Position ist kein zusätzliches Lagerbauteil vorgesehen. Die Lagerstelle 26 erstreckt sich unmittelbar von der Stirnseite 24 ausgehend axial in den Gehäusedom 24 hinein, die axiale Länge der Lagerstelle 26 beträgt jedoch nicht mehr als 20 % der Gesamtlänge des Gehäusedoms 24.
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Im Bereich der Lagerstelle 26 weist die Innenwand des Gehäusedoms 24 einen kleineren Durchmesser auf als in den übrigen Abschnitten. Die Innenwand im Bereich der Lagerstelle 26 ist mit den übrigen Innenwandabschnitten über einen konischen Übergang 27 verbunden, dessen axiale Länge geringer ist als die axiale Erstreckung der Lagerstelle 26.
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In die Innenwand des Gehäusedoms 24 sind im Bereich der Lagerstelle 26 mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Nuten 28 eingebracht, die jeweils als Vertiefung in der Innenwand ein Schmiermitteldepot zur Aufnahme eines Schmiermittels wie zum Beispiel Schmierfett bilden. Die Nuten 28, von denen beispielsweise vier, sechs oder acht über den Umfang verteilt angeordnet sind, erstrecken sich über die gesamte axiale Länge der Lagerstelle 26 und auch über den konischen Übergang 27 bis in den Bereich der sonstigen Innenwandabschnitte, welche einen vergrößerten Durchmesser aufweisen. Die Mantelfläche der Abtriebswelle liegt unmittelbar an den Nuten mit dem darin aufgenommen Schmiermittel an, so dass die Abtriebswelle fortlaufend geschmiert wird und die Reibung zwischen Abtriebswelle und Innenwand des Gehäusedoms reduziert ist.
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Benachbart zu der gehäuseseitigen Stirnseite 24b ist in die Innenwand 25 eine als separates Bauteil ausgeführte Lagerbuchse 29 eingesetzt, die als eigenständiges Lagerteil zur Lagerung der Abtriebswelle an dieser Stelle dient. Eine zusätzliche Lagerung der Abtriebswelle kann in einem auf das Getriebegehäuse 20 aufsetzbaren Getriebedeckel vorgesehen sein.
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Das Getriebegehäuse 20 einschließlich Gehäusedom 24 ist als Kunststoffbauteil ausgeführt. Als Kunststoffmaterial wird beispielsweise ein thermoplastischer Kunststoff eingesetzt, zum Beispiel PBT, welchem gegebenenfalls ein PET-Anteil von maximal 30 % zugesetzt sein kann. Des Weiteren ist es möglich, dass dem Material des Getriebegehäuses ein Glasfaseranteil beigemengt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009054720 A1 [0002]
