Beschreibung

Titel Lagersitzanordnung zur axialen und radialen Fixierung

Die Erfindung betrifft eine Lagersitzanordnung zur axialen und radialen Fixierung eines Außenrings von einem Wälzlager einer Antriebsvorrichtung, insbesondere eines Scheibenwischerantriebs.

Stand der Technik

Lagersitzanordnungen zur axialen und radialen Fixierung eines Außenrings von einem Wälzlager sind weitgehend bekannt. üblicherweise wird dabei der Außenring des Wälzlagers axial in einen Lagersitz eingebracht und bis zu einem Anschlag eingeschoben. Anschließend wird der Außenring des Lagers axial gesichert, wozu zum Beispiel ein Sicherungsring oder Sprengring verwendet wird, der in eine auf der Innenseite des Lagersitzes verlaufenden Nut eingebracht ist. In der Regel wird zwischen Sprengring und Wälzlager-Außenring ein Haltering geklemmt. Nachteilig bei einer derartigen Lagersitzanordnung ist, dass bei der Konstruktion der Antriebsvorrichtung auf eine besonders montagegerechte Auslegung geachtet werden muss, sodass sämtliche Bauteile der Antriebsvorrichtung beziehungsweise einer das Wälzlager aufweisenden Welle auch tatsächlich montiert werden können.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung sieht eine Lagersitzanordnung zur axialen und radialen Fixierung eines Außenrings von einem Wälzlager einer Antriebsvorrichtung, insbesondere eines Scheibenwischerantriebs, vor, wobei die Antriebsvorrichtung mindestens ein Gehäuseteil aufweist und die Lagersitzanordnung radial zweiteilig ausgebildet ist, wovon ein Teil von dem Gehäuse und das andere Teil von einem separaten Teil, insbesondere von einem Formteil, gebildet ist. Die Lagersitzanordnung ist also radial zweiteilig ausgebildet, das bedeutet, dass der durch die Lagersitzanordnung gebildete Lagersitz des Wälzlagers aus zwei

Teilen besteht, die radial montierbar sind. Dadurch werden einem Konstrukteur mehr Freiheitsgrade für die Ausbildung der Antriebsvorrichtung gegeben, da so zum Beispiel die das Wälzlager aufweisende Welle vollständig montiert in die Lagersitzanordnung eingesetzt werden kann. Erfindungsgemäß wird dabei ein Teil der Lagersitzanordnung von dem Gehäuse der Antriebsvorrichtung gebildet, ist also einstückig mit diesem ausgebildet. Somit kann das Wälzlager beziehungsweise die das Wälzlager aufweisende Welle auf einfache Art und Weise montiert werden, wobei das andere Teil der Lagersitzanordnung von einem separaten Teil, insbesondere von einem Formteil gebildet ist, welches anschließend (radial) montiert wird, sodass das Wälzlager axial und radial fixiert ist.

Zweckmäßigerweise weisen beide Teile der Lagersitzanordnung jeweils eine randoffene Vertiefungen zur radialen Aufnahme zumindest eines Bereichs des Wälzlagers auf. Vorteilhafterweise ist die Vertiefung derart ausgebildet, dass sie zumindest bereichsweise - im Querschnitt gesehen - kreiszylinderförmig ausgebildet ist. Mit anderen Worten weist die Vertiefung also senkrecht zur Drehachse des Wälzlagers zumindest bereichsweise eine kreiszylindrische Form auf, bevorzugt mit einen Radius, der im Wesentlichen dem Außenradius des Außenringes des Wälzlagers entspricht, sodass im in die Vertiefung eingesetzten Zustand des Wälzlagers ein Flächenkontakt gewährleistet ist. Dabei wird zumindest jeweils ein Bereich des Wälzlagers in einem der Teile aufgenommen. Natürlich weist die Lagersitzanordnung zweckmäßigerweise zumindest auf einer (axialen) Seite eine Aussparung auf, sodass eine Welle der Antriebsvorrichtung mit dem Wälzlager wirkverbunden sein kann. In einer bevorzugten

Ausführungsform der Erfindung nehmen beide Teile jeweils die Hälfte des Wälzlagers auf. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Wälzlager vollständig von der Vertiefung des einen Teils (von dem Gehäuse) aufgenommen, wobei das andere, separate, in das eine Teil eingebrachte Teil lediglich einen kleinen Bereich des Wälzlagers aufnimmt.

Vorteilhafterweise weist die Lagersitzanordnung eine Montageführung auf, sodass die die Lagersitzanordnung bildenden Teile bei der Montage fluchten und keine unerwünschte Spannungen in der Lagersitzanordnung und/oder dem Wälzlager entstehen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Montageführung von mindestens einem in eine Nut eingreifenden Vorsprung gebildet, wobei die Nut zweckmäßigerweise senkrecht zur Drehachse des Wälzlagers verläuft. Bevorzugt weisen die Nut und/oder der Vorsprung Einführhilfen, beispielsweise in Form von Einführphasen auf.

Zweckmäßigerweise ist der Vorsprung als Steg ausgebildet, sodass eine besonders einfache Montage möglich ist, und darüber hinaus hohe Axialkräfte aufgenommen werden können.

Zweckmäßigerweise ist der Vorsprung an dem einen Teil oder dem anderen Teil und die Nut an dem anderen oder dem einen Teil ausgebildet. Alternativ dazu kann an dem einen Teil sowohl der Vorsprung als auch eine Nut, beispielsweise auf unterschiedlichen Seiten, und entsprechend eine Nut und ein Vorsprung an dem anderen Teil ausgebildet sein.

Vorteilhafterweise sind die beiden Teile mittels Schrauben und/oder Bolzen aneinander befestigt, sodass das Wälzlager sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung eingespannt ist.

Alternativ oder zusätzlich dazu ist zumindest eines der Teile bereichsweise plastisch verformt. Dabei wird nach dem Fügen der beiden Teile zumindest eines der Teile bereichsweise plastisch so verformt, dass der verformte Bereich mit einem entsprechend ausgebildeten Bereich des anderen Teiles zusammenwirkt, sodass ein Formschluss entsteht.

Weiterhin ist es denkbar, eine Verrastung vorzusehen, wobei die Verrastung vorteilhafterweise mindestens ein elastisch verformbares Rastelement aufweist. Beispielsweise weist das Rastelement einen Rastvorsprung auf, der beim Zusammenfügen der Teile aufgrund der Eigenelastizität des Rastelements in eine entsprechende Rastaussparung der Lagersitzanordnung einrastet. Vorteilhafterweise ist das Rastelement dabei an dem anderen, separaten Teil angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Rastelement mit dem anderen Teil einstückig ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das andere Teil als ein

Tiefziehteil ausgebildet, wodurch die gewünschte Formgebung und auch ein derartiges, also einstückig mit dem anderen Teil ausgebildetes Rastelement auf einfache Art und Weise herstellbar ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das andere Teil einstückig mit einem Gehäusedeckel der Antriebsvorrichtung ausgebildet. Hierbei wird also das andere Teil von dem Gehäusedeckel gebildet. Somit wird das Wälzlager durch Befestigen des Gehäusedeckels an dem Gehäuseteil fixiert. Dies erleichtert insbesondere den Herstellungsprozess und den Montageaufwand.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Wälzlager ein Rillenkugellager, Zylinderrollenlager oder ein Nadelrollenlager.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigen

Figur 1 einen schematisch dargestellten Scheibenwischerantrieb,

Figuren 2a und 2b ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lagersitzanordnung,

Figuren 3a und 3b den Scheibenwischerantrieb aus der Figur 1 mit einem dazugehörigem Gehäuseteil,

Figuren 4a bis 4c ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Lagersitzanordnung,

Figuren 5a bis 5c ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen

Lagersitzanordnung,

Figuren 6a und 6b ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lagersitzanordnung,

Figuren 7a und 7b ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lagersitzanordnung,

Figur 8 ein Tiefziehteil mit Rastelementen und

Figur 9 ein weiteres Tiefziehteil mit Rastelementen.

Ausführungsform(en) der Erfindung

Die Figur 1 zeigt beispielhaft in einer Schnittdarstellung eine Antriebsvorrichtung 1 eines Scheibenwischerantriebs 2. Die Antriebsvorrichtung 1 weist einen Elektromotor 3 auf, der über eine Antriebswelle 4 ein auf der Antriebswelle 4 angeordnetes schräg verzahntes Schneckenrad 5 antreibt. Zwischen dem Elektromotor 3 und dem Schneckenrad 5 ist ein Wälzlager 6, das als Rillenkugellager 7 ausgebildet ist, auf der Welle 4 angeordnet. Das Wälzlager 6 dient zum Lagern der Antriebswelle 4 in einem hier nicht dargestellten Gehäuseteil. üblicherweise wird ein derartiges Wälzlager 6 axial montiert, also in Richtung der Drehachse 8 der Antriebswelle 4 beziehungsweise des Elektromotors 3 in einen Lagersitz eingeschoben.

Die Figuren 2a und 2b zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer vorteilhaften Lagersitzanordnung. Die Figur 2a zeigt in einer Schnittdarstellung das Wälzlager 6 beziehungsweise Rillenkugellager 7 und ein Teil 10 der vorteilhafterweise zweiteilig ausgebildeten Lagersitzanordnung 9. Das Teil 10 weist eine randoffene Vertiefung 11 zur radialen Aufnahme eines Bereichs des Wälzlagers 6 auf. Vorteilhafterweise wird lediglich der Außenring 12 des Wälzlagers 6 beziehungsweise des Rillenkugellagers 7 von dem Teil 10 aufgenommen, wobei die das Wälzlager 6 aufnehmende Vertiefung 11 vorteilhafterweise derart ausgebildet ist, dass ihre Form im Wesentlichen der des Wälzlagers 6 entspricht und somit dieses axial und radial (zumindest bereichsweise) fixiert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Hälfte des Wälzlagers 6 beziehungsweise des Außenrings 12 des Wälzlagers 6 in die Vertiefung 11 eingebracht. Das Teil 10 der Lagersitzanordnung 9 wird dabei vorteilhafterweise von einem Gehäuseteil 13 der Antriebsvorrichtung 1 gebildet. Die Figur 2b zeigt die Lagersitzanordnung 9 aus der Figur 2a, wobei auf das Teil 10 ein zweites

Teil 14 der Lagersitzanordnung 9 aufgebracht ist und die übrige Hälfte des Wälzlagers 6 in einer randoffenen Vertiefung 15 aufnimmt. Die Vertiefungen 11 und 15 sind dabei vorteilhafterweise jeweils halbkreiszylinderförmig ausgebildet, sodass das Wälzlager 6 beziehungsweise der Außenring 12 über seinen gesamten Umfang in Flächenkontakt mit der Lagersitzanordnung 9 steht. Vorteilhafterweise ist das Teil 14 als ein separates Teil 16, insbesondere als ein separates Formteil, ausgebildet. Das Teil 10 weist Sacklochbohrungen 17 auf, die bereichsweise mit einem Gewinde 18 versehen sind. Das Teil 14 weist Durchbohrungen 19 auf, durch die jeweils eine Schraube geführt und in das Gewinde 18 geschraubt werden kann. Wobei vorteilhafterweise die

Durchbohrungen 19 eine Versenkung 20 aufweisen, sodass der Schraubenkopf einer hier nicht dargestellten Schraube in dem Teil 14 versenkt werden kann. Durch Verschrauben der beiden Teile 14 und 10 wird das Wälzlager 6 endgültig axial und nun auch in jede Richtung radial fixiert. Die Teile 10 und 14 weisen weiterhin im Wesentlichen (halb-) kreiszylinderförmige Aussparungen 21 und 22 auf, deren Radius kleiner ist als der der Vertiefungen 11 beziehungsweise 15, sodass lediglich der Außenring 12 des Wälzlagers 6 beziehungsweise des Rillenkugellagers 7 von den Teilen 10 und 14 umschlossen ist. Dadurch wird unter Anderem die Kühlung des Wälzlagers 6 gefördert. Darüber hinaus wird dadurch ermöglicht, dass die Antriebswelle 4 durch die Lagersitzanordnung 9 geführt werden kann.

Die Figuren 3a und 3b zeigen dazu beispielhaft die Antriebsvorrichtung 1 in einer Draufsicht (Figur 3a) und einer Seitenansicht (Figur 3b) eines Schnitts entlang der Drehachse 8 der Antriebsvorrichtung 1. Die Antriebsvorrichtung 1 des Scheibenwischerantriebs 2 weist ein den Elektromotor 3 aufweisendes Gehäuseteil 23 und ein das Schneckenrad 5 aufweisendes Gehäuseteil 24 auf, wobei das Gehäuseteil 23 das Gehäuseteil 24 an einem offenen Ende 25 bereichsweise aufnimmt. In dem dem Ende 25 gegenüberliegenden geschlossenen Ende 26 des Gehäuseteils 23 ist die Welle 4 mittels eines Wälzlagers 27 gelagert.

Das Gehäuseteil 24 bildet das Teil 10 der das Wälzlager 6 fixierenden Lagersitzanordnung 9. Das andere Teil 14 ist dabei, wie in der Figur 3a dargestellt, in eine Aussparung 28 des Gehäuseteils 24 eingebracht und wie in

den Figuren 2a und 2b mit dem Teil 10 verschraubt. Das Gehäuseteil 24 weist weiterhin eine im Wesentlichen kreiszylinderförmige Aufnahme 29 auf, wie in der Figur 3b dargestellt, die eine hier nicht dargestellte Betätigungswelle eines Scheibenwischers aufnimmt, die mit dem Schneckenrad 5 wirkverbunden ist.

Die vorteilhafte Ausbildung der Lagersitzanordnung 9 als zweiteilige Lagersitzanordnung, wovon das Teil 10 von dem Gehäuseteil 24 und das Teil 14 von einem separaten Teil 16 gebildet ist, ermöglicht eine besonders einfache Montage der Antriebsvorrichtung 1 , wobei auch schon während der Konstruktion dem Konstrukteur wesentlich mehr Gestaltungsfreiheiten für die

Antriebsvorrichtung 1 gegeben sind. Zum Beispiel muss bei der Entwicklung der Antriebsvorrichtung 1 nicht darauf geachtet werden, dass der Durchmesser des Schneckenrades 5 kleiner ist als der der durch die Aussparungen 21 und 22 gebildeten öffnung, durch die das Schneckenrad 5 üblicherweise bei der Montage geführt werden müsste. In einer alternativen Ausgestaltung des Teils 14 wird dieses von einem Gehäusedeckel gebildet. Beispielsweise könnte der Bereich oberhalb der Drehachse 8 des in der Figur 3a dargestellten Gehäuseteils 24 als Gehäusedeckel ausgebildet sein und dabei einstückig das Teil 14 aufweisen. So könnte bei der Montage die in der Figur 1 dargestellte Antriebsvorrichtung 1 auf einfache Art und Weise radial in das Gehäuseteil 24 eingesetzt werden, wobei anschließend der oben beschriebene Gehäusedeckel aufgesetzt, und somit das Wälzlager 6 radial und axial fixiert wird, und anschließend das Gehäuseteil 23 mit dem Gehäuseteil 24 verbunden wird.

Die Figur 4a und 4b zeigen eine alternative Ausgestaltung der

Lagersitzanordnung 9 mit einem von dem Gehäuseteil 24 gebildeten Teil 30, welches im Wesentlichen dem Teil 10 entspricht, mit dem Unterschied, dass im Randbereich jeweils ein Vorsprung 31 vorgesehen ist, der etwas höher als der Radius des Außenrings 12 des Wälzlagers 6 ausgebildet ist. Anstelle einer Verschraubung, wie in den Figuren 2b und 2c dargestellt, dienen Bolzen 32 zur Befestigung eines separaten Teils 33, welches im Wesentlichen dem Teil 14 entspricht, wobei die Bolzen 32 in schräg zueinander angeordneten Bohrungen 34, die durch das Teil 33 in das Teil 30 ragen, eingebracht sind. Die das Wälzlager 6 radial aufnehmenden randoffenen Vertiefungen 11 und 15 sollen hier nicht weiter beschrieben werden, da sie denen in den Figuren 2a und 2b

entsprechen. Das Teil 33 schließt dabei im eingebrachten Zustand vorteilhafterweise mit den Vorsprüngen 31 des Teils 30 ab, sodass es vollständig in das Teil 30 eingebracht ist. Die Figur 4c zeigt dazu die Lagersitzanordnung 9 der Figuren 4a und 4b in einer Schnittdarstellung, wobei natürlich nur der Außenring 12 des Wälzlagers 6 tatsächlich in Berührungskontakt mit dem Teil 33 steht.

Vorteilhafterweise weisen die Vorsprünge 31 und das Teil 33 eine Montageführung auf, die ein Fluchten der das Wälzlager aufnehmenden Vertiefungen 11 , 15 gewährleisten. Vorteilhafterweise weisen dazu die

Vorsprünge 31 auf ihrer zum Wälzlager 6 weisenden Seite 31 ' eine Nut auf, in die ein an dem Teil 33 angeordneter Vorsprung, der vorteilhafterweise als Steg ausgebildet ist, eingeführt werden kann. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Teil 33 auch durch das Gehäuseteil 24, wie in der Figur 3a für das Teil 14 dargestellt, durch die Aussparung 28 axial geführt werden.

Die Figuren 5a bis 5c zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lagersitzanordnung 9. Die Figuren 5a und 5b zeigen dabei in einer Draufsicht ein Teil 35, das im Wesentlichen dem Teil 10 entspricht, mit dem Unterschied, dass die das Wälzlager 6 aufnehmende Vertiefung 11 derartig ausgebildet ist, dass sie das gesamte Wälzlager 6 aufnimmt. Wobei natürlich die Vertiefung 11 so ausgebildet ist, dass das Wälzlager 6 radial einbringbar ist. Wie auch das Teil 10 ist auch das Teil 35 von dem Gehäuseteil 24 gebildet. Wie in den Figuren 5b und 5c dargestellt wird der zweite Teil der Lagersitzanordnung von einem Teil 36 gebildet, wobei das Teil 36 als separates Teil ausgebildet ist, welches U-förmig geformt ist und im befestigten Zustand zumindest einen Bereich des Teils 35 und einen Bereich des Außenrings 12 des Wälzlagers 6 umschließt. Eine Vertiefung 37 des Teils 36 ist dabei vorteilhafterweise zumindest bereichsweise kreiszylinderförmig ausgebildet, sodass ein Flächenkontakt mit dem Außenring 12 des Wälzlagers 6 entsteht. Alternativ zu der in der Figur 5c dargestellten Ausbildung, bei der nur eine Seite des Teils 35 das Wälzlager 6 nahezu vollständig überdeckt, könnte auch die der Seite 38 gegenüberliegende Seite 39 derartig ausgebildet sein, wobei dann das Teil 36 auch einen Bereich der Seite 39 des Teils 35 umschließen würde.

Die Figuren 6a und 6b zeigen die Lagersitzanordnung 9 aus den Figuren 5a bis 5c mit dem Unterschied, dass das Teil 35 eine wesentlich breitere Aussparung 21 aufweist, wodurch eine bessere Kühlung des Wälzlagers 6 gewährleistet wird.

Die Figuren 7a und 7b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lagersitzanordnung 9, wobei diese im Wesentlichen der in den Figuren 4a und 4b dargestellten Lagersitzanordnung 9 entspricht, weswegen in den Figuren 7a und 7b dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Unterschied zu der in den Figuren 4a und 4b dargestellten Lagersitzanordnung 9 liegt darin, dass das Teil 33 die freiliegende Hälfte des Wälzlagers 6 nicht vollständig aufnimmt, sondern lediglich einen Bereich davon, ähnlich wie bei der Lagersitzanordnung 9 in den Figuren 5a bis 6b dargestellt, wobei hier das Teil 33 auf einer Schulter 40, die an den Vorsprüngen 31 ausgebildet ist, aufliegt, und somit versenkt angeordnet ist (Figur 7b).

Vorteilhafterweise wird das separate Teil 14, 33 oder 36 in dem Gehäuse gebildeten Teil 10, 30 beziehungsweise 35 verrastet. Dazu kann das separate Teil 14, 33, 36 als Tiefziehteil 41 , wie in der Figur 8 dargestellt, ausgebildet sein. Das Tiefziehteil 41 weist an seinen Seiten jeweils ein elastisch verlagerbares Rastelement 42 auf, das beim Einbringen des Tiefziehteils 41 in eine entsprechende Aufnahme zunächst in Richtung der Pfeile 43 verlagert wird, und beim Erreichen einer Fixierposition (bei der das Wälzlager 6 fixiert ist) aufgrund ihrer Eigenelastizität sich entgegen der Pfeile 43 nach außen verlagern und dabei in eine Rastaussparung eingreifen, sodass ein Zurückziehen des Teils 41 in Richtung des Pfeils 44 nicht möglich ist. Vorteilhafterweise weist das Tiefziehteil 41 eine im Wesentlichen kreiszylinderförmige als Vertiefung 45 ausgebildete Aufnahme für den Außenring 12 des Wälzlagers 6 auf.

Figur 9 zeigt eine weitere Variante eines Tiefziehteils 46 mit elastisch verlagerbaren Rastelementen 47, die hierbei jedoch nicht wie in der Figur 8 dargestellt radial, sondern axial an dem Tiefziehteil 46 angeordnet sind. Das Tiefziehteil 41 oder 46 kann dabei entweder als separates Teil der Lagersitzanordnung 9 oder als zusätzliches Befestigungselement, welches das jeweilige separate Teil 14, 33 oder 36 befestigt, verwendet werden. Die oben

beschriebenen Teile 10, 30 und 35 sind, wie bereits gesagt, erfindungsgemäß einstückig mit dem Gehäuseteil 24 ausgebildet.

Natürlich sind auch Kombinationen der vorgehend beschriebenen Befestigungsarten und Lagersitzanordnungen denkbar.