Titel

Wischerantrieb Die Erfindung betrifft einen Wscherantrieb für einen Heckscheibenwischer eines

Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Stand der Technik Ein Wscherantrieb ist eine gekapselte Antriebseinheit zum oszillierenden

Schwenken eines Wscherarms um eine Drehachse, um ein mit dem Wscherarm verbundenes Wscherblatt zwischen zwei Wendelagen über eine Sichtscheibe zu führen und diese dadurch von Verunreinigungen bzw. Nässe zu befreien. Der Wischerantrieb kann insbesondere an einem Heckscheibenwischer eines Kraft- fahrzeugs eingesetzt werden. Die Wscherwelle ist dabei üblicherweise mittels einer Schutzkappe gegen eindringende Feuchtigkeit und Fremdkörper geschützt. Die Schutzkappe ist mittels einer radialen Pressverbindung mit einer zylindrischen Ausformung eines Gehäuses des Wscherantriebs verbunden, wobei die Wischerwelle durch die Ausformung verläuft. Die relativ harte Schutzkappe ist ih- rerseits im Bereich einer Durchführung durch eine Karosserie oder die Sichtscheibe des Kraftfahrzeugs von einer weichen Gummitülle umgeben. Der Wischerantrieb wird an elastisch gelagerten Aufhängungspunkten mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden, um eine Isolation gegenüber Körperschall und Vibrationen zu bewirken.

Während des Wschens bewegt sich der Wscherantrieb aufgrund der auftretenden Wischerkräfte relativ zur Karosserie des Kraftfahrzeuges. Durch diese Bewegung werden aufgrund einer sogenannten Pumpwirkung axiale Kräfte auf die Schutzkappe ausgeübt, die bestrebt sind, die Schutzkappe aus ihrer Pressver- bindung mit dem Gehäuse des Wscherantriebs zu befreien und nach oben abzuziehen. Weitere axiale Kräfte können auftreten, wenn ein Impuls in axialer Richtung auf den Wischerantrieb bzw. den Wischerarm wirkt, beispielsweise beim Zuschlagen einer Heckklappe des Kraftfahrzeugs, an der der Wscheran- trieb befestigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Wscherantrieb anzugeben, welches besser gegen axiale Belastungen im Bereich einer Durchführung durch die Karosserie des Kraftfahrzeugs geschützt ist.

Die Erfindung löst dieses Problem mittels eines Wscherantriebs mit den Merkmalen von Anspruch 1. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen an.

Offenbahrung der Erfindung

Ein erfindungsgemäßer Wischerantrieb für einen Heckscheibenwischer eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Antriebseinheit mit einer Wscherwelle zum oszillierenden Schwenken um eine Drehachse und eine Schutzkappe, welche die Wischerwelle auf einem axialen Abschnitt umgibt, wobei die Schutzkappe mittels einer radialen Pressverbindung mit einem Gehäuse der Antriebseinheit verbunden ist. Die Schutzkappe umfasst ein Rastelement, das in eine Aussparung im Gehäuse eingreift, um axiale Kräfte auf die Schutzkappe aufzunehmen. Bevorzugterweise verläuft die Aussparung im Gehäuse in einer zur Drehachse radialen Richtung.

Erfindungsgemäß wird die bekannte Pressverbindung zwischen der Schutzkappe und dem Gehäuse nur noch wenig oder gar nicht mehr in axialer Richtung beansprucht. Eine Festigkeit der Verbindung zwischen der Schutzkappe und dem Gehäuse kann dadurch auch nach langzeitigem bzw. intensivem Gebrauch des Wischerantriebs aufrecht erhalten sein. Außerdem kann durch die axiale Fixierung der Schutzkappe mittels des Rastelements eine Relativbewegung zwischen der Wischerwelle und der Schutzkappe minimiert werden. Dadurch kann ein Verschleißverhalten einer Dichtung zwischen der Schutzkappe und der Wischerwelle verbessert sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Rastelement dazu eingerichtet, nach dem Eingreifen in die Aussparung eine axiale Vorspannung auf die Schutz- kappe auszuüben. Dadurch kann eine Verbindungssicherheit zwischen der Schutzkappe und dem Gehäuse weiter gesteigert sein.

Das Rastelement kann einen Hakenabschnitt mit einer axialen und einer radialen Anlagefläche jeweils zur Anlage an einer korrespondierenden Anlagefläche im

Bereich der Aussparung des Gehäuses aufweisen. Dabei kann ein Winkel zwischen der axialen und der radialen Anlagefläche des Hakenabschnitts 90° oder weniger betragen. Beträgt der Winkel weniger als 90°, so kann eine axiale Kraft, die die Schutzkappe aus ihrer Pressverbindung mit dem Gehäuse abzuziehen versucht, dazu verwendet werden, einen Eingriff zwischen dem Hakenabschnitt und dem Gehäuse weiter zu verfestigen, so dass die Schutzkappe auch dann nicht abgelöst werden kann, wenn die auf sie wirkenden axialen Kräfte groß genug sind, die Pressverbindung zum Gehäuse zu lösen.

Das Rastelement kann einen elastisch verformbaren Federabschnitt umfassen, wobei der Federabschnitt zwei voneinander getrennte Stege umfasst. Die Stege können von einem zylindrischen Abschnitt der Schutzkappe nebeneinander in radialer und/oder axialer Richtung zu dem beschriebenen Hakenabschnitt verlaufen. Durch die Vorsehung wenigstens zweier, voneinander getrennter Stege kann eine Fixierung der Schutzkappe in axialer Richtung auch dann aufrecht erhalten sein, wenn einer der Stege einreißen, brechen oder seine Federkraft erlahmen sollte. Außerdem kann im Bereich zwischen den Stegen eine Zugänglichkeit zu den Hakenelementen verbessert sein, so dass an dieser Stelle ein Werkzeug angesetzt werden kann, um das Rastelement aus der Aussparung im Gehäuse zu entfernen und die Schutzklappe abzunehmen.

Der Federabschnitt kann einen ersten, radialen Abschnitt und einen zweiten, axialen Abschnitt umfassen. Durch den L-förmigen Federabschnitt können Federeigenschaften in vorteilhafter Weise durch entsprechende Dimensionierung einzelner Abschnitte des Federabschnitts vorbestimmbar sein.

Die Schutzkappe kann eine Drehmomentstütze mit einer in Umfangrichtung der Schutzkappe verlaufenden Anlagefläche zur Anlage an einer korrespondierenden Anlagefläche des Gehäuses umfassen. Dadurch kann eine korrekte rotatorische Ausrichtung der Schutzkappe während einer Montage am Gehäuse erzwungen werden. Eine Haltesicherheit des Rastelements kann dadurch verbessert sein. Außerdem kann die Drehmomentstütze dazu beitragen, rotatorische Kräfte aufzunehmen, wodurch die Pressverbindung der Schutzkappe mit dem Gehäuse weiter entlastet werden kann.

In einer Ausführungsform ist die Schutzkappe einstückig mit dem Rastelement ausgebildet. Dadurch können eine Montage vereinfacht und Herstellungskosten gesenkt werden. Zusätzliche Teile zur Bewirkung des erfindungsgemäßen Effekts sind nicht erforderlich.

Es können auch mehrere Rastelemente vorgesehen sein, die in unterschiedlichen radialen Richtungen an der Schutzkappe angeordnet sind. Winkel zwischen den Rastelementen bzw. zwischen einem der Rastelemente und der Drehmomentstütze können gleich sein. Die Rastelemente und die Drehmomentstütze können somit gleichmäßig über den Umfang der Schutzkappe verteilt sein. Dadurch können Kräfte zwischen der Schutzkappe und dem Gehäuse gleichmäßiger übertragen werden, so dass eine Haltbarkeit der Schutzkappe und insbesondere ihrer Rastelemente verbessert sein kann. Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:

Figur 1 ein Wischerantrieb für einen Heckscheibenwischer eines Kraftfahrzeugs;

Figur 2 eine Schnittansicht durch den Wscherantrieb aus Figur 1 ;

Figur 3 eine Schutzkappe für den Wscherantrieb aus Figur 1 ;

Figur 4 Detailansichten eines Gehäuses des Wscherantriebs aus Figur 1 ;

und

Figur 5 eine Schnittansicht durch den Wscherantrieb aus Figur 1 während einer Montage der Schutzkappe darstellt. Genaue Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Figur 1 zeigt einen Wischerantrieb 100 für einen Heckscheibenwischer eines Kraftfahrzeugs 105. Der Wscherantrieb 100 umfasst eine Antriebseinheit 110 mit einem Gehäuse 1 15, an welchem ein Antriebsmotor 120 angebracht ist. In vertikaler Richtung ragt eine Antriebswelle 125 aus dem Gehäuse 1 15. Nicht sichtbar ist ein Getriebe der Antriebseinheit 110, welches im Gehäuse 1 15 aufgenommen ist und eine Bewegung des Elektromotors 120 auf die Antriebswelle 125 umsetzt. Die Antriebseinheit 1 10 ist dazu eingerichtet bzw. wird derart angesteuert, dass die Antriebswelle 125 oszillierend um eine Drehachse 130 gedreht wird. Die Antriebswelle 125 weist ein oberes Wellenende auf, welches zur drehmomentschlüssigen Befestigung eines Wischerarms eingerichtet ist.

Ein unterer axialer Abschnitt der Antriebswelle 125 ist von einer Schutzkappe 135 umgeben, die an einem unteren Ende zweier Rastelemente 140 umfasst, die in radialer Richtung in korrespondierende, quer zur Drehachse 130 verlaufende Aussparungen 145 im Gehäuse 115 eingreifen.

Die Schutzkappe 135 weist einen unteren Abschnitt auf, von dem aus sich die Rastelemente 140 erstrecken, und einen oberen Abschnitt, der einen kleineren Außendurchmesser als der untere Abschnitt aufweist. Die beiden Abschnitte sind im wesentlichen zylinderförmig.

Figur 2 zeigt eine Schnittansicht durch den Wscherantrieb 100 aus Figur 1. Es ist ein Ausschnitt dargestellt, der einen Bereich um die Schutzkappe 135 umfasst. Die Rastelemente 140 sind in Figur 2 nicht dargestellt.

Die Schutzklappe 135 weist im Bereich ihres linken Endes eine Dichtlippe 205 auf, die umlaufend in Anlage mit der Antriebswelle 125 steht, um ein Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Verunreinigungen in einen Bereich innerhalb der Schutzkappe 135 zu verhindern. Zum gleichen Zweck befindet sich auf einer Innenseite der Schutzkappe 135 im Bereich der Dichtlippe 205 ein O-Ring 210. Der O-Ring 210 wird in axialer Richtung nach links durch die Dichtlippe 205 und in axialer Richtung nach rechts durch einen Haltering 215 gehalten. Der Haltering 215 kann unter elastischer Spannung in den Innenraum der Schutzkappe 135 eingepresst oder dort mittels Ultraschall-Schweißen fest angebracht sein. Die Schutzkappe 135 besteht vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere einem relativ harten Kunststoff wie beispielsweise PA66. Im Bereich eines rechten Endes ist die Schutzkappe 135 auf ihrer Innenseite konisch geformt. Das Gehäuse 1 15 weist einen in etwa rohrförmigen Fortsatz 220 auf, der koaxial zur Antriebswelle 125 und der Schutzkappe 135 verläuft. Der Fortsatz 220 ist auf seiner Außenseite ebenfalls konisch, so dass zwischen der Schutzkappe 135 und dem Fortsatz 220 ein Presssitz hergestellt werden kann, indem die Schutzkappe 135 in der Darstellung von Figur 2 mit einer vorbestimmten axialen Kraft nach rechts auf den Fortsatz 220 aufgeschoben wird.

Im Bereich zwischen einem rechten axialen Ende der Schutzkappe 135 und einem Absatz 225 des Fortsatzes 220 besteht ein Axialspalt 230. In einer Ausfüh- rungsform der Schutzkappe 135 mit wenigstens einem Rastelement 140 ist es vorteilhaft, den Axialspalt 230 auf 0 zu reduzieren, um zu verhindern, dass die Schutzkappe 135 durch Betrieb, Erschütterungen oder Vibrationen derart bewegt wird, dass sich der Presssitz zwischen der Schutzkappe 135 und dem Fortsatz 220 löst.

Figur 3 zeigt eine Schutzkappe 135 mit zwei Rastelementen 140 für den Wischerantrieb 100 aus Figur 1. Dabei zeigt Figur 3a eine vollständige Ansicht der Schutzkappe 135 und Figur 3b eine Vergrößerung eines Abschnitts der Schutzkappe 135 mit einem der Rastelemente 140.

Die beiden Rastelemente 140 schließen bezüglich der Drehachse 130 einen Winkel von ca. 120° ein. In Winkeln von ca. 120° gegenüber den Rastelementen 140 versetzt befindet sich eine Drehmomentstütze 305. Die Drehmomentstütze 305 ist im Wesentlichen durch einen axialen Fortsatz mit zwei Anlageflächen 310 gebildet, die in Umfangrichtung der Drehmomentstütze 305 um die Drehachse

130 einander im Wesentlichen gegenüberliegen. Bevorzugterweise verlaufen die Anlageflächen 310 in radialen Ebenen zur Drehachse 130.

Das Rastelement 140 umfasst einen Federabschnitt 315 und einen Hakenab- schnitt 320. Der Federabschnitt 315 verbindet ein unteres Ende eines zylinderförmigen Abschnitts der Schutzkappe 135 mit dem Hakenabschnitt 320 und ist durch einen ersten Steg 325 und einen zweiten Steg 330 gebildet, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Jeder Steg 325, 330 umfasst einen ersten, radialen Abschnitt 335 und einen zweiten, axialen Abschnitt 340. Der radiale Abschnitt 335 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 130 und bildet mit dem axialen Abschnitt 340 einen Winkel von ca. 90°.

Der Hakenabschnitt 320 umfasst eine axiale Anlagefläche 345, die nach oben weist, und eine radiale Anlagefläche 350, die bezüglich der Drehachse 130 nach innen weist. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die radiale Anlagefläche 350 auch in radialer Richtung nach außen weisen. Die Anlageflächen 345 und 350 schließen untereinander einen Wnkel ein, der maximal 90° beträgt, vorzugsweise jedoch etwas kleiner ist, beispielsweise ca. 85° oder ca. 80°.

Figur 4 zeigt Detailansichten eines Gehäuses 1 15 des Wscherantriebs 100 aus Figur 1. In Figuren 4a und 4b ist das Gehäuse 1 15 aus unterschiedlichen Perspektiven zu sehen.

Der Fortsatz 220 ist mittels einer Anzahl radialer Stege 405 gegenüber dem restlichen Gehäuse 115 abgestützt. Zwei benachbarte Stege 405 bilden eine Aussparung zur Aufnahme der Drehmomentstütze 305 der Schutzkappe 135. Senkrecht zur Umfangsrichtung verlaufende Anlageflächen 410 der Stege 405 sind dazu ausgebildet, an den Anlageflächen 310 der Drehmomentstütze 305 anzuliegen.

Die Stege 405 sind durch eine um die Drehachse 135 verlaufende ringförmige Verstärkung 415 miteinander verbunden. An einer radialen Außenseite ist in die Verstärkung 415 im Bereich zwischen zwei Stegen 405 die Aussparung 145 in radialer Richtung eingebracht. Die Aussparung 145 bildet eine Hinterschneidung am Gehäuse 115.

Figur 5 zeigt eine Schnittansicht durch den Wscherantrieb 100 aus Figur 1 während einer Montage der Schutzkappe 135. Der dargestellte Bereich beschränkt sich auf eine Umgebung um eines der Rastelemente 140. Zur Erleichterung der Darstellung ist der erste Steg 325 des Federabschnitts 315 des Rastelements 140 nicht dargestellt. Figur 5a zeigt die Schutzkappe 135 in einer Position, in welcher der Hakenabschnitt 320 des Rastelements 140 noch nicht vollständig in die Aussparung 145 eingerastet ist, während in der Darstellung von Figur 5b der Hakenabschnitt 320 vollständig eingerastet ist.

Eine äußere Begrenzungsfläche 505 der Verstärkung 415 steht in der in Figur 5b gezeigten Position der Schutzkappe 135 in Anlage mit der radialen Anlagefläche 350 des Hakenabschnitts 320 des Rastelements 140. Eine in axialer Richtung obere Begrenzungsfläche 510 der Aussparungen 145, die durch die Verstärkung 415 verläuft, liegt gleichzeitig an der axialen Anlagefläche 345 des Hakenabschnitts 320 des Rastelements 140.

Vorzugsweise ist das Rastelement 140 derart bemessen, dass der Federabschnitt 315 des Rastelements 140 eine nach unten gerichtete Vorspannung auf die Schutzkappe 135 auswirkt, wenn der Axialspalt 230 Null beträgt und der Hakenabschnitt 320 vollständig eingerastet ist, wie in Figur 5b dargestellt ist. Die Vorspannung wird hauptsächlich durch den radialen Abschnitt 335 des Stegs 330 aufrecht erhalten. Die in Figur 2 dargestellte Pressverbindung zwischen dem Fortsatz 220 des Gehäuses 1 15 und einem dazu korrespondierenden Ende der Schutzkappe 135 kann dadurch in ihrer Belastung von Axialkräften reduziert oder sogar vollständig befreit werden, so dass ein Lösen der Pressverbindung im Betrieb des Wischerantriebs 100 weniger wahrscheinlich ist bzw. verhindert werden kann.