DE10327001A1

DE10327001A1 - Dichtender Lagerkörper für eine Antriebswelle

Info

Publication number: DE10327001A1
Application number: DE10327001A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Penning
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2023-06-13
Also published as: DE10327001B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen dichtenden Lagerkörper für eine Antriebswelle an einer Durchführungsöffnung für diese, mit wenigstens zwei radial zur Antriebswelle weisenden und in einem axialen Abstand voneinander angeordneten ringförmigen Dichtlippen zur dichtenden Anlage an der Antriebswelle, wobei auf jeder Seite der Durchführungsöffnung eine Dichtlippe angeordnet ist. Sie löst die Aufgabe, einen derartigen Lagerkörper so zu gestalten, dass dessen Montage vereinfacht ist. Dazu ist der Lagerkörper (1, 10) als Steckkörper mit einem auf der dem Antrieb für die Antriebswelle (2, 11) abgewandten Seite ausgebildeten Einführkonus (7, 14) ausgebildet, wobei die eine Dichtlippe (5, 19) im Bereich des Einführkonus (7, 14) angeformt ist, und im radialen Abstand vom Einführkonus (7, 14) ist ein dichtender Anlagering (9, 15) für den Randbereich der Durchführungsöffnung (3, 18) ausgebildet, wobei in der Dichtungsposition der Einführkonus (7, 14) am inneren Rand der Durchführungsöffnung (3, 18) und der Anlagering (9, 15) am Randbereich derselben, jeweils elastisch verformt, anliegen.

Description

Die Erfindung betrifft einen dichtenden Lagerkörper für eine Antriebswelle, insbesondere zur Durchführung und Lagerung der Antriebswelle eines Scheibenwischers an einer Durchführungsöffnung in der Karosserie eines Fahrzeugs.
Antriebswellen für eine Komponente außerhalb des Anordnungsraumes eines Antriebsmotors mit einer Wellendurchführung nach außen und einer Gleitlagerung müssen in axialer Richtung abgedichtet werden, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit oder Schmutz in das Gleitlager oder gar in den Anordnungsraum gelangen. Insbesondere sind die Antriebswellen eines Scheibenwischers an einem Kraftfahrzeug durch Regen, Spritzwasser und Scheibenreinigungsmittel beaufschlagt.
In der EP 10 77 165 A2 ist ein dichtendes Lagerelement (Lagerkörper) aus einem elastischen Material für eine Antriebswelle an einer Durchführungsöffnung für diese, insbesondere für die Antriebswelle eines Heckscheibenwischers an einem Fahrzeug, beschrieben, das wenigstens zwei radial zur Antriebswelle weisende und in einem axialen Abstand zueinander angeordnete ringförmige Dichtlippen zur dichtenden Anlage an der Antriebswelle aufweist. Die Dichtlippen sind beidseits der Durchführungsöffnung ausgebildet und weisen einen unterschiedlichen Innendurchmesser zur dichtenden Anlage an Wellenabschnitten unterschiedlichen Durchmessers auf, wobei die Dichtlippe mit dem größeren Innendurchmesser – und auch der mit dieser korrespondierende Wellenabschnitt – antriebsseitig ausgebildet ist, sich also im Anordnungsraum des Antriebsmotors befindet. Das Lagerelement ist umfangsseitig mit einer umlaufenden Ringnut als Befestigungsmittel zur dichtenden Anordnung am Rand der Durchführungsöffnung versehen und wird vor dem Durchführen der Antriebswelle eingeknöpft. Dieses Einknöpfen des Lagerelementes erfordert einen entsprechenden Montageaufwand.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen dichtenden Lagerkörper für eine Antriebswelle an einer Durchführungsöffnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass dessen Montage vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Lagerkörper nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Die Erfindung besteht darin, dass ein dichtender Lagerkörper aus einem elastischen Material für eine Antriebswelle an einer Durchführungsöffnung für diese, der wenigstens zwei radial zur Antriebswelle weisende und in einem axialen Abstand zueinander angeordnete ringförmige Dichtlippen zur dichtenden Anlage an der Antriebswelle aufweist, als Steckkörper mit einem auf der dem Antrieb für die Antriebswelle abgewandten Seite ausgebildeten Einführkonus ausgebildet ist. Dabei ist eine der Dichtlippen im Bereich des Einführkonus ausgebildet. Im radialen Abstand von diesem ist ein dichtender Anlagering zur Anlage an der Innenseite bzw. Anordnungsseite des Antriebs des Randbereiches der Durchführungsöffnung, insbesondere konzentrisch, ausgebildet. In der Dichtungsposition liegen der Einführkonus am inneren Rand der Durchführungsöffnung und der Anlagering am Randbereich derselben, jeweils elastisch deformiert, an. Der Anpreßdruck kann erhöht werden, indem die Anordnung des Antriebsmotors für die Antriebswelle so getroffen ist, dass dieser den Lagerkörper in Richtung auf die Durchführungsöffnung druckbeaufschlagt.
Der Dichtungskörper wird gemeinsam mit der Antriebswelle und dem angeschlossenen Antriebsmotor an der Durchführungsöffnung montiert und dabei mit dem Einführkonus in seine Dichtungsposition gedrückt, wobei durch diesen zugleich eine Zentrierung der Antriebswelle erfolgt. In der Dichtungsposition liegt der Einführkonus am Rand der Durchführungsöffnung elastisch deformiert an und ist dadurch klemmfixiert, wobei der Einführkonus so weit in die Durchführungsöffnung gedrückt ist, dass der Anlagering mit einer bestimmten Anpresskraft auf dem Randbereich der Durchführungsöffnung gedrückt und elastisch deformiert wird und dadurch dichtend anliegt. Der Dichtungskörper wird somit sowohl durch den Einführkonus als auch durch den Anlagering gegenüber dem Rand der Durchführungsöffnung und mit seinen Dichtlippen gegenüber der Antriebswelle abgedichtet.
Mit diesem einstückigen Lagerkörper ist ein sehr kompaktes, wenig aufwändiges, wenig empfindliches und zugleich mit der Antriebswelle erleichtert zu montierendes dichtendes Gleitlager gegeben.
Der Anlagering kann dabei an einer sich an der Außenseite des Lagerkörpers an den Einführkonus anschließenden ringförmigen Anlageschulter ausgebildet sein. Bevorzugt ist dazu die Anlageschulter leicht konisch ausgebildet. Alternativ dazu kann der Anlagering aber auch durch eine ringförmige Wulst gegeben sein, die im Abstand vom Einführkonus an einer Anlageschulter angeformt und auf den Randbereich der Durchführungsöffnung gerichtet ist.
Die Dichtlippen können einen unterschiedlichen Innendurchmesser aufweisen und mit Wellenabschnitten unterschiedlichen Durchmessers korrespondieren, wobei der Wellenabschnitt mit dem größeren Durchmesser antriebsseitig ausgebildet ist. Diese Ausbildung bewirkt, dass bei der Montage des Lagerkörpers an der Antriebswelle durch relatives Verschieben zueinander die antriebsseitige Dichtlippe nicht belastet wird und auch bei einem längeren Verschiebeweg nicht beschädigt oder gar zerstört werden kann. Überdies ist beim Aufschieben des Lagerkörpers auf die Antriebswelle infolge geringer Reibungskräfte der erforderliche Kraftaufwand erheblich reduziert. Ist die Dichtlippe mit dem kleineren Innendurchmesser im Bereich des Einführkonus an dessen antriebsfernen Ende ausgebildet, so wird diese infolge eines nur kurzen Verschiebeweges relativ zur Antriebswelle ebenfalls reduziert belastet, und die Gefahr einer Beschädigung derselben ist weitesgehend minimiert.
Der Lagerkörper kann als Gleitlagerbuchse ausgebildet sein und im wesentlichen über seine gesamte Länge an der Antriebswelle druckfrei anliegen. Die Dichtlippen werden bei dieser Ausbildung in den Lagerkörper gedrückt und liegen mit einem erhöhten Anpressdruck an der Antriebswelle an. Zwischen den Wellenabschnitten unterschiedlichen Durchmessers kann vorteilhaft eine angeschrägte Stufe zur Anlage an einer im Lagerkörper ausgebildeten ebensolchen Stufe ausgebildet sein. Dadurch ergeben sich ein begrenzter relativer Verschiebeweg und eine vorbestimmte Montageposition der Antriebswelle im Lagerkörper, wodurch die Montage des Lagerkörpers an der Durchführungsöffnung erleichtert wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: einen dichtenden Lagerkörper mit einem Scheibenwischerwellenabschnitt,
2: den Lagerkörper an einer Blechdurchführung und
3: eine zweite Ausführung eines Lagerkörpers, angeordnet an einer Blechdurchführung.
In den 1 und 2 ist ein Lagerkörper 1 aus elastischem Material, vorzugsweise Gummi, Shore-Härte A von 50, nach DIN 53505, mit einer in diesem aufgenommenen Wischerwelle 2 für einen nicht dargestellten Heckscheibenwischer an einem Kraftfahrzeug zur Anordnung an einer Durchführungsöffnung 3 im Karosserieblech 4 desselben dargestellt, wobei die Wischerwelle 2 abgesetzt ist. Der Wellenabschnitt I mit dem kleineren Durchmesser trägt den Scheibenwischer, und der Wellenabschnitt II mit dem größeren Durchmesser befindet sich innerhalb der Fahrzeugkarosserie 4 und ist mit einem ebenfalls nicht dargestellten Wischermotor verbunden. Der Lagerkörper 1 ist mit zwei im Abstand voneinander angeformten und radial zur Wischerwelle 2 weisenden Dichtlippen 5 und 6 unterschiedlichen Innendurchmessers zur dichtenden Anlage an dieser (2) versehen, wobei die Dichtlippen 5, 6 jeweils einen kleineren Innendurchmesser haben als der jeweilige Wellendurchmesser. Die Dichtlippe 5 mit dem kleineren Innendurchmesser liegt dabei am Wellenabschnitt I und die Dichtlippe II mit dem größeren Innendurchmesser am Wellenabschnitt II an. Zwischen der Innenfläche des Lagerkörpers 1 und der Wischerwelle 2 ist ein durch die Dichtlippen 5, 6 begrenzter Ringspalt S ausgebildet. Des Weiteren weist der Lagerkörper 1 auf der dem Wischermotor abgewandten Seite einen Einführkonus 7 und im Bereich zwischen den Dichtlippen 5, 6 eine an diesen angeschlossene, leicht konisch gestaltete ringförmige Anlageschulter 8 auf, die im radialen Abstand vom Einführkonus 7 einen Anlagering 9 ausbildet.
Zur Montage der Wischerwelle 2 in der Durchführungsöffnung 3 wird zunächst der Lagerkörper 1 auf die Wischerwelle 2 geschoben und in die in 1 gezeigte Position gebracht. Anschließend wird der Lagerkörper 1 gemeinsam mit der Wischerwelle 2 von der Innenseite der Fahrzeugkarosserie 4 aus mit dem Einführkonus 7 in die Durchführungsöffnung 3 gesteckt und bis zur dichtenden Anlage des Anlageringes 9 am Randbereich derselben (3) gedrückt, wobei der Lagerkörper 1 mit der Wischerwelle 2 zentriert und im Bereich seiner Anlage am inneren Rand der Durchführungsöffnung 3 und auch am Anlagering 9 elastisch deformiert wird und dadurch klemmfixiert dichtend anliegt.
Der in 3 gezeigte Lagerkörper 10 ist als Gleitlagerbuchse ausgebildet und liegt über seine gesamte Länge an einer abgesetzten Wischerwelle 11 an. Zur Aufnahme derselben (11) weist dieser (10) zwei Abschnitte III und IV unterschiedlichen Innendurchmessers auf, die durch eine angeschrägte Stufe 12 voneinander getrennt sind, die zur Anlage an einer ebensolchen, an der Wischerwelle 11 ausgebildeten Stufe 13 vorgesehen ist. Der Lagerkörper 10 weist ebenfalls einen Einführkonus 14 und einen Anlagering 15 auf, der jedoch im Unterschied zur vorbeschriebenen Ausführung an einer ringförmigen, konzentrisch ausgebildeten Wulst 16 an einer Anlageschulter 17 im radialen Abstand zum Einführkonus 14 angeformt ist. In 3 ist der Lagerkörper 10 in seiner Dichtungsposition an einer Durchführungsöffnung 18 für die Wischerwelle 11 dargestellt. In dieser ist der Einführkonus 14 im Bereich des inneren Randes der Durchführungsöffnung 18 elastisch deformiert, und der Anlagering 15 liegt, ebenfalls elastisch deformiert, an der Innenseite des Randbereiches der Durchführungsöffnung 18 an.
Zur Montage wird der Lagerkörper 10 auf die in durchgezogenen Linien dargestellte Wischerwelle 11 bis zur gegenseitigen Anlage der angeschrägten Stufen 12 und 13 in diesen eingeschoben (strichpunktierte Linien) und anschließend in der Durchführungsöffnung 18 positioniert. Dabei wird die Wischerwelle 11 mit dem Lagerkörper 10 in der Durchführungsöffnung 18 zentriert, und der Lagerkörper 10 wird durch Aufbringung einer Anpresskraft über die Stufen 12 und 13 bis zur elastischen Deformierung des Einführkonus 14 am inneren Rand der Durchführungsöffnung 18 und des Anlageringes 15 an der Innenseite deren (18) Randbereiches eingedrückt und somit dichtend klemmfixiert. Die Dichtlippen 19 und 20 werden dabei ebenfalls elastisch verformt und liegen elastisch aufgeweitet und in den Lagerkörper eingedrückt an der Wischerwelle 11 an.

1: Lagerkörper
2: Wischerwelle
3: Durchführungsöffnung
4: Karosserieblech
5: Dichtlippe
6: Dichtlippe
7: Einführkonus
8: Anlageschulter
9: Anlagering
10: Lagerkörper
11: Wischerwelle
12: Stufe
13: Stufe
14: Einführkonus
15: Anlagering
16: Wulst
17: Anlageschulter
18: Durchführungsöffnung
19: Dichtlippe
20: Dichtlippe
I: Wellenabschnitt
II: Wellenabschnitt
III: Abschnitt
IV: Abschnitt
S: Ringspalt

Claims

Dichtender Lagerkörper für eine Antriebswelle an einer Durchführungsöffnung für diese, mit wenigstens zwei radial zur Antriebswelle weisenden und in einem axialen Abstand zueinander angeordneten ringförmigen Dichtlippen zur dichtenden Anlage an der Antriebswelle, wobei auf jeder Seite der Durchführungsöffnung eine Dichtlippe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (1, 10) als Steckkörper mit einem auf der dem Antrieb für die Antriebswelle (2, 11) abgewandten Seite ausgebildeten Einführkonus (7, 14) ausgebildet ist, wobei die eine Dichtlippe (5, 19) im Bereich des Einführkonus (7, 14) angeformt ist, dass im radialen Abstand vom Einführkonus (7, 14) ein dichtender Anlagering (9, 15) für den Randbereich der Durchführungsöffnung (3, 18) ausgebildet ist, wobei in der Dichtungsposition der Einführkonus (7, 14) am inneren Rand der Durchführungsöffnung (3, 18) und der Anlagering (9, 15) am Randbereich derselben, jeweils elastisch verformt, anliegen.
Lagerkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagering (9) an einer an der Außenseite des Lagerkörpers (1) angeformten, leicht konisch gestalteten Anlageschulter (8) ausgebildet ist.
Lagerkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (5, 6; 19, 20) einen unterschiedlichen Innendurchmesser aufweisen und mit Wellenabschnitten (I, II) unterschiedlichen Durchmessers korrespondieren, wobei der Wellenabschnitt mit dem größeren Durchmesser (II) antriebesseitig ausgebildet ist.
Lagerkörper nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (10) als Gleitlagerbuchse ausgebildet ist und im wesentlichen über seine gesamte Länge an der Antriebswelle (II) anliegt.
Lagerkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Wellenabschnitten unterschiedlichen Durchmessers (I, II) eine abgeschrägte Stufe (13) zur Anlage an einer im Lagerkörper (10) ausgebildeten ebensolchen Stufe (12) ausgebildet ist.