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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wischervorrichtung für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Wischervorrichtung, mit einem Gestänge, welches dazu vorgesehen ist die Bewegung eines Antriebsmotors auf eine Wischerwelle zu übertragen, wobei das Gestänge zumindest ein Gelenk aufweist, welches dazu vorgesehen ist Teile des Gestänges, insbesondere eine Koppelstange und eine Schwinge, drehbar miteinander zu verbinden, und wobei das Gelenk einen Gelenkzapfen und eine Gelenkschale aufweist.
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Stand der Technik
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2006 060 631 A1 offenbart ein Kugelgelenk für eine Wischervorrichtung, bestehend aus einem Kugelgelenkzapfen und einer Kugelschale.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Wischervorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Gelenkschale ein erstes Gelenkschalenteil und ein zweites Gelenkschalenteil aufweist. Dadurch werden die Montage- und Funktionseigenschaften verbessert.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Wischervorrichtung nach dem Hauptanspruch möglich. So weist das erste Gelenkschalenteil eine Ausnehmung zur zumindest teilweisen Aufnahme des zweiten Gelenkschalenteils auf, wodurch eine gute Verbindung zwischen dem ersten Gelenkschalenteil und dem zweiten Gelenkschalenteil ermöglicht wird.
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Vorteilhaft ist es, wenn das erste Gelenkschalenteil und das zweite Gelenkschalenteil über zumindest ein Gewinde miteinander verbunden sind, wodurch bei einer Montage eine schnelle Verbindung zwischen dem ersten Gelenkschalenteil und dem zweiten Gelenkschalenteil hergestellt werden kann.
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Besonders Vorteilhaft ist es, wenn das erste Gelenkschalenteil, insbesondere in der Ausnehmung zur zumindest teilweisen Aufnehme des zweiten Gelenkschalenteils, ein Innengewinde und das zweite Gelenkschalenteil ein Außengewinde aufweisen, wodurch eine besonders gute Verbindung zwischen dem ersten Gelenkschalenteil und dem zweiten Gelenkschalenteil ermöglicht wird.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn das zweite Gelenkschalenteil ein vielkantiges, insbesondere sechskantiges, Profil, vorzugsweise ein Profil für einen Schraubenschlüssel, aufweist, wodurch die Montage vereinfacht wird.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das zweite Gelenkschalenteil Ausnehmungen für einen Zweilochschlüssel aufweist, wodurch ebenfalls die Montage vereinfacht wird.
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Von Vorteil ist es auch, wenn das erste Gelenkschalenteil und/oder das zweite Gelenkschalenteil zumindest eine, vorzugsweise widerhakenartige, Erhebungen und/oder Ausnehmung, aufweisen, welche dazu vorgesehen sind ein Lösen einer Verbindung zwischen dem ersten Gelenkschalenteil und dem zweiten Gelenkschalenteil zu vermeiden, wodurch eine besonders zuverlässige und stabile Verbindung zwischen dem ersten Gelenkschalenteil und dem zweiten Gelenkschalenteil ermöglicht wird.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Wischervorrichtung, insbesondere einer Wischervorrichtung nach der Vorhergehenden Beschreibung. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Gelenkschale aus einem ersten Gelenkschalenteil und einem zweiten Gelenkschalenteil montiert wird. Dadurch wird eine einfachere und schnellere Montage ermöglicht.
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Vorteilhaft ist es, wenn folgende Verfahrensschritte erfolgen
- - Anbringen des zweiten Gelenkschalenteils an den Gelenkzapfen,
- - Anbringen des Gelenkzapfens an zumindest ein Teil des Gestänges, insbesondere an die Schwinge, und
- - Anbringen des ersten Gelenkschalenteils an den Gelenkzapfen, vorzugsweise durch Verbinden mit dem zweiten Gelenkschalenteil.
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Dadurch wird eine besonders einfache und schnelle Montage ermöglicht.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
- 1 eine Wischervorrichtung gemäß dem Stand der Technik,
- 2 einen Querschnitt eines Gelenk für eine Wischervorrichtung gemäß dem Stand der Technik,
- 3 einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels eines Gelenks für eine erfindungsgemäße Wischervorrichtung,
- 4 einen Querschnitt eines ersten Gelenkschalenteils und eines zweiten Gelenkschalenteils gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 3,
- 5 eine perspektivische Darstellung des zweiten Gelenkschalenteils gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 3,
- 6 eine perspektivische Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels eines zweiten Gelenkschalenteils,
- 7 einen Querschnitt des alternativen Ausführungsbeispiels des zweiten Gelenkschalenteils aus 6,
- 8 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines zweiten Gelenkschalenteils (oben) sowie eine Draufsicht dieses weiteren Ausführungsbeispiels des zweiten Gelenkschalenteils (unten),
- 9 einen Querschnitt eines (zum weiteren Ausführungsbeispiel des zweiten Gelenkschalenteils aus 8 korrespondierenden) weiteren Ausführungsbeispiels eines ersten Gelenkschalenteils (oben) sowie eine Untersicht dieses weiteren Ausführungsbeispiels des ersten Gelenkschalenteils (unten),
- 10 einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels eines in einer Wischervorrichtung gemäß 1 montierten Gelenks, und
- 11 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines in einer Wischervorrichtung gemäß 1 montierten Gelenks.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist eine Wischervorrichtung 10, im vorliegenden Fall eine Scheibenwischervorrichtung 12, gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Die dargestellte Wischervorrichtung 10 findet vorteilhaft Verwendung in einem Fahrzeug als Frontscheibenwischervorrichtung, wobei im Rahmen der Erfindung grundsätzlich auch ein Einsatz als Heckscheibenwischervorrichtung in Betracht kommt. Die Wischervorrichtung 10 umfasst einen elektrischen Antriebsmotor 14, insbesondere einen permanenterregten Gleichstrommotor 16, der in einem Motorgehäuse 18 einen andeutungsweise dargestellten, rotierend gelagerten Anker 20 aufweist, dessen Motorachse mit 22 bezeichnet ist. Die Antriebsbewegung des Ankers 20 wird über ein Getriebe 24, das sich bevorzugt das Gehäuse 18 mit dem Antriebsmotor 14 teilt, auf eine Antriebswelle 26 übertragen, deren Rotationsachse mit 28 gekennzeichnet ist. Die Antriebswelle 26 ist über einen Lenker 30 drehbeweglich mit einem Gestänge 32 gekoppelt, und zwar mittels eines Gelenks 34. Bei einer Rotationsbewegung der Antriebswelle 26 um die Rotationsachse 28 wird auch in entsprechender Weise der Lenker 30 in eine Drehbewegung versetzt. Diese Drehbewegung wird über das Gelenk 34 auf das Gestänge 32 übertragen.
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Bestandteil des Gestänges 32 ist eine Koppelstange 36, die von dem Gelenk 34 verzweigt und auf der dem Gelenk 34 gegenüberliegenden Stirnseite über ein weiteres Gelenk 38, im vorliegenden Fall über ein Kugelgelenk 40, mit einer Schwinge 42 drehbeweglich gekoppelt ist. Diese Schwinge 42 ist auf ihrer dem weiteren Gelenk 38, bzw. dem Kugelgelenk 40, abgewandten Seite drehbeweglich mit einer Wischerwelle 44 verbunden, deren Wischerachse mit 46 bezeichnet ist. Die Wischerwelle 44 ist Träger eines Wischerarmes 48. Somit wird die Antriebsbewegung des elektrischen Antriebsmotors 14 über die Antriebswelle 26, den Lenker 30, die Koppelstange 36, die Schwinge 42 und die Wischerwelle 44 auf den Wischerarm 48 übertragen. Die Koppelstange 36 und die Schwinge 42 sind dabei Teile des Gestänges 32.
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Die gesamte Wischervorrichtung 10 ist von einem Rahmen 50 getragen, der über ein Lagergehäuse 52, welches gleichzeitig die Wischerwelle 44 drehbar aufnimmt, fest mit einer Karosserie eines Fahrzeugs verbunden werden kann.
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Die Rotationsachse 28 der Antriebswelle 26 und die Wischerachse 46 stehen schiefwinklig zueinander. Diese nicht-parallele Anordnung der Achsen wird über das weitere Gelenk 38, bzw. das Kugelgelenk 40, kompensiert, welches zwischen der Koppelstange 36 und der Schwinge 42 im Gestänge 32 angeordnet ist. Das weitere Gelenk 38 umfasst eine Gelenkschale 54, die in dem gezeigten Fall mit der Koppelstange 36 verbunden ist, sowie einen Gelenkzapfen 56, der mit der Schwinge 42 verbunden ist. Gegebenenfalls ist auch das Gelenk 34 als Kugelgelenk ausgeführt, über das die Drehbewegung des Lenkers 30 auf das Gestänge 32 übertragen wird. Das Gelenk 34 kann dabei auch als Teil des Gestänges 32 aufgefasst werden.
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In 2 ist ein Querschnitt des Gelenks 38 der Wischervorrichtung 10 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Das Gelenk 38 weist einen Gelenkzapfen 56 und eine Gelenkschale 54 auf. Die Gelenkschale 54 ist auf den Gelenkzapfen 56 aufgesetzt. Des Weiteren ist eine Dichtung 58 an der Gelenkschale 54 angeordnet, welche an der Mantelfläche des Gelenkzapfens 56 anliegt. Die Gelenkschale 54 muss dabei unter hohem, maschinellen Krafteinfluss auf den Gelenkzapfen 56 aufgepresst werden.
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In 3 ist nun ein Querschnitt eines Ausführungsbeispiels eines Gelenks 100, im vorliegenden Fall eines Kugelgelenks 102, für eine erfindungsgemäße Wischervorrichtung 10 gezeigt. Das Gelenk 100 kann anstelle des Gelenks 34 zum Verbinden des Lenkers 30 mit der Koppelstange 36 oder anstelle des weiteren Gelenks 38 zum Verbinden der Koppelstange 36 mit der Schwinge 42 eingesetzt werden. Bevorzugt wird das Gelenk 100 jedoch anstelle des weiteren Gelenks 38 eingesetzt, durch welches die Koppelstange 38 und die Schwinge 42 miteinander verbunden werden.
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Das Gelenk 100 weist ebenfalls eine Gelenkschale 104 und einen Gelenkzapfen 106 auf. Das Gelenk 100 zeichnet sich allerdings nun dadurch aus, dass seine Gelenkschale 104 ein erstes Gelenkschalenteil 108 und ein zweites Gelenkschalenteil 110 aufweist. Dadurch werden die Montage- und Funktionseigenschaften verbessert.
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Insbesondere muss die Gelenkschale 104 nicht mehr unter hohem, maschinellen Krafteinfluss auf den Gelenkzapfen 106 aufgepresst werden. So wird eine einfachere und schnellere Handmontage der Gelenkschale 104 ermöglicht. Darüber hinaus kann die Gelenkschale 104 so ausgestaltet werden, dass sie den Gelenkzapfen 106 besser umhüllt, wodurch die Kontaktfläche zwischen dem Gelenkzapfen 106 und der Gelenkschale 104 erhöht wird. Dies wiederum ermöglicht eine stabilere Ausgestaltung des Gelenks 100. So kann auch die Bewegung des Antriebsmotors 14 auf die Wischerwelle 44 unter höherer Belastung erfolgen. Zudem kann entsprechend weniger Staub und Wasser zwischen die Gelenkschale 104 und den Gelenkzapfen 106 eindringen, wodurch die Dichtheit und der Korrosionsschutz des Gelenks 100 verbessert werden.
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In 4 ist ein Querschnitt des ersten Gelenkschalenteils 108 und des zweiten Gelenkschalenteils 110 gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 3 dargestellt. Das erste Gelenkschalenteil 108 weist eine Ausnehmung 112 zur zumindest teilweisen Aufnahme des zweiten Gelenkschalenteils 110 auf, wodurch eine stabile Verbindung des ersten Gelenkschalenteils 108 mit dem zweiten Gelenkschalenteil 110 ermöglicht wird.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 3 sind das erste Gelenkschalenteil 108 und das zweite Gelenkschalenteil 110 über zumindest ein Gewinde 114 miteinander verbunden, wodurch bei einer Montage eine schnelle Verbindung zwischen dem ersten Gelenkschalenteil 108 und dem zweiten Gelenkschalenteil 110 hergestellt werden kann.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist das erste Gelenkschalenteil 108, im vorliegenden Fall in der Ausnehmung 112 zur zumindest teilweisen Aufnehme des zweiten Gelenkschalenteils 110, ein Innengewinde 116 und das zweite Gelenkschalenteil 110 ein Außengewinde 118 auf (siehe 4). Dadurch kann eine besonders stabile und schnell montierbare Verbindung zwischen dem ersten Gelenkschalenteil 108 und dem zweiten Gelenkschalenteil 110 hergestellt werden. Entsprechend stellt die Verbindung zwischen dem ersten Gelenkschalenteil 108 und dem zweiten Gelenkschalenteil 110 eine Schraubverbindung dar.
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In 5 ist eine perspektivische Darstellung des zweiten Gelenkschalenteils 110 gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 3 dargestellt. Das zweite Gelenkschalenteil 110 weist ein vielkantiges, im vorliegenden Fall ein sechskantiges, Profil 120 auf, wodurch die Montage vereinfacht wird. In dem gezeigten Fall ist das Profil 120 für einen Schraubenschlüssel vorgesehen, mit welchem ein Drehmoment, zum Festziehen dieser Schraubverbindung, auf das zweite Gelenkschalenteil 110 ausgeübt werden kann.
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In 6 ist eine perspektivische Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels eines zweiten Gelenkschalenteils 110 dargestellt. Entsprechend ist auch in 7 ein Querschnitt des alternativen Ausführungsbeispiels des zweiten Gelenkschalenteils 110 aus 6 gezeigt. Das zweite Gelenkschalenteil 110 weist Ausnehmungen 122 für einen Zweilochschlüssel 124 auf, wodurch die Montage ebenfalls vereinfacht wird.
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In 8 ist ein Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines zweiten Gelenkschalenteils 110 (oben) sowie eine Draufsicht dieses weiteren Ausführungsbeispiels des zweiten Gelenkschalenteils 110 (unten) dargestellt. Das zweite Gelenkschalenteil 110 weist Erhebungen 126 auf, welche dazu vorgesehen sind ein Lösen der Verbindung zwischen dem ersten Gelenkschalenteil 108 und dem zweiten Gelenkschalenteil 110 zu vermeiden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind diese Erhebungen, im vorliegenden Fall in lateraler Richtung, bzw. radial nach außen, widerhakenartig ausgebildet. Sie sind an dem Innengewinde 116 des ersten Gelenkschalenteils 108 ausgebildet und sind so ausgerichtet, dass sie einem Herausdrehen des zweiten Gelenkschalenteils 110 aus dem ersten Gelenkschalenteil 108 entgegenwirken. So wird eine besonders zuverlässige und stabile Verbindung zwischen dem ersten Gelenkschalenteil 108 und dem zweiten Gelenkschalenteil 110 ermöglicht.
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In 9 ist ein Querschnitt eines (zum weiteren Ausführungsbeispiel des zweiten Gelenkschalenteils 110 aus 8 korrespondierenden) weiteren Ausführungsbeispiels eines ersten Gelenkschalenteils 108 (oben) sowie eine Untersicht dieses weiteren Ausführungsbeispiels des ersten Gelenkschalenteils 108 (unten) dargestellt. Das erste Gelenkschalenteil 108 weist Ausnehmungen 128 auf, welche dazu vorgesehen sind ein Lösen einer Verbindung zwischen dem ersten Gelenkschalenteil 108 und dem zweiten Gelenkschalenteil 110 zu vermeiden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind diese Ausnehmungen 128, im vorliegenden Fall in lateraler Richtung, bzw. radial nach außen, widerhakenartig ausgebildet. Sie sind an dem Innengewinde 116 des ersten Gelenkschalenteils 108 ausgebildet und so ausgerichtet, dass sie einem Herausdrehen des zweiten Gelenkschalenteils 110 aus dem ersten Gelenkschalenteil 108 entgegenwirken. So wird ebenfalls eine besonders zuverlässige und stabile Verbindung zwischen dem ersten Gelenkschalenteil 108 und dem zweiten Gelenkschalenteil 110 ermöglicht.
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In Rahmen eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung weist das zweite Gelenkschalenteil 110 gemäß der 8 die Erhebungen 126 auf, während das erste Gelenkschalenteil gemäß der 9 die Ausnehmungen 128 aufweist. Die Ausnehmungen 128 sind dabei korrespondierend zu den Erhebungen 126 ausgebildet. So können die Erhebungen 126 am Ende eines Eindrehens des zweiten Gelenkschalenteils 110 in das erste Gelenkschalenteil 108 einrasten und so ein wieder Herausdrehen des zweiten Gelenkschalenteils 110 aus dem ersten Gelenkschalenteil 108 blockieren.
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Alternativ wäre es aber auch denkbar, dass lediglich eines der Gelenkschalenteile 108, 110, also entweder das erste Gelenkschalenteil 108 oder der zweite Gelenkschalenteil 110, die Erhebungen 126 oder die Ausnehmungen 128 aufweist.
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In 10 ist ein Querschnitt eines Ausführungsbeispiels eines in einer Wischervorrichtung 10 gemäß 1 montierten Gelenks 100 gezeigt. Das gezeigte Gelenk 100 weist - wie auch schon gemäß 3 erläutert - einen Gelenkzapfen 106 und eine Gelenkschale 104 auf, wobei die Gelenkschale 104 einen ersten Gelenkschalenteil 108 und einen zweiten Gelenkschalenteil 110 aufweist, die über ein Gewinde 114, bzw. ein Innengewinde 116 und ein Außengewinde 118 (vgl. 4), miteinander verbunden sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Gelenkschale 104, im vorliegenden Fall das erste Gelenkschalenteil 108, mit der Koppelstange 36 verbunden, während der Gelenkzapfen 106 mit der Schwinge 42 verbunden ist (vgl. 1).
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In dem Ausführungsbeispiel aus 10 ist nun an dem zweiten Gelenkschalenteil 110 eine Schutzabdeckung 130 ausgebildet. Die Schutzabdeckung 130 ist in dem gezeigten Fall derart ausgebildet, dass sie sich an den Gelenkzapfen 106 anschmiegt. So wird effizient vermieden, dass Staub oder Wasser in das Gelenk 100, bzw. zwischen den Gelenkzapfen 106 und die Gelenkschale 104, eindringen.
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In 11 ist ein Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines in einer Wischervorrichtung 10 gemäß 1 montierten Gelenks 100 gezeigt. Im Unterschied zu dem in 10 gezeigten Ausführungsbeispiel, ist die Schutzabdeckung 130 als eine, im vorliegenden Fall federartige, Membran 132 ausgebildet. Die Schutzabdeckung 130 presst sich gegenüberliegend des zweiten Gelenkschalenteils 110 an die Schwinge 42 an. Dadurch wird der gesamte Bereich zwischen der Schwinge 42 und dem zweiten Gelenkschalenteil 110 abgedeckt, wodurch noch effizienter vermieden wird, dass Staub oder Wasser in das Gelenk 100, bzw. zwischen den Gelenkzapfen 106 und die Gelenkschale 104, eindringen.
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In den in 10 und 11 gezeigten Ausführungsbeispielen, wurden das zweite Gelenkschalenteil 110 mit der jeweiligen Schutzabdeckung 130 in einem ZweiKomponenten-Spritzgussverfahren einstückig ausgebildet. Dadurch kann die Herstellung schnell und Kostengünstig erfolgen. Alternativ wäre es aber auch denkbar, dass in dem zweiten Gelenkschalenteil 110 eine Ausnehmung eingebracht ist, in welche die jeweilige Schutzabdeckung 130 in einem separaten Herstellungsschritt eingebracht werden kann.
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Die Gelenkschale 104 aus den Ausführungsbeispielen aus 10 und 11 wurde während der einer Herstellung montiert, indem des zweiten Gelenkschalenteil 108 an den Gelenkzapfen 106 angebracht, der Gelenkzapfen 106 dann an den Teil des Gestänges 32, im vorliegenden Fall an die Schwinge 42, angebracht und schließlich das erste Gelenkschalenteil 108 an den Gelenkzapfen 106, im vorliegenden Fall durch Verbinden mit dem zweiten Gelenkschalenteil 110, angebracht wurde. Die Gelenkschale 104 muss nicht mehr unter hohem, maschinellen Krafteinfluss auf den Gelenkzapfen 106 aufgepresst werden. So wird eine einfachere und schnellere Handmontage der Gelenkschale 104 ermöglicht. Entsprechend kann auch die Herstellung der gesamten Wischervorrichtung 10 schneller und einfacher erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006060631 A1 [0002]
