DE10239178A1

DE10239178A1 - Scheibenwischvorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrades, insbesondere für eine Scheibenwischvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10239178A1
Application number: DE10239178A
Authority: DE
Inventors: Armin Stubner; Richard Hurst; Claus Fleischer; Johannes Moosmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2004-03-04
Also published as: CZ20031781A3; CZ298108B6; US20040035236A1; FR2843724A1; FR2843724B1; JP2004076937A

Abstract

Es ist eine Scheibenwischvorrichtung (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorgesehen, mit einem Antrieb (12) und einem Schneckengetriebe (14) mit einer Schnecke (16), wobei ein Schneckenrad (18) mit einer Verzahnung (24) vorgesehen ist, das einen Grundkörper (22) umfasst, auf den die Verzahnung (24) aufgespritzt ist. DOLLAR A Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Scheibenwischvorrichtung (10) gezeigt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Scheibenwischvorrichtung mit einem Schneckenrad und ein Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrades nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Es sind schon zahlreiche Scheibenwischvorrichtungen bekannt, bei denen ein Antrieb vorgesehen ist, der ein Schneckengetriebe mit einer Schnecke und einem Schneckenrad antreibt. Bei derartigen Scheibenwischvorrichtungen ist das Schneckenrad normalerweise aus Kunststoff ausgebildet und auf eine Abtriebswelle aufgespritzt. Schwund und Verzug begrenzen die Tolerierung hinsichtlich Maß und Formgenauigkeit, wodurch der Wirkungsgrad und der Verschleiß des Schneckenrades negativ beeinflusst werden. Gleichzeitig werden an das Schneckenrad sehr hohe Anforderungen bezüglich der Festigkeit und der Temperaturbeständigkeit gestellt, welche zwar durch Metallschneckenräder oder Schneckenräder aus Spezialwerkstoffen gelöst werden können, welche jedoch entweder sehr teuer sind oder ein hohes Gewicht verursachen.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass durch einen Grundkörper, auf dem die Verzahnung aufgespritzt ist, ein zweikomponentiges Zahnrad geschaffen wird, das eine hohe Toleranz-, Lage- und Formgenauigkeit aufweist und trotzdem ein geringes Gewicht bei niedrigen Kosten realisiert.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Grundkörper aus einem Metall, insbesondere aus Stahl ausgebildet ist. Durch den metallischen Grundkörper, der eine hohe Festigkeit aufweist, kann ein sehr widerstandsfähiges Zahnrad hergestellt werden und der Einsatz von hochfesten, temperaturbeständigen und kostenintensiven Materialien auf ein Minimum reduziert werden.
Ist die Verzahnung aus Kunststoff ausgebildet, so zeichnet sich das Schneckenrad durch niedriges Gewicht aus und verursacht darüber hinaus nur geringe Laufgeräusche.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Schneckenrad nur ein Segment umfasst. Dadurch kann Gewicht und Material eingespart werden, da nur der benötigte Bereich des Schneckenrades produziert werden muss. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Antrieb der Scheibenwischvorrichtung als reversierender Elektromotor ausgebildet ist.
Eine verbesserte Drehmomentenübertragung wird erzielt, wenn der Grundkörper Elemente aufweist, die in die Zähne der Verzahnung eingreifen können.
Weiterhin ist vorteilhaft, wenn der Grundkörper form- und/oder kraftschlüssig mit einer Abtriebswelle verbunden ist.
Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass die Fertigungstoleranzen des Grundkörpers durch das Aufspritzen der Verzahnung kompensiert werden können.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, dass die Kontaktfläche zwischen der aufgespritzten Verzahnung und dem Grundkörper einen größeren Abstand zur Drehachse des Schneckenrades hat, als bei konventionellen Schneckenrädern. Daraus ergeben sich bei gleichen Abmessungen geringere Spannungen in den Kontaktflächen zwischen Grundkörper und aufgespritzter Verzahnung.
Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung in einem Querschnitt,
2 das Schneckenrad einer erfindungsgemäßen Scheibenwischvorrichtung in einer schematischen Darstellung und
3 das Schneckenrad aus 2 im Schnitt,
4 eine Variation eines erfindungsgemäßen Schneckenrades und
5 eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine erfindungsgemäße Scheibenwischvorrichtung 10 in einem Querschnitt.
Die Scheibenwischvorrichtung 10 umfasst einen Antrieb 12 der ein Schneckengetriebe 14 mit einer Schnecke 16 und einem Schneckenrad 18 antreibt. Das Schneckenrad 18 ist mit einer. Abtriebswelle 20 verbunden, die typischerweise vom aus Kunststoff gespritzten Schneckenrad umspritzt ist. Das Schneckenrad 18 besteht im Wesentlichen aus einem Grundkörper 22, der um die Abtriebswelle 20 gespritzt wurde und aus Metall, beispielsweise Stahl, besteht. Um den Grundkörper 22 ist die Verzahnung 24 aus einem hochfesten und temperaturbeständigen Kunststoff aufgespritzt. Der Radius R des Grundkörpers 22 ist hierbei wesentlich größer als die Dicke D der Verzahnung 24. In 2 ist das Schneckenrad 18 nochmals im Detail gezeigt. Im Zentrum des Schneckenrades 18 befindet sich die Abtriebswelle 20, die mit dem Grundkörper 22 verbunden ist. Um den Grundkörper 22 ist die Verzahnung 24 aus Kunststoff aufgespritzt.
In 3 ist ein Schnitt durch das Schneckenrad 18 aus 2 gezeigt. Die Abtriebswelle 20 ist im Zentrum des Grundkörpers 22 des Schneckenrades 20 angeordnet. Auf den Grundkörper ist die Verzahnung 24 aufgespritzt. Die Abtriebswelle 20 besteht, wie der Grundkörper 22, aus einem Metall, beispielsweise Stahl, Aluminium oder Zink und weist hohe Festigkeit auf. Die Verzahnung 24 besteht aus einem hochfesten temperaturbeständigen Kunststoff.
In 4 ist eine Variation des Schneckenrades aus 2 gezeigt. Der Grundkörper 22 ist hier nicht mehr kreissymmetrisch, sondern umfasst lediglich einen Kreisring 26, der die Abtriebswelle 20 umfasst und an den ein Segment 28 angeformt ist. Natürlich kann der Kreisring 26 auch einstöckig mit dem Segment 28 ausgebildet sein, auf welches die Verzahnung 24 aufgespritzt ist. Die Verzahnung 24 umfasst hier lediglich den Segmentabschnitt, der durch das Segment 28 vorgegeben ist. Auf diese Weise ergibt sich ein Teilkreiszahnrad, das jedoch bei einer pendelnden Bewegung der Abtriebswelle 20, wie dies beispielsweise bei einem reversierenden Elektromotor der Fall ist, ausreichend ist.
Die Abtriebswelle 20 kann zur Verbesserung der Verbindung zwischen ihr und dem Grundkörper 22 auch mit einem Vielkant, beispielsweise Vierkant, Sechskant oder Rändel versehen sein, so dass sich beim Fügen oder Aufspritzen des Grundkörpers 22 auf die Abtriebswelle 20 nicht nur ein Kraftschluss, sondern auch ein Formschluss ergibt. Auf diese Weise können noch höhere Drehmomente auf die Abtriebswelle 20 übertragen werden.
In 5 ist eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Schneckenrades gezeigt.
Die Verzahnung 24 ist im Wesentlichen durch einen kreisringförmigen Körper gebildet, der von Zähnen 30 an seiner Außenseite begrenzt ist. Der Grundkörper 22 kann hier beispielsweise noch ein oder mehrere Elemente 32 aufweisen die in die Verzahnung 24 und/oder in einen oder mehrere Zähne 30 eingreifen um die Drehmomentenübertragung zwischen Grundkörper 22 und Verzahnung 24 zu erhöhen.
In einem ersten Schritt 40 wird die Abtriebswelle 20 in eine Gussform eingelegt und mit Metall umspritzt, so dass der Grundkörper 22 entsteht. Der auf diese Weise entstandene Grundkörper wird in einem zweiten Schritt 42 in eine weitere Spritzgussform eingelegt und ausgerichtet. In einem dritten Schritt 44 wird auf den Grundkörper 22 die Verzahnung 24 aufgespritzt.

Claims

Scheibenwischvorrichtung (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Antrieb (12) und einem Schneckengetriebe (14) mit einer Schnecke (16), dadurch gekennzeichnet, dass ein Schneckenrad (18) mit einer Verzahnung (24) vorgesehen ist, das einen Grundkörper (22) umfasst, auf den die Verzahnung (24) aufgespritzt ist.
Scheibenwischvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (22) aus einem Metall, insbesondere aus Stahl ausgebildet ist.
Scheibenwischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (24) aus Kunststoff ausgebildet ist.
Scheibenwischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (18) nur ein Segment (26) umfasst.
Scheibenwischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (24) Zähne (30) aufweist und der Grundkörper (22) Elemente (32) aufweist, die in mindestens einen Zahn (30) eingreifen.
Scheibenwischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (22) form- und/oder kraftschlüssig mit einer Abtriebswelle (20) verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung eines Schneckenrades (18), insbesondere für eine Scheibenwischvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Grundkörper (22) und einer Verzahnung (24) gekennzeichnet durch folgende Schritte: herstellen des Grundkörpers, (40) – einlegen des Grundkörpers (42) in eine Spritzform, – aufspritzen der Verzahnung (44)
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (22) vor dem aufspritzen der Verzahnung (24) mit einer Abtriebswelle (20) versehen wird.