DE19519867A1 - Getriebeelement mit Kugelzapfen für in Fahrzeugen verwendete Antriebe, insbesondere für eine Scheibenwischvorrichtung - Google Patents
Getriebeelement mit Kugelzapfen für in Fahrzeugen verwendete Antriebe, insbesondere für eine ScheibenwischvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebeelement mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und geht dabei von
einem Getriebeelement der aus der DE-OS 43 22 297 bekannten
Art aus.
In der DE-OS 43 22 297 ist eine Antriebskurbel einer
Scheibenwischeranlage beschrieben, die einen durch Tiefziehen
aus Blech hergestellten Kurbelhebel mit einem Rückenteil
aufweist, wobei von dem Rückenteil ausgehend ein umlaufender
Rand herumgezogen ist. An einem Ende des Kurbelhebels be
findet sich im Rückenteil eine Öffnung, deren Rand zur
Bildung eines Innenkonus für die Befestigung auf einem
konischen Wellenende nach derselben Seite herumgezogen ist,
wie der Rand des Kurbelhebels. Am anderen Ende des Kurbel
hebels befindet sich im Rückenteil eine weitere Öffnung,
deren Rand ebenfalls nach der gleichen Seite herumgezogen
ist, wie der umlaufende Rand des Kurbelhebels. In diese
zweite Öffnung mit dem herumgezogenen Rand ist der Schaft
eines massiven, einteiligen Kugelzapfens eingesetzt und am
freien Ende des herumgezogenen Randes vernietet oder
verstemmt.
Bei diesem Kurbelhebel ist bereits in vorteilhafter Weise ein
relativ geringer Materialeinsatz und damit ein relativ
geringes Gewicht bei guter mechanischer Festigkeit
verwirklicht, jedoch ist der verwendete massive Kugelzapfen
noch verhältnismäßig schwer und auch teuer.
Aus der DE-OS 27 07 528 ist ein Wischarm einer
Scheibenwischvorrichtung bekannt, der ein Druckguß-
Befestigungsteil aufweist. An das Befestigungsteil ist
einstückig ein seitlich abstehender Hebel angeformt, der
einen Kugelzapfen zur gelenkigen Verbindung mit einer an
einer Getriebestange befindlichen Kugelschale trägt. Der
Kugelzapfen selbst wird von einem massiven Metallschaft
gebildet, der einstückig mit dem Hebel bzw. mit dem gesamten
Befestigungsteil geformt ist und auf den ein mit einer
axialen Durchgangsöffnung versehener Kugelkopf aus Kunststoff
aufgerastet ist. Der Kugelkopf besitzt an seiner
hebelabgewandten Seite zwei gegenüberliegend angeordnete, aus
dem Kugelteil freigeschnittene federnde Rastlappen, die mit
einem einwärts gerichteten Vorsprung in eine Ringnut am
freien Ende des Metallschaftes eingreifen.
Trotz der Verwendung eines Kugelkopfs aus Kunststoff ist
dieses Getriebeteil einer Scheibenwischvorrichtung wegen
seiner massiven Metallausführung relativ schwer und erfordert
noch zu hohen Materialeinsatz. Da die freigeschnittenen
Rastlappen des Kugelkopfes bis in den mit der Kugelschale
zusammenwirkenden Teil des Kugelkopfes hineinreichen, erfolgt
eine Materialschwächung und eine Verringerung der
mechanischen Stabilität des Kugelkopfes. Dadurch können bei
Einleitung mechanischer Kräfte Bereiche des Kugelkopfes
teilweise elastisch ausweichen und es besteht die Gefahr, daß
die Kugelschale ihren Sitz auf dem Kugelkopf verlassen kann,
wodurch die Funktion in der gesamten Vorrichtung gestört ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Getriebeelement der
eingangs beschrieben Art so weiterzubilden, daß es leichter
und billiger wird und dabei trotzdem seine Funktionsfähigkeit
gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Getriebeelement
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung enthält die Grundidee die kostengünstige,
material- und gewichtssparende Blechbauweise auch auf den
Kugelzapfen oder zumindest einen Teil davon auszudehnen.
Dadurch daß nun der Hals bzw. der Schaft des Kugelzapfens
hohl und aus relativ dünnem Blech ausgeführt ist, wird eine
vorteilhafte Material- und Gewichtseinsparung erzielt. Da der
Grundkörper mit integriertem Hals bzw. Schaft für den
Kugelzapfen nunmehr als einstückiges Bauelement gefertigt
ist, verfügt es auch über die erforderliche Festigkeit bzw.
Steifigkeit. Das wird insbesondere durch die direkte
materialschlüssige Verbindung des Halses mit dem Grundkörper
und durch dessen hohle geometrische Gestalt bewirkt. Die
mechanische Stabilität bzw. Steifigkeit des Halses bzw.
Schaftes selbst wird noch durch eine vorteilhafte
Ausgestaltung weiter verbessert, wonach der Hals eine
rotationssymmetrische, insbesondere zylindrische Form
aufweist.
Die Einstückigkeit des aus Blech bestehenden Grundkörpers des
erfindungsgemäßen Getriebeteiles einschließlich des Halses
ermöglicht außerdem eine kostengünstige Herstellung dieses
Grundkörpers durch Anwendung der Blechtiefziehtechnologie.
Vorteilhaft an der Erfindung ist weiterhin, daß der
kostengünstig und material- bzw. gewichtssparend gefertigte
Grundkörper mit einem Kugelkopf, insbesondere aus Kunststoff,
zu einem Getriebeelement mit einem Kugelzapfen komplettierbar
ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine Verwendung eines
Kugelkopfes aus Kunststoff beschränkt, in bestimmten
Einsatz fällen eines solchen Getriebeelementes kann es auch
von Vorteil sein, wenn ein Kugelkopf aus Sintermetall auf dem
Schaft befestigt ist. Die Auswahl ist abhängig von den zu
erwartenden mechanischen Belastung, bzw. von den erforderlich
Gleitreibungspartnern, welche ein Kugelgelenk bilden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen enthalten.
Je nach Verwendungszweck des Getriebeelementes kann es
vorteilhaft sein, den Kugelkopf als separates Bauteil zu
fertigen und in spezieller Weise, beispielsweise durch
auswärts gerichtete Materialverformung des Schaftes oder
mittels Rastmitteln am Kugelkopf oder mittels eines zu
verstemmenden bzw. vernietenden axialen Zapfens, auf dem
Schaft zu befestigen. Ebenso sieht eine vorteilhafte
Ausgestaltung vor, den Kugelkopf durch Angießen oder
Anspritzen auf dem Schaft aufzuformen und somit gleichzeitig
auf den Schaft zu befestigen.
Der Kugelkopf kann auch als Doppelkugelkopf ausgebildet sein
und zwei axial hintereinander liegende Kugelabschnitte
aufweisen. Das ist dann Vorteil, wenn auf einer gleichen
Schwenkachse zwei Kugelgelenke gleichzeitig angeordnet sein
müssen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten
der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen
näher beschrieben. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Scheibenwischeranlage für eine
Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges,
Fig. 2 eine Motorkurbel einer Scheibenwischeranlage,
Fig. 3 eine Draufsicht der Motorkurbel von Fig. 2,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines Kugelzapfens mit
einfachem Kugelkopf,
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines Kugelzapfens analog
Fig. 4 mit Doppelkugelkopf,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kugelzapfens
mit einfachem Kugelkopf,
Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel eines Kugelzapfens anlog
Fig. 6 mit Doppelkugelkopf,
Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kugelzapfens
mit einem verrasteten einfachen Kugelzapfens,
Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel eines Kugelzapfens analog
Fig. 8 mit verrastetem Doppelkugelkopf,
Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kugelzapfens
mit einem einfachen Kugelkopf und
Fig. 11 ein Ausführungsbeispiel eines Kugelzapfens analog
Fig. 10 mit Doppelkugelkopf.
Die in Fig. 1 dargestellte Scheibenwischeranlage für die
Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges ist auf einem
profilierten Tragrahmen 1 aufgebaut, welcher an der
Karosserie des Fahrzeuges zu befestigen ist. Etwa mittig auf
dem länglichen Tragrahmen 1 ist eine Antriebseinheit 2,
bestehend aus einem Elektromotor und einem unmittelbar mit
diesem verbundenen Getriebe befestigt, deren Abtriebswelle 3
einen Durchbruch in dem Tragrahmen 1 durchgreift. Auf der
Abtriebswelle 3 ist drehfest eine Motorkurbel 4 befestigt.
Diese Motorkurbel 4 ist ein erfindungsgemäßes Antriebselement
und wird später noch genauer beschrieben.
An den beiden gegenüberliegenden Enden des länglichen
Tragrahmens 1 ist jeweils ein Wischlager 5 befestigt, welches
eine Wischerwelle 6 drehbar aufnimmt. Auf den in Fig. 1
jeweils obenliegenden Enden der Wischerwellen 6 ist jeweils
ein Wischarm in bekannter Weise drehfest zu befestigen. An
den jeweils gegenüberliegenden Enden der Wischerwellen 6 ist
jeweils eine Lagerkurbel 7 drehfest angebracht. Auch diese
Lagerkurbeln 7 können als erfindungsgemäße Getriebeelemente
ausgebildet sein.
Die Motorkurbel 4 ist über jeweils eine Gelenkstange 8 mit
den beiden Lagerkurbeln 7 der Wischlager 5 verbunden, um
ausgehend von der umlaufenden Drehbewegung der Motorkurbel 4
die Wischerwellen 6 in eine pendelnde Drehbewegung zu
versetzen, die wiederum auf die nicht dargestellten Wischarme
der Scheibenwischeranlage übertragen wird. Die Verbindungen
zwischen den Lagerkurbeln 7 und der jeweils zugehörigen
Gelenkstange 8 sind als Kugelgelenk 9 ausgebildet, und die
Verbindung zwischen der Motorkurbel 4 und den beiden
Gelenkstangen 8 ist als doppeltes Kugelgelenk 10 ausgebildet.
Dabei befinden sich die Kugelzapfen an der Motorkurbel 4 bzw.
den Lagerkurbeln 7 und die zugehörigen Lagerschalen jeweils
an gegenüberliegenden Enden einer Gelenkstange 8. Nähere
Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand der Fig.
2 bis 11 beschrieben.
Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Motorkurbel 4 mit einem
Kugelzapfen 11 besteht aus einem Grundkörper 12 und einem
Kugelkopf 13. Der Grundkörper 12 ist durch Tiefziehen aus
Blech gefertigt. Wenn dabei als Ausgangsmaterial für die
Fertigung des Grundkörpers verzinktes Stahlblech verwendet
wird, hat das den Vorteil, daß auf nachträgliche, aufwendige
Korrosionsschutzmaßnahmen verzichtet werden kann. Der
Grundkörper 12 wird im wesentlichen von einer Wand 14
gebildet, welche gewissermaßen der Rückenteil des
Grundkörpers 12 ist. Die Wand 14 besitzt einen umlaufenden
Rand 15, der, in Fig. 2 betrachtet, umlaufend etwa senkrecht
nach unten herumgezogen ist. Am linken Ende des Grundkörpers
12 ist in der Wand 14 eine durchgehende Öffnung 16 zu
erkennen, deren Rand 17 ebenfalls nach unten herumgezogen
ist. Dieser Rand 17 ist konisch aufgeweitet und dient dazu,
die Motorkurbel 4 drehfest auf dem konischen Ende der
Abtriebswelle 3 der Antriebseinheit 2 zu befestigen (Fig. 1).
Am rechten Ende der Motorkurbel 4 ist zu erkennen, daß ein
hohlzylinderischer Hals etwa rechtwinklig nach oben von der
Wand 14 absteht. Dieser Hals ist einstückig mit dem
Grundkörper 12 durch Tiefziehen gefertigt und er dient
gleichzeitig als Schaft 18 für den Kugelzapfen 11. Der
Kugelzapfen 11 ist dadurch gebildet, daß der Kugelkopf 13 auf
dem Schaft 18 befestigt ist.
Verschiedene Ausführungsbeispiele von Kugelzapfen 11 sind
nachfolgend näher beschrieben, wobei in den zugehörigen
Fig. 4 bis 11 jeweils das rechte Ende des Kurbelhebels 4
mit dem Kugelzapfen 11 in vergrößerter Schnittdarstellung
gezeichnet ist. Allen diesen Ausführungsbeispielen gemeinsam
ist, daß der Schaft 18 im Vergleich mit der Wand 14 des
Grundkörpers 12 eine dünnere Wandstärke besitzt als die Wand
14. Dieses ist bedingt durch die erforderliche Streckung des
Materials beim Tiefziehen. Fig. 4 zeigt einen einfachen
Kugelzapfen 11. Von der Wand 14 des Grundkörpers 12 erstreckt
sich der hohlzylindrische Hals, der in diesem Fall insgesamt
gleichzeitig den Schaft 18 für den Kugelzapfen 11 darstellt,
einstückig nach oben. Ein einfacher, separat als
Kunststoffbauteil gefertigter Kugelkopf 13 besitzt eine
zentrische axiale Durchgangsöffnung 20. Der Kugelkopf 13 ist
so auf dem Schaft 18 angeordnet, daß die Durchgangsöffnung 20
des Kugelkopfes 13 den Schaft 18 in sich aufnimmt. Außerdem
besitzt der Kugelkopf an seiner der Wand 14 zugewandten Seite
einen umlaufenden, axial abstehenden Kragen 21, mit welchem
sich der Kugelkopf 13 auf der Wand 14 abstützt. Der am freien
Ende des Schaftes 18 befindliche Rand 22 ist durch Bördeln
oder Nieten nach radial auswärts verformt und greift in eine
entsprechende Erweiterung, beispielsweise in Form einer
Senkung, am oberen Rand der Durchgangsöffnung 20 des
Kugelkopfes 13 ein. Die Materialverformung des Randes 22 des
Schaftes 18 ist dabei so ausgeführt, daß der Kugelkopf 13 mit
einer gewissen mechanischen Spannung in einem Preßsitz auf
dem Schaft 18 befestigt ist. Die Befestigung des Kugelkopfes
13 auf dem Schaft 18 ist so ausgeführt, daß der Kugelkopf 13
drehfest an dem Grundkörper 12 des Getriebeelementes gehalten
ist. Der umlaufende Kragen 21 an dem Kugelkopf 13, welcher
sich auf der Wand 14 abstützt, dient dazu, die kugelige
Arbeitsfläche des Kugelbolzens 13 in einem erforderlichen
Abstand von der Wand 14 des Grundkörpers 12 zu positionieren,
damit die Bewegungen der mittels des zu bildenden
Kugelgelenks 9, 10 verbundenen Getriebeelemente (Motorkurbel
4, Gelenkstangen 8, Lagerkurbeln 7) nicht behindert werden.
Fig. 5 zeigt ein dem in Fig. 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel analoges Ausführungsbeispiel. Der
wesentliche Unterschied besteht darin, daß der Kugelkopf 13
nunmehr als Doppelkugelkopf ausgebildet ist und zwei axial
hintereinander angeordnete Kugelabschnitte 23 und 24
aufweist. Die beiden Kugelabschnitte 23 und 24 sind durch
eine Einschnürung 25 voneinander abgegrenzt. Auch dieser als
separates Kunststoffteil hergestellte und als Doppelkugelkopf
ausgebildete Kugelkopf 13 ist analog Fig. 4 mit einer
zentralen Durchgangsöffnung 20 auf dem hohlzylindrischen
Schaft 18 angeordnet und durch radial auswärts gerichtete
Verformung des Randes 22 am freien Ende des Schaftes 18 auf
dem Schaft befestigt. Der Kugelkopf 13 stützt sich dabei
wiederum mit einem radial umlaufenden Kragen 21 auf der Wand
14 des Grundkörpers 12 ab. Auch in diesem Fall dient der
umlaufende Kragen 21 dazu, die erforderliche Distanz zwischen
der Wand 14 und dem Kugelabschnitt 23 bzw. 24 herzustellen.
Zu bemerken ist noch, daß der Schaft 18 im Bereich der
Einschnürung 25 des Kugelkopfes 13 radial einwärts
eingezogen, d. h. verjüngt ist. Diese Maßnahme dient dazu, daß
einerseits im Bereich des unteren Kugelabschnittes 23 für den
Kugelkopf 13 weniger Kunststoffmaterial erforderlich ist und
andererseits im Bereich der Einschnürung 25 trotzdem eine für
die erforderliche Festigkeit des Kugelkopfes 13
erforderliche Materialstärke des Kugelkopfes 13 vorhanden
ist. Somit wird der Gefahr begegnet, daß bei starker
mechanischer Beanspruchung der Kugelkopf 13 im Bereich der
Einschnürung 25 einreißen bzw. zu Bruch gehen könnte.
In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem
der separat gefertigte Kugelkopf 13 von einer
rotationssymmetrischen Kugelscheibe gebildet wird, die
ebenfalls in bezug auf ihre Quer-Mittelebene symmetrisch
ausgebildet ist. Diese symmetrische Ausbildung hat
insbesondere den Vorteil, daß bei der Montage des Kugelkopfes
13 auf dem Schaft 18 nicht zusätzlich auf eine lagerichtige
Montage geachtet werden muß. Der Kugelkopf 13 besitzt in
diesem Fall also keinen umlaufenden Kragen, welcher für die
erforderliche Distanz der kugeligen Arbeitsfläche des
Kugelkopfes 13 zur Wand 14 des Grundkörpers 12 sorgt. Statt
dessen ist der Schaft 18 derart stufenartig ausgebildet, daß
er ausgehend von der Wand 14 zunächst eine breitere Basis 26
aufweist, an welche sich ein im Durchmesser verringerter
zylindrischer Abschnitt zur Aufnahme des Schaftes 18 für den
Kugelkopf 13 anschließt. Der Kugelkopf 13 ist nunmehr mit
seiner Durchgangsöffnung 20 auf dem verjüngten Abschnitt des
Schaftes 18 angeordnet und stützt sich mit einer Stirnfläche
auf der von der breiteren Basis 26 gebildeten Stufe 27 ab.
Analog Fig. 4 ist auch dieser Kugelkopf 13 wiederum durch
radial auswärtsgerichtete Verformung des Randes 22 am freien
Ende des Schaftes 18 auf den Schaft 18 befestigt. Zu bemerken
ist noch, daß der hier gezeigte Kugelkopf 13 die einfachste
und billigste Variante eines Kugelkopfes mit geringstem
Materialeinsatz darstellt. Je nach dem vorgesehenen
Anwendungszweck des in Fig. 6 dargestellten Kugelzapfens 11
und den damit verbundenen mechanische Belastungen kann dieser
Kugelkopf 13 entweder aus Kunststoff oder aus einem
Sintermetall gefertigt sein.
In Fig. 7 ist ein zu Fig. 6 analoges Ausführungsbeispiel
gezeigt, wobei jedoch als Kugelkopf 13 ein Doppelkugelkopf
mit zwei axial ineinander liegenden Kugelabschnitten 23 und
24 verwendet wurde. Die Kugelabschnitte 23 und 24 entsprechen
jeweils in ihrer Form prinzipiell dem Kugelkopf 13 aus Fig. 6.
Ein umlaufender Kragen 21 ist also wiederum nicht
vorhanden. Mit der Durchgangsöffnung 20 ist der
Doppelkugelkopf auf dem im Durchmesser verjüngten
Aufnahmeabschnitt des Schaftes 18 derart angeordnet, daß er
sich mit der unteren Stirnfläche des Kugelabschnitte 23 auf
der Stufe 27 der breiteren Basis 26 abstützt. An der
Stirnseite des oberen Kugelabschnittes 24 ist die
Durchgangsöffnung 20 des Kugelkopfes 13 in Form eines
kegelzylindrischen Einstiches 28 erweitert. Der obere Rand 22
des Schaftes 18 ist wiederum durch Nieten oder Bördeln derart
radial auswärts verformt, daß er in den kegeligen Bereich des
Einstiches 28 eingreift. Obwohl in diesem Fall auf den
Vorteil des Nichtbeachtens einer lagerichtigen Montage des
Kugelkopfes verzichtet wurde, stellt dieser Kugelkopf 13
wiederum ein kostengünstiges und materialminimiertes Bauteil
dar. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 kann auch
hier der Kugelkopf 13 den Anforderungen entsprechend als
Kunststoffteil oder als Sintermetallteil hergestellt sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 besteht der
Kugelzapfen 11 aus einem stufenförmig abgesetzten
hohlzylindrischen Schaft 18 und einem separat gefertigten
Kugelkopf 13, der mit Rastelementen ausgestattet ist und
durch Verrasten auf dem Schaft 18 befestigt ist. Der
Kugelkopf 13 besitzt eine zentrale nicht durchgehende
Ausnehmung 29, welche sie den verjüngten Aufnahmeabschnitt
des Schaftes 18 in sich aufnimmt. Von dem Grund 30 der
Ausnehmung 29 her erstrecken sich innerhalb der Ausnehmung 29
einstückig an den Kugelkopf 13 angeformte Rasthaken 31 in
axialer Richtung der Ausnehmung 29. Diese voneinander
freigeschnittenen Rasthaken 31 ragen mit ihren freien Enden,
an denen sie jeweils einen radial auswärts gerichteten
Rastvorsprung 32 tragen, aus der Ausnehmung 29 heraus und
hintergreifen die von der breiteren Basis 26 des Schaftes 18
gebildete Stufe 27. Zum Zwecke der Montage wird der Kugelkopf
13 in einfachste Weise in axialer Richtung der Ausnehmung 29
vom freien Ende des Schaftes 18 her auf diesen aufgesteckt.
Dabei dringen die Rasthaken 31, welche vorübergehend durch
die Wirkung der Rastvorsprünge 32 mit den entsprechenden
Auflaufschrägen radial einwärts ausgelenkt werden, in den
Hohlraum des hohlzylindrischen Schaftes 18 ein. Andererseits
dringt der Schaft 18 in die Ausnehmung 29 des Kugelkopf es 13
ein und wird von dieser Ausnehmung 29 aufgenommen. Die
Rasthaken 31 sind so lang, daß sie das innere des
hohlzylindrischen Schaftes in axialer Richtung derart
durchgreifen können, daß die Rasthaken 31 nach Rückgang in
ihre Normalstellung mit den Rastvorsprüngen 32 die von der
breiteren Basis 26 gebildete Stufe 27 hintergreifen. Auf
diese Weise ist der Kugelkopf 13 sicher auf dem Schaft 18
fixiert und bildet gemeinsam mit diesem den Kugelzapfen 11.
Die breitere Basis 26, auf dessen Stufe 27 die untere
Stirnfläche des Kugelzapfens 13 aufliegt, sorgt wiederum für
die erforderliche Distanz zwischen der Wand 14 des
Grundkörpers 12 und der kugeligen Arbeitsfläche des
Kugelkopfes 13.
In Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel eines Kugelzapfens 11
dargestellt, bei welchem ein separat als Doppelkugelkopf
gefertigter Kugelkopf 13, der wiederum zwei Kugelabschnitte
23 und 24 aufweist, auf einen mit einer breiteren Basis 26
ausgestatteten hohlzylindrischen Schaft 18 aufgerastet ist.
Die nicht durchgehende axiale Ausnehmung 29 erstreckt sich
dabei durch den Kugelabschnitt 23 hindurch und endet
innerhalb des Kugelabschnittes 24, so daß sich der Grund 30
der Ausnehmung 29 innerhalb des oberen Kugelabschnittes 24
befindet. Die Rasthaken 31 mit ihren Ratsvorsprüngen 32 sind
in gleicher Art und Weise ausgebildet wie in Fig. 8. Ebenso
entspricht die rastende Befestigung des Kugelkopfes 13 auf
dem Schaft 18 derjenigen von Fig. 8, weshalb auf eine
Wiederholung ihrer Beschreibung verzichtet wird. Als
Unterschied ist noch zu bemerken, daß sich von der oberen
Stirnseite des oberen Kugelabschnittes 24 her eine Ausnehmung
33 in den Kugelkopf 13 erstreckt. Diese Ausnehmung 33 dient
im wesentlichen der Minimierung des Materialeinsatzes für den
Kugelkopf 13. Da diese Ausnehmung 33 von einem geschlossenen
Materialring des Kugelabschnittes 24 umgeben wird, ist trotz
der Materialschwächung die erforderliche Festigkeit bzw.
Steifigkeit des Kugelkopfes 13 in diesem Kugelabschnitt 24
gewährleistet.
In Fig. 10 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei
welchem der einfache Kugelkopf 13 durch Angießen bzw.
Anspritzen oder durch Aufsintern auf den hohlzylindrischen
Schaft aufgeformt ist. Der Kugelkopf 13 kann dabei aus
Kunststoff oder aus Metall, vorzugsweise Sintermetall,
bestehen. Der Kugelkopf 13 ist hierbei so geformt, daß er den
Schaft 18 vollständig einschließt. Er besitzt einen
umlaufenden Kragen 21, der sich auf der Wand 14 abstützt. Im
Inneren des Kugelkopfes 13 ist ein axialer Zapfen 34 geformt,
der an dem mit der Wand 14 verbundenen Ende des Schaftes 18
aus dessen Hohlraum herausragt und flanschartig nach radial
auswärts unter die Wand 14 herumgezogen ist. Außer eines
eventuellen Haftverbundes zwischen den Berührungsflächen von
Kugelkopf 13 und Grundkörper 12 ist der Kugelkopf 13 dadurch
an dem Grundkörper 12 befestigt, daß sich der Kragen 21 auf
der Wand 14 abstützt und der innere Zapfen 34 des Kugelkopfes
13 an der Unterseite der Wand 14 verankert ist. In Fig. 10
ist außerdem noch ein axial verlaufendes Sackloch 35 in dem
Zapfen 34 des Kugelkopfes 13 zu erkennen, welches im
wesentlichen der weiteren Materialminimierung des Kugelkopfes
13 dient.
Das in Fig. 11 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im
wesentlichen dem von Fig. 10. Unterschiedlich ist, daß in
Fig. 11 der Kugelkopf 13 wiederum als Doppelkugelkopf mit
zwei Kugelabschnitten 23 und 24 geformt ist. Außerdem ist zu
erkennen, daß der Schaft 18 im Bereich der Einschnürung 25
des Kugelkopfes 13 ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel
von Fig. 5 eine Verjüngung zeigt, welche wiederum den Vorteil
aufweist, daß die Materialdicke des Kugelkopfes 13 im Bereich
der Einschnürung 25 nicht zu stark verringert wird. Außerdem
ist diese Verjüngung des Schaftes 18 vorteilhaft in bezug auf
eine noch intensivere Befestigung des Kugelkopfes 13 an dem
Getriebeelement. Ansonsten trifft für Fig. 11 im wesentlichen
die gleichen Beschreibung wie für Fig. 10 zu.
Die Fig. 10 und 11 treffen gleichzeitig zu den soeben
beschriebenen Ausführungsbeispielen jeweils auf ein weiteres
Ausführungsbeispiel zu. Bei diesen weiteren zwei
Ausführungsbeispielen ist der Kugelkopf 13 (bei Fig. 11 als
Doppelkugelkopf ausgebildet) als separates Bauteil gefertigt
und besitzt innerhalb einer nicht durchgehenden Ausnehmung 29
einen von deren Grund 30 ausgehenden und sich axial in der
Ausnehmung 29 erstreckenden Zapfen 34. Dieser Zapfen 34 der
zur weiteren Gewichts- und Materialminimierung des
Kugelkopfes 13 ein zentrisches Sackloch 35 besitzt, ragt um
einen gewissen Betrag aus der Ausnehmung 29 heraus. Nach dem
Einstecken des Schafts 18 in die Ausnehmung 29 des
Kugelkopfes 13, wobei der Zapfen 34 den Hohlraum des Schaftes
18 durchgreift, wird das freie Ende des Zapfens 34 an dem mit
der Wand 14 des Grundkörpers 12 gebildeten fixen Rand des
Schaftes 18 vernietet bzw. warmverstemmt. Auf diese Weise ist
der Kugelkopf 13 sicher auf den Schaft 18 befestigt.
Abschließend soll noch darauf hingewiesen werden, daß bei
derartigen Kugelzapfen 11 für Kugelgelenke 9 bzw. 10 eine
drehfeste Befestigung des Kugelkopfes 13 an dem Grundkörper
12 angestrebt wird. Bei den beschriebenen
Ausführungsbeispielen ist eine derartige drehfeste
Befestigung prinzipiell gegeben. Es wird jedoch darauf
hingewiesen, daß die Verdrehfestigkeit des Kugelkopfes 13
gegenüber dem Schaft 18 in einfachster Weise dadurch
verbessert werden könnte, daß der einstückig mit dem
Grundkörper 12 geformte Hals, der als Schaft 18 für den
Kugelzapfen 11 dient, eine von der Form eines Hohlzylinders
abweichende Form, beispielsweise Vierkant, erhält und die mit
dem Schaft 18 zusammenwirkenden Teile des Kugelkopfes 13 an
diese Form des Schaftes 18 angepaßt werden. Dadurch wird
zusätzlich zu den beschriebenen Befestigungsarten eine
formschlüssige Verbindung zwischen Kugelkopf 13 und Schaft 18
hergestellt, welche mit Sicherheit ein Verdrehen des
Kugelkopfes 13 gegenüber dem Schaft 18 verhindert.
Außerdem wird noch darauf hingewiesen, daß der Schaft 18 im
Unterschied zu den dargestellten Ausführungsbeispielen auch
einen von 90/verschiedenen Winkel mit der Wand 14 des
Grundkörpers 12, von welcher er absteht, bilden kann.
Bezugszeichenliste
1 Tragrahmen
2 Antriebseinheit
3 Abtriebswelle
4 Motorkurbel
5 Wischlager
6 Wischerwelle
7 Lagerkurbel
8 Gelenkstange
9 Kugelgelenk
10 (doppeltes) Kugelgelenk
11 Kugelzapfen
12 Grundkörper
13 Kugelkopf
14 Wand
15 Rand
16 Öffnung
17 Rand
18 Schaft
20 Durchgangsöffnung
21 Kragen
22 Rand
23 Kugelabschnitt
24 Kugelabschnitt
25 Einschnürung
26 Basis
27 Stufe
28 Einstich
29 Ausnehmung
30 Grund
31 Rasthaken
32 Rastvorsprung
33 Ausnehmung
34 Zapfen
35 Sackloch
2 Antriebseinheit
3 Abtriebswelle
4 Motorkurbel
5 Wischlager
6 Wischerwelle
7 Lagerkurbel
8 Gelenkstange
9 Kugelgelenk
10 (doppeltes) Kugelgelenk
11 Kugelzapfen
12 Grundkörper
13 Kugelkopf
14 Wand
15 Rand
16 Öffnung
17 Rand
18 Schaft
20 Durchgangsöffnung
21 Kragen
22 Rand
23 Kugelabschnitt
24 Kugelabschnitt
25 Einschnürung
26 Basis
27 Stufe
28 Einstich
29 Ausnehmung
30 Grund
31 Rasthaken
32 Rastvorsprung
33 Ausnehmung
34 Zapfen
35 Sackloch
Claims (16)
1. Getriebeelement mit Kugelzapfen für in Fahrzeugen
verwendeten Antriebe, insbesondere für eine
Scheibenwischvorrichtung, wobei das Getriebeelement
einen Grundkörper (12) aus Blech aufweist, der einen
Kugelzapfen (11) trägt, welcher zur Bildung eines
Kugelgelenks (9, 10) in einer an einem anderen
Getriebeelement befindlichen Kugelschale zu lagern ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (12) des
Getriebeelementes einen einstückig mit ihm geformten
Hals als Schaft (18) des Kugelzapfens (11) aufweist, und
daß der Schaft (18) gemeinsam mit einem auf ihm
befestigten Kugelkopf (13) den Kugelzapfen (11) bildet.
2. Getriebeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaft (18) ausgehend von einer Öffnung in einer
Wand (14) des Grundkörpers (12) von der Wand (14)
absteht, und zwar insbesondere rechtwinklig.
3. Getriebeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (18) eine
rotationssymmetrische, insbesondere hohlzylindrische
Form aufweist.
4. Getriebeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (18) ausgehend
von der betreffenden Wand (14) des Grundkörpers (12)
eine stufenförmig verringerte Kontur aufweist, so daß
eine unmittelbar von der Wand (14) des Grundkörpers (12)
ausgehende breitere Basis (26) eine Stufe des Schaftes
(18) und der von dieser Stufe (27) ausgehende verjüngte
Abschnitt des Schaftes (18) die Aufnahme des Kugelkopfes
(13) bildet.
5. Getriebeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkopf (13) als
Doppelkugelkopf ausgebildet ist und somit zwei axial
hintereinander liegende Kugelabschnitte (23, 24) besitzt.
6. Getriebeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkopf (13) ein
separat gefertigtes Bauteil ist und eine axiale
Durchgangsöffnung (20) aufweist, daß der Schaft (18) in
die Durchgangsöffnung (20) des Kugelkopfes (13)
eingesteckt ist und daß der Kugelkopf (13) durch
auswärts gerichtete Materialverformung des Schaftes (18)
auf dem Schaft (18) fixiert ist.
7. Getriebeelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kugelkopf (13) an seiner der Wand (14) des
Grundkörpers (12), von welcher der Schaft (18) ausgeht,
zugewandten Seite einen umlaufenden Kragen (21) aufweist
und sich mit diesem Kragen (21) auf der Wand (14) des
Grundkörpers (12) abstützt.
8. Getriebeelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kugelkopf (13) die Form einer symmetrischen
Kugelscheibe besitzt, und sich unmittelbar mit einer
Stirnfläche auf der breiteren Basis (26) des Schaftes
(18) abstützt.
9. Getriebeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkopf (13) ein
separat gefertigtes Bauteil ist und durch Rastmittel auf
dem Schaft (18) bzw. den inneren Rand der Stufe (27)
befestigt ist.
10. Getriebeelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kugelkopf (13) eine nicht durchgehende
Ausnehmung (29) aufweist und daß innerhalb dieser
Ausnehmung (29) Rastmittel zum Verrasten des Kugelkopfes
(13) mit dem Grundkörper (12) angebracht sind.
11. Getriebeelement nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß sich ausgehend vom Grund (30) der
Ausnehmung (29) federelastische Rasthaken (31) axial
erstrecken und dabei den Schaft (18) derart
durchgreifen, daß sie den mit der Wand (14) des
Grundkörpers (12) gebildeten Rand bzw. die von der Basis
(26) gebildete Stufe (27) des Schaftes (18)
hinterrasten.
12. Getriebeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkopf (13) ein
separat gefertigtes Bauteil ist und einen sich vom Grund
(30) einer nicht durchgehenden axialen Ausnehmung (29)
axial erstreckenden Zapfen (34) aufweist, und daß der
Zapfen (34) den Schaft (18) durchgreift und am fixen
Rand des Schaftes (18) bzw. am inneren Rand der Stufe
(27) verstemmt ist.
13. Getriebeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkopf (13) durch
Angießen bzw. Anspritzen auf den Schaft aufgeformt ist.
14. Getriebeelement nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß ein axialer Zapfen (34) des
Kugelkopfes (13) den Schaft (18) durchgreift und den
fixen Rand des Schaftes (18) bzw. den inneren Rand der
Stufe (27) hintergreift.
15. Getriebeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (12) als
Tiefziehteil hergestellt ist.
16. Getriebeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkopf (13) aus
Kunststoff oder aus Sintermetall besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19519867A DE19519867A1 (de) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Getriebeelement mit Kugelzapfen für in Fahrzeugen verwendete Antriebe, insbesondere für eine Scheibenwischvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19519867A DE19519867A1 (de) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Getriebeelement mit Kugelzapfen für in Fahrzeugen verwendete Antriebe, insbesondere für eine Scheibenwischvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19519867A1 true DE19519867A1 (de) | 1996-12-05 |
Family
ID=7763257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19519867A Ceased DE19519867A1 (de) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Getriebeelement mit Kugelzapfen für in Fahrzeugen verwendete Antriebe, insbesondere für eine Scheibenwischvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19519867A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 1995-05-31 DE DE19519867A patent/DE19519867A1/de not_active Ceased
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