DE19852996A1

DE19852996A1 - Universalspannvorrichtung für feste Verbindung

Info

Publication number: DE19852996A1
Application number: DE1998152996
Authority: DE
Inventors: Walter Balzereit
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1998-11-17
Publication date: 2000-05-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Universalspannvorrichtung für feste Verbindungen und insbesondere zum Befestigen eines Wischerarms an einer Wischerantriebswelle. DOLLAR A Um eine derartige Vorrichtung einfach montieren und eine zuverlässige Verbindung zwischen einem Antrieb und dessen Antriebswelle einerseits und einem angetriebenen Teil herstellen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Antriebswelle (1) eine Außenzahnung (4) und mindestens einen Sägeschnitt (5) aufweist, so daß der Endabschnitt in wenigstens zwei Teile (9) unterteilt wird, der Verbindungsarm (2) eine Innenzahnung (6) aufweist, die der Außenzahnung (4) der Antriebswelle (1) entspricht, und außerdem am Ende der Bohrung (3) eine konisch zulaufende Spreizvorrichtung (7) umfaßt, die in den mindestens einen Sägeschnitt (5) eingreift, so daß die wenigstens zwei Teile (9) des Endabschnitts der Antriebswelle auseinander gedrückt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Universalspannvorrichtung für feste Verbindungen und insbesondere zum Befestigen eines Wischerarms an einer Wischerantriebswelle.

Ein Verfahren zum Fixieren einer Welle in deren Lagergehäuse bei Wischeranlagen sowie eine Wischeranlage insbesondere zur Scheibenreinigung eines Kraftfahrzeugs ist aus EP 0 656 846 bekannt. Bei dieser bekannten Wischeranlage mit einer Antriebsvorrichtung und einem mit der Antriebsvorrichtung gekoppelten Gelenkgetriebe, wobei die Antriebsvorrichtung und/oder das Gelenkgetriebe wenigstens eine in einem Gehäuse gelagerte, rotierende oder pendelnde Welle aufweist und zwischen der Welle und dessen Gehäuse ein Ringspalt vorhanden ist, ist der Ringspalt zwischen Welle und dessen Gehäuse wenigstens abschnittsweise mit einem Kunststoffmaterial oder Metall ausgespritzt.

Die Montage einer solchen Wischeranlage ist jedoch relativ aufwendig und zeitintensiv, da zum Ausspritzen des Ringspalts zwischen Welle und dessen Gehäuse ein eigener Arbeitsgang erforderlich ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die einfach zu montieren ist und eine zuverlässige Verbindung zwischen einem Antrieb und dessen Antriebswelle einerseits und einem angetriebenen Teil herstellt.

Die Aufgabe wird durch eine Universalspannvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, den anzutreibenden Gegenstand über einen Verbindungsarm mit der Antriebswelle des Antriebs steckbar zu verbinden, wobei ein Verrutschen des Verbindungsarms auf der Welle über eine Außenzahnung der Welle und eine Innenzahnung der Bohrung des Verbindungsarms erreicht wird. Damit der Verbindungsarm auch in Achsrichtung der Antriebswelle stabilisiert wird, wird in der Antriebswelle mindestens ein Sägeschnitt vorgesehen, der mittels einer Spreizvorrichtung in dem Verbindungsarm beim Montieren auf der Antriebswelle auseinandergedrückt wird.

Die erfindungsgemäße Universalspannvorrichtung zum Haltern eines angetriebenen Gegenstandes auf einer Antriebswelle, die eine Antriebswelle zum Übertragen einer Dreh- oder Pendelbewegung eines Antriebs auf einen angetriebenen Gegenstand, die einen ersten Durchmesser hat, und einen Verbindungsarm, der fest mit dem angetriebenen Gegenstand verbunden ist und der zum Aufnehmen der Dreh- oder Pendelbewegung des Antriebs lösbar mit der Antriebsweile verbunden wird, wobei der Verbindungsarm eine Bohrung mit einem zweiten Durchmesser und einer vorgegebene Tiefe aufweist, wobei der zweite Durchmesser größer als der erste Durchmesser ist, umfaßt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle in einem Endabschnitt eine Außenzahnung und mindestens einen Sägeschnitt aufweist, so daß der Endabschnitt in wenigstens zwei Teile unterteilt wird, und der Verbindungsarm eine Innenzahnung aufweist, die der Außenzahnung der Antriebswelle entspricht, und außerdem am Ende der Bohrung eine konisch zulaufende Spreizvorrichtung umfaßt, die in den mindestens einen Sägeschnitt eingreift, so daß die wenigstens zwei Teile des Endabschnitts der Antriebswelle auseinander gedrückt werden.

Vorzugsweise ist die Spreizvorrichtung in dem Verbindungsarm in Richtung der Welle beweglich, und insbesondere wird die Spreizvorrichtung in dem Verbindungsarm mittels Schraubgewinde gehalten.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Universalspannvorrichtung ist dabei, daß sie robust ist und kostengünstig herzustellen ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, wobei Bezug genommen wird auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1a und 1b zeigen eine Ausführungsform der Welle der erfindungsgemäßen Universalspannvorrichtung in Seitenansicht bzw. in Draufsicht;

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Arms der erfindungsgemäßen Universalspannvorrichtung.

In Fig. 1a ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Antriebswelle 1 als Teil der erfindungsgemäßen Universalspannvorrichtung zum Haltern eines angetriebenen Gegenstandes auf einer Antriebswelle 1. Die Antriebswelle 1 dient zum Übertragen einer Dreh- oder Pendelbewegung eines (nicht dargestellten) Antriebs auf einen (nicht dargestellten) angetriebenen Gegenstand. Die Antriebswelle 1 hat an ihrem Endabschnitt einen ersten Durchmesser D1. Es ist unerheblich, ob die Antriebswelle über ihre gesamte Länge diesen Durchmesser D1 aufweist oder nur in ihrem Endabschnitt. Es ist aber bedeutsam, daß der Durchmesser des Endabschnittes der Antriebswelle 1 definiert ist. In Fig. 1a ist der Endabschnitt mit etwas kleinerem Durchmesser D1 dargestellt.

Auf den Endabschnitt der Antriebswelle 1 wird ein Verbindungsarm 2 aufgesteckt. Der Verbindungsarm 2 ist in Seitenansicht in Fig. 2 dargestellt. Er ist fest mit einem angetriebenen (nicht dargestellten) Gegenstand verbunden und nimmt die Dreh- oder Pendelbewegung des Antriebs auf, um sie auf dem Gegenstand zu übertragen. Der Gegenstand kann insbesondere ein Wischer bei einem Kraftfahrzeug sein. Die Verbindung zwischen der Antriebswelle 1 und dem Verbindungsarm 2 ist eine lösbare Verbindung.

Erfindungsgemäß weist der Verbindungsarm 2 eine Bohrung 3 auf. Die Bohrung 3 hat einen zweiten Durchmesser D2 und eine vorgegebene Tiefe T. Der zweite Durchmesser D2 der Bohrung 3 in dem Verbindungsarm 2 ist größer als der erste Durchmesser D1 der Antriebswelle 1 gewählt, so daß der Verbindungsarm 2 auf die Antriebswelle 1 aufgesetzt werden kann.

Damit bei Belastung durch z. B. das Gewicht des angetriebenen Gegenstandes der Verbindungsarm 2 nicht auf der Antriebswelle 1 rutscht, weist die Antriebswelle wie in Fig. 1a gezeigt eine Außenzahnung 4 auf. Der Verbindungsarm 2 weist wie in Fig. 2 ersichtlich eine Innenzahnung 6 auf. Die Innenzahnung 6 des Verbindungsarms 2 entspricht im wesentlichen der Außenzahnung 4 der Antriebswelle 1, d. h. Tiefe und Abstand der einzelnen Zähne der Außenzahnung 4 und der Innenzahnung 6 entsprechen einander, so daß Außen- und Innenzahnung ineinandergreifen können.

Der Nachteil bei Zahnradgetrieben nach dem Stand der Technik ist aber, daß sie in der Regel ein Spiel aufweisen. Das ist führt nicht nur dazu, daß der angetriebene Teil dem antreibenden Teil immer etwas nachläuft, sondern auch dazu, daß der Verbindungsarm 2 in Richtung der Antriebswelle 1, d. h. in Fig. 1a bzw. Fig. 2 nach oben bzw. unten beweglich bleibt. Insbesondere bei einem Wischer eines Fahrzeugs bedeutet dies, daß der Wischer, der mit dem Verbindungsarm 2 verbunden ist, sich von der Antriebswelle 1 lösen kann. Um den Verbindungsarm 2 auf der Antriebswelle 1 zu befestigen, so daß er nicht mehr in Richtung der Antriebswelle 1 beweglich ist, ist die Antriebswelle mit mindestens einem Sägeschnitt 5 versehen. Der Sägeschnitt 5 definiert vorzugsweise eine Ebene in der Antriebswelle 1, die die Zentralachse der Welle 1 aufnimmt. Der Sägeschnitt 5 teilt die Welle 2 in ihrem Endabschnitt in zwei einzelne Teile, einen ersten und einen zweiten Teil, die in den Figuren gemeinsam mit 9 bezeichnet werden. Die Teile 9 sind zumindest so weit nachgiebig oder elastisch, daß sie durch eine Spreizkraft auseinander gedrückt werden können. Dazu weist die Bohrung 3 in dem Verbindungsarm 2 an ihrem Ende eine konisch zulaufende Spreizvorrichtung 7 auf. Die Spreizvorrichtung 7 dringt beim Aufstecken des Verbindungsarms 2 auf die Antriebswelle 1 in den Sägeschnitt 5 ein und drückt die beiden Teile des Endabschnitts der Antriebswelle 1 im Verlauf des weiteren Aufsteckens auseinander. Dadurch wird erreicht, daß die beiden Teile 9 des Endabschnitts der Antriebswelle 1 ab einer bestimmten Aufsteckposition an die Innenwand der Bohrung 3 gedrückt werden (in Fig. 1a mit zwei Pfeilen über der Welle angedeutet) und sich so die Außenzahnung 4 der Antriebswelle 1 und die Innenzahnung 6 des Verbindungsarms 2 miteinander verhaken und das Spiel des Zahnradgetriebes beseitigt wird.

Damit nicht allzu große Kräfte zum Auseinanderdrücken der Teile des Endabschnittes der Antriebswelle 1 aufgewendet werden müssen, sind in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mehrere und insbesondere zwei senkrecht zueinander stehende Sägeschnitte 5 in dem Endabschnitt der Antriebswelle 1 vorgesehen. Diese Ausführungsform ist in Fig. 1b in Draufsicht gezeigt. Die beiden Sägeschnitte 5 bilden in der Draufsicht ein Kreuz. Dringt also eine Spreizvorrichtung 7 in den Schnittpunkt der beiden Sägeschnitte 5 ein, wird zu jeder Seite bei symmetrischer Anordnung ein Viertel des Endabschnittes der Antriebswelle 1 nach außen gegen die Innenwand der Bohrung in dem Verbindungsarm gedrückt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Spreizvorrichtung 7 in dem Verbindungsarm 2 beweglich befestigt. Fig. 2 zeigt diese Ausführungsform des Verbindungsarms 2 im Querschnitt. Bei dieser Ausführungsform ist in dem Verbindungsarm 2 ein Innengewinde 8 in der Mitte am Boden der Bohrung 3 vorgesehen. Die konisch zulaufende Spreizvorrichtung 7 ist bei dieser Ausführungsform eine Schraube. Damit ist es möglich, erst den Verbindungsarm auf die Antriebswelle 1 aufzustecken und dann in aufgesteckter Position des Verbindungsarms 2 die Teile 9 der Welle 1 zu spreizen. Damit wird erreicht, daß das Aufstecken in der gesamten Länge ohne Widerstand erfolgen kann. Erst wenn der Verbindungsarm 2 auf der Antriebswelle 1 aufsitzt, wird der Endabschnitt der Antriebswelle 1 gespreizt, so daß Welle und Arm miteinander verklemmt werden. Diese letztgenannte Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Tiefe T der Bohrung 3 bei der Montage der Universalspannvorrichtung keine wesentliche Rolle mehr spielt, da in jeder gewünschten Position des Verbindungsarms 2 auf der Welle eine reibschlüssige Verbindung zwischen Welle und Arm hergestellt werden kann. Obgleich daher die Spreizvorrichtung 7 beweglich, d. h. vorzugsweise schraubbar in dem Verbindungsarm angebracht werden muß, sind die Herstellungskosten der Universalspannvorrichtung in dieser Ausführungsform dennoch geringer, da die Fertigungstoleranzen in Bezug auf die Bohrung niedriger sind.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine Spannvorrichtung für einen Wischerarm einer Wischeranlage bei einem Kraftfahrzeug. Die Wischerwelle 1 ist im Endabschnitt mit einer Verzahnung 4 und Sägeschnitten 5 versehen, die um 90° versetzt stehen. Eine Bohrung wird im Mittelpunkt der Welle 1 mit einer Tiefe von etwa 15 mm vorgesehen, damit eine Mahnschraube 7, die kegelförmig gedreht ist, in die mittlere Bohrung einfassen kann. Das Gegenstück zur Welle 1, der Wischerarm 2, ist mit einer Verzahnung 6 und einer mittleren Bohrung 3 versehen. Die Verschraubung der Kegelschraube 7 umfaßt ein Gewinde 8. Die Kegelschraube 7 ist im Wischerarm 2 vormontiert. Bei der Montage wird der Wischerarm 2 auf die Welle 1 gedrückt. Dabei verspreizt sich der Endabschnitt der Welle 1 mit den Teilen 9 mit dem Wischerarm 2. Eine feste Verbindung ist somit gegeben. Bei der Demontage wird die Kegelschraube 7 herausgedreht und der Wischerarm 2 abgezogen. Nach Zusammendrücken der Wischerwelle 1, Aufsetzen des Wischerarms 2 und Einschrauben der Kegelschraube 7 wird der Wischerarm 2 erneut festgesetzt. Somit ermöglicht die Universalspannvorrichtung eine sehr einfache Montage und Demontage sowie eine stabile Verbindung zwischen Wischerarm und Antriebswelle.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Antriebswelle

2

Verbindungsarm

3

Bohrung in Verbindungsarm

4

Außenzahnung auf Antriebswelle

5

Sägeschnitt

6

Innenzahnung in Verbindungsarm

7

Spreizvorrichtung

8

Innengewinde

9

erster bis vierter Teil des Endabschnittes der Antriebswelle
D1 Durchmesser (des Endabschnitts) der Antriebswelle
D2 Innendurchmesser der Bohrung des Verbindungsarms
T Tiefe der Bohrung des Verbindungsarms

Claims

1. Universalspannvorrichtung zum Haltern eines angetriebenen Gegenstandes auf einer Antriebswelle (1), die umfaßt:
eine Antriebswelle (1) zum Übertragen einer Dreh- oder Pendelbewegung eines Antriebs auf einen angetriebenen Gegenstand, die einen ersten Durchmesser (D1) hat,
einen Verbindungsarm (2), der fest mit dem angetriebenen Gegenstand verbunden ist und der zum Aufnehmen der Dreh- oder Pendelbewegung des Antriebs lösbar mit der Antriebswelle (1) verbunden wird,
wobei der Verbindungsarm (2) eine Bohrung (3) mit einem zweiten Durchmesser (D2) und einer vorgegebene Tiefe (T) aufweist, wobei der zweite Durchmesser (D2) größer als der erste Durchmesser (D1) ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebswelle (1) eine Außenzahnung (4) und mindestens einen Sägeschnitt (5) aufweist, so daß der Endabschnitt in wenigstens zwei Teile (9) unterteilt wird,
der Verbindungsarm (2) eine Innenzahnung (6) aufweist, die der Außenzahnung (4) der Antriebswelle (1) entspricht, und außerdem am Ende der Bohrung (3) eine konisch zulaufende Spreizvorrichtung (7) umfaßt, die in den mindestens einen Sägeschnitt (5) eingreift, so daß die wenigstens zwei Teile (9) des Endabschnitts der Antriebswelle auseinander gedrückt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizvorrichtung (7) in dem Verbindungsarm (2) in Richtung der Antriebswelle (1) beweglich ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizvorrichtung (7) in dem Verbindungsarm (2) mittels Schraubgewinde gehalten wird.