DE2421293A1

DE2421293A1 - Sphaerisches gelenk fuer getriebe mit begrenzter leistung, insbesondere fuer kraftfahrzeug-scheibenwischer

Info

Publication number: DE2421293A1
Application number: DE2421293A
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Casagrande; Ugo Gilardelli
Original assignee: Magneti Marelli SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1973-05-03
Filing date: 1974-05-02
Publication date: 1974-11-21
Also published as: FR2228172A1; AR198593A1; IT987181B; TR17799A; BR7403617D0; DE2421293B2; PL89831B1; FR2228172B1

Description

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I¹ABBRICA ITALIANA MAGNETI MAREILI Sop.A« Mailand / Italien

Sphärisches Gelenk für Getriefte mit "begrenzter Leistung, insbesondere für Kraftfahrzeug-Scheibenwischer

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein sphärisches Gelenk für Getriebe, wie z.B₀ Scheibenwischergetriebe, bei denen die Umwandlung einer Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung und umgekehrt erforderlich ist.

Für die vorstehend genannten Anwendungsfälle sind derartige Getriebe vorgesehen, deren Bauteile (Arme, Verbindungsstangen, Kurbeln) als geprägte Bleche ausgebildet und über besondere Gelenke oder Gelenkverbindungen mit den zugehörigen Bauteilen verbunden sind, die besondere Anforderungen erfüllen müssen, insbesondere im Hinblick auf den

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Zusammenbau und die Erhaltung des vorstehend erwähnten Getriebes und der zugehörigen Einrichtung,

Darüberhinaus ist es erforderlich, daß die Ausbildung des Getriebes vereinfacht wird, um die gewünschte Wettbewerbsfähigkeit zu erzielen, ohne daß die Betriebssicherheit und das Anwendungsgebiet eingeschränkt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein sphärisches Gelenk zu schaffen, das diese und andere Anforderungen erfüllt, indem es praktisch und wirtschaftlich ausgebildet ist, sodaß es auf einfache Weise zusammengesetzt werden kann.»

Das erfindungsgemäße sphärische Gelenk, das eine sphärische Buchse aufweist, die in zugeordneten Sitzen gehalten ist, die in zwei Pederplatten angeordnet sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die 3?ederplatten an den Bändern ihrer Sitze für die sphärische Buchse mindestens einen bogenförmigen Schlitz und einen zugeordneten Zahn aufweisen, der mit dem bogenförmigen Rand des Schlitzes in Eingriff bringbar ist, um die 3?ederplatten unter Einschluß der dazwischen angeordneten sphärischen Buchse miteinander zu verbinden und zu verriegeln«»

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des sphärischen Gelenks sind die einander gegenüberliegend angeordneten und spiegelbildlich symmetrisch zueinander ausgebildeten Federplatten zumindest teilweise aus gepreßtem Kunststoff hergestellt, und sie weisen an diametral gegenüberliegenden Stellen Paare von bogenförmigen oder gekrümmten Schlitzen und Zähnen auf, die Schenkel mit Anschlagflächen haben, die mit den zugeordneten Wänden der gekrümmten Schlitze zusammenwirken, um die Lage der Sitze in gegen-

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üb erliegenden Federplatten zu sichern,.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläuterte Es zeigt:

Figo 1 eine schematische Aufsicht auf ein Getriebe zum Antrieb eines Scheibenwischers, das mit erfindungsgemäß ausgebildeten sphärischen Gelenken ausgerüstet ist;

Figo 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch eines der in Fig· 1 gezeigten Gelenke;

Pig· 3 eine Aufsicht von Pig· 2;

Pig· 4 eine perspektivische Darstellung einer der Federplatten des Gelenks j

Pig· 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Pig· 4; und

Pig· 6 eine Endansicht der Federplatte nach Pig· 5 von rechts gesehen«

In Pig. 1 ist ein typischer Getriebemechanismus dargestellt, mit dessen Hilfe die Drehbewegung eines Motors M durch einen Kurbelarm B und eine Verbindungsstange C in eine hin- und hergehende Bewegung umgewandelt wird, um mittels einer Gegenkurbel D die (nicht gezeigten) Arme eines Scheibenwischers anzutreiben·

Die Einzelteile des Getriebemechanismus sind durch sphärische Gelenke P gemäß der vorliegenden Erfindung miteinander verbunden·

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Wie dies aus den übrigen Figuren hervorgeht, umfaßt jedes dieser sphärischen Gelenke P eine sphärische Buchse 10, die auf einen Gelenkzapfen 12 aufsteckbar ist, der seinerseits an dem Kurbelarm B oder an der Gegenkurbel D befestigt ist.

Die sphärische Buchse 10 wird von einem zugeordneten Sitz aufgenommen, der im mittleren Bereich von zwei Platten 14 und 15 angeordnet ist, die in dem nachfolgend betrachteten Fall gleich sind und durch Meten 16 miteinander verbunden sinde

Wie dies bereits erwähnt wurde, sind die Platten 14 und 15 spiegelbildlich zueinander symmetrisch, und daher werden nachfolgend nur die Teile der einen dieser Platten beschrieben. Diese Teile und diejenigen der anderen Platte werden mit geraden und diesen unmittelbar folgenden ungeraden Bezugszeichen bezeichnet.

Die Platte 14 ist auf ihrer Außenseite im mittleren Bereich mit einer Krone 20 (21) versehen, die den halbkugelförmigen Sitz für den äußeren Bereich der vorstehend genannten Buchse 10 bildete Der kugelförmige bzw«, sphärische Kopf der Buchse 10 ist in dem von den Platten 14 und 15 gebildeten Sitz unter dem Einfluß von Federsegmenten nachgiebig gehalten, wobei diese Federsegmente durch radiale Ausschnitte 22 (23) gebildet werden, die in der Krone 20 (21) vorgesehen sind.

Die Platte 14 (15) ist am Umfang ihrer Krone 20 (21) mit einer oder mehreren bogenförmigen und einander diametral gegenüberliegenden öffnungen versehen. Der Mittelpunkt des Krümmungsradius dieser Öffnungen liegt in der Achse des Gelenkzapfens 12«,

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Die Platte 14 (15) ist auf ihrer Innenseite, d_eh„ derjenigen Seite, die der komplementären Platte 15 (Η) gegenüberliegt, mit zwei oder mehreren prismatischen Schenkeln

28 (29) versehen, wobei diese prismatischen Schenkel einander diametral gegenüberliegen und in Bezug auf die bogenförmigen Öffnungen winkelmäßig versetzt sind und mit einem Zahn 30 (31) enden, um die abfallenden oder keilförmig ausgebildeten Oberflächen von Yorsprüngen 33 (32) zu erfassen, die an diesen Öffnungen an der Außenseite der gegenüberliegenden Platte 15 (H) angeordnet sind«. Die Zähne 31 (30), die an den Enden der prismatischen Schenkel

29 (28) der Platte 14 (13) angeordnet sind, erfassen in entsprechender Weise die Vorsprünge 32 (33) an der Außenseite dieser Platte 14 (15)β

Infolge der reziproken Anordnung, die durch die Bauteile eines jeden Paares der bogenförmigen Öffnungen 24 (25) und der Zähne 30 (31) geschaffen wird - wobei diese Bauteile in Bezug auf den Durchmesser der sphärischen Buchse 10 einander gegenüberliegend angeordnet sind - und infolge der reziproken Anordnung zwischen diesen Paaren wobei die letzteren in Bezug auf die .Mittelachse der Platte winkelmäßig symmetrisch angeordnet sind - haben die Platten einen identischen und spiegelbildlich symmetrischen Aufbau, Demzufolge ist lediglich ein Werkzeug oder eine Form zur Ausbildung der Platten H (15) erforderlich, die sodann miteinander verbunden werden können«,

Es ist offensichtlich, daß infolge der vorstehend erläuterten Ausbildung der Zusammenbau des erfindungsgemäßen sphärischen Gelenks wesentlich vereinfacht wird» Es ist lediglich notwendig, die sphärische Buchse 10 zwischen den von den Platten 14 (15) gebildeten Sitzen 20 (21) anzuordnen, woraufhin diese Platten miteinander verbunden werden,

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indem die Schenkel 28 (29) und die Eingriffszähne 30 (31) in die bogenförmigen Öffnungen 25 (24) dieser Platten derart eingesetzt werden, daß die Zähne 30 (31) an den keilförmigen Vorsprüngen 32 (33) am Beginn ihrer Längserstrekkung anliegen und mit diesen zusammenwirken.» Die Platten 14 (15) werden sodann derart gegeneinander verdreht, daß die Löcher für die Nieten 16 miteinander fluchten, und die festen und einander gegenüberliegenden Flächen der Zähne 30 (31) erfassen daher die Oberflächen der ansteigenden Vorsprünge 33 (32), um die sphärische Buchse 10 zwischen den Kronen 20 und 21 nachgiebig zu verspannen» Wenn die letztgenannte Stellung erreicht ist, so werden die Platten 14 und 15 durch die Nieten 16 an der Verbindungsstange 0 befestigt«

Es ist ersichtlich, daß das Befestigen der sphärischen Buchse 10 zwischen den Platten 14 und 15 als Schnappbefestigung ausgebildet sein kann, indem die Zähne 30 und 31 derart in die bogenförmigen Öffnungen 25 und 24 hineingedrückt werden, daß diese Zähne am Ende ihres Hubes an den Enden der Vorsprünge 33 und 34 einschnappen.

Wie dies bereits erwähnt wurde, kann die Platte 14 (15) aus elastisch verformbaren Kunststoffmaterialien, wie ZeBe amidische oder azetalische Kunstharze, hergestellt sein«

Der Sitz für die sphärische Buchse 10 kann kegel- oder kugelförmig ausgebildet sein, sodaß sich eine kleine Abweichung gegenüber dem Umfang der Buchse 10 ergibt, sodaß diese in dem Sitz nachgiebig gehalten ist, wobei der Spalt zwischen diesen Teilen selbsttätig beseitigt wird_o Die Nachgiebigkeit der sphärischen Sitze 20-21 wird überwiegend durch die radialen Ausschnitte 22 und 23 der Kro-

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nen 20 und 21 erhalten, sodaß zusätzliche elastische Bauteile, wie sie üblicherweise "bei den "bekannten Gelenken verwendet werden, entfallen können«

Die sphärische Buchse 10 kann in entsprechender Weise ausgebildet sein, ddu, daß diese Buchse aus Kunststoffmaterial gepreßt sein kann, ohne daß jedoch eine Ausführung aus Metall, insbesondere aus gesintertem Metall, ausgeschlossen wäre β

Infolge der Merkmale des vorstehend erläuterten Gelenks und der damit erzielbaren Vorteile wird der Zusammenbau und die Haltbarkeit dieses sphärischen Gelenks beträchtlich vereinfacht bzwo verbessert, und bei Verwendung eines geeigneten Kunstharzes ist auch eine Selbstschmierung möglich« Darüberhinaus erlaubt dieses sphärische Gelenk selbst dann eine ordnungsgemäße Arbeitsweise des Getriebemechanismus, wenn die Gelenkzapfen nicht parallel angeordnet sind oder sonst unter verhältnismäßig großen Winkeln gegeneinander geneigt sind, da diese Fehlanordnung in keiner Weise die Wirkungsweise des Getriebemechanismus beeinträchtigt, wie er durch das oder durch die erfindungsgemäßen Gelenke gebildet wird, wobei die Arbeitsweise des Getriebes auch bei hohen Drehzahlen ohne Geräusche und ohne Vibrationen möglich ist»

Es ist davon auszugehen, daß die vorliegende Erfindung sich auch auf einen Getriebemechanismus erstreckt, der zumindest ein sphärisches Gelenk gemäß der Erfindung umfaßt.

Die konstruktiven Einzelheiten des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen sphärischen Gelenks sowie dessen Anwendungsgebiet kann selbstverständ-

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lieh in mannigfacher Weise abgewandelt werden, ohne daß dadurch der Grundgedanke der Erfindung verlassen wird,,

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Claims

Patentansprüche

1 ο!Sphärisches Gelenk für Getriebe mit begrenzter Leistung, insbesondere für Kraftfahrzeug-Scheibenwischergetriebe od. dglo, mit einer sphärischen Buchse, die in zugeordnete Sitze von zwei Federplatten eingesetzt und in diesen gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federplatten (14, 15) an den Rändern ihrer Sitze (20, 21) für die sphärische Buchse (10) mindestens einen bogenförmigen Schlitz (24-, 25) und einen zugeordneten Zahn (30, 31) aufweisen, der mit dem bogenförmigen Rand (32) des Schlitzes in Eingriff bringbar ist, um die Federplatten (14, 15) unter Einschluß der dazwischen angeordneten sphärischen Buchse (10) miteinander zu verbinden und zu verriegeln·

2ο Sphärisches Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federplatten (14* 15) an diametral gegenüberliegenden Stellen zwei bogenförmige Schlitze (24, 25) und zwei Zähne (30, 31) aufweisen und daß die Zähne (30, 31) mit entsprechenden Schenkeln (28, 29) versehen sind, die mit einem geeigneten Spiel in die zugeordneten bogenförmigen Schlitze (24, 25) eingreifen, um eine nachgiebige Verbindung dieser Zähne (30, 31) mit den einander gegenüberliegenden und zu diesen Schlitzen (24, 25) gehörigen Rändern (32) zu bewirken»

3 β Sphärisches Gelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Zähnen (30, 31) versehenen Schenkel (28, 29) gekrümmte Flächen aufweisen, die

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mit den zugeordneten bogenf örmigen Wänden der Schlitze (24, 25) in Eingriff gelangen, um Bezugs- und Anlageflachen zu "bilden, damit die koaxiale Anordnung der halbkugelförmigen Sitze (20, 21) der Federplatten (H, 15) gewährleistet ist ο

4o Sphärisches Gelenk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Teilbereiche der bogenförmigen Ränder der Schlitze (24, 25) mit keilförmigen Vorsprüngen (32) versehen sind, mit denen Zähne (30, 31) nachgiebig in Eingriff gelangen, wobei diese Zähne (30, 31) von entsprechenden Schenkeln (28, 29) der Jederplatten (14, 15) gebildet sind ο

5ο Sphärisches Gelenk nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (30, 31) und die zugeordneten bogenförmigen Schlitze (24, 25) paarweise an den beiden Pederplatten (14, 15) angeordnet sind, wobei diese Paare in Bezug auf die Längsachse der lederplatten unter gleichen Winkeln gegeneinander versetzt sind, wogegen die Teile eines jeden Paares derart einander gegenüberliegend angeordnet sind, daß zwei gleiche Federplatten in einander zugekehrter Lage miteinander verbindbar sind, um die sphärische Buchse festzuhalten.

6ο Sphärisches Gelenk nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die halbkugelförmigen Sitze (20, 21) für die sphärische Buchse (10) zumindest teilweise von Kronen gebildet sind, die an den Außenseiten der Pederplatten (14, 15) angeordnet sind, die den miteinander in Berührung stehenden Seiten gegenüberliegen·

7β Sphärisches Gelenk nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Außenseiten der Federplat-

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ten (Hf 15) angeordneten Kronen (20, 21) an ihren Rändern mit radialen Ausschnitten (22, 23) versehen sind, wobei diese Ausschnitte nachgiebige Segmente bilden, die mit der sphärischen Buchse (10) zusammenwirken, um deren Verlagerungen zu bremsenο

8ο Sphärisches Gelenk nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Pederplatten (14» 15) an einer ihrer Schmalseiten mit einer gelochten Zunge versehen sind, in die ein Verbindungsbauteil (16) einsetzbar ist, um die Federplatten an einem Bauteil eines Getriebes zu befestigen, wobei dieses Getriebe mit dem sphärischen Gelenk ausgerüstet isto

9β Sphärisches Gelenk nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federplatte» (H, 15) zumindest teilweise aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem Kunststoff mit Selbstschmiereigenschaften gepreßt ist»

10. Getriebe, insbesondere zur Umwandlung einer kontinuierlichen Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens ein sphärisches Gelenk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.