DE3045395A1

DE3045395A1 - Vehicle windscreen wiper drive shaft - has operating lever fixed to drive shaft by profiled section on shaft pressed into corresponding lever opening

Info

Publication number: DE3045395A1
Application number: DE19803045395
Authority: DE
Inventors: Kurt 7121 Ingersheim Bauer; Alfred 7120 Bietigheim-Bissingen Kohler
Original assignee: SWF Spezialfabrik fuer Autozubehoer Gustav Rau GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1980-12-02
Filing date: 1980-12-02
Publication date: 1982-07-01
Also published as: DE3045395C2

Abstract

The windscreen wiper drive shaft (10) has a conical milled section (11) with a screw section (12) connected for fixing a wiper arm. The operating lever (13) and ball joint (14) is fixed in the centre of the shaft. The shaft is provided with a shaped section with two flat surfaces which expand outwards and are pushed into a correspondingly shaped cut-out in the lever. Additionally, during the fly press operation the edges can be deformed to project over the lever to provide a stable fit of the two parts. This ensures that the anti-corrosion surface of the metal is not damaged.

Description

Getriebeteil für eine Wischanlage in KraftfahrzeugenGear part for a wiper system in motor vehicles

Die Erfindung geht aus von einem Getriebeteil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention is based on a transmission part with the features of Preamble of claim 1.

Zur Verbindung einer Wischerwelle mit einem Hebel hat man bisher an die Welle einen profilierten Abschnitt angefräst oder angedreht und diesen Abschnitt in eine Ausnehmung im Hebel, die einen geringfügig größeren Querschnitt aufweist, eingesteckt. Anschließend wurde der profilierte Abschnitt, beispielsweise ein Zweiflach,gestaucht, wodurch nach Art einer Nietverbindung eine stabile Befestigung der Wischerwelle am Hebel erreicht wurde. Bei anderen bekannten Ausführungen wurde anstelle der Vernietung der Hebel mit der Welle verschweißt oder verlötet.To connect a wiper shaft to a lever, one has hitherto the shaft milled or turned a profiled section and this section into a recess in the lever that has a slightly larger cross-section, plugged in. Then the profiled section, for example a double flat, was compressed, whereby a stable fastening of the wiper shaft in the manner of a riveted connection was reached on the lever. In other known designs, instead of riveting the lever is welded or soldered to the shaft.

Nachteilig bei diesen bekannten Ausführungen ist zunächst einmal der Materialverlust beim spanabhebenden Bearbeitungsverfahren zur Herstellung des profilierten Abschnitts.The disadvantage of these known designs is first of all Loss of material during the machining process for producing the profiled Section.

Nachteilig ist außerdem, daß beim Stauchvorgang die Oberflächenschicht des Hebels und der Welle beschädigt wird, weil verhältnismäßig große Kräfte auftreten. Dies ist auch der Fall, wenn man obenflächenbehandelte Teile - die Welle wird zwecks Erzielung guter Gleiteigenschaften meist vernickelt, der Hebel aus Gründen einer gröBeren Korrosionsbeständigkeit meist verzinkt - miteinander verschweißt.Another disadvantage is that the surface layer during the upsetting process the lever and the shaft is damaged because relatively large forces occur. This is also the case when you have surface-treated parts - the shaft is used in order to Achieving good sliding properties mostly nickel-plated, the lever for reasons of a Larger corrosion resistance mostly galvanized - welded together.

Man hat zwar auch bereits versucht, die Welle und den Hebel erst nach dem Verstemmen gemeinsam einer Oberflächenbehandlung auszusetzen, doch hat sich dabei gezeigt, daß ohne zusätzliche mit Kosten verbundene Maßnahmen im Bereich der aneinandergrenzenden Flächen zwischen der Welle und dem Hebel die Oberflächenschicht sehr dünn und damit korrosionsanfällig ist. Schließlich ist auch zu berücksichtigen, daß die bekannten Befestigungsarten nur bei solchen Ausführungen anwendbar sind, bei denen die Hebel an der Stirnfläche der Welle festgelegt werden. Es sind aber auch Ausführungen denkbar, bei denen der Hebel etwa in der Mitte der Wischerwelle festgelegt werden soll.Although one has already tried the shaft and the lever only after the caulking together to expose a surface treatment, but has shown that without additional cost-related measures in the field of adjoining surfaces between the shaft and the lever form the surface layer is very thin and therefore prone to corrosion. Finally, it must also be taken into account that the known types of fastening can only be used in such designs, in which the levers are fixed on the end face of the shaft. But there are Designs are also conceivable in which the lever is approximately in the middle of the wiper shaft should be set.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebeteil der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das allen Ansprüchen hinsichtlich Stabilität und Korrosionsbeständigkeit genügt und kostengünstig hergestellt werden kann.The invention is based on the object of a transmission part of the initially to create the type mentioned that meets all requirements in terms of stability and corrosion resistance is sufficient and can be produced inexpensively.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is with the characterizing features of the claim 1 solved.

Durch den Preßsitz zwischen dem profilierten Abschnitt der Wischerwelle und dem Hebel wird eine sehr stabile Befestigung erreicht, die größeren Drehmomentbelastungen standhält. Besonders wichtig ist außerdem, daß sowohl die Welle als auch der Hebel vor dem Befestigungsvorgang je für sich einer ggf.Due to the interference fit between the profiled section of the wiper shaft and the lever a very stable attachment is achieved, the greater torque loads withstands. It is also particularly important that both the shaft and the lever before the fastening process, one for each

auch unterschiedlichen Oberflächenbehandlung unterzogen werden können, wobei die Oberflächenschicht beim anschließenden Einpreßvorgang nicht oder zumindest kaum störend beschädigt wird.can also be subjected to different surface treatments, wherein the surface layer is not or at least not in the subsequent pressing-in process is hardly damaged in a disturbing way.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung soll der Querschnitt des profilierten Abschnitts größer sein als der Querschnitt der Wischerwelle. Die Querschnitte der beiden Elemente können also entsprechend den unterschiedlichen Erfordernissen materialsparend so ausgelegt werden, daß trotz eines geringen Durchmessers der Wischerwelle eine formstabile Verankerung im Hebel erreicht wird. Diese Weiterbildung der Erfindung könnte zwar durch ein spanabhebendes Bearbeitungsverfahren realisiert werden, doch wäre dies mit einem enormen Materialverlust verbunden. Es wird daher ein spanloses Bearbeitungsverfahren vorgezogen. Der profilierte Abschnitt wird an die Wischerwelle im Fließpreßverfahren angeformt bzw. angestaucht.According to an advantageous development of the invention, the cross section should of the profiled section must be larger than the cross section of the wiper shaft. the Cross-sections of the two elements can therefore correspond to the different Material-saving requirements are designed so that despite a small diameter the wiper shaft a dimensionally stable anchoring in the lever is achieved. This training the invention could indeed be implemented by a machining process but this would involve an enormous loss of material. It will therefore a non-cutting machining process is preferred. The profiled section is on the wiper shaft is molded or upset using the extrusion process.

Um das Einführen des profilierten Abschnitts in die Ausnehmung im Hebel zu erleichtern, wird man den profilierten Abschnitt vorzugsweise ballig oder konisch ausbilden. Besonders bevorzugt wird eine Ausführung, bei der sich an den profilierten Abschnitt ein Auflageflansch für den Hebel anschließt, der eine achsiale Lagesicherung bewirkt. Es muß an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß aufgrund des Preßsitzes zwischen dem profilierten Abschnitt der Welle und dem Hebel - wie Versuche gezeigt haben - bereits eine ausreichende Stabilität auch hinsichtlich von üblichen Belastungen in Längsrichtung der Welle gewährleistet ist.In order to introduce the profiled section into the recess in the To facilitate lever, the profiled section is preferably spherical or form conical. An embodiment is particularly preferred in which the profiled section is connected to a support flange for the lever, which has an axial Securing the position causes. It must be at this point pointed out that due to the interference fit between the profiled portion of the shaft and the lever - as tests have shown - already have sufficient stability also guaranteed with regard to normal loads in the longitudinal direction of the shaft is.

Dennoch wird man zwecks Erzielung einer noch größeren Stabilität auch bei'stärksten Achsialbelastungen eine Weiterbildung gemäß den Merkmalen nach Anspruch 7 vorziehen. Dabei könnte eine umlaufende Anschlagschulter vorgesehen werden. Im Interesse einer geringen Verformungsarbeit beim Stauchen wird man aber nur einzelne Anschlagschultern vorsehen, also beispielsweise bei einem profilierten Abschnitt nach Art eines Zweiflaches lediglich die beiden runden Abschnitte ans tauchen.Nevertheless, in order to achieve even greater stability, one will also in the case of the strongest axial loads, a further development according to the features of claim 7 prefer. A circumferential stop shoulder could be provided. in the But only a few will be interested in a little work of deformation during upsetting Provide stop shoulders, for example in the case of a profiled section just dive the two round sections in the manner of a double surface.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the in the drawing Embodiments explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht auf eine Wischerwelle mit Hebel, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Wischerwelle, Fig. 3 einen Teilschnitt im Bereich der Verbindungs stelle von Welle und Hebel, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Wischerwelle, Fig. 5 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 3, Fig. 6 den Querschnitt einer dritten Ausführungsform im Bereich des profilierten Abschnitts, Fig. 7 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 3 und Fig. 8 den Querschnitt einer vierten Ausführungsform im Bereich des profilierten Abschnitts.They show: FIG. 1 a view of a wiper shaft with a lever, FIG. 2 a perspective view of a first embodiment of a wiper shaft; Fig. 3 is a partial section in the area of the connection point of the shaft and lever, 4 shows a perspective view of a second embodiment of a wiper shaft, FIG. 5 shows a partial section similar to FIG. 3, FIG. 6 shows the cross section of a third embodiment in the area of the profiled section, 7 is a partial section similar to FIGS. 3 and 8, the cross section of a fourth embodiment in the area of the profiled section.

In Fig. 1 erkennt man eine Wischerwelle 10, die an der einen Stirnseite einen konischen,. gerändelten Abschnitt 11 mit einem anschließenden Gewindeabschnitt 12 zur Befestigung eines nicht näher dargestellten Wischarms aufweist. Abweichend von üblichen Ausführungsformen ist ein Hebel 13 mit einem Kugelbolzen 14 nicht am anderen Ende, sondern etwa in der Mitte der Wischerwelle drehfest fixiert. Die Wischerwelle 10 und der Hebel 13 bilden zusammen ein Getriebeteil einer Wischanlage.In Fig. 1 you can see a wiper shaft 10, which is on one end face a conical ,. knurled section 11 with an adjoining threaded section 12 for fastening a wiper arm, not shown in detail. Different of conventional embodiments, a lever 13 with a ball pin 14 is not on other end, but about in the middle of the wiper shaft fixed in a rotationally fixed manner. The wiper shaft 10 and the lever 13 together form a transmission part of a wiper system.

Wie Fig. 2 deutlich zeigt, hat die Wischerwelle 10 einen profilierten Abschnitt 20 in Form eines Zweiflachs. Der Querschnitt dieses profilierten Abschnitts 20 ist größer als der Querschnitt der Wischerwelle 10 und leicht ballig ausgebildet. In der Mitte des profilierten Abschnitts 20 ist der Querschnitt geringfügig größer als an den Stirnseiten. Dieser profilierte Abschnitt 20 ist an die Wischerwelle 10 durch ein spanloses Bearbeitungsverfahren, nämlich im Fließpreßverfahren angeformt.As FIG. 2 clearly shows, the wiper shaft 10 has a profiled one Section 20 in the form of a double flat. The cross-section of this profiled section 20 is larger than the cross section of the wiper shaft 10 and is slightly convex. In the middle of the profiled section 20, the cross section is slightly larger than on the front sides. This profiled section 20 is on the wiper shaft 10 by a non-cutting machining process, namely molded in the extrusion process.

Der Hebel 13 hat eine Ausnehmung 21 mit entsprechender Querschnittsform nach Art eines Zweiflachs. Allerdings ist der Querschnitt des profilierten Abschnitts 20 der Wischerwelle 10 zumindest abschnittsweise, nämlich bei einer balligen Außenkontur zumindest im mittigen Bereich, geringfügig größer als der angepaßte Querschnitt der Ausnehmung 21 im Hebel 13.The lever 13 has a recess 21 with a corresponding cross-sectional shape in the manner of a double flat. However, the cross section of the profiled section 20 of the wiper shaft 10 at least in sections, namely with a spherical outer contour at least in the central area, slightly larger than the adapted cross-section the recess 21 in the lever 13.

Die beiden Teile, also Wischerwelle 10 und Hebel 13, werden vor dem Befestigungsvorgang mit einer den Erfordernissen entsprechenden Oberflächenschicht behandelt. Dann wird der profilierte Abschnitt 20 in die Ausnehmung 21 des Hebels 13 eingepreßt. Aufgrund der Profilierung des Abschnitts 20 und der Ausnehmung 21 erhält man eine formschlüssige Verbindung, die in der Lage ist, hohe Drehmomente zu übertragen, wobei wegen des Preßsitzes zwischen beiden Teilen auch nach längerer Betriebszeit ein Spiel nicht zu befürchten ist. Aufgrund des Preßsitzes sind die beiden Teile bereits so stabil miteinander verankert, daß die dblichen Belastungen in Acharichtung keine Zerstörung der Verbindung zur Folge haben.The two parts, so wiper shaft 10 and lever 13, are in front of the Fastening process with a surface layer that meets the requirements treated. Then the profiled section 20 is in the recess 21 of the lever 13 pressed in. Due to the profiling of the section 20 and the recess 21 you get a positive connection that be able to, to transmit high torques, because of the interference fit between the two parts There is no risk of a game even after a long period of operation. Because of the Press fit, the two parts are already anchored so stable that the The same loads in the Acha direction do not result in any destruction of the connection.

Dennoch sind - wie Fig. 3 zeigt - an den profilierten Abschnitt 20, dessen Höhe größer ist als die Materialstärke des Hebels 13, Anschlagschultern 22 im Bereich der runden Abschnitte 23 und 24 angeformt. Das dazu verwendbare Werkzeug 25 ist in Fig. 3 angedeutet. Da diese Anschlagschultern 22 nur abschnittsweise gebildet werden, ist die notwendige Verformungsarbeit gering. Wegen der geringen Kräfte tritt eine Beschädigung der Oberflächenschicht im Bereich des profilierten Abschnitts 20 kaum auf. Eine Beschädigung der Oberflächenschicht in dem fraglichen Bereich hätte auch kaum nachteilige Folgen, weil die Lagerfläche der Wischerwelle nicht betroffen ist.Nevertheless - as FIG. 3 shows - on the profiled section 20, the height of which is greater than the material thickness of the lever 13, stop shoulders 22 integrally formed in the area of the round sections 23 and 24. The tool that can be used for this 25 is indicated in FIG. 3. Since this stop shoulders 22 are only formed in sections the necessary deformation work is low. Because of the low forces occurs damage to the surface layer in the area of the profiled section 20 barely open. Damage to the surface layer in the area in question would hardly have any negative consequences because the bearing surface of the wiper shaft is not is affected.

Die Ausführung nach den Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von der bereits beschriebenen Ausführungsform in wesentlichem dadurch, daß sich an den profilierten Abschnitt 20 ein Auflageflansch 30 größeren Durchmessers anschließt. Außerdem ist bei dieser Aus führungs form der profilierte Abschnitt 20 in Längsrichtung der Wischerwelle 10 leicht konisch ausgebildet, wobei der größte Durchmesser im Übergang zum Auflageflansch 30 vorliegt. Die konische Ausbildung erleichtert das Einführen des profilierten Abschnitts in die Ausnehmung 21 im Hebel 13.The embodiment according to FIGS. 4 and 5 differs from that already Embodiment described essentially in that the profiled Section 20 adjoins a support flange 30 of larger diameter. Also is In this embodiment, the profiled section 20 in the longitudinal direction of the wiper shaft 10 slightly conical, with the largest diameter in the transition to the support flange 30 is present. The conical design facilitates the introduction of the profiled Section into the recess 21 in the lever 13.

In den Fig. 6 bis 8 sind weitere Ausführungsformen angedeutet, bei denen der profilierte Abschnitt 20 eine kompliziertere Außenkontur hat. Gemäß Fig. 6 hat der profilierte Abschnitt 20 abschnittsweise einen kreisrunden Querschnitt mit dazwischenliegenden radialen Ansätzen 40. Eine entsprechende Kontur hat auch die Ausnehmung 21 im Hebel, allerdings ist der Querschnitt wiederum geringfügig kleiner. Anschlagschultern 22 werden nur im Bereich dieser Ansätze 40 gebildet.In FIGS. 6 to 8, further embodiments are indicated at which the profiled section 20 has a more complicated outer contour. According to Fig. 6, the profiled section 20 has a circular cross-section in sections with radial lugs 40 in between. Also has a corresponding contour the recess 21 in the lever, but the cross-section is again slight smaller. Stop shoulders 22 are only formed in the area of these lugs 40.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 sind insgesamt sechs Ansätze vorgesehen, die so angeordnet sind, daß eine Hüllkurve 1 , etwa die Form eines Zweiflaches besitzt. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, daß der Hebel 13 im Bereich der Ausnehmung 21 in Längsrichtung eine größere Auflagenfläche bildet als quer zur Längsrichtung des Hebels.In the embodiment according to FIG. 8, there are a total of six approaches provided, which are arranged so that an envelope curve 1, approximately the shape of a double owns. This takes into account the fact that the lever 13 in the area of Recess 21 forms a larger support surface in the longitudinal direction than transversely to the longitudinal direction of the lever.

Mit den Ausführungen nach den Fig. 6 bis 8 können größere Drehmomente wegen der besseren Verzahnung übertragen werden.With the embodiments according to FIGS. 6 to 8, larger torques can because of the better interlocking.

Allerdings ist die Herstellung eines Werkzeuges für diese Ausführungen teurer, weswegen in den meisten Fällen eine Ausführung nach den vorherigen Figuren mit einem Zwei flach vorgezogen wird.However, the production of a tool for these designs more expensive, which is why in most cases an execution according to the previous figures with a two is preferred flat.

Abschließend wird noch darauf hingewiesen, daß die vorgeschlagene Befestigungsart natürlich auch an der Stirnfläche der Welle mit Vorteil angewendet werden kann.Finally, it should be noted that the proposed Type of fastening, of course, also used to advantage on the end face of the shaft can be.

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Claims

Gear part for a wiper system in motor vehicles Patent claims: 1. Gear part for a wiper system in motor vehicles with a wiper shaft a profiled section and an attached lever with a recess for inserting the profiled section of the wiper shaft, characterized in that that the cross section of the profiled portion (20) of the wiper shaft (10) before Fastening process is at least partially slightly larger than the adapted Cross section of the recess (21) in the lever (13) and the profiled section (20) is pressed into the recess (21) of the lever (13).

2. Transmission part according to claim 1, characterized in that the Cross section of the profiled portion (20) is larger than the cross section of the Wiper shaft (10).

3. Transmission part according to claim 1 or 2, characterized in that the profiled section (20) of the shaft (10) by a non-cutting machining process, in particular an extrusion process is produced.

4. Gear part according to at least one of the preceding claims, characterized in that the profiled portion (20) in the longitudinal direction of the Shaft (10) is convex.

5. Gear part according to at least one of the claims.

1 to 3, characterized in that the pntilated section (20) is conical in the longitudinal direction of the shaft (10).

6. Gear part according to at least one of the preceding claims, characterized in that a support flange is attached to the profiled section (20) (30) follows.

7. Gear part according to at least one of the preceding claims, characterized in that the height of the profiled section (20) is greater than the material thickness of the lever (13) and the profiled section (20) according to the Pressing on the lever (13) at least from one end face to form at least a stop shoulder (22) is upset.

8. Gear part according to at least one of the preceding claims, characterized in that the profiled section (20) of the wiper shaft (10) has a cross-section similar to a two-flat.

9. Transmission part according to claim 8, characterized in that the profiled section (20) only in the area of the round sections (23,24) for formation is upset by stop shoulders (22).

10. Gear part according to at least one of the preceding claims, characterized in that the profiled section (20) of the wiper shaft has a partially circular cross-section with several radially protruding approaches (40).

12. Transmission part according to claim 10 or 11, characterized in that that the profiled section (20) only in the area of the approaches (40) for the formation of Stop shoulders (22) is upset.

13. Transmission part according to claim 10, characterized in that the Approaches (40) are arranged asymmetrically so that an envelope curve approximately the shape of a double flat.