DE3045395C2

DE3045395C2 -

Info

Publication number: DE3045395C2
Application number: DE19803045395
Authority: DE
Inventors: Kurt 7121 Ingersheim De Bauer; Alfred 7120 Bietigheim-Bissingen De Kohler
Original assignee: SWF Auto Electric GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1980-12-02
Filing date: 1980-12-02
Publication date: 1988-08-04
Also published as: DE3045395A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Getriebeteil mit den Merk malen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a gear part with the Merk paint the 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 Wischer welle am Hebel erreicht wurde. Bei anderen bekannten Aus führungen wurde anstelle der Vernietung der Hebel mit der Welle verschweißt oder verlötet.You have to connect a wiper shaft with a lever previously milled a profiled section on the shaft or turned and this section in a recess in Lever that has a slightly larger cross section, plugged in. Then the profiled section, For example, a double, compressed, whereby according to Art a rivet connection a stable attachment of the wiper shaft on the lever was reached. In other known Aus instead of riveting the lever with the Welded or soldered shaft.

Nachteilig bei diesen bekannten Ausführungen ist zunächst einmal der Materialverlust beim spanabhebenden Bearbeitungs verfahren zur Herstellung des profilierten Abschnitts. Nachteilig ist außerdem, daß beim Stauchvorgang die Ober flächenschicht des Hebels und der Welle beschädigt wird, weil verhältnismäßig große Kräfte auftreten. Dies ist auch der Fall, wenn man oberflächenbehandelte Teile - die Welle wird zwecks Erzielung guter Gleiteigenschaften meist ver nickelt, der Hebel aus Gründen einer größeren Korrosions beständigkeit meist verzinkt - miteinander verschweißt. Man hat zwar auch bereits versucht, die Welle und den Hebel erst nach dem Verstemmen gemeinsam einer Oberflächenbehand lung auszusetzen, doch hat sich dabei gezeigt, daß ohne zu sätzliche mit Kosten verbundene Maßnahmen im Bereich der an einandergrenzenden Flächen zwischen der Welle und dem Hebel die Oberflächenschicht sehr dünn und damit korrosionsan fällig ist. Schließlich ist auch zu berücksichtigen, daß die bekannten Befestigungsarten nur bei solchen Ausfüh rungen anwendbar sind, bei denen die Hebel an der Stirn fläche der Welle festgelegt werden. Es sind aber auch Aus führungen denkbar, bei denen der Hebel etwa in der Mitte der Wischerwelle festgelegt werden soll. The disadvantage of these known designs is initially one is the loss of material during machining process for producing the profiled section. Another disadvantage is that the upper during the upsetting process surface layer of the lever and the shaft is damaged, because relatively large forces occur. It is also the case when you get surface-treated parts - the shaft is mostly used to achieve good sliding properties the lever nods for greater corrosion resistance usually galvanized - welded together. You have already tried the shaft and the lever only after caulking a surface treatment together suspension, but it has been shown that without too additional cost-related measures in the area of intersecting surfaces between the shaft and the lever the surface layer is very thin and therefore corrosion-resistant is due. Finally, it should also be borne in mind that the known types of attachment only with such Ausfüh are applicable where the lever on the forehead area of the shaft. But they are also out guides conceivable where the lever is approximately in the middle the wiper shaft is to be determined.

Aus der DE-OS 23 13 745 ist ein Getriebeteil für eine Wischanlage bekannt, zu dem ein Zapfen mit einem kreisrunden Querschnitt gehört, der in eine entsprechende Ausnehmung eines Hebels eingepreßt ist. Dabei handelt es sich jedoch nicht um die ein hohes Drehmoment übertragende Verbindung zwischen einer Wischerwelle und einem Hebel und der Zapfen hat auch keinen profilierten Abschnitt mit einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt.From DE-OS 23 13 745 a gear part for a wiper system is known which includes a pin with a circular cross-section that fits into a corresponding recess of a lever is pressed. It is about but not the high torque connection between a wiper shaft and a lever and the pin also has none profiled section with a cross-section deviating from the circular shape.

Zur Übertragung hoher Drehmomente verwendet man oft Formschlußverbindungen beispielsweise unter Verwendung eines zusätzlichen Keils zwischen einer Welle und einer Nabe. Eine solche Verbindung ist für den hier zur Diskussion stehenden Anwendungsfall schon wegen der umständlichen Montage nicht geeignet.Form-locking connections are often used to transmit high torques for example using an additional wedge between one Shaft and a hub. Such a connection is up for discussion here standing application case because of the cumbersome assembly suitable.

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 has for its object a transmission part of the type mentioned at the beginning to create all claims in terms of stability and corrosion resistance and can be manufactured inexpensively.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des An spruchs 1 gelöst.This task is carried out with the characteristic features of the contractor spell 1 solved.

Durch den Preßsitz zwischen dem profilierten Abschnitt der Wischerwelle und dem Hebel wird eine sehr stabile Befestigung erreicht, die größeren Drehmomentbelastungen standhält. Be sonders wichtig ist außerdem, daß sowohl die Welle als auch der Hebel vor dem Befestigungsvorgang je für sich einer ggf. auch unterschiedlichen Oberflächenbehandlung unterzogen werden können, wobei die Oberflächenschicht beim anschließen den Einpreßvorgang nicht oder zumindest kaum störend be schädigt wird.By the press fit between the profiled section of the Wiper shaft and the lever becomes a very stable attachment achieved that withstands larger torque loads. Be It is also particularly important that both the shaft and the lever before the fastening process one for each one if necessary also subjected to different surface treatments can be, the surface layer when connecting not or at least hardly disturbing the press-in process is damaged.

Da der Querschnitt des profilierten Abschnitts größer ist als der Querschnitt der Wischerwelle, können die Quer schnitte der beiden Elemente also entsprechend den unter schiedlichen Erfordernissen materialsparend so ausgelegt werden, daß trotz eines geringen Durchmessers der Wischer welle eine formstabile Verankerung im Hebel erreicht wird.Because the cross section of the profiled section is larger than the cross section of the wiper shaft, the cross can cuts of the two elements according to the below various requirements designed to save material be that despite a small diameter the wiper shaft a dimensionally stable anchoring is achieved in the lever.

Diese Ausgestaltung der Wischerwelle 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.This configuration of the wiper shaft could indeed be achieved by a machining process can be realized, however this would be associated with an enormous loss of material. It a non-cutting machining process is therefore preferred. The profiled section is attached to the wiper shaft in the Extrusion process molded or upset.

Um das Einführen des profilierten Abschnitts in die Ausnehmung im Hebel zu erleichtern, wird man den profilierten Abschnitt vorzugsweise ballig oder konisch ausbilden. Besonders bevor zugt wird eine Ausführung, bei der sich an den profilierten Abschnitt ein Auflageflansch für den Hebel anschließt, der eine axiale 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 aus reichende Stabilität auch hinsichtlich von üblichen Be lastungen in Längsrichtung der Welle gewährleistet ist.To insert the profiled section into the recess in the lever, you will get the profiled section preferably form spherical or conical. Especially before a version is added in which the profiled Section connects a support flange for the lever that an axial position securing effect. It must be at this point be advised that due to the press fit between the profiled section of the shaft and the Lever - as experiments have shown - already one sufficient stability also with regard to the usual loading loads in the longitudinal direction of the shaft is guaranteed.

Dennoch wird man zwecks Erzielung einer noch größeren Stabilität auch bei stärksten Achsialbelastungen eine Weiterbildung gemäß den Merkmalen nach Anspruch 6 vor ziehen. Dabei könnte eine umlaufende Anschlagschulter vorgesehen werden. Im Interesse einer geringen Verfor mungsarbeit beim Stauchen wird man aber nur einzelne An schlagschultern vorsehen, also beispielsweise bei einem profilierten Abschnitt nach Art eines Zweiflaches ledig lich die beiden runden Abschnitte anstauchen.Still one is going to achieve an even bigger one Stability even with the heaviest axial loads Training according to the features of claim 6 before pull. This could be a circumferential shoulder be provided. In the interest of a low verfor However, only a few individual tasks are involved in upsetting Provide shoulders, for example with one profiled section in the manner of a double flat single upset the two round sections.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is based on the in the drawing tion illustrated embodiments explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Ansicht auf eine Wischerwelle mit Hebel, Fig. 1 is a view of a wiper shaft with lever,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Wischerwelle, Fig. 2 is a perspective view of a first embodiment of a wiper shaft,

Fig. 3 einen Teilschnitt im Bereich der Verbindungs stelle von Welle und Hebel, Fig. 3 shows a partial section in the region of the connecting point of the shaft and lever,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Wischerwelle, Fig. 4 is a perspective view of a second embodiment of a wiper shaft,

Fig. 5 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 3, Fig. 5 is a partial section similar to FIG. 3,

Fig. 6 den Querschnitt einer dritten Ausführungsform im Bereich des profilierten Abschnitts, Fig. 6 shows the cross section of a third embodiment in the area of the profiled section,

Fig. 7 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 3 und Fig. 7 is a partial section similar to Fig. 3 and

Fig. 8 den Querschnitt einer vierten Ausführungs form im Bereich des profilierten Abschnitts. Fig. 8 shows the cross section of a fourth embodiment in the region 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 Wischerarms aufweist. Abweich end 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 Wischer welle 10 und der Hebel 13 bilden zusammen ein Getriebeteil einer Wischanlage.In FIG. 1 can be seen a wiper shaft 10 having, at one end face a conical knurled portion 11 followed by a threaded portion 12 for attachment of a wiper arm, not shown. Deviating from conventional embodiments, a lever 13 with a ball pin 14 is not fixed in a rotationally fixed manner, but approximately in the middle of the wiper shaft. The wiper shaft 10 and the lever 13 together form a gear part of a wiper system.

Wie Fig. 2 deutlich zeigt, hat die Wischerwelle 10 einen pro filierten Abschnitt 20 in Form eines Zweiflachs. Der Quer schnitt dieses profilierten Abschnitts 20 ist größer als der Querschnitt der Wischerwelle 10 und leicht ballig ausge bildet. 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 clearly shown in FIG. 2, the wiper shaft 10 has a section 20 per fileted 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 forms slightly convex. In the middle of the profiled section 20 , the cross section is slightly larger than on the end faces. This profiled section 20 is molded onto the wiper shaft 10 by a non-cutting machining process, namely in the extrusion process.

Der Hebel 13 hat eine Ausnehmung 21 mit entsprechender Quer schnittsform 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 is at least in sections, namely with a spherical outer contour at least in the central region, slightly larger than the adapted cross section of the recess 21 in the lever 13 .

Die beiden Teile, also Wischerwelle 10 und Hebel 13, werden vor dem Befestigungsvorgang mit einer den Erfordernissen ent sprechenden Oberflächenschicht behandelt. Dann wird der pro filierte Abschnitt 20 in die Ausnehmung 21 des Hebels 13 ein gepreßt. 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 Be triebszeit ein Spiel nicht zu befürchten ist. Aufgrund des Preßsitzes sind die beiden Teile bereits so stabil mitein ander verankert, daß die üblichen Belastungen in Achsrich tung keine Zerstörung der Verbindung zur Folge haben.The two parts, ie wiper shaft 10 and lever 13 , are treated with a surface layer corresponding to the requirements before the fastening process. Then the per fileted section 20 is pressed into the recess 21 of the lever 13 . Due to the profiling of the section 20 and the recess 21 , a positive connection is obtained, which is able to transmit high torques, and because of the press fit between the two parts, even after a long period of operation, a game is not to be feared. Due to the press fit, the two parts are already so firmly anchored to each other that the usual loads in the direction Achsrich have no destruction of the connection result.

Dennoch sind - wie Fig. 3 zeigt - an den profilierten Ab schnitt 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 Ver formungsarbeit gering. Wegen der geringen Kräfte tritt eine Beschädigung der Oberflächenschicht im Bereich des profi lierten Abschnitts 20 kaum auf. Eine Beschädigung der Ober flächenschicht 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 From section 20 , the height of which is greater than the material thickness of the lever 13 , stop shoulders 22 in the region of the round sections 23 and 24 are formed. The tool 25 that can be used for this purpose is indicated in FIG. 3. Since these stop shoulders 22 are formed only in sections, the necessary deformation work is low. Because of the low forces, damage to the surface layer in the area of the profiled section 20 hardly occurs. Damage to the surface layer in the area in question would also have hardly any disadvantageous consequences because the bearing surface of the wiper shaft is not affected.

Die Ausführung nach den Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von der bereits beschriebenen Ausführungsform im wesentlichen da durch, daß sich an den profilierten Abschnitt 20 ein Auflage flansch 30 größeren Durchmessers anschließt. Außerdem ist bei dieser Ausführungsform 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 Ein führen des profilierten Abschnitts in die Ausnehmung 21 im Hebel 13.The embodiment according to FIGS. 4 and 5 differs from the embodiment already described essentially by the fact that a flange 30 of larger diameter adjoins the profiled section 20 . In addition, in this embodiment, the profiled section 20 is slightly conical in the longitudinal direction of the wiper shaft 10 , the largest diameter being present in the transition to the support flange 30 . The conical design makes it easier to guide 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 da zwischenliegenden radialen Ansätzen 40. Eine entsprechende Kontur hat auch die Ausnehmung 21 im Hebel, allerdings ist der Querschnitt wiederum geringfügig kleiner. Anschlagschul tern 22 werden nur im Bereich dieser Ansätze 40 gebildet. In Figs. 6 to 8 further embodiments are indicated in which the profiled section 20 has a complex outer contour. According to FIG. 6, the profiled section 20 has a circular cross section in sections with radial projections 40 lying between them. The recess 21 in the lever also has a corresponding contour, but the cross section is again slightly smaller. Stop shoulder 22 are formed only in the area of these approaches 40 .

Bei diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 sind insgesamt sechs Ansätze vorgesehen, die so angeordnet sind, daß eine Hüll kurve 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 this embodiment according to FIG. 8, a total of six approaches are provided, which are arranged so that an envelope curve 1 has approximately the shape of a double. This takes into account the fact that the lever 13 in the region of the recess 21 forms a larger contact surface in the longitudinal direction than transverse 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. Allerdings ist die Herstellung eines Werkzeuges für diese Ausführungen teuer, weswegen in den meisten Fällen eine Aus führung nach den vorherigen Figuren mit einem Zweiflach vor gezogen wird.With the embodiments according to FIG. 6 to 8 greater torques can be transmitted because of better gearing. However, the production of a tool for these versions is expensive, which is why in most cases an execution is drawn according to the previous figures with a double.

Abschließend wird noch darauf hingewiesen, daß die vorge schlagene Befestigungsart natürlich auch an der Stirnfläche der Welle mit Vorteil angewendet werden kann.Finally, it is pointed out that the pre of course, the fastening method also on the end face the shaft can be used with advantage.

Claims

1. Gear part for a wiper system in motor vehicles with a wiper shaft with a profiled section and a lever attached to it with a recess for inserting the profiled section of the wiper shaft, characterized in that the cross section of the profiled section ( 20 ) is larger than the round cross section of the Wiper shaft ( 10 ) that the cross section of the profiled section ( 20 ) of the wiper shaft ( 10 ) before the fastening process is at least partially slightly larger than the adapted cross section of the recess ( 21 ) in the lever ( 13 ) and that the profiled section ( 20 ) in the recess ( 21 ) of the lever ( 13 ) is pressed in.

2. Gear part according to claim 1, characterized in that the profiled section ( 20 ) of the shaft ( 10 ) is produced by a stressless machining process, in particular an extrusion process.

3. Gear part according to at least one of the preceding claims, characterized in that the profiled section ( 20 ) in the longitudinal direction of the shaft ( 10 ) is crowned.

4. Gear part according to claim 1 or 2, characterized in that the profiled section ( 20 ) in the longitudinal direction of the shaft ( 10 ) is conical out.

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

6. 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 ) after pressing on the lever ( 13 ) at least is upset from an end face to form at least one stop shoulder ( 22 ).

7. Gear part according to at least one of the preceding claims, characterized in that the profi lated section ( 20 ) of the wiper shaft ( 10 ) has a cross section similar to a double.

8. Gear part according to claim 7, characterized in that the profiled section ( 20 ) is compressed only in the region of the round sections ( 23, 24 ) to form stop shoulders ( 22 ).

9. Gear part according to at least one of the preceding claims, characterized in that the profiled section ( 20 ) of the wiper shaft has a circular cross section in sections with a plurality of radially projecting sets ( 40 ).

10. Gear part according to claim 9, characterized in that the profiled section ( 20 ) is only in the area of the loading Be ( 40 ) upset to form stop shoulders ( 22 ).

11. Gear part according to claim 9, characterized in that the lugs ( 40 ) are arranged asymmetrically such that an envelope has approximately the shape of a double flat.