DE19540869B4

DE19540869B4 - Verfahren zur Befestigung eines Hohlstabs einer modular aufgebauten Wischervorrichtung

Info

Publication number: DE19540869B4
Application number: DE1995140869
Authority: DE
Inventors: Jun Ashikaga Abe
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1994-12-08
Filing date: 1995-11-02
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2015-11-03
Also published as: JPH08156747A; JP2852004B2; DE19540869A1

Abstract

Verfahren zur formschlüssigen Befestigung eines Verbindungsrohrs einer Scheibenwischeranlage, die zwei Wischerhalterungen (1, 8) mit je einer Wischerwelle (14, 15) und je einem Befestigungszapfen (1a) aufweist, welche durch das Verbindungsrohr (9) miteinander verbunden werden,
bei welchem Verfahren
– am Außenumfang jedes Befestigungszapfens (1a) axial verlaufende Ausnehmungen (1b, 1e, 1g) mit vorbestimmten Zwischenabständen ausgebildet werden,
– das Verbindungsrohr (9) mit seinen Endabschnitten auf die beiden Befestigungszapfen (1a) aufgeschoben wird und
– den Ausnehmungen (1b, 1e, 1g) entsprechende Bereiche des Verbindungsrohrs (9) lokal in diese Ausnehmungen bis zur Anlage an deren Wandungen eingedrückt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
– in dem jeweiligen Befestigungszapfen (1a) in einer Querschnittsebene mindestens ein Paar axial verlaufender Ausnehmungen (1b, 1e, 1g) ausgebildet werden,
– die Bereiche des Verbindungsrohrs (9) durch zwei Preßwerkzeuge (16) mittels je zwei in der Querschnittsebene voneinander beabstandeter zahnförmiger Druckorgane (16a) in die Ausnehmungen (1b, 1e, 1g) eingestemmt werden,...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur formschlüssigen Befestigung eines Verbindungsrohrs einer Scheibenwischeranlage für Kraftfahrzeuge mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.
Bei bekannten Scheibenwischeranlagen für die Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen sind in der Regel zwei Wischerhalterungen mit jeweils einer Wischerwelle über ein Verbindungsrohr fest miteinander verbunden. Wenn eine der Wischerhalterungen durch unzureichende Festigkeit der Verbindung aus ihrer korrekten Stellung gebracht wird, verändert sich der Wischbereich des Wischerblattes. Dies führt dazu, dass das Sichtfeld nicht ausreichend gereinigt wird oder sich das Wischerblatt außerhalb der Windschutzscheibe bewegt. Zur Vermeidung dieser Fehlfunktion ist eine lagegenaue und haltbare Befestigung des Verbindungsrohrs an der jeweiligen Halterung notwendig.

Aus den JP-U-4-71360 und JP-U-4-86565 sind hierzu Vorschläge bekannt geworden, bei denen der Rand einer Rohrmutter in einer Einsatzbohrung des Verbindungsrohrs eingesteckt und im aufgeweiteten Zustand durch Festziehen einer von der Halterungsseite eingeschraubten Schraube eingefalzt wird. Dadurch kann das Verbindungsrohr mit der erforderlichen Genauigkeit und Festigkeit fixiert werden. Diese erfordert jedoch den aufwendigen Bearbeitungsschritt zur Herstellung der Einsatzbohrung im Verbindungsrohr. Da ferner Muttern für das Verbindungsrohr und Schrauben erforderlich sind, steigen die Anzahl der Bauteile und damit auch die Herstellungskosten.

Aus der DE 39 03 976 A ist eine Scheibenwischeranlage für Kraftfahrzeuge mit zwei Wischerlagern bekannt, welche über je einen rohrartigen Träger mit einem zentralen Motortragteil formstabil verbunden sind. Am Motortragteil sind zwei Befestigungszapfen vorgesehen, die jeweils zwei seitliche Ausnehmungen aufweisen. Ein Verbindungsrohr wird mit seinem jeweiligen Endabschnitt auf jeweils einen der Befestigungszapfen aufgeschoben und entsprechende Rohrendabschnitte werden zum Erhalt einer formschlüssigen Verbindung in die jeweiligen Ausnehmungen radial eingedrückt, wobei die Wandstärke des Verbindungsrohrs bei diesem Eindrückvorgang erhalten bleibt.

Ferner ist aus der DE-OS 29 20 899 eine Scheibenwischeranlage für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der ein Verbindungsrohr nach dem gattungsgemäßen Verfahren mit am Wischerlager vorgesehenen Befestigungszapfen fest verbunden wird. Der jeweils zylindrische Befestigungszapfen weist paarweise gegenüberliegende Abflachungen auf und wird in einen Endabschnitt des Verbindungsrohrs im Gleitsitz eingeschoben. Danach wird die Wandung des den Befestigungszapfen umgebenden Verbindungsrohrs in die von der Abflachung gebildete Aussparung mittels eines Stempels eingedrückt, dessen wirksamer Pressteil wesentlich schmaler als die Aussparung ist. Bei diesem Eindrückvorgang bleibt die Wandstärke des Verbindungsrohrs praktisch unverändert.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur formschlüssigen Befestigung eines Verbindungsrohrs einer Scheibenwischeranlage mit deren Befestigungszapfen aufzuzeigen, dass auf technisch einfache Weise eine höhere Festigkeit der Verbindung sowie eine dauerhafte Lagesicherheit der miteinander verbundenen Bauteile ergibt.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die erfindungsgemäß angestrebte höhere Festigkeit und dauerhafte Lagesicherheit wird in erster Linie durch das Einstemmen des Wandmaterials des Verbindungsrohrs in die erfindungsgemäß dimensionierten Ausnehmungen mit plastischer Materialverformung erzielt, die zu einem bleibenden Druckkontakt des jeweiligen Eindrückbereichs des Verbindungsrohrs mit dem Befestigungszapfen führt.

Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Abmessungen der Ausnehmungen in den Befestigungszapfen so gewählt, dass der axiale Abstand zwischen den inneren wirksamen Presskanten von zwei axial beabstandeten Druckorganen kleiner als der axiale Abstand zwischen den inneren Endkanten von zwei axial beabstandeten Ausnehmungen plus der doppelten Wandstärke des Verbindungsrohrs ist. Bei einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Abmessungen der Ausnehmungen so gewählt, dass der axiale Abstand zwischen den äußeren wirksamen Presskanten der Druckorgane größer als der axiale Abstand zwischen zwei äußeren Endflanken der Ausnehmungen minus der doppelten Wandstärke des Verbindungsrohrs ist.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung lassen sich der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung entnehmen. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Scheibenwischeranlage mit Verbindungsrohren;
2 eine Unteransicht der Scheibenwischeranlage nach 1;
3 eine vergrößerte Draufsicht eines Teils der Befestigung eines Verbindungsrohrs;
4 in Vergrößerung den Befestigungsvorgang eines Verbindungsrohrs auf einem Befestigungszapfen im Querschnitt;
5 einen Ausschnitt der Befestigung eines Verbindungsrohrs auf einem Befestigungszapfen in der Schnittebene F-F in 4;
6 einen der 5 entsprechenden Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;
7 einen der 6 entsprechenden Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Die in 1 und 2 dargestellte Scheibenwischeranlage enthält eine erste Halterung 1, die durch Gießen (Druckgießen) aus Metall, z.B. aus Aluminium oder dergleichen, hergestellt ist. Ein Wischermotor 2 ist an einer Motorhalterung 1i fixiert, die durch eine Schraubverbindung an der ersten Halterung 1 befestigt ist. Der hintere Endteil eines ersten Wischerstabs 4 ist über ein Kugelgelenk 5 am freien Endteil eines auf der Abtriebswelle des Wischermotors 2 befestigten Arms 3 drehbar gehaltert. Der vordere Endteil des Wischerstabs 4 ist über ein Kugelgelenk 7 an dem freien Endteil eines Kurbelarms 6 angelenkt, der an der ersten Halterung 1 drehbar gelagert ist.
Eine zweite Halterung 8 ist über ein aus Stahl bestehendes Verbindungsrohr 9 an der ersten Halterung 1 befestigt. Zwischen dem freien Endteil eines an der zweiten Halterung 8 gelagerten zweiten Kurbelarms 10 und dem freien Endteil des ersten Kurbelarms 6 ist ein zweiter Wischerstab 13 über Kugelgelenke 11, 12 angeordnet. Die Kurbelarme 6 und 10 werden mit den Wischerwellen 14 und 15 durch eine vom Wischermotor 2 erzeugte Gelenkbewegung hin- und herbewegt, wodurch an den beiden Wischerwellen 14 und 15 befes tigte linke und rechte Wischerarme (nicht dargestellt) einen Wischbetrieb durchführen können.
Die Erfindung befasst sich mit den Verbindungen der beiden Wischerhalterungen 1 und 8 mit dem Verbindungsrohr 9. Da die Befestigung der ersten Wischerhalterung 1 denselben Aufbau wie die zweite Wischerhalterung 8 hat, beschränkt sich die folgende Beschreibung auf die feste Verbindung der ersten Wischerhalterung 1 mit dem Verbindungsrohr 9.
An der ersten Wischerhalterung 1 ist ein Befestigungszapfen 1a einstückig ausgebildet, in dessen Außenumfang insgesamt acht Ausnehmungen in Form von Eingriffsnuten 1b eingearbeitet werden. Wie aus 4 hervorgeht, werden in einer Querschnittsebene insgesamt vier Eingriffsnuten 1b, d.h. zwei Eingriffsnuten 1b an der Oberseite und zwei Eingriffsnuten 1b an der Unterseite, hergestellt, die eine etwa rechtwinklige Querschnittsform haben, wobei die Flanken 1c benachbarter Eingriffsnuten 1b zueinander parallel verlaufen und in der Querschnittsebene einen Abstand A haben.
Aus 5 sind zwei axial beabstandete Eingriffsnuten 1b ersichtlich, deren innere Endflanken 1d einen axialen Abstand X haben.
Das Verbindungsrohr 9 wird auf folgende Weise auf dem Befestigungszapfen 1a fixiert. Es wird angenommen, dass das Verbindungsrohr 9 eine Wandstärke C hat und sein Innendurchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Befestigungszapfen 1a entspricht. Daher kann das Verbindungsrohr 9 auf den Befestigungszapfen 1a durch eine Schubkraft aufgeschoben werden. In den 4 und 5 ist ein Werkzeug 16 dargestellt, durch welches das Verbindungsrohr 9 auf dem Befestigungszapfen 1a durch Drücken befestigt, d.h. mit diesem verstemmt, wird. Das Werkzeug 16 enthält in einer Querschnittsebene vier zahnförmige Druckorgane 16a zum Einstemmen je eines Teils des Verbindungsrohrs 9 in die entsprechende Eingriffsnut 1b. Der Abstand B zwischen benachbarten Druckorganen 16a in der Querschnittsebene ist größer als der Abstand A jedoch kleiner als der Wert A + 2C.
Ferner ist der Abstand Y zwischen den inneren Presskanten 17a von zwei axial beabstandeten Druckorganen 16a in Axialrichtung größer als der Abstand X der inneren Endflanken von zwei Eingriffsnuten 1b in Axialrichtung jedoch kleiner als der Wert (X + 2C). Daher wird das Verbindungsrohr 9 auf dem Befestigungszapfen 1a in einer Lage festfixiert, für die gilt X < Y < (X + 2C).
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die beiden Wischerhalterungen 1 und 8 über das Verbindungsrohr 9 fest miteinander verbunden, wobei die sichere Befestigung des Befestigungsrohrs 9 an den Wischerhalterungen 1 und 8 durch Verstemmen des Befestigungsrohrs 9 mit dem jeweiligen Befestigungszapfen 1a erreicht wird. Im Gegensatz zu konventionellen Verfahren sind für die Befestigung des Verbindungsrohrs keine Schrauben und Muttern erforderlich und es müssen in das Verbindungsrohr 9 auch keine Bohrungen eingebracht werden. Dadurch verringert sich die Anzahl der erforderlichen Bauteile und Montagevorgänge.
Bei der erfindungsgemäß hergestellten Scheibenwischeranlage wird das Verbindungsrohr 9 auf den Befestigungszapfen 1a der Wischerhalterungen 1 durch Einstemmen fixiert und während des Einstemmvorganges wird das Verbindungsrohr 9 durch die Druckorgane 16 eingepresst, deren Abmessung kleiner als die der Eingriffsnut 1b unter zusätzlicher Berücksichtigung der Wandstärke C des Verbindungsrohrs 9 ist. Daher verbleibt kein Spalt an den Flanken 1c und 1d der Eingriffsnut 1b, wodurch Verdrehungen und axiale Ver schiebungen des Verbindungsrohrs 9 auf dem jeweiligen Befestigungszapfen 1a sicher verhindert werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der Befestigungszapfen 1a aus Aluminium und das Verbindungsrohr 9 aus Stahl. Da das Verbindungsrohr 9 in vorbestimmten Bereichen eingestemmt wird, deren Abmessungen kleiner als ein Wert mit zusätzlicher Berücksichtigung der Wandstärke C des Verbindungsrohrs 9 ist, gelangt der Einstemmbereich des Verbindungsrohrs 9 in Druckkontakt mit dem Befestigungszapfen 1a, wobei sich eine plastische Verformung der jeweiligen Eingriffsnut 1b ergibt. Durch das Einstemmen erfolgt daher eine ausgezeichnete Fixierung des Verbindungsrohrs 9, was zu einer verbesserten Haltbarkeit der Befestigung führt.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist die Zahl der paarweise angeordneten Ausnehmungen 1b nicht auf die im Ausführungsbeispiel. gezeigte Anzahl beschränkt. Es kann vielmehr bei Bedarf eine beliebige Anzahl gewählt werden.
Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind statt der jeweils zwei axial beabstandeten Eingriffsnuten 1b der 5 nur jeweils eine lang gestreckt durchgehende Eingriffsnut 1e mit zwei äußeren wirksamen Endflanken 1f im Befestigungszapfen 1a ausgebildet, in welche das Verbindungsrohr 9 durch ein lang gestrecktes Druckorgan 16b mit zwei äußeren Presskanten 17b eingepresst wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 7 sind zwei axial beabstandete Eingriffsnuten 1g mit zwei äußeren wirksamen Endflanken 1h im Befestigungszapfen 1a ausgebildet, in die dementsprechend zwei Bereiche des Verbindungsrohrs 9 durch zwei Druckorgane 16c mit äußeren Presskanten 17c eingepresst werden.
Bei den Ausführungsbeispielen nach 6 und 7 erfolgt die Befestigung des Verbindungsrohrs 9 durch Einstemmen an den äußeren Endflanken 1f, 1h der Eingriffsnuten 1e, 1g mit Hilfe der Druckorgane 16b, 16c und zwar unter der Bedingung der Ungleichung α > β > (α – 2C)wobei in dieser Beziehung bedeuten α = der axiale Abstand zwischen den Endflanken 1f, 1h der Eingriffsnuten 1e, 1g, β = der axiale Abstand zwischen den wirksamen Presskanten 17b, 17c der Druckorgane 16b, 16c und C = die Wandstärke des Verbindungsrohrs 9.
In allen vorgenannten Ausführungen besteht die Halterung aus Aluminium und das Verbindungsrohr aus Stahl. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Materialien beschränkt. So kann das Verbindungsrohr mit derselben vorteilhaften Wirkung auch aus Aluminium bestehen.

Claims

Verfahren zur formschlüssigen Befestigung eines Verbindungsrohrs einer Scheibenwischeranlage, die zwei Wischerhalterungen (1, 8) mit je einer Wischerwelle (14, 15) und je einem Befestigungszapfen (1a) aufweist, welche durch das Verbindungsrohr (9) miteinander verbunden werden, bei welchem Verfahren – am Außenumfang jedes Befestigungszapfens (1a) axial verlaufende Ausnehmungen (1b, 1e, 1g) mit vorbestimmten Zwischenabständen ausgebildet werden, – das Verbindungsrohr (9) mit seinen Endabschnitten auf die beiden Befestigungszapfen (1a) aufgeschoben wird und – den Ausnehmungen (1b, 1e, 1g) entsprechende Bereiche des Verbindungsrohrs (9) lokal in diese Ausnehmungen bis zur Anlage an deren Wandungen eingedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß – in dem jeweiligen Befestigungszapfen (1a) in einer Querschnittsebene mindestens ein Paar axial verlaufender Ausnehmungen (1b, 1e, 1g) ausgebildet werden, – die Bereiche des Verbindungsrohrs (9) durch zwei Preßwerkzeuge (16) mittels je zwei in der Querschnittsebene voneinander beabstandeter zahnförmiger Druckorgane (16a) in die Ausnehmungen (1b, 1e, 1g) eingestemmt werden, – wobei zum Erhalt eines dauerhaften Druckkontaktes – der Abstand (B) zwischen zwei benachbarten Druckorganen (16a) in der Querschnittsebene kleiner als der Abstand (A) zwischen zwei benachbarten Ausnehmungen (1b) plus der doppelten Wandstärke (C) des Verbindungsrohrs (9) ist und – die axialen Abstände (Y, β) zwischen zwei wirksamen Preßkanten (17a; 17b, 17c) der Druckorgane (16a; 16b, 16c) und zwischen den wirksamen Endflanken (1d; 1f, 1h) der Ausnehmungen (1b; 1e, 1g) nach einer der folgenden Ungleichungen bestimmt werden Y < X + 2C; β > α – 2C,in denen bedeuten: Y = der axiale Abstand zwischen den inneren wirksamen Preßkanten (17a) von zwei axial beabstandeten Druckorganen (16a), X = der axiale Abstand zwischen den inneren Endflanken (1d) von zwei axial beabstandeten Ausnehmungen (1b), β = der axiale Abstand zwischen den äußeren wirksamen Preßkanten (17b, 17c) der Druckorgange (16b; 16c), α = der axiale Abstand zwischen zwei äußeren Endflanken (1f, 1h) der Ausnehmungen (1e, 1g), C = die Wandstärke des Verbindungsrohrs (9).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Befestigungszapfen (1a) vier langgestreckte achsparallele Ausnehmungen (1e) der Länge (α) paarweise gegenüberliegend ausgebildet werden, in welche die Bereiche des Verbindungsrohrs (9) mittels je eines Druckorgans (16b) der Länge (β) eingestemmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Befestigungszapfen (1a) in zwei axial beabstandeten Querschnittsebenen jeweils vier Ausnehmungen (1b, 1g) in einem axialen Abstand (X; α) hergestellt werden, in welche die Bereiche des Verbindungsrohrs (9) mittels axial voneinander beabstandeter Druckorgane (16a, 16c) eingedrückt werden.