DE2117085C3 - Kugelgelenk zum Kuppeln von Gestängegliedern eines Scheibenwischerantriebs - Google Patents

Description

gelpfanne 10 eine geschlossene Kappe ist und der Kragen 13 fest von dem Sicherungsteil radial an die Kugel angepreßt wird, besteht keine Möglichkeit, daß Schmiermittel z. B. ausgewaschen wird oder daß Verunreinigungen zwischen die Gleitflächen eindringen können.

Im Falle der Fig.7 ist im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig.5 das als Ring ausgebildete Sicherungsteil 20 zusätzlich zu dem schalenförmig vertieften Abschnitt 22 mit einer ringförmigen Kehle 24 für die Aufnahme einer Schraubenfeder 43 versehen; das Sicherungsteil 20 wird unter der Vorspannkraft der zwischen ihm und dem Kurbelarm 3 befindlichen Schraubenfeder 43 gegen die äußere Umfangsfläche des Kragens 13 gepreßt. Bei dieser Ausführungsfona muß das Sicherungsteil 20 nicht aus einem elastisch verformbaren Material, wie im Falle der vorhergehenden Ausführungsform, bestehen, sondern kann aus einem starren Material, z.B. aus Eisenblech, bestehen.

deich den vorhergehenden Ausführungsformen ist bei derjenigen nach den Fig.8 bis 10 an dem Kurbelann 3 eine Kugel 11 befestigt, während eine aus einem ähnlichen Kunststoffmaterial geformte Kugelpfanne 10 in dem Loch der Verbindungsstange 4 festgelegt ist, indem sie in das Loch der Verbindungsstange 4 eingeformt oder mit Preßsitz in diese eingesetzt wurde, wobei die Kugelpfanne ein Durchgangsloch 30 zur Aufnahme der Kugel 11 aufweist. Von der Seite des freien Endes der Kugel 11 ist in das Durchgangsloch eine Kappe 31 eingesetzt, die eine Größe hat, so daß sie gerade in das Loch der Kugelpfanne paßt und die aus einem elastisch verformbaren Material, z. B. aus Kunstharz, geformt ist. Die Kappe 31 ist einstückig mit zwei Armen 32 versehen, wobei an dem Ende jedes Arms 32 ein Vorsprung 33 vorgesehen ist, der sich im rechten Winkel von dem Arm wegerstreckt. An der anderen Seite des Durchgangslochs 30 der Kugelpfanne 10 ist ein Kragen 13 ähnlich demjenigen der vorhergehenden Ausführungsformen ausgebildet, um das Einsetzen der Kugel in das Durchgangsloch zu erleichtern. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch der Außenumfang des Kragens verjüngt Der Außenseite des Kragens 13 ist ein Sicherungsteil 34 in Form eines Rings zugeordnet, der im wesentlichen in seiner Mitte ein Loch für die Paßaufnahme des Kragens aufweist. Der Ring 34 hat einen Ringabschnitt 35, der die Zentralöffnung umgrenzt, sowie einen bandähnlichen Abschnitt einer Weite, die im wesentlichen gleich der Weite der Arme 32 der Kappe 31 ist. Der bandähnliche Abschnitt 36 steht im rechten Winkel zu dem Ringabschnitt 35 und hat ein Loch 37 an jedem Ende. Die Enden des bandähnlichen Abschnitts 36 des Rings 34 erstrecken sich durch eine Kerbe 41 bzw. durch ein Loch 42 der Verbindungsstange 4, wobei die an den Enden der jeweiligen Arme 32 der Kappe 31 ausgebildeten Vorsprünge 33 in die Löcher 37 eingreifen, die in den Endabschnitten des bandähnlichen Abschnitts 36 ausgebildet sind. Hierdurch werden Kappe 31 und Ring 34 fest miteinander verkuppelt Das Bezugszeichen 39 bezeichnet eine Mehrzahl von elastisch verformbaren Zungen, die vom Umfang der Pfanne ferner vorstehen und mit dieser fest verbunden sind.

Bevor die Kugel 11 in das Durchgangsloch 30 der Kugelpfanne 16 eingesetzt wird, wird der Ring 34 durch elastische Zungen 39 gemäß Fig. 10 nach unten gedrückt Dadurch ist der Ring 34 von dem Kragen 13 der Kugelpfanne 10 getrennt und es wird die Ausdehnung des Kragens nicht durch den Ring behindert Wird die Kugel 11 in diesem Zustand in den Kragen 13 der Kugelpfanne 10 gedrückt, wird der Kragen infolge seiner Schlitze und seiner eigenen Elastizität ausgedehnt und es kann die Kugel 11 ohne Schwierigkeit in das Durchgangsloch 30 der Kugelpfanne 10 eingesetzt werden. Da jedoch in die-

sem Fall das freie Ende der Kugel vor ihrem vollständigen Einsetzen in das Durchgangsloch die Kappe 31 nach oben drückt, die so angeordnet ist daß sie die eine Seite des Durchgangslochs 30 der Kugelpfanne 10 verschließt wird der mit der Kappe

is 31 verbundene Ring 34 unter Verformung der elastisches Zangen 39 nach eben bewegt ssd fest as die äußere Umfangsfläche des Kragens 13 angelegt. Ist die Kugel 11 vollständig in die Kugelpfanne 10 eingesetzt, wird die Ausdehnung des Kragens 13 durch

so den Ring 34 verhindert, wobei der Ring 34 den Kragen mit Druck beaufschlagt, wenn die Kugelpfanne von der Kugel abrutschen will. Somit löst sich die Kugelpfanne 10 nicht von der Kugel 11, wenn sie einer Kraft in Richtung U oder in Gegenrichtung L beim Einsatz des Scheibenwischers infolge der auf die Verbindungsstange 4 einwirkenden Antriebskraft unterliegt. Diese Kraft wird proportional zur Abweichung zwischen den Arbeitsebenen der Kugelgelenke 9 an den entgegengesetzten Enden der Verbin- dungsstange4 größer, wobei in diesem Zustand der Kurbelarm 3 und die Verbindungsstange 4 nicht parallel miteinander sind. Wird in diesem Fall das freie Ende der Kugel 11 eben und nicht gleichförmig sphärisch ausgebildet und wird außerdem der Beriih rungsabschnitt der Kappe 31 mit der Kugel 11 eben falls eben komplementär zum freien ebenen Ende der Kugel ausgebildet, kann die Kraft zum Abheben der Kappe 31 proportional zum Winkel zwischen der Verbindungsstange 4 und dem Kurbelarm 3 erhöht werden, wobei der Ring 34 die äußere Umfangsfläche des Kragens 13 der Kugelpfanne 10 mit einer stärkeren Kraft beansprucht, so daß die Möglichkeit des Abrutschens der Kugelpfanne 10 von der Kugel 11 selbst für den Fall vollständig beseitigt werden kann, daß infolge Vergrößerung der Abweichung zwischen den Arbeitsebenen die Kraft sehr groß wird, die die Kugelpfanne von der Kugel abheben möchte. Wo es erwünscht ist das Kugelgelenk zum Elementaustausch oder aus anderen Gründen zu zer legen, werden die Enden der Arme 32 der Kappe 31 in Richtung auf den Kurbelarm 3 gedrückt, wobei die Arme 32 verformt werden und sich der Ring 34 in Richtung auf den Kurbelarm 3 bewegt, so daß der Ring 34 von dem Kragen 13 der Kugel-SS pfanne 10 gelöst wird und sich der Kragen ausdehnen kann. !Durch Auseinanderziehen von Kugelpfanne 10 und Kugel 11 wird ohne Schwierigkeit der Kragen 13 ausgedehnt, so daß die Kugelpfanne 10 ohne Schwierigkeit von der Kugel 11 getrennt werden kann. Da ferner die Kappe 31 derart angeschlossen ist daß sie das Durchgangsloch der Pfanne 10 verschließt, besteht keine Möglichkeit, daß Schmiermittel, welches auf die Gleitflächen von Kugelpfanne 10 und Kugel aufgebracht worden ist, durch Wasser

ausgewaschen wird; noch kann Sand zwischen die Gleitflächen eindringen.

Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform ist ein entlang dem Umfangsrand des Lochs der Verbin-

den Eintritt von Verunreinigungen in das Gelenk verhindert, was im Falle einer ringförmigen Kugelpfanne nicht möglich ist.

Es ist ein Gelenk der eingangs beschriebenen Gattung bekannt, das ebenfalls eine Abdichtung aufweist und ein Eindringen von Feuchtigkeit oder Verunreinigungen verhindert. In diesem bekannten Fall ist eins mit Schnappsitz auf einer Kugel sitzende Kugelpfanne und ein den freien Teil des Kugelkopfs als Abdichtung lose umschließender Balg vorgesehen. Mit diesem Balg ist aber eine Sicherung der Kugel in der Kugelpfanne nicht möglich.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert

F i g. 1 ist eine Ansicht der Antriebsvorrichtung für das Antreiben eines Scheibenwischers für Fahrzeuge;

F i g. 2 ist eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung nach F ig. 1;

F i g. 3 und 4 sind Querschnittsansichten, die in ao vergrößertem Maßstab den Aufbau bekannter Kugelgelenke an der Antriebsvorrichtung verdeutlichen;

Fig.S und6 zeigen in einer der Fig.3 entsprechenden Schnittdarstellung in vergrößertem Maßstab eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Kugelgelenks nach und vor dem Zusammenbau;

Fig.7 zeigt in einer der Fig.5 entsprechenden Darstellung eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks;

Fig.8 zeigt in einer der Fig.3 entsprechenden Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kugelgelenks;

F i g. 9 ist eine Draufsicht auf das Kugelgelenk nach Fig.8 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile K-IX;

Fig. 10 zeigt das Kugelgelenk nach Fig.8 beim Zusammenbau.

Gemäß den F i g. 1 und 2 sitzt ein Kurbelarm 3 auf einer Spindel 2, die von einem Wischermotor 1 angetrieben wird. Der Kurbelarm 3 ist über ein Kugelge- lenk 9 an eine Verbindungsstange 4 angeschlossen. Das andere Ende der Verbindungsstange 4 ist über ein weiteres Kugelgelenk 9 mit einem Hebel 5 verbunden. Die Drehbewegung des Wischermotors 1 wird in eine hin- und hergehende Bewegung durch das vorbeschriebene Gestänge umgewandelt und auf einen Schwenkzapfen 6 übertragen, der an einem Schwenkzapfenhalter 6 α sitzt, um einen an dem Zapfen 6 befestigten Wischerarm? zu betätigen. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet ein Wischerblatt, das durch den Wischerarm? betätigt wird, mn die Oberfläche einer WinusCnuizsciieibe abzuwischen.

Das in der französischen Patentschrift 1185 952 beschriebene bekannte Kugelgelenk gemäß Fig.3 besitzt eine aus Kunstharz, z.B. Polyamid, bestehende Kugelpfanne 10 a, die in einem Loch sitzt, das in der Verbindongsstange 4 vorgesehen ist; in diesem Loch ist die Kugelpfanne durch einen Radialvorsprang Iff α festgelegt, der den Umfangsrand des Lochs erfaßt Das Bezugszeichen 13 bezeichnet einen Kragen, der einstückig mit der Kugelpfanne 10 a ausgebildet ist, die einen schalenförmig vertieften oder ausgenommenen Abschnitt 12 a für die Aufnahme einer Kugel 11 besitzt, wobei der Kragen eine Mehrzahl von in Umfangsabstand stehenden Schlitzen auf- weist, um das Einsetzen der Kugel in die Kugelpfanne zu erleichtern. Bei einem solchen Aufbau besteht der zuvor erörterte Nachteil, daß sich die Ku gelpfanne IQa bei Betrieb des Scheibenwischers von der Kugel 11 lösen kann. — Die F i g. 4 zeigt ein Kugelgelenk, wie es in der britischen Patentschrift 885 198 beschrieben ist. Hier hat die Kugel 11 b eine ringförmig vorstehende Schulter 11' b, die am freien Ende der Kugel ausgebildet ist, während die Kugelpfanne selbst als Ring 106 ausgebildet ist und sich dieser Ring sowie der Kragen zu beiden Seiten eines größten Kugeldurchmessers befinden. Die Kugel durchragt den Ring in der dargestellten Weise, so daß bei einem Versuch zum Lösen von Kugelpfanne und Kugel die vorspringende Schulter Wb hinter den Rand des Rings 10 b greift Ein solcher Aufbau führt zu einer verhältnismäßig komplizierten Ausbildung der Kugel.

Im Falle der Fig. 5 und 6 haben Kugel 11 und Kugelpfanne 10 im wesentlichen den gleichen Aufbau wie im Falle der F i g. 3. Im Unterschied hierzu ist jedoch ein als Ring ausgebildetes Sicherungsteil 20 aus elastisch verformbarem Material, z.B. aus Polyacetal oder Polyamid vorgesehen, das vertikal verschiebbar um einen zylindrischen Zapfen 19 dei Kugel 11 sitzt. Das Sicherungsteil 20 besitzt eine tellerfederartige Ringlippe 21 sowie einen schalenförmig vertieften oder ausgenommenen Abschnitt 22, der so geformt ist, daß er den Umfang des Kragens 13 der Kugelpfanne 10 umfaßt. Bevor die Kugel 11 von der Kugelpfanne 10 aufgenommen wird, wird das Sicherungsteil 20 in Richtung auf die Kugel von der tellerfederartigen Ringlippe gehalten. In diesem Zustand wird zwischen der Kugel 11 und dem schalenförmig vertieften Abschnitt 22 des Sicheningsteils 20 ein Ringspalt 23 gebildet. Der Kragen 13 der Kugelpfanne 10 wird unter Kraft auf das Ende der in diesem Zustand befindlichen Kugel 11 gedrückt, worauf er infolge seiner eigenen Elastizität und durch die Wirkung der darin ausgebildeten Schlitze ausgedehnt wird, so daß die Kugel 11 ohne Schwierigkeit in die Kugelpfanne einzuschnappen beginnt Dabei stößt der Rand des Kragens 13 gegen das Sicherungsteil 20, wobei das Anlegen einer weiteren Kraft an die Kugelpfanne zur Verformung der Tellerfederartigen Ringlippe 23 des Sicheningsteils 20 führt. Auf diese Weise wird der Ringspalt 23 größer, so daß sich der Rand des Kragens 13 über den größten Kugeldurchmesser hinausbewegt und in den schalenförmig vertieften Abschnitt 22 des Sicherungsteils 20 eindringt. Hierdurch wird das Sicherungsteil 20 derart an den Kragen der Kugelpfanne 10 angelegt daß er diesen von außen umgreift. Ist die Kugel 11 voll in die Kugelpfanne 14 eingeschnappt, wie es in F i g. 5 dargestellt ist ist elastisches Auffedern des Kragens 13 der Kugelpfanne 10 durch das Sicherungsteil verhindert, so daß die Kugelpfanne nicht ohne weiteres von der Kugel 11 gelöst werden kann, wenn beim Einsatz des Scheibenwischers infolge der auf die Verbindungsstange 4 wirkenden Kraft eine Kraft in Richtung U oder ix Gegenrichtung L wirkt Ist es erwünscht, das Kugel· gelenk für den Austausch von Teilen oder aus anderen Gründen zu lösen, wird die tellerfederartige Ringlippe 21 des Sicherungsteils gegen den Kurbelarm 3 gedrückt wobei sie weiter elastisch verformt und der schalenförmig vertiefte Abschnitt 22 von Kragen 13 der Kugelpfanne gelöst wird, so daß sich der Kragen radial ausdehnen kann. Auf diese Weise können Kugelpfanne und Kugel ohne Schwierigkeil durch Auseinanderziehen gelöst werden. Da die Ku-

dungsstange 4 ein Ri.igvorsprung 40 ausgebildet. Dieser dient zur Verhinderung des Schrumpfens der Kugclpfanne 10 im Anschluß an das Anl'ormen, wenn die kugelpfanne 10 gleichzeitig mit der Verbindungsstange geformt wird; gleichzeitig wird er-

heblich die Breite dieses Abschnitts der Vcrbindungsstange mit Ausnahme des Abschnitts des Lochs vergrößert, so daß die Festigkeit dieses Abschnitts erhöhl wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

2 117035 1 2 Patentansprüche- größten Kugeldurchmesser kleineren Öffnungsquer- v ' schnitt besitzt

1. Kugelgelenk zum Kuppeln von Gestänge- Es sind Kugelgelenke dieser Art bekannt (französigliedern eines Scheibenwischerantriebs mit einer sehe Patentschrift 1185 952, britische Patentschrift an einem Gestängeglied sitzenden Kugel and 5 885 198). Die gegenseitige Sicherung von Kugel und einer am zugeordneten anderen Gestängeglied Kugelpfanne ist hier ausschließlich durch den verankerten, die Kugel mit Schnappsitz aufneh- Schnappsitz begründet. Um ein leichtes Zusacunenmenden Kugelpfanne, die an der der Kugel züge- setzen des Kugelgelenks zu gestatten, kann der elastiwandten offenen Seite einen den Umschließungs- sehe Widerstand für die Schnappwirkung nicht beliewinkel über 180° hinaus vergrößernden geschütz- io big groß gewählt werden, so daß bei solchen Kugelten Kragen aufweist, der einen gegenüber dem gelenken die Gefahr besteht, daß sich Kugelpfanne größten Kugeldurchmesser kleineren öffnuings- und Kugel unter ungünstigen Beanspruchungen vonquerschnitt besitzt und dessen elastisches öffnen einander lösen.

durch ein den Kragen in der Schnappstellung um- Es ist ein anderes Kugelgelenk der eingangs begreifendes Sicherungsteil verhindert ist, da- 15 schriebenen Gattung bekannt, bei dem die Kugeldur c h gekennzeichnet, daß der als Ring pfanne als Ring ausgebildet ist, wobei sich Ring und ausgebildete Sicherungsteil (20; 34) bti der Kragen mit ihren mit der Kugel in Arbeitsberiihmng Axialverschiebung der Kugel (11) in Schnappstel- kommenden Abschnitten jeweils jenseits eines größlung selbsttätig mit dem Kragen (13) der Kugel- ten Kugeldurchmessers befinden. Die Kugel durchpfanne (10) in Sicherungsstellung kommt » ragt den Ring auf der dem Kragen abgewandten

2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch ge- Seite und besitzt dort eine ringförmige, widerhakenkennzeichnet, daß der Ring (20) federnd nachgie- artig vorstehende Schulter, die sich im Falle des Löbig auf dem die Kugel (10) tragenden Gestänge- sens von Kugel und Kugelpfanne auf dem Ring abglied (3) gestützt ist und zur Arbeitsberiihmng stützt und das gegenseitige Lösen verhindert. Diese mit der Kragenaußenseite einen schalenförmig 35 besondere Ausbildung des Kugelgelenks sichert zwar vertieften oder ausgenommenen Abschnitt (22) Kugel und Kugelpfanne gegen Lösen, ist jedoch mit aufweist Rücksicht auf die Schulter an der Kugel schwer her-

3. Kugelgelenk nach Anspruch 2, dadurch ge- zustellen, insbesondere, wenn es sich um verhältniskennzeichnet, daß der Ring (20) aus elastisch mäßig kleine Kugelgelenke handelt, wie sie bei Scheiverformbarem Kunstharz besteht und eine teller- 30 benwischern Anwendung finden. Außerdem besteht federartige Ringlippe (21) aufweist, mit der er Verunreinigungsgefahr.

auf dem zugehörigen Gestängeglied (3) ruht. Schließlich ist ein Kugelgelenk der eingangs be-

4. Kugelgelenk nach Anspruch 2, dadurch ge- schriebenen Gattung bekannt, bei dem die Kugelkennzeichnet, daß der Ring (20) auf der dem zu- pfanne von einem Gehäuse umschlossen ist, in das gehörigen Gestängeglied (3) zugewandten Seite 35 auf der dem Kragen der Kugelpfanne zugewandten eine ringförmige Kehle (24) als Widerlager für Seite ein Ring einschraubbar ist, mit dem der Kragen eine ihn auf dem Gestängeglied stützende Schrau- radial gegen den Kugelkopf verspannbar ist. Die gebenfeder (43) besitzt. genseitige Sicherung von Kugel und Kugelpfanne ist

5. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch ge- hier also nach dem Einrasten der Kugel gesondert kennzeichnet, daß der Ring (34) an seinem 40 vorzunehmen. Es ergibt sich jedoch in der Praxis, Außenrand mit einer die Kugelpfanne (10) über- daß für solche Handhabungen in alJer Regel der vorgreifenden Kappe (31) in Verbindung steht, die handene Arbeitsraum nicht mehr ausreicht, der sogar mit einem die Kugelpfanne vervollständigenden häufig kleiner als Fingerstärke ist, so daß es äußerst Führungsabschnitt in ein der Kugel gegenüberlie- schwierig ist, nach dem Einrasten der Kugel in die gendes Durchgangsloch (30) der Kugelpfanne 45 Kugelpfanne einen solchen als Sicherungsteil dienenragt, wobei beim Einschnappen der Kugel (11) den Ring einzuschrauben.

der Führungsabschnitt verdrängt und dadurch Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Kugeigemittels der Kappe der Ring (34) in Sicherungs- lenk der eingangs beschriebenen Gattung mit einem stellung mit dem Kragen (13) der Kugelpfanne als Ring ausgebildeten Sicheningsteil die gegenseitige gezogen wird. 50 Sicherung von Kugel und Kugelpfanne selbsttätig

6. Kugelgelenk nach Anspruch 5, dadurch ge- beim Zusammenbau des Kugelgelenks erfolgen zu kennzeichnet, daß entlang der äußeren Umfangs- lassen, wobei die Gleitflächen, von Kugel und Kugelfläche des Kragens (13) der Kugelpfanne (10) pfanne wirkungsvoll gegen den Austritt von Schmiermehrere mit der Kugelpfanne aus einem Stück mittel und den Eintritt von Wasser und Verunreinibestehende Zungen (39) vorstehen, gegen deren 55 gungen geschützt sind und eine zerstörungsfreie DeWiderstand der Ring (34) in Sichemngsstelluiag montage und erneute Montage des Kugelgelenks mit dem Kragen der Kugelpfanne ziehbar ist. möglich ist.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß das als Ring

ausgebildete Sicherungsteil bei der Axialverschie-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk 60 bung der Kugel in Schnappstellung selbsttätig mit zum Kuppeln von Gestängegliedern eines Scheiben- dem Kragen der Kugelpfanne in Sicherungsstellung Wischerantriebs mit einer an einem Gestängeglied sit- kommt. Die Erfindung nutzt somit die Schnappwirzenden Kugel und einer am zugeordneten anderen kung der Kugelpfanne, um das Sicherungsteil in Gestängeglied verankerten, die Kugel mit Schnapp- Sicherungsstellung zu bringen. Hierdurch wird eine sitz aufnehmenden Kugelpfanne, die an der der Ku- 65 sehr einfache Handhabung gewährleistet, die eingel zugewandten offenen Seite einen den Umschlie- fache Montage und Demontage gestattet, wobei mit ßungswinkel über 180° hinaus vergrößernden ge- einer üblichen Kugel und einer kappenförmig geschlitzten Kragen aufweist, der einen gegenüber dem schlossenen Kugelpfanne gearbeitet werden kann, die