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Getriebeteil für eine Wischanlage in Kraftfahrzeugen
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Die Erfindung geht aus von einem Getriebeteil mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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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.
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Nachteilig bei diesen bekannten Ausführungen ist zunächst einmal der
Materialverlust beim spanabhebenden Bearbeitungsverfahren zur Herstellung des profilierten
Abschnitts.
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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.
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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.
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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.
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Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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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.
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auch unterschiedlichen Oberflächenbehandlung unterzogen werden können,
wobei die Oberflächenschicht beim anschließenden Einpreßvorgang nicht oder zumindest
kaum störend beschädigt wird.
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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.
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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.
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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.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Mit den Ausführungen nach den Fig. 6 bis 8 können größere Drehmomente
wegen der besseren Verzahnung übertragen werden.
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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.
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Abschließend wird noch darauf hingewiesen, daß die vorgeschlagene
Befestigungsart natürlich auch an der Stirnfläche der Welle mit Vorteil angewendet
werden kann.
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