DE4339593A1

DE4339593A1 - Scheibenwischeranlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4339593A1
Application number: DE19934339593
Authority: DE
Inventors: Andreas Fink; Eduard Schill
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Elsen Reinhold W Dr-Ing 56745 Volkesfeld De
Priority date: 1993-11-20
Filing date: 1993-11-20
Publication date: 1995-05-24

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenwischeranlage mit einer Wischerwelle, an deren Ende ein Wischarm drehfest zu montieren ist.

Wischerwellen für eine Scheibenwischeranlage sind bereits aus der DE-OS 30 45 395 oder DE-OS 37 38 924 bekannt. Diese Wischerwellen bestehen aus vollem Rundmaterial. An dem Wellenende, an welchem der Wischarm zu befestigen ist, verjüngt sich die Welle konisch. Die Welle besitzt an diesem Ende also einen Außenkonus, der außerdem mit einer Rändelung versehen ist. In Verlängerung dieses Außenkonus erstreckt sich ein zylindrischer Bereich mit Außengewinde. Ein Wischarm ist mit einem entsprechenden Innenkonus auf den Außenkonus der Wischerwelle aufpreßbar und kann mittels Unterlegscheibe und Befestigungsmutter auf der Wischerwelle gehalten werden. Außerhalb eines vorgesehenen Lagerbereiches ist ein Hebel verdrehfest auf der Wischerwelle befestigt, welcher über entsprechende Anlenkmittel mit einem Antriebsgestänge verbindbar ist. Diese Wischerwellen müssen als Außendurchmesser eine spezifische Mindestgröße besitzen, um einerseits eine verschleißarme Übertragung der erforderlich großen Kräfte bzw. Kraftmomente und andererseits eine absolut verdrehsichere, lösbare Verbindung zwischen Wischerwelle und Wischarm zu gewährleisten. Dieser Mindestdurchmesser führt aber bei den bekannten Wischerwellen zu unnötig großem Materialeinsatz, der sich nachteilig in höherem Gewicht und höheren Materialkosten niederschlägt. Außerdem ist es erforderlich und inzwischen allgemein üblich, das aus dem Wischarm hervorstehende Ende der Wischerwelle mit dem Gewindezapfen und der Befestigungsmutter mittels einer Abdeckkappe vor der Einwirkung von Schmutz, Nässe und aggressiven Medien zu schützen. Eine derartige Abdeckkappe verursacht Materialkosten und zusätzlichen Montageaufwand.

Aus der DE-OS 30 26 311 ist eine hohle Wischerwelle aus nichtkorrosionsbeständigem und leicht schmiedbarem Material mit in die zentrische Bohrung eingesetztem Leitungsrohr für die Hindurchleitung von Scheibenreinigungsflüssigkeit bekannt, wobei das Leitungsrohr aus korrosionsbeständigem Material besteht. Diese hohle Wischerwelle ist an beiden Enden sowohl im Außen- als auch im Innendurchmesser durch Hämmern verringert, und die Enden sind als Anschlußnippel für eine Schlauchleitung ausgebildet. An dem einen Ende der Wischerwelle sind vor dem Anschlußnippel ein zylindrischer Bereich mit Außengewinde und ein Rändelkonus für die Befestigung des Wischarmes angeformt. Das Befestigungsteil des Wischarmes ist mit seiner Befestigungsöffnung auf den Rändelkonus der Wischerwelle aufzupressen und durch eine Befestigungsmutter zu sichern. Auf das diesseitige Anschlußnippel, welches aus der Befestigungsmutter herausragt, ist eine Schlauchleitung aufsteckbar, die mit einer am Wischarm angebrachten Spritzdüse zu verbinden ist. Zum Schutz der Schlauchleitung und der Befestigung vor Schmutz, Feuchtigkeit und aggressiven Medien sowie aus ästhetischen Gründen, muß das Ende der Wischerwelle im Bereich der Befestigung von einer Schutz- bzw. Zierkappe abgedeckt werden. Derartige Wischerwellen sind ziemlich kostenaufwendig und erfordern ebenfalls den zusätzlichen Montageaufwand für die Abdeckkappe.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Scheibenwischeranlage der eingangs beschriebenen Art bei Gewährleistung der erforderlichen Stabilität und Festigkeit mit einem geringen Eigengewicht der Wischerwelle kostengünstiger und/oder montagefreundlicher zu gestalten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Scheibenwischeranlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 die Wischerwelle im wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet ist und daß in das Ende der Wischerwelle, an welchem der Wischarm zu befestigen ist, ein Innengewinde eingebracht ist, in welches eine Befestigungsschraube mit entsprechendem Außengewinde für die drehfeste Montage des Wischarmes einschraubbar ist.

Eine derartige Wischerwelle besitzt gegenüber einer Vollwelle den Vorteil eines um etwa 30% geringeren Gewichts und eines entsprechend geringerem Materialanteils. Trotzdem verfügt eine derartige Wischerwelle über die notwendige Festigkeit bzw. Stabilität.

Nahezu optimal in Bezug auf Festigkeit, Stabilität, Gewicht, Materialanteil und einfache kostengünstige Herstellbarkeit ist eine Wischerwelle, bei der gemäß Anspruch 2 der Innendurchmesser dem Kerndurchmesser des Außengewindes der vorgesehenen Befestigungsschraube angepaßt ist. In diesem Fall kann das Innengewinde sofort ohne zusätzliche Bearbeitungsgänge von der Stirnseite her in den hohlzylindrischen Wellenkörper eingebracht werden.

Gegenüber dieser Ausgestaltung ist eine weitere Gewichtseinsparung möglich, wenn gemäß Anspruch 3 außerhalb des Bereiches, in den das Innengewinde für die Befestigungsschraube eingebracht ist, der Innendurchmesser der Wischerwelle dem Innendurchmesser im Gewindegrund des Innengewindes entspricht. Bei gleichem Außendurchmesser der Wischerwelle ist also außerhalb des Bereiches mit dem Innengewinde die Wanddicke der Wischerwelle um den Betrag der Gewindehöhe des Innengewindes geringer. Die Stabilität bzw. Festigkeit der Wischerwelle im Bereich des Innengewindes bleibt also trotz Materialverringerung unbeeinflußt.

Eine noch weitergehende Material- und Gewichtsverringerung wird gemäß Anspruch 4 dadurch erreicht, daß außerhalb des Bereiches mit dem Innengewinde für die Befestigungsschraube bei gleichem Außendurchmesser der Innendurchmesser der Wischerwelle sogar noch größer ist als der Innendurchmesser im Gewindegrund des Innengewindes. Die maximal mögliche Verringerung der Wanddicke der hohlzylindrischen Wischerwelle außerhalb des Bereiches mit dem Innengewinde ist hierbei abhängig von der für die spezifischen Einsatzbedingungen benötigte Mindestfestigkeit bzw. Mindeststabilität der Wischerwelle.

Gemäß Anspruch 5 ist das Ende der Wischerwelle, an welchem der Wischarm drehfest zu befestigen ist und in welches das Innengewinde für die Befestigungsschraube eingebracht ist, als Außenkonus, insbesondere Rändelkonus, ausgebildet. Dabei erstreckt sich der Außenkonus unmittelbar bis zur Stirnseite der Wischerwelle. Der Außenkonus wirkt dabei in an sich bekannter Weise mit einem Innenkonus im Bereich einer Befestigungsöffnung des Wischarmes zusammen und bietet alle Vorteile dieses Prinzips der Wischarmbefestigung. Eine Befestigungsschraube mit Außengewinde durchgreift unter Zwischenlegen einer Unterlegscheibe die Befestigungsöffnung des Wischarmes und ist in das Innengewinde der Wischerwelle fest eingeschraubt.

Durch diese Art der Schraubverbindung kann der bisher übliche zylindrische Fortsatz am Außenkonus der Wischerwelle mit dem Außengewinde für die Befestigungsmutter entfallen. Damit kann die Bauhöhe im Bereich der Wischarmbefestigung verringert werden. Zusätzlich kann, insbesondere bei solchen Fahrzeugen, bei denen diese Schraubverbindung unterhalb der Motorhaube oder eines anderen Karosserieteiles liegt oder nicht auf ein besonders ansprechendes ästhetisches Aussehen geachtet werden muß, auf eine Schutzkappe bzw. Abdeckkappe verzichtet werden. Die gemäß der Erfindung mögliche Schraubverbindung ist unempfindlich gegenüber Staub, Schmutz und aggressiven Medien. Diese Art der Schraubverbindung ermöglicht in der Praxis eine Montagevereinfachung.

Eine Wischerwelle gemäß der Erfindung kann für verschiedene Anwendungsfälle vorteilhaft ausgestaltet sein. Insbesondere kann gemäß Anspruch 6 ein dem spezifischen Anwendungsfall entsprechendes Antriebselement außerhalb eines Lagerbereiches auf der Wischerwelle drehfest befestigt sein.

Gemäß Anspruch 7 kann das Antriebselement ein Hebel sein, der an ein Antriebsgestänge oder Kurbelgetriebe anlenkbar und von diesem in eine Pendelbewegung versetzbar ist. Als Antriebseinheit wird dabei zumeist ein entsprechender Wischermotor verwendet.

Gemäß Anspruch 8 kann das Antriebselement auch ein Zahnrad oder Zahnsegment sein, welches von einem anderen in Eingriff stehenden Zahnrad oder Zahnsegment in eine Pendelbewegung versetzbar ist, welches wiederum von einem Wischermotor über ein zugehöriges Zahnradgetriebe antreibbar ist.

Von Vorteil ist es, wenn eine erfindungsgemäße Wischerwelle gemäß Anspruch 9 aus gelochtem Vollmaterial hergestellt ist. In diesem Fall ist der erforderliche Materialeinsatz und der Bearbeitungsaufwand gering.

Besonders günstig ist es, gemäß Anspruch 10 eine derartige Wischerwelle aus einem Rohr herzustellen, welches den für die Lagerung der Wischerwelle erforderlichen Außendurchmesser und die für die erforderliche Stabilität und für das Einbringen des Innengewindes benötigte Wanddicke besitzt. Ein solches Rohr muß nur abgelängt und an einem Ende mit dem Außenkonus und dem Innengewinde versehen werden, und an der vorgesehenen Stelle muß ein Antriebselement drehfest befestigt werden.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß eine erfindungsgemäß ausgeführte Scheibenwischeranlage bei Gewährleistung der erforderlichen Stabilität mit einer kostengünstig herstellbaren und montagefreundlicheren Wischerwelle mit um etwa 30%-40% weniger Gewicht bzw. Materialaufwand ausgestattet werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Wischlager einer Scheibenwischeranlage in teilweiser Schnittdarstellung,

Fig. 2 die Befestigung eines Wischarmes auf einer Wischerwelle als vergrößerter Ausschnitt aus Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Befestigung eines Wischarmes auf einer Wischerwelle analog Fig. 2,

Fig. 4 das Ende einer Wischerwelle, an welchem ein Wischarm zu befestigen ist in vergrößerter Schnittdarstellung,

Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Wischerwelle und

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wischerwelle.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, wie eine erfindungsgemäße Wischerwelle 1 in einem Wischlager einer Scheibenwischeranlage für ein Kraftfahrzeug angeordnet ist. Die Wischerwelle 1 ist im wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet und ist mit einem Teil ihrer Länge in einer Lagerbuchse 2 eines Wischlagergehäuses 3 drehbar angeordnet. Die Axialsicherung der Wischerwelle 1 im Lagergehäuse 3 erfolgt einerseits durch einen abgekröpften Hebel 4, der drehfest auf der Wischerwelle 1 befestigt ist, und andererseits durch eine Unterlegscheibe 5 und einen Sicherungsring 6, der in einer Ringnut 7 im Außenumfang der Wischerwelle 1 gehalten ist. Das Lagergehäuse 3 ist mit einem Befestigungsauge 8 ausgestattet, über welches das Wischlager mittels Schraubverbindung an einer Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann. An dem freien Ende des Hebels 4 ist ein Kugelbolzen 9 befestigt, an den ein von einem Wischermotor angetriebenes Wischergestänge anlenkbar ist, wodurch die Wischerwelle 1 in eine pendelnde Drehbewegung versetzbar ist.

Das in Fig. 1 über dem Hebel 4 befindliche Ende der Wischerwelle 1 ist, wie deutlich aus Fig. 2 ersichtlich ist, als Außenkonus 10, und zwar als Rändelkonus, ausgeformt. Von der Stirnseite her ist in dieses Ende der Wischerwelle 1 ein Innengewinde 11 eingebracht. Ein Befestigungsteil 12 eines nicht vollständig dargestellten Wischarmes ist an diesem Ende der Wischerwelle 1 drehfest aber wieder lösbar befestigt. Dazu ist das Befestigungsteil 12 des Wischarmes mit einem entsprechenden Innenkonus 13, der ein Teil einer Befestigungsöffnung ist, auf den Außenkonus 10 am Ende der Wischerwelle 1 aufgepreßt und mit einer Befestigungsschraube 14 gehalten. Die Befestigungsschraube 14 ist in das Innengewinde 11 der Wischerwelle 1 eingeschraubt, wobei zwischen dem Befestigungsteil 12 und dem Schraubenkopf eine Unterlegscheibe 15 angeordnet ist. Die Befestigungsschraube 14 kann vorteilhaft eine genormte Schraube, beispielsweise mit einem Schraubenkopf mit Innensechskant oder in Torx- Ausführung sein. Natürlich sind andere Schrauben mit anderen Schraubenköpfen verwendbar.

Vorteilhaft ist, wenn der Innendurchmesser der Wischerwelle 1 dem Kerndurchmesser der Befestigungsschraube 14 angepaßt ist. So bietet sich beispielsweise bei der Verwendung einer Befestigungsschraube 14 mit einem Außengewinde M8 für die Herstellung der Wischerwelle 1 ein Rohr oder ein gelochtes Rundmaterial mit einem Außendurchmesser von 13 mm und einer Wanddicke von 3,3 mm an. Für eine Befestigungsschraube 14 mit einem Außengewinde M10 ist ein Außendurchmesser von 13 mm und eine Wanddicke von 2,5 mm richtig.

Die drehfeste Befestigung des Hebels 4 auf der Wischerwelle 1 kann in bekannter Weise durch Ringverstemmung gemäß DE-PS 37 38 924 erfolgen. Dazu ist im Befestigungsbereich dieses Hebels 4 in den Umfang der Wischerwelle 1 eine Rändelung 16 mit Ringnut eingebracht.

In Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für die drehfeste aber lösbare Befestigung eines Befestigungsteiles 12 eines Wischarmes an dem Ende einer erfindungsgemäßen Wischerwelle 1 gezeigt. In diesem Fall ist die Wischerwelle 1 durchgehend als Hohlzylinder ausgebildet, wobei der Innendurchmesser 11, respektive die Wanddicke der Wischerwelle, dem Kerndurchmesser des Außengewindes der Befestigungsschraube 12 angepaßt ist. Das befestigungsseitige Ende der Wischerwelle 1 ist nicht als Außenkonus ausgebildet, sondern hat eine hohlzylindrische Form. Die Befestigungsöffnung des Befestigungsteiles 12 ist als mit dem Ende der Wischerwelle 1 korrespondierende abgesetzte Zylinderbohrung ausgebildet. Das Befestigungsteil 12 ist auf das Ende der Wischerwelle 12 aufgesetzt und mit der Befestigungsschraube 14 gehalten. Zur Verdrehsicherung sind der Umfang und/oder die Stirnfläche der Wischerwelle 1 und der Umfang und/oder die Stirnfläche der abgesetzten Zylinderbohrung des Befestigungsteiles 12 mit entsprechenden Riffelungen oder Verzahnungen ausgestattet.

In Fig. 4 ist eine optimale Ausführung einer erfindungsgemäßen Wischerwelle 1 gemäß Anspruch 2 dargestellt. Ausgehend von einem gewünschten Außendurchmesser D1 der Wischerwelle 1 ist der Innendurchmesser D2 auf den Kerndurchmesser des Außengewindes der zu benutzenden Befestigungsschraube abgestimmt. Diese Wischerwelle 1 ist besonders kostengünstig herstellbar, ohne dabei alle Möglichkeiten der Verringerung der Wanddicke d1 ausgeschöpft zu haben. Das Innengewinde 11 ist bis zu einer Tiefe T eingebracht, die etwas länger ist als die maximale Einschraubtiefe einer Befestigungsschraube 14.

Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform der Wischerwelle 1 bezieht sich auf den Anspruch 3. Gegenüber der Ausführung von Fig. 4 wird hier eine Material- und Gewichtseinsparung dadurch erreicht, daß außerhalb des Innengewindes 11 der Innendurchmesser D3 größer ist als der Innendurchmesser D2 im Bereich des Innengewindes 11. Und zwar entspricht der Innendurchmesser D3 dem Innendurchmesser der Wischerwelle 1 im Grund des Innengewindes 11. Damit ist die Wanddicke d2 in Fig. 5 um die Einschnittiefe des Innengewindes 11 geringer als die Wanddicke d1 in Fig. 4.

In Fig. 6 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Wischerwelle 1 gemäß Anspruch 4 dargestellt. Im Bereich des Innengewindes 11 besitzt die Wischerwelle 1 einen Innendurchmesser D2 und eine Wanddicke d1, welche dem jeweiligen Innendurchmesser D2 und Wanddicke d1 der Ausführungsformen in den Fig. 4 und 5 entspricht. Außerhalb des Bereiches mit dem Innengewinde 11 ist der Innendurchmesser D4 der Wischerwelle 1 größer als der Innendurchmesser im Grund des Innengewindes 11 und demzufolge auch größer als der Innendurchmesser D3 bei der Wischerwelle 1 in Fig. 5. Dementsprechend ist die Wanddicke d1 in Fig. 6 genauso groß wie in den Fig. 4 und 5 aber die Wanddicke d3 ist geringer als die Wanddicke d2 in Fig. 5.

Mit der Ausführung in Fig. 6 ist also gegenüber der Ausführung gemäß Fig. 5 eine weitere Gewichts- und Materialverringerung der Wischerwelle 1 erzielt worden.

Bezugszeichenliste

1 - Wischerwelle
2 - Lagerbuchse
3 - Lagergehäuse
4 - Hebel
5 - Unterlegscheibe
6 - Sicherungsring
7 - Ringnut
8 - Befestigungsauge
9 - Kugelbolzen
10 - Außenkonus
11 - Innengewinde
12 - Befestigungsteil
13 - Innenkonus
14 - Befestigungsschraube
15 - Unterlegscheibe
16 - Rändelung
D1 - Außendurchmesser
D2 - Innendurchmesser
D3 - Innendurchmesser
D4 - Innendurchmesser
d1 - Wanddicke
d2 - Wanddicke
d3 - Wanddicke
T - Tiefe

Claims

1. Scheibenwischeranlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Wischerwelle (1), an deren einem Ende ein Wischarm drehfest zu montieren ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wischerwelle (1) im wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet ist und daß das eine Ende der Wischerwelle (1) mit Innengewinde (11) versehen ist, in welches eine Befestigungsschraube mit korrespondierendem Außengewinde (14) für die drehfeste Montage des Wischarmes einschraubbar ist.

2. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (D2) der Wischerwelle (1) dem Kerndurchmesser des Außengewindes der Befestigungsschraube (14) angepaßt ist.

3. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Bereiches des Innengewindes (11) der Innendurchmesser (D3) der Wischerwelle (1) dem Innendurchmesser der Wischerwelle (1) im Gewindegrund des Innengewindes (11) entspricht.

4. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Bereiches des Innengewindes (11) der Innendurchmesser (D4) der Wischerwelle (1) größer ist als der Innendurchmesser der Wischerwelle (1) im Gewindegrund des Innengewindes (11).

5. Scheibenwischeranlage nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Wischerwelle (1), an welchem der Wischarm zu befestigen ist, als Außenkonus (10), insbesondere als Rändelkonus, ausgebildet ist, auf welchen das Befestigungsteil (12) des Wischarmes mit einem entsprechenden Innenkonus (13) gepreßt und mittels einer Befestigungsschraube (14) drehfest gehalten werden kann, und daß sich der Außenkonus (10) bis zur Stirnseite der Wischerwelle (1) erstreckt.

6. Scheibenwischeranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb einer Lagerstelle auf der Wischerwelle (1) drehfest ein Antriebselement befestigt ist.

7. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement ein Hebel (4) ist, der auf dem Umfang der Wischerwelle (1) drehfest befestigt ist und der über ein Antriebsgestänge mit einer Antriebseinheit verbindbar ist.

8. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement ein Zahnrad oder Zahnsegment ist, welches drehfest auf dem Umfang der Wischerwelle (1) befestigt ist und mit einer Antriebseinheit verbindbar ist.

9. Scheibenwischeranlage nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wischerwelle (1) aus gelochtem Vollrundmaterial hergestellt ist.

10. Scheibenwischeranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wischerwelle (1) aus einem Rohr mit entsprechendem Außendurchmesser (D1) und Wanddicke (d1) gefertigt ist.