WO1998016413A1

WO1998016413A1 - Scheibenwischerlager

Info

Publication number: WO1998016413A1
Application number: PCT/DE1997/001809
Authority: WO
Inventors: Kurt Muehlpforte; Claus Fleischer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-10-12
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 1998-04-23
Anticipated expiration: 1999-04-12
Also published as: DE19642184A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scheibenwischerlager (10) zur Aufnahme einer Wischerwelle einer Scheibenwischvorrichtung für Scheiben von Kraftfahrzeugen, mit einem Lagergehäuse (12), das eine Durchgangsöffnung (16) für die Welle aufweist und einer in der Durchgangsöffnung (16) angeordneten, die Welle aufnehmenden Lagerbuchse (14). Es ist vorgesehen, dass die Lagerbuchse (14) ein in die Durchgangsöffnung (16) des Lagergehäuses (12) eingespritztes Kunststoffteil ist.

Description

Seheibenwiseherlager

Die Erfindung betrifft ein Scheibenwischerlager zur Aufnahme einer Wischerwelle einer Scheibenwischvor- richtung für Scheiben von Kraftfahrzeugen, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.

Stand der Technik

Scheibenwischerlager, im folgenden Lager genannt, der gattungsgemäßen Art sind bekannt. So weisen beispielsweise Scheibenwischvorrichtungen für Scheiben von Kraftfahrzeugen eine als Halteplatine bezeichnete ' Halterung für die Scheibenwischvorrichtung auf, an deren wenigstens einem Ende ein Lager für eine Wischerwelle angeordnet ist. Das Lager wird von einem Lagergehäuse gebildet, das mit der Halteplatine kraftschlüssig verbunden ist. Bekanntermaßen werden die Lagergehäuse aus Druckguß, beispielsweise Aluminium- oder Zink-Druckguß, hergestellt. Die Lagergehäuse weisen einerseits ein Befestigungsmittel für die Halteplatine und andererseits ein Befestigungsmittel zum Befestigen der gesamten Scheibenwisch- vorrichtung an einem Karosserieteil des Kraftfahrzeuges auf. Darüber hinaus weist das Lagergehäuse eine Durchgangsöffnung auf, durch die die Wischerwelle geführt ist. Innerhalb der Durchgangsöffnung ist wenigstens eine Lagerbuchse angeordnet, die der Führung der Wischerwelle dient. Die Lagerbuchsen sind üblicherweise als Sinterbuchsen ausgeführt, die in die Durchgangsöffnungen des Lagergehäuses eingepreßt werden. Bei den bekannten Lagern ist nachteilig, daß sowohl die Durchgangsöffnung des Lagergehäuses als auch die Lagerbuchse mit hoher Genauigkeit hergestellt werden müssen, um ein definiertes Einpressen der Lagerbüchsen und damit einen sicheren Halt zu gewährleisten .

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Lager mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber den Vorteil, daß es einfach aufgebaut ist und mit einfachen Verfahrensschritten hergestellt werden kann. Dadurch, daß die Lagerbuchse ein in das Lagergehäuse eingespritztes Kunststoffteil ist, brauchen an die Herstellung des Lagergehäuses, insbesondere an die Ausbildung der Durchgangsöffnung des Lagergehäuses, keine hochgenauen Toleranzanforderungen gestellt zu werden, da eventuell vorhandene Fertigungstoleranzen durch das eingespritzte Kunststoffteil ausgeglichen werden. Das Einspritzen des Kunststoffteils in das Lagergehäuse ist mittels an sich bekannter, einfach zu beherrschender Techniken in für eine Massenfertigung geeigneter Weise möglich. Der Arbeitsgang des Einpressens der Lagerbuchse entfällt damit vollkommen. Darüber hinaus ist mittels der Spritztechnik eine sehr maßgenaue Fertigung der Lagerbuchse möglich, so daß ein nachfolgendes Kalibrieren der Lagerbuchse ebenfalls entfällt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Durchgangsöffnung des Lagergehäuses, das vorteilhaft als Druckgußteil gefertigt ist, wenigstens eine sich axial erstreckende Nut aufweist, die von dem Kunststoff der Lagerbuchse ausgefüllt wird. Hierdurch wird sehr vorteilhaft eine Verdrehsicherung für die Lagerbüchse erreicht. Da die Nut während des Spritzvorgangs bei der Fertigung der Kunststoff-Lagerbuchse mit Kunststoff ausgefüllt wird, sind an die Herstellung der Nut ebenfalls keine hohen Toleranzanforderungen zu stellen. Insbesondere ist vorteilhaft, daß die Nut als Schwalbenschwanznut ausgebildet werden kann, so daß neben der Verdrehsicherung gleichzeitig eine Schrumpfungs-Behinderung der Lagerbuchse gegeben ist. Da das Einspritzen des Kunststoffes bekanntermaßen im plastifizierten Zustand, das heißt im erwärmten Zustand, erfolgt, wird durch die Schwalbenschwanznut ein radialer Hinter- εchnitt der Lagerbuchse erreicht, der ein radiales Schrumpfen des Kunststoffes während des Erkaltens im wesentlichen ausschließt. Dadurch kann die Lauffläche der Lagerbuchse für die Welle mit hoher Genauigkeit gefertigt werden. Ferner ist vorteilhaft, wenn die Lauffläche der Lagerbuchse wenigstens eine im wesentlichen axial verlaufende Nut aufweist. Hierdurch wird sehr vorteilhaft möglich, diese wenigstens eine Nut als Schmiermittelnut zu verwenden, so daß ein Schmiermittelreservoir für die in der Lagerbuchse geführte Welle vorhanden ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei- εpielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Lager;

Figur 2 eine Schnittdarstellung des Lagers;

Figur 3 eine Teilansicht eines ersten stirnseitigen Bundes;

Figur 4 eine Teilansicht eines zweiten stirnseitigen Bundes und

Figuren Schnittdarstellungen des erfindungsgemäßen 5 bis 6 Lagers in weiteren Ausführungsvarianten. Beschreibung der Ausführungsbeiεpiele

Figur 1 zeigt ein Lager 10. Das Lager 10 umfaßt ein Lagergehäuse 12 sowie eine innerhalb des Lagergehäuses 12 angeordnete Lagerbuchse 14. Zur Aufnahme der Lagerbuchse 14 weist das Lagergehäuse 12 eine Durchgangsöffnung 16 auf. Lager 10 der hier gezeigten Art können beispielsweise in Scheibenwischvorrich- tungen zum Wischen von Scheiben an Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Das Lager 10 weist für diesen Fall -in den Figuren nicht dargestellte- Befestigungsmittel zum Befestigen an einer ebenfalls nicht dargestellten Halteplatine und Befestigungsmittel zum Befestigen der Wischervorrichtung an Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen auf. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung soll jedoch nur der eigentliche Lagerbe- reich des Lagers 10 detaillierter erläutert werden.

Das Lagergehäuse 12 besteht aus einem Gußteil, beispielsweise einem Aluminium- oder Zink-Druckgußteil, das mittels bekannter Verfahrensschritte herstellbar ist. Das Lagergehäuse 12 ist -in axialer Richtung des Lagergehäuses gesehen- so lang ausgebildet, das eine hier nicht dargestellte Welle sicher aufgenommen und gehalten werden kann.

Bei der weiteren Beschreibung des Lagers 10 wird auch auf die vergrößerten Darstellungen in den Figuren 2, 3 und 4 Bezug genommen, wobei Figur 2 einen Querschnitt durch das Lager 10 und die Figuren 3 und 4 jeweils einen vergrößerten Abschnitt noch zu erläuternder Bunde zeigt. Die Durchgangsöffnung 16 des Lagergehäuses 12 ist im wesentlichen kreisrund ausgebildet. In eine Mantelfläche 18 der Durchgangsöffnung 16 sind sich radial nach außen erstreckende Nuten 20 eingebracht. Das Lagergehäuse 12 weist wenigstens eine Nut 20 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt fünf Nuten 20 vorgesehen, die über den Umfang der Mantelfläche 18 angeordnet sind. Die Nuten 20 sind als Schwalbenschwanznuten 22 ausgebildet, so daß sich ein radialer Hinterschnitt 24 ergibt. Die Nuten 20 werden fertigungstechnisch mit der Herstellung des Lagergehäuses 12 erzeugt, indem entsprechend ausgebildete Formen beim Druckgießen des Lagergehäuses 12 verwendet werden. Die Tiefe der Nuten 20 ist so gewählt, daß einerseits die Festigkeit des gesamten Lager- gehäuses 12 gewährleistet ist und andererseits zwischen den Nuten 20 verbleibende Stege 26 eine ausreichende Festigkeit besitzen.

Die Lagerbuchse 14 wird als Kunststoff-Spritzteil in das Lagergehäuse 12 eingespritzt. Hierzu kann ein entsprechend ausgebildeter Kern eines Spritzgießwerkzeuges in die Durchgangsöffnung 16 des Lagergehäuses 12 derart eingebracht werden, daß ein Ringspalt zwischen dem Kern und dem Lagergehäuse 12 verbleibt. Dieser Ringspalt wird mit plastifiziertem Kunststoff ausgespritzt, der nach dem Erkalten die Lagerbuchse 14 ergibt. Durch das Einspritzen der Lagerbuchse 14 in das Lagergehäuse 12 sind an die Herstellung des Lagergehäuses 12, insbesondere an die Maßhaltigkeit der Durchgangsöffnung 16 sowie der Nuten 20, relativ niedrige Toleranzanforderungen zu stellen, da eventuelle Herstellungsungenauigkeiten während des Einspritzens der Lagerbuchse 14 ausgeglichen werden. Eine Lauffläche 28, die der Aufnahme einer Welle, beispielsweise einer Wischerwelle dient, wird durch die Formgebung beziehungsweise die Außenfläche des Kerns des Spritzgießwerkzeuges vorgegeben und ist somit hochgenau herstellbar.

Die Schwalbenschwanznuten 22 gewährleisten einerseits eine Verdrehsicherheit der Lagerbuchse 14 und andererseits eine Schrumpfungs-Behinderung beim Erkalten des eingespritzten plastifizierten Kunststoffes. Hierdurch wird die Maßhaltigkeit der Lauffläche 28 mit hoher Genauigkeit gewährleistet, da nachfolgende Schrumpfungsprozesse praktisch keinen Einfluß auf die Geometrie der Lauffläche 28 ausüben können. Durch die Schrumpfungs-Behinderung wird weiterhin ein Entfernen des Kernes des Spritzwerkzeuges -nach Erkalten des Kunststoffes- erleichtert.

Die Lauffläche 28 der Lagerb chse 14 weist über ihren Umfang, vorzugsweise symmetrisch verteilt, im wesentlichen axial verlaufende Nuten 30 auf. Diese Nuten 30 bilden Schmiermittelnuten und dienen der Aufnahme von Schmiermitteln, die den Reibungswiderstand einer durch das Lager 10 geführten Welle an der Lauffläche 28 der Lagerbuchse 14 verringert.

Durch die Gestaltung der Schwalbenschwanznuten 22 ergeben sich quasi Stege 32 der Lagerb chse 14, die formschlüssig in die Schwalbenschwanznuten 22 eingreifen. Die Schwalbenschwanznuten 22 erstrecken sich nicht über die gesamte axiale Länge des Lagergehäuses 12, so daß die in den Schwalbenschwanznuten 22 eingreifenden Stege 32 der Lagerbuchse 14 neben einer Verdrehsicherung gleichzeitig ein axiales Verschieben der Lagerbuchse 14 innerhalb des Lagergehäuses 12 verhindern.

Bei dem Einspritzen der Lagerbüchse 14 wird an einer -in Figur 1 oben gezeichneten- axialen Stirnfläche 34 und einer -in Figur 1 unten gezeichneten- axialen Stirnfläche 36 jeweils ein Bund 38 beziehungsweise 40 der Lagerbuchse 14 mit angespritzt. Der Aufbau der Stirnflächen 34 und 36 beziehungsweise der Bunde 38 und 40 wird anhand von Figur 3 und Figur 4 näher erläutert. In Figur 3 ist hierbei die Stirnfläche 34 mit dem Bund 38 und in Figur 4 die Stirnfläche 36 mit dem Bund 40 gezeigt.

Anhand von Figur 3 wird deutlich, daß von der Stirnfläche 34 des Lagergehäuses 12 ein Ringwulst 42 entspringt. Das Lagergehäuse 12 geht hierbei über eine Ringstufe 44 in den Ringwulst 42 über. Der Ringwulst 42 ist in einem Abstand zu einer Außenfläche 46 des Lagergehäuses 12 angeordnet. Die Übergänge von der Durchgangsöffnung 16 zu der Ringstufe 44 und von dieser zu dem Ringwulst 42 sind jeweils abgerundet. Axiale Begrenzungsflächen 48 beziehungsweise 50 des Ringwulstes 42 verlaufen konisch, so daß der Ringwulst 42 quasi spitz zuläuft. An ihrem Scheitel 52 gehen die Begrenzungsflächen 48 und 50 über einen Radius ineinander über. Durch die hier beschriebene Ausbildung der axialen Stirnfläche 34 wird erreicht, daß der angespritzte Bund 38 der Lagerbuchse 14 den Wulst 42 hakenförmig hintergreift. Hierdurch wird einerseits eine radiale Festlegung der Lagerbuchse 14 in dem Lagergehäuse 12 sichergestellt. Andererseits wird durch das Hintergreifen des Ringwulstes 42 durch den Bund 38 eine Schrumpfungs-Behinderung der Lagerbuchse 14 während ihres Erkaltens sowohl in axialer als auch in radialer Richtung erreicht, so daß einerseits die Maßhaltigkeit der Lauffläche 28 der Lagerbuchse 14 an ihrem axialen Ende gewährleistet ist. Andererseits kann somit durch den Bund 38 eine axiale Anlauffläche 54 mit hoher Maßhaltigkeit erzielt werden. Die axiale Anlauffläche 54 kann sehr vorteilhaft zum Abstützen, das heißt, zum Abfangen von Axialkräften von mittels der durch das Lager 10 geführten Welle gehaltenen Teile, beispielsweise Wischerarmen einer Wischervorrichtung für Kraftfahrzeuge dienen.

Der Bund 38 bildet gleichzeitig einen als Ringraum 56 ausgebildeten Einbauraum für ein Dichtmittel. Der Ringraum 56 wird von einer radial verlaufenden Fläche 58, die von der Lauffläche 28 entspringt, und dem Bund 38 begrenzt. In den sich hierdurch ergebenden Ringraum 56 kann beispielsweise ein Dichtring eingelegt werden, der das Eindringen von Verunreinigungen in das Lager 10, insbesondere zwischen die Welle und die Lagerbuchse 14, verhindert.

Die axiale Stirnfläche 36 weist -wie Figur 4 zeigt- ebenfalls einen Ringwulst 60 auf, dessen Begrenzungs- flächen 62 und 64 ebenfalls konisch verlaufen und über einen Radius am Scheitel 66 des Ringwulstes 60 ineinander übergehen. Die Durchgangsöffnung 16 des Lagergehäuses 12 geht über eine sich nach außen konisch erweiternde Ringfläche 68 in die Stirnfläche 36 über. Der Ringwulst 60 ist derart angeordnet, daß er von dem Bund 40 hakenförmig hintergriffen wird. Der Bund 40 bildet eine axiale Anlauffläche 70 aus, an der ein Antriebsmittel, beispielsweise ein Kurbelgestänge eines Wischerantriebes anliegen kann.

Durch die Gestaltung der Ringwulste 42 und 60 beziehungsweise der Bunde 38 und 40, insbesondere der konisch verlaufenden Flächen beziehungsweise Ab- rundungen wird erreicht, daß einerseits eine Schrumpfungs-Behinderung der Lagerbuchse 14 gewährleistet ist und daß andererseits an den Anlaufflächen 54 beziehungsweise 70 angreifende Axialkräf-te besonders gut in das Lagergehäuse 12 abgeleitet werden können .

In den Figuren 5 bis 6 sind weitere Ausführungs- varianten des Lagers 10 gezeigt. Gleiche Teile wie in den vorhergehenden Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert. Unterschiede hinsichtlich des Aufbaus bestehen vor allem in der Gestaltung der Stirnflächen 34 und 36 beziehungsweise der Bunde 38 und 40. So ist gemäß dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß die Stirnflächen 34 und 36 jeweils einen im Querschnitt gesehen rechteckigen Ringwulεt 42 beziehungsweise 60 aufweisen. Hierdurch wird die Fertigung der Gießform für das Lagergehäuse 12 vereinfacht . Derartige Ausführungsformen können Anwendung finden, wenn die über die axialen Anlaufflächen 54 beziehungsweise 70 eingeleiteten Axialkräfte relativ klein sind.

Gemäß dem in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeiεpiel wurde auf die Auεbildung der Ringwulεte 42 bezie- hungεweiεe 60 vollkommen verzichtet, εo daß der Bund 38 beziehungsweise Bund 40 an den axialen Stirnflächen 34 beziehungsweiεe 36 des Lagergehäuses 12 glatt anliegt. Hierdurch wird eine noch mehr vereinfachte Herstellung einer Form für das Lagergehäuse 12 erreicht.

Bei Ausführung der Lagerbuchse mit einem axialen Bund kann die axiale Schrumpfungsbehinderung auf der Gegenseite, falls notwendig, auch über entsprechend gestaltete Hinterschnitte, Stufen oder ähnliches oder auf den Enden der Stege 26 realisiert werden.

Die vorgestellten und beanεpruchten Scheibenwischer- lager können unter Umεtänden auch anderweitig Anwendung finden. Die wesentlichen Vorteile wie einfache, kostengünstige Herstellung oder die hohe Maßhaltigkeit der Lager werden dabei mit übernommen.

Claims

Patentansprüche

1. Scheibenwischerlager zur Aufnahme einer Wiεcher- welle einer Scheibenwischvorrichtung für Scheiben von Kraftfahrzeugen, mit einem Lagergehäuse, das eine Durchgangsöffnung für die Welle aufweist und einer in der Durchgangsöffnung angeordneten, die Welle aufnehmenden Lagerbuchse, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (14) ein in die Durchgangsöffnung

(16) des Lagergehäuses (12) eingespritztes Kunststoffteil ist.

2. Scheibenwischerlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (16) des La- gergehäuεeε (12) wenigstens eine in axialer Richtung des Lagergehäuseε verlaufende Nut (20) aufweist, die von wenigstenε einem Steg (26) der Lagerbuchse (14) ausgefüllt wird.

3. Scheibenwischerlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (20) als Schwalbenschwanznut (22) ausgebildet ist.

4. Scheibenwischerlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (14) an ihrer Lauffläche (28) wenigstens eine, im wesentlichen axial verlaufende Nut (30) aufweist.

5. Scheibenwischerlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (14) das Lagergehäuse (12) an wenigstens einer axialen Stirnfläche (34, 36) mit einem Bund (38, 40) übergreift .

6. Scheibenwischerlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (38, 40) eine axiale Anlauffläche (54, 70) für ein mittels der Welle gelagertes Teil bildet.

7. Scheibenwischerlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (12) an seiner axialen Stirnfläche (34, 36) einen Ringwulst (42, 60) aufweist, der von der Lagerbuchse (14) umgriffen wird.

8. Scheibenwischerlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringwulst

(42, 60) abgerundete Kanten aufweist.

9. Scheibenwischerlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Begrenzungsflächen (48, 50, 62, 64) der Ringwulste

(42, 60) konisch verlaufen.

10. Scheibenwischerlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (36) über eine konisch verlaufende Ringfläche (68) in die Durchgangsöffnung (16) übergeht.

11. Scheibenwischerlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (34) über eine Ringstufe (44) in die Durchgangsöffnung (16) übergeht.

12. Scheibenwischerlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Bund (38, 40) der Lagerbuchse (14) einen Einbauraum (56) für ein Dichtmittel ausbildet.