将雨刷臂固定于一个驱动轴上的装置 现有技术
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的、将雨刷臂固定于一个驱动轴上的装置。
汽车上用的带有多个风挡玻璃雨刷器的雨刷装置，以其雨刷器轴承直接或者间接地通过一个板件(Platine)固定于汽车的车身上。板件承载着带有一个雨刷电机的一个雨刷驱动器，其电机轴通过一个连杆驱动曲柄，这些曲柄与各风挡玻璃雨刷器的各自驱动轴的一个端部固定连接在一起。此外，还可以只有一个风挡玻璃雨刷器的驱动轴被雨刷电机驱动，而另一个风挡玻璃雨刷器通过一个四连杆传动机构与该第一个风挡玻璃雨刷器相连接，并具有一个支承轴。驱动轴或者说支承轴被支承于一个雨刷器轴承中。以下的实施例，涉及到与一个支承轴相应的驱动轴，对此不再特意指明。
在轴承壳体中，至少设置了一个径向上的轴承，并在该轴承壳体和一个与驱动轴固定连接的构件之间的端面上，设置了一个轴向的轴承。驱动轴从车身中伸出，并带动着被固定于它的自由端部上、带有一个雨刷刮板的一个雨刷臂在风挡玻璃上移动。一般而言，雨刷臂具有与驱动轴不可相对转动地连接在一起的一个固定构件，它与一个铰链构件铰接起来，而后者上刚性地连接着一个雨刷杆。另外地可能性是，雨刷臂不直接地与驱动轴相连接，而是通过带有一个不可相对转动地固定于驱动轴上的驱动杠杆的一个杠杆传动机构被驱动。将固定构件与驱动轴连接起来的下述执行方式也适用于驱动杠杆，对此不再特意指明。
在已有的风挡玻璃雨刷器中，固定构件在其一个端部上具有一个带有内圆锥的支承部位，通过该内圆锥，进行雨刷臂装配时，固定构件在第一个装配工序中被安放到驱动轴的相应成形的外圆锥上。接下来在第二道装配工序中，在驱动轴上拧上一个螺母，通过它将带有内圆锥的固定构件压紧于驱动轴的外圆锥上。为了在传递力的连接之外还具有形状配合连接，已知的方法是，在驱动轴的圆锥上成形出滚花齿或者说滚花刀刃。在圆周上，根据驱动轴直径的大小，设置29至44个滚花刀刃，它们的方向沿着驱动轴的纵向，并具有一个角为90°的三角形横截面。滚花刀刃的高度和横截面面积随着圆锥直径的增大而增加，因而圆锥的整体外表面被滚花刀刃所覆盖。本发明的优点
本发明涉及一种将雨刷臂固定于一个驱动轴上的装置。该雨刷臂具有一个固定构件，它在一个端部上具有一个支承部位，通过该支承部位，固定构件可通过一个可拧固于驱动轴上的螺母与驱动轴连接起来，彼此不能相对转动。
在此建议，螺母由一个铸造于固定构件上的构件构成，并通过一个在装配雨刷臂时可以脱开的连接结构与固定构件连接起来。省掉了一个附加的构件，并减少库存费用、后勤费用和装配费用，从而降低了成本。已经预装配好的雨刷臂，在供货时螺母与固定构件连接在一起不会丢失。从而避免了另外将螺母预装配于固定构件上的工作。螺母可以通过连接结构固定于固定构件的不同位置上，不过最好是在一个装配位置中安置于支承部位的上方。其中，连接结构优选被成形于螺母的朝向固定构件的端面和该固定构件之间。装配可以特别快捷、低成本地实现，并特别易于实现自动化。在装配位置上，螺母能够被接触到并直接地拧紧于驱动轴上。这里，连接结构有利地由一个薄壁圆筒构成，它可以用简单的加工技术进行成形或铸造制得。
在本发明的一种构造中，带有支承部位的固定构件通过一个内圆锥支承于驱动轴的一个外圆锥上。而驱动轴具有成形于外圆锥上的齿，通过它们，除了形成传递力的连接外，在驱动轴与固定构件之间还实现了形状配合连接。其中，这些齿在圆锥表面上的高度保持相同。在装配时，这些齿使得固定构件的材料发生均匀的变形。固定构件能够借助固定螺母的一个不大的紧固力矩或者说借助一个不大的轴向作用力被安置到驱动轴的整体圆锥外表面上。可以使用薄壁的廉价材料。另外，由于所需要的紧固力矩不大，特殊的优点在于，固定螺母可以使用廉价、轻质的材料，在制造固定构件的同一道制造工序中同时也被铸造于固定构件上，可使用的材料如塑料、锌、铝、镁等。
能够避免将固定构件仅仅部分地安放于齿尖上、特别是在圆锥的底部区域，并且可以改善驱动轴与固定构件之间的传递力的连接以及形状配合连接。另外，能够避免使用插入构件，特别是在塑料固定构件内。
可以使用各种专业人员认为合适的方法进行齿的成形，如使用无切削的原始成形或成形加工，如用滚花工具轧制、挤压、深拉伸等方法对由金属板成形的构件进行加工，或者通过切削方法，如铣削、拉削等。另外，齿可以具有不同的形状，如棱锥形、圆锥形等。在本发明的一种构造中，齿由基本上沿纵向定向的刀刃构成，它们在纵向上具有相同的高度，并且最好具有相同的横截面面积。沿纵向定向的刀刃能够以特别低廉的成本制造并起到好的形状配合连接作用。
此外还建议，在圆周方向上，位于驱动轴相同轴向高度上的每两个齿之间的距离，由制造驱动轴和固定构件所使用的材料的抗拉强度决定，并且当制造固定构件的材料的抗拉强度相对于驱动轴所用材料的抗拉强度降低时，增大齿间的距离。
驱动轴上的齿和固定构件的位于齿间的材料的抗剪强度，能够互相适应，并且在固定螺母的紧固力矩为一个不大的数值时，总体上达到最大可能的抗剪强度和一个最大可能性的可传递的转矩。在圆周方向上距离更大时，相同直径的驱动轴中在圆锥上齿的数量减少。如果对于圆锥下方公称直径为8mm的一个由钢材制造的驱动轴，在其外圆锥上制造齿，根据DIN(德国工业标准)，它的表面硬度在至少135HBS(布氏硬度S级)至200HBS之间，有利的是，在驱动轴上圆锥外表面的圆周上，在一个由钢材制造的固定构件上有30至40个刀刃，由锌或者铝制造的固定构件上有20至30个刀刃，用镁制造的固定构件上有15至25个刀刃，而由塑料制造的固定构件上有5至15个刀刃。如果驱动轴具有更小的或者更大的公称直径，相应地在圆周上设置更少的或者更多的刀刃。
此外，通过齿的形状、宽度、尤其是高度，能够使得沿周边方向齿的最大允许载荷和固定构件的位于齿之间的材料的最大允许载荷互相适应，并达到总体上最大的允许传递力矩。当制造固定构件的材料的抗拉强度相对于驱动轴所用材料降低时，以增加齿的高度为佳。附图
其它的优点在以下的附图描述中给出。在附图中给出了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书中包含了大量组合起来的特征。专业人员也可以有目的地注意单个的特征，并将他们进行有意义的其它组合。
图示为：
图1：具有一个雨刷臂的雨刷装置剖视图的一部分，
图2：在第一步装配之前的固定构件俯视图，
图3：沿图2中Ⅲ-Ⅲ线的剖视图，
图4：去掉固定构件后沿图1中Ⅳ-Ⅳ线的剖视图，
图5：驱动轴的放大俯视图，及
图6：图4中固定构件的变例，由具有低抗拉强度的材料制造。实施例说明
图1示出了汽车上使用的雨刷装置36的一个部分，其雨刷器轴承通过一个板件38固定于汽车的车身40上。该板件38支承着带有一个雨刷器电机42的一个雨刷驱动器，该电机的电机轴44通过一个曲柄46和一个未示出的连杆驱动曲柄48，曲柄48分别与风挡玻璃雨刷器的一个驱动轴10的一个端部固定连接在一起。驱动轴10在雨刷器轴承的一个轴承壳体56内，沿径向被轴承衬套50、52支承，并在第一个轴向上被一个曲柄臂54、在第二个轴向上被一个压圈58和一个座圈60支承(图4)。驱动轴10从车身40中伸出，驱动着一个固定于其自由端部上、带有未进一步示出的一个雨刷刮板的雨刷臂20在风挡玻璃上移动(图1)。该雨刷臂20具有一个固定构件18，它通过一个肘杆机构62与一个铰链构件64铰接起来，后者上面刚性地连接着一个雨刷杆66。在该雨刷杆66内，在一个弓形端部68上悬挂着雨刷刮板。固定构件18在一个端部上具有一个支承部位16，通过它，固定构件18通过一个拧固于驱动轴10上的螺母14与驱动轴10不可相对转动地连接起来。
根据本发明，螺母14由一个铸造于固定构件18上的一个构件构成，并通过一个在雨刷臂20装配时可去除的连接结构26与固定构件18相连(图2和3)。该螺母14被安置于位于一个装配点上的支承部位16的上方，其中连接结构26成形于螺母14的朝向固定构件18的端面与固定构件18之间，为薄壁圆柱体的形式。一旦螺母受到转矩的作用旋拧到驱动轴10上时，该连接结构26就断裂。固定构件18和螺母14是以压铸方法在一道制造工序中由铝制得的。其它的可能性包括用塑料、锌、镁等材料来制造该固定构件和螺母。
驱动轴10的制造材料的硬度高于固定构件18的制造材料，并且在一个外圆锥70上具有沿轴纵向方向的齿或者说滚花刀刃22。它们在固定构件18装配于驱动轴10上时被压入固定构件18的内圆锥72的表面，在驱动轴10与固定构件18之间除了形成传递力的连接外，还形成了形状吻合的连接(图1、4和5)。根据本发明，滚花刀刃22在纵向上具有相同的高度32，即从齿底到齿尖的尺寸相同，并且最好是具有相同的横截面。这样，在滚花刀刃22之间形成光滑的圆锥外表面74。
装配时，固定构件18的材料在滚花刀刃22的长度上均匀变形。固定构件18能够通过螺母14以一个不大的紧固力矩4或者说一个不大的轴向力被置于驱动轴10的整个圆锥外表面上。这样，避免了固定构件18仅仅是部分地被安放于滚花刀刃22的尖部、尤其是在外圆锥70的底部区域上，并且在驱动轴10与固定构件18之间实现了良好的传递力的连接和形状吻合连接。
在图6中，示出了带有用于与一个固定构件连接的滚花刀刃24的一个驱动轴12。这里的固定构件的制造材料比由镁制成的固定构件18的抗拉强度要低。滚花刀刃24之间的距离30要大于图5所示实施例中的滚花刀刃22之间的距离28。在驱动轴10和12具有相同直径的情况下，在驱动轴12的圆周上成形出的滚花刀刃24数少。驱动轴12上的滚花刀刃24的抗剪强度和处于滚花刀刃24之间的固定构件的材料抗剪强度相适应，因而总体上达到了一个最大可能的抗剪强度和一个最大可能的允许传递转矩。为了使滚花刀刃24和固定构件的处于滚花刀刃24之间的材料所允许承受的最大负载互相适应，滚花刀刃24此外还具有大于滚花刀刃22的高度34。如图1至5中所示的实施例那样，滚花刀刃24具有在纵向上相同的高度34和一致的横截面面积。
标示符号表10驱动轴 44电机轴12驱动轴 46曲柄14螺母 48曲柄16支承部位 50轴承衬套18固定构件 52轴承衬套20雨刷臂 54曲柄臂22齿 56轴承壳体24齿 58压圈26连接结构 60座圈28间距 62肘杆铰链30间距 64铰链构件32高度 66雨刷杆34高度 68端部36雨刷装置 70外圆锥38板件 72内圆锥40车身 74圆锥外表面42雨刷器电机