DE4140073A1 - Kreuzlenkergestaenge, insbesondere fuer eine wischeranlage eines fahrzeugs, und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreuzlenkergestänge, insbesondere für eine Wischeranlage eines Fahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kreuzlenkergestänges.

Ein Kreuzlenkergestänge dieser Art ist prinzipiell aus der DE-OS 39 03 681 bekannt. An einer Antriebsstange sind zur Bildung von Gelenken in einem Abstand voneinander zwei Lagerbuchsen angebracht, die beidseitig aus der Antriebsstange hervorstehen und in denen jeweils ein Lagerbolzen angeordnet ist. Die Lagerbolzen sind beidseitig jeweils mit einem Gelenkhebel eines Gelenkhebelpaares verbunden. Diese Gelenkhebel bzw. Gelenkhebelpaare sind sich kreuzend angeordnet und an ihrem anderen Ende in analoger Weise gelenkig mit einer Antriebsschwinge verbunden.

Aus der Praxis ist außerdem bekannt, daß die in den Lagerbuchsen angeordneten Lagerbolzen eine zylindrische Gleitfläche besitzen.

Um keine zu starke Geräuschentwicklung beim Betrieb der Wischeranlage zuzulassen, muß der Lagerspalt zwischen Lagerbolzen und Lagerbuchse sehr gering gehalten werden, was wiederum eine relativ hohe Flächenreibung in dem Gelenk bewirkt. Daraus folgt, daß Kreuzlenkergestänge dieser Bauart, insbesondere im Kältebetrieb, sehr schwergängig sind. Für den Betrieb derartiger Kreuzlenkergestänge sind größere Motorkräfte erforderlich. Außerdem führt die Schwergängigkeit, insbesondere im Kältebetrieb, zu erhöhtem Verschleiß in den Gelenken und zur Verkürzung der Lebensdauer der Wischeranlage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kreuzlenkergestänge der genannten Art so auszubilden, daß auch bei Kälte mindestens ein normaler Betrieb der Wischeranlage ohne erhöhten Bedarf an Antriebskraft gewährleistet ist und daß die Lebensdauer erhöht wird. Aufgabe der Erfindung ist es außerdem, die genannten Verbesserungen ohne größeren Fertigungsaufwand oder höhere Herstellungskosten zu erreichen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem gattungsgemäßen Kreuzlenkergestänge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der in der Lagerbuchse eines Gelenks angeordnete Lagerbolzen in seinem Mittenbereich eine umlaufende Nut besitzt. Durch diese Nut wird die Flächenberührung zwischen Lagerbolzen und Lagerbuchse verringert, so daß allgemein, und insbesondere bei Kälteeinbruch, die Leichtgängigkeit wesentlich verbessert ist. Das bedeutet, daß dadurch ein normaler Betrieb der Wischeranlage, auch bei Kälte, ohne erhöhten Bedarf an Antriebskraft gewährleistet ist. Diese Maßnahme bewirkt also zusätzlich eine Schonung des Antriebsmotors der betreffenden Wischeranlage. Natürlich wirken sich die verbesserten Laufeigenschaften, insbesondere Kaltlaufeigenschaften, vorteilhaft auf eine Verringerung des Verschleißes in den Gelenken des Kreuzlenker­ gestänges und damit auf eine Erhöhung dessen Lebensdauer aus.

Mit der Lage der Nut im Mittenbereich des Lagerbolzens werden weitere Vorteile geschaffen. Die symmetrische Form des Lagerbolzens bleibt erhalten, und Montagefehler durch Lageverwechslungen des Lagerbolzens sind ausgeschlossen. Außerdem wird durch die Lage der Nut im Mittenbereich des Lagerbolzens die Gefahr eines erhöhten Verschleißes im Gelenk ausgeschlossen, weil im Mittenbereich des Gelenks im Zusammenspiel von Lagerbuchse und Lagerbolzen beim Betrieb des Kreuzlenkergestänges die geringsten Kräfte wirken und damit die geringste mechanische Belastung anliegt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 enthalten.

Entsprechend Anspruch 2 hat die Nut, im Querschnitt betrachtet, eine runde Form. Dadurch wird einerseits das Entstehen kritischer Kerbspannungen im Lagerbolzen vermieden. Andererseits wird bei der Montage das axiale Einschieben des Lagerbolzens in die Lagerbuchse in der Hinsicht erleichtert, daß ein Verhaken der Nutränder an der Stirnkante der Lagerbuchse vermieden wird.

Die gemäß Anspruch 3 vorgeschlagene Breite der Nut von etwa einem Drittel des Abstandes zwischen den äußeren Stirnkanten der Gleitflächen des Lagerbolzens ergibt den Vorteil einer günstigen Abstimmung von Flächenreibung und mechanischer Belastung des Gelenks.

Im Anspruch 4 wird vorgeschlagen, daß die Nut des Lagerbolzens mit Schmierstoff gefüllt ist. Dieses Merkmal ist vorteilhaft für eine Erhaltung der Langzeitwirkung der verbesserten Laufeigenschaften des Kreuzlenkergestänges, und es bewirkt eine weitere Verringerung des Verschleißes und somit eine weitere Erhöhung der Lebensdauer.

Eine letzte vorteilhafte Ausgestaltung ist im Anspruch 5 enthalten. Demgemäß liegt die Verbindungsstelle von Lagerbuchse und Antriebsstange bzw. von Lagerbuchse und Antriebsschwinge axial zumindest teilweise im Bereich einer Gleitfläche des Lagerbolzens, d. h. außermittig in bezug auf die Lagerbuchse. Dadurch wird erreicht, daß von der Antriebsstange oder der Antriebsschwinge in diesem Bereich in die Lagerbuchse übertragene Kräfte von einem Teil einer Gleitfläche des Lagerbolzens abgestützt werden, also nicht voll auf den Bereich der Lagerbuchse wirken können, der koaxial im Bereich der Nut des Lagerbolzens liegt. Dieses Merkmal dient zur Verschleißvermeidung und wirkt somit einer Verkürzung der Lebensdauer entgegen.

Um die gewünschten Verbesserungen ohne Vergrößerung des Fertigungs­ aufwandes oder Erhöhung der Herstellungskosten zu erreichen, wird im Anspruch 6 ein Verfahren zur Herstellung eines Kreuzlenkergestänges nach einem der Ansprüche 1 bis 5 vorgeschlagen. Dabei wird der Lagerbolzen für die Erzielung einer drehsicheren Verbindung mit einem Lenker beidseitig mit einem Nietzapfen versehen. In einem einzigen Arbeitsgang werden sowohl die Nietzapfen als auch die umlaufende Nut des Lagerbolzens hergestellt. Die weiteren Arbeitsgänge sind dem Fachmann hinreichend bekannt. Vorteilhaft an dieser vorgeschlagenen Verfahrensweise ist, daß kein zusätzlicher Arbeitsgang und keine zusätzliche Arbeitszeit für das Einstechen der umlaufenden Nut des Lagerbolzens benötigt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Kreuzlenkergestänge als Teil für eine Wischeranlage eines Fahrzeugs,

Fig. 2 eine Draufsicht des Kreuzlenkergestänges von Fig. 1,

Fig. 3 einen axialen Schnitt durch ein Gelenk des Kreuzlenkergestänges in vergrößertem Maßstab gegenüber den Fig. 1 und 2 und

Fig. 4 einen Lagerbolzen eines Kreuzlenkergestänges im Zustand vor der Montage ebenfalls in vergrößertem Maßstab gegenüber den Fig. 1 und 2.

Aus den Fig. 1 und 2 ist der prinzipielle Aufbau eines gattungsgemäßen Kreuzlenkergestänges, wie des im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschrieben ist, ersichtlich.

Dieses Kreuzlenkergestänge besteht aus einer Antriebsstange 1, einer Antriebsschwinge 2 und zwei Lenkern 3. Die Lenker 3 sind sich kreuzend angeordnet und jeweils an einem Ende mit der Antriebsstange 1 und am anderen Ende mit der Antriebsschwinge 2 gelenkig verbunden.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird jeder Lenker 3 von einem Lenkerhebel 3a und einem Lenkerhebel 3b gebildet, die paarweise angeordnet sind und in einem Abstand voneinander gehalten sind. Die Verbindungsstellen zwischen den Lenkern 3 und der Antriebsstange 1 bzw. der Antriebsschwinge 2 sind als Gelenk 4 ausgebildet.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß jedes Gelenk 4 von einer Lagerbuchse und einem Lagerbolzen 6 gebildet ist. Dabei ist die Lagerbuchse 5 drehsicher an der Antriebsstange 1 (bzw. der Antriebsschwinge 2) angebracht, wobei die Lagerbuchse 5 beidseitig aus der Antriebsstange 1 (bzw. Antriebsschwinge 2) unterschiedlich weit hervorsteht. Der Lagerbolzen 6 ist in der Lagerbuchse 5 angeordnet und ist beidseitig jeweils mit einem Lenkerhebel 3a, 3b eines Lenkers 3 drehsicher verbunden. Diese Verbindung ist vorteilhaft mittels der Nietzapfen 7 mit zentrischem Sackloch 8 (siehe Fig. 4) des Lagerbolzens 6 hergestellt. Der Lagerbolzen 6 besitzt in seinem Mittenbereich eine umlaufende Nut 9 (siehe auch Fig. 4). Die Breite 10 dieser Nut 9 beträgt etwa ein Drittel des Abstandes 11 zwischen den äußeren Stirnkanten der Gleitflächen 12 des Lagerbolzens 6, wobei die Nut 9 im Querschnitt betrachtet eine runde Form hat. Innerhalb des Gelenks 4 ist die Nut 9 mit Schmierstoff 13 gefüllt.

In Fig. 3 ist weiterhin gezeigt, daß die Verbindungsstelle von Lagerbuchse 5 und Antriebsstange 1 (bzw. Antriebsschwinge 2) axial zumindest teilweise im Bereich einer Gleitfläche 12 des Lagerbolzens 6, also nicht vollständig im Bereich der umlaufenden Nut 9, liegt. Dieser Lageversatz wird dadurch erreicht, daß die Nut 9 im Mittenbereich des Lagerbolzens 6 angeordnet ist und die Lagerbuchse 5 beidseitig aus der Antriebsstange 1 (bzw. der Antriebsschwinge 2) unterschiedlich weit hervorsteht.

Die Vorteile all dieser Merkmale bzw. Maßnahmen sind bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert worden. Um diese Vorteile ohne zusätzlichen Arbeitsaufwand und ohne Erhöhung der Herstellungskosten erreichen zu können, wird im Anspruch 6 ein Verfahren zur Herstellung eines Kreuzlenkergestänges der beschriebenen Art vorgeschlagen, wobei davon ausgegangen wird, daß der in Fig. 4 dargestellte Lagerbolzen 6 für seine drehsichere Verbindung mit einem Lenker 3 beidseitig mit einem Nietzapfen 7 mit zentrischem Sackloch 8 versehen ist. Es wird vorgeschlagen, in dem gleichen Arbeitsgang sowohl die Nietzapfen 7 als auch die umlaufende Nut 9 im Mittenbereich des Lagerbolzens 6 herzustellen. Dies kann beispielsweise durch Rollen oder Drehen erfolgen. Die anschließende Weiterbearbeitung des Lagerbolzens 6, die beispielsweise ein Vernickeln einschließt, ist dem Fachmann ohne weiteres bekannt.

Claims (6)

1. Kreuzlenkergestänge, insbesondere für eine Wischeranlage eines Fahrzeugs, bestehend aus einer Antriebsstange (1), einer Antriebsschwinge (2) und zwei sich kreuzend angeordneten und mit ihren Enden jeweils mit der Antriebsstange (1) und der Antriebsschwinge (2) gelenkig verbundenen Lenkern (3), die von paarweise in einem Abstand gehaltenen Lenkerhebeln (3a, 3b) gebildet werden, wobei ein Gelenk (4) durch eine an der Antriebsstange (1) oder an der Antriebsschwinge (2) angebrachte, beidseitig aus dieser hervorstehende Lagerbuchse (5) und einen in der Lagerbuchse (5) angeordneten Lagerbolzen (6) gebildet ist, der beidseitig drehsicher mit einem Lenkerhebel (3a, 3b) des gleichen Lenkers (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbolzen (6) in seinem Mittenbereich eine umlaufende Nut (9) besitzt.

2. Kreuzlenkergestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (9) im Querschnitt eine runde Form hat.

3. Kreuzlenkergestänge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (10) der Nut (9) etwa ein Drittel des Abstandes (11) zwischen den äußeren Stirnkanten der Gleitflächen (12) des Lagerbolzens (6) beträgt.

4. Kreuzlenkergestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (9) mit Schmierstoff (13) gefüllt ist.

5. Kreuzlenkergestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle von Lagerbuchse (5) und Antriebsstange (1) bzw. von Lagerbuchse (5) und Antriebsschwinge (2) axial zumindest teilweise im Bereich einer Gleitfläche (12) des Lagerbolzens (6) liegt.

6. Verfahren zur Herstellung eines Kreuzlenkergestänges nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Lagerbolzen (6) für seine drehsichere Verbindung mit einem Lenker (3) beidseitig mit einem Nietzapfen (7) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im gleichen Arbeitsgang sowohl die Nietzapfen (7) als auch die im Mittenbereich des Lagerbolzens (6) befindliche umlaufende Nut (9) hergestellt werden.