专利名称：曲轴装置和曲轴装置的成型件的制作方法
背景技术：
发明涉及按照权利要求1和10的前序所述的一种曲轴装置以及一种用于曲柄装置的成型件。
尤其用于玻璃刮水装置的曲轴装置是众所周知的。为了将一个转矩从驱动部传递到曲柄上早已提出过将曲柄与一个轴铆接或者将一个轴向装于轴的一个锥形滚花上的曲柄与轴借助于螺母拧紧固定。制成该连接需要许多工序，例如在轴上切割螺纹以及一个相对较长的轴用于使螺母拧紧。
发明内容
按照发明提出一种曲轴装置，其中一个曲柄通过成型件与一个轴连接。成型件构成曲柄与电动机的一个轴尤其是输出轴之间的中间件。若电动机，尤其是玻璃刮水装置的一个驱动电机组装成一体的话，那么在将曲柄压装到轴上时可以使轴并不支承在轴的传动齿轮上。成型件必须传递径向力，这可以通过压装由形状配合连接来保证。轴可以设计成光滑的圆柱或者为多棱边构件。成型件可以具有一个由硬化的或相应材料制成的内滚花，使滚花压入到轴上。也可以考虑使轴在其外边有滚花并且在压装时压印入成型件里。轴和成型件还可以相互构成一种齿形啮合。这也可以考虑用于曲柄和成型件之间的连接。本领域技术人员可以选择一种对他来说合理的组合用于紧固。
成型件可以独立于曲柄而装在轴上并在轴上轴向固定住。可以通过压制(Verstemmen)、焊接或类似方法来固定。此外还可以设有一种向着传动装置外壳或支承凸缘的支承，它防止了轴和/或传动齿轮受到轴向载荷。在继续将曲柄固定到成型件上时可以确保轴的轴向载荷实际上可以忽略不计。对于具有一种这样的曲轴装置的玻璃刮水装置来说，如果驱动电机已经装入在刮水装置里的话，那就可以将曲柄容易地装配到驱动电极的轴上。轴可以总体上设计得更短，因为在通常的螺纹连接时，用来在轴上切削螺纹的附加工序可以省去，而且驱动电机面对轴向载荷受到保护。
若成型件用其第一端面伸入曲柄的一个孔里，那么可以使曲柄与成型件方便地连接。曲柄可以按多种不同的方式在成型件上轴向固定，例如通过焊接、开槽、摆动(Taumeln)，通过一个固定环一个所谓的速度螺母(Speednut)和类似结构。固定装置的型式可以根据需要来选择。
如果成型件在其第二端面上有一个片用于支承在一个支座上，那么对于曲柄的一种保护轴的装配来说是特别有利的。支座例如可以是一个传动装置外壳或者一个偏心套的支承凸缘，曲轴装置就布置在这上面。成型件支承在支座上，而且曲柄可以压装到成型件上，而轴不被轴向加载。片最好构成一个在轴向方向上从第一和第二端面离开而伸展布置的套筒的底部。一个位于套筒之内的物体，例如象一个支承凸缘或者一个传动装置外壳可以防止被喷洒水。这特别在玻璃刮水装置里是有利的。一个单独的防水装置以及其固定部件就可以省去。
若成型件与轴至少防转地连接的话，那就保证了将转矩以轴传递到曲柄上。为此通常为圆形的轴在其伸入成型件孔里的端部可以具有平面或者棱边而且成型件在其孔里具对应的平面或棱边。有利的是轴的一种多棱边轮廓或者也可以是一种滚花轮廓，其中滚花具有许多齿，齿具有一种曲柄孔的对应的构造，因此保证了防转。
成型件可以具有一种圆柱形外壁或者备选地具有一个向着第一端面逐渐变小的外壁，其中外壁可以设计成光滑的或者多边形或者滚花。
曲柄在成型件上的一种有利的轴向固定在于使成型件在其第一端面上设有一个在径向方向上可以向外翻转弯边的边缘。在装配状态下边缘轴向从第一个端面处伸出离开。在弯边状态下边缘在孔部卡住了曲柄，使曲柄轴向固定在成型件上并因此固定在轴上。如果轴在其面向成型件的端部有螺纹，该螺纹有一个名义破断点用于使螺纹与轴分离开，那么边缘的弯边翻转可以以特别简单的和可靠的方式进行，其方法是拧上一个螺母。有利地可以同时地通过拧紧螺母借助螺纹成形件与曲柄压紧，而传动装置外壳或者支承不必承受力。因此也避免了将一个力作用到驱动电机的驱动齿轮上。成型件的边缘按如下方法向外翻转弯边最好在压紧曲柄与成型件之后，将螺母继续拧到螺纹上并在拧上螺母时将边缘压向外面。有利的是使螺母一直拧紧，直至螺纹在名义破断点处断开。
另外还提出了一种曲轴装置的成型件用于连接曲柄与轴，它在其一个端面具有一个具有片套筒。片确保了在装配曲柄时轴的轴向载荷尽可能地小。曲柄在轴上的固定可以独立于成型件在轴上的固定来进行。
若套筒在其对置于所述端面的另一端面上有一个在径向方向上向外翻转的边缘的话，那么曲柄就可以通过简单的将边缘翻转轴向固定在成型件上。
如果片构成了一个在轴向方向上从端面离开而伸展布置的套筒的底部的话，一种喷水防护装置可以简单地集成于成型件里。位于套筒之内的构件极大程度上防止了被喷水。
以下根据实施例对发明进行详细说明，本发明不局限于附图中的一般情况，由这些实施例与权利要求中的汇总无关地可以得出发明的其他方面、特点和优点，专业人士可以按不同的合理组合来加以考察研究它们。附图所示为图1a，b按照发明的一种曲轴装置的第一优选设计方案(a)和具有一种备选的成型件固定方式的第二设计方案(b)的纵向剖视图；图2a-1成型件的各种不同优选设计方案的各自的俯视图和剖视图；图3按照现有技术的一种曲轴装置；图4a，b具有锥形成型件的有可翻转边缘的曲轴装置在边缘翻转之前(a)和之后(b)的一种优选设计方案；图5，b具有圆柱形成型件的有可翻转边缘的曲轴装置在边缘翻转之前(a)和之后(b)的另一种优选设计方案。
具体实施例方式
曲轴装置尤其适合于玻璃刮水装置，其中一个驱动马达的轴与一个曲柄传动连接用于驱动刮水构件。
图1a表示了按照发明的一种曲轴装置的优选设计方案的纵向剖视图。在一个未示出的驱动马达上马达轴10穿过传动齿轮50、传动装置外壳48和偏心套46伸入曲柄12的一个孔14里。在传动齿轮50和偏心套46之间设有一个弹簧垫圈64。轴10在一个设计成滚花的多棱边构件36处终止，该多棱边构件可以是轴10的集成组成部分或者与轴固定连接，尤其中压在轴10上。在轴10上或者说多棱边构件36上传力连接地和形状配合连接地压装一个成型件16的套筒18。
成型件16用其第一端面24伸入曲柄12的孔14内。孔14有利地与成型件16的外壁20的形状适配。在其第二端面26上设有一个尤其是设计成环绕的凸缘片的片30，用片使成型件16置于作为支座的偏心套46上。曲柄12压装在成型件16上，曲柄因此通过成型件16与多棱边构件36并因此与轴10连接。曲柄12轴向在成型件16上通过一个固定结构62，例如一种焊接而固定住。
片30按照一种优选的设计方案构成一个在轴向方向38上从第一和第二个端面24，26处离开伸展布置的套筒34的底部32，并对于偏心套46和变速箱外壳48起到喷水保护的作用。
图1b表示了成型件16在轴10上或者多棱边构件36上的一种备选的固定，它只是图1a所示装置的一个截面。装置基本相当于图1a中的装置。在孔14的内壁和成型件16的内壁之间设有一个设计成滚花的多棱边构件65。同样在成型件16的伸入孔14里的外壁和曲柄12的孔14之间也设有一个设计成滚花的多棱边构件66。成型件16用一个槽67轴向固定在轴10上或者多棱边构件36上。此外这偏心套46作成锥形的，而且传动装置外壳56具有一个相应匹配的开孔。
图2a-l表示了一种成型件16的各种不同的优选设计方案的俯视图和剖视图。图2a的俯视图在中心可以见到是一个轴10，它设计成四边形。轴10被一个成型件16包围，成型件外壁20构成一个设计成滚花的多棱边构件36。剖视2b表示出在成型件16的中心的轴10以及表示出成型件16的外壁20，成型件在其第二端面26上具有一个片30用于支承在一个支座上。在图2c和2d中表示了一个俯视图和一个剖视图，其中轴10设计成八边形并成型件16的内孔相应地构成一个内八边形。成型件16的外壁20设计成滚花。图2e和2f表示了具有一个圆柱形轴10的一个俯视图和剖视图。图2g和2h表示了一个设计成外滚花的轴10的外壁10和一个具有内、外滚花的成型件16的一个俯视图和一个剖视图。成型件16这里有选择地具有一个套筒34作为喷水防护，它可以设于所有这里所示的成型件结构型式上。图2k和2l表示了具有一种成型件16的一个俯视图和一个剖视图，成型件的内孔是深拉出的并构成内、外滚花，其中轴10也具有外滚花。不言而喻，在使曲柄12轴向固定在成型件16上的所有实施形式中设有一个在成型件16上可以向外翻转的边缘，如以后在图4和5中说明的那样。
为了比较图3表示了一种按照技术背景的曲轴装置。一个曲柄12用其孔14围包住一个锥形滚花58，滚花位于一个未示出的驱动马达的一个轴10上。在滚花58下面设有凹槽54，凹槽用于将一个止动元件60(速度螺母)固定在一个与传动装置外壳48相连接的偏心套46上。在滚花58之下和凹槽54之上设有一个罐状结构的构件56作为喷水防护，它盖住偏心套46的上面部位。曲柄12轴向在轴10上通过一拧上去的紧固螺母52固定住，该螺母拧在轴10的螺纹上。按照现有技术的曲轴装置由于紧固螺母52具有较大的结构高度，而按照发明的曲轴装置则明显减小了。
图4a，b表示曲轴装置的一种优选的技术方案，它有一个成型件16并具有可翻转边缘28，(a)，(b)分别为边缘翻转之前和之后。轴10穿过一个传动齿轮50、一个传动装置外壳48、一个偏心套46和成型件16并在一个多棱边构件36里终止。多棱边构件36与轴10固定连接，例如压装或者与其设计成一体。成型件16向着其第一端面24逐渐变小并且尤其设计成圆锥形的。它有一个适配于多棱边构件36的内孔，保证了防止转动。在径向方向上可向外翻转的边缘28设于成型件16的第一端面24上。在其第二端面26上设一个包围其外壁22下面部位的片30，用该片使成型件16支撑在偏心套36上。
轴40在其面向成型件16的端部40有螺纹42，它有一个名义破断点(Sollbruchstelle)44用于使螺纹42与轴10分开。在边缘28为竖起状态时可以将曲柄12装到成型件16上。为将曲柄12压到成型件16上并在轴10上轴向固定，可以将一个图中未表示的螺母拧到螺纹42上，螺母拧紧时首先就将曲槽12压到成型件16上，然后在继续拧紧时将边缘28挤压向外面。螺母可以一直拧紧到使螺纹42在名义破断点44处中止且这装置达到其有利的小的结构高度为止。图4b表示这种状态。
图5a，b表示一种曲轴装置的另一种优选的设计方案，它有一种具有圆柱形外壁20的成型件16，还具有可翻转的边缘28，(a)，(b)分别表示在边缘28翻转之前和之后。该装置对应于图4所示，而且曲柄12的轴向固定以与之相同方式实现。说明可参见图4的。
权利要求
1.尤其用于玻璃刮水装置的曲轴装置，其中有轴(10)与曲柄(12)传动连接，其特征在于，曲柄(12)通过成型件(16)与轴(10)连接。
2.按权利要求1所述的曲轴装置，其特征在于，成型件(16)用其第一端面(24)伸入曲柄(12)的孔(14)里。
3.按权利要求1或2所述的曲轴装置，其特征在于，成型件(16)在其第二端面(26)上具有片(30)用于支撑在支座上。
4.按权利要求3所述的曲轴装置，其特征在于，片(30)构成在轴向方向(38)上从第一和第二端面(24，26)处离开伸展的套筒(34)的底部。
5.按上述权利要求之一所述的曲轴装置，其特征在于，成型件(16)与轴(10)至少防转地连接。
6.按上述权利要求之一所述的曲轴装置，其特征在于，成型件(16)具有圆柱形的外壁(20)。
7.按权利要求2至6中之一所述的曲轴装置，其特征在于，成型件(16)具有向着第一端面(24)逐渐变小的外壁(22)。
8.按权利要求2至7中之一所述的曲轴装置，其特征在于，成型件(16)在其第一端面(24)处具有在径向方向上可以向外翻转的边缘(28)。
9.按上述权利要求之一所述的曲轴装置，其特征在于，轴(10)在其面向成型件(16)的端部(40)具有螺纹(42)，它有名义破断点(44)用于使螺纹(44)与轴(10)分离开。
10.曲轴装置的用于连接曲柄(12)与轴(10)的成型件，其特征在于，套筒(18)在其端面(26)处有片(30)。
11.按权利要求10所述的成型件，其特征在于，套筒(18)在其对置于所述端面(26)的端面(24)上具有在径向方向上可以向外翻转的边缘(28)。
12.按权利要求10或11所述的成型件，其特征在于，片(30)构成在轴向方向上从端面(24，26)离开伸展的套筒(34)的底部(32)。
全文摘要
本发明涉及一种曲轴装置，尤其用于玻璃刮水装置，在此装置中轴(10)与一个曲柄(12)成传动连接。提出曲柄(12)通过一个成型件(16)与轴(10)连接。此外还建议了一种用于曲轴装置的成型件(16)。
文档编号B60S1/06GK1926347SQ200580006268
公开日2007年3月7日 申请日期2005年1月28日 优先权日2004年2月27日
发明者D·劳克, A·哈维霍尔斯特 申请人:罗伯特·博世有限公司