JP2002539014A - ワイパ装置の駆動軸に部材を固定する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ワイパ装置（６２）の駆動軸（１４，５２）に部材（１０）を固定する装置であって、駆動軸（１４，５２）が、回転対称とは異なる少なくとも１つの横断面領域（１６）を有しており、駆動軸（１４，５２）と部材（１０）との間に押圧部材（１８，１０２）が挿入されており、該押圧部材（１８，１０２）が、回転対称とは異なる横断面領域（１６，５４）に相応して成形された開口（２０）を、既に組立ての前に有していて、駆動軸（１４，５２）を形状結合式に取り囲んでいて、さらに外側円錐部（２２，１００）を有しており、押圧部材（１８，１０２）が該外側円錐部（２２，１００）で、駆動軸（１４）における解離可能な固定エレメント（２４）を介して、部材（１０）の相応に成形された円錐孔（２６）内に押し込まれ、かつ該部材（１０）と一緒に軸長手方向（２８，３０）において固定されている形式のものにおいて、駆動軸（１４，５２）の、回転対称とは異なる横断面領域（１６，５４）が、少なくとも１つの領域において組立て方向（２８）において、増大する直径（３２）を有しており、押圧部材（１８，１０２）が前記横断面領域（１６，５４）に摩擦力結合式に遊びなしに固定されていることを特徴とする、ワイパ装置の駆動軸に部材を固定する装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の、ワイパ装置の駆動軸に
部材を固定する装置に関する。

【０００２】 自動車のための複数のウィンドワイパを備えたワイパ装置は、そのワイパ軸受
で直接的に又はプレートを介して間接的に、自動車のボディに固定されている。
プレートは、ワイパモータを備えたワイパ駆動装置を保持しており、このワイパ
モータのモータ駆動軸はリンクロッドを介してクランクを駆動し、クランクは、
各ウィンドワイパのための駆動軸の一端と堅固に結合されている。さらに次のよ
うな構成、すなわち、１つのウィンドワイパの駆動軸だけがワイパモータによっ
て駆動され、それに対して他方のウィンドワイパが４リンクレバー伝動装置（Vi
ergelenkhebelgetriebe）を介して第１のウィンドワイパと結合されていて、軸
受軸線を有しているような構成も可能である。駆動軸もしくは軸受軸線はワイパ
軸受において支承されている。以下において駆動軸に対する構成は、以下におい
てはもはや述べられないが軸受軸線に対して当て嵌まることである。

【０００３】 軸受ケーシング内には少なくとも１つのラジアル軸受が設けられ、かつ軸受ケ
ーシングと駆動軸に堅固に結合された部分との間の端面には、スラスト軸受が設
けられている。駆動軸はボディから突出していて、その自由端部に固定されたワ
イパアームをワイパブレードと共にウィンドシールドガラス上を運動させる。ワ
イパアームは、駆動軸と相対回動不能に結合された固定部材を有しており、この
固定部材はリンク部分と枢着的に結合されており、このリンク部分にはワイパロ
ッドが堅く接続されている。さらに次のような構成、すなわち、ワイパアームが
直接的に駆動軸と結合されているのではなく、レバー伝動装置を介して、駆動軸
に回動不能に結合された駆動レバーによって駆動されるような構成が、可能であ
る。固定部材と駆動軸とを結合させるための、以下に記載の構成は、以下におい
てはもはや述べられない駆動レバーに対しても言えることである。

【０００４】 公知のウィンドワイパでは、軸端部は外側円錐部を有しており、この外側円錐
部には、該外側円錐部に合う円錐孔を備えた固定部材が押し付けられ、かつナッ
トを用いて緊締される。このような結合形式では、製作誤差が不都合に加算され
ることがあり、その結果、駆動軸に対する固定部材の正確な位置決めを困難を伴
ってしか保証することができなくなる。さらにナットの引き締めモーメントが、
ワイパアームの位置に対して影響を及ぼす。

【０００５】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４２８３７１号明細書に基づいて公知のワ
イパの軸ボス結合装置（Wellennabenverbindung）では、駆動軸が、回転対称と
は異なる横断面領域と接触肩部とを有している。駆動軸と固定部材との間には押
圧部材が挿入されており、この押圧部材は開口を有しており、この開口は既に組
立ての前に、回転対称とは異なる横断面領域に相応して構成されていて、駆動軸
を形状結合的に取り囲む。押圧部材はさらに外側円錐部を有しており、この外側
円錐部で、駆動軸における解離可能な固定エレメントを介して、固定部材の相応
に成形された円錐孔内に押し込まれる。固定部材は固定エレメントによって押圧
部材を介して接触肩部に押し付けられ、かつ軸長手方向において固定される。

【０００６】 上に挙げた解決策では製作誤差はわずかな程度でしか、ワイパアームの位置決
め精度に影響を与えない。ワイパアームは大きな引き締めモーメントによって、
ワイパアームの位置決め精度に対する影響なしに、固定されることができる。

【０００７】 米国特許第３０８５８２１号明細書に基づいて公知の軸ボス結合装置では、固
定部材は、刻み目を付けられたもしくはジグザグに成形された表面を備えた円錐
孔を有している。さらに駆動軸は、刻み目を付けられたもしくはジグザグの表面
を備えた円筒形領域又は円錐形領域を有している。組立て時にナットを介して、
外側円錐部を備えた押圧部材は固定部材と駆動軸との間に押し込まれる。固定部
材と押圧部材との間における円錐形の結合部によって、かつ場合によっては押圧
部材と駆動軸との間における円錐形の結合部によって、固定部材及び駆動軸のジ
グザグの表面は、押圧部材のほぼ滑らかな表面内にまで押し込まれ、そしてこの
滑らかな表面を持続的に変形させる。これにより摩擦力結合のみならず、ジグザ
グの多数の小さな側面によって、結合を助成する形状結合部も得られる。

【０００８】 固定部材は駆動モーメントを駆動軸からリンク部分とワイパロッドとを介して
ワイパブレードに伝達する。さらに固定部材はトグルリンクの一部を形成してお
り、このトグルリンクを介して固定部材はリンク部分と共に引張りばねによって
緊張させられて、自動車のウィンドガラスに向かって押圧される。固定部材にお
いては最大の力もしくはモーメントが、自動車ウィンドガラスに対して平行にか
つ垂直に生じる。さらに変形及び遊びがワイパの下側領域において特に強く全長
にわたって作用し、ばね作用によって不均一な払拭速度の生じることがある。駆
動軸と固定部材とはしたがって持続的に遊びなしに結合されることが望まれてい
る。さらにまた、ワイパアームを固定部材及び押圧部材と容易に組立て及び分解
できることが望まれている。

【０００９】 発明の利点 本発明による装置では、駆動軸が、回転対称とは異なる横断面領域を備えてお
り、この横断面領域には押圧部材が形状結合式に、既に組立ての前に回転対称と
は異なる横断面領域に相応して構成された開口によって、支承されている。駆動
軸の、回転対称とは異なる横断面領域は、少なくとも１つの領域において組立て
方向において、増大する直径を有しており、もしくは円錐形に構成されており、
これによって押圧部材は、駆動モーメントを伝達する形状結合部のみならず、摩
擦力結合式に遊びなしに駆動軸と結合されている。さらに、押圧部材の差込み時
にはまず初めに、押圧部材の大きな内径部が駆動軸の小さな外径部に向けられる
ので、これによって押圧部材を容易に組み付けることができる。

【００１０】 押圧部材は硬質材料から形成することができ、このような硬質材料は、その形
状を運転中に維持しかつ持続的に遊びなしに固定されることができる。形状結合
のための塑性変形は回避され、押圧部材は何回も使用することができる。押圧部
材の開口は、等しいままの直径をもって構成することも可能であるが、駆動軸に
相応した、つまり組立て方向において増大する直径をもって構成すると有利であ
る。射出成形法によって製造された押圧部材では、円錐形の開口によって成形型
からの離型が容易になり、このことは特に、押圧部材がアルミニウム又はアルミ
ニウム合金から成っている場合に言える。軸受面はまったく又はわずかしか後加
工の必要がなく、成形型は離型時にほとんど摩耗されない。そして耐用寿命は延
び、製造コストは低下する。

【００１１】 駆動軸と押圧部材との間の形状結合部は、数少ない有利には１〜１２の大きな
支持面を介して形成されている。そして押圧部材は相応に成形された開口で、わ
ずかな弾性変形と緊張において、ほぼ均一な面圧で円錐形の結合部によって遊び
なしに面に接触させられることができる。駆動軸に押圧部材が遊びなしに支承さ
れているにもかかわらず、押圧部材と固定部材とは小さな力で軸方向において駆
動軸から引き出すこともしくは取り外すことができる。さらに、押圧部材及び駆
動軸における数少ない支持面は、安価にかつわずかな製作誤差で製造することが
できる。駆動軸は多角形又は非円形例えば任意の楕円形の外輪郭をもって構成す
ることができ、押圧部材はそれにぴったりと合う内輪郭をもって構成することが
できる。２つの縁部を備えた横断面、四角形横断面又は６角形横断面は、フライ
ス削りによって簡単に製造することができる。しかしながら、駆動軸の旋削時に
同時に製造される非円形もしくは楕円形の外輪郭が安価である。これによって製
作手間及びコスト並びに加工時間が減じられる。

【００１２】 回転対称とは異なる横断面領域にはさらに、固定部材が直接、増大する直径に
よって接触肩部に及び／又は、有利には駆動軸にプレス嵌めされた円板に組立て
方向において支持されることができる。円板によって駆動軸の直径を小さくする
ことができ、これにより駆動軸をより安価に構成することができる。円板は、回
転対称とは異なる横断面領域の増大する直径によって、有利には摩擦力結合式に
駆動軸と結合されることができる。駆動軸を備えたウィンドワイパ装置とワイパ
ブレードを備えたワイパアームとは、通常別個に自動車メーカに供給される。円
板と駆動軸との間における摩擦力結合式の結合によって、円板は有利な形式で紛
失不能にウィンドワイパ装置と結合されている。塑性変形を高めるため及び円板
と駆動軸との間における摩擦力結合を強めるために、本発明の別の構成では、回
転対称とは異なる横断面領域が円錐形の輪郭に加えて、円板が押し付けられる面
（Phase）を有している。

【００１３】 摩擦力結合式の結合部の他に、円板はさらに有利には接触肩部に支持されてい
る。円板はこれによって迅速に、駆動軸の正確な箇所において組み付けられる。
押圧部材と固定部材とは円板を介して接触肩部に支持されることができる。円板
と駆動軸との間における摩擦力結合部の強さは、運搬中における円板の紛失が防
止される程度の大きさに選択するだけで十分である。しかしながら基本的には、
押圧部材と固定部材とをもっぱら摩擦力結合式に固定された円板において支持す
ることが可能である。

【００１４】 ワイパアームが特定の駐車位置から規定された角度にわたってウィンドシール
ドガラスの上を払拭するため、及び駆動軸の出発位置がワイパモータから駆動軸
に動きを伝達するロッドの製作誤差に基づいて正確に規定され得ないために、固
定部材を備えたワイパアームは無段階式に回動されて駆動軸に取付け可能である
ことが望ましい。このことはまず第１に、押圧部材と固定部材との間における摩
擦力結合式の結合部によって達成され、この場合押圧部材と固定部材とは互いに
無段階式に回動させられて取り付けられることができる。摩擦力結合部の他に、
押圧部材と固定部材との間において結合を助成する形状結合部を得るために、本
発明の別の構成では、固定部材の円錐孔及び／又は押圧部材の外側円錐部が、刻
み目を付けられて構成されている。本発明の別の構成では、押圧部材が軟質の材
料、特にアルミニウム、アルミニウム合金、錫、プラスチック等から製造されて
いる。固定部材の円錐孔における刻み目は、押圧部材の表面に深く侵入係合し、
これによって形状結合部がさらに良好になる。アルミニウムは軽量であり、かつ
流れないので、伝達可能なトルクは駆動軸のトルクを下回り、駆動軸が押圧部材
と共に固定部材内において滑ってしまうおそれがある。押圧部材を完全に軟質の
材料から製造する代わりに、押圧部材の外側円錐部又は固定部材の円錐孔を、軟
質の材料例えばアルミニウムやプラスチック等によって被覆することが可能であ
る。このようになっていると、トルクは駆動軸から形状結合式に押圧部材へと硬
質材料間において伝達されることができ、これによって固定部材及び押圧部材は
駆動軸から容易に分解もしくは取外し可能になる。さらに、押圧部材の外側円錐
部又は固定部材の円錐孔における軟質材料層によって、押圧部材と固定部材との
間における摩擦力結合部が、良好な形状結合部によって有利に助成されることが
できる。

【００１５】 軟質材料の他に、固定部材と押圧部材との間の面圧は、特定の輪郭によって高
められ、これによって形状結合部をさらに良好にすることができる。このことは
有利には、押圧部材の外側円錐部又は固定部材の円錐孔が、軸長手方向において
段付けされて構成されていることによって、達成される。押圧部材の段付けされ
た外輪郭によって、押圧部材はさらに容易に成形型から離型することができる。
刻み目を付けられた表面、軟質の押圧部材及び／又はより高い面圧によって、押
圧部材の外側円錐部及び固定部材の円錐孔の製作誤差は、さらに良好に補償され
、押圧部材と固定部材とは、遊びなしに確実に保持されて結合されることができ
る。

【００１６】 本発明による配置形式では、固定部材の円錐孔は組立て方向において小さくな
る直径を有している。本発明の別の有利な構成では、固定部材が金属薄板部品と
して構成されている。金属薄板部品は有利な形式で片側から、つまり組立て方向
において上側から、１回又は複数回の深絞り工程において製造することができる
。さらに、駆動軸からのトルクは小さな直径部において形状結合部を介して押圧
部材に伝達され、かつ大きな直径部において摩擦力結合部及び形状結合部を介し
て固定部分に伝達される。直径の増大に連れて、反力の有効レバーアームは減少
し、ひいては部材間において作用する横方向力が減少する。トルクは直径が大き
い場合には、面圧が小さくても摩擦力結合部によって確実に伝達されることがで
き、これによって特に有利に、金属薄板部品を固定部材として使用することがで
きる。金属薄板部品として構成された固定部材は、重量、製造手間及びコストを
節減することができる。

【００１７】 実施例の記載 次に図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。

【００１８】 図１には、自動車のためのワイパ装置６２が示されており、このワイパ装置６
２のワイパ軸受６４はプレート（Platine）６６を介して自動車のボディに固定
されている。プレート６６はワイパモータ７０を備えたワイパ駆動装置を有して
おり、このワイパモータ７０のモータ軸７２はクランク７６と図示されていない
リンクロッドとを介してクランク７４を駆動し、これらのクランク７４はそれぞ
れ、ウインドワイパ１０６のための駆動軸１４の一端と堅固に結合されている。
駆動軸１４はワイパ軸受７８において半径方向及び軸方向において支承されてい
て、ボディ６８から突出しており、かつ、その自由端部に固定されたワイパアー
ム１２及びそこに設けられたワイパブレード８０をウインドシールドガラスの上
で移動させる（図２）。ワイパアーム１２は、駆動軸１４と結合された固定部材
１０を有しており、この固定部材１０は、ワイパロッド８４が堅く接続している
枢着部材８２と結合されている。ワイパロッド８４にはＵ字形の端部８６にワイ
パブレード８０が懸吊される。

【００１９】 駆動軸１４は、回転対称（Kreissymmetrie）とは異なる横断面領域１６、つま
り６角形の横断面領域を有している（図３及び図４）。固定部材１０と駆動軸１
４との間には押圧部材１８が挿入されており、この押圧部材１８は、回転対称と
は異なった横断面領域１６に相応して構成された開口２０を、既に組立ての前に
有しており、かつ駆動軸１４を形状結合式（formschluessig）に取り囲んでいる
。押圧部材１８は次のような外側円錐部２２を有している。すなわちこの場合押
圧部材１８はこの外側円錐部２２で、駆動軸１４におけるナット２４を介して、
固定部材１０の相応に成形された円錐孔２６内に押し込まれ、固定部材１０と一
緒に組立て方向２８で円板５６を介して接触肩部６０（図４、図５及び図６）に
支持され、そして軸長手方向２８，３０において固定されている。本発明によれ
ば駆動軸１４の、回転対称とは異なる横断面領域１６は、組立て方向２８におい
て増大する直径３２を有していて、つまり約１°〜２°の角度８８（図６）をも
って円錐形に構成されている。開口２０は横断面領域１６に相応する直径３４を
有していて、つまり同様に約１°〜２°の角度８８（図１１及び図１４）をもっ
て円錐形に構成されている。

【００２０】 駆動軸１４と押圧部材１８との間における、トルクを伝達する形状結合部は、
６角形のわずかしか大きくない支持面３６，３８，４０，４２，４４，４６によ
って得られる（図４）。押圧部材１８はわずかな弾性変形と緊張を伴って、著し
く均一な面圧で円錐形の結合部によって、遊びなしに面３６，３８，４０，４２
，４４，４６に位置させられることができる。押圧部材１８は遊びなしに駆動軸
１４に支承されていて、さらに固定部材１０と一緒に簡単に軸方向３０において
駆動軸４から引き出され得る。６角形の代わりに、図８に示されているように第
円形の横断面領域５４を備えた駆動軸５２を構成することも可能であり、この横
断面領域５４は２つの支持面４８，５０で形状結合式に、相応に成形された押圧
部材と結合されることができる。

【００２１】 円板５６は６角形に相応して成形された開口９０を有している（図７）。円板
５６を紛失を防止して駆動軸１４に固定するために、横断面領域１６は、円板５
６が摩擦力結合式（kraftschluessig）に押し付けられている面（Phase）５８を
有している（図３及び図６）。この面５８は有利には約０.５ｍｍの軸方向長さ
９４にわたって延びていて、約２０°の角度９２を有している。さらにまた、円
板５６を円錐形の横断面領域１６に紛失を防止して固定することも可能である。

【００２２】 押圧部材１８と固定部材１０との間において摩擦力結合部の他に補助的に働く
形状結合部を得るために、固定部材１０の６角形孔２６は刻み目を付けられてい
る（図９及び図１０）。本発明による配置形式では固定部材１０は有利には、深
絞りされた金属薄板部品として構成されている。円錐孔２６は組立て方向２８に
おいて減少する直径９６を有しており、これによって固定部材１０は片側から１
回又は複数回の深絞り工程において安価に、組立て方向２８において上側から製
造することができる。金属薄板部品として構成された固定部材１０によって、重
量、材料、製作手間及びコストを節減することができる。

【００２３】 押圧部材１８はアルミニウム製である。固定部材１０の円錐孔２６における刻
み目は、押圧部材１８の表面に深くプレス加工され、これによって良好な形状結
合部を得ることができる。形状結合部はさらに、押圧部材１８の、長手方向２８
，３０において段付けされて構成された外側円錐部２２と、長手方向２８，３０
に延びていて全周にわたって分配配置された凹設部９８とによって助成される（
図１１及び図１２）。これによって面圧が高められ、刻み目の係合及び製作誤差
の補償が改善される。図１５に示された押圧部材１０２では、その外側円錐部１
００だけが軟質の材料１０４つまりアルミニウムによって被覆されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ワイパアームを備えたワイパ装置を部分的に示す図である。

【図２】 ワイパブレードを備えたワイパアームを上から見た図である。

【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線い沿って断面して拡大して示す断面図である。

【図４】 駆動軸を上から見た図である。

【図５】 図４のＶの方向から駆動軸を見た図である。

【図６】 図５のＶＩの範囲を拡大して示す図である。

【図７】 円板を上から見た平面図である。

【図８】 図４に示された駆動軸の変化実施例を示す図である。

【図９】 固定部材の一部を示す断面図である。

【図１０】 固定部材を上から見た平面図である。

【図１１】 押圧部材を示す断面図である。

【図１２】 押圧部材を横から見た図である。

【図１３】 押圧部材を上から見た図である。

【図１４】 図１１のＸＩＶの範囲を拡大して示す図である。

【図１５】 図１１に示された押圧部材の変化実施例を示す断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ２）が前記横断面領域（１６，５４）に摩擦力結合式に 遊びなしに固定されていることを特徴とする、ワイパ装 置の駆動軸に部材を固定する装置。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイパ装置（６２）の駆動軸（１４，５２）に部材（１０）
   を固定する装置であって、駆動軸（１４，５２）が、回転対称とは異なる少なく
   とも１つの横断面領域（１６）を有しており、駆動軸（１４，５２）と部材（１
   ０）との間に押圧部材（１８，１０２）が挿入されており、該押圧部材（１８，
   １０２）が、回転対称とは異なる横断面領域（１６，５４）に相応して成形され
   た開口（２０）を、既に組立ての前に有していて、駆動軸（１４，５２）を形状
   結合式に取り囲んでいて、さらに外側円錐部（２２，１００）を有しており、押
   圧部材（１８，１０２）が該外側円錐部（２２，１００）で、駆動軸（１４）に
   おける解離可能な固定エレメント（２４）を介して、部材（１０）の相応に成形
   された円錐孔（２６）内に押し込まれ、かつ該部材（１０）と一緒に軸長手方向
   （２８，３０）において固定されている形式のものにおいて、駆動軸（１４，５
   ２）の、回転対称とは異なる横断面領域（１６，５４）が、少なくとも１つの領
   域において組立て方向（２８）において、増大する直径（３２）を有しており、
   押圧部材（１８，１０２）が前記横断面領域（１６，５４）に摩擦力結合式に遊
   びなしに固定されていることを特徴とする、ワイパ装置の駆動軸に部材を固定す
   る装置。
2. 【請求項２】 押圧部材（１８，１０２）の開口（２０）が、横断面領域（
   １６，５４）に相当する直径（３４）を有している、請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 押圧部材（１８，１０２）と駆動軸（１４，５２）とが、１
   〜１２の大きな支持面（３６，３８，４０，４２，４４，４６，４８，５０）を
   介して形状結合式に結合されている、請求項１又は２記載の装置。
4. 【請求項４】 回転対称とは異なる横断面領域（１６）が、２つの縁部を備
   えた形状、四角形又は６角形として構成されている、請求項３記載の装置。
5. 【請求項５】 回転対称とは異なる横断面領域（５４）が、楕円形に構成さ
   れている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
6. 【請求項６】 部材（１０）が、駆動軸（１４，５２）にプレス嵌めされた
   円板（５６）に、組立て方向（２８）において支持されている、請求項１から５
   までのいずれか１項記載の装置。
7. 【請求項７】 回転対称とは異なる横断面領域（１６，５４）が、円板（５
   ６）が摩擦力結合式に押し付けられている面（５８）を有している、請求項１か
   ら３までのいずれか１項記載の装置。
8. 【請求項８】 円板（５６）が組立て方向（２８）において接触肩部（６０
   ）に支持されている、請求項６記載の装置。
9. 【請求項９】 部材（１０）の円錐孔（２６）及び／又は押圧部材（１８，
   １０２）の外側円錐部が、刻み目を付けられている、請求項１から８までのいず
   れか１項記載の装置。
10. 【請求項１０】 押圧部材（１８）がアルミニウム製又はアルミニウム合金
    製である、請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】 押圧部材（１０２）の外側円錐部（１００）又は部材（１
    ０）の円錐孔が、軟質の材料（１０４）によって被覆されている、請求項１から
    ９までのいずれか１項記載の装置。
12. 【請求項１２】 押圧部材（１８，１０２）の外側円錐部（２０，１００）
    又は部材（１０）の円錐孔が、軸長手方向（２８，３０）において段付けされて
    構成されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
13. 【請求項１３】 部材（１０）が金属薄板部品である、請求項１から１２ま
    でのいずれか１項記載の装置。