JP4063890B2 - ワイパ駆動装置の支承部 - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載の特徴によるワイパ装置に関する。
ワイパ装置、特に自動車のためのワイパ装置は、自動車の車両ボディに固定され、かつ、ほぼワイパ駆動装置から構成されており、ワイパ駆動装置は駆動シャフトおよびロッドを介して被駆動シャフトを駆動させ、この被駆動シャフトはワイパ支承部内に支承されており、これらのワイパ支承部は自動車の車両ボディから突出し、ワイパ支承部にワイパが嵌め込まれている。
ワイパ駆動装置が、ワイパモータと伝動装置とから構成されており、伝動装置のケーシングが支承管片を有しており、この支承管片内に、外方に向かって突出した駆動シャフトがガイドされている。ワイパ駆動装置は、伝達すべき回転モーメントの反動力と重量とを受容することができるようにするために、軸方向および周面方向で固定されねばならない。
ヨーロッパ特許第４０９９４４号明細書により公知のワイパ装置は、ワイパ駆動装置のための収容部で自動車の車両ボディに固定されている。ワイパ駆動装置は、支承管片を中心として星形に配置された３つの螺合ピンを介して収容部に結合されるか、または、伝動装置ケーシングに一体構造的に一体成形されている。ワイパ支承部のための管状の支持部が側方で収容部に続いて設けられる。これらの支承部は付加部に嵌め込まれ、かつ、これらの付加部に形状結合的に接続し、有利には、支持部は切欠き内に押し込まれる。この押込みによって、解離不能な結合が生ぜしめられる。さらに、２つのワイパ支承部を備えたワイパ装置の場合には、２つの管状支持部が必要であり、両方の支持部は２つのインターフェース（Schnittstelle）を介して収容部または伝動装置ケーシングに結合されている。
さらに従来技術により、管状の支持部を備えた別のワイパ装置が公知であり、この支持部に２つのワイパ支承部を固定することができる。ワイパ駆動装置のための収容部は管状の支持部に溶接されている。ワイパ駆動装置は、支承管片を中心として星形に配置された３つの螺合ピンで収容部に固定されている。
発明の利点
本発明による装置が、請求項１の特徴部に記載の構成を有していることによって得られる利点は、管状の支持部に２つのワイパ支承部を配置することができ、しかも収容部が一方のインターフェースでのみ、管状の支持部に形状結合的および／または摩擦結合的に結合されている点である。従って、軽量でコンパクトな、かつ大抵の構成の場合と同様にやはり解離不能な結合部が達成され、これらの結合部は、安価かつ容易にコントロール可能である。材料は加熱なしに組み立てられるので、これによって生じる溶接硬化、組織変化および脆化が排除される。異なる材料が互いに容易に結合させられる。これらの構成部分は簡単な工具で組み付けることができる。
さらに故障部分が減じられ、この場合、結合部は解離可能であり、しかも組立てミスを直し、もしくはミスのある部分を交換することができる。収容部は、種々異なる管状の支持部のために使用され、ワイパ装置を、種々異なる組込み構成に合致させることができる。この際、収容部は管状の支持部に沿って摺動され、および／または、形状結合輪郭によって規定された角度範囲だけ旋回される。
自動車産業では今日、重量削減と、この重量削減に関連した燃料節減とが特に有意義である。小さい多数の単個構成部材を僅かに削減することも肝心である。なぜならば、これらの単個構成部材は、隣接する構成部材の規格サイズをより小さくすることによって直接的かつ間接的に総重量を削減するからである。本発明によれば、管状の支持部が内部高圧法（ＩＨＶ）によって製造され、これにより支持部は中空に、硬く、比較的薄く、ひいては特に軽量に構成される。
基本的には、完全に形状結合的な、かつ完全に摩擦結合的な結合が可能である。しかしながら、一方では形状結合によって高い力とモーメントとを受容し、他方では摩擦結合によってバックラッシを取り除くことができるようにするために、両方の結合形式が組み合わせて使用されると有利である。本発明によれば、管状の支持部の非円形の形状と、対応する収容部の外輪郭とが周面方向で形状結合され、例えば、多角形状のように、もしくはどのようであれ規則的または不規則的に楕円形状のように円形状からそれた輪郭で以て、または歯列で以て前記形状結合が達成される。長手方向においては、摩擦結合的な接続が十分に得られる。しかしながら、長手方向で一層大きい力を受容しなければならない場合には、管状の支持部の、長手方向で変化せしめられた輪郭、寸法または配向性によって付加的に形状結合を達成することもできる。
さらに、コンパクトかつ軽量な構造形式を収容部が備えており、この収容部は全体的または部分的に伝動装置ケーシングに一体成形されている。インターフェース、単個部材、ひいては製造コストおよび重量を減じることができる。
簡単な組立ては、特に構成部材が多数である場合に有意義である。このような組立ては、本発明によれば、管状の支持部によって達成され、この支持部は、収容部の凹部内に形状結合的に長手方向および／または周面方向で嵌め込まれ、次いで、この凹部を閉鎖する一方のＵ字形材で摩擦結合的に固定される。特別な場合、例えば大きい負荷がかかる場合には、このＵ字形材と管状の支持部との間に付加的な形状結合部が設けられていると有意義である。
凹部が部分的または全体的に、伝動装置ケーシングの、螺合ピンとして形成された１つまたは複数の固定領域によって形成され、かつ、伝動装置ケーシングのねじがＵ字形材の摩擦結合のために使用されると、これらの構成部材に付加的な機能が課せられ、付加的な構成部材が回避される。このことによって重量およびスペースが削減される。このためにはさらに、一方の側でだけねじ締結されたＵ字形材が役立ち、他方の側では伝動装置ケーシングに形状結合的に、もしくは、収容部内に懸架されている。このような形式のＵ字形材は迅速に組付け、および組外し可能である。
さらに、インターフェースの数が、伝動装置ケーシングに完全に一体成形された収容部によって減じられる。このことは、本発明による構成では収容面によって達成され、これらの収容面は、有利には２つの螺合ピンの脚部に一体成形されている。管状の支持部は摩擦結合的、かつ、場合によっては形状結合的にも収容面内に固定される。このため、管状の支持部は開口もしくは段違い孔を有しており、螺合ピンはこれらの開口もしくは段違い孔を貫通して差し込まれる。摩擦結合は螺合ピンのねじによって得られ、これらのねじで以て管状の支持部は収容面に押圧される。これにより、極めてコンパクトかつ軽量の構造が少ない構成部材で達成される。締付け力を管状の支持部に均等に配分するため、かつ、良好なガイドを達成するために、ねじと管状の支持部との間に補強シェルが挿入される。特に、付加的なエレメントなしに、締付け力を一層良好に配分し、かつ、有利なセンタリングを達成することができる。この場合、円錐形の管片が、有利には、相応に成形された螺合ピンに形状結合的に接続せしめる内部高圧法によって、管状の支持部に一体成形される。一体成形された管片は、管状の支持部を収容面にセンタリングするために使用される。さらに、一層良好なガイドおよび力配分は螺合ピンの、より大きい円弧によって達成され、この場合、力導入箇所間の間隔が拡大される。
場合によっては、作業工程が、既存の製造方法段階に組み込まれる。これにより、組立ての手間、および、インターフェースの数が著しく減じられる。このことは、本発明によれば、内部高圧法によって達成される。このために、有利には打抜きかつ曲げ部分が収容部として使用され、この打抜きかつ曲げ部分は、高低を有するように規定されたシェルを有している。まだ円形の管状支持部はシェルを通って押し込まれ、次いで収容部と一緒に内部高圧法−工具内に挿入される。管状の支持部は、次いで、圧力負荷されるので、支持部はシェルと一緒に内部高圧法−工具の内壁に当接させられる。内壁は、収容部と管状の支持部との間に周面方向で形状結合を達成するために、有利には非円形に形成されている。シェルは、内部高圧法−工具の内部輪郭に相応に、最初から非円形に変形加工されていてよい。これらのシェルは、材料溜まり（Materialanhaeufung）に基づき極めて高い圧力を使用する必要なしに、管状の支持部とシェルとの間に耐久性のある形状結合および摩擦結合を、一緒に変形加工することによって生ぜしめる範囲で、変形加工されていると有利である。
図面
以下に、本発明の諸実施例を図面につき詳しく説明する。明細書および請求の範囲には、関連した多数の特徴が含まれている。当業者は、これらの特徴部を有利には単独で、さらに有利には組み合わせて考慮することができる。
第１図は、収容部を備えたワイパ装置の平面図であり、
第２図は、第１図のＩＩ−ＩＩ線に沿って断面した図であり、
第３図は、部分的に一体成形された収容部を備えたワイパ駆動装置の平面図であり、
第４図は、第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿って断面した図であり、
第５図は、完全に一体成形された収容部を備えたワイパ装置の図であり、
第６図は、第５図のＶＩ−ＶＩ線に沿って断面した管状の支持部の図であり、
第７図は、第６図の平面図であり、
第８図は、高低を有するように規定されたシェルを備えた白金薄板を備えたワイパ装置の平面図であり、
第９図は、第８図のＩＸ−ＩＸ線に沿って断面した図であり、
第１０図は、内部高圧法−工具内における、第８図に図示の管状の支持部および収容部を示した図である。
実施例の説明
第１図および第２図には、ワイパモータ１０と伝動装置１２とを備えたワイパ装置が図示されており、伝動装置１２のケーシング１４が支承管片４６を有しており、この支承管片４６内に、外方に向かって突出した駆動シャフト４８がガイドされており、この駆動シャフト４８を中心として星形にそれぞれ１２０度ずつずらされて、螺合ピン１６，３４，３６として形成された３つの固定領域１６，３４，３６が配置されている。伝動装置ケーシング１４は、２つのＵ字形材６４，２６から成る収容部１８を介して管状の支持部２０に結合されている（第２図）。有利には、２つの螺合ピン３４，３６が管状の支持部２０の方向５８に、この支持部２０に平行に互いに隣合って配置されている。収容部１８の第１のＵ字形材６４は螺合ピン１６，３４，３６に載設される。第１のＵ字形材６４はねじ３２で螺合ピン１６にねじ締結され、この螺合ピン１６は有利には、他の螺合ピン３４，３６に比べて、管状の支持部２０から最も離れて位置している。次いで、管状の支持部２０は条溝形状の凹部内へ形状結合的に周面方向および／または長手方向２２に挿入される。このことは、例えば歯列または、どのようであれ非円形の成形体によって達成される。特に長手方向２２で、管状の支持部２０の、このような方向で変化せしめられる輪郭、寸法または配向性による形状結合も考えられ、例えばこの場合、支持部２０は、Ｕ字形材２６，６４に接して、長手方向２２に対して横方向に変形加工されている。
次いで、凹部２４は第２のＵ字形材２６で閉鎖され、この場合、第２のＵ字形材２６の、伝動装置１２とは反対の側２８が、第１のＵ字形材６４内に、例えば第２図に示したように、長手方向２２に延びた開口７２内に形状結合的に懸架されている。Ｕ字形材２６の、管状の支持部２０に対向し合う側３０が、管状の支持部２０に平行に配置された２つの螺合ピン３４，３６で螺合される。Ｕ字形材２６は管状の支持部２０に支持され、場合によっては形状結合的にも支持され、これにより、Ｕ字形材２６の螺合時に管状の支持部２０に締付け力が生じる。従って、支持部２９は形状結合的かつ摩擦結合的に凹部２４内に固定される。これらのＵ字形材２６，６４は少なくとも、方向５８に設けられた両方の螺合ピン３４，３６の間隔に亘って延在しており、これにより、配分された締付け力によって、危険な表面圧なしに良好なガイドを達成することができる。
螺合ピン１６，３４，３６は、これらの螺合ピンのねじ３２も含めて、有利な形式では、駆動シャフト４８に固定すべきロッドが、別に突出した螺合ピン１６，３４，３６に合致せずに自由に運動することができるようにするために、駆動シャフト４８の方向５４に一平面で終わっている。このことは、例えばＵ字形材６４によって達成され（第２図）、このＵ字形材６４は方向５８で、伝動装置ケーシング１４の方向７０に延びる段部５６を有し、かつ、管状の支持部２０に平行に互いに隣合って配置された螺合ピン３４，３６の、方向７０にずらされた支持面５２に載設している。段部高さはほぼ、第２のＵ字形材２６の層厚さに相当しており、これにより、ねじ３２の上方エッジがほぼ一平面上に位置する。両Ｕ字形材２６，６４間の摩擦流れ（Kraftschluss）は、これらのＵ字形材２６，６４が互いに押圧され合う場合に良好となる。このことは、例えば螺合ピン３４，３６によって達成され、これらの螺合ピン３４，３６では、支持面５２と端面７４との間の間隔が第１のＵ字形材６４の層厚さよりも小さく、ひいてはＵ字形材２６，６４はねじ締結によって互いに当接し合うようになる。
第３図および第４図には、ワイパ装置が、ケーシング１４に部分的に一体成形された収容部３８と一緒に図示されている。ケーシング１４は３つの螺合ピン１６，３４，３６を有しており、これらの螺合ピン１６，３４，３６はやはり駆動シャフト４８を中心として星形に配置されている。第１のＵ字形材６４は、ケーシング１４に一体成形された凹部７８によって代用される。凹部７８の壁部６０が２つの螺合ピン３４，３６によって形成され、両螺合ピン３４，３６はこのために相応に構成されていてよい。管状の支持部２０と凹部７８とは、互いに合致し合う外輪郭を有しているので、管状の支持部２０を凹部７８内に形状結合的に嵌め込むことができる。有利には、管状の支持部２０は、丸め付けられた外輪郭を有し、かつ螺合ピン３４，３６の方向で扁平に形成されており、従って支持部２０は前記凹部７８に形状結合的に当接するようになる。さらに、第１図および第２図に示した実施例におけるような形状結合的な結合が可能である。
１つのＵ字形材２６によって、管状の支持部２０が凹部７８内へ摩擦結合的に押圧される。このＵ字形材２６の一方の側３０は、管状の支持部２０から方向５８に延びて、突起部６２においてケーシング１４に懸架されているので、Ｕ字形材２６は締付け力の反応力を受容することができる。対向し合う側２８では、Ｕ字形材２６がねじ３２でケーシング１４にねじ締結され、これによって締付け力導入される。Ｕ字形材２６はほぼ伝動装置１２の全幅に亘って延びており、これにより、配分された表面圧で良好なガイドが達成される。
第５図乃至第７図には、ケーシング１４に完全に一体成形された収容部４０を備えた本発明の構成が図示されている。第６図に見られるように収容面４４は、支持部２０に平行に配置された螺合ピン３４，３６の脚部８０に一体成形されており、これらの収容面４４は管状の支持部２０の外輪郭に相当する輪郭を有している。管状の支持部２０は２つの段違い孔６６を有しているので、支持部２０を収容面４４に嵌め込むことができ、この際、螺合ピン３４，３６は支持部２０に貫通係合する。次いで、管状の支持部２０はねじ３２によって摩擦結合的に収容面４４に固定される。有利には、収容面４４と管状の支持部２０とは、摩擦結合に付加的に形状結合的にも互いに結合されている。このことは、前記した結合と同様にやはり長手方向２２かつ周面方向で達成される。管状の支持部２０とねじ３２との間に配置された補強シェル８２により、締付け力が、管状の支持部２０の広い面積に亘って配分される。危機的な表面圧が回避される。
第８図乃至第１０図には、管状の支持部２０と一緒にこれを取り囲むように変形加工された収容部４２を備えたワイパ装置の変化実施例が図示されている。この収容部４２は、一方または他方の側に交互に突出したシェル８４，９０を備えた一体構造的な白金薄板から成っており、これらのシェル８４，９０は打抜き加工工程および曲げ加工工程によって製造されている。収容部４２はシェル８４，９０で以て、管状の支持部２０を覆って押しつけられる。次いで、両方の加工品４２，２０が成形工具、有利には内部高圧法−工具８６内へ挿入される（第１０図）。内部高圧法で、種々異なる製造段階、例えばワイパ支承部受容部６８または車両ボディにおける固定エレメント等の一体成形のような製造段階を一緒に組み合わせることができる。
加工品４２，２０が内部高圧法−工具８６内に挿入された後、管状の支持部２０は、支持部２０とシェル８４，９０とが内部高圧法−工具８６の内壁８８に当接するような圧力で負荷され、例えばこの場合、圧力媒体供給部７６を介して内部圧力が高められる。周面方向で白金薄板と管状の支持部２０との形状結合が得られるようにするために、内壁８８は有利には、非円形に形成されている。シェル８４，９０が最初から内壁８８に相応に非円形に予め成形されていると、有利である。これらのシェル８４，９０が、シェル８４，９０と管状の支持部２０との間に内部応力によって良好な形状結合および摩擦結合を生ぜしめ、同時に材料溜まりに基づき極めて高い圧力を使用する必要のない範囲内で変形加工されていると、有利である。

Claims (9)

1. ワイパ装置であって、ワイパモータ（１０）と伝動装置（１２）とを備えており、伝動装置（１２）が、該伝動装置（１２）のケーシング（１４）に一体成形された固定領域（１６，３４，３６）で以て、収容部（３８）を介して管状の支持部（２０）に固定されていて、収容部（３８）が管状の支持部（２０）を形状結合的に取り囲んでいる形式のものにおいて、
   管状の支持部（２０）が長手方向（２２）および／または周方向で形状結合的に、収容部（３８）の凹部（７８）内に嵌め込まれていて、固定領域（３４，３６）が凹部（７８）の一部分を形成していることを特徴とするワイパ装置。
2. 管状の支持部（２０）が内部高圧法（ＩＨＶ）によって製造されている、請求項１記載のワイパ装置。
3. 管状の支持部（２０）が周方向で非円形を有しており、および／または長手方向（２２）で、変化せしめられた輪郭、寸法または配向性を有している、請求項１または２記載のワイパ装置。
4. 収容部（３８）が全体的または部分的に伝動装置ケーシング（１４）に一体成形されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のワイパ装置。
5. 凹部（７８）を閉鎖するＵ字形材（２６）が管状の支持部（２０）を摩擦結合的に固定している、請求項１から４までのいずれか１項記載のワイパ装置。
6. Ｕ字形材（２６）が管状の支持部（２０）を周方向および／または長手方向（２２）で形状結合的に固定している、請求項５記載のワイパ装置。
7. Ｕ字形材（２６）が管状の支持部（２０）の一方の側（２８）で収容部（１８，３８）内に形状結合的に懸架され、管状の前記支持部（２０）に支持されており、かつ、他方の側（３０）で少なくとも１つのねじ（３２）で緊締される、請求項５または６記載のワイパ装置。
8. ワイパ装置であって、ワイパモータ（１０）と伝動装置（１２）とを備えており、伝動装置（１２）が、該伝動装置（１２）のケーシング（１４）に一体成形された固定領域（１６，３４，３６）で以て、収容部（４０）を介して管状の支持部（２０）に固定されていて、収容部（４０）が管状の支持部（２０）を摩擦結合的に取り囲んでおり、収容部（４０）が全体的または部分的に伝動装置ケーシング（１４）に一体成形されている形式のものにおいて、
   少なくとも、固定領域（３４，３６）の脚部（８０）に収容面（４４）が一体成形されており、該収容面（４４）が管状の支持部（２０）の外輪郭に対応しており、固定領域（３４，３６）が管状の支持部（２０）を貫通係合しており、該支持部（２０）がねじ（３２）によって伝動装置ケーシング（１４）に摩擦結合的に固定されていることを特徴とするワイパ装置。
9. ねじ（３２）と管状の支持部（２０）との間に補強シェル（８２）が設けられている、請求項８記載のワイパ装置。

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