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Die vorliegende Erfindung betrifft ein energieabsorbierendes Wischersystem
für ein Fahrzeug.
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Unter Wischersystemen für ein Fahrzeug ist ein Wischersystem bekannt mit
einem energieabsorbierenden System, um eine äußere Kraft dann zu
absorbieren, wenn sie darauf ausgeübt wird, um dadurch eine
Beschädigung des Wischersystems selbst oder eines
Fahrzeugkarosserieelements zu minimieren. Mit Bezug auf Fig. 15 und
16 wird das Wischersystem mit der energieabsorbierenden Struktur
beschrieben werden. In diesen Figuren ist ein zylindrischer
Schwenkwellenhalter 2 an einem Fahrzeugkarosserie- bzw.
Fahrzeugkörperelement 1 festgelegt. In den Schwenkwellenhalter 2 ist eine
Schwenkwelle 3 drehbar eingeführt. Ein unteres Ende der Schwenkwelle 3
ist mit einer weiteren (nicht dargestellten) Schwenkwelle durch ein
Verbindungselement 4 verbunden. Andererseits ist ein proximales Ende 6
eines Wischerarms 5 mit einem an seinem distalen Ende angebrachten
(nicht dargestellten) Wischblatt an einem oberen Ende der Schwenkwelle 3
befestigt.
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Eine Unterlegscheibe 8, welche durch einen Schnapp- oder Sprengring 7
bezüglich einer Bewegung nach oben eingeschränkt ist, ist auf die
Schwenkwelle 3 an einem im Wesentlichen zentralen Abschnitt derselben
in einer vertikalen Richtung montiert. Diese Unterlegscheibe 8 wird an einer
Halteplatte 9 gehalten, welche an einen Umfangsabschnitt eines oberen
Endes des Schwenkwellenhalters 2 montiert ist. Zusätzlich ist vertikal
zwischen dem Schwenkwellenhalter 2 und der Schwenkwelle 3 ein
zylindrisches Lagerelement 10 angeordnet. Dieser Aufbau ist in der
JP-A-11-301420 offenbart.
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Folglich sinkt dann, wenn eine äußere Kraft von oben auf die
Schwenkwelle 3 ausgeübt wird und die äußere Kraft die Reißfestigkeit der
Halteplatte 9 übersteigt, die Schwenkwelle 3, welche sich in einem in Fig.
15 gezeigten Zustand befindet, gezwungenermaßen durch den Scherbruch
der Halteplatte 9 in den Schwenkwellenhalter 2 hinein, wie in Fig. 16
gezeigt ist.
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Obwohl die Versagenslast der Halteplatte 9 wie gewünscht durch
Modifizieren ihrer Festigkeit und Starrheit eingestellt werden kann, wird
beim einschlägigen Stand der Technik ein Problem dahingehend verursacht,
dass ein Bauraum verschwendet wird, welcher bereitgestellt werden muss,
um einen Sinkhub der Schwenkwelle 3 in den Schwenkwellenhalter 2
hinein zu gewährleisten, sodass das Aufsetzen ("bottoming") des
Schwenkwellenhalters 2 vermieden wird, welches unmittelbar geschehen
würde, nachdem die Halteplatte 9 gebrochen ist.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein energieabsorbierendes
Wischersystem für Fahrzeuge bereitzustellen, welches die
Energieabsorptionseigenschaften weiter erhöhen kann, ohne den Sink- bzw.
Versenkungshub der Schwenkwelle zu verlieren.
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Im Hinblick auf eine Lösung des Problems ist gemäß einem ersten
Gesichtspunkt der Erfindung ein energieabsorbierendes Wischersystem für
ein Fahrzeug vorgesehen, welches umfasst:
eine Schwenkwelle (z. B. Schwenkwelle 23 in einer Ausführungsform), an
welcher ein Wischerarm (z. B. Wischerarm 14 in der Ausführungsform)
befestigt ist und welche drehbar in einen Schwenkwellenhalter (z. B.
Schwenkwellenhalter 17 in der Ausführungsform) eingesetzt ist, sowie
einen aufprallabsorbierenden Abschnitt (z. B. Halteplatte 30 in der
Ausführungsform), welcher zwischen der Schwenkwelle und dem
Schwenkwellenhalter vorgesehen ist und welcher dazu ausgebildet ist,
gebrochen oder verformt zu werden, wenn eine bestimmte Last darauf
ausgeübt wird, um dadurch die Bewegung der Schwenkwelle in eine
Versenkungsrichtung relativ zum Schwenkwellenhalter zu ermöglichen,
sowie ein energieabsorbierendes Element (z. B. 20, 20A, 20B, 20C in der
Ausführungsform), welches zwischen dem Wischerarm und dem
Schwenkwellenhalter angeordnet vorgesehen ist, sodass es zerbrochen
oder verformt wird, um dadurch die Bewegungsenergie der Schwenkwelle
zu absorbieren, während das Versenken der Schwenkwelle gestattet wird,
wenn die Schwenkwelle sich in der Versenkungsrichtung bewegt, nachdem
der aufprallabsorbierende Abschnitt zerbrochen oder verformt worden ist.
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Bei dem Aufbau kann das energieabsorbierende Element angeordnet sein,
indem ein Raum zwischen dem Wischerarm und dem Schwenkwellenhalter
genutzt wird. Dann, wenn eine bestimmte Last über den Wischerarm auf
die Schwenkwelle ausgeübt wird, wird bewirkt, dass der
Aufprallabsorptionsabschnitt zerbrochen oder verformt wird. Dadurch wird
es der Schwenkwelle ermöglicht, mit einem Versenken in den
Schwenkwellenhalter hinein zu beginnen. Wenn dies stattfindet, bewegt
sich der Wischerarm auf den Schwenkwellenhalter zu und das
energieabsorbierende Element wird zerbrochen oder verformt, um dadurch
die Bewegungsenergie der sich so bewegenden Schwenkwelle zu
absorbieren. Dadurch kann ein Wischersystem erhalten werden, welches
eine geringe Größe aufweist und welches eine hohe
Energieabsorptionsfähigkeit bereitstellt.
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Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung ist das
energieabsorbierende Element als eine zylindrische Struktur ausgebildet,
welche mit einer Umfangsfläche versehen ist, die gebogen und verformt
werden kann.
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Bei diesem Aufbau wird der Aufprallabsorptionsabschnitt zerbrochen oder
verformt und das zylindrische energieabsorbierende Element kann die
Energie der sich bewegenden Schwenkwelle absorbieren, während es zur
Verformung zusammengedrückt wird. Zusätzlich können dann, wenn die
Umfangsfläche des zylindrischen energieabsorbierenden Elements gebogen
und verformt wird, die gebogenen Abschnitte die Energie absorbieren,
während die Umfangsfläche des energieabsorbierenden Elements bewegt
wird.
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Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung stützt bzw. lagert ein
oberer Umfangsrand des energieabsorbierenden Elements die
Schwenkwelle.
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Bei diesem Aufbau kann das energieabsorbierende Element ebenso mit
einer Funktion zur Stützung bzw. Lagerung der Schwenkwelle versehen
sein.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Dabei stellt dar:
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Fig. 1 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 6, welche einen
Anbringungszustand gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt,
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Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Schnittansicht, welche einen
Energieabsorptionszustand zeigt,
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Fig. 3 eine Schnittansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem ein
energieabsorbierendes Element verformt wird,
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Fig. 4 eine Schnittansicht, welche einen weiteren Zustand zeigt, in
welchem das energieabsorbierende Element verformt wird,
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Fig. 5 einen Graphen, welcher die Energieabsorptionseigenschaften des
energieabsorbierenden Elementes zeigt,
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Fig. 6 eine perspektivische Ansicht, welche einen vorderen Teil eines
Fahrzeugs zeigt,
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Fig. 7 eine Schnittansicht, welche ein weiteres energieabsorbierendes
Element zeigt,
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Fig. 8 eine Schnittansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem das in
Fig. 7 gezeigte energieabsorbierende Element verformt wird,
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Fig. 9 einen Graphen, welcher die Energieabsorptionseigenschaften des in
Fig. 7 gezeigten energieabsorbierenden Elementes zeigt,
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Fig. 10 eine Schnittansicht, welche noch ein weiteres
energieabsorbierendes Element zeigt,
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Fig. 11 eine Schnittansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem das in
Fig. 10 gezeigte energieabsorbierende Element verformt wird,
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Fig. 12 einen Graphen, welcher die Energieabsorptionseigenschaften des
in Fig. 10 gezeigten energieabsorbierenden Elements zeigt,
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Fig. 13 eine Schnittansicht, welche noch ein weiteres
energieabsorbierendes Element zeigt,
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Fig. 14 eine Schnittansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem das in
Fig. 10 gezeigte energieabsorbierende Element verformt wird,
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Fig. 15 eine Schnittansicht, welche ein herkömmliches
energieabsorbierendes Element zeigt, sowie
Fig. 16 eine Schnittansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem das
herkömmliche energieabsorbierende Element verformt wird.
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Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines vorderen Teils eines
Fahrzeugs. Wie in der Figur gezeigt ist, ist an einer Windschutzscheibe 12
vor einem Fahrersitz und vor einem Beifahrersitz ein Paar aus einem linken
und einem rechten Wischersystem vorgesehen. Die Wischersysteme 11
führen Wischvorgänge über Wischerarme 14 aus, welche dazu ausgebildet
sind, Wischerblätter 13, welche die Oberfläche der Windschutzscheibe 12
gleitend berühren, vor und zurück zu schwenken.
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Fig. 1 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 6.
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In der Figur ist ein Flanschabschnitt 18 eines Schwenkwellenhalters 17 an
eine Montageöffnung 16 in einer Fahrzeugkarosserieplatte 15
(Fahrzeugkörperplatte 15) von deren Rückseite mit Schrauben 19 befestigt.
Eine obere Fläche des Schwenkwellenhalters 17 ist eben ausgebildet, um
eine Montagefläche 21 für ein energieabsorbierendes Element 20 zu bilden,
welches später beschrieben werden wird.
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In dem Schwenkwellenhalter 17 ist ein Einführloch 22 derart ausgebildet,
dass es von der Montagefläche 21 aus in einer vertikalen Richtung durch
diesen hindurch geht. In dieses Einführloch 22 ist eine Schwenkwelle 23
eingeführt. Zwei zylindrische Lagerelemente 24 sind vertikal zwischen dem
Einführloch 22 und der Schwenkwelle 23 angeordnet, sodass die
Lagerelemente 24 die Schwenkwelle 23 relativ zu dem
Schwenkwellenhalter 17 drehbar lagern können. Ein Ende eines
Verbindungselements 25 ist an einem unteren Ende der Schwenkwelle 23
mit einer Schraube 26 oder einem Bolzen 26 befestigt. Das andere Ende
des Verbindungselements 25 ist mit einem unteren Ende einer (nicht
dargestellten) Schwenkwelle des anderen Wischersystems 11 verbunden.
Das Verbindungselement 25 verhindert, dass die Schwenkwelle 23 sich
aus dem Schwenkwellenhalter 17 in einer vertikalen Richtung heraus löst.
Zusätzlich ist eine obere Wand 32 des Wischerarms 14 am proximalen
Ende, an welchem das Blatt 13 montiert ist, an einem oberen Ende der
Schwenkwelle 23 über einen Keilprofilabschnitt 27 befestigt, dessen
Durchmesser nach unten derart zunimmt und welcher die obere Wand 32
derart durchdringt, dass die Drehung des Wischerarms 24 relativ zur
Schwenkwelle 23 verhindert ist.
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Eine Unterlegscheibe 29, welche in ihrer Bewegung nach oben durch einen
Sprengring 28 eingeschränkt ist, ist an der Schwenkwelle 23 im
Wesentlichen an einem vertikalen zentralen Abschnitt derselben montiert.
Weiterhin ist eine Rückhalteplatte (ein Aufprallabsorptionsabschnitt) 30 aus
beispielsweise Metall oder Kunststoff an einem oberen Umfangsrand des
Einführlochs 22 in dem Schwenkwellenhalter 17 angebracht, wobei die
Schwenkwelle 23 derart gelagert ist, dass die Bewegung der
Schwenkwelle 23 in einer Versenkungsrichtung relativ zum
Schwenkwellenhalter 17 solange verhindert ist, wie die Unterlegscheibe 29
in einem Innenumfangsrand der Halteplatte 30 gehalten ist.
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Dann, wenn eine Last, die gleich oder größer als eine bestimmte Größe ist,
auf die drehbar in dem Schwenkwellenhalter 17 gelagerte Schwenkwelle
23 in der Versenkungsrichtung ausgeübt wird, wird folglich die Halteplatte
30 zerbrochen, um dadurch den Aufprall zu absorbieren.
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Dabei ist ein taschenartiger Aufnahmeabschnitt 31 an dem distalen Ende
des Wischerarms 14 ausgebildet, welcher nach unten offen ist, um darin
einen oberen Abschnitt des energieabsorbierenden Elements 20
aufzunehmen, welches später beschrieben werden wird. Zusätzlich ist ein
oberer Endabschnitt der Schwenkwelle 23, welche von der oberen Wand
32 des Wischerarms 14 am distalen Ende vorsteht, durch eine Kappe 33
abgedeckt, welche an der oberen Wand 32 des Wischerarms 14 am
distalen Ende angebracht ist.
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Dann ist das energieabsorbierende Element 20 zwischen der Montagefläche
21 des Schwenkwellenhalters 17 und dem Aufnahmeabschnitt 31 in dem
distalen Ende des Wischerarms 14 vorgesehen. Dieses
energieabsorbierende Element 20 ist derart konstruiert, dass es dann
verformt wird, wenn die Schwenkwelle 23 die auf sie in der
Versenkungsrichtung ausgeübte Last erfährt und sich in der
Versenkungsrichtung in dem Einführloch 22 in dem Schwenkwellenhalter
17 bewegt, nachdem die Halteplatte 30 gebrochen ist. Dadurch wird die
Bewegungsenergie der Schwenkwelle 23 absorbiert.
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Das energieabsorbierende Element 20 ist beispielsweise ein metallisches
Element (oder es kann ein Kunststoffelement sein) und weist einen
Abschnitt 34 geringen Durchmessers, einen Abschnitt 35 mittleren
Durchmessers und einen Abschnitt 36 großen Durchmessers von oben in
dieser Reihenfolge auf. Weiterhin ist eine Umfangsfläche desselben mit
einem stufenartigen Querschnitt ausgebildet. Folglich sind an der
Außenseite des energieabsorbierenden Elements 20 von dem Abschnitt 34
geringen Durchmessers zu dem Abschnitt 36 großen Durchmessers ein
erster Biegeabschnitt K1 und ein zweiter Biegeabschnitt K2 aufeinander
folgend ausgebildet. In ähnlicher Weise sind ein dritter Biegeabschnitt K3
und ein vierter Biegeabschnitt K4 aufeinander folgend an der Innenseite des
energieabsorbierenden Elements 20 ausgebildet. Dadurch kann das
energieabsorbierende Element 20 von den jeweiligen Biegeabschnitten K1
bis K4 aus, welche als Biege- bzw. Verformungseinleitungspunkte wirken,
gebogen und verformt werden. Zusätzlich ist zwischen dem Abschnitt 34
geringen Durchmessers und dem Abschnitt 35 mittleren Durchmessers eine
ebene Fläche H1 derart vorgesehen, dass sie diese verbindet. Weiterhin ist
zwischen dem Abschnitt 35 mittleren Durchmessers und dem Abschnitt 36
großen Durchmessers eine ebene Fläche H2 derart vorgesehen, dass sie
diese verbindet.
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Ein unterer Umfangsrand-Flanschabschnitt 37 des wie oben beschrieben
aufgebauten energieabsorbierenden Elements 20 ist an dem
Schwenkwellenhalter 17 mit Maschinenschrauben 38 befestigt.
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Dann, wenn bei der oben beschriebenen Ausführungsform ein Hindernis
gegen die Kappe 33 schlägt und eine die Bruchlast der Halteplatte 30
übersteigende Aufpralllast über den proximalen Abschnitt des Wischerarms
14 nach unten auf die Schwenkwelle 23 ausgeübt wird, schlägt die
Halteplatte 30 gegen die Unterlegscheibe 29, sodass sie zerbrochen wird.
Dadurch wird ein Teil der Aufprallenergie absorbiert. Dann, wenn die
Schwenkwelle 23 sich in den Schwenkwellenhalter 17 aufgrund einer
Energie abzusenken beginnt, welche durch die gebrochene Halteplatte 30
nicht absorbiert werden konnte, wird das in dem Aufnahmeabschnitt 31 in
dem proximalen Abschnitt des Wischerarms 14 gehaltene
energieabsorbierende Element 20 gegen die obere Wand 32 am proximalen
Ende gedrückt, wodurch das energieabsorbierende Element 20 beginnt,
zwischen der oberen Wand 32 am proximalen Ende und der Montagefläche
21 zusammengedrückt und verformt zu werden. Wenn das
Zusammendrücken und Verformen des energieabsorbierenden Elements 20
beginnt, wird der Abschnitt 34 geringen Durchmessers nach unten
verlagert, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Dadurch beginnt ein starkes Biegen
und Verformen des energieabsorbierenden Elements 20, wie in Fig. 3
gezeigt ist, von dem ersten Biegeabschnitt K1 und dem dritten
Biegeabschnitt K3 aus, welche in Fig. 1 gezeigt sind. Weiterhin wird die
ebene Fläche H1, welche den Abschnitt 34 geringen Durchmessers und
den Abschnitt 35 mittleren Durchmessers verbindet, nach unten gezogen,
um dadurch Energie zu absorbieren.
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Wenn die den Abschnitt 34 geringen Durchmessers und den Abschnitt 35
mittleren Durchmessers verbindende horizontale Fläche nach unten
gezogen wird, bewegt sich eine Stelle, an welcher der erste Biegeabschnitt
K1 ausgebildet ist, nach innen (bezüglich einer Stelle, an welcher K1 durch
eine strichpunktpunktierte Linie in Fig. 3 angedeutet ist) und wird dann
von dem Biegezustand aus zurückgebogen, was erneut einen ersten
Knickpunkt O1 außerhalb der Stelle bildet, an welcher der erste
Biegeabschnitt K1 gebildet war. Folglich tritt eine Bewegung auf, als ob der
erste Biegeabschnitt sich nach außen bewegen würde. Da der erste
Biegeabschnitt K1 zurückgebogen wird und der erste Knickpunkt O1 neu
gebildet wird, tritt hier eine weitere Energieabsorption zusätzlich auf.
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Dann, wenn der Abschnitt 34 geringen Durchmessers, wie in Fig. 4
gezeigt ist, weiter nach unten verlagert wird, bewegt sich die Stelle, an
welcher der erste Knickpunkt O1 gebildet ist, nach innen (bezüglich einer
Stelle, an welcher O1 durch eine strichpunktpunktierte Linie in Fig. 4
angedeutet ist) und wird von dem Biegezustand aus zurückgebogen,
wodurch ein zweiter Biegepunkt O2 außerhalb der Stelle neu gebildet wird,
bei welcher der erste Knickpunkt O1 gebildet war. Folglich tritt eine
Bewegung auf, als ob sich der erste Knickpunkt O1 nach außen bewegen
würde. Da der erste Knickpunkt O1 zurückgebogen wird und der zweite
Knickpunkt O2 neu gebildet wird, kann mehr Energie in großem Umfang
absorbiert werden.
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Da der Abschnitt 35 mittleren Durchmessers ebenso nach unten verlagert
wird, als ob er durch die Abwärtsverlagerung des Abschnitts 34 geringen
Durchmessers gezogen werden würde, beginnt, wenn dies auftritt,
zusätzlich ein starkes Verbiegen und Verformen des energieabsorbierenden
Elements 20 von dem zweiten Biegeabschnitt K2 und dem vierten
Biegeabschnitt K4 aus, welche als Biege- oder
Verformungseinleitungspunkte wirken. Dadurch wird die Energie dann
absorbiert, wenn die ebene Fläche H2 nach unten gezogen wird, welche
den Abschnitt 35 mittleren Durchmessers und den Abschnitt 36 großen
Durchmessers verbindet.
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Wenn die horizontale Fläche, welche den Abschnitt 35 mittleren
Durchmessers und den Abschnitt 36 großen Durchmessers verbindet, nach
unten gezogen wird, bewegt sich eine Stelle, an welcher der zweite
Biegeabschnitt K2 ausgebildet ist, nach innen (siehe eine Steile, an welcher
K2 durch eine strichpunktpunktierte Linie in Fig. 4 angedeutet wird) und
wird von dem Biegezustand aus zurückgebogen. Dadurch wird ein dritter
Knickpunkt O3 außerhalb der Stelle neu gebildet, bei welcher der zweite
Biegeabschnitt K2 gebildet war.
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Folglich tritt eine Bewegung auf, als ob der zweite Biegeabschnitt K2 sich
nach außen bewegen würde. Da der zweite Biegeabschnitt K2
zurückgebogen wird, und der dritte Knickpunkt O3 gebildet wird, wird
dabei weitere Energie absorbiert.
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Wenn die Halteplatte 30 gebrochen ist und die Aufprallkraft ihren
Spitzenwert erreicht, beginnt sich die Schwenkwelle 23 zu bewegen und in
den Schwenkwellenhalter 17 hinein abzusenken. Weiterhin absorbiert das
energieabsorbierende Element 20 Aufprallenergie, während es an den
jeweiligen Biegeabschnitten K1 bis K4 gebogen und verformt wird. Die
Biegeabschnitte, vor allem der erste und der zweite Biegeabschnitt K1 bzw.
K2, wiederholen an der Umfangswand des energieabsorbierenden Elements
20 ein Biegen und Dehnen, während sie sich entlang der Umfangsfläche
des energieabsorbierenden Elements 20 bewegen und werden schließlich,
wie in Fig. 2 gezeigt ist, gebogen und verformt, um dadurch die Energie
zu absorbieren.
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Folglich behält, wie in Fig. 5 gezeigt ist, die Aufpralllast, welche aufgrund
des Bruchs der Halteplatte 30 kurz vor dem Erreichen ihres Spitzenwerts
steht, einen niedrigen Wert, während sich die Schwenkwelle 23 nach
unten bewegt. Weiterhin wird der größte Teil der Energie durch das
energieabsorbierende Element 20 aufgrund seines langen Hubs absorbiert.
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Da das energieabsorbierende Element 20 die Bewegungsenergie der
Schwenkwelle 23 absorbieren kann, wenn die Schwenkwelle 23 mit der
Last nach unten geschoben wird, welche gleich oder größer als der
bestimmte Wert ist und auf sie durch ein Hindernis ausgeübt wird, und sich
zu bewegen und in den Schwenkwellenhalter 17 abzusenken beginnt,
nachdem die Halteplatte 30 gebrochen ist, kann bei der Ausführungsform
die Energie nicht nur durch die gebrochene Halteplatte 30, sondern auch
durch eine einsinkende Schwenkwelle 23 absorbiert werden. Dadurch kann
die Energieabsorptionsfähigkeit erhöht werden, indem der Bewegungshub
in der Versenkungsrichtung der Schwenkwelle 23 effektiv genutzt wird.
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Da das energieabsorbierende Element 20 Energie absorbieren kann, indem
es verformt wird, während das Versenken der Schwenkwelle 23 gestattet
wird, ist das energieabsorbierende Element 20 im Besonderen dahingehend
vorteilhaft, dass eine große Aufprallenergie absorbiert werden kann,
während sich die Schwenkwelle 23 bewegt.
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Darüber hinaus ist die energieabsorbierende Struktur der Ausführungsform
bevorzugt, da selbst in dem Fall, dass eine auf die Schwenkwelle 23
ausgeübte Last geneigt ist, die Energieabsorptionseigenschaften wenig
beeinflusst sind.
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Da nicht nur die jeweiligen Biegeabschnitte K1 bis K4 des
energieabsorbierenden Elements 20 alleine gebogen und verformt werden,
sondern auch besonders der erste und der zweite Biegeabschnitt K1 und
K2 ein Biegen und Dehnen wiederholen, während sie sich bei
voranschreitender Verformung diametral über die Umfangsfläche des
energieabsorbierenden Elements 20 bewegen, kann zusätzlich eine große
Menge an Energie absorbiert werden.
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Folglich kann die Halteplatte 30 um ein Maß zerbrechlicher ausgeführt sein,
welches gleich der Aufpralllast ist, welche absorbiert wird, wenn die
Biegeabschnitte K1 bis K4 gebogen und verformt werden und ein Biegen
und Dehnen wiederholen. Als Folge kann der Spitzenwert einer erzeugten
Aufpralllast dann, wenn die Platte 30 gebrochen ist, auf ein so niedrig wie
mögliches Niveau beschränkt werden und ein Schaden, welcher einem
Hindernis zugeführt werden würde, kann so gering wie möglich gehalten
werden. Dadurch kann die Sicherheit bei einer Kollision spürbar erhöht
werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die oben beispielhaft beschriebene
Ausführungsform beschränkt. Ein energieabsorbierendes Element mit einem
anderen Aufbau kann verwendet werden. Es wird angemerkt, dass Fig.
1 und 2, welche bei der Beschreibung der obigen Ausführungsform
verwendet werden, ebenso verwendet werden, um die Beschreibung des
anders konfigurierten energieabsorbierenden Elements zu stützen.
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Beispielsweise kann ein zylindrisches energieabsorbierendes Element 20A
verwendet werden, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Dieses
energieabsorbierende Element 20A ist an einer Schwenkwelle 23 nahe
einem Außenumfang derselben angebracht und stützt bzw. lagert die
Schwenkwelle 23 an einem oberen Umfangsrand 39 desselben. Das
energieabsorbierende Element 20A ist somit ebenso mit einer Funktion zur
Lagerung der Schwenkwelle 23 versehen. Da die durch den
Schwenkwellenhalter 17 aufgenommene Last um ein Maß reduziert werden
kann, und da das energieabsorbierende Element 20A mit der Lagerfunktion
der Schwenkwelle 23 versehen ist, kann der Schwenkwellenhalter 17
dieses Maß dünner und kleiner ausgeführt sein. Weiterhin kann ein
ausreichender Raum um den Umfang der Schwenkwelle 23 herum
sichergestellt sein, um die Verformung des energieabsorbierenden Elements
20A zu gestatten.
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Wenn das energieabsorbierende Element 20A zusammengedrückt wird,
wird die Umfangsfläche, wie in Fig. 8 gezeigt ist, im Querschnitt
wellenartig verformt, da seine Verformung nach innen durch den
Außenumfang der Schwenkwelle 23 begrenzt ist. Dadurch kann eine große
Menge an Energie in effektiver Weise absorbiert werden, nachdem der
Aufprall durch die Halteplatte 30 absorbiert worden ist, obwohl die
Absorptionsbreite allmählich abnimmt, wie in Fig. 9 gezeigt ist.
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Wie in Fig. 10 gezeigt ist, kann auch ein kegelstumpfförmiges
energieabsorbierendes Element 20B verwendet werden. Dieses
energieabsorbierende Element 20B ist derart aufgebaut, dass ein
Flanschabschnitt 40, welcher einen oberen Umfangsrand bildet, nach innen
ausgebildet ist und mit einer Funktion zur Lagerung einer Schwenkwelle 23
versehen ist. Weiterhin kann bei dieser Ausführungsform ein
Schwenkwellenhalter 17 dünner und kleiner ausgebildet sein und es kann
ausreichend Raum um den Umfang der Schwenkwelle 23 herum
sichergestellt sein, um die Verformung des energieabsorbierenden Elements
20B zu gestatten.
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Wenn das energieabsorbierende Element 20B zusammengedrückt wird,
wird eine Umfangsfläche derselben im Querschnitt in einer
Wellenkonfiguration nach innen und nach außen verformt, wie in Fig. 9
gezeigt ist, da ein großer Raum im Inneren desselben sichergestellt ist, um
die Verformung des energieabsorbierenden Elements 2% zu gestatten. Wie
in Fig. 12 gezeigt ist, kann folglich in effektiver Art und Weise allmählich
eine große Menge an Energie absorbiert werden, nachdem der Aufprall
durch eine Halteplatte 30 absorbiert worden ist.
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Wie in Fig. 13 gezeigt ist, kann darüber hinaus ein energieabsorbierendes
Element 20C mit einem Biegeabschnitt 41 verwendet werden. Dieses
energieabsorbierende Element 20C ist ebenso aufgebaut, um einen
Schwenkwelle 23 an seinem oberen Umfangsrand 39 zu stützen bzw. zu
lagern und ist mit dem Biegeabschnitt 41 versehen, welcher an seinem in
vertikaler Richtung im Wesentlichen zentralen Abschnitt nach außen
klappt.
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Bei dieser Ausführungsform kann ebenfalls die durch den
Schwenkwellenhalter 17 aufgenommene Last durch Lagern der
Schwenkwelle 23 durch den oberen Umfangsrand des
energieabsorbierenden Elements 20C reduziert werden. Dadurch kann der
Schwenkwellenhalter 17 dünner und kleiner ausgeführt werden.
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Bei diesem Aufbau kann das energieabsorbierende Element 20 dann, wenn
es zusammengedrückt wird, an der Position, bei welcher der Biegeabschnitt
41 gebildet ist, nach außen gebogen und verformt werden, um dadurch die
Aufprallenergie zu absorbieren.
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Bei den Ausführungsformen kann folglich Energie durch die gebrochene
Halteplatte 30 absorbiert werden. Darüber hinaus kann auch Energie durch
das verformte energieabsorbierende Element 20, 20A, 20B oder 20C
absorbiert werden. Zusätzlich können die jeweiligen energieabsorbierenden
Elemente 20, 20A, 20B und 20C ebenso eine Funktion zur Abstützugn
bzw. Lagerung der Schwenkwelle 23 durch den Schwenkwellenhalter 17
aufweisen.
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Als Folge kann nicht nur die Sicherheit bei einer Kollision mit einem
Hindernis erhöht werden, sondern es kann auch das Gewicht des
Schwenkwellenhalters 17 reduziert werden.
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Es wird angemerkt, dass die Erfindung nicht auf die bis hierher
beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Während die Halteplatte
30 derart beschrieben ist, dass sie in den Ausführungsformen als
Aufprallabsorptionsabschnitt vorgesehen ist, ist der
Aufprallabsorptionsabschnitt nicht auf die Halteplatte 30 beschränkt,
sondern kann jede beliebige Form annehmen, vorausgesetzt, dass er in
einer Anfangsphase des Aufbringens der Aufpralllast brechen kann, um
dadurch durch die Aufpralllast erzeugte Energie zu absorbieren.
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Während beispielsweise die Halteplatte 30, welche dazu ausgebildet ist,
zu zerbrechen, um dadurch Energie zu absorbieren, als der
Aufprallabsorptionsabschnitt beschrieben wurde, kann ein
Aufprallabsorptionsabschnitt verwendet werden, welcher dazu ausgebildet
ist, Energie durch Verformung zu absorbieren, vorausgesetzt, er gestattet
die Bewegung der Schwenkwelle 23. In ähnlicher Weise kann, während alle
energieabsorbierenden Elemente 20, 20A, 20B und 20C Elemente sind,
welche dazu ausgebildet sind, Energie durch Verformung zu absorbieren,
ein energieabsorbierendes Element verwendet werden, welches derart
aufgebaut ist, dass es zerbrochen wird, während es die Bewegung der
Schwenkwelle gestattet, oder ein energieabsorbierendes Element kann
auch so aufgebaut sein, dass es verformt und zerbrochen wird, um
dadurch Energie zu absorbieren.
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Die Werkstoffe der jeweiligen Elemente einschließlich der Halteplatte 30
und des energieabsorbierenden Elements 20 müssen nicht auf die in den
obigen Ausführungsformen beschriebenen Werkstoffe begrenzt sein.
Vielmehr können beliebige andere Werkstoffe verwendet werden.
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Wie bis hierher beschrieben wurde, kann gemäß dem ersten Aspekt der
Erfindung das energieabsorbierende Element angeordnet sein, indem man
den Raum zwischen dem Wischerarm und dem Schwenkwellenhalter nutzt.
Dann, wenn die gewisse Last über den Wischerarm auf die Schwenkwelle
aufgebracht wird, wird bewirkt, dass der Aufprallabsorptionsabschnitt
zerbrochen oder verformt wird. Dadurch kann ein Einsinken der
Schwenkwelle in den Schwenkwellenhalter beginnen. Wenn dies
stattfindet, bewegt sich der Wischerarm auf den Schwenkwellenhalter zu
und das energieabsorbierende Element wird zerbrochen oder verformt, um
dadurch die Bewegungsenergie der sich so bewegenden Schwenkwelle zu
absorbieren. Bei diesem Aufbau kann eine große Menge an Energie nicht
nur dann absorbiert werden, wenn der Aufprallabsorptionsabschnitt
zerbrochen oder verformt wird, sondern auch dann, wenn sich die
Schwenkwelle derart bewegt, dass sie in den Schwenkwellenhalter
einsinkt. Dadurch liegt ein Vorteil dahingehend vor, dass die
Energieabsorptionsfähigkeit erhöht sein kann, indem von dem
Bewegungshub der Schwenkwelle in der Versenkungsrichtung effektiv
Gebrauch gemacht wird. Als Folge kann ein Wischersystem erhalten
werden, welches eine geringe Größe aufweist und welches eine hohe
Energieabsorptionsfähigkeit bereitstellt.
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Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird der
Aufprallabsorptionsabschnitt zerbrochen oder verformt und das zylindrische
energieabsorbierende Element kann dann die Energie der sich bewegenden
Schwenkwelle absorbieren, während es unter Zusammendrücken verformt
wird. Zusätzlich wird die Umfangsfläche des zylindrischen
energieabsorbierenden Elements gebogen und verformt und die
Biegeabschnitte können dann die Energie während einer Bewegung der
Umfangsfläche des energieabsorbierenden Elements absorbieren. Somit ist
ein Vorteil dahingehend vorhanden, dass eine große Menge an Energie
durch die Kompressionsverformung des energieabsorbierenden Elements
und durch die Bewegung der Biegeabschnitte entlang der Umfangsfläche
des energieabsorbierenden Elements absorbiert werden kann.
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Gemäß dem dritten Gesichtspunkt der Erfindung kann die Schwenkwelle,
da das energieabsorbierende Element mit einer die Schwenkwelle lagernden
Funktion versehen sein kann, um jenes Maß leichter und kleiner ausgeführt
sein. Folglich liegt ein Vorteil dahingehend vor, dass ausreichend Raum um
den Umfang der Schwenkwelle herum sichergestellt sein kann, um die
Verformung des energieabsorbierenden Elements zu gestatten, indem die
Schwenkwelle dünner ausgeführt wird.
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Ein energieabsorbierendes Wischersystem für ein Fahrzeug umfasst eine
Schwenkwelle, an welcher ein Wischerarm befestigt ist, einen
Schwenkwellenhalter, in welchen die Schwenkwelle drehbar eingeführt ist,
einen Aufprallabsorptionsabschnitt, welcher zwischen der Schwenkwelle
und dem Schwenkwellenhalter vorgesehen ist, wobei der
Aufprallabsorptionsabschnitt dazu ausgebildet ist, dann zerbrochen oder
verformt zu werden, wenn eine gewisse Last darauf ausgeübt wird, um
dadurch die Bewegung der Schwenkwelle in einer Versenkungsrichtung
relativ zu dem Schwenkwellenhalter zu gestatten, sowie ein
energieabsorbierendes Element, welches zwischen dem Wischerarm und
dem Schwenkwellenhalter angeordnet ist, wobei das energieabsorbierende
Element dazu ausgebildet ist, zerbrochen oder verformt zu werden,
während das Versenken der Schwenkwelle dann ermöglicht wird, wenn
sich die Schwenkwelle in der Versenkungsrichtung bewegt, nachdem der
Aufprallabsorptionsabschnitt zerbrochen oder verformt wurde, um dadurch
die Bewegungsenergie der Schwenkwelle zu absorbieren.