JP2007501733A - ワイパ支承装置 - Google Patents

Abstract

本発明はワイパ設備用のワイパ支承装置であって、支承装置ケーシング（１２）が該支承装置ケーシング（１２）を形成する外管と、該外管に対し同心的に配置された内管（２４）と、支承領域（１４）にて前記支承ケーシング（１２）に配置された、管プレート（４０）を受容するためのピン（３０）とを有している形式のものに関する。
本発明によれば、前記ピン（３０）の外側にその端面（３６）の領域にて該ピン（３０）に対し同軸的に配置されたリングエレメント（１６）が設けられていることが提案されている。

Description

本発明は請求項１の上位概念に記載したワイパ支承装置から出発している。

ワイパ支承装置ケーシングはワイパ軸の支承、ワイパ軸線の位置決め並びに自動車に取付けるための固定装置の受容に役立つ。特に雪荷重がかかった場合又はロックが発生した場合には、殊にワイパ支承装置ケーシングとプレート管との間の移行領域にて強い力とモーメントが発生する。

ＤＥ１９９２５２９２Ａ１号明細書によれば、プレート管が移行領域にて拡大された横断面を有し、この拡大された横断面で、問題のある移行領域における固有の負荷が減退されかつ曲げ及び捩れ剛性が高められているワイパ設備が公知である。

発明の利点
本発明によるワイパ支承装置においては、プレート管を受容するために設けられたピンの外側に、ピンに対し同軸に配置されたリングエレメントを設けることが提案されている。ピンは支承装置ケーシングを形成するワイパ支承装置の外管に不動に結合されているか、それに対して同心的に配置された内管と不動に結合されている。プレート管とピンとが形状接続で結合されていることによって、支承装置ケーシングからピンへの力並びに捩り力が伝達されている。いまやピンは主として引張り力、圧縮力及び捩れ力を受止める。リングエレメント及びその結合ステーは曲げモーメントと曲げ力とを受止める。ピンは機械的に少なく、総じてより一様に負荷される。リングエレメントは主として、支承装置軸線とピンとから形成される平面内で作用する曲げ力を吸収する。プレート管はリングエレメントにより支えられ、ピンにかかる負荷は相応に軽減される。ピン自体にはわずかな曲げ負荷しか発生しない。さらに同軸に配置された２つのリングエレメントを設けることもできる。この場合、外側のリングエレメントはきわめて大きな安定性を有し、プレート管とピンとの結合を容易にする。ピンを内管に取付けた場合には構造形式は特にコンパクトである。この場合には、力の導入は内管に対しても外管に対しても行われる。

わずかな負荷に基づきピンと支承装置ケーシングにおけるピンの支承個所との間の移行幾何学的形状は、ピンとプレート管との間の結合領域と、支承装置ケーシングの内管又は外管におけるピンの支承領域との間の間隔を短縮して簡単に構成されることができる。ワイパ支承装置、特にプラスチックから成るワイパ支承装置は、移行領域に発生する機械的な応力ピークを減じるために長くかつ調和のとれた移行領域に注意が払われる必要のあった従来のプラスチックワイパ支承装置よりも短くかつコンパクトに構成されることができる。ワイパ支承装置のコンパクトな構造形式によって、プレート管はワイパ軸の支承領域により近づけられることができ、これにより剛性の大きい全体システムが生じる。支承装置ケーシングの一様な機械的な負荷によって支承装置ケーシングは一様に薄壁に構成されることができる。これはプラスチックからワイパ支承装置を構成するにあたって、その製作に際してプラスチックにおける空巣を回避するために特に有利である。さらに製作に際して短い冷却及び工程時間が可能になる。低減された自重と関連して、リングエレメントを有するワイパ支承装置はコスト的に好適に製作可能でかつ組立可能である。プレート管は比較的に小さい横断面で構成でき、この結果、重量が軽減され、所要スペースが減じられる。プレート管の横断面が小さいワイパ支承装置は、例えばロックが発生した場合に、ワイパシステムのすべての構成部分−ワイパレバーも含む−の負荷を弾性的な変形によって軽減し、これによって更なる費用の低減が可能になる。何故ならばこの場合には前記構成部分はより簡単に構成されることができるからである。

ワイパ設備の運転に際してはリングエレメントの配置と支承領域におけるプレート管の改善された支持とによって、発生する運動は少なくなり、高負荷が発生した場合にも結合個所が機能しなくなることはなくなる。ワイパ軸の配向は実質的に変わらないので、設計に従って規定された自動車ガラス板に対するワイパブレードの当付け角は維持され、ひいては良好なワイピングクオリティが保証される。

ワイパ支承装置のために強化されていないプラスチックが有利な形式で使用されているにも拘らず、特別な幾何学的な形状により構成部分の高い剛性が達成されかつ全システムの剛性の改善が達成される。これによってプラスチックワイパ支承装置を有するワイパ駆動装置の使用領域が拡大されることができる。

支承装置ケーシングは曲げ剛性であり、それでも強化されていない、費用的に好適な工材から製作されることができる。製作するにあたっては極めて簡単なスライダで加工されることができる。ワイパ支承装置の形態とこれに基づく工具構造とに基づいて工材としては、強化されていないプラスチックの他に、例えば強化プラスチック又は金属性のダイカスト材のような簡単には離型可能ではない工材、とくにＺｎ、Ｍｇ、Ａｌも原則的には適している。

リングエレメントはピンに対する結合なしで支承装置ケーシングに配置され、したがって曲げ負荷はほとんどピンから遠ざけられることができる。

さらにリングエレメントはステーで支承装置ケーシングに固定されていることができる。これによってピンはプレート管が少なくともピンと結合されている結合領域にて外から接近可能である。一方では上方と下方のステーを用いた有利な固定はリングエレメント−ステー配置の高い剛性を可能にし、他方ではワイパ支承装置の製作並びにプレート管とピンとの結合が簡易化される。何故ならばピンは適当な工具、例えばクリンプ工具のために簡単に外部からアプローチ可能であるからである。

リングエレメントが軸方向でピンの前に、特にピンの端面にてピンと重ならないように配置されていると、ワイパ支承装置はリングコアのない有利な工具と、相応に簡易化されたソリッド工具スライダとを用いて製作されることができる。これも有利なダイカスト又は射出成形法にて改善された工具冷却及びコア冷却を可能にする。選択的な構成にてピンが一方の端面でリングエレメント内に突入すると、中空成形コアとリングコアとを同じ方向で離型することができ、このためには唯一の工具スライダしか必要ではない。

ピンが支承装置ケーシングの軸方向の寸法に関し、ほぼ中央に配置されていると、リングエレメントは既に支承装置ケーシングに支えられ、製作後の冷却に際して構成部分のわずかな構成部材ひずみしか発生せず、高い幾何学的形状品質と良好な生産性とをもたらす。択一的にピンは支承装置ケーシングの軸方向の寸法に関して中央から外れて、例えば支承装置ケーシングの一方の下端部に配置されていることができる。これによって支承装置ケーシングにおける幅の広い支持が可能である。

ピンが中空プロフィールとして構成された横断面を有していると、ワイパ支承装置は特に剛性的に構成されることができる。前記構成は特に剛性である。この中空プロフィールのために必要な工具コアは該工具コアがピンの方向に引張られ、したがってリングエレメントを形成するためのリング状の工具コアと同時に引張られることができる。択一的にピンはＴ字形保持体又はダブルＴ字形保持体として構成された横断面を有している。結合幾何学的形状は２つの工具半部に生ぜしめるか又は模造することができる。工具構造は特に簡単である。

有利であることはリングエレメントと支承個所との間の構成部材幾何学的形状がその製作に際して側方へ離型可能であることである。これは、既に述べた工具の簡易化の他に、プレート管を被せ嵌めたあとで、プレート管を取囲み、プレート管を有利にはいわゆるクリンプ結合でピンと結合することを可能にする。これによってプレート管とピンとの間に良好な形状接続と質的に高い結合とが保証される。この場合、プレート管は塑性変形され、ワイパ支承装置ケーシングもしくはピンにプレート管のために設けられたポケット内に押込まれる。クリンプ結合するためには一般的な工具を使用することができる。

図面
以下、添付図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は保持成形体の上に非対称的に取付けられた短いリングエレメントを有するワイパ支承装置を示した図。

図２は中空プロフィール横断面を有する対称的に取付けられた短いリングエレメントを有するワイパ支承装置を示した図。

図３ａはピンの長手方向断面図。

図３ｂはピン対称線に対して垂直な断面図。

図４ａは中空プロフィール横断面を有する場合の工具構造と工具半部の分離を示した図。

図４ｂはＴ字形保持体成形横断面を有する場合の工具構造と工具半部の分離とを示した図。

図５ａはリングコアを有する工具構造を示した図。

図５ｂはリングコアを有する工具コアを示した図。

図６はピンとリングエレメントとがオーバラップしているワイパ支承装置の横断面。

図７ａはリングコアのない工具構造を示した図。

図７ｂはリングコアのない工具コアを示した図。

図８はピンとリングエレメントとがオーバラップしていないワイパ支承装置の横断面。

図９ａはプレート管を被せ嵌める前のクリンププロセスをピンの横断面で示した図。

図９ｂはプレート管を被せ嵌めたあとのクリンププロセスを示した図。

図９ｃは工具が近づけられる状態を示した図。

図９ｄはプレート管が工具で取囲まれた状態を示した図。

図９ｅはプレート管とピンとの結合領域にポンチを走入した状態を示した図。

図９ｆは完成した結合を示した図。

図１０ａは有利な実施例であるワイパ支承装置を示した図。

図１０ｂは公知のワイパ支承装置を示した図。

図１１はダブルリングとして構成されたリングエレメントを有するワイパ支承装置の断面図。

図１２はワイパ支承装置とプレート管との結合構造を示した図。

図１３は本発明の有利なワイパ支承装置と中空プロフィール横断面を有するピンとＴ字形保持体ピンとを有する２つの公知のワイパ支承装置との構成部分の剛性の比較を示した図。

実施例の説明
本発明は特にプラスチックから成るワイパ支承装置のために適している。図面には一般的に同じ部分には同じ符号が示されている。

図１にはガラス板用のワイパ設備のためのワイパ支承装置１０が示され、該ワイパ支承装置１０は支承装置ケーシング１２と支承領域１４にて支承装置ケーシング１２に配置されたピン３０と短いリングエレメント１６とを有している。外管から形成された支承装置ケーシング１２は同心的に内管２４を取囲んでいる。短いリングエレメント１６はピン３０の外側でその端面３６の領域にてピン３０に同軸に配置されている。ピン３０とリングエレメント１６とは支承装置ケーシング１２の軸方向の長さに関し、中央から外れて配置されている。

リングエレメント１６は上側のステー１８と下側のステー２０とで支承装置ケーシング１２に固定されている。前記ステー１８，２０を通ってピン３０は少なくとも結合領域３２にて外部からアプローチ可能である。この結合領域３２においては後で、図示されていないプレート管がピン３０と結合される。ステー１８，２０はこの場合にはＴ字形保持体として構成されている。リングエレメント１６はピン３０に対し直接的な結合を有していないので、図示されていないプレート管はピン３０とリングエレメント１６の内周との間のわずかな空間内でピン３０の上に被せ嵌められることができる。前記空間はプレート管がピン３０にもリングエレメント１６の内周面にも接触できるように設計されている。

図２には支承装置ケーシング１２にピン３０とリングエレメント１６が対称的に配置された、短いリングエレメント１６を有するワイパ支承装置１０が示されている。リングエレメント１６を保持する下側と上側のステー１８，２０は中空プロフィール横断面を有している。ピン３０とリングエレメント１６は支承装置ケーシング１２の軸方向の延びに関してほぼ中央に配置されている。

ワイパ支承装置１０の断面は図３ａと図３ｂに示されている。図３ａにはピン３０が長手方向に断面されて示されている。ピン３０はリングエレメント１６に対し結合されていないことが判る。図３ｂはピン対称線に対して垂直な断面を示している。ピン３０は中央に配置された補強エレメントを有する中空プロフィールを有している。リングエレメント１６を保持する下側と上側のステー１８，２０は同様に中空プロフィール横断面をもって構成されている。

図４ａ、図４ｂにはステー１８，２０とピン３０とを製作するための有利な工具の横断面並びに当該工具の工具半部５０，５２の分離が示されている。ステー１８，２０とピン３０との本発明による配置は、中央で２つの工具半部５０，５２に分離可能である工具の使用を有利な形式で可能にする。図４ａには工具が中空プロフィールとして構成されたステー１８，２０と中空プロフィールとして構成されたピン３０と共に示されている。図４ｂには変化実施例としてＴ字形保持体プロフィールとして構成されたステー１８，２０とピン３０とのための工具が示されている。

図５ａ、図５ｂには中空プロフィールを有するピン３０とステー１８，２０とを形成する工具６０の有利な工具構造（図５ａ）と所属の有利な工具コア６２とが縦断面図で示されている。例えば図４ａに示したように４つのプロフィールコアを離型するためには有利な形式で唯一の工具コア（スライダ）６２しか必要ではない。この場合、リングコア６４と中空プロフィールコアは同じ方向に離型されることができる。リングコア６４はピン３０とリングエレメント１６とがオーバラップしていると、つまり、ピン３０の端面３６がリングエレメント１６内に突出していると必要である。図６にはピン３０とリングエレメント１６とがオーバラップしかつプレート管４０が被せ嵌められているワイパ支承装置１０の断面が示されている。オーバラップ領域においてはプレート管４０はリングエレメント１６とピン３０との間に安定的にクリンプされる。

リングコアのない工具構造は図７ａ、図７ｂに示されている。工具７０の工具構造は図５ａにおけるよりも短いピン３０のための工具（図７ａ）とリングコアのない工具コア（図７ｂ）とを示している。これによってソリッド構造の工具スライダ構造が可能であり、さらに工具と工具コアはより効果的に冷却される。このようなワイパ支承装置１０の変化実施例は図８に横断面で示されている。プレート管４０はピン３０に被せ嵌められ、同時にリングエレメント１６によって取囲まれている。ピン３０は図６の実施例の場合よりも短く、軸方向でピン３０の前に位置するリングエレメント１６内に突入していない。図９ａ、図９ｂ、図９ｃ、図９ｄ、図９ｅ、図９ｆには、ピン３０とステー１８，２０の横断面に基づき、クリンププロセスとして実施された、ピン３０とプレート管４０との間の結合プロセスが図示されている。結合の開始時のピン３０とステー１８，２０は図９ａに示されている。図９ｂには付加的にピン３０の上に被せ嵌められたプレート管４０が示されている。次いでピン３０の両側から、ポンチ対７４，７６を有する工具部分７０，７２がそれぞれピン３０に近づけられ、プレート管４０により取囲まれたピン３０が工具部分７０，７２によって取囲まれる（図９ｄ）。これはワイパ支承装置の特別な幾何学的形状によって可能であり、ピン３０とプレート管４０との間の接続のクオリティにとってきわめて有利である。次いでポンチ体７４，７６がワイパ支承装置もしくはピンとプレート管４０との間の形状接続を生ぜしめるためにプレート管４０内へ押込まれる。ポンチ対７４，７６は管材料をそのためにピン３０に設けられたポケット内に押込む（図９ｅ）。図９ｆは結合プロセスが終了した後の完成した配置を示している。プレート管４０は結合領域（図１と図２とにおける相応する結合領域３２）において形状接続でピン３０と結合されている。

図１０ａ、図１０ｂには有利なワイパ支承装置１０（図１０ａ）と公知のワイパ支承装置８０（図１０ｂ）との大きさの比較が示されている。有利なワイパ支承装置１０は、ワイパ支承装置１０の内管２４に接続され、内管２４にも外管として構成された支承装置ケーシング１２にも力の導入が行われるピン３０を有している。ピン３０の支承領域２６とリングエレメント１６もしくは内管２４にリングエレメント１６を保持するエレメントの支承領域２８とは有利には同心的に構成され、両方の支承領域２６，２８に良好な真円性が保証されている。これに対し公知のワイパ支承装置８０は本発明の配置の場合よりも著しく長く、相応にわずかな曲げ剛性と負荷時の応力増強度とを有するピン８２を有している。

図１１にはリングエレメント１６がダブルリングとして構成されたワイパ支承装置１０の断面図が示されている。これによりピン３０とステー１８，２０との間にはより大きな空間が得られ、したがってプレート管４０とピン３０とを結合する場合に工具、特にクリンプ工具のためにより多くのスペースが付与される。

図１２にはワイパ支承装置１０とプレート管４０との組立が示されている。プレート管４０は結合領域３２にて形状接続でピン３０と結合されている。ステー１８，２０はプレート管４０を取囲むリングエレメント１６を保持している。ステー１８，２０は中空プロフィールとして構成されている。

ワイパ支承装置１０の本発明による構成によって構成部材剛性の顕著な改善が得られる。図１３には有利なワイパ支承装置１０と、図１０ｂにおける構成に似て中空プロフィールピンとＴ字形保持体ピンとを有する２つの公知のワイパ支承装置との構成部材の剛性の比較が示されている。。

もっとも低い構成部材の剛性はＴ字形保持体ピンを有する公知のワイパ支承装置が有しており、それは曲線Ｃで明確に示されている。中空プロフィールピンを有する公知のワイパ支承装置は構成部材の剛性の改善を示す（曲線Ｂ）が、本発明のワイパ支承装置１０の構成部材の剛性はファクタ２よりも多く改善される。この理由は、就づくここでは弾性的な応力がきわめて均等にピンに分配されるのに対し、公知のワイパ支承装置の場合にはフィナイトエレメント法（ＦＥＭ 有限要素法）を用いた分析で生じるように局所的な応力増強が発生するからである。

保持成形体の上に非対称的に取付けられた短いリングエレメントを備えたワイパ支承装置を示した図。 中空プロフィール横断面を有する短いリングエレメントを備えたワイパ支承装置を示した図。 ワイパ支承装置のピン長手方向断面図。 ピン対称線に対し垂直なワイパ支承装置の断面図。 中空プロフィール横断面を有する工具構造と工具半部の分離とを示した図。 Ｔ字形保持体プロフィール横断面を有する工具構造と工具半部の分離とを示した図。 リングコアを有する工具構造を示した図。 リングコアを有する工具コアを示した図。 ピンとリングエレメントとがオーバラップしているワイパ支承装置の横断面。 リングコアのない工具構造を示した図。 リングコアのない工具コアを示した図。 ピンとリングエレメントとのオーバラップを有していないワイパ支承装置の横断面。 プレート管を被せ嵌める前のクリンププロセスの方法経過を示すピン横断面図。 プレート管を被せ嵌めたあとのクリンププロセスの方法経過を示すピン横断面図。 工具を近づける方法経過を示した図。 工具によってプレート管を取囲む方法経過を示した図。 プレート管とピンとの間の結合領域にポンチを走入させる方法経過を示した図。 結合が完成した状態を示した図。 有利なワイパ支承装置を示した図。 公知のワイパ支承装置を示した図。 ダブルリングとして構成されたリングエレメントを有するワイパ支承装置の断面図。 ワイパ支承装置とプレート管との組合せを示した図。 本発明による有利な１つのワイパ支承装置の構成部材の剛性と中空プロフィールピンとＴ字形保持体ピンとを有する２つの公知のワイパ支承装置の構成部材の剛性との比較図。

符号の説明

１０ ワイパ支承装置、 １２ 支承装置ケーシング、 １４ 支承領域、 １６ リングエレメント、 １８ ステー、 ２０ ステー、 ２４ 内管、 ２６ 支承領域、 ２８ 支承領域、 ３０ ピン、 ３２ 結合領域、 ３４ ステー、 ３６ 端面、 ４０ プレート管、 ５０ 工具半部、 ５２ 工具半部、 ６０ 工具、 ６２ 工具スライダ、 ６４ リングコア、 ７０ 工具、 ７２ 工具部分、 ７４ ポンチ対、 ７６ ポンチ対、 ８０ ワイパ支承装置、 ８２ ピン

Claims (11)

1. ワイパ設備用のワイパ支承装置であって、支承装置ケーシング（１２）が該支承装置ケーシング（１２）を形成する外管と、該外管に対し同心的に配置された内管（２４）と、支承領域（１４）にて前記支承ケーシング（１２）に配置された、管プレート（４０）を受容するためのピン（３０）とを有している形式のものにおいて、前記ピン（３０）の外側にその端面（３６）の領域にて該ピン（３０）に対し同軸的に配置されたリングエレメント（１６）が設けられていることを特徴とする、ワイパ設備用のワイパ支承装置。
2. 前記リングエレメント（１６）が前記ピン（３０）に対する結合なしで前記支承ケーシング（１６）に配置されている、請求項１記載のワイパ支承装置。
3. 前記リングエレメント（１６）がステー（１８，２０）で前記支承ケーシング（１２）に固定され、該ステー（１８，２０）を通って前記ピン（３０）が少なくとも結合領域（３２）において外からアプローチ可能である、請求項１記載のワイパ支承装置。
4. 前記リングエレメント（１６）が軸方向で前記ピン（３０）の前に配置されている、請求項１又は２記載のワイパ支承装置。
5. 前記ピン（３０）がその端面（３６）で前記リングエレメント（１６）内へ突出している、請求項４記載のワイパ支承装置。
6. 前記ピン（３０）が前記支承ケーシング（１２）の軸方向の寸法に関してほぼ中央に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のワイパ支承装置。
7. 前記ピン（３０）が前記支承装置（１２）の軸方向の寸法に関し、中心から外れて配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のワイパ支承装置。
8. 前記ピン（３０）が前記内管（２４）に結合されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のワイパ支承装置。
9. 前記ピン（３０）が中空プロフィールとして構成された横断面を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載のワイパ支承装置。
10. 前記ピン（３０）がダブルＴ字形保持体として構成された横断面を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載のワイパ支承装置。
11. 前記リングエレメント（１６）と前記支承領域（１４）との間の構成部材幾何学的形状がその製作に際して側方へ離型可能である、請求項から１０までのいずれか１項記載のワイパ支承装置。

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