JP4961210B2 - 固定システム - Google Patents

Description

本発明は、装置に機能部品を固定するための固定システムに関する。

固定システムは、第１の装置を第２の装置に、確実に保持されるように連結することだけに使用されるものではない。固定システムは、一方または両方の装置の機能、あるいはこれらの装置の相互作用を、有利に助長するようにも設計される。

固定システムによって、例えば車両のボディに装置を装着するとき、安全規制を考慮に入れて、この固定システムを適切に設計する必要がある。車両が人と衝突した場合に、その人が被る傷害は、最小限となるようにするべきである。

このことは、例えば、固定システムによって車両のボディに装着されている装置が、衝突の際に、その位置が変化するように動く場合に起こり、それによって、その人が負傷する危険性は小さくなる。

この目的のために、文献第ＥＰ１０４０９７２ Ａ２号は、装置、具体的にはフロントガラス用ワイパシステムを、車両のボディの外部に固定する固定システムを提案している。

この固定システムは、装置の連結要素または機能要素を保持する少なくとも１つの保持部を有し、この保持部は、車両のボディに締結される。この保持部は、弾性部材によって車両のボディに固定され、衝撃の際に変形し、装着要素から解放されるようになっている。
第ＥＰ１０４０９７２ Ａ２号

本発明は、装置に機能要素を固定するための可能性を向上させるものである。

この目的のため、本発明は、請求項１に記載の特徴を有する固定システムを提案するものである。また、請求項１４に記載の特徴を有するフロントガラス用ワイパシステムをも提案するものである。

本発明による固定システムは、装置に機能要素を固定するためのいくつかの相互作用する固定要素を備えている。この固定システムは、機能要素に作用する力が、締付体とされている固定要素に伝達され、この力が所定の値よりも大きくなったときに、この締付体が破断し、固定が解除されるように設計されている。機能要素に作用する力は、締付体を適切に設計することによって、それぞれの条件に応じて、適切な値に設定される。

締付体が破断し、その結果、機能要素の固定が解除されるための１つの条件は、締付体および力の伝達経路を、適切に設計することである。

引用した先行技術では、解除には、弾性部材の変形を必要とする。そのため、連続したプロセスになることがあり、解除が、不完全にしか行われないことがある。本発明による固定システムでは、固定の解除は、あらかじめ明確に規定されたやり方で行われる。

この固定システムを、機能要素に作用する力を、少なくとも１つの固定要素を介して、すなわち、間接的に締付体に伝達し得るように設計することができる。この構成は、機能要素が締付体に直接作用を及ぼし得ないことを意味する。そのため、機能要素にかかる力の作用に起因する締付体に作用する力は、特定の１点を狙って、制御されたやり方で伝達される。

本発明の一実施形態では、固定システムを、機能要素に作用する力の力の方向が変化して、締付体に伝達されるように設計することができる。このようにすると、機能要素に作用する力を、その大きさに応じて伝達されるようにできる。

ここで重要なことは、この力の絶対強度であり、これは、締付体の破断に影響を及ぼす。この実施形態では、機能要素に作用する力の方向の重要性は、二次的なものである。衝撃の実際の力だけが重要である。機能要素に作用する力の角度は、この固定システムの動作モードに関しては、あまり重要ではない。

本発明による固定システムの締付体を、少なくとも１つの破断点を有するように設計されている。このような実施形態によれば、締付体の破断を確実に行うことができる。

多数の破断点を有する締付体を構成することによって、十分に大きな力の下で、ただ１つの破断点しか破断しない場合でさえ、この締付体は、確実に破断される。

この場合、締付体の構造設計を考慮に入れて、好ましい位置に、多数の所定の破断点を配置し得る。例えば、締付体が、特定の対称性を有する場合、破断点を、均一かつ対称的に分配するように、締付体上に配置することができる。

本発明の好ましい一実施形態では、固定システムは、ボルトとして設計された固定要素によって、車両の一部として設計された装置に取り付けられる。そのため、機能要素は、この固定システムによって、外側および内側のいずれでも、車両の任意の場所に固定することができる。この場合における車両の部分は、機能要素が、その特定の機能を、そのために意図した車両上の位置で最適に実施し得るように選択される。

所定の値よりも大きな力が機能要素に作用すると、この機能要素が車両のどこに配置されているかに拘わらず、またはどの方向から力が機能要素に作用するかに拘わらず、本発明の固定システムの構成により、固定が解除される。例えば、事故の際に、力が機能要素に作用するより具体的な状況では、この固定システムが機能を発揮することには関係しない。

本発明の可能な一実施形態では、この固定システムは、保持装置を介して、機能要素に連結される。そのため、機能要素と固定システムは、物理的に分離可能である。機能要素に作用する力は、この保持装置によって、狙いとおりに伝達される。この場合、この保持装置は、機能要素に作用しない力が、固定システムに作用しないように構成することができる。そのため、固定システムのいかなる誤動作をも回避し得る。

この保持装置は、力の伝達を容易にする任意の形態、または材料のものとし得る。１つの固定システムは、１つの機能要素に、それぞれの空間的な条件に対応するように、適切に設計された保持装置を介して、適切に連結される。このようなモジュール性のために、固定システムによって、機能要素を固定する装置の特定の実施形態とは無関係に、この固定システムは、確実に機能する。

一実施形態では、この固定システムは、機能要素に連結する保持装置として設計された固定要素を含むものとされる。これにより、機能要素に作用する力は、この保持装置として設計された固定要素を介して、締付体に直接作用することができる。この実施形態によれば、必要な場合には、機能要素から締付体へ、効果的な力の伝達を行い得る。

本発明の好ましい一実施形態では、固定システムを、ナットとして設計された固定要素を有するものとされる。前記ナットは、ねじに固定される。この固定システムはさらに、車両の一部とこのナットの間に、このねじに関して同軸に配置されたブッシュを有する。この場合、締付体は、ナットに関して同軸に配置され、ナットの外面と一致するように設計された内面を有する。

この実施形態によれば、締付体は、車両の一部に連結される。これらの内面と外面が一致する構成により、生じるいかなる力も、あらかじめ規定されるように締付体に伝達される。

この目的のため、本発明によれば、ナットの外面および締付体は、円錐形とされる。これにより、力の方向を反らせながら、特に効果的に力を伝達することができる。

別の実施形態では、固定システムは、保持装置を受ける固定要素を備えている。前記固定要素は、ブッシュと同軸に配置され、かつ前記締付体（１４）に固定され、かつ弾性受筒（８）として設計される。したがって、ねじにより、車両の一部に固定システムを取り付けることができる。ブッシュおよび弾性受筒を介して、ねじのところで、保持装置を介して、機能要素と車両の一部、したがって、車両とを連結または固定することができる。

保持装置、したがって機能要素の固定または据付けあるいは締付けは、締付体によって行われる。締付体の状態、すなわち、それが破断するか否かが、機能要素が固定システムに固定されるか、あるいは、固定システムから、したがって、車両の一部から解放されるかを決める。この固定システムの各固定要素は、通常、ここで機能を実施する。

本発明の一実施形態では、固定システムにおいて、少なくとも２つの固定要素は、軸線と同軸に配置される。機能要素に作用する力の方向は、この軸線と直交して、締付体に伝達される。この軸線は、ボルトの主軸とし得る。

固定要素の一部または全部を、この軸線に対して同軸に配置する場合、車両の一部に対して、好ましくは９０°の角度で、固定システムを配置しなければならない。この場合、固定要素の１つ、または複数に対する特定の改良、または固定要素の相互の可能な配置は、固定システム全体が、その機能に関して、機能要素と車両の一部の特定の固定のしかたに適合し得るようにされる。

機能要素に作用する力が、最終的に締付体に伝達され、必要な場合には、締付体の破断がもたらされることは、ただ１つの固定要素の設計または配置に、わずかな変更を加えることによって、影響を受けることがある。

本発明によれば、機能要素に作用する力を、径方向に締付体に伝達し得るようにすることができる。そのため、例えば、締付体に関して軸方向に作用する力が、締付体の破断をもたらす状況を回避することが可能である。この状況は、機能要素からもたらされる力だけを、締付体に伝達し得ることによって発生する。

固定要素の少なくとも１つが、適切に設計または配置され、この少なくとも１つの固定要素が、締付体に押し付けられることを考慮すれば、代わりに、またはこれに加えて、締付体に対して軸方向に作用する力により、このような力が、最初は機能要素に作用し、所与の所定の値よりも大きい場合には、締付体を破断させることも可能である。

本発明の好ましい一実施形態として、固定システムを、車両のボディの一部に取り付けられるようにすることができる。この場合、固定システムは、それが外側から見えないように、ボディの内側に据え付けることができる。さらに、車両の外側に、直接または間接に、ボディに設けられる機能要素の固定を容易にすることができる。

本発明による固定システムを、車両のボディに、フロントガラス用ワイパシステムとして設計された機能要素を固定するように設計することができる。本発明によれば、車両と人の衝突の際に、フロントガラス用ワイパシステムの、ボディに対する相対的な固定システムによる固定が解除され、その結果、衝突の際に、フロントガラス用ワイパシステムが動き、フロントガラス用ワイパシステムの、車両のボディに対する相対的な位置が容易に変化するようになる。

これを実現するのに必要なフロントガラス用ワイパシステムに作用する力は、衝突の際に、必要な値に達するか、あるいはその値よりも大きくなる。このために設定すべき特定の値は、固定システムの特定の構成によって決定または規定し得る。一方、固定システムのこの設計を利用して、フロントガラス用ワイパシステムが、正常な動作中に、特に高負荷下での正常な動作中に、解放されないようにすることができる。

さらに、フロントガラス用ワイパシステムの固定の解除は、フロントガラス用ワイパシステムに直接作用する力のみによって、その方向に拘わらずもたらされる。そのため、フロントガラス用ワイパシステムに直接影響を及ぼさない事故の後で、フロントガラス用ワイパシステムの、ボディに対する相対的な位置決めが保持され、そのため、フロントガラス用ワイパシステムの機能が維持される。

車両のボディに対して、相対的にワイパブレードを動かすための回転軸を備える本発明によるフロントガラス用ワイパシステムは、本発明による固定システムによってボディに固定することができる。この場合、フロントガラス用ワイパシステムは、例えば、この回転軸、または別の適切な負荷を支える部分を介して、固定システムに連結することができる。正常な動作中、このフロントガラス用ワイパシステムは、車両のフロントガラスを最適に拭取ることができるように、車両のボディに固定される。

人と衝突し、その際、その人が、フロントガラス用ワイパシステムに接触し、このフロントガラス用ワイパシステムに、所定の値よりも大きな力が作用する場合、このフロントガラス用ワイパシステムは解放される。すなわち、この人に従って動き、そのため、この人が、フロントガラス用ワイパシステムによって負傷し得る危険性は最小限に抑えられる。

締付体は、環状とすることができ、固定システムのいくつかの相互作用する固定要素の１つとして、固定システムの軸に関して、同軸に配置することができる。

締付体を環状とすると、２つの所定の破断点によって境界が定められる各区域が、同じ角度的なサイズを有するように、いくつかの破断点を配置することができる。例えば、締付体がいくつかのｎ個の所定の破断点を有する場合、２つの所定の破断点間の区域のサイズは、３６０°／ｎである。こうすると、締付体の破断点は、対称かつ均一に分配される。

本発明の別の利点および実施形態は、以下の説明および添付の図面から明らかになると思う。

上記で述べた特徴、および以下で述べる特徴は、例示する組合せだけにおけるだけでなく、本発明の範囲から逸脱することなく、他の組合せでも、または個々に用いることもできるものである。

本発明の実施形態の一例を、図面に概略的に示してあり、次に、その図面を参照して、詳細に説明する。

各図は、互いに整合し、かつ補完的となっている。各図において、同じ符号は、同じ構成要素を示す。

図１に示す状態では、固定システム１は、あまり詳細には示していないが、例えばフロントガラス用ワイパシステムなどの機能要素を、例えばボディ４などの車両の一部に固定する働きをする。

固定システム１は、ボルト６、受筒８、ブッシュ１０、円錐状ナット１２、および締付体１４を備えている。固定システム１のこれらの固定要素は、固定システム１の軸線３に関して同軸に配置されている。

固定システム１は、ボルト６によって、車両のボディ４に取り付けられる。ボルト６は、ブッシュ１０の孔５を貫通して、ボディ４内で係合当接している。孔５の境界を定めているボディ４の縁部は、ボルト６の平坦な頭部７と、ブッシュ１０の上片１１との間でクランプされている。

ブッシュ１０は、ボルト６に取付けられたナット１２、またはナット１２と同軸に配置された締付体１４と、ボディ４との間に配置され、これらの間でクランプされている。

ナット１２の外面２２は、締付体１４の内面２４と一致するように構成されている。この特定の例では、ナット１２および締付体１４の当接面は、ともに円錐面である。

好ましくは、弾性材料からなっている受筒８は、固定システム１の軸線３と同軸で、かつ、ボルト６に対して同軸、さらに、ブッシュ１０に対しても同軸である。

受筒８は、ブッシュ１０の上片１１と締付体１４との間に配置され、かつこれらの間でクランプされている。

図１には示していない機能要素の連結用または支持用となっている保持片２は、ブッシュ８の側面に嵌入している。したがって、この固定システム１は、フロントガラス用ワイパシステムをボディ４に対して相対的に固定している。

ワイパブレードは、ボディの上に配置することができ、フロントガラス用ワイパモータまたはワイパブレードの回転軸は、ボディの下に配置することができる。固定システム１および保持片２を、ボディ４の下に配置することもできる。

受筒８の弾性変形または動きの自由度は、ブッシュ１０の上片１１と、好ましくは、ブッシュ１０の下部に位置する円錐ナット１２との間のスペースによって制限される。

図２は、固定システム１の締付体１４を示す。締付体１４は、環状であり、３つの破断点１５を有する。これらの破断点１５は、互いにそれぞれ１２０°ずらして配置されている。破断点１５は、規定された破断強さを有し、そのため、これらの破断点１５は、所定の力により、または所定の力よりも大きい力により破断する。

保持片２を介して固定システム１に連結されたフロントガラス用ワイパシステムに力が作用すると、この力は、締付体１４に伝達される。フロントガラス用ワイパシステムに作用する力は、固定要素の少なくとも１つを介して、締付体１４に伝達され、この力が所定の値よりも大きい場合、この力により、破断点１５の少なくとも１つが破断する。

図３は、締付体１４、すなわち、破断点１５の少なくとも１つが破断した後の固定システムの状態を示す。

フロントガラス用ワイパシステムに対して、矢印４０の方向に車両のボディ４と直交する衝撃が加えられた場合、衝撃時にフロントガラス用ワイパシステムに作用する力の絶対強度が、所定の値よりも大きいとき、破断点１５の少なくとも１つが破断することになる。このために必要な力の方向は、フロントガラス用ワイパシステムに対する衝撃時に、ボディ４と必ずしも直交する向きである必要はない。

内面２４を有する締付体１４は、これに対応して設計されたナット１２の外面２２と相互作用するので、十分に大きな力が加わると、その結果得られる径方向の力は、矢印４１の方向に、締付体１４に伝達されることになる。

図４は、このような衝撃の結果、すなわち、十分に大きな力が作用した際のフロントガラス用ワイパシステムを示す。ある破断点１５のところで締付体１４が破断すると、前記締付体１４は、分離点２５のところで分離し、３つの断片３４に分割される。その結果、断片３４は、ナット１２に押し付けられていたその原形から分離される。

図１では締付体１４によってもたらされていた受筒８による保持片２は、この時点で破断する。そのため、受筒８は、保持片２とともに、これらをボディ４に固定していたボルト６およびブッシュ１０から離れる。その結果、図１に従って、フロントガラス用ワイパシステムが固定システム１により、ボディ４に固定されていた状態から解放される。このようにして、ボディ４に対するフロントガラス用ワイパシステムの剛体的な固定はなくなる。

本発明による固定システム１の動作モードによると、フロントガラス用ワイパシステムが、固定システム１を介して、ボディ４に固定された車両が事故を起こした際に有利となる。この事故により、車両と人とが衝突し、この人が、フロントガラス用ワイパシステムと衝突し、かなりの力が、フロントガラス用ワイパシステムに加えられると、フロントガラス用ワイパシステムは解放される。

本発明により発揮されるフロントガラス用ワイパシステムのこのような動きにより、人が負傷する危険性が、かなり小さくなる。

本発明による固定システムの好ましい実施形態の第１の状態を示す縦断正面図である。 締付体の好ましい実施形態を示す斜視図である。 本発明による固定システムの好ましい実施形態の第２の状態を分解して示す縦断正面図である。 締付体の好ましい実施形態の第２の状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 固定システム
２ 保持片
３ 軸線
４ ボディ
５ 孔
６ ボルト
７ 頭部
８ 受筒
１０ ブッシュ
１１ 上片
１２ ナット
１４ 締付体
１５ 破断点
２２ 外面
２４ 内面
２５ 分離点
３４ 断片
４０ 衝撃の方向
４１ 力の伝達方向

Claims (10)

1. 車両の装置に機能部品を固定するための相互作用するいくつかの固定要素（２、６、８、１０、１２、１４）を備える固定システムであって、この固定システム（１）は、前記機能部品に作用する力が、締付体（１４）となっている固定要素に伝達され、前記力が所定の値よりも大きくなったときに、前記締付体（１４）が破断して、前記固定が解除されるように設計され、
   固定要素（２、６、８、１０、１２、１４）の１つは、外面（２２）を有するナット（１２）として設計され、前記ナットは、ボルト（６）に固定され、ブッシュ（１０）は、車両の一部と前記ナット（１２）との間に、前記ボルト（６）に対して同軸に配置され、前記締付体（１４）は、前記ナット（１２）と同軸に配置され、前記ナット（１２）の外面（２２）と一致するように設計されている内面（２４）を有し、前記ナット（１２）の外面および前記締付体（１４）の内面は、前記ボルトに対し同軸で前記ボルトの頭部側に行くほど断面積が小さくなる円錐面である、固定システム。
2. 前記機能部品に作用する力は、前記固定要素（２、６、８、１０、１２、１４）の少なくとも１つを介して、前記締付体（１４）に伝達し得るようになっている、請求項１に記載の固定システム。
3. 前記締付体（１４）は、少なくとも１つの破断点（１５）を有する、請求項１または２に記載の固定システム。
4. 保持片（２）を介して、前記機能部品に連結されている、請求項１〜３のいずれかに記載の固定システム。
5. 前記保持片（２）を受ける固定要素（２、６、８、１０、１２、１４）を有し、前記固定要素は、前記ブッシュ（１０）に対して同軸に配置され、かつ前記締付体（１４）に固定され、かつ弾性受筒（８）として設計されている、請求項１に記載の固定システム。
6. 少なくとも２つの固定要素（２、６、８、１０、１２、１４）は、軸線（３）に関して同軸に配置され、前記機能部品に作用する前記力の方向は、前記軸線（３）と直交して、前記締付体（１４）に伝達し得るようになっている、請求項１〜５のいずれかに記載の固定システム。
7. 前記機能部品に作用する力は、径方向に前記締付体（１４）に伝達し得るようになっている、請求項１〜６のいずれかに記載の固定システム。
8. 車両のボディ（４）として設計された車両の一部に取り付けられている、請求項１〜７のいずれかに記載の固定システム。
9. 車両のボディ（４）に、フロントガラス用ワイパシステムとして設計された機能部品を固定するようになっている、請求項１〜８のいずれかに記載の固定システム。
10. 車両のフロントガラスに対して相対的に回転し得るワイパブレードを備えるフロントガラス用ワイパシステムであって、請求項１〜９のいずれかに記載の固定システム（１）によって、車両のボディ（４）に固定されている、フロントガラス用ワイパシステム。

Images