JP5186040B2 - ウィンドガラスワイパ駆動装置及びウィンドガラスワイパ駆動装置を備えた自動車 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載のウィンドガラスワイパ駆動装置、特に自動車リヤウィンドガラスワイパ駆動装置と、請求項９の上位概念部に記載のウィンドガラスワイパ駆動装置を備えた自動車とに関するものである。

公知のリヤウィンドガラスワイパ駆動装置においては、伝動装置ケーシングは一般的に出力ドームを有している。出力ドームはリヤウィンドガラス又は車両ボディを貫通している。また、出力ドーム自体はワイパ軸によって貫通されている。ウィンドガラスワイパ駆動装置をリヤウィンドガラス若しくは車両ボディに固定するために、出力ドームの端部側には雄ねじ山が設けられている。雄ねじ山はナットを収容するために働き、ナットによって伝動装置ケーシングはリヤウィンドガラス若しくは車両ボディに緊締により固定可能である。ワイパ軸と出力ドームにおける貫通開口との間のシールは、環状シール部を介して行われる。環状シール部はワイパ軸と出力ドームの内周面との間の半径方向の領域に収容されている。ワイパ軸進出領域を水による直接的な負荷から付加的に保護するために、熱可塑性の材料から成る保護キャップをワイパ軸及びナットに被せることが公知である。第１の公知の態様によれば、保護キャップはワイパ軸に対して相対的に固定されていて、第２の公知の態様によれば、保護キャップはワイパ軸と共に連行回動されるように配置されている。上記２つの形態における欠点は、水、特に塩水及び汚水が渦動により、保護キャップによって取り囲まれている領域へ侵入することがあり、ひいては所定の期間後に必然的に環状シール部においてケーシング内室へも侵入することがある点にある。特に保護キャップが固定されている場合には、保護キャップはワイパ軸に対する接触個所において不可避の磨滅にさらされている。この磨滅は必然的に寿命の間の付加的な非シール性に繋がる。保護キャップが共に回動する場合には、ナットと保護キャップとの間のギャップを、保護キャップが擦過することなくナット対して相対的に回動できるように大きく選択する必要があり、渦巻く水は、保護キャップによって取り囲まれた空間内にさらに容易に侵入することがある。確かに水はこの場合に、比較的簡単に保護室内部の領域から再び流出することができるが、乾燥後に砂、埃、塩等の残留物はなお保護キャップの下側の領域に留まる。これにより上記ギャップは寿命にわたって次第に小さくなるか、又はそれどころか部分的に完全に閉鎖される。少なくともこの場合には、侵入した水は流出しないか、又は完全には流出することはないので、上記水はワイパ軸と出力ドームの内周面との間の環状シール部材に向かって侵入することがあり、シール部材の早期の摩滅に繋がることがある。このことは結果として、ケーシング内室への水の侵入に繋がる。

本発明の開示
技術的課題
本発明の目的は、ケーシング内部への水の侵入という危険性が最小限に抑えられているウィンドガラスワイパ駆動装置を提供することである。さらに、上記課題は、適切に最適化されたウィンドガラスワイパ駆動装置を備えた車両を提供することである。

技術的解決手段
上記目的は、請求項１の特徴を備えたウィンドガラスワイパ駆動装置及び請求項９の特徴を備えた自動車に基づいて達成される。本発明の有利な構成は、従属請求項に記載されている。本発明の範囲には、明細書、特許請求の範囲及び／又は図面に開示されている特徴のうち少なくとも２つの特徴の全組合せが含まれる。

本発明の根底にある思想は、保護キャップを先行技術のように硬質の構成部材としてではなく、エラストマ材料、有利にはゴム混合物から成る弾性的なシール部材として形成することである。その結果、保護キャップは先行技術のように雨遮蔽機能を有しておらず、その代わりに、ウィンドガラスワイパ駆動装置及び／又は自動車の、保護キャップに隣接する少なくとも１つの構成部材自体と直接、密に協働することができ、保護キャップの下側の領域を最適に水の侵入から保護する。本構成において、保護キャップが、例えば保護キャップの弾性的な構成及び／又は形状接続的な配置により、隣接する少なくとも１つの構成部材の方向で力負荷されている場合には特に有利である。したがって、シール作用が最適化される。エラストマ材料から成る保護キャップの構成により、保護キャップを適切に配置した場合に、保護キャップの下側の領域への水侵入は完全に回避することができる。その結果、ワイパ軸と出力ドームの内周面との間における半径方向の領域内への水の侵入も防がれる。またこのことは、場合によっては出力ドームとワイパ軸との間に配置されている環状シール部に対して課される要求を小さくすることができるようになる。また、場合によってはそれどころか、上記環状シール部を省くことができる。全体的に寿命は、エラストマ材料から成る保護キャップを設けることにより、公知のウィンドガラスワイパ駆動装置に比べて高められる。

有利には、本発明の別の構成においては、保護キャップはワイパ軸に密に接触している。このために、保護キャップ若しくはワイパ軸によって貫通されている、保護キャップの開口は、ワイパ軸直径に基づいて（多少）伸ばされていると有利であり、ワイパ軸は挟持され、これによりシール作用は高められる。

保護キャップの最適なシール作用は、保護キャップとワイパ軸との間における半径方向の領域においてグリースチャンバが形成されていると達成することができる。保護キャップとワイパ軸との間で半径方向にグリースクッション（Fettpolster）を収容することにより、運転中の摩擦、ひいては摩耗は最小限に抑えられる。その一方で、シール作用はグリースの疎水性の特性に基づきさらに改良される。保護キャップが軸線方向に離間された少なくとも２つのシールリップを有していることにより、構造に関して極めて簡単にグリースチャンバを実現することができる。両シールリップは軸線方向の中間領域においグリースチャンバを両軸線方向で画成する。換言すれば、軸線方向に離間されている、ワイパ軸に接触していている少なくとも２つのシールリップを設けることにより、グリースチャンバを形成する環状溝が、ワイパ軸によって貫通されている保護キャップの開口の縁部に形成される。

ワイパ軸における保護キャップの密な接触に対して付加的に又は択一的には、保護キャップが、有利には保護キャップに形成された少なくとも１つのシールリップを介して、ナットによって力負荷されている接触ディスクに密に接触している構成が実現可能である。接触ディスクにおける保護キャップの密な接触に対して付加的に又は択一的には、出力ドームによって貫通されているリヤウィンドガラス又は、ウィンドガラスワイパ駆動装置が備え付けられた自動車の、出力ドームによって貫通された車両ボディに密に保護キャップが密に接触している。

保護キャップがシール位置で、ウィンドガラスワイパ駆動装置の少なくとも１つの構成部材において形状接続式に保持されている構成は特に有利であり、他のウィンドガラスワイパ駆動装置からの保護キャップの意図しない脱落を防ぐ一方で、規定のシール位置において保護キャップを保持する。

保護キャップの形状接続的な位置固定を可能にする構成は、保護キャップがナットを後方から係合するように配置されている。このために十分に大きな空間（アンダカット）を提供するために、接触面に、有利には端面側で環状溝が加工されている構成が有利である。環状溝はナットの半径方向外側から、半径方向内側の領域にまで延びている。半径方向内側の領域には、軸線方向でナットに隣接している、つまりナットの下側に環状溝が設けられている。ナットの軸線方向下側にある領域に、保護キャップは固定区分（係止区分）によって係合する。組付けという目的のために、保護キャップは軸線方向においてナットに被せ嵌めることができ、アンダカットに掛け止めすることができる。有利には、付加的なシールのために、アンダカットに対して半径方向の間隔を持って配置されている柔軟なシールリップが保護キャップに形成されている。シールリップによって保護キャップは、接触ディスク及び／又は車両ボディ及び／又はリヤウィンドガラスに密に接触する。したがって、上記形状接続による解決手段は、他のウィンドガラスワイパ駆動装置に対する形状接続式の結合を形成するための別体の構成部材を省くことができるので、特に重要である。

接触ディスクの環状溝における、保護キャップの上記部分的な収容を省きたい場合には、保護キャップが固定構成部材によって形状接続式に保持されている構成が特に有利である。固定構成部材はナットと接触ディスクとの間においてクランプ式に収容されている。上記固定部材は、有利には、特に環状の金属薄板折曲げ部材である。組付け時に保護キャップは固定構成部材の外径に被せ嵌められており、接触ディスクに対する相対的な固定構成部材のシールは、固定構成部材と接触ディスクとの間において、プレス嵌めの実現により行われる。

シールの性能をさらに向上するために、エラストマ保護キャップの接触面に、全周にわたって延在する柔軟なシール縁部（シールリップ）を設けることができる。シールリップによって保護キャップは接触ディスク及び／又は車両ボディ及び／又はリヤウィンドガラスに密に接触している。保護キャップに適切に形状を付与することにより最適なシール特性を形成することができるように、シール縁部が組付け時に半径方向外側に倒れることを保証することができる。

本発明は、上記ウィンドガラスワイパ駆動装置を備えた自動車にも関する。有利には、ウィンドガラスワイパ駆動装置は自動車リヤウィンドガラスィンドガラスワイパ駆動装置である。本構成においては、有利にはウィンドガラスワイパ駆動装置の伝動装置ケーシングであるウィンドガラスワイパ駆動装置のケーシングの出力ドームは、車両ボディ又はリヤウィンドガラスにおける貫通開口を貫通している。ウィンドガラスワイパ駆動装置は出力ドームの雄ねじ山に螺合されているナットにより、リヤウィンドガラス若しくは車両ボディに向かって緊締される。本構成においては、ケーシングはリヤウィンドガラス若しくは車両ボディに直接、車両の内側から支持されか、又は出力ドームに被せ嵌められている支持フランジを介して支持される構成が実現可能である。

エラストマから形成されている保護キャップは、有利には少なくとも１つのシールリップによって、接触ディスクにおける密な接触に対して付加的に又は択一的に、車両ボディ及び／又はリヤウィンドガラスに密に支持される、自動車の構成が特に有利である。

本発明のさらなる利点、特徴、詳細な構成は、以下の記載、有利な構成及び図面に基づいて明らかになる。

図１リヤウィンドガラスに取り付けられるウィンドガラスワイパ駆動装置の断片的な図である。 一体成形されたシールリップを示す図１ａの拡大図であって、シールリップによってウィンドガラスワイパ駆動装置の保護キャップが接触ディスクに密に接触している。 自動車のリヤウィンドガラスに取り付けられるウィンドガラスワイパ駆動装置の択一的な実施の形態を示す図であり、保護キャップが固定ナットに形成されているアンダカットに後方から形状接続式に係合しており、さらに、択一的な実施の形態が鎖線で示されている。 ウィンドガラスワイパ駆動装置及びエラストマ保護キャップの全体図を示す図である。

本発明の実施の形態
図面において、同一の構成部材及び同一の機能を備えた構成部材には、同一の符号が付されている。

図１ａにはリヤウィンドガラスワイパ駆動装置として形成されているウィンドガラスワイパ駆動装置１が部分的に示されている。ウィンドガラスワイパ駆動装置１は、図３に示されているように形成されていてよい。ウィンドガラスワイパ駆動装置１は、中央の貫通開口４を有する、一体成形された出力ドーム３を備えたケーシング２を有している。図１において出力ドーム３を除いて示されていないケーシング２の内側に、自体公知の形式において、有利にはウォーム伝動装置として形成されている伝動装置が収容されている。伝動装置は電気モータ式の駆動装置によって駆動されている。図示されていない駆動モータ及び同様に図示されていない伝動装置によって、出力ドーム３の貫通開口４を軸線方向に貫通しているワイパ軸５は、ワイパ軸５の長手方向中心軸線Ｌを中心に揺動するように駆動される。

ワイパ軸５の端部側に、ワイパ軸５が揺動駆動される場合にリヤウィンドガラス７を擦過するワイパアーム６が相対回動不能に取り付けられている。

リヤウィンドガラス７には収容開口８が設けられている。収容開口８はケーシング２の出力ドーム３によって軸線方向に貫通されている。自動車の内室９のリヤウィンドガラス７寄りの側には支持フランジ１０が設けられている。支持フランジ１０は、支持フランジ１０の自由端部１８に向かって先細りしている出力ドーム３に被せ嵌められている。支持フランジ１０によって、ケーシング２は軸線方向において環状シール部１１に支持される。環状シール部１１は内周面８を取り囲むように配置されている。さらに支持フランジ１０は環状の支持面１２を有している。支持面１２は支持フランジ１０の周方向のつば１３に配置されている。択一的な実施の形態（図示せず）においては、支持フランジ１０は出力ドーム３と一体に形成されている。被駆動フランジ１０は出力ドーム３に対して同軸的に収容開口８を軸線方向に貫通している。

自動車の周囲１４寄りのリヤウィンドガラス７の側には、プラスチックから成る接触ディスク１５が設けられている。接触ディスク１５は、軸線方向で端面側の接触面１６によって環状シール部１１において支持される。周縁部１７で接触ディスク１５は環状シール部１１に軸線方向で取り囲むように係合している。また、接触ディスク１５は出力ドーム３によって軸線方向に貫通される。出力ドーム３の自由端部１８の領域に、雄ねじ山１９が備え付けられている。この雄ねじ山１９に外側からナット２０が螺合されている。ナット２０によって接触ディスク１５は環状シール部１１に緊締される。これと同時に出力ドーム３は、自動車の内室９から軸線方向に環状シール部１１に向かって支持フランジ１０を押し付ける。環状シール部１１はこれにより規定のシール押圧部を有する。これにより環状シール部１１は、支持フランジ１０の外周面において半径方向内側に密に接触する。

ワイパアーム６と接触ディスク１５との間の領域にエラストマ材料から成る保護キャップ２１が配置されている。保護キャップ２１の中央の開口２２は軸線方向においてワイパ軸５によって貫通される。保護キャップ２１は開口２２の領域に、軸線方向に離間されている２つのシールリップ２３，２４を備えている。シールリップ２３，２４は半径方向内側に、ワイパ軸５の外周面に突接している。２つのシールリップ２３，２４の間には、潤滑グリースによって満たされるグリースチャンバ２５が形成されている。グリースの貯蔵により、シールリップ２３，２４とワイパ軸５との間の摩擦は最小限に抑えられると同時に、シール作用が最適化される。保護キャップ２１は軸線方向で接触ディスク１５にまで延在している。保護キャップ２１は軸線方向で、図１ｂに示されている全周にわたって延在している柔軟なシールリップ２６によって接触ディスク１５に支持される。つまり、接触ディスク１５に密に接触している。保護キャップ２１を軸線方向で不都合に変位させないようにするために、環状の金属薄板折曲げ部材として形成されている固定部材２７が設けられている。固定部分２７は半径方向内側の区分で、ナット２０と接触ディスク１５との間において軸線方向で挟持されている。環状の固定部分２７の半径方向外側の周方向の肩部２８がアンダカット２９を形成する。アンダカット２９は半径方向内側を向いている保護キャップ２１の固定区分３０によって後方から係合されている。換言すれば、保護キャップ２１の固定区分３０は、固定部分２７と接触ディスク１５との間における軸線方向の領域内に突出している。

さらに図１ａから判るように、貫通開口４における出力ドーム３の内周面と、ワイパ軸５の外周面との間の半径方向の領域に環状シール部３１が配置されている。環状シール部３１は図平面において軸線方向上側に配置されているプラスチック保持リング３２と、ワイパ軸５の回転可能な支承のために軸線方向下側に配置されている支承スリーブ３３との間においてサンドイッチ状に囲まれている。プラスチック保持リング３２は出力ドーム３とワイパ軸５との間に形成されている環状室に圧入されている。

図２には、ウィンドガラスワイパ駆動装置１の択一的な実施の形態が示されている。構造及び機能の形式は、図１ａに示された上記構造にほぼ一致する。説明を繰り返すことを避けるために、以下、既述の実施の形態との相違点だけを実質的に記載する。共通する個所に関しては、図１ａ，図１ｂ及び上記図面についての記載が参照される。

図２に示されている実施の形態において、ワイパ軸５を図示することは省いた。出力ドーム３の内側の解放された貫通開口４だけを見て取ることができる。

図２に示された実施の形態のにおいては、保護キャップ２１の形状接続式の接合のための別体の固定部材が省かれている。その代わりに、保護キャップ２１寄りの接触ディスク１５の端面３４に環状溝３５が加工されている。環状溝３５は半径方向内側に、ナット２０の軸線方向下側の領域にまで延在している。こうして、ナット２０にアンダカット３６が形成される。アンダカット３６は半径方向内側に突出している、エラストマ材料から成っている保護キャップ２１の固定区分３０によって後方から係合される。換言すれば、保護キャップ２１の固定区分３０は半径方向内側に向かって、ナット２０と接触ディスク１５との間の軸線方向の領域内に突入している。

固定区分３０の半径方向外側に配置されているシール区分３７によって、保護キャップ２１は密に接触ディスク１５に接触している。必要に応じてシール区分３７に、図１ｂに示されているシールリップが一体成形されていてよい。

付加的に又は択一的に、保護キャップ２１は、図面の左側半分に鎖線で示されているように、シール区分３８、場合によってはシールリップによってリヤウィンドガラス７に密に接触してよい。符号７で記されている構成部材は、択一的には車両ボディであってもよい。

図３には、ウィンドガラスワイパ駆動装置１の全体が示されている。伝動装置ケーシングとして形成されているケーシング２を見て取ることができる。ケーシング２には電気的な駆動モータの極ケーシング３９がフランジ取付けされている。さらに、覆われた出力ドーム上に被されている支持フランジ１０を見て取ることができる。支持フランジ１０は接触ディスク１５に対して軸線方向に間隔を置いて配置されている。組み付けられた状態において、接触ディスク１５と支持フランジ１０の支持面１２との間には、リヤウィンドガラス又はリア側の車両ボディが設けられている。

軸線方向に隣り合って、つまり接触ディスク１５の上側には、エラストマ材料から成る保護キャップ２１が配置されている。保護キャップ２１は一方の側において接触ディスク１５に密に接触しており、他方の側においてワイパ軸５に密に接触している。ワイパ軸５はウィンドガラスワイパ駆動装置１の運転中に固定式の保護キャップ２１に対して相対的に回動する。

Claims (11)

1. ウィンドガラスワイパ駆動装置において、ワイパ軸（５）によって貫通されていて、接触ディスク（１５）を貫通している出力ドーム（３）を備えたケーシング（２）を有しており、出力ドーム（３）は該出力ドーム（３）の自由端部（１８）の領域に雄ねじ山（１９）を有しており、該雄ねじ山（１９）に、ワイパ軸（５）によって貫通されている保護キャップ（２１）の内側に配置されている、接触ディスク（１５）を緊締するためのナット（２０）が螺合されているウィンドガラスワイパ駆動装置において、
   保護キャップ（２１）がエラストマ材料から形成されていて、接触ディスク（１５）に環状溝（３５）が加工されており、該環状溝（３５）は半径方向内側に、ナット（２０）の軸線方向下側の領域にまで達して、ナット（２０）と接触ディスク（１５）との軸線方向の間において、保護キャップ（２１）によって後方から係合されているアンダカット（３６）が形成されていることを特徴とする、ウィンドガラスワイパ駆動装置。
2. 保護キャップ（２１）はワイパ軸（５）に密に接触していることを特徴とする、請求項１記載のウィンドガラスワイパ駆動装置。
3. 保護キャップ（２１）とワイパ軸（５）との半径方向の間に、少なくとも２つのシールリップ（２３，２４）によって軸線方向で画成されているグリースチャンバ（２５）が形成されていることを特徴とする、請求項１又は２記載のウィンドガラスワイパ駆動装置。
4. 保護キャップ（２１）は、少なくとも１つのシールリップ（２６）によって、接触ディスク（１５）に密に接触していることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載のウィンドガラスワイパ駆動装置。
5. 保護キャップ（２１）は該保護キャップ（２１）の組み付けられた位置において、形状接続式に保持されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項記載のウィンドガラスワイパ駆動装置。
6. 保護キャップ（２１）は、固定部分（２７）に保持されており、固定部分（２７）はナット（２０）と接触ディスク（１５）との間においてクランプ式に収容されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項記載のウィンドガラスワイパ駆動装置。
7. 固定部分（２７）は半径方向外側において周方向に形成された肩部（２８）を備え、該肩部（２８）は半径方向内側に向くアンダカット（２９）を形成し、保護キャップ（２１）は固定部分（２７）と接触ディスク（１５）との間にアンダカット（２９）において形状接続式に保持されていることを特徴とする、請求項６記載のウィンドガラスワイパ駆動装置。
8. 固定部分（２７）は金属薄板折曲げ部材であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項記載のウィンドガラスワイパ駆動装置。
9. 前記ウィンドガラスワイパ駆動装置は、自動車リヤウィンドガラスワイパ駆動装置であることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項記載のウィンドガラスワイパ駆動装置。
10. 請求項１から９までのいずれか一項記載のウィンドガラスワイパ駆動装置（１）を備えた自動車において、出力ドーム（３）は車両ボディ又はリヤウィンドガラス（７）を貫通して配置されていることを特徴とする、ウィンドガラスワイパ駆動装置を備えた自動車。
11. 保護キャップ（２１）は、少なくとも１つのシールリップによって、車両ボディ及び／又はリヤウィンドガラス（７）に密に接触していることを特徴とする、請求項１０記載の自動車。

Images