JP6938503B2 - ワイパモータおよびワイパモータを生産する方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載のワイパモータに関する。本発明はさらに、本発明によるワイパモータを生産する方法に関する。

請求項１の前提部分に記載のワイパモータは、実際には既に知られている。かかるワイパモータは、特に車両の後部領域に配置されるものであり、金属からなる開口部付きギヤハウジングを有し、ワイパモータの出力シャフトは開口部を通って突出し、この出力シャフトはワイパアームに連結することができる。出力シャフトは、この場合、ギヤハウジングの開口部の領域に半径方向に取り付けられる。この場合、開口部の領域での半径方向取付けに加えて、この取付けは、同時に、湿気または粒子がギヤハウジングの内部空間に入ることができないようになされなければならないことが極めて重要である。この機能を満たすために、実際にはスリーブ形状要素が使用され、スリーブ形状要素はプラスチックからなり、ラジアル軸受要素のように、射出成形部品として設計される。ギヤハウジングの外側から取り付ける場合、前記ガイドスリーブはギヤハウジングの開口部に圧入され、ねじやクリップ要素などの締結手段を用いてギヤハウジングに付加的に連結される。したがって、既知のガイドスリーブは比較的複雑な形で構成され、取付けが比較的複雑である。

上記の先行技術から、本発明は、請求項１の前提部分に記載のワイパモータを、ワイパモータのスリーブ形状要素を出力シャフト用のガイド要素として特に簡単な方法で構成することができ、ギヤハウジングにガイドスリーブを固着するために個々の構成要素が不要になるような形でさらに開発するという目的に基づいている。

この目的は、請求項１の特徴的な形態を有するワイパモータの場合に達成される。

本発明は、スリーブ形状要素が、少なくとも２つの異なる横断面、すなわち、ギヤハウジングの（貫通）開口部内に軸線方向に変位可能な形で配置されるように設計された第１の横断面と、固定部として、ギヤハウジングの開口部内に軸線方向に固定された形で収容されるように設計された第２の横断面と、を有するような形でスリーブ形状要素（ガイドスリーブ）を構成するという概念に基づいている。したがって、スリーブ形状要素は、スリーブ形状要素の軸線方向端部位置にまでほとんど努力せずに案内することができ、スリーブ形状要素の軸線方向端部位置では、スリーブ形状要素は、スリーブ形状要素の第２の横断面を用いてギヤハウジングまたはギヤハウジングの開口部内に軸線方向に固定された形で収容される。

本発明によるワイパモータの有利な展開は従属請求項に記述されている。特許請求の範囲、本明細書および／または各図に開示される特徴のうちの少なくとも２つを組み合わせたものはすべて、本発明の範囲内にある。

特に、スリーブ形状要素がハウジングの開口部内で傾かないようにするために、または、出力シャフトの比較的大きな傾斜モーメントをガイド要素経由でギヤハウジングに伝達できるようにするために、ハウジングの開口部は、好ましくは、スリーブ形状要素の第１の横断面のためのスリーブ形状要素の縦軸線で延びるガイド部を有する円筒形開口部として構成されること、および、スリーブ形状要素は、少なくとも実質的に、第２の横断面の領域を除いて、好ましくはスリーブ形状要素の全軸線方向長さにわたって円形外側横断面を有すること、が提供される。円形外側横断面は、この場合、少なくとも第１の横断面だけが穴の領域に配置されている限り、スリーブ形状要素がギヤハウジングの穴の中に軸線方向に挿入されているので、スリーブ形状要素が回転することができるという利点がある。

しかし、原理的には別法として、スリーブ形状要素の外側横断面またはギヤハウジングの貫通穴の開口部に多角形または楕円形断面を与えることも考えられる。この場合、ギヤハウジングの穴に対するスリーブ形状要素の定義済み角度位置は、スリーブ形状要素が１つの特定の角度位置でのみギヤハウジングの穴に導入され得るまたははめ込まれ得るような形で与えられる。

第１に、スリーブ形状要素を介してギヤハウジングの穴の中へ力をうまく伝達できるようにするために、第２に、ギヤハウジングの開口部とスリーブ形状要素の外側横断面との間の移行領域にシールを形成するために、さらに、スリーブ形状要素の外側横断面とギヤハウジングの開口部の内側横断面との間にせいぜいすきまばめが形成されると有利になる。すきまばめは、本発明の範囲内で、論じた横断面相互間のはめあいを意味すると理解され、はめあいを用いると、特に、媒体がギヤハウジングの内部空間に入るのが妨げられる。

スリーブ形状要素をギヤハウジングの穴に軸線方向に固定する場合、本発明の構造的に好ましい改良点では、ギヤハウジングの開口部が、スリーブ形状要素の第２の横断面のための固定部を有すること、および、固定部が、半径方向外方に突出する少なくとも１つの凹所を有し、前記凹所が、スリーブ形状要素上に形成された少なくとも１つの好ましくはミラー反転した突出部とぴったり合う形で協働すること、が提供される。したがって、凹所が突出部と相互作用することで、少なくとも、スリーブ形状要素をギヤハウジングの開口部内に軸線方向に固定することになる。さらに、上述した２つの要素のぴったり合う相互作用の場合、スリーブ形状要素は、ギヤハウジングの開口部内に回転角度に関して固定されて配置することもできる。

少なくとも１つの突出部を、固定部の少なくとも１つの半径方向外方に突出する凹所内に軸線方向に導入できるようにするために、開口部の少なくとも１つの凹所は開口部の面側から生じていることが提供される。

特にハウジングの内部空間において、スリーブ形状要素から開口部の領域内までの同一平面または小型の移行を可能にするために、少なくとも１つの突出部を有するスリーブ形状要素の第２の横断面は、スリーブ形状要素の軸線方向端部領域上に形成されることが提供される。特に、開口部内に少なくとも１つの突出部を収容するための少なくとも１つの凹所がギヤハウジングの内側に形成されると、それにより、スリーブ形状要素はギヤハウジングの内側から導入することができる。

出力シャフトとスリーブ形状要素との間の領域を封止しかつ／または媒体がギヤハウジングに入るのを妨げるために、スリーブ形状要素は、ハウジングから突出する領域上に出力シャフトのための少なくとも１つの密封要素を有すること、および、少なくとも１つの密封要素は、スリーブ形状要素の外側横断面から突出しない、またはスリーブ形状要素の横断面に配置されること、が提供される。これにより、特に、外部効果から、また機械的効果からも保護される密封要素を配置することも可能になる。

密封要素のこの種の配置の特定の構造的改良点では、少なくとも１つの密封要素は、スリーブ形状要素の穴の内壁上に形成されたマウンド内に配置されることが提供される。この場合はマウンド内に密封要素を軸線方向に固定または固着するために複数の選択肢が考えられ、第１の改良点では、少なくとも１つの密封要素は、締結要素用いてマウント内に軸線方向に固定されることが提供される。結果として、特に、密封要素の遡及的設置または交換が可能である。しかし、別の構造的改良点では、少なくとも１つの密封要素は、スリーブ形状要素の材料で周囲に注入されることも提供され得る。この種の実施形態には、特に設置コストまたは生産コストが比較的低いという利点がある、というのは、密封要素は、早ければスリーブ形状要素の製造時に考慮され得る、またはスリーブ形状要素と共に対応する型の中に挿入され得るからである。結果として、考えられる追加の締結要素での密封要素の設置は遡及的に必要ではない。

上記で既に説明したように、スリーブ形状要素の本発明による概念は、最初に述べた先行技術とは対照的に、特にスリーブ形状要素がギヤハウジングの内側から取り付けられることを可能にする。結果として、特に付加的な軸線方向固定手段が不要になる。このことは、スリーブ形状要素が設置された状態でのギヤハウジングが、ギヤハウジングの開口部内へのスリーブ形状要素の取付方向とは逆の方向に軸線方向ストッパを少なくとも間接的に形成することで達成される。

本発明はさらに、ここまで記述された本発明によるワイパモータを生産する方法も含む。この方法は、スリーブ形状要素をギヤハウジングの開口部内への導入することが、ギヤハウジングの内部空間を形成する側から行われるという点で卓越している。

さらに、本発明による方法は、スリーブ形状要素をギヤハウジングの開口部内へ導入してスリーブ形状要素の軸線方向端部位置にすることにより、スリーブ形状要素とギヤハウジングとの間にぴったり合う連結部が形成されるという点で卓越している。言い換えると、これは、スリーブ形状要素が、もっぱら取付けプロセスにより追加の要素または締結部品なしに、ギヤハウジング内に軸線方向に固定された形で収容されることを意味する。

本発明のさらなる利点、特徴および詳細は、好ましい例示的な実施形態の下記の説明から下記図面を参照にして明らかになる。

本発明によるワイパモータのギヤハウジングが開放された状態の簡略説明図である。 本発明によるワイパモータの構成部品の斜視説明図である。 ワイパモータの詳細の縦断面図である。 図３の詳細を同じく縦断面で示す拡大説明図である。 スリーブ形状要素を密封要素と共に遠近法で示す図である。 密封要素が取り付けられた状態のスリーブ形状要素の断面図である。 図５に対して変更された密封概念を示す斜視図である。 密封要素が取り付けられた状態の図７によるスリーブ形状要素の縦断面図である。

上の図において同じ要素または同じ機能を有する要素には同じ参照番号が付されている。

特に図１に示されているワイパモータ１０は、限定するものではないが、特にワイパアーム１を駆動する働きをし、ワイパアーム１は図３に部分的に示されており、ワイパアーム１にはワイパブレード（図示せず）が固着され、ワイパモータ１０は自動車両の後部領域に配置される。ワイパモータ１０は、少なくとも部分的に金属からなるギヤハウジング１５上にフランジ取り付けされた電気モータ１１を有する。ギヤハウジング１５は、少なくともカップ状の第１のハウジング要素１６を有し、第１のハウジング要素１６の開口部はハウジングカバーを用いて閉鎖可能であり、ハウジングカバーは、例えば図２および図３に見ることができ、第２のハウジング要素１７を形成している。ギヤハウジング１５の内部空間１８にはギヤ２０が収容される。ギヤ２０は、例えば、軸２１に回転可能に取り付けられた歯車２２を有し、歯車２２の外周上には相手歯部２４と噛み合う歯部（図示せず）が形成され、相手歯部２４は電気モータ１１の駆動シャフト２３上に形成され、ギヤハウジング１５の内部空間１８に配置される。軸２１からある距離を置いて、レバー機構２５が歯車２２に連結される。レバー機構２５は歯付きセグメント２７を有し、歯付きセグメント２７は、ジョイント２６を介して、歯付きセグメント２７の両側に配置された２つのレバー２８に連結される。出力シャフト３０は、ギヤハウジング１５から突出する出力シャフト３０の領域が出力シャフト３０と共に回転するためにワイパアーム１に連結されており、出力シャフト３０と共に回転するためにレバー２８に連結される（図３）。

出力シャフト３０は、第１のカップ状ハウジング要素１６の領域でギヤハウジング１５を貫通する。この目的のために、第１のハウジング要素１６は貫通開口部３１を有する。特に図３および図４の全体的な図を参照すると分かるように、貫通開口部３１は、特に円形横断面を有するものであり、出力シャフト３０の縦軸線３２の方向に延びるガイド部３３とギヤハウジング１５の内部空間１８に面する側の固定部３４とを有する。半径方向外方に突出する少なくとも１つの凹所３６が、第１のハウジング要素１６の内面側３５を起点とする固定部３４の領域に形成される。少なくとも１つの凹所３６の領域の外側に、固定部３４はガイド部３３と同じ横断面を有する。

出力シャフト３０は、プラスチック射出成型部品として構成されたスリーブ形状要素４０を用いて貫通開口部３１内に半径方向に取り付けられる。特に図３から図８を参照すると分かるように、スリーブ形状要素４０は少なくとも２つの異なる（外側）横断面４１、４２を有する。第１の横断面４１は、第１の横断面４１をガイド部３３内で縦方向に変位させることができるような形で貫通開口部３１のガイド部３３の内側横断面に適合する。スリーブ形状要素４０の第２の横断面４２は、例として、少なくとも１つの突出部４３を有し、図示の例示的な実施形態では複数の突出部４３を有し、複数の突出部４３は、好ましくは互いに同一の角距離を置いて配置され、半径方向外方に突出し、任意的に異なる横断面を有し、貫通開口部３１の固定部３４の領域の凹所３６とぴったり合う形で協働する。この場合、突出部４３と協働する固定部３４は、スリーブ形状要素４０がギヤハウジング１５の内側から要素４０の設置方向４６の方向に貫通開口部３１を通過することが、突出部４３が凹所３６と協働する位置までのみ可能であるような形でギヤハウジング１５の内側に軸線方向ストッパ４５を形成する。

図示の例示的な実施形態では、スリーブ形状要素４０は長さＬを有し、長さＬは、例えば、ギヤハウジング１５の貫通開口部３１の長さの２倍である。スリーブ形状要素４０がギヤハウジング１５内に設置された状態では（図３）、スリーブ形状要素４０は、ギヤハウジング１５または貫通開口部３１から領域４７が突出する。さらに、スリーブ形状要素４０は、領域４７から離れる方向に向いている側に端部領域４８を有し、端部領域４８の外径は、突出部４３の領域でのスリーブ形状要素４０の第２の横断面４２の外径に適合する。要素４０が設置された状態では、端部領域４８は、ギヤハウジング１５の内部空間１８の中に突出する。

特に図３および図４を参照すると分かるように、歯付きセグメント２７は、両側でレバー２８を介してスリーブ形状要素４０および第２のハウジング要素１７（ハウジングカバー）に対して軸線方向に支持される。さらに、一方のレバー２８に面する側では、第２のハウジング要素１７は半径方向包囲突出部５３を有し、この突出部５３は、第２のハウジング要素１７が締結ねじ５４を用いて取り付けられると、出力シャフト３０をスリーブ形状要素４０の方向に軸線方向に押圧または固定することになる。

スリーブ形状要素４０の内側穴５５では、内側穴５５は出力シャフト３０を半径方向に取り付ける働きをし、一方のレバー２８に面する側に軌道輪５６が配置される。軌道輪５６は一方のレバー２８に軸線方向に当接する。出力シャフト３０を内側穴５５に対して密封する働きをする密封要素６０が、内側穴５５の、軌道輪５６から離れる方向に向いている側に配置される。

図３に示されている例示的な実施形態では、密封要素６０は、密封要素６０がスリーブ形状要素４０の材料によって取り囲まれるような形で、早ければスリーブ形状要素４０の製造時に考慮されるか、またはスリーブ形状要素４０用の射出成形型の中に配置されている。

図５および図６に示されている例示的な実施形態では、密封要素６０（密封リング）は受け部６１内に配置され、受け部６１は、スリーブ形状要素４０の内壁の領域で異なる横断面を有する。密封要素６０は、スリーブ形状要素４０の内側穴５５の段部６２に軌道輪５６の方向に当接する。密封要素６０を受け部６１内に軸線方向に位置付ける場合、前記密封要素は保持ディスク６３と相互作用し、保持ディスク６３は、受け部６１内に密封要素６０を取り付けた後、受け部６１の領域内のコーキング部６４の変形により受け部６１内に軸線方向に固定される。

図７および図８に記載の例示的な実施形態では、密封要素６０は、スナップリング６５を用いてスリーブ形状要素４０の受け部６１に軸線方向に位置付けられるまたは固定される。

ここまで記述されたワイパモータ１０は、本発明の概念から逸脱することなく様々な方法で変更することができる。特に、貫通開口部３１の領域の凹所３６およびスリーブ形状要素４０上の突出部４３の形状および配置構成は図示の実施形態と異なることができる。唯一の重要な事柄は、もっぱら、スリーブ形状要素４０、および異なる横断面４１、４２を有する貫通開口部３１の対応する構成を用いて、第１に、ギヤハウジング１５内にスリーブ形状要素４０を軸線方向に位置付けるまたは固定することが追加の個々の締結要素なしに可能になること、第２に、ギヤハウジング１５の内部空間１８からスリーブ形状要素４０を取り付けることが可能であること、である。

１ ワイパアーム
１０ ワイパモータ
１１ 電気モータ
１５ ギヤハウジング
１６ 第１のハウジング要素
１７ 第２のハウジング要素
１８ 内部空間
２０ ギヤ
２１ 軸
２２ 歯車
２３ 駆動シャフト
２４ 相手歯部
２５ レバー機構
２６ ジョイント
２７ 歯付きセグメント
２８ レバー
３０ 出力シャフト
３１ 貫通開口部
３２ 出力シャフトの縦軸線
３３ ガイド部
３４ 固定部
３５ 内側端面
３６ 凹所
４０ スリーブ形状要素
４１ 第１の横断面
４２ 第２の横断面
４３ 突出部
４５ 軸線方向ストッパ
４６ 取付方向
４７ 領域
４８ 端部領域
５３ 半径方向包囲突出部
５４ 締結ねじ
５５ 内側穴
５６ 軌道輪
６０ 密封要素
６１ 受け部
６２ 段部
６３ 保持ディスク
６４ コーキング部
６５ スナップリング
Ｌ スリーブ形状要素の長さ
Ｉ 貫通開口部の長さ

Claims (13)

1. ワイパアーム（１）を駆動するためのシャフト（３０）を有するワイパモータ（１０）であって、前記シャフト（３０）が、ハウジング（１５）の開口部（３１）を通って突出し、前記開口部（３１）の領域ではスリーブ形状要素（４０）内に半径方向に取り付けられ、前記スリーブ形状要素（４０）が、前記ハウジング（１５）内に少なくとも前記スリーブ形状要素（４０）の縦軸線（３２）に沿う軸線方向に固定される、ワイパモータ（１０）において、
   前記スリーブ形状要素（４０）が、少なくとも２つの異なる横断面（４１、４２）、すなわち、前記開口部（３１）を通って軸線方向に突出するように設計された第１の横断面（４１）と前記開口部（３１）内に軸線方向に固定されるように設計された第２の横断面（４２）とを有し、
   前記ハウジング（１５）の前記開口部（３１）が、前記スリーブ形状要素（４０）の縦軸線（３２）または前記開口部（３１）の縦軸線（３２）で延びるガイド部（３３）を有する円筒形開口部（３１）として構成されること、および、前記スリーブ形状要素（４０）が、前記第２の横断面（４２）の領域を除いて、前記スリーブ形状要素（４０）の全軸線方向長さにわたって円形外側横断面を有し、
   前記スリーブ形状要素（４０）がプラスチック射出成形部品として形成され、前記シャフト（３０）と前記スリーブ形状要素（４０）との間に軌道輪（５６）が配置されることを特徴とする、ワイパモータ（１０）。
2. 前記スリーブ形状要素（４０）の前記外側横断面と前記ハウジング（１５）の前記開口部（３１）の内側横断面との間にすきまばめが形成されることを特徴とする、請求項１に記載のワイパモータ。
3. 前記ハウジング（１５）の前記開口部（３１）が、前記スリーブ形状要素（４０）の前記第２の横断面（４２）のための固定部（３４）を形成すること、および、前記固定部（３４）が、半径方向外方に突出する少なくとも１つの凹所（３６）を有し、前記凹所（３６）が、少なくとも１つのミラー反転した突出部（４３）とぴったり合う形で協働することを特徴とする、請求項１または２に記載のワイパモータ。
4. 前記開口部（３１）の前記少なくとも１つの凹所（３６）が、前記開口部（３１）の内面側（３５）から生じていることを特徴とする、請求項３に記載のワイパモータ。
5. 前記スリーブ形状要素（４０）上の前記少なくとも１つの突出部（４３）を有する前記第２の横断面（４２）が、前記スリーブ形状要素（４０）の軸線方向端部領域上に形成されることを特徴とする、請求項４に記載のワイパモータ。
6. 前記スリーブ形状要素（４０）が、前記ハウジング（１５）の反対方向を向いている側に、前記シャフト（３０）のための少なくとも１つの密封要素（６０）を有すること、および、前記少なくとも１つの密封要素（６０）が、前記スリーブ形状要素（４０）の前記外側横断面に配置されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のワイパモータ。
7. 前記少なくとも１つの密封要素（６０）が、前記スリーブ形状要素（４０）の穴（５５）の内壁上に形成されたマウント（６１）内に配置されることを特徴とする、請求項６に記載のワイパモータ。
8. 前記少なくとも１つの密封要素（６０）が、締結要素（６３、６５）を用いて前記マウント（６１）内に軸線方向に固定されることを特徴とする、請求項７に記載のワイパモータ。
9. 前記少なくとも１つの密封要素（６０）が、前記スリーブ形状要素（４０）の材料によって取り囲まれることを特徴とする、請求項７に記載のワイパモータ。
10. 前記スリーブ形状要素（４０）が設置された状態で、前記ハウジング（１５）が、前記ハウジング（１５）の前記開口部（３１）内への前記スリーブ形状要素（４０）の取付方向（４６）とは逆の方向に、軸線方向ストッパ（４５）を形成することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のワイパモータ。
11. 前記ハウジング（１５）が金属からなるギヤハウジングであること、および、前記スリーブ形状要素（４０）に、車両の外側領域に配置されるように前記ハウジング（１５）から突出する前記スリーブ形状要素（４０）の領域（４７）が形成されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のワイパモータ。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に従って構成されるワイパモータ（１０）を生産する方法であって、前記スリーブ形状要素（４０）が、前記ハウジング（１５）の前記開口部（３１）内へ、前記スリーブ形状要素（４０）の縦軸線（３２）で、前記開口部（３１）内へ軸線方向端部位置まで導入される、方法において、
    前記スリーブ形状要素（４０）を前記ハウジング（１５）の前記開口部（３１）内へ導入することが、前記ハウジング（１５）の内部空間（１８）を形成する側から行われることを特徴とする、方法。
13. 前記スリーブ形状要素（４０）を前記ハウジング（１５）の前記開口部（３１）内へ導入して前記スリーブ形状要素（４０）の前記軸線方向端部位置にすることにより、前記スリーブ形状要素（４０）と前記ハウジング（１５）との間にぴったり合う連結部が形成されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。

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