JPH08500791A - ワイパー装置及び特に自動車の風防ガラス拭取り用のワイパー装置における軸受ケーシングの軸取付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 軸受ケーシング及びワイパー装置における軸取付け方法において，軸と軸受ケーシング間の環状ギャップがプラスチック材料の射出により充填されることによって、上記軸がその軸受ケーシングに取付けられる。これによって最適のシーリング及び軸受特性を具備せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】 ワイパー装置及び特に自動車の風防ガラス拭取り用のワイパー装置における軸受 ケーシングの軸取付け方法 本発明は、ワイパー装置における軸受ケーシングへの軸取付け方法、特に，軸 と軸受ケーシング間に環状の間隙を備えた自動車の風防ガラス拭取り用のワイパ ー装置における軸受ケーシングへの軸取付け方法に関する。さらに本発明は、特 に自動車の風防ガラス拭取り用に特定されるワイパー装置に関し、駆動機構と、 上記駆動機構に結合されるリンク機構とを備え、上記駆動機構及び／又はリンク 機構が，夫々，ケーシングに支持された少なくとも１つの回動又は揺動軸と、上 記軸及びケーシング間に設けられた環状ギャップとを有するワイパー装置に関す る。 ドイツ特許出願（DE NO.40 28 892 AI）によれば、自動車の風防ガラス拭取り 用のワイパーとして特定されている駆動装置は知られており、軸受ケーシングの 前部側から突出する軸と、上記前部側の小空間において，軸受ケーシングに設け られたシリンダー状のスライドベアリングとを備えている。上記のごときスライ ドベアリングにおいて，軸受ケーシングと軸間には環状ギャップが区画形成され ている。弾性プラスチック材からなるブッシュが環状ギャップをシールするため ，その周りに設けられている。上記ブッシュは軸受ケーシングに固定され、上記 環状ギャップをスライドベアリングから隔 離している。上記ブッシュは上記軸の環状溝に係合する内部径方向に突出するシ ーリングフランジを有する。上記のようなシャフトベアリングは極めて堅固であ るという利点を有する。しかしながら，その設計及び組立ては複雑かつ高価であ り、概して，各構成部材は可能な限り最良の支持及びシーリングされていること が要求される。 本発明の目的は、冒頭に述べたタイプのワイパー装置及び方法において，軸を 軸受ケーシング内に容易に支持させることができるようなワイパー装置及び方法 を提供することにある。 冒頭に述べた方法に関し，上記目的は、軸受ケーシングへの軸の挿入及び配置 後，環状ギャップが可塑性プラスチック材料或いは金属のインジェクションによ って少なくとも部分的に充填されるようにした本発明によって達成される。 本発明は、環状ギャップがプラスチック材料のインジェクションによって充填 されるようにした幾つかの実施例に基き、以下，説明する。しかし，銅，鉛或い は又錫合金のインジェクションによって充填することも又可能である。従って本 発明の方法においては、スライド或いはローラベアリングはいずれも，軸と軸受 ケーシング間に挿入されることがない。いずれにしても環状のスペースは、プラ スチック材料の射出成形によって充填される。上記プラスチック材料の硬化後は 、軸の軸受けとして，又上記軸受に対する外界からの塵芥或いは湿気の侵人，或 いは又軸受けからの潤滑剤のリークを防止するものとして機能する。このことは 軸を支持及び封止する ために，環状ギャップ内にプラスチック材料以外の部材の挿入は必要としないと いう利点を有する。さらに，このような軸固定型は容易かつ堅固に製作される。 確かに，軸受ケーシング内に挿入後，上記軸はセンターに整列配置される。しか しながら，上記作業は必ずしも必要ではない。プラスチック材料を射出すること によって，軸を軸受ケーシング内にオフセット位置或いは傾斜位置に固定するこ とも可能である。プラスチック材料を環状ギャップ内に射出することによる他の 利点は、軸受ケーシングの内部形状が円錐状に構成されることにある。これは型 成形ケーシングの場合に特に有利であり、さらに又，軸受ケーシングの製作後、 その内部形状の後処理，特にそれを所定の大きさに広げるための後処理を必要と しない。特に，アルミダイキャストによって作られる軸受ケーシングの場合，軸 受ケーシングの冷却によってかなりの大きさの製作誤差を生じるにも拘らず、機 械的な後処理は必要とされない。 軸と硬化プラスチック材料間における所定の遊びを維持するために、軸は、イ ンジェクションによる環状ギャップの充填前，特に２００℃±３０℃まで加熱さ れる。インジェクション後，プラスチック材料の硬化は、軸の冷却よりも早い速 度で行われるので、所定の遊びは、軸の収縮量によって生じ、それによって軸回 転の楽な動きが保証される。 プラスチック材料は環状ギャップ内の軸方向及び／又は径方向に射出されるこ とが好適である。 環状ギャップの形状及び近接性、及び環状ギャップに閉じ込 められる上記材料の温度やギャップの長さ及び使用するプラスチック材料によっ て、プラスチック材料は環状ギャップ内にいずれかの径方向に射出され、それに よって両側或いは軸方向に押圧される。輔方向へのインジェクションは、軸受ケ ーシングが外部からの近接が不能或いは極めて難しい場合に，特に有効である。 さらにこれを発展させて，異なるプラスチック材料を環状ギャップに同時に或 いは交互に射出する。そのようにすることにより，適切な材料、例えば低摩擦係 数，良好なシーリング作用或いはグリース，オイル，水や活性剤のごとき物質に 対し高度な抵抗を有する材料の使用が可能となる。適切な供給口を介して，これ ら材料は、連続し，或いは同時に環状ギャップ内に射出することができる。これ によって，異なるプラスチック材料の特性を組合わせることができる。 環状ギャップに射出されるプラスチック材料が該ギャップから脱出するのを防 止するために、環状ギャップはその射出時，例えば工具によって軸方向に閉じら れている。この工具は、材料が環状ギャップからそれる方向に脱出させるように なっており、それによって材料の少なくとも一部は、軸受ケーシングの軸端部の 周りに射出成形される。このことはプラスチック材料を軸受ケーシング上に固定 すると共に，軸方向のスリップを防止することになる。 軸受ケーシングの周方向におけるプラスチック材料の固定は、上記材料が軸受 ケーシング内部に設けられた凹部に射出されることによって達成される。これら 凹部は、特にあり継 ぎ状に形成された下部切り込みを有することができる。軸の軸方向固定は、プラ スチック材料が軸円周方向に設けられた凹部に射出されることによってなされる 。これら凹部は、円筒状或いは球面状にすることができる。他の形状は、その円 周方向において，それらが回転に対しシンメトリーである限り可能である。 本発明によれば上記目的は、軸とケーシシング問の環状ギャップがプラスチッ ク材料或いは金属の射出により，少なくともその一部が満たされるという前述の タイプのワイパー装置によって達成される。 上述の利点は、以下に述べるプラスチック材料の射出によって達成され、又こ れと同等な利点をもって適用可能な金属の射出によって達成される。 上記プラスチック材料が付加的に潤滑性を有する添加物を含むことにより，軸 とプラスチック材料間の摩擦を有効に減ずることができ、この付加には金属或い は液体的なものでもよい。 上記プラスチック材料は、熱可塑性或いは熱硬化性プラスチックであることが 好ましい。使用されるのが熱可塑性プラスチックの場合は熱によって可塑化し、 環状ギャップ内に射出される。射出された熱可塑性プラスチックが冷却し，そし て硬化するまで、補助的な工具がワイパー軸を軸受ケーシングに対し固定する。 熱硬化性プラスチック使用の場合は、例えば，硬化剤の添加によって活性化され 、環状ギャップ内に可塑状態で射出される。上記熱硬化性プラスチックは特に加 熱によって硬化し、軸を固定する。熱は、例えば，軸を加熱することによって熱 硬化性プラスチックに供給される。 硬化時，射出されたプラスチック材料は軸の支持及びシールを有効に行い、既 に述べた通り軸支持及びシール機能を奏するために他の部材は必要としない。 好ましくは，軸及び／又は軸受ケーシングの内側部には、プラスチック材料の 射出により満たされる段部，凹部，肩部その他同様のものが設けられている。こ れらは軸，或いは軸受ケーシング内部の形状を変化させ、プラスチック材料を固 定するためのポイントを提供し、それによってプラスチック材料は軸受ケーシン グにしっかり結合される一方、軸はプラスチック材料によってその軸方向に堅固 に保持される。 軸受ケーシング内におけるプラスチック材料の軸方向固定は、プラスチック材 料が軸方向に、そして特に，軸受ケーシング上の径方向に立ち上がることによっ て一層，達成される。適切な工具を使用すれば，プラスチック材料が軸受ケーシ ングの上方，軸方向に立ち上がる領域内において，プラスチック材料の硬化処理 に際し，軸の表面へ押圧することができる。これは特に良好なシーリング効果を もたらす。その軸端において，軸上のプラスチック材料はテーパー状をなす（ta per）。 最適のシーリング機能を得るための他の方法として，プラスチック材料内にＯ リング等のようなその他のシール部材を一体に設けることもできる。この場合， 例えば最適の滑り摩擦係数を有するプラスチック材料を使用することができ、射 出されたＯリング，即ちプラスチック材料内に一体とＯリン グによって最適のシーリング機能が得られる。上記のようにすれば，Ｏリングの 特性をプラスチック材料の特性に組合わせることが可能となる。 さらに他のシーリング様式及びプラスチック材料のより良い様式は、軸受ケー シングがその軸端に設けられた円周方向の軸溝を有することによって達成される 。プラスチック材料は上記円周方向の軸溝に射出され、軸方向に侵出する（emer jing）プラスチック材料がなお可塑性を有する間，上記円周方向の軸溝内に押圧 される。 幾つかの実施例において，上記軸はワイパーモータによって駆動される軸とし て設けられ、また他の実施例における軸はワイパー軸受により駆動される軸であ る。最初に述べた実施例において，軸受ケーシングはワイパーモータのケース或 いはそのギアのケースであり、又，２番目に述べたワイパー軸受の実施例におい て，軸受ケーシングは軸を収容する軸受ブッシュによって形成されている。 本発明の他の利点，特徴及び詳細は、従属クレーム及び２つの特に好ましい実 施例が図面を参照して詳細に述べられている以下の記載により明らかとなる。 図１はギア装置を長手方向に断面した状態のワイパーモータの側面図である。 図２は軸受ブッシュを長手方向に断面した状態のワイパー軸受の側面図である 。 図３ａ及び３ｂは図２におけるIII−III線の断面図である。図４ａ〜ｃは軸受ブ ッシュにおける軸前面の実施例を示す図で ある。 図５はワイパー軸における溝の他の実施例を示す図である。 図１において，駆動機構は番号１によって示されており、電気モータ（図示せ ず）静止及び回転する電気構成部を収容するモータケーシング２を有する。カッ プ状をなすギアケーシング３はモータケーシング２にフランジ止めされ、カバー ４でロックされている。ている。ギアケーシング３の側部はカバー４に対向し、 ギアケーシング３は軸受ケーシング５として形成され、軸受ケーシング５内には ワイパー軸６が回転自在に支持されている。軸受ケーシング５の前側，即ちギア ケーシング３から外れている部分に突出するワイパー軸６は、ギアケーシング３ に収容されたギア部材を介して，電気モータにより回転或いは揺動自在に駆動さ れる。 軸受ケーシング５の軸６を支持するために，プラスチック材料８がワイパー軸 ６と軸受ケーシング５の間の環状ギャップ９内に射出される。このプラスチック 材料８は軸受ケーシング５の全長にわたる環状ギャップを満たし、軸受ケーシン グ５の凹部１０及びワイパー軸６の凹部１１及び１２内に侵入する。上記凹部１ ０は軸受ケーシング５内側に径方向の溝として形成され、凹部１１及び１２はワ イパー軸６に球面状溝として形成されている。さらに，プラスチック材料８は軸 受ケーシング５の前側部７に対し，軸方向及び径方向にオーバラップし、軸受ケ ーシング５の外側を越えて軸方向に若干距離侵出する。それによって，プラスチ ック材料８は、硬化後，軸受ケーシング５に固定され、ワイパー軸６をその硬化 位置に保持する。同時にプラスチック材料８は、軸受として又，ギアケーシング ３の内部から潤滑材のリークに対するシールとして機能する。 ワイパー軸６は軸受ケーシングの内側に接触しないように軸受ケーシング５に 対し配置されなければならない。正確な同軸配置は必ずしも必要はない。さらに ，硬化したプラスチック材料８はワイパー軸６を軸方向に固定し、従って固定す るためのその他の部材は要しない。 図２はワイパー軸受を示し、ワイパー軸６は軸受ケーシング５内にプラスチッ ク材料８により同様に固定される。ローレットコーン１３と反対側の端部１４に おいて，押圧ボールピン１６を有するクランク１５が、力の伝達或いは揺動動作 の伝達のために配置されている。 図２から明らかなように，プラスチック材料８は、軸受ケーシング５における 前側部７の周りに軸方向及び径方向に侵出ている。このようにした，硬化したプ ラスチック材料８は軸受ケーシング５内の軸方向に固定される。さらに，ワイパ ー軸６は凹部１１及び１２に夫々対応する円筒状の溝１７を有している。上記溝 １７を介して，ワイパー軸６は同様にプラスチック材料８で軸方向に固定される が、一方，軸受ケーシング５にはその周方向に固定されない。さらに，軸受ケー シング５はフィード１８を有し、これを介してプラスチック材料８が射出され、 それによってプラスチック材料は円筒状溝１７内に径方向広がり、又環状ギャッ プに沿って，前側まで軸方向に広がる。上記前側７に適用される工具は、プラス チック材料８が環状ギャップ９から流出するのを防止し、又さらにプラスチック 材料が軸方向及び径方向に迂回させ、それによって図２に示されるように，前側 ７の周りに射出成形される。 図４ａは前側７の詳細を示し、環状をなす軸方向の溝１９が形成されている。 プラスチック材料８はこの軸方向の溝１９内に射出される。上記軸方向の溝１９ を介して，プラスチック材料８はワイパー軸６の表面に押し込まれる。かくして ，特に良好なシーリング効果が達成される。図４ｂはＯリング２０が、前側７軸 方向にオーバラップするプラスチック材料８部分に一体に組込まれている実施例 を示す。上記Ｏリング２０はワイパー軸６の表面にとどまる。Ｏリング２０と共 に，前側７にオーバラップするプラスチック材料８部分には、環状の保護キャッ プ２１によって全体的に覆われている。この環状の保護キャップ２１を介して， プラスチック材料８とＯリング２０は、ワイパー軸６の表面上に押圧され、最適 のシーリング効果が達成される。 図４ｃに示される実施例において，プラスチック材料８は外方に傾斜するよう に形成される。プラスチック材料８が後−収縮することにより、さらに異なる最 適のシーリング，例えば水の侵人に対するシーリング効果が生じる。 図３ａ及び３ｂは軸受ケーシング５内側の形状に関する２つの実施例を示し、 これらの図はいずれも図２のIII−III線部分の断面を示している。図３ａに示す 実施例においては，軸受ケーシング５の内側は、あり継ぎ溝２２が設けられてい る 一方，図３ｂの実施例においては，軸受ケーシング５の内側は、下部切り込み２ ３が形成された溝２４が設けられている。溝２２及び２４は夫々軸受ケーシング ５の軸方向全長にわたって延出している。プラスチック材料８が射出される溝２ ２及び２４は、プラスチック材料８の硬化後，その円周方向にプラスチック材料 ８を固定し、それによってワイパー軸６が軸受ケーシング５内を動く時，プラス チック材料８が回転中移動するを防止する。溝２２及び２４を隔離するリブ２５ はワイパー軸６の軸受としては機能せず、ただ単に軸受ケーシング５内側におけ るプラスチック材料８の固定の役目を果たす。 図２において，ワイパー軸６に円筒状の溝１７が設けられているのはこの実施 例として例示しているに過ぎない。図５は他の実施例による球面状の溝２６を示 している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリツェック、オルドリッヒ ドイツ連邦共和国、74321 ビーティッヒ ハイム ― ビッシンゲン、カムベルリ ー・シュトラーセ 85

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ワイパー装置，特に自動車の風防ガラス拭取り用として，軸（６）と軸受ケ ーシング（５）との間に設けられた環状ギャップ（９）を備えたワイパー装置に おける軸受ケーシング（５）に軸（６）を取付ける方法において、挿入後，或い は又，軸受ケーシング（５）内に軸（６）配置した後，上記環状ギャップ（９） が少なくとも一部に可塑化したプラスチック材料或いは金属の射出により満たさ れることを特徴とする方法。 ２．前記軸（６）が、射出前に，特に２００℃±３０℃の温度間で加熱されるこ とを特徴とする請求項１に記載の方法。方法。 ３．前記プラスチック材料（８）或いは金属が、前記環状ギャップ（９）内に軸 方向及び／又は径方向に射出されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方 法。 ４．異なるプラスチック材料（８）或いは金属が、夫々，環状ギャップ（９）内 に同時或いは連続して射出されることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に 記載の方法。 ５．射出時，環状ギャップ（９）が、例えば工具によって軸方向にロックされる ことを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の方法。 ６．プラスチック材料（８）或いは金属が、夫々，軸受ケーシング（５）の軸端 部の周りに少なくとも部分的に射出成形されることを特徴とする前記請求項のい ずれか１項に記載の 方法。 ７．プラスチック材料（８）或いは金属が、夫々，軸（６）の内側及び／又は周 面に設けられた凹部（１０、１１、１２、２２、２４、２６）内に射出されるこ とを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の方法。 ８．特に前記請求項記載の方法に基いて製造される特に自動車の風防ガラス拭取 り用ワイパー装置 駆動機構（１）と、上記駆動機構（１）に結合されるリンク機構と、駆動機構及 び／又は上記リンク機構がケーシング（５）に支持された少なくとも１つの回転 或いは揺動軸（６）を備え、上記軸（６）とそのケーシング（５）との間に設け られた環状ギャップ（９）とを備えたワイパー装置において、上記軸（６）とそ のケーシング（５）間の環状ギャップ（９）が、プラスチック材料或いは金属（ ８）の射出によって少なくとも部分的に充填されることを特徴とするワイパー装 置。 ９．プラスチック材料（８）或いは金属が、夫々，潤滑剤が付加的に設けられて いることを特徴とする請求項８に記載のワイパー装置。 １０．前記プラスチック材料（８）が熱可塑性プラスチック又は熱硬化性プラス チックであることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のワイパー装置。 １１．前記環状ギャップが、銅，鉛，及び／又は錫合金の射出によって充填され ることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のワイパー装置。 １２．硬化或いは不変の固定状態において，射出プラスチッ ク材料（８）ある金属が、夫々，軸（６）の軸受及びシーリングを形成すること を特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のワイパー装置。 １３．前記軸（６）及び／又は軸受ケーシング（５）の内側が、段部，凹部（１ ０、１１、１２、２２、２４、２６），肩部，或いはその他同様のものが設けら れており、それらが夫々，プラスチック材料（８）或いは金属の射出成形によっ て充填されていることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載のワ イパー装置。 １４．プラスチック材料（８）或いは金属が、夫々，軸方向に及び特に，軸受ケ ーシング（５）上記の径方向に立ち上がることを特徴とする請求項８乃至１３の いずれか１項に記載のワイパー装置。 １５．軸（６）上のプラスチック材料（８）或いは金属が、夫々，その軸端部に おいてテーパー状をなす（tapers）ことを特徴とする請求項８乃至１４のいずれ か１項に記載のワイパー装置。 １６．Ｏリング（２０）又はその他同様な付加的シール部材が、プラスチック材 料（８）或いは金属中にいったいに組込まれていることを特徴とする請求項８乃 至１５のいずれか１項に記載のワイパー装置。 １７．前記軸受ケーシング（５）が、その軸端部において，円周方向の軸溝（１ ９）を有することを特徴とする請求項８乃至１６のいずれか１項に記載のワイパ ー装置。 １８．軸受ケーシング（５）が径方向の供給開口部（１８） を有することを特徴とする請求項８乃至１７のいずれか１項に記載のワイパー装 置。 １９．前記軸（６）がワイパーモータ，ワイパー軸受又はその他同様のものによ り駆動される軸であることを特徴とする請求項８乃至１８のいずれか１項に記載 のワイパー装置。