(57)【要約】本発明は、車両ウィンドガラスに用いられる加熱可能なウォッシャ装置（１０）であって、少なくとも１つの噴出ノズル（１６）が設けられており、該噴出ノズル（１６）が、圧力弁（３８）を介してウォッシャ水で負荷されるようになっており、噴出ノズル（１６）のケーシング（４０）が、水管路（１４）を介して水ポンプ（２０，５８）に接続されており、該水ポンプ（２０，５８）が、ウォッシャ水を蓄え容器（１２）から噴出ノズル（１６）にまで圧送するようになっており、蓄え容器（１２）内に加熱装置（１８）が配置されている形式のものから出発する。水管路（１４）が、２つの通路（２６，２８）を有しており、両通路（２６，２８）のうちの一方の通路（２６）が、水ポンプ（２０）の吐出し側に接続されており、他方の通路（２８）が蓄え容器（１２）に接続されていることが提案される。
2004501020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両ウィンドガラスに用いられる加熱可能なウォッシャ装置（１０）であって、少なくとも１つの噴出ノズル（１６）が設けられており、該噴出ノズル（１６）が、圧力弁を介してウォッシャ水で負荷されるようになっており、噴出ノズル（１６）のケーシング（４０）が、水管路（１４）を介して水ポンプ（２０，５８）に接続されており、該水ポンプ（２０，５８）が、ウォッシャ水を蓄え容器（１２）から噴出ノズル（１６）にまで圧送するようになっており、蓄え容器（１２）内に加熱装置（１８）が配置されている形式のものにおいて、水管路（１４）が、２つの通路（２６，２８）を有しており、両通路（２６，２８）のうちの一方の通路（２６）が、水ポンプ（２０）の吐出し側に接続されており、他方の通路（２８）が蓄え容器（１２）に接続されていることを特徴とする、加熱可能なウォッシャ装置。
【請求項２】
水ポンプ（２０，５８）が、第１の運転状態でウォッシャ水を水管路（１４）を介して循環させているのに対して、第２の運転状態で、圧力弁（３８）が噴出ノズル（１６）に向かって開放するまで水管路（１４）内の圧力が増加させられるようになっている、請求項１記載のウォッシャ装置。
【請求項３】
水ポンプ（５８）が、二段階に形成されているかまたは無段階に制御可能である、請求項２記載のウォッシャ装置。
【請求項４】
水管路（１４）内の圧力が、水ポンプ（２０）の吐出し側に設けられた圧力制限弁（２２）によって制御されるようになっている、請求項１から３までのいずれか１項記載のウォッシャ装置。
【請求項５】
外部の信号によって制御された噴出圧が、逆止弁（２４）を開放するようになっており、該逆止弁（２４）が、水ポンプ（２０）の吐出し側にかつ圧力制限弁（２２）に対して並列に配置されている、請求項４記載のウォッシャ装置。
【請求項６】
水管路（１４）が、接続片（３４）と分配エレメント（７４）とから成っており、該分配エレメント（７４）に少なくとも１つのノズルシステム（４０，７２）が接続されており、水管路（１４）の接続箇所にかつ水ポンプ（２０，５８）もしくは蓄え容器（１２）への接続部にカップリング片（４２，７０）が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載のウォッシャ装置。
【請求項７】
水管路（１４）と水通路（３６）との両通路（２６，２８）の間に分離壁（３０）が設けられており、該分離壁（３０）が、カップリング片（４２，７０）の領域でカップリング（３２）によって互いに接続されている、請求項６記載のウォッシャ装置。
【請求項８】
噴出ノズル（１６）内に逆止弁（３８）が組み込まれており、該逆止弁（３８）が、同時に圧力弁として働くようになっている、請求項１から７までのいずれか１項記載のウォッシャ装置。
【請求項９】
逆止弁（３８）が、チューブダイヤフラム（３８）を有している、請求項８記載のウォッシャ装置。
【請求項１０】
蓄え容器（１２）内に設けられた加熱装置（５４）が、外部温度に関連して制御されるようになっている、請求項１から９までのいずれか１項記載のウォッシャ装置。
【請求項１１】
当該ウォッシャ装置（１０）内のウォッシャ水の循環量が、温度に関連して制御されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のウォッシャ装置。
【請求項１２】
ウォッシャ水の通流量が、無段階に制御可能な水ポンプ（５８）によって変化させられるようになっている、請求項１１記載のウォッシャ装置。
【請求項１３】
水管路（１４）内に、制御可能な絞り（５６）が、水ポンプ（２０）に続いて配置されている、請求項１１記載のウォッシャ装置。
【請求項１４】
当該ウォッシャ装置（１０）が、組み込まれた水ポンプ（２０，５８）と、加熱装置（１８，５４）と、電子回路（６６）とを備えたウォッシャモジュール（６０）を有しており、電子回路（６６）が、入力信号（６２）をウォッシャ水回路内の熱流れに対する出力信号（６４）に処理するようになっている、請求項１から１３までのいずれか１項記載のウォッシャ装置。
【請求項１５】
当該ウォッシャ装置（１０）が、組み込まれた水ポンプ（２０，５８）と、加熱装置（１８，５４）とを備えたウォッシャモジュール（６０）を有しており、該ウォッシャモジュール（６０）が、外部の車両電子回路またはワイパ電子回路（６８）によって制御されるようになっている、請求項１から１４までのいずれか１項記載のウォッシャ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の加熱可能なウォッシャ装置から出発する。
【０００２】
車両に用いられるウィンドガラスウォッシャ装置は一般的にウィンドガラスワイパと相俟って使用される。ウィンドガラスウォッシャ装置は、降雨等による湿分が車両ウィンドガラスをきれいにするために十分でない場合に操作される。ウィンドガラスウォッシャ装置は、蓄え容器と、噴出ノズルと、水ポンプとを有している。この水ポンプは、場合によっては洗浄剤および凍結防止剤が添加されているウォッシャ水を圧力によって蓄え容器から水管路を介して噴出ノズルにまで圧送する。一般的に、噴出ノズルは、車両ボディの一部、たとえばエンジンフード、窓枠またはこれに類する箇所に固定されている。噴出ノズルが凍結点未満の温度で凍結することを阻止するために、噴出ノズルには加熱エレメントが組み込まれている。この加熱エレメントは、外部に位置するコネクタを介して電流供給部に接続されている。加熱エレメントのためには、電気的な線路を敷設しかつコネクタを接触接続するために、噴出ノズルのための比較的高い製造手間と大きな組付け手間とが必要となる。さらに、易揮発性の凍結防止剤は迅速に蒸発し、残留物によってノズル開口が閉塞してしまう。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８１５１７１号明細書に基づき、噴出ノズルを付加的な構成部分として、保持エレメントとして形成されたワイパブレードに固定し、したがって、噴出水を短い噴出長さで払拭領域に直接分配することがすでに公知である。噴出水はワイパブレードの近くの領域に集中されていて、払拭運動によって極めて短い時間で再び拭い取られるので、付与された噴出水によって視界は短時間しか妨害されない。しかし、このようなシステムの欠点は、天候の影響、特に雹（ひょう）および極端な太陽光作用が、この装置の、ワイパアームとワイパブレードとの間のジョイント領域を橋渡しするために必要となるフレキシブルな部分に著しい影響を与えることである。さらに、凍結防止剤が水に十分に混加されていないと、走行風にさらされている噴出ノズルと水管路とが、凍結点未満の温度で迅速に凍結してしまう。凍結した水管路と噴出ノズルとは一般的に大きな手間をかけてしか解凍することができない。
【０００４】
ワイパアームまたはワイパブレードに固定された噴出ノズルと、接続された水管路との凍結を阻止するために、加熱線路が水管路に設けられている。このことは、比較的大きなワイパブレード長さと、複数の噴出ノズルとを備えたワイパのために特に重要である。なぜならば、この事例では、噴出ノズルが、規定された間隔を置いて相並んでワイパブレードに配置されていて、接続している水管路と全く同様に環境温度にさらされているからである。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許第１９９１３１９３号明細書に記載されているウォッシャ装置の噴出ノズルは、一貫して延びる水通路を有している。この水通路はその端部に、引き続き案内する水管路のためのカップリング片を有している。水管路は別の噴出ノズルにもしくは蓄え容器に通じている。最後の噴出ノズルでは、カップリング片に、水通路を閉鎖する閉鎖キャップがクリップ留めされている。噴出ノズルと水管路とを各保持エレメントに良好に適合させることができるようにするために、噴出ノズルのカップリング片は必要に応じて真っ直ぐな形状または曲げられた形状を有している。
【０００６】
噴出ノズルのノズルボディはプラスチックから製作されていて、ケーシングにクリップ留めされている。噴出ノズルの、一貫して延びる水通路からは接続通路が分岐している。この接続通路は、ノズル開口を備えた噴出通路に通じている。水ポンプの増圧時には、ウォッシャ水が蓄え容器からシステムの管路を通ってノズル開口にまで圧送され、その後、ノズル開口を通って噴出される。無圧の状態でウォッシャ水が逆流せず、これによって、管路が部分的に空にされるように、１つの変化形では、逆止弁が設けられている。この場合、ダイヤフラムが無圧状態で接続通路を閉鎖している。ダイヤフラムはノズル開口の近くに位置しているので、小さな水容積のみがダイヤフラムとノズル開口との間に到達し、コントロールされずに流出し得るかまたは蒸発し得る。
【０００７】
ダイヤフラムはゴム弾性的なチューブダイヤフラムとして形成されている。このチューブダイヤフラムはその端部に隆起部を有している。この隆起部はノズルボディの環状溝内に埋め込まれている。ウォッシャ水が接続通路を通って流入すると、ノズルボディの周面に設けられた環状室が充填され、ダイヤフラムが拡張される。この場合、ダイヤフラムは外部でケーシングに支持されていて、接続通路と噴出通路との開口をノズルボディの周面において開放している。
【０００８】
蓄え容器内にウォッシャ水のための加熱エレメントが配置されているウォッシャ装置も市販されている。加熱されたウォッシャ水は、確かに噴出ノズルの洗浄力を改善しているものの、噴出ノズルが氷点下で運転段階において付加的な加熱エレメントなしに凍結することを阻止することはできない。
【０００９】
発明の利点
本発明によれば、加熱可能なウォッシャ装置に設けられた水管路が２つの通路を有しており、両通路のうちの一方の通路が水ポンプの吐出し側に接続されており、他方の通路が蓄え容器に接続されていて、これによって、水ポンプの吸込み側に接続されている。これによって、開回路が形成されている。この開回路内では、水ポンプが、加熱されたウォッシャ水を循環させていて、ウォッシャ装置に熱を供給しており、したがって、付加的な加熱エレメントなしに、ウォッシャ装置の部分が氷点下で凍結することを阻止している。水管路に接続されている全ての噴出ノズルはノズル開口の手前に圧力弁を有している。この圧力弁は、有利には、逆止弁として形成されている。循環運転の間、水管路内の圧力は圧力弁の開放圧よりも低くなっている。噴出ノズルを操作するために、水管路内の圧力が圧力弁の開放圧を超えて高められ、これによって、ウォッシャ水が、開放された圧力弁とノズル開口とを通って車両ウィンドガラスに噴出される。噴出過程は、水管路内の圧力が循環圧に減少させられることによって終了させられる。
【００１０】
水管路内の圧力は種々異なる形式で形成することができる。本発明の有利な構成によれば、二段階の水ポンプが設けられている。この水ポンプは、第１段階で循環運転のための運転圧を形成するのに対して、第２段階では噴射圧のために設計されている。一方の段階から他方の段階への切換によって、ウォッシャ機能が作動させられるかもしくは終了させられる。二段階の水ポンプの代わりに、無段階に制御可能な水ポンプが使用されてもよい。この水ポンプが、圧力弁の開放圧未満で温度に関連して制御されると有利であり、これによって、循環出力ひいては水ポンプのエネルギ消費をその都度の要求に適合させることができる。さらに、噴出ノズルにおいてウォッシャ水が不要に蒸発し、これによって、堆積物が形成され得ることが回避される。
【００１１】
コンスタントに圧送する水ポンプでは、水管路内の圧力が、制御可能な圧力制限弁によって制御され得る。この圧力制限弁は基本的に水ポンプの吸込み側にまたは吐出し側に配置することができる。圧力制限弁が吐出し側に位置している場合には、圧送方向で開放する、逆止弁として形成された圧力弁が、圧力制限弁に対して並列に設けられていると有利である。圧力制限弁で噴出圧が制御される場合には、より大きな圧送量を迅速に提供するために圧力弁が開放する。
【００１２】
圧力制御のための別の可能性では、水管路内に制御可能な絞りが設けられている。この絞りの制御に応じて、水管路を通る通流量が増加させられる。これによって、流入通路内に配置されている場合には、圧力増加が生ぜしめられ、戻し通路内に配置されている場合には、圧力減少が生ぜしめられる。この場合にも、循環量の、温度に関連した制御が可能となる。
【００１３】
本発明の有利な構成によれば、ウォッシャ水の通流量とは無関係に、蓄え容器内に配置された加熱エレメントは外部温度に関連して制御することができるので、ウォッシャ水の温度は外部温度に相応して所望の温度範囲内に保たれる。この場合、蓄え容器内のウォッシャ水は＋５℃未満で加熱されさえすれば十分である。
【００１４】
全ての変化形は、加熱可能なウォッシャ装置の簡単な構成を成している。なぜならば、噴出ノズルにまで延びる水管路に設けられた付加的な加熱線路が省略されているからである。さらに、噴出ノズルに配置された電気的な加熱エレメントのために必要となる付加的なコンタクトも不要にすることができる。有利には、蓄え容器にしか電気的なコンタクト箇所が設けられていない。このコンタクト箇所は、場合によっては同時に加熱装置および水ポンプのために使用することができる。
【００１５】
完全なシステムの最適な加熱を僅かなエネルギ使用で可能にするために、本発明の有利な構成では、ウォッシャ装置が、組み込まれた水ポンプと、加熱装置と、電子回路とを備えたウォッシャモジュールを有しており、電子回路が、入力信号、たとえば外部温度またはステアリングコラムスイッチの操作を、ウォッシャ水の通流量の加熱または変化に対する出力信号に処理する。本発明の変化形では、ウォッシャモジュールが、外部の車両電子回路またはワイパ電子回路によって制御される。加熱可能なウォッシャ装置の本発明による解決手段は、主として、ワイパアームまたはワイパブレードに組み込まれた噴出ノズルを備えたシステムで使用されることが望ましい。しかし、単純なかつ可変な構成に基づき、前記解決手段は、車両フードに位置決めされた噴出ノズルでも機能する。
【００１６】
本発明によるウォッシャ装置のフレキシブルな製作を可能にするために、本発明の有利な構成によれば、ウォッシャ装置を種々異なる機能部分、たとえば噴出ノズル、接続片、分配エレメント、ウォッシャモジュールおよびこれに類するものから形成することができる。この場合、接続箇所にカップリング片が設けられている。このカップリング片は水管路の部分を互いに密に接続している。共通の分離壁によって互いに分離されている２つの通路を備えた水管路では、分離壁が接続領域でカップリングとして形成されている。これによって、分離壁の延長部が、隣接する機能部分の、隣接する分離壁の端面側のギャップに係合するようになっている。両通路の間の絶対的なシール性は不要である。なぜならば、少ない短絡流は許容することができるからである。
【００１７】
さらなる利点は、図面に基づく以下の実施例の説明から得られる。図面には、本発明の実施例が示してある。図面の簡単な説明、実施例の説明および特許請求の範囲には、組み合わされた数多くの特徴が記載してある。当業者は、これらの特徴を有利には個々に考慮することもできるし、別の有利な組み合わせにまとめることもできる。
【００１８】
実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１９】
車両ウィンドガラスに用いられるウォッシャ装置１０は、少なくとも１つの噴出ノズル１６を有している。この噴出ノズル１６は水管路１４を介して蓄え容器１２に接続されている（図１参照）。この蓄え容器１２内には、ウォッシャ装置１０のウォッシャ水が存在している。このウォッシャ水は必要に応じて加熱装置１８によって加熱される。水ポンプ２０はウォッシャ水を蓄え容器１２から水管路１４を介して噴出ノズル１６にまで圧送する。水管路１４は２つの通路２６，２８を有している。この場合、通路２６は水ポンプ１４の吐出し側に接続されており、通路２８は蓄え容器１２内に通じている。
【００２０】
水ポンプ２０によって吸い込まれたウォッシャ水は通路２６を介して噴出ノズル１６にまで圧送され、ウォッシャ水が噴出ノズル１６のノズル開口４８を通って噴出されない場合には、通路２８を介して蓄え容器１２内に戻される。
【００２１】
循環運転では、ウォッシャ水が、通路２６内に配置された圧力制限弁２２によって調整される運転圧を備えて水管路１４を通って圧送される。ただし、ウォッシャ水が噴出ノズル１６のノズル開口４８を通って噴霧され得るように、水管路１４内の圧力は噴出圧にまで高められる。この高められた圧力が圧力弁を開放する。この圧力弁は、チューブダイヤフラム３８を備えた逆止弁として形成されていて、噴出ノズル１６の手前に配置されている（図２参照）。
【００２２】
図１に示した構成では、水ポンプ２０の吐出し側に制御可能な圧力制限弁２２が配置されている。この圧力制限弁２２はその都度の圧力レベルを調整する。圧力制限弁２２に対して並列に逆止弁２４の形の圧力弁が設けられている。この圧力弁は、噴出圧が達成された場合に、より大きな流れ横断面を開放する。
【００２３】
噴出ノズル１６はケーシング４０を有している。このケーシング４０はカップリング片４２を介して水管路１４に解離可能に接続されている（図２参照）。ケーシング４０はプラスチックから製作されていて、水通路３６を取り囲んでいる。この水通路３６からは接続通路４４が分岐している。この接続通路４４は、ノズル開口４８を備えた噴出通路４６にまで通じている。さらに、噴出ノズル１６はチューブダイヤフラム３８を有している。このチューブダイヤフラム３８は、設定された圧力の達成時に接続通路４４と噴出通路４６との間の接続を開放するように圧力弁および逆止弁として働く。複数の噴出ノズル１６が使用される場合には、これらの噴出ノズル１６はそれぞれ水管路１４の接続片３４によって接続されている。水管路１４と全く同じように噴出ノズル１６の水通路３６も２つの通路２６，２８を有しており、両通路２６，２８の間に配置された分離壁３０はカップリング片４２の領域でカップリング３２によって互いに接続されている。したがって、ウォッシャ水は、蓄え容器１２から通路２６内に矢印方向５０で最後の噴出ノズル１６にまで流れ、次いで、通路２８内に流入して矢印方向５２で蓄え容器１２内に戻される。この場合、噴出ノズル１６の接続通路４４はチューブダイヤフラム３８にまでウォッシャ水で充填される。より高い圧力がウォッシャ装置１０内を支配している場合のウォッシャ運転でのみチューブダイヤフラム３８が拡張され、ウォッシャ水の一部が噴出通路４６を通ってノズル開口４８にまで到達し、その後、車両ウィンドガラスにわたって噴霧される。
【００２４】
スタンバイ運転では、水ポンプ２０がウォッシャ水をウォッシャ装置１０内で常に循環させているので、水管路１４と噴出ノズル１６とはウォッシャ水によって加熱される。このためには、本発明の構成では、ウォッシャ水が、蓄え容器１２内に配置された無段階に調整可能な加熱装置５４によって加熱される（図３参照）。この加熱装置５４が温度に関連して制御されると有利である。循環過程の間、取り囲んでいる構成部分との熱交換が行われており、蓄え容器１２内に戻された冷却されたウォッシャ水は新たに加熱される。
【００２５】
図４には、１つの変化形が示してある。この場合、ウォッシャ装置１０への熱導入は、ウォッシャ水の、可変な通流量によって行われる。この変化形によれば、蓄え容器１２内のウォッシャ水の温度が、規定された範囲内で一定に保たれる。この場合、加熱は、たとえば＋５℃よりも低い温度から行われる。環境温度が低い場合には、ウォッシャ装置１０内のウォッシャ水の通流量が増加させられ、したがって、やはり多くの熱が、取り囲んでいる構成部分に提供される。この場合、水ポンプ２０に続いて配置された絞り５６または、図５に示したように、無段階に制御可能な水ポンプ５８が通流量を制御する。
【００２６】
ウォッシャ装置１０が、組み込まれた水ポンプ２０；５８と、加熱装置１８；５４と、制御電子回路６６とを備えたウォッシャモジュール６０を有していると有利である（図６参照）。組み込まれた制御電子回路６６は、入力信号６２、たとえば環境温度またはステアリングコラムスイッチの信号を、ウォッシャ装置１０のウォッシャ水回路内の熱流れもしくは熱移動に対する出力信号６４に処理することができる。１つの変化形では、ウォッシャモジュール６０が、たとえば車両電子回路またはワイパ電子回路であってよい外部の制御電子回路６８の信号を獲得する（図７参照）。
【００２７】
さらに、制御電子回路６８の両構成によって、連続的なまたは周期的な制御が簡単に可能となり、これによって、連続的な制御では、たとえば水ポンプ５８の回転数が、低い環境温度のまま増加させられるのに対して、周期的な制御では、この温度範囲内で水ポンプ５８の接続時間もしくは作動時間が変化させられる。
【００２８】
ウォッシャ装置１０の水管路１４が、種々異なるシステム構成要素、たとえばノズルシステム７２と、接続片３４と、分配エレメント７４とから成っていると有利である。種々異なるシステム構成要素３４，７２，７４は接続箇所でカップリング片７０によって互いに接続されている（図８参照）。蓄え容器１２への水管路１４の接続は同じくカップリング片７０によって形成される。多数のシステム構成要素３４，７２，７４と、これらのシステム構成要素３４，７２，７４の、ウォッシャ装置１０としての全システムへの可変な組付けとによって、特にワイパアーム内にまたはワイパブレード内に組み込まれた噴出ノズル１６を備えたシステムでの使用が可能となるだけでなく、車両フードに位置決めされた噴出ノズル１６を備えたシステムでの使用も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
加熱可能なウォッシャ装置の概略図である。
【図２】
１つの水管路によって接続された２つの噴出ノズルの縦断面図である。
【図３】
蓄え容器の概略図である。
【図４】
図３に対する第１の変化形を示す図である。
【図５】
図３に対する第２の変化形を示す図である。
【図６】
ウォッシャモジュールの概略図である。
【図７】
図６に対する変化形を示す図である。
【図８】
図１に対する変化形を示す図である。
【符号の説明】
１０　ウォッシャ装置、　１２　蓄え容器、　１４　水管路、　１６　噴出ノズル、　１８　加熱装置、　２０　水ポンプ、　２２　圧力制限弁、　２４　逆止弁、　２６　通路、　２８　通路、　３０　分離壁、　３２　カップリング、　３４　接続片、　３６　水通路、　３８　チューブダイヤフラム、　４０　ケーシング、　４２　カップリング片、　４４　接続通路、　４６　噴出通路、　４８　ノズル開口、　５０　矢印方向、　５２　矢印方向、　５４　加熱装置、　５６　絞り、　５８　水ポンプ、　６０　ウォッシャモジュール、　６２　入力信号、　６４　出力信号、　６６　制御電子回路、　６８　制御電子回路、　７０　カップリング片、　７２　ノズルシステム、　７４　分配エレメント
【国際公開パンフレット】
2004501020.tif 000003
2004501020.tif 000004
2004501020.tif 000005
2004501020.tif 000006
2004501020.tif 000007
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2004501020.tif 000009
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2004501020.tif 000011
2004501020.tif 000012
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2004501020.tif 000014
2004501020.tif 000015
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2004501020.tif 000019
2004501020.tif 000020
2004501020.tif 000021
2004501020.tif 000022
2004501020.tif 000023
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004501020.tif 000024
2004501020.tif 000025
【国際調査報告】
2004501020.tif 000026
2004501020.tif 000027
2004501020.tif 000028
2004501020.tif 000029
2004501020.tif 000030
2004501020.tif 000031