(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのワイパ支承部（１０）を備えたワイパ装置であって、ワイパ支承部（１０）の支承部ハウジング（１２，１２６）内にワイパ軸（１８）が支承されていて、軸方向で位置固定されており、ワイパ軸（１８）の、車両ボディ（２４）から突出した端部（２０）が、ワイパアーム（６０）を保持している形式のものにおいて、ワイパ軸（１８）の、車両ボディ（２４）から突出した端部（２０）に外部から、予め規定された量を上回る軸方向力（４０）が作用した場合に、ワイパ軸（１８）が車両ボディ（２４）内に移動可能であり、ワイパ軸（１８）に設けられた、内方に向かって作用するストッパ（５４，５８，８４）と、車両ボディ（２４）または該車両ボディ（２４）に固く結合された部分（１２，１３０）との間に、軸方向で塑性変形な手段（５６，８８，１２０，１２２，１２８，１３２，１５８，１６０，１６２）が設けられていることを特徴とするワイパ装置。
【請求項２】
ワイパ軸（１８）の運動の減衰が、移動距離（７６）の終了に向かって増幅されるようになっている、請求項１記載のワイパ装置。
【請求項３】
前記手段が、１つまたは複数の作用的に直列に配置された肉薄な皿形のエレメント（８８）である、請求項１または２記載のワイパ装置。
【請求項４】
前記手段が、塑性変形可能な薄板スリーブ（５６，１２０，１２２，１２８，１５８，１６０，１６２）である、請求項１または２記載のワイパ装置。
【請求項５】
前記薄板スリーブ（５６，１２０，１２２，１２８，１５８，１６０，１６２）が、軸方向に波形成形された範囲（９０）を有している、請求項４記載のワイパ装置。
【請求項６】
前記薄板スリーブ（５６，１２０，１２２，１２８，１５８，１６０，１６２）がクラッシュ時に臨界的な軸方向力（４０）の作用を受けて圧縮されるように前記薄板スリーブ（５６，１２０，１２２，１２８，１５８，１６０，１６２）が配置されている、請求項４または５記載のワイパ装置。
【請求項７】
前記薄板スリーブ（５６，１２０，１２２，１２８，１５８，１６０，１６２）がクラッシュ時に臨界的な軸方向力（４０）の作用を受けて互いに離れる方向に引っ張られるように前記薄板スリーブ（５６，１２０，１２２，１２８，１５８，１６０，１６２）が配置されている、請求項４または５記載のワイパ装置。
【請求項８】
前記手段（５６，１１４，１２２）が、変形時に隣接した壁（１２，１８，１４８）に当接して、ワイパ軸（１８）の運動を付加的に壁摩擦により減衰するようになっている、請求項１から７までのいずれか１項記載のワイパ装置。
【請求項９】
ワイパ軸（１８）のストッパが中間リング（８４）によって形成されており、該中間リング（８４）が、ワイパアームに設けられた固定部分（６０）のための当付け面としても働く、請求項１から８までのいずれか１項記載のワイパ装置。
【請求項１０】
ワイパ軸（１８）が、塑性変形可能である第１の手段（１２０）を介して支承エレメント（１２４）に支持されており、該支承エレメント（１２４）が、塑性変性可能または弾性変形可能または摩擦接続的な第２の手段（１２２）を介して支承部ハウジング（１２６）に支持されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のワイパ装置。
【請求項１１】
支承部ハウジング（１２６）が、塑性変形可能または弾性変形可能または摩擦接続的な第３の手段（１２８）を介して車両ボディ（２４）またはワイパ装置のプレート（１３０）に支持されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のワイパ装置。
【請求項１２】
ワイパ装置のプレート（１３０）が、塑性変形可能または弾性変形可能または摩擦接続的な第４の手段（１３２）を介して車両ボディ（２４）に支持されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のワイパ装置。
【請求項１３】
塑性変形可能または弾性変形可能または摩擦接続的な第３および第４の手段（１２８，１３２）が、変形エレメント（１５８）として形成されていて、該変形エレメント（１５８）が、一方の端部で車両ボディ（２４）に固定されていて、他方の端部に底部（１４２）を有しており、該底部（１４２）に溶接ナット（１４０）が取り付けられている、請求項１１または１２記載のワイパ装置。
【請求項１４】
塑性変形可能または弾性変形可能または摩擦接続的な第３および第４の手段（１２８，１３２）が、変形エレメント（１６０）として形成されていて、該変形エレメント（１６０）が、一方の端部で車両ボディ（２４）に固定されていて、他方の端部に底部（１４２）を有しており、該底部（１４２）に自己ねじ立て式のねじ（１３８）のための引通し部（１５２）が一体成形されている、請求項１１または１２記載のワイパ装置。
【請求項１５】
臨界的な軸方向力（４０）が増大するにつれて前記手段（１２０，１２２，１２８，１３２）が順次に作用するように前記手段（１２０，１２２，１２８，１３２）が互いに調和されている、請求項１０から１２までのいずれか１項記載のワイパ装置。
【請求項１６】
前記手段（１２０，１２２，１２８，１３２）の軸線（１５６）が、ワイパ軸（１８）の軸線（１５４）に対してほぼ平行に位置調整されている、請求項１０から１２までのいずれか１項記載のワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式のワイパ装置から出発する。
公知のウインドシールドワイパはワイパアームを有しており、このワイパアームは固定部分と、この固定部分に枢着された、ワイパロッドを備えたジョイント部分とから形成されている。さらに、公知のウインドシールドワイパはワイパブレードを有しており、このワイパブレードは上位のセンタブラケットと、枢着結合された下位の中間ブラケットと、爪（クロー）を有するクローブラケットとを備えた支持ブラケットシステムと、ワイパ条片とから形成されている。ワイパブレードはワイパアームに枢着されており、この場合、ワイパロッドの自由端部が支承部分を保持しており、この支承部分はセンタブラケットの２つの側壁の間に配置されていて、所定の周面範囲にわたって開いたハブによってセンタブラケットのジョイントピンを取り囲んでいる。こうして形成されたジョイントは、ワイパブレードを旋回運動の間、ウインドシールドに沿って案内し、この場合、このジョイントと支持ブラケットシステムとにより、ワイパ条片がウインドシールドの湾曲に適合し得ることが可能となる。
ワイパアームに設けられた固定部分は、ワイパ軸の自由端部に装着されている。ワイパ軸はワイパ支承部に支承されていて、クランクとリンク機構とを介してワイパモータによって駆動される。このワイパモータはプレートに保持され、このプレートは車両ボディに固定されいて、ワイパ支承部を有している。しばしばワイパ支承部はそれ自体、固定個所として働く。この場合、ワイパ支承部は車両ボディに設けられた開口を貫いていて、ゴム弾性的な振動減衰エレメントを挟んで車両ボディにねじ締めらている。しかし、ワイパ支承部が、プレートに設けられた支持部を介して車両ボディに結合されていることも可能である。
ワイパ軸の、車両ボディから突出した端部は、歩行者との事故を起こした場合に、負傷危険の発生源となる。ヨーロッパ委員会のクラッシュ規定の草案によれば（ＥＣＩＩＩ／５０２１／９６ＥＮ）、歩行者との事故に関しては、ワイパ装置が設けられた車両フード、つまりボンネットの範囲における最大加速度値、つまり「頭部傷害基準」が定められている。汎用のワイパ装置を使用した場合、たとえ車両フードがワイパ軸をカバーしていたとしても、この頭部傷害基準は達成され得ない。なぜならば、この場合にも、車両フードとワイパ軸との間の間隔が、特に小さなフードギャップの場合に十分に大きく形成されることが確保されていないからである。
発明の利点
本発明によれば、ワイパ軸の、車両ボディから突出した端部に外部から、予め規定された量を上回る軸方向力が作用した場合に、ワイパ支承部内のワイパ軸が車両ボディ内に移動可能である。これにより、一方では前記頭部傷害基準を維持することができ、他方ではたとえば降雪時の雪荷重においてワイパアームのロックによって生ぜしめられるような小さな軸方向力しか生じなかった場合にワイパ軸が移動してしまうことを阻止することができる。
ワイパ軸のためには規定された移動距離が設定されると有利である。この場合、移動距離が十分に利用され得ることが確保されていなければならない。このために本発明の有利な構成では、ワイパアームと車両ボディまたはウインドシールドガラスとの間隔ならびにワイパ軸の内端部またはこの内端部に固く結合された部分と、隣接した車両部分との間隔が、少なくとも（最小でも）前記移動距離に相当している。固定部分はワイパ軸との固定部の範囲に、固い材料から成る大面積のカバーキャップを有しており、これによりワイパ軸の突出した端部に作用する衝突時における面圧が減じられ、ひいてはワイパ軸の端部が人体に侵入する危険が減じられる。さらに、ワイパ軸の運動が移動距離にわたって、特に移動距離の終了に向かって減衰されることにより、衝突エネルギが移動距離にわたって十分に吸収されることが有利である。
衝撃を減衰するためには、ワイパ軸に設けられた、内方に向かって作用するストッパと、車両ボディに固く結合された部分との間に、またはこのような部分と車両ボディとの間に、臨界的な軸方向力の作用を受けて軸方向で塑性変形しかつ／または弾性変形する手段が設けられている。このような手段は、有利には軸方向で波形成形された範囲を有する塑性変形可能な薄板スリーブであるか、または移動距離に応じて複数個で作用的に直列に配置されていてよい肉薄な皿形のエレメントであってよい。このようなエレメントはワイパ軸または別の隣接した構成部分に対して、極めて小さな遊びを有していてよく、その場合、このエレメントはその変形時にこの構成部分に当て付けられて、摩擦によって減衰作用を増幅させるようになる。さらに、前記手段は、臨界的な軸方向力の作用を受けて圧縮されるか、または互いに離れる方向に引っ張られるように配置されていてもよい。
ワイパ軸はワイパ支承部の支承部ハウジングに対して、目標破断個所を備えた形状接続エレメント、つまり係合エレメントを介して軸方向で位置固定されていてもよい。このような形状接続エレメントは臨界的な軸方向力を受けて破断するか、または自由空間内に折り曲げられる。このような目標破断個所は切欠き、孔または剪断ピンによって形成することができる。
本発明のさらに別の有利な構成では、ワイパ軸が軸方向で内方に向かって、支承部ハウジングに摩擦接続的に結合されたエレメントを介して支持されており、この場合、摩擦接続は、臨界的な軸方向力の影響を受けて従動するように設定されている。摩擦接続的なエレメントは、プレス嵌めによって支承部ハウジング内に挿入されるブシュであってよい。このためには、支承ブシュを使用することができるので有利である。
本発明の別の利点は、前記手段が種々の個所で直列に作用するように取り付けられていることである。すなわち、第１の手段はワイパ軸と、支承部ハウジング内に案内されたエレメント、たとえば支承ブシュとの間に設けられ、第２の手段はこのエレメントと支承部ハウジングとの間に設けられ、第３の手段は支承部ハウジングと車両ボディまたはプレートとの間に設けられ、第４の手段はプレートと車両ボディとの間に設けられ得る。これにより、第１に高いエネルギ取出し率を有する長い移動距離を達成することができ、第２に、臨界的な軸方向力が増大するにつれて前記手段が順次に機能するように前記手段を互いに調和させることができるので、事故の重さに応じて単に幾つかの手段だけを交換するだけで済むようになる。
図面
以下の図面の説明から別の利点が判る。図面には、本発明を理解する上で必要となる範囲でワイパ装置および本発明の実施例が図示されている。図面、明細書および請求の範囲には、多数の特徴の組合せが記載されている。
第１図は、車両フードによってカバーされた端部を有するワイパ支承部の断面図であり、
第２図は、露出した、つまり車両フードによってカバーされていないワイパ支承部を使用する、第１図の実施例に対する変化実施例を示す断面図であり、
第３図は、第１図の範囲ＩＩＩに相当する拡大図であり、この場合、第３図の右半部はクラッシュ後の配置を示しており、
第４図は、第３図の実施例に対する変化実施例を示しており、
第５図は、摩擦接続的なエレメントを備えた、第３図と同様の拡大図であり、
第６図は、第５図の実施例に対する変化実施例であり、
第７図は、目標破断個所を有する形状接続的なエレメントを備えた、第３図と同様の拡大図であり、
第８図〜第１０図は第７図の実施例に対する変化実施例を示しており、
第１１図は曲げエレメントを備えた、第７図の実施例に対する変化実施例を示しており、
第１２図は塑性変形可能でかつ／または弾性変形可能である第１、第２および第３の手段を備えた、第３図の実施例に対する変化実施例を出発状態で示す断面図であり、
第１３図は第１２図に示した実施例を重度のクラッシュの後の状態で示す断面図であり、
第１４図はクラッシュ時に互いに離れる方向に引っ張られる変形エレメントの、出発状態における配置を示す断面図であり、
第１５図は第１４図に示した実施例をクラッシュ後の状態で示す断面図であり、
第１６図は溶接ナットを備えた変形エレメントの断面図であり、
第１７図は自己ねじ立て式のねじのための一体成形された引通し部を備えた変形エレメントの断面図であり、
第１８図はワイパ支承部を備えたプレートの斜視図である。
実施例の説明
図示のワイパ支承部１０は支承部ハウジング１２，１２６を備えており、この支承部ハウジング１２，１２６は、ワイパ装置を車両ボディ２４に固定するためのプレート１３０（第１８図）の構成部分である。ワイパ支承部１０はワイパ軸１８を有しており、このワイパ軸１８は支承部ハウジング１２内に２つの支承ブシュ１４，１６を介して支承されている（第１図）。支承部ハウジング１２は一方の端部で、車両ボディ２４に設けられた開口部に差し通されて、フランジ３４とディスク４２とを用いてゴム弾性的な振動減衰エレメント３６，３８を挟んでナット４４によって車両ボディ２４に対してねじ締められている。車両ボディ２４と、ワイパ支承部１０をカバーするように延びていてよい車両フード３２との間の空間は、カバー２６によって仕切られており、このカバー２６はウインドシールドガラスシール部材２８を介してウインドシールドガラス３０に続いている。ワイパ軸１８はジョイントヘッド７４を備えたクランク７２を介して、ワイパモータ（図示しない）のリンク機構（図示しない）により駆動される。クランク７２と、支承部ハウジング１２の内側に位置する端面との間には、ストッパディスク４８が設けられている。このストッパディスク４８はワイパ軸１８の内端部２２を軸方向で位置固定するための位置固定部を成している。ワイパ軸１８の外端部２０は、ストッパディスク５０と、薄板スリーブ５６と、ディスク５４と、位置固定リング５８とを介して、車両ボディ２４に固く結合された支承部ハウジング１２に軸方向で支持されている。支承部ハウジング１２は端面側で支承ブシュ１６を超えて突出していて、ワイパ軸１８およびストッパディスク５０と共に環状室を形成しており、この環状室にはシールリング５２が嵌め込まれている。ワイパ軸１８の外端部２０には、ワイパアームに設けられた固定部分６０が固定され、この場合、ナット６４により固定部分６０がクランプコーンもしくは締付け円錐体６２を介して支持リング６８に押圧される。この支持リング６８は、ワイパ軸１８に設けられた段部７０に支持されている。ナット６４は外方に向かって大面積の固いカバーキャップ６６を支持しており、これにより衝突時の面圧が減じられる。
衝突時では、ワイパ軸１８に軸方向の力（以下、「軸方向力４０」と呼ぶ）が作用する。この軸方向力４０が、予め規定された臨界的な量を超過すると、薄板スリーブ５６が押し合わされ、ワイパ軸１８は所定の移動距離７６だけ内方に向かって移動する（第３図）。薄板スリーブ５６の変形動作に基づき、ワイパ軸１８の運動は減衰され、衝突エネルギは消滅される。このときに実施したい変形動作は、薄板スリーブ５６の波形成形された範囲９０の構成によって調節することができる。さらに、薄板スリーブ５６とワイパ軸１８との間の遊びを、薄板スリーブ５６が変形時にワイパ軸１８に当接して、移動距離が増大するにつれて摩擦により減衰力が増大するように設定することができる。移動距離７６を十分に利用し得るようにするためには、ワイパアームの固定部分６０と車両ボディ２４もしくはカバー２６またはウインドシールドガラス３０との間の間隔７８ならびにジョイントヘッド７４と、このジョイントヘッド７４に隣接した車両部分８６との間の間隔８０が少なくとも（最小でも）移動距離７６に相当することが必要となる。
第２図には、外側で車両フード３２によってカバーされないワイパ支承部１０を用いた実施例が示されている。さらにワイパ軸１８の外端部２０には、中間リング８４が設けられており、この中間リング８４には、一方では薄板スリーブ５６が、他方では固定部分６０がそれぞれ支持されている。これにより、軸方向の構成長さが節約されるので、その他の点では同じ条件のままでも、より長い移動距離７６が可能となる。
第４図に示した実施例では、薄板スリーブ５６の代わりに、複数の肉薄な皿形のエレメント８８が設けられている。これらの皿形のエレメント８８は作用的に直列に配置されていて、臨界的な軸方向力４０の影響を受けてフラットな状態に押圧される（第４図の右側部分）。
第５図に示した実施例では、ワイパ軸１８がディスク５４を介して端面側で摩擦接続的なエレメント９２に支持されている。この摩擦接続的なエレメント９２は支承ブシュとしても働き、プレス嵌め９８によって支承部ハウジング１２内に挿入されている。摩擦接続的なエレメント９２の内側の端面には、自由空間９４が設けられている。この自由空間９４は、臨界的な軸方向力４０がプレス嵌め９８を克服した場合に所定の移動距離７６を可能にする。第６図に示した実施例は、摩擦接続的なエレメント９２の構成の点で第５図の実施例とは異なっている。第６図に示した実施例では、摩擦接続的なエレメント９２が、より肉薄に形成されていて、その外端部につば９６を有しており、このつば９６には、内方に向かって自由空間１０２が続いている。この摩擦接続的なエレメント９２はプレス嵌め１００と、場合によっては別のプレス嵌め９８とを介して支承部ハウジング１２内に保持されており、この場合、自由空間９４，１０２は、臨界的な軸方向力４０がプレス嵌め９８，１００を克服した場合に、所定の移動距離７６を可能にする（第６図の右半部）。
第７図に示した実施例では、外端部２０にブシュ１０８が設けられている。このブシュ１０８は同時にワイパ軸１８のための支承ブシュであってもよい。このブシュ１０８はディスク５４と、ブシュ１０８に設けられた縁部１０４とを介して支承部ハウジング１２に支持されている。縁部１０４と、ブシュ１０８の内側の部分との間には、切欠き１０６の形の目標破断個所が設けられているので、臨界的な軸方向力４０が加えられると、縁部１０４は破断し、ブシュ１０８は自由空間９４，１０２を利用してワイパ軸１８と共に移動距離７６分だけ内方に向かって移動することができる（第７図の右半部）。
第８図、第９図および第１０図には、目標破断個所の種々の実施例が示されている。第８図に示した実施例では、縁部１０４（第７図）が溶解されていて、周面に沿って分配された、半径方向に向けられた個々の舌片１１０によって形成される。第９図に示した実施例では、縁部１０４が多数の孔１１２を有しており、これらの孔１１２により目標破断負荷が決定される。さらに第１０図に示した実施例では、ブシュ１０８が支承部ハウジング１２に剪断ピン１１８を介して結合されている。この剪断ピン１１８は過剰負荷を受けると剪断される。
第１１図に示した実施例は、縁部１０４が舌片１１４によって形成される点で第７図〜第１０図に示した実施例とは異なっている。すなわち、舌片１１４は臨界的な軸方向力４０を受けて曲げ個所１１６で折り曲げられて、自由空間９４内に圧入される。このときに、壁摩擦および減衰力が移動距離７６にわたって増大する。
第１２図および第１３図に示した実施例では、ワイパ軸１８が、塑性変形可能でかつ少しだけ弾性変形可能でもある、波形成形された薄板スリーブの形の第１の手段１２０を介して、支承エレメント１２４に支持されている。この支承エレメント１２４は支承部ハウジング１２６に対して、塑性変形可能な第２の手段１２２を介して支持されている。支承部ハウジング１２６は穴付支承ラグ１３６を有しており、この穴付支承ラグ１３６には、車両ボディへのノイズ伝播を回避するためにゴムダンパ１３４が挿入されている。ゴムダンパ１３４はねじ１３８と、ディスク１４６とを介して、塑性変形可能な第３の手段１２８に固定されている。この第３の手段１２８は波形成形された薄板スリーブの形で形成されており、この薄板スリーブを介して、支承部ハウジング１２６は車両ボディ２４に対して支持されている。
クラッシュ時に臨界的な軸方向力４０が規定の量を超過すると、第１の手段１２０と第２の手段１２２と第３の手段１２８とが変形し、これによってワイパ軸１８の最大移動距離が得られる。原則的にはさらに、支承部ハウジング１２６が第３の手段１２８を介してプレート１３０（第１８図）に対して支持されていることも可能である。その場合、プレート１３０は車両ボディ２４に対して、塑性変形可能な第４の手段１３２を介して支持されている。要求に応じて、第１の手段１２０、第２の手段１２２、第３の手段１２８および第４の手段１３２を単独で使用するか、または複数個で一緒に使用することができる。これにより、移動距離および変形エネルギの程度を各使用事例に合わせて調整することができる。この場合、第１の手段１２０、第２の手段１２２、第３の手段１２８および第４の手段１３２は、軸方向力４０が増大するにつれてこれらの手段が順次に作用するように互いに調和されていると有利になり得る。これにより、比較的小規模の事故では、最初に有効となる手段だけを交換するだけで済むようになる。変形動作は摩擦動作により助成することができる。この場合、第１の手段１２０および第２の手段１２２が変形時にワイパ軸１８もしくは支承エレメント１２４または支承部ハウジング１６の壁１４８に当て付けられる。
波形成形された薄板スリーブの代わりに、または波形成形された薄板スリーブとの組合せで、前で説明した、ワイパ軸１８の軸方向運動を減衰するための手段を設けることもできる。第１３図には、第１２図に示した実施例において、全ての手段１２０，１２２，１２８が最大負荷されていて、ひいてはワイパ軸１８の最大移動距離が達成されている状態が示されている。この場合、第１の手段１２０、第２の手段１２２および第３の手段１２８は軸方向力４０の作用を受けて圧縮される。それに対して、第１４図に示した実施例では、変形エレメント１６２が使用されており、この変形エレメント１６２は軸方向力４０の作用を受けて延伸される（第１５図）。
第１６図には、変形エレメント１５８が示されている。この変形エレメント１５８の一方の端部は溶接点１４４を介して車両ボディ２４に固定されており、変形エレメント１５８の他方の端部は溶接ナット１４０を備えた底部１４２を有している。溶接ナット１４０にはねじ１３８を螺合させることができる。ねじ１３８として自己ねじ立て式のねじ、つまりタッピンねじが使用される場合には、変形エレメント１６０（第１７図）の底部１４２にねじ１３８のための引通し部１５２が一体成形されていると有利である。
第１８図に示した実施例では、支承部ハウジング１２６が、モータプレート１６６を備えたプレート１３０を介してコンソール１５０と支持部１６４とにより車両ボディ２４に固定されている。穴付支承ラグ１３６と支持部１６４との間には、第３の手段１２８が配置されている。コンソール１５０とモータプレート１６６との間には、第４の手段１３２が設けられている。第３の手段１２８および第４の手段１３２の軸線１５６は、有利にはワイパ軸１８の軸線１５４に対してほぼ平行に向けられ、これにより臨界的な軸方向力４０が第３の手段１２８と第４の手段１３２とに最適に導入される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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