説明

車両に設けられたウィンドガラスワイパ装置に用いられる駆動装置

【課題】長い運転期間にわたって払拭機能が損なわれることなく、回動方向反転時にかかる負荷を吸収することができるように、構造的に簡単な手段によって、ウィンドガラスワイパ装置に用いられる駆動装置を形成する。
【解決手段】車両に設けられたウィンドガラスワイパ装置1に用いられる駆動装置が、ワイパアーム4を駆動する出力軸16を備えており、該出力軸16が、伝動装置ハウジング20内に支承されていて、往復駆動運動させられるようになっており、出力軸16に相対回動不能に減衰エレメント26が結合されており、該減衰エレメント26が、出力軸16の少なくとも一方の方向転換位置もしくは回動方向反転位置において、伝動装置ハウジング20のカバー34に保持された当接部材30に支持されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に設けられたウィンドガラスワイパ装置に用いられる駆動装置であって、該駆動装置が、ワイパアームを駆動する出力軸を備えており、該出力軸が、伝動装置ハウジング内に支承されていて、往復駆動運動させられるようになっている、車両に設けられたウィンドガラスワイパ装置に用いられる駆動装置に関する。
【0002】
さらに、本発明は、車両に設けられたウィンドガラスワイパ装置に関する。
【背景技術】
【0003】
車両ウィンドガラスを払拭するためには、ウィンドガラスワイパ装置が使用される。このウィンドガラスワイパ装置は駆動装置を備えており、この駆動装置は電動式の駆動モータを有しており、この駆動モータには、伝動装置が後置されており、この伝動装置を介して、駆動モータの回転駆動運動が、ウィンドガラスワイパ装置のワイパアームを固定した出力軸の往復回動運動に変換されるようになっている。この出力軸の方向転換位置もしくは回動方向反転位置では、モータの駆動運動を出力軸に伝達する伝動装置構成部材によって比較的高い力もしくはモーメントが吸収されなければならない。この力もしくはモーメントは、特にワイパアームの質量とワイパ軸に対する大きな間隔とに起因した高い慣性モーメントに基づき生じるものである。回動運動の反転時には、出力軸がワイパアームを含めてゼロにまで制動され、次いで、再び加速させられなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
したがって、本発明の課題は、長い運転期間にわたって払拭機能が損なわれることなく、回動方向反転時にかかる負荷を吸収することができるように、構造的に簡単な手段によって、ウィンドガラスワイパ装置に用いられる駆動装置を形成することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この課題を解決するために本発明に係る駆動装置によれば、出力軸に相対回動不能に減衰エレメントが結合されており、該減衰エレメントが、出力軸の少なくとも一方の方向転換位置もしくは回動方向反転位置において、伝動装置ハウジングのカバーに保持された当接部材に支持されている。
【0006】
本発明に係る駆動装置の有利な態様によれば、当接部材が、減衰エレメントに対する当接面を成す1つの支持アームを有している。
【0007】
本発明に係る駆動装置の有利な態様によれば、支持アームの自由端部が、カバーに設けられた成形エレメントに支持されている。
【0008】
本発明に係る駆動装置の有利な態様によれば、減衰エレメントが、両方の方向転換位置もしくは回動方向反転位置において当接部材に支持されている。
【0009】
本発明に係る駆動装置の有利な態様によれば、当接部材が、2つの支持アームを有しており、両支持アームが、両方の方向転換位置もしくは回動方向反転位置において、減衰エレメントに対するそれぞれ1つの当接面を成している。
【0010】
本発明に係る駆動装置の有利な態様によれば、出力軸に相対回動不能に連行構成部材が結合されており、該連行構成部材に減衰エレメントが連結されている。
【0011】
本発明に係る駆動装置の有利な態様によれば、減衰エレメントが、2つの減衰体を有しており、両減衰体が、連行構成部材の支持区分の互いに反対の側に配置されている。
【0012】
本発明に係る駆動装置の有利な態様によれば、カバーが、金属から成っている。
【0013】
本発明に係る駆動装置の有利な態様によれば、伝動装置ハウジングが、プラスチックハウジングとして形成されている。
【0014】
さらに、前述した課題を解決するために本発明に係るウィンドガラスワイパ装置によれば、該ウィンドガラスワイパ装置が、本発明に係る駆動装置を備えている。
【発明の効果】
【0015】
本発明に係る駆動装置は、車両に設けられたウィンドガラスワイパ装置、たとえばフロントガラスワイパ装置またはリヤガラスワイパ装置を駆動するために使用される。駆動装置は、ワイパアームを駆動する出力軸を有している。この出力軸は往復回動駆動運動を実施する。ワイパアームは、特に出力軸に固く結合されている。駆動運動は電動式の駆動モータによって発生させられる。この駆動モータのロータシャフトは伝動装置を介して出力軸に運動学的に連結されている。伝動装置ハウジング内に配置された伝動装置を介して、ロータシャフトの回転運動が往復回動運動に変換される。
【0016】
この回動方向の反転時の高い力およびモーメントを減少させるためには、駆動装置が減衰エレメントを有している。この減衰エレメントは、出力軸に相対回動不能に結合されていて、この出力軸の両方の方向転換位置もしくは回動方向反転位置の少なくとも一方において当接部材に支持されている。この当接部材は伝動装置ハウジングのカバーに保持されている。
【0017】
本発明は、特にワイパアームの比較的高い慣性モーメントに起因した、回動方向反転時に生じる力およびモーメントを減衰エレメントを介して減少させることができるという利点を有している。この減衰エレメントによって、反転点への到達に至るまでの制動が助成されるかもしくは力・モーメントピークが著しく減少させられる。
【0018】
当接部材は伝動装置ハウジングのカバーに支持されているので、伝動装置ハウジングは、回動運動の反転時の力ピークもしくはトルクピークから負荷軽減されている。力もしくはモーメントは、当接部材を介してカバーに導入される。このカバーは、確かに、それ自体伝動装置ハウジングに支持されているが、より大きな接触面もしくは接触線を介して支持されているので、伝動装置ハウジングへの当接部材の直接的な配置に比べて、回動方向反転位置において伝動装置ハウジングに作用する力およびモーメントの減少が達成される。これによって、伝動装置ハウジングをより少ない安定性を備えて製造するかもしくはより少ない安定性を備えた材料、特にプラスチックから製造することが可能となる。これに対して、伝動装置ハウジングのカバーは、有利には金属、特に鋼から製造されている。
【0019】
更なる利点は、モータ運転の間の払拭角精度の向上である。力もしくはモーメントが伝動装置ハウジングのカバーに導入されることによって、伝動装置ハウジングの変形および過負荷が阻止される。払拭角精度は、長い運転期間にわたっても確保することができる。
【0020】
有利な態様によれば、当接部材が、減衰エレメントに対する当接面を成す支持アームを有している。さらに、当接部材は環状区分を有していてよい。この環状区分は出力軸の端面側に装着可能である。また、環状区分から、支持アームが半径方向外向きに延びている。環状区分を介して、当接部材が出力軸に対して同心的に位置決めされる。この出力軸に相対回動不能に結合された減衰エレメントは、回動方向反転位置において、支持アームにおける当接面に対して作用する。支持アームの自由端部は、有利には、カバーに設けられた成形エレメントに支持されており、これによって、回動方向反転時に生じる、減衰エレメントを介して当接部材に伝達された力もしくはモーメントが、当接部材から、半径方向外側に位置する端部を介して、カバーに設けられた成形エレメントに伝達される。回動軸線に対する比較的大きな半径方向間隔に基づき、成形エレメントもしくはカバーに作用する力が減少させられている。
【0021】
有利には、減衰エレメントが、両方の方向転換位置もしくは回動方向反転位置において当接部材に支持されている。両方の回動方向反転位置では、出力軸の角速度がゼロにまで減少させられ、次いで、再び増加させられなければならない。したがって、減衰エレメントを介して、両位置で力ピークもしくはトルクピークを減少させることができる。
【0022】
有利には、当接部材が2つの支持アームを有している。両支持アームは、当接部材の環状区分から互いに異なる反対の方向に半径方向で延びていて、それぞれ一方の回動方向反転位置に割り当てられている。したがって、1つの共通の減衰エレメントと、1つの共通の当接部材とを介して、両方の回動方向反転位置における支持を達成することが可能となる。これによって、簡単な構造が達成される。さらに、組付けが簡単になる。
【0023】
有利には、両支持アームが、半径方向外側に位置する自由端部の範囲において、カバーに設けられたそれぞれ1つの成形エレメントに支持されている。こうして、カバーにおいても、生じた力およびモーメントが分配される。
【0024】
別の有利な態様によれば、出力軸に相対回動不能に結合されていて、減衰エレメントに連結された連行構成部材が設けられている。この連行構成部材は、その支持区分の互いに反対の側に配置された、有利には2つの減衰体を有する減衰エレメントの支持体を成している。減衰エレメントの各減衰体は、有利には一方の回動方向反転位置に割り当てられていて、方向転換点において当接部材の一方の支持アームに支持されている。
【0025】
更なる利点および有利な態様は、別の請求項、図面の説明および図面から知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】自動車に設けられたウィンドガラスワイパ装置の概略図である。
【図2】電動式の駆動モータと、モータ運動を、ワイパアームの支持体である出力軸の回動往復運動に変換するための伝動装置とを備えた、ウィンドガラスワイパ装置に用いられる駆動装置の概略図である。
【図3】駆動モータからの駆動運動を伝達するための端面側の歯車と、減衰エレメントの支持体である連行構成部材とを備えた出力軸を示す図である。
【図4】出力軸に相対回動不能に結合される連行構成部材を示す図である。
【図5】連行構成部材に結合することができる減衰エレメントの詳細図である。
【図6】連行構成部材と減衰エレメントとを含めた出力軸を組付け位置で示す図である。
【図7】ウィンドガラスワイパ装置の伝動装置ハウジングに対するカバーを示す図であり、このカバーには、当接部材が配置されており、この当接部材は2つの支持アームを備えており、両支持アームには、回動方向反転位置において減衰エレメントが支持されている。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下に、本発明を実施するための形態を図面につき詳しく説明する。
【0028】
全ての図面において、同一の構成部材には同じ符号が付してある。
【0029】
自動車に用いられる図1に示したウィンドガラスワイパ装置1は、車両ウィンドガラス2、たとえばフロントガラスまたはリヤガラスを清浄化するために使用され、駆動装置3と、ワイパアーム4と、車両ウィンドガラス2に載置しているワイパブレード5とを有している。駆動装置3は、電動式の駆動モータと伝動装置とから成っている。この伝動装置を介して、電動式の駆動モータのロータシャフトの回転運動が、ワイパアーム4を装着した出力軸の回動往復運動に変換される。
【0030】
図2に認めることができるように、駆動装置3は、電動式の駆動モータ6と、伝動装置ハウジング20内に設けられた伝動装置19とを有している。電動式の駆動モータ6はステータハウジング7内に永久磁石8を有している。この永久磁石8はアーマチュアを取り囲んでいる。このアーマチュアは、通電可能なコイル9と、このコイル9を装着したアーマチュアシャフトもしくはロータシャフト10とから成っている。このロータシャフト10は、ステータハウジング7の外部に位置するシャフト区分にウォーム11を有している。このウォーム11は、伝動装置ハウジング20内にシャフト13を中心として回転可能に支承されたウォームホイール12に噛み合っている。このウォームホイール12の回転運動は、偏心的に支承されたコネクティングロッド14と、クランク15とを介して、出力軸16の所望の回動往復運動に変換される。コネクティングロッド14は歯列を備えていてよい。この歯列でコネクティングロッド14は、出力軸16に相対回動不能に結合された歯車21(図3および6参照)に噛み合っている。
【0031】
コネクティングロッド14は、シャフト13に対して半径方向の間隔を置いて第1の回動ジョイント17を介してウォームホイール12に相対回動可能に連結されていて、反対の端面側の範囲において第2の回動ジョイント18を介して、自体出力軸16に固く装着されたクランク15に相対回動可能に結合されている。ウォーム11と、ウォームホイール12と、コネクティングロッド14と、クランク15と、出力軸16とは、伝動装置ハウジング20の内部の伝動装置19の構成部材を成している。出力軸16には、車両ウィンドガラス2に載置しているワイパブレード5の支持体であるワイパアーム4が装着されている。
【0032】
図3に認めることができるように、出力軸16には端面側に隣接して歯車21が装着されている。この歯車21は出力軸16に相対回動不能に結合されている。歯車21は、電動式の駆動モータ6の駆動運動を出力軸16の往復回動運動に変換する伝動装置構成部材の一部材である。
【0033】
出力軸16の端面側には、連行構成部材22が装着されている。この連行構成部材22は、図4に詳細図で示してある。連行構成部材22は、出力軸16の回動方向の逆転時の力ピークもしくはトルクピークを回避するために働く図5に示した減衰エレメント26の支持体である。
【0034】
連行構成部材22は環状区分23を有している。この環状区分23は出力軸16の端面側に装着可能である。さらに、連行構成部材22は支持区分24を有している。この支持区分24はアームとして形成されていて、環状区分23から半径方向外向きに延びている。この環状区分23と支持区分24とは一体に形成されている。減衰エレメント26は支持区分24に装着される。
【0035】
この支持区分24は自由端面側の範囲に、軸方向に延びるスリット25を有している。このスリット25は、組み付けられた状態で歯車21の1つの歯に載着されており(図3参照)、これによって、連行構成部材22が歯車21ひいては出力軸16にも相対回動不能に結合されている。
【0036】
図5に認めることができるように、減衰エレメント26は部分円弧状に形成されていて、有利には最大60゜に制限された角度範囲にわたって延びている。減衰エレメント26は2つの減衰体27,28を有している。両減衰体27,28は、その間に位置する、減衰体27,28よりも少ない厚さを有する結合区分29を介して互いに結合されている。この結合区分29の範囲において、減衰エレメント26は連行構成部材22の支持区分24に装着される。各減衰体27,28は、図7に示した当接部材30にそれぞれ一方の方向転換位置もしくは回動方向反転位置において支持されるようになっている。
【0037】
図6には、出力軸16への組付け状態が示してある。図6に認めることができるように、減衰エレメント26は両減衰体27,28で出力軸16の自由端面側に隣接して歯車21の端面に直接載置されていて、連行構成部材22の支持区分24によって保持される。
【0038】
図7には、当接部材30が示してある。この当接部材30には、両方の回動方向反転位置において減衰エレメント26のそれぞれ一方の減衰体27,28が支持されている。
【0039】
さらに、図7に認めることができるように、当接部材30はカバー34の下面に配置されている。このカバー34は出力軸16の範囲内で伝動装置ハウジング20に装着可能である。当接部材30は中央の環状体31を有している。この環状体31は出力軸16の端面側に装着可能である。ただし、出力軸16と当接部材30との間に相対回動不能な結合は存在していない。
【0040】
環状体31から、一体に形成された支持アーム32,33がほぼ半径方向外向きに延びている。この支持アーム32,33は、回動方向反転位置での減衰エレメント26に対する当接面を成している。支持アーム32,33は自由端部の範囲でそれぞれ1つの成形エレメント35;36に支持されている。この成形エレメント35;36はカバー34と一体に形成されている。こうして、回動方向反転位置での減衰エレメント26の減衰体27,28の圧縮時に当接部材30に伝達された力がカバー34に支持されるので、伝動装置ハウジング20には、カバー34との結合部を介してしか力もしくはモーメントによって負荷がかけられないようになっている。カバー34と伝動装置ハウジング20との間の結合は、比較的大きな接触面もしくは接触線を介して行うことができるので、回動方向反転位置での力・トルクピークは著しく減少させられている。
【符号の説明】
【0041】
1 ウィンドガラスワイパ装置
2 車両ウィンドガラス
3 駆動装置
4 ワイパアーム
5 ワイパブレード
6 駆動モータ
7 ステータハウジング
8 永久磁石
9 コイル
10 ロータシャフト
11 ウォーム
12 ウォームホイール
13 シャフト
14 コネクティングロッド
15 クランク
16 出力軸
17 第1の回動ジョイント
18 第2の回動ジョイント
19 伝動装置
20 伝動装置ハウジング
21 歯車
22 連行構成部材
23 環状区分
24 支持区分
25 スリット
26 減衰エレメント
27 減衰体
28 減衰体
29 結合区分
30 当接部材
31 環状体
32 支持アーム
33 支持アーム
34 カバー
35 成形エレメント
36 成形エレメント

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に設けられたウィンドガラスワイパ装置(1)に用いられる駆動装置であって、該駆動装置が、ワイパアーム(4)を駆動する出力軸(16)を備えており、該出力軸(16)が、伝動装置ハウジング(20)内に支承されていて、往復駆動運動させられるようになっている、車両に設けられたウィンドガラスワイパ装置に用いられる駆動装置において、出力軸(16)に相対回動不能に減衰エレメント(26)が結合されており、該減衰エレメント(26)が、出力軸(16)の少なくとも一方の方向転換位置もしくは回動方向反転位置において、伝動装置ハウジング(20)のカバー(34)に保持された当接部材(30)に支持されていることを特徴とする、車両に設けられたウィンドガラスワイパ装置に用いられる駆動装置。
【請求項2】
当接部材(30)が、減衰エレメント(26)に対する当接面を成す1つの支持アーム(32)を有している、請求項1記載の駆動装置。
【請求項3】
支持アーム(32,33)の自由端部が、カバー(34)に設けられた成形エレメント(35,36)に支持されている、請求項2記載の駆動装置。
【請求項4】
減衰エレメント(26)が、両方の方向転換位置もしくは回動方向反転位置において当接部材(30)に支持されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の駆動装置。
【請求項5】
当接部材(30)が、2つの支持アーム(32,33)を有しており、両支持アーム(32,33)が、両方の方向転換位置もしくは回動方向反転位置において、減衰エレメント(26)に対するそれぞれ1つの当接面を成している、請求項2から4までのいずれか1項記載の駆動装置。
【請求項6】
出力軸(16)に相対回動不能に連行構成部材(22)が結合されており、該連行構成部材(22)に減衰エレメント(26)が連結されている、請求項1から5までのいずれか1項記載の駆動装置。
【請求項7】
減衰エレメント(26)が、2つの減衰体(27,28)を有しており、両減衰体(27,28)が、連行構成部材(22)の支持区分(24)の互いに反対の側に配置されている、請求項6記載の駆動装置。
【請求項8】
カバー(34)が、金属から成っている、請求項1から7までのいずれか1項記載の駆動装置。
【請求項9】
伝動装置ハウジング(20)が、プラスチックハウジングとして形成されている、請求項1から8までのいずれか1項記載の駆動装置。
【請求項10】
車両に設けられたウィンドガラスワイパ装置において、該ウィンドガラスワイパ装置が、請求項1から9までのいずれか1項記載の駆動装置を備えていることを特徴とする、車両に設けられたウィンドガラスワイパ装置。

【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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【公開番号】特開2013−18484(P2013−18484A)
【公開日】平成25年1月31日(2013.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−157511(P2012−157511)
【出願日】平成24年7月13日(2012.7.13)
【出願人】(390023711)ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング (2,908)
【氏名又は名称原語表記】ROBERT BOSCH GMBH
【住所又は居所原語表記】Stuttgart, Germany
【Fターム(参考)】