JP4001638B2 - 自動車のウィンドガラスに用いられるワイパブレード - Google Patents

Description

背景技術
請求項１の上位概念部に記載の形式のワイパブレードでは、支持エレメントは、ワイパブレードによって擦過される全ての払拭領域に対して、ワイパアームから出発するワイパブレード押圧力がウィンドガラスにできるだけ均一に分配されることを保証することが望ましい。負荷されていない状態の支持エレメント、つまりワイパブレードがウィンドガラスに接触していないときの支持エレメントが、相応する曲率の湾曲を有していることに基づき、球面状に湾曲させられた車両ウィンドガラスの曲率半径が各ワイパブレード位置において変化している場合でも、ワイパブレードの運転時にウィンドガラスに完全に当て付けられるワイパ条片の両端部は、このときに応力を加えられる支持エレメントによってウィンドガラスに対して負荷される。すなわち、ワイパブレードの湾曲の曲率は、払拭したいウィンドガラスの払拭領域において測定される最大曲率よりも少しだけ大きく設定されていなければならない。したがって、支持エレメントは、慣用のワイパブレードにおいて実現されるような、ワイパ条片に配置された２つのスプリングレールを備えた手間のかかる支持ヨーク構造の代わりに使用される。
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式のワイパブレードから出発する。このような形式の公知のワイパブレード（ＤＥ２６１４４５７）では、接続装置が支持エレメントと一体に結合されている。したがって、接続装置は支持エレメントと同じ材料から成っている。このことはおそらく、支持エレメントがプラスチックから製造され、それゆえに支持エレメントが、相応する型の充填によって製造される限りでは、あまり問題にならないと思われる。しかし、支持エレメントを金属から製造しようとする場合には、相矛盾する２つの要求が生じる。すなわち、一方で支持エレメントは良好なばね特性を有することが望まれるが、しかし他方では、接続装置の付設部が支持エレメントの平面から約９０°だけ問題なく曲げ出されて、この位置に固定されることが望まれる。これにより、運転時にワイパブレードとワイパアームとの間に生じる負荷を、このような付設部に設けられたストッパ面で受け止めることができる。しかし実際には、材料選択に関して不都合な妥協を成立させない限り、このような２つの要求を同時に満たすことはほとんど不可能である。
別の公知のワイパブレード（ＤＥ１２４７１６１）では、支持エレメントが、別個の構成部分として形成された接続装置を備えている。この接続装置は、リベットを用いて支持エレメントに固く結合されている。しかし、このために必要となる、支持エレメントに設けられる孔は、支持エレメントの応力の望ましくない変化、つまりコントロール不能の変化を招いてしまうので、満足し得る払拭結果を得ることができない。
発明の利点
それに対して、請求項１の特徴部に記載の本発明によるワイパブレードでは、支持エレメントのためにも、接続装置のためにも、各構成部分に課せられた要求に応えられる材料選択を行うことができる。両構成部分の相互結合は、少なくとも１つの溶接結合部によって問題なく、かつ廉価に行われる。別の組付けステップを不要にすることができる。実験により、溶接結合部は支持エレメントによる載着圧分配、ひいては払拭結果を損なわないか、または極めて僅かにしか損なわないことが判った。
ワイパブレードの支持エレメントと接続装置とが金属から成っている場合には、溶接結合部が抵抗溶接によって形成されていると有利になり得る。
特に、支持エレメントも接続装置もプラスチックから製造されているようなワイパブレードの場合には、超音波溶接によって、支持エレメントにおける接続装置の、確実な作動を保証する廉価な固定を達成することができる。
溶接部自体は、抵抗溶接の場合にも、超音波溶接の場合にも、有利には複数個の点溶接部として形成されていてよい。
しかし、負荷に関して高い要求が課せられるようなワイパブレードの場合には、溶接結合部を複数の線状の溶接個所によって実現することもできる。この場合、圧力分配に関して維持されなければならない規定を考慮して、溶接個所は帯状の支持エレメントの長手方向に対して直交する横方向に延びているか、または支持エレメントの長手方向に対して平行に延びていてもよい。
接続装置が、ほぼＵ字形の横断面を有しており、両Ｕ字体脚辺部を結合するＵ字体底辺部が、帯状に形成された支持エレメントの、ウィンドガラスとは反対の側の面に面接触していると、ワイパアームの構成に関して問題なく適合可能な接続装置が得られる。
組付け補助手段としては、接続装置のＵ字体底辺部の、Ｕ字体脚辺部とは反対の側の面が、複数の突起を備えていてよい。この場合、これらの突起は、支持エレメントの長手方向延在長さに対して直交する横方向で、支持エレメントの幅に合わせて調整された相互間隔を置いて位置している。
前記突起が、支持エレメントの長手方向に延びる条片、つまり支持エレメントの長手方向に対して平行に延びる条片として形成されていると、互いに結合したい両構成部分の特に良好な側方ガイドおよび保持が達成される。
前記条片の、Ｕ字体底辺部とは反対の側の自由端部に、互いに逆方向に向けられた鉤爪状の付設部が配置されており、該鉤爪状の付設部と、Ｕ字体底辺部の、Ｕ字体脚辺部とは反対の側の外面との間の間隔が、支持エレメントの厚さに合わせて調整されていると、支持エレメントにおける接続装置のさらに改善された安定した保持が達成される。
支持エレメントの長手方向で見て接続装置を支持エレメントに位置決めするためには、接続装置が、支持エレメントの長手方向に向けられた少なくとも１つの肩部を有しており、該肩部に、支持エレメントに設けられた対応肩部が対応している。したがって、溶接過程の前に有効となる形状接続的な、つまり嵌合に基づく係合による位置決め補助手段が得られる。
接続装置が、互いに逆方向に向けられた少なくとも２つの肩部を備えており、該肩部に、支持エレメントに設けられたそれぞれ１つの対応肩部が対応していると、支持エレメントにおける接続装置の組付け位置の絶対的な確保が得られる。
接続装置の前記肩部が、接続装置に設けられた突起に形成されており、前記対応肩部が、支持エレメントに設けられた、前記突起に対応する切欠きに形成されていると有利である。
本発明のさらに別の有利な構成は、以下に行う、図面に示した実施例の説明に記載されている。
図面
第１図は、本発明によるワイパブレードの側面図であり、
第２図は、第１図に示したワイパブレードの平面図であり、
第３図は、ワイパブレードに所属する、第１実施例による接続装置を備えた支持エレメントを下から見た概略的な拡大図であり、
第４図は、第３図に示した配置を第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿って断面した断面図であり、
第５図は、ワイパブレードに所属する、第２実施例による接続装置を備えた支持エレメントを下から見た概略的な拡大図であり、
第６図は、第５図に示した配置を第５図のＶＩ−ＶＩ線に沿って断面した断面図であり、
第７図は、ワイパブレードに所属する、第３実施例による接続装置を備えた支持エレメントを下から見た概略的な拡大図であり、
第８図は、第７図に示した配置を第７図のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って断面した断面図である。
実施例の説明
第１図および第２図に示したワイパブレード１０は、細長いばね弾性的な支持エレメント１２を有している。この支持エレメント１２の下面には、細長いゴム弾性的なワイパ条片１４が、長手方向軸線平行に固定されている。スプリングレールとも呼ばれる支持エレメント１２の上面には、支持エレメント１２の中央区分で接続装置１６が配置されている。この接続装置１６を用いて、ワイパブレード１０を、駆動されるワイパアーム１８に解離可能に結合することができる。このワイパアーム１８の自由端部２０には、対応接続手段として働くフックが一体成形されており、このフックは、ワイパブレード１０の接続装置１６に所属のジョイントピン２２を取り囲んで、このジョイントピン２２に係合している。ワイパアーム１８とワイパブレード１０との間の位置固定は、アダプタとして形成された自体公知の位置固定手段（図示しない）によって行われる。ワイパアーム１８、ひいてはその自由端部２０に設けられたフックは、矢印２４の方向で、払拭したいウィンドガラスに対して負荷されている。このウィンドガラスの、払拭したい表面は、第１図に一点鎖線２６で示されている。この一点鎖線２６はガラス表面の最も大きな曲率を表しているので、両端部でウィンドガラスに接触しているワイパブレード１０の曲率は、ウィンドガラスの最大曲率よりも大きく形成されていることが判る。押圧力（矢印２４）を受けて、ワイパブレード１０に設けられたワイパリップ２８はその全長にわたってガラス表面２６に当て付けられる。この場合、ばね弾性的な支持エレメント１２には、応力が形成され、この応力により、ワイパ条片１４もしくはワイパリップ２８はその全長にわたってウィンドガラスに整然とした状態で接触させられる。以下に、第３図および第４図、第５図および第６図ならびに第７図および第８図につき、支持エレメント１２と接続装置１６との間の結合について詳しく説明する。
第３図および第４図に示した本発明の第１実施例では、ほぼ横断面Ｕ字形の接続装置１６が設けられており、この接続装置１６はＵ字体の底辺を成すＵ字体底辺部３０の外面で、帯状の支持エレメント１２の、払拭したいウィンドガラスとは反対の側の表面に面状に当て付けられている。Ｕ字形の接続装置１６のＵ字体の２つの脚辺を成すＵ字体脚辺部３２，３４は、Ｕ字体底辺部３０の、支持エレメント１２とは反対の側に延びている。Ｕ字体脚辺部３２，３４には、ジョイントピン２２が支承されている。支持エレメント１２における接続装置１６の固定は、溶接結合によって行われる。溶接結合に関しては、あとで詳しく説明する。
位置決め補助手段として、接続装置１６のＵ字体底辺部３０は、Ｕ字体脚辺部３２，３４とは反対の側から突出した突起３８を有している。この突起３８は支持エレメント１２の長手方向で、互いに逆の方向に向けられた２つの肩部４０，４２を有している。これらの肩部４０，４２には、それぞれ支持エレメント１２に設けられた対応肩部４４，４６が対応している。これらの対応肩部４４，４６は支持エレメント１２に設けられた切欠き４８に形成されている。これらの肩部４０，４２と対応肩部４４，４６は支持エレメント１２の長手方向に向けられているので、支持エレメント１２と接続装置１６との間には、支持エレメント１２の長手方向で形状接続的な結合、つまり嵌合に基づく係合が得られる。このような形状接続は、溶接結合を行いたい場合に、位置決め補助手段として働く。
第５図および第６図に示した実施例は、第３図および第４図に示した配置形式の改良形である。第５図および第６図に示した実施例では、Ｕ字体底辺部３０の、Ｕ字体脚辺部３２，３４とは反対の側に、互いに間隔を置いて配置された条片状の２つの突起６０，６２が配置されている。両突起６０，６２の相互間隔は、支持エレメント１２の幅６４に合わせて調整されている。支持エレメント１２の長手方向に延びる条片状の突起６０，６２は側方のガイドを形成しており、これらの側方のガイドは、支持エレメント１２における接続装置１６の位置を、支持エレメント１２の長手方向延在長さに対して直交する横方向で固定している。
第７図および第８図に示した実施例は、第５図および第６図に示した実施例をさらに改良したものである。第７図および第８図の実施例では、前組付けを一層簡単にするために条片状の突起１６０，１６２の、Ｕ字体底辺部３０とは反対の側の自由端部が、互いに逆の方向に向けられた鉤爪状の付設部１６６，１６８を備えている。Ｕ字体底辺部３０の、Ｕ字体脚辺部３２，３４とは反対の側の外面と、付設部１６６，１６８の、Ｕ字体底辺部３０に面した側の面との間の間隔は、支持エレメント１２の厚さ１７０に合わせて調整されている。この調整は、第５図および第６図に示した実施例の場合と同様に、両構成部分、つまり支持エレメント１２と接続装置１６との間に、軽度の、ただし十分に遊びなしの相対運動が可能となるように行われている。
第３図および第４図に示した実施例では、溶接結合部が複数の点状の溶接個所３６から成っていることが図示されている。第５図および第６図に示した実施例では、溶接結合部が複数の線状の溶接個所１３６を有しており、これらの溶接個所１３６の長手方向延在長さは、支持エレメント１２の長手方向に対して直交する横方向に位置している。第７図および第８図に示した実施例では、溶接個所２３６がやはり線状に形成されているが、第５図および第６図に示した配置とは異なり、第７図および第８図に示した実施例では、線状の溶接個所２３６が、支持エレメント１２の長手方向に延びて位置している、つまり支持エレメント１２の長手方向に対して平行な方向に位置している。
実際の使用では、少数の溶接個所３６；１３６；２３６により、支持エレメント１２と接続装置１６との間の作動確実な結合、つまり確実な作動を保証する結合が得られることが判った。支持エレメント１２のばね特性は、目標とすべき払拭結果に関してほとんど無視し得る程度の僅かな規模でしか損なわれない。この場合、ばね弾性的な支持エレメント１２と接続装置１６とがそれぞれ金属から成っているのか、あるいはまたプラスチックから成っているのか、は全く問題にならない。当然ながら、この場合には、プラスチックの特性に関して、課せられた要求に応えられる種々の種類のプラスチックを互いに結合することができる。金属構造の場合には、抵抗溶接が有利になり得る。プラスチック構造の場合には、超音波溶接が有利になり得る。
念のため付言しておくと、第３図および第４図に示した実施例において説明した形状接続的な結合部、つまり肩部４０，４２を備えた突起３８と、対応肩部４４，４６を備えた切欠き４８とを、第５図および第６図に示した実施例ならびに第７図および第８図に示した実施例においても使用することができる。さらに、帯状の支持エレメント１２は図示の実施例ではたしかに１つの部分から一体に形成されているが、しかしこの支持エレメント１２は、本発明の枠から逸脱することなしに、複数の部分から成っていてもよい。
溶接個所３６，１３６，２３６の配置形式も、かならずしも第３図、第５図および第７図に示したように選択されなければならないわけではない。それどころか、これらの溶接個所を突起６０，６２；１６０，１６２または付設部１６６，１６８に配置することも考えられる。
さらに念のため付言しておくと、溶接個所３６；１３６；２３６の形状は、接続装置１６がどのように形成されているのかとは無関係である。溶接個所の配置および形状付与は、第３図、第５図および第７図において単に例示的に図示されているに過ぎない。
また当然ながら、対応肩部４４，４６は必ずしも、図示の実施例のように、支持エレメントに設けられた、縁部の開いた切欠きに形成されている必要はない。支持エレメント１２に存在する、ウィンドガラス２６に向けられた作業応力を考慮すると、支持エレメント１２の、このような作業応力に関して敏感でない範囲に対応肩部を配置することが有利になり得る。このことは、たとえば支持エレメント１２の、Ｕ字体底辺部３０の中央の範囲に向かい合って位置する範囲において行うこともできる。その場合、対応肩部は全周にわたって閉じられた貫通孔に形成されている。したがって、この場合には、このような対応肩部と協働する肩部も接続装置に配置されなければならない。
さらに、前記位置決め補助手段の配置は、接続装置を支持エレメントとどのように結合したいのかとは無関係に使用可能となる。

Claims (15)

1. 自動車のウィンドガラスに用いられるワイパブレード（１０）であって、払拭したいウィンドガラス（２６）に当付け可能な、細長いゴム弾性的なワイパ条片（１４）が設けられていて、該ワイパ条片（１４）が、細長いばね弾性的な支持エレメント（１２）にほぼ長手方向軸線平行に保持されており、該支持エレメント（１２）の、ウィンドガラス（２６）とは反対の側の中央区分に、ウィンドガラス（２６）に対して負荷され得る、駆動されるワイパアームのための接続装置（１６）が固定されている形式のものにおいて、接続装置（１６）が別個の構成部分として形成されていて、溶接結合部（３６；１３６；２３６）によって支持エレメント（１２）に固定されていることを特徴とする、自動車のウィンドガラスに用いられるワイパブレード。
2. 支持エレメントも接続装置も、金属から製造されていて、溶接結合部（３６；１３６；２３６）が抵抗溶接により形成されている、請求項１記載のワイパブレード。
3. 溶接結合部（３６；１３６；２３６）が超音波溶接により形成されている、請求項１記載のワイパブレード。
4. 溶接結合部が複数の点状の溶接個所（３６）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のワイパブレード。
5. 溶接結合部が複数の線状の溶接個所（１３６；２３６）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のワイパブレード。
6. 線状の溶接個所（１３６）が、支持エレメント（１２）の長手方向に対して直交する横方向に延びている、請求項５記載のワイパブレード。
7. 線状の溶接個所（２３６）が、支持エレメント（１２）の長手方向に延びている、請求項５記載のワイパブレード。
8. 接続装置（１６）が、ほぼＵ字形の横断面を有しており、両Ｕ字体脚辺部（３２，３４）を結合するＵ字体底辺部（３０）が、帯状に形成された支持エレメント（１２）の、ウィンドガラスとは反対の側の面に面接触している、請求項１から７までのいずれか１項記載のワイパブレード。
9. 接続装置（１６）のＵ字体底辺部（３０）の、Ｕ字体脚辺部（３２，３４）とは反対の側の面が、突起（６０，６２）を備えており、該突起（６０，６２）が、支持エレメント（１２）の長手方向延在長さに対して直交する横方向で、支持エレメント（１２）の幅に合わせて調整された相互間隔（６４）を置いて位置している、請求項８記載のワイパブレード。
10. 前記突起（６０，６２）が、支持エレメント（１２）の長手方向に延びる条片として形成されている、請求項９記載のワイパブレード。
11. 前記条片（１６０，１６２）の、Ｕ字体底辺部（３０）とは反対の側の自由端部に、互いに逆の方向に向けられた鉤爪状の付設部（１６６，１６８）が配置されており、該鉤爪状の付設部（１６６，１６８）と、Ｕ字体底辺部（３０）の、Ｕ字体脚辺部（３２，３４）とは反対の側の外面との間の間隔が、支持エレメント（１２）の厚さ（１７０）に合わせて調整されている、請求項８から１０までのいずれか１項記載のワイパブレード。
12. 接続装置（１６）に、支持エレメント（１２）の長手方向に向けられた少なくとも１つの肩部（４０；４２）が配置されており、該肩部（４０；４２）に、支持エレメント（１２）に設けられた対応肩部（４４；４６）が対応している、請求項８から１１までのいずれか１項記載のワイパブレード。
13. 接続装置（１６）が、互いに逆の方向に向けられた少なくとも２つの肩部（４０，４２）を備えており、該肩部（４０，４２）に、支持エレメント（１２）に設けられたそれぞれ１つの対応肩部（４４，４６）が対応している、請求項１２記載のワイパブレード。
14. 接続装置（１６）の前記肩部（４０，４２）が、接続装置（１６）に設けられた突起（３８）に形成されており、前記対応肩部（４４，４６）が、支持エレメント（１２）に設けられた、前記突起（３８）に対応する切欠き（４８）に形成されている、請求項１３記載のワイパブレード。
15. 前記溶接個所（３６；１３６；２３６）が、前記突起（６０，６２；１６０，１６６，１６２，１６８）に配置されている、請求項９から１４までのいずれか１項記載のワイパブレード。

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