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
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Description
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)
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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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