JP4680203B2 - 風防窓ワイパーアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、リンクアーム装置を備えたフロントガラスワイパーに関するものであり、該リンクアーム装置は、第１のアーム対と、旋回し得るようにして第１のアーム対が接続される第２のアーム対とを含み、第１のアーム対は、旋回し得るようにシャーシに取り付けられ、第２のアーム対は、旋回し得るようにフロントガラスワイパーブレードに取り付けられる。
本発明は、運転台を備えた車両に関するものでもある。

本発明は、車両のフロントガラスから水、埃などを拭い去る必要性にその発端を有する。その目的に適した装置は、活動機能位置では、可能な限り広いフロントガラスの部分を拭い去るべきであり、非活動休止位置では、前記フロントガラスおよび車両のオペレータの視界をできるだけ妨げないようにしなくてはならない。

上述の必要性を満たすために一般的に採用されている試みの１つの様式は、ワイパーブレードにフロントガラスを横断する旋回運動を実行させることである。このために、ワイパーブレードは、旋回し得るようにフロントガラスの下縁の中央またはフロントガラスの上縁の中央に適切に配置される。上述の位置決めおよび設計によって、フロントガラスの限られた円弧状部分のみが拭い去られるのである。この種の設計の不都合は、ある程度まで解決され得る。１つの様式は、上述の形式のワイパーブレードを２本使用することであり、各ワイパーブレードは、フロントガラスの個別領域にわたって旋回運動を実行し得るように配置される。もう１つの様式は、単一の中央配置ワイパーブレードを、旋回運動の間、車両への取り付けポイントに対して半径方向の前後にも運動させることである。すなわち、半径方向において、該ワイパーブレードは、例えば、フロントガラスの形状に部分的に対応するカム曲線を辿るのである。しかしながら、これらの解決策は、いずれも申し分のない様式で上述の必要性を満足させるものではない。フロントガラスの大部分が、ワイパーブレードまたは各ワイパーブレードで拭い去られずに残るのである。

基本的な必要性をより満足させる１つの設計は、２本のアームに接続されるワイパーブレードを含む。それらのアームは、フロントガラスの下縁の中央またはフロントガラスの上縁の中央に配置される。さらに、それらのアームは、好ましくは平行であり、同期的な様式で旋回する。その設計は、全体の旋回運動シーケンスの間、該ワイパーブレードがその主要範囲に対する直交方向において平行に運動し、さらにはフロントガラスを横断する円弧においても運動することを意味する。しかしながら、この設計でさえも、まだフロントガラスの大部分が拭い去られずに残るという不都合が存在する。

特許文献１は、部分的には上述の概念に基づく装置を示している。前記文献は、ワイパーブレードがフロントガラスの寸法の１つとほぼ同程度の長さであり、該ワイパーブレードがワイパーブレードの主要範囲の方向に直交してフロントガラス全域で前後に運動させられる、ワイパー作用シーケンス全体にわたって平行に運動するワイパーブレードを示している。この設計の結果、事実上フロントガラス全体が拭い去られるのである。しかしながら、特許文献１において記述される装置の不都合は、その装置が拭い去られるべきフロントガラスの外側および周りの空間を占めるということである。さらなる不都合は、前記文献におけるワイパーブレードが若干回転することである。その回転は、該ワイパーブレードがワイパー作用シーケンス全体にわたって完全に平行に運動するものではないことを意味する。さらに、該ワイパーブレードは、垂直方向において上下に運動するものであり、ワイパー作用の効率に関する限り好都合ではないのである。

最新の工作機械および同様の車両は、運転台の前面全体をほぼ完全に占める大きなフロントガラスを備えている。それらの車両は、フロントガラスに事実上結合する大きな横窓およびルーフ窓も有しており、それは、そのフロントガラスワイパーが特許文献１において示されたものよりもよりコンパクトでなければならないことを意味する。コンパクトなフロントガラスワイパーとは、それが車両のオペレータの視界を妨げないように位置決めされ得ることを意味する。

米国特許第６０６５１７９号明細書

本発明は、フロントガラスから水、埃などを拭い去る上述の必要性を解決することを目指すものであり、同時に、改良されたフロントガラスワイパーを記述することによって、設計および位置決めの両方に関連する既知の技術の前記不都合を回避することを目指している。本発明の主要な目的は、隠されつつも、活動機能位置では、フロントガラスの大部分までも拭い去るように、位置決めされ得るコンパクトな設計を記述することである。本発明のもう１つの目的は、車両のシャーシに対するリンクアーム装置の様々な取り付けポイントが互いのすぐ近くに配置され得るようにすることである。もう１つの目的は、非活動休止位置では、絡まることなく最大限に折り畳まれ得るようにして、フロントガラスワイパーの中に包含されるリンクアーム装置を提示することである。

第１の態様では、本発明は、冒頭において規定されたフロントガラスワイパーに関するものであり、リンクアーム装置が、さらに、第１のアーム対と第２のアーム対の間における角度の寸法を制御する手段を含むことを特徴とする。上述の特徴は、リンクアーム装置に接続されるワイパーブレードが、ほぼ直線的な運動においてワイパーブレードの主要範囲の方向に対して直角に前記フロントガラス全体にわたって前後に平行に運動することによって、車両のフロントガラスの所望領域のすべてを事実上拭い去ることが可能であることを意味する。第１のアーム対と第２のアーム対の間における角度を制御する該手段は、好ましくは、旋回し得るようにシャーシに取り付けられ、かつ旋回し得るように第２のアーム対における１本のアームに取り付けられ、フロントガラスワイパーがリンクアーム装置の旋回運動用の動力供給源を含む、制御アームである。

第２の態様では、本発明は、冒頭において規定された車両に関するものでもあり、本発明によるフロントガラスワイパーを含むことを特徴とする。

本発明のさらなる利点および特徴は、従属請求項２乃至８および１０、および好適な実施形態に関する後続の詳細な説明から明白である。

以下では、例証目的で、本発明を以下のような添付図面を参照して記述する。

図１は、車両の運転台を示している。該運転台は、好ましくは車両の運転者用の運転台によって構成され、該車両は、好ましくは工作機械によって構成される。しかしながら、該運転台は、ドライバ以外の多くの人用に意図され得るものであり、また、該車両は、同様な要件および構造を備えたいかなる種類の車両であっても良いと認識されている。該車両は、例えば、ホイールローダー、掘削機、ダンパー、トラクター、グレーダー、フロントローダー等によって構成されても良い。該運転台は、固定されていても良く、または、該運転台がクレーン等のアームを操作するためだけに意図され、車両の運動を制御するためには意図されていない可動式車両上に配置されても良い。

該運転台は、床面とルーフ面の間に延在する壁部のサポートシェルを含む。該壁部のシェルは、さらに、本質的に長方形であるフロントガラス１を含む。しかしながら、本発明は、長方形のフロントガラス１に限定されるものではなく、他の形状のフロントガラス１も本発明によって保護されると認識されるべきである。特に、本発明は、運転者が上方および前方に傾斜した障害のない視界を有利に要求するリフトアーム等を備えた工作機械に関する。図１における運転台は、フロントガラス１を拭い去るための、参照番号２で概略的に示された本発明によるフロントガラスワイパーを含んでいる。前記車両は、シャーシを含んでおり、該シャーシが上述の運転台を含んでいる。該運転台は、運転台の前方両角部に配置され、かつ運転台のルーフ面と運転台の床面の間に延在する任意の形式の前側ピラーを含んでいても良い。フロントガラスワイパー２は、好ましくは上端において、前記前側ピラーの一方の端部の近傍において車両のシャーシに取り付けられる。前側ピラーを有していない車両、すなわち、フロントガラス１が運転台の角部において横窓に結合または隣接する場合には、やはり、好ましくは上方角部において運転台の１つの角部の近傍にフロントガラスワイパー２を取り付けることが好適である。フロントガラスワイパー２が車両のシャーシに取り付けられる場合には、フロントガラスワイパー２を運動させるための動力供給源（図示略）、例えば電気モータも存在する。この位置決めの結果、車両のオペレータの視界は、既知の技術と比較して増大され得る。該運転台は、フロントガラスワイパー２用の動力供給源および／またはフロントガラスワイパー２用の取り付けポイントを収容するための直交方向ビーム等を必要としないので、フロントガラス１は、下向きに拡張されることができ、同時に、フロントガラス１は、その頂部で、ルーフ窓３に結合し得る。

図２では、フロントガラスワイパー２の中に含まれるリンクアーム装置４が、運転台から取り外されている。リンクアーム装置４は、第１のアーム対５と、旋回し得るようにして第１のアーム対５が取り付けられる第２のアーム対６とを含む。第１のアーム対５は、旋回し得るように工作機械のシャーシに取り付けられ、第２のアーム対６は、旋回し得るように第１の要素７に取り付けられる。前記第１の要素７は、１枚のワイパーブレードまたは近接して配置される数枚のワイパーブレードによって構成されても良い。さらに、リンクアーム装置４は、第１のアーム対５と第２のアーム対６の間における角度の寸法を制御する手段８を含む。２つのアーム対５，６の間における角度は、好ましくは、シャーシに対する第１のアーム対５の回転角度に基づいて制御される。リンクアーム装置４は、好ましくは、工作機械のシャーシの既存の部分に取り付けられる。しかしながら、それは、同様に車両のシャーシに取り付けられる個別要素（図示略）に取り付けられ得ると認識されるべきである。前記要素は、フロントガラスワイパー２用の動力供給源（図示略）を収容し得るものでもある。

その好適な実施形態では、第２のアーム対６は、アーム９を介して、ワイパーブレード７に接続される。アーム９は、ワイパーブレード７に取り付けられるか、またはその一部を形成する。さらに、ワイパーブレード７は、旋回し得るようにアーム９に取り付けられる。第２のアーム対６における各アームは、旋回し得るようにアーム９に取り付けられる。アーム９は、省略されることも可能であり、第２のアーム対６は、旋回し得るようにワイパーブレード７に直接取り付けられても良いと認識されるべきである。しかしながら、提案されたその方策が好適である。アーム９は、第１のアーム対５から離れる方向において、ワイパーブレード７から離れて直交方向に延在する。この設計は、フロントガラスワイパー２が、シャーシに対するフロントガラスワイパー２の取り付け部に最も近いフロントガラス１の各縁部に向かってワイパーブレード７をまったく邪魔にならずに運動させることを可能にし、同時に、リンクアーム装置４は、運転台の外側には突き出さず、絡まることもないのである。

ここで、図３も参照する。第１のアーム対５は、旋回し得るように第２の要素１０を介して第２のアーム対６に接続される。１つの好適な実施形態では、第１のアーム対５におけるアームは、平行かつ長さが等しく、第２のアーム対６におけるアームもまた、平行かつ長さが等しい。アーム対が平行かつ等しい長さであることにより、リンクアーム装置４が旋回するときにワイパーブレード７が確実に旋回しなくなる。言い換えれば、シャーシ上における第１のアーム対５の回転軸間における間隔、および第２の要素１０上における第１のアーム対５の回転軸間における間隔が等しいのである。同時に、第２の要素１０上における第２のアーム対６の回転軸間における間隔、および第１の要素７上における第２のアーム対６の回転軸間における間隔もまた等しい。２つのアーム対５，６に関する前記等しい間隔は、一定であり、第１のアーム対５とシャーシの間の回転角度からは独立している。それらの図面に示されている１つの好適な実施形態では、第２の要素１０上における第１のアーム対５の取り付けポイントを介する想像線は、第２の要素１０上における第２のアーム対６の取り付けポイントを介する想像線に直交している。しかしながら、本発明は、直角である上述の各想像線の間の角度に限定されるものではない。前記角度は、より鈍角であるかまたはより鋭角であっても良いのである。１つの好適な実施形態によれば、第２の要素１０は、本質的に三角形の形状であるプレートによって構成される。第１のアーム対５および第２のアーム対６の両者は、旋回し得るように該プレートに取り付けられる。しかしながら、第２の要素１０は、固定ポイントの相対的位置が明確に決定されていることを条件として、第１のアーム対５および第２のアーム対６を接続する多数の個別要素によって構成されても良い。第２の要素１０の形状は、本質的に三角形である上述の形状に限定されないことも指摘されるべきである。

本発明の１つの好適な実施形態では、ワイパーブレード７は、垂直方向において上下に延在する。さらに、ワイパーブレード７は、水平方向において左から右に、またはその逆方向に運動する。しかしながら、ワイパーブレード７は、本発明の概念に影響を与えることなく、水平面に対して所定の角度で延在しても構わない。フロントガラスは、リンクアーム装置の設計に影響を与えることなく、車両のオペレータに向かって内側方向に傾斜するかまたはそこから離れるように外側方向に傾斜し得ることも認識されるべきである。その結果、本件明細書における垂直方向という表現は、フロントガラス１をそれに対して直角に観察することに基づいて解釈されるものとする。

１つの好適な実施形態では、第１のアーム対５と第２のアーム対６の間における角度の寸法を制御する上述の手段８は、制御アームである。制御アーム８は、旋回し得るようにシャーシに取り付けられ、旋回し得るように第２のアーム対６における１本のアームに接続される。図面に示されているリンクアーム装置４の好適な実施形態では、制御アーム８は、旋回し得るように第２のアーム対６の１本のアームに該アームの端部の近傍において接続される。同時に、前記アームの他方の端部は、旋回し得るようにワイパーブレード７に取り付けられる。これらの２つの取り付けポイントの間において、該アームは、旋回し得るように第２の要素１０に接続される。しかしながら、当該分野における熟練者は、制御アーム８が車両のシャーシに取り付けられる場所に応じて他の形状が可能であると認識するであろう。

角度の寸法の制御は、本発明の構成の範囲内において代替的な様式で実行されても良い。第１の代替的な様式は、制御アーム８をベルト制御装置（図示略）に代替させることであり、第１のベルトホイール、嵌め歯ホイール等がシャーシに取り付けられ、第２のホイールが第２のアーム対６における１本のアームに取り付けられる。好ましくは歯付きベルトまたはＶベルトであるベルトが、前記ホイールの間を走行する。第１のアーム対５がシャーシに対して旋回するとき、該ベルトは、第２のホイールを回転させる。第２のホイールの回転は、第１のアーム対５と第２のアーム対６の間における角度の寸法を制御する。ワイパーブレード７のほぼ直線的な運動は、楕円形および／または偏心的な形状であっても良い各ベルトホイールの間における適切な歯車装置によって、達成され得る。直線的な運動とは、ワイパーブレード７に対する第２のアーム対６の取り付けポイントが、ワイパーブレード７の主要運動方向に対して平行に運動し、ワイパーブレード７の主要範囲の方向にはわずかに運動するのみか、またはまったく運動しないことを意味する。

第１のアーム対５と第２のアーム対６の間における角度の寸法の制御は、第２の要素１０上に配置される、例えばステッピングモータまたはサーボモータである独立した動力供給源（図示略）を第２のアーム対６に接続させることによって実現されても良い。この独立した動力供給源は、例えば、シャーシに対する第１のアーム対５の回転角度を測定することによって、制御されても良い。

制御の第３の代替的実施形態は、第１のアーム対５および／または第２のアーム対６のアームのうちの１本または数本に伸縮機能を包含させることによって実行される。それらの長さは、操作中、リンクアーム装置４の旋回運動に対して共時的に変更される。長さの変更は、例えば、関連するアームの可動部分に接続される嵌め歯機構および／またはねじ機構によって実行されても良い。

図４は、第１のアーム対５を第２のアーム対６に接続する第２の要素１０の代替的実施形態を示している。この代替的実施形態においても、第２の要素１０は、基本的に三角形の形状であるプレートによって構成される。ここでもまた、プレートの形状は、それが車両のオペレータの視界を必要以上に妨げるべきではなく、アームの取り付けが明確に決定されていることを除けば、重要ではないと指摘されるべきである。

図５、図６および図７は、リンクアーム装置４が標準作業シーケンスの下で機能する様式と、拭い去られるフロントガラス１の領域とを組み合わせて示す。図５は、非活動休止位置において、すなわち、それが使用されていないときにフロントガラスワイパー２がとる位置または代替的にはそれが方向変換しているときの位置において、フロントガラスワイパー２を示す。図６は、その２つの端部位置の間の中間における活動機能位置において、フロントガラスワイパー２を示す。図７は、その最も遠い端部位置における非活動機能位置において、フロントガラスワイパー２を示す。第１のアーム対５と第２のアーム対６の間における角度の寸法を制御する手段が制御アーム８である場合の本発明の好適な実施形態では、ワイパーブレード７は、わずかに波形状の通路１１を通って、フロントガラスワイパー２の２つの端部位置の間を運動する。しかしながら、フロントガラスワイパー２は、車両のオペレータの視界が十分であるようにして、フロントガラス１の十分に広い領域を拭い去る。しかしながら、適切な幾何学的形状は、適当であれば、選択的な角度制御装置における歯車機構もまた、ワイパーブレード７がフロントガラスワイパー２の２つの端部位置の間におけるより直線的な通路を運動するとことになる。

発明の実行可能な修正
本発明は、以上に記述されかつ図面において示された実施形態にのみ限定されるものではない。したがって、リンクアーム装置は、後続の特許請求項の構成の範囲内において多くの様式で修正され得る。フロントガラスワイパーは、運転台のすべての窓において配置され得るものであり、走行方向に面する窓のみに配置され得るものではないと認識されるべきである。

非活動休止位置におけるフロントガラスワイパーを備えた工作機械からの運転台の斜視図である。 本発明によるリンクアーム装置の平面図である。 該リンクアーム装置の一部の拡大平面図である。 本発明によるリンクアーム装置の代替的実施形態の平面図である。 フロントガラスおよび非活動休止位置にあるフロントガラスワイパーに関する真正面からの平面図である。 フロントガラスおよびその２つの端部位置の間の中間における活動機能位置にあるフロントガラスワイパーに関する真正面からの平面図である。 フロントガラスおよびその最も遠い端部位置における非活動機能位置にあるフロントガラスワイパーに関する真正面からの平面図である。

Claims (6)

1. 左右側縁部を有するほぼ矩形状のフロントガラスを備えた運転台と、
   第１のアーム対（５）と、旋回し得るように前記第１のアーム対（５）が接続される第２のアーム対（６）とで構成されるリンクアーム装置（４）を備えたフロントガラスワイパー（２）と、を含む車両シャーシであって、
   前記第１のアーム対（５）は、旋回し得るように前記フロントガラスの上端または下端近傍の前記フロントガラスの一方の側縁の側方外寄り位置で前記シャーシに取り付けられており、前記第２のアーム対（６）は、旋回し得るようにほぼ垂直に方向付けられたフロントガラスワイパーブレード（７）に取り付けられており、
   前記リンクアーム装置は、前記第１のアーム対（５）と前記第２のアーム対（６）の間における角度の寸法を制御する手段（８）をさらに含み、
   前記リンクアーム装置は、
   (a)前記フロントガラスワイパーは、前記第１のアーム対（５）が旋回しているとき、前記第１のアーム対（５）が前記フロントガラスに沿ってほぼ水平に取り付けられる外寄りの前記フロントガラスの側縁近傍から前記フロントガラスの反対方向側縁に向けて移動するとともに、
   (b)前記フロントガラスワイパーは、前記フロントガラスワイパーが非活動機能位置にあるとき、前記第１のアーム対（５）が取り付けられる外寄りの前記フロントガラスの側縁に沿って前記運転席のオペレータの視界から離れて折り畳まれる、
   ように配置されていることを特徴とする車両シャーシ。
2. 第１のアーム対（５）と第２のアーム対（６）の間における角度の寸法を制御する手段（８）は、制御アーム（８）であり、該制御アームは、旋回し得るようにシャーシに取り付けられ、かつ、旋回し得るように第２のアーム対（６）における１本のアームに取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の車両シャーシ。
3. 第２の要素（１０）が、前記第１のアーム対（５）と前記第２のアーム対（６）との間で旋回し得るように接続されることを特徴とする、請求項１に記載の車両シャーシ。
4. 第１のアーム対（５）におけるアームが平行であることを特徴とする、請求項１に記載の車両シャーシ。
5. 第２のアーム対（６）における各アームが平行であることを特徴とする、請求項１に記載の車両シャーシ。
6. 動力供給源がシャーシに取り付けられるリンクアーム装置（４）のいずれかの部分に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の車両シャーシ。

Images