JP2003504262A - 自動車の板ガラス用のワイパブレード並びに該ワイパブレードの製法 - Google Patents

自動車の板ガラス用のワイパブレード並びに該ワイパブレードの製法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、少なくとも1つの支持エレメント(12)と1つのワイパストリップ(14)と、ワイパアーム(18)用の継手エレメント(16)とを備えた形式の特に自動車の板ガラス用のワイパブレードに関する。しかも前記支持エレメント(12)は、前記のワイパストリップ(14)と継手エレメント(16)との固着された長く延びた平桁である。本発明の提案する構成手段は、 Fwfが、ワイパアーム(18)によってワイパブレードに対して及ぼされる当接負荷力又は該ワイパブレードに対して始めに設計された当接負荷力、Lがワイパブレードの長さ、Eが前記平桁材料の弾性係数、Izz が(該平桁と一緒に連動するs軸に対して垂直並びにy軸に対して垂直な)z軸を中心とする横断面プロフィールの慣性モーメントとすれば、支持エレメント(12)が次の条件式Fwf* L / 48 * E * Izz <0.009を満たす横断面プロフィールを有している点にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 技術分野: 本発明は、請求項1に発明の上位概念として規定した形式の、特に自動車の板
ガラス用のワイパブレード並びに該ワイパブレードの製法に関する。
【0002】 背景技術: この形式のワイパブレードの場合、支持エレメントは、ワイパブレードによっ
て撫でられる払拭フィールド全体にわたって、ワイパアームを起点とするワイパ
ブレード圧着力(時として圧着加圧力とも呼ばれる)を板ガラスに規定通りに分
配することを保証せねばならない。無負荷状態での(要するにワイパブレードが
板ガラスに接していない場合の)支持エレメントの相応の曲率によって、ワイパ
ブレードの作動中に板ガラスに完全に接したワイパストリップの両端は、その時
緊張させられる支持エレメントによって、(球面状に湾曲された車両板ガラスの
曲率半径が各ワイパブレード位置において変化する場合でも)該板ガラスに対し
て負荷される。要するにワイパブレードの曲率は、払拭すべき板ガラスの払拭フ
ィールドにおいて測定される最強度の曲率よりも幾分大でなければならない。従
って前記支持エレメントは、慣用のワイパブレードの場合に使用されるような、
ワイパストリップ内に配置された2条のばねレールを有する高価なU形支持構造
に取って代わっている(ドイツ連邦共和国特許出願公開第15 05 357号明
細書)。
【0003】 独立請求項に記載したように本発明の技術的出発点となっている、ドイツ連邦
共和国特許第12 47 161号明細書に基づいて公知の形式のワイパブレード
では、扁平板ガラスにおけるワイパブレードの圧力負荷をワイパブレードの全長
にわたってできるだけ均等にするために、問題解決手段として支持エレメントの
若干の実施形態が規定されている。
【0004】 この形式の別の公知のワイパブレード(欧州特許第0 528 643号明細書
)では、球面状に湾曲された板ガラスにおけるワイパブレードの均等な圧力負荷
を得るために、両終端区分における圧力負荷は、ワイパブレードが扁平板ガラス
に圧着される場合、著しく増大する。
【0005】 しかしながら、両公知例においてワイパブレードの全長にわたる圧力分布の均
等化が企図されるにも拘わらず、ワイパブレードがその作業方向を反転する場合
に、該ワイパブレードに所属していて本来の払拭作業を行うワイパリップが、そ
の全長にわたって、一方の引摺り姿勢から他方の引摺り姿勢へ、衝撃的に跳ね返
るという事態が生じる。この引摺り姿勢は、ワイパ装置を効果的に低ノイズで作
動させるための不可欠な条件である。しかしながらワイパブレードの昇降運動に
強制的に随伴したワイパリップの衝撃的な跳ね返りは、不都合なノッキング騒音
を発生する。また板ガラスが球面状に湾曲している場合、その場合に所望される
、ケースバイケースで異なる圧力分布に対して支持エレメントの緊張度を調和さ
せることにも問題がある。
【0006】 欧州特許第0 594 451号明細書には、検査力の負荷時に所定の横方向振
れを超えないようにした、成形端面形状の変化する平桁形ワイパブレードが開示
されている。このためには、ばね桁を特定する内部パラメータの極度に複雑な関
係について、特定の限界値を超えてはならない量値が呈示される。呈示された等
式からは、実際に使用できる明確な量を導出することは困難でありかつ不完全で
しかない。その他の呈示値は、無負荷状態のワイパブレードに関するものである
ので、作動中のワイパブレードの品質に関しては殆ど云々することはできない。
【0007】 更に従来技術の公知思想を転用することは困難である。それというのは、供与
されているパラメータは、新たに製作しようとするワイパブレードに直接適用で
きないからである。
【0008】 発明の開示: 独立請求項に記載の構成手段を有する本発明のワイパブレードは、払拭動作品
質が徹底的に優れているという利点を有している。それというのは、殊に板ガラ
ス上でのワイパブレードのチャタリング、所謂スリップ−スティック(slip-sti
ck)効果が回避されているからである。これは、スリップ−スティック効果に対
しては負荷中の尖頭の絶対的な遅れ、要するに絶対的な振れに注意するよりも特
に横方向の振れ角度に注意すべきであるという認識の結果である。従ってワイパ
ブレードは、運転中に遅れる方のワイパブレード端部の横方向振れが、特定量の
横方向振れ角度を超えないように設計されるのが有利である。次いでこの発見さ
れた角度値に基づいて、ワイパブレードにとって互いに一次関係にありかつこの
関係において0.009の上限を超えてはならない重要なパラメータを導出する
ことが可能である。この関係式と呈示の上限とによって、前記支持エレメントの
ための横断面プロフィールを極めて簡単に決定することができ、この横断面プロ
フィールによって優れた払拭成績が得られる。特に、全長にわたって一定の横断
面を有するワイパブレードを、こうして格別簡便に製作することが可能である。
【0009】 その他の従属請求項に記載した構成手段によって、本発明のワイパブレードの
有利な構成と実施形態が可能である。
【0010】 払拭動作品質は、当接負荷力と長さの二乗との積と、支持エレメントの弾性係
数の48倍と慣性モーメントIzz との積との比が上限0.005を超えない
場合に更に向上する。
【0011】 特に良く適用できる横断面プロフィールは長方形断面形状であり、かつワイパ
ブレードの全長にわたって、実質的に一定の幅と実質的に一定の厚さを有してい
る。支持エレメントはその場合、横方向で並列的に又は上下に重ね合わせて配置
された複数の個別桁から成っていてもよく、かつこれらの個別桁の総幅もしくは
総厚がその都度1つの総幅及び/又は総厚として合算される。このような長方形
の横断面プロフィールの場合、慣性モーメントIzz はd*b/12として
使用することができ、この場合d及びbとしては夫々前記の総厚もしくは総幅を
使用することができる。このようにして極めて単純に処理可能な関係式が得られ
、数値を限定した上限0.009、特に0.005を超えない限り、前記関係式
を介してワイパブレードのための支持エレメントを最適化することが可能である
【0012】 例えばワイパブレードの全長にわたって変化する、或いは導体状構造又はそれ
に類した構造を有する複雑な横断面プロフィールを支持エレメントのために選ぶ
場合には特に、この選択にも拘わらず、ワイパブレードの運転中の横方向振れ角
度γが、0.5゜、殊に0.3゜の量値を超えなければ、優れた払拭品質を得る
ことが可能になる。この限定数値は、平均摩擦係数が1の場合に該当し、かつ摩
擦係数が大きくなるか又は小さくなるのに応じて増減する。
【0013】 前記の横方向振れ角度γは、支持エレメントの終端部に接する接線が支持エレ
メントの縦延在方向に延びる軸線に交差する角度である。この横方向振れ角度は
近似的に見れば、支持エレメントの縦延在方向の軸線と、支持エレメントに作用
するワイパアームの作用点及び支持エレメントの一端を通る1本の直線との成す
角度と解することができる。
【0014】 幅b及び厚さdが支持エレメントの全長に対して特定の比率関係にある場合に
は、著しく優れたワイパ払拭成績が得られる。特に幅と厚さの二乗との積は、長
さの二乗の40倍を上回ってはならず、かつ長さの二乗の20倍を下回ってはな
らない。複合構成される複数の支持エレメントの幅及び/又は厚さは、その場合
に考慮される総幅もしくは総厚に合算される。
【0015】 請求項10に記載した構成手段を備えた本発明のワイパブレードは、外向きに
低下する当接負荷力分布を設定するためには1つのパラメータだけを変化させれ
ばよいという利点を有している。支持エレメントの曲率もしくは該支持エレメン
トに沿った曲率経過は、自由にプログラミング可能な曲げ加工機械で予め調整す
ることができる。これによって当接負荷力分布、ひいては曲率経過を最適化する
ための短い実験系列も、迅速にかつ大した経費をかけずに実施することができる
。曲率経過を支配する座標軸線が支持エレメントに沿って延在するのが特に有利
である。これによって、1つの位置xにおける各変化が後続の「x値」のシフト
を条件づけるようなカーテシアン座標系への経費高な逆算は回避される。
【0016】 適合された座標に基づく曲率の第2導関数と、同じく適合された座標に基づく
当接負荷力経過との間の数学的関係は、支持エレメント材料の弾性係数並びに支
持エレメントの断面二次モーメントが支持エレメントの全長にわたって一定であ
る場合、特に単純になる。当接負荷力分布が設定されると、2回の積分によって
、或いは数値的に曲率を直接算出することが可能である。
【0017】 板ガラスの曲率が支持エレメントの曲率から差し引かれる場合、もしくは板ガ
ラスの曲率の第2導関数が支持エレメントの曲率の第2導関数から差し引かれる
場合には、複雑化された曲率経過を有する板ガラスに対してもこのようなワイパ
ブレードを最適に適合させることが可能になる。この場合には、扁平な板ガラス
に圧着されるワイパブレードに対して所望された場合と同様に当接負荷力分布を
規定することが可能である。この場合、各曲率の第2導関数の差は、この当接負
荷力分布に比例している。
【0018】 請求項15に記載した構成手段を備えた本発明のワイパブレードによって得ら
れる利点は、平均的な板ガラスタイプに対し特別の適合処置なしに顕著なワイパ
払拭成績が得られることである。前記の著しく単純な手段によって、大抵の場合
に当接負荷力分布が要件を満たすことができる。前記の支点は、厳守すべき曲率
経過を決定するのに充分な正確さを有している。
【0019】 請求項15に記載のワイパブレードは、請求項16に記載した手段によって最
適化される。比較的複雑な板ガラス曲率経過の場合でも、特定の支点における当
接負荷力分布を設定することによって、払拭品質を向上させることができる。そ
れにも拘わらず煩雑な計算なしにワイパブレードを構成することが可能である。
曲率経過は実質的に前もって決定され、かつ単純な実験によって最適化される。
ワイパブレードが払拭すべき板ガラスに押圧された場合に生じる当接負荷力分布
が、ワイパブレードの中点と終端部との間のほぼ1/2の領域では、ワイパブレ
ードの終端部における当接負荷力分布よりも高くなるような設定を厳守する限り
、顕著な払拭品質が保証される。
【0020】 このようなワイパブレードの本発明による製法では、個々のパラメータが本発
明の思想に相応して選択され、かつ支持エレメントには、該支持エレメントの曲
率経過が前記の条件の少なくとも1つを満たすように曲げ加工が施される。その
場合、支持エレメントに先ず曲げ加工を施し、次いで該支持エレメントをワイパ
ストリップ及び継手エレメントと組合せて接合するのが特に有利である。その場
合先ず継手エレメントを支持エレメントと結合し、次いで初めてワイパストリッ
プを接合することも可能である。
【0021】 発明を実施するための最良の形態: 次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【0022】 図1に示したワイパブレード10は、ワイパストリップ14のための、長く延
在したばね弾性質の、平桁とも呼ばれる支持エレメント12を有し、該支持エレ
メントは図10に別個に図示されている。図1,図3及び図4から判るように、
支持エレメント12とワイパストリップ14は、縦軸線平行に互いに接合されて
いる。図1に一点鎖線で略示した払拭すべき板ガラス15とは反対の側の支持エ
レメント12の上面には、連結手段として継手エレメント16が配置されており
、該継手エレメントを介してワイパブレード10は、自動車の車体に沿ってガイ
ドされて駆動されるワイパアーム18と着脱可能に連結することができる。板ガ
ラス15に対面した方の前記支持エレメント12の下面には、長く延在したゴム
弾性質のワイパストリップ14が配置されている。
【0023】 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、該フックは、ワイパブレード10の継手エレメント16に所属
するジョイントピン22に係合している。ワイパアーム18とワイパブレード1
0との間の位置固定は、それ自体公知の、アダプタとして形成された位置固定手
段(詳細には図示せず)によって引受けられる。
【0024】 ワイパアーム18は(ひいては該ワイパアームの自由端部20つまりフック端
部も)矢印24の方向に、払拭すべき板ガラス15へ向かって負荷されており、
該板ガラスの払拭すべき表面は、図1及び図2では一点鎖線26によって示唆さ
れている。負荷力 Fwf(矢印24)は、ワイパブレード10をその全長にわ
たって、払拭すべき板ガラス15の表面26に当接させる。
【0025】 図2に示した一点鎖線26は、払拭フィールドの領域で板ガラス表面の最強度
の曲率を成しているので、両端で板ガラスに接しているが依然無負荷状態にある
ワイパブレード10の曲率が、球面状に湾曲された板ガラス15の最大曲率より
も強くなるということが明らかである。当接負荷力 Fwf(矢印24)を受け
ると、ワイパブレード10は、ワイパストリップ14に所属するワイパリップ2
8を以て、ワイパブレードの全長にわたって板ガラス表面26に当接する。それ
に伴って、帯状のばね弾性質の支持エレメント12内には、ワイパストリップ1
4もしくはワイパリップ28を、その全長にわたって自動車の板ガラス15に整
然と当接させるように働く張力が形成される。払拭動作中にワイパアーム18は
ワイパブレード10を、その縦延在方向に対して横方向で板ガラス15に沿って
運動させる。この払拭運動又はワイパ作業運動は図1では二重矢印29によって
表されている。
【0026】 次に本発明によるワイパブレード10の特別な実施形態を詳説する。正しい尺
度ではないが図3に示すように、ワイパストリップ14は、板ガラス15に面し
た方の、支持エレメント12の帯下面に沿って配置されている。支持エレメント
12から距離を隔ててワイパストリップ14は、その縦中心域に揺れウェブ(ロ
ッカ・ウェブ)30を残存させるように、ワイパストリップの両縦辺側から絞り
込まれており、前記揺れウェブはワイパストリップ14の全長にわたって延在し
ている。揺れウェブ30は、実質的に楔形横断面を有するワイパリップ28へ移
行している。当接負荷力(矢印24)によって、ワイパブレード10もしくはワ
イパリップ28は、板ガラス15の払拭すべき表面に圧着され、それに伴って該
ワイパリップは払拭運動の影響を受けて、いわゆる引摺り姿勢へ傾倒し、この引
摺り姿勢でワイパリップ28は、支持エレメント12に保持されたワイパストリ
ップ14の部分に支持される。なお図3では、二重反転式の払拭運動(矢印29
)の一方の運動方向が方向矢印32によって特別に示唆されている。図3に矢印
34によって表示した前記支持作用は常時、その都度の払拭方向(二重矢印29
もしくは矢印32)に関連して、各払拭方向で見て後位に位置する方の、ワイパ
リップ28の上縁で行われるので、該ワイパリップは常時いわゆる一方の引摺り
姿勢で板ガラスに沿ってガイドされる。この引摺り姿勢は、ワイパ装置を効果的
に低ノイズで稼働させるために必要である。引摺り姿勢の反転は、ワイパブレー
ド10がその払拭運動(二重矢印29)を逆転する時点の、該ワイパブレード1
0のいわゆる反転位置で行われる。その時点にワイパブレードは上向・下向運動
を行い、該運動は、ワイパリップ28の反転傾動によって生ぜしめられている。
上向運動は、矢印24の方向とは逆向きに、従って当接力に抗して行われる。矢
印32とは逆向きの他方の払拭運動では、従って図3の鏡像が生じる。
【0027】 図1のワイパブレードに対比して拡大して示した図4には、幅b及び厚さdか
ら成る長方形切断面の横断面プロフィール40が図示されている。更にまた支持
エレメント12に関する座標系も図示されている。図6では第3の座標として、
支持エレメント12の曲率に倣ったs軸座標が記入されており、該s軸座標に対
して、y軸座標及びz軸座標は直交している。
【0028】 いまワイパブレード10が、特にワイパアーム18によって当接負荷力 F
(矢印24)で板ガラス表面26に圧着されると、或る所定の力分布 p(s)
が得られ、これによって支持エレメント12の中点で最大値になるモーメント
M(s) が生じる。払拭動作にとっては好ましい一定の当接負荷力分布 p=F
/Lの場合のモーメントは下式の通りである。
【0029】
【数7】
【0030】 従って
【0031】
【数8】
【0032】 特にワイパリップの折り返しに適した、外向きに低下する当接負荷力分布の場
合モーメント M(s) はその全長にわたって、一定の力分布について算出された
モーメントよりも幾分小さい。すなわち:
【0033】
【数9】
【0034】 ところで、乾燥した板ガラスの摩擦係数μをほぼ1とすれば、運転中の横方向
モーメントは曲げモーメント M(s) に等しく、これは特に規定の力分布 (s)
から生じる。
【0035】 横方向曲げモーメントから横方向振れ角度γが生じ、該横方向振れ角度は、ワ
イパブレードにおけるワイパアームの作用点からワイパブレード端部に至るまで
の個々の振れの積分算法によって算出することができる。継手エレメント16が
中点に配置されている場合の振れ角度は次式によって算出される。すなわち
【0036】
【数10】
【0037】 当接負荷力 Fwf が一定分布の場合のモーメントの関係式を考慮すれば、
角度γの単純な見積り式が次のよう得られる。すなわち
【0038】
【数11】
【0039】 積分算法によって次式が得られる。すなわち
【0040】
【数12】
【0041】 本発明では、角度γが値0.5゜(=0.009rad)、特に有利には値0.
3゜(=0.005rad)を超えない場合に、殊にチャタリングを回避すること
によって優れた払拭品質が得られるという認識が基礎になっている。これによっ
て当接負荷力とワイパブレードの幾何学的量値との間の単純な関係式が次の条件
式に従って導き出される。すなわち
【0042】
【数13】
【0043】 特に
【0044】
【数14】
【0045】 図3に図示したような長方形の横断面プロフィール40が極度に頻出する場合
の慣性モーメントは次のように定められる。
【0046】
【数15】
【0047】 但し式中:d=支持エレメントの厚さ b=支持エレメントの幅である。
【0048】 幅b及び厚さdは次のように、すなわち
【0049】
【数16】
【0050】 になるように、殊に有利には<0.005になるように選ばれる。
【0051】 支持エレメント12が、図4に図示したように2つの個別のばね桁42,44
に分割されている場合には、上記の熟考によって近似的に幅bを個別幅b1とb
2の和、つまりb=b+b と見做すことができる。従って、このようなシ
ステムについても、1つの支持エレメントの幅と厚さとの間の単純な関係式が導
き出される。
【0052】 長方形の横断面プロフィールを選ぼうとしない場合には、慣性モーメントI を決定し、かつ前記の関係式に相応に挿入することが必要である。同様にワイ
パブレードの全長にわたる横断面の変化又はワイパブレードにおけるワイパアー
ムの偏心した作用点を上記の考察に相応して斟酌することが必要である。
【0053】 一方の引摺り姿勢から他方の引摺り姿勢へワイパリップ28を、できるだけ低
ノイズで折返して反転させるために、当接負荷力(矢印24)を分配するために
働く支持エレメント12は、板ガラス表面26に接するワイパストリップ14も
しくはワイパリップ28の中央区分36(図10参照)における当接圧の方が、
両終端区分38の少なくとも一方における当接圧よりも大きくなるように設計さ
れている。
【0054】 支持エレメントに関する当接負荷力の分配は、例えば横断面プロフィール、支
持エレメントの全長にわたる横断面経過、或いは支持エレメントに沿った半径経
過 R(s) のような支持エレメントの種々のパラメータに関連して行われる。従
って設定当接負荷力分布p(s) の方向での支持エレメントの最適化は極めてコス
ト高になる。ところで本発明は、支持エレメントの全長にわたって実質的に一定
の、特に長方形横断面を有する支持エレメントの場合には、支持エレメントに沿
って延びるs軸座標に沿って曲率Kを設定することによって当接負荷力分布p(s
)を確定することができるという認識に基づいている。その曲率 K(s) は、s軸
座標を関数とする逆半径に等しい。すなわち K(s)=1/R(s) この支持エレメントの場合、曲げモーメントMと支持エレメントの半径Rと該
支持エレメントの弾性係数Eと各部位で優勢な断面二次モーメントIとの間に1
つの関係式が成り立つ。この関係式は、支持エレメントに連動して走行するs軸
座標に関連する場合には特に単純になる。すなわち: K(s)=M(s)/E*I 部位sによる2回の微分によって次の関係式が得られる。すなわち:
【0055】
【数17】
【0056】 連動するs軸座標による曲げモーメントMの第2の導関数が、s軸座標に沿っ
た当接負荷力分布p(つまり扁平な板ガラスに支持エレメントを圧着した場合に
生じる当接負荷力分布)に等しいので、このことから、連動するs軸座標による
曲率Kの第2導関数が、定数を除けば、扁平板ガラスにおける前記当接負荷力分
布pに合致することが判る。定数は弾性係数E並びに断面二次モーメントIに関
連しており、前記断面二次モーメント自体は、これが長方形横断面の場合には極
めて単純になる。外向きに低下する当接負荷力分布pが規定されている場合、計
算機によって、或いは簡単な実験で、曲率プロフィールK(s) を求めることがで
きる。従って支持エレメントの外部形状、ひいては製作のために必要な支持エレ
メントのパラメータは、当業者によって簡単に求めることができる。
【0057】 ワイパブレードの使用を必要とする板ガラスの形状を考慮するためには、上記
の関係式は、次のように修正されねばならない。すなわち、扁平な板ガラスのた
めに規定されていてs軸座標に沿った外向きに低下する当接負荷力分布pが弾性
係数E及び断面二次モーメントIによって除され、s軸座標に基づく板ガラスの
曲率KSc eibeの第2導関数がこれに加算されねばならない。すなわち:
【0058】
【数18】
【0059】 この点に関しても、特定の板ガラスのための支持エレメントを構成することは
当業者にとって容易である。すなわち: (a)長さL及び横断面プロフィール、特に幅b及び厚さdを経験値に従って
確定する; (b)扁平板ガラスのために、優れた払拭品質を保証する当接負荷力Fwf
しくは当接負荷力分布pを、やはり経験値に従って確定する; (c)板ガラスの曲率経過KSc eibeを計測する; (d)曲率と連動するs軸座標に基づいて板ガラスの前記曲率経過KSc ibe を2回導出する; (e)上記関係式に基づいて支持エレメントの曲率経過K(s)の第2導関数を
算出する; (f)2回の積分によって支持エレメントの、求められる曲率経過K(s)が得
られる。
【0060】 扁平板ガラスにワイパブレードを圧着した時に圧倒的に生じる当接負荷力分布
が、ワイパブレードの中点と端部との間のほぼ1/2の領域において、ワイパブ
レードの端部における当接負荷力分布よりも高くなるように、連動するs軸座標
に沿った曲率Kを構成すれば、優れた払拭成績が得られることが判った。図8及
び図9では、この領域40が一方の側について示唆されている。本発明は、この
領域40における当接負荷力分布pの経過の重要性が、領域40における当接負
荷力分布pとワイパブレードの端部における当接負荷力分布pとの間の関係より
も小さいという認識に基づいている。図8及び図9には、ワイパブレードの全長
Lが夫々プロットされており、しかも継手エレメント16がワイパブレードの中
点に配置されているので、ワイパブレード端部における長さ値は0.50Lとな
る。
【0061】 極めて優れた払拭成績が得られるのは、ワイパブレードが払拭すべき板ガラス
に圧着された場合に生じる当接負荷力分布pが、ワイパブレードの中点と端部と
の間のほぼ1/2の領域において、ワイパブレードの端部における当接負荷力分
布よりも高くなるような値を、支持エレメント12の縦延在方向に倣うs軸座標
に沿った曲率Kが有している場合である。ワイパブレードを規定することになる
板ガラス経過を考慮することによって、任意の板ガラスの一般的適性が制限され
はするが、選択された板ガラスは最適に払拭される。
【0062】 図10には、板ガラス15において、ワイパブレードの終端部の方へ向かって
低下するワイパリップ28の当接負荷力分布pを生ぜしめることのできる、支持
エレメント12に可能な曲率経過Kが図示されている。ワイパブレードによって
擦過される払拭フィールドの領域において湾曲された板ガラスよりも無負荷状態
において強い凹面曲率を有する前記のばね弾性質の支持エレメント12の場合、
曲率経過Kは、支持エレメント12の中央区分36の方が該支持エレメントの終
端区分38よりも強くなるように構成されている。
【0063】 一方のワイパブレード終端部領域において、或いはワイパブレードの両終端部
領域において板ガラス表面26に接するワイパリップ28の当接負荷力を減少す
ることによって、一方の引摺り姿勢から他方の引摺り姿勢へのワイパリップ28
の衝撃的な反転又は跳ね返りが回避される。むしろ本発明のワイパブレードでは
、ワイパブレード終端部から漸進的にワイパリップ中点へ、もしくは他方のワイ
パリップ終端部に至るまで、ワイパリップは比較的ソフトに折り返される。図3
は図1と相俟って、球面状に湾曲された板ガラスの場合でも、ワイパリップ28
の低負荷された終端区分がそれでも効果的に板ガラス表面に接することを示して
いる。
【0064】 全ての実施例に共通な点は、板ガラス15に接するワイパストリップ14の当
接圧(矢印24)がワイパリップの中央区分において、その両終端区分38の少
なくとも一方における当接圧よりも大であることである。このことは、ばねレー
ルとして示した一体的な支持エレメント12を備えた図示のワイパブレード10
とは異なって、支持エレメントを多部分から構成した場合も該当する。しかし事
情によっては、別の当接負荷力分布を生ぜしめることが必要になる場合もある。
しかし前記の関係を考慮することによって、顕著な払拭成績を奏するワイパブレ
ードを構成することが可能である。
【0065】 ワイパブレードの本発明の製法では、すでに前述した通り、先ず輪郭と曲率経
過Kが決定され、次いで支持エレメント12が、ワイパストリップ14及び継手
エレメント16と組合わされる。支持エレメントが、2条の平行な平桁から構成
されている場合には、両平桁は、殊に有利には一緒に、つまりすぐ隣接して前屈
され、これによってワイパブレードの極めて対称的な、ひいては捩れ安定性を有
する構造が保証される。両方の支持エレメント半部は本方法ではその場合、誤っ
た分離を避けるために一緒に更に加工されねばならない。支持エレメントに湾曲
を施した後に先ず、ワイパストリップが、例えば接着又は加硫処理によって装着
されるか、或いは、特に2つの支持エレメント半部の場合も、支持エレメント半
部をワイパストリップの縦溝内に装嵌することによって装着され、次いで継手エ
レメントが装着される。該継手エレメントを溶接する場合には特に、ワイパゴム
の熱損傷を避けるために、ワイパストリップは溶接後に初めて装着されねばなら
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 板ガラスに向かって負荷されたワイパアームに連結されていて板ガラスに接し
た状態にあるワイパブレードの斜視図である。
【図2】 図1に対比し縮尺して側面図で示した、無負荷状態で板ガラス面に載置される
ワイパブレードの原理図である。
【図3】 図1のIII−III断面線に沿ったワイパブレードの拡大断面図である。
【図4】 図3に示したワイパブレードの1変化態様を示す図である。
【図5】 図3に示したワイパブレードの更に異なった変化態様を示す図である。
【図6】 座標系を併記して示したワイパブレードの1実施形態の側面図である。
【図7】 図6に示したワイパブレードの平面図である。
【図8】 ワイパブレードの全長にわたる負荷力分布の算定値及び測定値の1プロット図
である。
【図9】 ワイパブレードの全長にわたる負荷力分布の算定値及び測定値の別のプロット
図である。
【図10】 縮尺して示したワイパブレードに所属する支持エレメントの原理的な側面図で
ある。
【符号の説明】
10 ワイパブレード、 12 支持エレメント、 14 ワイパスト
リップ、 15 板ガラス、 16 継手エレメント、 18 ワイパア
ーム、 20 自由端部、 22 ジョイントピン、 24 当接負荷力
wfによる負荷方向を示す矢印、 26 払拭すべき板ガラス表面を示唆す
る一点鎖線、 28 ワイパリップ、 29 払拭運動を示す二重矢印、
30 揺れウェブ、 32 払拭方向を示す矢印、 36 ワイパリップ
の中央区分、 38 ワイパリップの両終端区分、 40 長方形の横断面
プロフィール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 199 31 857.3 (32)優先日 平成11年7月9日(1999.7.9) (33)優先権主張国 ドイツ(DE) (31)優先権主張番号 100 32 048.1 (32)優先日 平成12年7月5日(2000.7.5) (33)優先権主張国 ドイツ(DE) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB ,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL, IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,L C,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG ,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT, RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,T J,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN ,YU,ZA,ZW

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つの支持エレメント(12)と1つのワイパス
    トリップ(14)と、ワイパアーム(18)用の継手エレメント(16)とを備
    え、しかも前記支持エレメント(12)が、前記のワイパストリップ(14)と
    継手エレメント(16)との固着された長く延びた平桁である形式の、自動車の
    板ガラス用のワイパブレードにおいて、Fwf が、ワイパアーム(18)によ
    ってワイパブレードに加えられる当接負荷力又は該ワイパブレードに対して初め
    に設定された当接負荷力、Lが支持エレメント(12)の長さ、Eが前記支持エ
    レメント(12)の弾性係数、Izz が、該支持エレメント(12)と一緒に
    連動するs軸に対して垂直であり且つy軸に対して垂直なz軸を中心とする横断
    面プロフィールの慣性モーメントとすれば、支持エレメント(12)が次の条件 【数1】 を満たす横断面プロフィールを有していることを特徴とする、特に自動車の板ガ
    ラス用のワイパブレード。
  2. 【請求項2】 横断面プロフィールが次の条件 【数2】 を満たしている、請求項1記載のワイパブレード。
  3. 【請求項3】 支持エレメント(12)が、実質的に一定の幅bと実質的に
    一定の厚さdとを有する、実質的に長方形の横断面プロフィール(40)を備え
    ている、請求項1又は2記載のワイパブレード。
  4. 【請求項4】 支持エレメント(12)が、少なくとも2つの個別桁(42
    ,44)から成り、かつ個別桁(42,44)の幅(b1,b2)が総幅bに加
    算される、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. 【請求項5】 支持エレメント(12)の幅b及び厚さdが、次の条件 【数3】 を満たすように選ばれている、請求項1から4までのいずれか1項記載のワイパ
    ブレード。
  6. 【請求項6】 平桁の幅b及び厚さdが、次の条件 【数4】 を満たすように選ばれている、請求項1から4までのいずれか1項記載のワイパ
    ブレード。
  7. 【請求項7】 少なくとも1つの支持エレメント(12)と1つのワイパス
    トリップ(14)と、ワイパアーム(18)用の継手エレメント(16)とを備
    え、しかも前記支持エレメント(12)を、前記のワイパストリップ(14)と
    継手エレメント(16)との固着された長く延びた平桁として構成した形式の、
    特に請求項1から6までのいずれか1項記載の自動車の板ガラス用のワイパブレ
    ードにおいて、ワイパブレードがその縦延在方向に対して横方向で板ガラス表面
    (26)を運動する際に、支持エレメント(12)の縦延在方向に関して少なく
    とも1つの支持エレメント端部の横方向振れ角度γ<0.5゜、特にγ<0.3
    ゜を板ガラス表面(26)で発生させる横断面プロフィール(40)を前記支持
    エレメント(12)が有しており、かつ板ガラス表面(26)とワイパストリッ
    プ(14)との間の摩擦係数が約1であることを特徴とする、自動車の板ガラス
    用のワイパブレード。
  8. 【請求項8】 少なくとも1つの支持エレメント(12)と1つのワイパス
    トリップ(14)と、ワイパアーム(18)用の継手エレメント(16)とを備
    え、しかも前記支持エレメント(12)を、前記のワイパストリップ(14)と
    継手エレメント(16)との固着された長く延びた平桁として構成した形式の、
    特に請求項1から7までのいずれか1項記載の自動車の板ガラス用のワイパブレ
    ードにおいて、Lをメートル単位かつb及びdをミリメートル単位で表わすもの
    として次の条件 20L<bd<40L を満たすような長さLと幅bと厚さdを支持エレメントが有していることを特徴
    とする、自動車の板ガラス用のワイパブレード。
  9. 【請求項9】 支持エレメントが少なくとも2条のばね桁から成り、該ばね
    桁の幅が加算される、請求項8記載のワイパブレード。
  10. 【請求項10】 少なくとも1つの長く延びた支持エレメント(12)と1
    つのワイパストリップ(14)と、運転位置でワイパブレード(10)を板ガラ
    ス(15)に押圧するワイパアーム(18)用の継手エレメント(16)とを備
    え、しかも前記支持エレメント(12)が、前記のワイパストリップ(14)と
    継手エレメント(16)との固着された長く延びた平桁であり、該平桁が、前記
    ワイパアーム(18)によって負荷されない状態で曲率を有している形式の、特
    に請求項1から9までのいずれか1項記載の自動車の板ガラス(15)用のワイ
    パブレードにおいて、支持エレメント(12)の縦延在方向に倣う1本のs軸座
    標に沿った曲率が次のような値、すなわち該s軸座標に従う曲率の第2導関数が
    、扁平な板ガラス(15)にワイパブレード(10)を押圧した場合に生じる当
    接負荷力分布p(s)に実質的に比例するような値を有しており、かつ前記当接負
    荷力分布が少なくとも一端へ向かって減少していることを特徴とする、自動車の
    板ガラス用のワイパブレード。
  11. 【請求項11】 次式 【数5】 が成立し、但し式中: s =支持エレメントに沿った座標 K(s) =支持エレメントの曲率 M(s) =曲げモーメント E =弾性係数 I =ニュートラル軸線を基準とする支持エレメントの断面二次モー
    メント p(s) =長さ単位当りの比負荷力=当接負荷力分布 とする、請求項10記載のワイパブレード。
  12. 【請求項12】 少なくとも1つの長く延びた支持エレメント(12)と1
    つのワイパストリップ(14)と、運転位置でワイパブレード(10)を板ガラ
    ス(15)に押圧するワイパアーム(18)用の継手エレメント(16)とを備
    え、しかも前記支持エレメント(12)が、前記のワイパストリップ(14)と
    継手エレメント(16)との固着された長く延びた平桁であり、該平桁が、前記
    ワイパアーム(18)によって負荷されない状態で曲率を有している形式の、特
    に請求項1から11までのいずれか1項記載の自動車の板ガラス(15)用のワ
    イパブレードにおいて、支持エレメント(12)の縦延在方向に倣う1本のs軸
    座標に沿った曲率が次のような値、すなわち該s軸座標に従う曲率の第2導関数
    が、板ガラス(15)の曲率の第2導関数を差し引いて、中央域から両終端部の
    方へ向かって減少するような値を有していることを特徴とする、自動車の板ガラ
    ス用のワイパブレード。
  13. 【請求項13】 中央域が継手エレメント(16)の装着部位である、請求
    項12記載のワイパブレード。
  14. 【請求項14】 次式 【数6】 が成立し、但し式中: s =支持エレメントに沿った座標 K(s) =支持エレメントの曲率 M(s) =曲げモーメント E =弾性係数 I =ニュートラル軸線を基準とする支持エレメントの断面二次モー
    メント p(s) =長さ単位当りの比負荷力=当接負荷力分布 とする、請求項12又は13記載のワイパブレード。
  15. 【請求項15】 少なくとも1つの長く延びた支持エレメント(12)と1
    つのワイパストリップ(14)と、運転位置でワイパブレード(10)を板ガラ
    ス(15)に押圧するワイパアーム(18)用の継手エレメント(16)とを備
    え、しかも前記支持エレメント(12)が、前記のワイパストリップ(14)と
    継手エレメント(16)との固着された長く延びた平桁であり、該平桁が、前記
    ワイパアーム(18)によって負荷されない状態で曲率を有している形式の、特
    に請求項1から14までのいずれか1項記載の自動車の板ガラス(15)用のワ
    イパブレードにおいて、支持エレメント(12)の縦延在方向に倣う1本のs軸
    座標に沿った曲率が次のような値、すなわちワイパブレード(10)を扁平な板
    ガラス(15)に押圧した場合に生じる当接負荷力分布p(s) が、ワイパブレー
    ド(10)の中点と終端部との間のほぼ1/2の領域(40)では、ワイパブレ
    ード(10)の終端部における当接負荷力分布よりも高くなるような値を有して
    いることを特徴とする、自動車の板ガラス用のワイパブレード。
  16. 【請求項16】 少なくとも1つの長く延びた支持エレメント(12)と1
    つのワイパストリップ(14)と、運転位置でワイパブレード(10)を板ガラ
    ス(15)に押圧するワイパアーム(18)用の継手エレメント(16)とを備
    え、しかも前記支持エレメント(12)が、前記のワイパストリップ(14)と
    継手エレメント(16)との固着された長く延びた平桁であり、該平桁が、前記
    ワイパアーム(18)によって負荷されない状態で曲率を有している形式の、特
    に請求項1から15までのいずれか1項記載の自動車の板ガラス(15)用のワ
    イパブレードにおいて、支持エレメント(12)の縦延在方向に倣う1本のs軸
    座標に沿った曲率が次のような値、すなわちワイパブレード(10)を払拭すべ
    き板ガラス(15)に押圧した場合に生じる当接負荷力分布p(s) が、ワイパブ
    レード(10)の中点と終端部との間のほぼ1/2の領域では、ワイパブレード
    (10)の終端部における当接負荷力分布よりも高くなるような値を有している
    ことを特徴とする、自動車の板ガラス用のワイパブレード。
  17. 【請求項17】 請求項1から16までのいずれか1項記載のワイパブレー
    ドの製法において、下記の方法上の段階、すなわち: (a)板ガラスを払拭するために必要な長さL及び適合した当接負荷力Fwf を求める段階、 (b)幅b及び厚さdを求める段階、 (c)曲率経過K(s)を求める段階、 (d)支持エレメントに曲げ加工を施す段階、及び (e)支持エレメントとワイパストリップと継手エレメントを結合する段階 から成ることを特徴とする、ワイパブレードの製法。
  18. 【請求項18】 下記の方法上の段階、すなわち: (a)長さL及び横断面プロフィール、特に幅b及び厚さdを経験値によって
    確定する段階、 (b)優れた払拭品質を保証する、扁平板ガラスのための当接負荷力 Fwf もしくは当接負荷力分布 pを、同じく経験値によって確定する段階、 (c)板ガラスの曲率経過 KScheibe を計測する段階、 (d)曲率と連動するs軸座標に従って板ガラスの前記曲率経過 KSche
    ibeを2回導出する段階、 (e)上記の関係式に従って支持エレメントの曲率経過 K(s) の第2導関数
    を算定する段階、及び (f)2回の積分によって支持エレメントの曲率経過 K(s) を求める段階 から成る、請求項17記載の製法。
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