JP2015500184A - フロントガラスのワイパー装置および作製の方法 - Google Patents

Abstract

車両のフロントガラスを綺麗にするためのフロントガラスのワイパー装置が提供される。フロントガラスのワイパー装置は、フロントガラスに対する封止のためのワイパーストリップと、ワイパーストリップと係合してワイパーストリップを予め定められた構成に付勢する少なくとも１つの担体要素とを含む。フレーム構造は、少なくとも１つの担体要素に結合され、少なくとも２つの構成要素を含む。構成要素のうち一方は弾性タブを有する細長い部材を提示し、もう一方の構成要素は長手方向に延在する開口を含む。開口の壁の１つは、弾性タブと同様に形作られる凹部を有する。細長い部材は、弾性タブが開口の中にパチンと嵌って構成要素を相互接続するまで、開口の中に挿入される。

Description

関連出願への相互参照
この出願は、２０１１年１２月１４日に出願された出願連続番号６１／５７０，５６３の利益を主張し、その全内容がここに引用により援用される。

発明の背景
１．発明の分野
本発明は、一般的に自動車のためのフロントガラスのワイパー装置に関し、より特定的にはハイブリッドフロントガラスワイパー装置に関する。

２．関連技術
自動車のフロントガラスのワイパー装置またはワイパーブレードの大多数は、従来型ワイパーブレード（以下、「従来のブレード」と称される）またはビーム型ワイパーブレード（以下、「ビームブレード」と称される）として分類することができる。従来のブレードは典型的に、細長いワイパーストリップと、（フレクサ（flexor）としても公知の）少なくとも１つの担体要素と、ワイパーアームへの装着のための接続装置、複数の結合機構、および複数の爪を有するフレーム構造とを含む。担体要素は一般的に、緩んだ状態で線形に形作られ、フレーム構造は、担体要素およびワイパーストリップが屈曲して車両のフロントガラスの曲率に合うことができるようにしながら、担体要素およびワイパーストリップの長さにわたってワイパーアームからの力を分散させる。これは、ワイパーストリップとフロントガラスとの間の封止を確立する。フレーム構造のさまざまな構成要素は典型的に、異なる構成要素中の整列された穴を通して挿入され、次に変形されて異なる構成要素同士の間で永久的な回動関係を確立する複数のピンによって互いに接続される。

従来のブレードに対して、ビームブレードはフレーム構造を欠いている。代わりに、ビームブレードの担体要素は緩んだ状態で湾曲しており、接続装置は担体要素または複数の担体要素に直接に装着される。ビームブレードがフロントガラスに対して押圧されると、湾曲した担体要素は、ワイパーストリップをフロントガラスの曲率に合わせ、フロントガラスに対してワイパーストリップの実質的に全長を押圧して、ワイパーストリップとフロントガラスとの間で封止を確立する。ビームブレードは典型的に１つ以上のスポイラー要素も含み、これは、ビームブレード上方の空気の流れを用いて、車両が動いている間に担体要素およびワイパーストリップに対して下向きの力を加えて、ワイパーをさらに押圧する。

ワイパーブレード製造者の中には、従来のブレードおよびビームブレードの両方からのある特徴を含む「ハイブリッドブレード」の生産および販売を始めているものがある。そのようなハイブリッドブレードは典型的にフレーム構造と、フレーム構造の上方に配設されるスポイラー形状のカバー部分とを含む。これは、さもなければ従来のブレードにビームブレードの下向きの力の効果を与える。従来のブレードと同様に、典型的なハイブリッドブレードのフレーム構造は、複数の変形されたピンによって互いに回動可能に結合される複数の部分を含む。しかしながら、自動車の動作の間にばらばらにならないようにこれらの部分を互いに結合するのに現在用いられるプロセスは、時間が掛かる、および／または費用が嵩むことがある。

発明の概要
本発明の１つの局面に従うと、車両のフロントガラスを綺麗にするためのフロントガラスのワイパー装置。フロントガラスのワイパー装置は、フロントガラスに対する封止のための可撓性材料の細長いワイパーストリップと、ワイパーストリップと係合してワイパーストリップを予め定められた構成に付勢する少なくとも１つの撓むことができる担体要素とを含む。フレーム構造は、少なくとも１つの担体要素に結合され、少なくとも２つの構成要素を含む。構成要素の一方は細長い部材を提示し、もう一方の構成要素は細長い部材を受けるように形作られる開口を提示する。細長い部材または開口の壁のいずれかは弾性タブを提示し、他方は弾性タブを受けるように形作られる凹部を提示する。細長い部材は開口の中に配設され、弾性タブは凹部内で受けられて部分同士を相互接続する。この接続は非常に強く、車両の動作の間は構成要素が互いから係合解除されないように構成要素を相互接続する。加えて、接続は、弾性タブが凹部との係合状態にパチンと嵌まるまで細長い部材を単に押すことによって手作業でまたは自動的に行なわれ得る。このパチンと嵌まることにより、２つの構成要素同士の間の適切な接続が確立されたことが、聞こえるように通知される。

発明の別の局面に従うと、少なくとも２つの構成要素は、主橋部と、１対の端部分サブアセンブリとを含む。主橋部は１対の開口を含み、各開口中の１つの壁は凹部を提示する。各端部分サブアセンブリは、端キャップと担体要素に係合する爪を有する結合機構とにも結合される接続部分の形態の細長い部材を含む。各々の接続部分は、主橋部中の凹部のうち１つ内で受けられる弾性タブを含む。

発明のまた別の局面に従うと、凹部は、弾性タブが主橋部の外部からアクセスできないように主橋部の端から離間される。このように、端部分サブアセンブリと主橋部との間の接続は、すべての実際的な目的のため、不可逆でありかつ永久的である。これは、これらの構成要素が互いから外れないようにするのを確実にする。

本発明の別の局面は、フロントガラスのワイパー装置を作製する方法である。方法は、少なくとも１つの担体要素をワイパーストリップに係合してワイパーストリップを予め定められた構成に付勢するステップを含む。方法は、少なくとも２つの構成要素を含むフレーム構造を準備するステップを続け、構成要素の一方は細長い部材を有し、他方は細長い部材を受けるように形作られる開口を有する。細長い部材または開口の壁のいずれかは弾性タブを含み、他方は弾性タブと同様に形作られる凹部を含む。方法は、構成要素のうち少なくとも１つを少なくとも１つの担体要素に係合するステップを進める。方法は次に、弾性タブが凹部との係合状態にパチンと嵌まって構成要素を相互接続するまで、一方の構成要素の細長い部材を他方の構成要素の開口の中へ挿入するステップを続ける。このプロセスは、非常に迅速にかつ低コストで達成され得る。

本発明のこれらおよび他の特徴および利点は容易に認められるであろう。というのも、これらは、添付の図面と関連して考慮されると、以下の詳細な説明を参照してより十分に理解されるからである。

例示的なワイパーブレードアセンブリの斜視立面図である。 図１のワイパーブレードアセンブリのフレーム構造の部分分解図である。 図１のワイパーブレードアセンブリの端部分サブアセンブリの分解図である。 接続部分に回動するように接続される端キャップを示す、図３の端部分サブアセンブリの部分分解図である。 図３の端部分サブアセンブリの斜視立面図である。 図３の線６−６に沿って取られた例示的な接続部分の断面図である。 図１のワイパーブレードアセンブリからの主橋部の部分図である。 図７の線８−８に沿って取られた主橋部の断面図である。 主橋部中の凹部内で受けられる接続部分上の弾性タブを示す断面図である。 図１のワイパーブレードアセンブリからの１対の担体要素の斜視立面図である。

実施可能実施形態の説明
いくつかの図を通して同じ番号が対応の部分を示す図を参照して、ハイブリッドフロントガラスワイパー装置またはハイブリッドワイパーブレードアセンブリ２０の例示的な実施形態を図１に全般的に示す。例示的なワイパーブレードアセンブリ２０は、雨、雪、氷、または他の要素を吹き飛ばすための、車両のフロントガラス（図示せず）に対する封止のためのゴムなどの可撓性かつ弾性材料のワイパーストリップ２２を含む。例示的なワイパーストリップ２２は長手方向に延在し、かつワイパーストリップ２２の実質的に長手方向長さ全体に延在する１対の対向する溝を含む。（フレクサとしても公知の）担体要素２４が溝の中に配設されて、ワイパーストリップ２２を予め定められた構成に付勢する。担体要素２４は、ばね鋼などの可撓性かつばね状の材料の薄いストリップから形成され、対向する担体端同士の間に長手方向に延在する。担体要素２４は好ましくは、溝の中に摺動可能に配設され、ワイパーストリップ２２との係合状態に係止されない。この構成は、ワイパーストリップ２２がフロントガラスの曲率に合うように曲げられるとワイパーストリップ２２内の内部応力を緩和して、これによりワイパーブレードアセンブリ２０の拭き取り品質および耐久性を向上させる効果を有する。交互に、担体要素２４は、ワイパーストリップ２２内の内部応力を実質的に増大させずに、１か所でワイパーストリップ２２との係合状態に係止されてもよい。

ワイパーブレードアセンブリ２０は、担体要素２４に結合され、ワイパーストリップ２２の部分にわたってワイパーアーム（図示せず）からの力を分散させてフロントガラスに対するワイパーストリップ２２のその部分を封止するフレーム構造２６も含む。図２の部分分解図に最もよく示されるように、例示的なフレーム構造２６は、主橋部２８と、主橋部２８の対向端との装着のために構成される１対の端部分サブアセンブリ３０とを含む。接続装置３２は、主橋部２８のほぼ中央の場所に配設され、ワイパーアームの端への装着のために構成される。例示的な接続装置３２は、フック型ワイパーアームへの装着のために構成される。しかしながら、接続装置３２は、たとえば、ピン型ワイパーアームまたは差込みピン型ワイパーアームを含む他の種類のワイパーアームとの装着のための異なる設計範囲のものであり得ることを認めるべきである。

ここで図３を参照して、端部分サブアセンブリ３０のうち１つの分解図が全般的に示される。各々の端部分サブアセンブリ３０は、結合機構３４と、接続部分３６と、端キャップ３８（または端カバー）とを含む。図６に示されるように、例示的な接続部分３６は断面で見るとほぼＵ字状であり、上側壁４０および１対の側壁４２を有する。図３に戻って、側壁４２は、互いから離間された２組のアパーチャ４４を含む。

端キャップ３８の一方端は、下向きに延在するフランジ部分４６と、端キャップ３８およびフレーム構造２６の残余に対する担体要素２４の長手方向の動きを制限することなく担体要素２４を支持するように（図１に示される）担体要素２４の周りを部分的に包むための１対のほぼＬ字状の保持要素４８とを提示する。すなわち、保持要素４８は、担体要素２４に対してクランプされていない、繋がれていない、またはそれ以外のやり方で固定されていない。１対の対向する柱５２を有する外向きに延在する舌部５０は、下向きに延在するフランジ部分４６とは反対側の端キャップ３８の端上に配設される。図４に示されるように、舌部５０上の柱５２は、接続部分３６上のアパーチャ４４の組のうち１つの中に挿入されて、端キャップ３８と接続部分３６との間の回動関係を確立する。接続部分３６の開いた底部は端キャップ３８が下向きに回動できるようにし、接続部分３６の上側壁４０は、端キャップ３８の、ある点を過ぎる上向きの回動を制限する止まり点として働く。

各々の端部分サブアセンブリ３０の結合機構３４は、互いから離間される２組の爪５４を含む。爪５４の組は、１対の対向する柱５３がその頂点に配設されたＶ字状の橋部５６を通して互いと相互接続される。図５に示されるように、柱５３は、接続部分３６中のアパーチャ４４の組のうち１つの中に挿入されて、結合機構３４と接続部分３６との間の回動関係を確立する。Ｕ字状の接続部分３６の開いた底部は、結合機構３４が２方向に回動できるようにする。端キャップ３８上の保持要素４８と同様に、爪５４は、例示的な担体要素２４と摺動（すなわち非固定）係合して、これにより、担体要素２４およびワイパーストリップ２２が結合機構３４に対して長手方向に摺動できるようにもしながら、フロントガラスに対してワイパーストリップ２２を付勢する。この特徴は、担体要素２４およびワイパーストリップ２２がフロントガラスの曲率に合うように曲げられた際の担体要素２４およびワイパーストリップ２２内の内部応力を低減することによって、ワイパーブレードアセンブリ２０の拭き取り品質および耐久性を向上させる。

さらに図５を参照して、接続部分３６の上側壁４０は、アパーチャ４４の組の間に長さ方向に位置するばね荷重を付与された弾性タブ５８（または差込みピン）を有する。弾性タブ５８は片側の接続部分３６の囲繞部分にのみ接続されるため、弾性タブ５８は、接続部分３６の片持ち梁状部分の端にある。接続部分３６はポリマー材料（または任意の他の弾性の撓むことができる材料）から形成され、片持ち梁状部分は、ばね力を与えて弾性タブ５８を予め定められた位置に付勢し、これは結合機構３４の上側表面から上向きに延在する。

ここで図７を参照して、主橋部２８の各々の端は、長手方向に延在するほぼ方形または矩形に形作られる開口を含む。開口の底部は１対の内向きに延在するフランジ６０を提示し、フランジ６０同士の間に開いたスロットが配設される。図８に示されるように、開口の頂部は、接続装置３２上の弾性フランジ６０と同様に形作られ、かつ主橋部２８の端から離間される凹部６２を含む。端部分サブアセンブリ３０を主橋部２８と接続するため、端部分サブアセンブリ３０の接続部分３６は、弾性タブ５８が開口中の同様に形作られる凹部６２との係合状態にパチンと嵌まるまで、主橋部２８の開口の中に挿入される。弾性タブ５８と開口中の凹部６２との間のこの接続が図９に示され、以下「差込みピン接続」と称される。弾性タブ５８には主橋部２８の外部から容易にアクセスできないので、主橋部２８と端部分サブアセンブリ３０との間の差込みピン接続は、すべての実際的な目的のために、不可逆かつ永久的である。これは重要である。なぜなら、端部分サブアセンブリ３０と主橋部２８との間の差込みピン接続が迅速に確立され得る一方で、これは強くかつ破損に対する耐性もあるからである。応じて、差込みピン接続によってもたらされる費用の節約に加えて、車両の動作の間に端部分サブアセンブリ３０が主橋部２８から外れてしまうおそれがほとんどまたは全くない。接続部分３６の端は、主橋部の開口の中へ接続部分３６を導き、これにより差込みピン接続をより容易になすことができるように傾斜されている。

主橋部２８上のフランジ６０同士の間の開いたスロットは、開口内に接続部分３６を保持するように接続部分３６の幅よりも狭く、しかし結合機構３４がスロットを通って下向きに延在しかつ主橋部２８に対して回動できるように結合機構３４の幅よりも広い。

ここで図１０を参照して、例示的な担体要素２４の各々はほぼＭ字状に予め形作られ、これがワイパーストリップ２２中の溝の中に挿入される前の緩んだ応力の掛かっていない状態で、１対の下向きの曲線は上向きの曲線によって互いから離間される。これは、ワイパーストリップ２２を湾曲したフロントガラスに対してより均一に押圧する効果を有し得る。しかしながら、担体要素２４はほぼ線形に形作られてもよく、またはそれらは緩んだ状態で任意の所望の曲率または曲率の組合せを有することができることが認められるべきである。

図１に戻って、端キャップ３８および主橋部２８の外面は、ほぼスポイラー形状である。これは下向きの力を作り出し、フロントガラスに対してワイパーストリップ２２をさらに付勢し、かつ車両がスピードを出して走行している際にそれらの間に確立される封止を向上させる。例示的な実施形態では、この空力的な下向きの力は、主橋部２８に対して自由に回動可能な端キャップ３８が担体要素２４およびワイパーストリップ２２に加える唯一の付勢力である。

本発明の別の局面は、フロントガラスのワイパー装置を作製する方法である。方法は、少なくとも１つの担体要素２４をワイパーストリップ２２に係合してワイパーストリップ２２を予め定められた構成に付勢するステップを含む。方法は、少なくとも２つの構成要素を有するフレーム構造２６を準備するステップを続け、構成要素の一方は細長い部材を有し、他方の構成要素は細長い部材を受けるように形作られる開口を有する。たとえば、例示的な実施形態では、細長い部材は端部分サブアセンブリ３０の接続部分３６であり、開口を有する構成要素は主橋部２８である。接続部分３６は弾性タブ５８を含み、主橋部２８は、弾性タブ５８と同様に形作られ、かつ開口内に配設される凹部６２を提示する。しかしながら、弾性タブ５８が主橋部２８上に交互にあることができ、凹部６２が接続部分３６上にあることができることを認めるべきである。方法は、構成要素のうち少なくとも１つを少なくとも１つの担体要素２４に係合するステップを続ける。係合プロセスは、たとえば、端部分サブアセンブリ３０上の爪５４を少なくとも１つの担体要素２４の上で摺動させることであり得る。次に方法は、弾性タブ５８が凹部６２との係合状態にパチンと嵌まって端部分サブアセンブリ３０を主橋部２８と相互接続するまで、主橋部２８の開口の中に接続部分３６を挿入するステップを進める。この方法は、すべての実際的な目的のために、主橋部２８と端部分サブアセンブリ３０との間の強くかつ永久的な接続も確実にしながら、フロントガラスのワイパー装置の非常に単純かつ低コストの構築を可能にする。

上記教示に照らして、本発明の多数の修正例および変形例が可能であることが明白であり、それらは添付の請求項の範囲内にありながら、具体的に記載される以外のやり方で実践されてもよい。

Claims (12)

1. 車両のフロントガラスを綺麗にするためのフロントガラスのワイパー装置であって、
   前記フロントガラスに対する封止のための可撓性材料の細長いワイパーストリップと、
   前記細長いワイパーストリップと係合して前記細長いワイパーストリップを予め定められた構成に付勢する少なくとも１つの撓むことができる担体要素と、
   前記少なくとも１つの担体要素に結合されるフレーム構造とを備え、
   前記フレーム構造は少なくとも２つの構成要素を含み、一方の構成要素は細長い部材を提示し、もう一方の構成要素は前記細長い部材を受けるように形作られる開口を提示し、
   前記開口を有する前記構成要素および前記細長い部材の一方は弾性タブを含み、他方は前記弾性タブを受けるように形作られる凹部を含み、
   前記細長い部材は前記開口内に配設され、前記弾性タブは前記凹部内に配設されて前記構成要素を相互接続する、フロントガラスのワイパー装置。
2. 前記弾性タブは前記細長い部材の上に配設され、前記凹部は前記開口内に配設される、請求項１に記載のフロントガラスのワイパー装置。
3. 前記フレーム構造の前記少なくとも２つの構成要素は、主橋部と１対の端部分サブアセンブリとを含み、前記端部分サブアセンブリは前記主橋部の対向端に結合される、請求項２に記載のフロントガラスのワイパー装置。
4. 各々の凹部は前記主橋部の前記端から離間される、請求項３に記載のフロントガラスのワイパー装置。
5. 前記端部分サブアセンブリの各々は前記細長い部材の１つを含み、前記主橋部は、前記端部分サブアセンブリ上の前記細長い部材を受けるための１対の前記開口を含む、請求項３に記載のフロントガラスのワイパー装置。
6. 前記端部分サブアセンブリの各々は、互いから離間される少なくとも２組の爪を有する結合機構と、端キャップと、接続部分とを含み、前記接続部分は前記弾性タブを有する前記細長い部材を含む、請求項３に記載のフロントガラスのワイパー装置。
7. 前記端キャップおよび前記結合機構は前記接続部分の対向端に回動可能に結合され、前記弾性タブは前記端キャップと前記結合機構との間に配設される、請求項６に記載のフロントガラスのワイパー装置。
8. 前記主橋部上の前記開口はスロットを含み、前記結合機構は、前記少なくとも１つの担体要素に向けて前記スロットを通って下向きに延在する、請求項７に記載のフロントガラスのワイパー装置。
9. フロントガラスのワイパー装置を作製する方法であって、
   少なくとも１つの担体要素をワイパーストリップに係合して前記ワイパーストリップを予め定められた構成に付勢するステップと、
   少なくとも２つの構成要素を含むフレーム構造を準備するステップとを備え、前記構成要素の一方は細長い部材を有し、他方は前記細長い部材を受けるように形作られる開口を有し、前記細長い部材および前記開口を有する部分のうち一方は弾性タブを含み、他方は弾性タブと同様に形作られる凹部を含み、さらに
   前記構成要素の少なくとも１つを前記少なくとも１つの担体要素に係合するステップと、
   前記弾性タブが前記凹部との係合状態にパチンと嵌まって前記構成要素を相互接続するまで、一方の部分の前記細長い部材を他方の前記構成要素の前記開口の中に挿入するステップとを備える、方法。
10. 前記構成要素の一方は主橋部であり、他方の部分は端部分サブアセンブリである、請求項９に記載の方法。
11. 前記主橋部は前記開口を含み、前記端部分サブアセンブリは前記細長い部材を含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記端部分サブアセンブリは、端キャップと、少なくとも２組の爪を有する結合機構と、接続部分とを含み、前記接続部分は前記弾性タブを有する前記細長い部材である、請求項１１に記載の方法。

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