JP2020059493A - フロントガラスワイパーシステムブレードアセンブリ、およびその組立方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】 改善されたブレード設計を提供する。【解決手段】 フロントガラスワイパーシステム（ＷＷＳ）ブレードアセンブリが提供される。ＷＷＳブレードアセンブリは、複合フレーム、及び通常は複合フレームの対応する長さよりも短い長さを有するブレードを含む。ブレードは、それぞれ複合フレームの対応する第１の端部及び第２の端部に取り付けられた第１の端部及び第２の端部を含む。【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年１０月５日出願のインド特許出願第２０１８１１０３７７５９号の利益を主張し、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。

以下の説明は、フロントガラス（windshield）ワイパーシステム（ＷＷＳ）に関し、より詳細にはＷＷＳ用の複合材ブレード設計に関する。

航空機のＷＷＳは、雨、砂、埃等をフロントガラスから清掃するために使用される。概して、ＷＷＳは、ワイパーアーム、及び操縦士／副操縦士が良好な視界を有するためにフロントガラスを清潔に保つために特定の角度の範囲内で右回り方向と左回り方向の両方で移動する必要があるブレードを含む。ワイパーアームは、通常、歯車装置を通してモータに接続されるシャフトによって動かされるが、利用可能な多様な設計形状があり、それぞれが独自の利点と欠点を有する。

ＷＷＳのワイパーアーム用の既存のブレードアセンブリは、通常フレーム及びブレードを有する。フレームは、多くの場合、多様なリベットで留められたリンクを有するブリッジ型の構造を有する。ブレードは、クリップによりフレームの上に組み付けられる。フレームのすべての構成要素は、通常、ステンレス鋼製である。したがって、現在のブレードアセンブリは、フレーム内のいくつかのリベットで留められたリンク、及びステンレス鋼リンクに起因するフレームの慣性により、高速モード動作で必要とされるスイープ角度、曲がり、オーバーシュートする先端を有する場合がある。さらに、現在のブレードアセンブリは、そのブリッジ型のフレーム構造のため、相当な空力抵抗を有する場合がある。

従って本発明は、改善されたブレード設計を提供する。

本開示の態様によれば、フロントガラスワイパーシステム（ＷＷＳ）ブレードアセンブリが提供される。ＷＷＳブレードアセンブリは、複合フレーム、及び通常は複合フレームの対応する長さよりも短い長さを有するブレードを含む。ブレードは、それぞれ複合フレームの対応する第１の端部及び第２の端部に取り付けられた第１の端部及び第２の端部を含む。

追加実施形態または代替実施形態によれば、複合フレームは炭素繊維を含む。

追加実施形態または代替実施形態によれば、ブレードはニトリルゴムを含む。

追加実施形態または代替実施形態によれば、少なくともブレードはセラミック被覆を含む。

追加実施形態または代替実施形態によれば、ブレードはスルーホールを画定するように形成される。

追加実施形態または代替実施形態によれば、ブレードは、複合フレームに、その長さの実質的な一部分に沿って接着される。

追加実施形態または代替実施形態によれば、ブレードは溝を画定するように形成される。

追加実施形態または代替実施形態によれば、ブレードは、溝の間で、ならびに溝の外側の第１の端部及び第２の端部で複合フレームに接着される。

本開示の別の態様によれば、フロントガラスワイパーシステム（ＷＷＳ）ブレードアセンブリが提供される。ＷＷＳブレードアセンブリは、ホルダー要素、ホルダー要素の中に受け入れられる複合フレーム、及び通常は複合フレームの対応する長さよりも短い長さを有するブレードを含む。ブレードは、それぞれ複合フレームの対応する第１の端部及び第２の端部に取り付け可能な第１の端部及び第２の端部、ならびに第１の端部と第２の端部との間に延在し、ホルダー要素の対応する部分を受け入れるための切欠きを画定するように形成された本体を含む。

追加実施形態または代替実施形態によれば、ホルダー要素は、基部、及び基部の両端縁から延在する側壁を含む。

追加実施形態または代替実施形態によれば、複合フレームは炭素繊維を含む。

追加実施形態または代替実施形態によれば、ブレードはニトリルゴムを含む。

追加実施形態または代替実施形態によれば、少なくともブレードはセラミック被覆を含む。

追加実施形態または代替実施形態によれば、ブレードはスルーホールを画定するように形成される。

追加実施形態または代替実施形態によれば、ブレードは、複合フレームに、その長さの実質的な一部分に沿って接着される。

追加実施形態または代替実施形態によれば、ブレードは溝を画定するように形成される。

追加実施形態または代替実施形態によれば、ブレードは、溝の間で、ならびに溝の外側の第１の端部及び第２の端部で複合フレームに接着される。

本開示のさらに別の態様によれば、フロントガラスワイパーシステム（ＷＷＳ）ブレードアセンブリを組み立てる方法が提供される。方法は、ホルダー要素の中に複合フレームを受け入れることと、通常、複合フレームの対応する長さよりも短い長さを有し、ホルダー要素の対応する要素を受け入れるための切欠きを画定するブレードを形成することと、ブレードの第１の端部を複合フレームの対応する第１の端部に接着することと、ブレードの第２の端部を複合フレームの対応する第２の端部に向かって伸ばすことと、第１の端部と第２の端部との間で伸長するブレードの本体を、ホルダー要素の対応する部分を受け入れる切欠きで複合フレームに接着することとを含む。

追加実施形態または代替実施形態によれば、方法は、炭素繊維の複合フレームを形成することと、ニトリルゴムのブレードを形成することと、少なくともブレードをセラミックで被覆することとをさらに含む。

追加実施形態または代替実施形態によれば、方法は、ブレードにスルーホール及び溝のうちの少なくとも１つを形成することをさらに含む。

これら及び他の利点及び特徴は、図面と併せて以下の説明からより明らかになる。

本開示と見なされる主題は、本明細書の最後にある特許請求の範囲において具体的に指摘され明確に請求される。本開示の前述の及び他の特徴及び利点は、添付図面と併せることにより、以下の詳細な説明から明らかである。

本発明に係るブレードアセンブリの斜視図である。 実施形態に係るブレードアセンブリの複合フレーム及びホルダー要素の斜視図である。 実施形態に係るスルーホールを有するブレードアセンブリの側面図である。 実施形態に係る溝を有するブレードアセンブリの側面図である。 実施形態に従ってブレードアセンブリを組み立てる方法を示す流れ図である。

これら及び他の利点及び特徴は、図面と併せて以下の説明からより明らかになる。

以下に説明するように、ＷＷＳブレードは、ブレードアセンブリの剛性を改善するため、及びオーバースイープ（ｏｖｅｒｓｗｅｅｐ）を削減するための新しいブレード設計を有する炭素繊維複合フレームを具備する。炭素繊維複合材の使用は、アルミニウム及び鋼と比較して改善された一方向の剛性及び可変特性を提供する。

図１〜図４を参照すると、フロントガラスワイパーシステム（ＷＷＳ）１０１が提供され、ワイパーアーム１１０及びブレードアセンブリ１２０を含む。ブレードアセンブリ１２０は、ホルダー要素１３０、複合フレーム１４０、及びブレード１５０を含む。ホルダー要素１３０は、基部１３１及び側壁１３２を含む。側壁１３２は、基部１３１の両端縁から同じ方向で延在して、Ｕ字形の断面を形成する。複合フレーム１４０は、炭素繊維から形成される場合があり、ホルダー要素１３０の基部１３１と側壁１３２との間の区切られた空間の中に受け入れられる。ブレード１５０は、通常、複合フレーム１４０の対応する長さＬ２（図５を参照）よりも短い長さＬ１（図５を参照）を有する。ブレード１５０は、ニトリルゴムまたは別の類似した材料から形成される場合があり、セラミック被覆を有する場合がある。ブレード１５０は、第１の端部１５１及び第２の端部１５２を含む。第１の端部１５１は、複合フレーム１４０の対応する第１の端部１４１に取り付け可能であり、第２の端部１５２は、複合フレーム１４０の対応する第２の端部１４２に取り付け可能である。ブレード１５０は、第１の端部１５１と第２の端部１５２との間に延在し、ホルダー要素１３０の対応する部分１３３（つまり、基部１３１及び側壁１３２の近位部）を受け入れるための切欠き１５４を画定するように形成される本体１５３をさらに含む。

実施形態によれば、複合フレーム１４０における炭素繊維の使用は、複合フレーム１４０及びブレードアセンブリ１２０の剛性を全体として高める。この高められた剛性は、設置時、ブレード１５０が接触するフロントガラスの中に及び中から向けられる、長さＬ１及びＬ２（図５を参照）に直角の方向で特に顕著である。

図３に示すように、ブレード１５０の本体１５３は、少なくとも第１のセクション１６１及び第２のセクション１６２を有してよい。第１のセクション１６１は、長さＬ１（図５を参照）の実質的な一部分に沿って複合フレーム１４０に接着される場合があり、スルーホール１６３を画定するように形成されてよい。スルーホール１６３は、ブレード１５０の長さに沿って直線状に配列され、ブレード１５０を通る空気流の通過を可能にするために役立ち、それにより空力圧力抵抗を削減することができる。第２のセクション１６２はフロントガラスと接触し、ブレード１５０がその表面全体を移動するにつれ、フロントガラスから水分、異物、及び破片を取り除くように構成できる。第２のセクション１６２は、先細の先端を含む場合がある。

図４に示すように、ブレード１５０の本体１５３は、少なくとも第１のセクション１６１及び第２のセクション１６２を有してよい。上述したように、第１のセクション１６１は、複合フレーム１４０に接着される場合があり、溝１６４を画定するように形成されてよい。溝１６４は、ブレードが複合フレーム１４０に接着されるその表面でブレード１５０の長さに沿って直線状に配列される場合がある。この場合、ブレード１５０は、溝１６４の間で、ならびに溝１６４の外側の第１の端部１５１及び第２の端部１５２で複合フレーム１４０に接着される。溝１６４は、ブレード１５０及び複合フレーム１４０を通る空気流の通過を可能にするために役立つ。第２のセクション１６２はフロントガラスと接触し、ブレード１５０がその表面全体を移動するにつれ、フロントガラスから水分、異物、及び破片を取り除くように構成できる。第２のセクション１６２は、先細の先端を含む場合がある。

図２を続けて参照すると、及び図５をさらに参照すると、フロントガラスワイパーシステム（ＷＷＳ）ブレードアセンブリを組み立てる方法が提供される。方法は、ホルダー要素１３０（図２を参照）の中に複合フレーム１４０を受け入れること、及びブレード１５０を形成することを含む。図５に示すように、ブレード１５０を形成することは、ブレード１５０が、通常、複合フレーム１４０の対応する長さＬ２よりも短い長さＬ１を有するように、及びブレード１５０が、ホルダー要素１３０の対応する部分１３３を受け入れるための切欠き１５４を画定するように実行される。

方法は、ブレード１５０の第１の端部１５１を複合フレーム１４０の対応する第１の端部１４１に接着することと、ブレード１５０の第２の端部１５２を複合フレーム１４０の対応する第２の端部１４２に向けて伸ばすことと、ブレード１５０の本体１５３を、ホルダー要素１３０の対応する部分１３３を受け入れる切欠き１５４で複合フレーム１４０に接着することとをさらに含む。

実施形態によれば、ブレード１５０の任意の部分（つまり、第１の端部１５１、本体１５３等）の接着は、例えば接着剤、オーバーモールド、リベット等の多様な接着要素で達成できる。

ブレード１５０の本体１５３の伸長、及びブレード１５０の弾性特性の結果として、ブレード１５０は縮小し、複合フレーム１４０を曲線状の構成に引き込む傾向がある。ワイパーアーム１１０（図１を参照）は、ブレードアセンブリ１２０を通して、及びフロントガラスの中に負荷をかけるので、この曲線状の構成は、フロントガラスの湾曲と一致するように設計できる。

本開示の技術的な効果及び利点は、カスタマの要件に適合し、ワイパー外部及び航空機フレーム要素に対するオーバースイープ及び損傷を削減するブレードアセンブリの提供である。さらに、ブレードアセンブリの設計も空力抵抗を削減する。

本開示は、限定した数の実施形態のみに関連して詳細に提供されるが、本開示は、このように開示された実施形態に限定されないことは容易に理解されるべきである。むしろ、本開示は、本明細書には記載されていないが、本開示の趣旨及び範囲に相応する任意の数の変形、変更、置換または等価構成を組み込むように修正することができる。さらに、本開示の様々な実施形態が記載されているが、例示的な実施形態（複数可）は、記載された例示的な態様のうちの一部のみを含み得ることが理解されるべきである。したがって、本開示は、上述の説明によって限定されるとみなされるべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (20)

1. フロントガラスワイパーシステム（ＷＷＳ）ブレードアセンブリであって、
   複合フレームと、
   通常、前記複合フレームの対応する長さよりも短いブレードと、
   を備え、
   前記ブレードが、それぞれ前記複合フレームの対応する第１の端部及び第２の端部に取り付け可能な第１の端部及び第２の端部を備える、ブレードアセンブリ。
2. 前記複合フレームが炭素繊維を備える、請求項１に記載のブレードアセンブリ。
3. 前記ブレードがニトリルゴムを備える、請求項１に記載のブレードアセンブリ。
4. 少なくとも前記ブレードがセラミック被覆を備える、請求項１に記載のブレードアセンブリ。
5. 前記ブレードがスルーホールを画定するように形成される、請求項１に記載のブレードアセンブリ。
6. 前記ブレードが、前記複合フレームに、その前記長さの実質的な一部分に沿って接着される、請求項５に記載のブレードアセンブリ。
7. 前記ブレードが溝を画定するように形成される、請求項１に記載のブレードアセンブリ。
8. 前記ブレードが、前記溝の間で、ならびに前記溝の外側の前記第１の端部及び前記第２の端部で前記複合フレームに接着される、請求項７に記載のブレードアセンブリ。
9. フロントガラスワイパーシステム（ＷＷＳ）ブレードアセンブリであって、
   ホルダー要素と、
   前記ホルダー要素の中に受け入れられる複合フレームと、
   通常、前記複合フレームの対応する長さよりも短いブレードと、
   を備え、前記ブレードが、
   それぞれ前記複合フレームの対応する第１の端部及び第２の端部に取り付け可能な第１の端部及び第２の端部と、
   前記第１の端部と前記第２の端部との間に延在し、前記ホルダー要素の対応する部分を受け入れるための切欠きを画定するように形成された本体と、
   を備える、ブレードアセンブリ。
10. 前記ホルダー要素が、基部、及び前記基部の両端縁から延在する側壁を備える、請求項９に記載のブレードアセンブリ。
11. 前記複合フレームが炭素繊維を備える、請求項９に記載のブレードアセンブリ。
12. 前記ブレードがニトリルゴムを備える、請求項９に記載のブレードアセンブリ。
13. 少なくとも前記ブレードがセラミック被覆を備える、請求項９に記載のブレードアセンブリ。
14. 前記ブレードがスルーホールを画定するように形成される、請求項９に記載のブレードアセンブリ。
15. 前記ブレードが、前記複合フレームに、その前記長さの実質的な一部分に沿って接着される、請求項１４に記載のブレードアセンブリ。
16. 前記ブレードが溝を画定するように形成される、請求項９に記載のブレードアセンブリ。
17. 前記ブレードが、前記溝の間で、ならびに前記溝の外側の前記第１の端部及び前記第２の端部で前記複合フレームに接着される、請求項１６に記載のブレードアセンブリ。
18. フロントガラスワイパーシステム（ＷＷＳ）ブレードアセンブリの組立方法であって、
    ホルダー要素の中に複合フレームを受け入れることと、
    通常、前記複合フレームの対応する長さよりも短く、前記ホルダー要素の対応する部分を受け入れるための切欠きを画定するブレードを形成することと、
    前記ブレードの第１の端部を前記複合フレームの対応する第１の端部に接着することと、
    前記ブレードの第２の端部を前記複合フレームの対応する第２の端部に向かって伸ばすことと、
    前記第１の端部と前記第２の端部との間に延在する前記ブレードの本体を、前記ホルダー要素の前記対応する部分を受け入れる前記切欠きで前記複合フレームに接着することと、
    を含む、方法。
19. 炭素繊維の前記複合フレームを形成することと、
    ニトリルゴムの前記ブレードを形成することと、
    少なくとも前記ブレードをセラミックで被覆することと、
    をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記ブレードにスルーホールと溝のうちの少なくとも１つを形成することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。

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