JP4001640B2 - 自動車のウインドシールドガラスに用いられるワイパ装置 - Google Patents

Description

背景技術
自動車のウインドシールドガラスに用いられるワイパ装置において久しく以前より広く普及しているＵ字形支持フレーム式のワイパブレード（ドイツ連邦共和国特許出願公開第１５０５３９７号明細書）は、大きな構成高さを有しており、このような大きな構成高さは、特に比較的高い走行速度において車両ガラスの前方に存在する流れ特性では、ワイパブレードの浮上がりを助成してしまう。少なくともこれにより、ガラスに対するワイパブレードの規定の接触圧が著しく減じられるので、払拭品質が損なわれる。
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式のワイパ装置から出発する。ワイパ装置に所属する公知のワイパブレード（ドイツ連邦共和国特許第１０２８８９６号明細書）では、支持エレメントの使用により、ワイパアームからワイパブレードに加えられる、ウインドシールドガラスに対する押付け圧を、ワイパブレードによって擦過される払拭領域全体のためにできるだけ均一に分配することを保証しようとしている。負荷されていない支持エレメント（つまりワイパブレードがウインドシールドガラスに接触していない場合）が、相応する曲率を有することに基づき、ワイパブレードの作動中に車両ガラスに完全に当て付けられたワイパ条片の端部は、球面状に湾曲させられた車両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、このときに応力をかけられる支持エレメントによって車両ガラスに向かって負荷される。すなわち、ワイパブレードの曲率は、払拭したい車両ガラスの払拭領域で測定した最大曲率よりも少しだけ大きく形成されていなければならない。したがって、この支持エレメントは、上で述べた慣用のワイパブレードにおいて使用されるような、ワイパ条片に配置された２つのばねレールを備えた手間のかかるＵ字形支持フレーム構造に代わるものである。これにより、たしかにワイパブレードの構成高さは減じられるが、しかしこれによって達成可能な払拭品質の改善は、高い走行速度では、多くの顧客によって課せられる大きな要求に相変わらず応えることができない。ワイパブレードの上に重なって位置するワイパアームが不都合であることが判っている。このようなワイパアームは低い構造のワイパブレードによって得られた利点を弱めている。
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の本発明によるワイパ装置では、ワイパ装置に所属するワイパアームがワイパブレードに並んで位置しているので、ワイパアームはワイパ装置全体の構成高さに対してほとんど影響を与えなくなり、ひいては作動するワイパブレードの高速特性に対してもほとんど影響を与えなくなる。ジョイント式の枢着結合に基づき、極端に高い走行速度でも、ワイパブレードもしくはワイパ条片をいずれのワイパブレード位置においてもガラス表面に整然とした状態で当て付けることが可能となる。
ワイパアームとワイパブレードとの間のジョイント式の枢着結合は、両装置半部のうちの一方の装置半部がジョイントピンを有していて、他方の装置半部が、前記ジョイントピンに対応する支承収容部を備えていることによって簡単に、かつ確実に作動するように達成される。
多くの使用事例においては、ジョイントピンがワイパブレードに配置されていて、ジョイントピンに対応する支承収容部がワイパアームに配置されていると有利になり得る。この場合、一般的に、より廉価に製造され得る方の装置半部が、摩耗部分とみなされ得るワイパブレードに配置されている。しかしそれにもかかわらず、特別な理由から、ジョイントピンをワイパアームに配置し、支承収容部をワイパブレードに配置する方が有利になる場合もあり得る。
特にジョイント式の枢着結合部のジョイント軸線の方向で行われる払拭作動の間に、ワイパアームとワイパブレードとの間の結合が解離され得ないようにするためには、両装置半部が、ジョイントピンを対応する支承収容部内に軸方向で位置固定するための手段を備えている。この場合、Ｕ字体の両脚部の、互いに面した内面と、これらの内面に面した、対応する装置半部の側面とによっても、卓越したガイド手段が形成される。このようなガイド手段は慎重な寸法調整において、ワイパ装置のスムーズな作動を生ぜしめる。
ジョイントピンを有する装置半部が、基体を有していて、該基体の、払拭方向に対して直交する方向に位置する、互いに反対の側の両側部に、払拭方向に突出した各１つのピンが配置されており、両ピンが、互いに整合した長手方向軸線を有していることにより、ジョイントピンを有する装置半部の安定したかつコンパクトな構造が得られる。両ピンはいわば、基体に一体に組み込まれたジョイントピンの自由端部を形成しており、ジョイントピンの、基体内部に位置する中央区分はジョイント機能を有していない。
支承収容部を有する装置半部が、Ｕ字形の横断面を有していて、Ｕ字体の両脚部が、前記基体の、ピンを備えた両側部に被さっており、しかも各脚部に、前記基体の、各脚部によって被せられた側部に配置されたピンのための支承収容部が配置されていると、特に低い構成高さを有するワイパ装置が得られる。この場合、支承収容部を有する装置半部のＵ字体の脚部は、他方の装置半部の基体の、前記脚部に面した、ピンを備えた側部と協働して、ワイパアームに枢着されたワイパブレードのために、払拭方向における単純でかつ確実に作動する解離防止装置を形成する。
支承収容部を有する装置半部をワイパアームに結合するためには、Ｕ字体の脚部が、ワイパアームを自由端部を保持するための保持装置を備えている。
この保持装置が、ワイパアームの自由端部のための差込み通路を有していて、該差込み通路にワイパアーム自由端部を位置固定するための位置固定手段を備えていると有利である。このような位置固定手段は、たとえば係止結合あるいはクランプ結合によって実現され得る。しかし、ワイパアームの自由端部を差込み通路内に接着、溶接または別の手段により固定することも可能である。すなわち、たとえば本発明のさらに別の有利な構成におけるように、一方の装置半部がプラスチックから製造される場合に、この装置半部をワイパアームの自由端部に直接に一体成形することもできる。
ワイパアームの自由端部を保持するための前記保持装置が、払拭方向で見て（観察方法に応じて）ワイパブレードに並んで、もしくはワイパブレードの手前または背後に配置されていると、実際の使用に適した簡単でかつ廉価な構成が得られる。
支承収容部を有する装置半部が、金属から製造されていて、有利には１つの薄板から成形されていると、ワイパアームの自由端部を差込み通路内に締まり嵌めすること、つまりワイパアームの導入後に差込み通路を非切削加工により変形加工し、これによって、確実な嵌合を保証することが可能である。
プラスチック製の装置半部も、金属製の装置半部をも、ワイパアームの自由端部に固定するためには、この自由端部が少なくとも１つの規定の表面粗さを有していてよい。
本発明のさらに別の有利な改良形は、以下の実施例の説明に記載されている。
図面
第１図はワイパブレードとワイパアームとを有する本発明によるワイパ装置の側面図であり、第２図は第１図に示したワイパ装置の平面図であり、第３図はワイパブレードをワイパアームに接続するための、ワイパ装置に所属の接続装置の、ワイパブレードに対応する一方の装置半部の拡大側面図であり、第４図は第３図に示した装置半部の平面図であり、第５図は第２図に示したワイパ装置をＶ−Ｖ線に沿って断面して９０°だけ回転させた状態で示す断面図であり、第６図はワイパブレードをワイパアームに接続するための、ワイパ装置に所属の接続装置の、ワイパアームに対応する他方の装置半部を部分的に断面して示す側面図であり、第７図は第６図に示した装置半部を下から見た図であり、第８図は第６図に示した装置半部の平面図であり、第９図は第６図に示した装置半部を矢印ＩＸの方向で見た図であり、第１０図は第６図に示した装置半部を、第９図の矢印Ｘの方向で見た図であり、第１１図は第９図に示した実施例に対する変化実施例を示す図であり、第１２図はワイパアームの自由端部がフック状に湾曲されているワイパ装置を部分的に断面して示す図であり、第１３図は第３図および第６図に示した両装置半部の枢着結合部の配置を、ワイパブレードをワイパアームに接続する前の位置で示す図である。
実施例の説明
第１図に部分的に図示した、自動車のウインドシールドガラスに用いられるワイパ装置１０には、自動車ボディに案内された、駆動されるワイパアーム１２が所属しており、このワイパアーム１２の自由端部には、ワイパブレード１４が枢着されている。ワイパアーム１２とワイパブレード１４との間のジョイント式の枢着結合は、接続装置１６によって行われる。ワイパアーム１２、ひいてはワイパブレード１４も、矢印１８で示した方向で、第１図に一点鎖線で示した自動車のウインドシールドガラス２０に向かって負荷されている。ウインドシールドガラス２０には、ワイパブレード１４に所属する、細長いゴム弾性的なワイパ条片２２が接触している。この作動位置において、ワイパブレード１４は二重矢印２４で示した方向でウインドシールドガラス２０に沿って摺動させられ、これによりウインドシールドガラス２０の表面がクリーニングされる。しかし、ワイパブレード１４は第１図では、単にワイパブレード１４の両端部だけがウインドシールドガラス２０に接触している位置で示されている。ワイパブレード１４のワイパ条片２２は、支持エレメント２６の、ウインドシールドガラス２０に面した側の一方の帯状面に、ワイパブレード１４の長手方向軸線に対して平行に配置されている。支持エレメント２６の、ウインドシールドガラス２０とは反対の側の他方の帯状面には、支持エレメント２６の中央区分において、接続装置１６に所属の、ワイパブレード側の第１の装置部分２８が固定されている。ワイパアーム側の他方の、つまり第２の装置部分３０は、ワイパアーム１２の自由端部に固く結合されている。第１図から判るように、ワイパブレード１４は第１図に示した位置、つまりワイパブレード１４が全長にわたってウインドシールドガラス２０に当て付けられていない位置においては、ウインドシールドガラス２０の曲率よりも大きな曲率で湾曲させられている。第１図にはウインドシールドガラス表面の最大曲率を有する部分が示されているので、両端部でのみウインドシールドガラス２０に接触しているワイパブレード１４の曲率は、ウインドシールドガラス２０の最大曲率よりも大きいことが判る。押付け圧（矢印１８）を受けて、ワイパブレード１４に設けられたワイパリップ３２がその全長にわたってウインドシールドガラス２０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２６に所定の応力が形成され、この応力に基づき、ワイパ条片２２もしくはワイパリップ３２はその全長にわたってウインドシールドガラス２０に整然とした状態で当て付けられるようになる。これに関連して、自動車のリアガラスもウインドシールドガラスとみなすことができる。なぜならば、リアガラスにおいても多層の渦流形成が生じることに基づき、同様に大きな問題が生じ得るからである。以下に、第３図〜第８図および第１３図につき、ワイパブレード１４とワイパアーム１２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図に示したワイパブレード側の第１の装置部分２８は、基体３４を有している。基体３４は図示の実施例ではほぼ直方体形に形成されている。ワイパ装置の作動時に払拭方向（二重矢印２４）に向けられる、互いに向かい合って位置する２つの側面３６には、各側面３６から突出したそれぞれ１つのピン３８が配置されている。両ピン３８の長手方向軸線は互いに整合していて、１つの枢着軸線もしくはジョイント軸線を形成している。このジョイント軸線を中心にして、ワイパブレード１４をワイパアーム１２に対して所定の角度量だけ矢印４３（第１３図）の方向またはこの方向とは反対の方向へ旋回させることができる。両ピン３８はいわば、基体３４に一体に組み込まれたジョイントピンの２つの自由端部を成している。この共通の長手方向軸線は第４図に符号４０で示されている。特に第２図から判るように、この長手方向軸線４０は払拭方向２４とほぼ同じ方向に延びている。
第７図〜第１０図には、ワイパアーム側の第２の装置部分３０の第１実施例が示されている。特に第９図に示したように、第２の装置部分３０は１つの薄板から成形されている。横断面（第９図）で見て、第２の装置部分３０はＵ字形の横断面を有する第１の区分４２と、このＵ字形の第１の区分４２に続いた管状の第２の区分４４とを有している。この管状の第２の区分４４は保持装置を形成していて、第６図および第９図に一点鎖線により示したワイパアーム１２の自由端部を収容するための差込み通路として働く。ワイパアーム１２と第２の装置部分３０との間で必要となる固い結合は、種々様々な形式で実現することができる。図示の実施例では、このために管状の第２の区分４４の壁範囲４６に複数のねじ山付孔４８が配置されている。これらのねじ山付孔４８は、第２の装置部分３０をワイパアーム１２の端部に位置固定するために働く締付けねじ（図示しない）を収容する。第２の装置部分３０のＵ字形の第１の区分４２は、第１の装置部分２８に合わせて調整されており、この場合、Ｕ字形の第１の区分４２のＵ字体の２つの脚部５０，５２は第１の装置部分２８の互いに反対の側の側面３６に被さるようになっている。Ｕ字体の各脚部５０；５２には、第１の装置部分２８に設けられた各１つのピン３８のための支承収容部５４が配置されている。この支承収容部５４の構成は、特に第６図に示されている。支承収容部５４は支承孔５６を有しており、この支承孔５６はワイパアーム１２の長手方向に向けられたスリット５８を介して縁部で開いている。スリット５８の幅は、第１の装置部分２８のピン３８の直径に合わせて調整されている孔５６の直径よりも少しだけ小さく形成されている。両支承孔５６の孔軸線は互いに整合しており、このことは第９図に一点鎖線６０で示されている。
図１１には、ワイパアーム側の第２の装置部分１３０の別の実施例が示されている。第２の装置部分１３０はプラスチックから製造されている。しかし、原理的には第２の装置部分１３０は、第７図〜第１０図に示した第２の装置部分３０と同じ構造を有している。すなわち、第２の装置部分１３０は横断面で見てやはりＵ字形の第１の区分１４２と、ほぼ管状の第２の区分１４４とを有している。管状の第２の区分１４４は保持装置を形成していて、やはり第１１図に一点鎖線で示したワイパアーム１２の自由端部を収容するために働く。管状の第２の区分１４４の壁に設けられた少なくとも１つのねじ山付孔１４８は、締付けねじ（図示しない）を用いてワイパアーム１２の自由端部に第２の装置部分１３０を位置固定するために働く。すなわち、管状の第２の区分１４４はいわば第２の装置部分１３０をワイパアーム１２に保持するための保持装置を形成している。その他の点で第２の装置部分１３０の構成は、第７図〜第１０図に示した第２の装置部分３０の構成に相当している。このことは特に、Ｕ字形の第１の区分１４２のＵ字体の脚部１５０，１５２における支承収容部の配置にも云える。
第５図に示した断面図は、第２図のＶ−Ｖ線に沿ったワイパ装置の断面図である。しかしこの場合、ワイパアーム１２のための保持装置とみなされ得る管状の第２の区分２４４は、単に原理的な構成でしか図示されていない、つまり第７図および第９図に示した具体的な構成に対する関連性なしに図示されている。第５図から判るように、ワイパ装置１０のワイパブレード側の第１の装置部分２８は、細長い帯状の支持エレメント２６の、ウインドシールドガラスとは反対の側に配置されている。第１の装置部分２８は単にフック状の突出部２７で支持エレメント２６に下方から係合しており、これにより支持エレメント２６における第１の装置部分２８の整然とした固定が得られる。さらに第５図から判るように、支持エレメント２６の、ウインドシールドガラスに面した側の下面には、ワイパ条片２２もしくはワイパリップ３２が配置されている。さらに第５図から判るように、第１の装置部分２８のジョイントピンを成すピン３８は、ワイパアーム側の第２の装置部分３０の支承収容部５４内に位置している。特に第２図、第５図、第９図および第１１図から明瞭に判るように、管状の第２の区分４４；１４４；２４４によって形成された保持装置は、払拭方向（矢印２４）で見てＵ字形の第１の区分４２；１４２に並んで位置している。第５図に示したように、共通のジョイント軸線または長手方向軸線４０は保持装置を成す管状の第２の区分２４４を横断している。組立て状態では、支承収容部５４の長手方向軸線６０がジョイントピンの共通の長手方向軸線４０と整合している。このことから明らかなように、第２図に示したワイパ装置の平面図で見てワイパブレード１４はワイパアーム１２に並んで配置されていて、両装置部分２８，３０から成る接続装置１６を介してワイパアーム１２にジョイント式に枢着結合されている。ワイパアーム１２とワイパブレード１４との間の枢着結合は、ワイパブレードが、可能となる全ての作業位置において、球面状に湾曲させられているが、しかし球形には湾曲させられていないウインドシールドガラス表面に適合し得るようにするために必要となる。
第１図および第２図に示したワイパ装置１０の実施例のように、ワイパアームの自由端部がまっすぐに形成されていることは必ずしも必要ではない。第１２図に示したように、いわゆる「フック形ワイパアーム」１１２の自由なフック脚部１１４を第２の装置部分３０に導入し、このフック脚部を第２の装置部分３０に位置固定することも容易に考えられる。さらに第１２図に示したように、払拭したいウインドシールドガラスの表面２１には、ジョイント軸線を成す長手方向軸線４０および孔軸線６０がウインドシールドガラスの手前に所定の間隔６２を置いて位置している。このことは当然ながら、本発明の実施例に記載の全ての構成に云える。
第１３図につき、第１の装置部分２８を備えたワイパブレード１４を、第２の装置部分３０を備えたワイパアーム１２に組み付ける際の組付け過程について説明する。ピン３８が、対応する支承収容部５４に進入し得るようにするためには、ピン３８が、互いに向かい合って位置する平らな面取り部３９を備えており、これらの平らな面取り部３９の相互間隔は、支承収容部５４に設けられたスリット５６の幅に合わせて調整されている。スリット５６はウインドシールドガラスの表面に対してほぼ平行に延びているのに対して、平らな面取り部３９はウインドシールドガラスに起立した平面に位置するように位置調整されている。ワイパブレードをワイパアームに接続するためには、ワイパアームがウインドシールドガラスから離れる方向に旋回させられ、ワイパブレードがワイパアームに対して、第１３図に示した位置にもたらされる。その後に、ワイパブレードは矢印４１の方向に移動させられ、この場合、両ピン３８は対応する支承収容部５４内に進入する。ワイパブレードを矢印４３で示した方向に回転させることにより、両ピン３８は、第１３図の支承収容部５４内に一点鎖線で示した作動位置へもたらされる。この作動位置では、ピン３８を支承収容部５４から取り外すことができない。
したがって、本発明により、ワイパ装置の特に低い構成高さが可能となることが明らかである。なぜならば、ワイパアーム１２を払拭方向（矢印２４）で見てワイパブレード１４に並んで配置することができるからである。このことは特に冒頭で述べたようなワイパブレード、すなわちその構造に基づき、つまりウインドシールドガラスに面した帯状面にワイパ条片を備えた、細長い帯状のばね弾性的な別個の支持エレメントに基づき、既に比較的低い初期構成高さを可能にしているワイパブレードにおいて実現可能である。

Claims (10)

1. 自動車のウインドシールドガラスに用いられるワイパ装置（１０）であって、駆動されるワイパアーム（１２）が設けられていて、該ワイパアーム（１２）の自由端部に、細長いゴム弾性的なワイパ条片（３２）を備えた、ウインドシールドガラス（２０）に当付け可能なワイパブレード（１４）がジョイント式に枢着接続されており、ワイパ条片（３２）が、細長い帯状のばね弾性的な支持エレメント（２６）に、長手方向軸線に対して平行に保持されており、該支持エレメント（２６）の中央区分に、ワイパアーム（１２）とワイパブレード（１４）とを接続するための接続装置（１６）の一方の装置半部（２８）が設けられており、接続装置（１６）の他方の装置半部（３０）がワイパアーム（１２）に設けられている形式のものにおいて、ワイパブレード（１４）が、ウインドシールドガラス（２０）に対して直角な方向で見てワイパアーム（１２）に並んで配置されていて、前記接続装置（１６）を介してワイパアーム（１２）にジョイント式に枢着結合されており、両装置半部のうちのいずれか一方の装置半部（２８；３０）がジョイントピン（３８）を有しており、他方の装置半部（３０；２８）が、前記ジョイントピン（３８）に対応する支承収容部（５４）を備えており、前記ジョイントピン（３８）を有する装置半部（２８）が、基体（３４）を有しており、該基体（３４）の、払拭方向（２４）に対して直交する方向に位置する、互いに反対の側の両側部（３６）に、払拭方向（２４）に突出した各１つのピン（３８）が配置されており、しかも側面がガイド手段を形成しており、両ピン（３８）が、互いに整合した長手方向軸線（４０）を有していることを特徴とする、自動車のウインドシールドガラスに用いられるワイパ装置。
2. 前記ジョイントピン（３８）がワイパブレード（１４）に配置されており、前記ジョイントピン（３８）に対応する支承収容部（５４）がワイパアーム（１２）に設けられている、請求項１記載のワイパ装置。
3. 両装置半部（２８，３０）が、前記ジョイントピン（３８）を対応する支承収容部（５４）内に軸方向で位置固定するための手段（３６；５０，５２）を備えている、請求項１または２記載のワイパ装置。
4. 前記支承収容部（５４）を有する装置半部（３０）が、Ｕ字形の横断面を有しており、Ｕ字体の両脚部（５０，５２）が、前記基体（３４）の、ピン（３８）を備えた両側部（３６）に被さっており、しかも各脚部（５０，５２）に、前記基体（３４）の、各脚部（５０，５２）によって被せられた側部（３６）に配置されたピン（３８）のための支承収容部（５４）が配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のワイパ装置。
5. 前記Ｕ字体の脚部（５０，５２）が、ワイパアーム（１２）の自由端部を保持するための保持装置（４４；１４４；２４４）を備えている、請求項２から４までのいずれか１項記載のワイパ装置。
6. 前記保持装置が、ワイパアーム（１２）の自由端部のための差込み通路を有していて、該差込み通路にワイパアーム自由端部を位置固定するための位置固定手段を備えている、請求項５記載のワイパ装置。
7. ワイパアーム（１２）の自由端部を保持するための前記保持装置（４４；１４４；２４４）が、払拭方向（２４）で見てワイパブレード（１４）に並んで配置されている、請求項５または６記載のワイパ装置。
8. 前記支承収容部（５４）を有する装置半部（３０）が、プラスチックから製造されている、請求項５から７までのいずれか１項記載のワイパ装置。
9. 前記支承収容部を有する装置半部（３０）が、金属から製造されていて、有利には１つの薄板から成形されている、請求項５から８までのいずれか１項記載のワイパ装置。
10. 前記支承収容部（５４）が孔（５６）を有しており、該孔（５６）が、ワイパアーム（１２）の長手方向に向けられたスリット（５８）を介して縁部で開いており、ただし該スリット（５８）の幅は前記孔（５６）の直径よりも少しだけ小さく形成されていて、前記ピン（３８）の直径に合わせて調整されており、該ピン（３９）が、互いに向かい合って位置する平らな面取り部（３９）を備えている、請求項１から９までのいずれか１項記載のワイパ装置。

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