JP4024315B2 - 自動車のガラスのためのワイパブレードに属するワイパ条片のためのサポート部材 - Google Patents

Description

従来技術
請求項１の上位概念に記載した形式のサポート部材は、サポート部材に結合されたワイパアームからもたらされる押しつけ力を、自動車のガラス（ウインドガラス）にできるだけ均一に分配するようにしなければならない。負荷されない状態でサポート部材が相応に湾曲されていることによって（つまりワイパブレードがガラスから持ち上げられていると）、ワイパブレードの運転中にガラスに完全に当てつけられるワイパ条片の両端部は、それぞれのワイパブレード位置において球状に湾曲された自動車ガラスの湾曲部の曲率半径が変化しても、ガラスに対して押しつけられる。サポート部材の湾曲及びひいてはワイパブレードの湾曲は、拭おうとするガラスの拭い面で測定して最大湾曲部よりもやや大きくなければならない。それによってサポート部材は、従来のワイパブレードにおいて実現されているように、ワイパ条片に配置された２つのばねレールを備えた高価な支持湾曲構造を代用する。
本発明は、請求項１の上位概念に記載したサポート部材から出発している。このような形式の公知のサポート部材（フランス国特許第２１９１５１０号明細書）は、プラスチック材料例えばポリプロピレン（Polypropylen）より製造されている。しかしながら、このような形式のサポート部材の強度及びひいては弾性は、課せられた要求を短期的にしか満たさない。何故ならば、考慮される劣化プロセスが、材料の壊れやすさ（Versproedung）及びクリープ（Kriechen）を引き起こすからである。また特に大きく湾曲されたガラス領域は、十分に拭うことができないか又は全く拭うことができない。
発明の利点
請求項１の特徴部に記載した構成を有する本発明によるサポート部材においては、プラスチックに混合され、埋め込まれた繊維によって、プラスチックの長期的に同一の高い強度及び弾性が保証される。また同時に、耐熱性も改善された。
プラスチックにガラス繊維又はその他の繊維が混合されていれば、特に有利である。
また、成形工程の前に行う、プラスチックを準備するための作業段階を考慮した場合、繊維が、１００μ乃至２０ｍｍの長さを有していれば有利である。
繊維が２００μ乃至６００μの長さを有していれば、成形工具を特に問題なく充填することができる。この場合、プラスチック材料の、得ようとする有利な特性は完全に維持される。
クリープを減少し、耐熱性をさらに改善するために、繊維強化されたプラスチックに、少なくとも１つの無機物若しくは鉱物の（minerale）充填材を添加すれば有利である。
サポート部材に、ワイパアームの自由端部のための接続装置が一体成形されていることによって、サポート部材及びひいてはワイパブレードの特に安価な構成が得られる。
ワイパアームのための実証された接続装置は、サポート部材の中央区分に配置された、このサポート部材の長手方向（縦方向）に対して平行な、互いに間隔を保って配置された２つの支持部を有しており、これらの支持部が、サポート部材の長手方向に対して横方向に向けられた接続ピンを介して互いに結合されている。
公知のサポート部材を製造するために、例えば迅速な作業周期連続を考慮して、成形工具が多数の射出注入用開口を備えていて、これらの開口を通して、同時にプラスチック材料が充填されるようになっている。しかしながらこのような方法では、材料が種々異なる開口から流出してまとまって流れ出していわゆる「継ぎ目」が形成されることになる。この「継ぎ目」でサポート部材が弱められ、このサポート部材が、ワイパ（拭い）過程において、ガラス曲率半径が変化することに基づいて、絶え間ない交互の形状変化にさらされることになり、ひいては、拭い取りの質の低下を招くことにある。
このような「継ぎ目形成」、及びそれに帰因する欠点を避けるために、まだ成形可能なプラスチックを、製造しようとするサポート部材の中央領域内に設けられた、型内に開口する唯一の開口を介して注入し、ここからサポート部材の両端部に押しやるようになっている。
このために使用されるプラスチック材料に、所定の長さの繊維が混合されていれば、これらの繊維は、もっぱら、少なくとも材料の流れ方向に向けられ、それによって所望の形式で、繊維の最適な利用が得られる。この有利な、繊維の長手方向（縦方向）整列は次のようにして得られる。つまり、サポート部材の形状が著しく細長い場合に、このサポート部材が、事実上、非常に遅い流れ速度を有する浮き出された縁部層（Rauchschicht）より成っていて、一方、その下側に存在する層は著しく早く流れるので、繊維がポリマーマトリックス（Polumaermatrix）で長手方向で整列されることによって得られる。
ヨーロッパ特許第０４９８８０２号明細書によれば、繊維材料を使用して製造されるサポート部材が公知である。この公知のサポート部材においては、繊維は帯材状に処理され、これらの帯材が、樹脂を含浸させた後で芯条片を使用して型内に挿入され、次いでプレスされる。このような形式のサポート部材の製造法は面倒であって、高価である。
中央区分に配置され、その長手方向の延在方向に対して平行に互いに間隔を保って配置された２つの支持部を有していて、これらの支持部が、サポート部材の長手方向に対して横方向に整列された接続ピンを介して互いに結合されている形式のサポート部材においては、繊維強化されたプラスチック材料が、製造しようとする接続ピンの軸方向で型内にもたらされ、それによって繊維強化されたプラスチック材料が、その位置から、支持部を介して、サポート部材の両端部に押しやられるようになっていれば、前記利点を維持しながら、ワイパ駆動中に高い負荷にさらされる接続ピンの特に高い強度が得られる。接続ピン内に存在する繊維は、型内に充填する際に、前述の縁部層及びこれに帰因するせん断流に基づいて、接続ピンの軸方向で向けられるので、接続ピン及びその移行部の著しい強化が得られる。
本発明のその他の有利な実施例及び構成は、以下に示した、サポート部材及びその製造方法についての図示の実施例の説明に記載されている。
図面
図面では、第１図には、本発明によるサポート部材を備えたワイパブレードの側面図、第２図には、第１図に示したワイパブレードの平面図、第３図には、第１図に示したサポート部材及びワイパブレードの接続装置のIII−III線に沿って断面して拡大した断面図、第４図は、第１図で符号IVで示したサポート部材の詳細を示した拡大図、第５図は、第１図に示したワイパブレードのサポート部材の真っ直ぐに延ばした状態、第６図は、第５図に示したサポート部材の平面図、第７図は第３図の断面図を拡大して、成形工具内に配置した状態を示す図である。
実施例の説明
第１図及び第２図に示したワイパブレード１０は、ばね弾性的な細長いサポート部材１２を有しており、このサポート部材１２の下側には、ゴム弾性的な細長いワイパ条片１４が縦軸線方向で平行に固定されている。熱可塑性のプラスチックより成る、ばねレールとも称呼されるサポート部材の上側には、その中央区分に接続装置１６が配置されており、この接続装置１６によって、ワイパブレード１０は、駆動されるワイパアーム１８に解除可能に結合される。ワイパアーム１８は、その図示していない端部が、自動車の車体でガイドされる。ワイパアーム１８の自由端部２０には、対抗接続部材として使用されるフックが一体成形されており、このフックは、ワイパブレードの接続装置１６に属するヒンジピン２２を取り囲んで把持している。ワイパアーム１８とワイパブレード１０との固定は、詳しく図示していないが、それ自体公知である、アダプタとして構成された固定部材によって行われる。ワイパアーム１８及びひいては端部２０におけるフックは、拭おうとするガラスに向かって矢印２４の方向で負荷される。ガラスの拭おうとする表面は、一点鎖線２６で示されている。一点鎖線２６は、ガラス表面の最も大きい湾曲部を示しているので、両端部がガラスに当接するワイパブレードの湾曲が、最大ガラス湾曲部よりも大きいことが、よく分かる。当てつけ力（矢印２４）によって、ワイパブレードは、そのワイパリップ２８が、その全長に亙ってガラス表面２６に当接する。この場合、ばね弾性的なサポート部材１２には緊張力が生ぜしめられ、この緊張力は、ワイパ条片１４若しくはそのワイパリップ２８が、ワイパ条片の全長に亙ってガラスに整然と当接するように配慮する。
本発明に従って構成されたサポート部材１２は、その中央区分で２つの側壁状の支持部３０及び３２を有しており、これらの支持部３０、３２は、サポート部材１２の長手方向つまり縦方向に対して平行に、互いに間隔を保って配置されている。２つの支持部３０間には、特に第３図に示されているように、本来のサポート部材１２から間隔を保って対抗ピン２２が配置されている。図示の実施例では、ワイパアーム１８の端部は、２つの支持部３０及び３２間に係合し、この場合、ワイパアームのフック状に構成された端部は対抗ピン２２を取り囲んで把持している（第１図）。熱可塑性のプラスチックより成るサポート部材１２は、２つの支持部及び対抗ピン２２と一緒に、鋳込み型又は射出成形型内で一回の作業工程で製造される。冒頭に述べた、支持部の必要な特性を永続的に保証するために、プラスチックに繊維が混合される。この繊維は例えばガラス繊維、炭素繊維又はパラマイト繊維（Paramaitfaser）である。所定の場合には、ポリアミド繊維又はポリエステル繊維の使用でも十分である。繊維に添加されたプラスチック材料でさらいに良好に処理できるようにするために、繊維長さが２０ｍｍよりも大きくなければ有利であることが分かった。１００μよりも小さい長さの繊維を使用した場合、サポート部材の得ようとする必要な長期耐久弾性はもはや得られない。実験によれば、２００μ乃至６００μの長さを有する繊維を使用した場合、プラスチック材料の問題の内処理が可能であって、この場合、サポート部材の弾性及び長期耐久強度に関連した必要な基準が得られる。耐熱性を改善するために、繊維強化されたプラスチックにさらに、少なくとも１つの無機質の充填材を混合することができる。このために、特に例えばチョーク（Kreide）、タルカム（Talkum）、珪酸塩（Silicate）が適している。
特に第３図に示されているように、ワイパ条片１４は（一点鎖線で示されている）、帯材状のサポート部材２の、拭おうとするガラス板に向けられた下側に配置されている。サポート部材１２におけるワイパ条片１４の結合若しくは固定は、例えばフランス国特許第２１９１５１０号明細書に開示されているように、例えば保持爪によって得られる。しかしながら、ワイパ条片をサポート部材１２の下側に接着するか又は別の形式で固定することも考えられる。
第４図には、第１図に示したサポート部材の一部を断面して拡大した詳細が示されており、この断面部分内で、プラスチック内に埋め込まれた繊維３４及びそのサポート部材内での整列状態が示されている。
第５図及び第６図に示したサポート部材１２は、分かりやすくするために真っ直ぐに延ばして示されているが、前述のように、負荷のかからない状態では、常に第１図を用いて説明した湾曲部を有していなければならない。第７図には、第５図に示したサポート部材のVII−VII線に沿った断面図が示されている。第７図に示した断面は、第３図に対してさらに拡大して示されている。さらに一点鎖線で、また一点鎖線の斜線では、プレス型又は射出成形型が示されている。このプレス型又は射出成形型は閉鎖状態で図示されている。離型に関連すること、及び射出成形型の部分間の分離継ぎ目の配置は、図面では示されていない。第５図乃至第７図には、閉鎖した状態の射出成形型５０内に繊維強化されたプラスチック材料が充填される状態が示されていており、型５０を開放した後で完成したサポート部材を取り出すことができる。これは、サポート部材１２の中央区分で行われる（矢印５２）。この中央区分から、型内７に侵入したプラスチック材料が矢印５４で示されているように、サポート部材の両端部まで押しやられ、それによって、型５０を開放した後で、完成したサポート部材を取り出すことができる。射出成形型５０をサポート部材１２の中央区分から充填することによって、サポート部材は、前述のような「継ぎ目」無しで製造することができる、という利点がある。
さらにまた、サポート部材１２は、ワイパアームのための接続装置１６を備えており、これらの接続装置が実施例によれば接続ピン２２のための２つの支持部３０及び３２を有していて、この接続装置自体が、本来の帯材状の細長いサポート部材と一定的に結合されており、繊維強化されたプラスチック材料が製造しようとするサポート部材１２の接続ピン２２の軸方向（矢印５６）で型５０内にもたらされるので特に有利である。従って、繊維強化されたプラスチック材料は、この接続ピン２２の軸方向（矢印５６）から、支持部３０、３２を介してサポート部材１２の両端部まで押しやられる（矢印５４）。プラスチック材料は、充填開口又は注入開口５８を介して閉鎖された型５０内に達し、ここでまず、支持部３２のために設けられた流し込みスペースを充填し、次いでさらに、ヒンジピン２２及びサポート部材１２のための流し込みスペースを介して、支持部３０のための流し込みスペースに押しやられる。最終的に、繊維充填されたプラスチック材料は矢印５４方向で、サポート部材１２の両端部に通じる型スペース内に達する。サポート部材１２は非常に細い幾何学的形状で構成されているので、このサポート部材１２は、浮き出された縁部層（ausgepraegte Randschicht）より成っていて、この縁部層内では、射出工程時に、生じるせん断によって繊維３４が少なくとももっぱら流れ方向（矢印５４）に整列される。この流れ方向で、繊維は、弾性モジュールをサポート部材の主撓み方向で最適化される。接続装置１６の領域内では、繊維（横方向の流れ方向によって）最適な負荷にさらされないが、支持部３０及び３２の厚みが大きく、それによって慣性モーメントが大きいので、継ぎ目領域の負荷能力が十分に高められる。型５０の開放後に、完成したサポート部材をこの型５０から取り出すことができる。

Claims (6)

1. 自動車のガラスのためのワイパブレード（１０）に属するワイパ条片（１４）のためのサポート部材（１２）であって、駆動されるワイパアーム（１８）の自由端部（２０）に接続可能なサポート部材が、繊維強化された、熱可塑性のプラスチックより製造されていて、該プラスチックに繊維（３４）が混合されており、サポート部材（１２）に、ワイパアーム（１８）の自由端部のための接続装置（１６）が一体成形されている形式のものにおいて、
   サポート部材（１２）が帯材状に細長く構成されていて、ゴム弾性的な帯材状の細長いワイパ条片（１４）が縦軸線方向で平行にサポート部材（１２）に固定されており、前記接続装置（１６）が、サポート部材（１２）の上側の中央区分に配置された、このサポート部材（１２）の長手方向に対して平行な、互いに間隔を保って配置された２つの支持部（３０、３２）を有しており、これらの支持部（３０、３２）が、サポート部材の長手方向に対して横方向に向けられた接続ピン（２２）を介して互いに結合されており、該接続ピン（２２）が前記支持部（３０，３２）に一体成形されていること特徴とする、自動車のガラスのためのワイパブレードに属するワイパ条片のためのサポート部材。
2. プラスチックにガラス繊維が混合されている、請求項１記載のサポート部材。
3. 繊維（３４）が、１００μ乃至２０ｍｍの長さを有している、請求項１又は２記載のサポート部材。
4. 繊維が２００μ乃至６００μの長さを有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のサポート部材。
5. 繊維強化されたプラスチックに、少なくとも１つの無機物の充填材が添加されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のサポート部材。
6. プラスチックを、充填開口を介して、閉鎖した型内にもたらすことによって、請求項１から５までのいずれか１項記載のサポート部材を製造するための方法において、
   繊維強化されたプラスチック材料を、製造しようとするサポート部材の接続ピン（２２）の軸線方向で型（５０）内にもたらし、それによって繊維強化されたプラスチック材料を、その位置から支持部（３０、３２）を介して、サポート部材の両端部に押しやり、次いで型の開放後に、完成したサポート部材を取り出すことを特徴とする、自動車のガラスのワイパブレードに属するワイパ条片のためのサポート部材を製造するための方法。

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