JP4369063B2 - ウィンドワイパー - Google Patents

Description

【０００１】
従来技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載されたウィンドワイパーから出発する。
【０００２】
公知のウィンドワイパーはワイパーアームを有しており、このワイパーアームは固定部材と、可倒リンクを介してこれと枢着されている、ワイパーロッドを有するリンク部材とから構成されている。ワイパーロッドのフック状端部が、ワイパーブレードの、センターヨークの２つの側面板によって形成される掛着箱内に突入して係合し、ヒンジピンを包囲する。このように形成されたリンクは、揺動運動を行う間、ワイパーブレードを自動車の窓ガラス上で案内する。ワイパーブレードは、原則として複数部分からなる支持ヨーク系を有しており、センターヨークと枢着されたサブヨークを備えている。これらのサブヨークのうち少なくとも若干のサブヨークはそれらの端部に設けた爪でブレードラバーをヘッドストリップに保持する。この複数部分からなる支持ヨーク系と、ヘッドストリップに埋設されたばねレールとにより、拭取り時にブレードラバーは湾曲した風防ガラスに均一な載置圧力で適合できる。この目的のために引張ばねが可倒リンクに元応力を加える。ワイパーアームはその固定部材で駆動軸上に固定され、拭取り運動時にこの駆動軸によって駆動される。
【０００３】
このようなウィンドワイパーは、たとえばＤＥ３７４４２３７Ａ１により公知である。簡単な構成ではサブヨーク（中間ヨークまたは爪ヨークとも呼ぶ）を省くことができる。最も単純な場合には、センターヨーク自体がブレードラバーを保持する爪を有している。
【０００４】
自動車用のウィンドウォッシャーは原則としてウィンドワイパーと組み合わせて使用される。ウィンドウォッシャーは、降水による水分が自動車の窓ガラスを洗浄するのに十分でないときに作動される。ウィンドウォッシャーは水タンク、噴出ノズルおよびポンプを有しており、ポンプは、場合によって洗浄剤および凍結防止剤が添加された水を加圧して水タンクから給水管を介して噴出ノズルに送る。原則として噴出ノズルは車体の一部に、たとえばエンジンフード、窓枠などに固定されている。噴出ノズルが氷点以下の温度で凍結するのを防止するために、噴出ノズル内に加熱部材が組み込まれており、これらの加熱部材は外側に位置しているプラグで電源と接続されている。これらの加熱部材は、噴出ノズルのために比較的高い製作コストと、電導体を敷設してプラグを接触させるために大きい組付けコストを必要とする。
【０００５】
噴出ノズルを付加的な構成部材としてワイパーブレードに固定し、それによって噴水を短い噴射距離で直接払拭範囲に分散させることが公知である。噴水はワイパーブレードの近傍の特定の範囲に集中されて、拭取り運動により極めて短時間に再びふき取られるので、塗布された噴水によって視界は短時間しか妨げられない。このようなシステムの欠点は、天候の影響、特にひょうや極端な日射が、ワイパーアームとワイパーブレードとの間のリンク範囲を橋渡しするために必要な、この配置構成のフレキシブルな部材に強い影響を与えることである。さらに、水に凍結防止剤が十分添加されていないと、走行風に曝露されている噴出ノズルと給水管は氷点以下の温度で凍結する。凍結した給水管と噴出ノズルを再び解凍するために、原則として多大なコストがかかる。
【０００６】
より以前の特許出願ＤＥ１９８１５１７１．３に記載されているワイパーアームは、リンク部材もしくはリンク部材と一体的に接続されているワイパーロッドに噴出ノズルが配置されている。これらの噴出ノズルは、１つのノズル体内に存在し、ノズル体はリンク部材の、噴水噴射のための噴出孔を有する膨張部に収容されているか、または側方保持部で下方に突出するようにワイパーロッドにクランプ止めされている。また、２つのノズル体を設け、これらを剛性的な接続部材またはフレキシブルな接続部材により互いに接続することもできる。これらのノズル体は簡単に交換でき、環境の影響に対しても良好に保護されている。
【０００７】
噴出ノズルが外方に向かって開いている逆止め弁を有していることが合理的である。このような逆止め弁は、ウィンドウォッシャーを長期間使用しないときに給水管が空になったり、特に高い拭取り頻度および／または行程制御されたワイパーアームにおいて、拭取り運転時に洗浄機能を伴わずに水が出たりするのを防止する。さらに、特に加熱された噴出ノズルにおいて、噴出ノズルの範囲で洗浄水が蒸発し、または噴出ノズルが沈殿物によって狭くなったり、塞がったりする危険がある。
【０００８】
ウィンドウォッシャーには加熱装置が組み込まれている。加熱装置は線状に給水管路を通って案内され、ノズル体内でヒートコイルとして形成されている。この加熱装置は特定のタイプのウィンドウォッシャーにしか適合しないので、種々異なる加熱装置を多数在庫していなければならない。その他の点では、ノズル体を互いに一体的に接続し、射出成形品としてプラスチックから製作することによって、簡単な解決手段が生じる。ワイパーアームに配設されたノズル体により、特に噴水噴射がワイパーブレードの直前で下側範囲に誘導されると、噴水は払拭範囲にわたって良好に分散される。この配置構成により短い噴射長さが生じるので、比較的高い走行速度でも走行風が噴水分散にわずかしか影響しない。
【０００９】
発明の利点
本発明に従い、ハウジング内に進入路と少なくとも１つの進出路とを有するノズル体が埋設されている。進入路は給水管路に向いている端面から出てノズル体の外套面に開口しており、他方で進出路が進入路とは間隔を置いて外套面から出て、噴出ノズルへと続いている噴出路に開口している。無圧状態ではダイヤフラムが進入路および進出路を閉鎖する。ダイヤフラムは噴出ノズルの近傍に位置できるので、ダイヤフラムと噴出ノズルとの間にはごく少量の水が滞留して、制御されずに流出したり、蒸発するにすぎない。
【００１０】
ダイヤフラムは、輪状ばね式ダイヤフラムとして、好ましくは簡単に両端部に隆起部を有するゴム弾性的なチューブ式ダイヤフラムとして形成されている。これら隆起部はノズル体の環状溝内に埋設されている。流入側で水が流入するとダイヤフラムが拡張されて、進入路と進出路を開放して、外側でハウジングに支持される。
【００１１】
開放するために周囲圧力とダイヤフラムの元応力のみ克服すればよいように、ノズルハウジングには排気口が存在する。ダイヤフラムの開放圧力は小さいので、このシステムは比較的小さいポンプ出力で駆動できる。
【００１２】
ノズル体は射出成形によって簡単にプラスチックから作製できる。ノズル体の外径は両端部に設けた環状溝の間で縮小しているので、チューブ式ダイヤフラムはそれらの端部でハウジングとノズル体との間でシールするように保持されているが、進入路と進出路の範囲では半径方向に十分余地があり、十分に大きい流れ断面を開放できる。この場合、外側の平滑な円筒状輪郭は維持されている。噴出ノズルを位置調整できるように、噴出ノズルは球状の外輪郭を有しており、これによりノズル体の球状座内に圧入されている。このようなノズル体の構成は、コンパクトな構成、ひいては低コストという利点を提供する。
【００１３】
噴出ノズルとバルブは冬季運転でも有用であるように加熱される。熱導体は有利には給水管路とノズル体の孔を通ってノズル体の近傍まで続いている。ノズル体内には、熱導体がはんだ付け、接着またはクランプ止めされている。ダイヤフラムは水室を外方に向かって遮蔽し、それによって加熱された水が蒸発し、噴出ノズルが石灰化するのを妨げる。
【００１４】
ダイヤフラムの働きによって停止インターバルの間、水はシステム内に保持される。これにより洗浄水は所定のタイミングの噴出においてワイパーブレードの前方で適当な瞬間に噴射され得る。運転者の視界を妨げないように、水はワイパーアームの上方運動の間に噴出するが、下方拭取り時に水が垂れ落ちてはならない。
【００１５】
給水とエネルギー供給が１つの部材内で統合されていて、加熱装置とノズルとの電気的接触は不要であることにより、全バルブの構成容積は小さくなる。
【００１６】
このバルブでは、水路と噴出ノズルとの間の間隔が小さいので、もしくは噴出ノズルが管路内に配置されているので、良好なエネルギー伝達が達成される。ノズル体をプラスチックで作製することにより、外方に対する断熱が生じるので、放熱は特に噴出ノズルと水に集中される。その結果として、エネルギー消費量はより少なくなる。
【００１７】
加熱された水は洗浄効果を改善するので、水の消費、および特に環境に有害な添加物の消費を減らすことができる。洗浄効果は複数の噴出ノズルによっても改善できる。噴出ノズルは互いに数センチメートルの間隔を置いてワイパーアームに配置されている。
【００１８】
図面
その他の利点は以下の図面の説明に記載されている。図面には、本発明の実施例が示されている。図面、説明および請求項は、複数の特徴を組み合わせて含んでいる。当業者はそれらの特徴を合理的に個々に考察したり、別の有意味な組み合わせにまとめるであろう。
【００１９】
実施例の説明
図１に示すウィンドウォッシャーは、ワイパーアーム１０を有している。ワイパーアーム１０は、固定部材１２と、ワイパーロッド２２を有するリンク部材１４とから構成されている。固定部材１２は受容孔１６を有しており、この受容孔１６により固定部材１２は図示しない駆動軸上に固定されている。リンク部材１４は可倒リンク１８を介して固定部材１２に連結されており、ここでは詳しく図示しないばね機構によって元応力又はプレロードが加えられている。ばね機構は一方ではワイパーアーム１０を介してワイパーブレード２０を自動車窓ガラスに押し付け、他方ではワイパーブレード２０を清掃したり、交換したりできるように、ワイパーロッド２２を有するリンク部材１４を起こした位置に保持する。
【００２０】
リンク部材１４とこれに成形されたワイパーロッド２２とは開いたＵ字形断面を有していて、その中に内蔵ノズル体４０と噴出ノズル６４とを有するハウジング３６が下方から挿入されている。複数の噴出ノズル６４が、互いに間隔を置いてワイパーアーム１０に設けられている。このような配置により、ワイパーアーム１０の上方運動の間、始動方向３４においてワイパーブレード２２の前方で洗浄水が払拭領域２４の範囲に分散される。水は２様の噴水噴射２６または２８の形で流出できる。この場合、噴水噴射２６がワイパーブレード２０と共に小さい角度αを包囲し、他方で噴水噴射２８が始動方向３４でワイパーブレードのさらに前方に位置する範囲に供給するように位置調整されている。
【００２１】
図２は、閉じた状態のバルブ７２を示し、図３は開いた状態を示している。ポンプ圧力を加えることにより、水は給水管路５６から進入路４２、およびさらにチューブ式ダイヤフラム５８を通って流れ、進出路４４を通って噴出路４６に達し、最後に噴出ノズル６４を通って外方に達する。進入路４２は、給水管路５６に向いている端面５２から出てノズル体４０の外套面５４に開口しており、他方で進出路４４は進入路４２とは間隔を置いて外套面５４から出て、噴出ノズル６４へと続いている噴出路４６に開口している。
【００２２】
バルブ７２が開いた状態で水が噴出する際に、チューブ式ダイヤフラム５８はハウジング３６に支持される。ハウジング３６は外周に少なくとも１つの排気孔３８を有している。バルブ７２が閉じた状態で、チューブ式ダイヤフラム５８は固有応力下でノズル体４０に当接している。チューブ式ダイヤフラム５８は進入路４２と進出路４４とを閉じ、それによって両者を互いに分離している。チューブ式ダイヤフラム５８はエラストマーからなり、それらの端部に隆起部６０および６２を有している。これらの隆起部６０および６２はノズル体４０の環状溝４８および５０内に埋設されており、ノズル体４０をその両端部おいて外周でハウジング３６に対してシールする。こうすることによって追加的なシール手段は不要にできる。チューブ式ダイヤフラム５８の代わりに、スリットを入れた輪状ばね式ダイヤフラム７０を２つのシールリング７６と７８の間に配置することもできる（図４）。輪状ばね式ダイヤフラム７０が進入路４２と進出路４４とを確実に閉じるように、輪状ばね式ダイヤフラム７０はねじれないように合理的に固定されている。
【００２３】
合理的に一体的に形成されているノズル体４０は、射出成形品としてプラスチックから作製されている。そうすることによってノズル体４０内の水は断熱されているので、低温でもわずかな熱量しか必要ない。ここで詳しく図示しない射出成形法において、球状座６６が比較的遅く強制離型されて埋め込むように射出成形され、次いで噴出ノズル６４を受容する。ノズル体４０の外径は環状溝４８および５０に向かって縮小しているので、ノズル体４０とハウジング３６との間には、チューブ式ダイヤフラム５８が運動するための余地が存在している。
【００２４】
噴出ノズル６４は球状座６６によってノズル体４０内に保持され、熱伝導の良好な素材、たとえば金属からなる。これは水から噴出ノズル６４への良好な熱伝達を可能にする。
【００２５】
熱導体６８（図２および図３）は、給水管路５６を通ってノズル体４０の孔７４に続いている。孔７４は、噴出ノズル６４の近傍にまで達している。孔７４内には熱導体６８がはんだ付け、接着またはクランプ止めされている。このように加熱が内側に位置し、また使用される構成部材に対して用いる材料を有利に選択することにより、構成容積が小さくなり、エネルギーおよびコストが節約される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるウィンドウォッシャーの斜視図である。
【図２】 閉じた状態における噴出ノズルを有するバルブの部分縦断面図である。
【図３】 開いた状態における噴出ノズルを有するバルブの部分縦断面図である。
【図４】 １つのノズルと２つのダイヤフラム構成を有するバルブの分解図である。

Claims (10)

1. ワイパーアーム（１０）を有するウィンドワイパーであって、当該ワイパーアーム（１０）が駆動軸を介して駆動され、当該ワイパーアーム（１０）にワイパーブレード（２０）が枢着されており、旋回可能な部材（１０、２２）に少なくとも１つの噴出ノズル（６４）が配置されていて、当該噴出ノズル（６４）が給水管路（５６）を介して給水ポンプと接続されている形式のものにおいて、
   ハウジング（３６）内に進入路（４２）と少なくとも１つの進出路（４４）とを有するノズル体（４０）が埋設されており、進入路（４２）が給水管路（５６）に向いている端面（５２）から出て、ノズル体（４０）の外套面（５４）に開口しており、他方で進出路（４４）が進入路（４２）とは間隔を置いて外套面（５４）から出て、噴出ノズル（６４）へと続いている噴出路（４６）に開口しており、しかも無圧状態ではダイヤフラム（５８、７０）が進入路（４２）と進出路（４４）とを閉鎖していることを特徴とするウィンドワイパー。
2. 前記ダイヤフラムがゴム弾性的なチューブ式ダイヤフラム（５８）である、請求項１記載のウィンドワイパー。
3. チューブ式ダイヤフラム（５８）がその両端部に隆起部（６０、６２）を有しており、これら隆起部（６０、６２）がノズル体の環状溝（４８、５０）内に埋設されている、請求項２記載のウィンドワイパー。
4. ハウジング（３６）内でチューブ式ダイヤフラム（５８）の外周に排気孔（３８）が設けられている、請求項２または３記載のウィンドワイパー。
5. チューブ式ダイヤフラム（５８）が所定の開放行程の後でハウジング（３６）の壁に支持される、請求項２から４までのいずれか１項記載のウィンドワイパー。
6. ノズル体（４０）の外径がチューブ式ダイヤフラム（５８）の端部の間の範囲で縮小している、請求項２から５までのいずれか１項記載のウィンドワイパー。
7. 噴出ノズル（６４）が球状座（６６）によりノズル体（４０）内に保持されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のウィンドワイパー。
8. ノズル体（４０）が射出成形によりプラスチックから作られ、球状座（６６）が埋め込むように射出成形されている、請求項７記載のウィンドワイパー。
9. 熱導体（６８）が給水管路（５６）およびノズル体（４０）の孔（７４）を通って噴出ノズル（６４）の近傍まで案内されて、孔（７４）内に固定されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のウィンドワイパー。
10. 熱導体（６８）がノズル体（４０）内にはんだ付け、接着またはクランプ止めされている、請求項９記載のウィンドワイパー。

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