JP4447666B2 - 湾曲したフラットバーを有する自動車用フラットバー式ウインドワイパーを作製するための方法 - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、特に材料厚さがバー全長にわたって変化している湾曲したフラットバーを有する自動車用フラットバー式ウインドワイパーを作製するための方法に関する。
このようなフラットバー式ウインドワイパーは、ＵＳ３１９２５５１に基づき公知である。これらのフラットバー式ウインドワイパーにおいては、ウインドワイパーのワイパーアームが中心的に作用する唯一のばね帯板の背部が、この背部で固定されたブレードラバーを、フロントガラスの、原則として湾曲した表面に全拭取り範囲にわたってほぼ一様に押圧する。この目的のために、湾曲したばね帯板背部は、その全長にわたって材料厚さが変化して背部中央で最大であり背部両端に向かって減少しており、また同様に背部の幅も変化して背部中央から背部両端に向かって減少している。
国際公開第９４／１７９３２号パンフレットに基づき、ウインドワイパーの一部として使用されるような、材料厚さが変化する材料条片を形成するための方法および装置が公知である。この場合、厚さと幅が一定の帯板材料が互いに向き合う１組のローラ中を通される。このときローラの間隔を変化させて帯板材料を全長にわたって区分毎に異なる厚さに成形し、次いで熱処理を加える。
発明の利点
請求項１の特徴を有する湾曲したフラットバーを有するフラットバー式ウインドワイパーを作製するための本発明による方法は、フラットバー式ウインドワイパーの一部として直接使用されるようなフラットバーが、材料厚さの可変な、調質されたばね帯板材料から唯一の方法過程で作製されるという利点を有している。この場合、曲げおよび曲げ戻しは連続的なばね帯板送りによって行い、フラットバーを切離するためにばね帯板送りをその都度一時的に中断する。本発明による方法は、ほぼ正確な公差で仕上げられ、規定の曲げ範囲を有し、絶対的に形状安定であり、さらに帯板材料からの切離時ももはや変形しない、フラットバーを提供する。ばね帯板曲げのための３つの支承箇所の中央の支承箇所とばね帯板曲げ戻しのための第４の支承箇所とを、それぞればね帯板に対して横断方向にばね厚さの方向で移動可能に形成し、それらの横断方向移動を、フラットバー内部で変化する材料厚さを考慮した規定のプログラムによってばね帯板に対して相対的に制御することによって、ばね帯板がすべての範囲で一様に塑性変形される。同時にフラットバー内部で種々異なる曲げ半径も実現できる。両支承箇所の移動運動を制御するためのプログラムでは、可変な材料厚さ、および場合によっては所望される区域毎に異なるフラットバーの曲げ半径のほかに、作製結果に影響する他のパラメータ、たとえば帯板硬さ、帯板幅、ばね帯板の事前矯正、貯蔵コイル上のばね帯板の巻方向なども考慮される。
請求項２以下に記載の手段により、請求項１に記載の装置の有利な改良が可能になる。
最大製造公差を順守するために、本発明による方法の有利な構成に従い、切離されたフラットバーの少なくとも一部を光学的に測定して設定目標値と比較する。目標値からの平均誤差を曲げプログラムおよび曲げ戻しプログラムの修正に用いる。
図面
以下に、本発明の実施例を図面に基づき詳しく説明する。第１図は、フラットバー式ウインドワイパーのための湾曲したフラットバーを作製するための装置の側面図を示しており、第２図は、湾曲したフラットバーの作製に使用される材料厚さが可変なばね帯板の拡大した側面図を示しており、第３図は、フラットバー式ウインドワイパーの側面図を示している。
実施例の説明
第１図に側面図で概略的に示したフラットバー式ウインドワイパーのための湾曲したフラットバーを作製するための装置に、第２図に部分的に拡大して概略的に示したばね帯板１０が供給される。ばね帯板１０内で幾つかの同種のフラットバー１１が連続的に規定されており、それらの始端と終端は、ばね帯板１０内の、いわゆるトリガ孔１２によってマークされている。各々のフラットバー１１の内部では、第２図に示されているように、ばね帯板１０の材料厚さまたは帯板幅ｄが変化している。現実的な実施例では、帯板厚さｄは最大値１．２ｍｍと最小値０．４ｍｍとの間で変動し、帯板厚さｄは各々のフラットバー１１の中心から両端に向かって減少する。
この装置は、ばね帯板進行方向またはばね帯板送り方向で相前後して配置されて、モータ駆動され、ＮＣ制御されてばね帯板１０を貯蔵コイル１５から抜き取り、ばね帯板１０の互いに反対の帯板側に作用する２つの送りローラ１３、１４と、ばね板１０の互いに反対の帯板側に対で作用する、駆動的でない複数の、ここでは４個の、場合によっては６個の案内ローラ１６〜１９と、曲げ装置２０と、分離装置２１と、曲げ戻し装置２２とを有している。ばね帯板１０の上側に作用する両案内ローラ１６、１８は垂直方向に、つまりばね帯板１０に対して直角に移動可能に形成されており、座屈する可能性なしにばね帯板１０の密な案内を保証するために人手で調節することができる。
曲げ装置２０は、ばね帯板１０の進行方向で相前後して交互に一方の帯板側と他方の帯板側に当接している、互いに間隔を置いた３つの支承箇所２３〜２５を有している。ばね板１０の送り方向に見て第１の支承箇所２３と第２の支承箇所２４は、それぞれ軸線がばね板１０に対して横断方向に帯板厚さｄの方向に移動可能に形成されているシリンダまたはローラ２６もしくは２７の外周面によって形成される。この場合、第１のローラ２６は人手で調節可能であるのに対し、第２のローラ２７（以下曲げローラ２７と呼ぶ）の調節は、ＮＣ制御装置２９によって制御されるサーボモータ２８によって引き起こされる。曲げ装置２０の第３の支承箇所２５はカッティングエッジ３０として形成される。このカッティングエッジ３０は、ばね帯板１０の幅より大きく、フラットバー１１を切離するために切り刃３１と協働する。切り刃３１は垂直に、つまりばね帯板１０に対して横断方向に動かされ、カッティングエッジ３０の傍らを案内される。カッティングエッジ３０と切り刃３１とは分離装置２１を形成する。この分離装置２１はそれにより曲げ装置２０の端部に配置され、第４の支承箇所２５をカッティングエッジ３０として設計することにより曲げ装置２０内に統合されている。
分離装置２１に後置された曲げ戻し装置２２は、ばね帯板１０の、曲げ装置２０の中央の支承箇所２４、つまり曲げローラ２７と同じ帯板側に作用する第４の支承箇所３２から成る。この支承箇所３２も同様にシリンダまたはローラ、いわゆる曲げ戻しローラ３３の外周面によって形成されている。曲げ戻しローラ３３のローラ軸線は、同様にばね帯板１０に対して横断方向に帯板厚さｄの方向で移動可能に形成されている。曲げ戻しローラ３３の移動、いわゆるフィードは、やはりＮＣ制御装置２９で制御されるサーボモータ３４によって引き起こされる。
上述した装置により、湾曲したフラットバーは次の手順で作製される。
貯蔵コイル１５から連続的に抜き取られたばね帯板１０が、曲げ装置２０の３つの支承箇所２３〜２５の間で区分状に曲げられる。この際に、曲げ半径は中央の支承箇所２４を相応に送ることによって規定される。次いで、こうして曲げられたフラットバー１１が後続の第４の支承箇所３２で再び反対方向に曲げ戻される。この場合、曲げ戻しの程度は曲げ度よりはるかに小さい。湾曲したフラットバー１１の形状安定性を保証するために必要な曲げ戻し度は経験的に求められる。ばね板１０の品質に応じてその前に行われた曲げの約１０〜２０％に相応する曲げ戻し度が平均値として生じた。仕上げられたフラットバー１１の曲げ半径はあらかじめ設定されているので、３つの支承箇所２３〜２５の間におけるばね板１０の曲げは、第４の支承箇所３２における曲げ戻し度の分だけ拡大する曲げ度で行われる。
ばね板帯曲げのための中央の支承箇所２４およびばね帯板曲げ戻しのための第４の支承箇所３２に対するフィード運動は、特にフラットバーの変化する材料厚さを考慮した規定のプログラムによって制御される。これらのプログラムでは、フラットバーの内部でさらに所望される区域毎に異なる曲げ半径を付加的に考慮できる。同様にプログラムでは、作製結果に影響を与えるその他のパラメータ、たとえば帯板硬さ、帯板幅、ばね帯板の事前矯正、貯蔵コイル１５上のばね帯板の巻方向なども考慮される。上述した支承箇所２４および３２のフィード運動の制御は、ＮＣ制御装置２９によって引き起こされる。このＮＣ制御装置２９は、サーボモータ２８および３４を送りローラのＮＣ軸（ｘ軸）に応じて操作する。送りローラ自体は、中央の支承箇所２４を形成する曲げローラ２７もしくは支承箇所３２を形成する曲げ戻しローラ３３の軸線をばね帯板１０に向かって、またはばね帯板１０から離れる方向で相応の量だけ移動させる。ＮＣ制御装置２９のトリガは、ばね帯板１０内のトリガ孔１２によって行われる。トリガ孔１２は光源３８と協働する、案内ローラ１６〜１９の前に配置された光学センサ３５によって検知され、次いでこの光学センサ３５がトリガ信号を制御装置２９に送り、それによってプログラム進行を呼び出す。これによりトリガ孔１２は、個々のフラットバー１１を制御する曲げプログラムおよび曲げ戻しプログラムの開始と終了を規定し、またプログラム完了後に制御装置２９が切り刃３１の切断運動もリリースすることによって、後続の分離過程の開始と終了を規定する。最終的に曲げられたフラットバー１１をばね帯板１０から切離するために、ばね帯板１０の連続的な送りがその都度一時的に中断される。
少ない製造公差を達成するために、フラットバー１１の少なくとも一部が光学的に測定され（これは切離の前または後で行うことができる）、設定目標値と比較される。目標値からの平均誤差は、曲げプログラムおよび曲げ戻しプログラムの修正に使用される。この目的のために画像検知システム３６が設けられており、これによって仕上げられたフラットバー１１の光学的測定が実施され、設定目標値からの誤差が求められる。画像検知システム３６は修正装置３７と接続されている。この修正装置３７はＮＣ制御装置２９のプログラム内の適当なパラメータを目標値誤差に応じて変更するので、曲げ度修正のための制御回路が生じる。ＮＣ装置内に記憶されたプログラムは、仕上げられたフラットバー１１の規定の形状に合わせて調整されており、フラットバー１１の形状を変更する場合は新たに作成するか、もしくは相応に修正しなければならない。
第３図に側面図で示されているようなフラットバー式ウインドワイパー４０を作製するために、上述の仕上げられたフラットバー１１にワイパーアーム４２のための接続装置４１を装備し、表面処理して、ゴム弾性的なブレードラバー４３と接合する。第３図に破線で示されているワイパーアーム４２は、公知のようにワイパー伝動装置によって旋回運動にもたらされる。それによってブレードラバー４３の拭取り縁４３１は、破線で示したガラス４４上を動かされる。ブレードラバー４３の取付けは、フラットバー１１が平坦な位置に押し入れられ、またブレードラバー４３が負荷のない状態では凹状の側で接着もしくは加硫形成されるように行うことができる。しかしまたブレードラバー４３を同じように形成された２つのフラットバーの間に入れて締め付けることも可能である。この場合、両フラットバーは取り付けたい接続装置および場合によってはその他のクランプで一緒に保持される。この場合、ワイパーブレード内の応力を避けるために、両フラットバーが正確に等しい曲げ経過を有していることが重要である。

Claims (10)

1. 湾曲したフラットバー（１１）を有する自動車用フラットバー式ウインドワイパーを作製するための方法であって、一体的に相接して配置されたフラットバー（１１）によって形成されたばね帯板（１０）を、ばね帯板送り方向で互いに間隔を置いて相前後して交互にばね帯板（１０）の両帯板側の一方に当接している３つの支承箇所（２３〜２５）の間で曲げ、次いで後続の第４の支承箇所（３２）でそれよりも小さい曲げ度で反対方向に再び曲げ戻し、さらにこうして処理されたフラットバー（１１）をばね帯板（１０）から切離する形式の方法において、
   −曲げ戻しのための支承箇所（３２）を曲げ戻しローラ（３３）によって構成し、該曲げ戻しローラ（３３）のローラ軸をばね帯体（１０）に対し横方向に該ばね帯板（１０）の厚さの方向に移動可能に構成し、前記ローラ軸の移動をＮＣ制御装置（２９）により制御されるサーボモータ（３４）で行うこと、
   −フラットバー（１１）をゴム弾性的なブレードラバー（４３）と接合すること、
   −ワイパーアーム（４２）のための接続装置（４１）を取り付けること、
   を特徴とする、湾曲したフラットバーを有している自動車用フラットバー式ウインドワイパーを作製するための方法。
2. ３つの支承箇所（２３〜２５）におけるばね帯板（１０）の曲げ度を、フラットバー（１１）の要求された最終曲げ半径よりも第４の支承箇所（３２）における曲げ戻し度の分だけ大きく調節する、請求項１記載の方法。
3. 曲げ戻し度を曲げ度の１０〜２０％に選択する、請求項１または２記載の方法。
4. ばね帯板曲げのための３つの支承箇所の中央の支承箇所（２４）とばね帯板曲げ戻しのための第４の支承箇所（２４）とを、それぞればね帯板（１０）に対して横断方向にばね厚さ（ｄ）の方向で移動可能に形成し、それらの横断方向の移動を、フラットバー（１１）の内部で変化する材料厚さを考慮した規定のプログラムによってばね帯板（１０）に対して相対的に制御する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. ばね帯板曲げのための３つの支承箇所の最後の支承箇所（２６）をカッティングエッジ（３０）として形成し、フラットバー（１１）を切離するために前記カッティングエッジの傍らを通って切り刃（３１）を案内する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. その他の支承箇所（２３、２４、３２）をシリンダまたはローラ（２６、２７、３３）の外周面によって形成する、請求項５記載の方法。
7. ばね帯板（１０）内で相前後しているフラットバー（１１）が、好ましくはばね帯板（１０）内のトリガ孔（１２）でマークされており、これらのマーキング（トリガ孔１２）を曲げプログラムおよび曲げ戻しプログラムの開始と終了を制御するために、また分離過程をリリースするために用いる、請求項４から６までのいずれか１項記載の方法。
8. フラットバー（１１）の少なくとも一部を光学的に測定して設定目標値と比較し、
   目標値からの平均誤差を曲げプログラムおよび曲げ戻しプログラムの修正に用いる、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. ばね帯板（１０）の曲げおよび曲げ戻しを連続的なばね帯板送りによって行い、フラットバー（１１）を切離するためにばね帯板送りをその都度一時的に中断する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. フラットバー（１１）を表面処理する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。

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