JPH01503224A - 自動車風防ワイパーシステム用ワイパーアーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車風防ワイパーシステム用ワイパーアーム本発明は、ワイパーシャフト上に 固定されてよい固定部材と、関節連結された軸に関して回転できるように連結さ れたリンクと、リンク上への第１の作用点と固定部材にあるレバー上の第２の作 用点との間で作用する圧力バネとを含み、ワイパーアームの動作位置において前 記レバーは圧力バネの作用ラインおよび接触圧力を変化するために特定の調節範 囲内で固定部材上に調節可能に誘導されている特に自動車の風防ワイパーシステ ム用のワイパーアームに関する。

この種のワイパーアームは、例えばドイツ国特許第３５２３５４６号明細書に記 載されている。ワイパーアームは固定部材上に取付けられ、ワイパーアームの縦 方向を横切って延在する軸を中心にして回転されることができる２つのアームを 有するレバーを有する。ワイパーシャフトに設けられた調節部材および調節駆動 装置の一部分はワイパーシャフトに近接して延在する第１のレバーのアーム上に 作用する。一方では圧力バネはリンク中に突出しているワイパーロッド上に作用 し、他方ではバネはレバーの第２のアーム上に作用する。接触圧力を調節するた めにレバーは２つの末端位置間で連続的に調節されることができる。接触圧力を 調節する能力が与えられるので、このワイパーアームは非常に高速で運転される 自動車のための風防ワイパーシステムに適している。自動車の速度が非常に速け れば接触圧力が通常よりも高いため、ラインく−ロッドに設けられたリンクおよ びワイパーブレードは後流によって持上げられることができない。したがって、 ワイパーアームは現在の自動車から期待される品質に答えるものである。

ワイパーブレードまたは所望ならば別のものを交換するために、リンクは圧力バ ネの作用ラインが固定部材とリンクとの間の関節連結軸に関して圧力バネの死点 ラインを越えて位置する傾斜位置にもたらされることができる。それによりレバ ーはある末端位置を占有する。ワイパーアームに対して与えられた幾何学形状の ために、前記傾斜角度は約８５＠になる。

しかしながら、このように大きい傾斜角度は種々の理由のために好ましくない。

一つにはワイパーアームが固定部材の領域および部分的にリンクの領域において ボディ部分によって覆われている風防ワイパーシステムを使用されることができ ない。他方、それが手動により傾斜位置から停止位置または動作位置に移動され 、誤ってそれを早く手から離した場合、それ（ワイパーロッドおよび／またはワ イパーブレード）に接続されたリンクおよび部品は洗浄されるウィンドウ方向に 移動して大きい衝撃を与える。そのためにウィンドウ板またはワイパーブレード が激しいダメージを受ける。

本発明の目的は、できるだけ小さい傾斜角度で安定した傾斜位置を有する最初に 述べられた種類のワイパーアームをできるだけ簡単で有効な方法により得ること である。

本発明によるとこの問題は圧力バネの作用ラインがワイパー動作中は通常占有さ れる範囲を外れるようにリンクを傾斜するために調節されるように構成されたワ イパーアームによって解決される。ここで、移動不可能な作用点を有する通常の 一般構造と比較すると、圧力バネの第２の作用点を固定部材とリンク間の関節連 結軸に関して移動することにより必要な傾斜角度は減少される。これは作用点を 移動することによって、固定部材とリンク間の関節連結軸と、圧力バネの作用ラ インとの間の垂直間隔が減少されるからである。

圧力バネの第２の作用点は、レバーを移動することによって移動されることがで きる。しかしながら、この目的のために調節駆動装置は効率が良くなければなら ない。これは、レバー上の圧力バネの第２の作用点を移動することによって圧力 バネの作用ラインが変化されるワイパーアームを実現することができるならば回 避されることができる。

原理的にはバネの第２の作用点はそれほど大きく移動される必要はない。例えば 動作位置に関する限り、リンクを保持する手段が設けられているならば圧力バネ の作用ラインは固定部材とリンク間の関節連結軸に対抗してその死点ラインのこ の側に延在するように移動されることができる。しかしながら、傾斜位置におい てバネの作用ラインが関節連結軸の反対側に圧力バネの死点を越えて設けられて いるならば、このような手段は必要ない。

請求項４によって示唆された圧力バネの第２の作用点の直線移動により、その特 性を低くする前記圧力バネの延在およびそれによる負荷が回避されることができ る。

原理的には、レバー上の圧力バネの第２の作用点の移動はレバー中に設けられた 長方形の穴中で作用点を案内することによって行われる。長方形の穴にほこり、 氷または錆びが累積した場合、このような案内を行うと圧力バネの第２の作用点 がその末端位置に達しない危険がある。このために請求項６はガイドレールに沿 って滑動可能に保持される圧力バネの第２の作用点を有することを示唆している 。これに関して、レールとはスライドによって別の移動可能な部分を導く部分を 意味する。圧力バネの第２の作用点のこの種の保持に対して独立的な保護が請求 の範囲に記載されていることが指摘されている。これは、接触圧力調節を持たな いワイパーアームにおいて容易にかつ有効に実現されることができるからである 。

特に、レールおよびしたがってワイパーアームの全体的寿命を通じての滑らかな スライド作用が請求項７にしたがって材料を供給することにより保証される。

請求項８に示された方法によって、圧力バネの第２の作用点が不注意に移動され ないことが原理的に保証される。

その第２の作用点が確実に支持されるためには接触圧力調節手段を有するワイパ ーアームの圧力バネがどのように構成されなければならないかが請求項９に述べ られている。請求項７による材料が使用されるならば、摩擦角すなわち隣接する 部分を互いの方向にスライドして移動させることができない角度は約８．５°で ある。

実際には、請求項１Ｏに述べられた傾斜角度が特に有利である。傾斜位置におい て、リンクがウィンドウ面から離れた位置を占めることは望ましくない。これは リンクが誤って手を離したりまたはその停止位置に戻されたときに圧力バネの作 用のために大きな力でウィンドウ面に戻るように移動されるからである。傾斜位 置において、本発明によるワイパーアームのバネ素子の作用ラインは固定部材と リンク間の関節連結軸を越えて延在するように構成され、関節連結軸はリベット 等によって形成されなければならず、通常は固定部材上に形成された受け部にお いて支持されており、作用ラインが関節連結軸を越えて位置される前に、圧力バ ネの第２の作用点が受け部にぶつかることを防がなければならない比較的大きい 断面を有する。一方では請求項１３乃至１６で概略的に述べられているように、 関節連結軸は圧力バネがレバー上で作用することにより圧力バネまたはヨークの 回転動作の領域内に保有されることでこれを達成することができる。後者は通常 のものよりも短く、固定部材の２つの受け部において互いに間隔を持って保持さ れた２つの共軸ヒンジリベットを使用することにより実現されることができる。

しかしながら請求項１６が実現されるならば、関節連結軸用の領域において通常 構成される単一リベットおよび固定部材の使用が可能である。

請求項１１には、圧力バネの第２の作用点のためのガイドレールがいかに有効に 接触圧力調節レバー上に保持されているかが述べられている。

論理的には、請求項１２に示唆されているようにレールおよびレバーを一体に形 成することができる。しかしながら、これはレバーが通常のようにダイキャスト 材料から形成されている場合には好ましくない。それはこの場合、満足できるレ ールの機構的安定性が保証されることができないためである。

さらに本発明の有効な特性および構造は、請求の範囲および以下に記載され本発 明の１実施態様を示す添付図面から理解される。

この図面は種々の位置におけるワイパーアーム部分を通る縦方向の断面図である 。

ワイパーアームは自動車の風防ワイパーシステム上に設けられ、図示されていな いその後部末端によりワイパーシャフト上にねじれない状態でしっかり固定され ている固定部材１０を有する。固定部材１０はワイパーアームの縦方向に延在す る２つの側壁１１を有し、その側壁はそれぞれの正面に接近して位置された受け 部１２を有し、ワイパーアームの縦方向を横切って延在し、ヒンジリベットとし て形成された連結軸１３を受けるように意図されている。

さらにワイパーアームは、ウェブ１６によって互いに接続されている２つの側壁 １５を有するＵ字形の断面のリンク１４を有する。前記リンクは側壁１５によっ てヒンジリベット１３上に連結される。側壁１５およびウェブ１６はそれらの前 端部によってワイパーロッド１７を包囲し、ワイパーロッドは図面に示されてい ないその前端部においてワイパーブレードと接続されている。リンク１４内に位 置されたその末端は下方に曲げられ、穴１９を設けられている。この穴中にステ ンレス鋼の円筒形のピンによって実現されるレールに懸架された張力バネとして 形成された圧力バネ２０が懸架され、関節連結軸１３の背後および下方の第２の 作用点１はワイパーアームの縦方向に延在するステンレス鋼ヨーク２１の手段で 構成される。ピン２２は２つの先端部２３と２４との間のワイパーアームの高さ に関して傾斜されるように位置され、先端部２３および２４はそれぞれピン２２ の末端が押込まれる孔２３ａを有する。先端部２３および２４は固定部材ｌＯの 側壁１１の間に延在する２つのアームを有するレバー２６の第２のアーム２５の 一部分であり、それによって一方では矢印２８のようにシャフト２７を中心にし て上方に回転されるように設けられ、他方ではシャフトがワイパーアームの縦方 向を横切って矢印２９のように下方に延在するように取付けられている。レバー ２６の第１のアーム３０の示されていない端部で、レバー２６の２つの回転方向 ２８および２９において動作することができる調節駆動装置が動作する。レバー ２６は連続的に２つの末端位置ＷＰとＷＭとの間で調節されることができる。

一方の末端位置ＷＰは実線で示され、他方の末端位置ＷＭは破線で示されている 。

実線で示された末端位置ＷＰにおいて、圧力バネ２０の作用ライン３１はこの側 の上に延在される。すなわち関節連結軸１３から垂直な間隔を有する関節連結軸 １３の下方に延在される。

したがって、リンク１４およびワイパーロッド１７およびそれに接続されたワイ パーブレードは、図示されていないが洗浄するためにウィンドウ面に対して一定 の力で回転方向８２に押付けられる。これは第１の動作位置と同一のワイパーア ーム停止位置ＷＰである。

ワイパーシャフトが回転する場合、調節駆動装置は自動車の速度に応じてレバー ２６に自動的に作用する。自動車の速度が高いならば、レバー２６は破線で示さ れている端部位置ＷＮ１に達するまでその回転方向２８に切換えられる。この場 合、圧力バネ２０の作用ライン３１は関節連結軸１３のこの側面上に垂直間隔ａ ２で引伸ばされ、その間隔は間隔ａよりも大きい。それによってリンク１４およ びそれに接続された部分、すなわちワイパーロッド１７およびワイパーブレード は、第１の動作位置ＷＰよりも大きい力でウィンドウ面に対して予備応力を与え られる。これは所望される最大の接触圧力が存在するワイパーアームの動作位置 ＷＭである。この圧力はワイパーブレードがウィンドウ面を拭くような高さに選 択され、後流によって持上げられない。

レバー２Ｂおよびリンク１４は自動車の速度がもっと遅いと、ワイパーブレード がウィンドウ面を拭くことができ、より小さい強度の後流によって持上げられな いことを保証する位置である端部位置ＷＭとＷＰ間の自動車速度に応じた位置を 占める。

ワイパーブレードまたは所望されるならば、リンク１４とワイパーロッド１７の 一部分およびそれに接続されたワイパーブレードを交換するために、関節連結軸 １３を中心にしてこれらの部分を回転方向３３に切換えることによって点線で示 された傾斜位置ＷＡに移動される。傾斜位置ＷＡにおいて、圧力ライン２０の作 用ライン３１は関節連結軸１８に関して圧力バネ２０の死点２の上方にそれを越 えて延在する。停止位置ＷＰと比較されるように、それは４５°の角度αでここ に移動される。実際にはこの４５″の傾斜角度αは特に有効である。ここで、リ ンク１４はウィンドウ面から離れていることが好ましくない位置、すなわちリタ ーン運動を行なうときに不注意に持上げられた場合に圧力バネにより強い力で回 転方向３２に向かってウィンドウ面に衝突してワイパーブレードの支持ヨーク部 分がダメージを受ける位置を占めることはない。

上記のワイパーアーム構造にもかかわらず、リンク１４を傾斜すると圧力バネ２ ０の第２の作用点１がレバー２６に関してレバー２６の上向きの回転方向２８に 移動されることができるため、前記の有効な４５＠の傾斜角度αが実現されるこ とができる。

ここにおいて圧力バネの第２の移動不可能な作用点を備えた標準的な一般構造と 比較されるように、圧力バネ２０の第２の作用点を移動することによって固定部 材１０とリンク１４との間に設けられた関節連結軸１３と、圧力バネ２０の作用 ライン３１との間の垂直間隔が減少されるため、固定部材１０とリンク１４間の 関節連結軸１３に関して圧力バネ２０の第２の作用点１を移動することにより必 要な傾斜角度が減少されるという既知の事実が用いられる。

この場合の移動に対して、圧力バネ２０の第２の作用点１が円筒形のビン２２に 沿ってスライドすることができる。この目的のために、ヨーク２１はビン２２に 対して懸架された圧力バネを介してワイパーアームの縦方向を横切る方向に延在 し、ビン２２を包囲するＵ字形のアイ３４を具備されて、いる。ヨーク２１は断 面部分に大きさが適合される下方に向けられた脹らみ３５をほぼその中央に有す る。すなわち、その縦方向の中央において独立した支持部であるヒンジリベット １３の直径は、傾斜位置ＷＡにおいてヨーク２１がヒンジリベット１３の下側に 隣接し、圧力バネ２０の作用ライン３１が上記のようにヒンジリベット１３を越 えて延在するように適合される。さらにレバー２Ｂの上部先端２４は、固定部材 １０の側壁１１の上部エツジを接続するカバー３６の横側に位置される。Ｕ字形 アイ３４は、レバー２６の上部先端部２４の下側によって実現された停止面に接 触して停止する。

それによってビン２２は傾斜位置ＷＡにおけるその軸３７が直角からはずれて角 度βで圧力バネ２０の作用ライン３１と交差するようにレバー２６の先端部２８ と２４との間に保持されている。

特にビン２２は上部先端部２４に固定されたその上端が後方に向かって傾斜され るように延在し、ビン２２の軸３７は圧力バネ２０の作用ライン３１と約１９０ °の角度βを成して固定部材１０の後方、上端に向かって開いた角度となる。こ のように圧力バネ２０は回転方向３３において効果的である。したがって、この 角度は前述されたように共に鋼から成るヨーク２１のアイ３４およびビン２２の 材料の約８．５％の摩擦角度を９０°の角度に加えたものから成る９８．５’の 合計角度よりも約１．５％大きい。もしこの角度が達成されない場合には、アイ ３４がビン２２に沿って下方にスライドし、圧力バネの作用ライン３１が下方に 移動され、リンク１４が再び停止位置ＷＰに戻るように傾斜される。

したがって全体的に傾斜位置ＷＡは安定し、それは、リンク１４およびワイパー ロッド１７の一部分、およびそれに接続されたワイパーブレードが突風等によっ て不注意に停止位置ＷＰに移動されることができないことを意味する。

しかしながら、停止位置ＷＰおよびしたがってまた第１の動作位置も安定する。

この場合において、ヨーク２１のアイ８４はレバー２６の下部先端部２３の上側 によって形成された停止面に接触して停止している。このようにレバー２６は傾 斜位置ＷＡにおけるものと同じ位置を占める。ビンの軸３７は、圧力バネ２０の 作用ライン３１と約６０″の角度γを形成し、この角度はリンク１４の下方前端 に向かって開いている。したがってこの角度γは、９０″の角度にアイ３４とビ ン２２との間の約８．５＠の摩擦角度を加えた約９８．５’の合計角度よりも約 り０％小さい。

もしこの角度を越えた場合、アイ３４はビン２２に沿って上方にスライドしバネ の作用ライン３１は上方に移動されるため、圧力バネ２０の効果は回転方向３２ において望ましいように小さくなる。

このように接触圧力ができるだけ大きくなる動作位置ＷＭは安定している。位置 ＷＰにおけるように、ヨーク２１のアイ３４はレバー２６の下部先端部２３の上 側により形成された停止面に接触して停止している。ビン２２の軸３７は圧力バ ネ２０の作用ライン８１と約８５″の角度δをなし、この角はリンク１４の前端 に向かって開いている。したがって前記角度δは、アイ３４とピン２２間の８． ５　’の摩擦角度と９０１′の角度とを合計した約９８．５°の合計角度よりも 約り１％小さい。したがってアイ３４はビン２２に沿って上方にスライドするこ とができない。結果として圧力バネは所望されるような回転方向３２において効 果的である。

示されていない動作位置ＷＭとＷＰ間の動作位置において、圧力バネ２０の作用 ライン３１とピン２２の軸３７とによって囲まれた角度は６０″と８５°の間に あり、その角はリンク１４の下方前端に向かって開いている。したがって、この 場合にもまたアイ３４はピン２２に沿って上方にスライドされることができず、 その結果回転方向３２において圧力バネ２０は所望されるように非常に効果的な ので、いずれの場合においても所望される接触圧力が存在する。

結局、上述されたワイパーアームの機能はヨーク２１に依存しないことが指摘さ れる。いわゆるストーク・アイ・スプリングは、脹らみ３５を形成されるストー クを有するヨーク２１と同様に使用されることができる。もし区分された連結軸 が固定部材と軸が２つのヒンジリベットから成るリンクとの間で使用されるなら ば、脹らみ３５はヨーク２１上およびストーク・アイ・スプリング上から除去さ れることができる。

最後に記載されたこれらの変形は複数のワイパーアーム部材またはそれ自体が価 格的な理由により利用できない構造を含むため、上記に詳細に述べられた変形が 好ましい。これに関してレバー２６に対しては比較的柔らかい材料でも十分なの で、この場合レールがピン２２、すなわち分離した部分として形成されることが 強調される。レバーが鋼またはレール２２と同様の材料から生成されるならば、 レバー２６をレール２２と一体に生成することもできる。

さらにリンク１４を傾斜したときにレール２２に沿って圧力バネの第２の作用点 を前述したように移動することは、接触圧力を調節する可能性のないワイパーア ームに関する限りもちろん有効であることが再度水されている。この場合レール ２２は固定部材１０のカバー３６上に固定されるか、またはもしレール２２が鋼 のような適切な材料で形成されているならば、カバー８６または固定部材１０と 一体に形成されることができる。

もちろんレールおよび圧力バネの第２の作用点を形成する構造部分に対して鋼量 外の材料を使用することができる。破壊強度が保証されるように材料は硬質であ りさえすればよく、組立て部分がレール上を容易にスライドできるようにそれら 材料は低い摩擦係数を持たなくてはならない。またテフロン層またはその他のプ ラスチック材料の層を有する金属も使用されることができる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワイパーシャフト上に固定される固定部材と、関節連結軸を中心にして回 転できるように連結されたリンクと、リンク上への第１の作用点と固定部材のレ バー上の第２の作用点との間で作用する圧力バネとを含み、ワイパーアームの動 作位置において前記レバーは圧力バネの作用ラインおよび接触圧力を変化するた めに特定の調節範囲内で固定部材上に調節可能に誘導されている特に自動車の風 防ワイパーシステム用のワイパーアームにおいて、 圧力バネの作用ラインは、リンクを傾斜するためにワイパー動作中は通常占有さ れている範囲を外れるように調節されることを特徴とするワイパーアーム。
2. （２）傾斜位置において、圧力バネの作用ラインが関節連結軸の反対側に圧力バ ネの死点を越えて配置されることを特徴とする請求項１記載のワイパーアーム。
3. （３）圧力バネの作用ラインは、レバー上の圧力バネの第２の作用点の移動によ って変化させることができることを特徴とする請求項１または２記載のワイパー アーム。
4. （４）レバー上の圧力バネの第２の作用点は、直線に沿って変移可能であること を特徴とする請求項３記載のワイパーアーム。
5. （５）レバーがワイパーアームの縦方向を横切って延在する軸を中心にして回転 可能に、かつレバーの回転方向に動作するように付勢駆動装置に接続されるよう に固定部材上に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項 記載のワイパーアーム。
6. （６）圧力バネの第２の作用点はレールに沿って移動されることを特徴とする請 求項３乃至５のいずれか１項記載のワイパーアーム。
7. （７）圧力バネの第２の作用点がステンレス鋼の部材上に配置され、レールはス テンレス鋼部分から成ることを特徴とする請求項６記載のワイパーアーム。
8. （８）圧力バネの第２の作用点は、直角からずれたある角度で圧力バネの作用ラ インと交差するラインに沿って移動されることを特徴とする請求項４乃至７のい ずれか１項記載のワイパーアーム。
9. （９）角度はいずれの位置、必要ならば動作位置からはずれた停止位置において でも９０°と圧力バネの第２の作用点が配置されている構造ユニットと第２の作 用点のための支持部材との間の摩擦角度とを合計したものよりも小さく、傾斜位 置の角度は９０°と摩擦角度とを合計したものよりも大きいことを特徴とする請 求項８記載のワイパーアーム。
10. （１０）傾斜された位置において、圧力バネの第２の作用点は圧力バネの作用ラ インが４５°の角度をとる停止位置から離れていることを特徴とする請求項１お よび２乃至９のいずれか１項記載のワイパーアーム。
11. （１１）レールはその２つの末端点において２つの先端部によって形成されたレ バーの受け部により保持されていることを特徴とする請求項６記載のワイパーア ーム。
12. （１２）レールはレバーと一体に構成されていることを特徴とする請求項６記載 のワイパーアーム。
13. （１３）圧力バネの第２の作用点はワイパーアームの縦方向を横切って延在し、 レバー上に作用するヨーク上に配置されることを特徴とする請求項１乃至１２の いずれか１項記載のワイパーアーム。
14. （１４）圧力バネはいわゆるストーク・アイ・スプリングとして形成され、レバ ー上に直接的に作用することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項記載 のワイパーアーム。
15. （１５）レールは、円筒形に形成され、ヨークまたはストーク・アイ・スプリン グがワイパーアームの綾方向を横切って延在するＵ字形のアイによりレールを包 囲することを特徴とする請求項４および１２または１３記載のワイパーアーム。
16. （１６）ヨークまたはストーク・アイ・スプリングは、固定部材とリンクとの間 に関節連結軸の断面に適合された脹らみを有することを特徴とする請求項１３乃 至１５のいずれか１項記載のワイパーアーム。