JPS63199159A - 窓ガラスワイパの上部構造 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、窓ガラスワイパに関するものであり、もっと
詳細に言えば、そのような窓ガラスワイパに使用するた
めの圧力分配上部構造に関するものである。

〔従来の技術〕及び〔発明が解決しようとする問題点〕 上部構造は、車両の窓ガラスを拭くためのスキージを、
車両側の被駆動ワイパ・アームに接続し、スキージをし
て、窓ガラスの上を往復運動させる。

上部構造は、車両の前進運動から発生する、流入する気
流が、窓ガラスの上を通過する時、部分的に向きをそら
すことが出来、そのため、窓ガラスに対して垂直で、ワ
イパに関する空気の通過によってワイパが窓ガラスから
浮き上がらされる自然な傾向を減じる力を発生するよう
な形状を持つ。

例えば自動車のような高速で走行する車両は、上方に向
かって窓ガラスの周囲を流れ、通常は窓ガラスと接触し
てワイパを保持するために使用されるスプリング力に対
抗する窓ガラス上の浮力を発生させることの出来る、流
入して来る空気の通風力を発生させる。浮力は、ワイパ
をして窓ガラスの上を「スキップ」させる作用があり、
その結果、拭取り性が低くなり、不満足なものになる。

そのような状態は明らかに望ましくなく、問題を解決し
て、前面ガラス・ワイパ・スキージと窓ガラスの接触を
改善するため、いくつかの装置が発明されている。

問題解明のための最も明白なアプローチは、単純に、窓
ガラスに対してワイパを保持するアームに、もっと強力
なスプリングを使用することである。しかし、この方法
は、解決する以上の問題を伴う、スキージを窓ガラスに
保持するために使用される力は、大き過ぎると、道路速
度が低く、小雨や断続的な雨の時にワイパを駆動するた
めに必要な力が過剰になってしまう、さらに、ワイパが
往復する時、スキージが負荷によって一箇所に保持され
るため、必要なスキージの傾斜角度の反転が発生せず、
拭取りが不満足なものになってしまう、従って、偏流問
題を解決するには、通常低速度と小雨または断続的な雨
に必要な幾何学と力の関係を最初に満足させなければな
らず、解決策がこの条件を補足しなければならないとい
うことを前提として開始されなければならない。

もう一つのアプローチは、通風の浮力を分散させる作用
をする形状を持つ窓ガラスワイパを製造することである
。必要な形状は、上部構造だけに固有のものとすること
も出来、または、上部構造か、または上部構造に隣接す
るワイパ・アームのいずれかに、適切な形状の付属物を
、（一時的または永久に）取り付けることによって達成
することが出来る。前者のタイプの装置は、乱流を発生
させる鋭角になる傾向があり、一方後者は、上部構造の
主要面が不自然な配置となるため、ワイパ・アームに接
続するための取り付け手段を必要とする。そのような接
続は、視界を妨害し、何よりも美的でない、それらは風
の抵抗を増す働きをし、駐車した時に見えないようにす
るのが困難である。

後者のタイプの構造は、通常は既存の設計のワイパに添
加されている。それらは見苦しく、かさばる傾向があり
、特にエツジに望ましくない乱流が発生するため、重大
なパワー・ロスが伴うことが多い、使用される実際のパ
ワーを別としても、現代の自動車に於ては、設計者がコ
ストと重量の両方を最少限度に押えようとしているため
、このタイプの構造は、現代の自動車に使用することは
望ましくない、必要なパワーがもっと少なければ、モー
タ制作の重量とコストももっと少な（なるであろう。

さらにもう一つのアプローチは、上部構造が空気力学的
に中性の形状を持つ窓ガラスワイパを制作することであ
る。そのような構造の一例として、断面が基本的に円形
である部材がある。これは、ワイパの上部構造と相互作
用する流入して来る気流から発生する浮力をかなり減少
させる効果があるが、ワイパのリフィルまたはスキージ
に対するそのような気流の相互作用から発生する浮力を
減じ、または対抗する効果はない。

スキージと相互作用をなすこのような残留力の結果、ワ
イパが、不利な空気力学的条件で浮き上がるという傾向
は依然として残る。この問題解決の方法の一つは、アー
ムにもっと強力な負荷を与えることである。しかし、こ
の解決は、上述に於て説明したように、やはり望ましく
ない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、流入する気流と対抗した時、その形状
によって窓ガラス上に維持されるように順応し、その幅
と高さの比率が、標準窓ガラスワイパのものに類似する
窓ガラスワイパを提供することである。もっと軽量の、
コストのより低いモータによって、あらゆる条件のもと
で駆動することの出来る、美的に快いワイパを提供する
ことも目的である。

ワイパの長さにわたる圧力の配分も重要な条件である。

窓ガラスはカーブしているので、ワイパが往復する時、
スキージは、それと接触しているガラスの変化する形状
と継続的に接触し続けるように順応する。最も分離が開
始する可能性のある場所は、負荷分布問題と、スキージ
の先端に於ける空気力学的エンド効果の両者の理由によ
って、端部である。

明らかに、通気によって喚起される浮力の問題を克服す
る形状は、ワイパの両端に配分され、両端に於て空気力
学的に出来るだけ空気を通すように、ワイパに対する負
荷を与える問題をさけることは出来ない。

従って、スキージの長さにわたる反作用負荷配分を高め
るように風負荷を配分し、スキージの両端を窓ガラスと
接触状態に維持するようなワイパ構造を提供することも
本発明の目的である。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明の一つの局面に従って、運動の間、ワイパ・アー
ムによって与えられる圧力を配分するため、ワイパ・ア
ームにスキージを作動可能であるように接続するための
上部構造が提供される。上部構造は、上部構造の上を流
れる空気の攻撃の変化する角度を限定するために傾斜さ
れた背骨に特徴がある。出来れば、上部構造は、長手方
向に伸び、突起と少なくとも１個のリーディング・フラ
ンジによって形成される、基本的にチャンネルの形状を
した断面を持つことが望ましい、背骨は、上述の少なく
とも１個のリーディング・フランジに対して横に位置し
、上部構造の中心部分と、上部構造の反対方向を向いた
端部で、それと最少限度の角度を形成する。上述の中心
部分と端部の間で、背骨とリーディング・フランジは、
上部構造の長さに沿って高さが徐々に変化し、窓ガラス
上で、スキージを最適に維持するために、窓ガラス方向
にスキージにかかる下向きの圧力が最大限になるのが望
ましい上部構造の部分で、最大角度を限定する鈍角の輪
郭を成す。

〔実施例〕

添付の図面に図解される二つの実施例に触れながら、本
発明についてさらに説明する。

最初に第１図について説明するが、前進する自動車は、
全体に共通して数字２０によって表わされ、窓ガラス２
２の上に、流入して来る気流が、全体に矢印２４の方向
に通過している。気流は、車両２０の中心で、窓ガラス
２２の上を流れ、ルーフ２６の上で上方に流れる傾向が
ある。車両の中心と両側２８と２９の間で、気流は漸進
的に方向がそらされ、気流の大部分が車両の両側２８と
２９の方向へ流れる。側面２９　（この例では、ドライ
バ側）には、ドライバに対して最大限の視界を与えるよ
うに、ゴースト・アウトラインによって限界を定められ
た視線の通路を通過する位置に、作動可能なように位置
付けられた、従来の窓ガラスワイパ３０がある。窓ガラ
スワイパ３０が窓ガラス２２を横切って移動する時、優
勢な気流が、基本的にはすべての位置で遮断され、その
ため、ワイパが使用され、車両が移動している時、空気
が継続的にワイパの上と周囲を流れるのが望ましい。

本発明による、第２図に図示される窓ガラスワイパ３４
の形状は、窓ガラスワイパの性能を改善するため、ワイ
パと優勢な気流の間に遮断を発生させるように順応して
いる。この図では、本発明の選ばれた実施例による窓ガ
ラスワイパ　３４は、カーブした第一ヨーク３６と、対
立し、カーブする第三ヨーク３７及び３８から成る、長
手方向に伸びる圧力分配上部構造３５を有し、第三ヨー
ク３７と３８は、それら端部の中間で、第一ヨーク３６
の両端に旋回芯軸の上に接続されている。第二ヨーク３
７と３８の作動可能な外側端部３９と４１は、伝統的な
方法で、作動可能な位置でスキージ４３を受け、保持す
るようにされたそれぞれ１対の爪４０と４２を有する。

スキージ４３を支持するため、２個の第三ヨーク４６と
　４７の各々に、２対の追加の爪４４と４５が設けられ
ている。これらのヨークは、それらの端部の間で、それ
ぞれの第三ヨーク３７と３８の内側端部に旋回芯軸上に
接続されている。この圧力配分上部構造の関節形状は、
原理的によく知られている。

第３図に見られるように、上部構造３５は、通常は、第
一ヨーク３６の中心部分で、ワイパ・アーム５１　（ゴ
ースト・アウトラインで示されている）に取り付けられ
る。接続は、全体の窓ガラスワイパ構造の高さを減じる
サイド取り付けピンを使用する伝統的なものである。そ
の結果、美的に快く、交差する気流の乱流の減少に貢献
する。

第一ヨーク３Ｇは、ヨークのほぼ中心に、長手方向に一
定間隔で位置付けされた２組の複数の通気口５６を限定
する背骨またはベース５０を有する。各組に、端部に向
かって狭くなる背骨の幅に会わせて、断面積が減少して
行く　（外に伸びるにつれて）３個の開口を持つ。通気
口５６は、流入して来る気流によって発生する浮き上が
りに対抗するように、第一ヨークの下側の空気圧の上昇
を開放するようになっている。

第一ヨーク３６の背骨５０と、第三ヨーク３７及び３８
の背骨５２及び５４の、それぞれのリーディング・フラ
ンジ５８及び６４と、後述するトレーリング・フランジ
６０及び６６に関する傾斜を変えることによって、上部
構造３５に空気力学的形状が与えられる。

次に、第２図の矢視４−４の断面である第４図について
説明する。この図は、第三ヨーク３７の端部を図示して
いる。爪４０は、背骨５２と、リーディング及びトレー
リング・フランジ６４と６５をそれぞれ含む全体的なチ
ャンネル形状の断面に依存している。スキージに対する
取り付けは伝統的なものであるが、この図では、背骨が
、類似する高さのフランジ６４と６６に対して直角であ
るのが見られるであろう。

さらに、断面５−５は第二ヨークに沿っている。

ここでは、背骨５２の幅が広く、矢印６日によって示さ
れる空気の方向に角度が合わせられているのが見られる
であろう、トレーリング・フランジ６６は、−ａに相互
に平行なリーディング・フランジよりも短い。気流６８
の方向は、説明の目的上、ワイパの運動の経路に取られ
ており、リーディング・フランジ６４に対して直角にな
っている。

、この空気通路と背骨５２の上面の間の角度を、「攻撃
角度」と呼ぶことにする。その結果、車が移動し、ワイ
パが使用されている時、背骨５２を押す作用があり、従
って全体の構造を、窓ガラスに向かって下方に押し、ス
キージ４３を窓ガラスの上に保持する作用のある、風と
の反作用によって発生される力の成分がある。

断面５−５から断面６−６に移動すると、第一ヨーク３
６は、上部構造３５とスキージ４３の縦軸に対して横方
向にあるリベット・ピン７０に於て、第三ヨーク３７に
取り付けられているのが見られる。第一ヨークにかかる
負荷は、リベット・ピン７０を介して第三ヨーク６２に
伝達され、当然、そこから技術的に共通である第三ヨー
クに伝達される。第一ヨークはこの時点で、図のような
形状を持ち、そこで、背骨５０が図示の風の方向６８に
攻撃角度を限定する。この時点で、フランジがリベット
・ピン７０を収納するようにされなければならないため
、トレーリング・フランジ６０は、リーディング・フラ
ンジ５８よりも長い。

同様に、第三ヨーク３７上のフランジ６４と６６は、ピ
ン７０を収納するようになっている。ここでも、この面
に対する風の衝撃から発生する、背骨５０に対する気流
６８の攻撃角度のために、第一ヨークにかかる下向きの
力がある。

上述のように、ワイパ構造が、スキージの長さにわたっ
て反作用負荷分布を高めるように、風の負荷を分配する
ことが望ましい、第−及び第二ヨーりの間のジヨイント
の構造はこれを達成する手段となる。従って、リベット
・ピン７０は、過度の遊びを与えずに、ヨークの間の必
要な旋回運動を可能にするように寸法を与えられたシツ
ルダ７１に特徴がある。ヨークの間に位置付けられたブ
ッシング７３は、ぴったりとフィツトさせる１妨きをす
るもので、第１図に示される、外方向に伸びるリップ７
４を有する。リップ７４は、使用される時、第一ヨーク
３６の隣接する端部をカバーし、金属ヨークの不完全な
塗装などの欠点を隠すので便利である。（これは、通常
ヨークは、一度にスタンプされるもののひとつであり、
塗装と、それに引き続く分離と成形の間、端部を支持さ
れるため、珍しい問題ではない。その後に塗装段階がな
い限り、支持部分は裸のままにされる。）次に、第７図
について見ると、この図は、リベット・ピン７０と、ヨ
ークがアーム５１　（第３図）との接続部に出合うヨー
クの中心部分の間の第一ヨーク部分を現わす、第７図に
示されるように、背骨５０は風に関して継続に角度が与
えられるが、角度は変化している。角度の変化は、ワイ
パの端部から見た図である第９図でより良く見ることが
出来る。背骨５０は、その中心で、フランジ５８と６０
に対して一般に直角をなし、ピン７０の方向に伸びるに
従って、これらのフランジに対する関連に於て変化する
のが見られるであろう、最大攻撃角度は、第６図に於い
て、ピンに示されている通りであり、この角度は、第７
図に於て減少している。第７図に戻ると、この断面に於
て、リーディング・フランジ５８は、トレーリング・フ
ランジ６０よりもかなり長く、浮き上がりを減し、角度
を与えられた背骨の効果を最大限にする。同様に、第９
図に見られるように、第三ヨークの背骨によって限定さ
れる風の方向６８に対する最大攻撃角度は、ピン７０に
あり、この角度は、爪４０に向かって次第に減少し、爪
４０に於いて攻撃角度がなくなる。第７図も、第三ヨー
ク３７と第三ヨーク４６の間の、ピン７２を使用する接
続を示す。

この段階で、第二及び第三ヨークを介してスキージに伝
達するため、最大限の力が必要とされるピン７０のまわ
りで、攻撃角度が最大限になることは明らかであろう、
第一ヨーク３６の中心には、攻撃角度はない、この形状
は、ワイパの全体の高さを最少限度にする。また、この
部分は、強度上の理由で、断面幅が大きく、第３図に示
すように開口５６によって解放され、そのため、この部
分に蓄積される圧力が解放される。従って、中心は、浮
き上がりが最低で、設計下向き力がない中立ゾーンであ
る。その結果、風によって発生する圧力の配分は、スキ
ージへの配分のために必要とされる箇所で、浮き上がり
が最少限度で、下向きの力が最大限度になる。

攻撃角度は、変化するが、リベット・ピン７０に於て、
１８から２２度の範囲にあるのが望ましい最大限度とな
る。

次に本発明の範囲内にある二つのマイナー・バリニーシ
ランを示す第８図について説明する。この図は、第７図
の上の部分に相当し、別の実施例に於て、第７図のもの
と同じ断面に於て、リーディング・フランジ８０を有す
る背骨７６を図示している。第１のバリエーションに於
て、上述のライン８１によって限界を求められる背骨の
トレーリング・エツジにはフランジがないのが見られる
であろう、これは、背骨の下で、風によって発生する可
能性のある浮力を最少限度にするために望ましいが、当
然、背骨の剛性を減少させる。この理由で、第７図に示
される構造は、より軽量の材料にとっては望ましいが、
そのゲージが十分な強度を与えるならば、第８図の構造
で十分である。

代替として、本発明の第二のバリエーションは、ゴース
ト・アウトラインによって示される、上向きのフランジ
８２を有する背骨を有する。道路で使用される間、背骨
の傾斜の他に、窓ガラスに関して、少なくとも部分的に
ワイパ位置によって限定される攻撃角度によって、その
ような上向きのフランジ８２は、背骨７６を窓ガラスの
方向に、下向きに押す働きをする流入して来る気流の力
の成分を増す方向に貢献する可能性がある０便利なこと
に、上向きのフランジ８２も背骨７６の合成を増す。

本発明の特許請求の範囲内にあるもうひとつのバリエー
ションは、上または下の面が変型形状を持ち、背骨の構
造的な剛性を改善するようにした、傾斜した背骨を備え
るものである。そのような変型が上面に与えられた時、
それらはその外観を改善し、適切な設計によって、乱流
を発生する傾向を不当に増す必要がなくなる。

構造のバリエーションは、特許請求がなされている本発
明の範囲内にあり、背骨の中心ゾーンが傾斜して、リー
ディング・フランジもトレーリング・フランジもないヨ
ークと同時に、実際にある大きさの攻撃角度を限定する
ような第一ヨークを含む。

〔発明の効果〕 本発明が、構造が浮き上がり、スキージを窓ガラスから
外す傾向を最小限度にする、車両に使用するのに適する
構造を提供することは明らかである。さらに、このこと
は、ドライバーの安全と十分な視界のために、当然最少
限度に押えられなけ′ればならない上部構造のサイズに
重要な影響を与えることなく、達成されている。その結
果としての構造は、有益で有能であるばかりでなく、ワ
イパを有する車両の好ましさを高める美的なアピールも
持っている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、自動車の窓ガラスに作動可能なように位置付
けられた一組の伝統的な窓ガラスワイパを示す透視略図
である。 第２図は、本発明による窓ガラスワイパの選ばれた実施
例の側面であり、より大きなスケールを使用することが
出来るように、二分割されている。 第３図は、第２図で使用されたものよりも小さなスケー
ルに従って描かれた、第１図のワイパの上面図である。 第４図から第７回迄は、第２図の矢視４−４゜５−５．
６−６、及び７−７に於いて、より大きなスケールに従
ってそれぞれ描かれた断面図である。 第８図は、第７図に類似し、本発明のもう一つの実施例
を示す図である。 第９図（第１図の隣りに示されている）は、第２図の、
より大きなスケールに従って描かれた窓ガラスワイパの
端面図である。 ３４・・・窓ガラスワイパ、３５・・・圧力分配上部構
造、３６・・・第一ヨーク、３７．３８・・・第三ヨー
ク、３９．４１・・・外側端部、４０，４２，４４．４
５・・・爪、４３・・・スキージ、４６．４７・・・第
三ヨーク。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）上部構造の上を流れる空気に対する変化する攻撃
   角度を限定するように傾斜した背骨を有することを特徴
   とする窓ガラスワイパの上部構造。
2. （２）中心に位置するワイパ・アームへの取り付けのた
   めの手段と端部を含む第一ヨークと、第一ヨークの端部
   のそれぞれに一つ取り付けられた一対の第二ヨークから
   成り、第一ヨークは、上部構造の上を流れる空気の変化
   する攻撃角度を限定する背骨を有し、攻撃角度は、第一
   ヨークの端部で最大限となり、第一ヨークの中心で最低
   となる、特許請求の範囲第１項記載の窓ガラスワイパの
   上部構造。
3. （３）背骨が、中心部分に隣接し、そのいずれかの側に
   ある開口を限定する、特許請求の範囲第２項記載の窓ガ
   ラスワイパ。
4. （４）第二ヨークが背骨を含み、少なくともその一方が
   上述の空気に対する変化する攻撃角度を限定し、攻撃角
   度は第一ヨークとの接合部に於いて最大となり、第二ヨ
   ークの外側端部に於いて最少限度となる、特許請求の範
   囲第２項記載の窓ガラスワイパ。
5. （５）第一のヨークが背骨のいずれかの側に一組のフラ
   ンジを限定し、フランジは平行で、リーディング・フラ
   ンジが、他のフランジに於けるより広い範囲で空気と出
   合う、特許請求の範囲第４項記載の窓ガラスワイパ。
6. （６）縦軸、窓ガラスをふきとるための縦に伸びるスキ
   ージ、及び、第二ヨークに取り付けられた端部を有する
   第一ヨークと、スキージに作動可能であるように接続さ
   れて、窓ガラスの上をスキージを往復させるためのワイ
   パ・アームによって使用のために駆動される、ワイパ・
   アームにワイパと取り付ける手段から成る、長手方向に
   伸びる圧力分配上部構造を持つ窓ガラスワイパに於て、
   第一ヨークが、背骨と、基本的に縦軸に平行なリーディ
   ング・フランジによって形成される断面を有し、背骨は
   、中心取り付け部に於いてフランジに対して直角であり
   、端部に行くに従って漸進的に変化して基本的に直角で
   フランジに出合う空気の流れに関して、最大攻撃角度を
   限定し、それによって背骨によって空気の衝撃により発
   生する力の下向き成分を与え、ワイパを窓ガラスの上に
   保持することを特徴とする改良型の窓ガラスワイパ。
7. （７）第一ヨークが、さらに第一フランジに基本的に平
   行で、背骨の反対側にある第二フランジを含む、特許請
   求の範囲第６項記載の窓ガラスワイパ。
8. （８）背骨が中心取り付け手段に隣接して、そのいずれ
   かの側に開口を限定する、特許請求の範囲第６項記載の
   窓ガラスワイパ。
9. （９）第二ヨークが、第一ヨークから外側に伸びてスキ
   ージを取り付ける爪で終了する部分を含み、これらの部
   分は、第一ヨークとの接合部に於いて最大取り付け角を
   限定して、爪に於いて最少攻撃角度迄漸進的に変化する
   背骨を有する、特許請求の範囲第６項記載の窓ガラスワ
   イパ。