JP2005531458A - プリストレスワイパーアーム - Google Patents

Abstract

【課題】 第１位置から第２位置へ移動でき、第１位置にあるときに、ワイパーアームによるワイピング運動中に強固な係合を可能にするとともに、ワイパーアームがウィンドスクリーンから離間した第２位置にあるときに、ワイパーブレードの定期的なメンテナンスおよび清掃を可能にし、しかも簡単な構造を有するワイパーアームを提供する。
【解決手段】 ワイパーアームおよびワイパーアームを製造するための方法は、回転振動運動を与えるための駆動シャフトに接続して、この駆動シャフトによって支持される第１端部およびワイパーブレードに接続でき、ワイパーブレードを支持する第２端部を有する本体を提供する。本体のねじり領域は、トグル動作することができ、本体の第１端部と第２端部との間に位置する。このトグル動作は、不安定運動範囲の両側に位置する２つの安定な位置、すなわち第１位置と第２位置とによって定められ、２つの安定位置のうちの１つは、ワイピングすべきウィンドスクリーンに係合するように、本体に接続可能なワイパーブレードに下方の圧力を加える。ねじり領域は、最初に弛緩状態に形成された第１および第２ねじり部品によって構成され、各ねじり部材は、本体の第１端部から外側に片持ち支持され、互いに離間した自由端を有する。その後、自由端が互いに係合するように、各ねじり部材は、屈曲状態となるように屈曲される。屈曲状態のときに、適当な締結具を取り付けることにより、自由端は互いに接続される。

Description

本発明は、ワイパーブレードをウィンドスクリーンに対して往復回転運動しうるように支持するためのワイパーアーム、およびこのワイパーアームを製造する方法に関する。

ワイパーアームには、ワイパーブレードを接続することができ、このワイパーアームは、自動車が高速で走行しているときでも、ウィンドスクリーンを横断するように、ワイパーブレードの往復回転運動中に、ワイパーブレードとウィンドスクリーンとの接触を維持するように作用する力または負荷により、ワイピングするべきウィンドスクリーンに対して、ワイパーブレードを支持するようになっている。

ワイパーアームの一端は、ワイパーアームの反対端部に接続されたワイパーブレードに往復回転運動を与えるための駆動シャフトに強固に取り付けられている。ワイパーアームは、一般に、ワイパーブレードがウィンドシールドに係合する第１位置から、ワイパーブレードがウィンドスクリーンから離間し、ワイパーブレードアセンブリの定期的なメンテナンスまたは清掃を可能にする第２位置へ、移動できるようになっている。このようなワイパーアームの運動条件のために、従来のワイパーアームは、製造上コストのかかる多数の部品を有する複雑なアセンブリとなっている。

ワイパーアームを、第１位置と第２位置との間で移動できるようにするのに、一般に２つのスプリング機構が必要である。ある場合には、ワイパーアーム自身の材料の弾性によって、第１スプリング機構が得られ、一方、別個のコイルスプリングによって、他のスプリング機構が得られている。別個のコイルスプリングを使用するときには、コイルスプリングを要素から保護するために、コイルスプリングを少なくとも部分的に閉じるよう、ワイパーアーム構造を変形しなければならない。ワイパーアームのヘッドは、ワイパーアームの一端に隣接する、剛性のスプラインの設けられたマッチングソケットを使用して、通常、従来のスプラインの設けられた円筒形ドライブシャフトに係合する。

本発明によると、第１位置から第２位置へ移動することができ、第１位置にあるときに、ワイパーアームによるワイピング運動中に強固な係合を可能にするとともに、ワイパーアームがウィンドスクリーンから離間した第２位置にあるときに、ワイパーブレードの定期的なメンテナンスおよび清掃を可能にし、しかも従来より簡単な構造と形状を有するワイパーアームが提供される。また本発明によると、コスト上有効に製造できる簡単な構造のワイパーアームが提供される。さらに本発明によると、コスト的に有利で、簡単な構造のワイパーアームを製造する方法が提供される。

本発明によれば、ワイパーアームを製造するための方法が提供される。このワイパーアームは、ワイパーブレードを、ウィンドスクリーンに対して往復回転運動させるように支持している。

本発明の方法は、第１端部および第２端部を有する本体を形成するステップを有し、この本体の第１端部は、往復回転運動を与えるための駆動シャフトに接続して、この駆動シャフトによって支持され、本体の第２端部は、ワイパーブレードに接続されて、ワイパーブレードを支持している。

本発明の製造方法は、運動の不安定範囲の両側に離間した２つの安定位置によって定められるトグル動作することができる本体のねじり領域を形成し、２つの安定位置のうちの１つが、ワイピングすべきウィンドスクリーンに当接するよう、本体に接続可能なワイパーブレードに下向きの圧力を加えるようになっている。

好ましい形態では、本方法では、まず第１および第２ねじり部材によって構成すべき本体のねじり領域を形成する。この場合、各ねじり部材は、弛緩状態のときに、本体の第１端部から外側に片持ち支持され、互いに離間した自由端を有する。

本発明に係わる製造方法の好ましい態様では、自由端が互いに係合するように、各ねじり部材を、弛緩状態から屈曲状態に屈曲させ、その後、ねじり部材の自由端を、屈曲状態のときに互いに接続する。

本発明に係わるワイパーアーム、例えば本発明に係わる方法によって製造されたワイパーアームは、ワイパーブレードをウィンドスクリーンに対して往復回転運動させるように支持する。このワイパーアームは、第１端部および第２端部を有する本体を含み、この本体の第１端部は、往復回転運動をさせるための駆動シャフトに接続されて、かつこのシャフトによって支持することができ、本体の第２端部は、ワイパーブレードに接続されて、ワイパーブレードを支持する。

本発明に係わるワイパーアームは、トグル動作することができ、本体の第１端部と第２端部との間に位置するねじり領域を有する。このトグル動作は、不安定な運動範囲の両側に位置する２つの安定位置によって定められ、２つの安定位置のうちの１つは、ワイピングすべきウィンドスクリーンに係合するように、本体に接続できるワイパーブレードに下向きの圧力を加える。

ワイパーアームの好ましい形態では、まず、弛緩状態に形成された第１および第２ねじり部材によって、ねじり領域を構成し、各ねじり部材は、本体の第１端部から外側に片持ち支持され、互いに離間した自由端を有し、その後、自由端が互いに係合するように、各ねじり部材が屈曲状態となるように屈曲される。ワイパーアームの好ましい実施例によれば、屈曲状態のときに、ねじり部材の自由端を互いに接続するための手段が設けられる。

添付図面を参照し、本発明を実施するための最良の形態の次の説明を読めば、当業者には本発明の上記以外の応用が明らかとなると思う。

本明細書の説明は、添付図面を参照するものであり、図中、同様の符号は、いくつかの図にわたって同様の部品を示す。

図１〜図３には、本発明に係わるワイパーアーム１０が示されている。このワイパーアーム１０は、ワイパーブレード１２を、ウィンドシールドまたはウィンドスクリーン１４に対して往復回転運動できるように支持している。

図１に示す第１ステップでは、第１端部１８および第２端部２０を有する本体１６が形成される。本体１６の第１端部１８は、ワイパーアーム１０に往復回転運動を与えるための駆動シャフト２２に接続して、このシャフトによって、支持できるようになっている。本体１６の第２端部２０は、ワイパーブレード１２に接続することができ、ワイパーブレード１２を、ウィンドスクリーン１４に対して回転振動運動させるよう、ワイパーブレード１２を、支持している。

運動の不安定な範囲の両側に離間する２つの安定な位置によって定められるトグル動作ができるよう、本体１６にねじり領域２４が形成されている。２つの安定位置の一方、例えばワイパーアーム１０の第１位置は、ワイピングすべきウィンドスクリーン１４に係合できるように、本体１６に接続できるワイパーブレード１２に下向きの圧力を加える。

本発明に係わる好ましい方法によると、第１および第２ねじり部材２６、２８により、本体１６のねじり領域２４が、まず形成される。図１に良く示されているような弛緩状態３０、３２にあるときの各ねじり部材２６、２８は、自由端部３４、３６を有し、これらの端部は、本体１６の第１端部から外側に片持ち支持され、互いに離間している。

その後、各ねじり部材２６、２８は、弛緩状態３０、３２から、図２および図３に良く示されているような屈曲状態３８、４０へ屈曲されるので、自由端３４、３６は互いに係合する。次に、ねじり部材２６、２８の自由端３４、３６は、本発明の好ましい方法に従い、屈曲状態３８、４０となったときに互いに接続される。

本発明に係わる方法による屈曲ステップは、ねじり部材２６、２８の自由端３４、３６の部分を互いに重ねることが好ましい。ワイパーアーム１０を製造するための方法における接続ステップは、ねじり部材２６、２８の自由端３４、３６の重なった部分における整合した開口部４４、４６を通して、締結具４２を係合するステップを含むことができる。

本体１６の第２端部２０には、これに接続するべきワイパーブレード１２を支持するための取り付け部材４８を取り付けることができる。好ましい形状では、ワイパーアーム１０のねじり能力を改善するために、クロスリンクファイバーを含む複合材料から、ねじり部材２６、２８を形成することができる。

本体１６またはねじり部材２６、２８の断面は第１端部１８から第２端部２０まで変化し、屈曲状態または曲がった状態３８、４０にあるときに、所望の初期負荷能力を達成できるようになっている。所望により、低弾性率の材料でアセンブリ全体を重ね成形することができる。

本発明に係わるワイパーアーム、例えば本発明の方法によって製造されたワイパーアームは、ワイパーブレード１２を、ウィンドスクリーン１４に対して往復回転運動できるように支持する。ワイパーアームは、第１端部１８および第２端部２０を有する本体１６を有する。

本体１６の第１端部１８は、この本体１６に往復回転運動を与えるための駆動シャフト２２に接続して、このシャフト２２によって支持される。本体１６の第２端部２０は、ワイパーブレード１２に接続して、このワイパーブレード１２を支持している。

本体１６のねじり領域２４は、トグル動作でき、本体１６の第１端部１８と第２端部２０との間に位置している。トグル動作は、不安定な運動領域の両側に離間して位置する２つの安定位置、例えば第１位置と第２位置との間で行われる。これら２つの安定位置のうちの１つ、例えばワイパーアーム１０の第１位置では、ワイピングするべきウィンドスクリーン１４に、ワイパーブレード１２を当接できるよう、本体１６に接続可能なワイパーブレード１２に、下向きの圧力を加える。

本発明に係わるワイパーアームの好ましい構造では、図１に良く示されているように、最初に弛緩状態３０、３２となっている第１および第２ねじり部材２６、２８によって、ねじり領域２４が構成される。各ねじり部材２６、２８は、本体１６の第１端部から外側に片持ち支持され、互いに離間した自由端３０、３２を有する。

その後、図２および図３に示すように、各ねじり部材２６、２８は、自由端３４、３６が互いに係合するように、屈曲状態３８、４０となるように屈曲される。屈曲状態３８、４０のときに、手段５０は、ねじり部材２６、２８の自由端３４、３６を互いに接続する。ねじり領域２４は、ねじり部分２６、２８の自由端の互いに重なった部分を有する。

接続手段５０は、ねじり部分２６、２８の自由端３４、３６の重なった部分に形成された整合する開口部４４、４６を通して係合できる締結具４２を有しているのが好ましい。

本体１６の第２端部２０には、これに接続するべきワイパーブレード１２を支持するための取り付け部材４８を取り付けることができる。本体１６のねじり能力を改善するために、クロスリンクファイバーを含む複合材料から、ねじり部材２６、２８を形成することが好ましい。

本体１６またはねじり部材２６、２８の断面は、第１端部１８から第２端部２０まで変化し、屈曲状態または曲がった状態３８、４０にあるときに、所望の初期負荷能力を達成できるようになっている。所望により、低弾性率の材料でアセンブリ全体すなわち本体１６を重ね成形することができる。

ワイパーアームは、広いウィンドシールド面を、ワイパーシステムがカバーできるように、長くなっている。これによって、逆加速度に起因して慣性が大きくなり、潜在的な余分なワイパーパターンが広くなっている。複合材料を選択することによって、この慣性を小さくし、パターンを小さくできる。

このような原理によって、ほぼ一定のアーム圧力を維持するための負荷は非線形となり、更にガラスを手で清掃するために、ガラスから離間する位置へ引き上げると、離間したままの状態にできる。

図１に示すように、２つの突出した形状が、平行に広がりまたは収束するように配置され、所定位置に成形または接合すると、形状は、ビーム屈曲特性（Ｆ＝Ｋ×Ｘに類似する）を呈する。アームの端部から見たときの形状は、平行でもよいし、または互いに所定の角度をなしていてもよい。

複合形状の先端が、ブレード取り付け部と一体になると、図２および図３に示すように、断面はねじられ、図２に示すように、図面の内外に押圧される、屈曲する性質が生じる。

本発明は、スプリング特性と異なる押圧力を与えるものである。特に図２および図３のアームの端部における力は、第１および第２位置でゼロとなり、更に第１位置と第２位置との間の移行点でも、ゼロとなる。

従って、アームは、非線形の力特性を呈する。アームが持ち上げられると、すなわち第１位置に持ち上げられると、アームは第２位置に留まるので、ドライバーは、手でブレード下のガラスを清掃することができる。

図２および図３に示すように、自由端３４、３６に、２つの突出した部分を、リベット締結または重ねにより形成できる。反作用射出成形されたポリウレタンのような低弾性率の材料で、ユニット全体を重ね成形してもよい。この重ね成形される材料は、任意所望の色で提供することができ、ウォッシャー液送りシステムを隠すようにできる。高いねじり剛性および高い圧力を得るために、４５度のバイアス角のファイバー材料で、この突出体を製造できる。

次に図４を参照する。２つの安定位置の一方に向かうバイアス力を発生するために、第１ねじり部材と第２ねじり部材とを、互いに初期角度に設定できる。これまでに説明した形状のいずれにおいても、本体またはねじり部材は、複合材料、例えばカーボンファイバー、スチール、アルミニウム、またはその他の適当な材料から形成できる。第１および第２ねじり部材も、当初互いに比較的接近した自由端を有する弛緩状態に形成できる。この場合、ねじり部材は、屈曲位置まで広がり、互いに保持される。接続手段は、第１ねじり部材と第２ねじり部材の自由端を互いに所定の関係に保持する成形された端部部品とすることができる。

以上で、現在のところ最も実用的で、かつ好ましい実施例と見なされる実施例を参照して、本発明について説明した。しかし、本発明は、開示した実施例のみに限定されるものでなく、それとは逆に、添付した特許請求の範囲内に入る種々の変形例および均等物をカバーするものであり、この発明の範囲は、法が認めるかかるすべての変形例および均等物を含むよう、最も広く解釈されるべきである。

往復回転運動を与えるための駆動シャフトに本体の第１端部を接続して、このシャフトによって第１端部を支持でき、本体の第２端部をワイパーブレードに接続して、この第２端部がワイパーブレードを支持するように、第１端部および第２端部を有する本体が形成された、本発明に係わるワイパーアームを製造するための、本発明に係わる方法における第１ステップの平面図である。 トグル動作ができる本体のねじり領域が形成された、本発明に係わるワイパーブレードを製造するための、本発明に係わる方法における第２ステップの平面図である。 本発明の方法に従って製造される、本発明に係わるワイパーアームの側面図である。 ２つの安定な位置のうちの１つに向かう押圧力を発生するように、互いに所定の初期角度に設定された第１および第２ねじり部材の１つの可能な構成の横断面図である。

符号の説明

１０ ワイパーアーム
１２ ワイパーブレード
１４ ウィンドシールドまたはウィンドスクリーン
１６ 本体
１８ 第１端部
２０ 第２端部
２２ 駆動シャフト
２４ ねじり領域
２６、２８ ねじり部材
３０、３２ 弛緩状態
３４、３６ 自由端
３８、４０ 屈曲状態
４２ 締結具
４４、４６ 開口部
４８ 取り付け部材
５０ 接続手段

Claims (25)

1. ワイパーブレードをウィンドスクリーンに対して回転振動運動させるように支持するためのワイパーアームを製造するための方法であって、
   第１端部および第２端部を有し、本体の第１端部は、往復回転運動を与えるための駆動シャフトに接続して、この駆動シャフトによって支持され、前記本体の第２端部は、ワイパーブレードに接続して、ワイパーブレードを支持することができるようになっている本体を形成するステップと、
   運動の不安定な範囲の両側に離間した２つの安定な位置によって定められるトグル動作が可能な前記本体のねじり領域を形成するステップとを備え、
   前記２つの安定位置のうちの１つが、ワイピングすべきウィンドスクリーンに当接するよう、本体に接続可能なワイパーブレードに下向きの圧力を加えるようになっている、ワイパーアームを製造するための方法。
2. 弛緩状態にあるときに、前記本体の第１端部から外側に片持ち支持される、互いに離間した自由端を有する第１および第２ねじり部材によって構成される前記本体のねじり領域をまず形成するステップを備え、
   その後、自由端が互いに係合するように、弛緩状態から屈曲状態に各ねじり部材を屈曲させるステップと、
   屈曲状態のときに前記ねじり部材の前記自由端を互いに接続するステップとを更に備える、請求項１記載の方法。
3. 前記屈曲ステップが、
   前記ねじり部材の自由端の部分を、互いに重ねるステップを更に備える、請求項２記載の方法。
4. 前記接続ステップが、
   前記ねじり部材の自由端の重ねられた部分に設けられた整合する開口部を通して、締結具を係合するステップを更に含む、請求項３記載の方法。
5. 前記本体の第２端部に取り付け部材を取り付け、この取り付け部材に、接続するべきワイパーブレードを支持するステップを更に含む、請求項１記載の方法。
6. ねじり能力を改善するように架橋結合されたファイバーを含む複合材料をもって、前記ねじり部材を形成するステップを更に含む、請求項１記載の方法。
7. 前記本体の断面を、前記第１端部から前記第２端部へ変化させるステップを更に含む、請求項１記載の方法。
8. 低弾性率の材料で、前記本体を重ね成形するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
9. ワイパーブレードを、ウィンドスクリーンに対して往復回転運動させるように支持するための、請求項１の方法に従って製造されたワイパーアームであって、
   第１端部および第２端部を有する本体を備え、この本体の第１端部は、回転振動運動を与えるための駆動シャフトに接続されて、駆動シャフトによって支持し、前記本体の第２端部は、ワイパーブレードに接続されて、ワイパーブレードを支持しており、
   更にトグル動作することができ、前記本体の第１端部と第２端部との間に位置する前記本体のねじり領域を備え、前記トグル動作は、運動の不安定な範囲の両側に離間する２つの安定な位置によって定められ、前記２つの安定位置の１つが、ワイピングすべきウィンドスクリーンに係合するよう、前記本体に接続可能なワイパーブレードに下方の圧力を加えるようになっているワイパーアーム。
10. 弛緩状態に形成された第１および第２ねじり部材によって構成されたねじり領域を更に備え、各ねじり部材が、前記本体の第１端部から外側に片持ち支持され、互いに離間した自由端を有し、その後、前記自由端が、互いに係合するように各ねじり部材が屈曲状態となるように屈曲され、
    前記屈曲状態となったときに、前記ねじり部材の自由端を互いに接続するための手段を備える、請求項９記載のワイパーアーム。
11. 前記ねじり領域が、
    前記ねじり部材の前記自由端の互いに重なった部分を更に含む、請求項１０記載のワイパーアーム。
12. 前記接続手段が、
    前記ねじり部材の前記自由端の重なった部分に設けられた整合する開口部を通して係合可能な締結具を更に含む、請求項１１記載のワイパーアーム。
13. 取り付け部材に接続するべきワイパーアームを支持するための、前記本体の第１端部に取り付け可能な取り付け部材を更に備える、請求項９記載のワイパーアーム。
14. ねじり能力を改善するように架橋結合されたファイバーを含む複合材料から形成されたねじり部材を更に備える、請求項９記載のワイパーアーム。
15. 前記本体の断面が、前記第１端部から第２端部に変化している、請求項９記載のワイパーアーム。
16. 本体は、低弾性率の材料で重ね成形されている、請求項９記載のワイパーアーム。
17. ワイパーブレードをウィンドスクリーンに対して往復回転運動させるように支持するための、ワイパーアームにおいて、
    第１端部および第２端部を有する本体を備え、この本体の第１端部は、往復回転運動を与えるための駆動シャフトに接続されて、駆動シャフトによって支持され、前記本体の第２端部は、ワイパーブレードに接続されて、ワイパーブレードを支持しており、
    更にトグル動作することができ、前記本体は、第１端部と第２端部との間に位置するねじり領域を備え、前記トグル動作は、運動の不安定な範囲の両側に離間する２つの安定な位置によって定められ、前記２つの安定位置の１つが、ワイピングすべきウィンドスクリーンに係合するよう、前記本体に接続可能なワイパーブレードに下方の圧力を加えるようになっているワイパーアーム。
18. 最初に弛緩状態に形成された第１および第２ねじり部材によって構成されたねじり領域を更に備え、各ねじり部材が、前記本体の第１端部から外側に片持ち支持されている、互いに離間した自由端を有し、前記自由端が互いに係合するように、各ねじり部材が屈曲状態となるように屈曲され、
    前記屈曲状態となったときに、前記ねじり部材の自由端を互いに接続するための手段を備える、請求項１７記載のワイパーアーム。
19. 前記ねじり領域が、
    前記ねじり部材の自由端の互いに重なった部分を更に含む、請求項１８記載のワイパーアーム。
20. 前記接続手段が、
    前記ねじり部材の自由端の重なった部分に設けられた整合した開口部を通して係合可能な締結具を更に含む、請求項１９記載のワイパーアーム。
21. 取り付け部材に接続するべきワイパーアームを支持するための、前記本体の第１端部に取り付け可能な取り付け部材を更に備える、請求項１７記載のワイパーアーム。
22. ねじり能力を改善するように架橋結合されたファイバーを含む複合材料から形成されたねじり部材を更に備える、請求項１７記載のワイパーアーム。
23. 前記本体の断面が、第１端部から第２端部に亘って変化している、請求項１７記載のワイパーアーム。
24. 本体は、低弾性率の材料を重ね成形されたものである、請求項１７記載のワイパーアーム。
25. ２つの安定な位置の１つに向かう押圧力を発生するように、互いに初期角度をなすように設定された第１ねじり部材および第２ねじり部材を更に備える、請求項１７記載のワイパーアーム。

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