JP4778559B2 - ワイパブレード - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項の上位概念に記載の形式のワイパブレードに関する。

帯状ばねの形式の支持エレメントを有したこのようなワイパブレードでは、支持エレメントにより、ワイパアームを起点とするワイパブレードの、ウィンドウガラスへの押圧力が、ワイパブレードによって擦過される払拭領域全体にわたってできるだけ均一に分配されることが保証されるべきである。負荷されていない支持エレメントが、即ち、ワイパブレードがその両端部でのみウィンドウガラスに接触している際の支持エレメントが、相応に湾曲されていることにより、ワイパブレードの稼働中には完全にウィンドウガラスに接触するワイパ条片の端部は、各ワイパブレード位置において、球面状に湾曲された車両ウィンドウガラスの曲率半径が変化しても、緊張した支持エレメントによりウィンドウガラスに向かって負荷される。ワイパブレードの湾曲は即ち、払拭領域において払拭したいウィンドウガラスで測定される最大の湾曲よりも大きくなければならない。何故ならば、ワイパ稼働中、ワイパ条片若しくは、ウィンドウガラスに接触するそのワイパリップが常に所定の力でウィンドウガラスに押し付けられていなければならないからである。従って、支持エレメントは、押圧力の分配だけでなく、ゴム弾性的なワイパ条片の必要な横方向での補強を行わなければならないので、従来のワイパブレードにおいて実際に行われているように（ＤＥ−ＯＳ１５０５３９７号明細書参照）、ワイパ条片に配置された２つのばねレールを有する手間のかかるＵ字形支持構造に、支持エレメントを置き換えなければならなない。即ち、公知のワイパブレードでは、ワイパアームから主Ｕ字形部材に加えられる、ウィンドウガラスに向けられた支持力が、２つのＵ字形爪に伝達され、ここから、４つの爪を介してゴム弾性的なワイパ条片に分配されている。

ばね弾性的な支持エレメントを有したワイパブレードでは、支持エレメントが、車両ウィンドウガラスへの方向でのばね弾性を有しており、払拭運動の方向で所定の曲げ剛性を有している。作業位置では、ワイパブレードは、車両ウィンドウガラスに向かう方向で、ワイパアームによる当て付け力によって負荷されており、ワイパリップが車両ウィンドウガラスに当接している。

払拭の際には、旋回運動により生じる力が側方からゴムプロフィールに作用する。側方の力によりワイパ条片背部が運動する間に、ワイパリップはまずその位置にとどまる。この場合、ワイパ条片背部と楔状屈曲部との間の薄いウェブは、高い弾性的な変形可能性により傾動ジョイントとして作用する。これにより楔状屈曲部におけるワイパリップは、ガラス表面に対して約５５°の当接角度をとる。この引きずり位置は、ワイパリップの作業位置である。楔状屈曲部はこの位置で、外側の上方肩部がワイパ条片背部の下面に当接するまで傾動する。ウィンドウワイパの往復ワイパ運動により、運動の終端位置で反転点が生じる。ここで、楔状屈曲部は逆方向へとフラップ反転し、次いで再び引きずられる作業位置をとる。このような反転フラップ過程により、特に、ばね弾性的な支持エレメントを有するワイパブレードでは煩わしいフラップ反転ノイズが生じる。さらに、ワイパゴムは、傾動ウェブの領域で極めて強く弾性的に変形される。これは、使用時間の経過において、ワイパゴムプロフィールの永久的な変形となり、これはまずはウィンドウワイパの払拭効果を損なうだけであるが、後々、反転フラップ運動が妨げられる恐れがある。

ＤＥ９１０４４６１．８Ｕ１号明細書により、ワイパ条片背部と、楔状屈曲部の当接する肩部との間に緩衝条片が設けられているワイパ条片が公知である。ワイパ条片の楔状屈曲部が反転点で反転フラップ運動すると、肩部がまず緩衝条片に当接し、ワイパ条片背部に当接するまでこれを押す。これにより当接速度はブレーキをかけられ、反転フラップ運動時の騒音は緩衝される。しかしながら、ばね弾性的な支持エレメントを有したワイパブレードでは、このような緩衝は常に十分ではない。特にワイパブレードが極めて長い場合、反転ノイズは煩わしいものである。

発明の効果
主請求項の特徴を備えたワイパブレードは、傾動ウェブの側方に配置された付加的なウェブが、屈曲過程を継続的に緩衝するという利点を有している。この際、これらのウェブは、傾斜位置が上昇するにつれ、楔状屈曲部に一方の側では高められた押圧力を、他方の側では高められた引張力を加える。これにより一つには、所望のように、楔状屈曲部の肩部が全速でワイパ条片背部の肩部に衝突するのが阻止され、これにより煩わしい反転ノイズが効果的に減じられる。また一つには、引きずり位置にある楔状屈曲部に力が常に加えられ、これにより、屈曲は反転点で確実に行われる。特に、既に長時間環境の影響に晒されたワイパブレードでは、ここで時々問題が生じる。このような措置は、軟性的なワイパゴムを使用することにより補われる。軟性的なワイパゴムの使用は、ウェブが付加的な支持機能も持っているので可能であり、この場合、軟性的なワイパゴムにおいて傾動ウェブはごく短時間でも負荷に耐える必要がない。ウェブの使用により、主観的なノイズ感覚は既に１／４まで減じることができるならば、この値は、軟性的なワイパゴムの使用によりさらに同じファクタだけ減じられる。

ウェブの使用により、ワイパゴムの硬度をショア６４よりも小さく選択できることがわかった。この硬度のもとで、ウェブを設けることにより、既に著しく減じられた主観的なノイズ感覚が得られ、ワイパ条片は、長い耐用期間を保証する範囲にある機械的な値にとどまる。ウェブを有さず幾分大きな硬度を有する比較可能なワイパ条片よりも、場合によって、耐用期間の延長が期待される。硬度がショア５０〜６０の間で動くならば、耐用期間が明らかに減じられることなしに、さらなる騒音低減が可能である。

ショア５４〜５８の間の硬度を有するワイパブレードを選択するならば、この場合最適なのはショア５６であり、反転ノイズの主観的な感覚は、聞こえる限界の範囲まで減じられる。この場合、それにも関わらず、全体としてワイパブレードの拭き取り特性と耐用期間は許容可能以上に維持される。

反転ノイズを減じるさらなる可能性は、ウェブの互いの間隔を、ワイパブレードに沿って変更させることにある。この場合、大きな力の範囲、即ち、接続装置の範囲でウェブ密度が高くなり、即ち間隔が、ワイパブレードの少なくとも１つの端部の領域における間隔よりも小さくなる。この場合も、ワイパブレードの機械的安定性はむしろ改良され、反転ノイズも減じられる。従って、接続装置がワイパブレードの真ん中の領域に配置されているというよくあるケースでは、間隔がこの真ん中の領域からワイパブレードの端部に向かって拡大していることが示されている。

傾動領域におけるウェブを有するワイパブレードと、ウィンドウガラスとの摩擦係数が１よりも小さいワイパゴムの表面との組み合わせにより、同様に、主観的に感じられる反転ノイズの大きさを減じることができる。このような低減は、摩擦係数が０．８、特に０．６である場合に強化される。

ワイパ条片の材料の特別な選択によっても、傾動領域におけるウェブと組み合わせることで、反転ノイズの大きさに影響を与えることができる。有利な構成では、ワイパゴムは主に、クロロプレンゴムから成っている。ワイパゴムが、ＥＰＤＭ、ＣＲ、天然ゴムの材料のうち少なくとも１つを有しているならば、主観的な反転ノイズを減じることができる。

実施例の説明
図１に示したワイパブレード１０は、帯状の長手方向に延びる、ばね弾性的な単数又は複数の部分から成る支持エレメント１２を有している。この支持エレメント１２は無負荷状態で長手方向で湾曲されている。払拭したいウィンドウガラス１４とは反対側の凸状の上方若しくは外側の支持エレメント１２の帯面１６（図１及び図２）にはその中央区分で、例えばこれに面接触する接続装置１８が配置されており、この接続装置１８によってワイパブレード１０を、自動車の車体にガイドされた駆動されるワイパアーム２０に解離可能に結合することができる。ウィンドウガラスに面した凹状の下方若しくは内側の湾曲した支持エレメント１２の帯面又は帯側２２には、長手方向で延びるゴム弾性的なワイパ条片２４が配置されており、このワイパ条片２４は支持エレメント１２に対して長手方向平行に延びている。ワイパアームの自由端部には、詳しくは図示されていない対応接続手段が設けられており、これはワイパブレードの接続装置１８とジョイントの形式で協働する。

ワイパアーム２０、ひいてはワイパブレード１０は、矢印２６の方向で、払拭したいウィンドウガラス１４に向かって負荷される。このウィンドウガラス１４の払拭すべき表面は図１で一点鎖線１４によって略示されている。一点鎖線は、ウィンドウガラス表面の最大の湾曲を示しているので、端部１０′でウィンドウガラス１４に接触している、まだ負荷されていない状態のワイパブレード１０の湾曲が、ウィンドウガラス１４の最大湾曲よりも大きいことが明らかである。ワイパブレード１０は負荷されておらず、即ちウィンドウガラス１４に対して凹状の延在を有している。押圧力（矢印２６）がかけられると、ワイパブレード１０の、払拭作業を行うワイパリップ２８が、その全長にわたって、ウィンドウガラス表面１４に接触し、伸張状態に近い作業状態に移行する。この場合、帯状のばね弾性的な支持エレメント１２では応力が生じ、この応力により、ワイパ条片２４若しくはワイパリップ２８はその全長にわたって、自動車ウィンドウガラス１４に適切に接触する。通常、球面状に湾曲されたウィンドウガラスは、１つの球表面の一区分をなしているのではないので、ワイパブレード１０はワイパアーム２０に対して、払拭運動（二重矢印３０）中常に、その都度の位置及びウィンドウガラス表面１４の経過に適合することができなければならない。従って、接続部のジョイント軸を中心とした揺動運動（二重矢印３２）を可能にする枢着的な結合が、ワイパアーム２０とワイパブレード１０との間に必要である。

図２に示したワイパ条片２４は、ワイパ条片背部３４を有している。このワイパ条片背部３４は傾動ウェブ３６を介して楔状屈曲部３８に結合されている。楔状屈曲部３８の下面にはワイパリップ２８が配置されている。傾動ウェブ３６の側方には、２つの長手方向溝４０が延びていて、この溝４０の上面はワイパ条片背部３４によって、その下面は楔状屈曲部３８によって形成されている。長手方向溝４０の内側には、長手方向溝４０の全長にわたって、ウェブ４２が分配配置されており、これは、傾動ウェブ３６の側方に配置されている。

各ウェブ４２は、傾動ウェブ３６を起点として、側方に、長手方向溝４０の開放側に向かって延びており、ワイパ条片背部３４を楔状屈曲部３８に接続している。ウェブ４２はワイパ条片２４の部分であり、従って材料接続的にワイパ条片背部３４と、傾動ウェブ３６と、楔状屈曲部３８に結合されている。しかしながらウェブ４２を別個に形成し、長手方向溝４０内に取り付けることも考えられる。

本発明によれば、ワイパ条片２４のための材料として、軟性のワイパゴムが選択されている。ワイパゴムの硬度は、単位ショアで示され、その尺度は原則的に、所定の力のもとでワイパゴムの表面に基準体が進入するのに等しい。従来のワイパゴムは、ショア６４以上の硬度を有している。傾動ウェブ３６の領域でウェブ４２を使用することにより、ワイパブレード１０の安定性が全体として向上するので、ワイパゴムの硬度も、ショア５０〜６０に、特に５４〜５８に選択することができる。この実施例では、ワイパゴムは、ショア５６の硬度を有している。これにより、反転ノイズは、ウェブを有さず比較的硬いワイパゴムを有するケーシングの１／１６にまで減じられる。

反転ノイズの騒音高さを、公知の尺度単位ソーンで表すならば、ウェブを有さず通常の硬度を有する従来のワイパブレードの騒音高さは約１２ソーンである。ショア硬度５６のワイパゴムと共にウェブを使用することにより、反転ノイズの騒音高さは１ソーン以下に減じられ、これは、目覚まし時計の運針音よりも静かである。

図３には、各ウェブ４２が傾動ウェブ３６を起点として傾動ウェブ３６に対して垂直に延びていることが示されている。さらに、ウェブ４２は傾動ウェブ３６の両側に配置されていることがわかる。図３のウェブ４２は、傾動ウェブ３６の両側で整合して配置されているが、図４に示された両側のウェブ４２はそれぞれずらされて配置されている。

ウェブ４２の互いの間隔ａは１０〜５０ｍｍであるのが望ましく、有利には２０ｍｍである。図４のようにウェブ４２がずらされて配置されている場合、傾動ウェブ３６の両側のウェブ４２を見るならば、それぞれ１０ｍｍの間隔となる。ワイパ条片２４の長さにわたってウェブ４２は均一に分配されている。しかしながら、例えば共鳴の理由で、間隔ａをワイパ条片２４の長さにわたって変更することも考えられる。

図１に示したように、間隔ａは、ワイパブレード１０の中央領域で、即ち接続装置１８の領域で、間隔が比較的小さく、ワイパブレード１０の端部に向かって増大するように変化している。従って間隔ａ１は、間隔ａ２よりも小さく、間隔ａ２は間隔ａ３よりも小さく、間隔ａ３はさらに、間隔ａ４よりも小さい。ウェブの数は勿論、この実施例に示したものに限定されず、特に、ワイパブレード１０の長さに応じたものである。

図２に示したように、ワイパゴムと、ウィンドウガラス１４との間には、摩擦係数Ｒの摩擦が存在する。図２では、ワイパブレード１０は直立位置で示されており、引きずり位置では示されていない。この実施例では、ワイパゴムの表面は、ウィンドウガラス１４とワイパゴムとの間の摩擦が、摩擦係数Ｒ＝０．６であるように形成されている。これは、ウェブ４２の使用と共に最良の状態を提供する。Ｒ＜０．８又はＲ＜１にすることも考えられる。

ワイパ条片２４のワイパゴムは、この実施例では主としてクロロプレンゴムから成っている。しかしながらＥＰＤＭ、ＣＲ、天然ゴムの材料の１つを含んでいても良い。

傾動ウェブ３６は、ワイパ条片背部３４と楔状屈曲部３８の間の実際の作用結合部を成しており、従ってそれ相応に設計されなければならない。ウェブ４２の厚さｄは、傾動ウェブ３６の厚さＤよりも小さく維持される。有利な実施例では、ウェブ４２の厚さｄは、傾動ウェブ３６の厚さＤの半分である。

説明したように、ウェブ４２は、ワイパ条片背部３４と楔状屈曲部３８との間の結合部を成し、傾動ウェブ３６を起点としてそれぞれ長手方向溝４０の開放面へと延びている。この場合、製造技術的な理由から、ウェブ４２を傾動ウェブ３６に結合すると有利である。しかしながら、ウェブ４２と傾動ウェブ３６との間に隙間を残すことも考えられる。長手方向溝４０の開放側と似たように挙動する。図５に示されているように、ウェブ４２はワイパ条片背部３４の外縁部４４を直線４５上で、楔状屈曲部３８の外縁部４６に結合している。

図６〜図８には、図５の変化実施例が示されている。図６には、両外縁部４４，４６の結合部が、凹面４８として形成されている。これは、ノッチ効果が僅かであるという利点を有している。図７に示した例は３つの変化実施例の１つである。ウェブ４２の外面５０が傾斜して延びていて、外縁部４４又は４６の一方にしか結合していない。この場合、全てのウェブ４２が外縁部４４または外縁部４６から傾斜して長手方向溝４０内部へと延びるように形成することもできるし、外縁部４４若しくは外縁部４６からそれぞれ交互に延びるように形成することもできる。図８に示した別の変化実施例では、各ウェブ４２の外面５２がそれぞれ長手方向溝４０内へとずらされている。結果としてウェブ４２は外縁部４４，４６に接触していない。

ワイパブレード１０の反転ノイズを減じる、または消音するという目的は、図５〜図８に示した各変化実施例によって達せられる。ウェブ４２の外面を相応に形成することにより、種々の要求に対応することができる。ウェブ４２のばね特性線に、外面の形状によって大きく影響を与えることができるということが重要である。例えば、外面の形状は、より大きな傾斜で又はより平らに形成することができ、デグレッシブ又はプログレッシブな経過を有していることもできる。ウェブ４２の外面の種々様々な形状は互いに組み合わせることができる。これは互いに相前後して配置されたウェブ４２で、又はウェブ４２の内側でその外縁部で行われる。

図９には、ウェブ４２が一方の側５４もしくは５６でのみ一体成形されていることが示されている。その反対側５６もしくは５４では接しているだけであるか、小さな間隔を有している。この構成は、互いに相前後して連続するウェブ４２が選択的にその上面５４及び下面５６で一体成形され、反対側でそれぞれ自由である場合に当てはまる。このようにして、ワイパ条片背部３４を起点とするウェブ４２によって押圧力を楔状屈曲部３８に加えることができるが引張力は抑制される。

互いに重なって配置された複数の傾動ウェブ３６を有したワイパブレード１０において、各傾動ウェブ３６に相応のウェブ４２を設けることができることが明らかである。これにより比較的高く構成されたワイパブレードにおいても、反転ノイズに対して有利な影響を与えることができる。

一点鎖線で略示されたワイパアームと共に本発明によるワイパブレードを示す斜視図である。 略示された支持エレメントと共にワイパ条片を、図１よりも拡大して示した図である。 図２のIII-III線に沿った断面図である。 図３の変化実施例を示した図である。 図２の矢印Ｖの方向から見た図である。 図５の部分ＶＩの変化実施例を示した図である。 図６の変化実施例を示した図である。 図６の変化実施例を示した図である。 図１の別の実施例を示した図である。

Claims (7)

1. ワイパブレードであって、ワイパ条片（２４）を有しており、該ワイパ条片（２４）は、楔状屈曲部（３８）とワイパ条片背部（３４）とを有しており、これらが傾動ウェブ（３６）を介して互いに結合されており、傾動ウェブ（３６）の側方に付加的なウェブ（４２）が配置されている形式のものにおいて、
   軟性のワイパゴムを有しており、ワイパゴムの硬度がショア６４よりも小さく、複数のウェブ（４２）がワイパブレード（２４）の長さにわたって互いに間隔をおいて配置されていて、その間隔がワイパブレード（２４）の長さに沿って変化し、接続装置（１８）の領域におけるウェブ（４２）の間隔が、ワイパブレード（１０）の少なくとも一方の端部の領域におけるウェブ（４２）の間隔よりも小さいことを特徴とする、ワイパブレード。
2. ワイパゴムの硬度がショア５０〜６０であって、特にショア５４〜５８であって、有利にはショア５６である、請求項１記載のワイパブレード。
3. 接続装置（１８）が、ワイパブレードの真ん中の領域に配置されていて、ウェブの互いの間隔が、このワイパブレード（１０）の真ん中の領域から端部の領域に向かって増大する、請求項１又は２記載のワイパブレード。
4. ワイパブレードであって、ワイパ条片（２４）を有しており、該ワイパ条片（２４）は、楔状屈曲部（３８）とワイパ条片背部（３４）とを有しており、これらが傾動ウェブ（３６）を介して互いに結合されており、傾動ウェブ（３６）の側方に付加的なウェブ（４２）が配置されている、特に請求項１から３までのいずれか１項記載の形式のものにおいて、
   ワイパゴムの表面が、ウィンドウガラスに対して、１よりも小さい摩擦係数（Ｒ）を有していることを特徴とする、ワイパブレード。
5. ワイパゴムの表面と、ウィンドウガラスとの摩擦係数が、０．８よりも小さく、特に０．６である、請求項４記載のワイパブレード。
6. ワイパブレードであって、ワイパ条片（２４）を有しており、該ワイパ条片（２４）は、楔状屈曲部（３８）とワイパ条片背部（３４）とを有しており、これらが傾動ウェブ（３６）を介して互いに結合されており、傾動ウェブ（３６）の側方に付加的なウェブ（４２）が配置されている、特に請求項１から５までのいずれか１項記載の形式のものにおいて、
   ワイパゴムが主としてクロロプレンゴムから成っていることを特徴とする、ワイパブレード。
7. ワイパブレードであって、ワイパ条片（２４）を有しており、該ワイパ条片（２４）は、楔状屈曲部（３８）とワイパ条片背部（３４）とを有しており、これらが傾動ウェブ（３６）を介して互いに結合されており、傾動ウェブ（３６）の側方に付加的なウェブ（４２）が配置されている、特に請求項１から６までのいずれか１項記載の形式のものにおいて、
   ワイパゴムがＥＰＤＭ、ＣＲ、又は天然ゴムの材料のうち少なくとも１つを有していることを特徴とする、ワイパブレード。

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