JP2014139072A - パンタグラフ式の動的作用を伴うワイパーアーム - Google Patents

Abstract

【課題】フロントガラスの曲率半径が大きく変化するものでも効果的に払拭する。
【解決手段】主ロッド２ａと副ロッド２ｂとを備えたパンタグラフ式の動的作用を伴うワイパーアームにおいて、主ロッド及び副ロッドは負の揚力の表面プロファイルを備えており、当該表面プロファイルの断面が、上側２５ａ，２５ｂと、下側２６ａ，２６ｂと、気流の方向における前縁と呼ばれる前方縁部２３ａ，２３ｂと、前縁とは反対側の後縁と呼ばれる後方縁部２４ａ，２４ｂとにより境界を定められており、かつアームが車両の被払拭表面に対してよりしっかり押し付けられるよう、車両に取り付けられたときの状態において、アームが被払拭表面に対して、ロッドの断面における下側が被払拭表面の方を向くように配置されていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明の主題は、パンタグラフ式の動的作用を伴うワイパーアームである。

本発明は、特に（これに限定されるものではないが）パノラマ型フロントガラスを有した自動車両に備え付けられるように企図されている。

パノラマ型フロントガラスは一般的に、中央部分などの小さい曲率の部分と、端部に位置する部分などの大きい曲率の部分とを備えていることが知られている。従って、パノラマ型フロントガラスは、ワイパーの経路がフロントガラスの全面に渡って円形である従来のフロントガラス用ワイパーを用いては、効果的に払拭することができない。

パンタグラフ式のフロントガラス用ワイパーは、パノラマ型フロントガラスの全ての部分にアクセスすることによって払拭の有効性を最適化する。それは、フロントガラスの少なくとも一定の部分（これらは特に、端部に位置するこれらの部分を含む）に渡ってフロントガラス用ワイパーに非円形の経路を与えることのできる、その特別な構造や特別な動的作用のおかげである。このタイプのフロントガラス用ワイパーは一般的に、停止位置において互いに略平行で略同じ平面内を延びる２本のロッドを備えたアームと、概してこのアームに対して回動可能に取り付けられたワイパー部（払拭体）とを具備している。従来のフロントガラス用ワイパーの場合と同様に、２本ではなく１本のアームしか存在しないという事実が費用の節約をもたらしてもいる。

具体的には、例として図１Ａおよび図１Ｂに示すように、パンタグラフ式のフロントガラス用ワイパーは一般的に、主ロッド２ａおよび副ロッド２ｂを備えたアーム１を具備しており、それらのロッド２ａ，２ｂが、停止位置において互いに略平行に長手方向へ延びると共に、少なくとも部分的に略同じ平面内を延びている。

アーム１は、その長手方向の一端部の所に、少なくとも１つの回動軸３を備えている。その回動軸３は、おおよそ被清掃表面によって規定される平面に対して略垂直な軸線の周りを、そのアーム１が概して回動できるようにしている。

特にこの場合、主ロッド２ａはスリーブ６によって、この長手方向端部に連結されている。

その長手方向の他端部の所で、アーム１は、少なくとも１つの連結要素４を備えている。その連結要素４は、一方では２本のロッド２ａ，２ｂ同士が互いに結合されるのを可能とし、他方ではワイパー部（図示せず）が連結されるのを可能とする。この連結要素４は、２つの円筒状スリーブ５ａ，５ｂを介してロッド２ａ，２ｂに取り付けられている。それらのスリーブ５ａ，５ｂは、前記ロッド２ａ，２ｂの一端部がその中に導入され得るように構成されている。副ロッド２ｂは、一方ではスリーブ５ｂを介して前記連結要素４に連結され、他方では上述したタイプの円筒状スリーブ９によって、アーム１における前記回動軸３を備えた長手方向端部に連結されている。

代替的な形態においては、スリーブ５ａおよび６と、主ロッド２ａとが一部品として作られる。更に、スリーブ５ｂおよび９と、副ロッド２ｂとが、同じく一部品として作られてもよい。

電気モータ（図示せず）によって、アーム１を回動させて往復払拭動作を生じさせることができる。

にもかかわらず、これらのパンタグラフ式のフロントガラス用ワイパーは、それらの払拭の有効性に影響を与える空力性能が不十分であるという欠点を有している。それは特に、前記アームがフロントガラスに対して、十分にしっかりとは押し付けられないからである。

本発明の重要な目的は、空力性能を改善するような手法で構成されたパンタグラフ式のワイパーアームを提案することによって、この大きな欠点を矯正することである。それは特に、被払拭表面（これは一般的にフロントガラスからなる）に対するアームのしっかりした押付けを最も効果的なものとするためである。

この目的のために本発明は、主ロッドと副ロッドとを備えた、パンタグラフ式の動的作用を伴うワイパーアームにおいて、
前記主ロッドおよび副ロッドのそれぞれが負の揚力の表面プロファイルを備えており、その表面プロファイルの断面が、上側と、下側と、気流の方向における、前縁と呼ばれる前方縁部と、この前縁とは反対側の後縁と呼ばれる後方縁部とによって境界を定められていること、並びに、
当該アームが車両の被払拭表面に対してよりしっかり押し付けられるよう、車両上に取り付けられたときの状態において、当該アームが被払拭表面に対して、ロッドの断面における前記下側が被払拭表面の方を向くようなやり方で配置されていることを特徴とするワイパーアームを提案するものである。

主ロッドの前記断面および副ロッドの前記断面は、かくして実質的に、正中面について対称的に形成されている航空機翼プロファイルの形状を有する。各ロッドにおいて、下側と上側とを、それぞれ負圧面側と圧力面側とに類似したものと見做すことが可能である。このようにして有利なことに、各ロッドのプロファイルの表面が負の揚力のプロファイルとなり、前記アームが被払拭表面に対してどの位しっかり押し付けられるかを最適化することを可能とする。

各ロッドのプロファイルの表面における負の揚力は、上流側端部先端の所で気流が以下の部分へと分割されるという事実の結果である。すなわち：
− 流れを加速させるような手法で構成された前記下側に沿って流れて、減圧を生じさせる部分；
− 流れを減速させるような手法で構成された上側に沿って流れて、昇圧を生じさせる部分である。

かくして下側と上側との間に生み出される圧力差が、結果として得られる力、即ち負の揚力を作り出す。その負の揚力は有利なことに、アームが被払拭表面に対してしっかり押付けられることを可能とする。

本発明の実施形態の代替的な形態によれば、車両上に取り付けられたときの状態において、被払拭表面上を空気が流れる前記方向に対して、副ロッドの前縁が主ロッドの前縁の上流側に位置するようなやり方で、被払拭表面に略直交する断面の全く同一の平面に対して主ロッドと副ロッドとが互いに相対的に水平方向へずらされるように、それらの主ロッドと副ロッドとが互いに相対的に配置されている。かくして、副ロッドの前縁は概して、被清掃表面を備えた車両が進むときにその被清掃表面上やその付近を流れる気流と接触すべき最初の縁部ということになる。

この水平方向のずれによって有利なことに、上流側に位置した副ロッドの上側の部分付近を流れる流れが、主ロッドによって妨げられないようにすることが可能となる。

本発明の実施形態の代替的な形態によれば、車両上に取り付けられたときの状態において、ヴェンチェリ効果によって減圧部が内部に生み出される流路を主ロッドと副ロッドとの間に作り出すよう、被払拭表面に略直交する断面の全く同一の平面に対して主ロッドと副ロッドとが互いに相対的に垂直方向へずらされるように、それらの主ロッドと副ロッドとが互いに相対的に配置されている。

本発明の他の特徴や利点は、この後に続くこととなる実例から、また添付図面から明らかとなるであろう。前記実例や図面は、純粋に非限定的な例示として与えられるものである。

上述した先行技術におけるパンタグラフ式のワイパーアームの既に説明した図。 図１Ａに示したパンタグラフ式のワイパーアームを長手方向の一側面から見た、既に説明した図。 本発明によるパンタグラフ式のワイパーアームの図。 図２Ａに示したパンタグラフ式のワイパーアームを長手方向の一側面から見た図。 本発明によるワイパーアームの主ロッドおよび副ロッドの同じ断面における概略図。 本発明によるワイパーアームの主ロッドおよび副ロッドの同じ断面における概略図であって、これら２本のロッドそれぞれの内部の支持スティックを示す図。

明瞭性の目的のため、本発明を理解するのに本質的な要素のみが、概略的に、一定縮尺でなく示されている。

理解を助けるために、様々な図面に共通な要素は、以下の説明において同じ参照符号が付けられることとなる。

本発明によるワイパーアームは、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、ある軸線の周りでの往復回動運動として動かすように企図されたアーム１を備えている。その軸線は、概して被払拭表面（図示せず）に略垂直な、払拭の軸線と呼ばれるものである。このアーム１は、主ロード２ａと副ロッド２ｂとを備えている。それらのロッド２ａ，２ｂは、特にこの場合、長手方向へ互いに略平行に延びている。

この非限定的な例において、アーム１は：
− その長手方向の一端部に位置した、少なくとも１つの上述したタイプの回動軸３；
− その長手方向の他端部に位置し、ワイパー部（図示せず）が特に連結され得る、少なくとも１つの上述したタイプの連結要素４；
− 前記軸３を備えた長手方向端部に対して主ロッド２ａが連結されるのを可能とする、少なくとも１つの上述したタイプのスリーブ６；
− 副ロッド２ｂと主ロッド２ａとが前記連結要素４に取り付けられるのをそれぞれ可能とする、少なくとも２つの上述したタイプの円筒状スリーブ５ａ，５ｂ；
− 軸３を備えた長手方向端部に対して副ロッド２ｂが連結されるのを可能とする、少なくとも１つの上述したタイプのスリーブ９；
を備えている。

本発明の実施形態の代替的な形態においては、スリーブ５ａおよび６と、主ロッド２ａとが一部品として作られる。更に、スリーブ５ｂおよび９と、副ロッド２ｂとが、同じく一部品として作られてもよい。

図３および図４に示しているように、主ロッド２ａおよび副ロッド２ｂの長手方向に直角な横断面は、上側２５ａ，２５ｂと下側２６ａ，２６ｂとに加えて、気流の流れる方向における、前縁と呼ばれる前方縁部２３ａ，２３ｂと、前縁２３ａ，２３ｂとは反対側の後縁と呼ばれる後方縁部２４ａ，２４ｂとを備えている。

なるべくならば、車両上に取り付けられたときの状態において、被払拭表面に略直交する断面の同一の平面に対して相対的に各ロッド２ａ，２ｂの下側２６ａ，２６ｂが被払拭表面の方を向くように、主ロッド２ａと副ロッド２ｂとが互いに相対的に配置されているのが好ましい。

更に、前記下側２６ａ，２６ｂの長さは、それぞれ上側２５ａ，２５ｂの長さよりも長くなっている。なるべくならば、下側２６ａ，２６ｂは、それらを上側２５ａ，２５ｂよりも長くすることを可能とするドーム形状を有しているのが好ましい。

このようにして、主ロッド２ａおよび副ロッド２ｂのプロファイルは、負の揚力の表面を有しており、その表面は特に、前記下側２６ａ，２６ｂ付近での減圧区域の創出という結果を生じさせる。

上流側端部先端の所で気流は以下の部分へと分割される：
− 前記下側２６ａ，２６ｂのそれぞれに沿って流れ、この気流の部分を長い方の経路に沿って進むように強制するそれら下側のドーム形状のために、気付けば加速させられた状態にある部分（この流れの部分におけるこの加速が、下側２６ａ，２６ｂのそれぞれの付近で少なくとも１つの減圧区域を発生させることを可能とする）；
− 前記上側２５ａ，２５ｂのそれぞれに沿って流れ、下側２６ａ，２６ｂを越えるよりも進むべき距離が短いために、気付けば減速させられた状態にある部分（この流れの部分における減速が、上側２５ａ，２５ｂのそれぞれの付近で少なくとも１つの昇圧の区域を発生させることを可能とする）。

かくして、下側２６ａ，２６ｂのそれぞれと、上側２５ａ，２５ｂのそれぞれとの間に生み出される圧力差が、結果として得られる被払拭表面の方を向いた力、即ち負の揚力を作り出す。その負の揚力は有利なことに、この被払拭表面に対する前記アーム１のしっかりした押付けを最も効果的なものとする。

本発明の実施形態の代替的な形態によれば、車両上に取り付けられたときの状態において、被払拭表面上を気流が通常流れる方向に対して、副ロッド２ｂの前縁２３ｂが主ロッド２ａの前縁２３ａの上流側に位置するようなやり方で、被払拭表面に略直交する断面の全く同一の平面に対して主ロッド２ａと副ロッド２ｂとが互いに対して水平方向へずらされるように、それらの主ロッド２ａと副ロッド２ｂとが互いに相対的に配置されている。かくして、副ロッド２ｂの前縁２３ｂは概して、被清掃表面を備えた車両が進むときにその被清掃表面上やその付近を流れる空気と接触すべき最初の縁部ということになる。

このようにして、被清掃表面を備えた車両が進むときにその被清掃表面上やその付近を流れる空気は、まず初めに副ロッド２ｂの前縁２３ｂに、次に主ロード２ａの前縁２３ａにぶつかる。この結果として、副ロッド２ｂの前縁２３ｂ付近に作り出される昇圧区域が、主ロッド２ａの前縁２３ａ付近に作り出される減圧区域と干渉することがない。

本発明の実施形態の代替的な形態では、車両上に取り付けられたときの状態において、ヴェンチェリ効果によって減圧部が内部に生み出される流路２７を主ロッド２ａと副ロッド２ｂとの間に作り出すよう、被払拭表面に略直交する断面の全く同一の平面に対して主ロッド２ａと副ロッド２ｂとが互いに相対的に垂直方向へずらされるように、それらの主ロッド２ａと副ロッド２ｂとが互いに相対的に配置されている。気流は流路２７に沿って通過する際に加速される。

有利なことに、ロッド２ａ，２ｂ同士の間の前記水平方向のずれによって、主ロッド２ａの上流側に位置した副ロッド２ｂのその部分が、流路２７に沿って気流が通過する際に発生する効果を蒙らないようにすることが可能となる。またヴェンチェリ効果は、下側２６ａ付近を流れる気流を加速させ、かくして主ロッド２ａの負の揚力を増大させる。更に、このロッド２ａ，２ｂ同士の間の水平方向のずれのために、流れの加速は上側２５ｂの後部上では何ら効果を有さず、ロッド２ｂ上に揚力を生じさせるのを回避することが可能となる。最後に、アーム１の２本のロッド２ａ，２ｂ同士は、アーム１の移動中、略平行なままであり、ヴェンチェリ効果を一定に保っている。

各ロッド２ａ，２ｂのプロファイルは、中実であっても中空であってもよく、例えばプラスチック（これは複合型のものであってもよい）や、マグネシウム系合金や、アルミニウムで造り出されていてもよい。各ロッド２ａ，２ｂの中空のプロファイルは、（これに限定されるものではないが）特に、ハイドロフォーミング法を用いて、金属シートをプレスして、または真っ直ぐな中空管を変形させることによって造り出されてよい。

なるべくならば、各ロッド２ａ，２ｂは、従来のやり方で支持スティック２８を備えているのが好ましい。その支持スティック２８は、例えば射出成型を用いて当該スティック２８の周囲に形成される、上述したタイプの中実型プロファイルによって取り囲まれていてもよい。前記ロッド２ａ，２ｂのプロファイルはまた、支持スティック２８の周囲にオーバーモールド成型によって形成されていてもよい。

支持スティック２８は、略矩形の断面を有しているのが好ましい。但し、支持スティック２８の断面の形状は、特にオーバーモールド成型の特性に関連付けられ、或いはロッド２ａ，２ｂ上を特定のプロファイルで取り囲むための条件に関連付けられる制約によって変化し得る。

本発明の実施形態における別の代替的な形態によれば、各ロッド２ａ，２ｂの特定のプロファイルは、それぞれ、当該ロッド２ａ，２ｂのスティック２８に対して例えばクリップ固締によって取り付けることのできる、１つないし複数の独立した構成要素からなっていてもよい。

なるべくならば、ロッド２ａ，２ｂは次のように構成されているのが好ましい。即ち、洗浄液および／若しくは除氷（防氷）液の流れを案内するパイプのようなパイプ類、並びに／または、ワイパーを加熱式ワイパーとすることのできるように企図された電線などのワイヤ類を通すために長手方向へ延びる少なくとも１つのハウジング（図示せず）を、各ロッド２ａ，２ｂが有するようにである。

Claims (9)

1. 主ロッド（２ａ）と副ロッド（２ｂ）とを備えた、パンタグラフ式の動的作用を伴うワイパーアーム（１）において、
   前記主ロッド（２ａ）および副ロッド（２ｂ）のそれぞれが負の揚力の表面プロファイルを備えており、その表面プロファイルの断面が、上側（２５ａ，２５ｂ）と、下側（２６ａ，２６ｂ）と、気流の方向における、前縁と呼ばれる前方縁部（２３ａ，２３ｂ）と、この前縁（２３ａ，２３ｂ）とは反対側の後縁と呼ばれる後方縁部（２４ａ，２４ｂ）とによって境界を定められていること、並びに、
   当該アーム（１）が車両の被払拭表面に対してよりしっかり押し付けられるよう、前記車両上に取り付けられたときの状態において、当該アーム（１）が前記被払拭表面に対して、前記ロッド（２ａ，２ｂ）の断面における前記下側（２６ａ，２６ｂ）が前記被払拭表面の方を向くように配置されていること、を特徴とするワイパーアーム（１）。
2. 前記車両上に取り付けられたときの状態において、減圧部が内部に生み出される流路（２７）を前記主ロッド（２ａ）と前記副ロッド（２ｂ）との間に作り出すよう、前記被払拭表面に略直交する断面の全く同一の平面に対して前記主ロッド（２ａ）と前記副ロッド（２ｂ）とが互いに相対的に垂直方向へずらされるように、それらの主ロッド（２ａ）と副ロッド（２ｂ）とが互いに相対的に配置されていることを特徴とする、請求項１記載のワイパーアーム（１）。
3. 前記車両上に取り付けられたときの状態において、前記被払拭表面上を空気が流れる前記方向に対して、前記副ロッド（２ｂ）の前記前方の前縁（２３ｂ）が前記主ロッド（２ａ）の前縁（２３ａ）の上流側に位置するように、前記主ロッド（２ａ）と前記副ロッド（２ｂ）とが互いに相対的に配置されていることを特徴とする、請求項１及び２のいずれか一項に記載のワイパーアーム（１）。
4. 各ロッド（２ａ，２ｂ）の前記プロファイルは、アルミニウム、またはマグネシウム系合金で作られていることを特徴とする、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載のワイパーアーム（１）。
5. 各ロッド（２ａ，２ｂ）は支持スティック（２８）を備え、その支持スティック（２８）の周囲に、オーバーモールド成型によって当該ロッド（２ａ，２ｂ）の前記特定のプロファイルが形成されていることを特徴とする、先行請求項のうちのいずれか一項に記載のワイパーアーム（１）。
6. 各ロッド（２ａ，２ｂ）の前記プロファイルは、中空であり、ハイドロフォーミング法を用いて、または金属シートをプレスして、または真っ直ぐな中空管を変形させることによって造り出されていることを特徴とする、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のワイパーアーム（１）。
7. 各ロッド（２ａ，２ｂ）の前記特定のプロファイルは、それぞれ１つないし複数の独立した構成要素からなることを特徴とする、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のワイパーアーム（１）。
8. 各ロッド（２ａ，２ｂ）は、前記独立した構成要素が着脱自在に取り付けられる支持スティック（２８）を備えていることを特徴とする、請求項７記載のワイパーアーム（１）。
9. 前記独立した構成要素は、前記ロッド（２ａ，２ｂ）の前記スティック（２８）に対して、クリップ固締によって着脱自在に取り付けられることを特徴とする、請求項８記載のワイパーアーム（１）。

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