(57)【要約】本発明は、ワイパアーム（１０）であって、固定部材（１４）と、ワイパロッド（１８）を備えた継手部材（１６）とが設けられており、これらの固定部材、継手部材およびワイパロッド（１４，１６，１８）のうちの少なくとも１つが、金属薄板から打ち抜き加工および曲げ加工によって製作されており、複数の金属薄板層（２６，２８）を有する少なくとも１つの領域が設けられている。外側金属薄板部分（２６）と内側金属薄板部分（２８）とが、上下に重なり合ってまとめて曲げ縁（５２）に沿って曲げ加工されており、この場合外側金属薄板部分（２６）が、曲げ縁（５２）の長手方向で延びる側縁（５４）で、結合突起（３２）を備えており、該結合突起（３２）が、内側金属薄板部分（２８）の、外側金属薄板部分（２６）の側縁（５４）に対応する側縁（５６）に設けられた、結合突起に適合する切欠（３０）に係合するようになっており、内側金属薄板部分（２８）が、曲げ加工されたあとでプレロードをかけて外側金属薄板部分（２６）に接触するようになってる。
2005518302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパアームであって、固定部材（１４）と、ワイパロッド（１８）を備えた継手部材（１６）とが設けられており、これらの固定部材、継手部材およびワイパロッド（１４，１６，１８）のうちの少なくとも１つが、金属薄板から打ち抜き加工および曲げ加工によって製作されており、複数の金属薄板層（２６，２８）を有する少なくとも１つの領域が設けられている形式のものにおいて、
外側金属薄板部分（２６）と内側金属薄板部分（２８）とが、上下に重なり合ってまとめて曲げ縁（５２）に沿って曲げ加工されており、外側金属薄板部分（２６）が、曲げ縁（５２）の長手方向で延びる側縁（５４）で、結合突起（３２）を備えており、結合突起（３２）が、内側金属薄板部分（２８）の、外側金属薄板部分（２６）の側縁（５４）に対応する側縁（５６）に設けられた、結合突起に適合する切欠（３０）に係合するようになっており、内側金属薄板部分（２８）が、曲げ加工されたあとでプレロードをかけて外側金属薄板部分（２６）に接触するようになってることを特徴とする、ワイパアーム。
【請求項２】
内側金属薄板部分および外側金属薄板部分（２６，２８）が、それぞれ異なる材料から成っている、請求項１記載のワイパアーム。
【請求項３】
外側金属薄板部分（２６）と内側金属薄板部分（２８）とが、１つの金属薄板ストリップ（３６）から成形されていて、かつ１８０°折り曲げることによって上下に重なり合っており、折り目（４２）が、曲げ縁（５２）に対して横向きに延びている、請求項１記載のワイパアーム。
【請求項４】
内側金属薄板部分（２８）が、部分的な金属薄板補強部分（４４）である、請求項１から３までのいずれか１項記載のワイパアーム。
【請求項５】
第１の金属薄板部分（４６）が、第２の金属薄板部分（４８）と結合されており、これら両金属薄板部分（４６，４８）が、結合領域（５０）において上下に重なり合っており、一方の金属薄板部分（４６，４８）が、外側金属薄板部分（２６）として、かつ別の一方の金属薄板部分（４６，４８）が、内側金属薄板部分（２８）として形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のワイパアーム。
【請求項６】
内側金属薄板部分（２６）として形成された第２の金属薄板部分（４８）が、結合領域（５０）に向かって段部（５８）を備えており、該段部（５８）の高さが、第１の金属薄板部分（４６）の金属薄板厚さに相当する、請求項５記載のワイパアーム。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項記載のワイパアームを製作する方法において、
第１の方法ステップにおいて、金属薄板から、外側金属薄板部分（２６）の輪郭および内側金属薄板部分（２８）の輪郭を打ち抜き、
第２の方法ステップにおいて、結合突起（３２）を折り曲げ、
第３の方法ステップにおいて、外側金属薄板部分（２６）を内側金属薄板部分（２８）に載設し、結合突起（３２）を切欠（３０）に向かって方向付けし、
第４の方法ステップにおいて、外側金属薄板部分（２６）を、内側金属薄板部分（２８）と共に曲げ縁（５２）に沿って曲げ加工することを特徴とする、ワイパアームを製作する方法。
【請求項８】
外側金属薄板部分（２６）と内側金属薄板部分（２８）とを、金属薄板ストリップ（３６）から、曲げ縁（５２）の延在方向で相前後して配置されるように打ち抜き、これらの外側金属薄板部分（２６）と内側金属薄板部分（２８）とが上下に位置して、結合突起（３２）が切欠（３０）に向かって方向付けされるように、外側金属薄板部分（２６）と内側金属薄板部分（２８）とを折り畳む、請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載のワイパアームに関する。
【０００２】
背景技術
公知のワイパは、被駆動固定部材と、旋回継手を介してこの固定部材と結合された継手部材と、この継手部材に続くワイパロッドとから成るワイパアームを備えている。さらにワイパは、ワイパロッドに枢着されたワイパブレードを備えており、このワイパブレードは支持エレメントと、この支持エレメントによって保持されたワイパストリップとから成っている。
【０００３】
固定部材、継手部材、および場合によっては継手部材に一体成形されたワイパロッドは、多くの場合、打ち抜き加工、曲げ加工および深絞り加工によって成形される金属薄板曲げ成形部分である。ワイパロッドの形状は、様々な要求および負荷に影響される。したがってワイパアームは、できるだけ捻れにくく、曲がりにくくかつぶれにくく、しかも運転手の視界を損なわないように所望される。公知のワイパアームは、比較的広幅な固定部材を備えており、かつ一般的にウインドシールドに向かって開放するＵ字形プロフィールを有している。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７３５３０１号明細書から、固定部材と、ワイパロッドの一体成形された継手部材とを備えたワイパアームが公知である。これらの構成部材のうち少なくとも１つが金属薄板から成形されており、ここでは様々な領域で要求に応じて、それぞれの横断面にとって必要な材料厚さが達成されるまで、それぞれ異なる数の金属薄板層が上下に折られる。この場合材料は一度または何度か１８０°変向されるか、または離間した面領域が、相互的に支持するために、単数または有利には複数のステップで組み付けられる。
【０００５】
したがって比較的薄い扁平な金属プレートから金属薄板部分を製作することができ、金属薄板部分はそれぞれ異なる領域で、予想される負荷に適合された様々な材料厚さを有している。金属薄板部分は輪郭面と折り面とを備えている。輪郭面は、金属薄板部分の基本的な形状付与のために用いられ、折り面は、固定領域に用いられ、また様々な材料厚さを得るために用いられる。打ち抜き成形法および曲げ成形法は比較的コストがかかる。さらに元の金属薄板の壁厚の整数倍の壁厚しか達成することができない。しかも金属薄板部分は１つの材料から形成することしかできない。
【０００６】
発明の利点
本発明によれば、ワイパアームの一部の外側金属薄板部分と内側金属薄板部分とが上下に重なり合ってまとめて曲げ縁に沿って曲げ加工されており、この場合外側金属薄板部分が、曲げ縁の長手方向で延びる側縁で、結合突起を備えており、結合突起が、内側金属薄板部分の、外側金属薄板部分の側縁に対応する側縁に設けられた、適合する切欠に係合するようになっている。曲げ縁に沿った共通の曲げ加工に際して、外側金属薄板部分は、内側金属薄板部分の曲げ半径よりも、内側金属薄板部分の厚さだけ大きな曲げ半径で曲げられるので、結合突起は切欠に進入し、かつ切欠の底部に当接する。この場合外側金属薄板部分の幅は、内側金属薄板部分の幅と切欠の深さとに調和されており、外側金属薄板部分は内側金属薄板部分を完全にカバーして、外側金属薄板部分と内側金属薄板部分との間にプレロードが形成されるようになっている。曲げ加工のあとで、内側金属薄板部分と外側金属薄板部分とは遊びなしに形状結合（formschluessig；形状による束縛）式に互いに結合されていて、かつ比較的高い全体強度を有している。
【０００７】
上下に重なって位置する金属薄板層は、摩擦力または慣性力のような外力、ならびにたとえばばね引掛領域における引張力のような内力に起因する大きな負荷の生じる箇所に配置されている。したがってワイパアームは、機能に関して強度または製作技術的な理由から必要である箇所に補強部を有している。ワイパアームが機能的な箇所および負荷のかかる箇所で補強され、その他の箇所では薄い金属薄板から製作されることによって、公知の構成に比べて材料が節約されて重量が低減される。ワイパアームの重量が小さいということは、同時に振動によって生じる慣性力が小さいということを意味するので、さらにこれに応じてワイパ駆動装置は比較的小さく設計することができる。
【０００８】
本発明によれば、同じ材料を多層状に形成することも、硬質材料と軽量材料、たとえばアルミニウムとを組み合わせることもできる。鋼材料とアルミニウム材料との組み合わせは、鋼材料をアルミニウム様被覆で表面処理することによって問題なく実現される。このような被覆、たとえばガルファンを有する鋼薄板は、被覆された帯材として入手可能であり、既に公知のワイパアームで使用されている。なぜならばこのような鋼薄板は重量に関して有利なだけではなく、良好にラッカ塗装することができるからである。
【０００９】
有利にはワイパアームの個々の領域のための使用材料は変更可能であり、かつ負荷および機能に応じて選択することができる。リベット止めされるかまたは圧縮される箇所に、十分な延性を有する材料が使用され、変形に関する要求の高くない別の箇所に、比較的硬くて脆い材料が使用される。本発明の１実施形態によれば、外側金属薄板部分および内側金属薄板部分は金属薄板ストリップから成形され、横軸を中心に１８０°折り畳んで上下に重ねられ、後続処理されて多層状の構成部材となる。このような実施形態は特に端部領域を補強するのに適している。
【００１０】
金属薄板の配置形式については、本発明では、様々な機能を満たして必要に応じて用いられる幾つかの実施形態が提案されている。１実施形態では、内側金属薄板部分が部分的な金属薄板補強部分として用いられる。この場合内側金属薄板部分は、外側金属薄板部分の特に負荷の大きな領域を補強し、かつ外側からは見えない。内側金属薄板部分の強度は、良好な耐腐食性および／または僅かな重量を有することのできる外側金属薄板部分の強度よりも大きくすることができる。
【００１１】
別の１実施形態では、構成部材は２つの単層部分から成っており、これらの単層部分は単に結合領域で重なり合っていて、曲げ加工プロセスにおいて互いに結合される。この場合結合領域で、一方の金属薄板部分は複数の結合突起を備えた外側金属薄板部分として、また別の一方の金属薄板部分は結合突起に対応する切欠を供えた内側金属薄板部分として形成されている。両方の金属薄板部分が結合領域の外側で互いに適合した外側輪郭を有するようにするために、内側金属薄板部分として形成された金属薄板部分は結合領域において狭窄された段部を備えており、この段部は、外側金属薄板部分として用いられる金属薄板部分の厚さに相当する。曲げ過程のあとで、両方の金属薄板部分は遊びなしに互いに形状結合式（formschluessig；形状による束縛）に結合されていて、外側輪郭で互いに相補的に形成されている。両方の金属薄板部分は移行部に単に１つの接合部を有しており、この接合部は外側からみてデザインエレメントとみなされる。この場合有利には、それぞれ異なる材料を用いることができる。
【００１２】
全ての金属薄板層は、有利には公知の方法を用いて、扁平な金属薄板ストリップから製作され、打ち抜き加工のあとで、結合突起および切欠を含む外側輪郭を有する。後続の方法ステップにおいて、金属薄板層は上下に重ねられ、その結果結合突起は切欠に向かって方向付けされる。そのあとで内側金属薄板部分および外側金属薄板部分は曲げ工具においてまとめて工具コアの曲げ縁に沿って曲げ加工される。個々の金属薄板層の外側輪郭は実質的に公知のワイパアームの金属薄板部分と変わらないので、同じ工具を用いることができる。曲げ工具を両方の金属薄板層に適合させるためのコストは、両方の金属薄板層が同時に変形されるので、それ程高いものではない。ワイパアームを同じ材料から成る部分的な金属薄板補強部分によって補強しようとする場合、金属薄板補強部分は、同じ金属薄板ストリップから打ち抜き成形することができ、たとえば通常では廃棄される領域に配置され、したがって材料利用にとって有利である。
【００１３】
図面、明細書および請求の範囲には多数の特徴を組み合わせて記載した。専門家はこれらの特徴を有利な形式で個別化し、有意義な別の組み合わせにまとめることができる。
【００１４】
実施例の説明
次に本発明の実施例を図示し、詳しく説明する。
【００１５】
自動車のためのワイパのワイパアーム１０は、駆動モーメントを駆動軸１２からワイパブレード２０に伝達する。ワイパアーム１０は固定部材１４を備えており、この固定部材１４は一方の端部で駆動軸１２に被せ嵌められていて、他方の端部で旋回継手２２を介して継手部材１６と結合されている（図１）。継手部材１６の自由端部にワイパロッド１８が続いており、このワイパロッド１８は継手２４を介してワイパブレード２０と結合されている。固定部材１４および継手部材１６ならびに該継手部材に一体成形されたワイパロッド１８は、金属薄板曲げ成形部分であり、かつ自動車向かって開放するＵ字形プロフィールを有している。ワイパアーム１０の長さにわたる必要な剛性および強度を保証するために、金属曲げ成形部分１４，１６，１８の、比較的高い負荷にさらされるかまたは引張りばねのための装置を備えた少なくとも幾つかの領域は、２重壁に形成されている。図４には、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図で一例を示した。
【００１６】
継手部材１６はこの領域で２つの金属薄板層から形成され、この場合内側金属薄板部分２８はプレロード（予荷重；Vorspannung）をかけて外側金属薄板部分２６に接触している（図４）。外側金属薄板部分２６は側縁５４で複数の結合突起３２を備えており、これらの結合突起３２は扁平な金属薄板から打ち抜き成形したあとで隣接する領域に対して９０°折り曲げられる（図２）。内側金属薄板部分２８もまた扁平なな金属薄板から打ち抜き成形され、この場合同時に複数の切欠３０が側縁５６に製作される。内側金属薄板部分２８および外側金属薄板部分２６は、同じ材料かまたはそれぞれ異なる材料から形成することができる。同じ材料から成る金属薄板部分の組み合わせは、大きな負荷が生じる箇所に配置されており、これに対してたとえば延性の材料から成る金属薄板部分との組み合わせは、あとの製作経過においてリベット止めされるか、または圧縮される箇所に使用される。
【００１７】
後続の方法ステップにおいて、外側金属薄板部分２６は内側金属薄板部分２８に載設され、それも結合突起３２が切欠３０に向かって方向付けられるように載設される。方向調整された内側金属薄板部分および外側金属薄板部分２６，２８は、曲げ成形工具においてまとめて工具コア３４の曲げ縁５２に沿って曲げられる（図３）。外側金属薄板部分２６の幅と内側金属薄板部分２８の幅と切欠３０の深さとは互いに調和されていて、曲げ変形に際して結合突起３２が切欠３０に引き込まれて、切欠３０の端部に接触し、この場合曲げ過程の終了に際して外側金属薄板部分２６と内側金属薄板部分２８との間にプレロードが形成され、このプレロードによって捻れにくくて曲がりにくくかつ遊びのない結合が保証される（図４）。
【００１８】
本発明の別の実施例では、外側金属薄板部分２６および内側金属薄板部分２８が長手方向で相前後して配置されていて、かつ金属薄板から打ち抜き成形されている。打ち抜き成形された金属薄板ストリップ３６は、第１の領域３８で、結合突起３２を備えた外側金属薄板部分２６として、また第２の領域４０で、切欠３０を備えた内側金属薄板部分２８として形成されている。内側金属薄板部分２８は１８０°折り曲げることによって外側金属薄板部分２６に載設され、この場合金属薄板部分２６，２８は折り目４２を介して追加的に互いに結合されている（図７）。結合突起３２は切欠３０に向かって方向付けられているので、結合突起および切欠は曲げ縁５２に沿って金属薄板ストリップ３６を曲げる際に機能するようになる。このような実施例に基づいて、簡単な形式で、端部領域を補強することができ、たとえばワイパロッド１８のフック状の端部で補強することができる。
【００１９】
図８には、本発明の１使用例を示した。ここでは外側金属薄板部分２６および内側金属薄板部分２８は同じ長さを有している。この場合適当な構成部材は全長にわたって２つの金属薄板層から形成されている。このような実施例は、比較的大きな厚さを有する適当な１層の構成部材と比べて有利であり、それぞれ異なる材料を個々の金属薄板層に使用することができ、これによってたとえば低重量化またはより良好な変形特性が得られる。個々の領域を所望の形式で補強するために、１実施例では、有利な形式では部分的な金属薄板補強部分４４が設けられており、この金属薄板補強部分４４は外側金属薄板部分２６よりも極めて短く、かつ極めて負荷の大きな箇所にしか配置されていない（図９）。これら両方の実施例では、構成部材の外側輪郭が専ら外側金属薄板部分２６から形成され、内側金属薄板部分２８もしくは金属薄板補強部分４４は完全にカバーされている。
【００２０】
さらに本発明による方法は、２つの金属薄板部分４６，４８を互いに結合するのに用いられる（図１０）。結合領域５０において金属薄板部分４６，４８は互いに重なり合っており、この場合第１の金属薄板部分４６は結合突起３２を備えた外側金属薄板部分として、また第２の金属薄板部分４８は切欠３０を備えた内側金属薄板部分として形成されている。曲げ縁部５２に沿った曲げ過程によって、第１の金属薄板部分４６と第２の金属薄板部分４８とは遊びなしに互いに結合される。第２の金属薄板部分４８の外側輪郭を第１の金属薄板部分４６の外側輪郭に適合させるために、第２の金属薄板部分４８には結合領域５０に向かって狭窄された段部５８が形成されており、段部５８の高さは第１の金属薄板部分４６の材料厚さに相当する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ワイパアームの平面図である。
【００２２】
【図２】ワイパアームを製作するための１方法ステップを示す、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【００２３】
【図３】ワイパアームを製作するための１方法ステップを示す、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【００２４】
【図４】ワイパアームを製作するための１方法ステップを示す、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【００２５】
【図５】２層式の金属薄板ストリップを製作するための１方法ステップを示す図である。
【００２６】
【図６】２層式の金属薄板ストリップを製作するための１方法ステップを示す図である。
【００２７】
【図７】２層式の金属薄板ストリップを製作するための１方法ステップを示す図である。
【００２８】
【図８】本発明の製作法の１使用例を下側からみて示す図である。
【００２９】
【図９】本発明の製作法の１使用例を下側からみて示す図である。
【００３０】
【図１０】本発明の製作法の１使用例を下側からみて示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ワイパアーム、  １２  駆動軸、  １４  固定部材、  １６  継手部材、  １８  ワイパロッド、  ２０  ワイパブレード、  ２２  旋回継手、  ２４  継手、  ２６  外側金属薄板部分、  ２８  内側金属薄板部分、  ３０  切欠、  ３２  結合突起、  ３４  工具コア、  ３６  金属薄板ストリップ、  ３８  第１の領域、  ４０  第２の領域、  ４２  折り目、  ４４  金属薄板補強部分、  ４６  第１の金属薄板部分、  ４８  第２の金属薄板部分、  ５０  結合領域、  ５２  曲げ縁、  ５４  側縁、  ５６  側縁、  ５８  段部
【図１】
2005518302.tif 000003
【図２】
2005518302.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
2005518302.tif 000013
2005518302.tif 000014
2005518302.tif 000015
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