(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の窓ガラス用のワイパブレード（１０）の一部であるワイパ条片（１５）のための保持エレメントであって、ばね弾性的な縦長の保持エレメント（１２）の、窓ガラス（１４）に向けられた下側（２２）に、ゴム弾性的な材料から成っているワイパ条片（１５）が、長手方向軸線平行に固定されている形式のものにおいて、保持エレメント（１２）が完全に、反応混合物を含浸されて織り合わされた繊維材料又は反応混合物を含浸されて織り合わされかつ巻き付けられた繊維材料を使用して製造されており、保持エレメント（１２）が、互いに上下に積層された複数の繊維材料ストリップ（３０，３２，３４，３６）から構成されており、しかも繊維材料ストリップ（３０）が主に、ストリップ長手方向（４４）に配向された繊維（３１）を有しており、保持エレメント（１２）の下側（２２）における繊維材料ストリップ（３０）が、その上に位置していて層（３２）から層（３４，３６）へと短くなる繊維材料ストリップに比べて長いことを特徴とする、自動車の窓ガラス用のワイパブレードの一部であるワイパ条片のための保持エレメント。
【請求項２】
繊維材料ストリップ（３２；３４）が主に、ストリップ長手方向（４４）との間に９０°よりも小さな角度（α；β）を成す繊維（３３；３５）を有している、請求項１記載の保持エレメント。
【請求項３】
保持エレメント（１２）の、ワイパ条片（１５）に向けられた下側（２２）を起点として、少なくとも第１の繊維材料ストリップ（３０）が主にストリップ長手方向（４４）に方向付けられた繊維（３１）を有している、請求項１又は２記載の保持エレメント。
【請求項４】
第１の繊維材料ストリップ（３０）の、下側（２２）とは反対の側に、別の繊維材料ストリップ層（３２，３４，３６）が設けられており、これらの繊維材料ストリップ層（３２，３４，３６）の繊維が主にストリップ長手方向（４４）との間に、９０°よりも小さな角度（α；β）を成している、請求項３記載の保持エレメント。
【請求項５】
繊維材料ストリップ（３０〜３６）がその中央区分において、端部区分（４０）におけるよりも広幅である、請求項１記載の保持エレメント。
【請求項６】
反応混合物が熱硬化性樹脂である、請求項１から５までのいずれか１項記載の保持エレメント。
【請求項７】
反応混合物に充填物質が添加されている、請求項６記載の保持エレメント。
【請求項８】
織り合わされた繊維材料の使用下で製造されたばね弾性的な、請求項１記載の保持エレメント（１２）を製造する方法であって、複数のエンドレスの繊維材料ベルト（１１２，１１４，１１６，１１８）を一緒に案内して、これらの繊維材料ベルト（１１２，１１４，１１６，１１８）に反応混合物（１２２）を含浸させ、その後でノズル（１２８）を通して案内して、このようにして形成された含浸された多層の繊維材料ストランド（１２６）の回りに、カルーセル装置（１３０）において別の繊維材料ストランド（１４０，１４２）を巻き付け、このようにして形成された完成ストランド（１４４）を、別のノズル（１４６）を通して高温プレスステーション（１５０）に供給し、該高温プレスステーション（１５０）において、完成した繊維材料ストランド（１４４）をその長手方向において曲げ、横断面成形し、硬化し、その後で、保持エレメント（１２）のために必要な長さに切断することを特徴とする、保持エレメントを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
従来の技術
請求項１の上位概念部に記載された形式の保持エレメントは、保持エレメントと結合されたワイパアームからの圧着力を窓ガラスにおいて可能な限り均一に分配することを保証するようになっている。負荷されていない保持エレメントの相応な湾曲によって、つまりワイパブレードが窓ガラスに接触している場合に、ワイパブレードの運転時に完全に窓ガラスに接触させられるワイパ条片の両端部は、球面状に湾曲された自動車窓ガラスの曲率半径が各ワイパブレードポジションにおいて変化しない場合でも、緊張させられた保持エレメントによって窓ガラスに向かって負荷される。保持エレメントひいてはワイパブレードの曲率はつまり、拭われる窓ガラスの払拭領域において測定された最大の曲率よりも、幾分大きくなくてはならない。したがって保持エレメントは、汎用のワイパブレードにおいて使用される保持湾曲構造体、つまりワイパ条片に配置された２つのばねレールを備えた複雑かつ高価な保持湾曲構造体の代わりに用いられる。
本発明は請求項１の上位概念部に記載の保持エレメントから出発している。このような形式の公知の保持エレメント（ヨーロッパ特許第０４９８８０２号明細書）は、木、フォーム材料又はこれに類したものから成る横断面方形の縦長のコア部材を有しており、これによって払拭運転中にワイパブレードに対して作用する横方向力は、ワイパブレードの不都合な変形なしに受け止められることができる。コア部材は回りを繊維フリースストリップによって取り囲まれねばならないので、保持エレメントひいてはワイパブレードの製造は比較的複雑かつ高価である。
本発明の利点
請求項１の特徴部に記載のように構成された本発明によるワイパブレードでは、保持エレメントの製造が著しく簡単化され、ひいては著しく安価なワイパブレードが得られる。
保持エレメントが、互いに上下に積層された複数の繊維材料ストリップから構成されていると、ワイパブレードに課せられたその都度の要求に、保持エレメントを良好に適合させることができる。
繊維材料ストリップが主に、ストリップ長手方向に配向された繊維を有していると、球面状に湾曲した窓ガラスの擦過時に保持エレメントにおいて生じる引張り応力及び押圧応力が、特に良好に受け止められる。
また、特定の繊維材料ストリップが主に、ストリップ長手方向との間に９０°よりも小さな角度を成す繊維を有していると、生じる横方向力、ねじれモーメント及び押圧応力が、払拭効果に対して不都合な影響を及ぼすことはない。
引張り応力は主に保持エレメントの、窓ガラスに向けられた下側において発生するので、保持エレメントの、ワイパ条片に向けられた下側を起点として、少なくとも第１の繊維材料ストリップが主にストリップ長手方向に配向された繊維を有していると有利である。特定の使用例では、保持エレメントの前記下側に、主にストリップ長手方向に配向された繊維を備えた複数の繊維材料ストリップ層が互いに上下に積層されていると、有利である。
保持エレメントの、窓ガラスとは反対側の上側に、増加されて横方向力、ねじりモーメント及び押圧応力が生じるので、この上側の領域に別の繊維材料ストリップ層が配置されており、これらの繊維材料ストリップ層の繊維が主にストリップ長手方向との間に、９０°よりも小さな角度を成していると、有利である。
本発明の第１の構成では、保持エレメントの下側における繊維材料ストリップが、その上に位置していて層から層へと短くなる繊維材料ストリップに比べて長くなっており、このように構成されていると、保持エレメントの安定的な中央部分が生ぜしめられ、この中央部分に、ワイパブレードを案内するワイパアームのための接続装置を固定することができる。さらに前記構成によって、自動車窓ガラスが特に強く湾曲されている場合における利点も得ることができる。
このような利点は、繊維材料ストリップがその中央区分において、端部区分におけるよりも広幅に構成されている場合にも、得ることができる。
また本発明の別の構成におけるように、保持エレメントの下側における繊維材料ストリップが、その上に位置していて層から層へと細くなる繊維材料ストリップに比べて広幅になっていると、保持エレメントひいてはワイパブレードを特に安価に製造することができる。このような構成では、保持エレメントは、幅の異なったエンドレスの繊維材料ストリップを集合させることによって形成することができる。次いで行われるプレス工程の後で、その際に成形された保持エレメントは切断ステーションにおいてストランドから切り離されることができる。
保持エレメントに課せられた要求は、繊維材料ストリップを含浸するために反応混合物として熱硬化性樹脂が選択されると、特に良好に満たされる。
この反応混合物には、保持エレメントに課せられた要求に相応して規定された充填物質が添加されてもよく、この充填物質は保持エレメントの特性を所望のように変化させる。
請求項１に記載された保持エレメントを製造する本発明の方法によれば、複数のエンドレスの繊維材料ベルトを一緒に案内して、これらの繊維材料ベルトに反応混合物を含浸させ、その後でノズルを通して案内して、このようにして形成された含浸された多層の繊維材料ストランドの回りに、カルーセル装置において別の繊維材料ベルトを巻き付け、次いで別のノズルを通して高温プレスステーションに供給し、該高温プレスステーションにおいて、繊維材料ストランドをその長手方向において曲げ、横断面成形し、硬化し、その後で、保持エレメントのために必要な長さに切断するようにした。本発明の方法に基づいて製造された保持エレメントは、事実上人件費をかけることなしに、自動的に作動する装置において製造することができる。したがってこれによって、発生するコストを著しく節減できることも明らかである。さらにカルーセル装置は、回転速度及び／又はストランド送り速度を相応に制御することによって、要求に応じた保持エレメントを製造することができ、つまり例えば保持エレメントの端部区分における繊維経過が中央領域におけるよりも、保持エレメント長手方向軸線に対して強く傾斜するような保持エレメントを製造することができる。
図面
第１図は、本発明による保持エレメントを備えたワイパブレードを示す斜視図、
第２図は、第１図のＩＩ−ＩＩ線に沿って保持エレメントを断面した図、
第３図は、保持エレメントの構造を原理的に示す斜視図、
第４図は、特定の繊維材料ストリップにおける１つの繊維経過を示す図、
第５図は、特定の繊維材料ストリップにおける別の繊維経過を示す図、
第６図は、特定の繊維材料ストリップにおけるさらに別の繊維経過を示す図、
第７図は、保持エレメントの構造を原理的に示す斜視図、
第８図は、別の形式で構成された保持エレメントを部分的に示す図、
第９図は、本発明による保持エレメントを製造する方法ステップを原理的に示す図である。
実施例の記載
第１図に示されたワイパブレード１０は、ベルト状に長く延ばされたばね弾性的な保持エレメント１２を有しており、この保持エレメント１２の、拭うべき窓ガラス１４に向けられた下側に、長く延ばされたゴム弾性的なワイパ条片１５が、長手方向軸線平行に固定されている。ばねレールとも呼ばれる保持エレメント１２の上側には、該保持エレメントの中央区分に接続装置１６が配置されており、この接続装置１６を用いてワイパブレード１０は、図示されていない駆動されるワイパアームと枢着的にかつ解離可能に結合され得る。ワイパアームひいてはワイパブレード１０は、窓ガラス１４に向かって負荷されている（矢印１８）。球面状に湾曲された窓ガラス１４は第１図に一点鎖線で示されている。第１図に示された曲率は窓ガラスの最も大きな曲率を示す。第１図から明らかに分かるように、ワイパブレード１０もしくは保持エレメント１２の曲率は、最大の窓ガラス曲率よりも大きい。このことは、負荷されていないワイパブレード（このワイパブレードは単にそのワイパ条片１５の端部だけで窓ガラス１４に接触される）において窓ガラス１４とワイパ条片１５との間に残っている間隙１７によって、明らかである。圧着力（矢印１８）が加えられると、ワイパブレード１０はそのワイパ条片１５のワイパリップ２０で、その全長にわたって窓ガラス表面に接触する。この場合ばね弾性的な保持エレメント１２には応力もしくは緊張が形成され、この緊張は、ワイパ条片の全長にわたって窓ガラス１４にワイパ条片１５もしくはそのワイパリップ２０を適正に接触させるために役立つ。保持エレメント１２は、反応混合物（Reaktionsgemisch）を含浸させられた複数層の繊維材料から製造されている。第２図にはこの層構造は示されていない。保持エレメントの原理的な構造は第３図に示されている。第３図から分かるように、複数の繊維材料ストリップ３０〜３６が互いに上下に積層されている。すべてのストリップはその中央領域３８において、端部領域４０におけるよりも広幅である。払拭運転中に保持エレメント１２に作用する力に相応して、繊維材料ストリップは互いに異なった繊維経過を有することができる。保持エレメント１２の、窓ガラス１４に向けられた下側２２（第２図）の領域においては払拭運転中に主に交番する引張り応力（このような引張り応力は窓ガラスの常に変化する曲率半径において見られる）が発生するので、複数の繊維材料ストリップ３０を積層することが望ましく、この場合に注意すべきことは、これらの繊維材料ストリップ３０の繊維３１が主にストリップ長手方向４４に配向されていることである。この場合、繊維間隔４２は生じる負荷の大きさに応じて選択されると有利である。保持エレメントのさらなる構成のためには保持エレメントの上側２４（第２図）に、第４図及び第５図に示されているような繊維材料ストリップが使用される。これらの繊維材料ストリップ３２，３４では繊維３３，３５は主に次のように、すなわちこれらの繊維３３，３５がストリップ長手方向４４との間に９０°よりも小さな角度α；βを成すように、配向されている。繊維をこのように配置することによって、払拭運転中に保持エレメントに対して作用する垂直応力及び剪断応力を、特に良��に受け止めることができる。第３図に符号３６で示された第４の繊維材料層は、要求に相応して任意に繊維材料ストリップ３０；３２：３４から選び出すことができる。注意すべきことは次のことである。すなわちこの場合繊維材料ストリップ層３０，３２，３４，３６はただ１つのストリップから形成される必要はなく、各繊維材料ストリップは複数の同様な個別ストリップの積層によって形成され得るということである。また、層の数は第３図に示された層の数と異なっていてもよく、このことはもちろん第７図及び第８図によって示された積層体に対しても言える。
保持エレメントの第１の実施例の原理を示す、ほぼ実際に近い構造は、第７図に示されている。繊維材料ストリップもしくは層３０，３２，３４の上に述べた特別な構成の考慮下で分かるように、保持エレメント１２の下側２２の領域における繊維材料ストリップ３０は、その上に位置していて層３２から３６まで短くなる繊維材料ストリップよりも、長い。これによって保持エレメントの厚さは端部に向かってより細くかつ弾性的になり、その結果比較的狭い窓ガラス半径をも適正にきれいにすることができる。種々異なった長さの繊維材料ストリップは、保持エレメント下側２２の領域に最も長い繊維材料ストリップ例えば符号３０で示された繊維材料ストリップが使用されるように、配置されている。次いでさらに、短い繊維材料ストリップ３２，３４，３６が繊維材料ストリップ３０の真ん中に配置されるように、構成されることができる。しかしながらこのことは、必ずしも必要なことではない。例えば、短い層を長手方向において繊維材料ストリップ３０に対して中心をずらして配置するような構成も可能である。この構成においても、個々の層３０，３２，３４，３６はただ１つの繊維材料ベルトによって形成される必要はなく、そのために複数の繊維材料ベルトを使用することが可能である。さらに別の有利な構成では、繊維材料ストリップの幅が保持エレメント１２の下側２２を起点として保持エレメントの上側２４に向かってかつ／又は中央領域から端部領域に向かって狭くなるようになっている。
図８に示された別の実施例では、保持エレメント１２の下側２２における繊維材料ストリップ５０が、その上に位置していて層から層へと細くなる繊維材料ストリップ５２，５４，５６に比べて、広幅である。個々の繊維材料ストリップは例えば事実上エンドレスに一緒に案内され、後続の処理ステップの後で所定の長さに切断されることができる。このような積層体では、異なった長さの繊維材料ストリップを備えた、保持エレメントの幾分複雑もしくは高価な構造が省かれる。図８に示された実施例とは異なり、繊維材料ストリップ５６の長手方向中心軸線が繊維材料ストリップ５０の長手方向中心軸線の傍らに位置するように、繊維材料ストリップ５０〜５６を積層することも可能である。このような構成においても、複数のストリップが層にまとめられ得ることは共通である。
第７図及び第８図に示された保持エレメントに必要な強度を与えるために、単一繊維から成っていて例えば織合わせ（Verweben）又はこれに類した加工によって形成された繊維材料ストリップ３０〜３６；５０〜５６には、まとめられる前に、熱硬化性樹脂である反応混合物が含浸されている。保持エレメントによって解決される課題に関して反応混合物の特性を改善するために、反応混合物に充填物質（Fuellstoff）が添加されると有利である。繊維材料としては、グラスファイバ、炭素繊維、鉱物繊維、カーボンファイバ等を使用することができる。反応混合物としては、特にポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が適している。すべての実施例において、保持エレメントが完全に反応混合物を含浸された繊維材料から製造されているということは、共通である。第７図及び第８図に示された積層されたストリップパケットもしくはストリップベルトが圧縮成形されている場合には、階段状の構成は消滅し、無段階式の外側輪郭を備えた保持エレメントが生ぜしめられる。このような構成は第１図及び第２図に示されている。
次に第９図を参照しながら、他の形式で構成された本発明による保持エレメントのための製造方法の原理について説明する。第９図に示された製造方法では、貯えローラ１０２〜１０８から事実上エンドレスに前製造された繊維材料ストランド１１２〜１１８が繰り出されて、一緒に、反応混合物１２２の入っている浴１２０を通して案内される。案内のためには複数の変向ローラ１２４が働く。このようにして形成された出発ストランド又はコアストランド１２６は、第１のノズル１２８を通して案内され、このノズル１２８において余剰の反応混合物が掻き取られ、ストランド１１２〜１１８は互いに押し合わせて、コアストランド１２６のある程度の固着が達成される。その後でコアストランド１２６はいわゆるカルーセル装置（Karusselanlage）１３０に案内され、このカルーセル装置１３０は図示の実施例では２つの巻付け装置１３２，１３４を有している。各巻付け装置１３２，１３４は矢印１３６；１３８の方向に回転して、コアストランド１２６に別の補助ストランド１４０；１４２をもたらし、これによって完成ストランド１４４が形成され、この完成ストランド１４４はカルーセル装置１３０から出ていく。完成ストランド１４４はさらに別のノズル１４６を貫通し、このノズル１４６においてコアストランド１２６と補助ストランド１４０，１４２との緊密な結合が達成される。ノズル１４６から出た後で完成ストランド１４４は、複数のプレス工具１４８を有する高温プレスステーション１５０に達し、この高温プレスステーション１５０は、ノズル１４６から来る完成ストランド１４４の進み具合に応じて矢印１５２の方向に移動する。この移動運動中に、異なったプレス工具１４８の半部１５４，１５６が開放され（ポジション１６０）、その結果完成ストランド１４４はこの型内に進入することができる。移動運動（矢印１５２）の実施下でプレス工具１４８は閉鎖され、この際に完成ストランド１４４はその長手方向において曲げられて横断面を成形される（ポジション１６２）。同時に、曲げられた完成ストランド１４４はある程度硬化され、切断装置はこの曲げられた完成ストランド１４４を、保持エレメント１２のために必要な量もしくは長さに切断し、この場合切断カッタ１７０は矢印１７２の方向に運動させられる。型半部１５４，１５６の開放後（ポジション１７４）に、完全にプレスされた保持エレメント１２は取り出すことができる。場合によっては生じる剪断屑１７６はプレスステーション１５０から取り除かれる。
このような製造方法は特に経済的かつ安価である。さらに、複数段階のカルーセル装置１３０を使用して、個々のカルーセルステーションの周速度を変化させること及び／又はコアストランド１２６の送り速度（矢印１８０）を変化させることによって、完成ストランド１４４もしくは保持エレメント１２における繊維の経過に影響を与えることができ、そして保持エレメント１２の種々異なった所望の領域において種々様々な繊維経過方向を形成することができる。
【図１】
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【図２】
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【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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