(57)【要約】【課題】バーティブラの固定後の深さのバラツキを抑えて安定したワイパーブレードの払拭性能を発揮させる。【解決手段】一方向に長く、無負荷状態で厚さ方向に第１曲率で湾曲した形状を有する弾性部材よりなるバーティブラ４と、バーティブラ４の長手方向中央が固定され、ワイパーアーム５の先端５ａに取り付けられるバーティブラ固定具１０とを設ける。バーティブラ固定具１０は、バーティブラ４に、その長手方向の所定範囲に連続して面当たりする平坦面１３を有し、バーティブラ４が第１曲率よりも緩く湾曲した第２曲率となるようにバーティブラ４を平坦面１３に面接触させた状態で固定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に長く、無負荷状態で厚さ方向に第１曲率で湾曲した形状を有する弾性部材よりなるバーティブラと、
上記バーティブラの長手方向中央が固定され、ワイパーアームの先端に取り付けられるバーティブラ固定具とを備え、
上記バーティブラ固定具は、上記バーティブラに該バーティブラの長手方向の所定範囲に連続して面当たりする平坦面を有し、該バーティブラが上記第１曲率よりも緩く湾曲した第２曲率となるように該バーティブラを上記平坦面に面接触させた状態で固定するように構成されている
ことを特徴とするワイパーブレードの支持構造。
【請求項２】
一方向に長く、無負荷状態で厚さ方向に第１曲率で湾曲した形状を有する弾性部材よりなるバーティブラを成形する工程と、
上記バーティブラに該バーティブラの長手方向の所定範囲に連続して面当たりした状態で該バーティブラを固定する平坦面を有し、ワイパーアームの先端に取り付けられるバーティブラ固定具を製造する工程と、
上記バーティブラが上記第１曲率よりも緩く湾曲した第２曲率となるように該バーティブラを上記平坦面に面接触させた状態で固定する工程とを含む
ことを特徴とするワイパーブレードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のウィンドシールド等の被当接面に対して押し付けられることで、被当接面に拡がる雨などの液体を拭き取る一方向に長いワイパーブレードを支持する支持構造及びワイパーブレードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のワイパーブレードとして、例えば、特許文献１のようにワイパーアームによる払拭面側への押圧力を長手方向に分布させて付与すべくバネ材からなるバッキング（バーティブラ）と、このバッキングが装着され分布された押圧力によって払拭面に対して接触するブレードラバーとを備えたワイパーブレードが知られている。このワイパーブレードでは、隣接する領域がともに曲線となる場合、その領域間の境目である分割点において各領域の曲線の接線が一致するように各領域の形状が設定されている。
【０００３】
一方、特許文献２のワイパーブレードでは、アーム連結部材は、鋼板をプレス加工することにより所定形状に形成され、４つのカシメ脚部、一対の本体壁部、各本体壁部に固定された回動ピン及び回動ピンに回動自在に設けられたフック装着部材を備え、各カシメ脚部と各本体壁部とは、互いに逆方向を向くよう屈曲され、各カシメ脚部は、各切欠部から露出した各バーティブラにそれぞれカシメ固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３９０５３号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／０９０６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献２のようなアーム連結部材を用いて４つのカシメ脚部でバーティブラを固定すると、バーティブラの曲率が固定前と固定後で異なることがわかっている。
【０００６】
そして、製品として組み付けられたときにバーティブラの曲率が設計通りのものにならず、バーティブラの深さが浅くなりすぎたり、深くなりすぎたりしてワイパーブレードの長さ方向で荷重分布が均一化されない場合がある。このような場合、荷重分布が一定にならず、所望の払拭性能が発揮できないことがある。つまり、バーティブラの深さが浅すぎると両端の荷重が弱くなり、深すぎると両端荷重が集中してしまう傾向にある。
【０００７】
一方、特許文献１のものでは、各領域毎にバーティブラの形状を設定するようにしているが、固定具に固定する前後のバーティブラの変形については十分に考慮できていない。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バーティブラの固定後の深さのバラツキを抑えて安定したワイパーブレードの払拭性能を発揮させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明では、バーティブラを連続した平坦面で押さえ付けた状態で固定するようにした。
【００１０】
具体的には、第１の発明では、一方向に長く、無負荷状態で厚さ方向に第１曲率で湾曲した形状を有する弾性部材よりなるバーティブラと、
上記バーティブラの長手方向中央が固定され、ワイパーアームの先端に取り付けられるバーティブラ固定具とを備え、
上記バーティブラ固定具は、上記バーティブラに該バーティブラの長手方向の所定範囲に連続して面当たりする平坦面を有し、該バーティブラが上記第１曲率よりも緩く湾曲した第２曲率となるように該バーティブラを上記平坦面に面接触させた状態で固定するように構成されている。
【００１１】
第２の発明では、一方向に長く、無負荷状態で厚さ方向に第１曲率で湾曲した形状を有する弾性部材よりなるバーティブラを成形する工程と、
上記バーティブラに該バーティブラの長手方向の所定範囲に連続して面当たりした状態で該バーティブラを固定する平坦面を有し、ワイパーアームの先端に取り付けられるバーティブラ固定具を製造する工程と、
上記バーティブラが上記第１曲率よりも緩く湾曲した第２曲率となるように該バーティブラを上記平坦面に面接触させた状態で固定する工程とを含む構成とする。
【００１２】
これらの構成によると、バーティブラ固定具の平坦面でバーティブラの長手方向中央を真っ直ぐな状態で押さえ付けて確実に固定することができるので、固定前と固定後での曲率の変化を予測できる。このため、固定による変形量を予測できるので、所望のバーティブラの深さになるように予め固定前の第１曲率を設定することにより、固定後に確実に設計通りの第２曲率とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、バーティブラが固定前の第１曲率よりも緩く湾曲した所望の第２曲率となるようにバーティブラをバーティブラ固定具の平坦面に面接触させた状態で固定するようにしたことにより、バーティブラの固定後の深さのバラツキを抑えて安定したワイパーブレードの払拭性能を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係るワイパーブレードの固定具及びその周辺の概略を示す正面図である。
【図１Ｂ】ワイパーラバーを外した状態のワイパーブレードの固定具及びその周辺の概略を示す図１Ａ相当図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係るワイパーブレードの固定具及びその周辺の概略を示す平面図である。
【図２Ｂ】ワイパーラバーを外した状態のワイパーブレードの固定具及びその周辺の概略を示す図２Ａ相当図である。
【図３】図１ＢのIII部拡大正面図である。
【図４】図１ＡのIV−IV線拡大断面図である。
【図５】固定前と固定後で曲率が変化する様子を示す正面図である。
【図６】従来技術に係る図３相当正面図である。
【図７】図６の断面図である。
【図８】ワイパーの荷重測定方法を示す概略図であり、（ａ）が接地前を示し、（ｂ）が接地状態を示す。
【図９】ワイパーの長さ方向の荷重分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
−ブレードの支持構造−
図１Ａ〜図２Ｂは、本発明の実施形態のワイパーブレードの支持構造を有するワイパー１を示し、このワイパー１は、ウインドガラスなどの被当接面に対して押し付けられることで、被当接面に拡がる雨水などの液体を拭き取る弾性体よりなる一方向に長いワイパーブレード２を備えている。被当接面は、ほぼ平坦なガラスの表面でもよいし、若干湾曲したガラスの表面でもよい。ワイパーブレード２は、例えば、図４に断面を拡大して示すように、先端部が先細になったゴム製のワイパーラバー３を備えている。ワイパーブレード２は、ワイパーラバー３の長手方向に延びる、補強等のためのバーティブラ４を含んでいる。
【００１７】
ワイパーブレード２は、車体側から延びるワイパーアーム５によって被当接面に対してバーティブラ固定具１０を介してバネなどの付勢部材によって所定の押圧力で押し付けるように支持されている。
【００１８】
具体的には図３に拡大して示すように、ワイパーブレード２の支持構造は、ワイパーアーム５の先端５ａの水平軸６に支持されるバーティブラ固定具１０を備えている。なお、バーティブラ固定具１０は、図示しない垂直軸（ヨー軸）を中心に回動可能であってもよいし、ピッチ軸を中心に回動可能であってもよい。
【００１９】
バーティブラ４は、一方向に長く、無負荷状態で厚さ方向に第１曲率φ１で湾曲した形状を有するＳＫ８５などの弾性部材よりなる。例えば、板厚０．９ｍｍで幅８ｍｍの長細いバネ鋼が使用され、本実施形態では、材質は、炭素工具鋼であるが、ステンレス系バネ鋼、炭素鋼（Ｓ６０ＣやＳ４５Ｃ）で構成してもよい。
【００２０】
図４にも拡大して示すように、バーティブラ固定具１０は、水平軸６が挿通される貫通孔１１ａをそれぞれ有し、ワイパーアーム５の先端５ａに取り付けられる一対のアーム取付部１１と、このアーム取付部１１の下端に連続する平面視矩形状のバーティブラ固定部１２とを備えている。バーティブラ固定具１０は、例えばステンレス鋼よりなるが、ガラス繊維等を含む強化繊維プラスチックの成形品で構成してもよい。バーティブラ固定部１２の下面は、バーティブラ４の長手方向中央に面接触した状態で、バーティブラ４が固定されるようになっている。本実施形態では、平坦面１３に例えば４つのネジ孔１３ａが形成され、バーティブラ４に形成した貫通孔４ａに挿通されたビス１４をネジ孔１３ａに締結することで、バーティブラ４が平坦面１３に連続して面当たりして固定されるようになっている。
【００２１】
図４に示すように、バーティブラ固定具１０は、バーティブラ４に、このバーティブラ４の長手方向の所定範囲に連続して面当たりする平坦面１３を有し、このバーティブラ４が第１曲率φ１よりも緩く湾曲した第２曲率φ２となるように、このバーティブラ４の長手方向中央を平坦面１３に当接させた状態で固定するように構成されている。
【００２２】
次いで、本発明の実施形態に係るワイパーブレードの製造方法について説明する。
【００２３】
まず、バーティブラ成形工程において、一方向に長く、無負荷状態で厚さ方向に第１曲率φ１で湾曲した形状を有する弾性部材よりなるバーティブラ４を成形する。具体的には、バネ鋼のローラから、所定形状にバネ鋼を打ち抜く。このとき、幅方向中央のスリット４ｂや、貫通孔４ａを形成しておく。そして、プレスで第１曲率φ１となるようにバーティブラ４’を湾曲させる。この第１曲率φ１は、固定後のバーティブラ４の第２曲率φ２よりも大きく、その大きさは、固定時の変形量を実測して最適な値を予め求めておく。
【００２４】
またこれとは別に固定具製造工程において、バーティブラ４に、このバーティブラ４の長手方向の所定範囲に連続して面当たりした状態でバーティブラ４を固定する平坦面１３を有し、ワイパーアーム５の先端５ａに取り付けられるバーティブラ固定具１０を製造しておく。バーティブラ固定具１０は、鋳物であれば成形後に貫通孔１１ａ等を加工しておく。平坦面１３は、バーティブラ４が側面視で直線状となるように面接触可能なように成形しておく。
【００２５】
次いで、バーティブラ固定工程において、バーティブラ固定具１０の平坦面１３にバーティブラ４の長手方向中央部を押し当てながら、第１曲率φ１よりも緩く湾曲した第２曲率φ２となるようにこのバーティブラ４を平坦面１３に当接させた状態で固定する。例えば、図５に示すように、固定により、二点鎖線で示す固定前の第１曲率φ１のバーティブラ４’から固定後の第２曲率φ２のバーティブラ４に変形する。バーティブラ４の硬さがさらに柔らかい場合には、固定により、さらに第２曲率φ２’’が小さくなり（φ２’’<φ２）、二点鎖線で示すような固定後のバーティブラ４’’の形状となる。すなわち、バネ鋼の硬さ、形状等により、固定前と固定後の変形量は異なるので、ある程度経験的に変形量を実測して必要な第２曲率φ２から変形前の第１曲率φ１を設定すればよい。例えば、本実施形態では、固定後の第２曲率φ２のバーティブラ４のヤング率２１３ＧＰａであり、固定後の第２曲率φ２’’のバーティブラ４’’のヤング率１７０ＧＰａである。
【００２６】
図６及び図７は、比較例に係るバーティブラ固定具１１０を有するバーティブラの支持構造を示す。比較例のバーティブラ固定具１１０は、ネジ孔１３ａの周辺の取付面１１３でしかバーティブラ４に当接しておらず、取付面１１３間は、バーティブラ固定具１０とバーティブラ４との間に隙間１１４が形成されている。このため、ビス１４を締め付けても、この隙間１１４があるために、本実施形態のバーティブラ固定具１０と比べると、締め付け後の第２曲率φ２は一定しない。このため、バーティブラ４の深さが浅くなりすぎたり、深くなりすぎたりしてワイパーブレード２の長さ方向で荷重分布が均一化されない。例えば、中央部（隙間１１４の直下）の荷重が低くなりやすく、ビス１４直下の荷重が高くなりやすい。
【００２７】
このことを荷重試験を行って確かめた。具体的には、図８に示すように、自動車のフロントガラス２０上にシート状の圧力センサー２１を置き、その上にワイパー１（本実施形態を実施例とする）を置くことで荷重を測定した。測定器として線圧計(エアブラウン社製)を用い、ワイパー長さ方向に６．３５ｍｍ毎の荷重を測定した。測定の際には、ワイパー１の中央を持ち、両端接地後中央を接地させる。接地の際、バーティブラ４の反動をつけないようゆっくりと置く。
【００２８】
図９に記載した測定結果によるワイパーの長さ方向の荷重分布は、ワイパー位置が水平線に対して０°、４５°、９０°の位置で測定し、平均値を算出した結果である。横軸の０ｍｍの位置は、一方側のワイパーの先端の位置である。図６に示した比較例では、ワイパー１０１（バーティブラ４）の中央部（２９０ｍｍ〜３６０ｍｍ）で荷重が低くなり、ビス１４の直下及びそこから少し外へずれた位置（例えば、１４０ｍｍ、２２０ｍｍの辺り）で実施例に対して荷重の上昇がみられる。すなわち、比較例では、バーティブラ４の中央部で荷重が低くなり、それ以外の位置で荷重が高くなってしまって荷重分布が不均一になりやすいことがわかった。
【００２９】
一方で本実施形態では、上述したように、バーティブラ固定具１０の平坦面１３でバーティブラ４の長手方向中央を真っ直ぐな状態で押さえ付けて確実に固定することができるので、固定前と固定後での曲率の変化を予測できる。このため、固定による変形量を予測できるので、所望のバーティブラ４の深さになるように予め固定前の第１曲率φ１を設定することにより、固定後の第２曲率φ２を安定して実現することができる。このため、図９に示す実施例では、比較例に比べて荷重分布が均一化され、拭き取り性能が向上している。
【００３０】
したがって、本実施形態によると、バーティブラ４が固定前の第１曲率φ１よりも緩く湾曲した所望の第２曲率φ２となるようにバーティブラ４をバーティブラ固定具１０の平坦面１３に当接させた状態で固定するようにしたことにより、バーティブラ４の固定後の深さのバラツキを抑えて安定したワイパーブレードの払拭性能を発揮させることができる。
【００３１】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００３２】
すなわち、上記実施形態では、バーティブラ４の形状は、幅方向中央にスリット４ｂのある形状としたが、スリット４ｂはなくてもよく、形状、厚さ等は限定されない。バーティブラ４の形状、厚さ、硬さが異なっても経験的に変形量を実測して第１曲率φ１を設定すればよい。
【００３３】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【符号の説明】
【００３４】
１      ワイパー
２      ワイパーブレード
３      ワイパーラバー
４      バーティブラ
４ａ    貫通孔
４ｂ    スリット
５      ワイパーアーム
５ａ    先端
６      水平軸
１０      バーティブラ固定具
１１      アーム取付部
１１ａ    貫通孔
１２      バーティブラ固定部
１３      平坦面
１３ａ    ネジ孔
１４      ビス
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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