(57)【要約】【課題】曲率の大きいフロントガラスを適切に拭取ることのできるワイパーブレードを実現する。【解決手段】ワイパーブレード１０は、ブレードゴムを保持するためのブレードゴムホールド部１２と、アームが取り付けられ、アームから押付荷重を受けるアーム取り付け部１１と、アームからの押付荷重とは別の変形荷重２１が入力される荷重入力部１４とを備える。更に、アーム取り付け部１１及び荷重入力部１４とは異なる部分であって、変形荷重２１により曲率が変化する変形出力部１５を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパーブレードであって、
ブレードゴムを保持するためのブレードゴムホールド部と、
アームが取り付けられ、前記アームから押付荷重を受けるアーム取り付け部と、
前記アームからの前記押付荷重とは別の変形荷重が入力される荷重入力部と、
前記アーム取り付け部及び前記荷重入力部とは異なる部分であって、前記変形荷重により曲率が変化する変形出力部とを備えることを特徴とするワイパーブレード。
【請求項２】
請求項１において、
前記変形出力部は、前記ワイパーブレードの両端に位置することを特徴とするワイパーブレード。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記変形荷重を前記変形出力部に伝達し、前記変形出力部を変形させる変形伝達部を更に備え、
前記アーム取り付け部は、前記ブレードゴムホールド部の中央部に設けられ、
前記荷重入力部は、前記変形伝達部及び前記アーム取り付け部に接続され、
前記変形伝達部は、前記ブレードゴムが取り付けられる側とは反対側において前記ブレードゴムホールド部に並走するように延びると共に、前記ブレードゴムホールド部の両端付近に対してそれぞれ１つ又は複数の第１接続部によって接続されていることを特徴とするワイパーブレード。
【請求項４】
請求項３において、
前記アーム取り付け部と前記荷重入力部とを接続する第２接続部を更に備え、
前記第２接続部の肉厚は、他の箇所よりも薄いことを特徴とするワイパーブレード。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記アーム取り付け部、前記ブレードゴムホールド部、前記荷重入力部及び前記変形伝達部は一体成形されていることを特徴とするワイパーブレード。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つにおいて、
前記変形出力部の曲率の変化量は、前記変形荷重の大きさによって決ま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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、ワイパーブレード、特に、曲率の大きいフロントガラスを適切に払拭するためのワイパーブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の軽量化が盛んに検討されている。軽量化のための検討対象の１つがフロントガラスであり、薄型ガラスを用いる、樹脂化する等の方法が考えられている。
【０００３】
フロントガラスが軽量化されると、ガラスの曲率を大きくすることができ、これを利用した意匠性の向上が期待される。
【０００４】
しかしながら、フロントガラスの曲率が大きくなるにつれて、従来のワイパーブレードではフロントガラスの曲面に追従できなくなるので、拭き残しが増える（拭き取り面積が小さくなる）。
【０００５】
例えば、既存の方式の１つであるトーナメント方式のワイパーブレードの場合、複数のレバーがトーナメント図のように組み合わせられていることにより、ワイパーブレードがフロントガラスの曲面に追従する。しかし、フロントガラスの曲率が大きくなると、ワイパーブレードの端部が曲面から浮いてしまい、拭取り面積は極端に小さくなる。
【０００６】
また、別の既存の方式であるフラットワイパーの場合、湾曲したワイパーブレードの弾性を利用し、アームからの押付力によってフロントガラスの曲面に追従する。しかし、この場合も、フロントガラスの曲率が大きくなるとワイパーブレードの端部が曲面に追従しなくなり、拭き残しが発生する。
【０００７】
大きな曲率のフロントガラスに対応する技術として、メインアームがワイパーブレードに与える押付荷重とは別に、ワイパーアームの動作に連動して、サブアームによってワイパーブレードの端部の押付力を変えることが知られている（特許文献１）。
【０００８】
また、ワイパーブレードの長手方向に複数に分けられたレバーによってブレードゴムを保持し、ブレードゴムのウインドウ面に対するエラー角をそれぞれ最適化することも知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平６−８１２７号公報
【特許文献２】特開平５−１２４４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の技術によると、端部の押付力を変えることはできるが、メインアームによる押付加重に加えて別の荷重を加えるので、ワイパーブレードゴムに余分な圧力が加えられる。この結果、耐久性が低下する、ワイパーブレードゴムの線圧にバラツキが生じてビビリや拭き残しを生じる等の問題がある。
【００１１】
また、特許文献２の技術によると、レバーを複数に分けていることから押付荷重が正しく分配されず、やはり線圧にバラツキが生じてビビリや拭き残しを生じる原因となる。
【００１２】
以上に鑑みて、本開示の目的は、ビビリや拭き残しを生じることなく、曲率の大きいフロントガラスの拭取りに対応するワイパーブレードを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の目的を達成するために、本開示のワイパーブレードは、ブレードゴムを保持するためのブレードゴムホールド部と、アームが取り付けられ、アームから押付荷重を受けるアーム取り付け部と、アームからの押付荷重とは別の変形荷重が入力される荷重入力部と、アーム取り付け部及び荷重入力部とは異なる部分であって、変形荷重により曲率が変化する変形出力部とを備える。
【００１４】
このようなワイパーブレードによると、拭取り対象（フロントガラス等）の曲面に追従して変形することができるので、拭き残しを低減し、又は無くすことができる。
【００１５】
ここで、ワイパーブレードは、アーム取り付け部に加えられる押付荷重によってフロントガラスに押付けられる。押付荷重とは別に荷重入力部に加えられる変形荷重は、変形出力部を変形させるために働き、ワイパーブレードをフロントガラスに押付けるための荷重にはならない。従って、ワイパーブレードゴムに余分な荷重が加わることはなく、ワイパーブレードゴムの線圧のバラツキに起因するビビリ、拭き残しを抑えることができる。
【００１６】
尚、変形出力部は、ワイパーブレードの両端に位置しても良い。これにより、主に両端が変形することによってワイパーブレードが変形し、フロントガラス等の曲面に沿った形状となる。
【００１７】
また、変形荷重を変形出力部に伝達し、変形出力部を変形させる変形伝達部を更に備え、アーム取り付け部は、ブレードゴムホールド部の中央部に設けられ、荷重入力部は、変形伝達部及びアーム取り付け部に接続され、変形伝達部は、ブレードゴムが取り付けられる側とは反対側においてブレードゴムホールド部に並走するように延びると共に、ブレードゴムホールド部の両端付近に対してそれぞれ１つ又は複数の第１接続部によって接続されていても良い。
【００１８】
このような構成とすることにより、変形荷重が変形伝達部を通じてブレードゴムホールド部の両端付近に伝達され、ブレードゴムホールド部を変形させることができる。
【００１９】
また、アーム取り付け部と荷重入力部とを接続する第２接続部を更に備え、第２接続部の肉厚は、他の箇所よりも薄くなっていても良い。尚、他の箇所とは、変形伝達部、加重入力部等である。
【００２０】
このような構成とすることにより、変形加重が入力されると主に第２接続部が変形する。これにより、変形伝達部をワイパーブレードの端部側に押す力を与える。
【００２１】
アーム取り付け部、荷重入力部、変形出力部、変形伝達部及びブレードゴムホールド部は、一体成形されていても良い。ワイパーブレードが一体成形されていると、ワイパーブレードの部品数及び組立工程数が削減される。
【００２２】
また、変形出力部の曲率の変化量は、変形荷重の大きさによって決まるように構成されていても良い。これにより、フロントガラスの部分毎にワイパーブレードの変形量を変えることができるのでより確実に拭取り面の全体を拭き取ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上の通り、本開示のワイパーブレードによると、曲率の大きいフロントガラスについてもビビリや拭き残しを抑えながら拭取りを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１（ａ）及び（ｂ）は、本開示の一実施形態のワイパーブレードを模式的に示す図であり、図１（ａ）は変形前、図１（ｂ）は変形後を示している。
【図２】図２は、図１（ａ）及び（ｂ）のワイパーブレードについて、その半分を拡大し、変形前と変形後とを重ねて示す図である。
【図３】図３は、図１（ａ）及び（ｂ）のワイパーブレードについて、変形荷重の大きさと、それによって達成される曲率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１（ａ）は、本実施形態のワイパーブレードについて、構造を模式的に示す図である。ワイパーブレード１０は、クリップ１１と、ブレードゴムホールド部１２と、変形伝達部１３と、荷重入力部１４と、変形出力部１５とを有する。
【００２７】
ブレードゴムホールド部１２は棒状であり、ここに拭取り対象物（例えばフロントガラス）を拭き取るためのワイパーブレードゴム（図示せず）が取り付けられる。クリップ１１はワイパーブレード１０（ブレードゴムホールド部１２）の中央部に設けられ、ワイパーアームが取り付けられる部分（アーム取り付け部）である。ここにワイパーアームから押付荷重が入力されることにより、ワイパーブレード１０がフロントガラスに押付けられ、フロントガラスに沿って動かされることで拭取りが行なわれる。
【００２８】
荷重入力部１４は、クリップ１１に対してブレードゴムホールド部１２とは反対側に設けられる。荷重入力部１４には、前記のワイパーアームからの押付荷重とは別に、ワイパーブレード１０を変形するための変形荷重２１（図１（ｂ）を参照）が入力される。また、荷重入力部１４は、弧状の形状を有し、クリップ１１に接続されている。
【００２９】
変形伝達部１３は、ブレードゴムホールド部１２に対して（ワイパーブレードゴムが取り付けられるのと反対側を）荷重入力部１４から並走するように延びると共に、所定の位置及び形状の第１接続部１３ａによってブレードゴムホールド部１２に接続されている。荷重入力部１４に入力された変形荷重は、ワイパーブレード１０の両端付近に位置する変形出力部１５（ブレードゴムホールド部１２の両端部）に変形伝達部１３を介して伝達され、変形出力部１５を変形させる。
【００３０】
図１（ｂ）には、荷重入力部１４に加えられた変形荷重２１によって変形した状態のワイパーブレード１０を示している。変形荷重２１は、荷重入力部１４に対してブレードゴムホールド部１２の側に向かって加えられる。本実施形態の場合、図１（ａ）及び（ｂ）に示す通り、クリップ１１と荷重入力部１４とを接続する第２接続部１６の肉厚が他の箇所（変形伝達部１３、加重入力部１４）に比べて薄いので、当該第２接続部１６が大きく変形する。これにより荷重入力部１４はクリップ１１に近づくと共に、変形伝達部１３をワイパーブレード１０の端部側に押す力２２を与える。この力２２により、ワイパーブレード１０の両端付近の変形出力部１５が変形する。より具体的には、変形出力部１５がブレードゴムホールド部１２の側に押し出されるように曲がって曲率が大きくなる。ワイパーブレード１０全体としては、ブレードゴムホールド部１２側が凹の弧状に変形することになる。尚、顕著に変形するのは変形出力部１５であるが、この部分だけが変形するのではない。
【００３１】
図２には、ワイパーブレード１０の半分を拡大して示す図であり、変形前後の形状を合わせて示している。実線が変形前、破線が変形後を示す。
【００３２】
尚、ワイパーブレード１０の変形（主には変形出力部１５の変形）の大きさは、入力される変形荷重２１の大きさに依存する。これについて、図３に示す。図３には、ワイパーブレード１０において、荷重入力部１４に加えた荷重の大きさ（Ｎ）と、それによって達成された曲率（／ｍｍ）を示している。入力した加重５、１０、２０、３０（Ｎ）に対して達成した曲率は１００、２００、４００、６００（／ｍｍ）であり、この範囲では荷重に比例して曲率が大きくなっている。
【００３３】
従って、変形荷重２１の大きさを調整することで、ワイパーブレード１０の形状（曲率の変化量）を設定することができる。また、変形荷重２１を加えるのを止める（荷重を解除する）と、ワイパーブレード１０は元の形状（変形荷重２１が加えられる前の形状）に戻る。これにより、ワイパーブレード１０を繰り返し所望の形状に設定することができる。
【００３４】
このような変形により、ワイパーブレード１０は曲率の大きいフロントガラスの曲面に追従し、拭き残しの低減された（又は拭き残しの無い）拭取りを行なうことができる。つまり、曲率の大きいフロントガラスは、ワイパーブレード１０が接触する位置によって形状（曲率）が異なる場合がある。これに対し、荷重入力部１４に対する変形荷重２１の大きさを変えることでワイパーブレード１０の形状を変えることができる。従って、拭取り範囲の全体についてワイパーブレード１０をフロントガラスに対して適切に接触させることができ、良好な拭取りを行なうことができる。
【００３５】
尚、ワイパーブレード１０は、変形荷重２１の入力によって能動的に変形するのであり、単にワイパーブレード１０が拭取り対象（フロントガラス）に押付けられることで受動的に変形される（ワイパーブレード１０がフロントガラスに押されて変形する）のとは異なる。従って、ワイパーブレード１０が拭取り対象に触れていない状態であっても、ワイパーブレード１０に変形荷重２１を加えることにより前記の変形は行なわれる。
【００３６】
また、変形荷重はクリップ１１を支点として入力される（クリップ１１と荷重入力部１４との間で力が作用するように入力される）ので、変形荷重２１がワイパーブレード１０をフロントガラスに押付ける力となることはない。
【００３７】
変形荷重によってワイパーブレード１０を（フロントガラスの曲率に応じて）所望の形状に変形させながら、押付荷重によってワイパーブレード１０（より詳しくは、ブレードゴムホールド部１２に保持されたワイパーブレードゴム）をフロントガラスに押付けて動かすことにより、拭取りが行なわれる。従って、変形荷重２１は、ワイパーブレードゴムの線圧にバラツキを生じる原因とはならず、ビビリや拭き残しを発生させることもない。
【００３８】
尚、ワイパーブレード１０は、クリップ１１、ブレードゴムホールド部１２、変形伝達部１３、荷重入力部１４及び変形出力部１５の各部が一体となるように形成されている。例えば、樹脂を材料として、射出成型により一体に形成されている。これにより、部品数及び組立の工程数を減らすことができるので、低コスト化にも有効である。
【００３９】
また、ワイパーブレード１０の具体的形状は、コンプライアントメカニズム（構造最適化計算）を利用した最適化によって設計されている。ここで用いるコンプライアントメカニズムは、構造の適切な場所に柔軟性を付加することにより構造全体によって所望の性能を得る機構である。特に、穴の数などの構造についても設計するトポロジー最適化が行なわれる。これによって得られる構造は、剛体及びジョイントによって構成される機構に対し、一体成形可能（部品数の削減）、無潤滑、リサイクル性の向上、小型化等の利点を有する。
【００４０】
既に述べた通り、本実施形態のワイパーブレード１０の場合、クリップ１１と荷重入力部１４とを接続する第２接続部１６が他の部分より柔軟に構成されている。この点を含む全体的な設計の最適化により、荷重入力部１４に加えられた荷重に対して主に変形出力部１５が変形することにより、ワイパーブレード１０を所望の形状に変形させることができる。但し、これは一例であって、コンプライアントメカニズムを利用した本開示のワイパーブレードの形状をこのような構造に限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本開示のワイパーブレードは、形状を能動的に変えることができ、曲率の大きいフロントガラスについても適切に払拭することができるワイパーブレードとして有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１０          ワイパーブレード
１１          クリップ（アーム取り付け部）
１２          ブレードゴムホールド部
１３          変形伝達部
１３ａ        第１接続部
１４          荷重入力部
１５          変形出力部
１６          第２接続部
２１          変形荷重
２２          （変形伝達部をワイパーブレードの端部側に押す）力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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