(57)【要約】  被当接面（２）に対して押し付けられることで、被当接面（２）に拡がる液体（Ｗ）を拭き取る弾性部材よりなる一方向に長いブレード（３）と、このブレード（３）を被当接面（２）に対して所定の押圧力で押し付けるように支持するワイパーアーム（４）と、このワイパーアーム（４）に支持される第１支持部材（１１）と、この第１支持部材（１１）に対してブレード（３）の長手方向に延びる揺動軸（１２）を中心に揺動可能に支持され、ブレード（３）の基端側が取り付けられる第２支持部材（１３）と、ブレード（３）が被当接面（２）に押し付けられて相対的に摺動するときに、第２支持部材（１３）が第１支持部材（１１）に対して揺動軸（１２）を中心に揺動しようとするのを押し戻す付勢部材（１４）とを設ける。
2020049998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被当接面に対して押し付けられることで、該被当接面に拡がる液体又は固体を拭き取り、又は掻き取る弾性部材よりなる一方向に長いブレードを上記被当接面に対して所定の押圧力で押し付けるように支持する押圧支持部に支持される第１支持部材と、
上記第１支持部材に対して上記ブレードの長手方向に延びる揺動軸を中心に揺動可能に支持され、上記ブレードの基端側が取り付けられる第２支持部材と、
上記ブレードが上記被当接面に押し付けられて相対的に摺動するときに、上記第２支持部材が上記第１支持部材に対して上記揺動軸を中心に揺動させる摩擦力に対して反力を加える付勢部材とを備えている
ことを特徴とするブレードの取付具。
【請求項２】
請求項１に記載のブレードの取付具において、
上記付勢部材のバネ定数は、上記ブレードと上記被当接面との間の上記液体の膜が保たれたままの状態で該液体の拭き取り作業が行われるように設定されている
ことを特徴とするブレードの取付具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブレードの取付具において、
上記付勢部材のバネ定数は、上記第２支持部材を上記第１支持部材に対して固定したときの上記揺動軸から上記被当接面までの距離に、上記液体のないドライ状態での最大許容摩擦力をかけた最大回転モーメントと、上記第２支持部材の上記第１支持部材に対して許容される上記揺動軸を中心とする最大許容回動角度とから設定される
ことを特徴とするブレードの取付具。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載のブレードの取付具において、
上記ブレードは、一方向に長いワイパーブレードであり、
上記押圧支持部は、上記ワイパーブレードの長手方向中央部で該ワイパーブレードを押さえ付けるワイパーアームである
ことを特徴とするブレードの取付具。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１つに記載のブレードの取付具において、
上記被当接面は、円柱状のローラによって繰り出されるシート状材料であり、
上記液体は、上記シート状材料の表面をコーティングするコート液であり、
上記ブレードは、被当接面に拡がるコート液を上記シート状材料の表面に均一な厚さとなるように拭き取る一方向に長い付勢部材よりなる
ことを特徴とするブレードの取付具。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載のブレードの取付具において、
上記付勢部材は、一端が上記第１支持部材に連結され、他端が上記第２支持部材に連結された圧縮コイルバネが少なくとも一対上記揺動軸を挟んで対向する位置に設けられている
ことを特徴とするブレードの取付具。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載のブレードの取付具と、
上記ブレードと、
上記押圧支持部とを備えている
ことを特徴とするブレードの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被当接面に対して押し付けられることで、被当接面に拡がる液体を拭き取る又は固体を掻き取る弾性体よりなる一方向に長いブレードの取付具及びブレードの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のブレードは、このブレードを被当接面に対して所定の押圧力で押し付けるように支持する押圧支持部に取り付けられる。被当接面及びブレードの少なくとも一方が移動することにより、ブレードが被当接面上を相対的に移動し、被当接面上に拡がる液体が拭き取られる。ブレードとして代表的なものは、例えば、車両のガラスを払拭するためのワイパーブレードがある。【０００３】
例えば特許文献１のように、車両の払拭面を払拭するブレードラバーと、バネ板部材と、これとワイパーアームとを連結する取付手段とを備え、ワイパーアームの揺動により払拭面上を往復移動されるワイパーブレードが知られている。この取付手段は、揺動機構と連結機構とを有し、揺動機構は、揺動軸を保持しつつバネ板部材に取り付けられた揺動基部と、揺動軸を介して揺動基部に取り付けられた揺動部とを有し、連結機構は、連結軸が設けられた揺動部と一体的に揺動可能な連結基部と、連結軸を介して連結基部に取り付けられワイパーアームが着脱可能に連結される連結本体部とを有する。このワイパーブレードでは、払拭性能の低減を招くことなく往復路の折り返しの際にブレードラバーを円滑に反転させることができるようにしている。【０００４】
また、例えば、特許文献２のような、メインフレームと弾性押さえブレードからなる摩擦抵抗騒音消去装置を備えた自動車の窓ガラス用ワイパーが知られている。この窓ガラス用ワイパーでは、メインフレームにおいて、中央に枢着壁が設けられ、枢着壁の中央に、係止棒を有する可動座が設けられ、この可動座の両側壁において、係止棒を中心にしてその両側の位置に、それぞれ横方向に、２個の楕円状の作動孔が形成され、それらに対応した固定ピンが、枢着されるように、枢着壁の両側壁に貫設され、可動座が、固定ピンにより、横方向作動孔を利用して、弾性的に移動でき、また、可動座と枢着壁との間において、空間が形成されて、可動座を側方向へ付勢する弾圧体が両辺に枢着され、可動座が、枢着壁との間において、両段式に分離されて組み立てられ、係止棒とワイパーアームの連結器とが結合され、可動座の両辺に設けてある弾圧体が、付勢弾圧されることと、可動座自身が、側壁に形成された横方向作動孔の偏心に沿って移動することにより、ワイパーの揺動摩擦抵抗が、適当に角度を変化させること及び弾圧により各方向からの抵抗及び摩擦力を吸収することにより、騒音消去効果が得られるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２３８８６８号公報
【特許文献２】特開２０１４−１６２４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のワイパーブレードでは、単に往復路の折り返しの際にブレードラバーを円滑に反転させることはできるが、拭き取り中は、ブレードラバーの角度は係合壁面で規制されて一定であり、ガラス面の状態悪化等によるビビリ音の発生は十分に防止できない。【０００７】
また、特許文献２のものでは、ブレードの長手方向中央（ヨー軸）を中心とする揺動を抑えるように付勢部材によって付勢するようにしているが、ブレードは通常長尺なため、ヨー軸にはヨー軸を中心とする大きな回転モーメントが加わるので、制振機能を発揮させようとすると、バネ定数が大きくなる。このため、付勢部材が固くなりすぎて液体が存在するウエット時の弱い摩擦力発生時の制振機能が十分に発揮できないという問題がある。【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、安定したブレードの制振効果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、ブレードの長手方向に延びる揺動軸を中心にブレードを揺動可能に支持すると共に、この揺動を抑制する付勢部材を設けた。【００１０】
具体的には、第１の発明では、被当接面に対して押し付けられることで、該被当接面に拡がる液体又は固体を拭き取り、又は掻き取る弾性部材よりなる一方向に長いブレードを上記被当接面に対して所定の押圧力で押し付けるように支持する押圧支持部に支持される第１支持部材と、
上記第１支持部材に対して上記ブレードの長手方向に延びる揺動軸を中心に揺動可能に支持され、上記ブレードの基端側が取り付けられる第２支持部材と、
上記ブレードが上記被当接面に押し付けられて相対的に摺動するときに、上記第２支持部材が上記第１支持部材に対して上記揺動軸を中心に揺動させる摩擦力に対して反力を加える付勢部材とを備えている。【００１１】
すなわち、ブレードが被当接面上の液体を拭き取るときに、例えば、被当接面の状態がブレードの長手方向の一部で均一でない場合などに、ブレードと被当接面との間に液体がなくなって固体同士が接触する場合がある。しかし、上記の構成によると、固体同士が接触したことによる摩擦力の増加によって揺動軸を中心にブレードが揺動すること等により、引っ掛かりが緩和されてブレードの振動が抑制される。そして、再び摩擦力が低下すると、付勢部材がブレードに加わる摩擦力に対して反力を加えるので、ブレードが傾きすぎることによる液体の拭き取り効果の低減が避けられる。また、被当接面上の固体を掻き取るような場合でも、同様にブレードの振動が抑制される。【００１２】
第２の発明では、第１の発明において、
上記付勢部材のバネ定数は、上記ブレードと上記被当接面との間の上記液体の膜が保たれたままの状態で該液体の拭き取り作業が行われるように設定されている。【００１３】
上記の構成によると、ブレードの振動やビビリ音がブレードと被当接面との固体同士の接触によるものである場合には、液体の膜ができるだけ保たれた状態で摺動するように付勢部材のバネ定数が決定される。すなわち、バネ定数が大きすぎると、ブレードがうまく揺動して逃げず、固体同士の接触による振動やビビリ音が発生する。一方で、バネ定数が小さすぎると、ブレードが安定せず、また、傾きすぎて液体の拭き取り効果が低減する。なお、「液体の膜が保たれたままの状態で」は、常に液体の膜が保たれた状態とするのではなく、できるだけ液体の膜が保たれるように作用することを意味し、拭き取り後に被当接面に液体がなくなる場合も含む。【００１４】
第３の発明では、第１又は第２の発明において、
上記付勢部材のバネ定数は、上記第２支持部材を上記第１支持部材に対して固定したときの上記揺動軸から上記被当接面までの距離に、上記液体のないドライ状態での最大許容摩擦力をかけた最大回転モーメントと、上記第２支持部材の上記第１支持部材に対して許容される上記揺動軸を中心とする最大許容回動角度とから設定される。【００１５】
上記の構成によると、揺動軸の回動角度を最大許容回動角度内とすることで、液体の拭き取り能力が保たれる。一方、最大回転モーメントよりも回転モーメントが超えないようにすることで、ブレードの振動やビビリ音の発生が抑制される。最大回転モーメントや最大許容回動角度は、被当接面、液体の材質、状態等や押圧支持部の押圧力等によって適宜設定される。【００１６】
第４の発明では、第１から第３のいずれか１つの発明において、
上記ブレードは、一方向に長いワイパーブレードであり、
上記押圧支持部は、上記ワイパーブレードの長手方向中央部で該ワイパーブレードを押さえ付けるワイパーアームである。【００１７】
上記の構成によると、被当接面であるガラス面等の状態がブレードの長手方向において不均一でブレードの振動やビビリ音が発生しやすい状態であったとしても、ブレードが拭き取り効果を保ったまま適度に揺動して振動やビビリ音の発生が効果的に抑制される。【００１８】
第５の発明では、第１から第３のいずれか１つの発明において、
上記被当接面は、円柱状のローラによって繰り出されるシート状材料であり、
上記液体は、上記シート状材料の表面をコーティングするコート液であり、
上記ブレードは、被当接面に拡がるコート液を上記シート状材料の表面に均一な厚さとなるように拭き取る一方向に長い弾性体よりなる。【００１９】
上記の構成によると、被当接面である紙などのシート材料の表面状態がブレードの長手方向において不均一でブレードの振動やビビリ音が発生しやすい状態であったとしても、ブレードが拭き取り効果を保ったまま適度に揺動して振動やビビリ音の発生が効果的に抑制される。【００２０】
第６の発明では、第１から第５のいずれか１つの発明において、
上記付勢部材は、一端が上記第１支持部材に連結され、他端が上記第２支持部材に連結された圧縮コイルバネが少なくとも一対上記揺動軸を挟んで対向する位置に設けられている。【００２１】
上記の構成によると、第２支持部材が第１支持部材に対して揺動したときに、少なくとも一対の圧縮コイルバネにおける一方側の圧縮コイルバネが圧縮され、他方側が引っ張られることで、第２支持部材を元の位置に戻すように作用する。【００２２】
第７の発明のブレードの支持構造では、第１から第６のいずれか１つの発明のブレード取付具と、
上記ブレードと、
上記押圧支持部とを備えている。【００２３】
上記の構成によると、安定したブレードの制振効果を発揮させることができるブレードの支持構造が得られる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、ブレードの長手方向に延びる揺動軸を中心にブレードを揺動可能に支持すると共に、この揺動を抑制する付勢部材を設けたことにより、安定したブレードの制振効果を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態１に係るブレードの取付具及びその周辺の概略を示す断面図である。
【図２】ブレードの取付具及びその周辺を示す斜視図である。
【図３】摩擦力が加わる様子を示す図１相当図である。
【図４】バネ定数と回転モーメントとの関係を説明するためのグラフである。
【図５Ａ】効果検証実験における実施例と比較例の音圧を示すグラフである。
【図５Ｂ】効果検証実験における実施例と比較例の振動周波数を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態２に係るブレードの取付具及びその周辺の概略を示す断面図である。
【図７】揺動軸のない従来のブレードの取付具及びその周辺を示す図１相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
（実施形態１）
図１及び図２は本発明の実施形態１のブレードの取付具１０を有する支持構造１を示し、この支持構造１は、ウインドガラスなどの被当接面２に対して押し付けられることで、被当接面２に拡がる雨水などの液体Ｗを拭き取る弾性体よりなる一方向に長いブレード３を備えている。被当接面２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。ブレード３は、例えば図１等に示されるように、先端部が先細になったワイパーラバーで構成されている。なお、このブレード３は、ワイパーラバーの長手方向に延びる補強等のための板バネを含んでいてもよい。
【００２８】
ブレード３は、押圧支持部としてのワイパーアーム４によって被当接面２に対して取付具１０を介して所定の押圧力Ｎで押し付けるように支持されている。本実施形態のブレード３は、その長手方向中央に設けられたヨー軸５（Ｙ軸）を中心に回動可能とはなっていない。しかし、構造はその分だけ複雑にはなるが、ヨー軸５を中心に回動可能に構成してもよい。詳しくは図示しないが、ワイパーアーム４は、付勢バネ等によってヨー軸５の延びる方向にブレード３を所定の押圧力Ｎで押し付けるように構成されている。
【００２９】
具体的には図１に拡大して断面を示すように、取付具１０は、ワイパーアーム４の先端にヨー軸５に支持される第１支持部材１１と、この第１支持部材１１に対してブレード３の長手方向に延びる揺動軸１２（ピッチ軸Ｐともいう）を中心に揺動可能に支持され、ブレード３の基端側が取り付けられる第２支持部材１３とを備えている。揺動軸１２は、例えば図２に２点鎖線で示すように、ヨー軸５に設けた一対の軸支持部５ａに支持されている。また、第２支持部材１３は、ブレード３を支持する長尺板状の下部１３ａがブレード３の延びる方向にブレード３と共に延びている。この下部１３ａは、図１のようにブレード３の上側全体を覆う必要はなく、取付具１０の下側周辺のみを覆っていてもよい。
【００３０】
そして、取付具１０は、ブレード３が被当接面２に押し付けられて被当接面２に対して摺動するときに、第２支持部材１３が第１支持部材１１に対して揺動軸１２を中心に揺動しようとするのを押し戻す付勢部材１４を備えている。
【００３１】
図１に示すように、この付勢部材１４は、下端が第１支持部材１１に連結され、上端が第２支持部材１３に連結された、例えば２対の圧縮コイルバネよりなり、これら２対の圧縮コイルバネが揺動軸１２を挟んで対向する位置にそれぞれ配置されている。圧縮コイルバネは、一対のみ設けられていてもよいし、３対以上設けられていてもよい。このように構成することで、第２支持部材１３が第１支持部材１１に対して揺動したときに、例えば、図３において、一対の圧縮コイルバネにおける右側の一対の圧縮コイルバネが圧縮され、左側の一対の圧縮コイルバネが引っ張られることで、第２支持部材１３を元の位置に戻すように作用するようになっている。
【００３２】
ここで、付勢部材１４のバネ定数ｋは、例えば、ブレード３と被当接面２との間の液体Ｗの膜が保たれて、ブレード３と被当接面２の固体同士の接触とならないような適度な摩擦力が保たれたままの状態で液体Ｗの拭き取り作業が行われるように設定されている。なお、ワイパーの拭き取り作業としては、拭き取り後の被当接面２には、液体がほぼ取り除かれているのが望ましい。
【００３３】
次に、本実施形態に係るブレードの取付具１０における、付勢部材１４のバネ定数ｋの決定の仕方について説明する。
【００３４】
まず、取付具１０において、制振性能を効果的に発揮するためには、付勢部材１４のバネ定数ｋが所定の範囲であることが好ましいことが実験等によりわかっている。
【００３５】
図３は、取付具１０によりワイパーアーム４に取り付けられたブレード３により、被当接面２を払拭している状態を示す。同図において、ブレード３は、被当接面２に対して相対的に左に摺動している。このとき、ブレード３に対し、被当接面２から摩擦力Ｆ１が作用する。この摩擦力Ｆ１により、ブレード３（具体的にはワイパーラバー部分）が変形して摺動方向と反対側（図３では右側）に傾く。また、摩擦力Ｆ１により、更に、第２支持部材１３が摺動方向とは反時計回りに回動角度αだけ回動する（矢印Ｒ１にて示す）。第２支持部材１３が回動すると、付勢部材１４の付勢力により矢印Ｒ１と反対方向（時計回り）に押し戻そうとする回転モーメントが発生し、摩擦力Ｆ１とは反対向きのバネ力Ｆ２をブレード３に作用させる。
【００３６】
発明者らは、摩擦力Ｆ１と釣り合うようなバネ力Ｆ２を発生させる付勢部材１４を用いると、制振性能が顕著に発揮されることを発見した。このために、付勢部材１４のバネ定数ｋを所定の範囲とすることが望ましいことがわかった。
【００３７】
まず、ブレード３による拭き取りを行う場合、フロントガラス等の被当接面２に対し、ブレード３は所定の回動角度範囲にて接触することが拭き取り性能を発揮する上で望ましい。このことから、第１支持部材１１に対する第２支持部材１３の許容最大回動角度αｍａｘ（本実施例ではαｍａｘ＝５°）以下であることが望ましい。なお、ブレード３の摺動により生じる回動角度αをプラス、その反対向きの回動角度αをマイナスの角度として表す。図３では、ブレード３は左向きに摺動し、これによって矢印Ｒ１のように反対回りに第２支持部材１３が回動するので反時計回りの角度をプラスの角度とする。
【００３８】
また、ブレード３と被当接面２との間に生じる摩擦力Ｆ１は、所定範囲の値を取る。この摩擦力Ｆ１は、被当接面２が濡れている場合（ウエット時）と、乾燥している場合（ドライ）とでは異なる範囲となる。
【００３９】
図４において、縦軸はブレード３に加わる摩擦力の大きさを揺動軸１２を中心とする回転モーメントＭにより示している。例えば、図７のような揺動軸のない固定式の従来のブレードの取付具１０’において、取付具１０’に上記実施形態の取付具１０と同じ位置に仮想揺動軸１２’を設定し、その仮想揺動軸１２’から被当接面２までの高さＨと摩擦力との積で回転モーメントＭを計算する。すると、例えば図４に示すように、被当接面２が乾燥している場合、回転モーメントＭは２８８Ｎ・ｍｍ以上で且つ５４４Ｎ・ｍｍ以下の範囲であり、これをドライ時として示す。また、被当接面２が濡れている場合、一例として摩擦力は８８Ｎ・ｍｍ以上で且つ１６８Ｎ・ｍｍ以下の範囲であり、これをウエット時として示す。
【００４０】
また、直線Ａ〜Ｅは、それぞれのバネ定数ｋを有する付勢部材１４について、横軸に示す揺動軸１２を中心とする回動角度αだけ第２支持部材１３が回動した場合に発生するバネ力Ｆ２による回転モーメントＭを示す。バネ定数ｋはそれぞれ括弧書きした値である。つまり、直線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥに対応する付勢部材１４（バネＡ、バネＢ、バネＣ、バネＤ及びバネＥと呼ぶ）について、順に、バネ定数ｋがｋ＝７．０Ｎ／ｍｍ、３６．８Ｎ／ｍｍ、４２．１Ｎ／ｍｍ、５１．３Ｎ／ｍｍ及び６７．４Ｎ／ｍｍである。
【００４１】
ここで、付勢部材１４は、摩擦力Ｆ１と釣り合うバネ力Ｆ２を発生させることが好ましい。より具体的には、付勢部材１４は、所定の回動角度αの範囲（本実施例ではα≦５°）において、所定の回転モーメント（ドライ時及びウエット時に対応する回転モーメントＭ）を発生させることが望ましい。
【００４２】
付勢部材１４のバネ定数ｋは、第２支持部材１３を第１支持部材１１に対して固定したときの揺動軸１２から被当接面２までの距離Ｈに、液体Ｗのないドライ状態での最大許容摩擦力をかけた最大回転モーメントＭｍａｘと、第２支持部材１３の第１支持部材１１に対して許容される揺動軸１２を中心とする最大許容回動角度αｍａｘとから設定される。図４では、基準バネ定数ｋ０は、直線Ｌで示されるバネ定数となる。
【００４３】
ここで、付勢部材１４が望ましいバネ定数ｋを有するかどうかは、例えば、回動角度αと回転モーメントＭの関係を示す直線（Ａ〜Ｅ等）が最大許容回動角度と最大許容回転モーメントＭｍａｘの関係を示す基準直線（直線Ｌ）よりも下の回転モーメントＭの範囲（ドライ時、ウエット時等）を横切っていることにより示される。
【００４４】
例えば、本実施例では、バネＥは、これを満たしていない。つまり、回動角度α＝４°の付近において、発生させる回転モーメントＭが５４４Ｎ・ｍｍに達しているが、回動角度α＝５°においては、最大回転モーメントＭｍａｘを超えてしまっている。そして、バネ定数ｋが大きすぎるので、ウエット時には、バネ定数ｋが固すぎて制振効果を十分に発揮できない。
【００４５】
一方、バネＤは、回動角度α＝５°の際に回転モーメントＭは５４４Ｎ・ｍｍに僅かに満たない値となっており、基準直線Ｌの傾きに近く、ほぼ望ましいバネ力Ｆ２を発生できる。
【００４６】
これに対し、バネＡ〜バネＣについては、回動角度α＝５°の際にも十分な回転モーメントＭは生じない。しかし、バネＡ〜バネＣについて、ウエット時の回転モーメントＭであれば回動角度αがα＝５°以下で適切なバネ力Ｆ２を発生し得る。したがって、被当接面２が濡れている場合については、十分な制振性能を発揮することができる。
【００４７】
バネＡよりも更にバネ定数ｋが小さい付勢部材１４の場合には、回動角度α＝５°においてもウエット時の回転モーメントＭを発生できない場合がある。このような付勢部材１４は、バネ定数ｋが低すぎ、被当接面２が濡れている場合にも制振性能を十分に発揮することができない。但し、取付具１０の構造上、摩擦抵抗等による誤差は避けられないため、バネ定数７．０Ｎ／ｍｍ以下のバネ定数においても、制振性能を発揮する可能性はある。
【００４８】
なお、図４は一例を示すものであり、様々な条件、例えばブレード３（特にワイパーラバー部）の材料、構成等によって、具体的な数値範囲は変動する。しかし、材料、構成等が変わっても、ブレード３に発生する摩擦力Ｆ１の範囲に対して、どのようなバネ定数ｋの付勢部材１４を用いるべきであるかについて、図４と同様に評価することができる。
【００４９】
この結果からもわかるように、基準直線Ｌの傾きを１つのバネ定数ｋの設定値（基準バネ定数ｋ０）として選択できるが、上述したように、設定値として選択したバネ定数ｋが、この基準バネ定数ｋ０よりも小さい場合に特に制振効果が発揮される。なお、この基準バネ定数ｋ０よりも多少大きくてもある程度の制振効果は発揮される。また、上述した基準バネ定数ｋ０の設定値はあくまで一例であり、種々の条件に合わせて基準バネ定数ｋ０を設定できる。
【００５０】
（効果検証）
台上試験機であるブレード／ディスク型試験機で行った効果検証について説明する。本試験機は、長さ１５０ｍｍのゴムブレード（グラファイトワイパー替えゴム）とガラスディスク（直径８２０ｍｍ、厚さ８ｍｍ）の線接触を利用しており、ブレードの中心はディスクの中心から３００ｍｍに位置し、ブレードの長手方向とディスクの半径方向が一致するように配置した。ブレードはブレードホルダに固定され、ブレードホルダ上面の中央に垂直荷重を加え、モータによりディスクを回転する構造とした。
【００５１】
上記ディスクの表面に適量の精製水を噴霧して供給し、ブレードに垂直荷重（２．４Ｎ）をかけて静置した後、上記ディスクを一定の速度（５ｒｐｍ）で回転させ、ブレードに作用する摩擦力（ブレードホルダに作用する接線力をロードセルで計測）に加えて、ブレードの振動（ブレード中央の接線方向の振動速度をレーザードップラ振動計で計測）、ブレードの異音（騒音計で計測）を同時に測定した。
【００５２】
摩擦力は、用途に応じて可能な方法で実測されるが、この台上試験機の場合は、ブレードホルダに作用する接線力をロードセルで計測した。なお、自動車用ワイパーブレードの場合は、ワイパーアームに歪ゲージを貼り付け、ワイパーを駆動したときのアームの歪から換算するとよい。本願の摩擦力Ｆ１は、制振機構を持たない剛支持構造において実測した平均の動摩擦力になる。静摩擦に起因するピークを除き、測定値が安定したデータ全てを平均することにより算出する。なお、このような摩擦力Ｆ１の実測データにはバラつきが伴う。
【００５３】
上記実施形態１の付勢部材１４と同様の圧縮バネを用いた実験結果は、図５Ａ及び図５Ｂに示される。
【００５４】
測定の結果、制振性能を有する実施例の取付具１０を用いた場合の最大音圧が約５２ｄＢであったのに対し、比較例の取付具１０’を用いた場合の最大音圧は約６８ｄＢであった。したがって、本実施形態の取付具１０を用いることにより、振動がほぼ抑えられて音圧を１５ｄＢ以上抑制することができることがわかった。
【００５５】
次いで、本発明の実施形態に係るブレードの取付具１０の作用について説明すると、まず、図示しない運転席の操作部を操作してワイパーアーム４を作動させる。すると、ワイパーアーム４の回動動作に合わせてブレード３が被当接面２の表面の液体Ｗを拭き取る。このとき、被当接面２の状態がブレード３の長手方向の一部で均一でない場合、ブレード３と被当接面２との間に液体Ｗがなくなって固体同士が接触する場合がある。
【００５６】
しかし、本実施形態では、固体同士が接触したことによる摩擦力Ｆ１の増加によって揺動軸１２を中心にブレード３が揺動すること等により、引っ掛かりが緩和されてブレード３の振動が抑制される。再び摩擦力Ｆ１が低下すると、付勢部材１４がブレード３を押し戻すので、ブレード３が傾きすぎることによる液体Ｗの拭き取り効果の低減が避けられる。
【００５７】
また、ブレード３の振動やビビリ音がブレード３と被当接面２との固体同士の接触によるものである場合には、液体Ｗの膜ができるだけ保たれた状態で摺動するように付勢部材１４のバネ定数ｋが決定される。すなわち、バネ定数ｋが大きすぎると、ブレード３がうまく揺動して逃げず、固体同士の接触による振動やビビリ音が発生する。一方で、バネ定数ｋが小さすぎると、ブレード３が安定せず、また、傾きすぎて液体Ｗの拭き取り効果が低減する。
【００５８】
このように本実施形態では、被当接面２であるガラス面等の状態がブレード３の長手方向において不均一でブレード３の振動やビビリ音が発生しやすい状態であったとしても、ブレード３が拭き取り効果を保ったまま適度に揺動して振動やビビリ音の発生が効果的に抑制される。
【００５９】
本実施形態では、揺動軸１２の回動角度を最大許容回動角度αｍａｘ内とすることで、液体Ｗの拭き取り能力が保たれる。一方、最大回転モーメントＭｍａｘよりも回転モーメントＭが超えないようにすることで、ブレード３の振動やビビリ音の発生が抑制される。
【００６０】
したがって、本実施形態に係るブレードの取付具１０によると、安定したブレード３の制振効果を発揮させることができる。
【００６１】
（実施形態２）
図６は本発明の実施形態２を示し、特に被当接面側が移動する点が異なる点で上記実施形態１と異なる。なお、本実施形態では、図１〜図４と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６２】
本実施形態におけるブレードの取付具１０を有する支持構造１０１は、被当接面を構成するシート状材料としての紙１０２をコート液Ｗ’によってコーティングするためのコーターに設けられている。本実施形態では、ブレード１０３が上記実施形態１と同様の第２支持部材１３に取り付けられている。
【００６３】
このロータでは、ローラ１０４によって紙１０２が送られており、紙１０２の表面にブレード１０３が押圧支持部１０５によって適度な力で押圧されながら摺動するように構成されている。なお、本実施形態の押圧支持部１０５は、上記実施形態１のようなヨー軸５を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。要は、適度な押圧力でブレード１０３を紙１０２に押圧可能に構成されていればよい。これにより、一定速度で移動する紙１０２に対してブレード１０３が摺動する。供給されたコート液Ｗ’は、ブレード１０３によって所定の均一な厚さを保つように拭き取られながら、紙１０２の表面がコーティングされる。
【００６４】
本実施形態では、付勢部材１４のバネ定数ｋは、ブレード１０３と紙１０２との間のコート液Ｗ'の膜が適度に保たれたままの状態でコート液Ｗ’の拭き取り作業が行われるように設定するのがよい。すなわち、バネ定数ｋが小さすぎると振動やビビリ音の発生を十分に防止できなかったり、傾きすぎてコート液Ｗ’の膜厚が適度に保てなかったりする。また、バネ定数ｋが大きすぎると、コート液Ｗ’を拭き取りすぎて膜厚が薄くなりすぎたり、振動やビビリ音が発生したりするおそれがある。
【００６５】
本実施形態では、上記実施形態１と異なり、ウエット時の最大回転モーメントＭｍａｘを元にバネ定数ｋを設定してもよい。
【００６６】
このように本実施形態においても、被当接面である紙１０２などのシート材料の表面状態がブレード１０３の長手方向において不均一でブレード１０３の振動やビビリ音が発生しやすい状態であったとしても、ブレード１０３が拭き取り効果を保ったまま適度に揺動して振動やビビリ音の発生が効果的に抑制される。
【００６７】
したがって、本実施形態に係るブレードの取付具１０を有する支持構造１０１においても、安定したブレード１０３の制振効果を発揮させることができる。
【００６８】
（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。
【００６９】
すなわち、ブレードが往復する機能を有する上記実施形態１の付勢部材１４は、複数対設けられ、一方が圧縮され他方が引っ張られるように配置しているが、往復機能を持たない実施形態では、一方側のみに付勢部材が設けられ、その付勢部材が圧縮力及び引っ張り力のいずれか一方を加えるように構成してもよい。
【００７０】
上記実施形態１及び２では、付勢部材１４は、圧縮コイルバネとしているが、引っ張りコイルバネ、ねじりコイルバネでもよく、また、第１支持部材と第２支持部材が全てゴムで埋められているようなゴムバネでもよい。
【００７１】
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】
【００７２】
１      支持構造
２      被当接面
３      ブレード
４      ワイパーアーム（押圧支持部）
５      ヨー軸
５ａ    軸支持部
１０      取付具
１１      第１支持部材
１２      揺動軸
１３      第２支持部材
１３ａ    下部
１４      付勢部材
１０１      支持構造
１０２      紙（被当接面）
１０３      ブレード
１０４      ローラ
１０５      押圧支持部
α      回動角度
αｍａｘ    最大許容回動角度
Ｍｍａｘ    最大回転モーメント
Ｍ      回転モーメント
Ｆ１    摩擦力
Ｆ２    バネ力
１’    支持構造
１０’    取付具（比較例）
１２’    仮想揺動軸
【図１】
2020049998.tif 000003
【図２】
2020049998.tif 000004
【図３】
2020049998.tif 000005
【図４】
2020049998.tif 000006
【図５Ａ】
2020049998.tif 000007
【図５Ｂ】
2020049998.tif 000008
【図６】
2020049998.tif 000009
【図７】
2020049998.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月28日(2019.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被当接面に対して押し付けられることで、該被当接面に拡がる液体又は固体を拭き取り、又は掻き取る弾性部材よりなる一方向に長いブレードを上記被当接面に対して所定の押圧力で押し付けるように支持する押圧支持部に支持される第１支持部材と、
上記第１支持部材に対して上記ブレードの長手方向に延びる揺動軸を中心に揺動可能に支持され、上記ブレードの基端側が取り付けられる第２支持部材と、
上記ブレードが上記被当接面に押し付けられて相対的に摺動するときに、上記第２支持部材が上記第１支持部材に対して上記揺動軸を中心に揺動させる摩擦力に対して反力を加える付勢部材とを備えており、
上記付勢部材のバネ定数は、上記第２支持部材の上記第１支持部材に対する回動角度と、上記第２支持部材を上記第１支持部材に対して固定したときの上記揺動軸から上記被当接面までの距離に、上記液体のないドライ状態での摩擦力をかけた回転モーメントの関係を示す直線が、上記第２支持部材を上記第１支持部材に対して固定したときの上記揺動軸から上記被当接面までの距離に、上記液体のないドライ状態での最大許容摩擦力をかけた最大回転モーメントと、上記第２支持部材の上記第１支持部材に対して許容される上記揺動軸を中心とする最大許容回動角度との関係を示す基準直線よりも小さい回転モーメントの範囲となるように設定される
ことを特徴とするブレードの取付具。
【請求項２】
請求項１に記載のブレードの取付具において、
上記ブレードは、一方向に長いワイパーブレードであり、
上記押圧支持部は、上記ワイパーブレードの長手方向中央部で該ワイパーブレードを押さえ付けるワイパーアームである
ことを特徴とするブレードの取付具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブレードの取付具において、
上記被当接面は、円柱状のローラによって繰り出されるシート状材料であり、
上記液体は、上記シート状材料の表面をコーティングするコート液であり、
上記ブレードは、被当接面に拡がるコート液を上記シート状材料の表面に均一な厚さとなるように拭き取る一方向に長い付勢部材よりなる
ことを特徴とするブレードの取付具。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載のブレードの取付具において、
上記付勢部材は、一端が上記第１支持部材に連結され、他端が上記第２支持部材に連結された圧縮コイルバネが少なくとも一対上記揺動軸を挟んで対向する位置に設けられている
ことを特徴とするブレードの取付具。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載のブレードの取付具と、
上記ブレードと、
上記押圧支持部とを備えている
ことを特徴とするブレードの支持構造。
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月17日(2020.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
被当接面に対して押し付けられることで、該被当接面に拡がる液体又は固体を拭き取り、又は掻き取る弾性部材よりなる一方向に長いブレードを上記被当接面に対して所定の押圧力で押し付けるように支持する押圧支持部に支持される第１支持部材と、
上記第１支持部材に対して上記ブレードの長手方向に延びる揺動軸を中心に揺動可能に支持され、上記ブレードの基端側が取り付けられる第２支持部材と、
上記ブレードが上記被当接面に押し付けられて相対的に摺動するときに、上記第２支持部材が上記第１支持部材に対して上記揺動軸を中心に揺動させる摩擦力に対して反力を加える付勢部材とを備えており、
上記付勢部材のバネ定数は、上記第２支持部材の上記第１支持部材に対する回動角度と、該回動角度だけ上記第２支持部材が回動した場合に発生するバネ力による回転モーメントとの関係を示す直線が、上記第２支持部材を上記第１支持部材に対して固定したときの上記揺動軸から上記被当接面までの距離に、上記液体のないドライ状態での最大許容摩擦力をかけた最大回転モーメントと、上記第２支持部材の上記第１支持部材に対して許容される上記揺動軸を中心とする最大許容回動角度との関係を示す基準直線よりも小さい回転モーメントの範囲となるように設定される
ことを特徴とするブレードの取付具。
【国際調査報告】
2020049998.tif 000011
2020049998.tif 000012
2020049998.tif 000013
2020049998.tif 000014