(57)【要約】【課題】どの季節にも優れた性能を発揮するワイパーラバーを実現する。【解決手段】ワイパーラバーは、保持部材１９が取り付けられる本体部１２と、本体部１２から延び且つ払拭面を払拭するための払拭部１４と、本体部１２から払拭部１４の両側に延びるアーム部１３とを備える。払拭部１４は、払拭面に接触するリップ部１７と、本体部１２に接続されるネック１５部と、リップ部１７及びネック部１５の間に位置し且つ弧状に幅の膨らんだ舌状部１６とを備える。アーム部１３における舌状部１６に対向する内側面１３ａは、舌状部１３側が凹側である弧状の断面形状となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパーラバーであって、
保持部材が取り付けられる本体部と、前記本体部から延び且つ払拭面を払拭するための払拭部と、前記本体部から前記払拭部の両側に延びるアーム部とを備え、
前記払拭部は、払拭面に接触するリップ部と、前記本体部に接続されるネック部と、前記リップ部及び前記ネック部の間に位置し且つ弧状に幅の膨らんだ舌状部とを備え、
前記アーム部における前記舌状部に対向する内側面は、前記舌状部側が凹側である弧状の断面形状となっていることを特徴とするワイパーラバー。
【請求項２】
請求項１のワイパーラバーにおいて、
前記舌状部の外形が円状であり、
前記アーム部における前記内側面は、円弧の断面形状となっていることを特徴とするワイパーラバー。
【請求項３】
請求項１又は２のワイパーラバーにおいて、
前記払拭部が前記ネック部において曲がることにより傾いた時、前記舌状部と前記アーム部が接触することを特徴とするワイパーラバー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つにおいて、
前記本体部は、前記保持部材としてバーティブラが挿入される溝を備え、
前記溝は、前記本体部に幅の狭くなった括れ部を形成するように前記払拭部の両側からそれぞれ形成されていることを特徴とするワイパーラバー。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つにおいて、
前記リップ部は、前記ワイパーラバーの他の部分よりも硬質な材料からなることを特徴とするワイパーラバー。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つにおいて、
前記舌状部の中心から前記アーム部の前記内側面の先端に向かう直線と、前記ワイパーラバーの幅方向とが成す角は、４５°以下であることを特徴とするワイパーラバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ワイパーラバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフロントガラス等の払拭面を払拭するために、ワイパーラバーを備えたワイパーブレードが用いられている。ワイパーラバーは、払拭面に接触して払拭を行うリップ部を含む共に、当該リップ部を所定の角度にて払拭面に接触させる等の機能を実現するための断面形状を備える（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３６６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワイパーラバーは、春、夏及び秋の３シーズン用と、冬用とに区別されていることが多い。これは、冬には雪や氷がワイパーラバーに付着してリップ部が適切な角度にて払拭面に触れることができなくなる場合があるので、これを抑制できる冬用のワイパーラバーを必要とするためである。しかし、冬用のワイパーラバーは、気温の高い他のシーズンには払拭性に劣る、異音が発生する等の問題を生じやすい。そこで、季節に応じてワイパーラバーを交換することが必要であるが、これは煩雑であり、また、コストも要する。
【０００５】
以上に鑑み、本開示の技術の目的は、どの季節にも優れた性能を発揮するワイパーラバーを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するために、本開示のワイパーラバーは、保持部材が接続される本体部と、本体部から延び且つ払拭面を払拭するための払拭部と、本体部から払拭部の両側に延びるアーム部とを備える。払拭部は、払拭面に接触するリップ部と、本体部に接続されるネック部と、リップ部及び前記ネック部の間に位置し且つ弧状に幅の膨らんだ舌状部とを備える。アーム部における舌状部に対向する面は、舌状部側が凹側である弧状の断面形状となっている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示のワイパーラバーによると、リップ部とアーム部との隙間から雪及び／又は氷が除去されやすいので、リップ部が傾く変形は邪魔されにくくなっており、冬期でも問題無く使用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本開示の一実施形態の例示的ワイパーラバーの断面を模式的に示す図である。
【図２】図２は、参考例の３シーズン用ワイパーラバーの断面を模式的に示す図である。
【図３】図３は、図２のワイパーラバーの払拭時の変形について示す図である。
【図４】図４は、参考例の冬用のワイパーラバーの断面を模式的に示す図である。
【図５】図５は、図１のワイパーラバーについて、使用時の変形を有限要素法により予想した図である。
【図６】図６は、変形例のワイパーラバーの断面を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の一実施形態の例示的ワイパーラバーについて、図面を参照して説明する。図１は、例示的ワイパーラバー１０について、断面形状を示す図である。
【００１０】
ワイパーラバー１０は、ワイパーブレードを構成する部品であり、実際に払拭面に触れる条片である。図１に示すように、ワイパーラバー１０は、保持部材としてのバーティブラ１９が取り付けられる本体部１２と、本体部１２から延びて自動車のフロントガラス等の払拭面１８を払拭するための払拭部１４と、本体部１２から払拭部１４の両側に延びるアーム部１３とを備える。尚、例示的ワイパーラバー１０断面形状は線対称である。
【００１１】
払拭部１４は、払拭面１８に接触して払拭を行うリップ部１７と、本体部１２に接続されるネック部１５と、これらの間に位置し且つ断面において弧状に幅の膨らんだ舌状部１６とを備える。リップ部１７及びネック部１５は共に略方形の断面形状を有し、ネック部１５の方がリップ部１７よりも幅が狭くなっている。尚、弧状とは、円弧であっても良いし、他の形状の曲線の一部であっても良い。本実施例においては、舌状部１６は、ワイパーラバー１０の両側に幅が広がって半径Ｒ１の円形断面を有している。円形の中心は、ワイパーラバー１０の幅方向の中央に一致する。
【００１２】
尚、ワイパーラバー１０は、ゴム、熱可塑性樹脂等の低弾性材料からなる。より具体的には、ＮＲ（天然ゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）、シリコーンゴム等を用いることができ、これらをブレンドして用いても良い。また、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）等を用いることも考えられる。
【００１３】
アーム部１３は、払拭部１４の両側において本体部１２から払拭部１４の方に延びる部分である。ここで、アーム部１３の払拭部１４と対向する内側面１３ａは、凹んだ弧状の断面形状を有する。また、内側面１３ａは、舌状部１６の中心と同心円弧を成していても良い。ここで、直径はＲ２である（Ｒ１＜Ｒ２）。
【００１４】
また、ワイパーラバー１０は、図１に示す断面において、概ね幅１０ｍｍ以内、高さ１５ｍｍ以内の寸法を有している。
【００１５】
次に、バーティブラ１９は金属又は硬質の樹脂等からなり、ワイパーラバー１０の形状を保持すると共に、ワイパーシステムに固定する機能を有する。本実施形態では、本体部１２に幅の狭くなった括れ部１２ａを形成するように本体部１２の両側から固定溝１２ｂが形成され、当該固定溝１２ｂに、それぞれバーティブラ１９が挿入されている。つまり、バーティブラ１９は本体部１２（より詳細には、括れ部１２ａ）を幅方向両側から挟んでいる。
【００１６】
ここで、比較のために、参考例の春、夏、秋の３シーズン用のワイパーラバーの模式的な断面を図２に例示する。３シーズン用ワイパーラバー５０は、払拭を行うリップ部５１、リップ部５１に接続され且つ幅方向に広がったショルダー部５２、本体側と払拭部とを接続するネック部５３、本体側において幅方向に延びたアーム部５４等を有する。また、アーム部５４とショルダー部５２との間に、隙間５５が形成されている。
【００１７】
このようなワイパーラバー５０によりフロントガラス等の払拭を行う際には、図４のようにネック部５３において曲がり、リップ部５１が傾く（これは、図の左に向かってワイパーラバー５０が走行している場合である）。この際、ショルダー部５２の端部がアーム部５４と接触点５６において接触し、これによってリップ部５１の傾きを制御している。
【００１８】
ここで、冬期においては、隙間５５に雪、氷等が溜まってしまい、リップ部５１が傾くことができなくなることがある。このようにリップ部５１が自由に動けなくなると、ワイパーラバー５０の払拭性が低下する。
【００１９】
このような問題に対応するための冬用のワイパラーラバーについて、模式的な断面を図４に例示する。冬用のワイパーラバー６０は、払拭のためのリップ６１、本体側のと接続のためのネック部６３、アーム部６４等を備える点では３シーズン用のワイパーラバー５０と同様である。しかし、ネック部とリップ部との間において、幅方向に延びてアーム部との間に狭い隙間５５を構成するショルダー部５２のような形状を備えず、代わりに、緩やかに幅の広がった幅広部６２を備える。これにより、アーム部６４と幅広部６２との間には、外に向かって広がった凹部６５が構成される。ワイパーラバー５０の隙間５５に比べ、ワイパーラバー６０の凹部６５には雪、氷等が溜まりにくく、冬期においても払拭性の低下は抑制されている。
【００２０】
しかしながら、３シーズン用のワイパーラバー５０ではショルダー部５２とアーム部５４との接触によりリップ部５１の傾きを制御していたのに対し、冬用のワイパーラバー６０ではこのような制御は行えない。冬用のワイパーラバー６０では、材料であるゴムの硬度によって傾きを制御しているが、気温が高くなると安定しない。結果として、冬以外の季節では払拭性の低下、異音の発生等が生じることがある。
【００２１】
以上のようなことから、３シーズン用ワイパーラバー５０と、冬用のワイパーラバー６０とを交換する必要があった。
【００２２】
以上に対し、本実施形態のワイパーラバー１０は、季節によらず使用可能である。
【００２３】
図５に、ワイパーラバー１０により払拭を行う際のワイパーラバー１０の変形について示す。これは、具体的には、有限要素法を用いた動作時におけるワイパーラバー１０の変形状態の予想図である。但しバーティブラ１９の図示は省略している。
【００２４】
図５において、ワイパーラバー１０はリップ部１７を払拭面１８に接触させながら、矢印Ａの方向（図において右から左）に動かされている。これにより力を受けた払拭部１４は矢印Ａとは反対側に力を受け、倒れるように変形する。しかし、舌状部１６とアーム部１３とが接触することにより、払拭面１８の傾きは制限される。つまり、アーム部１３がリップ部１７の傾きを制限するようになっている。更に、図１に示すようにアーム部１３の上方にはバーティブラ１９が配置されているので、払拭部１４がアーム部１３に接触した時にも、アーム部１３の変形はバーティブラ１９の圧縮弾性特性により小さくなっている。
【００２５】
また、ネック部１５が舌状部１６及びリップ部１７よりも狭い幅を有するので、主にネック部１５が変形することによって払拭部１４が傾く。例えばリップ部１７と払拭面１８とが成す倒れ角Ｂが約５０°（一例として５１．１６°）になった時に、ワイパーラバー１０内に発生する歪はネック部１５に集中し、アーム部１３については変形がほとんど無い（歪がほぼ０である）。このようにアーム部１３の変形は無いので、舌状部１６がアーム部１３と接触することにより、リップ部１７の先端は安定した倒れ角を示す。
【００２６】
ここで、舌状部１６とアーム部１３の内側面１３ａとが接触する際の倒れ角Ｂは、舌状部１６及びアーム部１３の大きさ（直径Ｒ１、Ｒ２）により設定できる。例えば、アーム部１３が同じ形状・大きさであれば、舌状部１６の直径Ｒ１を大きくするほど小さな倒れ角Ｂにて舌状部１６とアーム部１３が接触することになる。従って、望ましい倒れ角Ｂが得られるように、Ｒ１及びＲ２を設定する。
【００２７】
また、図５のようにワイパーラバー１０が右から左に走行している場合、払拭面１８に水膜が存在したとすると、リップ部１７に掻き取られた水はリップ部１７の左側に溜まる。溜めることができる水の量は、払拭部１４と、左側のアーム部１３と、払拭面１８とによって囲まれる部分の体積に依存する。本実施形態のワイパーラバー１０を用いた場合、アーム部１３が上方に湾曲して大きな空洞を確保できるので、水を多く溜め込み、アームの走行方向を反転させた時に一度に吐き出すことができる。このことから、水の掻き取り性能に優れたワイパーラバーとなっている。
【００２８】
更に、雪や氷が払拭部１４とアーム部１３との隙間に入り込んだとしても、当該隙間は下方に向かうほど開放されていること、上記の通りアームの走行方向を反転させた際に当該隙間が大きく広がることなどから容易に除去される。従って、リップ部１７の傾きが妨害されにくく、冬期においても良好な性能を発揮する。
【００２９】
また、図２に示す３シーズン用のワイパーラバー５０の場合、リップ部５１が傾いたとき、ショルダー部５２の先端の角がアーム部５４に接触する。これに対し、本実施形態のワイパーラバー１０の場合、舌状部１６とアーム部１３とが接触する際には、断面が凸状の円弧形状である舌状部１６と、凹状の円弧形状であるアーム部１３の内側面１３ａとが接触する。この結果、本実施形態のワイパーラバー１０の方が、図２のワイパーラバー１０の場合よりも、接触面積が大きくなる。従って、接触面の圧力が低下し、当該部分の摩耗、へたりが小さくなるので、長期にわたって安定した挙動を保持できる。つまり、より寿命の長いワイパーラバーを実現できる。
【００３０】
また、ワイパーラバー１０に力が加わっていない状態において、舌状部１６の中心からアーム部１３の内側面１３ａの先端に向かう直線と、ワイパーラバー１０の幅方向とが成す角Ｃを考え、当該角Ｃを４５°以下とするのが好ましい。但し、角Ｃについて、内側面１３ａの先端が舌状部１６中心よりもネック部１５側に位置する場合に角Ｃを正の値とするものとする。また、角Ｃは０°以上とするのが好ましい。
【００３１】
この理由として、角Ｃが小さい方が、アーム部１３が舌状部１６を覆うように延びた状態になるので、アーム部１３と舌状部１６との間の隙間に雪、氷等が侵入しにくくなる。
【００３２】
また、舌状部１６の中心からアーム部１３の内側面１３ａの先端に向かう直線と、舌状部１６の外形との交点における接線を取り、当該接線とワイパーラバー１０の厚さ方向とが成す角を角Ｃ’とすると、これは角Ｃに等しい（角Ｃ＝角Ｃ’）。角Ｃ’が小さいほど、前記隙間の開口部における舌状部１６の外形の傾きが急峻になるので、雪、氷等が侵入したとしても排出されやすい。
【００３３】
従って、角Ｃが小さいほど、前記隙間に雪、氷等が侵入しにくく、且つ、侵入した場合にも派出されやすい。
【００３４】
また、アーム部１３が長く、舌状部１６を大きく覆うようになると、払拭の際にアーム部１３がリップ部１７と干渉することがある。これを防ぐために、アーム部１３が舌状部１６の中心よりもリップ部１７側に延びることは避ける。このとき、角Ｃは０°以上となっている。
【００３５】
尚、ワイパーラバー１０を製造する際の型抜きを容易にすること、製造に用いる金型の強度等を考慮して、内側面１３ａの先端にＲをつけて丸めても良い。図５の予想図では、そのようにＲを付けたワイパーラバーを示している。
【００３６】
但し、この場合はアーム部１３の内側面１３ａに凸状の部分が生じることになる。従って、凹状であるアーム部１３の内側面１３ａと、凸状である舌状部１６の外形とを接触させるためには、このようなＲは付けない方が望ましい。そこで、このようなＲを付けることの利点、欠点のバランスを考慮して形状を決定する。
【００３７】
また、以上では全体が同じ材料により形成されたワイパーラバー１０を説明したが、これには限らない。図６には、リップ部１７ａを他の部分とは異なる材料により形成したワイパーラバー１０ａを示す。ここでは、払拭部１４の舌状部１６においてネック部１５と反対側に溝１６ａを形成し、当該溝１６ａに長方形状の断面を有する別の部品を接着等により一体化してリップ部１７ａを構成している。リップ部１７ａを構成する材料は、ワイパーラバー１０ａの他の部分に比べて硬質の材料とする。このためには、リップ部１７ａについて、他の部分と同じ種類のゴムであるが硬度を上げたものにより構成するのであっても良い。また、リップ部１７ａはＰＰ、ＰＥ等の樹脂により構成し、ワイパーラバー１０の他の部分はゴムにより構成するのであっても良い。
【００３８】
これにより、リップ部１７ａについて（ワイパーラバー１０の全体が同じ材料からなる場合よりも）強度及び／又は耐摩耗性を向上させる、摩擦係数を変更（低減）する等が容易の行える。従って、ブレード全体のしなやかさを失うこと無しに、払拭特性の向上、異音発生の防止、製品の長寿命化等が可能となる。
【００３９】
更に、以上では、舌状部１６の断面が円形状であり、且つ、アーム部１３の内側面１３ａは舌状部１６と同心円の断面形状を有する曲面である場合を例として説明した。しかしながら、これには限定されない。舌状部１６及び内側面１３ａの断面形状について、それぞれ、楕円又は更に他の形の曲線からなる形状であっても良いし、また、いずれも円状であるが、中心が異なっているのであっても良い。舌状部１６と内側面１３ａの形状とが接触する時のリップ部１７の傾き角の大きさ、雪や氷の侵入防止及び排除のし易さ等がこれらの形状に影響を受けるので、所望の特性に応じて設定すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本開示のワイパーラーバーは、優れた払拭性能をオールシーズン発揮できるので、自動車等のワイパーに用いるワイパーラバーとして有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１０      ワイパーラバー
１０ａ    ワイパーラバー
１２      本体部
１２ａ    括れ部
１２ｂ    固定溝
１３      アーム部
１３ａ    内側面
１４      払拭部
１５      ネック部
１６      弧状部
１６      舌状部
１６ａ    溝
１７      リップ部
１７ａ    リップ部
１８      払拭面
１９      バーティブラ
５０      ３シーズン用のワイパーラバー
５１      リップ部
５２      ショルダー部
５３      ネック部
５４      アーム部
５５      隙間
５６      接触点
６０      冬用のワイパーラバー
６１      リップ
６２      幅広部
６３      ネック部
６４      アーム部
６５      隙間
【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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