(57)【要約】【課題】拭き残し、拭きムラ等の払拭不良を低減する。【解決手段】ワイパーラバー１０は、被払拭面３０を払拭するためのリップ部１１ａを備えると共に、アーム取付領域１６を備える。ワイパーラバー１０の長さ方向において、相対的にリップ部１１ａの摩擦係数が高い高摩擦領域１１ｃと、相対的にリップ部１１ａの摩擦係数が低い低摩擦領域（１１ｂ、１１ｄ）とが設けられている。ワイパーラバー１０におけるアーム取付領域１６の中心の両側それぞれにおいて、長さ方向の中間部分に、高摩擦領域１１ｃが配置されている。【選択図】図２
2019167030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被払拭面を払拭するためのリップ部を備えると共に、アーム取付領域を備えるワイパーラバーにおいて、
前記ワイパーラバーの長さ方向において、相対的に前記リップ部の摩擦係数が高い高摩擦領域と、相対的に前記リップ部の摩擦係数が低い低摩擦領域とが設けられ、
前記ワイパーラバーにおけるアーム取付領域の中心の両側それぞれにおいて、長さ方向の中間部分に、前記高摩擦領域が配置され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、
前記低摩擦領域において、前記リップ部に摩擦係数を低下させる物質が塗布され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、
前記低摩擦領域において、前記リップ部に摩擦係数を低下させる加工が施されてい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つのワイパーラバーにおいて、
前記低摩擦領域において、前記リップ部は、前記ワイパーラバーの他の部分よりも摩擦係数が小さい材料を配置して一体成型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つのワイパーラバーにおいて、
前記高摩擦領域において、前記リップ部に摩擦係数を向上させる物質が塗布されてい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つのワイパーラバーにおいて、
前記高摩擦領域において、前記リップ部に摩擦係数を向上させる加工が施されていることを特徴とするワイパーラバー。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つのワイパーラバーにおいて、
前記高摩擦領域において、前記リップ部は、前記ワイパーラバーの他の部分よりも摩擦係数が大きい材料を配置して一体成型されていることを特徴とするワイパーラバー。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つのワイパーラバーにおいて、
前記低摩擦領域として、前記アーム取付領域と重複する部分を有する領域に中央低摩擦領域が設けられると共に、前記ワイパーラバーの両端部にそれぞれ端部低摩擦領域が設けられ、
前記ワイパーラバーの長さをＬとし、
前記ワイパーラバーの長さ方向について、アーム取付領域の寸法をＡ、中央低摩擦領域の寸法をＢ、高摩擦領域の寸法をそれぞれＣ、端部低摩擦領域の寸法をそれぞれＤとするとき、
Ａ≦Ｂ≦Ｌ／３
Ｌ／２０≦Ｄ≦Ｌ／５
の関係が成り立つ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、所定の性能を実現するための断面形状を備える。
【０００３】
ワイパーラバーについて、払拭の不良、振動に伴うビビリ音発生等を抑制するために、窓面の上端側を払拭する先端部から下端側を払拭する基端部に至るほど硬くなり、摩擦係数が小さくなるよう硬化処理を行うことが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１６７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示のワイパーラバーは、拭き残し、拭きムラ等の払拭不良を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のワイパーラバーは、被払拭面を払拭するためのリップ部を備えると共に、アーム取付領域を備える。ワイパーラバーの長さ方向において、相対的にリップ部の摩擦係数が高い高摩擦領域と、相対的にリップ部の摩擦係数が低い低摩擦領域とが設けられている。ワイパーラバーにおけるアーム取付領域の中心の両側それぞれにおいて、長さ方向の中間部分に、高摩擦領域が配置されている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示のワイパーラバーによると、払拭時に、ワイパーラバーの長さ方向に亘って倒れ角を均一に近づけることができ、拭き残し、拭きムラ等の払拭不良を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本開示の例示的ワイパーラバーを模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のワイパーラバーの側面を模式的に示す図である。
【図３】図３は、図１のワイパーラバーについて、払拭の際の状態と力を説明する図である。
【図４】図４は、払拭時のワイパーラバーについて、ワイパーアームによる荷重の分布を例示する図である。
【図５】図５は、払拭の際のワイパーラバーについて、長さ方向における倒れ角の分布を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態のワイパーラバー１０を用いたワイパーブレード２０を模式的に示す斜視図である。
【００１０】
ワイパーラバー１０は、自動車のフロントガラス等を払拭するための払拭部１１と、当該払拭部１１にネック部１２を介して接続される基部１３とを備える。基部１３には、その両側方に、ワイパーラバー１０の長さ方向に亘って延びる固定溝１３ａが設けられている。固定溝１３ａには、板バネ等からなるバーティブラ１５がそれぞれ挿入されている。払拭部１１は、ネック部１２と反対側に設けられてガラス等の被払拭面を払拭するためのリップ部１１ａと、ネック部１２の両側にそれぞれ延びるショルダー部とを備える。
【００１１】
ワイパーブレード２０は、アーム取付部材を用いてワイパーアームに接続される（図示は省略）。
【００１２】
尚、ワイパーラバー１０は、ゴム、熱可塑性樹脂等の低弾性率材料を基本的な材料として構成されている。例えば、ＮＲ（天然ゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、シリコーンゴム、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）等を単体で他は２種以上の混合物として用いてもよい。
【００１３】
次に、図２は、ワイパーラバー１０（バーティブラ１５は挿入されていない）を側方から見た構成を模式的に示す図である。ワイパーラバー１０の長方向の中央付近に、ワイパーアームの取り付けに利用されるアーム取付領域１６が位置している。アーム取付領域１６は、アーム取付部材の寸法に対応する。尚、ワイパーブレード２０にワイパーアームを取り付ける方法は様々であり、特に限定されない。例えば、アーム取付部材をバーティブラ１５に固定し、直接にはワイパーラバー１０と接しないようにしても良い。
【００１４】
図２の例では、アーム取付領域１６はワイパーラバー１０の中央に位置し、ワイパーラバー１０の長さ方向の寸法はＡである。この領域に、長さが概ねＡであるアーム取付部材が配置される。
【００１５】
図３には、ワイパーブレード２０により払拭を行っている状態を、ワイパーブレード２０の長さ方向に垂直な断面により模式的に示す。ワイパーブレード２０はワイパーアームから押付力Ｎを受け、払拭対象であるガラス３０に押し付けられている。また、ワイパーブレード２０は、ワイパーアームの回転運動によりガラス３０の表面に沿って移動する。図３では、ワイパーブレード２０は左方向に移動している。
【００１６】
押付力Ｎと、ワイパーアームの回転運動とにより、幅の狭いネック部１２が湾曲して払拭部１１の先端がガラス３０の表面に対して傾斜した状態となると共に、ガラス３０の表面を移動する。この際に、ガラス３０表面の水滴を払拭する。
【００１７】
また、ガラス３０の表面に対して払拭部１１の先端部が成す角度である倒れ角θが払拭性能に影響することが知られており、また、倒れ角θは４５°程度が望ましい。このことから、ワイパーブレード２０の長さ方向の全体に亘り、倒れ角を所定の角度（例えば４５°）にすることが望まれる。しかしながら、ワイパーラバー１０の長さ方向について、一によって倒れ角θが異なってしまう問題がある。
【００１８】
これについて、ワイパーアームによる押付力Ｎが、ワイパーブレードの全体に均一には作用しないことが原因の１つと考えられる。
【００１９】
図４は、フラットワイパーの場合に、ワイパーアームから受ける集中荷重がワイパーラバーの長さ方向についてどのように分布するかを例示する図である。図４に示す通り、フラットワイパーの場合、ワイパーブレードの中央付近において荷重は最も大きく、両端に向かって減少するが、両端付近においても幾らか荷重が大きくなる部分がある。
【００２０】
ここで、リップ部１１ａと、ガラス３０表面との摩擦係数をμとすると、水平方向の力は押付力Ｎと摩擦係数μの積、つまり、μ・Ｎとなる。従って、ＦはＮに依存する。図４に示すようにワイパーラバーの長さ方向の位置によって押付力Ｎが不均一となると、Ｎの大きい箇所ではリップ部１１ａの倒れ角θは小さくなる。尚、図３に示す通り、倒れ角θはガラス３０表面に対するリップ部１１ａの角である。従って、図１はリップ部１１ａが全く倒れていない状態を示しており、リップ部１１ａが大きく倒れると倒れ角θの値は小さくなる。また、水平方向力Ｆについても位置によって異なることになり、リップ部１１ａの先端における水平方向の反力−Ｆも大きくなって、それに伴い倒れ角θも小さくなる。
【００２１】
図４のような荷重の分布があると、ワイパーラバー１０の中央と両端付近においてリップ部１１ａの倒れ角θが小さくなり、それ以外の箇所では相対的に倒れ角θが大きくなる。図５には、その状態について示す
図５は、ワイパーラバー４５及び４６について、その長さ方向に亘る倒れ角θの分布を説明する図である。ワイパーラバー４５は倒れ角θが望ましい分布を示すワイパーラバーであり、ワイパーラバー４６は、従来のワイパーラバーである。いずれも、払拭部、ネック部及び基部を備える点では、図１に示すワイパーラバー１０と同様である。
【００２２】
図５において、左上図は、ガラス３０を払拭している状態のワイパーラバー４５の断面を示す。また、左下図は、左上図のワイパーラバー４５をガラス３０側から（つまり、図５において下側から）見た様子を示す。左上図及び左下図では、ワイパーラバー４５の長さ方向の全体に亘って倒れ角θが均一になっている場合を示している。ワイパーラバー４５において、このようになることが望ましい。
【００２３】
これに対し、右上図及び右下図は、左上図及び左下図と同様にガラス３０を払拭するワイパーラバー４６の断面及びガラス３０側から見た様子を示すが、倒れ角θがワイパーラバーの長さ方向ついて不均一な場合である。具体的に、アーム取付領域１６の付近の領域４１では倒れ角θが過小になっており、払拭部の先端が相対的に右側に膨らんだ形状として表されている。また、ワイパーラバー４６の両端付近の領域４３では、それぞれ倒れ角θは過大になっており、右下図では、払拭部の先端が相対的に左側に凹んだ形状として表されている。尚、図３に示す通り、倒れ角θはガラス３０表面に対するリップ部１１ａの角である。図１はリップ部１１ａが全く倒れていない状態を示しており、リップ部１１ａが大きく倒れると、倒れ角θの値は小さくなる。
【００２４】
このようなワイパーラバー４６における倒れ角θの不均一は、その断面が長さ方向に亘って同じであっても発生する。この不均一の原因として、ワイパーアームから加えられる荷重がワイパーラバー４６の長さ方向の領域によって異なる大きさになることが挙げられる。つまり、アーム取付領域１６の付近（領域４１）ではワイパーアームから加えられる荷重の影響が大きく、倒れ角θが小さく（倒れ方が大きく）なる。また、ワイパーラバー４６の両端付近（領域４３）では、ワイパーアームからの荷重が加わり難く、結果として倒れ角θは大きく（倒れ方は小さく）なる。
【００２５】
右下図に示すような場合、ワイパーラバー４６におけるアーム取付領域１６付近及び両端部付近において、いずれも、拭き残しが多く発生する。これは、倒れ角θが望ましい値（４５°程度）から外れており、当該部分の払拭性が低下していることが原因と考えられる。つまり、倒れ角θが大きすぎる部分、又は、小さすぎる部分では、払拭部１１の先端とガラス面の接触圧が低くなり、更には部分的に隙間が生じることもある。結果として、当該部分では払拭性が低下し、ワイパーラバー４６全体では拭きムラが生じることになる。
【００２６】
また、倒れ角θが不均一であることは、ワイパーのいわゆるビビリ音の原因でもある。ワイパーラバー４６の各部において、払拭部１１とガラス３０との接触の状態の違いは、ワイパーラバー４６に生じる抵抗力の違いを発生させる。この抵抗力の違いは、払拭部１１の先端部を振動させて、異音を発生させる（このような異音をビビリ音と称する）。
【００２７】
更に、アーム取付領域１６付近である領域４１の両端部と、両端部付近の領域４３の端部において、クラックが発生しやすい。このような領域４２は、互いに倒れ角θが異なる領域の境界部分であり、変形歪が大きい。また、払拭部１１先端の変形の仕方が変わる部分となっている。このような箇所では、ワイパーラバー４６変形による疲労破壊が進みやすいので、他の領域に比べて早期にクラックが発生しやすい。クラックが発生すると、拭き残し原因になると共に、払拭部１１先端の欠け、破断等の原因にもなり、ワイパーラバー４６の寿命を短くする。
【００２８】
以上に対して、本開示のワイパーラバー１０は、ワイパーアームによる荷重が不均一であっても倒れ角θがワイパーラバー１０の長さ方向に亘って均一になりやすいように、リップ部１１ａ先端の摩擦係数が異なる領域を設けている。
【００２９】
前記の通り、ワイパーラバー１０に働く水平方向の力Ｆは、押付力Ｎと摩擦係数μとの積である。従って、摩擦係数を変えることにより、同じ押付力Ｎに対応する水平方向力Ｆを変えることができる。水平方向力Ｆを変えることにより、倒れ角θを変えることができる。
【００３０】
具体的に、図２に示すワイパーラバー１０において、アーム取付領域１６に少なくとも一部が重複する中央領域１１ｂの両側に、リップ部１１ａの摩擦係数が高い高摩擦領域１１ｃが配置されている。他の領域、つまり、中央領域１１ａと、高摩擦領域１１ｃよりもそれぞれ外側の端部領域１１ｄとは、高摩擦領域１１ｃよりも相対的に摩擦係数の小さい低摩擦領域となっている。
【００３１】
これにより、中央領域１１ｂでは相対的に摩擦係数が小さいので、水平方向力Ｆが小さくなり、結果として倒れ角θが大きく（ネック部１２の変形が小さく）なる。同様に、端部領域１１ｄにおいても、倒れ角θが大きくなる。逆に、高摩擦領域１１ｃでは、同じ押付力Ｎに対しても摩擦係数μが大きくなることから水平方向力Ｆも大きくなり、倒れ角θが小さく（ネック部１２の変形が大きく）なる。結果として、図４のような荷重の分布がある場合にも、ワイパーラバー１０の長さ方向について倒れ角θの変動が小さくなり、均一化する。従って、払拭不良の低減、ビビリ音の低減、長寿命化等を実現することができる。
【００３２】
各領域の摩擦係数を調整するためには、低摩擦領域（中央領域１１ｂ及び端部領域１１ｄ）について摩擦係数を下げる方法と、高摩擦領域１１ｃについて摩擦係数を上げる方法とが考えられ、この一方又は両方を行えば良い。ここでは高摩擦及び低摩擦は相対的なものであるから、例えば摩擦係数を下げる処理を行って低摩擦領域を設けた場合、当該処理を行わない領域は高摩擦領域となる。
【００３３】
摩擦係数を下げる方法の１つは、リップ部１１ａに摩擦係数を下げる物質（塗料等）を塗布することである。中央領域１１ｂ及び端部領域１１ｄにおいて、リップ部１１ａの先端に例えばグラファイト、オイル（低粘度のもの）、シリコーン等を塗布すれば良い。
【００３４】
また、中央領域１１ｂ及び端部領域１１ｄにおいて、リップ部１１ａの先端に摩擦係数を低下させる加工を行っても良い。例えば、シボ加工、ＵＶ加工、電子線加工及びプラズマ加工等を行うことにより摩擦係数を低下させることができる。
【００３５】
また、ワイパーラバー１０を製造する際に、中央領域１１ｂ及び端部領域１１ｄにおいて、リップ部１１ａの先端部に低摩擦となる（摩擦係数が小さい）材料を配置して一体成型しても良い。
【００３６】
摩擦係数を大きくする方法としては、リップ部１１ａに摩擦係数を上げる物質（塗料等）を塗布することが挙げられる。高摩擦領域１１ｃにおいて、リップ部１１ａの先端に例えば高粘度のオイル等を塗布すれば良い。
【００３７】
また、ワイパーラバー１０を製造する際に、高摩擦領域１１ｃにおいて、リップ部１１ａの先端部に高摩擦となる（摩擦係数が大きい）材料を配置して一体成型しても良い。
【００３８】
また、細かい突起を設ける等の加工により高摩擦領域１１ｃを設けることも可能である。
【００３９】
更に、低摩擦領域を設けるための上記の処理を行わない領域とすることにより、相対的に高摩擦領域を設けることもできる。
【００４０】
（各領域の寸法及び配置）
次に、各領域の寸法等について説明する。ワイパーラバー１０の長さをＬとし、また、ワイパーラバー１０の長方向について、アーム取付領域１６の寸法をＡ、中央領域１１ｂの寸法をＢ、２つの高摩擦領域１１ｃの寸法をそれぞれＣ、２つの端部領域１１ｄの寸法をそれぞれＤとする。この場合、次の式１が成り立つ。
【００４１】
Ｌ＝２×（Ｃ＋Ｄ）＋Ｂ  ……  式１
また、Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｌについて、次の式１及び式２の関係を満たすことが好ましい。
【００４２】
Ａ≦Ｂ≦Ｌ／３          ……  式２
Ｌ／２０≦Ｄ≦Ｌ／５    ……  式３
つまり、中央領域１１ｂの寸法Ｂは、アーム取付領域１６の寸法Ａ以上であり、且つ、ワイパーラバー１０の長さＬの三分の一以下である。また、端部領域１１ｄの寸法Ｄは、ワイパーラバー１０の長さＬの二十分の一以上であり、且つ、五分の一以下である。
【００４３】
このような関係を満たしていると、ワイパーラバー１０全体において倒れ角θを均一化する効果がより顕著に発揮される。この結果、払拭不良の低減、ビビリ音の低減、長寿命化等をより確実に実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本開示のワイパーラバーによると、長さ方向に亘って倒れ角を均一にすることができ、拭き残し、拭きムラ等の払拭不良を低減することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０      ワイパーラバー
１１      払拭部
１１ａ    リップ部
１１ｂ    中央領域
１１ｃ    高摩擦領域
１１ｄ    端部領域
１２      ネック部
１３      基部
１３ａ    固定溝
１５      バーティブラ
１６      アーム取付領域
２０      ワイパーブレード
３０      ガラス
４１      領域
４２      領域
４３      領域
４５      ワイパーラバー
４６      ワイパーラバー
【図１】
2019167030.tif 000003
【図２】
2019167030.tif 000004
【図３】
2019167030.tif 000005
【図４】
2019167030.tif 000006
【図５】
2019167030.tif 000007