(57)【要約】【課題】ばね部材の捻り剛性を高めてワイパブレードの払拭性能を向上させることである。【解決手段】ワイパブレードは、ワイパアームに連結される連結ブロック２４と連結ブロック２４に固定されたばね部材２５とを有しており、ワイパアームから加えられる押え力はばね部材２５により分散してブレードラバーに伝達される。ばね部材２５は鋼材により形成された帯材を螺旋状に巻いて形成されており、フロントガラスに垂直な方向に弾性変形自在となっている。また、ばね部材の断面は楕円状とされて横剛性が高められている。さらに、ばね部材の断面における外周長さは先端側ほど短くされており、これによりばね部材２５の弾性係数は先端側ほど小さくなっている。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に揺動自在に設けられたワイパアームに装着され、ウインドガラス上を揺動運動して前記ウインドガラスを払拭するワイパブレードであって、
前記ワイパアームに連結される連結ブロックと、
前記ウインドガラスに接するブレードラバーと、
前記連結ブロックに固定されるとともに前記ブレードラバーに接触し、前記ワイパアームの押え力を前記ブレードラバーに分散して伝達するばね部材とを有し、
前記ばね部材が螺旋状に巻かれた帯材により形成されていることを特徴とするワイパブレード。
【請求項２】
請求項１記載のワイパブレードにおいて、前記ばね部材の長手方向に垂直な断面を払拭方向が長軸となる楕円状に形成したことを特徴とするワイパブレード。
【請求項３】
請求項１または２記載のワイパブレードにおいて、前記ばね部材の幅または厚さを前記ブレードラバーの長手方向に向けて変化させたことを特徴とするワイパブレード。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイパブレードにおいて、前記帯材の板厚を先端側ほど薄く形成したことを特徴とするワイパブレード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイパアームに装着されて車両のウインドガラスを払拭するワイパブレードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両には、フロントガラス等のウインドガラスに付着した雨、雪、虫、前車の飛沫等の付着物を払拭して運転者の視界を確保するためにワイパ装置が設けられている。ワイパ装置は、一般に、電動モータに駆動されて揺動するワイパアームとワイパアームの先端部に装着されるワイパブレードとを有しており、ワイパブレードがウインドガラス上を往復運動することにより払拭動作が行われるようになっている。
【０００３】
良好な払拭性能を発揮させるためには、ワイパアームからワイパブレードに加えられる押え力をウインドガラスに直接接触するブレードラバーの長手方向に分散させる必要がある。そのため、ブレードラバーとワイパアームとの間に複数段に組み上げられたレバーを設け、このレバーを介してワイパアームからの押え力を分散させるようにした所謂トーナメント式のワイパブレードが開発されている。
【０００４】
しかし、トーナメント式のワイパブレードではレバーを構成するために部品点数が増加し、また、レバー数が制限されてワイパアームからの押え力を十分に分布させることができないなどの問題がある。
【０００５】
また、長尺状の板ばね部材にブレードラバーを接着等により直接取り付け、ワイパアームから加えられる押え力をこの板ばね部材によりブレードラバー全体に分散させるようにしているものもある。この場合、板ばね部材は鋼板等の弾性部材によりブレードラバーに沿って延びる帯状に形成されるとともにフロントガラスより小さな曲率半径で湾曲されており、ワイパアームからの押え力が加えられたときにはウインドガラスに垂直な方向に弾性変形して荷重を分散させるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−３４０２４９号公報（第５−６頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなワイパブレードに用いられる板ばね部材は平板状に形成されているため軸回りの捻り剛性は低いものとなっている。そのため、払拭動作が行われてブレードラバーに払拭抵抗が加わると、板ばね部材は、特に先端側においてブレードラバーと共に断続的に捻られることになる。そして、ワイパブレードの移動方向が変わる反転位置においては、この捻りが大きくなって拭き残しを生じるなどの問題を生じていた。
【０００８】
本発明の目的は、ばね部材の捻り剛性を高めてワイパブレードの払拭性能を向上させることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のワイパブレードは、車両に揺動自在に設けられたワイパアームに装着され、ウインドガラス上を揺動運動して前記ウインドガラスを払拭するワイパブレードであって、前記ワイパアームに連結される連結ブロックと、前記ウインドガラスに接するブレードラバーと、前記連結ブロックに固定されるとともに前記ブレードラバーに接触し、前記ワイパアームの押え力を前記ブレードラバーに分散して伝達するばね部材とを有し、前記ばね部材が螺旋状に巻かれた帯材により形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明のワイパブレードは、前記ばね部材の長手方向に垂直な断面を払拭方向が長軸となる楕円状に形成したことを特徴とする。
【００１１】
本発明のワイパブレードは、前記ばね部材の幅または厚さを前記ブレードラバーの長手方向に向けて変化させたことを特徴とする。
【００１２】
本発明のワイパブレードは、前記帯材の板厚を先端側ほど薄く形成したことを特徴とする。
【００１３】
本発明にあっては、ばね部材の捻り剛性は高くなるので、払拭時におけるばね部材の捻れが低減して、このワイパブレードの払拭性能が向上する。
【００１４】
また、本発明にあっては、ばね部材の払拭方向の剛性は高くなるので、ブレードラバーの追従性が高まり、このワイパブレードの払拭性能が向上する。
【００１５】
さらに、本発明にあっては、ばね部材の弾性係数はブレードラバーの長手方向に相違するので、払拭範囲においてウインドガラスの曲率が大きく変化する場合であってもブレードラバーはウインドガラスに追従することができ、このワイパブレードの払拭性能は向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態であるワイパブレードを備えたワイパ装置の概略を示す説明図である。
【００１８】
図１に示すように、車両１１にはウインドガラスとしてのフロントガラス１２に付着した雨や前車の飛沫等を拭き取って運転者の視界を確保するためにワイパ装置１３が設けられている。
【００１９】
このワイパ装置１３は車両１１に回転自在に支持されたワイパ軸１４ａに固定されて車両１１に揺動自在に設けられた運転席側つまりＤＲ側のワイパアーム１５ａと、同様に、車両１１に回転自在に支持されたワイパ軸１４ｂに固定されて車両１１に揺動自在に設けられた助手席側つまりＡＳ側のワイパアーム１５ｂとを有している。これらのワイパ軸１４ａ，１４ｂはリンク機構１６を介してワイパモータ１７に連結されており、ワイパモータ１７が作動すると所定の角度範囲で揺動するようになっている。
【００２０】
ＤＲ側のワイパアーム１５ａの先端部には運転席側つまりＤＲ側のワイパブレード１８ａが装着されており、ＡＳ側のワイパアーム１５ｂの先端部には助手席側つまりＡＳ側のワイパブレード１８ｂが装着されている。ワイパアーム１５ａ，１５ｂには図示しないスプリング等のばね部材が内装されており、それぞれのワイパブレード１８ａ，１８ｂはワイパアーム１５ａ，１５ｂから押え力を加えられてフロントガラス１２に弾圧的に接触するようになっている。
【００２１】
そして、ワイパアーム１５ａ，１５ｂが揺動すると、これらのワイパブレード１８ａ，１８ｂは上反転位置とフロントガラス１２の下端に位置する下反転位置との間の払拭範囲１２ａ，１２ｂにおいてフロントガラス１２上を揺動運動してフロントガラス１２を払拭するようになっている。
【００２２】
このように、車両１１にはＤＲ側のワイパブレード１８ａとＡＳ側のワイパブレード１８ｂとが設けられているが、これらのワイパブレード１８ａ，１８ｂは基本的には同一の構造となっているので、以下には、ＤＲ側のワイパブレード１８ａについてのみ説明する。
【００２３】
図２は図１に示すＤＲ側のワイパブレードの詳細を示す正面図であり、図３は図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００２４】
図２に示すように、ＤＲ側のワイパブレード１８ａ（以下、ワイパブレード１８ａとする）はフロントガラス１２に接するブレードラバー２１とブレードラバー２１を保持するラバーホルダ２２とを有しており、フロントガラス１２から離れた状態つまり自然状態では、フロントガラス１２の払拭範囲１２ａにおける最も曲率半径が小さい部分、つまり下反転位置における曲率半径よりも更に小さい曲率半径で湾曲している。
【００２５】
図３に示すように、ブレードラバー２１は基部２１ａと、フロントガラス１２に接触して払拭を行うエッジ部２１ｂとを有しており、その形状は従来から知られたトーナメント式のワイパブレードに用いられるブレードラバーと同様の形状となっている。ブレードラバー２１の材質としては、天然ゴムやクロロプレンゴムなどが用いられ、それぞれの材質の長所を合わせ持つように天然ゴムとクロロプレンゴムとを配合した材料も多く用いられる。そして、ブレードラバー２１はこれらの材料を押出成形することによって製作され、長手方向に渡って同一の断面形状を有している。
【００２６】
また、ブレードラバー２１の基部２１ａの両側面部にはそれぞれ鋼材により平板状に形成されたバーティブラ２３が装着されており、ブレードラバー２１はこれらのバーティブラ２３によりフロントガラス１２に垂直な方向に所定の弾性力が付与されるようになっている。
【００２７】
一方、ラバーホルダ２２は、連結ブロック２４とばね部材２５およびゴム外皮２６とを有している。
【００２８】
図４（ａ）は図３に示すばね部材の概略を示す正面図であり、図４（ｂ）は図３に示すばね部材の概略を示す上面図であり、図５は、図４に示すばね部材の詳細を示す拡大図である。また、図６（ａ）は図４（ｂ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図６（ｂ）は図４（ｂ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【００２９】
図４（ａ）、図４（ｂ）、図５に示すように、このばね部材２５は、鋼材等の弾性部材により形成された帯材をブレードラバー２１に沿う方向に螺旋状に巻いて形成されており、その長さ寸法がブレードラバー２１と同等であるとともにフロントガラス１２の下反転位置における曲率半径よりも更に小さい曲率半径で湾曲している。そして、ばね部材２５は、その長手方向の略中央部において連結ブロック２４に固定されている。
【００３０】
また、図３から解るように、このばね部材２５の長手方向に垂直な断面は払拭方向つまりワイパブレード１８ａの移動方向側が長軸となる楕円状に形成されており、これにより、ばね部材２５は短軸の方向つまりフロントガラス１２に垂直な方向の曲げ剛性が低くされるとともに払拭方向の曲げ剛性が高められて、フロントガラス１２に垂直な方向に弾性変形自在であるとともに払拭方向には曲がらないようにされている。
【００３１】
さらに、図５に示すように、螺旋状に巻かれた帯材の間隔Ｌは、このばね部材の弾性変形を阻害しない程度に狭く設定されており、この間隔Ｌが０となった時にばね部材２５の弾性変形は規制されるようになっている。
【００３２】
図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、このばね部材２５は、その長手方向に垂直な断面の外周長さがブレードラバー２１の長手方向つまり先端側に向けて徐々に短くなるように、連結ブロック２４に近い部分におけるばね部材２５の払拭方向となる幅寸法ｗ１は先端側における幅寸法ｗ２より大きく、また、連結ブロック２４に近い部分におけるフロントガラス１２に垂直な方向となる厚さ寸法ｔ１は、先端側における厚さ寸法ｔ２より小さく形成されている。つまり、ばね部材２５の幅や厚さはワイパブレード１８ａの長手方向に向けて変化して先端側ほど狭くなり、このばね部材２５の弾性係数は先端側ほど小さくなって先端側ほど柔軟に弾性変形するようになっている。
【００３３】
ゴム外皮２６は硬質のゴムにより形成されており、その断面がフィン形状に形成されて、このワイパブレード１８ａの空力特性を向上させるようになっている。また、ゴム外皮２６にはブレードラバー２１に沿って延びる収容溝２６ａが形成されており、ばね部材２５はこの収容溝２６ａに収容されることによりゴム外皮２６に覆われている。
【００３４】
ブレードラバー２１は、その基部２１ａがばね部材２５の側面に接触するようにゴム外皮２６に形成された収容溝２６ａに挿入された状態で、複数のクリップ２７により留められてラバーホルダ２２に保持されるようになっている。
【００３５】
このような構成のワイパブレード１８ａは、連結ブロック２４においてＤＲ側のワイパアーム１５ａに連結される。そして、ＤＲ側のワイパアーム１５ａからの押え力はこの連結ブロック２４においてラバーホルダ２２に加えられるようになっている。
【００３６】
連結ブロック２４にワイパアーム１５ａからの押え力が加えられると、ばね部材２５はフロントガラス１２の曲率に合わせて弾性変形して、ワイパブレード１８ａはブレードラバー２１のエッジ部２１ｂ全体がフロントガラス１２に接するように変形する。また、ばね部材２５はブレードラバー２１に接触しているので、ワイパアーム１５ａからの押え力はばね部材２５によりブレードラバー２１に分散して伝達され、ブレードラバー２１はフロントガラス１２に対して所定の分布圧特性を有して接触することになる。
【００３７】
このとき、ばね部材２５の長手方向に垂直な断面の外周長さが先端側ほど短く形成されることにより、ばね部材２５の弾性係数は先端側ほど小さくなっているので、このばね部材２５つまりワイパブレード１８ａをフロントガラス１２の曲率半径の小さい部分に合わせて強く湾曲する形状に形成しても、先端側が柔軟に弾性変形してフロントガラス１２に対する追従性が損なわれることがない。
【００３８】
このように、このワイパブレード１８ａでは、ばね部材２５の弾性係数をブレードラバー２１の長手方向に相違させるようにしたので、払拭範囲においてフロントガラス１２の曲率が大きく変化する場合であっても、ブレードラバー２１をフロントガラス１２に追従させて、このワイパブレード１８ａの払拭性能を向上させることができる。
【００３９】
ところで、このようなワイパブレード１８ａが払拭動作してフロントガラス１２上を移動すると、ブレードラバー２１とフロントガラス１２との間には摩擦による払拭抵抗が生じることになる。そしてこの払拭抵抗がブレードラバー２１を介してばね部材２５に伝達されて、ばね部材には払拭方向への曲げ荷重や長手方向の軸回りの回転力が加わることになる。
【００４０】
しかし、このワイパブレード１８ａでは、ばね部材２５は、その長手方向に垂直な断面を払拭方向が長軸となる楕円状に形成することにより払拭方向の剛性が高くなっているので、ブレードラバー２１に払拭抵抗が加わっても払拭方向に変形することがない。
【００４１】
このように、このワイパブレード１８ａでは、ばね部材２５の断面を楕円状に形成するようにしたので、払拭方向の剛性を高めることができる。これによりワイパブレード１８ａの払拭方向への変形が防止されてブレードラバー２１の追従性が高まり、このワイパブレード１８ａの払拭性能を向上させることができる。
【００４２】
また、このワイパブレード１８ａでは、ばね部材２５は鋼材により形成された帯材を螺旋状に巻いて形成されているので、その捻り剛性は高くなる。つまり、ばね部材に加わる回転力は、このばね部材２５の幅寸法と厚さ寸法とを狭める方向に働くことになるので、この回転力に対する帯材の反発力は大きく、平板のばね部材に対してその捻り剛性は高くなる。
【００４３】
したがって、ブレードラバー２１を介して払拭抵抗により生じる回転力がばね部材２５に加えられた場合であっても、このばね部材２５の捻りに対する剛性は高いので捻れは低減されることになる。
【００４４】
これにより、ばね部材２５が大きく捻られることによりブレードラバー２１のフロントガラス１２への追従性が低下することや、ばね部材２５が断続的に捻られることによりブレードラバー２１がばたつくこと等が防止され、このワイパブレード１８ａの払拭性能を高めることができる。
【００４５】
このように、このワイパブレード１８ａでは、ばね部材２５を鋼材により形成された帯材を螺旋状に巻いて形成したので、ばね部材２５の捻り剛性を高くすることができ、払拭時におけるばね部材２５の捻れを低減して、このワイパブレード１８ａの払拭性能を向上させることができる。
【００４６】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前記実施の形態においては、タンデム式のワイパ装置１３におけるワイパブレード１８ａに本発明が適用されているが、これに限らず、ＡＳ側のワイパブレード１８ｂや対向払拭式等の他の形式のワイパ装置に用いられる他のワイパブレードに適用してもよい。
【００４７】
また、前記実施の形態においては、ばね部材２５の幅や厚さは長手方向は先端側ほど狭くまたは薄く形成されているが、これに限らず、ブレードラバー２１の長手方向に相違していれば、払拭するフロントガラスの形状等に応じて任意に設定するようにしてもよい。
【００４８】
さらに、前記実施の形態においては、ばね部材２５の長手方向に垂直な断面は払拭方向が長軸となる楕円状に形成されているが、これに限らず、例えば円形など、他の形状としてもよい。
【００４９】
さらに、前記実施の形態においては、ブレードラバー２１とばね部材２５とはゴム外皮２６とクリップ２７とを用いて組み付けられているが、これに限らず、例えば接着など、他の方法により組み付けられるようにしてもよい。
【００５０】
さらに、前記実施の形態においては、幅や厚さを変えることによりばね部材２５の弾性係数を長手方向に相違させるようにしているが、これに限らず、このばね部材２５を形成する帯材の板厚を変えるようにしてもよい。例えば、帯材の板厚を先端側ほど薄く形成することにより、このばね部材２５の弾性係数を先端側ほど小さくすることができる。
【００５１】
また、帯材の性質自体を変えることにより、ばね部材２５の弾性係数を長手方向に相違させるようにしてもよい。このような方法としては、ばね部材２５の一部を熱処理して硬化させたり、帯材の一部が加工硬化を起こすように螺旋加工してばね部材２５を形成する等が考えられる。そして、これらの処理や加工をばね部材２５の中央部にのみ施すことにより、ばね部材２５の中央部の弾性係数のみを上げることができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、ばね部材の捻り剛性を高くすることができるので、払拭時におけるばね部材の捻れを低減して、このワイパブレードの払拭性能を向上させることができる。
【００５３】
また、本発明によれば、ばね部材の払拭方向の剛性を高めることができるので、ブレードラバーの追従性を高めて、このワイパブレードの払拭性能を向上させることができる。
【００５４】
さらに、本発明によれば、ばね部材の弾性係数をブレードラバーの長手方向に相違させることができるので、払拭範囲においてウインドガラスの曲率が大きく変化する場合であっても、ブレードラバーをウインドガラスに追従させて、このワイパブレードの払拭性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるワイパブレードを備えたワイパ装置の概略を示す説明図である。
【図２】図１に示すＤＲ側のワイパブレードの詳細を示す正面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】（ａ）は図３に示すばね部材の概略を示す正面図であり、（ｂ）は図３に示すばね部材の概略を示す上面図である。
【図５】図４に示すばね部材の詳細を示す拡大図である。
【図６】（ａ）は図４（ｂ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、（ｂ）は図４（ｂ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１１  車両
１２  フロントガラス
１２ａ，１２ｂ  払拭範囲
１３  ワイパ装置
１４ａ，１４ｂ  ワイパ軸
１５ａ  ＤＲ側のワイパアーム
１５ｂ  ＡＳ側のワイパアーム
１６  リンク機構
１７  ワイパモータ
１８ａ  ＤＲ側のワイパブレード
１８ｂ  ＡＳ側のワイパブレード
２１  ブレードラバー
２１ａ  基部
２１ｂ  エッジ部
２２  ラバーホルダ
２３  バーティブラ
２４  連結ブロック
２５  ばね部材
２６  ゴム外皮
２６ａ  収容溝
２７  クリップ
Ｌ  間隔
ｗ１，ｗ２  幅寸法
ｔ１，ｔ２  厚さ寸法
【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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