JP2004168225A - ワイパブレードの分布圧設定方法、及びワイパブレード - Google Patents
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Abstract
【課題】払拭面の払拭範囲全体の払拭性を容易かつ確実に向上することができるワイパブレードの分布圧設定方法を提供する。
【解決手段】ワイパブレード５３のバッキングをその長手方向に複数の領域に仮想分割し、ガラス面５０ａにおけるワイパブレード５３の払拭範囲Ｂを該ワイパブレード５３の払拭方向（ｘ方向）及び該ワイパブレード５３の長手方向（ｚ方向）に離散化し、その離散化された各位置Ｐｉｊにおけるブレードラバーの接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計が最も小さくなるようバッキングの仮想分割した領域毎に曲率が設定される。
【選択図】 図１
【解決手段】ワイパブレード５３のバッキングをその長手方向に複数の領域に仮想分割し、ガラス面５０ａにおけるワイパブレード５３の払拭範囲Ｂを該ワイパブレード５３の払拭方向（ｘ方向）及び該ワイパブレード５３の長手方向（ｚ方向）に離散化し、その離散化された各位置Ｐｉｊにおけるブレードラバーの接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計が最も小さくなるようバッキングの仮想分割した領域毎に曲率が設定される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイパアームから付与される払拭面側への押圧力をブレードラバーの長手方向に分布させるためのバッキングを有するワイパブレードの分布圧設定方法、及びワイパブレードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のフロントガラス面に付着した雨滴等を払拭するワイパブレードとして、例えば、特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
この文献のワイパブレードは、ワイパアームに連結される１個のプライマリレバーと、該レバーの両端部にそれぞれ回動可能に連結される２個のセカンダリレバーと、該レバーの一端部にそれぞれ回動可能に連結される２個のヨークとからなるトーナメント式のレバーアッセンブリを用いている。ヨークの両端部とセカンダリレバーの他端部（ヨークが連結されていない側の端部）との６箇所においては、ブレードラバーを保持するための保持爪がそれぞれ設けられている。ブレードラバーには、その長手方向の長さと略同じ長さのバッキングが装着され、そのバッキングが装着された部分が各保持爪にて保持される。尚、バッキングは、金属板材にてストレート形状（直線形状）若しくは長手方向において一定の曲率の湾曲形状をなし、板厚方向に弾性を有するように構成されている。そして、これらレバーアッセンブリ及びバッキングによりワイパアームの押圧力をブレードラバーの長手方向に分布させ、該ラバーのガラス面に対する接触圧が該ラバーの長手方向で均一化するように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５７−５５２４４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両のフロントガラス面はワイパブレードの払拭角度位置によって常にその曲率が変化している。そして、そのようなガラス面を払拭するワイパブレードは複雑に湾曲したガラス面に常に追従して良好な払拭性を有することが要求されている。
【０００６】
しかしながら、上記文献のワイパブレードでは、各保持爪にかかる荷重を各保持爪の間隔のみで設定し、ガラス面に対するブレードラバーの長手方向の接触圧を調整している。
【０００７】
この接触圧の調整は、熟練した技術者の経験や勘に頼るところが大きく、その調整結果を実験等で確認するといった作業を行うために、払拭角度位置によって常に曲率が変化しているガラス面の払拭範囲全体の払拭性を向上させるには、多大な時間を要していた。又、そのような調整や設定では、単に製品として合格と判断される払拭性が得られたに過ぎず、必ずしもベストな払拭性が得られるものではなかった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、払拭面の払拭範囲全体の払拭性を容易かつ確実に向上することができるワイパブレードの分布圧設定方法、及びワイパブレードを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明は、払拭面を払拭するブレードラバーに装着され、ワイパアームから付与される払拭面側への押圧力を該ブレードラバーの長手方向に分布させて該払拭面に対する接触圧を均一化させるためのバッキングを有するワイパブレードの分布圧設定方法であって、前記バッキングをその長手方向に複数の領域に仮想分割し、前記払拭面における前記ワイパブレードの払拭範囲を該ワイパブレードの払拭方向及び該ワイパブレードの長手方向に離散化し、その離散化された各位置における前記接触圧の変動差の合計が最も小さくなるよう前記バッキングの仮想分割した領域毎に曲率及び剛性の少なくとも一方を設定することをその要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、前記接触圧の変動差の合計は、前記接触圧と基準値との差の絶対値の合計、若しくは前記接触圧と基準値との差を２乗した値の合計であることをその要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、前記接触圧の変動差に応じて重み付けを行うようにしたことをその要旨とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、前記接触圧の変動差の合計は、前記ワイパブレードの払拭方向における往復分の合計であることをその要旨とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、前記ワイパブレードの払拭範囲の離散化を、該ワイパブレードの払拭方向及び該ワイパブレードの長手方向に等間隔としたことをその要旨とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、前記バッキングの仮想分割を、長手方向に等間隔としたことをその要旨とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法に基づいて製作されたバッキングと、該バッキングが装着され払拭面を払拭するブレードラバーとを備え、該バッキングにてワイパアームから付与される払拭面側への押圧力を該ブレードラバーの長手方向に分布させて該払拭面に対する接触圧を均一化するように構成されていることをその要旨とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のワイパブレードにおいて、前記バッキングが装着される前記ブレードラバーは、複数のレバーが回動可能にトーナメント式に構成され前記ワイパアームに連結されるレバーアッセンブリにて保持されていることをその要旨とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載のワイパブレードにおいて、前記ブレードラバーに装着される前記バッキングは、前記ワイパアームに対して直接的に連結されるよう構成されていることをその要旨とする。
【００１８】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、バッキングをその長手方向に複数の領域に仮想分割し、払拭面におけるワイパブレードの払拭範囲を該ワイパブレードの払拭方向及び該ワイパブレードの長手方向に離散化し、その離散化された各位置におけるブレードラバーの接触圧の変動差の合計が最も小さくなるようバッキングの仮想分割した領域毎に曲率及び剛性の少なくとも一方を設定する。そのため、この設定方法に従ってバッキングを製作すれば、該バッキングを装着したブレードラバーの接触圧の変動差の合計が最も小さく、該接触圧が払拭面の払拭範囲全体で最も均一化されるので、ワイパブレードの払拭範囲全体の払拭性を確実に向上することができる。又、この設定方法を用いれば、熟練した技術者でなくとも演算により容易にワイパブレードの払拭性を向上することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、接触圧の変動差の合計は、接触圧と基準値との差の絶対値の合計、若しくは接触圧と基準値との差を２乗した値の合計とされるので、複雑な演算を必要とすることなく、その変動差及び合計を容易に求めることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、接触圧の変動差に応じて重み付けが行われるので、そのため、接触圧の変動差が大きい部分（例えば、接触圧が大きく不足する部分等）をバッキングの曲率設定に大きく反映させることができ、その部分の払拭性を効果的に向上することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、接触圧の変動差の合計は、ワイパブレードの払拭方向における往復分の合計とされるので、ワイパブレードの払拭動作の往動作と復動作とではブレードラバーの接触圧が若干異なる部分もあるため、接触圧の変動差の合計を往復分とすれば、ワイパブレードの払拭範囲全体の払拭性をより確実に向上することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、ワイパブレードの払拭範囲の離散化は、ワイパブレードの払拭方向及びワイパブレードの長手方向に等間隔とされるので、その離散化を容易に行うことができ、演算を複雑化しない。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、バッキングの仮想分割は、長手方向に等間隔とされるので、該バッキングの領域毎の曲率及び剛性の少なくとも一方の設定を容易に行うことができ、しかもバッキングの製作も容易に行うことができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、ワイパブレードは、請求項１〜６のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法に基づいて製作されたバッキングと、該バッキングが装着され払拭面を払拭するブレードラバーとを備え、該バッキングにてワイパアームから付与される払拭面側への押圧力を該ブレードラバーの長手方向に分布させて該払拭面に対する接触圧を均一化するように構成される。そのため、この設定方法に従ってバッキングを製作すれば、該バッキングを装着したブレードラバーの接触圧の変動差の合計が最も小さく、該接触圧が払拭面の払拭範囲全体で最も均一化されるので、ワイパブレードの払拭範囲全体の払拭性を確実に向上することができる。又、この設定方法を用いれば、熟練した技術者でなくとも演算により容易にワイパブレードの払拭性を向上することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、ワイパブレードは、上記したバッキングが装着されるブレードラバーが複数のレバーにてトーナメント式に構成されるレバーアッセンブリにより保持されてなる。つまり、このようなレバーアッセンブリを有するワイパブレードにおいても、払拭面の払拭範囲全体の払拭性を容易かつ確実に向上することができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、ワイパブレードは、上記したバッキングがブレードラバーに装着され該バッキングがワイパアームに対して直接的に連結されてなる。つまり、バッキングがワイパアームに対して直接的に連結される構成のワイパブレードにおいても、払拭面の払拭範囲全体の払拭性を容易かつ確実に向上することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図８に示すように、車両のフロントガラス５０のガラス面５０ａに付着した雨滴等を払拭する車両用ワイパ５１は、ワイパアーム５２とワイパブレード５３とから構成されている。ワイパアーム５２は、その基端部がワイパモータ（図示略）にて所定角度で往復回動されるピボット軸（図示略）に固定され、該ピボット軸の往復回動に伴って往復揺動運動を行う。ワイパアーム５２の先端部には、ワイパブレード５３が回動可能に連結されている。又、ワイパアーム５２には、ワイパブレード５３をガラス面５０ａに押圧するための押圧力を付与するスプリング（図示略）が装着されている。
【００２８】
ワイパブレード５３は、レバーアッセンブリ５４と、ブレードラバー５５と、バッキング５６とを備えている。このレバーアッセンブリ５４は、図９に示すように、ワイパアーム５２に連結される１個のプライマリレバー５７と、該レバー５７の両端部にそれぞれ回動可能に連結される２個のセカンダリレバー５８と、該レバー５８の一端部にそれぞれ回動可能に連結される２個のヨーク５９とによりトーナメント式に構成されている。このヨーク５９の両端部とセカンダリレバー５８の他端部（ヨーク５９が連結されていない側の端部）との６箇所においては、ブレードラバー５５を保持するための保持爪６０がそれぞれ設けられている。つまり、ブレードラバー５５は、レバーアッセンブリ５４に対して６点で支持される。
【００２９】
ブレードラバー５５は、前記保持爪６０にて保持される基部５５ａを有している。基部５５ａは、ブレードラバー５５の長手方向に沿って設けられている。この基部５５ａには、その長手方向の長さと略同じ長さの一対のバッキング５６がその長手方向の両側に設けた装着溝５５ｂにそれぞれ装着される。バッキング５６は、バネ性を有する金属板材よりなり、板厚方向に弾性を有するように構成されている。そして、バッキング５６が装着された基部５５ａが各保持爪６０にて保持され、ブレードラバー５５がレバーアッセンブリ５４に対して保持される。そして、これらレバーアッセンブリ５４及びバッキング５６によりワイパアーム５２の押圧力をブレードラバー５５の長手方向に分布させ、該ラバー５５のガラス面５０ａに対する接触圧が該ラバー５５の長手方向で均一化するように構成されている。
【００３０】
尚、上記構成のワイパブレード５３は、フロントガラス５０の大きさに応じて、プライマリレバー５７、セカンダリレバー５８及びヨーク５９の形状や、セカンダリレバー５８及びヨーク５９の数を変更するとともに、ブレードラバー５５及びバッキング５６の長手方向の長さを変更して対応している。
【００３１】
このような構成のワイパブレード５３において、本実施形態では、一対のバッキング５６を長手方向において等間隔の領域Ａ１〜Ａｎに仮想的に複数分割（ｎ分割）し、レバーアッセンブリ５４の構成（各レバー５７，５８やヨーク５９の数、保持爪６０の間隔等）及びガラス面５０ａの払拭範囲全体の湾曲形状に応じて、その仮想分割した領域Ａ１〜Ａｎ毎に曲率（曲率半径）を変化させている。そして、本実施形態では、バッキング５６を長手方向の複数の領域Ａ１〜Ａｎ毎に曲率を変化させてブレードラバー５５のガラス面５０ａに対する接触圧をより均一化し、該ガラス面５０ａの払拭範囲全体の払拭性を向上するようにしている。
【００３２】
ここで、そのバッキング５６の各領域Ａ１〜Ａｎの曲率（曲率半径）の設定方法について説明する。
先ず、図１（ａ）に示すように、フロントガラス５０のガラス面５０ａにおけるワイパブレード５３の払拭範囲Ｂ全体を、図１（ｂ）に示すように、そのワイパブレード５３の払拭方向（ｘ方向）に等間隔（等角度間隔）にｎｘ分割するとともに該ブレード５３の長手方向（ｚ方向）に等間隔にｎｚ分割して離散化する。その離散化した各位置Ｐｉｊの座標データ（３次元位置データ）を取得する。この座標データによりガラス面５０ａの湾曲形状が認識できる。
【００３３】
又、使用したいレバーアッセンブリ５４の構成データ（プライマリレバー５７、セカンダリレバー５８及びヨーク５９の連結構成、保持爪６０（支点）の数及び間隔）や、ワイパブレード５３がワイパアーム５２から受ける押圧力Ｆｙ、バッキング５６の曲げ剛性ＥＩ等を設計条件として取得する。そして、これら設計条件を固定値とし、バッキング５６の各領域Ａ１〜Ａｎの曲率（曲率半径）のみを設計変数とする。尚、初期条件として、バッキング５６の形状は仮にストレート形状（直線形状）としておく。
【００３４】
次いで、これら設計条件下における各位置Ｐｉｊでのブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊを求める。因みに、図２は、ワイパブレード５３の所定位置におけるブレードラバー５５の長手方向の接触圧Ｆｙｉｊを示している。そして、次に示す「数式１」若しくは「数式２」を用い、設計変数（この場合、設計変数はバッキング５６の各領域Ａ１〜Ａｎの曲率）を変更することにより各位置Ｐｉｊのブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊを変化させ、離散化された各位置Ｐｉｊにおける接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計として定義された目的関数ｆ→ｍｉｎ、即ちｆの値が最小値となるようにする。ｆ→ｍｉｎとなった時のバッキング５６の各領域Ａ１〜Ａｎの曲率が最も好適な曲率として求められる。
【００３５】
【数１】
【００３６】
【数２】
ｆ→ｍｉｎ、即ちｆの値が最小値になるということは、ブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊが払拭範囲Ｂ全体で最も均一化されたことを意味し、この演算結果に基づいてバッキング５６を湾曲させて製作することで、ワイパブレード５３の払拭範囲Ｂ全体の払拭性が確実に向上する。
【００３７】
ここで、上記各数式のＦｙ０ は基準値であり、通常ではブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊの平均値、若しくは設計値Ｆｙ／ｎｚ（ワイパブレード５３がワイパアーム５２から受ける押圧力Ｆｙを該ブレード５３の長手方向（ｚ方向）の分割数ｎｚで割った値）を用いる。そして、「数式１」では、離散化された各位置Ｐｉｊにおける接触圧Ｆｙｉｊと定数Ｆｙ０ との差の絶対値を積算した値が求められる。一方、「数式２」では、離散化された各位置Ｐｉｊにおける接触圧Ｆｙｉｊと定数Ｆｙ０ との差を２乗した値を積算した値が求められる。
【００３８】
因みに、ｗ（Ｆｙｉｊ）は重み関数であり、通常はｗ（Ｆｙｉｊ）＝１とするが、場合によっては変更してもよい。例えば、図３に示すように、ブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊが所定値Ｃ以下となって不足となる場合、その接触圧Ｆｙｉｊが小さくなるほど重み関数ｗ（Ｆｙｉｊ）を１よりも大きい数に設定してもよい。このようにすると、ブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊが不足する部分がバッキング５６の曲率設定に大きく反映されることになるので、該ラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊが不足する部分を効果的に向上することができる。
【００３９】
尚、このようなバッキング５６の各領域Ａ１〜Ａｎにおける曲率の設定は、本実施形態では図示しないがパソコンを用いて行われる。つまり、パソコンには上記「数式１」若しくは「数式２」等の演算ソフトが格納されており、上記諸条件をキーボード等より入力することで、バッキング５６の各領域Ａ１〜Ａｎの曲率がそれぞれ求められるようになっている。
【００４０】
次に、図４（ａ）（ｂ）に示すようなワイパブレード５３ａ，５３ｂを用いて具体的に説明する。尚、これらワイパブレード５３ａ，５３ｂに用いるレバーアッセンブリ５４は、それぞれ１個のプライマリレバー５７と２個のセカンダリレバー５８で構成されている。セカンダリレバー５８の両端部の４箇所には、バッキング５６ａ，５６ｂを有するブレードラバー５５を保持するための保持爪６０が設けられる、所謂４点支持のレバーアッセンブリ５４である。
【００４１】
尚、ワイパブレード５３ａ，５３ｂ、即ちブレードラバー５５及びバッキング５６の長手方向の長さＬは５５０［ｍｍ］とし、図４（ａ）に示すレバーアッセンブリ５４は、各保持爪６０間が１７０［ｍｍ］となるものである。即ち、両端の保持爪６０から突出するブレードラバー５５の突出長さは２０［ｍｍ］となる。一方、図４（ｂ）に示すレバーアッセンブリ５４は、各保持爪６０間が１００［ｍｍ］となるものである。即ち、両端の保持爪６０から突出するブレードラバー５５の突出長さは１２５［ｍｍ］となる。
【００４２】
又、図５に示すように、バッキング５６の曲げ剛性ＥＩは４．４×１０−２［Ｎｍ２ ］であり、ワイパブレード５３ａ，５３ｂにかかるワイパアームからの押圧力Ｆｙは９．２［Ｎ］であり、バッキング５６の長手方向の分割領域数ｎは１１、即ち５０［ｍｍ］間隔であって、１１の領域Ａ１〜Ａ１１に仮想的に分割する。
【００４３】
又、ワイパブレード５３ａ，５３ｂの長手方向（ｚ方向）の分割数ｎｘは１１０、即ち５［ｍｍ］間隔であり、該ブレード５３ａ，５３ｂの払拭方向（ｘ方向）の分割数ｎｚは１７２である。これは、ワイパブレード５３ａ，５３ｂの払拭範囲Ｂが８６°の範囲であって、該ブレード５３ａ，５３ｂの揺動角度１°刻みの往復分としているため、分割数ｎｚは８６×２＝１７２となる。そして、このように離散化した各位置Ｐｉｊの座標データ（３次元位置データ）を取得する。
【００４４】
そして、これらのデータに基づいて上記した「数式１」若しくは「数式２」を用い、バッキング５６の各領域Ａ１〜Ａ１１の曲率（曲率半径）を変更することにより各位置Ｐｉｊのブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊを変化させ、ｆ→ｍｉｎ、即ちｆの値が最小値となるようにする。
【００４５】
その結果、図４（ａ）のワイパブレード５３ａでは、ｆ→ｍｉｎとなった時のバッキング５６ａの各領域Ａ１〜Ａ１１の曲率が図６に示すようになる。即ち、バッキング５６ａの各領域Ａ１〜Ａ１１における曲率がワイパブレード５３ａの後端から先端に向かって順に（図１の左から右に向かって順に）、領域Ａ１ではストレート（絶対値が１００００［ｍｍ］以上はストレートとみなす）、領域Ａ２では１０２２．４１［ｍｍ］、…、領域Ａ１１では−８０００．８４［ｍｍ］となる。尚、この場合、曲率が正の数であればバッキング５６ａをガラス面５０ａ側に凸となるように湾曲させ、曲率が負の数であればバッキング５６ａを反ガラス面５０ａ側に凸となるように湾曲させる。
【００４６】
従って、このバッキング５６ａは、図７（ａ）に示すように、全体的にガラス面５０ａ側に凸となるように湾曲され、中央部の湾曲度合が両端部よりも大きい。そして、この演算結果に基づいてバッキング５６ａを湾曲させて製作することで、この構成のワイパブレード５３ａの払拭範囲Ｂ全体の払拭性が確実に向上する。
【００４７】
又、図４（ｂ）のワイパブレード５３ｂでは、ｆ→ｍｉｎとなった時のバッキング５６ｂの各領域Ａ１〜Ａ１１における曲率（曲率半径）がワイパブレード５３ｂの後端から先端に向かって順に、領域Ａ１では−２１８９．４１［ｍｍ］、領域Ａ２では−８３９．２３［ｍｍ］、…、領域Ａ１１では−２２３０．４３［ｍｍ］となる。
【００４８】
従って、このバッキング５６ｂは、図７（ｂ）に示すように、全体的に反ガラス面５０ａ側に凸となるように湾曲され、中央部の湾曲度合が両端部よりも大きい。そして、この演算結果に基づいてバッキング５６ｂを湾曲させて製作することで、この構成のワイパブレード５３ｂの払拭範囲Ｂ全体の払拭性が確実に向上する。
【００４９】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態では、先ず、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）をその長手方向に複数の領域Ａ１〜Ａｎ（Ａ１〜Ａ１１）に仮想分割する。次いで、払拭面であるガラス面５０ａにおけるワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭範囲Ｂを該ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭方向（ｘ方向）及び該ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の長手方向（ｚ方向）に離散化する。次いで、その離散化された各位置Ｐｉｊにおけるブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計（本実施形態では、接触圧Ｆｙｉｊと基準値Ｆｙ０ との差の絶対値の合計、若しくは接触圧Ｆｙｉｊと基準値Ｆｙ０ との差を２乗した値の合計）が最も小さくなるようバッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の仮想分割した領域Ａ１〜Ａｎ（Ａ１〜Ａ１１）毎に曲率が設定される。そのため、この設定方法に従ってバッキング５６（５６ａ，５６ｂ）を製作すれば、該バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）を装着したブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計が最も小さく該接触圧Ｆｙｉｊが払拭範囲Ｂ全体で最も均一化されるので、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭範囲Ｂ全体の払拭性を確実に向上することができる。又、この設定方法を用いれば、熟練した技術者でなくとも演算により容易にワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭性を向上することができる。
【００５０】
（２）本実施形態では、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の領域Ａ１〜Ａｎ（Ａ１〜Ａ１１）毎の曲率の設定を行うだけで、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭範囲Ｂ全体の払拭性を向上できるので、レバーアッセンブリ５４の構成を若干変更しても払拭範囲Ｂ全体の払拭性を向上することができる。つまり、レバーアッセンブリ５４の構成の自由度を向上することができる。そのため、場合によっては、レバーアッセンブリ５４の構成部品であるセカンダリレバー５８やヨーク５９の使用数を少なくして構成することができ、レバーアッセンブリ５４の部品点数の削減を図ることができる。
【００５１】
（３）本実施形態では、接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計は、接触圧Ｆｙｉｊと基準値Ｆｙ０ との差の絶対値の合計（上記数式１）、若しくは接触圧Ｆｙｉｊと基準値Ｆｙ０ との差を２乗した値の合計（上記数式２）とされる。そのため、複雑な演算を必要とすることなく、その変動差及び合計を容易に求めることができる。
【００５２】
（４）上記「数式１」及び「数式２」には、接触圧Ｆｙｉｊに重みを持たせる重み関数ｗ（Ｆｙｉｊ）を有している。そのため、接触圧Ｆｙｉｊに重み付けを行うことができるので、接触圧Ｆｙｉｊの変動差が大きい部分（例えば、大きく不足する部分等）をバッキング５６の曲率設定に大きく反映させることができ、その部分の払拭性を効果的に向上することができる。
【００５３】
（５）本実施形態では、接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計は、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭方向における往復分の合計とされる。そのため、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭動作の往動作と復動作とではガラス面５０ａに対するブレードラバー５５の接触角度（アタッチアングル）が異なることに起因してブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊが若干異なる部分もあるため、接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計を往復分とすれば、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭範囲Ｂ全体の払拭性をより確実に向上することができる。
【００５４】
（６）本実施形態では、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭範囲Ｂの離散化は、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭方向及びワイパブレードの長手方向に等間隔とされる。そのため、その離散化を容易に行うことができ、演算を複雑化しない。
【００５５】
（７）本実施形態では、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の仮想分割は、長手方向に等間隔とされる。そのため、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の領域Ａ１〜Ａｎ（Ａ１〜Ａ１１）毎の曲率の設定を容易に行うことができ、しかもバッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の製作も容易に行うことができる。
【００５６】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、トーナメント式のレバーアッセンブリ５４を用いて構成されるワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）に実施したが、このレバーアッセンブリ５４の構成、例えばセカンダリレバー５８やヨーク５９の数や形状はこれに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。又、レバーアッセンブリ５４を用いず構成される図１０及び図１１に示すようなワイパブレード６２であってもよい。
【００５７】
図１０及び図１１に示す形態の車両用ワイパ６１は、ワイパアーム５２とワイパブレード６２からなる。ワイパブレード６２は、ブレードラバー５５の長手方向と略同じ長さで二股状をなすバッキング６３を有している。バッキング６３は、バネ性を有する金属板材よりなり、板厚方向に弾性を有するように構成されている。二股状のバッキング６３は、ブレードラバー５５の装着溝５５ｂに長手方向から挿入して装着される。又、バッキング６３の長手方向中央部分には、ワイパアーム５２と直接的に連結（上記レバーアッセンブリ５４を用いることなく連結）するための連結部６３ａが一体に形成、若しくは一体に組み付けられている。この連結部６３ａ付近のバッキング６３には、その連結部６３ａの周囲を覆う樹脂製のセンタキャップ６４が装着される。又、センタキャップ６４の両側には、それぞれバッキング６３の反ブレードラバー５５側にゴムキャップ６５がそれぞれ装着される。ゴムキャップ６５は、バッキング６３の端部まで延びており、該キャップ６５には、ワイパブレード６２がガラス面５０ａから浮き上がるのを防止するフィン６５ａが一体に形成されている。ゴムキャップ６５及びバッキング６３の両端部には、樹脂製の端部キャップ６６が装着される。このような構成のワイパブレード６２においても、上記実施形態と同様に、そのバッキング６３に対して領域Ａ１〜Ａｎ毎に曲率（曲率半径）を設定する設定方法を適用してもよい。尚、ワイパブレード６２の構成はこれに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
【００５８】
○上記実施形態では、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の曲率を領域Ａ１〜Ａｎ毎に変更したが、領域Ａ１〜Ａｎ毎にバッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の幅や板厚を変更して剛性を変更してもよい。又、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の曲率及び剛性をともに変更してもよい。このようにしても上記実施形態と同様の効果がある。
【００５９】
○上記実施形態では、接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計は、接触圧Ｆｙｉｊと基準値Ｆｙ０ との差の絶対値の合計、若しくは接触圧Ｆｙｉｊと基準値Ｆｙ０ との差を２乗した値の合計としたが、これ以外で接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計を求めてもよい。
【００６０】
○上記実施形態では、接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計は、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭方向における往復分の合計としたが、往動作又は復動作のいずれか一方の動作の合計であってもよい。
【００６１】
○上記実施形態では、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭範囲Ｂの離散化は、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭方向及びワイパブレードの長手方向に等間隔としたが、払拭方向及び長手方向の少なくとも一方を不等間隔としてもよい。
【００６２】
○上記実施形態では、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の仮想分割は、長手方向に等間隔としたが、不等間隔であってもよい。
○上記実施形態では、一対のバッキング５６を用いたが、一体であってもよい。
【００６３】
○上記実施形態では、フロントガラス５０のガラス面５０ａを払拭する車両用ワイパ５１に実施したが、車両以外であってもよい。又、ガラス面５０ａ以外の払拭面を払拭するワイパであってもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、払拭面の払拭範囲全体の払拭性を容易かつ確実に向上することができるワイパブレードの分布圧設定方法、及びワイパブレードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）は、本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図２】本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図３】本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図４】（ａ）（ｂ）は、本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図５】本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図６】本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図７】（ａ）（ｂ）は、本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図８】本実施形態の車両用ワイパを示す斜視図。
【図９】本実施形態のワイパブレードを示す分解斜視図。
【図１０】別例の車両用ワイパを示す斜視図。
【図１１】別例のワイパブレードを示す分解斜視図。
【符号の説明】
５０ａ…払拭面としてのガラス面、５２…ワイパアーム、５３，５３ａ，５３ｂ…ワイパブレード、５４…レバーアッセンブリ、５５…ブレードラバー、５６，５６ａ，５６ｂ…バッキング、６２…ワイパブレード、６３…バッキング、Ａ１〜Ａｎ（Ａ１〜Ａ１１）…領域、ｂ…払拭範囲、Ｆｙ…押圧力、Ｆｙ０ …基準値、Ｆｙｉｊ…接触圧、Ｐｉｊ…位置、ｘ…払拭方向、ｚ…長手方向。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイパアームから付与される払拭面側への押圧力をブレードラバーの長手方向に分布させるためのバッキングを有するワイパブレードの分布圧設定方法、及びワイパブレードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のフロントガラス面に付着した雨滴等を払拭するワイパブレードとして、例えば、特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
この文献のワイパブレードは、ワイパアームに連結される１個のプライマリレバーと、該レバーの両端部にそれぞれ回動可能に連結される２個のセカンダリレバーと、該レバーの一端部にそれぞれ回動可能に連結される２個のヨークとからなるトーナメント式のレバーアッセンブリを用いている。ヨークの両端部とセカンダリレバーの他端部（ヨークが連結されていない側の端部）との６箇所においては、ブレードラバーを保持するための保持爪がそれぞれ設けられている。ブレードラバーには、その長手方向の長さと略同じ長さのバッキングが装着され、そのバッキングが装着された部分が各保持爪にて保持される。尚、バッキングは、金属板材にてストレート形状（直線形状）若しくは長手方向において一定の曲率の湾曲形状をなし、板厚方向に弾性を有するように構成されている。そして、これらレバーアッセンブリ及びバッキングによりワイパアームの押圧力をブレードラバーの長手方向に分布させ、該ラバーのガラス面に対する接触圧が該ラバーの長手方向で均一化するように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５７−５５２４４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両のフロントガラス面はワイパブレードの払拭角度位置によって常にその曲率が変化している。そして、そのようなガラス面を払拭するワイパブレードは複雑に湾曲したガラス面に常に追従して良好な払拭性を有することが要求されている。
【０００６】
しかしながら、上記文献のワイパブレードでは、各保持爪にかかる荷重を各保持爪の間隔のみで設定し、ガラス面に対するブレードラバーの長手方向の接触圧を調整している。
【０００７】
この接触圧の調整は、熟練した技術者の経験や勘に頼るところが大きく、その調整結果を実験等で確認するといった作業を行うために、払拭角度位置によって常に曲率が変化しているガラス面の払拭範囲全体の払拭性を向上させるには、多大な時間を要していた。又、そのような調整や設定では、単に製品として合格と判断される払拭性が得られたに過ぎず、必ずしもベストな払拭性が得られるものではなかった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、払拭面の払拭範囲全体の払拭性を容易かつ確実に向上することができるワイパブレードの分布圧設定方法、及びワイパブレードを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明は、払拭面を払拭するブレードラバーに装着され、ワイパアームから付与される払拭面側への押圧力を該ブレードラバーの長手方向に分布させて該払拭面に対する接触圧を均一化させるためのバッキングを有するワイパブレードの分布圧設定方法であって、前記バッキングをその長手方向に複数の領域に仮想分割し、前記払拭面における前記ワイパブレードの払拭範囲を該ワイパブレードの払拭方向及び該ワイパブレードの長手方向に離散化し、その離散化された各位置における前記接触圧の変動差の合計が最も小さくなるよう前記バッキングの仮想分割した領域毎に曲率及び剛性の少なくとも一方を設定することをその要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、前記接触圧の変動差の合計は、前記接触圧と基準値との差の絶対値の合計、若しくは前記接触圧と基準値との差を２乗した値の合計であることをその要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、前記接触圧の変動差に応じて重み付けを行うようにしたことをその要旨とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、前記接触圧の変動差の合計は、前記ワイパブレードの払拭方向における往復分の合計であることをその要旨とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、前記ワイパブレードの払拭範囲の離散化を、該ワイパブレードの払拭方向及び該ワイパブレードの長手方向に等間隔としたことをその要旨とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、前記バッキングの仮想分割を、長手方向に等間隔としたことをその要旨とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法に基づいて製作されたバッキングと、該バッキングが装着され払拭面を払拭するブレードラバーとを備え、該バッキングにてワイパアームから付与される払拭面側への押圧力を該ブレードラバーの長手方向に分布させて該払拭面に対する接触圧を均一化するように構成されていることをその要旨とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のワイパブレードにおいて、前記バッキングが装着される前記ブレードラバーは、複数のレバーが回動可能にトーナメント式に構成され前記ワイパアームに連結されるレバーアッセンブリにて保持されていることをその要旨とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載のワイパブレードにおいて、前記ブレードラバーに装着される前記バッキングは、前記ワイパアームに対して直接的に連結されるよう構成されていることをその要旨とする。
【００１８】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、バッキングをその長手方向に複数の領域に仮想分割し、払拭面におけるワイパブレードの払拭範囲を該ワイパブレードの払拭方向及び該ワイパブレードの長手方向に離散化し、その離散化された各位置におけるブレードラバーの接触圧の変動差の合計が最も小さくなるようバッキングの仮想分割した領域毎に曲率及び剛性の少なくとも一方を設定する。そのため、この設定方法に従ってバッキングを製作すれば、該バッキングを装着したブレードラバーの接触圧の変動差の合計が最も小さく、該接触圧が払拭面の払拭範囲全体で最も均一化されるので、ワイパブレードの払拭範囲全体の払拭性を確実に向上することができる。又、この設定方法を用いれば、熟練した技術者でなくとも演算により容易にワイパブレードの払拭性を向上することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、接触圧の変動差の合計は、接触圧と基準値との差の絶対値の合計、若しくは接触圧と基準値との差を２乗した値の合計とされるので、複雑な演算を必要とすることなく、その変動差及び合計を容易に求めることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、接触圧の変動差に応じて重み付けが行われるので、そのため、接触圧の変動差が大きい部分（例えば、接触圧が大きく不足する部分等）をバッキングの曲率設定に大きく反映させることができ、その部分の払拭性を効果的に向上することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、接触圧の変動差の合計は、ワイパブレードの払拭方向における往復分の合計とされるので、ワイパブレードの払拭動作の往動作と復動作とではブレードラバーの接触圧が若干異なる部分もあるため、接触圧の変動差の合計を往復分とすれば、ワイパブレードの払拭範囲全体の払拭性をより確実に向上することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、ワイパブレードの払拭範囲の離散化は、ワイパブレードの払拭方向及びワイパブレードの長手方向に等間隔とされるので、その離散化を容易に行うことができ、演算を複雑化しない。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、バッキングの仮想分割は、長手方向に等間隔とされるので、該バッキングの領域毎の曲率及び剛性の少なくとも一方の設定を容易に行うことができ、しかもバッキングの製作も容易に行うことができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、ワイパブレードは、請求項１〜６のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法に基づいて製作されたバッキングと、該バッキングが装着され払拭面を払拭するブレードラバーとを備え、該バッキングにてワイパアームから付与される払拭面側への押圧力を該ブレードラバーの長手方向に分布させて該払拭面に対する接触圧を均一化するように構成される。そのため、この設定方法に従ってバッキングを製作すれば、該バッキングを装着したブレードラバーの接触圧の変動差の合計が最も小さく、該接触圧が払拭面の払拭範囲全体で最も均一化されるので、ワイパブレードの払拭範囲全体の払拭性を確実に向上することができる。又、この設定方法を用いれば、熟練した技術者でなくとも演算により容易にワイパブレードの払拭性を向上することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、ワイパブレードは、上記したバッキングが装着されるブレードラバーが複数のレバーにてトーナメント式に構成されるレバーアッセンブリにより保持されてなる。つまり、このようなレバーアッセンブリを有するワイパブレードにおいても、払拭面の払拭範囲全体の払拭性を容易かつ確実に向上することができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、ワイパブレードは、上記したバッキングがブレードラバーに装着され該バッキングがワイパアームに対して直接的に連結されてなる。つまり、バッキングがワイパアームに対して直接的に連結される構成のワイパブレードにおいても、払拭面の払拭範囲全体の払拭性を容易かつ確実に向上することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図８に示すように、車両のフロントガラス５０のガラス面５０ａに付着した雨滴等を払拭する車両用ワイパ５１は、ワイパアーム５２とワイパブレード５３とから構成されている。ワイパアーム５２は、その基端部がワイパモータ（図示略）にて所定角度で往復回動されるピボット軸（図示略）に固定され、該ピボット軸の往復回動に伴って往復揺動運動を行う。ワイパアーム５２の先端部には、ワイパブレード５３が回動可能に連結されている。又、ワイパアーム５２には、ワイパブレード５３をガラス面５０ａに押圧するための押圧力を付与するスプリング（図示略）が装着されている。
【００２８】
ワイパブレード５３は、レバーアッセンブリ５４と、ブレードラバー５５と、バッキング５６とを備えている。このレバーアッセンブリ５４は、図９に示すように、ワイパアーム５２に連結される１個のプライマリレバー５７と、該レバー５７の両端部にそれぞれ回動可能に連結される２個のセカンダリレバー５８と、該レバー５８の一端部にそれぞれ回動可能に連結される２個のヨーク５９とによりトーナメント式に構成されている。このヨーク５９の両端部とセカンダリレバー５８の他端部（ヨーク５９が連結されていない側の端部）との６箇所においては、ブレードラバー５５を保持するための保持爪６０がそれぞれ設けられている。つまり、ブレードラバー５５は、レバーアッセンブリ５４に対して６点で支持される。
【００２９】
ブレードラバー５５は、前記保持爪６０にて保持される基部５５ａを有している。基部５５ａは、ブレードラバー５５の長手方向に沿って設けられている。この基部５５ａには、その長手方向の長さと略同じ長さの一対のバッキング５６がその長手方向の両側に設けた装着溝５５ｂにそれぞれ装着される。バッキング５６は、バネ性を有する金属板材よりなり、板厚方向に弾性を有するように構成されている。そして、バッキング５６が装着された基部５５ａが各保持爪６０にて保持され、ブレードラバー５５がレバーアッセンブリ５４に対して保持される。そして、これらレバーアッセンブリ５４及びバッキング５６によりワイパアーム５２の押圧力をブレードラバー５５の長手方向に分布させ、該ラバー５５のガラス面５０ａに対する接触圧が該ラバー５５の長手方向で均一化するように構成されている。
【００３０】
尚、上記構成のワイパブレード５３は、フロントガラス５０の大きさに応じて、プライマリレバー５７、セカンダリレバー５８及びヨーク５９の形状や、セカンダリレバー５８及びヨーク５９の数を変更するとともに、ブレードラバー５５及びバッキング５６の長手方向の長さを変更して対応している。
【００３１】
このような構成のワイパブレード５３において、本実施形態では、一対のバッキング５６を長手方向において等間隔の領域Ａ１〜Ａｎに仮想的に複数分割（ｎ分割）し、レバーアッセンブリ５４の構成（各レバー５７，５８やヨーク５９の数、保持爪６０の間隔等）及びガラス面５０ａの払拭範囲全体の湾曲形状に応じて、その仮想分割した領域Ａ１〜Ａｎ毎に曲率（曲率半径）を変化させている。そして、本実施形態では、バッキング５６を長手方向の複数の領域Ａ１〜Ａｎ毎に曲率を変化させてブレードラバー５５のガラス面５０ａに対する接触圧をより均一化し、該ガラス面５０ａの払拭範囲全体の払拭性を向上するようにしている。
【００３２】
ここで、そのバッキング５６の各領域Ａ１〜Ａｎの曲率（曲率半径）の設定方法について説明する。
先ず、図１（ａ）に示すように、フロントガラス５０のガラス面５０ａにおけるワイパブレード５３の払拭範囲Ｂ全体を、図１（ｂ）に示すように、そのワイパブレード５３の払拭方向（ｘ方向）に等間隔（等角度間隔）にｎｘ分割するとともに該ブレード５３の長手方向（ｚ方向）に等間隔にｎｚ分割して離散化する。その離散化した各位置Ｐｉｊの座標データ（３次元位置データ）を取得する。この座標データによりガラス面５０ａの湾曲形状が認識できる。
【００３３】
又、使用したいレバーアッセンブリ５４の構成データ（プライマリレバー５７、セカンダリレバー５８及びヨーク５９の連結構成、保持爪６０（支点）の数及び間隔）や、ワイパブレード５３がワイパアーム５２から受ける押圧力Ｆｙ、バッキング５６の曲げ剛性ＥＩ等を設計条件として取得する。そして、これら設計条件を固定値とし、バッキング５６の各領域Ａ１〜Ａｎの曲率（曲率半径）のみを設計変数とする。尚、初期条件として、バッキング５６の形状は仮にストレート形状（直線形状）としておく。
【００３４】
次いで、これら設計条件下における各位置Ｐｉｊでのブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊを求める。因みに、図２は、ワイパブレード５３の所定位置におけるブレードラバー５５の長手方向の接触圧Ｆｙｉｊを示している。そして、次に示す「数式１」若しくは「数式２」を用い、設計変数（この場合、設計変数はバッキング５６の各領域Ａ１〜Ａｎの曲率）を変更することにより各位置Ｐｉｊのブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊを変化させ、離散化された各位置Ｐｉｊにおける接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計として定義された目的関数ｆ→ｍｉｎ、即ちｆの値が最小値となるようにする。ｆ→ｍｉｎとなった時のバッキング５６の各領域Ａ１〜Ａｎの曲率が最も好適な曲率として求められる。
【００３５】
【数１】
【数２】
【００３７】
ここで、上記各数式のＦｙ０ は基準値であり、通常ではブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊの平均値、若しくは設計値Ｆｙ／ｎｚ（ワイパブレード５３がワイパアーム５２から受ける押圧力Ｆｙを該ブレード５３の長手方向（ｚ方向）の分割数ｎｚで割った値）を用いる。そして、「数式１」では、離散化された各位置Ｐｉｊにおける接触圧Ｆｙｉｊと定数Ｆｙ０ との差の絶対値を積算した値が求められる。一方、「数式２」では、離散化された各位置Ｐｉｊにおける接触圧Ｆｙｉｊと定数Ｆｙ０ との差を２乗した値を積算した値が求められる。
【００３８】
因みに、ｗ（Ｆｙｉｊ）は重み関数であり、通常はｗ（Ｆｙｉｊ）＝１とするが、場合によっては変更してもよい。例えば、図３に示すように、ブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊが所定値Ｃ以下となって不足となる場合、その接触圧Ｆｙｉｊが小さくなるほど重み関数ｗ（Ｆｙｉｊ）を１よりも大きい数に設定してもよい。このようにすると、ブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊが不足する部分がバッキング５６の曲率設定に大きく反映されることになるので、該ラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊが不足する部分を効果的に向上することができる。
【００３９】
尚、このようなバッキング５６の各領域Ａ１〜Ａｎにおける曲率の設定は、本実施形態では図示しないがパソコンを用いて行われる。つまり、パソコンには上記「数式１」若しくは「数式２」等の演算ソフトが格納されており、上記諸条件をキーボード等より入力することで、バッキング５６の各領域Ａ１〜Ａｎの曲率がそれぞれ求められるようになっている。
【００４０】
次に、図４（ａ）（ｂ）に示すようなワイパブレード５３ａ，５３ｂを用いて具体的に説明する。尚、これらワイパブレード５３ａ，５３ｂに用いるレバーアッセンブリ５４は、それぞれ１個のプライマリレバー５７と２個のセカンダリレバー５８で構成されている。セカンダリレバー５８の両端部の４箇所には、バッキング５６ａ，５６ｂを有するブレードラバー５５を保持するための保持爪６０が設けられる、所謂４点支持のレバーアッセンブリ５４である。
【００４１】
尚、ワイパブレード５３ａ，５３ｂ、即ちブレードラバー５５及びバッキング５６の長手方向の長さＬは５５０［ｍｍ］とし、図４（ａ）に示すレバーアッセンブリ５４は、各保持爪６０間が１７０［ｍｍ］となるものである。即ち、両端の保持爪６０から突出するブレードラバー５５の突出長さは２０［ｍｍ］となる。一方、図４（ｂ）に示すレバーアッセンブリ５４は、各保持爪６０間が１００［ｍｍ］となるものである。即ち、両端の保持爪６０から突出するブレードラバー５５の突出長さは１２５［ｍｍ］となる。
【００４２】
又、図５に示すように、バッキング５６の曲げ剛性ＥＩは４．４×１０−２［Ｎｍ２ ］であり、ワイパブレード５３ａ，５３ｂにかかるワイパアームからの押圧力Ｆｙは９．２［Ｎ］であり、バッキング５６の長手方向の分割領域数ｎは１１、即ち５０［ｍｍ］間隔であって、１１の領域Ａ１〜Ａ１１に仮想的に分割する。
【００４３】
又、ワイパブレード５３ａ，５３ｂの長手方向（ｚ方向）の分割数ｎｘは１１０、即ち５［ｍｍ］間隔であり、該ブレード５３ａ，５３ｂの払拭方向（ｘ方向）の分割数ｎｚは１７２である。これは、ワイパブレード５３ａ，５３ｂの払拭範囲Ｂが８６°の範囲であって、該ブレード５３ａ，５３ｂの揺動角度１°刻みの往復分としているため、分割数ｎｚは８６×２＝１７２となる。そして、このように離散化した各位置Ｐｉｊの座標データ（３次元位置データ）を取得する。
【００４４】
そして、これらのデータに基づいて上記した「数式１」若しくは「数式２」を用い、バッキング５６の各領域Ａ１〜Ａ１１の曲率（曲率半径）を変更することにより各位置Ｐｉｊのブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊを変化させ、ｆ→ｍｉｎ、即ちｆの値が最小値となるようにする。
【００４５】
その結果、図４（ａ）のワイパブレード５３ａでは、ｆ→ｍｉｎとなった時のバッキング５６ａの各領域Ａ１〜Ａ１１の曲率が図６に示すようになる。即ち、バッキング５６ａの各領域Ａ１〜Ａ１１における曲率がワイパブレード５３ａの後端から先端に向かって順に（図１の左から右に向かって順に）、領域Ａ１ではストレート（絶対値が１００００［ｍｍ］以上はストレートとみなす）、領域Ａ２では１０２２．４１［ｍｍ］、…、領域Ａ１１では−８０００．８４［ｍｍ］となる。尚、この場合、曲率が正の数であればバッキング５６ａをガラス面５０ａ側に凸となるように湾曲させ、曲率が負の数であればバッキング５６ａを反ガラス面５０ａ側に凸となるように湾曲させる。
【００４６】
従って、このバッキング５６ａは、図７（ａ）に示すように、全体的にガラス面５０ａ側に凸となるように湾曲され、中央部の湾曲度合が両端部よりも大きい。そして、この演算結果に基づいてバッキング５６ａを湾曲させて製作することで、この構成のワイパブレード５３ａの払拭範囲Ｂ全体の払拭性が確実に向上する。
【００４７】
又、図４（ｂ）のワイパブレード５３ｂでは、ｆ→ｍｉｎとなった時のバッキング５６ｂの各領域Ａ１〜Ａ１１における曲率（曲率半径）がワイパブレード５３ｂの後端から先端に向かって順に、領域Ａ１では−２１８９．４１［ｍｍ］、領域Ａ２では−８３９．２３［ｍｍ］、…、領域Ａ１１では−２２３０．４３［ｍｍ］となる。
【００４８】
従って、このバッキング５６ｂは、図７（ｂ）に示すように、全体的に反ガラス面５０ａ側に凸となるように湾曲され、中央部の湾曲度合が両端部よりも大きい。そして、この演算結果に基づいてバッキング５６ｂを湾曲させて製作することで、この構成のワイパブレード５３ｂの払拭範囲Ｂ全体の払拭性が確実に向上する。
【００４９】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態では、先ず、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）をその長手方向に複数の領域Ａ１〜Ａｎ（Ａ１〜Ａ１１）に仮想分割する。次いで、払拭面であるガラス面５０ａにおけるワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭範囲Ｂを該ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭方向（ｘ方向）及び該ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の長手方向（ｚ方向）に離散化する。次いで、その離散化された各位置Ｐｉｊにおけるブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計（本実施形態では、接触圧Ｆｙｉｊと基準値Ｆｙ０ との差の絶対値の合計、若しくは接触圧Ｆｙｉｊと基準値Ｆｙ０ との差を２乗した値の合計）が最も小さくなるようバッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の仮想分割した領域Ａ１〜Ａｎ（Ａ１〜Ａ１１）毎に曲率が設定される。そのため、この設定方法に従ってバッキング５６（５６ａ，５６ｂ）を製作すれば、該バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）を装着したブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計が最も小さく該接触圧Ｆｙｉｊが払拭範囲Ｂ全体で最も均一化されるので、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭範囲Ｂ全体の払拭性を確実に向上することができる。又、この設定方法を用いれば、熟練した技術者でなくとも演算により容易にワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭性を向上することができる。
【００５０】
（２）本実施形態では、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の領域Ａ１〜Ａｎ（Ａ１〜Ａ１１）毎の曲率の設定を行うだけで、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭範囲Ｂ全体の払拭性を向上できるので、レバーアッセンブリ５４の構成を若干変更しても払拭範囲Ｂ全体の払拭性を向上することができる。つまり、レバーアッセンブリ５４の構成の自由度を向上することができる。そのため、場合によっては、レバーアッセンブリ５４の構成部品であるセカンダリレバー５８やヨーク５９の使用数を少なくして構成することができ、レバーアッセンブリ５４の部品点数の削減を図ることができる。
【００５１】
（３）本実施形態では、接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計は、接触圧Ｆｙｉｊと基準値Ｆｙ０ との差の絶対値の合計（上記数式１）、若しくは接触圧Ｆｙｉｊと基準値Ｆｙ０ との差を２乗した値の合計（上記数式２）とされる。そのため、複雑な演算を必要とすることなく、その変動差及び合計を容易に求めることができる。
【００５２】
（４）上記「数式１」及び「数式２」には、接触圧Ｆｙｉｊに重みを持たせる重み関数ｗ（Ｆｙｉｊ）を有している。そのため、接触圧Ｆｙｉｊに重み付けを行うことができるので、接触圧Ｆｙｉｊの変動差が大きい部分（例えば、大きく不足する部分等）をバッキング５６の曲率設定に大きく反映させることができ、その部分の払拭性を効果的に向上することができる。
【００５３】
（５）本実施形態では、接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計は、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭方向における往復分の合計とされる。そのため、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭動作の往動作と復動作とではガラス面５０ａに対するブレードラバー５５の接触角度（アタッチアングル）が異なることに起因してブレードラバー５５の接触圧Ｆｙｉｊが若干異なる部分もあるため、接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計を往復分とすれば、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭範囲Ｂ全体の払拭性をより確実に向上することができる。
【００５４】
（６）本実施形態では、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭範囲Ｂの離散化は、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭方向及びワイパブレードの長手方向に等間隔とされる。そのため、その離散化を容易に行うことができ、演算を複雑化しない。
【００５５】
（７）本実施形態では、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の仮想分割は、長手方向に等間隔とされる。そのため、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の領域Ａ１〜Ａｎ（Ａ１〜Ａ１１）毎の曲率の設定を容易に行うことができ、しかもバッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の製作も容易に行うことができる。
【００５６】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、トーナメント式のレバーアッセンブリ５４を用いて構成されるワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）に実施したが、このレバーアッセンブリ５４の構成、例えばセカンダリレバー５８やヨーク５９の数や形状はこれに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。又、レバーアッセンブリ５４を用いず構成される図１０及び図１１に示すようなワイパブレード６２であってもよい。
【００５７】
図１０及び図１１に示す形態の車両用ワイパ６１は、ワイパアーム５２とワイパブレード６２からなる。ワイパブレード６２は、ブレードラバー５５の長手方向と略同じ長さで二股状をなすバッキング６３を有している。バッキング６３は、バネ性を有する金属板材よりなり、板厚方向に弾性を有するように構成されている。二股状のバッキング６３は、ブレードラバー５５の装着溝５５ｂに長手方向から挿入して装着される。又、バッキング６３の長手方向中央部分には、ワイパアーム５２と直接的に連結（上記レバーアッセンブリ５４を用いることなく連結）するための連結部６３ａが一体に形成、若しくは一体に組み付けられている。この連結部６３ａ付近のバッキング６３には、その連結部６３ａの周囲を覆う樹脂製のセンタキャップ６４が装着される。又、センタキャップ６４の両側には、それぞれバッキング６３の反ブレードラバー５５側にゴムキャップ６５がそれぞれ装着される。ゴムキャップ６５は、バッキング６３の端部まで延びており、該キャップ６５には、ワイパブレード６２がガラス面５０ａから浮き上がるのを防止するフィン６５ａが一体に形成されている。ゴムキャップ６５及びバッキング６３の両端部には、樹脂製の端部キャップ６６が装着される。このような構成のワイパブレード６２においても、上記実施形態と同様に、そのバッキング６３に対して領域Ａ１〜Ａｎ毎に曲率（曲率半径）を設定する設定方法を適用してもよい。尚、ワイパブレード６２の構成はこれに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
【００５８】
○上記実施形態では、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の曲率を領域Ａ１〜Ａｎ毎に変更したが、領域Ａ１〜Ａｎ毎にバッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の幅や板厚を変更して剛性を変更してもよい。又、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の曲率及び剛性をともに変更してもよい。このようにしても上記実施形態と同様の効果がある。
【００５９】
○上記実施形態では、接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計は、接触圧Ｆｙｉｊと基準値Ｆｙ０ との差の絶対値の合計、若しくは接触圧Ｆｙｉｊと基準値Ｆｙ０ との差を２乗した値の合計としたが、これ以外で接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計を求めてもよい。
【００６０】
○上記実施形態では、接触圧Ｆｙｉｊの変動差の合計は、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭方向における往復分の合計としたが、往動作又は復動作のいずれか一方の動作の合計であってもよい。
【００６１】
○上記実施形態では、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭範囲Ｂの離散化は、ワイパブレード５３（５３ａ，５３ｂ）の払拭方向及びワイパブレードの長手方向に等間隔としたが、払拭方向及び長手方向の少なくとも一方を不等間隔としてもよい。
【００６２】
○上記実施形態では、バッキング５６（５６ａ，５６ｂ）の仮想分割は、長手方向に等間隔としたが、不等間隔であってもよい。
○上記実施形態では、一対のバッキング５６を用いたが、一体であってもよい。
【００６３】
○上記実施形態では、フロントガラス５０のガラス面５０ａを払拭する車両用ワイパ５１に実施したが、車両以外であってもよい。又、ガラス面５０ａ以外の払拭面を払拭するワイパであってもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、払拭面の払拭範囲全体の払拭性を容易かつ確実に向上することができるワイパブレードの分布圧設定方法、及びワイパブレードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）は、本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図２】本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図３】本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図４】（ａ）（ｂ）は、本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図５】本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図６】本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図７】（ａ）（ｂ）は、本実施形態のワイパブレードの分布圧設定方法を説明するための図。
【図８】本実施形態の車両用ワイパを示す斜視図。
【図９】本実施形態のワイパブレードを示す分解斜視図。
【図１０】別例の車両用ワイパを示す斜視図。
【図１１】別例のワイパブレードを示す分解斜視図。
【符号の説明】
５０ａ…払拭面としてのガラス面、５２…ワイパアーム、５３，５３ａ，５３ｂ…ワイパブレード、５４…レバーアッセンブリ、５５…ブレードラバー、５６，５６ａ，５６ｂ…バッキング、６２…ワイパブレード、６３…バッキング、Ａ１〜Ａｎ（Ａ１〜Ａ１１）…領域、ｂ…払拭範囲、Ｆｙ…押圧力、Ｆｙ０ …基準値、Ｆｙｉｊ…接触圧、Ｐｉｊ…位置、ｘ…払拭方向、ｚ…長手方向。
Claims (9)
- 払拭面を払拭するブレードラバーに装着され、ワイパアームから付与される払拭面側への押圧力を該ブレードラバーの長手方向に分布させて該払拭面に対する接触圧を均一化させるためのバッキングを有するワイパブレードの分布圧設定方法であって、
前記バッキングをその長手方向に複数の領域に仮想分割し、
前記払拭面における前記ワイパブレードの払拭範囲を該ワイパブレードの払拭方向及び該ワイパブレードの長手方向に離散化し、
その離散化された各位置における前記接触圧の変動差の合計が最も小さくなるよう前記バッキングの仮想分割した領域毎に曲率及び剛性の少なくとも一方を設定することを特徴とするワイパブレードの分布圧設定方法。 - 請求項１に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、
前記接触圧の変動差の合計は、前記接触圧と基準値との差の絶対値の合計、若しくは前記接触圧と基準値との差を２乗した値の合計であることを特徴とするワイパブレードの分布圧設定方法。 - 請求項１又は２に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、
前記接触圧の変動差に応じて重み付けを行うようにしたことを特徴とするワイパブレードの分布圧設定方法。 - 請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、
前記接触圧の変動差の合計は、前記ワイパブレードの払拭方向における往復分の合計であることを特徴とするワイパブレードの分布圧設定方法。 - 請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、
前記ワイパブレードの払拭範囲の離散化を、該ワイパブレードの払拭方向及び該ワイパブレードの長手方向に等間隔としたことを特徴とするワイパブレードの分布圧設定方法。 - 請求項１〜５のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法において、
前記バッキングの仮想分割を、長手方向に等間隔としたことを特徴とするワイパブレードの分布圧設定方法。 - 請求項１〜６のいずれか１項に記載のワイパブレードの分布圧設定方法に基づいて製作されたバッキングと、該バッキングが装着され払拭面を払拭するブレードラバーとを備え、該バッキングにてワイパアームから付与される払拭面側への押圧力を該ブレードラバーの長手方向に分布させて該払拭面に対する接触圧を均一化するように構成されていることを特徴とするワイパブレード。
- 請求項７に記載のワイパブレードにおいて、
前記バッキングが装着される前記ブレードラバーは、複数のレバーが回動可能にトーナメント式に構成され前記ワイパアームに連結されるレバーアッセンブリにて保持されていることを特徴とするワイパブレード。 - 請求項７に記載のワイパブレードにおいて、
前記ブレードラバーに装着される前記バッキングは、前記ワイパアームに対して直接的に連結されるよう構成されていることを特徴とするワイパブレード。
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