JP2009220709A - ワイパブレード - Google Patents

Abstract

【課題】水引現象の発生を抑制することができるワイパブレードを提供する。
【解決手段】ワイパアームの先端に取り付けられ、車両のウインドウガラスを払拭するワイパブレード１８において、ウインドウガラスを払拭するブレードラバー２１と、ブレードラバーを保持するためのラバーホルダ２２と、ラバーホルダと所定距離隔てつつ、ラバーホルダを覆うように配設され、ブレードラバーの車両後方側へ気流を作り出すための整流部材４１と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ワイパブレードに関するものである。

従来から、車両用のワイパブレードは車両の前面や後面に取り付けられたガラスを払拭して前方および後方の視界を確保するために設置され、一般的に回転運動を往復運動に変換して払拭している。このようなワイパブレードにおいて、ワイパブレードの形状によっては、往路から復路に移行する際に往路で払拭した水が、上反転位置で復路へ反転動作した際に、ワイパブレードの背後の空気の流れとともに付いて来てしまう現象（以降、「水引」という。）が発生することがある。この水引により、一度払拭した水が再度ガラス面へと広がり、その結果、運転者の視界確保が困難となり、周囲の安全確認がし辛くなるという問題があった。

上述のようなことから、ワイパブレードの払拭性能の向上が望まれている。ここで、例えば特許文献１のワイパブレードでは、降雪条件下での高速走行時における浮き上がり現象を防止するために、ブレード本体の風下側の上端部にブレード本体より上方でかつ風下側に傾斜したフィンを設けたものが提案されている。
特開平８−１８８１２５号公報

ところで、上述した特許文献１のワイパブレードは、フィンを設けることで、ブレード本体の浮き上がり現象を防止してガラス面を払拭できるものの、フィンの背後において、空気がガラス面からワイパ後端側を上昇するように流れている。これにより、ワイパが反転し、風の向きに対向する方向に動作し始めたとき（復路動作時）に、水引現象を防止することはできなかった。

そこで、本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、水引現象の発生を抑制することができるワイパブレードを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、ワイパアームの先端に取り付けられ、車両のウインドウガラスを払拭するワイパブレードにおいて、前記ウインドウガラスを払拭するブレードラバーと、該ブレードラバーを保持するためのラバーホルダと、該ラバーホルダと所定距離隔てつつ、該ラバーホルダを覆うように配設された整流部材と、を備えていることを特徴としている。

このように構成することで、ワイパブレードが往路（車両の前方側から後方側に向かって揺動する方向）から復路（車両の後方側から前方側に向かって揺動する方向）に移行して復路を揺動する際に、ラバーホルダと整流部材との隙間からウインドウガラス面に向かう方向に気流が発生する。したがって、ブレードラバーの車両後方側の負圧領域を減少させることができ、水引現象の発生を抑制することができる。結果として、運転者の視界が確実に確保され、周囲の安全確認をより確実に行うことができる。

請求項２に記載した発明は、前記整流部材が、前記ブレードラバーの長手方向に沿って分割配置されていることを特徴としている。
このように構成することで、ワイパブレードはウインドウガラス面に対して撓むことで押圧力を発生するが、整流部材を複数に分割配置することで、ワイパブレードの押圧力を全長に亘って確実に発揮させることが可能となる。つまり、ワイパブレードでウインドウガラス面に付着した雨水などを確実に払拭することができる。

請求項３に記載した発明は、前記整流部材と前記ラバーホルダとは、前記整流部材の内面と前記ラバーホルダの天面との間に設けられた接合部材により接合されていることを特徴としている。
このように構成することで、整流部材とラバーホルダとの間を接合部材が設けられた箇所以外は所定距離の空間が確保されることとなる。したがって、ワイパブレードが復路を移動中に、整流部材とラバーホルダとの隙間からウインドウガラス面に向かって確実に気流を発生させることができる。

請求項４に記載した発明は、前記整流部材の天面が、前記車両の前方から後方に向かって上方に傾斜する傾斜面で形成され、前記整流部材の前記車両後方側の端部には、前記ブレードラバーの車両後方側へ空気を流すための下向突片が形成されていることを特徴としている。
このように構成することで、ワイパブレードが動作しているときに、整流部材の傾斜面によりワイパブレードの空力特性が向上し、ワイパブレードをウインドウガラス面に押し付ける方向に力がかかる。つまり、車両走行時におけるワイパブレードの浮き上がりを抑制することができる。また、整流部材の下向突片によりラバーホルダと整流部材との隙間に入り込んだ気流を確実にブレードラバーの車両後方側のウインドウガラス面に向かって案内することができる。したがって、ブレードラバーの車両後方側の負圧領域を減少させることができ、水引現象の発生を抑制することができる。

本発明によれば、ワイパブレードが往路から復路に移行して復路を揺動する際に、ラバーホルダと整流部材との隙間からウインドウガラス面に向う方向に気流が発生する。したがって、ブレードラバーの車両後方側の負圧領域を減少させることができ、水引現象の発生を抑制することができる効果がある。

次に、本発明の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
図１に示すように、ワイパ装置１０は、車両１１のフロントウインドウガラス１２に付着した雨や前車の飛沫などを拭き取って運転者の視界を確保するために、取り付けられている。

ワイパ装置１０は、運転席側および助手席側の２本のワイパアーム１４を有しており、各ワイパアーム１４はフロントウインドウガラス１２の下方（車両前方側）に設けられたワイパ軸１５に揺動自在に支持されている。ワイパ軸１５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が作動するとリンク機構１６によりワイパアーム１４はワイパ軸１５を中心に所定の範囲で揺動するようになっている。

ワイパアーム１４のワイパ軸１５が支持されている側とは反対側の先端には、それぞれワイパブレード１８が取り付けられている。ワイパブレード１８は、ワイパアーム１４から加えられる押え力により撓みながらフロントウインドウガラス１２に当接しており、ワイパアーム１４が揺動すると、フロントウインドウガラス１２上の上反転位置Ｐ１と下反転位置Ｐ２との間の払拭範囲１２ａを揺動しながらフロントウインドウガラス１２を払拭するようになっている。

図２に示すように、ワイパブレード１８は、フロントウインドウガラス１２に接触して、フロントウインドウガラス１２上の雨水などを払拭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、自然状態つまりフロントウインドウガラス１２から離れた状態ではフロントウインドウガラス１２の表面形状よりも強く湾曲している。

図３に示すように、ブレードラバー２１は断面矩形の棒状に形成された基部２３と、フロントウインドウガラス１２に直接接触するリップ部２４と、基部２３とリップ部２４とを連結するネック部２５とを有している。ネック部２５は、基部２３やリップ部２４に対して払拭方向の幅が狭く形成されており、これによりリップ部２４は基部２３に対して払拭方向に傾動自在に構成されている。また、基部２３とネック部２５との間には一対のアーム部２６が形成され、このアーム部２６と基部２３との間には保持溝２７が形成されている。

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若しくはそれぞれの材質の長所を合わせ持つように配合された材料などが用いられ、これらの材料を押し出し成形などの製法によりブレードラバー２１は長手方向に略一様な断面を有するように形成されている。なお、符号２８は板バネ部材であって、この板バネ部材２８は基部２３に所定の剛性を与えるとともに、押圧力を長手方向に均一にするために装着される板バネ部材である。

図２に戻り、ワイパブレード１８は長手方向の略中央部に連結ブロック３１を有しており、この連結ブロック３１に設けられた連結部材としての連結クリップ３２を介してワイパアーム１４の先端に取り付けられている。連結ブロック３１のワイパブレード１８の長手方向両側にはそれぞれ複数の保持駒３３（図２中には、切り欠き部分においてその一部のみを示す。）が設けられ、図４に示すように、これらの保持駒３３は連結ブロック３１に固定された２本の棒状ばね部材３４により長手方向に所定間隔を空けて並べて連結されている。

これらの棒状ばね部材３４は連結ブロック３１を中心として所定の曲率で曲げて形成されており、これによりワイパブレード１８は湾曲形状に形成される。また、棒状ばね部材３４は各保持駒３３の間に露出する部分において弾性変形自在となっており、これによりラバーホルダ２２はフロントウインドウガラス１２に略垂直な方向に弾性変形自在となっている。なお、棒状ばね部材３４としては、例えばピアノ線など断面円形のものが用いられ、保持駒３３を連結するとともに、各保持駒３３の間で弾性変形自在なものであればよい。

図３に示すように、保持駒３３は樹脂材料を射出成形したものであり、天壁部３３ａと、一対の側壁部３３ｂとを有する断面略Ｃ字状に形成されており、各側壁部３３ｂにおいて棒状ばね部材３４に固定されている。保持駒３３の内側は収容溝３５となっており、この収容溝３５にはブレードラバー２１の基部２３が挿入されている。また、各側壁部３３ｂには収容溝３５の開口部側に位置するとともに、ブレードラバー２１に向けて突出する保持爪３６が設けられており、この保持爪３６が保持溝２７に係合することによりブレードラバー２１は保持駒３３、つまり、ラバーホルダ２２に保持されている。このような構造にすることで、ブレードラバー２１が着脱自在に構成され、経年的に劣化したときなどに容易に交換することができる。なお、保持駒３３にはその周囲を覆うようにカバー３７が設けられている。カバー３７は例えばＡＢＳ樹脂など可撓性を有する素材により形成されている。保持駒３３、棒状ばね部材３４およびカバー３７によりラバーホルダ２２を構成している。

そして、ワイパブレード１８をフロントウインドウガラス１２に接触させると、ワイパアーム１４からの押え力によりラバーホルダ２２がガラス面に沿うように弾性変形し、ワイパアーム１４の押え力が長手方向全体に分散されてブレードラバー２１は所定の分布圧でフロントウインドウガラス１２に接触するようになっている。

図２、図３に示すように、ラバーホルダ２２には整流部材４１が装着されており、この整流部材４１によりワイパブレード１８の空力特性や美観が向上されるとともに、水引現象の発生を抑制できるようになっている。なお、整流部材４１はワイパブレード１８の長手方向において、例えば４分割されて取り付けられている。このように分割配置することで、ラバーホルダ２２の変形に対して追従できるようになっている。

整流部材４１は、例えば樹脂材料を射出成形するなどして形成されている。整流部材４１の本体部４１ａは、ラバーホルダ２２の表面側、つまりラバーホルダ２２の外周面を覆うように被せられている。これにより、ラバーホルダ２２を構成する保持駒３３や棒状ばね部材３４は外部に露出せず、ワイパブレード１８の美観が向上する。

また、整流部材４１の天壁部４１ｂにはフロントウインドウガラス１２面に対して略鉛直上方に突出したフィン突起４１ｃが設けられており、整流部材４１の本体部４１ａからフィン突起４１ｃの上面が、傾斜面４１ｄとして構成されている。したがって、ワイパブレード１８の空力特性が向上し、これにより車両１１の走行時におけるワイパブレード１８の浮き上がりなどを防止することができる。

ここで、整流部材４１とラバーホルダ２２との間には隙間ｄが形成されている。つまり、ラバーホルダ２２の天面２２ａと整流部材４１の内面４１ｅとの間にネジなどの接合部材５１が設けられており、ラバーホルダ２２と整流部材４１とを隙間ｄを空けて接合できるようになっている。なお、ラバーホルダ２２および整流部材４１には、接合部材５１を挿通させる穴部（不図示）が形成されている。

図３に示すように、整流部材４１における車両前後方向の両側部には、ラバーホルダ２２を覆うように下向突片４１ｆ，４１ｇが、車両１１の前方側および後方側にそれぞれ形成されている。なお、下向突片４１ｆ，４１ｇの内面４１ｅとラバーホルダ２２の側面２２ｂとは、隙間ｄを空けて配置されている。

ここで、車両前方側の下向突片４１ｆは、下向突片４１ｆとラバーホルダ２２との間（隙間ｄ）に風が入り込み易くするために、端部４１ｈが外方に向かって上側に傾斜したテーパ形状で形成されている。

（作用）
次に、ワイパブレード１８でフロントウインドウガラス１２を払拭するときの作用について説明する。
図５はワイパブレードでフロントウインドウガラス１２を払拭したときの気流分布であり、（ａ）は本実施形態におけるワイパブレード１８を用いた場合、（ｂ）は整流部材４１が取り付けられていないワイパブレード１１８を用いた場合である。また、図６は図５で示した状態での圧力分布をそれぞれ示したものである。なお、図５および図６は、水引現象が生じやすい状況、つまり、ワイパブレードが上反転位置Ｐ１から下反転位置Ｐ２に向かって揺動するときの気流分布および圧力分布である。

図５（ａ）に示すように、整流部材４１が取り付けられたワイパブレード１８が上反転位置Ｐ１から下反転位置Ｐ２に向かって揺動すると、車両１１の前方より受ける風は、整流部材４１の本体部４１ａおよびフィン突起４１ｃの上面に沿うように流れてワイパブレード１８の後方に案内されるルートＲ１と、整流部材４１の下向突片４１ｆとラバーホルダ２２との隙間ｄに入り込み、車両後方側の下向突片４１ｇとラバーホルダ２２との隙間ｄからフロントウインドウガラス１２面に向かって案内されるルートＲ２とが形成される。そして、ワイパブレード１８の車両後方側のフロントウインドウガラス１２の面上に、ワイパブレード１８の揺動方向とは反対方向（車両後方側）に向かう気流が形成される。

つまり、図６（ａ）に示すように、ワイパブレード１８のブレードラバー２１の車両後方側に向かってくる気流を整流部材４１により作り出すことができ、その領域の圧力を高めることが可能となる。結果として、水引現象の発生を抑制することができる。

なお、図５（ｂ）、図６（ｂ）は、整流部材４１が取り付けられていないワイパブレード１１８で測定した気流分布および圧力分布であるが、ワイパブレード１１８の車両後方側に向かってくる風の流れがなく、ワイパブレード１１８の車両後方側のフロントウインドウガラス１２の面上に、ワイパブレード１１８の揺動方向と同じ方向（車両前方側）に向かう気流が形成される。つまり、ワイパブレード１１８の揺動に合わせて、フロントウインドウガラス１２に付着している水滴などがワイパブレード１１８に引っ張られるように移動し、水引現象が発生する。これは、ワイパブレード１１８が復路を移動する際に、ワイパブレード１１８の車両後方側の速度ベクトルがワイパブレード１１８の方向に向いていることにより発生する。なお、このときのワイパブレード１１８の車両後方側には負圧領域が大きく形成されている。

本実施形態によれば、ラバーホルダ２２と所定距離（隙間ｄ）隔てつつ、ブレードラバー２１の車両後方側へ気流を作り出すための整流部材４１を設けたため、ワイパブレード１８が上反転位置Ｐ１から下反転位置Ｐ２に向かって揺動する際（復路を移動する際）に、ラバーホルダ２２と整流部材４１との隙間ｄからフロントウインドウガラス１２面に向かって気流が発生する。したがって、ブレードラバー２１の車両後方側の負圧領域を減少させることができ、水引現象の発生を抑制することができる。結果として、運転者の視界が確実に確保され、周囲の安全確認をより確実に行うことができる。

また、整流部材４１をワイパブレード１８の長手方向に沿って複数分割配置したため、ワイパブレード１８はフロントウインドウガラス１２面に対して撓むことで押圧力を発生するが、整流部材４１を複数に分割配置することで、ワイパブレード１８の押圧力を確実に発揮させることが可能となる。つまり、ワイパブレード１８でフロントウインドウガラス１２面に付着した雨水などを確実に払拭することができる。

また、整流部材４１とラバーホルダ２２とを接合部材５１により接合したため、整流部材４１とラバーホルダ２２との間を接合部材５１が設けられた箇所以外は所定距離（隙間ｄ）の空間が確保されることとなる。したがって、ワイパブレード１８が復路を移動中に、整流部材４１とラバーホルダ２２との隙間ｄからフロントウインドウガラス１２面に向かって確実に気流を発生させることができる。

さらに、整流部材４１の天面（天壁部４１ｂ）が、車両１１の前方から後方に向かって上方に傾斜する傾斜面４１ｄで形成され、整流部材４１の車両後方側の端部には、ブレードラバー２１の車両後方側へ空気を流すための下向突片４１ｇを形成したため、ワイパブレード１８が動作（揺動）しているときに、整流部材４１の傾斜面４１ｄによりワイパブレード１８の空力特性が向上し、ワイパブレード１８をフロントウインドウガラス１２面に押し付ける方向に力がかかる。つまり、車両走行時におけるワイパブレード１８の浮き上がりを抑制することができる。また、整流部材４１の下向突片４１ｇによりラバーホルダ２２と整流部材４１との隙間ｄに入り込んだ気流を確実にブレードラバー２１の車両後方側のフロントウインドウガラス１２面に向かって案内することができる。したがって、ブレードラバー２１の車両後方側の負圧領域を減少させることができ、水引現象の発生を抑制することができる。

尚、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。すなわち、本実施形態で挙げた具体的な形状、構成などは一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、整流部材の車両前後方向の両側に下向突片を形成した場合の説明をしたが、図７に示すように、整流部材１４１の下向突片を車両後方側のみに形成してもよい。
また、本実施形態では断面Ｃ字状の保持駒にラバーホルダを被せ、その上に整流部材を設けているが、これに限らず、図８に示すように、予め整流効果のある形状に形成された保持駒およびラバーホルダの上に、隙間を設けて整流部材２４１を配置してもよい。
さらに、本実施形態では、整流部材とラバーホルダとの隙間を車両前後方向に沿って略一定の隙間で構成した場合の説明をしたが、隙間は一定でなくてもよい。つまり、ブレードラバーの車両後方側に負圧領域が減少して水引現象が生じないように隙間を設定すればよい。

本発明の実施形態におけるワイパ装置を備えた車両の一部を示す説明図である。 本発明の実施形態におけるワイパブレードの詳細を示す一部切り欠き正面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態におけるワイパブレードの分解斜視図（一部省略）である。 ワイパブレードでフロントウインドウガラスを払拭したときの気流分布であり、（ａ）は本実施形態におけるワイパブレードを用いた場合、（ｂ）は整流部材が取り付けられていないワイパブレードを用いた場合である。 図５で示した状態での圧力分布を示したものであり、（ａ）は本実施形態におけるワイパブレードを用いた場合、（ｂ）は整流部材が取り付けられていないワイパブレードを用いた場合である。 本発明の実施形態におけるワイパブレードの別の態様を示す断面図である。 本発明の実施形態におけるワイパブレードのさらに別の態様を示す断面図である。

符号の説明

１１…車両 １２…フロントウインドウガラス（ウインドウガラス） １４…ワイパアーム １８…ワイパブレード ２１…ブレードラバー ２２…ラバーホルダ ２２ａ…天面 ４１，１４１，２４１…整流部材 ４１ｂ…天壁部（天面） ４１ｄ…傾斜面 ４１ｅ…内面 ４１ｇ…下向突片 ５１…接合部材 ｄ…隙間（所定距離）

Claims (4)

1. ワイパアームの先端に取り付けられ、車両のウインドウガラスを払拭するワイパブレードにおいて、
   前記ウインドウガラスを払拭するブレードラバーと、
   該ブレードラバーを保持するためのラバーホルダと、
   該ラバーホルダと所定距離隔てつつ、該ラバーホルダを覆うように配設された整流部材と、を備えていることを特徴とするワイパブレード。
2. 前記整流部材が、前記ブレードラバーの長手方向に沿って分割配置されていることを特徴とする請求項１に記載のワイパブレード。
3. 前記整流部材と前記ラバーホルダとは、前記整流部材の内面と前記ラバーホルダの天面との間に設けられた接合部材により接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載のワイパブレード。
4. 前記整流部材の天面が、前記車両の前方から後方に向かって上方に傾斜する傾斜面で形成され、
   前記整流部材の前記車両後方側の端部には、前記ブレードラバーの車両後方側へ空気を流すための下向突片が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のワイパブレード。

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