JP7365959B2 - ワイパブレード - Google Patents

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本発明は、自動車等の車両のウインドシールドを払拭するワイパブレードに関する。
自動車等の車両には、フロントガラスやリアガラス等のウインドシールドに付着した雨滴や埃等を払拭して運転者の視界を確保するワイパ装置が搭載される。ワイパ装置は、電動モータによって駆動されるワイパアームと、ワイパアームの先端に装着されるワイパブレードと、を備えている。従来のワイパブレードの1つは、ワイパアームの先端に回動可能に連結されるブレードラバーと、ブレードラバーをウインドシールドに圧接させる一対のバーティブラと、を備えている。従来のワイパブレードの他の1つは、上記ブレードラバー及びバーティブラに加えて、これらを保持するホルダを備えている。この場合、ホルダがワイパアームの先端に回動可能に連結される。
国際公開第2012/090638号
ワイパブレードの構成部品であるホルダ,ブレードラバー,バーティブラ等が互いに固定されておらず、エンドキャップによって一体化されている場合がある。例えば、ホルダ,ブレードラバー及びバーティブラの長手方向両端に装着されるエンドキャップによってこれら三者が一体化されているワイパブレードがある。具体的には、ブレードラバー及び当該ブレードラバーの両側面に形成されている溝に嵌め込まれているバーティブラの長手方向両端がホルダの長手方向両端から突出している。そして、ホルダの端部,ブレードラバーの端部及びバーティブラの端部がエンドキャップの内側に挿入されている。つまり、エンドキャップは、ホルダ,ブレードラバー及びバーティブラの三者の端部を一括して覆い、これらを1つに纏めている。
上記のようなエンドキャップの内側に、当該エンドキャップに挿入されたバーティブラの端部と係合する係合手段が設けられる場合がある。例えば、バーティブラの端部に係合可能な爪や突起等がエンドキャップの内側に一体成形される場合がある。
ここで、一般的なエンドキャップは樹脂製やゴム製であり、金型を用いて射出成形される。しかし、内側に上記のような係合手段が一体成形されているエンドキャップの形状は、アンダーカットを含んでいる。このため、成形されたエンドキャップを金型から取り出すためには、金型を2以上の異なる方向に開く必要がある。この結果、エンドキャップに、バーティブラの端部等を挿入するための開口部(挿入口)とは異なる比較的大きな開口部が形成されることが不可避であった。
しかしながら、上記開口部からエンドキャップ内に侵入した雨水等が原因となり、バーティブラの端部に錆が発生することがあった。特に、多くのバーティブラは、表裏面が樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート)によって被覆されている母材を所定形状に打ち抜くことによって形成されている。つまり、多くのバーティブラは、プレス加工(せん断加工)によって形成されている。よって、バーティブラの表裏面は樹脂被覆されている一方、加工によって生じた切断面(バーティブラの端面や側面等)は樹脂被覆されていない。このため、上記開口部からエンドキャップ内に雨水等が侵入すると、樹脂被覆されていないバーティブラの端面や側面等に錆が発生し易い。
本発明の目的は、エンドキャップに挿入されているバーティブラの端部に錆が発生し難いにワイパブレードを実現することである。
本発明の一態様では、ワイパブレードは、ブレードラバーと、バーティブラと、前記ブレードラバー及び前記バーティブラの端部が挿入される収容部を備えるエンドキャップと、を有する。前記収容部の対向する両側部に、当該収容部に挿入された前記バーティブラの端部と係合する係合部が一体成形され、前記収容部の底部に、前記ブレードラバーの端部が挿通されるスリットが形成され、前記スリットの幅方向両側に、2つの開口部が形成される。2つの前記開口部は、前記収容部に連通する一方、前記スリットには連通しない。
本発明によれば、エンドキャップに挿入されているバーティブラの端部に錆が発生し難いにワイパブレードが実現される。
ワイパブレードの斜視図である。 ワイパブレードの端部の構造を示す分解斜視図である。 エンドキャップの斜視図である。 エンドキャップの断面図である。 エンドキャップとバーティブラとの係合状態を示す断面図である。 エンドキャップの製造方法を示す説明図である。 エンドキャップの端部を示す底面図である。 エンドキャップ及びバーティブラの変形例を示す断面図である。
以下、本発明のワイパブレードの実施形態の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係るワイパブレードは、自動車等の車両のウインドシールドに付着した雨滴や埃等を払拭して運転者の視界を確保するワイパ装置に用いられる。車両に搭載されるワイパ装置は、車室内に設けられているスイッチ等の操作に基づいて作動する電動モータ(ワイパモータ)を備えている。ワイパモータが作動すると、当該ワイパモータとリンク機構を介して連結されているワイパアームがウインドシールド上で揺動する。ワイパブレードは、上記のようにして揺動するワイパアームの先端に装着され、ワイパアームの揺動に伴ってウインドシールドを払拭する。
図1に示されるように、本実施形態に係るワイパブレード1は、ブレードラバー10と、一対のホルダ20a,20bと、一対のエンドキャップ30a,30bと、を有する。一対のホルダ20a,20bの間には、不図示のワイパアームが連結されるアーム連結部21と、アーム連結部21を覆うカバー22と、が設けられている。図2に示されるように、ワイパブレード1は、上記ブレードラバー10等に加えて、一対のバーティブラ40a,40bを有する。
以下の説明では、図1に示されているワイパブレード1の長手方向を左右方向とする。さらに、エンドキャップ30aが装着されている側を「右側」とし、エンドキャップ30bが装着されている側を「左側」とする。つまり、エンドキャップ30aが装着されている側がワイパブレード1やブレードラバー10等の右側端部であり、エンドキャップ30bが装着されている側がワイパブレード1やブレードラバー10等の左側端部である。もっとも、以下の説明では、エンドキャップ30a,30bを「エンドキャップ30」と総称する場合がある。同じく、ホルダ20a,20bを「ホルダ20」と、バーティブラ40a,40bを「バーティブラ40」と、それぞれ総称する場合がある。
図2に示されるように、ホルダ20は、バーティブラ40を介してブレードラバー10を保持している。また、ブレードラバー10,ホルダ20及びバーティブラ40の端部は、エンドキャップ30の内側に挿入されている。尚、図2にはバーティブラ40の右側端部及びその近傍のみが図示されているが、バーティブラ40は、図1に示されているブレードラバー10の全長と同一又は略同一の長さを有する細長の金属板(鋼板)である。図2に示されるように、ブレードラバー10の両側面には、ブレードラバー10の全長に亘って伸びる溝11が形成されている。そして、バーティブラ40は、ブレードラバー10の両側面に形成されている溝11に嵌め込まれている。言い換えれば、一対のバーティブラ40の間にブレードラバー10が挟まれている。もっとも、バーティブラ40は、ブレードラバー10の溝11に部分的に嵌め込まれている。具体的には、バーティブラ40aの幅方向一部は一方の溝11に嵌め込まれているが、残部は当該溝11の外に突出している。同じく、バーティブラ40bの幅方向一部は他方の溝11に嵌め込まれているが、残部は当該溝11の外に突出している。それぞれの溝11から突出しているバーティブラ40の幅方向一部は、ホルダ20によって保持されている。このように、一部がブレードラバー10の溝11に嵌め込まれているバーティブラ40の他の一部がホルダ20によって保持されることにより、ブレードラバー10がホルダ20によって保持されている。つまり、ホルダ20は、バーティブラ40を介してブレードラバー10を保持している。
図2に示されるように、ブレードラバー10及びバーティブラ40の右側端部は、ホルダ20の右側端部から突出している。ホルダ20の右側端部から突出しているバーティブラ40の右側端部には、切欠き部41及び凹部42が形成されている。切欠き部41は、バーティブラ40の側方に形成されており、凹部42は、バーティブラ40の先端に形成されている。切欠き部41はバーティブラ40の長手方向に沿って伸びており、その内面は、バーティブラ40の長手方向において対向する前面41a及び背面41bを含んでいる。凹部42もバーティブラ40の長手方向に沿って伸びており、その内面は、切欠き部41の前面41aや背面41bと平行又は略平行な底面42aを含んでいる。
図2には示されていないブレードラバー10,ホルダ20及びバーティブラ40の左側端部及びその近傍は、図2に示されている右側端部及びその近傍と同様の形態を有している。つまり、ブレードラバー10及びバーティブラ40の左側端部は、ホルダ20の左側端部から突出しており、ホルダ20の左側端部から突出しているバーティブラ40の左側端部には、切欠き部及び凹部が形成されている。また、図2には、一方のエンドキャップ30aしか図示されていないが、他方のエンドキャップ30b(図1)も同様の構造及び形状を有し、同様の製法によって製造されている。そこで、以下、エンドキャップ30aについて詳細に説明することにより、エンドキャップ30bの詳細についても明らかにする。
図3に示されるように、エンドキャップ30aは、底壁31,天井壁32及び側壁33a,33bから構成されている。底壁31は概ね平坦であり、天井壁32はホルダ20(図2)の外形に応じて湾曲している。側壁33aは、底壁31の一側と天井壁32とを繋いでおり、側壁33bは、底壁31の他側と天井壁32とを繋いでいる。もっとも、エンドキャップ30aは、金型を用いて射出成形された樹脂成形品であり、底壁31,天井壁32及び側壁33a,33bは一体成形されている。つまり、底壁31,天井壁32及び側壁33a,33bの区別は、説明の便宜上の区別である。
図3に示されるように、エンドキャップ30aは、図2に示されているブレードラバー10,ホルダ20及びバーティブラ40の右側端部が挿入される収容部34を備えている。さらに、収容部34の底部を形成しているエンドキャップ30aの底壁31には、収容部34に連通する2つの開口部35a,35bが形成されている。以下の説明では、開口部35a,35bを「開口部35」と総称する場合がある。
図3に示されるように、底壁31の幅方向中央又は略中央には、ブレードラバー10(図2)の右側端部が挿通されるスリット36が形成されている。2つの開口部35a,35bは、スリット36の幅方向両側にそれぞれ配置されている。言い換えれば、2つの開口部35a,35bの間にスリット36が配置されている。スリット36は、エンドキャップ30aに対するブレードラバー10やバーティブラ40等の挿入方向(図2,図3に示されている矢印の方向)に沿って伸びている。開口部35a,35bは、スリット36と同方向に伸びる細長の貫通孔であり、底壁31を貫通して収容部34に連通している。一方、2つの開口部35a,35bは互いに連通しておらず、スリット36とも連通していない。尚、以下の説明中で「挿入方向」と言った場合、特に断らない限り、エンドキャップ30aに対するブレードラバー10やバーティブラ40等の挿入方向(図2,図3に示されている矢印の方向)を意味する。
上記のように、開口部35は、エンドキャップ30aの底壁31に設けられた貫通孔であって、挿入方向に沿って伸びる細長の貫通孔である。よって、開口部35は、挿入方向において対向する一対の内側面37a,37bを有している。図3に示されるように、内側面37bは、挿入方向において内側面37aよりも後方に位置している。言い換えれば、内側面37aは、挿入方向において内側面37bよりも前方に位置している。そこで、以下の説明では、内側面37aを「前方内側面37a」と呼び、内側面37bを「後方内側面37b」と呼ぶ場合がある。
また、開口部35は、エンドキャップ30aの底壁31に設けられた、スリット36とは独立した貫通孔である。よって、スリット36に最も近接している開口部35の一辺とスリット36の縁との間には、エンドキャップ30aの底壁31の一部が存在している。図3では、開口部35とスリット36との間に存在している底壁31の一部を他の部分と区別するために、当該一部にハッチング(パターン)を付してある。以下の説明では、開口部35とスリット36との間に介在している底壁31の一部(図3中でハッチング(パターン)が付されている部分)を「介在領域IR」と呼ぶ場合がある。
図4に示されるように、収容部34の対向する両側部には、係合部50a,50bがそれぞれ設けられている。具体的には、収容部34の一方の側部を形成しているエンドキャップ30aの側壁33aに係合部50aが一体成形されており、収容部34の他方の側部を形成しているエンドキャップ30aの側壁33bに係合部50bが一体成形されている。つまり、エンドキャップ30aの収容部34内には、互いに対向する一対の係合部50a,50bが一体成形されている。以下の説明では、係合部50a,50bを「係合部50」と総称する場合がある。
係合部50a,50bは、挿入方向手前から奥に向かうにしたがって次第に相手方に近接するように、収容部34の幅方向内側に向かって迫り出している。そして、相手方に最も近接しているそれぞれの係合部50a,50bの先端には、挿入方向に対して交差する係合面51が設けられている。
図4に示されるように、収容部34内には、係合部50a,50bに加えて、凸部60a,60bが一体成形されている。凸部60a,60bは、挿入方向において係合部50a,50bよりも前方に設けられており、かつ、挿入方向と逆方向に向かって突出している。凸部60a,60bは、係合面51と平行又は略平行な端面61を有している。以下の説明では、凸部60a,60bを「凸部60」と総称する場合がある。尚、本実施形態では、凸部60の端面61と係合部50の係合面51とは略平行であるが、完全に平行ではない。具体的には、端面61は挿入方向に対して直角である一方、係合面51は挿入方向に対して僅かに傾斜している(図5参照)。
図5に示されるように、バーティブラ40の端部がエンドキャップ30aの収容部34内の所定位置まで挿入されると、エンドキャップ30aの係合部50がバーティブラ40の切欠き部41に嵌合する。また、エンドキャップ30aの凸部60がバーティブラ40の凹部42に嵌合する。この結果、係合部50の係合面51と切欠き部41の前面41aとが対向する。また、凸部60の端面61と凹部42の底面42aとが対向する。尚、係合部50a,50bは、挿入方向手前から奥に向かうにしたがって次第に相手方に近接するように迫り出している。さらに、バーティブラ40の長手方向端部には傾斜面43が設けられている。よって、バーティブラ40の端部は、対向する係合部50a,50bの間をスムーズに通り抜けて所定位置まで挿入される。また、切欠き部41の前面41aは、係合部50の係合面51の傾斜に応じて傾斜している。つまり、前面41aは、係合面51と同様に、挿入方向に対して僅かに傾斜している。
バーティブラ40の切欠き部41に嵌合している係合部50は、バーティブラ40に挿入方向と逆方向の力(F1)が加えられると、この力(F1)に対抗してバーティブラ40の位置を保持する。このとき、バーティブラ40の切欠き部41の前面41aは、係合部50の係合面51に当接(圧接)する。一方、バーティブラ40の凹部42に嵌合している凸部60は、バーティブラ40に挿入方向と同方向の力(F2)が加えられると、この力(F2)に対抗してバーティブラ40の位置を保持する。このとき、このとき、バーティブラ40の凹部42の底面42aは、凸部60の端面61に当接(圧接)する。つまり、バーティブラ40の切欠き部41の前面41aは、係合部50と当接可能な第1当接面に相当し、バーティブラ40の凹部42の底面42aは、凸部60と当接可能な第2当接面に相当する。
挿入方向と逆方向の力(F1)は、例えば、ブレードラバー10(図1)がウインドシールドに固着している状態でワイパモータが作動した場合等に発生し、バーティブラ40をエンドキャップ30aから引き抜こうとする。また、挿入方向と同方向の力(F2)は、例えば、バーティブラ40等の端部がエンドキャップ30aに挿入される際や、ワイパブレード1(図1)がエンドキャップ30aを下にして地面等に落下した場合等に発生し、バーティブラ40をエンドキャップ30aに押し込もうとする。
上記のように、エンドキャップ30に一体成形されている係合部50及び凸部60は、バーティブラ40を長手方向(左右方向)において位置決めする役割を担っている点で共通している。もっとも、係合部50は、バーティブラ40をエンドキャップ30から引き抜こうとする力に対抗してバーティブラ40を位置決めする一方、凸部60は、バーティブラ40をエンドキャップ30に押し込もうとする力に対抗してバーティブラ40を位置決めする。つまり、係合部50と凸部60とは役割を分担している。
係合部50と凸部60との上記役割分担を実現すべく、図5に示されている距離(L1)が距離(L2)よりも短く設定されている(L1<L2)。距離(L1)は、エンドキャップ30に関する距離であって、凸部60の端面61から係合部50の基端までのバーティブラ40の長手方向に沿う直線距離である。距離(L2)は、バーティブラ40に関する距離であって、凹部42の底面42aから切欠き部41の背面41bまでのバーティブラ40の長手方向に沿う直線距離である。距離(L1)が距離(L2)よりも短いので、バーティブラ40に力(F2)が加わっても、切欠き部41の背面41bが係合部50に接触することはない。つまり、係合部50に力(F2)が及ぶことはない。したがって、係合部50の強度の決定に際しては、力(F2)を考慮する必要はない。言い換えれば、係合部50の大きさは、力(F1)に対抗するのに必要な強度が得られる最小限の大きさに止めることができる。
尚、図5に示されているエンドキャップ30の凸部60は、バーティブラ40を幅方向において位置決めする役割も担っている。もっとも、バーティブラ40の幅方向外側への移動は収容部34の内側面によって規制される。一方、バーティブラ40の幅方向内側への移動量が大きくなると、切欠き部41と係合部50との係合が外れる虞がある。そこで、エンドキャップ30の凸部60は、専らバーティブラ40の幅方向内側への移動を規制する。
また、本実施形態では、エンドキャップ30の係合部50が嵌合するバーティブラ40の切欠き部41と、エンドキャップ30の凸部60が嵌合するバーティブラ40の凹部42とは、バーティブラ40の幅方向において互いに重ならない位置に配置されている。具体的には、図5に示されるように、切欠き部41は、凹部42よりも距離(L3)だけ幅方向外側に位置している。また、切欠き部41は、バーティブラ40の傾斜面43の凸部60側の端部43aよりも幅方向外側に位置している。これにより、エンドキャップ30にバーティブラ40を挿入する際に、傾斜面43の端部43aが係合部50に当接することが防止される。この結果、傾斜面43の端部43aにより係合部50が削られることを回避できる。
次に、エンドキャップ30aの製造方法の一例について概説する。既述のように、エンドキャップ30aは、金型を用いて射出成形される。図6に示されるように、エンドキャップ30aを射出成形する際には、1つの金型Aと、2つの金型Bを用いる。金型Aは、図3や図4に示されている収容部34,スリット36,係合部50(係合面51を除く)及び凸部60を含むエンドキャップ30aの大部分を成形するためのものである。一方、2つの金型Bは、図4に示されている係合部50の係合面51を成形するためのものである。尚、2つの金型Bは実質的に同一の金型である。
エンドキャップ30aの材料である樹脂を射出した後、金型Aを矢印(1)が示す方向に抜くことにより、収容部34,スリット36,係合部50(係合面51を除く)及び凸部60を含むエンドキャップ30aの大部分が成形される。その後、金型Bを矢印(2)が示す方向に抜くことにより、係合部50の係合面51が成形されるとともに、開口部35が成形される。言い換えれば、図3に示されている開口部35は、図4に示されている係合面51を成形するための金型B(図6)を抜いた跡である。したがって、図4に示されている係合部50の係合面51と、図3に示されている開口部35の後方内側面37bとは、挿入方向において同一の位置に配置されている。つまり、係合面51と後方内側面37bとは面一である。尚、図6に示されている金型A,Bを抜く順序は上記と逆であってもよく、同時であってもよい。
図7を参照する。上記のようにして製造されるエンドキャップ30aの底壁31には、収容部34(図3)に連通する開口部35a,35b及びスリット36が存在している。しかし、2つの開口部35a,35bは互いに独立しており、かつ、スリット36からも独立している(開口部35a,35bとスリット36との間には介在領域IR(図3)が存在している。)。そして、スリット36の大部分は、当該スリット36に挿通されたブレードラバー10によって閉塞される。さらに、エンドキャップ30aの底壁31において開口部35が占める面積は非常に小さい。この結果、エンドキャップ30aの防水性が向上し、エンドキャップ30aに挿入されているバーティブラ40の端部に錆が発生し難くなる。また、エンドキャップ30aの底壁31の強度が高くなり、耐久性が向上する。
エンドキャップ30aの防水性を高める観点からは、開口部35がなるべく小さいことが好ましい。上記製造方法から明らかなように、図7に示されている開口部35の幅(W1)は、図4に示されている係合部50の係合面51の幅(W2)と一致する。よって、係合面51の幅(W2)を狭くすれば、開口部35の幅(W1)も狭くなる。つまり、開口部35が小さくなる。ここで、本実施形態における係合部50の大きさは、挿入方向と逆方向の力(F1)に対抗するのに必要な強度が得られる最小限の大きさに止めることができる。よって、係合部50をより小さくしてエンドキャップ30aの防水性をさらに向上させ得る余地がある。
本発明は上記実施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。例えば、バーティブラ40の端部の形状は、図1や図5に示されている形状に限られない。バーティブラ40の端部の形状は、例えば、図8に示されている形状に変更することができる。図8に示されているバーティブラ40の端部には、切欠き部41が設けられている一方、凹部42は設けられていない。図8に示されているバーティブラ40では、その先端面44が第2当接面となる。つまり、バーティブラ40に挿入方向と同方向の力(F2)が加えられると、バーティブラ40の先端面44がエンドキャップ30の凸部60の端面61に当接(圧接)する。尚、図8に示されている形態では、バーティブラ40の幅方向内側への移動を規制すべく、バーティブラ40の先端面44及び凸部60の端面61に傾斜が設けられている。言い換えれば、図8に示されている凸部60は、図5に示されている凸部60と同じく、バーティブラ40の幅方向内側への移動を規制する役割を担っている。
1:ワイパブレード、10:ブレードラバー、11:溝、20,20a,20b:ホルダ、21:アーム連結部、22:カバー、30,30a,30b:エンドキャップ、31:底壁、32:天井壁、33a,33b:側壁、34:収容部、35,35a,35b:開口部、36:スリット、37a:内側面(前方内側面)、37b:内側面(後方内側面)、40,40a,40b:バーティブラ、41:切欠き部、41a:前面、41b:背面、42:凹部、42a:底面、43:傾斜面、43a:端部、44:先端面、50,50a,50b:係合部、51:係合面、60,60a,60b:凸部、61:端面、A,B:金型、L1,L2,L3:距離、W1,W2:幅、IR:介在領域

Claims (5)

  1. ブレードラバーと、
    バーティブラと、
    前記ブレードラバー及び前記バーティブラの端部が挿入される収容部を備えるエンドキャップと、を有し、
    前記収容部の対向する両側部に、当該収容部に挿入された前記バーティブラの端部と係合する係合部が一体成形されており、
    前記エンドキャップの底壁によって形成される前記収容部の底部に、前記ブレードラバーの端部が挿通されるスリットが形成されており、
    前記スリットの幅方向両側に、2つの開口部が形成されており、
    2つの前記開口部は、前記収容部に連通している一方、前記スリットには連通しておらず
    前記エンドキャップの前記底壁は、前記開口部と前記スリットとの間に介在する介在領域を含んでいる、ワイパブレード。
  2. 前記エンドキャップの前記収容部内に、当該エンドキャップに対する前記バーティブラの挿入方向と逆方向に向かって突出する凸部が一体成形されており、
    前記バーティブラは、前記係合部と当接可能な第1当接面と、前記凸部と当接可能な第2当接面と、を有し、
    前記第2当接面は、前記挿入方向において前記第1当接面よりも前方に配置されているとともに
    前記第1当接面と前記第2当接面とは、前記バーティブラの幅方向において互いに重ならない位置に配置されている、請求項1に記載のワイパブレード。
  3. 前記係合部は、前記第1当接面と当接可能な係合面を有し、
    前記開口部は、前記挿入方向において対向する一対の内側面を有し、
    前記係合面と、一方の前記内側面よりも前記挿入方向において後方に位置している他方の前記内側面とは、前記挿入方向において同一の位置に配置されている、請求項2に記載のワイパブレード。
  4. 前記第1当接面は、前記バーティブラの側方に形成されている切欠き部の内面であり、
    前記第2当接面は、前記バーティブラの先端に形成されている凹部の内面である、請求項2又は請求項3に記載のワイパブレード。
  5. 前記第1当接面は、前記バーティブラの側方に形成されている切欠き部の内面であり、
    前記第2当接面は、前記バーティブラの先端面である、請求項2又は請求項3に記載のワイパブレード。
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