JPWO2004054858A1 - ワイパブレード - Google Patents

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Abstract

DR側のワイパアームに取り付けられる支持ブロック(23)には、このDR側のワイパブレードの互いに払拭方向にずれて2本の棒状ばね部材(24)が固定されている。これらの棒状ばね部材(24)には複数の保持駒(26)が固定されており、これらの保持駒(26)により棒状ばね部材(24)は互いに連結固定されている。保持駒(26)にはそれぞれ保持爪が設けられており、ブレードラバー(21a)はこれらの保持駒(26)によって保持されている。そして、支持ブロック(23)にDR側のワイパアームからの押え力が加えられると、棒状ばね部材(24)はフロントガラスに垂直な方向に弾性変形する。また、これらの棒状ばね部材(24)は保持駒(26)により連結固定されているので、払拭方向に向く弾性変形が規制されている。さらに、各保持駒(26)の間に配置される棒状ばね部材の数を相違させたり、各保持駒(26)を不等間隔に棒状ばね部材(24)に固定することにより、ラバーホルダの弾性形数は長手方向に相違している。

Description

本発明は車両のウインドガラス面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、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。
このようなワイパ装置は、一般に、電動モータにより揺動され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、ワイパブレードはワイパアームに内装されたスプリングによりウインドガラス面に向けて押え力が加えられた状態となっている。そして、ワイパアームが揺動するとワイパブレードがガラス面上を往復運動して払拭動作が行われるようになっている。
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。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った。
そこで、従来のワイパブレードでは、例えば特開平6−340249号公報に示されるように、バーティブラ等の板ばね部材をワイパアームに装着し、この板ばね部材にブレードラバーを直接取り付け、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。この場合、板ばね部材は払拭方向に幅が広い平板状に形成されており、押え力が加えられたときにはガラス面に垂直な方向に弾性変形して荷重を分散させるとともに、払拭方向には剛性を保ってブレードラバーの払拭方向への変形を防止するようになっている。また、このようなワイパブレードとしては、ワイパアームに2つの板ばね部材を並列に連結し、これらの板ばね部材の間にブレードラバーを挟み込むようにしたものも知られている。
しかし、このようなワイパブレードでは、板ばね部材の幅寸法が大きいことにより、その基本断面形状が板ばね部材とブレードラバーとからなるT字形状となる。そのため、このワイパブレードの断面形状はT字形状の基本断面形状を基にしたものに制限されることになり、例えば、ブレードラバーの上部をフィン形状に形成したりブレードラバーにフィンカバーを装着してワイパブレードをフィン形状に設定する場合には、このワイパブレードの空力特性を十分に向上させる形状に設定することが困難であるなど、その設計の自由度は小さかった。
また、近年、車両に設けられるフロントガラスは、デザイン上の理由等により、車両左右方向に強く湾曲した形状に形成される傾向にある。そして、このようなフロントガラスを所謂タンデム式のワイパ装置により払拭する際には、ワイパブレードは湾曲が強い下反転位置に合わせて強く湾曲した形状に形成されることになる。
しかし、従来のワイパブレードでは板ばね部材の弾性係数は長手方向に一様となっているので、ワイパブレードが強く湾曲した形状に形成されると、湾曲の弱い部分においては押え力はブレードラバーの両端部に集中して分布されることになり、ブレードラバーの中間部分において拭き残しを生じる場合があった。これに対してワイパブレードをフロントガラスの曲率の小さな部分に合わせて形成し、両端部における弾性力を低減させることが考えられるが、この場合、湾曲の強い部分ではワイパブレードの先端部がフロントガラスに追従することができずに拭き残しを生じることになる。
本発明の目的は、ワイパブレードの断面形状の設計の自由度を向上させることにある。
本発明の目的は、払拭面の曲率に関係なく、確実な払拭を可能としたワイパブレードを提供することにある。
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、前記ウインドガラスに接するブレードラバーと、前記ワイパアームに支持される支持部に互いに払拭方向にずれて固定され、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加える複数の棒状ばね部材と、それぞれの前記棒状ばね部材を連結固定し、前記棒状ばね部材の払拭方向への弾性変形を規制する変形規制部材とを有することを特徴とする。
本発明のワイパブレードは、前記棒状ばね部材に複数個の前記変形規制部材を所定の間隔を空けて並べて固定したことを特徴とする。
本発明のワイパブレードは、前記変形規制部材に前記ブレードラバーを保持する保持部を形成したことを特徴とする。
本発明のワイパブレードは、複数の前記棒状ばね部材を前記ブレードラバーに対して払拭方向側に並べて配置したことを特徴とする。
本発明のワイパブレードは、前記変形規制部材には、フィン部材が取り付けられていることを特徴とする。
本発明のワイパブレードは、2つの前記変形規制部材の間において前記棒状ばね部材を切断して所定の長さ寸法に形成されることを特徴とする。
本発明のワイパブレードは、前記変形規制部材の間に配置される前記棒状ばね部材の本数を相違させることにより、前記変形規制部材の間における前記棒状ばね部材の弾性係数を長手方向に相違させたことを特徴とする。
本発明のワイパブレードは、長手方向の中央側における前記変形規制部材の間ほど多数の前記棒状ばね部材が配置されていることを特徴とする。
本発明のワイパブレードは、断面形状の異なる複数種類の前記棒状ばね部材を有することを特徴とする。
本発明のワイパブレードは、前記変形規制部材の間における前記棒状ばね部材の断面積を長手方向に相違させたことを特徴とする。
本発明のワイパブレードは、前記棒状ばね部材を断面円形に形成したことを特徴とする。
本発明のワイパブレードは、前記棒状ばね部材に長手方向に所定の間隔を空けて並ぶ複数のクランク部を形成し、前記変形規制部材を前記クランク部において前記棒状ばね部材に固定したことを特徴とする。
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、前記ウインドガラスに接触するブレードラバーを保持する複数の保持駒と、前記ウインドガラスに垂直な方向に弾性変形自在に形成され、複数の前記保持駒を長手方向に連結する弾性部材とを有し、前記保持駒を不等間隔に連結したことを特徴とする。
本発明のワイパブレードは、前記弾性部材は略一様断面の棒状ばね部材であり、複数の前記保持駒は前記棒状ばね部材に固定されていることを特徴とする。
本発明のワイパブレードは、隣り合う前記保持駒の間隔を前記ブレードラバーの先端部に向けて徐々に広くしたことを特徴とする。
このように、本発明にあっては、ワイパアームの押え力をブレードラバーに分散して加える弾性部材を棒状ばね部材としたので、このワイパブレードの断面形状に占める弾性部材の面積を小さくして、このワイパブレードの断面形状の設計の自由度を向上させることができる。
また、本発明にあっては、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ることができるので、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。
図2(a)は図1に示すDR側のワイパブレードの詳細を示す一部切り欠き正面図であり、図2(b)は図1に示すAS側の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3(a)は図2(a)に示すDR側のラバーホルダを示す上面図であり、図3(b)は図2(b)に示すAS側のラバーホルダを示す上面図である。
図4は図2(a)におけるA−A線に沿う断面図である。
図5は図3(a)に示すラバーホルダの詳細を示す斜視図である。
図6(a)、(b)はそれぞれ図2(a)に示すDR側のワイパブレードの変形例を示す断面図である。
図7は図5に示す保持駒の変形例を示す斜視図である。
図8は図2(a)に示すDR側のワイパブレードの変形例を示す一部切り欠き正面図である。
図9は図8におけるA−A線に沿う断面図である。
図10(a)は図8に示すラバーホルダの詳細を示す正面図であり、図10(b)は同図(a)に示すラバーホルダの上面図である。
図11(a),(b),(c)は、それぞれ図10に示すラバーホルダの要部を示す斜視図である。
図12(a)〜(c)は図8に示すワイパブレードがフロントガラスに接する際の形状の変化を示す説明図である。
図13(a)は図10に示すラバーホルダの変形例を示す正面図であり、図13(b)は同図(a)に示すラバーホルダの上面図である。
図14(a),(b),(c)は、それぞれ図13(b)におけるA−A線、B−B線、C−C線に沿う断面図である。
図15(a),(b)は、それぞれ図8に示すワイパブレードの変形例を示す断面図である。
図16(a)は図2(b)に示すAS側のワイパブレードの変形例を示す一部切り欠き正面図であり、図16(b)は同図(a)に示すラバーホルダの詳細を示す正面図である。
図17は図16(b)に示すラバーホルダの詳細を示す斜視図である。
図18は図16(a)におけるA−A線に沿う断面図である。
図19は図16(b)に示すラバーホルダの要部を拡大して示す拡大図である。
図20(a),(b)は有効弾性部の長さ寸法の違いによる弾性変形量の違いを示す説明図である。
図1に示すように、車両11にはウインドガラスつまりフロントガラス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。
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が作動するとこれらのワイパアーム15a,15bは所定の角度範囲で揺動する。
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。それぞれのワイパアーム15a,15b内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。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、フロントガラス12を払拭する。
図2(a)は図1に示すDR側のワイパブレードの詳細を示す一部切り欠き正面図であり、図2(b)は図1に示すAS側の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。また、図3(a)は図2(a)に示すDR側のラバーホルダを示す上面図であり、図3(b)は図2(b)に示すAS側のラバーホルダを示す上面図である。さらに、図4は図2(a)におけるA−A線に沿う断面図であり、図5は図3(a)に示すラバーホルダの詳細を示す斜視図である。
図2(a)に示すように、DR側のワイパブレード18aはフロントガラス12に直接接触するブレードラバー21aとこのブレードラバー21aを支持する運転席側つまりDR側のラバーホルダ22a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の曲率半径より小さい曲率半径で湾曲している。同様に、図2(b)に示すように、AS側のワイパブレード18bはフロントガラス12に直接接触するブレードラバー21bとこのブレードラバー21bを支持する助手席側つまりAS側のラバーホルダ22b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の曲率半径より小さい曲率半径で湾曲している。また、AS側のワイパブレード18bの長さ寸法L2はDR側のワイパブレード18aの長さ寸法L1より短く形成されており、また、特に長手方向先端側においてDR側のワイパブレード18aより強く湾曲している。
DR側のワイパブレード18aとAS側のワイパブレード18bとは、前述の点以外は基本的に同様の構造となっているので、以下ではまず、DR側のワイパブレード18aについて説明する。
図3(a)に示すように、DR側のラバーホルダ22aの長手方向略中央部には支持部としての支持ブロック23が設けられており、支持ブロック23にはこのDR側のワイパブレード18aがフロントガラス12上を払拭動作する際の移動方向つまり払拭方向に互いにずれて第1のばね部材としての2本の棒状ばね部材24が固定されている。これらの棒状ばね部材24はそれぞれ断面円形に形成されており、また、その軸心がフロントガラス12より小さい曲率半径で湾曲する弓状に形成されている。そして、これらの棒状ばね部材24は長手方向の略中央部にて支持ブロック23に固定されており、支持ブロック23の両側から所定の長さで突出している。
支持ブロック23の一方側には架橋部材やエレメントとも呼ばれる複数(例えば、本実施の形態においては12個)の保持駒26が設けられており、これらの保持駒26は棒状ばね部材24に所定の間隔を空けて並んで固定されている。つまり、各保持駒26は棒状ばね部材24により所定の間隔を空けて連結されている。同様に、この支持ブロック23の他方側には複数(例えば、本実施の形態においては12個)の保持駒26が設けられており、これらの保持駒26は棒状ばね部材24に所定の間隔を空けて並んで固定されている。つまり、各保持駒26は棒状ばね部材24により所定の間隔を空けて連結されている。
図4に示すように、これらの保持駒26は基端壁部26aとこの基端壁部26aに略垂直となる一対の側壁部26b,26cとを有する断面Cの字形状に形成されており、棒状ばね部材24はそれぞれ一方の側壁部26bもしくは他方の側壁部26cを貫通している。
図5に破線で示すように、各側壁部26b,26cの内部においては棒状ばね部材24はクランク形状に曲げられており、これにより保持駒26はそれぞれの棒状ばね部材24に固定されている。つまり、棒状ばね部材24は、変形規制部材としての保持駒26により互いに連結固定されて互いの相対位置が規制された状態とされており、フロントガラス12に垂直な方向には弾性変形可能であるが、払拭方向への弾性変形は規制されている。
このような構造により、DR側のラバーホルダ22aは支持ブロック23を支点としてフロントガラス12に垂直な方向に弾性変形自在となっている。
また、それぞれの保持駒26の各側壁部26b,26cには保持部としての保持爪26dが形成されており、これらの保持爪26dによりブレードラバー21aは各保持駒26に保持されるようになっている。
ブレードラバー21は保持駒26によって保持される基部27と、フロントガラス12に接触して払拭を行うエッジ部28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。基部27には保持溝27aが形成されており、この保持溝27aに各保持駒26の保持爪26dを係合させることで、ブレードラバー21aは保持駒26つまりDR側のラバーホルダ22aに保持される。基部27とエッジ部28とは細く形成されたネック部29を介して接続されており、エッジ部28はネック部29を介して傾動してフロントガラス12に接触した際に適切な接触角に保たれる。なお、ブレードラバー21a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。ブレードラバー21a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。
また、ブレードラバー21aの保持溝27aの上方における両側面部にはそれぞれ装着溝27bが形成されており、これらの装着溝27bにはそれぞれ平板ばね部材としてバーティブラ31が装着されている。これらのバーティブラ31は予め所定の曲率で湾曲して形成されており、ブレードラバー21aはこのバーティブラ31のばね力により曲げられている。このバーティブラ31の作用については後述する。
このように、このDR側のワイパブレード18aでは、ブレードラバー21aを棒状ばね部材24に固定された変形規制部材つまり保持駒26に形成された保持爪26dによって支持するようにしたので、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をそのまま使用することができ、その汎用性を向上させることができる。
支持ブロック23にはDR側のワイパアーム15aに取り付けられるクリップ32が設けられており、このDR側のワイパブレード18aはこの支持ブロック23がDR側のワイパアーム15aに支持された状態となってDR側のワイパアーム15aに装着され、DR側のワイパアーム15aからの押え力はこの支持ブロック23に加えられる。そして、自然状態ではDR側のラバーホルダ22aに支持されたブレードラバー21aはDR側のラバーホルダ22aとともに棒状ばね部材24の弾性力により湾曲しているが、ブレードラバー21aがフロントガラス12に接触してDR側のワイパアーム15aからの押え力が支持ブロック23に加えられたときには、DR側のラバーホルダ22aがフロントガラス12の曲率に合わせて弾性変形してブレードラバー21aはフロントガラス12に接する。つまり、ワイパアーム15aからの押圧力により棒状ばね部材24はDR側のラバーホルダ22aがフロントガラス12の曲率に追従するように弾性変形する。そして、その弾性変形による棒状ばね部材24の反力が保持駒26に伝達されて、DR側のラバーホルダ22aはブレードラバー21aをフロントガラス12に押し付ける力を生み出すことになる。また、ブレードラバー21aにはバーティブラ31が装着されており、DR側のラバーホルダ22aにワイパアーム15aの押え力が加えられるとブレードラバー21aには棒状ばね部材24の反力に加えてバーティブラ31の弾性力が加えられることになる。これにより、ブレードラバー21aの長手方向に非連続的に加わる棒状ばね部材24の反力は長手方向に連続的に発生するバーティブラ31の弾性力により補正され、ブレードラバー21aのフロントガラス12に対する圧力分布は長手方向に均一化されることになる。このように、DR側のワイパアーム15aからの押え力が棒状ばね部材24とバーティブラ31とによりブレードラバー21aに分散して加えられ、ブレードラバー21a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。
DR側のワイパブレード18aは例えば硬質のゴム等で形成されたフィン部材としてのフィン33を有しており、このフィン33は各保持駒26に取り付けられた状態でDR側のラバーホルダ22aの全体を覆うようになっている。なお、符号34は、ラバーホルダの過大な曲げを規制するストッパ34である。
したがって、このDR側のワイパブレード18aの断面形状は空力特性に優れた形状となり、車両11が高速で走行した際などにDR側のワイパブレード18aの浮き上がりを防止して払拭性能を向上させることができる。また、DR側のワイパブレード18a自体がフィン形状となるので、このDR側のワイパブレード18aの高さを抑えて、運転者等の視界を向上させることができる。
このとき、DR側のワイパアーム15aからの押え力をブレードラバー21aに分散して加えるばね部材として断面円形の棒状ばね部材24が用いられているので、この棒状ばね部材24がDR側のワイパブレード18aの断面積に占める割合は小さく、このDR側のワイパブレード18aを空力特性を考慮した断面形状に設定する際に、設計の自由度を低下させることがない。したがって、保持駒26やフィン33を空力特性に最適な形状に設定することができる。
このように、このDR側のワイパブレード18aでは、DR側のワイパアーム15aの押え力をブレードラバー21aに分散して加える弾性部材を棒状ばね部材24としたので、このDR側のワイパブレード18aの断面形状に占める棒状ばね部材24の面積を小さくして、このDR側のワイパブレード18aの断面形状の設計の自由度を向上させることができる。
また、図示するように、それぞれの棒状ばね部材24は、それぞれブレードラバー21aに対して払拭方向側に並べて配置されている。つまり、棒状ばね部材24はそれぞれブレードラバー21aの一方の側部と他方の側部に並んで配置されている。したがって、このDR側のワイパブレード18aのフロントガラス12に垂直な方向となる高さ寸法を低く形成することができる。
このように、このDR側のワイパブレード18aは、フロントガラス12に垂直な方向となる高さ寸法を低く形成することができるので、このDR側のワイパブレード18aを用いた車両11における運転者等の視界を向上させることができる。
なお、本実施の形態においては、棒状ばね部材24は2本設けられているが、これに限らず、例えば図6(a)に示すように3本設けるなど複数本設けられていればよい。
また、本実施の形態においては、棒状ばね部材24はブレードラバー21aの払拭方向側に並んで配置されているが、これに限らず、例えば図6(a)に示すようにブレードラバー21aのフロントガラス12とは反対側となる上方に設けるようにしてもよい。この場合、DR側のワイパブレード18aの払拭方向側の幅寸法を小さくすることができる。
さらに、本実施の形態においては、棒状ばね部材24はそれぞれブレードラバー21aの一方の側部と他方の側部に隣接して配置されているが、これに限らず、一方の側部に複数の棒状ばね部材24を並べて設けるようにしてもよい。
さらに、本実施の形態においては、DR側のラバーホルダ22aはフィン33により覆われているが、これに限らず、例えば図6(b)に示すように、保持駒26自体の外形をフィン形状に形成するようにしてもよい。なお、図6(a)、図6(b)においては前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。
一方、図2(b)、図3(b)に示すように、AS側のワイパブレード18bの構造はDR側のワイパブレード18aと基本的には同様となっており、その作用や効果についても前述のDR側のワイパブレード18aと同様となっている。
以下には、AS側のワイパブレード18bについてDR側のワイパブレード18aと相違する点を説明する。なお、図2(b)、図3(b)においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。
AS側のワイパブレード18bのラバーホルダつまりAS側のラバーホルダ22bは、DR側のラバーホルダ22aと同一の構造にて形成されたラバーホルダを基にして、そのラバーホルダからその両端に位置する2つの保持駒26を取り除くことにより、DR側のラバーホルダ22aよりその長さ寸法が短い形状に形成される。つまり、DR側のラバーホルダ22aと同様に支持ブロック23の両側にそれぞれ12個の保持駒26が所定の間隔で棒状ばね部材24に固定されたラバーホルダから、一方の最先端側にある保持駒26とそれに隣接する保持駒26との間において棒状ばね部材24を切断し、また、他方の最先端側にある保持駒26とそれに隣接する保持駒26との間において棒状ばね部材24を切断することにより、AS側のラバーホルダ22bを所定の長さ寸法、つまりDR側のラバーホルダ22aに対して保持駒2つ分だけ短い寸法に形成するのである。
したがって、長さの異なるDR側とAS側のワイパブレード18a,18bを製造する際に、DR側のワイパブレード18aまたはAS側のワイパブレード18bに対応する長さ寸法の異なる2種類の棒状ばね部材24を用意して、これら長さ寸法の異なる棒状ばね部材24を用いて長さ寸法の異なる2種類のラバーホルダを製造する必要がない。つまり、DR側のラバーホルダ22aを製造、保管しておけば、これを基に容易にAS側のラバーホルダ22bを製造することができる。このとき、棒状ばね部材24は断面円形に形成されているので、バーティブラ等の平板ばね部材に対してその切断は容易である。
なお、本実施の形態においては、DR側のワイパブレード18aに合わせた長さ寸法に形成されたラバーホルダをAS側のワイパブレード18bの長さ寸法に合わせて短く形成する場合を示しているが、これに限らず、例えば、DR側のワイパブレード18aに用いられるDR側のラバーホルダ22aを、このDR側のラバーホルダ22aより長く形成されたラバーホルダを切断して形成するなど、所定の長さに形成されたラバーホルダから任意の2つの保持駒26間で棒状ばね部材24を切断して所定の数の保持駒を取り除くことにより、長さ寸法の異なる多種類のラバーホルダを形成するようにしてもよい。
このように、このワイパブレード18a,18bでは、2つの保持駒26の間において棒状ばね部材24を切断するのみでラバーホルダの長さ寸法を変えることができるので、長さの異なるワイパブレードを容易に製造することができる。
図7は図5に示す保持駒の変形例を示す斜視図であり、図5に示す保持駒26が樹脂材料により形成されるのに対して、図7に示す保持駒41は金属である鋼板をプレス加工することにより形成されている。この保持駒41は4つの固定脚部42を有しており、これらの固定脚部42が棒状ばね部材24の外周に巻き付けられ、先端がスポット溶接等の固定手段により本体部43に固定されることにより、棒状ばね部材24に固定されている。また、保持駒41には断面C字形状に形成された保持部44が設けられており、ブレードラバー21aは保持部44において保持駒41に保持されている。このように、保持駒41を鋼板により形成すると、保持駒41のフロントガラス12に垂直な方向の高さ寸法を小さくして、運転者等の視界を向上させることができる。なお、図示する場合には、保持駒41は鋼板により形成されているが、他の金属材料により形成された板材で形成するようにしてもよい。
図8は図2(a)に示すDR側のワイパブレードの変形例を示す一部切り欠き正面図であり、図9は図8におけるA−A線に沿う断面図である。また、図10(a)は図8に示すラバーホルダの詳細を示す正面図であり、図10(b)は同図(a)に示すラバーホルダの上面図である。さらに、図11(a),(b),(c)は、それぞれ図10に示すラバーホルダの要部を示す斜視図である。なお、図8〜図11においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。
図8に示すワイパブレード51は、図2(a)に示すDR側のワイパブレード18aでは同一である各保持駒26の間における棒状ばね部材24の弾性係数を、長手方向に相違させるようにしたものである。そのため、このワイパブレード51に用いられるラバーホルダ52には、図11に示すように、長さ寸法が異なる3種類を有する6本の棒状ばね部材53a,53b,54a,54b,55a,55bが設けられ、保持駒26はこれらの棒状ばね部材53a〜55bにより長手方向に連結されるようになっている。
これらの棒状ばね部材53a〜55bは、その長さ寸法が異なる以外は基本的には同一形状となっており、それぞれ断面が長手方向に一様な円形であるとともに、図10(a)に示すようにフロントガラス12の曲率半径より小さい曲率半径で湾曲した弓状に形成されている。これらの棒状ばね部材53a〜55bを形成する素材としては、例えばピアノ線等が用いられている。
これらの棒状ばね部材53a〜55bは、その略中央部において支持ブロック24に固定されており、このとき、図10(b)からも解るように、棒状ばね部材53a,53bが最も内側に配置され、その外側に棒状ばね部材54a,54bが配置され、最も外側に棒状ばね部材55a,55bが配置されている。つまり、これらの棒状ばね部材53a〜55bは払拭方向つまりこのワイパブレード51がフロントガラス12上を払拭動作する際の移動方向に向けて並べて配置されている。
棒状ばね部材53a,53bは、その長さ寸法がブレードラバー21aと略同等に形成されており、棒状ばね部材53aの支持ブロック24の両側に突出した部分は22個全ての保持駒26の一方の側壁部26cを貫通し、棒状ばね部材53bの支持ブロック24の両側に突出した部分は22個全ての保持駒26の他方の側壁部26bを貫通している。これに対して、棒状ばね部材54a,54bはブレードラバー21aより長さ寸法が短く形成されており、棒状ばね部材54aの支持ブロック24の両側に突出した部分は支持ブロック24側から数えて7個目までの保持駒26の一方の側壁部26cのみを貫通し、棒状ばね部材54bの支持ブロック24の両側に突出した部分は支持ブロック24側から数えて7個目までの保持駒26の他方の側壁部26bのみを貫通している。また、棒状ばね部材55a,55bは最も短く形成されており、棒状ばね部材55aの支持ブロック24の両側に突出した部分は支持ブロック24側から数えて3個目までの保持駒26の一方の側壁部26cのみを貫通し、棒状ばね部材55bの支持ブロック24の両側に突出した部分は支持ブロック24側から数えて3個目までの保持駒26の他方の側壁部26bのみを貫通している。したがって、図11(a)に示すように、支持ブロック24の両側に並ぶ3個目までの保持駒26の間には6本の棒状ばね部材53a〜55bが配置され、図11(b)に示すように、3個目以降7個目までの保持駒26の間には4本の棒状ばね部材棒状ばね部材53a〜54bが配置され、図11(c)に示すように、先端側から数えて4個目までの保持駒26の間には2本の棒状ばね部材53a,53bが配置されている。
また、図11(a),(b),(c)に一点鎖線で示すように、これらの棒状ばね部材53a〜55bには長手方向に所定の間隔を空けて並ぶ複数のクランク部56が形成されており、これらのクランク部56は対応する保持駒26の側壁部26b,26cの内部に位置するようになっている。つまり、側壁部26b,26cがクランク部56において棒状ばね部材53a〜55bに固定されることにより、保持駒26は長手方向に所定の間隔を空けて並んだ状態となって棒状ばね部材53a〜55bにより連結されることになる。この場合、各保持駒26を対応するクランク部56にモールド成型することにより、前述の構成が成される。
このような構成のラバーホルダ52では、それぞれの保持駒26は高い剛性を有して形成されているので、棒状ばね部材53a〜55bは変形規制部材である各保持駒26の間で露出する有効弾性部57においてのみ弾性変形することになる。また、これらの棒状ばね部材53a〜55bは、払拭方向に並べて配置されることにより、各保持駒26により互いの相対位置が規制されて払拭方向への弾性変形が規制されている。つまり、棒状ばね部材53a〜55bは、その有効弾性部57においてフロントガラス12に垂直な方向には弾性変形自在であるとともに払拭方向への弾性変形は規制されている。
また、このラバーホルダ52では、ブレードラバー21aの長手方向の中央部側における保持駒26の間ほど多数の棒状ばね部材53a〜55bが配置されているので、このラバーホルダ52の各保持駒26の間における弾性係数は中央部側ほど大きくなる。つまり、図11(a)に示すように、6本の棒状ばね部材53a〜55bが配置された保持駒26の間における弾性係数は、各棒状ばね部材53a〜55bの固有の弾性係数の6倍に相当することになり、図11(b)に示すように、4本の棒状ばね部材53a〜54bが配置された保持駒26の間における弾性係数は、各棒状ばね部材53a〜54bの固有の弾性係数の4倍に相当することになり、図11(c)に示すように、2本の棒状ばね部材53a,53bのみが配置された保持駒26の間における弾性係数は、各棒状ばね部材53a,53bの固有の弾性係数の2倍に相当することになる。したがって、このラバーホルダ52は、中央部側から先端側に向けて各保持駒26の間における弾性係数が徐々に低くなるように長手方向に相違しており、先端側ほど柔軟に弾性変形するようになっている。
図12(a)〜(c)は図10に示すワイパブレードがフロントガラスに接する際の形状の変化を示す説明図であり、図12(a)に示すように、このワイパブレード51は棒状ばね部材53a〜55bが湾曲して形成されているので、自然状態ではフロントガラス12の最も湾曲が強い部分よりもさらに強く湾曲している。
そして、図12(b)に示すように、ブレードラバー21aがフロントガラス12に接触してワイパアーム15aからの押圧力が支持ブロック24に加えられたときには、フロントガラス12の曲率に合わせて棒状ばね部材53a〜55bが各有効弾性部57においてフロントガラス12に垂直な方向に弾性変形して、ワイパブレード51はブレードラバー21aの長手方向全体がフロントガラス12に接するように弾性変形する。つまり、ワイパアーム15aからの押圧力は棒状ばね部材53a〜55bによりブレードラバー21aに分散して加えられ、ブレードラバー21a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。
このとき、このワイパブレード51のラバーホルダ52の弾性係数は中央部側から先端側に向けて徐々に小さくなっているので、ブレードラバー21aに加わる弾性力は先端側ほど小さくなり、このワイパブレード51を湾曲の強い部分に合わせて強く湾曲する形状に形成しても、湾曲の弱い部分においては先端部が柔軟に弾性変形してブレードラバー21aの追従性が確保される。つまり、このワイパブレード51を湾曲の強い部分に合わせて強く湾曲する形状に形成しても、湾曲の弱い部分においてブレードラバー21aの中間部分が浮くことがない。
また、図12(c)に示すように、このワイパブレード51が下反転位置となって、その先端部がフロントガラス12の側部の湾曲の強い部分にあるときには、ワイパブレード51は棒状ばね部材53a〜55bの弾性力によりその先端部がフロントガラス12に沿って湾曲して、フロントガラス12に追従する。
このように、このワイパブレード51では、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21aをフロントガラス12に追従させることができるので、このワイパブレード51の払拭性能を向上させることができる。
また、このワイパブレード51では、複数の棒状ばね部材53a〜55bが払拭方向に並べて配置されているので、このワイパブレード51の払拭方向の剛性を高めることができる。したがって、このワイパブレード51では払拭抵抗等による払拭方向への捻れが低減されることになり、ブレードラバー21aの追従性が高められて、このワイパブレード51の払拭性能は向上する。
このように、このワイパブレード51は払拭方向の剛性が高くなるので、ブレードラバー21aの追従性を高めて、その払拭性能を向上させることができる。
さらに、このワイパブレード51では、長さの異なる複数の棒状ばね部材53a〜55bを配置することにより中央部側の保持駒26の間ほど棒状ばね部材53a〜55bの本数が多くなるように形成したので、ばね部材として一様断面の棒状ばね部材53a〜55bを用いても、その弾性係数をブレードラバー21aの先端側に向けて小さくすることができる。つまり、ブレードラバー21aに加えられる弾性力を長手方向に相違させる場合であっても、ばね部材として安価な棒状ばね部材53a〜55bを用いることができるので、このワイパブレード51のコストを低減することができる。
このように、このワイパブレード51では、一様断面の棒状ばね部材53a〜55bを用いても、ブレードラバー21aに加わる弾性力を長手方向に相違させることができるので、このワイパブレード51のコストを低減することができる。
図13(a)は、図10に示すラバーホルダの変形例を示す正面図であり、図13(b)は同図(a)に示すラバーホルダの上面図である。さらに、図14(a),(b),(c)は、それぞれ図13(b)におけるA−A線、B−B線、C−C線に沿う断面図である。なお、図13、図14においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。
前述のように、図8に示すワイパブレード51に用いられるラバーホルダ52は、長さが異なる6本の棒状ばね部材53a〜55bを用いて22個の保持駒26を長手方向に所定の間隔を空けて並べて連結するようにしている。これに対して、図13(a),(b)に示すワイパブレード60に用いられるラバーホルダ61は、長手方向で線径が相違する2本の棒状ばね部材62を用いてこれらの保持駒26を連結し、弾性部材の弾性力を長手方向に相違させるようにしている。
これらの棒状ばね部材62は、それぞれブレードラバー21aと同等の長さ寸法に形成されており、その長手方向の略中央部において支持ブロック24に固定されている。そして、図13(b)に示すように、一方の棒状ばね部材62の支持ブロック24の両側に突出した部分は、22個全ての保持駒26の一方の側壁部26bを貫通し、他方の棒状ばね部材62の支持ブロック24の両側に突出した部分は22個全ての保持駒26の他方の側壁部26cを貫通している。
これらの棒状ばね部材62は、図14(a)に示すように、支持ブロック24側から数えて両側の3個目までの保持駒26の間の範囲においては、その線径が最大となって、その断面積A1が大きく設定されている。これに対して、図14(b)に示すように、支持ブロック24側から数えて両側の3個目から7個目までの保持駒26の間の範囲においては、その線径は3個目まで範囲における線径より小径に形成されており、その断面積A2は断面積A1より小さくなっている。さらに、図14(c)に示すように、支持ブロック24側から数えて7個目から最先端の保持駒26の間の範囲においては、その線径は3個目から7個目までの範囲よりもさらに小径に形成されており、その断面積A3は断面積A2よりさらに小さくなっている。つまり、これらの棒状ばね部材62の各有効弾性部57における断面積A1〜A3は、このワイパブレード60の中央部側から先端側に向けて徐々に小さくなるように相違している。したがって、各有効弾性部57における棒状ばね部材62の弾性係数は断面積A1〜A3に反比例して先端側ほど小さくなり、このワイパブレード60は先端側ほど柔軟に弾性変形することになる。これにより、このラバーホルダ61を用いたワイパブレード60は、ラバーホルダ52を用いたワイパブレード51と同様に、図4に示すように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21aをフロントガラス12に追従させることができる。
このように、このワイパブレード60では、棒状ばね部材62の断面積を長手方向に相違させることにより、ブレードラバー21aに加わる弾性力を長手方向に相違させることができる。したがって、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21aをフロントガラス12に追従させて、このワイパブレード60の払拭性能を向上させることができる。
なお、図10に示す場合には、各棒状ばね部材53a〜55bは払拭方向に並べて配置されているが、これに限らず、例えば図15(a)に示すように、払拭方向に並ぶ棒状ばね部材53a,55aもしくは53b,55bに対して棒状ばね部材54a,54bをフロントガラス12に垂直な方向にずらして配置したり、図15(b)に示すように、棒状ばね部材53a〜55aおよび棒状ばね部材53b〜55bを払拭方向に対して傾斜した方向に並べて配置するようにしてもよい。なお、図15においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。また、ラバーホルダ52においては、断面円形の棒状ばね部材各棒状ばね部材53a〜55bが用いられているが、これに限らず、例えば線径を変更したり、四角形や楕円形など、他の断面形状を有する棒状ばね部材を用いてもよい。この場合、例えば、中央部側の保持駒26のみを連結する棒状ばね部材として、線径の大きなものや、それ自体の弾性係数が高い断面形状のものを用いるなど、複数種類の棒状ばね部材を組み合わせて所望の弾性係数を得るようにしてもよい。さらに、ラバーホルダ52においては、長さ寸法が異なる3種類の棒状ばね部材各棒状ばね部材53a〜55bを用いて弾性係数を長手方向に3段階に変化させているが、これに限らず、さらに多数の棒状ばね部材を用いて他段階に相違させるようにしてもよい。
また、ラバーホルダ52,61においては、先端側における保持駒26の間ほど弾性係数が小さくされているが、これに限らず、弾性係数が長手方向に相違していればよい。
図16(a)は図2(b)に示すAS側のワイパブレードの変形例を示す一部切り欠き正面図であり、図16(b)は同図(a)に示すラバーホルダの詳細を示す正面図である。また、図17は図16(b)に示すラバーホルダの詳細を示す斜視図であり、図18は図16(a)におけるA−A線に沿う断面図である。さらに、図19は図16(b)に示すラバーホルダの要部を拡大して示す拡大図であり、図20(a),(b)は有効弾性部の長さ寸法の違いによる弾性変形量の違いを示す説明図である。なお、図16〜図20においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。
図16(a)に示すワイパブレード71は、図2(b)に示すAS側のワイパブレード18bでは同一である各保持駒26の間における棒状ばね部材24の弾性係数を、長手方向に相違させるようにしたものである。図16(b)、図17および図18に示すように、このワイパブレード71に用いられるラバーホルダ72は、図2(b)に示すAS側のワイパブレード18bに用いられるラバーホルダ22bと基本的に同様な棒状ばね部材24と複数の保持駒26とを有しているが、各保持駒26が棒状ばね部材24に不等間隔に連結されている点で相違している。
つまり、図19に示すように、ラバーホルダ72の末端側から所定の範囲においては隣り合う保持駒26の間隔Lは一定とされているが、それ以降、つまり先端側から数えて4つ目までの保持駒26における間隔L1〜L4はブレードラバー21bつまりこのワイパブレード71の先端側に向けて徐々に広げられている。そのため、各保持駒26の間における有効弾性部57の長さ寸法は、ラバーホルダ72の先端側から数えて4つ目までの保持駒26において先端側に向けて徐々に長くなっている。
保持駒26の間隔が広がると、それに応じて有効弾性部57における弾性係数は低下することになるので、図20(a),(b)に示すように、隣り合う保持駒26の一方側に所定の荷重が加えられた際には、隣り合う保持駒26の間隔Lが広い程、有効弾性部57はより大きく弾性変形することになる。つまり、保持駒26を不等間隔に連結することにより、隣り合う保持駒26の間における棒状ばね部材24の弾性係数はブレードラバー21bの長手方向に相違している。したがって、このワイパブレード71は図8に示されるワイパブレード51と同様に、図12(a)〜(c)に示されるように、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、分布圧の変動を抑えてブレードラバー21bをフロントガラス12に追従させることができる。
このように、このワイパブレード71は、先端側における所定の範囲において弾性係数が先端側に向けて徐々に小さくなるように形成されているので、このワイパブレード71を湾曲の強い部分に合わせて強く湾曲する形状に形成しても、湾曲の弱い部分においてブレードラバー21bの中間部分が浮くことがない。つまり、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21bをフロントガラス12に追従させることができるので、このワイパブレード71の払拭性能を向上させることができる。
また、このワイパブレード71では、弾性部材として一様断面の棒状ばね部材24を用いた場合であってもその弾性力をブレードラバー21bの長手方向に相違させることができるので、このワイパブレード71のコストを低減することができる。
なお、図示するラバーホルダ72においては、同一形状の保持駒26を、先端側においてそのピッチPを徐々に増すP1〜P4として連結することによりその間隔Lを相違させるようにしているが、これに限らず、長手方向寸法が相違して形成された保持駒をピッチPを同一として連結して間隔Lを相違させるようにしてもよい。また、弾性部材として棒状ばね部材24が用いられているが、これに限らず、例えば、各々隣り合う保持駒26のみを連結する複数の弾性部材を用いるなど、隣り合う保持駒26を長手方向に連結することができれば、いずれの形態であってもよい。このような弾性部材としては、例えば平板状に形成されたプレート部材等が考えられる。さらに、保持駒26の間隔はワイパブレード71の先端側に向けて徐々に広くなるようにされているが、これに限らず、任意の位置において保持駒26の間隔を相違させてもよい。
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。たとえば、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に本発明が適用されているが、これに限らず、対向払拭式等の他の形式のワイパ装置に用いられるワイパブレードに適用してもよい。また、適用されるワイパブレードとしては、DR側、AS側のいずれであってもよい。
本発明は、ワイパアームの押え力をブレードラバーに分散して加える弾性部材を棒状ばね部材としたので、このワイパブレードの断面形状に占める弾性部材の面積を小さくして、このワイパブレードの断面形状の設計の自由度を向上させることができる。
また、本発明は、2つの保持駒の間において棒状ばね部材を切断するのみでラバーホルダの長さ寸法を変えることができるので、長さの異なるワイパブレードを容易に製造することができる。
さらに、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ることができるので、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。

Claims (15)

  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、
    前記ウインドガラスに接するブレードラバーと、
    前記ワイパアームに支持される支持部に互いに払拭方向にずれて固定され、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加える複数の棒状ばね部材と、
    それぞれの前記棒状ばね部材を連結固定し、前記棒状ばね部材の払拭方向への弾性変形を規制する変形規制部材とを有することを特徴とするワイパブレード。
  2. 請求項1記載のワイパブレードにおいて、前記棒状ばね部材に複数個の前記変形規制部材を所定の間隔を空けて並べて固定したことを特徴とするワイパブレード。
  3. 請求項1記載のワイパブレードにおいて、前記変形規制部材に前記ブレードラバーを保持する保持部を形成したことを特徴とするワイパブレード。
  4. 請求項1記載のワイパブレードにおいて、複数の前記棒状ばね部材を前記ブレードラバーに対して払拭方向側に並べて配置したことを特徴とするワイパブレード。
  5. 請求項1記載のワイパブレードにおいて、前記変形規制部材には、フィン部材が取り付けられていることを特徴とするワイパブレード。
  6. 請求項2記載のワイパブレードにおいて、2つの前記変形規制部材の間において前記棒状ばね部材を切断して所定の長さ寸法に形成されることを特徴とするワイパブレード。
  7. 請求項2記載のワイパブレードにおいて、前記変形規制部材の間に配置される前記棒状ばね部材の本数を相違させることにより、前記変形規制部材の間における前記棒状ばね部材の弾性係数を長手方向に相違させたことを特徴とするワイパブレード。
  8. 請求項7記載のワイパブレードにおいて、長手方向の中央側における前記変形規制部材の間ほど多数の前記棒状ばね部材が配置されていることを特徴とするワイパブレード。
  9. 請求項7記載のワイパブレードにおいて、断面形状の異なる複数種類の前記棒状ばね部材を有することを特徴とするワイパブレード。
  10. 請求項2記載のワイパブレードにおいて、前記変形規制部材の間における前記棒状ばね部材の断面積を長手方向に相違させたことを特徴とするワイパブレード。
  11. 請求項1記載のワイパブレードにおいて、前記棒状ばね部材を断面円形に形成したことを特徴とするワイパブレード。
  12. 請求項2記載のワイパブレードにおいて、前記棒状ばね部材に長手方向に所定の間隔を空けて並ぶ複数のクランク部を形成し、前記変形規制部材を前記クランク部において前記棒状ばね部材に固定したことを特徴とするワイパブレード。
  13. 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、
    前記ウインドガラスに接触するブレードラバーを保持する複数の保持駒と、
    前記ウインドガラスに垂直な方向に弾性変形自在に形成され、複数の前記保持駒を長手方向に連結する弾性部材とを有し、
    前記保持駒を不等間隔に連結したことを特徴とするワイパブレード。
  14. 請求項13記載のワイパブレードにおいて、前記弾性部材は略一様断面の棒状ばね部材であり、複数の前記保持駒は前記棒状ばね部材に固定されていることを特徴とするワイパブレード。
  15. 請求項13記載のワイパブレードにおいて、隣り合う前記保持駒の間隔を前記ブレードラバーの先端部に向けて徐々に広くしたことを特徴とするワイパブレード。
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