ワイパーブレード及びその製造方法
【課題】製造コストを低減可能なワイパーブレードを提供すること。
【解決手段】本ワイパーブレードは、被摺動面を払拭するリフィールと、前記リフィールを保持する樹脂製の弾性部材と、前記弾性部材に固定され、往復回動するワイパーアーム先端に取り付け可能に構成されたワイパーアーム取付部と、を有し、前記弾性部材は、前記リフィールを前記被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることで前記リフィールを前記被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されている。
【解決手段】本ワイパーブレードは、被摺動面を払拭するリフィールと、前記リフィールを保持する樹脂製の弾性部材と、前記弾性部材に固定され、往復回動するワイパーアーム先端に取り付け可能に構成されたワイパーアーム取付部と、を有し、前記弾性部材は、前記リフィールを前記被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることで前記リフィールを前記被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被摺動面を払拭するワイパー装置に用いられるワイパーブレード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のフロントガラスやリヤガラス等には、ガラス面に付着した雨水や異物等を払拭して車両の操縦者の視界を確保するためにワイパー装置が設けられている。ワイパー装置は、例えば車両に揺動自在に支持されるワイパーアームを備え、このワイパーアームの先端にはワイパーブレードが取り付けられている。以下、図１を用いて従来のワイパーブレードの一例について説明する。
【０００３】
図１は、従来のワイパーブレードを例示する分解斜視図である。図１を参照するに、ワイパーブレード１００は、リフィール１１０と、バーティブラ１２０と、ホルダー１３０と、クリップベース１４０と、クリップベースカバー１５０と、２本のスポイラー１６０とを有する。リフィール１１０は、フロントガラスやリヤガラス等のガラス面を払拭するための部材（ゴム等）である。バーティブラ１２０は、弾性を有する金属板（ばね）であり、リフィール１１０を被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されている。バーティブラ１２０には、リフィール１１０を取り付けるためのホルダー１３０が取り付けられている。
【０００４】
クリップベース１４０は、バーティブラ１２０の上面側に取り付けられている。クリップベース１４０は軸１４０ｘを有し、ワイパーアーム（図示せず）に取り付け可能に構成されている。クリップベースカバー１５０は、２つのスポイラー１６０を架け渡しつつクリップベース１４０を被覆する部材である。スポイラー１６０は、クリップベース１４０を挟むようにバーティブラ１２０を被覆する部材（ゴムやエラストマー樹脂等）であり、走行風圧を受けることでリフィール１１０を被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されている。
【０００５】
このように、リフィール１１０、バーティブラ１２０、ホルダー１３０、クリップベース１４０、クリップベースカバー１５０、及び２本のスポイラー１６０が組み立てられてワイパーブレード１００が完成する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２４５９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のワイパーブレードは、構成部品の点数が多く（図１参照）、組立作業効率も悪いため、製造コストの低減が困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、製造コストを低減可能なワイパーブレードを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本ワイパーブレードは、被摺動面を払拭するリフィールと、前記リフィールを保持する樹脂製の弾性部材と、前記弾性部材に固定され、往復回動するワイパーアーム先端に取り付け可能に構成されたワイパーアーム取付部と、を有し、前記弾性部材は、前記リフィールを前記被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることで前記リフィールを前記被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されていることを要件とする。
【００１０】
又、本ワイパーブレードの製造方法は、被摺動面を払拭するリフィールと、前記リフィールを保持する樹脂製の弾性部材と、前記弾性部材に固定され、往復回動するワイパーアーム先端に取り付け可能に構成されたワイパーアーム取付部と、を有し、前記弾性部材が、前記リフィールを前記被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることで前記リフィールを前記被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されているワイパーブレードの製造方法であって、前記弾性部材を樹脂で成形する成形工程を有することを要件とする。
【発明の効果】
【００１１】
開示の技術によれば、製造コストを低減可能なワイパーブレードを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来のワイパーブレードを例示する分解斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った斜視断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。
【図５】第１の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図（その１）である。
【図６】第１の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図（その２）である。
【図７】第１の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図（その３）である。
【図８】第１の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図（その４）である。
【図９】第１の実施の形態の変形例に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線に沿った斜視断面図である。
【図１１】第１の実施の形態の変形例に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。
【図１２】第１の実施の形態の変形例に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。
【図１３】第２の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ線に沿った斜視断面図である。
【図１５】第２の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。
【図１６】第２の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。
【図１７】第３の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。
【図１８】図１７のＤ−Ｄ線に沿った斜視断面図である。
【図１９】第３の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。
【図２０】第３の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。
【図２１Ａ】本発明に係るワイパーブレードの解析結果を例示する図（その１）である。
【図２１Ｂ】本発明に係るワイパーブレードの解析結果を例示する図（その２）である。
【図２１Ｃ】本発明に係るワイパーブレードの解析結果を例示する図（その３）である。
【図２２】本発明に係る弾性部材と従来のバーティブラとの荷重比較結果を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、実施の形態の説明を行う。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１４】
〈第１の実施の形態〉
図２は、第１の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った斜視断面図である。図４は、第１の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。図２〜図４を参照するに、ワイパーブレード１０は、リフィール１１と、弾性部材１２と、ワイパーアーム取付部１３とを有する。ワイパーブレード１０は、自動車、建設機械、電車、船舶、及び航空機等を含めた車両に備えられたワイパー装置の往復回動するワイパーアーム先端（図示せず）に取り付け可能に構成されている。
【００１５】
リフィール１１は、車両の被摺動面（ガラス面等）を払拭するための部材である。リフィール１１としては、例えば合成ゴムやシリコンゴム等を用いることができる。リフィール１１は、摺動部１１ａと、連結部１１ｂと、固定部１１ｃとを有する。摺動部１１ａは、断面が略逆三角形状であり、その先端部近傍（連結部１１ｂと反対側）は被摺動面と当接し被摺動面上を摺動可能に構成されている。連結部１１ｂは、摺動部１１ａと固定部１１ｃとを連結する部分であり、摺動部１１ａを固定部１１ｃに対して傾倒可能に構成されている。固定部１１ｃは、リフィール１１を弾性部材１２に固定する部分である。
【００１６】
弾性部材１２は、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂを有し、リフィール１１を被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることでリフィール１１を被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されている。つまり、弾性部材１２は、従来のワイパーブレード１００のバーティブラ１２０と２本のスポイラー１６０とを一体化した部材であり、２つの部品（第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂ）でバーティブラ１２０の機能と２本のスポイラー１６０の機能の両方を兼ね備えている。弾性部材１２の中央部近傍には取付部１２ｃが設けられ、取付部１２ｃにはワイパーアーム取付部１３が取り付けられている。
【００１７】
弾性部材１２は、第１弾性部材１２ａの長手方向に沿って形成された溝部１２ｘ及び第２弾性部材１２ｂの長手方向に沿って形成された溝部１２ｙでリフィール１１の固定部１１ｃを挟持することにより、リフィール１１を保持している。第１弾性部材１２ａと第２弾性部材１２ｂとは、例えば熱溶着、超音波溶着、ねじ止め等により相互に固定されている。又、第１弾性部材１２ａと第２弾性部材１２ｂとを圧入により固定しても構わない。
【００１８】
弾性部材１２は、リフィール１１の摺動部１１ａの先端部近傍を被摺動面と安定的に密着させるために所定の曲率（所定のＲ形状）に形成され、リフィール１１を被摺動面に密着させる方向に弾性変形自在に構成されている。弾性部材１２は、被摺動面側に押圧されると略フラットな形状になり得る。弾性部材１２（第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂ）としては、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の樹脂材料を用いることができる。このような樹脂材料を用いることにより、射出成形により弾性部材１２（第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂ）の成形が可能となる。
【００１９】
このように、従来のワイパーブレード１００ではバーティブラ１２０（金属製のばね）及びバーティブラ１２０とは別部品のスポイラー１６０を有していたが、ワイパーブレード１０では従来のバーティブラ１２０とスポイラー１６０とを一体化した樹脂性の弾性部材１２を有している。
【００２０】
なお、弾性部材１２の表面を着色しても良い。従来のスポイラー１６０はゴムやエラストマー樹脂等から構成されているため、汎用の塗料が乗りにくく塗装等による着色は困難であり、仮に着色しても曲げや伸びによるひび割れで塗装が剥がれる問題があった。一方、弾性部材１２は樹脂から構成されているため、汎用の塗料を用いた塗装等による着色が容易であり、ひび割れで塗装が剥がれる問題も生じ難い。弾性部材１２の表面を、例えばワイパーブレード１０が取り付けられる車両と同一色に着色することにより、車両にマッチしたデザインが実現可能となり、ワイパーブレード１０の商品性を向上できる。
【００２１】
ワイパーアーム取付部１３は、取付部本体１３ａと、軸１３ｂと、アタッチメント１３ｃとを有する。ワイパーアーム取付部１３は、従来のワイパーブレード１００のクリップベース１４０に対応する部材である。取付部本体１３ａは、弾性部材１２の取付部１２ｃに固定されている。取付部本体１３ａと取付部１２ｃとは、例えば熱溶着、超音波溶着、ねじ止め等により相互に固定されている。又、取付部本体１３ａと取付部１２ｃとを圧入により固定しても構わない。軸１３ｂは、例えばカシメ等により取付部本体１３ａに固定されている。アタッチメント１３ｃは、例えばはめ込み等により軸１３ｂに取り付けられている。アタッチメント１３ｃは、往復回動するワイパーアーム先端（図示せず）に取り付け可能に構成されている。取付部本体１３ａ及び軸１３ｂは例えば金属等、アタッチメント１３ｃは例えば樹脂等により構成されている。
【００２２】
次に、図５〜図８を参照しながら、ワイパーブレード１０の製造工程について説明する。図５〜図８は、第１の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。始めに、図５に示す工程では、樹脂を成形することにより形成した第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂと、合成ゴムやシリコンゴム等からなるリフィール１１とを準備する。そして、リフィール１１の固定部１１ｃを第１弾性部材１２ａの溝部１２ｘ（図３参照）及び第２弾性部材１２ｂの溝部１２ｙ（図３参照）で挟持するように、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂを相互に固定する。固定は、前述のように、熱溶着、超音波溶着、ねじ止め、圧入等により行うことができる。
【００２３】
次いで、図６に示す工程では、ワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａ及び軸１３ｂを準備する。そして、軸１３ｂを取付部本体１３ａに固定する。固定は、前述のように、カシメ等により行うことができる。次いで、図７に示す工程では、軸１３ｂが固定された取付部本体１３ａ（図６参照）を、リフィール１１を挟持する弾性部材１２（図５参照）の取付部１２ｃに取り付ける。取り付けは、前述のように、熱溶着、超音波溶着、ねじ止め、圧入等により行うことができる。
【００２４】
次いで、図８に示す工程では、アタッチメント１３ｃを、図７に示す構造体の軸１３ｂに取り付ける。取り付けは、前述のように、はめ込み等により行うことができる。この工程により、図２等に示すワイパーブレード１０が完成する。
【００２５】
なお、弾性部材１２の表面を着色する工程を設けても良い。前述のように、弾性部材１２は樹脂から構成されているため、着色することが容易である。弾性部材１２は、塗料を塗布することにより着色できる。必要に応じ、弾性部材１２の表面に所定の処理を施してから着色しても良い。
【００２６】
以上のように、第１の実施の形態によれば、ワイパーブレード１０において、従来のワイパーブレード１００では３つの部品（バーティブラ１２０及び２本のスポイラー１６０）から構成されていた部分を、２つの部品（第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂ）から構成している。これにより、部品点数の削減による部品単価及び組立工数の削減が可能となり、ワイパーブレード１０の製造コストを低減できる。
【００２７】
〈第１の実施の形態の変形例〉
図９は、第１の実施の形態の変形例に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。図１０は、図９のＢ−Ｂ線に沿った斜視断面図である。図１１は、第１の実施の形態の変形例に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。図９〜図１１を参照するに、ワイパーブレード２０は、弾性部材１２が弾性部材２２に置換された点がワイパーブレード１０と相違する。以下、ワイパーブレード２０について、ワイパーブレード１０と同一構成部分の説明は極力省略し、ワイパーブレード１０と相違する部分を中心に説明する。
【００２８】
ワイパーブレード２０において、弾性部材２２は、弾性部材１２と同様に、リフィール１１を被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることでリフィール１１を被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されている。弾性部材２２は、弾性部材１２とは異なり、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂに相当する部分がなく、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂに相当する部分が一体的に形成された弾性部材本体２２ａを有する。弾性部材２２の中央部近傍には取付部２２ｃが設けられ、取付部２２ｃにはワイパーアーム取付部１３が取り付けられている。
【００２９】
つまり、弾性部材２２は、従来のワイパーブレード１００のバーティブラ１２０と２本のスポイラー１６０とを一体化した部材であり、１つの部品でバーティブラ１２０の機能と２本のスポイラー１６０の機能の両方を兼ね備えている。弾性部材２２は、弾性部材本体２２ａの長手方向に沿って形成された溝部２２ｘにリフィール１１の固定部１１ｃを挿入することにより、リフィール１１を保持している。
【００３０】
弾性部材２２は、弾性部材１２と同様に、リフィール１１の摺動部１１ａの先端部近傍を被摺動面と安定的に密着させるために所定の曲率（所定のＲ形状）に形成され、リフィール１１を被摺動面に密着させる方向に弾性変形自在に構成されている。弾性部材２２は、被摺動面側に押圧されると略フラットな形状になり得る。弾性部材２２としては、弾性部材１２と同様に、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の樹脂材料を用いることができる。このような樹脂材料を用いることにより、射出成形により弾性部材２２の成形が可能となる。
【００３１】
このように、従来のワイパーブレード１００ではバーティブラ１２０（金属製のばね）及びバーティブラ１２０とは別部品のスポイラー１６０を有していたが、ワイパーブレード２０では従来のバーティブラ１２０とスポイラー１６０とを一体化した樹脂性の弾性部材２２を有している。なお、弾性部材２２の表面を着色しても良い。
【００３２】
次に、図１２を参照しながら、ワイパーブレード２０の製造工程について説明する。図１２は、第１の実施の形態の変形例に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。始めに、図１２に示す工程では、樹脂を成形することにより形成した弾性部材２２と、合成ゴムやシリコンゴム等からなるリフィール１１とを準備する。そして、リフィール１１の固定部１１ｃを、弾性部材２２の挿入口２２ｙから溝部２２ｘ（図１０参照）に挿入する。これにより、固定部１１ｃは溝部２２ｘに挿入され、摺動部１１ａ及び連結部１１ｂは切れ込み部２２ｚを介して弾性部材２２から突出する。次いで、第１の実施の形態の図６〜図８と同様の工程を実施することにより、図９等に示すワイパーブレード２０が完成する。
【００３３】
以上のように、第１の実施の形態の変形例によれば、ワイパーブレード２０において、従来のワイパーブレード１００では３つの部品（バーティブラ１２０及び２本のスポイラー１６０）から構成されていた部分を、１つの部品（弾性部材２２）から構成している。これにより、第１の実施の形態に比べて、部品点数の更なる削減が可能となる。その結果、部品単価及び組立工数の更なる削減が可能となり、ワイパーブレード２０の製造コストをワイパーブレード１０よりも更に低減できる。
【００３４】
〈第２の実施の形態〉
図１３は、第２の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。図１４は、図１３のＣ−Ｃ線に沿った斜視断面図である。図１５は、第２の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。図１３〜図１５を参照するに、ワイパーブレード３０は、弾性部材１２が弾性部材３２に置換された点がワイパーブレード１０と相違する。以下、ワイパーブレード３０について、ワイパーブレード１０と同一構成部分の説明は極力省略し、ワイパーブレード１０と相違する部分を中心に説明する。
【００３５】
ワイパーブレード３０において、弾性部材３２は、弾性部材１２と同様に、リフィール１１を被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることでリフィール１１を被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されている。弾性部材３２は、弾性部材１２とは異なり、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂに相当する部分がなく、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂに相当する部分が一体的に形成された弾性部材本体３２ａを有する。弾性部材３２の中央部近傍には取付部３２ｃが設けられ、取付部３２ｃにはワイパーアーム取付部１３が取り付けられている。
【００３６】
つまり、弾性部材３２は、従来のワイパーブレード１００のバーティブラ１２０と２本のスポイラー１６０とを一体化した部材であり、１つの部品でバーティブラ１２０の機能と２本のスポイラー１６０の機能の両方を兼ね備えている。弾性部材３２は、弾性部材本体３２ａの長手方向に沿って形成された溝部３２ｘにリフィール１１の固定部１１ｃを挿入することにより、リフィール１１を保持している。
【００３７】
但し、弾性部材３２は、従来のワイパーブレード１００のバーティブラ１２０と２本のスポイラー１６０のみならず、ワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａとも一体化されている。弾性部材３２は、ワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａ（金属製）に樹脂材料をインサート成形したものである。
【００３８】
弾性部材３２は、弾性部材１２と同様に、リフィール１１の摺動部１１ａの先端部近傍を被摺動面と安定的に密着させるために所定の曲率（所定のＲ形状）に形成され、リフィール１１を被摺動面に密着させる方向に弾性変形自在に構成されている。弾性部材３２は、被摺動面側に押圧されると略フラットな形状になり得る。弾性部材３２としては、弾性部材１２と同様に、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の樹脂材料を用いることができる。このような樹脂材料を用いることにより、弾性部材３２のインサート成形が可能となる。
【００３９】
このように、従来のワイパーブレード１００ではバーティブラ１２０（金属製のばね）、及びバーティブラ１２０とは別部品のクリップベース１４０及びスポイラー１６０を有していたが、ワイパーブレード３０では従来のバーティブラ１２０、クリップベース１４０、及びスポイラー１６０を一体化（インサート成形）した樹脂性の弾性部材３２を有している。なお、弾性部材３２の表面を着色しても良い。
【００４０】
次に、図１６を参照しながら、ワイパーブレード３０の製造工程について説明する。図１６は、第２の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。始めに、図１６に示す工程では、ワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａを準備する。そして、取付部本体１３ａを弾性部材３２の形状に対応する金型内の所定位置に装填する。更に、金型内に弾性部材３２となる樹脂材料を注入し、インサート品である取付部本体１３ａの一部を、溶融した樹脂材料で包んで固化させる（インサート成形）。これにより、取付部本体１３ａが一体的に設けられた弾性部材３２が完成する。なお、注入する樹脂材料としては、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等を用いることができる。
【００４１】
次いで、第１の実施の形態の図６と同様にして、軸１３ｂをワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａに固定する。固定は、前述のように、カシメ等により行うことができる。次いで、第１の実施の形態の変形例の図１２と同様にして、リフィール１１の固定部１１ｃを、弾性部材３２の挿入口から溝部３２ｘ（図１４参照）に挿入する。次いで、第１の実施の形態の図８と同様にして、アタッチメント１３ｃを軸１３ｂに取り付ける。取り付けは、前述のように、はめ込み等により行うことができる。この工程により、図１３等に示すワイパーブレード３０が完成する。
【００４２】
以上のように、第２の実施の形態によれば、ワイパーブレード３０において、従来のワイパーブレード１００では４つの部品（バーティブラ１２０、クリップベース１４０、及び２本のスポイラー１６０）から構成されていた部分を、１つの部品（ワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａが一体的に設けられた弾性部材３２）から構成している。これにより、第１の実施の形態に比べて、部品点数の更なる削減が可能となる。その結果、部品単価及び組立工数の更なる削減が可能となり、ワイパーブレード３０の製造コストをワイパーブレード１０よりも更に低減できる。又、第１の実施の形態の変形例に比べても、部品点数の更なる削減が可能となる。その結果、部品単価及び組立工数の更なる削減が可能となり、ワイパーブレード３０の製造コストをワイパーブレード２０よりも更に低減できる。
【００４３】
〈第３の実施の形態〉
図１７は、第３の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。図１８は、図１７のＤ−Ｄ線に沿った斜視断面図である。図１９は、第３の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。図１７〜図１９を参照するに、ワイパーブレード４０は、弾性部材１２が弾性部材４２に置換された点がワイパーブレード１０と相違する。以下、ワイパーブレード４０について、ワイパーブレード１０と同一構成部分の説明は極力省略し、ワイパーブレード１０と相違する部分を中心に説明する。
【００４４】
ワイパーブレード４０において、弾性部材４２は、弾性部材１２と同様に、リフィール１１を被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることでリフィール１１を被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されている。弾性部材４２は、弾性部材１２とは異なり、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂに相当する部分がなく、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂに相当する部分が一体的に形成された弾性部材本体４２ａを有する。弾性部材４２の中央部近傍には取付部４２ｃが設けられ、取付部４２ｃにはワイパーアーム取付部１３が取り付けられている。
【００４５】
つまり、弾性部材４２は、従来のワイパーブレード１００のバーティブラ１２０と２本のスポイラー１６０とを一体化した部材であり、１つの部品でバーティブラ１２０の機能と２本のスポイラー１６０の機能の両方を兼ね備えている。弾性部材４２は、弾性部材本体４２ａの長手方向に沿って形成された溝部４２ｘでリフィール１１の固定部１１ｃを保持している。
【００４６】
但し、弾性部材４２は、従来のワイパーブレード１００のバーティブラ１２０と２本のスポイラー１６０のみならず、リフィール１１及びワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａとも一体化されている。弾性部材４２は、リフィール１１及びワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａ（金属製）に樹脂材料をインサート成形したものである。従って、図１８において、溝部４２ｘとリフィール１１の固定部１１ｃとは接しており、図３、図１０、及び図１４のような隙間は形成されていない。
【００４７】
弾性部材４２は、弾性部材１２と同様に、リフィール１１の摺動部１１ａの先端部近傍を被摺動面と安定的に密着させるために所定の曲率（所定のＲ形状）に形成され、リフィール１１を被摺動面に密着させる方向に弾性変形自在に構成されている。弾性部材４２は、被摺動面側に押圧されると略フラットな形状になり得る。弾性部材４２としては、弾性部材１２と同様に、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の樹脂材料を用いることができる。このような樹脂材料を用いることにより、弾性部材４２のインサート成形が可能となる。
【００４８】
このように、従来のワイパーブレード１００ではバーティブラ１２０（金属製のばね）、及びバーティブラ１２０とは別部品のリフィール１１０、クリップベース１４０、及びスポイラー１６０を有していたが、ワイパーブレード４０では従来のリフィール１１０、バーティブラ１２０、クリップベース１４０、及びスポイラー１６０を一体化（インサート成形）した樹脂性の弾性部材４２を有している。なお、弾性部材４２の表面を着色しても良い。
【００４９】
次に、図２０を参照しながら、ワイパーブレード４０の製造工程について説明する。図２０は、第３の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。始めに、図２０に示す工程では、リフィール１１及びワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａを準備する。そして、リフィール１１及び取付部本体１３ａを弾性部材４２の形状に対応する金型内の所定位置に装填する。更に、金型内に弾性部材４２となる樹脂材料を注入し、インサート品であるリフィール１１及び取付部本体１３ａの一部を、溶融した樹脂材料で包んで固化させる（インサート成形）。これにより、リフィール１１及び取付部本体１３ａが一体的に設けられた弾性部材４２が完成する。なお、注入する樹脂材料としては、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等を用いることができる。
【００５０】
次いで、第１の実施の形態の図６と同様にして、軸１３ｂをワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａに固定する。固定は、前述のように、カシメ等により行うことができる。次いで、第１の実施の形態の図８と同様にして、アタッチメント１３ｃを軸１３ｂに取り付ける。取り付けは、前述のように、はめ込み等により行うことができる。この工程により、図１７等に示すワイパーブレード４０が完成する。
【００５１】
以上のように、第３の実施の形態によれば、ワイパーブレード４０において、従来のワイパーブレード１００では５つの部品（リフィール１１０、バーティブラ１２０、クリップベース１４０、及び２本のスポイラー１６０）から構成されていた部分を、１つの部品（リフィール１１及びワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａが一体的に設けられた弾性部材４２）から構成している。これにより、第１の実施の形態に比べて、部品点数の更なる削減が可能となる。その結果、部品単価及び組立工数の更なる削減が可能となり、ワイパーブレード４０の製造コストをワイパーブレード１０よりも更に低減できる。又、第１の実施の形態の変形例に比べても、部品点数の更なる削減が可能となる。その結果、部品単価及び組立工数の更なる削減が可能となり、ワイパーブレード４０の製造コストをワイパーブレード２０よりも更に低減できる。又、第２の実施の形態に比べても、部品点数の更なる削減が可能となる。その結果、部品単価及び組立工数の更なる削減が可能となり、ワイパーブレード４０の製造コストをワイパーブレード３０よりも更に低減できる。
【００５２】
〈解析結果〉
図２１Ａ〜図２１Ｃは、本発明に係るワイパーブレードの解析結果を例示する図である。なお、図２１Ａは弾性部材１２に荷重が加わっていない状態の側面図、図２１Ｂは弾性部材１２に荷重が加わりフラットになった状態の側面図、図２１Ｃは弾性部材１２に荷重が加わりフラットになった状態の平面図である。図２１Ａ〜図２１Ｃでは、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）を用いた弾性部材１２（図２参照）を解析モデルとし、Ｒ形状及び応力集中について解析を行った。なお、弾性部材１２は左右対称な形状であるため、解析を容易にすべく、半分の形状を解析モデルとしている。
【００５３】
この解析では、弾性部材１２が被摺動面に押しつけられた時に図２１Ｂ及び図２１Ｃに示す全体がフラットな形状になるように、図２１Ａに示すＲ形状を算出した。又、図２１Ｂ及び図２１Ｃに示すように、弾性部材１２が被摺動面に押しつけられた時の応力を算出した。図２１Ａに示すＲ形状を、図２１Ｂ及び図２１Ｃに示すように全体がフラットな形状に変形させても、応力集中による破壊が発生しないことが確認された。
【００５４】
図２２は、本発明に係る弾性部材と従来のバーティブラとの荷重比較結果を例示する図である。図２２において、本発明（丸）は弾性部材１２（樹脂ばね）を、従来（四角）は従来のバーティブラを示している。なお、本発明に係る弾性部材１２（樹脂ばね）としては図２１Ａ〜図２１Ｃで求めた形状を想定し、従来のバーティブラとしては周知の金属製のバーティブラの形状を想定している。図２２に示すように、弾性部材１２（樹脂ばね）が、従来のバーティブラ１２０（板金ばね）と同等のばね特性を実現できることが確認された。
【００５５】
弾性部材１２が従来のバーティブラ１２０と同等のばね特性を有するためには、弾性部材１２の断面形状（図３等参照）及びＲ形状（図２１Ａ等参照）が特に重要である。従って、図２２のような特性が得られるように、弾性部材１２の断面形状及びＲ形状を適切に設計する必要がある。なお、弾性部材２２、３２、及び４２についても、弾性部材１２と同様の解析結果が確認されている。
【００５６】
以上、好ましい実施の形態及びその変形例について詳説したが、上述した実施の形態及びその変形例に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態及びその変形例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５７】
例えば、本発明に係るワイパーブレードを、車両以外に適用しても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１０、２０、３０、４０ ワイパーブレード
１１ リフィール
１１ａ 摺動部
１１ｂ 連結部
１１ｃ 固定部
１２、２２、３２、４２ 弾性部材
１２ａ 第１弾性部材
１２ｂ 第２弾性部材
１２ｃ、２２ｃ、３２ｃ、４２ｃ 取付部
１２ｘ、１２ｙ、２２ｘ、３２ｘ、４２ｘ 溝部
１３ ワイパーアーム取付部
１３ａ 取付部本体
１３ｂ 軸
１３ｃ アタッチメント
２２ａ、３２ａ、４２ａ 弾性部材本体
２２ｙ 挿入口
２２ｚ 切れ込み部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被摺動面を払拭するワイパー装置に用いられるワイパーブレード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のフロントガラスやリヤガラス等には、ガラス面に付着した雨水や異物等を払拭して車両の操縦者の視界を確保するためにワイパー装置が設けられている。ワイパー装置は、例えば車両に揺動自在に支持されるワイパーアームを備え、このワイパーアームの先端にはワイパーブレードが取り付けられている。以下、図１を用いて従来のワイパーブレードの一例について説明する。
【０００３】
図１は、従来のワイパーブレードを例示する分解斜視図である。図１を参照するに、ワイパーブレード１００は、リフィール１１０と、バーティブラ１２０と、ホルダー１３０と、クリップベース１４０と、クリップベースカバー１５０と、２本のスポイラー１６０とを有する。リフィール１１０は、フロントガラスやリヤガラス等のガラス面を払拭するための部材（ゴム等）である。バーティブラ１２０は、弾性を有する金属板（ばね）であり、リフィール１１０を被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されている。バーティブラ１２０には、リフィール１１０を取り付けるためのホルダー１３０が取り付けられている。
【０００４】
クリップベース１４０は、バーティブラ１２０の上面側に取り付けられている。クリップベース１４０は軸１４０ｘを有し、ワイパーアーム（図示せず）に取り付け可能に構成されている。クリップベースカバー１５０は、２つのスポイラー１６０を架け渡しつつクリップベース１４０を被覆する部材である。スポイラー１６０は、クリップベース１４０を挟むようにバーティブラ１２０を被覆する部材（ゴムやエラストマー樹脂等）であり、走行風圧を受けることでリフィール１１０を被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されている。
【０００５】
このように、リフィール１１０、バーティブラ１２０、ホルダー１３０、クリップベース１４０、クリップベースカバー１５０、及び２本のスポイラー１６０が組み立てられてワイパーブレード１００が完成する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２４５９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のワイパーブレードは、構成部品の点数が多く（図１参照）、組立作業効率も悪いため、製造コストの低減が困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、製造コストを低減可能なワイパーブレードを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本ワイパーブレードは、被摺動面を払拭するリフィールと、前記リフィールを保持する樹脂製の弾性部材と、前記弾性部材に固定され、往復回動するワイパーアーム先端に取り付け可能に構成されたワイパーアーム取付部と、を有し、前記弾性部材は、前記リフィールを前記被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることで前記リフィールを前記被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されていることを要件とする。
【００１０】
又、本ワイパーブレードの製造方法は、被摺動面を払拭するリフィールと、前記リフィールを保持する樹脂製の弾性部材と、前記弾性部材に固定され、往復回動するワイパーアーム先端に取り付け可能に構成されたワイパーアーム取付部と、を有し、前記弾性部材が、前記リフィールを前記被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることで前記リフィールを前記被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されているワイパーブレードの製造方法であって、前記弾性部材を樹脂で成形する成形工程を有することを要件とする。
【発明の効果】
【００１１】
開示の技術によれば、製造コストを低減可能なワイパーブレードを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来のワイパーブレードを例示する分解斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った斜視断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。
【図５】第１の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図（その１）である。
【図６】第１の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図（その２）である。
【図７】第１の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図（その３）である。
【図８】第１の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図（その４）である。
【図９】第１の実施の形態の変形例に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線に沿った斜視断面図である。
【図１１】第１の実施の形態の変形例に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。
【図１２】第１の実施の形態の変形例に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。
【図１３】第２の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ線に沿った斜視断面図である。
【図１５】第２の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。
【図１６】第２の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。
【図１７】第３の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。
【図１８】図１７のＤ−Ｄ線に沿った斜視断面図である。
【図１９】第３の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。
【図２０】第３の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。
【図２１Ａ】本発明に係るワイパーブレードの解析結果を例示する図（その１）である。
【図２１Ｂ】本発明に係るワイパーブレードの解析結果を例示する図（その２）である。
【図２１Ｃ】本発明に係るワイパーブレードの解析結果を例示する図（その３）である。
【図２２】本発明に係る弾性部材と従来のバーティブラとの荷重比較結果を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、実施の形態の説明を行う。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１４】
〈第１の実施の形態〉
図２は、第１の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った斜視断面図である。図４は、第１の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。図２〜図４を参照するに、ワイパーブレード１０は、リフィール１１と、弾性部材１２と、ワイパーアーム取付部１３とを有する。ワイパーブレード１０は、自動車、建設機械、電車、船舶、及び航空機等を含めた車両に備えられたワイパー装置の往復回動するワイパーアーム先端（図示せず）に取り付け可能に構成されている。
【００１５】
リフィール１１は、車両の被摺動面（ガラス面等）を払拭するための部材である。リフィール１１としては、例えば合成ゴムやシリコンゴム等を用いることができる。リフィール１１は、摺動部１１ａと、連結部１１ｂと、固定部１１ｃとを有する。摺動部１１ａは、断面が略逆三角形状であり、その先端部近傍（連結部１１ｂと反対側）は被摺動面と当接し被摺動面上を摺動可能に構成されている。連結部１１ｂは、摺動部１１ａと固定部１１ｃとを連結する部分であり、摺動部１１ａを固定部１１ｃに対して傾倒可能に構成されている。固定部１１ｃは、リフィール１１を弾性部材１２に固定する部分である。
【００１６】
弾性部材１２は、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂを有し、リフィール１１を被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることでリフィール１１を被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されている。つまり、弾性部材１２は、従来のワイパーブレード１００のバーティブラ１２０と２本のスポイラー１６０とを一体化した部材であり、２つの部品（第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂ）でバーティブラ１２０の機能と２本のスポイラー１６０の機能の両方を兼ね備えている。弾性部材１２の中央部近傍には取付部１２ｃが設けられ、取付部１２ｃにはワイパーアーム取付部１３が取り付けられている。
【００１７】
弾性部材１２は、第１弾性部材１２ａの長手方向に沿って形成された溝部１２ｘ及び第２弾性部材１２ｂの長手方向に沿って形成された溝部１２ｙでリフィール１１の固定部１１ｃを挟持することにより、リフィール１１を保持している。第１弾性部材１２ａと第２弾性部材１２ｂとは、例えば熱溶着、超音波溶着、ねじ止め等により相互に固定されている。又、第１弾性部材１２ａと第２弾性部材１２ｂとを圧入により固定しても構わない。
【００１８】
弾性部材１２は、リフィール１１の摺動部１１ａの先端部近傍を被摺動面と安定的に密着させるために所定の曲率（所定のＲ形状）に形成され、リフィール１１を被摺動面に密着させる方向に弾性変形自在に構成されている。弾性部材１２は、被摺動面側に押圧されると略フラットな形状になり得る。弾性部材１２（第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂ）としては、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の樹脂材料を用いることができる。このような樹脂材料を用いることにより、射出成形により弾性部材１２（第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂ）の成形が可能となる。
【００１９】
このように、従来のワイパーブレード１００ではバーティブラ１２０（金属製のばね）及びバーティブラ１２０とは別部品のスポイラー１６０を有していたが、ワイパーブレード１０では従来のバーティブラ１２０とスポイラー１６０とを一体化した樹脂性の弾性部材１２を有している。
【００２０】
なお、弾性部材１２の表面を着色しても良い。従来のスポイラー１６０はゴムやエラストマー樹脂等から構成されているため、汎用の塗料が乗りにくく塗装等による着色は困難であり、仮に着色しても曲げや伸びによるひび割れで塗装が剥がれる問題があった。一方、弾性部材１２は樹脂から構成されているため、汎用の塗料を用いた塗装等による着色が容易であり、ひび割れで塗装が剥がれる問題も生じ難い。弾性部材１２の表面を、例えばワイパーブレード１０が取り付けられる車両と同一色に着色することにより、車両にマッチしたデザインが実現可能となり、ワイパーブレード１０の商品性を向上できる。
【００２１】
ワイパーアーム取付部１３は、取付部本体１３ａと、軸１３ｂと、アタッチメント１３ｃとを有する。ワイパーアーム取付部１３は、従来のワイパーブレード１００のクリップベース１４０に対応する部材である。取付部本体１３ａは、弾性部材１２の取付部１２ｃに固定されている。取付部本体１３ａと取付部１２ｃとは、例えば熱溶着、超音波溶着、ねじ止め等により相互に固定されている。又、取付部本体１３ａと取付部１２ｃとを圧入により固定しても構わない。軸１３ｂは、例えばカシメ等により取付部本体１３ａに固定されている。アタッチメント１３ｃは、例えばはめ込み等により軸１３ｂに取り付けられている。アタッチメント１３ｃは、往復回動するワイパーアーム先端（図示せず）に取り付け可能に構成されている。取付部本体１３ａ及び軸１３ｂは例えば金属等、アタッチメント１３ｃは例えば樹脂等により構成されている。
【００２２】
次に、図５〜図８を参照しながら、ワイパーブレード１０の製造工程について説明する。図５〜図８は、第１の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。始めに、図５に示す工程では、樹脂を成形することにより形成した第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂと、合成ゴムやシリコンゴム等からなるリフィール１１とを準備する。そして、リフィール１１の固定部１１ｃを第１弾性部材１２ａの溝部１２ｘ（図３参照）及び第２弾性部材１２ｂの溝部１２ｙ（図３参照）で挟持するように、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂを相互に固定する。固定は、前述のように、熱溶着、超音波溶着、ねじ止め、圧入等により行うことができる。
【００２３】
次いで、図６に示す工程では、ワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａ及び軸１３ｂを準備する。そして、軸１３ｂを取付部本体１３ａに固定する。固定は、前述のように、カシメ等により行うことができる。次いで、図７に示す工程では、軸１３ｂが固定された取付部本体１３ａ（図６参照）を、リフィール１１を挟持する弾性部材１２（図５参照）の取付部１２ｃに取り付ける。取り付けは、前述のように、熱溶着、超音波溶着、ねじ止め、圧入等により行うことができる。
【００２４】
次いで、図８に示す工程では、アタッチメント１３ｃを、図７に示す構造体の軸１３ｂに取り付ける。取り付けは、前述のように、はめ込み等により行うことができる。この工程により、図２等に示すワイパーブレード１０が完成する。
【００２５】
なお、弾性部材１２の表面を着色する工程を設けても良い。前述のように、弾性部材１２は樹脂から構成されているため、着色することが容易である。弾性部材１２は、塗料を塗布することにより着色できる。必要に応じ、弾性部材１２の表面に所定の処理を施してから着色しても良い。
【００２６】
以上のように、第１の実施の形態によれば、ワイパーブレード１０において、従来のワイパーブレード１００では３つの部品（バーティブラ１２０及び２本のスポイラー１６０）から構成されていた部分を、２つの部品（第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂ）から構成している。これにより、部品点数の削減による部品単価及び組立工数の削減が可能となり、ワイパーブレード１０の製造コストを低減できる。
【００２７】
〈第１の実施の形態の変形例〉
図９は、第１の実施の形態の変形例に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。図１０は、図９のＢ−Ｂ線に沿った斜視断面図である。図１１は、第１の実施の形態の変形例に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。図９〜図１１を参照するに、ワイパーブレード２０は、弾性部材１２が弾性部材２２に置換された点がワイパーブレード１０と相違する。以下、ワイパーブレード２０について、ワイパーブレード１０と同一構成部分の説明は極力省略し、ワイパーブレード１０と相違する部分を中心に説明する。
【００２８】
ワイパーブレード２０において、弾性部材２２は、弾性部材１２と同様に、リフィール１１を被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることでリフィール１１を被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されている。弾性部材２２は、弾性部材１２とは異なり、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂに相当する部分がなく、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂに相当する部分が一体的に形成された弾性部材本体２２ａを有する。弾性部材２２の中央部近傍には取付部２２ｃが設けられ、取付部２２ｃにはワイパーアーム取付部１３が取り付けられている。
【００２９】
つまり、弾性部材２２は、従来のワイパーブレード１００のバーティブラ１２０と２本のスポイラー１６０とを一体化した部材であり、１つの部品でバーティブラ１２０の機能と２本のスポイラー１６０の機能の両方を兼ね備えている。弾性部材２２は、弾性部材本体２２ａの長手方向に沿って形成された溝部２２ｘにリフィール１１の固定部１１ｃを挿入することにより、リフィール１１を保持している。
【００３０】
弾性部材２２は、弾性部材１２と同様に、リフィール１１の摺動部１１ａの先端部近傍を被摺動面と安定的に密着させるために所定の曲率（所定のＲ形状）に形成され、リフィール１１を被摺動面に密着させる方向に弾性変形自在に構成されている。弾性部材２２は、被摺動面側に押圧されると略フラットな形状になり得る。弾性部材２２としては、弾性部材１２と同様に、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の樹脂材料を用いることができる。このような樹脂材料を用いることにより、射出成形により弾性部材２２の成形が可能となる。
【００３１】
このように、従来のワイパーブレード１００ではバーティブラ１２０（金属製のばね）及びバーティブラ１２０とは別部品のスポイラー１６０を有していたが、ワイパーブレード２０では従来のバーティブラ１２０とスポイラー１６０とを一体化した樹脂性の弾性部材２２を有している。なお、弾性部材２２の表面を着色しても良い。
【００３２】
次に、図１２を参照しながら、ワイパーブレード２０の製造工程について説明する。図１２は、第１の実施の形態の変形例に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。始めに、図１２に示す工程では、樹脂を成形することにより形成した弾性部材２２と、合成ゴムやシリコンゴム等からなるリフィール１１とを準備する。そして、リフィール１１の固定部１１ｃを、弾性部材２２の挿入口２２ｙから溝部２２ｘ（図１０参照）に挿入する。これにより、固定部１１ｃは溝部２２ｘに挿入され、摺動部１１ａ及び連結部１１ｂは切れ込み部２２ｚを介して弾性部材２２から突出する。次いで、第１の実施の形態の図６〜図８と同様の工程を実施することにより、図９等に示すワイパーブレード２０が完成する。
【００３３】
以上のように、第１の実施の形態の変形例によれば、ワイパーブレード２０において、従来のワイパーブレード１００では３つの部品（バーティブラ１２０及び２本のスポイラー１６０）から構成されていた部分を、１つの部品（弾性部材２２）から構成している。これにより、第１の実施の形態に比べて、部品点数の更なる削減が可能となる。その結果、部品単価及び組立工数の更なる削減が可能となり、ワイパーブレード２０の製造コストをワイパーブレード１０よりも更に低減できる。
【００３４】
〈第２の実施の形態〉
図１３は、第２の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。図１４は、図１３のＣ−Ｃ線に沿った斜視断面図である。図１５は、第２の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。図１３〜図１５を参照するに、ワイパーブレード３０は、弾性部材１２が弾性部材３２に置換された点がワイパーブレード１０と相違する。以下、ワイパーブレード３０について、ワイパーブレード１０と同一構成部分の説明は極力省略し、ワイパーブレード１０と相違する部分を中心に説明する。
【００３５】
ワイパーブレード３０において、弾性部材３２は、弾性部材１２と同様に、リフィール１１を被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることでリフィール１１を被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されている。弾性部材３２は、弾性部材１２とは異なり、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂに相当する部分がなく、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂに相当する部分が一体的に形成された弾性部材本体３２ａを有する。弾性部材３２の中央部近傍には取付部３２ｃが設けられ、取付部３２ｃにはワイパーアーム取付部１３が取り付けられている。
【００３６】
つまり、弾性部材３２は、従来のワイパーブレード１００のバーティブラ１２０と２本のスポイラー１６０とを一体化した部材であり、１つの部品でバーティブラ１２０の機能と２本のスポイラー１６０の機能の両方を兼ね備えている。弾性部材３２は、弾性部材本体３２ａの長手方向に沿って形成された溝部３２ｘにリフィール１１の固定部１１ｃを挿入することにより、リフィール１１を保持している。
【００３７】
但し、弾性部材３２は、従来のワイパーブレード１００のバーティブラ１２０と２本のスポイラー１６０のみならず、ワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａとも一体化されている。弾性部材３２は、ワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａ（金属製）に樹脂材料をインサート成形したものである。
【００３８】
弾性部材３２は、弾性部材１２と同様に、リフィール１１の摺動部１１ａの先端部近傍を被摺動面と安定的に密着させるために所定の曲率（所定のＲ形状）に形成され、リフィール１１を被摺動面に密着させる方向に弾性変形自在に構成されている。弾性部材３２は、被摺動面側に押圧されると略フラットな形状になり得る。弾性部材３２としては、弾性部材１２と同様に、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の樹脂材料を用いることができる。このような樹脂材料を用いることにより、弾性部材３２のインサート成形が可能となる。
【００３９】
このように、従来のワイパーブレード１００ではバーティブラ１２０（金属製のばね）、及びバーティブラ１２０とは別部品のクリップベース１４０及びスポイラー１６０を有していたが、ワイパーブレード３０では従来のバーティブラ１２０、クリップベース１４０、及びスポイラー１６０を一体化（インサート成形）した樹脂性の弾性部材３２を有している。なお、弾性部材３２の表面を着色しても良い。
【００４０】
次に、図１６を参照しながら、ワイパーブレード３０の製造工程について説明する。図１６は、第２の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。始めに、図１６に示す工程では、ワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａを準備する。そして、取付部本体１３ａを弾性部材３２の形状に対応する金型内の所定位置に装填する。更に、金型内に弾性部材３２となる樹脂材料を注入し、インサート品である取付部本体１３ａの一部を、溶融した樹脂材料で包んで固化させる（インサート成形）。これにより、取付部本体１３ａが一体的に設けられた弾性部材３２が完成する。なお、注入する樹脂材料としては、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等を用いることができる。
【００４１】
次いで、第１の実施の形態の図６と同様にして、軸１３ｂをワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａに固定する。固定は、前述のように、カシメ等により行うことができる。次いで、第１の実施の形態の変形例の図１２と同様にして、リフィール１１の固定部１１ｃを、弾性部材３２の挿入口から溝部３２ｘ（図１４参照）に挿入する。次いで、第１の実施の形態の図８と同様にして、アタッチメント１３ｃを軸１３ｂに取り付ける。取り付けは、前述のように、はめ込み等により行うことができる。この工程により、図１３等に示すワイパーブレード３０が完成する。
【００４２】
以上のように、第２の実施の形態によれば、ワイパーブレード３０において、従来のワイパーブレード１００では４つの部品（バーティブラ１２０、クリップベース１４０、及び２本のスポイラー１６０）から構成されていた部分を、１つの部品（ワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａが一体的に設けられた弾性部材３２）から構成している。これにより、第１の実施の形態に比べて、部品点数の更なる削減が可能となる。その結果、部品単価及び組立工数の更なる削減が可能となり、ワイパーブレード３０の製造コストをワイパーブレード１０よりも更に低減できる。又、第１の実施の形態の変形例に比べても、部品点数の更なる削減が可能となる。その結果、部品単価及び組立工数の更なる削減が可能となり、ワイパーブレード３０の製造コストをワイパーブレード２０よりも更に低減できる。
【００４３】
〈第３の実施の形態〉
図１７は、第３の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する斜視図である。図１８は、図１７のＤ−Ｄ線に沿った斜視断面図である。図１９は、第３の実施の形態に係るワイパーブレードを例示する分解斜視図である。図１７〜図１９を参照するに、ワイパーブレード４０は、弾性部材１２が弾性部材４２に置換された点がワイパーブレード１０と相違する。以下、ワイパーブレード４０について、ワイパーブレード１０と同一構成部分の説明は極力省略し、ワイパーブレード１０と相違する部分を中心に説明する。
【００４４】
ワイパーブレード４０において、弾性部材４２は、弾性部材１２と同様に、リフィール１１を被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることでリフィール１１を被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されている。弾性部材４２は、弾性部材１２とは異なり、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂに相当する部分がなく、第１弾性部材１２ａ及び第２弾性部材１２ｂに相当する部分が一体的に形成された弾性部材本体４２ａを有する。弾性部材４２の中央部近傍には取付部４２ｃが設けられ、取付部４２ｃにはワイパーアーム取付部１３が取り付けられている。
【００４５】
つまり、弾性部材４２は、従来のワイパーブレード１００のバーティブラ１２０と２本のスポイラー１６０とを一体化した部材であり、１つの部品でバーティブラ１２０の機能と２本のスポイラー１６０の機能の両方を兼ね備えている。弾性部材４２は、弾性部材本体４２ａの長手方向に沿って形成された溝部４２ｘでリフィール１１の固定部１１ｃを保持している。
【００４６】
但し、弾性部材４２は、従来のワイパーブレード１００のバーティブラ１２０と２本のスポイラー１６０のみならず、リフィール１１及びワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａとも一体化されている。弾性部材４２は、リフィール１１及びワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａ（金属製）に樹脂材料をインサート成形したものである。従って、図１８において、溝部４２ｘとリフィール１１の固定部１１ｃとは接しており、図３、図１０、及び図１４のような隙間は形成されていない。
【００４７】
弾性部材４２は、弾性部材１２と同様に、リフィール１１の摺動部１１ａの先端部近傍を被摺動面と安定的に密着させるために所定の曲率（所定のＲ形状）に形成され、リフィール１１を被摺動面に密着させる方向に弾性変形自在に構成されている。弾性部材４２は、被摺動面側に押圧されると略フラットな形状になり得る。弾性部材４２としては、弾性部材１２と同様に、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等の樹脂材料を用いることができる。このような樹脂材料を用いることにより、弾性部材４２のインサート成形が可能となる。
【００４８】
このように、従来のワイパーブレード１００ではバーティブラ１２０（金属製のばね）、及びバーティブラ１２０とは別部品のリフィール１１０、クリップベース１４０、及びスポイラー１６０を有していたが、ワイパーブレード４０では従来のリフィール１１０、バーティブラ１２０、クリップベース１４０、及びスポイラー１６０を一体化（インサート成形）した樹脂性の弾性部材４２を有している。なお、弾性部材４２の表面を着色しても良い。
【００４９】
次に、図２０を参照しながら、ワイパーブレード４０の製造工程について説明する。図２０は、第３の実施の形態に係るワイパーブレードの製造工程を例示する図である。始めに、図２０に示す工程では、リフィール１１及びワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａを準備する。そして、リフィール１１及び取付部本体１３ａを弾性部材４２の形状に対応する金型内の所定位置に装填する。更に、金型内に弾性部材４２となる樹脂材料を注入し、インサート品であるリフィール１１及び取付部本体１３ａの一部を、溶融した樹脂材料で包んで固化させる（インサート成形）。これにより、リフィール１１及び取付部本体１３ａが一体的に設けられた弾性部材４２が完成する。なお、注入する樹脂材料としては、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等を用いることができる。
【００５０】
次いで、第１の実施の形態の図６と同様にして、軸１３ｂをワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａに固定する。固定は、前述のように、カシメ等により行うことができる。次いで、第１の実施の形態の図８と同様にして、アタッチメント１３ｃを軸１３ｂに取り付ける。取り付けは、前述のように、はめ込み等により行うことができる。この工程により、図１７等に示すワイパーブレード４０が完成する。
【００５１】
以上のように、第３の実施の形態によれば、ワイパーブレード４０において、従来のワイパーブレード１００では５つの部品（リフィール１１０、バーティブラ１２０、クリップベース１４０、及び２本のスポイラー１６０）から構成されていた部分を、１つの部品（リフィール１１及びワイパーアーム取付部１３の取付部本体１３ａが一体的に設けられた弾性部材４２）から構成している。これにより、第１の実施の形態に比べて、部品点数の更なる削減が可能となる。その結果、部品単価及び組立工数の更なる削減が可能となり、ワイパーブレード４０の製造コストをワイパーブレード１０よりも更に低減できる。又、第１の実施の形態の変形例に比べても、部品点数の更なる削減が可能となる。その結果、部品単価及び組立工数の更なる削減が可能となり、ワイパーブレード４０の製造コストをワイパーブレード２０よりも更に低減できる。又、第２の実施の形態に比べても、部品点数の更なる削減が可能となる。その結果、部品単価及び組立工数の更なる削減が可能となり、ワイパーブレード４０の製造コストをワイパーブレード３０よりも更に低減できる。
【００５２】
〈解析結果〉
図２１Ａ〜図２１Ｃは、本発明に係るワイパーブレードの解析結果を例示する図である。なお、図２１Ａは弾性部材１２に荷重が加わっていない状態の側面図、図２１Ｂは弾性部材１２に荷重が加わりフラットになった状態の側面図、図２１Ｃは弾性部材１２に荷重が加わりフラットになった状態の平面図である。図２１Ａ〜図２１Ｃでは、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）を用いた弾性部材１２（図２参照）を解析モデルとし、Ｒ形状及び応力集中について解析を行った。なお、弾性部材１２は左右対称な形状であるため、解析を容易にすべく、半分の形状を解析モデルとしている。
【００５３】
この解析では、弾性部材１２が被摺動面に押しつけられた時に図２１Ｂ及び図２１Ｃに示す全体がフラットな形状になるように、図２１Ａに示すＲ形状を算出した。又、図２１Ｂ及び図２１Ｃに示すように、弾性部材１２が被摺動面に押しつけられた時の応力を算出した。図２１Ａに示すＲ形状を、図２１Ｂ及び図２１Ｃに示すように全体がフラットな形状に変形させても、応力集中による破壊が発生しないことが確認された。
【００５４】
図２２は、本発明に係る弾性部材と従来のバーティブラとの荷重比較結果を例示する図である。図２２において、本発明（丸）は弾性部材１２（樹脂ばね）を、従来（四角）は従来のバーティブラを示している。なお、本発明に係る弾性部材１２（樹脂ばね）としては図２１Ａ〜図２１Ｃで求めた形状を想定し、従来のバーティブラとしては周知の金属製のバーティブラの形状を想定している。図２２に示すように、弾性部材１２（樹脂ばね）が、従来のバーティブラ１２０（板金ばね）と同等のばね特性を実現できることが確認された。
【００５５】
弾性部材１２が従来のバーティブラ１２０と同等のばね特性を有するためには、弾性部材１２の断面形状（図３等参照）及びＲ形状（図２１Ａ等参照）が特に重要である。従って、図２２のような特性が得られるように、弾性部材１２の断面形状及びＲ形状を適切に設計する必要がある。なお、弾性部材２２、３２、及び４２についても、弾性部材１２と同様の解析結果が確認されている。
【００５６】
以上、好ましい実施の形態及びその変形例について詳説したが、上述した実施の形態及びその変形例に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態及びその変形例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５７】
例えば、本発明に係るワイパーブレードを、車両以外に適用しても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１０、２０、３０、４０ ワイパーブレード
１１ リフィール
１１ａ 摺動部
１１ｂ 連結部
１１ｃ 固定部
１２、２２、３２、４２ 弾性部材
１２ａ 第１弾性部材
１２ｂ 第２弾性部材
１２ｃ、２２ｃ、３２ｃ、４２ｃ 取付部
１２ｘ、１２ｙ、２２ｘ、３２ｘ、４２ｘ 溝部
１３ ワイパーアーム取付部
１３ａ 取付部本体
１３ｂ 軸
１３ｃ アタッチメント
２２ａ、３２ａ、４２ａ 弾性部材本体
２２ｙ 挿入口
２２ｚ 切れ込み部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被摺動面を払拭するリフィールと、
前記リフィールを保持する樹脂製の弾性部材と、
前記弾性部材に固定され、往復回動するワイパーアーム先端に取り付け可能に構成されたワイパーアーム取付部と、を有し、
前記弾性部材は、前記リフィールを前記被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることで前記リフィールを前記被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されていることを特徴とするワイパーブレード。
【請求項２】
前記ワイパーアーム取付部は、金属製の取付部本体を有し、
前記取付部本体は、前記弾性部材と一体成形されていることを特徴とする請求項１記載のワイパーブレード。
【請求項３】
前記ワイパーアーム取付部は、金属製の取付部本体を有し、
前記取付部本体及び前記リフィールは、前記弾性部材と一体成形されていることを特徴とする請求項１記載のワイパーブレード。
【請求項４】
前記弾性部材は、長手方向に沿って溝部が形成された第１弾性部材、及び長手方向に沿って溝部が形成された第２弾性部材を有し、
前記第１弾性部材の溝部と前記第２弾性部材の溝部で前記リフィールを挟持することにより、前記リフィールを保持することを特徴とする請求項１記載のワイパーブレード。
【請求項５】
前記弾性部材の表面が着色されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載のワイパーブレード。
【請求項６】
被摺動面を払拭するリフィールと、
前記リフィールを保持する樹脂製の弾性部材と、
前記弾性部材に固定され、往復回動するワイパーアーム先端に取り付け可能に構成されたワイパーアーム取付部と、を有し、
前記弾性部材が、前記リフィールを前記被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることで前記リフィールを前記被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されているワイパーブレードの製造方法であって、
前記弾性部材を樹脂で成形する成形工程を有することを特徴とするワイパーブレードの製造方法。
【請求項７】
前記ワイパーアーム取付部は、金属製の取付部本体を有し、
前記成形工程では、前記取付部本体を前記弾性部材の形状に対応する金型内の所定位置に装填し、前記金型内に前記弾性部材となる樹脂材料を注入し固化させることを特徴とする請求項６記載のワイパーブレードの製造方法。
【請求項８】
前記ワイパーアーム取付部は、金属製の取付部本体を有し、
前記成形工程では、前記取付部本体及び前記リフィールを前記弾性部材の形状に対応する金型内の所定位置に装填し、前記金型内に前記弾性部材となる樹脂材料を注入し固化させることを特徴とする請求項６記載のワイパーブレードの製造方法。
【請求項９】
前記弾性部材の表面を着色する着色工程を有することを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項記載のワイパーブレードの製造方法。
【請求項１】
被摺動面を払拭するリフィールと、
前記リフィールを保持する樹脂製の弾性部材と、
前記弾性部材に固定され、往復回動するワイパーアーム先端に取り付け可能に構成されたワイパーアーム取付部と、を有し、
前記弾性部材は、前記リフィールを前記被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることで前記リフィールを前記被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されていることを特徴とするワイパーブレード。
【請求項２】
前記ワイパーアーム取付部は、金属製の取付部本体を有し、
前記取付部本体は、前記弾性部材と一体成形されていることを特徴とする請求項１記載のワイパーブレード。
【請求項３】
前記ワイパーアーム取付部は、金属製の取付部本体を有し、
前記取付部本体及び前記リフィールは、前記弾性部材と一体成形されていることを特徴とする請求項１記載のワイパーブレード。
【請求項４】
前記弾性部材は、長手方向に沿って溝部が形成された第１弾性部材、及び長手方向に沿って溝部が形成された第２弾性部材を有し、
前記第１弾性部材の溝部と前記第２弾性部材の溝部で前記リフィールを挟持することにより、前記リフィールを保持することを特徴とする請求項１記載のワイパーブレード。
【請求項５】
前記弾性部材の表面が着色されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載のワイパーブレード。
【請求項６】
被摺動面を払拭するリフィールと、
前記リフィールを保持する樹脂製の弾性部材と、
前記弾性部材に固定され、往復回動するワイパーアーム先端に取り付け可能に構成されたワイパーアーム取付部と、を有し、
前記弾性部材が、前記リフィールを前記被摺動面に密着させるように弾性変形自在に構成されていると共に、走行風圧を受けることで前記リフィールを前記被摺動面へ押し付ける力を発生するように構成されているワイパーブレードの製造方法であって、
前記弾性部材を樹脂で成形する成形工程を有することを特徴とするワイパーブレードの製造方法。
【請求項７】
前記ワイパーアーム取付部は、金属製の取付部本体を有し、
前記成形工程では、前記取付部本体を前記弾性部材の形状に対応する金型内の所定位置に装填し、前記金型内に前記弾性部材となる樹脂材料を注入し固化させることを特徴とする請求項６記載のワイパーブレードの製造方法。
【請求項８】
前記ワイパーアーム取付部は、金属製の取付部本体を有し、
前記成形工程では、前記取付部本体及び前記リフィールを前記弾性部材の形状に対応する金型内の所定位置に装填し、前記金型内に前記弾性部材となる樹脂材料を注入し固化させることを特徴とする請求項６記載のワイパーブレードの製造方法。
【請求項９】
前記弾性部材の表面を着色する着色工程を有することを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項記載のワイパーブレードの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２１Ｃ】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２１Ｃ】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−３５７３１（Ｐ２０１２−３５７３１Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７７１０９（Ｐ２０１０−１７７１０９）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００１７６８３３）三菱製鋼株式会社 (69)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００１７６８３３）三菱製鋼株式会社 (69)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]