(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
従来、自動車等の車両にはワイパ装置が搭載されている。ワイパ装置は、駆動源であるワイパモータと、ワイパモータの駆動により揺動されるアームと、アームの先端側に装着されるワイパブレードとを備えている。そして、ワイパモータを駆動することで、ウィンドガラスの払拭面上をワイパブレードが往復払拭動作する。
【0003】
ワイパブレードは車体の外側に設けられるため、使用環境(天候等)によっては早期に劣化し、このような場合には新しいワイパブレードに交換する必要がある。また、使用者の好みに応じて、例えば、高速走行時における払拭性能を向上させたワイパブレードや、デザイン性に優れたワイパブレードに交換する場合もある。
【0004】
ワイパブレードの着脱作業は容易に行えるようにするのが望ましく、かつ使用中においては容易には外れないようにする必要がある。このように、ワイパブレードの着脱作業を容易にし、かつワイパブレードをアームにしっかりと固定できるようにした技術が特許文献1に記載されている。
【0005】
特許文献1に記載された技術では、ワイパブレードをアームに固定するには、まず、アームの先端側に設けた取付け溝に、取付けブラケットに固定された円柱状の連結軸を嵌め込む。その後、連結軸からオフセットした位置に、アームおよび取付けブラケットを短手方向に貫通するピン軸を装着し、当該状態のもとでピン軸を止めリングで抜け止めする。なお、これとは逆の動作をすることで、ワイパブレードをアームから取り外すことができる。
【0006】
ここで、ワイパブレードの連結軸をアームの取付け溝を抜き差しするときに、ワイパブレードをアームに対して回動操作することで、ワイパブレードおよびアームのそれぞれを作業者が把持し易くなって容易に着脱作業ができる。このとき、特許文献1に記載された技術では、プライマリーレバーおよびセカンダリーレバーを備えた、所謂トーナメント式のワイパブレードを採用するため、連結軸とブレードラバーとの間には比較的大きな隙間が存在する。これにより、ワイパブレードのアームに対する回動操作時に、アームの先端側が隙間に入り込んで、ブレードラバーを無理に屈曲させるようなことは無い。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【0017】
図1は本発明の取付構造を採用したワイパブレードの斜視図を、
図2は
図1のワイパブレードのA矢視図を、
図3は
図2のB−B線に沿う保持部材およびブレードラバーのみの断面図を、
図4(a),(b)は保持部材の表側および裏側を示す斜視図を、
図5(a),(b)はレバー部材の表側および裏側を示す斜視図をそれぞれ示している。
【0018】
図1に示すワイパブレード10は、例えば、自動車等の車両に設けられたリヤガラス11の払拭面を払拭するリヤワイパ装置(詳細図示せず)を形成する。ワイパブレード10は、ブレードラバー20,保持部材30およびレバー部材40を備えている。ワイパブレード10は、ワイパアーム(アーム)12の先端側(図中左側)に回動自在に連結され、ワイパアーム12の基端側(図中右側)には、リヤワイパ装置を形成するワイパモータの出力軸(図示せず)が固定されている。
【0019】
そして、車室内等に設けたワイパスイッチをオン操作することで、ワイパモータの出力軸が正逆方向に回転してワイパアーム12が揺動する。これにより、ブレードラバー20がリヤガラス11上の所定の払拭範囲を往復払拭動作し、ひいてはリヤガラス11の払拭面に付着した雨水等が払拭される。
【0020】
ワイパアーム12は、プラスチック等の樹脂材料を射出成形することで棒状に形成され、ワイパアーム12の先端側の太さは、基端側の太さよりも細くされている。より具体的には、ワイパアーム12は、その基端側から先端側に向かうにつれて徐々に細くなる先細り形状に形成されている。これにより、ワイパアーム12のデザイン性を向上させている。
【0021】
ワイパアーム12の先端側には、
図2に示すように、アームヘッド部13が一体に設けられている。アームヘッド部13には、ワイパアーム12の揺動方向に沿って延在された取付溝14が設けられている。この取付溝14には、ワイパブレード10の連結軸CSが回動自在かつ着脱自在に連結されるようになっている。
【0022】
取付溝14は、連結軸CSが装着される大径の溝奥部14aと、当該溝奥部14aよりも幅狭に形成され、連結軸CSが通過し得る溝入口部14bとから形成されている。溝入口部14bは、ワイパアーム12をリヤガラス11と略平行となるように倒した状態のもとで、リヤガラス11側に向けて開口されている。これにより、ワイパアーム12を倒す方向に作用する押圧力Fは、連結軸CSを溝奥部14aの底部側(図中上側)に押さえ付けるように作用する。したがって、ワイパブレード10の往復払拭動作時において、ワイパアーム12からワイパブレード10が脱落するようなことは無い。なお、押圧力Fは、ワイパアーム12の基端側に設けた引っ張りスプリング(図示せず)のバネ力により発生する。
【0023】
溝奥部14aの断面形状は円形に形成され、溝奥部14aの内径寸法は、当該溝奥部14aに装着される連結軸CSの外径寸法よりも若干小さい寸法に設定されている。これにより、溝奥部14aに装着された連結軸CSは、溝奥部14aの内部でスムーズに回動できるようになっている。ここで、ワイパアーム12および連結軸CSは何れもプラスチック製であるため、この点においても互いのスムーズな摺動を可能としている。
【0024】
また、溝入口部14bの開口側(図中下側)は、開口側に向かうにつれて徐々に幅広となるようテーパ状に形成されている。これにより、溝奥部14aに対する連結軸CSの装着を案内して、ワイパブレード10の装着作業性を向上させている。ここで、アームヘッド部13の先端側(図中左側)に位置するテーパ面TPは、ワイパアーム12に対するワイパブレード10の着脱方向に延在されている。
【0025】
図3に示すように、ワイパブレード10を形成するブレードラバー20は、リップ部21,本体部22およびネック部23を備えている。ブレードラバー20は、ワイパアーム12をリヤガラス11と略平行となるように倒した状態のもとで、ワイパアーム12の長手方向に沿うよう延在される(
図1参照)。ブレードラバー20の断面形状は、当該ブレードラバー20の長手方向に沿う全域で同じ形状となっている。
【0026】
リップ部21の断面形状は、略三角形に形成されており、当該リップ部21の先細りとなった先端部分は、リヤガラス11の払拭面に接触されている。本体部22の断面形状は、略長方形に形成されており、本体部22の払拭方向に沿う幅寸法は、リップ部21の基端部分の払拭方向に沿う幅寸法よりも大きい幅寸法に設定されている。ここで、ブレードラバー20の保持部材30で覆われていない部分は、その殆どが
図1に示すように外部に露出されている。したがって、本体部22の幅寸法や厚み寸法さらには断面形状を適宜設定することにより、種々の形状のワイパブレード10を形成でき、デザイン性の向上を図ることができる。
【0027】
本体部22には、ブレードラバー20の長手方向に沿う一対のバネ収容溝22aが設けられている。これらのバネ収容溝22aは、リップ部21の中心を挟んで対向配置されている。各バネ収容溝22aには、長尺の平板状の鋼材よりなる一対のバーティブラ(バネ部材)24がそれぞれ装着されている。これらのバーティブラ24は、外力を負荷しない自然状態のもとで、リヤガラス11の曲率半径よりも小さい曲率半径を有するよう湾曲されている。これにより、各バーティブラ24のバネ力により、ブレードラバー20がリヤガラス11の曲率半径に合わせて弾性変形され、ひいてはリップ部21の長手方向全域が、リヤガラス11の払拭面に押圧(密着)される。
【0028】
ネック部23は、リップ部21と本体部22とを連結している。ネック部23の払拭方向に沿う厚み寸法は、ブレードラバー20の他の部分に比して、最も薄肉とされ、容易に弾性変形することができる。これにより、リップ部21がリヤガラス11上を往復払拭動作する際に、ネック部23は払拭方向に傾動される。そして、ネック部23の傾動に伴い、リップ部21が払拭面に対して傾斜した状態で摺接し、これによりリップ部21の角部で払拭面に付着した雨水等を確実に払拭することができる。このとき、リップ部21の傾斜の向きが払拭方向に応じて変わるので、払拭動作時におけるビビリ音の発生等が効果的に防止される。
【0029】
ここで、本体部22の長手方向両側には、
図1に示すようにエンドキャップECがそれぞれ装着されている。これらのエンドキャップECは、プラスチック等の樹脂材料により形成され、本体部22の端部に圧入により強固に固定されている。エンドキャップECは、本体部22のバネ収容溝22aに装着されたバーティブラ24が、払拭動作時に脱落するのを防止するものである。
【0030】
保持部材30は、
図3および
図4に示すように、プラスチック等の樹脂材料により所定形状に形成され、一対の対向壁部31を備えている。これらの対向壁部31は、
図2に示すように、アームヘッド部13の殆どの部分を覆い隠しており、言い換えれば、保持部材30はカバー部材としても機能している。各対向壁部31は、ワイパブレード10とワイパアーム12との連結部分も覆い隠し、これにより、
図1に示すように、ワイパブレード10の外観をすっきりさせてデザイン性を向上させている。
【0031】
各対向壁部31の長手方向に沿う略中央部分には、固定軸32が一体に設けられている。固定軸32は、各対向壁部31を接続しており、連結軸CS(
図2参照)を形成している。固定軸32の断面形状は略D字形状に形成され、当該固定軸32には、その軸方向に延びる第1面取部32aが設けられている。この第1面取部32aは、ワイパブレード10をワイパアーム12に装着した状態のもとで、アームヘッド部13のテーパ面TP(
図2参照)と対向するようになっている。つまり、第1面取部32aにおいても、テーパ面TPと同様に、ワイパアーム12に対するワイパブレード10の着脱方向に延在されている。
【0032】
保持部材30の固定軸32よりもブレードラバー20側には、固定軸32に近接してブレード保持部33が設けられている。ブレード保持部33は、保持部材30の長手方向に沿って所定間隔で2箇所に設けられ、断面形状が略C字形状に形成されている。ブレード保持部33は、ブレードラバー20の本体部22を保持するもので、一対の保持爪33aをそれぞれ備えている。これらの合計4つの保持爪33aは、ブレードラバー20の長手方向中央部に位置する本体部22を保持している。ここで、各ブレード保持部33においても、固定軸32と同様に各対向壁部31を接続している。
【0033】
保持部材30の長手方向一側(
図4中右側)には、橋渡し部34が設けられており、当該橋渡し部34は、各対向壁部31の長手方向一側を接続している。このように、各対向壁部31同士を、固定軸32,各ブレード保持部33および橋渡し部34の4箇所で接続することで、保持部材30に十分な強度を与えている。なお、固定軸32および各ブレード保持部33は、
図1に示すように、ワイパブレード10をワイパアーム12に装着した状態のもとで、外部に露出されることが無く、デザイン性を損ねることは無い。
【0034】
保持部材30の長手方向他側(
図4中左側)には、一対の第1係合部35が設けられている。これらの第1係合部35は、各対向壁部31のブレードラバー20側にそれぞれ配置されている。各第1係合部35は、各対向壁部31の内側を窪ませて凹状に形成され、各第1係合部35には、後述するレバー部材40の第2係合部44がそれぞれ入り込んで係合するようになっている。
【0035】
レバー部材40は、
図5に示すように、プラスチック等の樹脂材料により所定形状に形成され、保持部材30に対して揺動自在となっている。レバー部材40は、一対の対向壁部41を備えており、これらの対向壁部41は、
図2に示すように、保持部材30の各対向壁部31の内側に配置され、各対向壁部31によって被覆可能となっている。
【0036】
レバー部材40の基端側(図中右側)には、円筒部42が一体に設けられている。円筒部42は、各対向壁部41の基端側を接続しており、保持部材30の固定軸32とともに、連結軸CS(
図2参照)を形成している。円筒部42には、その軸方向に延びるようにして切欠部42aが形成されており、これにより断面形状が略C字形状となっている。このように切欠部42aを形成することで、円筒部42には一対の第2面取部42bが設けられている。これらの第2面取部42bは、レバー部材40の揺動に応じて様々な方向を向くようになっており、例えば、保持部材30の第1面取部32aと同じ方向、つまり、アームヘッド部13のテーパ面TP(
図2参照)の方向に向くことができる。
【0037】
円筒部42の内側には、
図2に示すように、固定軸32が嵌め込みにより装着されている。つまり、円筒部42は固定軸32に外嵌されている。円筒部42の切欠部42a側には、固定軸32の円筒部42への装着を案内するテーパ部42cが設けられている。テーパ部42cは、円筒部42から離れるにしたがって幅広となっている。これにより、ワイパブレード10の組立作業性を向上させている。
【0038】
レバー部材40の先端側(図中左側)には、断面形状が略円弧状に形成された円弧状部43が一体に設けられている。円弧状部43は、各対向壁部41の先端側を接続しており、ワイパブレード10をワイパアーム12に装着した状態のもとで、外部に露出されるようになっている(
図1参照)。このように、レバー部材40の外部に露出される部分を円弧形状(所謂ラウンドフォルム)とすることで、ワイパブレード10のデザイン性を向上させている。
【0039】
円弧状部43のブレードラバー20側には、一対の第2係合部44が一体に設けられている。各第2係合部44は、円弧状部43のブレードラバー20側を、保持部材30側に突出させて凸状に形成され、これにより、各第2係合部44は、保持部材30に設けた各第1係合部35にそれぞれ入り込んで係合可能となっている。
【0040】
次に、以上のように形成したワイパブレード10の連結構造の動作、つまりワイパブレード10のワイパアーム12への着脱作業について、図面を用いて詳細に説明する。
【0041】
図6は円筒部が抜け止め姿勢をとる状態(固定状態)を示す断面図を、
図7はレバー部材の先端側を持ち上げる途中の状態(ロック解除状態)を示す断面図を、
図8は円筒部が着脱姿勢をとる状態(取り外し可能状態)を示す断面図を、
図9(a)は
図6の破線円C部の拡大図、(b)は
図8の破線円D部の拡大図を、
図10はワイパブレードをアームから取り外す動作を説明する断面図をそれぞれ示している。
【0042】
[固定状態]
図2および
図6に示すように、ワイパブレード10がワイパアーム12に固定された状態においては、連結軸CSは、アームヘッド部13における取付溝14の溝奥部14aに装着され、かつレバー部材40は、保持部材30に対して倒された状態となっている。
【0043】
このとき、
図9(a)に示すように、固定軸32の軸方向視で、第1面取部32aが形成する第1線分L1と、各第2面取部42bが形成する第2線分L2とは、互いに同一直線上にない位置関係となっている。より具体的には、第1線分L1と第2線分L2とのなす角度のうち、アームヘッド部13のテーパ面TP側(図中左側)の角度がα°(90°以上)の鈍角となる位置関係となっている。
【0044】
この場合においては、着脱方向から見た連結軸CSの幅寸法W1は、着脱方向から見た溝入口部14bの幅寸法W2よりも大きい寸法となっている(W1>W2)。したがって、ワイパブレード10からワイパアーム12を取り外すことができず両者はロック状態にあり、走行振動等によってワイパアーム12からワイパブレード10が脱落することも無い。
【0045】
このような固定状態(ロック状態)においては、保持部材30の第1係合部35と、レバー部材40の第2係合部44とは、互いに係合された状態(
図2参照)となっており、レバー部材40の円筒部42は、溝入口部14bを通過不能な抜け止め姿勢をとっている。つまり、第2係合部44は、円筒部42の抜け止め姿勢を保持している。
【0046】
[ロック解除状態]
次に、ワイパブレード10を交換するために、ワイパアーム12からワイパブレード10を取り外すときの動作について説明する。
【0047】
まず、
図7の破線矢印M1に示すように、レバー部材40の先端側を持ち上げて、保持部材30の第1係合部35と、レバー部材40の第2係合部44との係合状態を解除する。これに引き続き、レバー部材40の先端側をさらに持ち上げて、固定軸32を中心にレバー部材40を回動させる。すると、アームヘッド部13のテーパ面TP側の第1線分L1と、ブレードラバー20側とは反対側(図中上側)の第2線分L2とが互いに近付いていき、両者のなす角度が徐々に小さくなっていく。
【0048】
[取り外し可能状態]
その後さらに、継続してレバー部材40の先端側を持ち上げて、固定軸32を中心にレバー部材40を回動させると、
図8に示す状態、つまりレバー部材40が起立した状態となる。より具体的には、ブレードラバー20の延在方向と、レバー部材40の長手方向とがなす角度のうち、アームヘッド部13のテーパ面TP側の角度がβ°(90°以上)の鈍角となる。
【0049】
このとき、
図9(b)に示すように、固定軸32の軸方向視で、第1線分L1と第2線分L2とが、互いに同一直線上にある位置関係となる。つまり、円筒部42の各第2面取部42bが、アームヘッド部13のテーパ面TPと対向するようになる。この場合においては、着脱方向から見た連結軸CSの幅寸法W3は、着脱方向から見た溝入口部14bの幅寸法W2よりも小さい寸法となっている(W3<W2)。したがって、ワイパブレード10をワイパアーム12から、着脱方向に沿って取り外せるようになり、両者のロック状態が解除される。
【0050】
このように、ロック状態が解除された状態では、レバー部材40の円筒部42は、溝入口部14bを通過可能な着脱姿勢をとっている。
【0051】
その後、
図10の破線矢印M2に示すように、着脱方向に沿うようワイパアーム12からワイパブレード10を引き離すことにより、連結軸CSがアームヘッド部13のテーパ面TPに沿ってスムーズに移動して、ひいてはワイパアーム12からワイパブレード10を略抵抗無く取り外すことができる。
【0052】
このように、ワイパアーム12からワイパブレード10を取り外す場合において、作業者は力を入れて引き抜く必要が無いため、従前のようにワイパブレード10をワイパアーム12に対して回動操作させずに済む。したがって、本実施の形態のように、連結軸CSとブレードラバー20との間のスペースS(
図2参照)が狭くても、ワイパアーム12からワイパブレード10を容易に取り外せる。
【0053】
なお、上述とは逆の動作をすることにより、新しいワイパブレード10をワイパアーム12に容易に装着することができる。
【0054】
以上詳述したように、本実施の形態に係るワイパブレード10の連結構造によれば、ブレードラバー20を保持する保持部材30に対して揺動するレバー部材40を揺動させることで、連結軸CSを形成する円筒部42を、抜け止め姿勢あるいは着脱姿勢にできる。円筒部42が抜け止め姿勢をとるときは、第1係合部35と第2係合部44とが係合して円筒部42の抜け止め姿勢を保持するため、従前のようなピン軸および止めリングを廃止できる。したがって、ワイパブレード10のデザイン性を向上させることができる。
【0055】
また、円筒部42が着脱姿勢をとるときは、円筒部42はワイパアーム12の取付溝14を形成する溝入口部14bを通過できるため、力を入れずに着脱作業を行うことができる。したがって、従前のようにワイパブレードをアームに対して回動操作すること無く、容易に着脱することができ、ひいては連結軸CSとブレードラバー20との間にスペースSが殆ど無い扁平型ワイパブレードに容易に対応できる。
【0056】
本発明は上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言うまでもない。例えば、上記実施の形態においては、ワイパブレード10の連結構造を、自動車等の車両のリヤガラス11を払拭するリヤワイパ装置に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、自動車等の車両のフロント側に搭載されるワイパ装置や、船舶,航空機,鉄道車両等に搭載されるワイパ装置にも適用することができる。