JP2000085539A - ワイパー装置 - Google Patents

ワイパー装置

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JP2000085539A
JP2000085539A JP10253954A JP25395498A JP2000085539A JP 2000085539 A JP2000085539 A JP 2000085539A JP 10253954 A JP10253954 A JP 10253954A JP 25395498 A JP25395498 A JP 25395498A JP 2000085539 A JP2000085539 A JP 2000085539A
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arm
pulley
gear
movable blade
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Hiroshi Tanaka
洋 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輌ウィンドウの角領域の雨滴まで隈無く払
拭し、除去することができるワイパー装置を提供する。 【解決手段】 ワイパーアーム14の長手方向に滑動可能
に取り付けられかつ先端方向へ弾性的に付勢された可動
ブレード12と、ワイパーアームの回転軸と同軸でともに
回転するアームギア24と、アームギアと咬み合うピニオ
ン26と、ピニオンの回転軸と同軸でともに回転するプー
リー28と、プーリーに対して巻き取り可能に取り付けら
れかつ可動ブレードへ連結されたワイヤ32とを有し、ワ
イパーアームが所定角度範囲を一方向へ回動するとき、
プーリーが一方向に回転することにより、ワイヤが最短
巻き取り状態、最長繰り出し状態そして最短巻き取り状
態を変遷して可動ブレードを長手方向に往復滑動させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輌のウィンドウ
に付着した雨滴等を払拭するためのワイパー装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図9は、従来のワイパー装置の動作態様
を示すために、車輌のフロントウインドウを正面から模
式的に表した図である。例えば、普通乗用車のフロント
ウィンドウ50では、図示のように2本のワイパーアー
ム114が設けられているものが多い。図では見えない
が、ワイパーアームのガラス面側には、ガラス面を拭く
ためのブレードが取り付けられている。非動作時のワイ
パーアーム114は、ウィンドウ50の下縁に沿う位置
に停止している。動作時には、各ワイパーアーム114
が、所定角度範囲内で往復回動する。これにより、ガラ
ス面上においてワイパーブレードが通過する扇形領域内
の雨滴等が払拭され、除去されることになる。
【0003】
【発明の解決しようとする課題】しかしながら、車輌の
ウィンドウは一般的に略四角形であるので、図9に示す
ような従来のワイパー装置による扇形領域の払拭を行っ
た場合、角領域まで払拭することができない。角領域の
雨滴が除去されないと、この部分が死角となってドライ
バーの視界を狭めることとなり、車両走行の安全上大き
な問題となる。以上の問題点に鑑み、本発明は、車輌ウ
ィンドウの角領域の雨滴まで隈無く払拭し、除去するこ
とができるワイパー装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するべ
く、本発明は、往復回動可能なワイパーアームと、前記
ワイパーアームに取り付けられ車輌のウィンドウ上を払
拭するワイパーブレードとを具備するワイパー装置にお
いて、次の態様を有する。第1の態様においては、ワイ
パーブレードがワイパーアームの長手方向に滑動可能に
取り付けられた可動ブレードであって、かつ、コイルバ
ネ等によりワイパーアームの先端方向へ弾性的に付勢さ
れている。さらに、このワイパー装置は、前記ワイパー
アームの回転軸と同軸上に設けられかつともに回転する
アームギアと、前記アームギアと咬み合うピニオンと、
前記ピニオンの回転軸と同軸上に設けられかつともに回
転するプーリーと、前記プーリーに対して巻き取り可能
に取り付けられかつ該プーリーと前記可動ブレードとを
連結するワイヤーとを有する。そして、前記ワイパーア
ームが所定角度範囲を一方向へ回動するとき、前記プー
リーが一方向に回転することにより、前記ワイヤーが最
短巻き取り状態、最長繰り出し状態そして最短巻き取り
状態の各状態を変遷して前記可動ブレードを長手方向に
往復滑動させる。
【0005】第2の態様では、ワイパーブレードは、第
1の態様と同じく先端方向へ弾性的に付勢された長手方
向に滑動可能な可動ブレードである。第2の態様のワイ
パー装置は、前記ワイパーアームの回転軸と同軸上に設
けられかつともに回転するアームギアと、前記アームギ
アと同一でかつこれと咬み合うことにより逆方向に回転
する反転ギアと、前記アームギアの回転軸と同軸上に設
けられかつともに回転し部分的に歯を具備する第1のセ
クタギアと、前記反転ギアの回転軸と同軸上に設けられ
かつともに回転し部分的に歯を具備する第2のセクタギ
アと、前記第1及び第2のセクタギアの各々の前記部分
的な歯とそれぞれ咬み合い可能なピニオンと、前記ピニ
オンの回転軸と同軸上に設けられかつともに回転するプ
ーリーと、前記プーリーに対して巻き取り可能に取り付
けられかつ該プーリーと前記可動ブレードとを連結する
ワイヤーとを有する。そして、前記ワイパーアームが所
定角度範囲を一方向へ回動するとき、先ず前記第1のセ
クタギアと前記ピニオンとが咬み合うことにより前記プ
ーリーが一方向に回転して前記ワイヤーが最短巻き取り
状態、最長繰り出し状態そして最短巻き取り状態の各状
態を変遷し、続いて前記第2のセクタギアと前記ピニオ
ンとが咬み合うことにより前記プーリーが逆方向へ回転
して再び前記ワイヤーが最短巻き取り状態、最長繰り出
し状態そして最短巻き取り状態の各状態を変遷すること
により、前記可動ブレードを長手方向に2回往復滑動さ
せる。
【0006】
【作用】本発明では、ワイパーアームが所定角度範囲を
回動するとき、可動ブレードは長手方向に滑動する往復
動作を行う。これにより可動ブレード先端の到達距離が
変化する。従来はワイパーブレード先端の到達距離は一
定でその軌跡は円弧であったが、本発明の可動ブレード
先端の軌跡は略四角形となる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を示すことにより実施の形態を説明する。図1は、
本発明の一実施例であるワイパー装置の概略的な一部切
欠き平面図を示す。車輌ウィンドウに設置した場合は、
紙面奥側がガラス面となる。ワイパーアーム14は、ア
ーム軸22を回転軸として往復回動可能である。このワ
イパーアーム14の往復回動を行わせる駆動機構として
は、従来のワイパー装置と同様のものを利用できる。図
1に示す実施例では、ワイパーアーム14に対して可動
ブレード12と固定ブレード16の2つの払拭用ワイパ
ーブレードが設けられる。
【0008】本発明の特徴は、可動ブレード12にあ
る。ワイパーアーム14は、図1に一部切り欠いて示す
通り、管状で内部空間を有する。このワイパーアーム1
4の内部空間は、可動ブレード12のレール部12bの
レール軌道を構成している。これにより、可動ブレード
12は、ワイパーアーム14の長手方向に沿って滑動し
つつ前進後退することが可能となる。図示の状態は、可
動ブレード12の一部がワイパーアーム14の先端から
突出しているところを表している。可動ブレード12の
基部12cは、圧縮されたコイルバネ18により押圧力
を受けている。コイルバネ18の他端は、ワイパーアー
ム14の基端部近傍のストッパー20で固定されてい
る。
【0009】図2(a)は、図1のワイパー装置10の概
略的な正面図であり、図2(b)は、同じく背面図であ
る。図1に示す通り、コイルバネ18は、可動ブレード
12をワイパーアーム14の先端から押し出す方向へと
弾性的に付勢している。一方、図2(b)に示すように、
可動ブレード12のブレード部12aの後端は、ワイヤ
ー32の一端32aと連結されている。このワイヤー3
2の他端は、プーリー28へ巻かれている。従って、ワ
イヤー32のプーリー28からの繰り出し長さにより、
可動ブレード12の前方への突出が規定されることとな
る。プーリー28は、ピニオン26の軸30と同軸上に
取り付けられ、ピニオン26とともに回転する。ピニオ
ン26は、アームギア24と咬み合うことによりアーム
ギア24の回転に伴って回転する。アームギア24は、
ワイパーアーム14のアーム軸22と同軸上に取り付け
られ、ワイパーアーム14とともに回転する。
【0010】固定ブレード16は、ワイパーアーム14
に沿って固定されており、従来のワイパー装置における
ワイパーブレードと同様に、ワイパーアーム14の往復
回動に伴って扇形領域を払拭する。固定ブレード16を
設けた目的は、可動ブレード12の払拭しない領域を補
うためである。これについては、後に図4及び図5にお
いて詳述する可動ブレード12の動作により理解される
であろう。
【0011】図3(a)、図3(b)及び図3(c)は、それ
ぞれ図2(a)におけるA−A断面、B−B断面及びC−
C断面を示す図である。可動ブレード12の断面形状
は、図3(a)に最もよく示される。図3(b)に示すよう
に、可動ブレード12のレール部12bは、ワイパーア
ーム14内に収容され、この中を滑動する。図3(c)に
は、可動ブレード12の基部12cを押圧するコイルバ
ネ18の断面と、可動ブレード12のブレード部12a
の後端に連結されたワイヤー32の断面が示されてい
る。
【0012】次に、図4及び図5を参照して、本発明の
ワイパー装置の動作機構を説明する。図4は、図1のワ
イパー装置10のワイパーアーム14を90度の角度範
囲内で回動させたときのワイパーアーム14及び可動ブ
レード12の描く軌跡を示す模式図である。O点は、ワ
イパーアーム14の回転中心を示す。P位置は、0度の
位置すなわちワイパーアーム14の収納位置でもある。
P位置においては可動ブレード12の先端は最も後退し
ている。図示の例では、完全にワイパーアーム14内に
入っている。次に、ワイパーアーム14が回動し始める
と、可動ブレード12がワイパーアーム14の先端から
突出し始める。Q位置すなわち45度の位置において、
可動ブレード12は、ワイパーアーム14の先端から最
も突出する。さらにワイパーアーム14が回転すると、
可動ブレード12は後退し始め、ワイパーアーム14が
R位置すなわち90度の位置にきたとき、再び可動ブレ
ード12は、ワイパーアーム14内に完全に入る。そし
て、ワイパーアーム14が、R位置からP位置へ戻ると
きも、可動ブレード12は同じ動作をする。
【0013】このようにして、可動ブレード12の先端
は一点破線で示すような軌跡を描くこととなる。これに
対して、ワイパーアーム14自体の先端は、破線で示す
従来通りの円周を描く。図4の一点破線と破線を比較す
れば、本発明によるワイパー装置の払拭領域が、従来に
比べて大幅に拡大されることが明らかである。
【0014】図5は、本発明によるワイパー装置の可動
ブレードの動作機構を示す図である。図5(a)は、図4
のP位置での状態を示す。可動ブレード12と連結され
たワイヤー32は、プーリー28へ最も巻き取られた状
態であり、ワイヤー32の繰り出し長さが最短の状態で
ある(最短巻き取り状態)。ここで、図1のアームギア
24が回転することにより、ピニオン26が回転し、そ
れと同時にプーリー28が矢印の方向に回転すると、ワ
イヤー32は、プーリー28から解かれて繰り出され
る。前述の通り、可動ブレード12は、図1のコイルバ
ネ18により弾性的に押圧されているので、ワイヤー3
2が緩むことによりワイパーアーム14から突出し始め
る。尚、符号36は、ワイヤー32の移動を円滑にする
ためのガイドピンであり、適宜設けられる。
【0015】図5(b)は、図4のQ位置での状態を示
す。このとき、ワイヤー32は完全にプーリー28から
解かれており、最も長く繰り出される(最長繰り出し状
態)。ワイヤー32の末端32bは、プーリー28から
脱離しないように強固に固着されている。この状態のと
き、可動ブレード12は最も突出する(Lで示す)。こ
の状態からさらにワイパーアーム14が回転すると、ピ
ニオン26すなわちプーリー28は同方向に回転し続け
るので、今度は、ワイヤー32が逆向きにピニオン28
に巻き取られ始め、繰り出し長さは次第に短くなる。従
って、可動ブレード12が後退することとなる。
【0016】図5(c)は、図4のR位置での状態を示
す。このとき、ワイヤー32は、図5(a)とは逆向きに
最も巻き取られた状態となり、繰り出し長さが最短とな
る(最短巻き取り状態)。かかる動作機構により、図4
に示したような一点破線の軌跡が実現される。この動作
を実現するために、実際に適用される車輌ウィンドウの
寸法を考慮し、図1のアームギア24とピニオン26と
のギア比、プーリー28の径、可動ブレード12及びワ
イヤー32の長さ等を適宜設定する。
【0017】図6は、図1〜図4で説明した本発明によ
るワイパー装置を2組用いて、自動車のフロントウィン
ドウに適用した場合の払拭領域を示す模式図である。一
点破線と破線で囲まれる領域が、可動ブレード12のみ
により払拭される範囲であり、従来よりも拡大された範
囲である。
【0018】図7は、本発明によるワイパー装置の第2
の実施例を自動車のフロントウィンドウに適用した場合
の払拭領域を示す模式図である。第2の実施例では、1
つのワイパー装置のみを用いてフロントウィンドウ全体
を隈無く払拭することができる。この場合の可動ブレー
ド12の動作は、ワイパーアーム14が0度から90度
まで動く間は、図4と同じであるが、ワイパーアーム1
4が90度を超えてさらに回動すると、再び可動ブレー
ド12が突出し始め、135度の位置で最長となり、そ
して後退して180度の位置では最短となる。また、1
80度から0度の位置へ戻るときも同じ軌跡を描く。こ
のような1本のワイパーアームによる左右対称な払拭動
作は、前述の第1の実施例の機構のみでは実現できな
い。図5で説明した機構では、90度の位置を超えてワ
イパーアームが回動しても、ピニオンすなわちプーリー
の回転方向は変わらないので、ワイヤーは益々巻かれて
短くなり、可動ブレードが突出方向に転じることはでき
ないからである。そこで、第2の実施例では、図8に示
すような機構を用いている。
【0019】図8は、ワイパーアームの90度の位置を
境目としてプーリーの回転方向を反転させる動作機構を
説明する概略図である。図8(a)は、ワイパーアーム1
4の回転軸22の近傍を示す正面図である。この機構で
は、2段に配置された5個のギアを用いている(図8
(a)では各ギアの歯の図示を省略している)。下段に
は、図1に示したものと同じアームギア24と、アーム
ギア24と同一でこれと咬み合う反転ギア25が配置さ
れている。上段には、下段のアームギア24の軸22と
同軸上に取り付けられともに回転する第1のセクタギア
44と、下段の反転ギア25の軸23と同軸上に取り付
けられともに回転する第2のセクタギア45と、ピニオ
ン26(図8(a)では背後にあって図示されない)とが
配置されている。図1と同様に、ピニオン26の軸と同
軸にプーリー28が取り付けられており、ピニオンとと
もに回転する。同じく、プーリー28にはワイヤー32
が巻かれており、プーリー28の回転により繰り出され
たり巻き取られたりする。ワイヤー32の先端は、可動
ブレード(図示せず)に連結されている。
【0020】図8(b)は、図8(a)のD−D断面であ
り、上段の3つのギア44、45及び26を示す(下段
の2つのギア24、25の図示を省略している)。図8
(c)は、図8(a)のE−E断面であり、下段の2つのギ
ア24、25を示す。
【0021】図8(c)のアームギア24は、図7に示し
たワイパーアームの動作と同じく180度の角度範囲で
往復回転駆動される。図8(c)の矢印は、0度位置から
180度位置までの回転を表しており、実線部分は0度
位置から90度位置までの回転に対応し、破線部分は9
0度位置から180度位置までの回転に対応する。
(尚、図8(b)及び図8(c)の矢印は、動作説明のた
めに便宜的に用いたものであり、実際の角度範囲や移動
距離に厳密に対応しているわけではない。)アームギア
24が、所定の角度だけ回転すると、これと咬み合う反
転ギア25は、逆の回転方向へ同じ角度だけ回転する。
【0022】このとき、図8(b)に示す上段の2つのセ
クタギア44、45は、それぞれ同軸に取り付けられた
下段のギア24、25と同じ方向に同じ角度だけ回転す
る。セクタギア44、45は、各々、その円周上の一部
にのみ歯を設けた扇形歯44a、45aを有する。か
つ、それぞれの扇形歯44aと45aとは、互いに咬み
合わない位置に設けられている。一方、ピニオン26
は、セクタギア44の扇形歯44a及びセクタギア45
の扇形歯45aのいずれとも咬み合い可能な位置に配置
されるが、同時に双方と咬み合うことはない。セクタギ
ア44及び45が、それぞれ矢印の実線部分の回転を行
うときは、ピニオン26がセクタギア44の扇形歯44
aと咬み合うことにより、ピニオン26は実線で示す矢
印方向へ回転する。これにより、ピニオン26とともに
回転するプーリー28に巻かれたワイヤー32は、実線
で示すように、繰り出されそして巻き取られる一往復の
移動を行う(この動作は、図5で説明したものと同じで
あり、ワイパーアームは0度位置から90度位置まで回
動する)。続いて、セクタギア44及び45が、それぞ
れ矢印の破線部分の回転を行うときは、ピニオン26が
セクタギア45の扇形歯45aと咬み合うことにより、
ピニオン26の回転方向が逆転し、破線で示す矢印方向
へ回転する。これにより、プーリー28に巻かれたワイ
ヤー32は、再び破線で示す一往復の移動を行う(この
とき、ワイパーアームは90度位置から180度位置ま
で回動する)。
【0023】このようにして、図7に示すワイパーアー
ムの可動ブレードの動作が実現される。もちろん、ワイ
パーアームが180度から0度位置へ戻る際も、同じ軌
跡を描くことになる。
【0024】以上、実施例を説明することにより本発明
を開示したが、本発明の原理を実施する上で、各ギアの
ギア比、プーリーの径、可動ブレード及びワイヤーの長
さ等を適宜変更可能であることは、当業者には自明であ
ろう。また、図1に示した固定ブレードについては、可
動ブレードのみでも必要十分な領域を払拭可能であるな
らば、設ける必要はない。
【0025】
【発明の効果】本発明においては、ワイパー装置のワイ
パーブレードを長手方向に可動とすることにより、ワイ
パーブレードがウィンドウの角領域まで到達できるよう
になり、払拭領域を従来の扇形から略四角形へと拡大す
ることが可能となった。この結果、雨天時においても広
範な視界が確保でき、走行の安全性が格段に向上する。
また、従来は、ワイパーの到達しない角領域に溜まった
雨滴が次々に流下してくるために、頻繁にワイパーを回
動させる必要があったが、本発明では角領域までも払拭
して強制的に雨滴を落とすので、流下してくる雨滴が低
減される。これにより、ワイパー装置の駆動頻度を減ら
すことができ、バッテリー消費が節減されるとともに、
ワイパー自体によって視界を妨げられることも軽減され
る。また、本発明は、ワイパーを所定角度範囲で回動さ
せるモーター及びその制御等の駆動機構については従来
のものをそのまま利用して実施できる。さらに、図7及
び図8に示す第2の実施例によれば、フロントウィンド
ウのように広範囲であっても1つのワイパー装置のみで
払拭可能であるので、車輌の生産コスト低減にも寄与す
ることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるワイパー装置の概略的
な一部切欠き平面図である。
【図2】(a)は、図1のワイパー装置10の概略的な正
面図であり、(b)は、同じく背面図である。
【図3】(a)、(b)及び(c)は、それぞれ図2(a)にお
けるA−A断面、B−B断面及びC−C断面を示す図で
ある。
【図4】本発明によるワイパー装置のワイパーアームを
回動させたときのワイパーアーム及び可動ブレードの描
く軌跡を示す模式図である。
【図5】本発明によるワイパー装置の可動ブレードの動
作機構を示す図である。
【図6】図1〜図4で説明した本発明によるワイパー装
置を2組用いて、自動車のフロントウィンドウに適用し
た場合の払拭領域を示す模式図である。
【図7】本発明によるワイパー装置の別の実施例を自動
車のフロントウィンドウに適用した場合の払拭領域を示
す模式図である。
【図8】本発明によるワイパー装置の別の実施例におい
て、ワイパーアームの90度の位置を境目としてプーリ
ーの回転方向を反転させる動作機構を説明する概略図で
ある。
【図9】従来のワイパー装置の動作時の軌跡を示すため
に、車輌のフロントウインドウを正面から模式的に表し
た図である。
【符号の説明】 10 ワイパー装置 12 可動ブレード 12a ブレード部 12b レール部 12c 基部 14 ワイパーアーム 16 固定ブレード 18 コイルバネ 20 ストッパー 22 アーム軸 23 反転ギア軸 24 アームギヤ 25 反転ギヤ 26 ピニオン 28 プーリー 30 ピニオン軸 32 ワイヤー 34 固定ワイパー取付具 36 ガイドピン 44 第1のセクタギヤ 44a 第1のセクタギヤの扇形歯 45 第2のセクタギヤ 45a 第2のセクタギヤの扇形歯 50 フロントウィンドウ 114 ワイパーアーム(従来技術)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 往復回動可能なワイパーアームと、前記
    ワイパーアームに取り付けられ車輌のウィンドウ上を払
    拭するワイパーブレードとを具備するワイパー装置にお
    いて、 前記ワイパーブレードが前記ワイパーアームの長手方向
    に滑動可能に取り付けられかつ該ワイパーアームの先端
    方向へ弾性的に付勢された可動ブレードであって、 前記ワイパーアームの回転軸と同軸上に設けられかつと
    もに回転するアームギアと、 前記アームギアと咬み合うピニオンと、 前記ピニオンの回転軸と同軸上に設けられかつともに回
    転するプーリーと、 前記プーリーに対して巻き取り可能に取り付けられかつ
    該プーリーと前記可動ブレードとを連結するワイヤーと
    を有し、 前記ワイパーアームが所定角度範囲を一方向へ回動する
    とき、前記プーリーが一方向に回転することにより、前
    記ワイヤーが最短巻き取り状態、最長繰り出し状態そし
    て最短巻き取り状態の各状態を変遷して前記可動ブレー
    ドを長手方向に往復滑動させることを特徴とするワイパ
    ー装置。
  2. 【請求項2】 往復回動可能なワイパーアームと、前記
    ワイパーアームに取り付けられ車輌のウィンドウ上を払
    拭するワイパーブレードとを具備するワイパー装置にお
    いて、 前記ワイパーブレードが前記ワイパーアームの長手方向
    に滑動可能に取り付けられかつ該ワイパーアームの先端
    方向へ弾性的に付勢された可動ブレードであって、 前記ワイパーアームの回転軸と同軸上に設けられかつと
    もに回転するアームギアと、 前記アームギアと同一でかつこれと咬み合うことにより
    逆方向に回転する反転ギアと、 前記アームギアの回転軸と同軸上に設けられかつともに
    回転し部分的に歯を具備する第1のセクタギアと、 前記反転ギアの回転軸と同軸上に設けられかつともに回
    転し部分的に歯を具備する第2のセクタギアと、 前記第1及び第2のセクタギアの各々の前記部分的な歯
    とそれぞれ咬み合い可能なピニオンと、 前記ピニオンの回転軸と同軸上に設けられかつともに回
    転するプーリーと、 前記プーリーに対して巻き取り可能に取り付けられかつ
    該プーリーと前記可動ブレードとを連結するワイヤーと
    を有し、 前記ワイパーアームが所定角度範囲を一方向へ回動する
    とき、先ず前記第1のセクタギアと前記ピニオンとが咬
    み合うことにより前記プーリーが一方向に回転して前記
    ワイヤーが最短巻き取り状態、最長繰り出し状態そして
    最短巻き取り状態の各状態を変遷し、続いて前記第2の
    セクタギアと前記ピニオンとが咬み合うことにより前記
    プーリーが逆方向へ回転して再び前記ワイヤーが最短巻
    き取り状態、最長繰り出し状態そして最短巻き取り状態
    の各状態を変遷することにより、前記可動ブレードを長
    手方向に2回往復滑動させることを特徴とするワイパー
    装置。
JP10253954A 1998-09-08 1998-09-08 ワイパー装置 Pending JP2000085539A (ja)

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