JP2002173005A - ワイパ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ライズアップ機能付きのリンク内蔵式リアワ
イパを提供する。 【解決手段】 モータで正逆回転されるウオーム１８に
噛合したウオームホイール１４に一端が連結され、他端
がワイパシャフト１９に固定のレバー２０の自由端に連
結されたコンロッド２１を有するリンク内蔵式リアワイ
パにおいて、コンロッド２１とウオームホイール１４と
の連結部に払拭角度切換装置３０がウオームホイール１
４の厚み内で設けられており、払拭角度切換装置３０は
コンロッド２１の回転中心線に配置されたジョイントピ
ン４３と、ジョイントピン４３に回転自在に嵌合された
偏心ブッシュ３７と、偏心ブッシュ３７に突合されて回
動範囲を規制するカムリング３３と、偏心ブッシュ３７
とカムリング３３の回動位置を保持するスプリング３
２、４６とで構成されている。 【効果】モータの性能や耐久性を確保しつつライズアッ
プ機能を確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイパ装置に関
し、特に、ワイパブレードの格納（ライズアップ）機能
を有するものの改良に係り、例えば、自動車や建設機械
等のウインドガラスを払拭するためのリンク内蔵式ワイ
パ装置に利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のワイパ装置として、ワイパアーム
の取付けられた出力軸を予め設定された角度で揺動させ
て払拭作動を行わせ、払拭停止時には通常よりもその回
動角度を増大させてワイパアームを払拭範囲外に退避さ
せるライズアップ機構式ワイパ装置が知られている。そ
して、ライズアップ機構式ワイパ装置の中には、特公平
３−４８０４９号公報に開示されるような制御方法によ
って作動させるように構成されているものがあり、ウオ
ームホイールを３６０度よりも小さい第一の角度内で正
転と逆転とを交互に行い、停止時には機械的手段により
ワイパブレードを第一の角度よりも回動角を大きくして
退避動作を行うように構成している。この構造は、特
に、ギヤケース内にリンク機構を内蔵したワイパ装置に
対して有効なものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
のライズアップ機構においては、ワイパアームによるウ
インドガラスの払拭毎にモータが正転と逆転とを繰り返
すように構成されているため、モータの性能および耐久
性に悪影響が及ぶという問題点があり、また、モータの
正転および逆転が電磁リレーによって制御される場合に
は、払拭回数毎に電磁リレーのスイッチング音が発生す
るという問題点がある。

【０００４】一方、特開昭５７−１１８９５７号公報に
開示されているように、リンク機構に偏心したジョイン
トを使用し、ライズアップ時にのみモータを逆回転させ
てリンクピッチを可変させ、ワイパアームを格納するよ
うに構成した機構も知られている。このライズアップ機
構を備えたワイパ装置においては、モータはライズアッ
プ時にのみ逆回転されるため、モータの性能および耐久
性への悪影響や電磁リレーのスイッチング音の発生は低
減することができる。

【０００５】しかしながら、このような偏心ジョイント
を使用したワイパ装置のライズアップ機構は構造が大形
になるため、ワイパ装置自体の配設スペースが限られて
いるような場合では採用が困難である。また、リンク内
蔵式ワイパ装置では、前述したようなジョイント機構を
持っていないので、そのまま採用することが困難であ
る。

【０００６】本発明の目的は、モータの性能および耐久
性への悪影響や電磁リレーのスイッチング音の発生を低
減することができる小形で構造簡単なライズアップ機能
を備えたワイパ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るワイパ装置
は、モータと、このモータの出力軸に設けられたウオー
ムと、このウオームに噛合したウオームホイールと、こ
のウオームホイールから離間した位置に回転自在に支承
されたワイパシャフトと、このワイパシャフトに固定さ
れたレバーと、このレバーの自由端に一端が回転自在に
連結され他端が前記ウオームホイールに回転自在に連結
されたコネクティングロッドとを備えているワイパ装置
において、前記コネクティングロッドと前記ウオームホ
イールとの連結部に払拭角度切換装置が前記ウオームホ
イールの厚み内に設けられていることを特徴とする。

【０００８】前記した手段によれば、ライズアップ機能
を果たす払拭角度切換装置がコネクティングロッドとウ
オームホイールとの連結部に介設されているため、払拭
回数毎にモータを正転および逆転させなくて済み、払拭
回数毎に電磁リレーのスイッチング音が発生する等の弊
害を防止することができる。また、払拭角度切換装置が
ウオームホイールの厚み内に収まるように構成されてい
るため、ワイパ装置を小形化することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に即して説明する。

【００１０】本実施の形態において、本発明に係るワイ
パ装置は、リンク内蔵式ワイパ装置として構成されてお
り、リンク機構が内蔵されたワイパ駆動装置１０を備え
ている。すなわち、図１および図２に示されているよう
に、ワイパ駆動装置１０のギヤケース１１はケース本体
１２の開口部に蓋体１３が被せ着けられることにより密
閉室を形成しており、ケース本体１２の略中央部には硬
質の合成樹脂により一体成形されたウオームホイール１
４が支軸１５によって回転自在に支持されている。ギヤ
ケース１１の片側にはモータ１６が連設されており、モ
ータ１６の回転軸１７はケース本体１２を貫通してギヤ
ケース１１内に支軸１５の軸心方向と直角になるように
挿入されている。回転軸１７の挿入部の外周上にはウオ
ーム１８が一体的に形成されており、ウオーム１８はウ
オームホイール１４に噛合されている。

【００１１】ケース本体１２のモータ１６と反対側の端
部にはワイパシャフト１９が回転自在に支承されてお
り、ワイパシャフト１９はウインドの窓枠付近に配置さ
れるようになっている。ワイパシャフト１９のギヤケー
ス１１への挿入側端部にはレバー２０の一端部が固定さ
れており、レバー２０の自由端部にはコネクティングロ
ッド（以下、コンロッドという。）２１の一端部がピン
２２によって回転自在に枢支されている。コンロッド２
１の他端部はウオームホイール１４の支軸１５から離れ
た位置において、図２（ｂ）および図３に示された払拭
角度切換装置３０を介して回転自在に枢支されている。
コンロッド２１のウオームホイール１４側の端部は支軸
１５から離れた位置において枢支されているため、コン
ロッド２１のウオームホイール１４側の端部はウオーム
ホイール１４の回転に伴って支軸１５の中心を公転する
ようになっている。つまり、支軸１５の中心からウオー
ムホイール１４の払拭角度切換装置３０の中心までの間
隔はクランクアーム部２３を構成している。コンロッド
２１の中間部には一対のガイド部材２４、２４が長さ方
向に離間されて固定されており、両ガイド部材２４、２
４は蓋体１３の内面に摺接されている。

【００１２】ワイパシャフト１９のギヤケース１１から
の突出端部にはワイパアーム２５の基端部が一体回転す
るようにナット２６により固定されており、ワイパアー
ム２５の自由端部にはワイパブレード（図示せず）が保
持され、モータ１６の回転によりウインドの揺動払拭が
なされるようになっている。

【００１３】図２（ｂ）および図３に示されているよう
に、払拭角度切換装置３０はウオームホイール１４の主
面における支軸１５からクランクアーム部２３を構成す
る間隔だけ離れた位置に没設された収納穴３１を備えて
おり、収納穴３１には円形のリング形状に形成されたカ
ムリング３３が収納されている。カムリング３３の外周
面には係合溝３４が没設されており、係合溝３４にはス
プリング３２が径方向外側から係合されている。カムリ
ング３３の中心孔３５にはジョイントピン４３が偏心移
動自在に係合しており、カムリング３３の収納穴３１の
開口部側の主面には偏心ブッシュ３７が摺動自在に突合
されている。

【００１４】偏心ブッシュ３７は外径が収納穴３１の内
径と等しく中心孔３８の内径がコンロッド２１に固定さ
れたジョイントピン４３の外形と等しい円筒形状に形成
されており、偏心ブッシュ３７の外形と中心孔３８との
内径とは偏心量Ｅだけ偏心されている。また、偏心ブッ
シュ３７とカムリング３３との合計厚さは収納穴３１の
深さと略等しく設定されている。つまり、払拭角度切換
装置３０はウオームホイール１４の厚さの中に収まるよ
うに構成されている。カムリング３３と偏心ブッシュ３
７との突合面同士には回転方向に所定の角度をもって互
いに係合するリング側カム部３６とブッシュ側カム部３
９とがそれぞれ形成されている。偏心ブッシュ３７の外
周には係合溝４０が没設されており、係合溝４０にはス
プリング３２が径方向外側から係合するようになってい
る。

【００１５】偏心ブッシュ３７の中心孔３８にはジョイ
ントピン４３の一端部が回転自在に嵌入されており、ジ
ョイントピン４３の他端部はコンロッド２１の一端部に
開設された連結孔４４に嵌入されて固定されている。偏
心ブッシュ３７とコンロッド２１との突合面同士には回
転方向に所定の角度をもって互いに係合するカム凸部４
１とカム凹部４５とがそれぞれ形成されている。コンロ
ッド２１のカム凹部４５の近傍には板ばね材を使用され
た第二のスプリング４６が被せ付けられて固定されてお
り、第二のスプリング４６は偏心ブッシュ３７のカム凸
部４１の端面に没設された係合溝４２に係合するように
なっている。第二のスプリング４６のフリクション（弾
性力）はカムリング３３に対応する第一のスプリング３
２のフリクションよりも小さく設定されている。

【００１６】ウオームホイール１４のコンロッド２１と
反対側には図４に示された自動定位置停止装置５０が設
置されている。図２（ａ）に示されているように、自動
定位置停止装置５０はウオームホイール１４のコンロッ
ド２１と反対側の端面に係合突起７２と、この係合突起
７２に係合する突起７３を有する絶縁材からなる円板７
１とから構成されている。円板７１の上には円形のリン
グ形状に形成された導電板５１が配設され、ギヤケース
１２の支軸１５の支持部に同心的に延設された円筒部１
２ａに回転自在に支持されている。そして、図４（ａ）
に示されているように、導電板５１は第一軌道５２、第
二軌道５３および第三軌道５４からなり、それぞれ支軸
１５を中心とした同心円に設定されており、第一軌道５
２、第二軌道５３および第三軌道５４には第一接点５
５、第二接点５６および第三接点５７がそれぞれ相対的
に移動するように摺接されている。

【００１７】第一軌道５２が設定された導電板５１の外
側縁辺部分はＣ字形状に形成されており、Ｃ字形状の切
欠部は非導電部５８を実質的に形成している。つまり、
第一軌道５２を摺動する第一接点５５が非導電部５８に
おいて非導通（オフ）となるように構成されている。第
二軌道５３が設定された導電板５１の中央部分は円形リ
ング形状に形成されており、第二軌道５３を摺動する第
二接点５６が常時電気的導通を維持するようになってい
る。第三軌道５４が設定された導電板５１の内側縁辺部
分における非導電板５８の中央部に対向する部分には、
略扇形状に形成された停止位置部片５９が形成されてお
り、第三軌道５４を摺動する第三接点５７は停止位置部
片５９において導通（オン）するようになっている。

【００１８】そして、第一接点５５、第二接点５６およ
び第三接点５７は、電源６１、ワイパスイッチ６２、モ
ータ１６等からなる電気回路において、図４（ｂ）に示
されているように結線されることにより、モータの電気
回路を開閉する定位置停止スイッチ６０を構成するよう
になっている。なお、図４（ｂ）中、６３はモータ１６
の一端に接続されている第一リレースイッチ、６４は定
位置停止スイッチ６０に接続されている第二リレースイ
ッチ、６５はモータ１６の他端に接続されている第三リ
レースイッチ、６６は第一リレースイッチ６３、第二リ
レースイッチ６４および第三リレースイッチ６５を制御
するリレーコイルである。

【００１９】次に、前記構成に係るリンク内蔵式ワイパ
装置のライズアップ作用を主に図５〜図７を用いて説明
する。

【００２０】図４において、ワイパスイッチ６２がオン
の状態ではリレーコイル６６が励磁され、三つのリレー
スイッチ６３、６４、６５がノーマルオープン（ＮＯ）
側に接続されるため、モータ１６は正転し続ける。

【００２１】この際、図５(a')に示されているように、
払拭角度切換装置３０において、偏心ブッシュ３７のカ
ム凸部４１とコンロッド２１のカム凹部４５とが係合
し、かつ、ブッシュ側カム部３９とリング側カム部３６
とが係合することにより、カムリング３３とコンロッド
２１とが一体となるため、図５（ａ）に示されているよ
うに、コンロッド２１はウオームホイール１４の回転と
共に正転する。

【００２２】第一のスプリング３２が係合する偏心ブッ
シュ３７の係合溝４０とカムリング３３の係合溝３４と
は互いにずれているため、第一のスプリング３２が係合
溝３４および係合溝４０に係合することなく、カムリン
グ３３は回転する。図５(a')に示されているように、ジ
ョイントピン４３が偏心ブッシュ３７の中心に対して右
側に偏心しているため、図５（ａ）に示されているよう
に、レバー２０は通常払拭位置Ｐ１とＰ２との間を往復
する。

【００２３】ワイパスイッチ６２がオフされると、図５
(a")に示されているように、定位置停止スイッチ６０の
三つの接点５５、５６、５７が位置Ｍに来るまでは、リ
レーコイル６６が第二リレースイッチ６４を通して励磁
されるため、モータ１６は回転し続ける。図５(b")に示
されているように、定位置停止スイッチ６０の三つの接
点５５、５６、５７が正転して位置Ｋを通り過ぎると、
三つのリレースイッチ６３、６４、６５がノーマルクロ
ーズ（ＮＣ）側に切り換わるため、モータ１６は逆転を
始める。このとき、自動定位置停止装置５０の円板７１
は両突起７２、７３によるウオームホイール１４との係
合が解かれ、位置Ｌにて回転が停止する。

【００２４】この際、図５(b')に示されているように、
払拭角度切換装置３０において、偏心ブッシュ３７の係
合溝４２が第二のスプリング４６に係合するため、図５
（ｂ）に示されているように、偏心ブッシュ３７とコン
ロッド２１とは一体で回転する。偏心ブッシュ３７のカ
ム凸部４１がカム凹部４５の反対側端面に係合するま
で、カムリング３３は第一のスプリング３２とのフリク
ションによって偏心ブッシュ３７に対して回転する。す
なわち、偏心ブッシュ３７はコンロッド２１と一体で回
転し、カムリング３３はウオームホイール１４と一体で
回転する。このときも、図５(b')に示されているよう
に、ジョイントピン４３は右側に偏心している。

【００２５】偏心ブッシュ３７のブッシュ側カム部３９
の段部３９ｂがリング側カム部３６の段部３６ｂに係合
すると、カムリング３３の係合溝３４と偏心ブッシュ３
７の係合溝４０とが一致する。このときも、ジョイント
ピン４３は右側に偏心している。

【００２６】ウオームホイール１４が逆転開始から１８
０度回転し、図６(a')に示されているように、第一のス
プリング３２がカムリング３３の係合溝３４および偏心
ブッシュ３７の係合溝４０に係合すると、偏心ブッシュ
３７は第一のスプリング３２とのフリクションが増加す
ることにより、第二のスプリング４６によってコンロッ
ド２１と回転固定されていた偏心ブッシュ３７は固定が
外されてウオームホイール１４側に回転固定される。そ
の結果、偏心ブッシュ３７はジョイントピン４３との間
で回転する状態になる。これにより、偏心の移動が開始
することになる。

【００２７】図６（ａ）に示されように、ウオームホイ
ール１４の逆転の開始から１８０度〜３６０度の範囲の
間は、カムリング３３および偏心ブッシュ３７がウオー
ムホイール１４側に回転固定され、ジョイントピン４３
が偏心ブッシュ３７の中心に対して右から左へ移動す
る。また、逆転開始位置から略３６０度の位置では、円
板７１の突起７３はウオームホイール１４の突起７２と
反対側で係合し、位置Ｌから位置Ｋに移動する。

【００２８】図６(b")に示されているように、三つの接
点５５、５６、５７が位置Ｋになると、モータ１６の閉
回路が形成されるため、モータ１６は急停止する。この
際、図６(b')に示されているように、カムリング３３お
よび偏心ブッシュ３７がウオームホイール１４側に回転
固定され、ジョイントピン４３が偏心ブッシュ３７の中
心に対して左側に偏心している。このとき、図６（ｂ）
に示されているように、レバー２０は払拭位置Ｐ１→Ｐ
２→Ｐ３まで移動する。この作動がライズアップ格納作
動である。

【００２９】その後、リンク内蔵式ワイパ装置が起動さ
れるに際して、ワイパスイッチ６２がオンされると、リ
レーコイル６６が励磁され、三つのリレースイッチ６
３、６４、６５はＮＯ側に切り換えられるため、モータ
１６は正転し始める。

【００３０】この際、図７(a')に示されているように、
第一のスプリング３２がカムリング３３の係合溝３４お
よび偏心ブッシュ３７の係合溝４０に係合しているた
め、カムリング３３および偏心ブッシュ３７がウオーム
ホイール１４に回転固定され、ジョイントピン４３が偏
心ブッシュ３７の中心に対して左から右へ移動を開始す
る。この状態は、回転開始からウオームホイール１４が
１８０度回転するまで続く。

【００３１】ワイパスイッチ６２がオンされてからウオ
ームホイール１４が１８０度回転すると、リレーコイル
６６が励磁され、三つのリレースイッチ６３、６４、６
５はＮＯ側に接続されているため、モータ１６は正転し
続ける。一方、偏心ブッシュ３７のカム凸部４１がコン
ロッド２１のカム凹部４５に係合する。

【００３２】ウオームホイール１４が１８０度〜３６０
度回転する間は、偏心ブッシュ３７はコンロッド２１と
一体回転するため、図７(b')に示されているように、第
一のスプリング３２が偏心ブッシュ３７の係合溝４０か
ら外れる。そして、カムリング３３は第一のスプリング
３２のフリクション等摺動抵抗によってカムリング３３
の段部３６ａが偏心ブッシュ３７の段部３９ａに係合す
るまで回転して停止する。

【００３３】前記実施の形態によれば、次の効果が得ら
れる。

【００３４】1) ライズアップ機能を果たす払拭角度切
換装置をコネクティングロッドとウオームホイールとの
連結部に介設することにより、ライズアップ機能が電気
的な制御によって実行されるように構成しなくて済むた
め、払拭回数毎にモータを正転および逆転させることに
よるモータ機能や耐久性の低下を防止することができ、
また、払拭回数毎に電磁リレーのスイッチング音が発生
する等の二次的弊害の発生を防止することができる。

【００３５】2) 払拭角度切換装置をウオームホイール
の厚み内に収まるように構成することにより、ワイパ装
置を小形化することができるため、ライズアップ機能を
備えたリンク内蔵式ワイパ装置を実現することができ
る。

【００３６】3) 払拭角度切換装置をコネクティングロ
ッドの回転中心線に配置されたジョイントピンと、ジョ
イントピンの外周に回転自在に嵌合された偏心ブッシュ
と、偏心ブッシュの回動位置を保持するスプリングとに
よって構成することにより、払拭角度切換装置をウオー
ムホイールの厚み内に収まるように構成することができ
るため、前記2)を実現することができる。

【００３７】4) 偏心ブッシュはウオームホイールに配
設されたカムリングによって回動範囲が規制されるよう
に構成することにより、払拭角度切換装置の構造をより
一層簡単化することができる。

【００３８】なお、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に変
更が可能であることはいうまでもない。

【００３９】例えば、以上の説明ではリンク内蔵式ワイ
パ装置に適用した場合について説明したが、本発明はそ
れに限定されるものではなく、フロントワイパ装置や、
リンクがギヤケースの外に構築されたワイパ装置等のワ
イパ装置全般に適用することができる。特に、本発明は
簡便で小形化が要求されるワイパ装置に適用して優れた
効果を得ることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれぱ、
モータの性能および耐久性への悪影響や電磁リレーのス
イッチング音の発生を低減することができる小形で構造
簡単なライズアップ機能を備えたワイパ装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるリンク内蔵式ワイ
パ装置に使用されているワイパ駆動装置を示す蓋体を取
った状態の平面図である。

【図２】その正面断面図である。

【図３】払拭角度切換装置を示す分解斜視図である。

【図４】定位置停止装置を示しており、（ａ）は平面
図、（ｂ）は回路図である。

【図５】作用を説明するための各説明図である。

【図６】同じく各説明図である。

【図７】同じく各説明図である。

【符号の説明】

１０…ワイパ駆動装置、１１…ギヤケース、１２…ケー
ス本体、１３…蓋体、１４…ウオームホイール、１５…
支軸、１６…モータ、１７…回転軸、１８…ウオーム、
１９…ワイパシャフト、２０…レバー、２１…コンロッ
ド、２２…ピン、２３…クランクアーム部、２４…ガイ
ド部材、２５…ワイパアーム、２６…ナット、３０…払
拭角度切換装置、３１…収納穴、３２…スプリング、３
３…カムリング、３４…係合溝、３５…中心孔、３６…
リング側カム部、３６ａ、３６ｂ…段部、３７…偏心ブ
ッシュ、３８…中心孔、３９…ブッシュ側カム部、３９
ａ、３９ｂ…段部、４０…係合溝、４１…カム凸部、４
２…係合溝、４３…ジョイントピン、４４…連結孔、４
５…カム凹部、４６…スプリング、５０…自動定位置停
止装置、５１…導電板、５２…第一軌道、５３…第二軌
道、５４…第三軌道、５５…第一接点、５６…第二接
点、５７…第三接点、５８…非導電部、５９…停止位置
部片、６０…定位置停止スイッチ、６１…電源、６２…
ワイパスイッチ、６３、６４、６５…リレースイッチ、
６６…リレーコイル、７１…円板、７２、７３…突起。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータと、このモータの出力軸に設けら
   れたウオームと、このウオームに噛合したウオームホイ
   ールと、このウオームホイールから離間した位置に回転
   自在に支承されたワイパシャフトと、このワイパシャフ
   トに固定されたレバーと、このレバーの自由端に一端が
   回転自在に連結され他端が前記ウオームホイールに回転
   自在に連結されたコネクティングロッドとを備えている
   ワイパ装置において、前記コネクティングロッドと前記
   ウオームホイールとの連結部に払拭角度切換装置が前記
   ウオームホイールの厚み内で設けられていることを特徴
   とするワイパ装置。
2. 【請求項２】 前記払拭角度切換装置は、前記コネクテ
   ィングロッドの回転中心線に配置されたジョイントピン
   と、ジョイントピンの外周に回転自在に嵌合された偏心
   ブッシュと、偏心ブッシュの回動位置を保持するスプリ
   ングとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の
   ワイパ装置。
3. 【請求項３】 前記偏心ブッシュはウオームホイールに
   配設されたカムリングによって前記回動範囲が規制され
   ることを特徴とする請求項２に記載のワイパ装置。