JP2007261416A - ワイパー装置とこれを備える車両および鉄道車両 - Google Patents

Abstract

【課題】手動操作が必要な非常時でも、運転者の運転操作に支障をきたすことなく、車両の安全な運行に寄与することのできるワイパー装置と、これを備える車両および鉄道車両を提供する。
【解決手段】ワイパーアームと、ワイパーアームを支持するとともにフロントガラスの外面から車両の内部まで貫通するワイパー軸１２と、ワイパーアームおよびワイパー軸１２を回動させる電動式駆動手段（モータ１３）と、ワイパーの電動駆動と非常時の手動駆動を切り替えるクラッチ機構を有するてこ１５とを備える車両のワイパー装置に、車両の運転者が手を用いることなく、足だけでワイパーを手動操作することが可能な、足踏み式ワイパー駆動手段Ｆを配設する。この構成により、車両の運転者は、ワイパーの電動式駆動手段の故障時にも運転操作に支障をきたすことなく、車両の安全な運行を継続することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗り物の運転席の前方に設けられているワイパー装置と、これを備える車両および鉄道車両に関する。

自動車、屋根付三輪スクーター、トラクターなどの農作業用車両、建設用機械や鉄道車両等の乗り物の前面には、降雨時の運転・作業視界を確保するために、運転席（運転台）台の前方に機械式あるいは電動式のワイパー装置が設けられている。このワイパー装置は、通常、モータや加圧空気等の駆動源により自動駆動されるものであるが、例えば鉄道車両のように、なんらかの原因でモータ等が故障した場合でも、前方視界を確保し続けることができるように、補助的な手動式駆動手段が備えつけられているものもある（例えば、特許文献１〜３等を参照。）。

図４は、鉄道車両の運転台に取り付けられた従来のワイパー装置の構成を示す図であり、図５は鉄道車両のワイパー装置における従来の手動駆動方法を説明する（ａ）軸直行方向から見た図および（ｂ）軸方向から見た図である。

従来の鉄道車両のワイパー装置は、図４に示すように、鉄道車両のフロントガラスの外面（前面）に取り付けられるワイパーアーム１１（図示省略）と、このワイパーアームを支持するとともにフロントガラスの外面から車両の内部まで貫通するワイパー軸１２と、ワイパーアームおよびワイパー軸１２を回動させる電動（機械）式駆動手段Ａ（モータ１３）と、ワイパーの電動駆動と非常時の手動駆動を切り替えるクラッチ機構を備える「てこ」１５と、手動用操作棒１８（図示省略）を取り付けるための取付部１７およびワイパー軸１２と同軸に配置された手動駆動軸１６からなる手動式駆動手段Ｈとを主体として構成されている。なお、モータ１３の回転（駆動）は、案内金１４を含むリンク機構によりワイパー軸１２に伝達される。

このワイパー装置は、通常、図５（ｂ）に示すように、モータ１３の回転による案内金１４の回動（矢印Ｘ）によって、てこ１５とそれに繋がるワイパー軸１２およびワイパーアーム１１が回動するものであるが、なんらかの原因でモータ１３等が故障した場合は、図５（ａ）のように、手動駆動軸１６に手動用操作棒１８を取り付け、この手動駆動軸１６をてこ１５方向に押し込んでラッチ１５ａを解除することにより、てこ１５（およびワイパー軸１２）と案内金１４（およびモータ１３）の連動を解除することができる。また、同時に、手動駆動軸１６は、てこ１５方向に押し込まれることにより、このてこ１５を介してワイパー軸１２と接続され、手動用操作棒１８によるワイパーの手動操作（矢印Ｙ）が可能になる。
実開昭５７−１０９０５５号公報 実開昭６３−３２９５２号公報 実開昭６３−１８０４５５号公報

ところで、自動車、屋根付三輪スクーター、トラクターなどの農作業用車両や建設用機械などに搭載されている従来の電動駆動式ワイパー装置は、通常、この電動駆動手段が故障した時に代わってワイパーアームを駆動する代替手段を持っておらず、降雨時の運転・作業に支障をきたす恐れがある。

また、非常用の手動式駆動手段を有する鉄道車両においても、前記従来例や特許文献３に記載の図のように、その操作棒が運転者の膝元や運転台と前面ガラスの間に設置される場合が多く、運転者が操作棒を扱う時の体勢は、必ずしも安全な運行を行なうことができるとは言い難い。

また、この手動用操作棒は運転者の「手」を用いて操作するものであるが、通常、運転者の手は鉄道車両を運行するためのレバー類の操作に必要であり、これに加えてワイパー作動のために手を取られることは、運転者の集中力を低下させるばかりでなく、鉄道車両の安全運行の妨げともなりかねない。そのため、鉄道車両の運転者に加えて、このワイパー装置の手動操作を専ら行なう補助要員を別途配置する場合があった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、手動操作が必要な非常時でも、運転者の運転操作に支障をきたすことなく、車両の安全な運行に寄与することのできるワイパー装置と、これを備える車両および鉄道車両を提供することを目的としている。

前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車両の運転席の前面に配置され、足を用いて駆動されることを特徴とするワイパー装置である。

また、請求項２に記載の発明は、運転席の前面に配置され、足を用いて駆動されるワイパー装置を備えることを特徴とする車両および鉄道車両である。

本発明は、降雨時における乗り物の前面視界の維持に用いられるワイパー装置に、モータ等による通常の機械式駆動が故障した際、足を用いてワイパーを駆動することのできる「人力式」駆動手段を備えることにより、所期の目的を達成しようとするものである。

すなわち、本発明によれば、車両および鉄道車両のワイパー装置に、足を用いて駆動することのできる補助的な駆動手段を付加することにより、ワイパーの電動（機械）式駆動手段の故障時にも、車両の運転者はその「手」を用いることなく、足の動きだけで容易にワイパーを操作し続けることが可能になる。従って、本発明のワイパー装置は、ワイパーを手動操作しなければならない非常時でも、運転者の運転操作を妨げることなく、車両運行の安全を損なうことがない。

ここで、「足を用いてワイパーを駆動する」ことのできる車両および鉄道車両の具体的な構成として、ワイパー装置が、フロントガラスの外面を拭くワイパーアームと、このワイパーアームを支持するワイパー軸と、運転席に配置されたペダルを踏み込むことによって前記ワイパーアームを回動させる足踏み式駆動手段と、を備える構成を好適に採用することができる。（請求項３）

また、請求項４に記載の発明は、フロントガラスの外面を拭くワイパーアームと、このワイパーアームを支持するワイパー軸と、このワイパー軸を介して前記ワイパーアームを回動させる電動式駆動手段と、運転台に配置されたペダルを踏み込むことによって前記ワイパーアームを回動させる足踏み式駆動手段と、非常時に前記ワイパー軸と前記電動式駆動手段の接続を解除するとともに該ワイパー軸と前記足踏み式駆動手段を接続するクラッチ機構と、を備えることを特徴とする車両および鉄道車両である。

すなわち、例えば鉄道車両等、非常用の手動式ワイパー駆動手段を備える車両においても、この手動式駆動手段に代わり、運転台に配置されたペダルを踏み込むことによってワイパーアームを回動させる足踏み式駆動手段を配設することにより、ワイパーの電動式駆動手段の故障時にも、運転者の運転操作は妨げられることなく、車両運行の安全性を向上させることができる。

また、このワイパーの足踏み式駆動手段は、通常の運転姿勢に近い状態で操作が可能であることから、ワイパーを手動操作する場合の運転者の疲労を軽減できる。従って、本発明のワイパー装置を備える車両および鉄道車両によれば、従来のようにワイパーの手動操作を専ら行なう補助要員を配置すること無しに、車両を安全に運転し続けることも可能となる。

以上のように、本発明のワイパー装置を備える車両および鉄道車両によれば、ワイパーの電動式駆動手段が故障した場合でも、運転者の運転操作に支障をきたすことなく、車両の安全な運行を維持することができる。

以下、図面を参照しつつこの発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態における鉄道車両のワイパー装置の構成を示す図であり、図２はこのワイパー装置の足踏み駆動方法を説明する（ａ）軸直行方向から見た図および（ｂ）軸方向から見た図である。なお、従来例と同様の機能を有する構成部材には、同じ符号を付記する。

この実施形態における鉄道車両のワイパー装置も、基本的な構成は従来のワイパー装置と同様であり、図１のように、フロントガラスの外面に取り付けられるワイパーアーム１１（図示省略）と、ワイパーアームを支持するとともにフロントガラスの外面から車両の内部まで貫通するワイパー軸１２と、ワイパーアームおよびワイパー軸１２を回動させる電動（機械）式駆動手段Ａ（モータ１３）と、ワイパーの電動駆動と非常時の手動駆動を切り替えるクラッチ機構を備える「てこ」１５と、ワイパー軸１２と同軸に配置された手動駆動軸１６を含む駆動手段Ｆとを主体として構成されている。

本実施形態における鉄道車両の特徴は、非常時に運転者の足を用いたワイパーの駆動を可能にする、足踏み式の手動駆動手段Ｆを備えている点である。この足踏み式ワイパー駆動手段は、手動駆動軸１６と一体に回動する回転板１と、減速機構を内蔵するギアボックスＧと、これらのギアと回転板１を連結するロッド２と、運転者の足元に配置されるペダル６と、このペダル６と前記ギアボックスＧを繋ぐリンク４，５とからなる。また、ギアに接続されるリンク４の根元部には、前記ペダル６とリンク５の上下運動を、一方向の回転に変換するつめ車（ラチェット機構３）が配設されている。

次に、この足踏み式ワイパー駆動手段Ｆの動作を、図２を用いて説明する。
まず、なんらかの原因でモータ１３が故障した場合は、手や従来と同様の治具等により、手動駆動軸１６をてこ１５方向に押し込み、ラッチ１５ａを解除して、てこ１５（およびワイパー軸１２）と案内金１４（およびモータ１３）の連動を解除するとともに、手動駆動軸１６とワイパー軸１２とを接続する。この状態において、前記足踏み式ワイパー駆動手段により、ワイパーの手動操作が可能となる。

ペダル６が踏み込まれた場合、このペダル６およびリンク４，５が下がることによって、図２（ｂ）のように、ギアボックスＧに繋がるロッド２および回転板１の位相が変化し、手動駆動軸１６が回転する。この手動駆動軸１６の回転は、てこ１５を介してワイパー軸１２に伝達され、ワイパーアーム１１が回動することとなる。

なお、ペダル６を離して位置が復帰する際は、前記ラチェット機構３によりロッド２および回転板１は上下動せず、手動駆動軸１６は回転しない。従って、ペダル６の１回の踏み込みによるワイパーアーム１１の移動は、右から左、または、左から右の一方向のみであり、ワイパーの往復動作には、このペダル６を２回踏み込む必要がある。

以上の構成により、このワイパー装置は、ワイパーを手動操作しなければならない非常時でも、運転者の運転レバー操作を妨げることがない。また、このワイパーの足踏み式駆動手段は、通常の運転姿勢に近い状態で操作が可能であることから、ワイパーを手動操作する時の運転者の疲労を軽減することができる。従って、本実施形態における鉄道車両によれば、ワイパーの電動式駆動手段が故障した場合でも、運転者の運転操作に支障をきたすことなく、車両の安全な運行を継続することができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図３は、本発明の第２実施形態における鉄道車両のワイパー装置の足踏み駆動方法を説明する（ａ）軸直行方向から見た図および（ｂ）軸方向から見た図である。

この実施形態における鉄道車両のワイパー装置も、基本的な構成は前記第１実施形態と同様である。本実施形態が第１実施形態におけるワイパー装置と異なる点は、足踏み式ワイパー駆動手段が、ばねを用いたリターン機構を備えている点である。

すなわち、このワイパーの足踏み式駆動手段は、第１実施形態と同様のペダル６およびリンク４，５を備えるとともに、手動駆動軸１６を回転（回動）させる受金７およびこの受金７を引っ張るワイヤー８と、ペダル６の踏み込みによる受金７の移動を復帰させる戻しばね９とから構成されている。

以上の構成によっても、モータ１３が故障した場合、手や従来と同様の治具等により、手動駆動軸１６をてこ１５方向に押し込み、てこ１５と案内金１４の連動を解除するとともに手動駆動軸１６とワイパー軸１２とを接続した状態で、このペダル６を踏み込むことにより、ワイパーの手動操作が可能となる。従って、本実施形態における鉄道車両のワイパー装置も、第１実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。

なお、この第２実施形態のワイパー装置における足踏み式駆動手段には、ペダルの１回の踏み込みで、ワイパーアームが往復動作するというメリットがある。しかしながら、第１実施形態における足踏み式駆動手段に比べ、ペダルの踏み込みにかかる力（踏力）が大きくなってしまう場合がある。

以上の実施形態では、鉄道車両における２つの実施例を示したが、本発明にかかるワイパー装置の構成は、これらの例に限定されるものではない。これら非常用の足踏み式ワイパー駆動手段の構成は、設置される車両または鉄道車両の運転台およびワイパー装置の構成に合わせ、適宜変更することが可能である。また、本発明の足踏み式ワイパー駆動手段は、新規に設計される車両および鉄道車両ばかりではなく、既存の車両および鉄道車両にも、容易に組み込むことができる。

また、以上の実施形態では、鉄道車両における実施例のみを例示したが、本発明は、鉄道車両のような非常用ワイパー手動駆動手段を有している車両だけではなく、このような非常用ワイパー手動駆動手段を持たない車両、例えば自動車、屋根付三輪スクーター、トラクターなどの農作業用車両や建設用機械等、ワイパー装置を有する乗り物全般に広く適用することができる。

本発明の第１実施形態における鉄道車両のワイパー装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における鉄道車両のワイパー装置の足踏み駆動方法を説明する図である。 本発明の第２実施形態における鉄道車両のワイパー装置の足踏み駆動方法を説明する図である。 鉄道車両の運転台に取り付けられた従来のワイパー装置の構成を示す図である。 鉄道車両のワイパー装置における従来の手動式駆動方法を説明する図である。

符号の説明

１ 回転板
２ ロッド
３ ラチェット機構
４，５ リンク
６ ペダル
７ 受金
８ ワイヤー
９ 戻しばね
１１ ワイパーアーム
１２ ワイパー軸
１３ モータ
１４ 案内金
１５ てこ
１５ａ ラッチ
１６ 手動駆動軸
１７ 取付部
１８ 手動用操作棒
Ａ 電動式駆動手段
Ｆ 足踏み式駆動手段
Ｈ 手動式駆動手段

Claims (4)

1. 車両の運転席の前面に配置され、足を用いて駆動されることを特徴とするワイパー装置。
2. 運転席の前面に配置され、足を用いて駆動されるワイパー装置を備えることを特徴とする車両および鉄道車両。
3. フロントガラスの外面を拭くワイパーアームと、このワイパーアームを支持するワイパー軸と、運転席に配置されたペダルを踏み込むことによって前記ワイパーアームを回動させる足踏み式駆動手段と、を備えることを特徴とする車両および鉄道車両。
4. フロントガラスの外面を拭くワイパーアームと、このワイパーアームを支持するワイパー軸と、このワイパー軸を介して前記ワイパーアームを回動させる電動式駆動手段と、運転台に配置されたペダルを踏み込むことによって前記ワイパーアームを回動させる足踏み式駆動手段と、非常時に前記ワイパー軸と前記電動式駆動手段の接続を解除するとともに該ワイパー軸と前記足踏み式駆動手段を接続するクラッチ機構と、を備えることを特徴とする車両および鉄道車両。
   

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