JP2008137503A - ワイパー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速走行時に安定して動作し、不使用時に空気抵抗増大の要因となることが抑制されたワイパー装置を提供する。
【解決手段】ワイパー装置は、フロントガラス１の表面を拭くワイパーブレード４と、ワイパーブレード４を保持するワイパーアーム２と、フロントガラス１の上下の縁端に沿って延在するように形成され、ワイパーアーム２の両端を支持するレール３と、レール３に支持されたワイパーアーム２をレール３の延在方向に沿って移動させる駆動モータ６とを備える。ここで、ワイパーブレード４およびワイパーアーム２は、フロントガラス１の上側縁端から下側縁端にまで延びるように形成され、レール３は、フロントガラス１の表面に交差する方向（矢印ＤＲ１方向）においてワイパーアーム２を拘束する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワイパー装置に関し、特に、乗り物の窓に設けられるワイパー装置に関する。

たとえば、車両のフロントガラスに付いた水滴や雪等を拭い去り、見通しを良くするためのワイパー装置が従来から知られている。図１１は、従来のワイパー装置を示す図である。図１１に示すように、フロントガラス１００上に設けられるワイパー装置２００は、ワイパーアーム２１０と、ワイパーブレード２２０とを有する。ワイパーアーム２１０は、ワイパー用モータにより駆動される。これにより、ワイパーブレード２２０がワイパーアーム２１０とともに回動し、フロントガラス１００における払拭範囲３００に付着した水滴等が拭い去られる。払拭範囲３００は、ワイパーアーム２１０の支点を中心として扇形に形成される。

しかしながら、図１１に示す例では、フロントガラス１００の全面が払拭されず、一部の視界が遮られる。これに対し、特開２００６−８０９３号公報（特許文献１）では、ウインドウパネルの窓枠周辺部に動力に接続されたワイヤーを装着し、そのワイヤーと伸縮可能なワイパーブレードを連動させてふき取り動作を行なうようにしたワイパー装置が開示されている。ここでは、ワイヤが動くことにより、ワイパーブレードがウインドウパネル上を平行移動しつつ、かつその左右方向にも伸縮する。特許文献１では、上記の構成により、ウインドウパネルのほぼ全面をふき取ることが可能になるとされている。
特開２００６−８０９３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のワイパー装置では、ワイパーブレードの両端をワイヤで支持しているだけであるので、ワイパーブレードの面外方向（ウインドウパネルの表面と交差する方向）の拘束力が十分でない場合がある。したがって、高速走行時にワイパーブレードが面外方向に振動することにより動作が不安定になる。また、他の観点では、特許文献１に記載のワイパー装置では、ワイパーの不使用時においてワイパーブレードに起因する空気抵抗の増大を抑制することができない場合がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の１つの目的は、高速走行時の動作が安定したワイパー装置を提供することにあり、本発明の他の目的は、不使用時に空気抵抗増大の要因となることが抑制されたワイパー装置を提供することにある。

本発明に係るワイパー装置は、乗り物の窓の表面を拭くワイパーブレードと、ワイパーブレードを保持するワイパーアームと、窓の上下または左右の縁端に沿って延在するように形成され、ワイパーアームの両端を支持する支持部と、支持部に支持されたワイパーアームを支持部の延在方向に沿って移動させる駆動部とを備え、ワイパーブレードおよびワイパーアームは、窓の一方の縁端から該一方の縁端に対向する他方の縁端にまで延びるように形成され、支持部は、窓の表面に交差する方向においてワイパーアームを拘束する。

好ましくは、上記ワイパー装置において、ワイパーブレードおよびワイパーアームは、ワイパー装置の不使用時に窓の外周に形成された溝部に収納可能である。

好ましくは、上記ワイパー装置において、駆動部は、ワイパーアームとともに支持部の延在方向に沿って移動しながらワイパーアームを駆動するモータを含む。

本発明によれば、乗り物の窓の一方の端部から他方の端部にまで延びるワイパーブレードをスライド移動させることにより、窓の全面を払拭することができる。

また、本発明によれば、ワイパーアームの両端を支持する支持部により窓の表面に交差する方向においてワイパーアームを拘束することにより、高速走行時のワイパー装置の動作を安定させることができる。

また、本発明によれば、ワイパー装置の不使用時にワイパーブレードおよびワイパーアームを溝部に収納することにより、ワイパーブレードが直射日光を受けることを抑制するとともに、空気抵抗の増大を抑制することができる。

また、本発明によれば、支持部の延在方向に沿って移動するモータによってワイパーアームを駆動することにより、駆動力の伝達機構を簡略化してワイパー装置の小型化を図ることができる。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。

図１は、本発明の１つの実施の形態に係るワイパー装置を示す図である。図１を参照して、本実施の形態に係るワイパー装置は、自動車のフロントガラス１の表面の水滴や雪などを払拭するものであって、フロントガラス１の左右方向にスライド移動するワイパーアーム２と、フロントガラス１の上下に形成され、ワイパーアーム２の両端を支持するレール３とを含んで構成される。ワイパーアーム２は、後述の駆動機構により、左右に往復移動する。この結果、フロントガラス１の全面が払拭される。なお、図１の例では、複数本（２本）のワイパーアーム２が設けられているが、ワイパーアーム２は１本であってもよい。

次に、図２を用いて、レール３の周辺構造を説明する。なお、図２では、フロントガラス１の下側に位置するレール３の周辺構造を示しているが、フロントガラス１の上側に位置するレール３についても、図２と略同様の構造を有している。

図２を参照して、ワイパーアーム２は、フロントガラス１の表面を払拭するワイパーブレード４を保持している。レール３は、ボンネット５の内側に設けられる。レール３は、ワイパーアーム２の両端を支持している。ワイパーアーム２は、レール３により、フロントガラス１の主表面方向およびそれに交差する方向（矢印ＤＲ１方向）において拘束される。レール３内には、ワイパーアーム２に取付けられ、ワイパーアーム２を駆動する駆動モータ６が収納されている。駆動モータ６は、端子６Ａ，６Ｂ，６Ｃを有する。端子６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、それぞれ、レール３の延在方向に沿って延びる端子７Ａ，７Ｂ，７Ｃと接触している。端子７Ａ，７Ｃは、それぞれ、電源の正極と負極とに接続される。駆動モータ６には、端子７Ａ，７Ｃを介して電力が供給される。端子７Ｂは、制御装置（図示せず）に接続されている。駆動モータ６には、端子７Ｂを介して動作の制御信号が伝達される。駆動モータ６は、上記の制御信号に基づいて、ワイパーアーム２の端部に取り付けられたローラ８を回転させる。これにより、ワイパーアーム２が駆動される。なお、レール３の下面には、水抜き孔９が設けられている。このようにすることで、レール３内に進入した水がレール３外に排出される。この結果、ワイパー装置の耐久性が向上する。

図２では、駆動モータ６が電源の正極，負極とそれぞれ電気的に接続される端子６Ａ，６Ｃを有する例について説明したが、駆動モータ６として交流モータを用いる場合には、この２つの端子を１つに統合することができる。また、図２に示す駆動モータ６に代えて、リニアモータを用いてもよい。

なお、レール３およびローラ８は、たとえば図３に示すような形状を有していてもよい。図３に示す構造によれば、図２に示す構造よりもレール３−ローラ８間の摩擦力が小さくなる。このように、レール３およびローラ８の形状等は、ワイパー装置の仕様に応じて適宜変更される。

図４は、ワイパー装置が自動車のＡピラー１０の近傍に位置する状態を示した図である。図４を参照して、Ａピラー１０には、溝部１１が形成されている。レール３は、フロントガラス１の下部から溝部１１の下部にまで達するように設けられている。そして、図５に示すように、ワイパーの不使用時には、ワイパーアーム２およびワイパーブレード４は、フロントガラス１の外側に位置する溝部１１に収納される。

レール３の端部（図４中のα部）において、レール３は、フロントガラス１から車両の前方側に離れる方向（図４において紙面の手前側に向かう方向）に湾曲するように設けられる。このようにすることで、ワイパーアーム２およびワイパーブレード４がフロントガラス１の縁端の盛り上がりを乗り越えてＡピラー１０上に到達することができる。

次に、図６〜図９を用いて、ワイパーアーム２およびワイパーブレード４の構造の詳細について説明する。なお、図７〜図９は、それぞれ、図６，図７におけるＶII−ＶII，ＶIII−ＶIII，IＸ−IＸ断面図である。

図６〜図９に示すように、ワイパーアーム２は、第１と第２の部材２１，２２と、保持部２３とを含んで構成される。第１と第２の部材２１，２２は、保持部２３に着脱自在に取り付けられる。図６の例では、ねじ部２１Ａを介して、第１の部材２１が保持部２３に対して着脱自在に取り付けられている。なお、第２の部材２２についても、第１の部材２１と同様に、保持部２３に対して着脱自在に取り付けられている。このようにすることで、消耗品であるワイパーブレード４を交換することが可能になる。

第１の部材２１は、ワイパーブレード２の軸方向（矢印ＤＲ２方向）において、挿入量可変な状態で、第２の部材２２に挿入される。すなわち、ワイパーアーム２は、伸縮可能な構造を有する。第１の部材２１と第２の部材２２に固定されたステイ２２Ａとの間に、スプリング２４が設けられる。スプリング２４の付勢力により、ワイパーアーム２の伸縮が補助される。

ワイパーブレード４は、ワイパーアーム２の幅方向に並ぶように３本設けられる。ここで、中央のワイパーブレード４は第１の部材２１に固定され、左右のワイパーブレード４は第２の部材２２に固定される。このようにすることで、ワイパーアーム２の伸縮状態に関わらず、ワイパーアーム２の長手方向全体にわたってワイパーブレード４が配置されることになる。

フロントガラス１の上下に設けられる２本のレール３の間隔は、左右方向に沿って変化する。本実施の形態では、図６〜図９に示すようにワイパーアーム２を構成することで、２本のレール３の間隔の変化に追随してワイパーアーム２が伸縮する。さらに、ワイパーブレード４は、常にワイパーアーム２の全体に配置される。この結果、ワイパーアーム２の左右方向のスライド移動により、フロントガラス１の全面が払拭される。

次に、図１０を用いて、第１と第２の部材２１，２２の着脱機構の変形例について説明する。上述した図６の例では、ねじ部２１Ａを含む「ねじ式」の着脱機構について説明したが、図１０に示すように、ボタン２１Ｂを含む「ワンタッチ式」の着脱機構が採用されてもよい。図１０（ａ）を参照して、ボタン２１Ｂを矢印ＤＲ２１Ｂ方向に押し込むことにより、第１の部材２１を保持部２３から取り外すことができる。図１０（ｂ）は、第１の部材２１が保持部２３に固定された状態を示している。なお、第２の部材２２と保持部２３との間の着脱機構においても、この「ワンタッチ式」の着脱機構は、当然に採用可能である。

本実施の形態に係るワイパー装置によれば、ワイパーアーム２の両端を支持するレール３により矢印ＤＲ１方向においてワイパーアーム２を拘束することにより、高速走行時のワイパーアーム２の振動を抑制してその動作を安定させることができる。また、ワイパー不使用時にワイパーブレード４およびワイパーアーム２を溝部１１に収納することにより、ワイパーブレード４が直射日光を受けることを抑制するとともに、空気抵抗の増大を抑制することができる。ワイパーブレード４が直射日光を受けることを抑制することで、ワイパーブレード４を構成するゴムの劣化を抑制し、ワイパーブレード４の長寿命化を図ることができる。また、空気抵抗の増大を抑制することで、車両の燃費を向上させることができ、二酸化炭素の排出量の低減が可能になると考えられる。さらに、上記のように、自走式のワイパーアーム２を構成することにより、ワイパー装置の小型化を図ることができる。

上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係るワイパー装置は、フロントガラス１の表面を拭くワイパーブレード４と、ワイパーブレード４を保持するワイパーアーム２と、フロントガラス１の上下の縁端に沿って延在するように形成され、ワイパーアーム２の両端を支持する「支持部」としてのレール３と、レール３に支持されたワイパーアーム２をレール３の延在方向に沿って移動させる「駆動部」としての駆動モータ６とを備える。ここで、ワイパーブレード４およびワイパーアーム２は、フロントガラス１の上側縁端から下側縁端にまで延びるように形成され、レール３は、フロントガラス１の表面に交差する方向（矢印ＤＲ１方向）においてワイパーアーム２を拘束する。また、ワイパーブレード４およびワイパーアーム２は、ワイパー装置の不使用時には、フロントガラス１の左右外側に位置するＡピラーに形成された溝部１１に収納可能である。

なお、上記の例では、ワイパーブレード４が左右にスライド移動する例について説明したが、ワイパーブレード４を上下にスライド移動させるようにしてもよい。この場合は、典型的には、不使用時のワイパーは、フロントガラス１の下側（ボンネット側）に配置される。また、上記の例では、自動車のフロントガラス１の表面を払拭するワイパー装置について説明したが、ワイパー装置は、たとえば、自動車のリヤガラスを払拭するものであってもよい。この場合、ワイパー装置の不使用時にワイパーブレードおよびワイパーアームを収納する溝部は、リヤガラスの左右に位置するＣピラーに形成される。また、上記の例では、ワイパー装置を自動車の窓に適用する例について説明したが、同様のワイパー装置を、たとえば列車、電車など、その他の乗り物に適用することも当然に可能である。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の１つの実施の形態に係るワイパー装置を示す図である。 図１に示されるワイパー装置におけるワイパーブレートの支持部の構造を示す断面図である。 図２に示される支持部の構造の変形例を説明する図である。 本発明の１つの実施の形態に係るワイパー装置が自動車のＡピラーの近傍に位置する状態を示した図である。 本発明の１つの実施の形態に係るワイパー装置が自動車のＡピラーに形成された溝部に収納される状態を示した断面図である。 図１〜図４に示されるワイパー装置におけるワイパーアームの伸縮機構を説明する図である。 図６におけるＶII−ＶII断面図である。 図７におけるＶIII−ＶIII断面図である。 図６におけるIＸ−IＸ断面図である。 図６に示される着脱機構の変形例を説明する図である。 従来のワイパー装置を示す図である。

符号の説明

１，１００ フロントガラス、２ ワイパーアーム、３ レール、４ ワイパーブレード、５ ボンネット、６ 駆動モータ、６Ａ〜６Ｃ 端子、７Ａ〜７Ｃ 端子、８ ローラ、９ 水抜き孔、１０ Ａピラー、１１ 溝部、２１ 第１の部材、２１Ａ ねじ部、２１Ｂ ボタン、２２ 第２の部材、２２Ａ ステイ、２３ 保持部、２４ スプリング、２００ ワイパー、２１０ ワイパーアーム、２２０ ワイパーブレード、３００ 払拭範囲。

Claims (3)

1. 乗り物の窓の表面を拭くワイパーブレードと、
   前記ワイパーブレードを保持するワイパーアームと、
   前記窓の上下または左右の縁端に沿って延在するように形成され、前記ワイパーアームの両端を支持する支持部と、
   前記支持部に支持された前記ワイパーアームを前記支持部の延在方向に沿って移動させる駆動部とを備え、
   前記ワイパーブレードおよび前記ワイパーアームは、前記窓の一方の縁端から該一方の縁端に対向する他方の縁端にまで延びるように形成され、
   前記支持部は、前記窓の表面に交差する方向において前記ワイパーアームを拘束する、ワイパー装置。
2. 前記ワイパーブレードおよび前記ワイパーアームは、ワイパー装置の不使用時に前記窓の外周に形成された溝部に収納可能である、請求項１に記載のワイパー装置。
3. 前記駆動部は、前記ワイパーアームとともに前記支持部の延在方向に沿って移動しながら前記ワイパーアームを駆動するモータを含む、請求項１または請求項２に記載のワイパー装置。

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