JP2009202730A - ワイパーアーム - Google Patents

Abstract

【課題】 リテーナの左右への横振れを効果的に抑制できるとともに、美観が向上したワイパーアームを提供する。
【解決手段】 ワイパーアーム１のアームヘッド２に２枚の側板１２Ａ、１２Ｂをもうけるとともに、リテーナ３に４枚の板部２５Ａ〜２５Ｄを設ける。側板１２Ａ、１２Ｂには、上端面１４Ａ、１４Ｂに開口した保持凹部１３Ａ、１３Ｂを設ける一方、板部２５Ａと２５Ｂの間には連結ピン２６Ａを、板部２５Ｃと２５Ｄの間には連結ピン２６Ｂを設け、連結ピン２６Ａ、２６Ｂを保持凹部１３Ａ、１３Ｂに嵌合させることにより、リテーナ３をアームヘッド２に対して回動可能に連結する。押し付け力発生のためのスプリング５は、板部２５Ｂ、２５Ｃ間の隙間部２４Ｂに配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワイパーアームに関し、特に樹脂製ワイパーアームにおけるアームヘッドとリテーナの連結構造の改良に関する。

ワイパー装置は、一般に、自動車のガラス面等の被払拭面を払拭するためのワイパーブレードと、このワイパーブレードを保持するワイパーアームと、このワイパーアームを駆動するための駆動手段（駆動モータ及びリンク機構）とから構成される。このような従来のワイパーアームとしては、主要部材を樹脂のモールド成型により作成したものがある。

図６には、このような従来の樹脂製ワイパーアームを示す。図示されるように、ワイパーアーム１０１は、アームヘッド１０２と、アームヘッド１０２に回動可能に連結されるリテーナ１０３と、アームヘッド１０２を覆うヘッドカバー１０４とから構成される。なお、図６には示していないが、アームヘッド１０２とリテーナ１０３の間には、ワイパーアーム１０１に保持されたワイパーブレードを被払拭面に押し付ける力を発生するためのスプリング１０５（図７、図８参照）が介装されている。

図７に示すように、アームヘッド１０２は、図示されな駆動手段と連結される円筒部１１１と、この円筒部１１１から前方に延び出す左右両側の側板１１２、１１３とを備えている。側板１１２、１１３の間には、リテーナ１０１との連結のための連結ピン１１４と、スプリング１０５の先端が掛け止めされるための係止ピン１１５が設けられる。

一方、リテーナ１０３は、図６に示すような長尺部材であり、ワイパーブレードと結合される先端部１２１と、アームヘッド１０２と連結される基端部１２２とを備えている。図８に示すように、リテーナ１０３の基端部１２２は、上側部分１２３と下側部分１２４とを備え、これら上側部分１２３と下側部分１２４の間に、アームヘッド１０２の連結ピン１１４が嵌合する断面Ｃ字型の保持凹部１２５が形成されている。また、下側部分１２４の下面には、切り込み１２６が設けられており、アームヘッド１０２に対してリテーナ１０３を直立するように回動させたときに、スプリング１０５がこの切り込み１２６内に進入し得るようになっている。

以上のような構成により、アームヘッド１０２の連結ピン１１４が、リテーナ１０３の保持凹部１２５内に嵌合することで、リテーナ１０３はアームヘッド１０２に対して回動可能に連結される。

しかしながら、このような連結構造では、以下のような問題点が存在していた。
まず第１に、リテーナ１０３の基端部１２２は、左右方向（連結ピン１１４の軸方向）に十分に支持されていないので、リテーナ１０３は、先端部１２１に左右方向への力を受けた場合、左右に大きく横振れしてしまうという問題があった。

すなわち、従来のワイパーアーム１０１の連結構造の場合、保持凹部１２５と連結ピン１１４の接触によりリテーナ１０３の横振れを抑制しようとしても、連結ピン１１４の長さが短く、トルクを受けきれない。また、保持凹部１２５の後端側は開放であるので、リテーナ１０３の基端部１２２側には、トルクを効率的に受け止め得る部分が存在しない。また、アームヘッド１０２の左右の側板１１２、１１３で基端部１２２を左右から保持するには、支点となる連結ピン１１４と、荷重点となる側板１１２、１１３と基端部１２２の接触点との間の距離が不足している。また、アームヘッド１０２に対してリテーナ１０３を回動させるときの回動抵抗が大きくならないように、側板１１２、１１３と基端部１２２の間にはある程度の隙間を取る必要があるため、基端部１２２を側板１１２、１１３で両側からぴったり挟み込んで支持するには限界がある。さらに、リテーナ１０３の基端部１２２は、幅が狭くなっているので、曲げ荷重に対する剛性も不足していた。

また第２に、従来のワイパーアーム１０１の場合、アームヘッド１０２とリテーナ１０３の間に掛け渡されたスプリング１０５は、リテーナ１０３をアームヘッド１０２に対して直立させたとき（上方に略９０度回動させたとき）、連結ピン１１４とぶつからないように、下方に張り出した突出部１０５Ａ（図８参照）を備える必要がある。このため、アームヘッド１０２に対してリテーナ１０３を略直線上に配置したとき（通常の使用状態としたとき）、突出部１０５Ａが下方に張り出してしまい、ワイパーアーム１０１の外観が損なわれるうえ、アームヘッド１０２とリテーナ１０３の連結部分でワイパーアーム１０１の厚みが増してしまうという問題点もあった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、リテーナの左右への横振れを効果的に抑制できるとともに、美観が向上したワイパーアームを提供することを目的とする。

本発明は、アームヘッドと、前記アームヘッドに回動可能に連結される本体部とを備えたワイパーアームにおいて、前記アームヘッドと前記本体部のいずれか一方に、前記ワイパーアームの横方向に並ぶ２枚の側板を設けるとともに、前記アームヘッドと前記本体部のいずれか他方に、前記ワイパーアームの横方向に並ぶ４枚の板部を設け、前記２枚の側板の各々に、保持凹部を設け、前記４枚の板部のうち、両外側の板部と前記両外側の板部と隣接する板部との間に、それぞれ連結ピンを設け、前記連結ピンの各々が、対応する側に配置された連結ピンに嵌合することにより、前記アームヘッドと本体部が回動可能に連結されるようにした。

前記側板の保持凹部は、前記側板の上端面に開口する切り欠きであってもよい。
前記連結ピンが設けられた板部の対の間に形成された隙間部の最奥部に、前記側板の先端面の受け面となる壁面を備えてもよい。

前記壁面と前記側板の先端面は、それぞれ断面円弧状に湾曲した面である請求項３に記載のワイパーアーム。
前記ワイパーアームに保持されたワイパーブレードに対して被払拭面への押し付け力を与えるためのスプリングを、前記アームヘッドと前記本体部の間に備えるとともに、前記スプリングが、前記４枚の板部のうち中央の２枚の間に配置されるようにしてもよい。

本発明によれば、ワイパーアーム（例えばワイパーアーム１）のアームヘッド（例えばアームヘッド２）と本体部（例えばリテーナ３）のいずれか一方に設けた２枚の側板（例えば側板１２Ａ、１２Ｂ）を、いずれか他方に設けた４枚の板部（例えば板部２５Ａ〜２５Ｄ）を設けるとともに、各側板に設けた保持凹部（例えば保持凹部１３Ａ、１３Ｂ）に、両側の板部の対（例えば板部２５Ａと２５Ｂの対と、板部２５Ｃと２５Ｄの対）の間に設けた連結ピン（例えば連結ピン２６Ａ、２６Ｂ）を嵌合させることにより、アームヘッドと本体部を回動可能に連結するようにしたので、ワイパーアームの本体部の先端に横方向の荷重が加わったとき、この荷重は、本体部の左右両側付近に配置されて回動中心から離れた位置にある連結ピンにより、適切に受け止められる。また、連結ピンが設けられた板部は、圧縮または引っ張りの荷重のみ受け、曲げ荷重を受けないので、押し広げられてしまうことはなく、側板を両側から適切に支持できる。したがって、本発明によれば、本体部に作用する横方向の力に対して十分な抵抗力を有するワイパーアームを提供することができ、ワイパーアームの横振れを適切に防止することができる。また、このためにアームヘッドと本体部間の隙間（側板と板部の隙間）を必要以上に狭める必要がないので、アームヘッドに対する本体部の回動抵抗が大きくなってしまうこともない。

また、保持凹部を、側板の上端面（例えば上端面１４Ａ、１４Ｂ）に開口する切り欠きとすれば、保持凹部の内周面には、荷重方向に連結ピンを受ける部分が存在し、荷重を適切に受け止めることができる。また、保持凹部の開口を押し開こうとする力に対抗できるように、側板の肉厚をとることができるので、側板の変形量を抑制できる。

また、連結ピンが設けられた板部の対の間に形成された隙間部（例えば隙間部２４Ａ、２４Ｃ）の最奥部に、側板の先端面（例えば先端面１５Ａ、１５Ｂ）の受け面となる壁面（例えば壁面２７Ａ、２７Ｃ）を備えれば、本体部に対して想定外の過大な力がかかったとしても、先端面と壁面の接触により、本体部の過大な振れを抑制できる。さらに、壁面と先端面を、それぞれ断面円弧状に湾曲した面とすれば、アームヘッドに対して本体部を回動させたときに、壁面と先端面がぶつかることはなく、スムーズな回動が阻害されることはない。

また、押し付け力発生のためのスプリング（例えばスプリング５）を、４枚の板部のうち中央の２枚（例えば板部２５Ｂと２５Ｃ）の間に配置すれば、スプリングが配置される部分に連結ピンは存在しないようにできる。したがって、スプリングには突出部を設ける必要がなく、アームヘッドに対して本体部を真っ直ぐに配置した状態（ワイパーアームの通常使用状態）においても、スプリングがワイパーアームの下方に突出しないようにできるので、アームヘッドとリテーナの結合部分の厚みが大きくなりすぎることはなく、またワイパーアームの美観が損なわれてしまうこともない。

以下、添付図面を参照して本発明の各実施形態を説明する。
図１には、本実施形態のワイパーアーム１を、３つの主要構成要素であるアームヘッド２と、リテーナ３と、ヘッドカバー４とに分解した状態を示す。また、図２には、組み立てられた状態のワイパーアーム１を示す。さらに、図３及び図４には、それぞれ、アームヘッド２及びリテーナ３を単独で示す。なお、アームヘッド２、リテーナ３、ヘッドカバー４は、いずれも、例えば樹脂による一体成型により形成されたものである。

図示されるように、アームヘッド２は、図示されない駆動手段（リンク機構及び駆動モータ）と連結される円筒部１１と、円筒部１１の両側から前方に延び出す左右一対の側板１２Ａ、１２Ｂとを備えている。側板１２Ａ、１２Ｂは、ワイパーアーム１の横方向（アームヘッド２に対するリテーナ３の回動の回動軸方向）に並んで略平行に配置された板状の部材であり、それぞれにリテーナ３との連結のための保持凹部１３Ａ、１３Ｂが形成されている。保持凹部１３Ａ、１３Ｂは、断面が略Ｃ字形状を有する切り欠きであり、各側板１２Ａ、１２Ｂの上端面１４Ａ、１４Ｂに開口したものである。また、各側板１２Ａ、１２Ｂの先端面１５Ａ、１５Ｂは、断面円弧状に湾曲した曲面となっている。

また、側板１２Ａ、１２Ｂの間には、スプリング５の基端部が掛け止めされる係止ピン１６が設けられている（図３参照）。このスプリング５は、ワイパーアーム１に保持されたワイパーブレード（図示せず）を自動車のガラス面等の被払拭面に押し付ける力を発生するために、アームヘッド２とリテーナ３の間に介装されるものである。係止ピン１６は、円筒部１１と隣接する位置に配置されており、スプリング５は、側板１２Ａ、１２Ｂの間に配置されるようになっている。

リテーナ３は、長尺状の部材であり、ワイパーブレードと連結される先端部２１と、アームヘッド２と連結される基端部２２とを備えている。先端部２１には、ワイパーブレードの被嵌合部に連結される嵌合凹部２３が設けられている。

図４及び図５に示すように、基端部２２には、リテーナ３の基端から軸方向に延びる３つの隙間部２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃが、基端部２２を上下方向に貫通して形成され、これらの隙間部２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃにより、基端部２２は、４枚の板部２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄに分割されている。板部２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄは、ワイパーアーム１の横方向に並んで、互いに略平行に配置されている。なお、リテーナ３の上面の両側は、なだらかな傾斜面となっているので、両外側の板部２５Ａ、２５Ｄの上部も斜めに削られた形状となっている。また、３つの隙間部２４Ａ〜２４Ｃは、両側の隙間部２４Ａ、２４Ｃがアームヘッド２の側板１２Ａ、１２Ｂがちょうど挿入可能な間隔となるように形成されている。

４枚の板部２４Ａ〜２４Ｄのうち、左側の２枚の板部２４Ａ、２４Ｂの間（左外側の板部２４Ａと、この板部２４Ａに隣接する内側の板部２４Ｂとの間）には、断面円形の連結ピン２６Ａが、また右側の２枚の板部２４Ｃ、２４Ｄの間（右外側の板部２４Ｄと、この板部２４Ｄに隣接する内側の板部２４Ｃとの間）には、断面円形の連結ピン２４Ｃが、それぞれ掛け渡されている。つまり、３つの隙間部２４Ａ〜２４Ｃのうち、左右両側の隙間部２４Ａ、２４Ｃには、それぞれ連結ピン２６Ａ、２６Ｂが、両側の板部２５Ａ及び２５Ｂ、２５Ｃ及び２５Ｄと一体に設けられている。これにより、アームヘッド２の側板１２Ａ、１２Ｂを、リテーナ３の隙間部２４Ａ、２４Ｃに挿入して、隙間部２４Ａ、２４Ｃに配置された連結ピン２６Ａ、２６Ｂを、それぞれ側板１２Ａ、１２Ｂの保持凹部１３Ａ、１３Ｂに嵌合させることにより、リテーナ３がアームヘッド２に対して回動可能に連結されるようになっている。なお、このようにアームヘッド２にリテーナ３が連結されたとき、スプリング５は、中央の隙間部２４Ｂ内に配置される（図５参照）。

また、隙間部２４Ａ、２４Ｃの最奥部は、円弧状に湾曲した壁面２７Ａ、２７Ｃとなっており、アームヘッド２の側面１２Ａ、１２Ｂの先端面１５Ａ、１５Ｂが、それぞれ壁面２７Ａ、２７Ｃに沿って配置され得るようになっている。これにより、壁面２７Ａ、２７Ｃは、側面１２Ａ、１２Ｂの先端面１５Ａ、１５Ｂに対して適切な受け面として機能するとともに、リテーナ３をアームヘッド２に対して回動させたときに、側面１２Ａ、１２Ｂの先端面１５Ａ、１５Ｂと壁面２７Ａ、２７Ｃがぶつからないようになっている。

以上のように、本実施形態のワイパーアーム２によれば、２箇所に設けた連結ピン２６Ａ、２６Ｂを介してアームヘッド２とリテーナ３の連結を行うようにしたので、リテーナ３の先端部２１に横方向の荷重が加わったとき、この荷重は、２本の連結ピン２６Ａ、２６Ｂで受け止められることになる。この場合、連結ピン２６Ａ、２６Ｂは、リテーナ３の基端部２２の両側付近に配置されており、回動中心から離れた位置にあるので、荷重を適切に受け止めることができる。また、連結ピン２６Ａ及び２６Ｂが設けられた板部２５Ａ、２５Ｂ及び２５Ｃ、２５Ｄは、圧縮または引っ張りの荷重のみ受け、曲げ荷重を受けないので、押し広げられてしまうことはなく、側板１２Ａ、１２Ｂを両側から適切に支持できる。

また、アームヘッド２の保持凹部１３Ａ、１３Ｂは、側板１２Ａ、１２Ｂの上端面１４Ａ、１４Ｂに開口しているので、保持凹部１３Ａ、１３Ｂの内周面には、荷重方向に連結ピン２６Ａ、２６Ｂを受ける部分が存在し、荷重を適切に受け止めることができる。また、保持凹部１３Ａ、１３Ｂの開口を押し開こうとする力に対抗できるように、側板１２Ａ、１２Ｂの肉厚をとることができるので、側板１２Ａ、１２Ｂの変形量を抑制できる。

さらに、リテーナ３の隙間部２４Ａ、２４Ｃの最奥部の壁面２７Ａ、２７Ｃが、側面１２Ａ、１２Ｂの先端面１５Ａ、１５Ｂの受け面として機能するので、リテーナ３に対して想定外の過大な力がかかったとしても、先端面１５Ａ、１５Ｂと壁面２７Ａ、２７Ｃの接触により、リテーナ３の過大な振れを抑制できる。

したがって、本実施形態によれば、リテーナ３に作用する横方向の力に対して十分な抵抗力を有するワイパーアーム２を提供することができ、ワイパーアーム２の横振れを適切に防止することができる。また、このためにアームヘッド２とリテーナ３間の隙間（側板１４Ａ、１４Ｂと板部２５Ａ〜２５Ｄ間の隙間）を必要以上に狭める必要がないので、アームヘッド２に対するリテーナ３の回動抵抗が大きくなってしまうこともない。

また、本実施形態のワイパーアーム１によれば、押し付け力発生のためのスプリング５が配置される部分に連結ピン２６Ａ、２６Ｂが存在しないので、スプリング５には、突出部（例えば図７、図８の突出部１０５Ａ）を設ける必要がなく、図２に示すようにアームヘッド２に対してリテーナ３を真っ直ぐに配置した場合（ワイパーアーム１の通常使用状態）でも、スプリング５をリテーナ３の隙間部２５Ｂの内側に収容しておくことができる。したがって、ワイパーアーム１は、アームヘッド２とリテーナ３の結合部分で厚みが大きくなりすぎることはなく、またワイパーアーム１の美観が損なわれてしまうこともない。

なお、上記実施形態では、リテーナ３の基端部２２に連結ピン２６Ａ、２６Ｂを設け、アームヘッド２に保持凹部１３Ａ、１３Ｂを設けるようにしたが、本発明の技術的範囲は、このような形態に限られるものではなく、アームヘッド２側に連結ピンを設け、リテーナ３側に保持凹部を設けるようにすることも可能である。すなわち、アームヘッド２に円筒部１１から延び出す４枚の板部を設け、両外側の板部とこの両側の板部に隣接する板部の間に連結ピンを設ける一方で、リテーナ３の基端部２２に、２枚の側板を設け、これらの側板の上端面に開口する保持凹部を設けることも可能である。

本発明の実施形態におけるワイパーアームをアームヘッドとリテーナとヘッドカバーに分解した状態を示す斜視図である。 同じくワイパーアームが組み立てられた状態を示す斜視図である。 同じくアームヘッドの斜視図である。 同じくリテーナの斜視図である。 同じくリテーナの基端部の斜視図である。 従来のワイパーアームをアームヘッドとリテーナとヘッドカバーに分解した状態を示す斜視図である。 同じくアームヘッドの斜視図である。 同じくリテーナの基端部の斜視図である。

符号の説明

１ ワイパーアーム
２ アームヘッド
３ リテーナ
４ ヘッドカバー
５ スプリング
１１ 円筒部
１２Ａ、１２Ｂ 側板
１３Ａ、１３Ｂ 保持凹部
１４Ａ、１４Ｂ 側板の上端面
１５Ａ、１５Ｂ 側板の先端面
１６ 係止ピン
２１ リテーナの先端部
２２ リテーナの基端部
２４Ａ〜２４Ｃ 隙間部
２５Ａ〜２５Ｄ 板部
２６Ａ、２６Ｂ 連結ピン
２７Ａ、２７Ｂ 壁面

Claims (5)

1. アームヘッドと、前記アームヘッドに回動可能に連結される本体部とを備えたワイパーアームにおいて、
   前記アームヘッドと前記本体部のいずれか一方に、前記ワイパーアームの横方向に並ぶ２枚の側板を設けるとともに、前記アームヘッドと前記本体部のいずれか他方に、前記ワイパーアームの横方向に並ぶ４枚の板部を設け、
   前記２枚の側板の各々に、保持凹部を設け、
   前記４枚の板部のうち、両外側の板部と前記両外側の板部と隣接する板部との間に、それぞれ連結ピンを設け、
   前記連結ピンの各々が、対応する側に配置された連結ピンに嵌合することにより、前記アームヘッドと本体部が回動可能に連結されるようにしたワイパーアーム。
2. 前記側板の保持凹部は、前記側板の上端面に開口する切り欠きである請求項１に記載のワイパーアーム。
3. 前記連結ピンが設けられた板部の対の間に形成された隙間部の最奥部に、前記側板の先端面の受け面となる壁面を備えた請求項１又は請求項２に記載のワイパーアーム。
4. 前記壁面と前記側板の先端面は、それぞれ断面円弧状に湾曲した面である請求項３に記載のワイパーアーム。
5. 前記ワイパーアームに保持されたワイパーブレードに対して被払拭面への押し付け力を与えるためのスプリングを、前記アームヘッドと前記本体部の間に備えるとともに、前記スプリングが、前記４枚の板部のうち中央の２枚の間に配置されるようにした請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のワイパーアーム。

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