JP2009274555A - 可搬型ワイパー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄道車両の運転室フロントガラスに設置されている既設のワイパー装置が故障したときの代替手段を提供する。
【解決手段】可搬型ワイパー装置Ｗは、ベース部材にワイパーユニット２と吸着装置６とを設けた本体部１に、電気コード８でバッテリー１０を接続したものである。吸着手段６にハンドル部が備えられる。ワイパーユニット２のブレードは長手方向をワイパーアームの長手方向に対して１５〜３０°傾斜させる。既設のワイパー装置Ｘが故障したとき、本体部１をブレードの動作範囲や既設ワイパー装置Ｘの位置等を考慮してフロントガラスＦ表面の適当な位置に固定する。本体部１及びバッテリー１０それぞれに取り付けてあるチェーン２０，２２を車両Ｔ外面の適当な個所に係止させて落下防止を図る。スイッチを操作してワイパーユニット２を動作させ、運転時の視界を確保する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄道列車など比較的大型の輸送手段において、運転室フロントガラスに設置されている既設のワイパー装置が故障したときの代替手段を提供するものである。

鉄道車両における運転室フロントガラスの外側には、通常、降雨時・降雪時の視界を確保するためのワイパー装置が設置されている。ワイパー装置は、モータや加圧空気により駆動されるものである。また、モータや加圧空気の供給装置が故障した場合でも、運転を続行できるようにするため、鉄道車両には、運転室から人力でワイパーを駆動する手段が備えられている。（特許文献１）

特開２００７−２６１４１６号公報

特許文献１に記載されるように、従来の鉄道車両用ワイパー装置は、モータや加圧空気供給装置等の駆動源が故障しても、ワイパーアームを回動させるワイパー軸を、運転室側から人力で駆動できる構造になっている。しかしながら、万一、ワイパー軸が断裂したり、ワイパー軸とワイパーアームとの接合部に破損が生じたりした場合には、ワイパー装置を機能させることが不可能になる。

本発明は、既設のワイパー装置が全く機能しなくなった場合に、その代替手段を提供することを目的とする。かかる目的のために本発明が創案した可搬型ワイパー装置の特徴とするところは、請求項１に記載する如く、ワイパーモータ、ワイパーアーム及びブレードから成るワイパーユニットと、ワイパーユニットのワイパーモータが取り付けられるベース部材と、ベース部材をフロントガラスに固定するための吸着装置と、ワイパーユニットへ電力を供給するバッテリーとを備え、手で把持することの出来るハンドル部が適所に設けられていることである。

前記においてベース部材は、アルミニウムやステンレス鋼等の金属やプラスチックなどの比較的剛性の大きい素材で形成した板状・トレイ状のものが用いられる。ワイパーユニットは、市販品でも専用品でもよい。吸着手段には、例えば一般にサクションリフタと呼ばれる、レバーで着脱操作可能な吸盤装置を用いればよい。バッテリーは、充電式とするのが好ましく、鉛蓄電池・ニッケルカドミウム電池・リチウム電池・リチウムポリマー電池・リチウムイオン電池などを適宜採用すればよい。ハンドル部は、当該可搬型ワイパー装置を運転席フロントガラスの表面に装着する際、手で持ち上げ、支持するために必要である。吸着手段にサクションリフタ等の吸盤装置を採用した場合は、サクションリフタに備えられるハンドルを利用することができる。あるいは、ベース部材に、普通、ワイパーユニットを覆うカバーを装着するので、このカバーにハンドル部を設けることも考えられる。

本発明に係る可搬型ワイパー装置において、ワイパーユニットをベース部材上に取着した際、ワイパーモータの出力軸は、ベース部材の上方へ突出するように設けられることが多い。また本発明では、ベース部材が吸着手段によりフロントガラスからやや離れて固定される。そのため、当該可搬型ワイパー装置をフロントガラス表面に固定したとき、ワイパーアームの基部と先端部との間の高低差が非常に大きくなって、アーム先端のブレードを、フロントガラスへ適切に当接させるのが難しくなることがある。そこで、請求項２に記載する如く、ワイパーアームにおける上記出力軸に装着される基部と、ブレードが装着される先端部との間に、折り曲げ部を形成することが考えられる。折り曲げ角度は、ほぼ直角とするほか、必要に応じ鈍角又は鋭角に設定することも妨げない。

本発明可搬型ワイパー装置を駆動して、ワイパーユニットのブレードをフロントガラス表面上で摺動させたときに、掻き集めた水滴がブレードから容易に流れ落ちるようにするため、請求項３に記載する如く、ブレードの長手方向を、ワイパーアームの長手方向に対して１５〜３０°傾斜させることが望ましい。

さらに本発明に係る可搬型ワイパー装置において、請求項４に記載の如く、ベース部材にワイパーユニット及び吸着手段とを設けて成る本体部と、バッテリーとを別体に設け、バッテリーから本体部のワイパーユニットへの給電を電気コードを通じて行なうように構成してもよい。この場合、バッテリーはプラスチック等で成形した防水性のケースに収納し、電気コード及び本体部に電気コードを接続するコネクタを防水仕様とすることが望ましい。

請求項１に記載した本発明に係る可搬型ワイパー装置は、ワイパーユニットを取り付けたベース部材に吸着手段を備えるという簡単な構造であるから、軽量化を図れると共に、取り扱いが簡単になる。よって、既設のワイパー装置が故障したときに、吸着手段で運転席フロントガラスの表面へ容易に固定することができる。それ故、例えば鉄道車両にあっては、従来ならば運転休止とせざるを得なかった状況でも、本発明を採用することにより視界の確保が可能となるから、列車運転を継続して、乗客や後続列車に不便や迷惑をかけるのを極力抑えることができる。また、本発明に係る可搬型ワイパー装置は、単独で動作するものであるから、適用対象が鉄道車両に限られるものでなく、船舶や大型自動車等への適用も可能である。

請求項２に記載する如く、ワイパーモータの出力軸がベース部材の上方へ突出するように設けられる場合において、ワイパーアームの基部と先端部との間に折り曲げ部を形成することにより、ブレードをフロントガラス表面へ適切に当接させることが可能となる。また折り曲げ量又は折り曲げ角度を加減することにより、ワイパーアームが揺動する際の実効長を、フロントガラスの寸法に合わせて調整するのが容易となる。

本発明に係る可搬型ワイパー装置は、フロントガラス表面に固定する際、ワイパーアームがほぼ水平方向へ伸びるように配置するのを標準とする。そこで、請求項３に記載の如く、ブレードの長手方向の角度を、ワイパーアームの長手方向に対して１５〜３０°傾斜させることにより、ワイパーアームの揺動に伴いブレードがフロントガラス表面から掻き取って集めた水を、ブレードに沿って円滑に流し落とすことができる。

さらに請求項４に記載の如く、ベース部材にワイパーユニット及び吸着手段を設けて成る本体部と、バッテリーとを別体に設け、バッテリーからワイパーユニットへの給電を電気コードを通じて行なうように構成した場合は、本体部を軽量にできる効果を持つ。またバッテリーが別体なので、電力を消耗したときに交換したり、これを蓄電池とした場合に充電したりする作業が容易になる利点が得られる。

本発明に係る可搬型ワイパー装置を、鉄道車両に適用する場合について説明する。図１に示すように、本発明の可搬型ワイパー装置Ｗは、先頭車両Ｔに備えられる既設のワイパー装置Ｘが故障したときに、その代替として、運転室フロントガラスＦの表面に装着される。

この可搬型ワイパー装置Ｗは、図２及び図３に示す如く、ワイパーモータ３・ワイパーアーム４・ブレード５から成るワイパーユニット２及びサクションリフタ等から成る吸着手段６を備える本体部１と、本体部１に電気コード８で接続されるバッテリー１０とから構成される。本体部１は、図４に示すように、平面形状をほぼ長方形とした板状又はトレイ状のベース部材１ａと底部を開放した直方体形状のカバー１ｂとを備え、ベース部材１ａの上にワイパーモータ３を取り付けると共に、ベース部材１ａの一組の対向する端縁部に吸着手段６，６を設けたものである。ベース部材１ａ及びカバー１ｂは、アルミニウム・ステンレス鋼等の金属で製作されるが、強度と耐久性とを確保できるならばプラスチック製としてもよい。また本体部１の重量は、片手で持ち上げることが可能なように３ｋｇ以下とするのが好ましい。本実施形態では約２．７ｋｇであった。

ワイパーユニット２には、市販品を利用できるが、専用品を準備することも妨げない。ワイパーユニット２は、上述の如くベース部材１ａ上に固定されるワイパーモータ３、ワイパーモータ３の出力軸３ｃ及び支持軸３ｄに基部が接続される２本のリンク４ａ，４ｂからなるワイパーアーム４、及び、ワイパーアーム４の先端部に取り付けられるブレード５から構成される。ワイパーモータ３は、電動モータ等の駆動部３ａと、駆動部３ａの駆動軸から出力される回転駆動力を往復運動に変換する動力変換部３ｂとから成る。なお本例では、底部を開放した直方体形状のカバー１ｂをベース部材１ａに装着してワイパーモータ３を覆う構成とすると共に、このカバー１ｂに、ワイパーモータ３の動作をＯＮ／ＯＦＦ操作するためのスイッチ７と、バッテリー１０に繋いだ電気コード８を接続するためのコネクタ９とを設けてある。なおワイパーモータ３の設置高さを抑えるため、ベース部材１ａに切欠部又は凹部１ｄ（図３（Ｂ）参照）を設け、該モータ３の下部を収納するように構成してもよい。

ワイパーアーム４は、ベース部材１ａの長手方向に対し、ほぼ垂直な方向へ伸びるように設定される。またワイパーアーム４の途中には、次のような理由により、Ｌ字形の折り曲げ部４Ｌ（図３（Ａ）参照）を形成した。ワイパーモータ３の出力軸３ｃ及び支持軸３ｄは、カバー１ｂよりも上方へ突出するように設けられているので、これに接続されるワイパーアーム４の２本のリンク４ａ、４ｂの基部４Ｋは、ベース部材１ａから比較的高く離れた位置となる。他方、ワイパーアーム４の先端部４Ｍに取り付けられるブレード５の動作位置は、ベース部材１ａよりも若干低い位置に設定される。このため、フロントガラスの寸法によって、ワイパーモータ３からブレード５までの距離を十分に確保できない場合は、ワイパーアーム４を大きく傾斜させねばならなくなり、ブレード５の姿勢を適正に保つのが難しくなる。そこで本例の如く、途中に折り曲げ部４Ｌを設けることにより、ワイパーアーム４が揺動する時の実効長が短くなるときでも、ブレード５に対するワイパーアーム先端部４Ｍの接続角度を小さくできるから、ブレード５を適正な姿勢に保持することが容易になる。

ブレード５は、その長手方向が、ワイパーアーム４の長手方向に対し適当な角度θを持つように配設される。ワイパーアーム４を揺動させたときに、ブレード５が掻き集めた水の一部はブレード５の上面に溜まる。そこで、ブレード５の姿勢を適当な角度θだけ傾斜させることにより、上面に溜まった水を排水しやすくなる。なおθの値は１５〜３０°の範囲が好ましく、本実施形態ではθ＝３０°を採用した。

吸着手段６は、ベース部材１ａが平面視して長方形である場合、その対向する短片にそれぞれ設けられる。本例では、ベース部材１ａの短片に相当する端縁部にフランジ部１ｃを張り出すように形成し、該フランジ部１ｃの下面側に吸着手段６を固定している。吸着手段６には、車両走行時の振動でも、２時間は落下しない程度の吸着性能を持つことが要望され、これには例えば吸着力が２０ｋｇｆ程度の市販のサクションリフタを使用することができる。図面に例示した吸着手段６は、吸盤に持ち上げ用のハンドルＨと、着脱操作用のレバーＬとを備えるものであり、本実施形態では、このハンドルＨを、ワイパー装置Ｗの本体部１を持ち上げるためのハンドル部としている。また本例では、各吸着手段６、６の中心と、ワイパーモータ３の出力軸３ｃとが、同一直線上に並ぶよう設定した。これにより、２つの吸着手段６，６の吸盤中心を結ぶ線を仮想することにより、ワイパーアーム４の揺動中心位置を推定できるので、ワイパー装置Ｗのフロントガラス表面に対する適切な固定位置を割り出すのが容易である。

バッテリー１０は、プラスチック製の防水ケース１１内に収納した鉛蓄電池等の充電池から成り、これに繋いだ電気コード８を、本体部１のコネクタ９に着脱可能に接続するように構成したものである。バッテリー１０を本体部１から分離したことにより、本体部１を軽量化できる利点が得られる。また、バッテリー１０だけを単独に扱えるから、充電作業や交換作業が容易である。バッテリー１０は、本発明ワイパー装置Ｗを２時間程度の連続稼働させることが可能な程度の電力容量を備えることが望ましい。なお、小型・軽量で高出力のバッテリー１０を用いる場合は、バッテリー１０を本体部１に組み込んで一体化することも妨げない。

本実施形態では、本体部１及びバッテリー１０それぞれに、先端部にフック２１，２３を有するチェーン２０，２２を接続した。本体部１のチェーン２０は、吸着手段６が万一フロントガラスＦから分離したときに、本体部１が落下するのを防止するためである。他方、バッテリー１０のチェーン２２は、バッテリー１０を本体部１の近傍に保持するためのものである。なおチェーン２０，２２の途中には、先端部フック２１，２３を係合させるためのリング２４を設けてある。

以上の如く構成された本発明に係る可搬型ワイパー装置Ｗの使用方法を説明する。本発明ワイパー装置Ｗは、鉄道車両の運転室や駅などに常備しておく。先頭車両の既設のワイパー装置Ｘ（図１参照）が故障したとき、運転士か車掌等の列車乗務員又はその他の作業員が本発明ワイパー装置Ｗを携帯して車両Ｔの中央通路ドアＤから車外へ出て、本発明ワイパー装置Ｗの本体部１を、吸着手段６，６が上下となる姿勢に保持して運転室フロントガラスＦの位置まで持ち上げる。そして、ブレード５の動作範囲や既設ワイパー装置Ｘの位置等を考慮しながら、本体部１をフロントガラスＦにおける車両Ｔ中央寄りの適当な位置に押し当てたのち、吸着手段６のレバーＬを操作して、フロントガラスＦ表面に固定する。本実施形態のワイパー装置Ｗは、ブレード５の動作範囲が、図２に示す如く本体部１の高さを上下にやや超える範囲であるので、運転士の視線高さに本体部１の中央が位置するように設定すればよい。

次いで、本体部１及びバッテリー１０それぞれに取り付けてあるチェーン２０，２２を車両Ｔ外面の適当な個所に係止させて、本体部１及びバッテリー１０の落下防止を図る。チェーン２０，２２の係止は、先端部のフック２１，２３を途中のリング２４に係合させることで簡単に行える。チェーン２０，２２の係止個所としては、既設のワイパー装置Ｘの駆動軸や、手摺り等が考えられる。最後にスイッチ７をＯＮ操作すれば、ワイパーユニット２が動作を開始して、車両運転時の視界確保が可能となる。

本発明に係る可搬型ワイパーを鉄道車両の運転室フロントガラス表面に装着した状況を示す図面である。 本発明に係る可搬型ワイパーの一実施形態を示す正面図である。 本発明に係る可搬型ワイパーの一実施形態を示すものであって、図（Ａ）は本体部の底面図、図（Ｂ）は本体部の左側面図である。 本発明に係る可搬型ワイパーの一実施形態を示すものであって、本体部の要部の内部構造を示す正面図である。

符号の説明

Ｗ…可搬型ワイパー装置 １…本体部 １ａ…ベース部材 １ｂ…カバー ２…ワイパーユニット ３…ワイパーモータ ４…ワイパーアーム ４ａ，４ｂ…リンク ５…ブレード ６…吸着手段 ７…スイッチ ８…電気コード ９…コネクタ １０…バッテリー ２０，２２…チェーン Ｆ…フロントガラス Ｈ…ハンドル Ｔ…鉄道車両 Ｘ…既設のワイパー装置

Claims (4)

1. ワイパーモータ、ワイパーアーム及びブレードから成るワイパーユニットと、ワイパーユニットのワイパーモータが取り付けられるベース部材と、ベース部材をフロントガラスに固定するための吸着手段と、ワイパーユニットへ電力を供給するバッテリーとを備え、手で把持することの出来るハンドル部が適所に設けられていることを特徴とする可搬型ワイパー装置。
2. ワイパーユニットにおけるワイパーモータの出力軸がベース部材の上方へ突出するように設けられ、ワイパーアームにおける上記出力軸に装着される基部と、ブレードが装着される先端部との間に、折り曲げ部を形成した請求項１に記載の可搬型ワイパー装置。
3. ワイパーユニットのブレードの長手方向を、ワイパーアームの長手方向に対して１５〜３０°傾斜させた請求項１又は２に記載の可搬型ワイパー装置。
4. ベース部材にワイパーユニット及び吸着手段とを設けて成る本体部と、バッテリーとを別体に設け、バッテリーから本体部のワイパーユニットへの給電を電気コードを通じて行なうようにした請求項１乃至３のいずれかに記載の可搬型ワイパー装置。