JP2013193570A - ワイパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成部品数削減と耐久性向上とを図ることができるワイパ装置を提供する。
【解決手段】第１ピボットレバー２３には、駆動源側リンクロッド１５と同期リンクロッド１６とがともに連結される１つのボールピン３２が備えられる。ボールピン３２には大径接続部と小径接続部３２ｄとが備えられ、大径接続部側に駆動源側リンクロッド１５が連結され、小径接続部３２ｄ側に同期リンクロッド１６が連結される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車両等に備えられるワイパ装置に関するものである。

車両等に備えられるワイパ装置は、ピボットシャフト（ピボットレバー）をモータにて所定角度範囲で往復回動させることでピボットシャフトに取り付けられたワイパアームを揺動させて、ワイパアームの先端部に取り付けられたワイパブレードにてウインドシールドガラスを払拭するものである。

例えば特許文献１のワイパ装置は、モータ側と接続される駆動源側リンクロッドを、一対のピボットレバーの一方側の第１ピボットレバーに連結し、該第１ピボットレバーと第２ピボットレバーとを同期リンクロッドにて互いに連結して構成されている。つまり、モータ側からの駆動力が第１ピボットレバーを経由して第２ピボットレバーに伝達されるように、駆動源側リンクロッドと同期リンクロッドとの連結が構成されている。

特開２０１０−１３７６８５号公報

ところで、駆動源側リンクロッドと同期リンクロッドとがともに連結される第１ピボットレバーには、独立した２つのボールピンがそれぞれ固定されており、各ボールピンそれぞれに対して対応のリンクロッドが連結されるようになっている。そのため、ボールピンによりワイパ装置の構成部品が多く、また組付工数が増加するといった問題があった。

また、駆動源側リンクロッドと同期リンクロッドとではそれぞれの作動量が異なることから、各ボールピンとの連結部分をそれぞれの事情にあった構成を採用して、ワイパ装置の耐久性を向上することが望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、構成部品数削減と耐久性向上とを図ることができるワイパ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータ側と連結される駆動源側リンクロッドを、一対のピボットシャフトを作動させるピボットレバーの一方側の第１ピボットレバーに連結し、該第１ピボットレバーと第２ピボットレバーとを同期リンクロッドにて互いに連結して、前記モータ側からの駆動力が前記第１ピボットレバーを経由して前記第２ピボットレバーに伝達されるように構成されるワイパ装置であって、前記第１ピボットレバーには、大径接続部と小径接続部とを含んで構成されるボールピンが備えられ、該ボールピンの大径接続部に前記駆動源側リンクロッドが連結されるとともに、前記ボールピンの小径接続部に前記同期リンクロッドが連結されて構成されたことをその要旨とする。

この発明では、第１ピボットレバーには、駆動源側リンクロッドと同期リンクロッドとがともに連結される１つのボールピンが備えられることで、ワイパ装置の構成部品数の削減が可能である。また、ピボットレバーの小型化に寄与できる。しかも、ボールピンには大径接続部と小径接続部とが備えられており、大径接続部側に駆動源側リンクロッドが連結され、小径接続部側に同期リンクロッドが連結される。詳しくは、駆動源側リンクロッドは、基端部がモータ側、具体的にはクランクアームのボールピンに、先端部が第１ピボットレバーのボールピン（大径接続部）に連結される。駆動源側リンクロッドの先端側と基端側の方向性をなくして誤組み付けを防止するには、第１ピボットレバーのボールピンの大径接続部と、モータ側のクランクアームのボールピンとが同形状に構成される。また、同期リンクロッドは、基端部が第１ピボットレバーのボールピン（小径接続部）に、先端部が第２ピボットレバーのボールピンに連結される。同期リンクロッドの先端側と基端側の方向性をなくして誤組み付けを防止するには、第１ピボットレバーのボールピンの小径接続部と、第２ピボットレバーのボールピンとが同形状に構成される。クランクアームの作動量はピボットレバーの作動量よりも十分大きいことから、ボールピンの大径接続部側を用いる連結を駆動源側リンクロッドとすることで、駆動源側リンクロッドとボールピンとの連結部分の互いの接触面積が大きく単位面積当りの面圧が低減され、連結部分の耐摩耗性が向上する。一方、同期リンクロッドの連結はボールピンの小径接続部側を用いるが、作動量が小さいため、摩耗の進行は遅い。このように作動量を考慮した構成を採用することで、ワイパ装置の耐久性の向上が可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイパ装置において、前記ボールピンは、前記小径接続部が前記第１ピボットレバーに設けた挿通孔よりも小径に形成され、前記小径接続部と前記大径接続部との間に設けた装着部にて前記挿通孔に対して固定されたことをその要旨とする。

この発明では、ボールピンの小径接続部は、第１ピボットレバーの挿通孔よりも小径とされるため、その小径接続部側から挿通孔に挿通させて装着部にてその挿通孔に容易に固定でき、ピボットレバーの両側面にボールピンの小径接続部と大径接続部と設ける構成を提供できる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のワイパ装置において、前記ボールピンは、前記装着部と隣接して前記第１ピボットレバーの挿通孔より大径とされて挿通方向において前記ピボットレバーと当接する当接部を備え、前記装着部は、前記挿通方向の直交方向にて前記挿通孔に当接保持される固定部と、該固定部と前記当接部との境界部分において該固定部の直径よりも小さい縮径部を有することをその要旨とする。

この発明では、ボールピンは、第１ピボットレバーの挿通孔に装着する装着部と隣接してそれよりも大径で挿通方向においてピボットレバーと当接する当接部を備えている。そして、装着部は、挿通孔に当接保持される固定部を有し、該固定部と先の当接部との境界部分において該固定部の直径よりも小さい縮径部が設けられる。つまり、当接部を形成する上でその根元部分に生じるＲ形状部分を縮径部内に収容することで、Ｒ形状部分がピボットレバーと当接部との間に介在するのを防止し、ピボットレバーと当接部とを確実に当接することが可能となる。

従って、上記記載の発明によれば、構成部品数削減と耐久性向上とを図ることができるワイパ装置を提供することができる。

実施形態におけるワイパ装置の上面図である。 同上における駆動源側リンクロッド及び同期リンクロッドの接続構造について説明するための断面図である。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ワイパ装置１０は、２つのピボットホルダ１１，１２と、中空フレーム１３と、駆動源としてのモータ１４と、駆動源側リンクロッド１５及び同期リンクロッド１６とを備える。

第１及び第２ピボットホルダ１１，１２は、例えばアルミ合金よりなる鋳造品である。このピボットホルダ１１，１２は、略筒状のピボット支持部１１ａ，１２ａと、ピボット支持部１１ａ，１２ａの略軸直交方向に延びる車体固定部１１ｂ，１２ｂと、車体固定部１１ｂ，１２ｂとは異なる位置においてピボット支持部１１ａ，１２ａの軸直交方向に延びる取付軸１１ｃ，１２ｃと、ピボット支持部１１ａ，１２ａの径方向外方に皿状に延設された水受け用の受皿部１１ｅ，１２ｅを備える。なお、受皿部１１ｅ，１２ｅは、樹脂製の別部品として構成して、ピボット支持部１１ａ，１２ａに装着固定するようにしてもよい。

ピボット支持部１１ａ，１２ａには、第１及び第２ピボットシャフト２１，２２が挿通されて回動可能に支持されている。このピボットシャフト２１，２２の先端には図示しないワイパアームが固定され、そのワイパアームの先端にはワイパブレードが支持されることになる。また、ピボットシャフト２１，２２の基端には、該ピボットシャフト２１，２２を回動させるための第１及び第２ピボットレバー２３，２４が固定されている。

また、車体固定部１１ｂ，１２ｂの先端には防振ゴム１９，２０が取り付けられ、車体固定部１１ｂ，１２ｂは防振ゴム１９，２０を介して図示しないボルトにて図示しない車体（その取付ブラケット）に締結固定されることになる。また、取付軸１１ｃ，１２ｃは、中実の断面略円形に形成され、その外周面にはかしめ用凹部１１ｄ，１２ｄが複数形成されている。

中空フレーム１３は、例えば亜鉛鋼板を筒状にした中空材（パイプ）からなり、２つのピボットホルダ１１，１２同士を互いに連結する。詳しくは、中空フレーム１３は、挿入された前記取付軸１１ｃ，１２ｃがかしめ固定される一対の連結固定部１３ａ，１３ｂと、一対の連結固定部１３ａ，１３ｂを連結するとともに屈曲されることで前記ピボットシャフト２１，２２の基端方向（図１中、紙面奥方向）に配置される駆動源固定部１３ｃとを備える。尚、本実施形態の２つのピボットホルダ１１，１２は、中空フレーム１３に固定された状態で、搭載する車種のフロントガラスの曲率などに応じて２つのピボットシャフト２１，２２の相対的な傾きが平行ではなく、先端に向かって若干離間するように設定されている。駆動源固定部１３ｃには、モータ１４が固定される。

モータ１４は、モータ本体１４ａとギヤ部１４ｂとからなり、そのギヤ部１４ｂのハウジング１４ｃに取付足１４ｄが形成されている。そして、モータ１４はその取付足１４ｄが駆動源固定部１３ｃの中間平面部１３ｄ上に載置されボルトにて締結固定されている。また、ギヤ部１４ｂのハウジング１４ｃにおいて、前記取付足１４ｄの反対側にはハウジング１４ｃに一体に突出形成された不図示の支持ピンに支持ゴム部材１４ｅが装着され、該支持ゴム部材１４ｅは、車体側の取付部に取着されて支持されることになる。即ち、本実施形態の２つのピボットホルダ１１，１２、中空フレーム１３及びモータ１４からなる一体物は、２つのピボットホルダ１１，１２（車体固定部１１ｂ，１２ｂ）とモータ１４（支持ゴム部材１４ｅ）の３箇所で車体に対して支持される。

また、モータ１４の出力軸１４ｆは、前記ピボットシャフト２１，２２と略同方向（図１中、紙面手前方向）に突出するように設定されている。出力軸１４ｆには、出力軸１４ｆと一体回転するクランクアーム１４ｇが固定されている。

クランクアーム１４ｇの先端部にはボールピン３１が固定されており、駆動源側リンクロッド１５の基端部に設けられたキャップ状をなす樹脂製のボール受け部１５ｂがそのボールピン３１に対して転動可能に連結されている。駆動源側リンクロッド１５の先端部には、クランクアーム１４ｇの先端部と同様のキャップ状をなす樹脂製のボール受け部１５ａが設けられ、第１ピボットシャフト２１と一体回動（揺動）するピボットレバー２３のボールピン３２に対して転動可能に連結されている。

ここで、ボールピン３２は、図２に示すように、部位毎に複数の異なる径を有する全体が略円柱状をなしており、例えば鍛造（冷間鍛造）によって作製される。ボールピン３２の軸方向中央部には、ピボットレバー２３の円形の挿通孔２３ａに装着される略円柱状の装着部３２ａが形成されている。ここで、ボールピン３２において、装着部３２ａよりも軸方向一方側が挿通孔２３ａに挿通される挿通方向前側、装着部３２ａよりも軸方向他方側が挿通孔２３ａに挿通されない挿通方向後側とする。装着部３２ａよりも挿通方向後側には、挿通孔２３ａより大径のフランジ状をなし挿通方向においてピボットレバー２３と当接する当接部３２ｂが装着部３２ａと隣接して形成され、更に後側端部には当接部３２ｂと同等で装着部３２ａよりも大径の大径接続部３２ｃが形成されている。大径接続部３２ｃの外周面は球面状をなしている。一方、装着部３２ａよりも挿通方向前側には、大径接続部３２ｃよりも小径で、装着部３２ａよりも小径、即ちピボットレバー２３の挿通孔２３ａよりも小径の小径接続部３２ｄが形成されている。小径接続部３２ｄも同様に、外周面が球面状をなしている。

また、ボールピン３２の装着部３２ａは、挿通方向の直交方向にて挿通孔２３ａに当接保持される固定部３２ｅと、該固定部３２ｅと当接部３２ｂとの境界部分において（固定部３２ｅよりも挿通方向後側に位置）、固定部３２ｅの直径よりも小さい縮径部３２ｆとを有する。固定部３２ｅの外周面にはセレーションが施されており、該固定部３２ｅがピボットレバー２３の挿通孔２３ａに圧入されることで、ボールピン３２がピボットレバー２３に固定される。

固定部３２ｅと隣接の縮径部３２ｆは、前記当接部３２ｂ側にかけて拡径されるＲ形状をなして構成される。ここで、縮径部３２ｆの根元に生じるＲ形状部分は、前記当接部３２ｂを形成する際に必然的に形成されてしまう。これを考慮し、当接部３２ｂを形成する上で生じるＲ形状部分を縮径部３２ｆ内に収容し、該Ｒ形状部分が固定部３２ｅから径方向外側に突出しないようにしている。つまり、当接部３２ｂがピボットレバー２３に当接するのに先立ってこのＲ形状部分がピボットレバー２３に当接してしまうことが未然に防止され、当接部３２ｂとピボットレバー２３とが確実に当接できるようにしている。

そして、ピボットレバー２３の挿通孔２３ａにボールピン３２の小径接続部３２ｄ側から挿入され、当接部３２ｂがピボットレバー２３に当接するまで固定部３２ｅが挿通孔２３ａに圧入される。その後、ピボットレバー２３の挿通孔２３ａから挿通方向前側に突出する固定部３２ｅの突出部位に対してカシメ（例えば、ピールカシメ）が施され、このカシメ部と当接部３２ｂとによってピボットレバー２３を挟持するようにして、ボールピン３２がピボットレバー２３に固定される。

このようにピボットレバー２３に固定されるボールピン３２の大径接続部３２ｃには、駆動源側リンクロッド１５の先端側ボール受け部１５ａが転動可能に連結されている。ここで、駆動源側リンクロッド１５の先端側ボール受け部１５ａと基端側ボール受け部１５ｂとは同形状にて構成されるため、いずれのボール受け部１５ａ，１５ｂであっても、ボールピン３１とボールピン３２の大径接続部３２ｃとのいずれにも連結することが可能となっている。つまり、駆動源側リンクロッド１５の先端側と基端側の方向性をなくして誤組み付けの防止がなされている。

また、ピボットレバー２３の反対面側において、ボールピン３２の小径接続部３２ｄには、同期リンクロッド１６の基端側ボール受け部１６ａが転動可能に連結されている。同期リンクロッド１６の先端側ボール受け部１６ｂは、第１ピボットレバー２３とはモータ１４を挟んで逆側に位置する第２ピボットレバー２４に立設されたボールピン３３と転動可能に連結している。ここでも、同期リンクロッド１６の先端側ボール受け部１６ｂと基端側ボール受け部１６ａとが同形状にて構成されるため、いずれのボール受け部１６ａ，１６ｂであっても、ボールピン３２の小径接続部３２ｄとボールピン３３とのいずれにも連結することが可能となっている。つまり、同期リンクロッド１６の先端側と基端側の方向性をなくして誤組み付けの防止がなされている。

次に、本実施形態のワイパ装置１０の動作（作用）を説明する。
本実施形態のワイパ装置１０において、モータ１４は一方向に回転駆動されるものであり、該モータ１４の駆動に基づいてクランクアーム１４ｇが回転すると、駆動源側リンクロッド１５を通じて第１ピボットレバー２３が所定角度範囲で往復回動される。第１ピボットレバー２３の往復回動は、同期リンクロッド１６を通じて第２ピボットレバー２４に伝達され、第２ピボットレバー２４が第１ピボットレバー２３と同期した所定角度範囲の往復回動を行う。そして、このような第１及び第２ピボットレバー２３，２４の回動（揺動）により、第１及び第２ピボットシャフト２１，２２が同期して回動し、ピボットシャフト２１，２２に固定される一対のワイパの同期した払拭動作が行われる。

ここで、駆動源側リンクロッド１５の基端側ボール受け部１５ｂは、出力軸１４ｆと一体回転するクランクアーム１４ｇのボールピン３１と連結されており、このクランクアーム１４ｇは３６０度の連続回転を行っている。つまり、クランクアーム１４ｇの作動角度は、第１及び第２ピボットレバー２３，２４の回動角度（例えば１００度）に比べて非常に大きな角度となるため、クランクアーム１４ｇのボールピン３１と連結される駆動源側リンクロッド１５の基端側ボール受け部１５ｂは摩耗の進行が速くなる。従って、駆動源側リンクロッド１５の基端側ボール受け部１５ｂは、ボールピン３１との接触面積を増やし単位面積当りの面圧を減らして、耐摩耗性を向上させる必要がある。また、駆動源側リンクロッド１５は、その長手方向両端に形成される各ボール受け部１５ａ，１５ｂの形状を同一とすることで、いずれのボールピン３１，３２であっても接続可能とする（方向性を無くす）ことが望ましい。

この点に着眼して、駆動源側リンクロッド１５の先端側ボール受け部１５ａを大径接続部３２ｃと連結させ、比較的回動角度の小さいピボットレバー２３、２４同士を連結する同期リンクロッド１６は基端側ボール受け部１６ａをボールピン３２の小径接続部３２ｄに連結させている。このような構成とすることで、駆動源側リンクロッド１５の各ボール受け部１５ａ，１５ｂのいずれであってもボールピン３１，３２に装着可能（方向性を無くす）とするとともに、クランクアーム１４ｇのボールピン３１と連結し得るボール受け部１５ｂ（，１５ａ）の耐摩耗性の向上に寄与できるようになっている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）第１ピボットレバー２３には、駆動源側リンクロッド１５と同期リンクロッド１６とがともに連結される１つのボールピン３２が備えられることで、ワイパ装置１０の構成部品数の削減することができる。また、ピボットレバー２３の小型化に寄与することができる。

（２）ボールピン３２には大径接続部３２ｃと小径接続部３２ｄとが備えられており、大径接続部３２ｃ側に駆動源側リンクロッド１５が連結され、小径接続部３２ｄ側に同期リンクロッド１６が連結される。駆動源側リンクロッド１５の先端側と基端側の方向性をなくして誤組み付けを防止するには、第１ピボットレバー２３のボールピン３２の大径接続部３２ｃと、モータ１４側のクランクアーム１４ｇのボールピン３１とが同形状に構成される。また、同期リンクロッド１６の先端側と基端側の方向性をなくして誤組み付けを防止するには、第１ピボットレバー２３のボールピン３２の小径接続部３２ｄと、第２ピボットレバー２４のボールピン３３とが同形状に構成される。クランクアーム１４ｇの作動量はピボットレバー２３，２４の作動量よりも十分大きいことから、ボールピン３２の大径接続部３２ｃ側を用いる連結を駆動源側リンクロッド１５とすることで、駆動源側リンクロッド１５とボールピン３１，３２との連結部分の互いの接触面積が大きく単位面積当りの面圧が低減され、特に作動量の大きいクランクアーム１４ｇのボールピン３１と駆動源側リンクロッド１５のボール受け部１５ｂとの間の耐摩耗性向上に寄与することができる。一方、同期リンクロッド１６の連結はボールピン３２の小径接続部３２ｄ側を用いるが、作動量が小さいため、摩耗の進行は遅い。このように作動量を考慮した構成を採用することで、ワイパ装置１０の耐久性を向上することができる。

（３）ボールピン３２の小径接続部３２ｄは、第１ピボットレバー２３の挿通孔２３ａよりも小径とされるため、その小径接続部３２ｄ側から挿通孔２３ａに挿通させて装着部３２ａにてその挿通孔２３ａに容易に固定でき、ピボットレバー２３の両側面にボールピン３２の小径接続部３２ｄと大径接続部３２ｃと設ける構成とすることができる。

（４）ボールピン３２の装着部３２ａにおいて、固定部３２ｅと当接部３２ｂとの境界部分に該固定部３２ｅの直径よりも小さい縮径部３２ｆが設けられる。つまり、当接部３２ｂを形成する上でその根元部分に生じるＲ形状部分を縮径部３２ｆ内に収容することで、Ｒ形状部分がピボットレバー２３と当接部３２ｂとの間に介在するのを防止し、ピボットレバー２３と当接部３２ｂとを確実に当接することができる。これにより、ボールピン３２の固定部分の剛性向上に寄与することができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ボールピン３２のみについて鍛造で形成することとしたが、他のボールピン３１，３３についても同様に鍛造で形成してもよい。また、ボールピン３１〜３３の形成方法についてはこれに限らない。

・上記実施形態では、ボールピン３２に固定部３２ｅの直径よりも小さい縮径部３２ｆを設ける構成としたが、固定部３２ｅと同径、即ち縮径部３２ｆを設けない構成としてもよい。

・上記実施形態では、ピボットレバー２３の挿通孔２３ａ及びボールピン３２の装着部３２ａは円形としたが、四角形などの多角形、もしくは楕円形などのその他形状であってもよい。

１０…ワイパ装置、１４…モータ、１５…駆動源側リンクロッド、１６…同期リンクロッド、２１…第１ピボットシャフト、２２…第２ピボットシャフト、２３…第１ピボットレバー、２３ａ…挿通孔、２４…第２ピボットレバー、３２…ボールピン、３２ａ…装着部、３２ｂ…当接部、３２ｃ…大径接続部、３２ｄ…小径接続部、３２ｅ…固定部、３２ｆ…縮径部。

Claims (3)

1. モータ側と連結される駆動源側リンクロッドを、一対のピボットシャフトを作動させるピボットレバーの一方側の第１ピボットレバーに連結し、該第１ピボットレバーと第２ピボットレバーとを同期リンクロッドにて互いに連結して、前記モータ側からの駆動力が前記第１ピボットレバーを経由して前記第２ピボットレバーに伝達されるように構成されるワイパ装置であって、
   前記第１ピボットレバーには、大径接続部と小径接続部とを含んで構成されるボールピンが備えられ、該ボールピンの大径接続部に前記駆動源側リンクロッドが連結されるとともに、前記ボールピンの小径接続部に前記同期リンクロッドが連結されて構成されたことを特徴とするワイパ装置。
2. 請求項１に記載のワイパ装置において、
   前記ボールピンは、前記小径接続部が前記第１ピボットレバーに設けた挿通孔よりも小径に形成され、前記小径接続部と前記大径接続部との間に設けた装着部にて前記挿通孔に対して固定されたことを特徴とするワイパ装置。
3. 請求項２に記載のワイパ装置において、
   前記ボールピンは、前記装着部と隣接して前記第１ピボットレバーの挿通孔より大径とされて挿通方向において前記ピボットレバーと当接する当接部を備え、
   前記装着部は、前記挿通方向の直交方向にて前記挿通孔に当接保持される固定部と、該固定部と前記当接部との境界部分において該固定部の直径よりも小さい縮径部を有することを特徴とするワイパ装置。