JP2015217842A - ノズル付ワイパアーム及び車両用ワイパ装置 - Google Patents

ノズル付ワイパアーム及び車両用ワイパ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ワイパアームの基端側から先端側へ流れる空気流の影響を抑制して洗浄液を噴射する。
【解決手段】車両用ワイパ装置10では、ワイパアーム12の先端部にメインノズル40が設けられ、メインノズル40のノズル本体部42がワイパアーム12の幅方向一方側へ突出されている。また、ノズル本体部42の外周部を構成する傾斜面42Cが、ノズル本体部42の第1メインノズル噴射孔に対してアーム基端側に配置され、側面視でアーム基端側へ向かうに従いアーム下方側へ傾斜されている。このため、ワイパアーム12の側方をアーム基端側からアーム先端側へ流れる空気流W1の大部分が、傾斜面42Cにより整流されて傾斜面42Cに沿ってノズル本体部42の上方側へ流れる。これにより、ウィンドシールドガラスとノズル本体部42との間への空気流W1の流れ込みが抑制され、第1メインノズル噴射孔から噴射される洗浄液と空気流W1との当たりが抑制される。
【選択図】図1

Description

本発明は、洗浄液を噴射するノズルをワイパアームに備えたノズル付ワイパアームと該ノズル付ワイパアームを備えた車両用ワイパ装置に関する。
車両用ワイパ装置では、ワイパアームにウォッシャノズルが取付けられ、当該ウォッシャノズルからウィンドシールドガラスへ洗浄液が噴射されるノズル付ワイパアームを備えたものが知られている(例えば、下記特許文献1参照)。これにより、洗浄液をウィンドシールドガラスの被払拭面に効率よく供給できる。
特開2002−67886号公報
しかしながら、上記車両用ワイパ装置では、ウォッシャノズルがワイパアームの幅方向外側へ突出されており、ワイパアームの側方をワイパアームの基端側から先端側へ流れる空気流が生じる場合には、ウォッシャノズルから噴射される洗浄液が当該空気流の影響を受けてしまう。このため、当該空気流の影響によって、ウォッシャノズルから噴射される洗浄液を所定の位置に着水させることができない虞がある。
本発明は、上記事実を考慮し、ワイパアームの基端側から先端側へ流れる空気流の影響を抑制して洗浄液を噴射することができるノズル付ワイパアーム及び車両用ワイパ装置を提供することを目的とする。
本発明のノズル付ワイパアームは、ピボット軸の軸回りに往復回動されるワイパアームと、前記ワイパアームに設けられ、前記ワイパアームの幅方向外側へ突出されるノズル本体部を有するウォッシャノズルと、前記ノズル本体部の内部に形成されると共に、ウィンドシールドガラス側へ開口した噴射孔を有するノズル部と、前記ノズル本体部における外周部を構成し、前記噴射孔に対して前記ワイパアームの基端側に配置され、前記ワイパアームの幅方向から見て前記ワイパアームの基端側へ向かうに従い前記ウィンドシールドガラス側へ傾斜されて前記ワイパアームの基端側から先端側へ流れる空気流を整流する整流部と、を備えている。
上記構成のノズル付ワイパアームによれば、ピボット軸の軸回りに往復回動されるワイパアームにウォッシャノズルが設けられている。このウォッシャノズルのノズル本体部は、ワイパアームの幅方向外側へ突出されている。また、ノズル本体部の内部には、ノズル部が形成されており、ノズル部は、ウィンドシールドガラス側へ開口した噴射孔を有している。これにより、ノズル部の噴射孔から洗浄液がウィンドシールドガラスへ向けて噴射される。
ここで、ノズル本体部における外周部を構成する整流部が、噴射孔に対してワイパアームの基端側に配置されると共に、ワイパアームの幅方向から見てワイパアームの基端側へ向かうに従いウィンドシールドガラス側へ傾斜されている。このため、ワイパアームの基端側から先端側へ流れる空気流が整流部によって整流されて、当該空気流がノズル本体部とウィンドシールドガラスとの間に流れ込むことが抑制される。これにより、噴射孔から噴射される洗浄液に当たる空気流が抑制される。したがって、ワイパアームの基端側から先端側へ流れる空気流の影響を抑制して洗浄液を噴射することができる。
また、本発明のノズル付ワイパアームは、上記構成に加えて、前記ノズル本体部には、前記ウィンドシールドガラス側へ開放された凹部が形成されており、前記凹部の底面に前記噴射孔が形成されている。
上記構成のノズル付ワイパアームによれば、ノズル本体部に形成された凹部内とノズル部内とが連通されて、凹部の底面に噴射孔が形成されている。このため、噴射孔から噴射される洗浄液が、凹部内の空間を通過し、ノズル本体部の外側へ噴射される。これにより、噴射孔から噴射される洗浄液に対する風防として凹部が作用する。したがって、洗浄液を噴射孔から良好に噴射させることができる。
また、本発明のノズル付ワイパアームは、上記構成に加えて、前記凹部の底面と前記ノズル部の内周面との成す角度が、前記噴射孔の周方向において一定に設定されている。
上記構成のノズル付ワイパアームによれば、凹部の底面とノズル部の内周面との成す角度が、噴射孔の周方向において一定に設定されているため、当該角度が噴射孔の周方向において変化する場合と比べて、洗浄液を所定の位置へ着水させることができる。すなわち、上記角度が噴射孔の周方向に沿って変化する場合には、噴射孔から噴射された洗浄液が洗浄液の表面張力によって上記角度の大きい方へ引き寄せられて、噴射孔から噴射される洗浄液がノズル部の延在方向に対して傾く傾向にある。これに対して、上記角度を噴射孔の周方向において一定にすることで、上記のような傾きが抑制されるため、洗浄液を所定の位置へ着水させることができる。
また、本発明のノズル付ワイパアームは、上記構成に加えて、前記凹部の深さ方向に対して直交する方向に切った前記凹部の断面積が前記凹部の開口側へ向かうに従い大きく設定されている。
上記構成のノズル付ワイパアームによれば、凹部が凹部の開口側へ向かうに従い末広がりに形成されている。これにより、噴射孔から噴射された洗浄液と凹部の内周面との当たりを抑制することができる。
また、本発明のノズル付ワイパアームは、上記構成に加えて、前記ノズル部は、前記ワイパアームの幅方向から見て前記ワイパアームの基端側へ向かうに従い前記ウィンドシールドガラス側へ延在されている。
上記構成のノズル付ワイパアームによれば、ノズル部は、ワイパアームの幅方向から見てワイパアームの基端側へ向かうに従いウィンドシールドガラス側へ傾斜されているため、洗浄液を噴射孔からワイパアームの基端側へ指向させて噴射させることができる。
また、本発明の車両用ワイパ装置は、上記記載のノズル付ワイパアームと、前記ワイパアームの先端部に取付けられ、前記ウィンドシールドガラスを往復払拭するワイパブレードと、を備えている。
上記構成の車両用ワイパ装置によれば、上記記載のノズル付ワイパアームによる作用効果と同様の作用効果を奏することができる車両用ワイパ装置を得ることができる。
本発明の実施の形態に係る車両用ワイパ装置におけるワイパアームの先端部を示す斜視図である。 図1に示す車両用ワイパ装置の全体を示す被払拭面の外側から見た平面図である。 図2に示されるワイパアームをアーム上方側且つ回動方向一方側から見た斜視図である。 図3に示されるワイパアームをアーム下方側且つ回動方向他方側から見た斜視図である。 図4に示されるアーム本体部の先端部を示すアーム下方側から見た斜視図である。 図5に示されるアーム本体部の先端部にメインノズルが組付けられた状態を示すアーム下方側から見た斜視図である。 図6に示されるメインノズルを示す側面図である。 図7に示されるメインノズルをアーム上方側から見た斜視図である。 図7に示されるメインノズルをアーム先端側から見た斜視図である。 図7に示されるメインノズルをアーム下方側から見た斜視図である。 図7に示されるメインノズルの内部を示す側断面図である。 図2に示される車両用ワイパ装置の電気的構成を示す回路図である。 図2に示される車両用ワイパ装置の切替タイミングを示すタイミングチャートである。 (A)は、図2に示されるワイパブレードが回動方向一方側へ回動されている途中の状態を示す平面図であり、(B)は、図2に示されるワイパブレードが回動方向他方側へ回動されている途中の状態を示す平面図である。
以下、図面を用いて本実施の形態に係る車両用ワイパ装置10について説明する。図2に示されるように、車両用ワイパ装置10は、略長尺状に形成されたワイパアーム12と、車両(自動車)のウィンドシールドガラスWGの被払拭面Sを払拭するワイパブレード30と、を含んで構成されている。また、車両用ワイパ装置10は、ワイパアーム12の先端部に設けられた「ウォッシャノズル」としてのメインノズル40と、ワイパアーム12の長手方向中間部に設けられたサブノズル100とを、含んで構成されている。以下、上記構成について説明する。
(ワイパアーム12について)
図3及び図4に示されるように、ワイパアーム12は、長尺状に形成されたアーム本体部14を備えており、アーム本体部14はウィンドシールドガラスWG(図3及び図4では不図示)の厚さ方向(被払拭面Sに対して直交する方向)においてウィンドシールドガラスWGと対向して配置されている。そして、以下の説明では、ワイパアーム12の長手方向一方側(図3に示される矢印C方向側)をアーム基端側と称し、ワイパアーム12の長手方向他方側(図3に示される矢印D方向側)をアーム先端側と称する。また、アーム本体部14に対してウィンドシールドガラスWG側(図3に示される矢印E方向側)をアーム下方側と称し、アーム本体部14に対してウィンドシールドガラスWGとは反対側(図3に示される矢印F方向側)をアーム上方側と称する。
アーム本体部14は、その長手方向から見てアーム下方側へ開放された断面略U字状(開断面構造)に形成されている。具体的には、アーム本体部14は、頂壁部14Aと、頂壁部14Aの幅方向両端からそれぞれアーム下方側へ延設された互いに離間対向する一対の側壁部14B,14C(図4参照)と、を備えている。そして、アーム本体部14は、図示しない裏面カバーによってアーム下方側から塞がれている。
また、アーム本体部14のアーム基端側には、アーム上方側へ開放された略有底円筒状の固定部16が形成されている。固定部16の底部の軸芯部には、円形の貫通孔16Aが同軸状に形成されている。そして、貫通孔16A内へピボット軸26(図2参照)の先端部がアーム下方側から挿通されて固定されることにより、ワイパアーム12の基端部がピボット軸26に固定されている。このピボット軸26は、車両のフレーム等に固定されたピボットホルダ(図示省略)に回動自在に支持されると共に、リンク機構を介してワイパモータWM(図12参照)に連結されている。
そして、ワイパモータWMの駆動力によってピボット軸26が往復回動することで、ワイパアーム12が、停止位置(図2の実線図示位置)と反転位置(図2の一点鎖線図示位置)との間を往復回動するようになっている。なお、ワイパアーム12が、停止位置から反転位置へ向かう方向(図2の矢印A方向)が回動方向一方側(往復回動の往動側)とされており、反転位置から停止位置へ向かう方向(図2の矢印B方向)が回動方向他方側(往復回動の復動側)とされている。そして、ワイパアーム12に対して回動方向一方側がワイパアーム12の幅方向一方側と一致し、ワイパアーム12に対して回動方向他方側がワイパアーム12の幅方向他方側と一致している。
また、アーム本体部14の先端側には、クランク状に屈曲された横曲げ部18が形成されており、アーム本体部14の先端部がその基端部に対して回動方向一方側へオフセットしている。そして、アーム本体部14における横曲げ部18よりも先端側の部分がアーム側連結部20とされており、アーム側連結部20がワイパアーム12の先端部に対応している。
図5に示されるように、アーム側連結部20における側壁部14B,14Cには、後述するクリップ36を固定するための固定溝20Aが形成されており、固定溝20Aはワイパアーム12の先端側へ開放されている。また、図1に示されるように、アーム側連結部20における頂壁部14Aには、後述するクリップ36を固定するための略矩形状の固定孔20Bが貫通形成されている。
さらに、図5に示されるように、アーム側連結部20における幅方向一方側の側壁部14Bには、後述するメインノズル40のノズル接続部44が挿通される挿通孔22が貫通形成されており、挿通孔22は略矩形状に形成されている。また、側壁部14Bには、挿通孔22に対してアーム基端側の位置において、後述するメインノズル40を係止するための係止孔24が貫通形成されており、係止孔24はアーム上下方向を長手方向とする略矩形状に形成されている。
(ワイパブレード30について)
図4に示されるように、ワイパブレード30は、ワイパアーム12の長手方向に沿うように略長尺状に形成されている。そして、ワイパブレード30の長手方向中央部が、後述する連結レバー34を介してワイパアーム12のアーム側連結部20に連結されている。これにより、アーム上下方向から見て、ワイパブレード30が、ワイパアーム12(のアーム側連結部20を除く部分)に対して、回動方向一方側に配置されている。
ワイパブレード30は、略長尺状に形成されたゴム製のブレードラバー32を備えている。ブレードラバー32は、その上部側に配置された略矩形断面状の基部32Aと、この基部32Aから首部を介して連結された略三角形断面状の払拭部32Bとによって構成されている。払拭部32Bの先端部(下端部)には、ウィンドシールドガラスWGの被払拭面Sに接触して払拭するリップが形成されている。また、基部32Aの上面には、バネ板材によって構成された略長尺板状のバッキング(図示省略)が配置されている。そして、ブレードラバー32の基部32A及びバッキングが、長尺状に形成されかつ断面形状が略C字状とされた保持ケース(図示省略)によって覆われた状態で保持されている。
図1に示されるように、ワイパブレード30の長手方向中央部には、連結レバー34が設けられている。連結レバー34は、略ブロック状に形成されて、上記保持ケースとワイパブレード30の長手方向に並んで配置されている。この連結レバー34の下部には、ウィンドシールドガラスWG側の部分において、図示しない長手レール状の保持爪が形成されている。そして、ワイパブレード30の長手方向中央部の位置において、バッキングと連結レバー34との長手方向の相対移動が阻止されており、ブレードラバー32の基部32A及びバッキングが連結レバー34内に収容された状態で保持爪によって保持されている。
連結レバー34におけるワイパアーム12の基端側(図1の矢印C方向側)の部分には、クリップ36が設けられている。このクリップ36はアーム下方側へ開放された断面略U字形状に形成されて、連結レバー34の基端側の部分をアーム上方側から覆っている。また、クリップ36の先端部は、ワイパアーム12の幅方向(図1の矢印A方向及び矢印B方向)を軸方向にして連結レバー34に回動可能に支持されている。
クリップ36は、前述したアーム側連結部20の内側に配置されて、アーム側連結部20に固定されている。具体的には、アーム側連結部20の固定溝20Aと嵌合される一対の嵌合突起36Aがクリップ36に形成されており、これにより、クリップ36はワイパブレード30に対してワイパアーム12とアーム上下方向に一体的に回動する。さらに、クリップ36には、アーム側連結部20の固定孔20Bと嵌合されるロック部36Bが形成されている。このロック部36Bは、アーム上下方向に弾性変位可能に構成されており、ロック部36Bの嵌合凸部がアーム側連結部20の固定孔20B内に嵌合されている。これにより、ワイパブレード30のワイパアーム12に対するワイパアーム12の長手方向の相対移動が制限されている。
(メインノズル40について)
図1に示されるように、メインノズル40はワイパアーム12(アーム本体部14)の先端部に設けられると共に、クリップ36に対してアーム基端側に配置されている。メインノズル40はノズル本体部42を備えており、ノズル本体部42は、アーム本体部14の幅方向一方側の側壁部14Bの外側面に当接した状態で配置されて、取付状態で側壁部14Bの挿通孔22をワイパアーム12の幅方向一方側から覆っている。また、ノズル本体部42は、ワイパアーム12の長手方向に延びる略直方体状に形成されている。具体的には、図7〜図10に示されるように、ノズル本体部42は、アーム上下方向においてウィンドシールドガラスWGと対向して配置された下面42Aを有している。また、ノズル本体部42の外側面42Bは、アーム上方側へ向かうに従いアーム本体部14側へ若干傾斜されている。
さらに、ノズル本体部42のアーム基端側の部分は、アーム本体部14側に一段凹んだ凹み部43が形成されており、凹み部43は、側面視(ワイパアーム12の幅方向一方側から見て)で略逆三角形状に形成されると共に、アーム上方側且つアーム基端側に開放されている。そして、凹み部43における外側面42Bと接続された部分が、「整流部」としての傾斜面42Cとされている。この傾斜面42Cは、側面視でアーム基端側へ向かうに従いアーム下方側へ傾斜されている。また、アーム上方側から見て、傾斜面42Cの幅寸法がアーム先端側へ向かうに従い小さくなるように設定されており、傾斜面42Cにおけるアーム先端側の端部が頂点をなすように傾斜面42Cが略三角形状に形成されている。また、側面視で傾斜面42Cと下面42Aとが交差しており、ノズル本体部42のアーム下方側且つアーム基端側の部分が略楔形状に形成されている(図7参照)。さらに、ノズル本体部42におけるアーム先端側の側面が側面42Dとされている。
また、メインノズル40はノズル接続部44を備えており、ノズル接続部44は、略筒状に形成されて、ノズル本体部42からワイパアーム12の幅方向内側へ突出されている。具体的には、ノズル接続部44は、アーム下方側から見て、ワイパアーム12の幅方向内側へ向かうに従いアーム基端側へ傾斜されている。そして、ノズル接続部44は、側壁部14Bの挿通孔22内を挿通して、アーム本体部14の内側に配置されると共に、ワイパアーム12の横曲げ部18に沿うようにノズル本体部42から延びている(図1及び図6参照)。
また、ノズル接続部44の基端側の部分が接続本体部44Aとされており、ノズル接続部44の軸方向から見た接続本体部44Aの外形が略矩形状を成している。そして、接続本体部44Aの基端部とノズル本体部42との間には、アーム基端側へ開放されたスリット46(図8及び図10参照)が形成されており、側壁部14Bにおける挿通孔22の縁部がスリット46内に配置される。これにより、側壁部14Bがノズル接続部44とノズル本体部42とによって挟み込まれる。
また、接続本体部44Aの先端部には、横曲げ部18の側壁部14Bと対向する部分において、係止フック48が一体に形成されている。この係止フック48は、接続本体部44Aの先端部から一旦アーム本体部14の側壁部14B側へ延びると共に、板厚方向を側壁部14Bの板厚方向と略一致するようにして、接続本体部44Aの基端側へ屈曲されている。また、係止フック48の先端部には、ノズル本体部42側へ屈曲されたフック部48A(図8及び図10参照)が形成されている。そして、係止フック48は、側壁部14Bの板厚方向に弾性変形可能に構成されており、係止フック48が弾性変形した状態でフック部48Aがアーム本体部14の係止孔24内に挿入される(図6参照)。これにより、係止フック48がアーム本体部14の先端部に係止されて、メインノズル40がワイパアーム12の先端部に固定される。
一方、図11に示されるように、ノズル本体部42の内部には、略中央部において、分岐部80が形成されており、分岐部80はノズル接続部44の流路に連通されている。また、ノズル本体部42の内部には、3箇所の第1ノズル部50、第2ノズル部60、及び第3ノズル部70が形成されており、これら第1ノズル部50、第2ノズル部60、及び第3ノズル部70は分岐部80にそれぞれ連通している。これにより、ノズル接続部44に供給された洗浄液が、第1ノズル部50、第2ノズル部60、及び第3ノズル部70を介してノズル本体部42から噴射されるようになっている。そして、第1ノズル部50が本発明の「ノズル部」に対応している。以下、具体的に説明する。
第1ノズル部50は第1流路52(広義には、「流路」として把握される要素である)を有しており、第1流路52はノズル本体部42の傾斜面42Cに対してアーム先端側に配置されている。換言すると、傾斜面42Cが第1ノズル部50に対してアーム基端側に配置されている。この第1流路52は、断面円形状に形成されて、ノズル本体部42の長手方向断面の側断面視(図11)で分岐部80からウィンドシールドガラスWG側(ノズル本体部42の下面42A側)へ直線状に延出されている。具体的には、第1流路52は、側断面視でアーム下方側(ウィンドシールドガラスWG側)へ向かうに従いアーム基端側へ傾斜して形成されている。
一方、ノズル本体部42の下面42Aには、第1ノズル部50に対応する位置において、「凹部」としての第1凹部56が形成されており、第1凹部56は、アーム下方側へ向けて開口(第1凹部56の開口がアーム基端側に向けて対向しないようにウィンドシールドガラスWGと対向して開口形成)されると共に、第1流路52と連通されている。また、第1凹部56の深さ方向が第1流路52の長手方向と一致しており、第1流路52の長手方向から見た第1凹部56の断面が第1流路52と同心円状を成す円形に形成されている。すなわち、第1流路52の中心線と第1凹部56の中心線とが一致している。そして、第1凹部56の底面56Aに形成された第1流路52の開口部が、「噴射孔」としての第1メインノズル噴射孔54とされており、第1凹部56の内部空間が第1エリア58とされている。
また、第1凹部56の底面56Aは、第1流路52の長手方向に対して直交する方向に沿って配置されている。すなわち、側断面視における第1流路52の内周面と底面56Aとの成す角度θ1が90°に設定されており、角度θ1が第1メインノズル噴射孔54の周方向において一定に設定されている。
また、第1流路52の長手方向(延在方向)から見た第1凹部56の断面積が、第1凹部56の開口側(ウィンドシールドガラスWG側)へ向かうに従い大きくなるように設定されている。すなわち、第1凹部56がウィンドシールドガラスWG側(ノズル本体部42の下面42A側)へ向かうに従い末広がりに形成されている。
第2ノズル部60は第1ノズル部50に対してアーム先端側に配置されている。そして、第2ノズル部60は、第1ノズル部50と同様に構成されている。すなわち、第2ノズル部60は第2流路62(広義には、「流路」として把握される要素である)を有しており、第2流路62は分岐部80から略アーム下方側(ノズル本体部42の下面42A側)へ直線状に延出されている。具体的には、第2流路62は側断面視で分岐部80からアーム下方側へ向かうに従いアーム先端側へ若干傾斜して形成されている。
また、ノズル本体部42の下面42Aには、第2ノズル部60に対応して第2凹部66が形成されており、第2凹部66には、第2流路62が連通されている。この第2凹部66は第1凹部56と同様に構成されている。すなわち、第2凹部66は、第2流路62の長手方向を深さ方向として形成されて、ウィンドシールドガラスWG側へ開口されている。そして、第2凹部66の底面66Aに「噴射孔」としての第2メインノズル噴射孔64が形成されており、第2メインノズル噴射孔64がノズル本体部42の下面42A側へ開口されている。また、第2流路62の長手方向から見た第2凹部66の断面が第2流路62と同心円状を成す円形に形成されている。さらに、第2凹部66の底面66Aが第2流路62の長手方向に対して直交する方向に沿って配置されて、第2流路62の内周面と底面66Aとの成す角度θ2が第2メインノズル噴射孔64の周方向において一定(90°)に設定されている。そして、第2凹部66の内部空間が第2エリア68とされている。
第3ノズル部70は第2ノズル部60に対してアーム先端側に配置されている。そして、第3ノズル部70においても第1ノズル部50と同様に構成されている。すなわち、第3ノズル部70は第3流路72を有しており、第3流路72は分岐部80からアーム先端側(ノズル本体部42の側面42D側)へ直線状に延出されている。具体的には、第3流路72は側断面視で分岐部80からアーム先端側へ向かうに従いアーム下方側へ傾斜して形成されている。
また、ノズル本体部42の側面42Dには、第3ノズル部70に対応して第3凹部76が形成されており、第3凹部76には、第3流路72が連通されている。この第3凹部76は第1凹部56と同様に構成されている。すなわち、第3凹部76は、第3流路72の長手方向を深さ方向として形成されて、アーム先端側へ開口されている。そして、第3凹部76の底面76Aに第3メインノズル噴射孔74が形成されており、第3メインノズル噴射孔74がノズル本体部42の側面42D側へ開口されている。また、第3流路72の長手方向から見た第3凹部76の断面が第3流路72と同心円状を成す円形に形成されている。さらに、第3凹部76の底面76Aが第3流路72の長手方向に対して直交する方向に沿って配置されて、第3流路72の内周面と底面76Aとの成す角度θ3が第3メインノズル噴射孔74の周方向において一定(90°)に設定されている。そして、第3凹部76の内部空間が第3エリア78とされている。
また、図4に示されるように、メインノズル40のノズル接続部44が、第1メインノズル用ホース90、第1ホースジョイント92、及び第2メインノズル用ホース94を介して車両の第1ウォッシャポンプ(図示省略)に接続されている。これにより、車両のウォッシャタンク(図示省略)から第1ウォッシャポンプによって圧送された洗浄液がメインノズル40のノズル接続部44に供給されるようになっている。
そして、ノズル接続部44に供給された洗浄液が、分岐部80を介して第1メインノズル噴射孔54、第2メインノズル噴射孔64、及び第3メインノズル噴射孔74によってウィンドシールドガラスWGへ噴射されるようになっている。具体的には、第1メインノズル噴射孔54から噴射される洗浄液は、第1メインノズル噴射孔54からアーム下方側へ向かうに従いアーム基端側へ噴射されて、第1凹部56内の第1エリア58を通過し、ウィンドシールドガラスWGへ着水するようになっている。また、第2メインノズル噴射孔64から噴射される洗浄液は、第2メインノズル噴射孔64からアーム下方側へ噴射されて、第2凹部66内の第2エリア68を通過し、ウィンドシールドガラスWGへ着水するようになっている。さらに、第3メインノズル噴射孔74から噴射される洗浄液は、第3メインノズル噴射孔74からアーム先端側へ向かうに従いアーム下方側へ噴射されて、第3凹部76内の第3エリア78を通過し、ウィンドシールドガラスWGへ着水するようになっている(図14(A)の矢印参照)。
(サブノズル100について)
図3及び図4に示されるように、サブノズル100はアーム本体部14の長手方向中間部の内側に配置されている。具体的には、サブノズル100は、ワイパブレード30の基端側の端部に対応してアーム本体部14の内側に配置されている。このサブノズル100は、略有底円筒形状に形成されており、サブノズル100はサブノズル接続部101(図3参照)を備えている。また、サブノズル100には、一対のサブノズル噴射孔102A,102B(図4参照)が形成されており、サブノズル噴射孔102A,102Bは、ワイパアーム12の長手方向に並んで配置されると共に、サブノズル接続部に連通されている。
また、図4に示されるように、サブノズル100のサブノズル接続部が、第1サブノズル用ホース104、第2ホースジョイント106、及び第2サブノズル用ホース108を介して車両の第2ウォッシャポンプ(図示省略)と接続されている。これにより、車両のウォッシャタンク(図示省略)から第2ウォッシャポンプによって圧送された洗浄液がサブノズル100へ供給されるようになっている。
そして、サブノズル100に供給された洗浄液が、一対のサブノズル噴射孔102A,102BによってウィンドシールドガラスWGへ噴射されるようになっている。具体的には、ワイパブレード30の往復回動の復動側(図14(B)の矢印B方向)へ回動されているときに、アーム先端側に配置されたサブノズル噴射孔102Aからアーム先端側へ洗浄液が噴射され、アーム基端側に配置されたサブノズル噴射孔102Bからアーム基端側へ洗浄液が噴射され、ワイパブレード30の上記復動側であって長手方向中間部よりも基端側に着水されるようになっている(図14(B)の矢印参照)。
(車両用ワイパ装置10の電気的構成について)
次に、上記のように構成された車両用ワイパ装置10の電気的構成について図12を用いて説明する。
車両用ワイパ装置10は、ワイパスイッチsw1及びワイパモータWMを備えている。そして、ワイパスイッチsw1がONにされることで、ワイパモータWMが駆動して、ピボット軸26(図2参照)が回動されるようになっている。このワイパスイッチsw1は、「+B端子」、「S端子」、「+1端子」、「+2端子」を有しており、「+B端子」は車両のバッテリーに接続されている。
ワイパモータWMは、車両用ワイパ装置10を高速で作動させる高速モード及び低速で作動させる低速モードに対応させるために、高速用ブラシ、低速用ブラシ、及び低速と高速とに共通して使用される共通ブラシを有している。そして、ワイパモータWMの低速用ブラシに接続される正極端子がワイパスイッチsw1の「+1端子」に接続されており、高速用ブラシに接続される正極端子が、「+2端子」に接続されている。また、ワイパモータWMの共通ブラシに接続される負極端子はGND接地されている。
ワイパモータWMには、ワイパブレード30の払拭位置に対応してカムスイッチcswが設けられており、ワイパブレード30が停止位置以外に位置した状態でワイパスイッチsw1がOFFにされても、カムスイッチcswによってワイパブレード30が停止位置に戻るように構成されている。
カムスイッチcswは、「a接点」、「b接点」、「c接点」、「d接点」、及びカムプレートcpを有している。「a接点」はワイパスイッチsw1の「+B端子」に接続されており、「b接点」はワイパモータWMの負極端子と共にGND接地されている。また、「c接点」はワイパスイッチsw1の「S端子」に接続されており、「d接点」は、後述するウォッシャシステムのリレーのコイルLに接続されている。
カムプレートcpは、ワイパモータWMの出力軸に連結されたウォームホイール(図示省略)と一体回転するように構成されており、ワイパブレード30が、停止位置と反転位置との間を一往復するとカムプレートcpが一回転されるようになっている。なお、図12では、ワイパブレード30が停止位置に配置された状態を示している。そして、ワイパモータWMが駆動されることでカムプレートcpが回転し、カムプレートcpによって「c接点」が「b接点」又は「a接点」の何れか一方に接続されるようになっている。具体的には、ワイパブレード30が停止位置以外にあるときは、「c接点」が「a接点」と接続されるようになっている。これにより、ワイパブレード30が停止位置以外にあるときにワイパスイッチsw1がOFFにされても、カムスイッチcswを介してワイパモータWMに駆動電流が供給されるようになっている。そして、ワイパブレード30が停止位置に回動されると、「c接点」が「b接点」に接続されるようになっている。これにより、ワイパモータWMの低速用ブラシと共通ブラシがGND電位で閉回路となって、ワイパモータWMが停止位置で停止するように構成されている。
また、車両用ワイパ装置10はウォッシャシステムを備えており、ウォッシャシステムは、第1ウォッシャポンプを駆動する第1ウォッシャポンプモータPM1と、第2ウォッシャポンプを駆動する第2ウォッシャポンプモータPM2と、を有している。第1ウォッシャポンプモータPM1及び第2ウォッシャポンプモータPM2のそれぞれの一端はウォッシャスイッチsw2を介してGND接地されている。また、第1ウォッシャポンプモータPM1及び第2ウォッシャポンプモータPM2の他端の何れか一方が、ウォッシャリレーの切替接点によって車両のバッテリーに接続されるようになっている。
また、第1ウォッシャポンプモータPM1及び第2ウォッシャポンプモータPM2とウォッシャスイッチsw2との間には、ウォッシャ連動回路を介してワイパスイッチsw1が接続されている。これにより、ウォッシャスイッチsw2がONにされると、ウォッシャ連動回路内のワイパリレーによってワイパが作動するようになっている。
そして、カムプレートcpが「d接点」と接続されるか否かに基づいてウォッシャシステムのウォッシャリレーのコイルLが作動して、第1ウォッシャポンプモータPM1及び第2ウォッシャポンプモータPM2の何れか一方に択一的に電流が供給されるようになっている。
具体的には、図13のタイミングチャートに示されるように、車両のイグニッションスイッチ(IG SW)がONにされている状態で、ウォッシャスイッチsw2がONにされると、ワイパブレード30は停止位置(図2の状態)にあるのでカムプレートcpが「d接点」と接続されており、ウォッシャリレーによって第1ウォッシャポンプモータPM1がONにされる。そして、ウォッシャ連動回路内のワイパリレー等のスイッチ手段によってワイパモータWMがONにされて、ワイパブレード30が停止位置から反転位置へ向けて回動(往動)される。なお、図13では、ワイパブレード30が回動方向一方側に回動(往動)されている状態を「OPEN」として記載され、ワイパブレード30が回動方向他方側に回動(復動)されている状態を「CLOSE」として記載されている。
そして、ワイパブレード30が反転位置(「OPEN」から「CLOSE」に切替わる位置)に到達する手前の位置で、ウォッシャリレーによって第1ウォッシャポンプモータPM1の駆動から第2ウォッシャポンプモータPM2の駆動へ切替わるように設定されている。以下、この切替わる位置を「上切替位置」と称し、このときのワイパブレード30の位置は図2の一点鎖線で示される位置に対応している。
一方、ワイパブレード30が反転位置から停止位置へ回動(復動)されると、ワイパブレード30が停止位置(「CLOSE」から「OPEN」に切替わる位置)に到達する手前の位置で、ウォッシャリレーによって第2ウォッシャポンプモータPM2の駆動から第1ウォッシャポンプモータPM1の駆動へ切替わるように設定されている。以下、この切替わる位置を「下切替位置」と称し、このときのワイパブレード30の位置は図2の一点鎖線で示される位置に対応している。
すなわち、図14(A)に示されるように、ワイパアーム12が回動方向一方側へ回動されて上切替位置に到達するまでは、メインノズル40から洗浄液が噴射される(図14(A)の矢印参照)。そして、反転位置の手前の上切替位置において、第1ウォッシャポンプモータPM1の駆動から第2ウォッシャポンプモータPM2の駆動に切替わり、サブノズル100から洗浄液が噴射されるようになっている。
一方、図14(B)に示されるように、反転位置からワイパアーム12が回動方向他方側へ回動されて下切替位置に到達するまでは、サブノズル100から洗浄液が噴射される(図14(B)の矢印参照)。そして、停止位置の手前の下切替位置において、第2ウォッシャポンプモータPM2の駆動から第1ウォッシャポンプモータPM1の駆動へ切り替わり、メインノズル40から洗浄液が噴射されるようになっている。
そして、上切替位置と下切替位置との間の領域が、中央払拭領域CA(図2参照)とされており、中央払拭領域CAにおける回動方向の中央位置(停止位置及び反転位置から等距離に離間された位置)が回動方向中央位置CL(図2参照)とされている。
次に本実施の形態の作用及び効果について説明する。
上記のように構成された車両用ワイパ装置10では、ワイパアーム12の先端部にメインノズル40が設けられており、メインノズル40のノズル本体部42が、ワイパアーム12に対してワイパアーム12の幅方向一方側(回動方向一方側)へ突出されている。そして、ノズル本体部42の内部には、第1ノズル部50、第2ノズル部60、及び第3ノズル部70が形成されている。また、ワイパアーム12の長手方向中間部にサブノズル100が設けられている。
そして、洗浄液をウィンドシールドガラスWGの被払拭面Sに噴射(供給)して、ワイパブレード30によって被払拭面Sを払拭する際には、ウォッシャスイッチsw2をONにする。ウォッシャスイッチsw2がONにされると、ウォッシャスイッチsw2に連動してワイパスイッチsw1がONにされて、ワイパアーム12と共にワイパブレード30が停止位置から回動方向一方側へ回動される。このときには、第1ウォッシャポンプモータPM1が駆動して、メインノズル40からワイパブレード30に対して回動方向一方側へ洗浄液が噴射(供給)される。
そして、上切替位置において、第1ウォッシャポンプモータPM1の駆動から第2ウォッシャポンプモータPM2の駆動へ切替わり、サブノズル100から洗浄液が供給される。
ワイパブレード30が上切替位置から回動方向一方側へさらに回動されると、ワイパブレード30が、反転位置において反転して、回動方向他方側へ回動される。このときには、サブノズル100からワイパブレード30に対して回動方向他方側へ洗浄液が供給されている。そして、下切替位置において、第2ウォッシャポンプモータPM2の駆動から第1ウォッシャポンプモータPM1の駆動へ切替わり、メインノズル40から洗浄液が供給される。
ワイパブレード30が下切替位置から回動方向他方側へさらに回動されると、ワイパブレード30は、停止位置において反転して、回動方向一方側へ回動される。以下、上記ワイパブレード30の往復回動が、設定された所定の回数繰り返される。
ところで、車両の走行中にウォッシャスイッチsw2をONにすると、ワイパアーム12が反転位置付近に回動されたときに車両後方側へ向かう走行風がウィンドシールドガラスWGの被払拭面Sに沿ってワイパアーム12の側方を流れる。すなわち、払拭位置によってワイパアーム12の長手方向は刻々と変化して車両の前後方向に長手の姿勢となるため、ワイパアーム12の側方においてアーム基端側からアーム先端側へ流れる空気流W1(図1参照)が生じる。
このとき、空気流W1がウィンドシールドガラスWGとノズル本体部42との間に流れ込むと、第1乃至第3メインノズル噴射孔54,64,74から噴射されウィンドシールドガラスWGに着水するまでの噴射軌跡において洗浄液に空気流W1が当たり、当該洗浄液が所定の位置に着水することができなくなる虞がある。特に、第1メインノズル噴射孔54から噴射される洗浄液は、第1メインノズル噴射孔54からアーム下方側へ向かうに従いアーム基端側へ向けて指向された噴射であるため、上記空気流W1の影響を受け易くなる。
ここで、ノズル本体部42の外周部を構成する傾斜面42Cが、第1メインノズル噴射孔54に対してアーム基端側に配置されており、傾斜面42Cが、ワイパアーム12の幅方向から見てアーム基端側へ向かうに従いアーム下方側(ウィンドシールドガラスWG側)へ傾斜(アーム先端側へ向かうに従い上り勾配で傾斜)されている。このため、ワイパアーム12のアーム基端側から先端側へ流れる空気流W1が、ノズル本体部42に当たると傾斜面42Cによって整流されて、大部分が傾斜面42Cに沿ってアーム先端側且つアーム上方側へ流れる(図1の空気流W2参照)。これにより、ウィンドシールドガラスWGとノズル本体部42との間に空気流W1が流れ込むことが抑制されて、第1乃至第3メインノズル噴射孔54,64,74から噴射される洗浄液に空気流W1が当たることが抑制される。したがって、ワイパアーム12の側方をアーム基端側からアーム先端側へ流れる空気流W1の影響を抑制しつつ、洗浄液を第1乃至第3メインノズル噴射孔54,64,74から噴射させることができる。その結果、第1乃至第3メインノズル噴射孔54,64,74から噴射された洗浄液を所定の位置に着水させることができる。特に、第1メインノズル噴射孔54からの噴射は、上記空気流W1に逆らってアーム基端側へ向けて指向されるが、抑制された空気流W1であるため洗浄液は吹き戻されずに所定の位置に着水させることができる。
また、ワイパアーム12の幅方向から見てアーム基端側へ向かうに従いアーム下方側へ傾斜された傾斜面42Cによって空気流W1を空気流W2に整流するため、空気流W1の大部分を整流された空気流W2として傾斜面42C側(アーム上方側)に導くことができる。このため、仮に傾斜面42Cがアーム上方側から見てアーム基端側へ向かうに従いワイパアーム12側へ傾斜された場合と比べて、ウィンドシールドガラスWGとノズル本体部42との間に空気流W1が流れ込むことを抑制できる。したがって、ワイパアーム12の側方をアーム基端側からアーム先端側へ流れる空気流の影響を効果的に抑制することができる。
また、ノズル本体部42の下面42Aには、ウィンドシールドガラスWG側へ開放された第1凹部56及び第2凹部66が形成されており、第1凹部56(第2凹部66)の底面56A(底面66A)に第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64)が形成されている。このため、第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64)から噴射される洗浄液が、第1凹部56(第2凹部66)内の第1エリア58(第2エリア68)を通過してからノズル本体部42の下面42Aからアーム下方側へ噴射される。すなわち、第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64)から噴射された洗浄液に対する風防として第1凹部56(第2凹部66)が作用する。その結果、第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64)から噴射された洗浄液の噴射直後の噴射速度の低下が抑制されて、洗浄液を第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64)から良好に噴射させることができる。特に、アーム基端側に向けて噴射する第1ノズル部50に対応した第1凹部56がウィンドシールドガラスWGと対向して(アーム基端側に向けて開口しないように)開口形成されているので、第1メインノズル噴射孔54から噴射された洗浄液はワイパアーム12の基端側から先端側へ流れる空気流W1とは対向することなく噴射される。しかも、ノズル本体部42におけるワイパアーム12の基端側から先端側へ流れる空気流W1は、傾斜面42Cによりその大部分がノズル本体部42の上方側へと整流されて第1凹部56とウィンドシールドガラスWGとの間への空気流W1の流れ込みが抑制されるので、第1メインノズル噴射孔54から噴射された洗浄液が第1凹部56から脱して風防としての作用が得られなくなっても、空気流W1の影響を受け難く所望位置に着水させることができる。
また、第1凹部56(第2凹部66,第3凹部76)の底面56A(底面66A,底面76A)が第1流路52(第2流路62,第3流路72)の長手方向に対して直交する方向に沿って配置されている。すなわち、第1凹部56(第2凹部66,第3凹部76)の底面56A(底面66A,底面76A)と第1流路52(第2流路62,第3流路72)の内周面との成す角度θ1(角度θ2,θ3)が、第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64,第3メインノズル噴射孔74)の周方向において一定に設定されている。このため、角度θ1(角度θ2,θ3)が第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64,第3メインノズル噴射孔74)の周方向において変化する場合と比べて、第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64,第3メインノズル噴射孔74)から噴射された洗浄液を所定の位置へ着水させることができる。
すなわち、仮に角度θ1(角度θ2,θ3)が第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64,第3メインノズル噴射孔74)の周方向において変化する場合には、第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64,第3メインノズル噴射孔74)から噴射される洗浄液が、洗浄液の表面張力によって角度θ1(角度θ2,θ3)の内の大きい方へ引き寄せられて、第1ノズル部50(第2ノズル部60,第3ノズル部70)の長手方向(第1流路52(第2流路62,第3流路72)の長手方向に平行な噴射軸線)に対して傾く傾向にある。これに対して、第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64,第3メインノズル噴射孔74)の周方向において角度θ1(角度θ2,θ3)を一定にすることで、第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64,第3メインノズル噴射孔74)から噴射された洗浄液が上記噴射軸線に沿って噴射される。したがって、角度θ1(角度θ2,θ3)が第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64,第3メインノズル噴射孔74)の周方向において変化する場合と比べて、第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64,第3メインノズル噴射孔74)から噴射された洗浄液を所定の位置に着水させることができる。
また、第1流路52(第2流路62,第3流路72)の長手方向から見た第1凹部56(第2凹部66,第3凹部76)の断面積が、第1凹部56(第2凹部66,第3凹部76)の開口側(ウィンドシールドガラスWG側)へ向かうに従い大きくなるように設定されている。すなわち、第1凹部56(第2凹部66,第3凹部76)がウィンドシールドガラスWG側へ向かうに従い末広がりに形成されている。これにより、第1メインノズル噴射孔54(第2メインノズル噴射孔64,第3メインノズル噴射孔74)から噴射された洗浄液と第1凹部56(第2凹部66,第3凹部76)の内周面との当たりを抑制することができる。
また、第1ノズル部50は、ノズル本体部42の長手方向断面をワイパアーム12の幅方向から見て、アーム基端側へ向かうに従いアーム下方側(ウィンドシールドガラス側)へ傾斜されている。このため、ワイパアーム12の側方をアーム基端側からアーム先端側へ空気流W1が流れる場合でも、洗浄液をアーム基端側へ噴射させることができる。これにより、ワイパブレード30の長手方向において洗浄液を広範囲に噴射させることができる。
なお、本実施の形態では、第1凹部56(第2凹部66、第3凹部76)の底面56A(底面66A、底面76A)が第1流路52(第2流路62、第3流路72)の長手方向に対して直交する方向に沿って配置されている。すなわち、角度θ1(θ2、θ3)が90°に設定されている。これに変えて、角度θ1(θ2、θ3)を任意の角度に設定してもよい。
また、本実施の形態では、第1流路52(第2流路62、第3流路72)の長手方向から見た第1凹部56(第2凹部66、第3凹部76)の断面積が、第1凹部56(第2凹部66、第3凹部76)の開口側(ウィンドシールドガラスWG側)へ向かうに従い大きくなるように設定されている。これに代えて、第1流路52(第2流路62、第3流路72)の長手方向から見た第1凹部56(第2凹部66、第3凹部76)の断面積を一定に設定してもよい。
また、本実施の形態では、メインノズル40のノズル本体部42の下面42Aに第1凹部56及び第2凹部66が形成されており、ノズル本体部42の側面42Dに第3凹部76が形成されているが、第1凹部56、第2凹部66、及び第3凹部76を省略してもよい。すなわち、第1メインノズル噴射孔54及び第2メインノズル噴射孔64をノズル本体部42の下面42Aに形成し、第3メインノズル噴射孔74をノズル本体部42の側面42Dに形成してもよい。
10・・・車両用ワイパ装置、12・・・ワイパアーム、26・・・ピボット軸、40・・・メインノズル(ウォッシャノズル)、42・・・ノズル本体部、42C・・・傾斜面(整流部)、50・・・第1ノズル部(ノズル部)、54・・・第1メインノズル噴射孔(噴射孔)、56・・・第1凹部(凹部)、56A・・・底面、

Claims (6)

  1. ピボット軸の軸回りに往復回動されるワイパアームと、
    前記ワイパアームに設けられ、前記ワイパアームの幅方向外側へ突出されるノズル本体部を有するウォッシャノズルと、
    前記ノズル本体部の内部に形成されると共に、ウィンドシールドガラス側へ開口した噴射孔を有するノズル部と、
    前記ノズル本体部における外周部を構成し、前記噴射孔に対して前記ワイパアームの基端側に配置され、前記ワイパアームの幅方向から見て前記ワイパアームの基端側へ向かうに従い前記ウィンドシールドガラス側へ傾斜されて前記ワイパアームの基端側から先端側へ流れる空気流を整流する整流部と、
    を備えたノズル付ワイパアーム。
  2. 前記ノズル本体部には、前記ウィンドシールドガラス側へ開放された凹部が形成されており、前記凹部の底面に前記噴射孔が形成された請求項1に記載のノズル付ワイパアーム。
  3. 前記凹部の底面と前記ノズル部の内周面との成す角度が、前記噴射孔の周方向において一定に設定された請求項2に記載のノズル付ワイパアーム。
  4. 前記凹部の深さ方向に対して直交する方向に切った前記凹部の断面積が前記凹部の開口側へ向かうに従い大きく設定された請求項2又は請求項3に記載のノズル付ワイパアーム。
  5. 前記ノズル部は、前記ワイパアームの幅方向から見て前記ワイパアームの基端側へ向かうに従い前記ウィンドシールドガラス側へ延在された請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のノズル付ワイパアーム。
  6. 請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載のノズル付ワイパアームと、
    前記ワイパアームの先端部に取付けられ、前記ウィンドシールドガラスを往復払拭するワイパブレードと、
    を備えた車両用ワイパ装置。
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