JP3024928B2 - 対向払拭型ワイパ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の窓面を払拭
する対向払拭型ワイパ装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
この種の対向払拭型ワイパ装置は、モータ駆動に伴つて
回転運動するクランクアームと、上下中間位置が枢支さ
れた中間リンクとの間に連結ロッドを介設して、クラン
クアームの回転運動を中間リンクの往復揺動運動に変換
すると共に、中間リンクの上下両端部を、それぞれ駆動
ロッドを介して左右ワイパ軸の駆動レバーに連結して、
左右のワイパアームを対向的に払拭作動させ、さらにこ
の場合、左右ワイパアームの角速度変化を左右非対称に
設定して、左右ワイパアームのワイパブレードを下側反
転位置で上下に重合せしめている。つまり、下側反転位
置付近においては、上側に重合するワイパアーム（運転
席側）の角速度を速く設定する一方、下側に重合するワ
イパアーム（助手席側）の角速度を遅く設定することに
よって、左右ワイパブレードを互いに干渉することなく
上下に重合させるようにしている。しかるに従来では、
左右ワイパアームの角速度変化を左右非対称にするにあ
たり、連結ロッドの長さ、連結ロッドの中間リンク連結
位置、駆動ロッドの長さ、駆動ロッドの中間リンク連結
位置等の角速度変化の要因になるものを全て可変的に設
定していたため、設定が極めて複雑になる許りでなく、
車種の相違やハンドル位置（右ハンドル、左ハンドル）
の相違等に応じて設定が全く異る仕様のものを設計しな
ければならず、この結果、仕様毎に各部品が相違して部
品の種類が甚だ多くなり、コストアツプの要因となって
いた。さらに、図１１に示される様に、下側反転および
上側反転位置において、クランクアーム３と連結ロッド
５とが一直線上に位置し、かつ両反転位置Ａ、Ｂがその
直線上にくるべく設定（振分け均等設定）した場合、回
動運動を揺動運動に変換する場合の幾何学的な見地か
ら、ワイパ払拭の往路における駆動レバー７の中間位置
Ｃと、復路における同中間位置Ｃ’とでは、クランクア
ーム３の位置は１８０°対向した対称位置ではなく若干
のずれ（計算値で１６７．２９°の位置）を有してお
り、また前記理由から、往路の反転（上反転）位置前で
のクランクアーム３の２０°の回動における駆動レバー
７の揺動角と、復路の同揺動角とを比べてみても、若干
のずれ（計算値で０．９１°）を有している。実際の角
加速度の変化を図９（本発明の実施例を、特に比較のた
めに振分け均等設定にしたもの）を基に説明する。作動
角度の変化は上反転位置で最大になる正弦波となり、角
速度の変化も、上反転位置を中心に点対称となる正弦波
形状となっている。それに対して、角加速度の変化は、
上述した理由の外に、連結ロッドの駆動レバーに対する
押し引き運動の応力が加わることがあって、ワイパ払拭
の往路、復路とで対称な角加速度変化を示さず、また上
反転位置、下反転位置の直前でそれぞれ最大の角加速度
となり、双方の絶対値を比較しても、同一値にはなって
いない。そのため、ワイパ払拭の往路および復路におい
て速度に強弱に生じ、特に、左右のワイパアームを中央
で重合させる対向型払拭ワイパ装置においては、前記理
由でその設定が複雑になってしまい、理想払拭パターン
の計算、また装置の製作に困難を要していた。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる対向払拭
型ワイパ装置を提供することを目的として創作されたも
のであって、第一の発明は、モータ出力軸に連結されて
回転運動するクランクアーム（３）と、上下中間位置が
揺動可能に枢支された中間リンク（４）との間に連結ロ
ツド（５）を介設して、クランクアーム（３）の回転運
動を中間リンク（４）の往復揺動運動に変換すると共
に、中間リンク（４）の上下両端部を、それぞれ駆動ロ
ツド（８，９）を介して左右ワイパ軸（６，６）の駆動
レバー（７，７）に連結して、左右のワイパアーム（１
０，１０）を対向的に払拭作動させ、さらに左右ワイパ
アームの角速度変化を左右非対称として、左右ワイパア
ームのワイパブレードを払拭開始位置である下側反転位
置で上下に重合させるにあたり、前記ワイパアーム（１
０）の上下反転位置近傍で最大、最小となる前記中間リ
ンクのワイパ払拭往路と復路との角加速度変化につい
て、その正値の変化側の最大値と負値の変化側の最小値
との各絶対値が略一致するように連結ロツド（５）の長
さを設定する一方、前記駆動ロツド（８，９）の長さお
よび該駆動ロッドの中間リンク連結位置を、左右ワイパ
アームの角速度変化が左右非対称になるように設定し
て、払拭開始時に前記重合上側となるワイパアームの角
速度が下側となるワイパアームの角速度より速くなるよ
うに構成したことを特徴とするものである。また第二の
発明は、モータ出力軸に連結されて回転運動するクラン
クアームと、上下中間位置が揺動可能に枢支された中間
リンクとの間に連結ロッドを介設して、クランクアーム
の回転運動を中間リンクの往復揺動運動に変換すると共
に、中間リンクの上下両端部を、それぞれ駆動ロツドを
介して左右ワイパ軸の駆動レバーに連結して、左右のワ
イパアームを対向的に払拭作動させ、さらに左右ワイパ
アームの角速度変化を左右非対称として、左右ワイパア
ームのワイパブレードを下反転位置で上下に重合させる
対向払拭型ワイパ装置であって、該対向払拭型ワイパ装
置を、払拭開始位置である下反転位置で右側ワイパブレ
ードが上側に重合する右ハンドル仕様と、下反転位置で
左側ワイパブレードが上側に重合する左ハンドル仕様と
に対応させるにあたり、モータおよび中間リンク揺動支
点が組付 けられる駆動ユニツトと、ワイパ軸および駆動
レバーが組付けられる左右のワイパ軸スリーブとを両仕
様に兼用し、さらに前記ワイパアーム（１０）の上下反
転位置近傍で最大、最小となる前記中間リンクのワイパ
払拭往路と復路との角加速度変化について、その正値の
変化側の最大値と負値の変化側の最小値との各絶対値が
略一致するように連結ロツド（５）の長さを設定する一
方、前記駆動ロツド（８，９）の長さおよび該駆動ロッ
ドの中間リンク連結位置を、各仕様毎に左右ワイパアー
ムの角速度変化が左右非対称になるように設定して、払
拭開始時に前記重合上側となるワイパアームの角速度を
下側となるワイパアームの角速度より速くなるように構
成したことを特徴とするものでもある。そして本発明
は、これらの構成によって、対向払拭型ワイパ装置を、
主要部品及びその配置を同じにしながら左右ハンドル仕
様に採用できて、各仕様の部品を可及的に共通化して、
大幅なコストダウンを計ることができるようにしたもの
である。

【０００４】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図面において、１Ｒは右ハンドル仕様の対向払
拭型ワイパ装置であって、該ワイパ装置１Ｒは、減速機
構を一体的に備えるモータ２、該モータ２の出力軸に一
体的に組付けられて回転運動するクランクアーム３、上
下中間位置が揺動自在に枢支される中間リンク４、該中
間リンク４の下端部とクランクアーム３の先端部との間
に介設される連結ロッド５、中間リンク４の左右側方に
配設される左右一対のワイパ軸６、右側ワイパ軸６の駆
動レバー７と中間リンク４の上端部との間に介設される
右側駆動ロッド８、左側ワイパ軸６の駆動レバー７と中
間リンク４の下端部との間に介設される左側駆動ロッド
９、左右のワイパ軸６にそれぞれ一体的に組付けられる
左右一対のワイパアーム１０等で構成されている。即
ち、モータ２の駆動に伴うクランクアーム３の回転運動
を、連結ロッド５を介して連結される中間リンク４の往
復揺動運動に変換すると共に、背反的に左右揺動する中
間リンク４の上下両端部を、それぞれ駆動ロッド８、９
を介して左右ワイパ軸６の駆動レバー７に連動連結し
て、左右ワイパ軸６に組付けられるワイパアーム１０を
対向的に払拭作動せしめるが、左右ワイパアーム１０
は、ワイパブレード１１が互いに干渉せずに下反転位置
で上下に重合（運転席側Ｄｒである右側のワイパブレー
ド１１が上側、助手席側Ａｓである左側のワイパブレー
ド１１が下側に重合）すべく、下反転位置付近における
角速度変化が後述する様に左右非対称に設定されてい
る。

【０００５】１２はモータブラケツト１３に前記モータ
２および中間リンク支点４ａを一体的に組付けて構成さ
れる駆動ユニットであって、該駆動ユニット１２には、
さらに前記クランクアーム３、連結ロッド５および中間
リンク４が組付けられることになるが、連結ロッド５の
長さおよび中間リンク連結位置（リンク支点に対する距
離および位相角）は、中間リンク４の実際の角加速度変
化がワイパ払拭の往路と復路とで略対称となるように設
定されている。即ち、前述した振分け均等設定にする
と、理論的には図１１にも示す通り中間リンク４の角加
速度はワイパ払拭の往路と復路とで非対称となり、図９
に示すように、中間リンク４における角加速度変化が、
ワイパ払拭の往路と復路とでの正値での変化側の最大値
と負値での変化側の最小値の各絶対値がずれてしまうこ
とになり、そのため本発明では前記ずれを補正するべ
く、中間リンク４の実際の角加速度変化をワイパ払拭の
往路と復路とで略対称に設定（角加速度均等設定）する
ようになっている。尚、図８は、前記角加速度均等設定
におけるワイパ装置の作動グラフ図である。図におい
て、作動角度の変化を図９のものと比較すると、上反転
位置をずらすことで、払拭往路における正値での変化側
の角加速度の最大値（図８で最大と記載されるところ）
と、払拭復路における負値での変化側の角加速度の最小
値（図８で最小と記載されるところ）との絶対値（正負
の符号を外した値）を略一致させている。比較のため
に、振分け均等設定時および角加速度均等設定時の作動
グラフ図をまとめて図１０に示す。次ぎに、両仕様のワ
イパ装置についてさらに詳しく説明する。図５は右ハン
ドル仕様の要部拡大図であり、図１と合わせてみるとわ
かるように、左右のワイパアーム１０が下反転位置に位
置しているとき、クランクアーム３が０°の位置にあ
り、その位置を基点に上反転位置である１８０°までの
クランクアーム３の動作軌跡を４５°ピッチに示してい
る。これに対し、図７は左ハンドル仕様の要部拡大図で
あるが、前述したように下反転位置における左右ワイパ
アーム１０の上下重合関係が右ハンドル仕様と逆になる
ことから、下反転位置におけるクランクアーム３の位置
が右ハンドル仕様の上反転位置、つまり１８０°の位置
となっている。また、中間リンク４については形状が異
なるが、該中間リンク４への連結ロツド５の連結位置に
ついて、その支点４ａからの距離が同じに設定されてい
る。

【０００６】さらに、１４はワイパ軸ブラケツト１５に
ワイパ軸６および駆動レバー７を組付けて構成される左
右一対のワイパ軸スリーブであって、該ワイパ軸スリー
ブ１４は、前記駆動ユニット１２の左右側方位置にそれ
ぞれ配設されると共に、前記駆動ロッド８、９を介して
中間リンク４に連動連結されることになるが、駆動ロッ
ド８、９の長さおよび中間リンク連結位置（リンク支点
に対する距離および位相角）は、左右ワイパアーム１０
の角速度変化が左右非対称となるように設定されてい
る。つまり、下反転位置付近における右側ワイパアーム
１０の角速度を、左側ワイパアーム１０の角速度よりも
大きく設定して、左右ワイパアーム１０のワイパブレー
ド１１を干渉なく下反転位置で上下に重合せしめるが、
中間リンク４は、前述の如く角加速度変化がワイパ払拭
の往路と復路とで略対称に設定されているため、駆動ロ
ッド８、９の長さ設定と中間リンク連結位置設定のみに
基づいて左右ワイパアーム１０の角速度変化を左右非対
称とするようになっている。

【０００７】一方、図３、６、７に示されるものにおい
て、１Ｌは左ハンドル仕様の対向払拭型ワイパ装置であ
って、該ワイパ装置１Ｌは、左右駆動ロッド８、９の中
間リンク連結位置が上下逆転する点や、下反転位置にお
ける左右ワイパアーム１０の上下重合関係が逆転する点
において右ハンドル仕様と相違するが、モータ位置、中
間リンク支点位置（本実施例では機体左右中心から左側
に偏倚）および左右ワイパ軸位置は何れも同一であり、
しかも、前記右ハンドル仕様の駆動ユニット１２、クラ
ンクアーム３、連結ロッド５およびワイパ軸スリーブ１
４が左ハンドル仕様にも兼用されている。即ち、左ハン
ドル仕様の専用部品は、中間リンク４Ｌおよび左右駆動
ロッド８Ｌ、９Ｌであるが、中間リンク４Ｌにおける連
結ロッド５の連結位置は、中間リンク４の実際の角加速
度変化が略左右対称となる位置、つまり、中間リンク４
Ｌの支点４ａからの距離が右ハンドル仕様と同位置に設
定されるため、駆動ロッド８Ｌ、９Ｌの長さ設定と中間
リンク連結位置設定のみに基づいて左右ワイパアーム１
０の角速度変化を左右非対称とすることができるように
なっている。次ぎに、両仕様のワイパ装置についてさら
に詳しく説明する。図５は右ハンドル仕様の要部拡大図
であり、図１と合わせてみるとわかるように、左右のワ
イパアーム１０が下反転位置に位置しているとき、クラ
ンクアーム３が０°の位置にあり、その位置を基点に上
反転位置である１８０°までのクランクアーム３の動作
軌跡を４５°ピッチに示している。これに対し、図７は
左ハンドル仕様の要部拡大図であるが、前述したように
下反転位置における左右ワイパアーム１０の上下重合関
係が右ハンドル仕様と逆になることから、下反転位置に
おけるクランクアーム３の位置が右ハンドル仕様の上反
転位置、つまり１８０°の位置となっている。また、中
間リンク４については形状がことなるが、該中間リンク
４への連結ロツド５の連結位置について、その支点４ａ
からの距離が同じに設定されている。

【０００８】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、モータ駆動に伴つて回転運動するクランクアーム
３と、駆動ロッド８、９を介して左右のワイパ軸６に連
結される中間リンク４とを連動連結する連結ロッド５
は、中間リンク４の実際の角加速度変化をワイパ払拭の
往路と復路とで略対称とすべくロッド長さ設定および中
間リンク４との連結位置の設定がなされているため、駆
動ロッド８、９の長さ設定および中間リンク連結位置設
定に基づいて左右ワイパアーム１０の角速度変化が左右
非対称に設定されることになる。そしてこれによって、
下反転位置において、両仕様とも、下反転位置側から上
反転位置側へ移動する場合はドライバー側のワイパアー
ムが早く動作し、上反転位置側から下反転位置側へ移動
する場合はドライバー側のワイパアームが遅く動作する
ことになる。

【０００９】この様に、本発明が実施されたものにあっ
ては、左右ワイパアーム１０のワイパブレード１１が干
渉することなく下反転位置で上下に重合するよう、左右
ワイパアーム１０の角速度変化をワイパ払拭の往路と復
路とで略非対称に設定するものでありながら、中間リン
ク４の実際の角加速度変化が略左右対称に設定されてい
て、反転位置近傍での角加速度の最小値、最大値の各絶
対値が略一致するため、連結ロッド５の長さ、連結ロッ
ド５の中間リンク連結位置、駆動ロッド８、９の長さ、
駆動ロッド８、９の中間リンク連結位置等の角速度変化
要因を全て可変的に設定しなくても、駆動ロッド８、９
の長さ設定と中間リンク連結位置設定のみで各仕様に対
応し得る対向払拭型としての左右ワイパアーム１０の角
速度設定ができることになる。従つて、仕様毎の設定を
簡略化することができる許りでなく、前記クランクアー
ム３、連結ロッド５、駆動ユニット１２、ワイパ軸スリ
ーブ１４等の部品を各仕様に兼用してコストダウンを計
ることができる。

【００１０】しかも、本実施例では、左右各ハンドル仕
様におけるモータブラケットおよびそれに取り付けるモ
ータ位置、中間リンク支点位置および左右ワイパ軸位置
を同一位置に設定しているため、左右各ハンドル仕様に
おけるワイパ装置１の配設スペースを殊更左右対称に確
保する必要がなく、この結果、配設スペースの確保を容
易にする許りか、配設スペースが大型化する不都合も回
避することができる。

【００１１】

【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、モータ駆動に伴うクランクアーム
の回転運動を、連結ロッドを介して中間リンクの往復揺
動運動に変換すると共に、中間リンクの上下両端部を、
それぞれ駆動ロッドを介して左右ワイパ軸の駆動レバー
に連結して、左右のワイパアームを対向的に払拭作動さ
せるものでありながら、駆動ロッドのロッド長さおよび
該駆動ロッドの中間リンク連結位置の設定に基づいて左
右ワイパアームの角速度変化が非対称となるようにする
と共に、中間リンクの角加速度変化が、ワイパアームの
両反転位置近傍にある往路と復路での最大値と最小値の
各絶対値が略一致するよう設定されている結果、左右両
ハンドル仕様に用いるべくモータ等の配置構成を同じに
した状態で揺動方向を逆にして上下反転位置が逆になる
設定にしたときに、角加速度変化曲線は逆仕様のものと
対称的なものとなって反転位置近傍での往路と復路での
最大値と最小値の変化が殆どなく、このため、下反転位
置での左右ブレード同志の速度差をバランスされたまま
に維持でき、両仕様に問題なく用いることができる。

【００１２】この結果、駆動ロッドの長さと中間リンク
連結位置の変更のみで両仕様に対応し得るため、モータ
および中間リンク揺動支点が組付けられる駆動ユニッ
ト、ワイパ軸および駆動レバーが組付けられる左右のワ
イパ軸スリーブ、さらには、クランクアーム、連結ロッ
ド等の部品を各仕様に兼用することが可能となって、部
品の種類を削減してコストダウンを計ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】右ハンドル仕様の対向払拭型ワイパ装置を示す
全体正面図である。

【図２】同上要部正面図である。

【図３】左ハンドル仕様の対向払拭型ワイパ装置を示す
要部正面図である。

【図４】右ハンドル仕様の作用説明図である。

【図５】同上要部拡大図である。

【図６】左ハンドル仕様の作用説明図である。

【図７】同上要部拡大図である。

【図８】本発明（角加速度均等設定）における中間リン
クの作動角度、角速度および角加速度を示すグラフ図で
ある。

【図９】従来例（振分け均等）における中間リンクの作
動角度、角速度および角加速度を示すグラフ図である。

【図１０】本発明と従来例とを対比したグラフ図であ
る。

【図１１】従来例（振分け均等設定した一般的なワイパ
装置）の作用説明図である。

【符号の説明】

１ ワイパ装置 ２ モータ ３ クランクアーム ４ 中間リンク ５ 連結ロッド ６ ワイパ軸 ７ 駆動レバー ８ 右側駆動ロッド ９ 左側駆動ロッド １０ ワイパアーム １１ ワイパブレード

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ出力軸に連結されて回転運動する
   クランクアーム（３）と、上下中間位置が揺動可能に枢
   支された中間リンク（４）との間に連結ロツド（５）を
   介設して、クランクアーム（３）の回転運動を中間リン
   ク（４）の往復揺動運動に変換すると共に、中間リンク
   （４）の上下両端部を、それぞれ駆動ロツド（８，９）
   を介して左右ワイパ軸（６，６）の駆動レバー（７，
   ７）に連結して、左右のワイパアーム（１０，１０）を
   対向的に払拭作動させ、さらに左右ワイパアームの角速
   度変化を左右非対称として、左右ワイパアームのワイパ
   ブレードを払拭開始位置である下側反転位置で上下に重
   合させるにあたり、前記ワイパアーム（１０）の上下反転位置近傍で最大、
   最小となる前記中間リンクのワイパ払拭往路と復路との
   角加速度変化について、その正値の変化側の最大値と負
   値の変化側の最小値との各絶対値が略一致するように連
   結ロツド（５）の長さを設定する一方、 前記駆動ロツド（８，９）の長さおよび該駆動ロッドの
   中間リンク連結位置を、左右ワイパアームの角速度変化
   が左右非対称になるように設定して、払拭開始時に前記
   重合上側となるワイパアームの角速度が下側となるワイ
   パアームの角速度より速くなるように構成した ことを特
   徴とする対向払拭型ワイパ装置。
2. 【請求項２】 モータ出力軸に連結されて回転運動する
   クランクアームと、上下中間位置が揺動可能に枢支され
   た中間リンクとの間に連結ロッドを介設して、クランク
   アームの回転運動を中間リンクの往復揺動運動に変換す
   ると共に、中間リンクの上下両端部を、それぞれ駆動ロ
   ツドを介して左右ワイパ軸の駆動レバーに連結して、左
   右のワイパアームを対向的に払拭作動させ、さらに左右
   ワイパアームの角速度変化を左右非対称として、左右ワ
   イパアームのワイパブレードを下反転位置で上下に重合
   させる対向払拭型ワイパ装置であって、該対向払拭型ワ
   イパ装置を、払拭開始位置である下反転位置で右側ワイ
   パブレードが上側に重合する右ハンドル仕様と、下反転
   位置で左側ワイパブレードが上側に重合する左ハンドル
   仕様とに対応させるにあたり、モータおよび中間リンク揺動支点が組付けられる駆動ユ
   ニツトと、ワイパ軸および駆動レバーが組付けられる左
   右のワイパ軸スリーブとを両仕様に兼用し、さ らに前記
   ワイパアーム（１０）の上下反転位置近傍で最大、最小
   となる前記中間リンクのワイパ払拭往路と復路との角加
   速度変化について、その正値の変化側の最大値と負値の
   変化側の最小値との各絶対値が略一致するように連結ロ
   ツド（５）の長さを設定する一方、 前記駆動ロツド（８，９）の長さおよび該駆動ロッドの
   中間リンク連結位置を、各仕様毎に左右ワイパアームの
   角速度変化が左右非対称になるように設定して、払拭開
   始時に前記重合上側となるワイパアームの角速度を下側
   となるワイパアームの角速度より速くなるように構成し
   た ことを特徴とする対向払拭型ワイパ装置。