JP3116011B2 - パンタグラフ式ワイパ装置 - Google Patents

パンタグラフ式ワイパ装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両のウインドシ
ールドガラス等のガラス面を払拭するワイパ装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ワイパ装置としては、メインアームとサ
ブアームを含む四節連鎖機構を用いてワイパブレードを
ウインドシールドガラス面上で回動させつつワイパブレ
ードの姿勢を変える所謂パンタグラフ式ワイパ装置が知
られている(パンタグラフ式ワイパ装置の一例として
は、実開平2−80054号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のパ
ンタグラフ式ワイパ装置では、ワイパブレードの中央部
でメインアーム及びサブアームの各先端部がワイパブレ
ードへ接続されているため、各アームとワイパブレード
との連結ガタ等により、ワイパブレードの回動時にこの
連結部分を中心にワイパブレードの先端及び後端側がウ
インドシールドガラス面に対して平行方向へ振動する可
能性がある。
【0004】本発明は、上記事実を考慮して、ワイパブ
レードの振動を制限できるパンタグラフ式ワイパ装置を
得ることが目的である。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のパンタグ
ラフ式ワイパ装置は、往復回動する駆動軸と、前記駆動
軸に固定されて前記駆動軸と共に往復回動するメインア
ームと、前記メインアームの往復回動により被払拭面上
を往復回動して払拭するワイパブレードと、前記駆動軸
とは異なる軸芯を有する支持軸に固定され、前記ワイパ
ブレードの往復回動に連動して前記支持軸周りに回動可
能なサブアームと、前記ワイパブレードに連結されると
共に前記メインアームおよびサブアームに回動可能に連
結され、かつ前記ワイパブレードの幅方向両側に近接し
た状態で前記ワイパブレードと対向する一対の側壁を有
する振動制限手段と、を備え、前記振動制限手段は、前
記ワイパブレードの長手方向中央で前記メインアームへ
連結され、前記ワイパブレードの長手方向一端部近傍で
前記サブアームへ連結されている、ことを特徴としてい
る。
【0006】上記構成のパンタグラフ式ワイパ装置によ
れば、駆動軸が往復回動すると、メインアームを介して
駆動軸の回動がワイパブレードへ伝達されて被払拭面上
で往復回動し、被払拭面がワイパブレードによって払拭
される。
【0007】また、ワイパブレードが往復回動する際に
は、ワイパブレードと共に回動するサブアームによって
ワイパブレードの払拭姿勢が変更され、1本のワイパブ
レードに1本のアームしか設けられていないワイパ装置
では払拭できない範囲が払拭される。
【0008】また、本パンタグラフ式ワイパ装置は、ワ
イパブレードの幅方向両側に近接した状態でワイパブレ
ードと対向する一対の側壁を有する振動制限手段を備え
ており、しかも、その振動制限手段は、ワイパブレード
の長手方向中央でメインアームへ連結されているもの
の、ワイパブレードの長手方向一端部近傍でもサブアー
ムへ連結されて支持されている。そのため、ワイパブレ
ードが振動したとしてもワイパブレードと共に振動制限
手段までもが振動することはなく、良好に振動を制限で
きる。またさらに、ワイパブレードが振動しても振動制
限手段までもがワイパブレードと共に振動することはな
いため、ワイパブレードの幅方向両側が側壁に対して相
対的に接離移動し、ワイパブレードがこの側壁に当接す
ることによりワイパブレードの振動が制限される。
【0009】請求項2記載のパンタグラフ式ワイパ装置
は、請求項1記載のパンタグラフ式ワイパ装置におい
て、前記一対の側壁に荷重吸収部材によって形成された
ストッパが設けられていることを特徴としている。
【0010】上記構成のパンタグラフ式ワイパ装置によ
れば、一対の側壁にはそれぞれ荷重吸収部材により形成
されたストッパが設けられており、振動によってワイパ
ブレードが側壁へ当接する際には、ストッパがワイパブ
レードへ当接し、当接時の荷重が吸収される。これによ
り、ワイパブレードが側壁へ当接しても異音等が発生す
ることはなく、また、ワイパブレードの耐久性の向上が
可能となる。
【0011】請求項3記載のパンタグラフ式ワイパ装置
は、請求項1又は請求項2記載のパンタグラフ式ワイパ
装置において、前記振動制限手段は、車両走行時に前記
被払拭面に沿って流れる気流の圧力を前記被払拭面側へ
の圧力に変換するフィンを備えることを特徴としてい
る。
【0012】上記構成のワイパ装置によれば、振動制限
手段はフィンを備えており、車両走行中にワイパブレー
ドが回動する際には、被払拭面に沿って流れる気流の圧
力をフィンが被払拭面側への圧力に変換し、振動制限手
段を介してワイパブレードを被払拭面側へ押し付ける。
これにより、ワイパブレードの浮き上がりが防止され、
払拭性能が向上する。
【0013】ここで、フィンの翼形状は、基本的に被払
拭面に沿って流れる気流の圧力を被払拭面側への圧力に
変換できる形状であればよいが、好ましい翼形状として
は、カルマン−トレフツ翼形やフォン・ミーゼス翼形を
含むジューコフスキー翼形の翼形状が上げられる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1には、本発明の第1の実施の
形態に係るワイパ装置10の平面図が示されている。こ
の図に示されるように、ワイパ装置10は、ウインドシ
ールドガラス16(図6参照)の下端部に設けられた駆
動軸としてのピボットシャフト18の半径方向へ向けて
長手方向とされ、基端部がピボットシャフト18へ固定
されたアームヘッド14を備えている。このアームヘッ
ド14は、ピボットシャフト18及びコンロッド等の伝
達手段を介して車両に設けられた駆動手段としてのワイ
パモータ(何れも図示省略)へ連結され、ワイパモータ
の駆動力によってピボットシャフト18周りに一体的に
回動するようになっている。
【0015】また、アームヘッド14の先端部には、ア
ームヘッド14と同様にピボットシャフト18の半径方
向へ向けて長手方向とされ、長手方向に対して直交する
方向での切断面がウインドシールドガラス16(図6参
照)へ向けて(すなわち、図2の矢印Y方向へ向けて)
開口した略コ字形状とされたメインアーム20が設けら
れている。このメインアーム20は、ピボットシャフト
18側の端部がリベット22等の締結手段によってアー
ムヘッド14の先端部に連結されており、ウインドシー
ルドガラス16に対して接離する方向(図2の矢印Y方
向及びその逆方向)へ向けて所定角度回動可能とされて
いる。
【0016】また、図2に示されるように、メインアー
ム20の裏側(すなわち、ウインドシールドガラス16
側)には引張コイルスプリング24が設けられている。
この引張コイルスプリング24は、一端がアームヘッド
14の先端部に設けられた係止ピン26へ係止され、他
端がメインアーム20の裏面側に設けられた係止ピン2
8へ係止されており、メインアーム20を常にウインド
シールドガラス16側(すなわち、図2の矢印Y方向)
へ向けて付勢している。
【0017】さらに、メインアーム20の先端には、メ
インアーム20と同様にピボットシャフト18の半径方
向へ向けて長手方向とされた細幅板状のアームピース3
2が固定されており、アームピース32の先端はリベッ
ト34によってステー50へリベット34周りに回動可
能に連結され、このステー50を介してピボットシャフ
ト18の略半径方向へ向けて長手方向とされたワイパブ
レード36へ連結されている。
【0018】一方、図6に示されるように、ピボットシ
ャフト18とウインドシールドガラス16の間には、支
持軸としてのピボットシャフト38が設けられており、
図1に示されるように、アームヘッド40の基端部が固
定され、ピボットシャフト38と共にピボットシャフト
38周りに回動可能とされている。
【0019】このアームヘッド40の先端には、ピボッ
トシャフト38の半径方向へ向けて長手方向とされたサ
ブアーム41が、メインアーム20と同様にリベット3
4等の締結手段によってウインドシールドガラス16に
対して接離する方向へ向けて所定角度回動可能に連結さ
れている。
【0020】さらに、このサブアーム41の先端には、
ピボットシャフト38の半径方向へ向けて長手方向とさ
れた細幅板状のサブアームピース42が固定されおり、
サブアームピース42の先端はリベット44によってス
テー50へリベット44周りに回動可能に連結され、こ
のステー50を介してワイパブレード36へ連結されて
いる。
【0021】ここで、図3にはステー50の斜視図が示
されている。図1及び図3に示されるように、ステー5
0は、材質を金属とする場合には、鋳造成形やロストワ
ックス法等の焼結成形等によって、また、材質を合成樹
脂材とする場合には射出成形等の成形法によってワイパ
ブレード36の長手方向に沿って長手方向となるように
一体成形されており、その全長は、ワイパブレード36
の全長の約半分とされ、ワイパブレード36の長手方向
中央部からピボットシャフト38側の端部までの間で、
ワイパブレード36と対向している。
【0022】また、図1の4−4線に沿ったステー50
の断面図である図4、及び図1の5−5線に沿ったステ
ー50の断面図である図5に示されるように、ステー5
0の幅方向両端部はワイパブレード36へ向けて延出さ
れた側壁54が形成されており、長手方向に対して直交
する方向に切った断面が全体的にワイパブレード36へ
向けて開口した略コ字形状とされ、ワイパブレード36
を介してウインドシールドガラス16とは逆側(すなわ
ち、図4及び図5の矢印Y方向とは反対側)から各側壁
54がワイパブレード36の幅方向両端に近接した状態
でワイパブレード36を包み込んでいる。
【0023】また、ステー50の一方の側壁54のウイ
ンドシールドガラス16側の端部(すなわち、図4及び
図5の矢印Y方向側の端部)からは、他方の側壁54の
側壁とは反対側へ向けて延出された鍔部56が形成され
ている。この鍔部56は、ワイパブレード36の長手方
向中央へ向けて漸次幅寸法が大きくなる三角形状とされ
ており、ワイパブレード36の長手方向中央側の鍔部5
6の端部には円筒状の軸受58が鍔部56を貫通した状
態で設けられ、アームピース32の先端部を貫通したリ
ベット34が軸受58を貫通した状態でかしめられて固
定されている。また、アームピース32の先端部とステ
ー50の鍔部56の間には、スラストワッシャ60が設
けられ、リベット34がスラストワッシャ60を貫通し
ている。このため、スラストワッシャ60を設けない場
合と比べてステー50に対してアームピース32がリベ
ット34周りに円滑に回動できる。なお、本実施の形態
では、スラストワッシャ60を使用したが、スラストワ
ッシャ60に代えてウエーブワッシャを適用してもよ
い。
【0024】また、図3に示されるように、ワイパブレ
ード36の長手方向中央側のステー50の端部には略U
字状に屈曲されたフック部62が形成されており、この
フック部62へワイパブレード36が取り付けられるよ
うになっている。
【0025】一方、図5に示されるように、ステー50
のピボットシャフト38側の端部には、軸受58と同様
の軸受64がステー50を貫通した状態で設けられ、サ
ブアームピース42の先端部を貫通したリベット44が
軸受58を貫通した状態でかしめられて固定されてい
る。なお、サブアームピース42とステー50の連結部
分にもスラストワッシャ60が設けられており、ステー
50に対してサブアームピース42がリベット44周り
に円滑に回動できるようになっている。
【0026】このように、アームヘッド14、メインア
ーム12、アームピース32、ステー50、サブアーム
ピース42、サブアーム41、及びアームヘッド70は
リンク機構を形成しており、ピボットシャフト38が回
動してアームヘッド14が回動すると、メインアーム1
2〜アームヘッド40を介してピボットシャフト38が
回動するようになっている。
【0027】また、ステー50のピボットシャフト38
側の端部では、各側壁54にゴム材や樹脂材等の荷重吸
収材によって形成されたストッパ66が設けられてい
る。これらのストッパ66は、各側壁54を貫通した状
態で固定されており、これらのストッパ66へワイパブ
レード36が当接した場合には、当接した際の荷重を吸
収できるようになっている。
【0028】次に本実施の形態の作用について説明す
る。図6の模式図に示されるように、本ワイパ装置10
では、ピボットシャフト18がワイパモータ(図示省
略)の駆動力を受けて回動すると、アームヘッド14が
回動し、メインアーム20、アームピース32、及びス
テー50を介してワイパブレード36がウインドシール
ドガラス16上をピボットシャフト18周りに往復回動
する。これにより、ウインドシールドガラス16がワイ
パブレード36によって払拭される。
【0029】また、図6に示されるように、ワイパブレ
ード36がウインドシールドガラス16の幅方向端部に
最も近接して反転する位置(上反転位置)に達へ接近す
る際には、サブアーム41及びアームヘッド40を介し
てピボットシャフト38へ取り付けられたサブアームピ
ース42が、メインアーム20、アームピース32、ス
テー50を介してアームヘッド40に連動して回動し、
ワイパブレード36がウインドシールドガラス16の幅
方向端部と略平行になるように導く。これにより、ウイ
ンドシールドガラス16の幅方向端部の極近傍までがワ
イパブレード36によって払拭される。
【0030】ここで、ワイパブレード36がウインドシ
ールドガラス16上を往復回動する際には、ステー50
のフック部62とワイパブレード36との連結部分を中
心に、ワイパブレードの長手方向両端がウインドシール
ドガラス16のガラス面に対して平行方向へ振動するこ
とがある。しかしながら、本ワイパ装置10では、ステ
ー50の各側壁54がワイパブレード36へ近接した状
態でステー50がワイパブレード36を包み込みんでい
るため、ワイパブレード36のピボットシャフト38側
の端部が各側壁54へ当接するまでの間でしかワイパブ
レード36が振動することはできない。また、このよう
な振動は、ワイパブレード36の長手方向中央を中心と
しているため、振動の振幅は長手方向両端部で最大とな
るが、ワイパブレード36のピボットシャフト38側の
端部での振動がステー50によって制限されるため、振
動を効果的に制限できる。
【0031】さらに、仮に、ステー50がワイパブレー
ド36と共に振動しようとしても、ステー50はワイパ
ブレード36の長手方向一端側(すなわち、ピボットシ
ャフト38側)でサブアームピース42へ回動可能に連
結されて支持されているため、ステー50自体の振動は
サブアームピース42(サブアーム41)によって制限
される。このため、ワイパブレード36の振動をステー
50によって効果的に制限できる。
【0032】また、振動によってワイパブレード36が
側壁54へ当接する際には、ストッパ66がワイパブレ
ード36へ当接して、当接時荷重吸収される。この
ため、ワイパブレード36が側壁54へ当接しても異音
等が発生することはなく、また、ワイパブレード36の
耐久性が向上される。
【0033】なお、本実施の形態では、ステー50を鋳
造や焼結、或いは射出成形等によって一体成形したが、
ステー50はこのような一体成形品でなくてもよく、例
えば、図7に示されるように、ステンレス鋼板や鉄板の
板材をバーリング加工等によって成形してもよい。
【0034】次に本発明の第2の実施の形態について説
明する。なお、前記第1の実施の形態と基本的に同一の
部位に関しては、同一の符号を付与してその説明を省略
する。
【0035】図8には、第2の実施の形態に係るパンタ
グラフ式ワイパ装置100(以下、単に『ワイパ装置1
00』と称する)の平面図が示されており、図9にはワ
イパ装置100に適用されるステー102の斜視図が示
されている。すなわち、本実施の形態に係るワイパ装置
100は、ステー102だけが前記第1の実施の形態に
係るワイパ装置10と異なる。
【0036】ステー102は、前記第1の実施の形態に
係るワイパ装置10のステー50と異なり、フック部6
2がステー102と別体とされ、リベット等の締結手段
によってステー102へ固定されるようになっている。
また、ステー102は、ワイパブレード36の長手方向
中間部よりも更に長手方向先端側(すなわち、ピボット
シャフト38とは反対側)へ向けて延出されており、こ
の延出部分がフィン104とされている。
【0037】ここで、図10にはフィン104の断面図
が示されている。図10に示されるように、このフィン
104の部分では、側壁54が形成されておらず、肉厚
方向両端面がウインドシルドガラス16(図6参照)
とは反対方向へ向けて(すなわち、図10の矢印Y方
向)へ向けて凹形状となるように滑らかに湾曲し、且
つ、ワイパブレード36が上反転位置に達してウインド
シールドガラス16の幅方向一端部へ最も近接した状態
(図6参照)で、ウインドシールドガラス16の幅方向
一端部とは反対側のフィン104の幅方向端部(すなわ
ち、図10の矢印X方向側の端部)が鋭角状とされた所
謂ジューコフスキー翼形とされている。なお、ここでい
うジューコフスキー翼形とは、広い意味でのジューコフ
スキー翼形を指し、カルマン−トレフツ翼形やフォン・
ミーゼス翼形等を含む。
【0038】ここで、車両走行時にはウインドシールド
ガラス16の下方からウインドシールドガラス16のガ
ラス面に沿い、車両の側方へ向けて気流W(図6参照)
が流れる。この気流Wの圧力をフィン104が受ける
と、フィン104をウインドシールドガラス16側へ向
けて押し下げるダウンフォースが発生し、フィン104
(ステー102)を介してワイパブレード36がウイン
ドシールドガラス16へ押し付けられ、ワイパブレード
36による払拭性能が向上する。
【0039】ここで、本ワイパ装置100では、サブア
ーム41及びサブアームピース42によってワイパブレ
ード36の回動中にワイパブレード36がウインドシー
ルドガラス16の幅方向一端と平行になるように払拭姿
勢が変更される。この払拭姿勢の変更により、ウインド
シールドガラス16の幅方向一端へワイパブレード36
が近づいても、フィン104が気流Wに対して直交する
ため、気流Wの圧力を有効に利用できる。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るパン
タグラフ式ワイパ装置では、回動中のワイパブレードの
振動を制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るパンタグラフ
式ワイパ装置の平面図である。
【図2】図1の2−2線に沿った断面図である。
【図3】振動制限手段の斜視図である。
【図4】図1の4−4線に沿った断面図である。
【図5】図1の5−5線に沿った断面図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係るパンタグラフ
式ワイパ装置の全体的な構成を示す模式図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態に係るパンタグラフ
式ワイパ装置の変形例を示す図5に対応した断面図であ
る。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係るパンタグラフ
式ワイパ装置の平面図である。
【図9】振動制限手段の斜視図である。
【図10】図8の10−10線に沿ったフィンの断面図
である。
【符号の説明】
10 パンタグラフ式ワイパ装置 16 ウインドシールドガラス(被払拭面) 18 ピボットシャフト(駆動軸) 20 メインアーム 36 ワイパブレード 38 ピボットシャフト(支持軸) 41 サブアーム 50 ステー(振動制限手段) 54 側壁 100 パンタグラフ式ワイパ装置 102 ステー(振動制限手段) 104 フィン
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60S 1/04 - 1/44

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 往復回動する駆動軸と、 前記駆動軸に固定されて前記駆動軸と共に往復回動する
    メインアームと、 前記メインアームの往復回動により被払拭面上を往復回
    動して払拭するワイパブレードと、 前記駆動軸とは異なる軸芯を有する支持軸に固定され、
    前記ワイパブレードの往復回動に連動して前記支持軸周
    りに回動可能なサブアームと、 前記ワイパブレードに連結されると共に前記メインアー
    ムおよびサブアームに回動可能に連結され、かつ前記ワ
    イパブレードの幅方向両側に近接した状態で前記ワイパ
    ブレードと対向する一対の側壁を有する振動制限手段
    と、 を備え、前記振動制限手段は、前記ワイパブレードの長手方向中
    央で前記メインアームへ連結され、前記ワイパブレード
    の長手方向一端部近傍で前記サブアームへ連結されてい
    る、 ことを特徴とするパンタグラフ式ワイパ装置。
  2. 【請求項2】 前記一対の側壁に荷重吸収部材によって
    形成されたストッパが設けられていることを特徴とする
    請求項1記載のパンタグラフ式ワイパ装置。
  3. 【請求項3】 前記振動制限手段は、車両走行時に前記
    被払拭面に沿って流れる気流の圧力を前記被払拭面側へ
    の圧力に変換するフィンを備えることを特徴とする請求
    項1又は請求項2記載のパンタグラフ式ワイパ装置。
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