JP4153439B2 - ワイパアーム - Google Patents

Description

本発明は車両に搭載されるワイパアームに関するものである。

従来、ワイパアームの構造は例えば特許文献１に開示されている。特許文献１にて開示されているワイパアームは、アームヘッドと、該アームヘッドに連結されるリテーナと、該アームヘッドの上部側を覆うヘッドカバーとから構成されている。アームヘッドの基端部はワイパピボットのピボット軸に固定され、先端部には該アームヘッドの幅方向に沿って延びる略円柱状の連結軸が形成されている。リテーナの先端部にはガラス面を払拭するワイパブレードが固定されており、基端部には該リテーナの幅方向に沿って連結孔が形成されている。この連結孔はアームヘッド側へ開放された開放部を有している。連結孔に前記開放部からアームヘッドの連結軸が挿入されてアームヘッドとリテーナとが連結される。この時、連結孔の内周面と連結軸の外周面とが僅かな間隙を形成していることによりリテーナはガラス面に対する接離方向に回動可能となっている。このワイパアームには、一端をリテーナに他端をアームヘッドに固定されるコイルばねが備えられており、該コイルばねがリテーナをガラス面に向かって付勢している。

このように構成されたワイパアームは、ピボット軸の往復回動に伴い、ワイパアームが往復回動してガラス面の払拭が行われる。この時、リテーナがアームヘッドに対して回動することにより、ワイパアームは該ワイパアームの往復回動に伴うガラス面の起伏に追従する。
特開２００１−２４７０１５号公報

ところで、降雪によってワイパアーム上に雪が積もり、昼間の太陽照射等により気温が上昇して雪が解けると、雪解け水はワイパアームの表面を伝って滴下していく。このような雪解け水の一部は、アームヘッドの上部側を覆うヘッドカバーの内部へも浸入する。ここで、特許文献１にて開示されているワイパアームでは、連結孔の内周面と連結軸の外周面との間に僅かな間隙を有することによりリテーナがガラス面に対する接離方向に回動可能となっていることから、連結孔の内周面と連結軸の外周面とが形成する僅かな間隙が毛細管構造となる。従って、ヘッドカバーの内部へ浸入した雪解け水は連結孔の内周面と連結軸の外周面とが形成する僅かな間隙に積極的に浸入する。その浸入した水は低温環境下において再び凍結し、リテーナとアームヘッドとの回動を妨げる。この状態でワイパアームを往復回動させて、ワイパブレードにてガラス面を払拭することは可能である。しかしながら、リテーナとアームヘッドとの回動が妨げられている、即ちリテーナのガラス面に対する接離方向の回動が凍結により妨げられているために、ワイパアームは該ワイパアームの往復回動に伴うガラス面の起伏に追従することが困難となる。その結果、払拭角度位置によってガラス面への押圧力にばらつきが生じてしまい良好な払拭性能を得ることができないという問題があった。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、低温環境下でも良好な払拭性能が得られるワイパアームを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車体に回転自在に支持されたピボット軸に基端部が固定されるアームヘッドと、前記アームヘッドの先端部と連結手段によって払拭面に対する接離方向に回動可能に連結されるリテーナと、前記リテーナを払拭面に向かって付勢する付勢部材とを備えたワイパアームであって、前記アームヘッド又は前記リテーナのいずれか一方は二股に分岐されることによって形成された一対の分岐脚を有するとともに、いずれか他方は前記一対の分岐脚により形成される凹部に対応した形状の連結部を有しており、前記連結手段は、前記一対の分岐脚間に架け渡された連結軸と、前記連結部の幅方向に沿って貫通して形成されて前記連結軸を支承する連結孔とからなり、前記連結孔が設けられている前記連結部の両側面には、前記ワイパアームに付着した水滴が誘導案内されて前記連結孔を回避させる案内路が形成されている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイパアームであって、前記案内路は、前記連結孔が設けられている前記連結部の壁面から凸設された案内リブである。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のワイパアームであって、前記案内路は、前記連結孔が設けられている前記連結部の壁面に凹設された案内溝である。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のワイパアームであって、前記案内路は、前記連結孔が設けられている前記連結部の壁面上において連続的に形成され、該案内路の終端部は、前記壁面の鉛直方向下縁に達している。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のワイパアームであって、前記案内路は、前記連結部の上部の先端部から基端部へ向かって連続的に延び、前記連結部の基端部側で前記連結部の下部へ向かって鉛直方向下向きに屈曲し、更に鉛直方向下縁に達するまで連続的に延びている。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、ワイパアームに付着した水滴は、案内路によって連結孔を回避するように誘導案内される。従って、毛細管現象により、連結孔の内周面と連結軸の外周面とが形成する僅かな間隙に水滴が積極的に浸入されてしまうことが防止される。その結果、連結孔の内周面と連結軸の外周面とが形成する間隙に水滴が浸入して低温環境下で凍結することによりリテーナのアームヘッドに対する回動が妨げられることが防止されるため、低温環境下でもワイパアームの往復回動に伴う払拭面の起伏に確実に追従し、良好な払拭性能を得ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、連結孔が設けられている連結部の壁面から凸設された案内リブが連結孔を回避するように誘導案内して、連結孔の内周面と連結軸の外周面とが形成する僅かな間隙へ水滴が浸入することを防止する。

請求項３に記載の発明によれば、連結孔が設けられている連結部の壁面に凹設された案内溝が樋のように機能して、連結孔を回避するように誘導案内して、連結孔の内周面と連結軸の外周面とが形成する僅かな間隙へ水滴が浸入することを防止する。

請求項４に記載の発明によれば、案内路の終端部は、連結孔が設けられている連結部の壁面上において、連続的に形成されて鉛直方向下縁に達しているため、水滴は案内路によって終端部まで誘導案内され、終端部から滴下する。従って、確実に水滴を排出し、案内路による誘導案内の途中でワイパアーム上を伝う水滴がワイパアームの他部位に浸入することを防ぐことができる。

請求項５に記載の発明によれば、案内路は、連結部の上部の先端部から基端部へ向かって連続的に形成され、連結部の基端部側で前記連結部の下部に向かって鉛直方向下向きに屈曲し、更に鉛直方向下縁に達するまで連続的に形成されている。従って、案内路による誘導案内の途中で側面上を伝う水滴が案内路から外れることを防いで確実に水滴を排出し、水滴がワイパアームの他部位に浸入することをより確実に防ぐことができる。

本発明によれば、低温環境下でも良好な払拭性能が得られるワイパアームを提供することができる。

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１は、ワイパアーム２と、該ワイパアームの先端部に固定されるワイパブレード３とを備えている。

図２及び図３に示すように、ワイパアーム２は、図示しない車体に回転自在に支持されるピボット軸４に基端部（図３中、矢印Ｙ方向）が固定されるアームヘッド５と、該アームヘッド５の先端部（図３中、矢印Ｘ方向）に連結されるリテーナ６と、アームヘッド５の上部側を覆うヘッドカバー７とから構成されている。

アームヘッド５は合成樹脂により形成されている。アームヘッド５の基端部には、前記ピボット軸４を挿通させるための挿通孔１１が形成されており、該挿通孔１１にピボット軸４が貫通して挿入されている。そして、ピボット軸４の先端部がナット４ａにより締め付けられて、アームヘッド５がピボット軸４から抜けないように固定されている。アームヘッド５の先端部側は二股に分岐されることによって一対の分岐脚１２が形成されており、該分岐脚１２間には連結手段を構成する略円柱状の連結軸１３が架け渡されている。一対の分岐脚１２の内側は、アームヘッド５の上から見て該分岐脚の基端部（図３中、矢印Ｙ方向）が半円状を成す凹部となっている。また、分岐脚１２の外側面には前記ヘッドカバー７を回動可能に固定するための２つのヒンジ孔１４（図３中に１つのみ図示）が形成されている。更に、アームヘッド５の基端側の外周面下端部には、ヘッドカバー７を固定するための係合凹部１５が形成されている。

リテーナ６はアームヘッド５と同様に合成樹脂により形成されている。リテーナ６は、該リテーナ６の幅方向中央部が上方へ突出するように、断面Ｕ字状を成している。更に、リテーナ６の基端部（図３中、矢印Ｙ方向）には、該リテーナ６の幅が狭くなった連結部２１が設けられている。連結部２１には、該リテーナ６の幅方向に沿って貫通して形成され前記連結軸１３を支承する連結孔２２が設けられている。この連結孔２２は前記連結軸１３と共に連結手段を構成する。連結孔２２にはアームヘッド５側へ開放された開放部２３が形成されており、前記連結軸１３に応じた形状となっている。そして、開放部２３を境にした連結部２１の上部２１ａは、開放部２３を境にした連結部２１の下部２１ｂよりもアームヘッド５側へ延びている。上部２１ａの先端部（図３中、矢印Ｙ方向）は、リテーナ６の上から見て略半円状をなしており、前記一対の分岐脚１２により形成される凹部に対応した形状となっている。

そして、前記開放部２３から前記連結軸１３が挿入されることにより、アームヘッド５に対しリテーナ６が回動可能に連結される。この時、連結軸１３の外周面と連結孔２２の内周面とが僅かな間隙を有することによって、アームヘッド５に対しリテーナ６が回動可能となっている。連結軸１３の外周面と連結孔２２の内周面とが形成する僅かな間隙は毛細管構造となっている。

また、連結部２１の下面には、連結孔２２に向かって凹む断面矩形状のばね凹部２４が形成されている。そして、付勢手段としてのコイルばね２５が、該ばね凹部２４を通りつつ、一端をアームヘッド５の内側に形成された係止ピン２６ａに固定され、他端をリテーナ６の内側に形成された係止ピン２６ｂに固定されている。このコイルばね２５はリテーナ６を払拭面としてのガラス面に向かって付勢している。

図３に示すように、リテーナ６の連結部２１において、壁面としての両側面２１ｃには、案内路としての案内リブ２７がそれぞれ凸設されている。この案内リブ２７は、リテーナ６の側面に付着した水滴が前記連結孔２２を回避するように該水滴を誘導案内するために設けられている。案内リブ２７は連結部２１の上部２１ａの先端部から基端部（図３中、矢印Ｘ方向）へ向かって連続的に延び、連結部２１の基端部側（図３中、矢印Ｘ方向）で下部２１ｂへ向かって鉛直方向下向きに屈曲し、更に側面２１ｃの鉛直方向下縁に達するまで連続的に延びている。即ち、案内リブ２７は、側面２１ｃ側から見ると略Ｌ字状をなしている。また、案内リブ２７の短手方向の断面は矩形状をなしていると共に、その高さはリテーナ６が回動する際にアームヘッド５に装着されている前記ヘッドカバー７の切欠き部７ａと干渉しない高さとなっている。従って、案内リブ２７は、該案内リブ２７の形成を容易にすると共に、リテーナ６のアームヘッド５に対する回動を妨げない。

前記ヘッドカバー７は合成樹脂よりなる。ヘッドカバー７は、アームヘッド５の上部側を覆うことができるような略椀形状をなしており、リテーナ６側の側壁が開放となっている。そして、ヘッドカバー７の内周面のリテーナ６側の上部には前記ヒンジ孔１４と係合する２つのヒンジ突起３１が形成されている。また、ヘッドカバー７の内周面の反リテーナ６側の下部には前記係合凹部１５と係合する２つの係合凸部３２が形成されている。このようなヘッドカバー７は、アームヘッド５のヒンジ孔１４にヒンジ突起３１を係合させると共に、係合凹部１５に係合凸部３２を係合させることにより、アームヘッド５に装着固定される。

上記のように構成されたワイパ装置１では、ピボット軸４の往復回動に伴い、ワイパアーム２が往復回動してガラス面の払拭が行われる。この時、リテーナ６をアームヘッド５に対して回動させることにより、ワイパアーム２は該ワイパアーム２の往復回動に伴うガラス面の起伏に追従している。

ここで、降雪により、ワイパアーム２上に雪が積もり、その雪が昼間の太陽照射や温度上昇により解けて雪解け水となってワイパアーム２上を伝う。図３に示すように、この雪解け水は、水滴となってリテーナ６上を伝ってヘッドカバー７とリテーナ６との間から内部に浸入し、リテーナ６の連結部２１の側面２１ｃに達する。その後、水滴は重力の作用により側面２１ｃ上を下方に伝っていく。そして、水滴は案内リブ２７に到達し、案内リブ２７を伝ってリテーナ６とアームヘッド５とを連結する連結部２１の基端部に向かって移動し、該案内リブ２７の終端部から落下する。即ち、水滴は、連結孔２２を回避するように案内リブ２７によって案内され、該案内リブ２７の終端部から落下する。

上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）ワイパアーム２に付着した水滴は、案内リブ２７によって連結孔２２を回避するように案内される。従って、毛細管現象によって連結孔２２の内周面と連結軸１３の外周面とが形成する僅かな間隙に水滴が積極的に浸入されてしまうことを防止することができる。その結果、連結孔２２の内周面と連結軸１３の外周面とが形成する間隙に水滴が浸入して低温環境下で凍結してリテーナ６のアームヘッド５に対する回動が妨げられることが防止されるため、低温環境下でもワイパアーム２の往復回動に伴うガラス面の起伏に確実に追従し、良好な払拭性能を得ることができる。

（２）案内リブ２７は、連結部２１の側面２１ｃ上において、連結部２１の上部２１ａの先端部から基端部へ向かって連続的に形成され、連結部２１の基端部側で連結部２１の下部２１ｂへ向かって鉛直方向下向きに屈曲し、側面２１ｃの鉛直方向下縁に達するまで連続的に形成されている。従って、案内リブ２７による誘導案内の途中で側面２１ｃ上を伝う水滴が案内リブ２７から外れることを防いで確実に水滴を排出し、水滴がワイパアーム２の他部位に浸入することを防ぐことができる。

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、アームヘッド５に連結軸１３が形成され、リテーナ６に連結孔２２が形成されたワイパアーム２となっているが、図４に示すように、アームヘッド４０に連結孔４１が形成され、リテーナ４２に連結軸４３が形成されたワイパアーム４５としてもよい（図４では、上記実施形態と同様の構成については同一の符号を付している）。詳しくは、アームヘッド４０の先端部には、該アームヘッドの幅が狭くなった連結部４６が形成されており、連結部４６には該アームヘッド４０の幅方向に沿って貫通する連結孔４１が形成されている。そして、連結孔４１はリテーナ４２側に開放する開放部４７を備えている。開放部４７を境に連結部４６は上部４６ａと下部４６ｂとに分けられている。連結部４６の両側面４６ｃには、連結部４６の上部４６ａの先端部から基端部へ向かって連続的に延び、連結部４６の基端部側で下部４６ｂに向かって屈曲し、更に連結部４６（側面４６ｃ）の鉛直方向下縁に達するまで連続的に延びる案内リブ４８がそれぞれ形成されている。また、リテーナ４２の基端部には一対の分岐脚４９が形成されており、該分岐脚４９間には連結軸４３が架け渡されている。そして、連結孔４１に連結軸４３が挿入されることにより、リテーナ４２がアームヘッド４０に対して回動可能に支承される。

このように構成されたワイパアーム４５において、雪解け水が水滴となって該ワイパアーム４５上を伝い側面４６ｃに達しても、水滴は、案内リブ４８によって連結孔４１を回避するように誘導案内される。従って、連結孔４１の内周面と連結軸４３の外周面とが形成する僅かな間隙に水滴が浸入することが防止され、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

○上記実施形態では、案内路として案内リブ２７が凸設されているが、図５に示すように、案内リブ２７の代わりに側面２１ｃに断面矩形状の案内溝５０が凹設されるものであってもよい。このように構成すると、リテーナ６とアームヘッド５との間に浸入した水滴は、案内溝５０が樋のように機能することによって連結孔２２を回避するように誘導案内される。従って、連結孔２２の内周面と連結軸１３の外周面とが形成する間隙に水滴が浸入されることを防止し、低温環境下でも良好な払拭性能を得ることができる。

尚、案内溝５０の断面形状は矩形状に限らず、半円状や台形状等、水滴が連結孔２２を回避するように誘導案内することができる形状であればよい。また、上記実施形態においてだけでなく、図４に示す案内リブ４８を案内溝としてもよい。

○上記実施形態では、案内リブ２７は、側面２１ｃ上において、連結部２１の基端側で下部２１ｂに向かって鉛直方向下向きに屈曲しているが、鉛直方向下向きに限らず、水滴が重力の作用により案内リブ２７の終端部に達することができるように形成されていればよい。

○上記実施形態では、連結孔２２が形成されたリテーナ６に案内リブ２７が形成されているだけであるが、更に、アームヘッド５の分岐脚１２の内側面に連結軸１３を回避するように水滴を誘導案内する案内リブ又は案内溝を形成してもよい。また、図４に示すリテーナ４２の分岐脚４９の内側面に、連結軸４３を回避するように水滴を誘導案内する案内リブ又は案内溝を形成してもよい。このように構成すると、案内リブ２７（案内リブ４８）と共に案内溝も連結孔２２（連結孔４１）の内周面と連結軸１３（連結軸４３）とが形成する僅かな隙間にワイパアーム２上を伝ってきた水滴が浸入することを防ぐため、水滴が間隙に浸入することをより確実に防ぐことができる。

○上記実施形態では、案内リブ２７のみを形成した構成となっているが、側面２１ｃに案内リブ２７と案内溝との両方を形成した構成としてもよい。また、図４に示すアームヘッド４０の側面４６ｃに、案内リブ４８と案内溝との両方を形成した構成としても良い。

○上記実施形態では、案内路として側面２１ｃに案内リブ２７が凸設されているが、案内リブ２７を凸設する代わりに、側面２１ｃの上端部と連結部２１の基端部側の側面２１ｃとを削るように設けられる段部を形成してもよい。同様に、図４においても、案内リブ４８を凸設する代わりに、側面４６ｃの上端部と連結部４６の基端部側の側面４６ｃとを削るように設けられる段部を形成してもよい。

上記各実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項１に記載のワイパアームであって、前記案内路は、前記アームヘッド及び前記リテーナのうち前記連結孔が設けられているいずれか一方の壁面に凸設された案内リブと、前記壁面に凹設された案内溝とであることを特徴とするワイパアーム。

（ロ）請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のワイパアームであって、前記アームヘッド及び前記リテーナのうち前記連結軸が設けられているいずれか一方には、前記ワイパアームに付着した水滴が前記連結軸を回避するように該水滴を誘導案内する案内リブが凸設されていることを特徴とするワイパアーム。

（ハ）請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のワイパアームであって、前記アームヘッド及び前記リテーナのうち前記連結軸が設けられているいずれか一方には、前記ワイパアームに付着した水滴が誘導案内されて前記連結軸を回避させる案内溝が凹設されていることを特徴とするワイパアーム。

ワイパアームの正面図。 アームヘッド付近の断面図。 アームヘッド付近の拡大斜視図。 別例のアームヘッド及びリテーナを示す斜視図。 別例のリテーナを示す斜視図。

符号の説明

２，４５…ワイパアーム、４…ピボット軸、５，４０…アームヘッド、６，４２…リテーナ、１３，４３…連結軸、２１，４６…連結部、２１ａ，４６ａ…上部、２１ｂ，４６ｂ…下部、２１ｃ，４６ｃ…壁面としての側面、２２，４１…連結孔、２５…付勢部材としてのコイルばね、２７，４８…案内路としての案内リブ、５０…案内路としての案内溝。

Claims (5)

1. 車体に回転自在に支持されたピボット軸に基端部が固定されるアームヘッドと、
   前記アームヘッドの先端部と連結手段によって払拭面に対する接離方向に回動可能に連結されるリテーナと、
   前記リテーナを払拭面に向かって付勢する付勢部材と
   を備えたワイパアームであって、
   前記アームヘッド又は前記リテーナのいずれか一方は二股に分岐されることによって形成された一対の分岐脚を有するとともに、いずれか他方は前記一対の分岐脚により形成される凹部に対応した形状の連結部を有しており、
   前記連結手段は、前記一対の分岐脚間に架け渡された連結軸と、前記連結部の幅方向に沿って貫通して形成されて前記連結軸を支承する連結孔とからなり、
   前記連結孔が設けられている前記連結部の両側面には、前記ワイパアームに付着した水滴が誘導案内されて前記連結孔を回避させる案内路が形成されていることを特徴とするワイパアーム。
2. 請求項１に記載のワイパアームであって、
   前記案内路は、前記連結孔が設けられている前記連結部の壁面から凸設された案内リブであることを特徴とするワイパアーム。
3. 請求項１に記載のワイパアームであって、
   前記案内路は、前記連結孔が設けられている前記連結部の壁面に凹設された案内溝であることを特徴とするワイパアーム。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のワイパアームであって、
   前記案内路は、前記連結孔が設けられている前記連結部の壁面上において連続的に形成され、該案内路の終端部は、前記壁面の鉛直方向下縁に達していることを特徴とするワイパアーム。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のワイパアームであって、
   前記案内路は、前記連結部の上部の先端部から基端部へ向かって連続的に延び、前記連結部の基端部側で前記連結部の下部へ向かって鉛直方向下向きに屈曲し、更に鉛直方向下縁に達するまで連続的に延びていることを特徴とするワイパアーム。

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