JP4180966B2 - ワイパ駆動装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイパアームを駆動してウインドシールドガラスを払拭するワイパ駆動装置に関し、特に、一対のピボットホルダと電動モータとをフレームで連結した所謂フレーム一体式のワイパ駆動装置に適用して有効なものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車等の車両には、ウインドシールドガラスに付着した雨、霧、雪、前車の飛沫などの付着物を払拭するために、ワイパブレードが取り付けられたワイパアームが設けられており、このワイパアームを揺動させて払拭動作を行うために車両にはワイパ駆動装置が設けられている。
【0003】
ワイパ駆動装置は、ワイパアームが固定されるピボット軸とピボット軸を駆動するワイパモータとを有しており、ワイパモータによりピボット軸を揺動させてワイパブレードをガラス面上で揺動運動させるようになっている。
【0004】
タンデム式や対向払拭式など2本のワイパアームを備えた車両に用いられる駆動装置には2つのピボット軸が設けられ、各ピボット軸はリンクを介してワイパモータに駆動される。このような駆動装置としては、各ピボット軸を回転自在に支持するピボットホルダをパイプ状のフレームの両端に固定するとともにワイパモータをフレームの略中央に固定して、これらをユニット化した所謂フレーム一体式のワイパ駆動装置(モジュラ式ワイパ駆動装置とも呼ばれる)が知られている。
【0005】
このようなフレーム一体式のワイパ駆動装置としては、各ピボットホルダを固定部においてボルトで車両に固定するとともに、ワイパモータのケーシングにフレームとは反対側に突出する支持ピンを一体的に形成し、この支持ピンを車両に設けられた挿通孔に差し込むことにより、3点支持により車両に固定するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。これにより、このワイパ駆動装置を車両に固定する際の位置決めが容易になり、さらに、ボルトの締結作業工数を低減させることができる。
【0006】
【特許文献1】
特開平12−135971号公報(第5−6頁、第1−4図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなワイパ駆動装置では、各ピボットホルダは振動吸収用のゴムブッシュを介して車両に固定されるので、ワイパ作動時には、ワイパブレード側からの反力等により各ピボットホルダを結ぶ直線を軸とした回転方向に振動することになる。そのため、支持ピンには、この振動により連続的に曲げ荷重が加わることになり、場合によってはこの曲げ荷重により支持ピンが破損する恐れがあった。
【0008】
また、このようなワイパ駆動装置は、まず支持ピンを車両の挿通孔に差し込み、その後各ピボットホルダをボルトで固定することにより車両に固定されるが、各ピボットホルダの位置は支持ピンが挿通孔に差し込まれることにより拘束されるので、ピボットホルダの取付孔と車両側の取付孔の位置関係に誤差がある場合には、ピボットホルダの位置調整が困難であった。
【0009】
本発明の目的は、ワイパ駆動装置の耐久性を向上させることにある。
【0010】
本発明の他の目的は、ワイパ駆動装置の車両への取り付け作業を容易にすることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明のワイパ駆動装置は、それぞれワイパアームが固定される一対のピボット軸と前記ピボット軸を駆動する電動モータとを有し、前記ワイパアームを駆動して車両に設けられたウインドシールドガラスを払拭するワイパ駆動装置であって、前記ピボット軸を揺動自在に支持し、固定部において前記車両に固定されるとともにフレームにより互いに連結される一対のピボットホルダと、前記フレームに固定されるとともに前記電動モータが取り付けられる本体部と前記本体部に対して角度をもって折り曲げられ前記本体部に対して折り曲げ角度が増減する方向に弾性変形自在に形成された弾性支持部とを備えたモータブラケットと、前記弾性支持部に該弾性支持部に対して略直角に設けられ、先端に装着された弾性部材を介して前記車両に形成された挿通孔に差し込まれて前記モータブラケットを支持する支持突起とを有し、前記支持突起に加わる荷重を前記弾性支持部の弾性変形により吸収することを特徴とする。
【0012】
本発明のワイパ駆動装置は、鋼板で形成された前記本体部の一端を折り曲げて前記弾性支持部を形成したことを特徴とする。
【0013】
本発明のワイパ駆動装置は、前記本体部に対して略直角に前記弾性支持部を形成したことを特徴とする。
【0014】
本発明のワイパ駆動装置は、前記支持突起を前記弾性支持部に固定されたピン部材としたことを特徴とする。
【0015】
本発明のワイパ駆動装置は、前記支持突起を前記弾性支持部と一体に形成したことを特徴とする。
【0016】
本発明のワイパ駆動装置は、一対の前記固定部を結ぶ直線からずれるとともに各前記固定部と前記支持突起とを結ぶ直線で囲まれた領域外において前記車両に固定される補助固定部を少なくともいずれか一方の前記ピボットホルダに設けたことを特徴とする。
【0017】
本発明にあっては、支持突起に加わる振動は弾性支持部の弾性変形により吸収されるので、支持突起に加わる曲げ荷重を低減して、このワイパ駆動装置の耐久性を向上させることができる。
【0018】
また、本発明にあっては、支持突起を挿通孔に差し込んだ後であっても、弾性支持部を弾性変形させることにより各ピボットホルダの位置を調整することができるので、このワイパ駆動装置の取り付け作業を容易にすることができる。
【0019】
さらに、本発明にあっては、ピボットホルダに各固定部を結ぶ直線からずれるとともに各固定部と支持突起とを結ぶ直線で囲まれた領域外において車両に固定される補助固定部を設けたので、支持突起に加わる曲げ荷重を低減させて、このワイパ駆動装置の耐久性を向上させることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0021】
図1は、本発明の一実施の形態であるワイパ駆動装置が設けられた車両の概略を示す説明図である。
【0022】
図1に示すように、車両11にはウインドシールドガラスとしてのフロントガラス12が設けられており、また、このフロントガラス12を払拭するために車両11には運転席側つまりDR側のワイパブレード13aと助手席側つまりAS側のワイパブレード13bとが設けられている。DR側のワイパブレード13aは運転席側つまりDR側のワイパアーム14aの先端に取り付けられ、AS側のワイパブレード13bは助手席側つまりAS側のワイパアーム14bの先端に取り付けられており、それぞれのワイパブレード13a,13bは、ワイパアーム14a,14bに内装された図示しないばね部材等によりフロントガラス12に弾圧的に接触するようになっている。そして、各ワイパブレード13a,13bはフロントガラス12上の上反転位置とフロントガラス12の下端に位置する下反転位置との間の払拭範囲12a,12bを同一方向に向けて揺動運動して払拭動作を行うようになっている。すなわち、これらのワイパブレード13a,13bの払拭パターンはタンデム式となっている。
【0023】
車両11には、各ワイパアーム14a,14bを駆動して払拭動作を行わせるために、ワイパ駆動装置15が設けられている。
【0024】
図2は図1に示すワイパ駆動装置の詳細を示す斜視図である。
【0025】
図2に示すように、ワイパ駆動装置15にはDR側のワイパアーム14aが固定される運転席側つまりDR側のピボット軸16aとAS側のワイパアーム14bが固定される助手席側つまりAS側のピボット軸16bが設けられており、DR側のピボット軸16aは運転席側つまりDR側のピボットホルダ17aに揺動自在に支持され、AS側のピボット軸16bは助手席側つまりAS側のピボットホルダ17bに揺動自在に支持されている。
【0026】
DR側のピボットホルダ17aにはクランク状に曲がる脚部18が一体に形成されており、この脚部18にはゴム製のブッシュ19が装着された固定部20aと、同様にゴム製のブッシュ19が装着された補助固定部21とが設けられている。そして、DR側のピボットホルダ17aは、これらのブッシュ19に挿通されるボルト22により、固定部20aと補助固定部21において車両11の側部におけるパネル材23に固定されている。なお、補助固定部21は設けられていなくてもよい。また、AS側のピボットホルダ17bにはブッシュ19が装着される固定部20bが設けられており、AS側のピボットホルダ17bは、このブッシュ19に挿通されるボルト22により固定部20bにおいてDR側のピボットホルダ17aより内側に位置して車両11のパネル材24に固定されている。
【0027】
また、ワイパ駆動装置15には、各ピボット軸16a,16bを駆動して揺動させるためにワイパモータ25が設けられている。このワイパモータ25は電動モータ26と減速機27とを有しており、電動モータ26はカプラ28に接続される図示しないワイパ制御装置から供給される電流により作動するようになっている。電動モータ26の出力は減速機27に入力されるようになっており、減速機27により所定の回転数にまで減速されて出力されるようになっている。減速機27の出力軸27aにはクランクアーム31が固定されており、駆動コンロッド32の一端が、クランクアーム31に取り付けられたボールジョイントに回転自在に結合されている。一方、DR側のピボット軸16aには駆動レバー33aが固定され、AS側のピボット軸16bには駆動レバー33bが固定されており、それぞれの駆動レバー33a,33bは連結ロッド34により互いに連結されている。また、駆動コンロッド32の他端が駆動レバー33bに取り付けられたボールジョイントに回転自在に結合されており、電動モータ26が作動してクランクアーム31が回転すると、駆動コンロッド32が往復運動して各駆動レバー33a,33bが同一方向に揺動されるようになっている。このように、各ピボット軸16a,16bは電動モータ26により駆動される。
【0028】
このワイパ駆動装置15は、DR側のピボットホルダ17aとAS側のピボットホルダ17bおよびワイパモータ25とがフレーム35により結合された所謂フレーム一体式となっている。
【0029】
フレーム35は断面円環状のパイプにより形成されており、その両端部には内径が一段大きな嵌合部35a,35bが形成されている。一方、DR側のピボットホルダ17aには断面円形に形成された結合ボス36aが一体的に設けられ、AS側のピボットホルダ17bには断面円形に形成された結合ボス36bが一体的に設けられている。そして、DR側のピボットホルダ17aは、その結合ボス36aにフレーム35の一方の嵌合部35aがかしめにより固定されることによりフレーム35に固定され、AS側のピボットホルダ17bは、その結合ボス36bにフレーム35の他方の嵌合部35bがかしめにより固定されることによりフレーム35に固定されている。これにより、一対のピボットホルダ17a,17bはフレーム35により互いに連結されている。なお、本実施の形態においては、フレーム35は断面円環状のパイプにより形成されているが、これに限らず、他の断面形状を持つ中空部材や中実部材を用いたものなど、それぞれのピボットホルダ17a,17bを連結するものであればいずれの形状のものでもよい。
【0030】
図3は図2に示すモータブラケットの詳細を示す斜視図であり、図4は図3に示すモータブラケットの変形例を示す斜視図である。
【0031】
フレーム35の略中央部には、図3に示すようなモータブラケット37が固定されており、ワイパモータ25はこのモータブラケット37を介してフレーム35に固定されるようになっている。
【0032】
モータブラケット37は鋼板をプレス加工して形成されており、ワイパモータ25が取り付けられる本体部38と本体部38の一端を略直角に折り曲げて形成された弾性支持部39とを有している。弾性支持部39は本体部38に対して略直角に折り曲げられることにより本体部38に対して角度を持っており、その曲げ方向つまり本体部38に対する角度が増減する方向に弾性変形自在となっている。そして、このモータブラケット37は本体部38に形成された湾曲部38aにおいて溶接等によりフレーム35に固定されている。
【0033】
弾性支持部39には支持突起としてのピン部材41が設けられており、このピン部材41は弾性支持部39に形成された貫通孔39aにワイパモータ25に対してフレーム35とは逆側に突出するように挿通されて溶接もしくはかしめにより弾性支持部39に固定されている。この場合、ピン部材41の軸方向は弾性支持部39に対して略直角であるとともに各ピボットホルダ17a,17bの固定部20a,20bにおけるボルト22の挿通方向に対して略直角となっている。また、ピン部材41にはゴム等の弾性部材により鐘状に形成されたブッシュ42が装着されている。図示する場合には、支持突起は弾性支持部39に固定されたピン部材41とされているが、これに限らず、例えば、図4に示すように、この支持突起を、プレス加工により弾性支持部39と一体に形成された半円筒部43としてもよい。なお、図4においては前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。
【0034】
図5は図2に示すワイパ駆動装置の車両への取り付け状態を示す断面図であり、図6は各固定部の取付孔とピン部材との位置関係を概略で示す説明図である。
【0035】
図5に示すように、車両11にはピン部材41に対応する挿通孔44aが形成されたパネル材44が設けられており、このワイパ駆動装置15は各ピボットホルダ17a,17bが固定部20a,20bおよび補助固定部21においてボルト22により車両11に固定されるとともにピン部材41が挿通孔44aに差し込まれることにより車両11に固定されるようになっている。このとき、ピン部材41と挿通孔44aとの間にブッシュ42が介在するようになっている。図6に示すように、ピン部材41はワイパモータ25に対して各ピボットホルダ17a,17bの固定部20a,20bを結ぶ直線Lとは反対側に設けられているので、ワイパモータ25の重心は各固定部20a,20bとピン部材41とを結ぶ直線に囲まれた領域S(図6中において便宜上、斜線を付して示す。)に位置するようになっている。したがって、モータブラケット37には各ピボットホルダ17a,17bの固定部20a,20bを結ぶ直線Lを軸とした回転方向にワイパモータ25の荷重が加わることになるが、その荷重はピン部材41により支持されることになる。つまり、ピン部材41はこのモータブラケット37を支持するようになっている。
【0036】
次に、このような構成のワイパ駆動装置15の作動について説明する。
【0037】
図示しないワイパ制御装置からの指令により電動モータ26が作動を開始すると、減速機27の出力軸27aに固定されたクランクアーム31が回転を開始して各ピボット軸16a,16bが揺動する。これにより、これらのピボット軸16a,16bに固定されたワイパアーム14a,14bが揺動してワイパブレード13a,13bが払拭範囲12a,12bを揺動してフロントガラス12が払拭される。
【0038】
このとき、このワイパ駆動装置15には、ワイパアーム14a,14bからの反力等により各ピボットホルダ17a,17bの固定部20a、20bを結ぶ直線Lを軸とした回転方向に振動が生じることになる。そして、その振動はモータブラケット37を介してピン部材41に伝達され、ピン部材41に周期的な曲げ荷重を加えることになる。
【0039】
しかし、このワイパ駆動装置15では、ピン部材41を本体部38に対して弾性変形自在の弾性支持部39に固定するようにしたので、その振動は弾性支持部39の弾性変形により吸収されることになる。つまり、弾性支持部39が弾性変形することによりピン部材41に加わる曲げ荷重が吸収されることになる。したがって、ピン部材41に加わる曲げ荷重が低減されて、このワイパ駆動装置15の耐久性が向上することになる。
【0040】
このように、このワイパ駆動装置15では、車両11に形成された挿通孔44aに差し込まれるピン部材41をフレーム35に固定される本体部38に対して角度をもって弾性変形自在に形成された弾性支持部39に設けるようにしたので、このワイパ駆動装置15に生じる振動を弾性支持部39の弾性変形により吸収して、ピン部材41に加わる曲げ荷重を低減させることができる。つまり、このピン部材41の破損を防止して、このワイパ駆動装置15の耐久性を向上させることができる。
【0041】
また、図6に示すように、DR側のピボットホルダ17aに設けられた補助固定部21は各ピボットホルダ17a,17bの固定部20a,20bを結ぶ直線Lから距離tだけずれるとともに前述の領域Sの外において車両11のパネル材23に固定されることになる。したがって、各固定部20a,20bを結ぶ直線Lを軸とした回転方向の荷重はこの補助固定部21によっても支持されることになり、ピン部材41に加わる荷重を低減させることができる。
【0042】
このように、このワイパ駆動装置15では、DR側のピボットホルダ17aに、各ピボットホルダ17a,17bに設けられた固定部20a,20bを結ぶ直線Lから距離tだけずれるとともに各固定部20a,20bとピン部材41とを結ぶ直線により囲まれた領域Sの外において車両11に固定される補助固定部21を設けたので、ピン部材41に加わる曲げ荷重を低減させて、このワイパ駆動装置15の耐久性を向上させることができる。
【0043】
ところで、このワイパ駆動装置15を車両11に固定する際には、まずピン部材41がパネル材44の挿通孔44aに差し込まれることになる。これにより、このワイパ駆動装置15の位置決めが成される。そして、次に、各ピボットホルダ17a,17bの固定部20a,20bおよび補助固定部21をボルト22で車両11に固定することにより、このワイパ駆動装置15が車両11に固定される。
【0044】
このとき、図5からも解るように、このピン部材41はモータブラケット37の本体部38に対して略直角に折り曲げられた弾性支持部39に固定されているので、ピン部材41を挿通孔44aに差し込んだ後であっても、弾性支持部39が本体部38に対して折り曲げ方向や捻り方向に弾性変形することにより、各ピボットホルダ17a,17bの固定部20a,20bの位置を容易に調整することができる。また、各ピボットホルダ17a,17bの位置を調整する際にはピン部材41に曲げ荷重が加わる場合があるが、この曲げ荷重は弾性支持部39が弾性変形することにより吸収されるので、ピン部材41が破損するのを防止することができる。
【0045】
このように、このワイパ駆動装置15では、ピン部材41が挿通孔44aに差し込まれた状態であっても、弾性支持部39が弾性変形することにより各ピボットホルダ17a,17bの位置を容易に調整することができるので、このワイパ駆動装置15の車両11への取り付け作業を容易にすることができる。
【0046】
また、このワイパ駆動装置15ではピン部材41をモータブラケット37に設けるようにしたので、ピン部材41が一体に形成された専用のワイパモータ25を用いる必要が無く、汎用性を上げることができる。
【0047】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、ワイパ駆動装置15の払拭パターンをタンデム式としているが、これに限らず、対向払拭式など、他の払拭パターンとしてもよい。
【0048】
また、前記実施の形態においては、鋼板により形成された本体部38を曲げ加工して弾性支持部39を形成するようにしているが、これに限らず、例えば、別体に形成された本体部と弾性支持部とを溶接等により連結したり、本体部と弾性支持部を樹脂成型などにより一体に形成したりするようにしてもよい。
【0049】
さらに、前記実施の形態においては、補助固定部21はDR側のピボットホルダ17aに設けられているが、これに限らず、例えばAS側のピボットホルダ17bに設けたり、両方のピボットホルダ17a,17bに設けてもよい。
【0050】
さらに、前記実施の形態においては、モータブラケット37はフレーム35の略中央部に固定されているが、これに限らず、例えば図7に示すように、フレーム35の一方側においてDR側のピボットホルダ17aとともにフレーム35に固定するようにしてもよい。この場合、モータブラケット37とDR側のピボットホルダ17aは同一のボルト45によりフレーム35に固定されている。なお、図7においては前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。
【0051】
【発明の効果】
本発明によれば、支持突起に加わる振動は弾性支持部の弾性変形により吸収されるので、支持突起に加わる曲げ荷重を低減して、このワイパ駆動装置の耐久性を向上させることができる。
【0052】
また、本発明によれば、支持突起を挿通孔に差し込んだ後であっても、弾性支持部を弾性変形させることにより各ピボットホルダの位置を調整することができるので、このワイパ駆動装置の取り付け作業を容易にすることができる。
【0053】
さらに、本発明によれば、ピボットホルダに各固定部を結ぶ直線からずれるとともに各固定部と支持突起とを結ぶ直線で囲まれた領域外において車両に固定される補助固定部を設けたので、支持突起に加わる曲げ荷重を低減させて、このワイパ駆動装置の耐久性を向上させることができる。
【0054】
さらに、本発明によれば、電動モータとして、支持突起が一体に形成されたものを用いる必要が無いので、汎用性を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であるワイパ駆動装置が設けられた車両の概略を示す説明図である。
【図2】図1に示すワイパ駆動装置の詳細を示す斜視図である。
【図3】図2に示すモータブラケットの詳細を示す斜視図である。
【図4】図3に示すモータブラケットの変形例を示す斜視図である。
【図5】図2に示すワイパ駆動装置の車両への取り付け状態を示す断面図である。
【図6】各固定部とピン部材との位置関係を概略で示す説明図である。
【図7】図2に示すワイパ駆動装置の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
11 車両
12 フロントガラス
12a,12b 払拭範囲
13a DR側のワイパブレード
13b AS側のワイパブレード
14a DR側のワイパアーム
14b AS側のワイパアーム
15 ワイパ駆動装置
16a DR側のピボット軸
16b AS側のピボット軸
17a DR側のピボットホルダ
17b AS側のピボットホルダ
18 脚部
19 ブッシュ
20a,20b 固定部
21 補助固定部
22 ボルト
23 パネル材
24 パネル材
25 ワイパモータ
26 電動モータ
27 減速機
27a 出力軸
28 カプラ
31 クランクアーム
32 駆動コンロッド
33a,33b 駆動レバー
34 連結ロッド
35 フレーム
35a,35b 嵌合部
36a,36b 結合ボス
37 モータブラケット
38 本体部
38a 湾曲部
39 弾性支持部
39a 貫通孔
41 ピン部材
42 ブッシュ
43 半円筒部
44 パネル材
44a 挿通孔
45 ボルト
L 直線
S 領域
t 距離

Claims (6)

  1. それぞれワイパアームが固定される一対のピボット軸と前記ピボット軸を駆動する電動モータとを有し、前記ワイパアームを駆動して車両に設けられたウインドシールドガラスを払拭するワイパ駆動装置であって、
    前記ピボット軸を揺動自在に支持し、固定部において前記車両に固定されるとともにフレームにより互いに連結される一対のピボットホルダと、
    前記フレームに固定されるとともに前記電動モータが取り付けられる本体部と前記本体部に対して角度をもって折り曲げられ前記本体部に対して折り曲げ角度が増減する方向に弾性変形自在に形成された弾性支持部とを備えたモータブラケットと、
    前記弾性支持部に該弾性支持部に対して略直角に設けられ、先端に装着された弾性部材を介して前記車両に形成された挿通孔に差し込まれて前記モータブラケットを支持する支持突起とを有し、
    前記支持突起に加わる荷重を前記弾性支持部の弾性変形により吸収することを特徴とするワイパ駆動装置。
  2. 請求項1記載のワイパ駆動装置において、鋼板で形成された前記本体部の一端を折り曲げて前記弾性支持部を形成したことを特徴とするワイパ駆動装置。
  3. 請求項1または2記載のワイパ駆動装置において、前記本体部に対して略直角に前記弾性支持部を形成したことを特徴とするワイパ駆動装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のワイパ駆動装置において、前記支持突起を前記弾性支持部に固定されたピン部材としたことを特徴とするワイパ駆動装置。
  5. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のワイパ駆動装置において、前記支持突起を前記弾性支持部と一体に形成したことを特徴とするワイパ駆動装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のワイパ駆動装置において、一対の前記固定部を結ぶ直線からずれるとともに各前記固定部と前記支持突起とを結ぶ直線で囲まれた領域外において前記車両に固定される補助固定部を少なくともいずれか一方の前記ピボットホルダに設けたことを特徴とするワイパ駆動装置。
JP2003124873A 2003-04-30 2003-04-30 ワイパ駆動装置 Expired - Fee Related JP4180966B2 (ja)

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