JP4199696B2 - ワイパ装置 - Google Patents

Description

本発明は自動車のウインドシールドガラス等を払拭する車両用ワイパ装置に関する。

自動車のウインドシールドガラス等を払拭する車両用ワイパ装置において、ワイパモータやワイパピボット等に外部から衝突物が衝突した際に、その衝撃を吸収させ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）。

この種のワイパ装置は、ワイパモータを支持するモータブラケットと車体との固定部、ピボット軸を支持するピボットホルダと車体との固定部にそれぞれ脆弱部を設けて構成されており、外部からワイパモータやワイパピボット等に衝突物が衝突して衝撃荷重が加わると、上記脆弱部が破断してワイパ装置が車体から切り離されるようになっている。このため、外部から衝撃荷重が作用したワイパ装置が車体に対し内方側に移動することが可能となり、該ワイパ装置に作用した衝撃が吸収される（ワイパ装置に作用する衝撃荷重が緩和される）ようになっている。
特開２００２−２００９６９号公報

しかしながら、上記の如き従来のワイパ装置では、外部からの衝撃によって単に上記脆弱部を破断させワイパ装置の車体内方側への移動を可能とするにすぎないため、ワイパ装置に作用する衝撃荷重、すなわちワイパ装置から反力として衝突物に作用する衝撃荷重を一層緩和することが困難であった。

具体的には、従来のワイパ装置では、脆弱部の破断後にも衝突物が車体を変形させつつワイパ装置と共に車体内方側に移動するため、この衝突物には、車体を変形させることによる衝撃吸収に伴う反力（緩和された衝撃荷重）のみならず、ワイパ装置、特にワイパモータ等の重量物を車体内方に移動させる移動力の反力が衝撃荷重として作用する。すなわち、脆弱部の破断によって車体の変形による衝撃吸収は許容されるものの、ワイパ装置（を車体内方側に移動させる移動力の反力）が車体の自由変形を妨げるように作用し、衝突物に作用する衝撃荷重の低減を阻害する（車体の衝撃吸収性能を悪化する）原因となる。このように、従来のワイパ装置では、衝突物に作用する衝撃が十分に吸収されないという問題がある。

本発明は上記事実を考慮して、衝撃入力時にフレームの一部が破断して車体内方に移動可能となることで衝撃吸収を可能とすることは勿論のこと、上記フレームの破断後に衝突物に作用する荷重を軽減することができるワイパ装置を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係るワイパ装置は、互いに離間して車体側に固定されると共にそれぞれ先端にワイパアームが固定されたピボット軸を回転自在に支持する２つのピボットホルダと、前記各ピボットホルダを互いに連結するフレームと、前記フレームに固定される駆動源と、前記駆動源の駆動力を前記各ピボット軸に伝達するリンク機構とを備えたワイパ装置において、前記フレームの長手方向中間部には、所定値以上の曲げモーメントが作用すると破断する破断部が設けられており、前記破断部が破断したときに、前記フレームにおける破断して形成された各端部を付勢力によってそれぞれ車体内方側に移動する付勢部材を備える。

請求項１記載のワイパ装置では、それぞれピボットシャフトを回転可能に支持する２つのピボットホルダがフレームによって互いに連結され、また、フレームには駆動源が固定され、さらに、駆動源と各ピボット軸とはリンク機構を介して駆動力を伝達可能に連結されており、全体としてアッセンブリ状態とされている。

ここで、例えば、フレームまたはフレームに固定された駆動源にフレームの長手方向に交差する方向から衝突物が衝突する等して、所定値以上の曲げモーメントがフレームの破断部に作用すると、フレームが長手方向中間部（中央には限定されない）の破断部において破断する。これにより、破断して形成された端部（車体に固定されたピボットホルダと反対側の各破断端）であるフレームの長手方向中間部が車体内方側に移動可能（車体の変形を許容する状態）となる。そして、フレームが破断部において破断した後には、該フレームの各破断して形成された端部が、付勢部材の付勢力によって積極的に車体内方側に移動する。このため、フレームは衝突物から車体内方側への移動力を受けることがなくなるか該移動力が小さくなり、換言すれば、フレーム（ワイパ装置）が車体の自由変形を妨げてしまうことが抑制または防止され、衝突物に作用する衝撃荷重が緩和される。

このように、請求項１記載のワイパ装置では、衝撃入力時にフレームの一部が破断して車体内方に移動可能となることで衝撃吸収を可能とすることは勿論のこと、上記フレームの破断後に衝突物に作用する荷重を軽減することができる。

なお、ピボットホルダを３つ以上有するワイパ装置においては、フレームの長手方向（車幅方向）に沿って隣り合う各ピボットホルダ間を、長手方向中間部に破断部を有する上記フレームにて連結することが望ましいが、例えば駆動源等の重量物が配置される一部のピボットホルダ間のみを、長手方向中間部に破断部を有する上記フレームにて連結しても良い。

請求項２記載の発明に係るワイパ装置は、請求項１記載のワイパ装置において、前記付勢部材は、一端が前記フレームにおける前記破断部に対し長手方向一方側に係止されると共に、他端が前記フレームにおける前記破断部に対し長手方向の他方側に係止され、前記破断部が破断したときに前記フレームを折り畳む方向の付勢力を生じる、ことを特徴としている。

請求項２記載のワイパ装置では、フレームの破断部が破断すると、このフレームは、付勢部材の付勢力によって折り畳まれる方向に変位して、それぞれの他端部を積極的に車体内方に移動させる。このように、付勢部材は、破断部を跨いで両端がそれぞれフレームに係止されており、一端が車体側に係止される必要がない。このため、ワイパ装置は、車体への組付前に全体として１つのアッセンブリ（モジュール、ユニット）として構成することができる。

上記目的を達成するために請求項３記載の発明に係るワイパ装置は、互いに離間して車体側に固定されると共にそれぞれ先端にワイパアームが固定されたピボット軸を回転自在に支持する第１ピボットホルダ及び第２ピボットホルダと、前記各ピボットホルダを互いに連結するフレームと、前記フレームに固定された駆動源と、前記駆動源の駆動力を前記各ピボット軸に伝達するリンク機構とを備えたワイパ装置において、前記フレームは、一端側が前記第１ピボットホルダに接続されると共に、他端側が一端側よりも前記第２ピボットホルダ側に位置する第１分割フレームと、一端側が前記第２ピボットホルダに接続されると共に、他端側が一端側よりも前記第１ピボットホルダ側に位置する第２分割フレームと、前記第１分割フレームの他端側と前記第２分割フレームの他端側とを連結すると共に、前記フレームの長手方向と直交する方向からの所定値以上の荷重によって破断する破断部を有する連結部材と、前記連結部材の破断部が破断したときに、付勢力によって前記第１分割フレームの他端側及び前記第２分割フレームの他端側をそれぞれ車体内方側に移動させる付勢部材と、備えて構成されている。

請求項３記載のワイパ装置では、それぞれピボットシャフトを回転可能に支持する第１及び第２ピボットホルダがフレームによって互いに連結され、また、フレームには駆動源が固定され、さらに、駆動源と各ピボット軸とはリンク機構を介して駆動力を伝達可能に連結され、全体としてアッセンブリ状態とされている。そして、第１ピボットホルダと第２ピボットホルダとの間で駆動源を支持するフレームは、その長手方向の中間部分において連結部材によって互いに連結された第１分割フレームと第２分割フレームとを有して構成されている。連結部材の破断部は、フレームの長手方向と直交する方向からワイパ装置に作用する所定値以上の荷重、例えば、駆動源またはフレームに入力される荷重のフレーム長手方向と直交する方向の所定値以上の分力によって、破断するように設定されている。また、例えば、第１分割フレーム及び第２分割フレームの各他端側と車体との間、または第１分割フレームと第２分割フレームとの間等に付勢部材が配置されている。

ここで、例えば、フレームまたはフレームに固定された駆動源にフレームの長手方向に交差する方向から衝突物が衝突する等して、破断部に所定値以上の荷重が作用すると、連結部材の破断部が破断して、第１及び第２分割フレームの各他端側が車体内方側に移動可能（車体の変形を許容する状態）となる。そして、連結部材が破断部において破断した後には、第１及び第２分割フレームの各他端側、すなわちフレームの長手方向中間部（中央には限定されない）が、付勢部材の付勢力によって積極的に車体内方側に移動する。このため、フレームは衝突物から車体内方側への移動力を受けることがなくなるか該移動力が小さくなり、換言すれば、フレーム（ワイパ装置）が車体の自由変形を妨げてしまうことが抑制または防止され、衝突物に作用する衝撃荷重が緩和される。

このように、請求項３記載のワイパ装置では、衝撃入力時にフレームの一部が破断して車体内方に移動可能となることで衝撃吸収を可能とすることは勿論のこと、上記フレームの破断後に衝突物に作用する荷重を軽減することができる。

なお、ピボットホルダを３つ以上有するワイパ装置においては、フレームの長手方向（車幅方向）に沿って隣り合う各ピボットホルダ間を、長手方向中間部で分割された上記フレームにて連結することが望ましいが、例えば駆動源等の重量物が配置される一部のピボットホルダ間のみを、長手方向中間部で分割された上記フレームにて連結しても良い。また、付勢部材は、例えば、第１、第２分割フレームと車体との間にそれぞれ設けられても良く、第１及び第２分割フレーム間に設けられても良い。

請求項４記載の発明に係るワイパ装置は、請求項３記載のワイパ装置において、前記連結部材は、一端が前記第１分割フレームの他端側に固定されると共に他端が前記第２分割フレームの他端側に固定されており、該一端と他端との間に前記破断部が配置されている、ことを特徴としている。

請求項４記載のワイパ装置では、連結部材における第１分割フレームへの固定部と第２分割フレームへの固定部との間に破断部が設けられている。このため、連結部材における第１または第２分割フレームへの固定部の強度と、所定値以上の荷重で破断する破断部の強度とを独立して設計することができ、連結部材における第１または第２分割フレームへの固定部を破断部とする構成と比較して設計が容易である。また、破断部の破断後に、例えばボルト等の締結手段が破断部位に干渉してフレームのスムースな移動を妨げることも防止される。

請求項５記載の発明に係るワイパ装置は、請求項３または請求項４記載のワイパ装置において、前記第１分割フレーム及び第２分割フレームは、それぞれの他端側に断面コ字状に形成された収容部を有し、前記連結部材は、一端側が前記第１分割フレームの収容部に収容されると共に、他端側が前記第２分割フレームの収容部に収容されて、該第１分割フレームと第２分割フレームとを連結している、ことを特徴としている。

請求項５記載のワイパ装置では、連結部材は、一端側が第１分割フレームの収容部に収容されると共に、他端側が第２分割フレームの収容部に収容された状態で、第１分割フレームと第２分割フレームとを連結している。各収容部は、断面コ字状に形成されているため、連結部材の良好な組付性及びフレームの剛性確保が両立される。

請求項６記載の発明に係るワイパ装置は、請求項３乃至請求項５の何れか１項記載のワイパ装置において、前記付勢部材は、前記破断部を跨いで一端が前記第１分割フレーム側に係止されると共に他端が前記第２分割フレーム側に係止されており、前記破断部が破断したときに前記フレームを折り畳む方向の付勢力を生じる、ことを特徴としている。

請求項６記載のワイパ装置では、連結部材の破断部が破断すると、第１及び第２分割フレームは、付勢部材の付勢力によって荷重入力側に折り畳まれるように変位してそれぞれの他端部を積極的に車体内方に移動する。すなわち、付勢部材は、第１及び第２分割フレームの他端側間を跨いで（架け渡して）設けられ、一端が車体側に係止される必要がない。このため、ワイパ装置は、車体への組付前に全体として１つのアッセンブリ（モジュール、ユニット）に構成することができる。

特に、連結部材における第１分割フレームへの固定部と第２分割フレームへの固定部との間に破断部が設けられた構成（請求項４に係る構成）において、付勢部材の一端を連結部材における破断部に対し第１分割フレーム側に係止すると共に、付勢部材の他端を連結部材における破断部に対し第２分割フレーム側に係止した構成とすれば、第１分割フレームと第２分割フレームとを連結する前に、一部品である連結部材に付勢部材を組み付けておくことが可能であり、フレームの組立が容易になる。

請求項７記載の発明に係るワイパ装置は、請求項６記載のワイパ装置において、前記付勢部材は、一対のアーム部の間にコイル部が形成された捩りコイルばねであり、前記コイル部が前記連結部材に保持されると共に、少なくとも一方のアーム部の先端が前記フレームの長手方向にスライド可能に前記連結部材に係止されている、ことを特徴としている。

請求項７記載のワイパ装置では、付勢部材である捩りコイルばねは、コイル部が連結部材に保持されているため、該連結部材の破断時に確実にばねとして機能する。そして、この捩りコイルばねは、少なくとも一方のアーム部の先端が連結部材に対しフレームの長手方向に沿うスライド可能に係止されているため、連結部材の破断部が破断されて分離する第１及び第２分割フレームの動きを付勢部材が阻害してしまうこと（付勢部材の付勢力がフレームの移動抵抗として作用してしまうこと）がない。これにより、構造が簡単で安価な捩りコイルばねの使用が可能となる。

請求項８記載の発明に係るワイパ装置は、請求項３乃至請求項７の何れか１項記載のワイパ装置において、前記駆動源は、前記破断部を跨いで、前記第１分割フレームの他端側及び前記第２分割フレームの他端側のそれぞれに固定されている、ことを特徴としている。

請求項８記載のワイパ装置では、駆動源は、連結部材の破断部を跨ぐようにして該第１及び第２分割フレームの各他端側、すなわち、フレームにおける衝撃入力時に車体内方への移動ストロークが最も大きい部分の近傍に固定されている。このため、第１及び第２分割フレームの各他端側の車体内方への移動に伴う駆動源の車体内方への大きな移動ストロークが確保される。

請求項９記載の発明に係るワイパ装置は、請求項３乃至請求項８の何れか１項記載のワイパ装置において、前記連結部材は車体への固定部を有し、該固定部は前記破断部の破断に伴って車体への固定状態が解除される、ことを特徴としている。

請求項９記載のワイパ装置では、第１及び第２ピボットホルダにおいて車体に固定されると共に、連結部材の取付部においても車体に固定され、車体に安定して搭載される。連結部材は、所定値以上の荷重が作用すると、破断部において破断すると共に固定部における車体への固定状態が解除され、例えば第２分割フレーム等に車体への固定部を設けた構成のように衝撃入力時に該第２分割フレーム等の移動を妨げてしまうことがない。このように、衝撃入力時に破断する連結部材に固定部を設けることで、ワイパ装置は、通常時の安定した搭載状態の維持と、衝突時の衝撃吸収（車体の自由変形を妨げないこと）とを両立することができる。

本発明の実施の形態に係るワイパ装置１０について、図１乃至図７に基づいて説明する。図１には本発明の実施の形態に係るワイパ装置１０の全体構成が正面図にて示されており、図２にはワイパ装置１０の全体構成が平面図にて示されている。また、図３にはこのワイパ装置１０の主要部の構成が分解斜視図にて示されており、図４にはワイパ装置１０の主要部の組立状態における構成が斜視図にて示されている。

これらの図に示される如く、ワイパ装置１０は、第１ピボットホルダとしてのピボットホルダ１２、及び第２ピボットホルダとしてのピボットホルダ１４を備えている。ピボットホルダ１２とピボットホルダ１４は略左右対称に形成されており、基本的構成は同じ構成である。ピボットホルダ１２には筒部１６が設けられ、ピボットホルダ１４には筒部１８が設けられている。これらの筒部１６、１８は円筒形に形成されており、それぞれ挿通されたピボット軸としてのピボットシャフト２０、ピボットシャフト２２を回転可能に支持している。

ピボットシャフト２０、２２の下端にはピボットレバー２４、２６がそれぞれ固定されており、ピボットレバー２４、２６の揺動によってピボットシャフト２０、２２が回動されるようになっている。また、ピボットホルダ１２、１４の部材角部には、固定孔２８、３０がそれぞれ形成されている。各固定孔２８、３０は、それぞれ部材外方へ向けて（筒部１６、１８と反対側を向いて）開放する開放部２８Ａ、３０Ａを有している。これらの固定孔２８、３０に挿通された取付ボルトによって、ワイパ装置１０が車体に固定される構成である。

また、ピボットホルダ１２、１４には、固定孔２８、３０と反対側の側壁部分に、連結シャフト３２、３４が設けられている。連結シャフト３２、３４は、断面円形の中実シャフト（むく軸）とされており、その先端部は後述するフレーム４０に嵌合接続（連結）する接続部３６、接続部３８とされている。なお、これらの連結シャフト３２、３４を断面円形の中実シャフトとするに限らず、断面円環状の中空シャフトに形成する構成としても良い。接続部３６、３８の外周には、それぞれ凹部３６Ａ、３８Ａが形成されている。ピボットホルダ１２、１４は、それぞれの接続部３６、３８がフレーム４０の異なる長手方向端部に接続されることで互いに連結されている。

フレーム４０は、第１分割フレーム４２と第２分割フレーム４４とが連結部材４６を介して連結されて、全体として車幅（左右）方向に長手の略直線状に形成されている。第１分割フレーム４２、第２分割フレーム４４は、それぞれの長手方向一端部が接続部３６、３８に接続されると共に、長手方向他端部が連結部材４６によって互いに連結されている。本実施の形態では、第１分割フレーム４２と第２分割フレーム４４とは、基本的に同一構造とされており、組付方向が互いに反対となる構成である。

具体的には、第１分割フレーム４２、第２分割フレーム４４におけるそれぞれフレーム４０の長手方向端部となる各長手方向一端部は、それぞれ接続部３６、３８に対応する接続部４８、５０となっている。この接続部４８、５０は、それぞれ断面円環状に形成されており、接続部３６、３８に嵌合し、さらにこの状態で凹部３６Ａ、３８Ａに対応して接続部４８、５０がカシメられて接続部３６、３８に連結固定される構成となっている。これにより、ピボットホルダ１２、１４がフレーム４０を介して互いに連結されている。

一方、図３にて詳細に示される如く、第１分割フレーム４２、第２分割フレーム４４の各長手方向他端部には、それぞれ収容部としての連結収容部５２、５４が形成されている。連結収容部５２、５４は、それぞれ中空でない断面コ字形に形成されており、コ字形の開口側が真横（本実施形態では車体後方）に向くように設定されている。また、各連結収容部５２、５４は、長手方向端部においても開口している。これらの連結収容部５２、５４における車体前方を向く前面は、取付平座面５２Ａ、５４Ａとなっている（図２参照）。

これらの連結収容部５２、５４には、後述するワイパモータ８４を固定するためのモータ取付孔５６、５８と、連結部材４６を固定するためのフレーム連結孔６０、６２とがそれぞれ形成されている。各モータ取付孔５６、５８とフレーム連結孔６０、６２とは、共に連結収容部５２、５４（取付平座面５２Ａ、５４Ａ）を板厚方向に貫通しており、各フレーム連結孔６０、６２の方がモータ取付孔５６、５８よりも車幅方向外側（それぞれ対応するピボットホルダ１２、１４側）に配置されている。

また、各連結収容部５２、５４における接続部４８、５０側の端部には、徐変部６４、６６が連設されている。徐変部６４、６６は、それぞれ連結収容部５２、５４から接続部４８、５０へ向けて前記中空でない断面コ字形から断面円環状に徐々に中空変化して形成されている。第１分割フレーム４２、第２分割フレーム４４は、断面円環状の中空母材（パイプ材）をプレス加工することによって形成されている。

連結部材４６は、本体部６８と、本体部６８の長手方向両端からそれぞれ延設されたフランジ部７０、７２とを有して構成されている。各フランジ部７０、７２には、フレーム連結孔６０、６２に対応する透孔７４、７６が形成されている。また、本体部６８の長手方向中央部は、両端部よりも上下方向の板厚が小さく破断しやすい破断部６８Ａとされている。破断部６８Ａは、上方に開口する凹部の如く形成されている。

この破断部６８Ａは、所定値以上の曲げモーメントが作用すると破断するようになっている。本実施の形態では、破断部６８Ａは、図２に示すワイパモータ８４（後述）にフレーム４０の長手方向と直交する方向から所定値以上の荷重Ｐが作用すると、破断するように設定されている。また、図２に示す上記直交方向（荷重Ｐの作用方向）に対し傾斜する方向の荷重Ｐ’の該直交方向分力が所定値以上になる場合にも、破断部６８Ａが破断するようになっている。

一方、連結部材４６は、その長手方向に作用する荷重に対しては十分な強度を有している。具体的には、ワイパ装置１０の作動状態でフレーム４０には、後述するワイパアーム１１２及びリンクロッド１０４、１０６からの反力が長手方向に作用するが、連結部材４６の破断部６８Ａは、ウインドシールドガラス下端部の雪溜まりなどでワイパアーム１１２が拘束される場合の反力に対し十分に余裕のある強度を有している。すなわち、フレーム４０では、破断部６８Ａの破断荷重は、フレーム４０の長手方向に直交する方向からの荷重に基づく曲げモーメントにて設定されており、長手方向の荷重に対しては十分な強度を有している。

さらに、本体部６８における破断部６８Ａの両側には、それぞれ連結部材４６の長手方向に長手とされた係止スリット（係止スリット）６８Ｂ、６８Ｃが形成されている。フランジ部７０（第１分割フレーム４２）側の係止スリット６８Ｂは車体前方を向いて開口しており、フランジ部７２側に係止スリット６８Ｃは車体後方を向いて開口している。本実施の形態では、各係止スリット６８Ｂ、６８Ｃの下縁が、平坦面である破断部６８Ａと略面一に形成されている。また、本体部６８の係止スリット６８Ｃ内におけるフランジ部７２近傍には、後述するスプリング８２の一端部が係止されるばね係止孔７７が形成されている。

そして、フレーム４０は、連結部材４６の主に破断部６８Ａよりもフランジ部７０側部分を、係止スリット６８Ｂの開口端が車体前方を向くように第１分割フレーム４２の連結収容部５２に収容すると共に、該連結部材４６の主に破断部６８Ａよりもフランジ部７２側部分を第２分割フレーム４４の連結収容部５４に収容した状態で、各フレーム連結孔６０、６２及び透孔７４、７６をそれぞれ貫通したボルト７８及びボルト７８に螺合したナット８０によって締結固定されることで、連結部材４６が第１及び第２分割フレーム４２、４４に固定されて構成されるようになっている。

すなわち、フレーム４０は、互いに長手方向を一致させた第１分割フレーム４２及び第２分割フレーム４４の各他端部は互いに離間しており、この第１分割フレーム４２及び第２分割フレーム４４の他端部間に破断部６８Ａが配置されて構成されている。連結部材４６は、例えばアルミダイキャストに形成された成形品、樹脂成形に形成された成形品等とされる。

以上説明したフレーム４０には、付勢部材としてのスプリング８２が取り付けられている。スプリング８２は、一対のアーム部８２Ａ、８２Ｂ間にコイル部８２Ｃが形成された捩りコイルばねとされており、自由状態では、アーム部８２Ａ、８２Ｂの先端間にコイル部８２Ｃが位置するようになっている（図３の想像線参照）。このスプリング８２は、弾性変形させて互いに（略１８０°に）広げた各アーム部８２Ａ、８２Ｂを、連結部材４６の係止スリット６８Ｂ、６８Ｃに入り込ませて係止させている。また、係止スリット６８Ｂに入り込むアーム部８２Ａの先端８２Ｄは、屈曲されてばね係止孔７７に挿入されている。この状態でコイル部８２Ｃは、破断部６８Ａ上に位置するようになっている。

これにより、アーム部８２Ａは、連結部材４６に対し該連結部材４６（フレーム４０）の長手方向へのスライド、及びその先端８２Ｄ廻りの回転不能に支持されており、コイル部８２Ｃも連結部材４６に対し長手方向またはその直交方向に移動しないように保持されている。一方、アーム部８２Ｂは、係止スリット６８Ｃ内で、連結部材４６の長手方向に沿ってスライド可能とされている。したがって、連結部材４６が本体部６８の破断部６８Ａにおいて破断すると、フレーム４０は、スプリング８２の復元力である付勢力によって、第１及び第２分割フレーム４２、４４をコイル部８２Ｃ側に折り畳む（略「く」字状に折り曲げる）ように変形する構成である。

以上説明したフレーム４０には、駆動源としてのワイパモータ８４が固定的に取り付けられている。ワイパモータ８４は、モータ部８４Ａ及びギヤ部８４Ｂが一体に設けられた構成となっており、ギヤ部８４Ｂのハウジング８６からは一対の取付足８８、９０がそれぞれ突出形成されている。各取付足８８、９０には、締結孔８８Ａ、９０Ａがそれぞれ水平方向に沿って（換言すれば、フレーム４０の取付平座面５２Ａ、５４Ａに対して垂直方向に）形成されている。

そして、これらの取付足８８、９０が、フレーム４０の取付平座面５２Ａ、５４Ａ上に密着して直接当接し、この状態で締結孔８８Ａ、９０Ａ及びモータ取付孔５６、５８をそれぞれ貫通したボルト９２及びボルト９２に螺合するナット９４によって締結固定されることで、ワイパモータ８４がフレーム４０に固定される構成となっている。

したがって、ワイパモータ８４は、一方の取付足８８が第１分割フレーム４２に固定されると共に、他方の取付足９０が第２分割フレーム４４に固定され、これら第１及び第２分割フレーム４２、４４を連結する連結部材４６の破断部６８Ａを跨ぐようにしてフレーム４０に取り付けられている。また、ワイパモータ８４のハウジング８６からは、一対の取付足８８、９０と略反対側（車体前方）に向けて支持ピン８６Ａが突設されている。

以上の如くワイパ装置１０は、一対のピボットホルダ１２、１４が、ワイパモータ８４の支持基台としてのフレーム４０と一体に構成された、所謂フレーム一体式の構成となっている。そして、ワイパ装置１０は、ワイパモータ８４の駆動力を各ピボットシャフト２０、２２に伝達するリンク機構９６を備えている。

リンク機構９６は、ワイパモータ８４におけるハウジング８６の裏面側（図２において紙面裏面側）へ向けて突出した出力軸９８の先端に取り付けられたクランクアーム１００を備えている。クランクアーム１００の先端には、ボールジョイント１０２を介してリンクロッド１０４及びリンクロッド１０６が連結されている。一方のリンクロッド１０４は、ピボットホルダ１２に支持されたピボットシャフト２０のピボットレバー２４にボールジョイント１０８を介して連結されており、また、他方のリンクロッド１０６は、ピボットホルダ１４に支持されたピボットシャフト２２のピボットレバー２６にボールジョイント１１０を介して連結されている。

これにより、ワイパモータ８４が作動しクランクアーム１００が回転することにより、リンクロッド１０４、１０６及びピボットレバー２４、２６を介して駆動力が伝達されて、ピボットシャフト２０、２２がそれぞれ回動する構成である。また、ピボットシャフト２０、２２の先端にはそれぞれワイパアーム１１２が取り付けられ（図５に図示）、各ピボットシャフト２０、２２の回転によってワイパアーム１１２が所定範囲で往復回動するようになっている。この往復回動によって、各ワイパアーム１１２の先端に連結されたワイパブレードがウインドシールドガラス（何れも図示省略）を払拭する構成である。

以上説明したワイパ装置１０は、各ピボットホルダ１２、１４の固定孔２８、３０、及びワイパモータ８４の支持ピン８６Ａにおいて、車体Ｂに固定されるようになっている。具体的には、図５に示される如く、各固定孔２８、３０には、ゴム材またはエラストマー材等の弾性材から成るグロメット１１４が取り付けられており、各グロメット１１４に挿通された固定部材である取付ボルト１１６によって、ワイパ装置１０が車体Ｂに固定される構成である。すなわち、各グロメット１１４は、ワイパ装置１０（ピボットホルダ１２、１４）を車体Ｂに対してフローティング支持している。これにより、各グロメット１１４は、ピボットシャフト２０、２２あるいは後述する駆動源としてのワイパモータ８４に荷重が作用した場合に、弾性変形することによりピボットホルダ１２、１４（装置全体）を車体Ｂに対し傾斜変位可能としている。

また、取付ボルト１１６は、固定孔２８、３０の開放部２８Ａ、３０Ａの隙間寸法よりも小径とされ、開放部２８Ａ、３０Ａよりも大径のグロメット１１４を介して車体Ｂに固定される。したがって、開放部２８Ａ、３０Ａの開放方向と反対側（各ピボットホルダ１２、１４が互いに接近する方向）へ向けた所定値を越える荷重がピボットホルダ１２、１４に作用すると、グロメット１１４が弾性変形して開放部２８Ａ、３０Ａから取付ボルト１１６が抜け出し可能（固定孔２８、３０の開放部２８Ａ、３０Ａが取付ボルト１１６から離脱可能）となっている。

一方、図６に示す如く、ワイパモータ８４の支持ピン８６Ａは、車体Ｂ側のパネル１１８に設けられた取付孔１２０に対応している。取付孔１２０には、弾性材から成るグロメット１２２が取り付けられている。このグロメット１２２は、外周が取付孔１２０に嵌まり込んで取り付けられる円筒部１２２Ａと、円筒部１２２Ａの一端に形成された受部１２２Ｂとから構成されており、円筒部１２２Ａの内周に支持ピン８６Ａが挿通されると共に、支持ピン８６Ａが円筒部１２２Ａに挿通された際に受部１２２Ｂにハウジング８６が当接するようになっている。

すなわち、グロメット１２２の受部１２２Ｂにハウジング８６が当接する状態まで支持ピン８６Ａを挿通することによって、ワイパ装置１０の車体Ｂに対する位置決め及び支持が行なわれ、かつこの状態で、上記の如くピボットホルダ１２、１４の固定孔２８、３０に挿通された取付ボルト１１６を締結することで、ワイパ装置１０が車体に固定される構成である。そしてこの場合、ワイパモータ８４に作用する所定値以上の荷重Ｐで連結部材４６の破断部６８Ａが破断するのに伴って、グロメット１２２が支持ピン８６Ａと共にあるいは支持ピン８６Ａのみが取付孔１２０から抜け出して（離脱して）当該部位の支持固定が解除されるように構成されている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

上記構成のワイパ装置１０では、ピボットシャフト２０、２２を回転可能に支持するピボットホルダ１２、１４がフレーム４０によって互いに連結され、また、フレーム４０にはワイパモータ８４が直接固定され、全体としてアッセンブリ状態とされている。この状態で、ワイパモータ８４のハウジング８６に設けられた支持ピン８６Ａが車体Ｂ側のパネル１１８に設けられた取付孔１２０にグロメット１２２と共に挿通されて位置決めかつ支持が成され、かつこの状態でピボットホルダ１２、１４の固定孔２８、３０に取り付けられたグロメット１１４を介して該グロメット１１４に挿通された取付ボルト１１６によって、ウインドシールドガラス下方の車体Ｂに固定される（車体Ｂに対してフローティング支持される）。

そして、車体Ｂに固定されたワイパ装置１０では、ワイパモータ８４の作動によってピボットシャフト２０、２２が回動して、ワイパアーム１１２が所定範囲で往復回動することでワイパブレードがウインドシールドガラスの雨滴等を払拭する。

ここで、このワイパ装置１０では、車体外部からワイパモータ８４に荷重Ｐが作用すると、グロメット１１４が変形してピボットホルダ１２、１４（装置全体）が車体Ｂに対し傾斜変位される。さらに、荷重が増加しワイパモータ８４に所定値以上の荷重Ｐが作用すると、破断部６８Ａに作用する曲げモーメントが所定値以上となり、図７に示す如く、フレーム４０の連結部材４６が破断部６８Ａにおいて破断する。

破断部６８Ａの破断後にも、上記荷重Ｐ（車体Ｂによって徐々に吸収される衝撃荷重）が作用しているワイパモータ８４は、第１分割フレーム４２及び第２分割フレーム４４の各他端部（互いの連結側端部）と共に車体内方側に移動しつつ、ピボットホルダ１２、１４（固定孔２８、３０）を該ワイパモータ８４の側に引張る。この動作に伴って、ワイパモータ８４の支持ピン８６Ａが取付孔１２０から抜け出して（離脱して）当該部位の支持固定が解除されると共に、ピボットホルダ１２、１４がそれぞれワイパモータ８４の側に引張られさらに傾斜変位しながら固定孔２８、３０の開放部２８Ａ、３０Ａからグロメット１１４と共に取付ボルト１１６が抜け出す。

このとき、スプリング８２の付勢力が、長手方向中間部で破断したフレーム４０を荷重Ｐの入力側に折り畳む方向（ピボットホルダ１２、１４を互いに近接させ上記ワイパモータ８４の車体内方への移動を促進する方向）に作用し、第１分割フレーム４２及び第２分割フレーム４４の各他端部（フレーム４０における破断部６８Ａの破断によって形成された端部）の車体内方側への移動が促進される。

したがって、本ワイパ装置１０が搭載された車両が衝突等に至り衝突荷重が作用した際には（ワイパモータ８４に所定値以上の荷重Ｐが作用すると）、フレーム４０の長手方向中間部は、破断し、かつ積極的に車体内方側に移動する。すなわち、フレーム４０は、荷重Ｐの一部をその移動力として受けつつ衝突物に反力を作用させることなく、または、ごく小さい移動力を受けながら、車体内方側に移動する。このため、ワイパ装置１０が車体の自由変形を妨げてしまうことが回避され、車両の衝突エネルギ吸収量を減少（車体の衝突エネルギ吸収特性を悪化）させてしまうことが防止され、衝突物に作用する衝撃荷重が緩和される（衝突物に伝達される衝撃エネルギが低減する）。すなわち、ワイパ装置１０が車体の衝撃吸収構造（性能）に与える影響が抑制される。

このように、本実施の形態に係るワイパ装置１０では、衝撃入力時にフレーム４０の一部が破断して車体内方に移動可能となることで衝撃吸収を可能とすることは勿論のこと、上記フレーム４０の破断後に衝突物に作用する荷重を軽減することができる。

また、ワイパ装置１０では、連結部材４６における本体部６８に、すなわち、第１分割フレーム４２、第２分割フレーム４４に対する取付部であるフランジ部７０、７２間に、破断部６８Ａが設けられているため、例えばフランジ部７０を破断部とする構成と比較して、破断後に各部材が干渉し難い。特に、フレーム４０が全体として略直線状に形成され、かつ第１分割フレーム４２の他端と第２分割フレーム４４の他端との間の隙間に破断部６８Ａが配置されているため、破断後の連結部材４６と第１分割フレーム４２または第２分割フレーム４４が干渉してしまうことが確実に防止される。また、破断部６８Ａとフランジ部７０、７２（透孔７４、７６）とを独立して設計することができるため、換言すれば、フレーム４０の破断荷重を設定する部分とフレーム４０の組付強度を担保する部分とを独立して設計することができるため、破断荷重の設定が容易である。

さらに、連結部材４６が、該連結部材４６の組込用の開口を有する連結収容部５２、５４に収容された状態で第１分割フレーム４２、第２分割フレーム４４を連結する構成であるため、第１分割フレーム４２、第２分割フレーム４４の剛性（フレーム４０の長手方向の強度）の確保と、連結部材４６の組付性とが両立される。

さらにまた、付勢部材として、破断部６８Ａを跨いで連結部材の係止スリット６８Ｂ、６８Ｃに係止されるアーム部８２Ａ、８２Ｂを有するスプリング８２を採用したため、換言すれば、第１及び第２分割フレーム４２、４４の各他端を車体内方に付勢するためのスプリング８２の両端が破断部６８Ａを挟んで共にフレーム４０に係止されているため、ワイパ装置１０を、車体への組付前に全体として１つのアッセンブリに構成することが実現された。特に、スプリング８２を一部品である連結部材４６に組み付ける構成であるため、フレーム４０の組立が容易である。

しかも、スプリング８２は、一方のアーム部８２Ａが係止スリット６８Ｂに入り込んだ状態で先端６８Ｄをばね係止孔７７２挿入すると共に、他方のアーム部８２Ｂが係止スリット６８Ｃに入り込むことで、コイル部６８Ｃの連結部材４６に対する各方向の移動が規制され、該連結部材４６の破断時に確実にばねとして機能する。そして、この捩りコイルばねであるスプリング８２は、アーム部８２Ｂの先端が連結部材４６の係止スリット６８Ｃに対しフレーム４０の長手方向に沿うスライド可能に係止されているため、連結部材４６の破断部６８Ａが破断されて車体内方側に移動する第１及び第２分割フレーム４２、４４の車体内方側への移動を確実に促進する。

また、ワイパ装置１０では、ワイパモータ８４がフレーム４０における破断部６８Ａの近傍である連結収容部５２、５４、すなわち第１及び第２分割フレーム４２、４４の衝撃作用時にそれぞれ車体内方側に移動する側である他端側にワイパモータ８４が固定されているため、ワイパ装置１０を構成する重量物であるワイパモータ８４の車体内方への大きなストロークを確保することができる。しかも、破断部６８Ａがフレーム４０の長手方向中央に配置されているため、ワイパモータ８４を、フレーム４０における車体内方へのストロークが最も大きい部分に、ストローク中に姿勢があまり変化しないように配置する構成が実現された。

なお、上記の実施の形態では、ワイパ装置１０は、フレーム４０の長手方向中間部においては、ワイパモータ８４の支持ピン８６Ａが車体Ｂに支持される構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、図８に示す如き変形例とすることもできる。以下、この変形例について説明するが、上記実施の形態と基本的に同一の部品・部分については上記実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図８に示す変形例では、フレーム４０は、第１分割フレーム４２と第２分割フレーム４４とが、連結部材４６に代えて、連結部材１３０によって連結されている。連結部材１３０は本体部１３２を備えており、本体部１３２は、平面視でワイパモータ８４側に開口する略Ｕ字状に形成された破断部１３２Ａの両端に係止スリット６８Ａ、６８Ｂの形成部位が連設されて構成されている。また、本体部１３２における破断部１３２Ａの開口側と反対側には、略半円状の固定部１３４が一体的に延設されている。固定部１３４には、固定孔１３６が設けられており、固定孔１３６は破断部１３２Ａと反対側へ向けて開放する開放部１３６Ａを有している。実質的には、破断部１３２ＡのＵ字状の内縁と固定孔１３６の内縁との最小幅部が、所定値以上の荷重Ｐによって破断する破断部とされる。

そして、図示は省略するが、固定部１３４は、図５に示すピボットホルダ１２、１４と同様の構造によって、車体Ｂに固定されるようになっている。すなわち、固定孔１３６には、ゴム材またはエラストマー材等の弾性材から成るグロメットが取り付けられており、グロメットに挿通された取付ボルトによって、固定部１３４が車体Ｂに固定される構成である。この取付ボルト１１６は、固定孔１３６の開放部１３６Ａの隙間寸法よりも小径とされ、開放部１３６Ａよりも大径のグロメットを介して車体Ｂに固定される。なお、ワイパモータ８４には、支持ピン８６Ａが設けられていない。

本変形例に係るワイパ装置１０では、ワイパモータ８４に所定値以上の荷重Ｐが作用すると、破断部１３２Ａが破断し、これに伴い固定部１３４（固定孔１３６の孔縁）も破断するので、フレーム４０の長手方向中間部における車体Ｂへの支持状態が解除される構成である。したがって、本変形例に係る構成によっても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本変形例では、衝撃入力時に破断する連結部材１３０に固定部１３４を設けることで、通常時の安定した搭載状態の維持と、衝突時の衝撃吸収（車体の自由変形を妨げないこと）とを両立することができる構成を、ワイパモータ８４に支持ピン８６Ａを設けることなく実現することができる。

なお、上記の実施の形態または変形例では、ワイパモータ８４に所定値以上の荷重Ｐが作用すると、フレーム４０の破断部６８Ａ、１３２Ａが破断し、該破断部位がスプリング８２の付勢力によって積極的に車体内方に移動する説明としたが、ワイパモータ８４のみならずフレーム４０を構成する第１分割フレーム４２、第２分割フレーム４４、連結部材４６，１３０等に加えられた衝撃によるフレーム長手方向に垂直な荷重が所定値以上である場合（該荷重が所定値以上の曲げモーメントを破断部６８Ａ、１３２Ａに生じさせる場合）にも、前述と同様の効果を発揮することができる。すなわち、衝突物の衝突部位がワイパモータ８４ではなくても、前述と同様の効果を発揮することができる。

また、上記の実施の形態または変形例では、付勢部材であるスプリング８２の各アーム部８２Ａ、８２Ｂがそれぞれ連結部材４６に係止された構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、アーム部８２Ａを第１分割フレーム４２に係止すると共にアーム部８２Ｂを第２分割フレーム４４に係止するようにしても良い。さらに、スプリング８２は、アーム部８２Ａを係止スリット６８Ｂに入り込ませると共に該アーム部８２Ａの先端をばね係止孔７７に挿入することで、連結部材４６に保持される構成に限定されることはなく、例えば、コイル部８２Ｃに連結部材の支軸を挿入すると共に各アーム部８２Ａ、８２Ｂをそれぞれ係止スリット６８Ｂ、６８Ｃにスライド可能に入り込ませるようにしても良い。また、付勢部材は、フレーム４０における破断部６８Ａの両側に跨るように設けられる構成には限定されず、例えば、第１分割フレーム４２、第２分割フレーム４４と車体Ｂとの間にそれぞれ設けられたコイルばねとしても良く、第１分割フレーム４２と第２分割フレーム４４との間に設けられた板ばねであっても良い。後者の場合、板ばね部を第１分割フレーム４２及び第２分割フレーム４４の何れか一方または双方に一体に設けても良い。

さらに、上記の実施の形態または変形例では、フレーム４０が第１分割フレーム４２と第２分割フレーム４４とを破断部６８Ａを有する連結部材４６にて連結した構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、フレーム４０が破断部６８Ａを有する一部材で構成されても良い。また、フレーム４０における破断部６８Ａは、長手方向中央に配置される構成に限定されることはなく、例えば、第１分割フレームと第２分割フレーム４４とを異なる長さとすることで長手方向中央からオフセットして配置されても良い。また、フレーム４０は、連結部材４６を収容する連結収容部５２、５４を有する好ましい構成に限定されることもなく、連結収容部５２、５４が側方（車体後方）に開口する構成に限定されることもなく、さらに、フレーム４０（の構成部品）がパイプ材のプレス加工にて形成される構成に限定されることもない。

さらにまた、上記実施の形態または変形例では、連結部材４６は、本体部６８に他の部分よりも薄肉の破断部６８Ａ、１３２Ａが設けられた構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、厚みや幅の急変部を形成する切欠部や切抜部等を設けて破断部を構成しても良い。

また、上記実施の形態または変形例では、ワイパモータ８４が一対の取付足８８、９０を有し、破断部６８Ａを跨いで第１分割フレーム４２の他端部、第２分割フレーム４４の他端部にそれぞれ固定された好ましい構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、ワイパモータ８４は、第１分割フレーム及び第２分割フレーム４４のうち何れか一方のみに固定されても良い。

さらに、上記実施の形態または変形例では、ワイパ装置１０が２つのピボットホルダ１２、１４を有する一般的な構成を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ピボットホルダを３つ以上備えた構成しても良い。したがって例えば、ピボットホルダ１４に対しピボットホルダ１２と反対側にピボットホルダを設けることができ、この追加のピボットホルダとピボットホルダ１４とはフレーム４０と同様に（ワイパモータ８４の取付部は不要）構成されたフレームにて連結されることが好ましい。

本発明の実施の形態に係るワイパ装置の全体構成を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係るワイパ装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係るワイパ装置を構成するフレームの連結部及びワイパモータの詳細を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係るワイパ装置を構成するフレームの連結部及びワイパモータの詳細を示す組立状態の斜視図である。 本発明の実施の形態に係るワイパ装置のピボットホルダ周辺の構成を示す概略的な断面図である。 本発明の実施の形態に係るワイパ装置を構成するワイパモータの支持ピン及びグロメットの詳細を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るワイパ装置を構成するフレームが破断した状態を示す図４に対応した斜視図である。 本発明の実施の形態に係るワイパ装置を構成する連結部材の変形例を示す図４に対応する斜視図である。

符号の説明

１０…ワイパ装置、１２・１４…ピボットホルダ、２０・２２…ピボットシャフト（ピボット軸）、４０…フレーム、４２…第１分割フレーム、４４…第２分割フレーム、４６…連結部材、５２・５４…連結収容部（収容部）、６８Ａ…破断部、８２…スプリング（付勢部材）、８２Ａ・８２Ｂ…アーム部、８２Ｃ…コイル部、８４…ワイパモータ（駆動源）、９６…リンク機構、１３０…連結部材、１３２Ａ…破断部

Claims (9)

1. 互いに離間して車体側に固定されると共にそれぞれ先端にワイパアームが固定されたピボット軸を回転自在に支持する２つのピボットホルダと、前記各ピボットホルダを互いに連結するフレームと、前記フレームに固定される駆動源と、前記駆動源の駆動力を前記各ピボット軸に伝達するリンク機構とを備えたワイパ装置において、
   前記フレームの長手方向中間部には、所定値以上の曲げモーメントが作用すると破断する破断部が設けられており、
   前記破断部が破断したときに、前記フレームにおける破断して形成された各端部を付勢力によってそれぞれ車体内方側に移動する付勢部材を備える、
   ことを特徴とするワイパ装置。
2. 前記付勢部材は、
   一端が前記フレームにおける前記破断部に対し長手方向一方側に係止されると共に、他端が前記フレームにおける前記破断部に対し長手方向の他方側に係止され、
   前記破断部が破断したときに前記フレームを折り畳む方向の付勢力を生じる、
   ことを特徴とする請求項１記載のワイパ装置。
3. 互いに離間して車体側に固定されると共にそれぞれ先端にワイパアームが固定されたピボット軸を回転自在に支持する第１ピボットホルダ及び第２ピボットホルダと、前記各ピボットホルダを互いに連結するフレームと、前記フレームに固定された駆動源と、前記駆動源の駆動力を前記各ピボット軸に伝達するリンク機構とを備えたワイパ装置において、
   前記フレームは、
   一端側が前記第１ピボットホルダに接続されると共に、他端側が一端側よりも前記第２ピボットホルダ側に位置する第１分割フレームと、
   一端側が前記第２ピボットホルダに接続されると共に、他端側が一端側よりも前記第１ピボットホルダ側に位置する第２分割フレームと、
   前記第１分割フレームの他端側と前記第２分割フレームの他端側とを連結すると共に、前記フレームの長手方向と直交する方向からの所定値以上の荷重によって破断する破断部を有する連結部材と、
   前記連結部材の破断部が破断したときに、付勢力によって前記第１分割フレームの他端側及び前記第２分割フレームの他端側をそれぞれ車体内方側に移動させる付勢部材と、
   を備えて構成されているワイパ装置。
4. 前記連結部材は、一端が前記第１分割フレームの他端側に固定されると共に他端が前記第２分割フレームの他端側に固定されており、該一端と他端との間に前記破断部が配置されている、ことを特徴とする請求項３記載のワイパ装置。
5. 前記第１分割フレーム及び第２分割フレームは、それぞれの他端側に断面コ字状に形成された収容部を有し、
   前記連結部材は、一端側が前記第１分割フレームの収容部に収容されると共に、他端側が前記第２分割フレームの収容部に収容されて、該第１分割フレームと第２分割フレームとを連結している、
   ことを特徴とする請求項３または請求項４記載のワイパ装置。
6. 前記付勢部材は、前記破断部を跨いで一端が前記第１分割フレーム側に係止されると共に他端が前記第２分割フレーム側に係止されており、前記破断部が破断したときに前記フレームを折り畳む方向の付勢力を生じる、ことを特徴とする請求項３乃至請求項５の何れか１項記載のワイパ装置。
7. 前記付勢部材は、一対のアーム部の間にコイル部が形成された捩りコイルばねであり、前記コイル部が前記連結部材に保持されると共に、少なくとも一方のアーム部の先端が前記フレームの長手方向にスライド可能に前記連結部材に係止されている、ことを特徴とする請求項６記載のワイパ装置。
8. 前記駆動源は、前記破断部を跨いで、前記第１分割フレームの他端側及び前記第２分割フレームの他端側のそれぞれに固定されている、ことを特徴とする請求項３乃至請求項７の何れか１項記載のワイパ装置。
9. 前記連結部材は車体への固定部を有し、該固定部は前記破断部の破断に伴って車体への固定状態が解除される、ことを特徴とする請求項３乃至請求項８の何れか１項記載のワイパ装置。

Images