JP4504129B2 - 車両用ワイパー装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ワイパー装置に関する。

自動車のフロントガラスに設けたワイパーアームは、ワイパードライブによってワイパーブレードを往復揺動してワイパー払拭面となるガラス面に付着した雨水や汚れ等を払拭するようになっており、通常、ワイパーアームはワイパードライブに連動して往復揺動するアームヘッドと、このアームヘッドにヒンジ部を介してロックバック可能に取り付けたアームリテーナと、このアームリテーナの先端部に設けたアームピースに着脱自在に取り付けたワイパーブレードと、を備えている。

そして、フロントガラスの清掃時等にヒンジ部を中心としてアームリテーナを上方に回動してロックバックすることにより、ワイパーブレードをフロントガラスから立ち上げることができるようになっている。

勿論、前記ヒンジ部には、アームリテーナを立ち上げ状態から戻した際に、ワイパーブレードが適度な押圧力でガラス面に接触するようにスプリングが設けられている。

このようなワイパーアームのアームリテーナは、一般に、ガラス面と略平行な天井面と、この天井面の前側縁をガラス面方向に折曲した前面と、前記天井面の後側縁からガラス面方向に折曲する後面と、によって断面コ字状に形成してあり、かつ、ヒンジ部のヒンジピンはガラス面と略平行となるように配置してある。

このため、高速走行時に走行風がアームリテーナの前面に作用すると、このアームリテーナにはヒンジ部を中心として持ち上がる方向、即ち、ガラス面から浮き上がる方向に大きな揚力が発生し、ひいては、ワイパーブレードに浮き上り力が発生してガラス面への圧接力が減少し、そのワイパーブレードによる払拭効果が低下してしまう。

そこで、従来では図１２に示すように、ヒンジ部ａのヒンジピンｂをその後方（図中右方）がガラス面から遠ざかる方向、つまり、図中右上がり方向に傾斜させて、アームヘッドｃに対するアームリテーナｄのロックバック時の回動方向を走行風に対向する方向に傾斜させることにより、アームリテーナｄに発生する揚力の方向とこのアームリテーナｄの回動方向とをずらせることで、ワイパーブレードの浮上り力を低減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）。
ドイツ特許出願公開 ＤＥ４１１４５５９号公報（ＦＩＧ．２）

しかしながら、かかる従来の車両用ワイパー装置では、図１２に示したようにアームリテーナｄの天井面ｄ１の前側縁から折曲した前面ｄ２および天井面ｄ１の後側縁から折曲した後面ｄ３は、それぞれをヒンジピンｂの中心軸ｂ１に対して略直角となるように傾斜させてある。

このため、前記前面ｄ２はその先端部（図中下端部）が車両後方に向かって傾斜することになり、走行風Ａがその前面ｄ２に作用した際に、この前面ｄ２にガラス面から浮き上がる方向の揚力が発生してしまい、依然としてワイパーブレードによるガラス面への押圧力が減少して払拭効果が低下してしまう。

そこで、本発明はヒンジピンの中心軸を、該ヒンジピンの後方がワイパー払拭面から遠ざかる方向に傾斜させた場合に、走行風により発生するアームリテーナの揚力低減機能をより確実に発揮できるようにした車両用ワイパー装置を提供するものである。

本発明にあっては、ワイパードライブに連動して往復揺動するアームヘッドと、このアームヘッドにヒンジ部を介してロックバック可能に取り付けられ、先端側にワイパーブレードを取り付けるアームリテーナと、を備えたワイパーアームを有し、前記アームリテーナは、ワイパー払拭面と略平行な天井面と、この天井面の走行風に対向する前側縁からワイパー払拭面方向に折曲する前面と、前記天井面の後側縁からワイパー払拭面方向に折曲する後面と、を備え、前記ヒンジ部のヒンジピンの中心軸を、該ヒンジピンの後方がワイパー払拭面から遠ざかる方向に傾斜させて、アームヘッドに対するアームリテーナのロックバックの回動方向を走行風に対向する方向に近づけた車両用ワイパー装置において、前記アームリテーナの前面を前記天井面に対して略直角若しくは鈍角に折曲し、前記ヒンジピンの中心軸を、該ヒンジピンの後方がワイパー払拭面から遠ざかる方向の傾斜に加えて、このヒンジピンの後方をワイパーアームの基部方向に傾斜させたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、アームリテーナの前面が天井面に対して略直角若しくは鈍角となっているので、走行風がその前面に作用した際にこの前面に発生する揚力、つまり、アームリテーナがワイパー払拭面から持ち上がる力を小さくすることができる。

従って、アームヘッドにアームリテーナを取り付けるヒンジ部のヒンジピンを傾斜させたことによる効果、つまり、ワイパーブレードが走行風で浮き上がるのを抑制する効果をより確実に発揮させて、高速走行時の払拭機能を確保することができる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

図１〜図５は本発明の車両用ワイパー装置の第１実施形態を示し、図１はワイパーアームの斜視図、図２はワイパーアームを（ａ）の平面図と（ｂ）の前方側面図で示す説明図、図３は図１中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図、図４はワイパーアームのヒンジ部の分解斜視図、図５はワイパーアームの取付け状態の要部断面図である。

この第１実施形態の車両用ワイパー装置のワイパーアーム１０は、図１，図２に示すように、図外のワイパードライブに連動して往復揺動するアームヘッド１１と、このアームヘッド１１にヒンジ部１２を介してロックバック可能に取り付けて、その先端側にガラス面Ｇに接触するワイパーブレード１３（図５参照）を取り付けるアームリテーナ１４と、を備えている。

前記アームリテーナ１４の先端部１４ｈにはアームピース１５が結合され、このアームピース１５の先端部に形成したＵ字状のフック１５ａに前記ワイパーブレード１３が掛止される。

前記アームリテーナ１４は、図３に示すように、前記ガラス面Ｇと略平行な天井面１４ａと、この天井面１４ａの走行風に対向する前側縁１４ａ′からガラス面Ｇ方向（図中下方）に折曲する前面１４ｂと、前記天井面１４ａの後側縁１４ａ″からガラス面Ｇ方向（図中下方）に折曲する後面１４ｃと、を備えて断面が略コ字状に形成される。

一方、前記アームヘッド１１は断面矩形状に形成され、このアームヘッド１１の基端部１１ｒが所定の回動範囲を往復回動する前記ワイパードライブのピボット軸に取り付けられる。

前記ヒンジ部１２は、図４に示すように、前記ヒンジピン１２ａと、アームヘッド１１の先端部１１ｈに形成した軸受部１２ｂと、前記アームリテーナ１４の基端部１４ｒから前面１４ｂおよび後面１４ｃを延長して前記軸受部１２ｂの前後両端を挟むように配置する延設部１２ｃ，１２ｄと、によって構成される。

そして、前記ヒンジピン１２ａを延設部１２ｃ，軸受部１２ｂおよび延設部１２ｄをそれぞれ貫通して挿入し、このヒンジピン１２ａを中心としてアームリテーナ１４がロックバック可能となる。

尚、前記ヒンジ部１２には、通常時はアームリテーナ１４をガラス面Ｇ方向に付勢する図外のスプリングが設けられ、このスプリングはアームリテーナ１４をガラス面Ｇから所定角度以上回動させてロックバックした際に、そのロックバック状態を保持する機能も備えている。

前記ヒンジピン１２ａの中心軸Ｃは、図３に示すように、該ヒンジピン１２ａの後方（図中左方）がガラス面Ｇから遠ざかる方向に所定角度傾斜（傾斜角α）させて、アームヘッド１１に対するアームリテーナ１４のロックバック方向を、前方から後方に向かう走行風に対向する方向に近づけてある。

即ち、前記ガラス面Ｇとなるフロントガラスは、通常は前方から後方に向かって上方に傾斜させてあるため、前記ヒンジピン１２ａをガラス面Ｇと略平行に配置した場合には、アームリテーナ１４は、図５に示すように、ガラス面Ｇと直角となる図５のａ方向にロックバックされ、その回動方向は走行風Ａの方向に対して大きな角度が形成されるが、本実施形態のようにヒンジピン１２ａを傾斜させた場合には、アームリテーナ１４の回動方向は図５のｂ方向となって走行風Ａの方向に近づくことになる。尚、図５中ガラス面Ｇの車両前方下方にはエンジンフードＨが位置している。

前記ヒンジピン１２ａは、アームリテーナ１４の前面１４ｂ側の延設部１２ｃに配置される基端部に円盤状の頭部１２ａ′を形成したリベットで形成され、その先端部を延設部１２ｃ，軸受部１２ｂおよび延設部１２ｄにそれぞれ挿通した後、後面１４ｃ側の延設部１２ｄから突出する部分に加締め部１２ａ″を形成してある。

ここで、本発明は、図３に示すように、前記アームリテーナ１４の前面１４ｂを、天井面１４ａに対して略直角に折曲してある。

また、前記前面１４ｂのヒンジピン１２ａの取付け部分、つまり、前面１４ｂから延長した延設部１２ｃに、このヒンジピン１２ａの中心軸Ｃに対して直角となる前方エンボス面２０を形成してある。この前方エンボス面２０は、ヒンジピン１２ａの頭部１２ａ′の受け面となる。

ところで、本実施形態では前記アームリテーナ１４の後面１４ｃは、ヒンジピン１２ａの中心軸Ｃに対して略直角となる方向に折曲してある。

以上の構成により本実施形態の車両用ワイパー装置によれば、後方がガラス面Ｇから遠ざかる方向に傾斜させたヒンジピン１２ａを介して、アームリテーナ１４がロックバック可能となっており、かつ、このアームリテーナ１４の前面１４ｂが天井面１４ａに対して略直角となっているので、図５に示すように、走行風Ａがその前面１４ｂに作用した際に、この前面１４ｂに発生する揚力、つまり、アームリテーナ１４がガラス面Ｇから持ち上がる力を小さくすることができる。

従って、前記傾斜させたヒンジピン１２ａにより、アームヘッド１１に対するアームリテーナ１４のロックバックの回動方向を走行風Ａに対向する方向に近づけたことによる効果、つまり、ワイパーブレード１３が走行風で浮き上がるのを抑制する効果をより確実に発揮させて、高速走行時にもワイパーアーム１０による払拭機能を確保することができる。

また、本実施形態では前記作用効果に加えて、前記前面１４ｂのヒンジピン１２ａの取付け部分、つまり、前面１４ｂから延長した延設部１２ｃに、このヒンジピン１２ａの中心軸Ｃに対して直角となる前方エンボス面２０を形成したので、ヒンジピン１２ａの頭部１２ａ′の裏側前面を前方エンボス面２０に当接させることができ、これによってヒンジピン１２ａの安定化を図ることができるとともに、外観を向上することができる。

ところで、本実施形態ではアームリテーナ１４の後面１４ｃをヒンジピン１２ａの中心軸Ｃに対して略直角に形成したので、ヒンジピン１２ａの先端部に加締め部１２ａ″を形成した際に、この加締め部１２ａ″を前記中心軸Ｃを中心とする点対称の球面に形成することができ、ヒンジピン１２ａの固定性能を高めることができる。

また、本実施形態ではアームリテーナ１４の前面１４ｂを天井面１４ａに対して略直角に折曲したが、走行風Ａに対する浮き上がり力を低減するためには、その角度を鈍角とすることもできる。

図６〜図９は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図６はワイパーアームを（ａ）の平面図と（ｂ）の前方側面図で示す説明図、図７は図６（ａ）中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図、図８はワイパーアームのヒンジ部の分解斜視図、図９はワイパーアームの取付け状態の要部断面図である。

この第２実施形態の車両用ワイパー装置は、基本的に前記第１実施形態と同様の構成となっており、図６に示すようにワイパーアーム１０は、アームヘッド１１、アームリテーナ１４およびアームピース１５を備え、アームリテーナ１４はヒンジ部１２を介してロックバック可能となり、かつ、図７に示すようにヒンジ部１２のヒンジピン１２ａの中心軸Ｃを、該ヒンジピン１２ａの後方がガラス面Ｇ（図９参照）から遠ざかる方向に所定角度傾斜（傾斜角α）させて、アームヘッド１１に対するアームリテーナ１４のロックバックによる回動方向を、前方から後方に向かう走行風に対向する方向に近づけてある。

また、アームリテーナ１４の前面１４ｂを、天井面１４ａに対して略直角に折曲してあるとともに、前面１４ｂから延長した延設部１２ｃにヒンジピン１２ａの中心軸Ｃに対して直角となる前方エンボス面２０を形成してある。

ここで、本実施形態では図７に示すように、アームリテーナ１４の後面１４ｃを天井面１４ａに対して略直角に折曲し、かつ、図８にも示すように、この後面１４ｃのヒンジピン１２ａの取付け部分、つまり、後面１４ｃから延長した延設部１２ｄに、このヒンジピン１２ａの中心軸Ｃに対して直角となる後方エンボス面２１を形成してある。

従って、この第２実施形態の車両用ワイパー装置は、第１実施形態と同様にアームリテーナ１４の前面１４ｂを天井面１４ａに対して略直角に折曲してあるので、図９に示すように、走行風Ａがその前面１４ｂに作用した際にこの前面１４ｂに発生する揚力、つまり、アームリテーナ１４がガラス面Ｇから持ち上がる力を小さくして、ワイパーブレード１３が走行風で浮き上がるのを抑制することができる。

特に、本実施形態ではアームリテーナ１４の後面１４ｃを天井面１４ａに対して略直角に折曲したので、この後面１４ｃは天井面１４ａに対して前面１４ｂと略対称となるので、図６（ａ）に示すようにワイパーアーム１０を平面から見た場合に、図２（ａ）の第１実施形態と比較してその外観を向上することができる。

また、このように後面１４ｃを天井面１４ａに対して略直角に折曲した場合にも、この後面１４ｃのヒンジピン１２ａの取付け部分に、ヒンジピン１２ａの中心軸Ｃに対して直角となる後方エンボス面２１を形成したので、ヒンジピン１２ａの加締め部１２ａ″を中心軸Ｃを中心とする点対称の球面に形成することができ、ヒンジピン１２ａの固定性能を高めるとともに、外観を向上することができる。

図１０，図１１（ｂ）は本発明の第３実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１０はワイパーアームのヒンジ部の分解斜視図である。図１１はワイパーアームのロックバック時の移動軌跡を示す説明図であり、（ａ）は第１実施形態の場合を示し、（ｂ）は本実施形態（第３実施形態）の場合を示す。

この第３実施形態の車両用ワイパー装置は、基本的に前記第１実施形態と同様に、図１１（ｂ）に示すようにワイパーアーム１０は、アームヘッド１１、アームリテーナ１４およびアームピース１５を備え、アームリテーナ１４はヒンジ部１２を介してロックバック可能に取り付けてあり、そして、図１０に示すように、アームリテーナ１４の前面１４ｂを天井面１４ａに対して略直角に折曲してあるとともに、ヒンジ部１２のヒンジピン１２ａを、その後方がガラス面から遠ざかる方向に傾斜させてある。

ここで、本実施形態では前記ヒンジピン１２ａを、その後方がガラス面Ｇ（図５参照）から遠ざかる方向の傾斜に加えて、図１１（ｂ）に示すように、このヒンジピン１２ａの後方をワイパーアーム１０の基部方向、つまりアームヘッド１１のワイパードライブへの取り付け側となる基端部１１ｒ方向（図１１（ｂ）中左方）に傾斜（傾斜角β）させてある。アームリテーナ１４の基端部１４ｒに延設したヒンジ部１２の両延設部１２ｃ，１２ｄを折り曲げるとともに、アームヘッド１１の先端部１１ｂを該アームヘッド１１の長手方向に対して所定角度変位させて軸受部１２ｂを傾斜角βに傾斜させている。

従って、この第３実施形態の車両用ワイパー装置は、第１実施形態と同様にアームリテーナ１４の前面１４ｂを天井面１４ａに対して略直角に折曲してあるので、走行風Ａに対する前面１４ｂの発生揚力を小さくして、ワイパーブレード１３が走行風で浮き上がるのを抑制することができ、このワイパーブレード１３の浮き上がり抑制効果は、ヒンジピン１２ａの後方をガラス面から遠ざかる方向に傾斜させたことにより確実化させることができる。

また、本実施形態では前記効果に加えて、ヒンジピン１２ａの後方をワイパーアーム１０の基部方向に傾斜させたので、アームリテーナ１４をロックバックする際にワイパーアーム１０が、図５に示したようにその前方に位置するエンジンフードＨに干渉するのを防止できる。

つまり、前記第１，第２実施形態では、ヒンジ部１２のヒンジピン１２ａは、その後方をガラス面Ｇから遠ざかる方向に角度αをもって傾斜させてあるが、このときのワイパーアーム１０の先端部、つまりアームピース１５のフック１５ａ形成側前端部の軌跡Ｔ１は、図１１（ａ）に示すようにその傾斜したヒンジピン１２ａを中心とする円弧（尚、図では傾斜したヒンジピン１２ａに対してワイパーアーム１０の平面方向から見た関係上、前記軌跡Ｔ１は楕円状となっている。）となり、そのワイパーアーム１０の先端部は前記エンジンフードＨに近づくことになる。

これに対して、本実施形態では前記ヒンジピン１２ａの後方を傾斜角βをもってワイパーアーム１０の基部方向に傾斜させてあるので、アームリテーナ１４をロックバックした際に、ワイパーアーム１０の先端部の軌跡Ｔ２は図１１（ｂ）に示すように上方に変位するため、このワイパーアーム１０がエンジンフードＨ（図５参照）に干渉するのを防止することができる。

ところで、本発明の車両用ワイパー装置は前記第１〜第３実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

本発明の第１実施形態におけるワイパーアームの斜視図である。 本発明の第１実施形態におけるワイパーアームを（ａ）の平面図と（ｂ）の前方側面図で示す説明図である。 図１中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図である。 本発明の第１実施形態におけるワイパーアームのヒンジ部の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態におけるワイパーアームの取付け状態の要部断面図である。 本発明の第２実施形態におけるワイパーアームを（ａ）の平面図と（ｂ）の前方側面図で示す説明図である。 本発明の第２実施形態における図６（ａ）中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図である。 本発明の第２実施形態におけるワイパーアームのヒンジ部の分解斜視図である。 本発明の第２実施形態におけるワイパーアームの取付け状態の要部断面図である。 本発明の第３実施形態におけるワイパーアームのヒンジ部の分解斜視図である。 ワイパーアームのロックバック時の移動軌跡を示す説明図であり、（ａ）は第１実施形態の場合を示し、（ｂ）は第３実施形態の場合を示す。 従来のワイパーアームの要部断面図である。

符号の説明

１０ ワイパーアーム
１１ アームヘッド
１２ ヒンジ部
１２ａ ヒンジピン
１３ ワイパーブレード
１４ アームリテーナ
１４ａ 天井面
１４ａ′ 前側縁
１４ａ″ 後側縁
１４ｂ 前面
１４ｃ 後面
２０ 前方エンボス面
２１ 後方エンボス面
Ｃ ヒンジピンの中心軸
Ｇ ガラス面（ワイパー払拭面）

Claims (3)

1. ワイパードライブに連動して往復揺動するアームヘッドと、このアームヘッドにヒンジ部を介してロックバック可能に取り付けられ、先端側にワイパーブレードを取り付けるアームリテーナと、を備えたワイパーアームを有し、
   前記アームリテーナは、ワイパー払拭面と略平行な天井面と、この天井面の走行風に対向する前側縁からワイパー払拭面方向に折曲する前面と、前記天井面の後側縁からワイパー払拭面方向に折曲する後面と、を備え、
   前記ヒンジ部のヒンジピンの中心軸を、該ヒンジピンの後方がワイパー払拭面から遠ざかる方向に傾斜させて、アームヘッドに対するアームリテーナのロックバックの回動方向を走行風に対向する方向に近づけた車両用ワイパー装置において、
   前記アームリテーナの前面を前記天井面に対して略直角若しくは鈍角に折曲し、
   前記ヒンジピンの中心軸を、該ヒンジピンの後方がワイパー払拭面から遠ざかる方向の傾斜に加えて、このヒンジピンの後方をワイパーアームの基部方向に傾斜させたことを特徴とする車両用ワイパー装置。
2. 前記アームリテーナの前面のヒンジピンの取付け部分に、このヒンジピンの中心軸に対して直角となるヒンジピンの受け面としての前方エンボス面を形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用ワイパー装置。
3. 前記アームリテーナの後面を、前記天井面に対して略直角に折曲し、かつ、この後面のヒンジピンの取付け部分に、このヒンジピンの中心軸に対して直角となる後方エンボス面を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ワイパー装置。

Images