JP4813269B2 - ワイパーアーム - Google Patents

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本発明は、ワイパーブレードの被払拭面への押し付け力を発生させる押しバネを備えたワイパーアームにおいて、押しバネのバネ力を調整し得る機構を備えたワイパーアームに関する。
ワイパー装置は、一般に、自動車のウィンドウ面等の被払拭面を払拭するワイパーブレードと、ワイパーブレードを支持するワイパーアームと、ワイパーアームに対してリンク機構を介して連係する駆動モータとから構成される。ワイパーアームは、一般に、リンク機構に連結されるアームヘッドと、アームヘッドに回動可能に連結されたリテーナと、リテーナに保持されたアームピースからなり、アームピースによりワイパーブレードを保持する。アームヘッドとリテーナの連結部分には、バネ手段が設けられる。このバネ手段が、リテーナを被払拭面方向に付勢することにより、ワイパーブレードを被払拭面に押し付けるための押し付け力が発生するようになっている(例えば、本出願人による特願2004−47604号、特願2005−208266号、特願2006−144339号等を参照)。
図14、図15には、従来のワイパーアームにおけるアームヘッドとリテーナの連結部分付近の構造を示す。図示されるように、ワイパーアーム101において、アームヘッド102とリテーナ103は、軸104を介して、互いに回動可能に連結されている。アームヘッド102の先端には、ガイドピン105が備えられる。ガイドピン105は、基端部106と、基端部106から延び出す長手部107とからなり、基端部106においてアームヘッド102に対して回動可能に軸支されている。
ガイドピン105の長手部107の回りには、コイルスプリング110が配置される。コイルスプリング110の基端部110Aは、ワッシャー111を介して、基端部106の端面106Aに支持される。一方、コイルスプリング110の先端部110Bは、ストッパ部材113の支持板113Aに当接する。これにより、コイルスプリング110は、ガイドピン105の基端部106と、ストッパ部材113の支持板113Aの間に挟持されて、圧縮状態で保持される。なお、ストッパ部材113は、リテーナ103に対してリベット112を介して固定されている。
このような構成により、ワイパーブレードが被払拭面に押し付けられていないとき、リテーナ103は、コイルスプリング110のバネ力により、アームヘッド2に対して、図15に示す状態よりも、わずかに時計回り方向に回転した位置にある。一方、ワイパーブレードが被払拭面に押し付けられると、被払拭面からの反力によって、リテーナ103はアームヘッド102に対する角度を拡げる方向(図15の反時計方向)に押される。この結果、初期状態よりも更に圧縮された状態となったコイルスプリング110は、リテーナ4を初期状態に戻る方向に回転させようとするバネ力を与え、このバネ力に応じた押し付け力が発生する。このような押し付け力の大きさは、初期状態におけるコイルスプリング110の圧縮量で決まってくるが、この圧縮量は、ワッシャー111の厚みを変更することにより調整される。
なお、従来のワイパーアームとしては、アームヘッドとリテーナの間に引っ張りバネを備え、この引っ張りバネのバネ力によって押し付け力を発生させているものもある。例えば、本出願人による実用新案登録第2049435号では、ワイパーアームに引っ張りバネを備えるとともに、この引っ張りバネのバネ力を調整するためのモータ機構を備えたものが提案されている。
特願2004−47604号 特願2005−208266号 特願2006−144339号 実用新案登録第2049435号
このように、従来の押しバネを用いて押し付け力を発生させるワイパーアーム101では、ワッシャー111を厚みの異なるものに変更することによって、押し付け力の調整を行っていた。このため、押し付け力を変更するためには、いったんアームヘッド102とリテーナ103間の連結構造(リベット112とストッパ部材113)を分解して、ワッシャー111を付け替えねばならず、手間がかかっていたうえ、異なる厚みのワッシャー111を複数用意する必要があった。また、引っ張りバネを用いたワイパーアームのようにバネ力調整用のモータを備えようとすると、構造が複雑になるうえ、コストがかかる。また、押しバネ式のワイパーアームでは、調整用モータを配置する位置を確保するのも難しい。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、ワイパーブレードの被払拭面への押し付け力を発生させる押しバネを備えたワイパーアームにおいて、ワイパーアームを分解することなく、押しバネのバネ力を容易に調整し得る機構を備えたワイパーアームを提供することを目的とする。
本発明は、ワイパーブレードと連結可能なブレード支持部と、前記ブレード支持部に回動可能に連結されたアームヘッドと、前記ブレード支持部と前記アームヘッドとの間に配置されて前記ブレード支持部に支持されたワイパーブレードを被払拭面に押し付けるための押し付け力を発生させる押しバネとを備えたワイパーアームにおいて、前記押しバネの少なくとも一方の端部に当接する当接部材と、前記当接部材の前記押しバネに対する位置を変更させる位置変更手段とを備え、前記位置変更手段による当接部材の変位によって前記押し付け力を調整可能とした。
前記位置変更手段は、ネジ手段を備え、前記当接部材は、ネジ手段に螺合する部材であってもよい。
前記ワイパーアームは、前記押しバネを案内するガイドピンを備え、前記位置変更手段は、ネジ手段を有するネジ部材を備え、前記ネジ部材は、前記ガイドピンに対して取り付けられてもよい。
前記ネジ部材は、前記ガイドピンの同軸上に取り付けられる円筒形の部材であり、ネジ手段は、前記ネジ部材の円筒形状の外周に形成されたネジ溝であってもよい。
前記ワイパーアームは、前記押しバネを案内するガイドピンを備え、前記位置変更手段のネジ手段は、前記ガイドピンに直接形成されていてもよい。
前記ワイパーアームは、前記押しバネの前記ブレード支持部側の端部を支持するストッパ部材を備え、前記位置変更手段は、ネジ手段を有するネジ部材を備え、前記ネジ部材は、前記ストッパ部材に対して取り付けられていてもよい。
前記ネジ部材は、前記ストッパ部材に取り付けられる円筒形の部材であり、前記ネジ手段は、前記ネジ部材の円筒形状の外周に形成されたネジ溝であってもよい。
前記ワイパーアームは、前記押しバネの前記ブレード支持部側の端部を支持するストッパ部材を備え、前記位置変更手段のネジ手段は、前記ストッパ部材に直接形成されていてもよい。
前記当接部材は、外周にネジの形成された略円筒形の本体と、前記本体の外周に設けられたフランジ部とを備え、前記本体外周のネジが前記ストッパ部材に形成されたネジ手段と螺合するとともに、前記フランジ部において前記押しバネの端部と当接するようにしてもよい。
本発明によれば、ワイパーアーム(例えばワイパーアーム1)のブレード支持部(例えばリテーナ4とアームピース5)とアームヘッド(例えばアームヘッド2)との間に設けられた押しバネ(例えばコイルスプリング16)の圧縮状態は、押しバネの端部に当接した当接部材(例えばナット15、円筒部材30、ナット45、55)を、位置変更手段(例えばネジ部材13、ネジ部12A、ネジ付き支持部26、ネジ部材40、50)を用いて変位させることにより、変更することができる。したがって、ワイパーアームの押し付け力の調整は、ワイパーアームを分解することなく、極めて容易に実行できる。また、位置変更手段にネジ手段を備え、当接部材をネジ手段に螺合する部材とすれば、当接部材及び位置変更手段は、簡素かつ低コストで構成できるうえ、場所をとることもなく、ワイパーアームの形状を肥大化してしまうこともない。
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の各実施形態に共通のワイパーアームの全体構成を示す側面図である。図示されるように、ワイパーアーム1は、アームヘッド2と、アームヘッド2に対して軸3を介して回動可能に連結されたリテーナ4と、リテーナ4に保持されたアームピース5とを備えている。アームヘッド2は、基端部2Aにおいて、図示されない駆動機構(駆動モータ及びリンク機構)に連結される。アームピース5は、先端のフック部において、図示されないワイパーブレードに連結される。このような構成により、ワイパーアーム1に支持されたワイパーブレードは、駆動機構により自動車のウィンドウ等の被払拭面に沿って動かされ、被払拭面を払拭するようになっている。なお、実施形態におけるリテーナ4とアームピース5のユニットが、特許請求の範囲におけるブレード支持部に相当する。
図2には、本発明の第1の実施形態のワイパーアーム1における、アームヘッド2とリテーナ4の連結部分付近を示す、ワイパーアーム1の部分底面図である。図示されるように、アームヘッド2の先端部2Bには、ガイドピン10が回動自在に取り付けられている。
図3に示すように、ガイドピン10は、基端部11と、長手部12とを備えている。基端部11は、アームヘッド2の先端部2Bに対して取り付けられる部分であり、取り付け用の軸が挿入される軸穴11Aを備えている。長手部12は、矩形断面を有する細長い部分で、基端部11から長手方向に延び出している。
ガイドピン10の長手部12には、ネジ部材13が、同軸上に取り付けられている。ネジ部材13は、周囲にネジ溝13Aが形成された円筒形の部材であり、長手部12の周囲にはめ込まれて、基端部11の端部11Bに隣接する位置に配置されている。
図4A〜図4Cには、ネジ部材13のいくつかの実施例を示す。各図において、左側にネジ部材13の正面図を、右側に側面図を、それぞれ示す。図4Aの実施例では、ネジ部材13は、ネジ部材13を長手方向に貫通する円形断面の取り付け穴13Bを備えている。取り付け穴13Bの円形断面の直径は、長手部12の矩形断面の長辺の長さと略等しくなっている。この取り付け穴13Bに長手部12が圧入されることにより、ネジ部材13が長手部12に対して回動しないように固定される。
図4Bの実施例では、ネジ部材13は、ネジ部材13を長手方向に貫通する矩形断面の取り付け穴13Cを備えている。取り付け穴13Cに、同じく矩形断面を有する長手部12が嵌合することにより、ネジ部材13が長手部12に対して回動しないように固定される。
図4Cの実施例では、ネジ部材13は、ネジ部材13を長手方向に貫通する取り付け穴13Dと、基端部11側の端面に形成された複数の切り欠き13Eとを備えている。これらの切り欠き13Eのいくつか(本実施例では4つの切り欠き13Eのうち2つ)が基端部11の端面13Aに嵌合することにより、ネジ部材13が長手部12に対して回動しないように固定される。なお、ガイドピン10の長手部12は、取り付け穴13D内に配置された状態となる。
再び図2を参照すると、ネジ部材13のネジ溝13Aには、ナット15が螺合している。また、ガイドピン10の長手部12及びネジ部材13の同軸上には、コイルスプリング16が配置され、コイルスプリング16の位置は、ガイドピン10によって案内されるようになっている。コイルスプリング16の基端部16Aは、ナット15に当接して、ナット15により支持されている。
一方、コイルスプリング16の先端部16B側には、ストッパ部材20が設けられている。ストッパ部材20は、リテーナ4の内側面に沿って配置される両側側壁21を備え、これらの側壁21に形成された孔22及びリテーナ4の両側側壁に形成された孔23を貫通するリベット24により、リテーナ4に対して固定されている。ストッパ部材20には、支持板25が設けられ、コイルスプリング16の先端部16Bは、この支持板25に当接して支持されている。
このような構成により、コイルスプリング16は、ナット15と支持板25の間に、所定の圧縮状態で保持され、ワイパーアーム1に支持されたワイパーブレードが被払拭面(例えば自動車のウィンドウ)に適度な強さで押し付けられるための押し付け力を与えるように作用する。
詳しく説明すると、ワイパーアーム1は、初期状態(ワイパーブレードが被払拭面に押し付けられていない状態)においては、コイルスプリング16のバネ力により、アームヘッド2に対してリテーナ4がある程度の角度を持った状態となっている。すなわち、リテーナ4は、図1に示す状態よりも、わずかに時計回り方向に回転した位置にある。これに対して、ワイパーアーム1に取り付けられたワイパーブレードが被払拭面(例えば自動車のウィンドウ面)に押し付けられた状態では、被払拭面からの反力によって、リテーナ4はアームヘッド2に対する角度を拡げる方向(図1の反時計方向)に押され、コイルスプリング16は、初期状態よりも更に圧縮された状態となる。この結果、コイルスプリング16は、リテーナ4を初期状態に戻る方向に回転させるように付勢し、この付勢力に応じた押し付け力でワイパーブレードが被払拭面に押し付けられることになる。
このような押し付け力の強さは、初期状態におけるコイルスプリング16の圧縮量を変更することによって調整される。本実施形態によれば、このようなコイルスプリング16の圧縮量の変更は、ネジ部材13に対するナット15のねじ込み位置を変更することにより、実行できる。すなわち、ナット15を、コイルスプリング16の方向(図2の右方向)にねじ込んでいくと、コイルスプリング16が圧縮されて、押し付け力は強くなる。一方、ナット15を、アームヘッド2の方向(図2の左方向)にねじ込んでいくと、コイルスプリング16の圧縮量が減って、押し付け力は弱くなる。したがって、本実施形態による押し付け力の調整は、アームヘッド2とリテーナ4の連結部分の構造(リベット24とストッパ部材20)をいったん分解すること無く、極めて容易に実行することができる。また、押し付け力調整のための構成は、ネジ部材13とナット15とからなる極めて簡素なものであり、低コストで製造できる。さらに、この調整機構は場所をとらずに構成でき、ワイパーアーム1の形状を肥大化してしまうこともない。
図5には、本発明の第2の実施形態を示す。図示されるように、本実施形態では、上記第1の実施形態においてはガイドピン10の長手部12にネジ部材13を取り付けたのに代えて、長手部12の一部にネジ部12Aを直接形成している(図6A参照)。ナット15は、ネジ部12Aに螺合し(図6B参照)、スプリング16の基端部16Aを支持するようになっている。
図7には、本発明の第3の実施形態を示す。図示されるように、本実施形態では、コイルスプリング16の基端部16Aは、ワッシャー18を介して、基端部11の端部11Bに支持される。一方、コイルスプリングの先端部16B側では、ストッパ部材20のネジ付き板26に、周囲にネジ32を備えた円筒部材30が螺合して取り付けられる。コイルスプリング16の先端部16Bは、この円筒部材30に備えられたフランジ部31に当接する。これにより、コイルスプリング16は、基端部11の端部11Bと円筒部材30のフランジ部31の間に挟み込まれ、圧縮状態で保持されるようになっている。
図8A、図8Bには、円筒部材30を取り出して示す。図示されるように、円筒部材30の略円筒形の本体には、基端部(コイルスプリング16側に配置される端部)付近の外周に位置するように、環状のフランジ部31が設けられている。そして、円筒部材30の本体のフランジ部31より先端部側(図8Aの右側)の外周には、ネジ32が形成されている。また、円筒部材30の先端部には、六角形断面を有する延設部33が延設されている。さらに、円筒部材30の中心部分には、円筒部材30を長手方向に貫通する貫通穴34が形成されている。
図9Aには、本実施形態におけるストッパ部材20を取り出して示す。図示されるように、ストッパ部材20は、両側の側壁21の間に、ネジ付き板26を備えている。ネジ付き板26には、円形のネジ穴26Aが形成されており、このネジ穴26Aの内周面にはネジ26Bが形成されている。このネジ26Bに対して円筒部材30のネジ32を螺合させることにより、円筒部材30がネジ付き板26に対して取り付けられる。
図9Bには、ネジ付き板26に円筒部材30を取り付けた状態を示す。図示されるように、コイルスプリング16の先端部16Bは、円筒部材30のフランジ部31に当接して支持され、コイルスプリング16は所定の圧縮状態に保持される。なお、ガイドピン10の長手部12は、円筒部材30の貫通穴34内に配置され、円筒部材30と干渉しないようになっている。
コイルスプリング16の初期状態における圧縮量は、ネジ付き板26に対する円筒部材30のねじ込み量を変更してコイルスプリング16に対するフランジ部31の位置を変えることにより、調整できる。この場合、円筒部材30のねじ込み量の変更は、円筒部材30の延設部33にレンチ等の工具を噛み合わせて、円筒部材30を回転させるだけで実行できる。したがって、ワイパーアーム1の押し付け力の調整(コイルスプリング16の初期状態における圧縮量の調整)は、コイルスプリング16やストッパ部材20をワイパーアーム1から取り外すことなく、極めて容易に行うことができる。
図10には、本発明の第4の実施形態を示す。本実施形態では、コイルスプリング16の基端部16Aは、上記第3の実施形態と同様に、ワッシャー18を介してガイドピン10の基端部11の端部11Bに支持される。一方、コイルスプリング16の先端部16Bは、ネジ部材40外周のネジ溝41(図11A、図11B参照)に螺合したナット45に当接して支持される。ネジ部材40は、先端の延設部42において、ストッパ部材20の固定部27に対して回動不能に取り付けられている。
図11A及び図11Bには、ネジ部材40を取り出して示す。図示されるように、ネジ部材40は、略円筒形の本体の外周に、ネジ溝41を備えている。ネジ部材40の先端部分には、断面六角形形状の延設部42が設けられている。ネジ部材40の中心部分には、ネジ部材40を長手方向に貫通して、ガイドピン10の長手部12が配置されるための貫通穴42が形成されている。
図12Aには、本実施形態におけるストッパ部材20の断面図を示す。図示されるように、ストッパ部材20の両側側壁21の間には、一対の板部材27A、27Bからなる固定部27が備えられる。これらの板部材27A、27Bの間には、ネジ部材40の延設部42がちょうど嵌合する大きさの間隙部27Cが形成されている。図12Bには、間隙部27Cに延設部42が嵌合した状態を示す。このように、延設部42が間隙部27Cにぴったり嵌合することにより、ネジ部材40はストッパ部材20に対して回動不能に固定される。
図10に示すように、本実施形態において、コイルスプリング16は、先端部16Bがネジ部材40に螺合したナット45に当接することにより、圧縮状態に保持される。初期状態におけるコイルスプリング16の圧縮量は、ナット45のネジ部材40に対するねじ込み位置を変更することにより容易に変更できるので、ワイパーブレードを被払拭面に押し付ける押し付け力は、ワイパーアーム1を分解することなく、容易に調整できる。
図13A、図13Bには、本発明の第5の実施形態におけるネジ部材50を示す。なお、本実施形態のネジ部材50以外の構成は、上記第4の実施形態と同様である。
図示されるように、本実施形態のネジ部材50は、ストッパ部材20に固定されるのではなく、ガイドピン10の長手部12に固定される。詳しく説明すると、ネジ部材50は、長手方向に貫通する矩形断面の嵌合穴52を備えている。この嵌合穴52に、ガイドピン10の長手部12が嵌合することにより、ネジ部材50は、ガイドピン10に対して回動不能に固定される。ネジ部材50の外周にはネジ溝51が形成されており、このネジ溝51に螺合したナット55が、コイルスプリング16の先端部16B側を保持する。
本発明の各実施形態に共通のワイパーアームの全体構成を示す側面図である。 本発明の第1の実施形態のワイパーアームにおける、アームヘッドとリテーナの連結部分付近を示す底面図である。 同じく、ネジ部材が取り付けられたガイドピンを示す側面図である。 同じく、ネジ部材の実施例を示す正面図及び側面図である。 同じく、ネジ部材の他の実施例を示す正面図及び側面図である。 同じく、ネジ部材の更に他の実施例を示す正面図及び側面図である。 本発明の第2の実施形態のワイパーアームにおける、アームヘッドとリテーナの連結部分付近を示す底面図である。 同じく、ネジ部を備えたガイドピンを示す側面図である。 同じく、ガイドピンのネジ部にナットが螺合した状態を示す側面図である。 本発明の第3の実施形態のワイパーアームにおける、アームヘッドとリテーナの連結部分付近を示す底面図である。 同じく、ネジ部材を示す側面図である。 同じく、ネジ部材を示す背面図である。 同じく、ストッパ部材を示す側面図である。 同じく、ストッパ部材にネジ部材が取り付けられた状態を示す一部破砕側断面図である。 本発明の第4の実施形態のワイパーアームにおける、アームヘッドとリテーナの連結部分付近を示す底面図である。 同じく、ネジ部材を示す側面図である。 同じく、ネジ部材を示す背面図である。 同じく、ストッパ部材を示す断面図である。 同じく、ストッパ部材にネジ部材が取り付けられた状態を示す背面図である。 本発明の第5の実施形態のワイパーアームにおける、ネジ部材がガイドピンに固定された状態を示す側面図である。 同じく、ネジ部材を示す底面図である。 従来のワイパーアームにおける、アームヘッドとリテーナの連結部分付近を示す底面図である。 同じく、アームヘッドとリテーナの連結部分付近を示す側断面図である。
符号の説明
1 ワイパーアーム
2 アームヘッド
4 リテーナ
5 アームピース
10 ガイドピン
11 基端部
11A 基端部の端面
12 長手部
12A 長手部のネジ部
13 ネジ部材
13A ネジ部材のネジ溝
15 ナット
16 コイルスプリング
16A コイルスプリングの基端部
16B コイルスプリングの先端部
20 ストッパ部材
25 ストッパ部材の支持板
26 ストッパ部材のネジ付き板
26A ネジ付き板のネジ穴
26B ネジ付き板のネジ
27 ストッパ部材の固定部
30 円筒部材
31 円筒部材のフランジ部
32 円筒部材のネジ
40 ネジ部材
41 ネジ部材のネジ溝
42 ネジ部材の延設部
45 ナット
50 ネジ部材
51 ネジ部材のネジ溝
52 ネジ部材の嵌合穴

Claims (5)

  1. ワイパーブレードと連結可能なブレード支持部と、
    前記ブレード支持部に回動可能に連結されたアームヘッドと、
    前記ブレード支持部と前記アームヘッドとの間に配置されて前記ブレード支持部に支持されたワイパーブレードを被払拭面に押し付けるための押し付け力を発生させる押しバネとを備えたワイパーアームにおいて、
    前記押しバネの少なくとも一方の端部に当接する当接部材と、
    前記当接部材の前記押しバネに対する位置を変更させる位置変更手段と
    を備え、前記位置変更手段による当接部材の変位によって前記押し付け力を調整可能とし、
    前記位置変更手段は、ネジ手段を備え
    前記ワイパーアームは、前記押しバネを案内するガイドピンを備え、前記位置変更手段は、ネジ手段を有するネジ部材を備え、前記ネジ部材は、前記ガイドピンに対して取り付けられており、
    前記ネジ部材は、前記ガイドピンに対して別体であって、前記ガイドピンの同軸上に取り付けられる円筒形の部材であり、ネジ手段は、前記ネジ部材の円筒形状の外周に形成されたネジ溝であり、
    前記当接部材は、前記ネジ溝に螺合するナットであるワイパーアーム。
  2. 請求項1に記載のワイパーアームにおいて、
    前記ガイドピンは、基端部と、長手部とを備えており、
    前記基端部は、前記アームヘッドの先端部に対して取り付けられる部分であり、
    前記長手部は、矩形断面を有する細長い部分で、前記基端部から長手方向に延び出しており、
    前記ネジ部材は、前記ガイドピンの長手部の周囲にはめ込まれているワイパーアーム。
  3. 請求項2に記載のワイパーアームにおいて、
    ネジ部材は、ネジ部材を長手方向に貫通する円形断面の取り付け穴を備えており、
    取り付け穴の円形断面の直径は、長手部の矩形断面の長辺の長さと略等しくなっており、
    取り付け穴に長手部が圧入されることにより、ネジ部材が長手部に対して回動しないように固定されるワイパーアーム。
  4. 請求項2に記載のワイパーアームにおいて、
    ネジ部材は、ネジ部材を長手方向に貫通する矩形断面の取り付け穴を備えており、
    取り付け穴に、同じく矩形断面を有する長手部が嵌合することにより、ネジ部材が長手部に対して回動しないように固定されるワイパーアーム。
  5. 請求項2に記載のワイパーアームにおいて、
    ネジ部材は、ネジ部材を長手方向に貫通する取り付け穴と、基端部側の端面に形成された複数の切り欠きとを備え、これらの切り欠きのいくつかが基端部の端面に嵌合することにより、ネジ部材が長手部に対して回動しないように固定され、
    ガイドピンの長手部は、取り付け穴内に配置された状態となっているワイパーアーム。
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