JP5004471B2 - 車両用ワイパ装置 - Google Patents

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    • B60S1/0422Modular wiper assembly having a separate transverse element
    • B60S1/0427Modular wiper assembly having a separate transverse element characterised by the attachment of the wiper motor holder to the transverse element

Description

本発明は、ワイパアームが取り付けられるワイパ軸をモータにより揺動駆動して車両のウインドシールドガラスを払拭するようにした車両用ワイパ装置に関する。
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、ワイパ装置が設けられている。このようなワイパ装置は、先端にワイパブレードが装着されるワイパアームとワイパアームが取り付けられるワイパ軸とを有し、ワイパ軸はリンク機構を介してワイパモータに連結されワイパモータにより揺動駆動されるようになっている。これにより、ワイパモータが作動すると、ワイパブレードがガラス面上を揺動運動し、ガラス面が払拭される。
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るワイパ装置としては、それぞれのワイパアームに対応する一対のワイパ軸を備え、これらのワイパ軸をそれぞれピボットホルダにより回転自在に支持するとともに、これらのピボットホルダとワイパモータとをフレームにより連結するようにした、所謂フレーム一体式(モジュラ式)のものが知られている。例えば特許文献1には、運転席側のピボットホルダと助手席側のピボットホルダとをパイプ状のフレームにより連結してフレームユニットを構成し、それぞれのピボットホルダに設けられた取付部においてフレームユニットを車体に固定するようにしたワイパ装置が記載されている。
このようなフレーム一体式のワイパ装置では、各ピボットホルダの取付部にはゴム等の弾性材により形成されるブッシュ(グロメット)が装着され、このブッシュを介してボルト等により車体に固定されるので、ワイパモータが作動すると、その駆動反力により、各ピボットホルダの取付部を通る軸線を中心とした回転方向にフレームユニットが回動し、振動や騒音を発するおそれがある。
そのため、特許文献1に示されるワイパ装置では、フレームの略中間部分に固定されるワイパモータに支持ピンを設け、この支持ピンを車体の挿通孔に挿通することにより、回転方向の荷重を支持ピンにより支持して、フレームユニットの回動を抑制するようにしている。
特開2000−135971号公報
しかしながら、特許文献1に示されるワイパ装置では、支持ピンはフレームユニットの回動方向に対して垂直方向に突出し、その側面において荷重を支持するようになっているので、フレームユニットの回動による荷重が支持ピンに対して剪断力として働き、支持ピンの耐久性を低下させていた。
本発明の目的は、車両用ワイパ装置の車体に対する回動を抑制して、ワイパ作動時の振動や騒音を低減することにある。
本発明の車両用ワイパ装置は、ワイパアームが取り付けられるワイパ軸と前記ワイパ軸を揺動駆動するワイパモータとを備え、車両のウインドシールドガラスを払拭する車両用ワイパ装置であって、取付部において車体に固定され、前記ワイパ軸を回転自在に支持するピボットホルダと、前記車体に固定される第一の取付け脚部と前記ワイパモータが固定されるモータ固定部とを備え、フレームを介して前記ピボットホルダに連結されるモータブラケットと、前記フレームに固定され、第二の取付け脚部において前記車体に固定される中間ブラケットと、前記モータブラケットに一体に設けられ、前記モータ固定部から前記第一の取付け脚部と前記第二の取付け脚部とを通る直線を中心とした回転方向に突出して設けられる単一の支持脚部と、前記支持脚部の先端に前記第一の取付け脚部と前記第二の取付け脚部とを通る直線に対してオフセットして設けられ、前記車体に係合して前記モータブラケットに加わる荷重を支持する支持部とを有し、前記支持脚部は、前記第一の取付け脚部および前記第二の取付け脚部が前記車体に固定される状態で前記モータ固定部から前記車体に対向するように下方に向けて突出され、かつ、前記第一の取付け脚部および前記第二の取付け脚部の取り付け方向に対してほぼ直交する方向に向けて形成され、前記第一の取付け脚部および前記第二の取付け脚部は、ボルトにより前記車体に固定され、前記支持部には、前記車体に対向するように下方に向けて形成されて前記車体に当接する支持面と、前記支持面から前記支持脚部の突出方向に突出し前記車体の支持孔に差し込まれる支持突起とが設けられることを特徴とする。
本発明の車両用ワイパ装置は、弾性材により形成され前記支持面と前記支持突起とを覆うブッシュを前記支持部に装着することを特徴とする。
発明の車両用ワイパ装置は、前記第一の取付け脚部と前記第二の取付け脚部の中間に前記支持脚部が設けられることを特徴とする。本発明の車両用ワイパ装置は、前記モータブラケットの前記モータ固定部は前記第一の取付け脚部の取付け方向に延び、前記支持部は、前記第一の取付け脚部および前記第二の取付け脚部の取付け方向に対してほぼ直交する方向に向けて形成されることを特徴とする。
本発明によれば、モータブラケットに加えられる荷重は支持部により支持されるので、ワイパモータの反力等によりモータブラケットに回転方向の荷重が負荷されても、その荷重を支持部により支持することができる。したがって、モータブラケットの回動を抑制して、この車両用ワイパ装置の振動や騒音を低減させることができる。また、モータブラケットに加えられる荷重は車体に当接する支持面により面で支持されるので、モータブラケットに加わる荷重を剪断荷重ではなく支持部に加わる圧縮荷重として支持することができ、これにより支持部の耐久性を高めることができる。さらに、支持面から突出する支持突起を車体の支持孔に差し込んで位置決めさせるようにしたので、ボルト等の締結部材を用いることなく、支持部を車体に位置決めさせることができる。
本発明によれば、弾性材により形成されるブッシュを支持部に装着するようにしたので、車体とモータブラケットとの間で生じる振動等をブッシュにより吸収して、モータブラケットからの振動や騒音を低減することができる。
本発明によれば、支持面を下方に向けて形成するようにしたので、モータブラケットに加わるワイパモータの自重をも支持部により支持するようにして、この車両用ワイパ装置の構成を簡素化させることができる。
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。
図1は本発明の一実施の形態である車両用ワイパ装置の概略を示す説明図であり、図1に示す車両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に付着した雨水等を払拭するために、車両用ワイパ装置13(以下、ワイパ装置13とする)が設けられている。このワイパ装置13は、車体11aの左右両側に配置される運転席側つまりDR側のワイパ軸14aと助手席側つまりAS側のワイパ軸14bとを有しており、DR側のワイパ軸14aには運転席側つまりDR側のワイパアーム15aがその基端部において取り付けられ、AS側のワイパ軸14bには助手席側つまりAS側のワイパアーム15bがその基端部において取り付けられている。DR側のワイパアーム15aの先端部には運転席側つまりDR側のワイパブレード16aが取り付けられ、AS側のワイパアーム15bの先端部には助手席側つまりAS側のワイパブレード16bが取り付けられており、これらのワイパブレード16a,16bはワイパアーム15a,15bに内装された図示しないバネ部材により付勢されてフロントガラス12に弾圧的に接触している。それぞれのワイパアーム15a,15bは、ワイパ軸14a,14bを中心としてフロントガラス12の中央下側の下反転位置とフロントガラス12の左右両側部分の上反転位置との間で揺動運動し、これによりワイパブレード16a,16bがフロントガラス12上の払拭範囲12a,12bを払拭動作してガラス面が払拭される。また、休止状態においては、図1中に2点鎖線で示すように、各ワイパブレード16a,16bは、DR側のワイパブレード16aを上側として上下に近接した状態で下反転位置において停止する。このように、このワイパ装置13の払拭パターンは、DR側のワイパアーム15aとAS側のワイパアーム15bが対向的に払拭動作する対向払拭式となっている。
図2は図1に示すワイパ装置の詳細を示す斜視図であり、このワイパ装置13は、DR側のワイパ軸14aを回転自在に支持する運転席側つまりDR側のピボットホルダ17aと、AS側のワイパ軸14bを回転自在に支持する助手席側つまりAS側のピボットホルダ17bとを備えている。DR側のピボットホルダ17aには取付部としての3つの取付け脚部18a,18b,18cが設けられ、DR側のピボットホルダ17aはこれらの取付け脚部18a,18b,18cにおいて図示しないボルトにより車体11aに固定され、これによりDR側のワイパ軸14aは車体11aに位置決めされるようになっている。同様に、AS側のピボットホルダ17bには取付部としての2つの取付け脚部19a,19bが設けられ、AS側のピボットホルダ17bはこれらの取付け脚部19a,19bにおいて図示しないボルトにより車体11aに固定され、これによりAS側のワイパ軸14bは車体11aに位置決めされるようになっている。
これらのワイパ軸14a,14bを揺動駆動するために、ワイパ装置13にはワイパモータ21が設けられている。
図3は図2に示すワイパモータの詳細を示す側面図、図4は図3に示す減速機の内部構造を示す正面図であり、図3に示すように、このワイパモータ21はモータ本体22(電動モータ)を有している。モータ本体22は所謂ブラシ付き直流モータとなっており、図示しないワイパスイッチがオンされると、車載されたバッテリ等の図示しない電源から直流電流が供給されて作動するようになっている。
モータ本体22には減速機23が固定され、モータ本体22の回転は減速機23により所定の回転数にまで減速して出力軸24から出力されるようになっている。図4に示すように、減速機23はアルミダイキャスト製のギヤケース25とギヤケース25の内部に収容される減速機構26とを有し、減速機構26はギヤケース25の内部に突出するモータ本体22の回転軸22a外周面に互いに逆向きに形成される一対のウォーム27a,27bと、これらのウォーム27a,27bに噛み合う一対のウォームホイル28a,28bと、これらのウォームホイル28a,28bに一体に設けられる一対のピニオン29a,29bと、これらのピニオン29a,29bに噛み合う出力ギヤ31とを有し、回転軸22aの回転を2段階に減速して出力軸24から出力するようになっている。また、出力ギヤ31の背面には図示しないカムプレートが装着され、このカムプレートによりワイパモータ21のオートストップなどの制御が機械的に行われるようになっている。
なお、図示する場合には、モータ本体22としてはブラシ付き直流モータが用いられ、その作動制御は図示しないカムプレートを用いて機械的に制御されるようになっているが、これに限らず、たとえばブラシレスモータ等の他の形式のモータをモータ本体22として用いてもよく、また、その作動制御もCPUやメモリ等を備えた制御装置により行うようにしてもよい。
図2に示すように、AS側のピボットホルダ17bにはパイプ材により形成されたフレーム32の一端部が固定され、このフレーム32の他端部にはモータブラケット33が固定されており、このモータブラケット33にはワイパモータ21が固定されている。つまり、ワイパモータ21が固定されるモータブラケット33はフレーム32を介してAS側のピボットホルダ17bに連結されており、これにより、ワイパモータ21とAS側のピボットホルダ17bとはサブユニット化されている。
図5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6はモータブラケットへのワイパモータの取付け状態を示す側面図である。
モータブラケット33はアルミダイキャストにより形成され、図5に示すように、半円筒状に形成されたフレーム固定部34を備えており、図2に示すように、このフレーム固定部34においてボルト35によりフレーム32に固定されるようになっている。また、モータブラケット33にはフレーム固定部34と一体にモータ固定部36が設けられている。このモータ固定部36には3つの取付孔37が設けられ、図3に示すように、ワイパモータ21の減速機23には3つの取付足38が設けられ、図6に示すように、ワイパモータ21はモータ固定部36の取付孔37を介して取付足38にねじ結合されるボルト39によりモータブラケット33に固定されるようになっている。さらに、モータブラケット33には、モータ固定部36から突出する取付け脚部41を備えており、この取付け脚部41において図示しないボルトにより車体11aに固定されるようになっている。
図5に示すように、モータ取付部には貫通孔44が形成され、ワイパモータ21の出力軸24は貫通孔44を介してモータブラケット33の裏側に突出しており、ワイパモータ21のモータブラケット33の裏側に突出した出力軸24の先端部には出力アーム45がナット46により固定されている。これにより、モータ本体22が作動すると、出力アーム45は出力軸24を中心として回転するようになっている。
出力アーム45の先端部には、ボールジョイント(球体継手)によりDR側駆動ロッド47aの一端が回動自在に連結され、このDR側駆動ロッド47aの他端は、図2に示すように、DR側のワイパ軸14aに固定されたDR側駆動レバー48aにボールジョイント(球体継手)により回動自在に連結されている。また、フレーム32の中間部分には中間ブラケット51が固定され、この中間ブラケット51には2つの連結部52a,52bを備えたV字形状に形成された中間リンク52が支軸53を中心として回転自在に支持されている。そして、中間リンク52の一方の連結部52aにはボールジョイント(球体継手)により中間ロッド54の一端が回動自在に連結され、この中間ロッド54の他端は出力アーム45の先端部にボールジョイント(球体継手)により回動自在に連結されている。さらに、中間リンク52の他方の連結部52bにはボールジョイント(球体継手)によりAS側駆動ロッド47bの一端が回動自在に連結され、このAS側駆動ロッド47bの他端はAS側のワイパ軸14bに固定されたAS側駆動レバー48bにボールジョイント(球体継手)により回動自在に連結されている。これにより、ワイパモータ21が作動して出力アーム45が回転すると、その回転が各駆動ロッド47a,47bや中間ロッド54、中間リンク52等を介して伝達されて各駆動レバー48a,48bつまり各ワイパ軸14a,14bが揺動運動することになる。このように、DR側のワイパ軸14aとAS側のワイパ軸14bとは、各駆動ロッド47a,47bと中間ロッド54、中間リンク52、駆動レバー48a,48b等を介してワイパモータ21に連結されて、ワイパモータ21により揺動駆動されるようになっている。
図7は図5に示すモータブラケットの車体への取付部分を示す断面図であり、図8は図7に示す支持部と車体との係合部分の詳細を示す断面図であり、図9はモータブラケットの回動方向と支持部との関係を示す説明図である。
このワイパ装置13では、モータブラケット33の取付け脚部41や中間ブラケット51の取付け脚部55、AS側のピボットホルダ17bの取付け脚部19a,19bは、ゴム等の弾性体により形成されるブッシュを介してボルト56により車体11aに固定されているので、ワイパモータ21が作動すると、その作動反力により、モータブラケット33には各取付け脚部を支点とした回転方向の荷重が加わり、その荷重によりモータブラケット33が回動するおそれがある。そのため、このワイパ装置13では、モータブラケット33に支持脚部61を設け、この支持脚部61の先端に設けられる支持部62を車体11aに係合させて、モータブラケット33に加わる荷重を支持するようにしている。
なお、本実施の形態においては、モータブラケット33の取付け脚部41と中間ブラケット51の取付け脚部55とを通る直線を中心としたモータブラケット33の回動を防止するために、これらの取付け脚部41,55の取付け方向に対してほぼ直交する方向に向くとともに、その直線に対してオフセットさせて支持部62を形成するようにしている。
図5に示すように、支持脚部61はモータブラケット33と一体であるとともにモータ固定部36から下方に向けて突出して形成され、図7に示すように、その先端部は車体11aのパネル材と対向している。支持脚部61の先端に設けられる支持部62は、図8に示すように、車体11aのパネル材に対向するように下方に向けて形成される支持面63と、支持面63の中心部から下方に向けて突出する支持突起64とを有している。
一方、車体11aのパネル材には円筒状の側壁65aを備えた支持孔65が形成され、支持突起64はこの支持孔65に差し込まれ、これにより、支持部62は車体11aに位置決めされるようになっている。また、支持突起64が支持孔65に差し込まれたときには、支持面63は支持孔65の開口部の周りの部分において車体11aに当接するようになっている。これにより、モータブラケット33が下方に向く荷重を受けたときには、この荷重が支持面63により支持される。
このワイパ装置13では、支持部62には弾性体であるゴムにより形成されるブッシュ66(グロメット)が装着されており、支持面63と支持突起64の外周面はこのブッシュ66により覆われている。したがって、支持突起64が支持孔65に差し込まれると、図8に示すように、支持孔65の側壁65aと支持突起64の外周面との間にブッシュ66が介在し、これにより、車体11aと支持突起64との間の振動等がブッシュ66により吸収される。また、支持面63と車体11aとの間にもブッシュ66が介在し、支持面63と車体11aとの間の振動等がブッシュ66により吸収される。
このような支持部62をモータブラケット33に設けることにより、ワイパモータ21が作動して、図9に示すように取付け脚部41を支点とした回転方向の荷重がモータブラケット33に加えられても、その荷重は支持面63により支持され、モータブラケット33の回動を抑制することができる。このとき、支持面63は、その面においてモータブラケット33に加えられる荷重を支持するので、モータブラケット33からの荷重は支持面63に圧縮荷重として働き、支持突起64に対する剪断抵抗としては働かない。
このように、このワイパ装置13では、モータブラケット33に加えられる荷重は支持部62により支持されるので、ワイパモータ21の作動反力等によりモータブラケット33に回転方向の荷重が負荷されても、その荷重を支持部62により支持することができる。したがって、ワイパ作動時のモータブラケット33の回動を抑制して、このワイパ装置13の振動や騒音を低減させることができる。また、モータブラケット33に加えられる荷重は支持面62により面で支持されるので、モータブラケット33に加わる荷重を剪断荷重ではなく支持面63に加わる圧縮荷重として支持することができ、これにより支持部62の耐久性を高めることができる。さらに、支持面63から突出する支持突起64を車体11aの支持孔65に差し込んで支持部62を位置決めさせるようにしたので、ボルト等の締結部材を用いることなく、支持部62を車体11aに位置決めさせることができる。これにより、このワイパ装置13の部品点数を減らし、また、その構造を簡素化して、このワイパ装置13のコストを低減させることができる。
また、このワイパ装置13では、弾性材により形成されるブッシュ66を支持部62に装着するようにしたので、車体11aとモータブラケット33との間で生じる振動等をブッシュ66により吸収して、モータブラケット33からの振動や騒音を低減することができる。
さらに、このワイパ装置13では、支持面63を下方に向けて形成するようにしたので、モータブラケット33に加わるワイパモータ21の自重をも支持部62により支持するようにして、このワイパ装置13の構成を簡素化させることができる。また、ワイパモータ21の自重により支持部62が常に車体11a側に付勢されるので、支持突起64が支持孔65から外れることを防止することができる。
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、対向払拭式のワイパ装置13に本発明が適用されているが、これに限らず、例えばタンデム式など、他の払拭パターンのワイパ装置に本発明を適用してもよい。
また、本実施の形態においては、フレーム32はAS側のピボットホルダ17bとモータブラケット33とを連結しているが、これに限らず、DR側のピボットホルダ17aをも連結するようにしてもよい。この場合、各ピボットホルダ17a,17bを通る直線を中心としたモータブラケット33の回動を防止するために、支持部62は各ピボットホルダ17a,17bを通る直線に対してオフセットされた位置に設けられる。
本発明の一実施の形態である車両用ワイパ装置の概略を示す説明図である。 図1に示すワイパ装置の詳細を示す斜視図である。 図2に示すワイパモータの詳細を示す側面図である。 図3に示す減速機の内部構造を示す正面図である。 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。 モータブラケットへのワイパモータの取付け状態を示す側面図である。 図5に示すモータブラケットの車体への取付部分を示す断面図である。 図7に示す支持部と車体との係合部分の詳細を示す断面図である。 モータブラケットの回動方向と支持部との関係を示す説明図である。
符号の説明
11 車両
11a 車体
12 フロントガラス(ウインドシールドガラス)
12a,12b 払拭範囲
13 車両用ワイパ装置
14a DR側のワイパ軸
14b AS側のワイパ軸
15a DR側のワイパアーム
15b AS側のワイパアーム
16a DR側のワイパブレード
16b AS側のワイパブレード
17a DR側のピボットホルダ
17b AS側のピボットホルダ
18a,18b,18c 取付け脚部(取付部)
19a,19b 取付け脚部(取付部)
21 ワイパモータ
22 モータ本体
22a 回転軸
23 減速機
24 出力軸
25 ギヤケース
26 減速機構
27a,27b ウォーム
28a,28b ウォームホイル
29a,29b ピニオン
31 出力ギヤ
32 フレーム
33 モータブラケット
34 フレーム固定部
35 ボルト
36 モータ固定部
37 取付孔
38 取付足
39 ボルト
41 取付け脚部
44 貫通孔
45 出力アーム
46 ナット
47a DR側駆動ロッド
47b AS側駆動ロッド
48a DR側駆動レバー
48b AS側駆動レバー
51 中間ブラケット
52 中間リンク
52a,52b 連結部
53 支軸
54 中間ロッド
55 取付け脚部
56 ボルト
61 支持脚部
62 支持部
63 支持面
64 支持突起
65 支持孔
65a 側壁
66 ブッシュ

Claims (4)

  1. ワイパアームが取り付けられるワイパ軸と前記ワイパ軸を揺動駆動するワイパモータとを備え、車両のウインドシールドガラスを払拭する車両用ワイパ装置であって、
    取付部において車体に固定され、前記ワイパ軸を回転自在に支持するピボットホルダと、
    前記車体に固定される第一の取付け脚部と前記ワイパモータが固定されるモータ固定部とを備え、フレームを介して前記ピボットホルダに連結されるモータブラケットと、
    前記フレームに固定され、第二の取付け脚部において前記車体に固定される中間ブラケットと、
    前記モータブラケットに一体に設けられ、前記モータ固定部から前記第一の取付け脚部と前記第二の取付け脚部とを通る直線を中心とした回転方向に突出して設けられる単一の支持脚部と、
    前記支持脚部の先端に前記第一の取付け脚部と前記第二の取付け脚部とを通る直線に対してオフセットして設けられ、前記車体に係合して前記モータブラケットに加わる荷重を支持する支持部とを有し、
    前記支持脚部は、前記第一の取付け脚部および前記第二の取付け脚部が前記車体に固定される状態で前記モータ固定部から前記車体に対向するように下方に向けて突出され、かつ、前記第一の取付け脚部および前記第二の取付け脚部の取り付け方向に対してほぼ直交する方向に向けて形成され、
    前記第一の取付け脚部および前記第二の取付け脚部は、ボルトにより前記車体に固定され、
    前記支持部には、前記車体に対向するように下方に向けて形成されて前記車体に当接する支持面と、前記支持面から前記支持脚部の突出方向に突出し前記車体の支持孔に差し込まれる支持突起とが設けられることを特徴とする車両用ワイパ装置。
  2. 請求項1記載の車両用ワイパ装置において、弾性材により形成され前記支持面と前記支持突起とを覆うブッシュを前記支持部に装着することを特徴とする車両用ワイパ装置。
  3. 請求項1または2記載の車両用ワイパ装置において、前記第一の取付け脚部と前記第二の取付け脚部の中間に前記支持脚部が設けられることを特徴とする車両用ワイパ装置。
  4. 請求項記載の車両用ワイパ装置において、前記モータブラケットの前記モータ固定部は前記第一の取付け脚部の取付け方向に延び、前記支持部は、前記第一の取付け脚部および前記第二の取付け脚部の取付け方向に対してほぼ直交する方向に向けて形成されることを特徴とする車両用ワイパ装置。
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