JP5173906B2 - 車両用ワイパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動揺動自在なメインアームと、前記メインアームの揺動軸芯の近くで揺動自在に支持されたサブアームと、前記メインアーム及び前記サブアームの先端部に枢支された連結リンクと、ガラス面に払い拭き作用するように前記連結リンクに支持されたワイパブレードとを備えた車両用ワイパ装置に関する。

上記した車両用ワイパ装置は、ワイパブレードが描く拭き取り軌跡をサブアームの作用によって調整しやすいことにより、サイズが大きいガラスの場合でも、ワイパブレードの長さを長くするとともにワイパブレードの拭き取り軌跡を適切なものに調整して、払い拭きエリアを過不足がないものに設定できるなど、サイズや意匠が異なるガラスの場合でも、ワイパブレードによる払い拭きを適切に行なわせやすいものである。

この種のワイパ装置として、従来、たとえば特許文献１に記載されたものがあった。
特許文献１に記載されたワイパ装置は、メインアーム２７、サブアーム２８、メインアーム２７及びサブアーム２８に支持されたワイパブレード２６を備えている。
メインアーム２７は、アーム側ブラケット１６に回動可能に設けられた第１軸部材１７の上端部に設置され、第１軸部材１７が連絡部１９、リンク２４及び回転板３３を介してワイパモータ１２に連動されており、メインアーム１７は、第１軸部材１７の軸芯周りに揺動するようにワイパモータ１２によって駆動される。（各符号は、公報に記載されたものである。）

特許文献２には、ワイパ装置の慣性モーメント自動調整装置１０が記載されている。この慣性モーメント自動調整装置１０は、ワイパアーム７に取り付けネジ１０ａによって取り付けられたボックス１０ｃ、このボックス１０ｃの中に設けられた移動ウエイト１０ｇ、送りネジ１０ｆ及びモータ１０ｅを備えている。
送りネジ１０ｆは、モータ１０ｅによって回転操作される。移動ウエイト１０ｇは、送ネジ１０ｆに螺合するメネジ１０ｈを設けられており、送りネジ１０ｆがモータ１０ｅによって回転操作されることによってワイパアーム７の長手方向に移動操作される。
つまり、この慣性モーメント自動調整装置１０では、ワイパアーム７の往復傾動が高速に切り換えられると、モータ１０ｅが逆転操作され、移動ウエイト１０ｇをワイパアーム根本方向に移動させてワイパアーム７の慣性モーメントを減少させ、ワイパアーム７の往復傾動が低速に切換えられると、モータ１０ｅが正転操作され、移動ウエイト１０ｇをワイパアーム先端方向に移動させてワイパアーム７の慣性モーメントを増加させる。（各符号は、公報に記載されたものである。）

特開２００７−１１２１６６号公報 特開平７−５２７５４号公報

図３は、従来のワイパ装置を示す正面図である。この図に示すように、従来のワイパ装置では、ワイパブレード６の長手方向での中心位置Ｃが、メインアーム３の連結リンク５に枢支作用する枢支点Ｐ３に対してメインアーム３の揺動軸芯Ｐ１が位置する側とは反対側に位置しており、ワイパブレード６が払い下げ方向Ｄのストロークエンドに達した際に関する問題が発生しやすくなっていた。

つまり、従来のワイパ装置では、ワイパブレード６の中心位置Ｃに対してメインアーム３の揺動軸芯Ｐ１が位置する側とは反対側に位置する先端６ｃまでのメインアーム３の前記枢支点Ｐ３からの距離Ｌが、ワイパブレード６の全長Ｗの長さの割りに大になっていた。

この種のワイパ装置では、ワイパブレード６が払い下げ方向Ｄのストロークエンドに達した際、ワイパブレード６の先端側にワイパブレード６を払い下げ方向Ｄに移動させる方向の動慣性力Ｆ１が掛かり、この動慣性力Ｆ１に起因して連結リンク５を枢支点Ｐ３まわりに回転操作する回転操作力Ｆ２が発生する。
従来のワイパ装置では、ワイパ回転速度を高速にした場合、ワイパブレード６の先端側に作用する遠心力が大になることにより、ワイパブレード６が払い下げ方向Ｄのストロークエンドに達した際、ワイパブレード６の先端側に掛かる動慣性力Ｆ１が大になって回転操作力Ｆ２も大になり、この回転操作力Ｆ２のためにサブアーム４に歪みが発生し、ワイパブレード６の先端側が払い拭きエリアから下方にはみ出るオーバーランが発生しやすくなっていた。動慣性力Ｆ１が大きい場合には、ワイパブレード６の先端側のオーバーランが大となり、ワイパブレード６の先端側がガラス１からも下方にはみ出る事態が発生する。
ウォッシャ液の使用状態や雨天時においてワイパ回転速度を高速にすると、ガラス面の水濡れのためにワイパブレード６の滑り動きがよくなることから、ワイパブレード６の先端側に掛かる動慣性力Ｆ１がより大になり、ワイパブレード６のオーバーランがより発生しやすくなっていた。

この種のワイパ装置では、意匠が異なるガラスであってもそのガラスに適応した払い拭きエリアを得ることができるように全長Ｗが長いワイパブレード６を採用されがちであることから、メインアーム３の前記枢支点Ｐ３からワイパブレード６の先端６ｃまでの距離Ｌが大になり、ワイパブレード６が払い下げ方向Ｄのストロークエンドに達した際のワイパブレード６のオーバーランが発生しやすくなっていた。

ワイパブレードのオーバーランの回避が可能となるように、オーバーランを吸収するに足る大きいサイズを備えたガラスを採用すれば、ガラスを得るのに必要なコストの面やガラスの重量の面から車両のコスト高及び重量アップが発生していた。また、特許文献２に記載された技術を適用した場合、移動ウェイトや、移動ウエイトを移送制御する移送手段及び制御手段を備える必要があり、これらの面からワイパ装置の構造が複雑になっていた。

サブアームの歪みを発生しにくくすることによってワイパブレードのオーバーランを回避しやすくした場合、サブアームとして強固なサブアームを採用する必要が生じてコスト高及び重量アップになりがちであった。

本発明の目的は、構造簡単でありながら上記したワイパブレードのオーバーランを回避しやすく、しかも安価かつ軽量に得ることができる車両用ワイパ装置を提供することにある。

本第１発明は、駆動揺動自在なメインアームと、前記メインアームの揺動軸芯の近くで揺動自在に支持されたサブアームと、前記メインアーム及び前記サブアームの先端部に枢支された連結リンクと、ガラス面に払い拭き作用するように前記連結リンクに支持されたワイパブレードとを備えた車両用ワイパ装置において、
前記ワイパブレードの長手方向での中心位置が、前記メインアームの前記連結リンクに枢支作用する枢支点に対して、前記メインアームの揺動軸芯が位置する側に位置ずれした配置で、前記連結リンクが前記ワイパブレードを支持するように構成してあり、
前記連結リンクにおいて、前記メインアームの枢支点は、前記サブアームの枢支点よりも前記ワイパブレードの支持位置側に位置している。

本第１発明の構成によると、ワイパブレードの長手方向での中心位置がメインアームの枢支点に対してメインアームの揺動軸芯が位置する側に位置ずれしたものだから、ワイパブレードの前記中心位置に対してメインアームの揺動軸芯が位置する側とは反対側に位置する方のワイパブレードの先端までのメインアームの枢支点からの距離をワイパブレードの全長の長さの割りに小に抑制できる。これにより、従来のワイパ装置に比し、ワイパブレードが払い下げ方向のストロークエンドに達した際、ワイパブレードの先端側に掛かる動慣性力に起因して連結リンクをメインアームの枢支点まわりに回転操作するよう発生する回転操作力を小に抑制できる。すると、サブアームとして形状等が比較的簡素なものを採用しても、サブアームの歪みを発生しにくくしたり少なく済ませてワイパブレードのオーバーランを発生しにくくしたり少なく済ませることができ、かつガラスのサイズを大きくせずとも、ワイパブレードのガラスからのはみ出しを回避しやすくできる。しかも、従来のモーメント調整に関する技術を採用した場合のように移動ウエイト及びモータなどの特別な可動部材及び移送手段を設けなくて済む。

したがって、ワイパブレードの全長を長くしてサイズや意匠が異なるガラスの場合でも払い拭きを適切に行なわせやすいものでありながら、ワイパ回転速度を高速にした場合やウォッシャ液使用などの散水状態の場合であっても、かつガラスの大型化を回避しても、ワイパブレードのオーバーランに起因した騒音や損傷などの発生を抑制した拭き払いを行なわせることができる高品質の車両用ワイパ装置を得ることができる。しかも、移動ウエイトなどを不要にした構造簡単なもので済ませて、かつサブアームを形状等が簡素なもので済ませて安価かつ軽量に得ることができる。

乗用車のフロント窓部を示す正面図である。 車両用ワイパ装置を示す正面図である。 従来のワイパ装置を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る車両用ワイパ装置が装備された乗用車のフロント窓部を示す正面図である。この図に示すように、本発明の実施の形態に係る車両用ワイパ装置は、フロントガラス１の下方にフロントガラス１の下端近くに配置して設けたワイパ支持部２からフロントガラス１の表面側に向けて延出したメインアーム３及びサブアーム４を備え、メインアーム３及びサブアーム４の先端部に基端側が連結された連結リンク５を備え、この連結リンク５の先端側に支持されたワイパブレード６を備え、フロントガラス１の下方に車体内部に配置して設けた電動式のワイパモータ７を備えて構成してある。

図２は、本発明の実施の形態に係る車両用ワイパ装置を示す正面図である。この図に示すように、ワイパブレード６は、連結リンク５の先端部に固定されたブレードホルダー６ａと、このブレードホルダー６ａに脱着自在に支持されたゴム製のブレード本体６ｂとを備えて構成してある。

図１，２に示すように、メインアーム３の基端部３ａは、ワイパ支持部２に回転自在に設けた回転支軸８の車体外部に位置する先端部に一体回転自在に支持されている。回転支軸８の車体内部に位置する端部は、連動機構（図示せず）を介してワイパモータ７の出力軸に連動されている。連動機構は、回転支軸８がワイパモータ７の駆動力によって所定の角度範囲で往復回転操作されるように回転支軸８とワイパモータ７とを連動させており、メインアーム３は、回転支軸８の軸芯を揺動軸芯Ｐ１としてフロンドガラス１の表面側を払い上げ方向Ｕと払い下げ方向Ｄとに往復揺動するようにワイパモータ７によって揺動駆動される。

サブアーム４の基端部４ａは、ワイパ支持部２にメインアーム３の回転支軸８の近くに配置して設けた支軸９の端部に支持されており、サブアーム４は、メインアーム３の揺動軸芯Ｐ１の近くに位置した支軸９の軸芯を揺動軸芯Ｐ２として揺動する。

連結リンク５は、メインアーム３及びサブアーム４の先端部３ａ，４ａが連結される部位５ａを連結リンク５の基端側に備え、ワイパブレード６のブレードホルダー６ａが回転不能に連結される部位５ｂを連結リンク５の先端側に備えて構成してある。連結リンク５の基端側の部位５ａとメインアーム３の先端部３ｂとは、枢支点Ｐ３まわりに相対回転するように枢着されている。連結リンク５の基端側の部位５ａとサブアーム４の先端部４ｂとは、枢支点Ｐ４まわりに相対回転するように枢着されている。連結リンク５のメインアーム３の揺動軸芯Ｐ１に沿う方向視での形状を、連結リンク５のワイパブレード６が連結する部位５ｂが、連結リンク５のメインアーム３及びサブアーム４が連結する部位５ａに対してメインアーム３の揺動軸芯Ｐ１が位置する側に偏倚するように屈曲した形状にしてある。

つまり、連結リンク５は、連結リンク５の基端側の部位５ａにおいてメインアーム３及びサブアーム４の先端部３ｂ，４ｂによって枢支され、連結リンク５の先端側の部位５ｂにおいてワイパブレード６を相対回転不能に支持している。そして、連結リンク５は、ワイパブレード６の長手方向での中心Ｃに対してメインアーム３の揺動軸芯Ｐ１が位置する側とは反対側に位置する方のブレード本体６ｂの先端６ｃと、メインアーム３の枢支点Ｐ３とが図２に示す配置関係になる状態でワイパブレード６を支持している。すなわち、
連結リンク５は、ワイパブレード６を支持するのに、ワイパブレード６の前記中心位置Ｃがメインアーム３の枢支点Ｐ３に対してメインアーム３の揺動軸芯Ｐ１が位置する側に位置ずれした配置で支持している。これにより、連結リンク５は、メインアーム３の枢支点Ｐ３からワイパブレード６のブレード本体６ａの先端６ｃまでの距離Ｌをワイパブレード６の全長Ｗの長さの割に短くしている。

したがって、本発明の実施の形態に係る車両用ワイパ装置は、ワイパモータ７が駆動されることにより、ワイパブレード６によってフロトンガラス１を払い拭く。
すなわち、ワイパモータ７が駆動されると、メインアーム３が揺動軸芯Ｐ１まわりにワイパモータ７の駆動力によって往復揺動操作されて連結リンク５を移動操作することにより、ワイパブレード６をフロントガラス１の表面側で払い上げ方向Ｕ及び払い下げ方向Ｄに移動させる。ワイパブレード６の移動に伴い、サブアーム４が揺動軸芯Ｐ２まわりに揺動しながら連結リンク５を枢支点Ｐ３まわりに揺動操作してワイパブレード６の姿勢を調整することによってワイパブレード６が所定の拭き取り軌跡を描きながら移動し、ワイパブレード６がフロントガラス１の表面側における所定の払い拭きエリアＡ（図１参照）を払い上げ方向Ｕ及び払い下げ方向Ｄに移動してブレード本体６ｂによって払い拭きエリアＡを払い拭く。

連結リンク５がワイパブレード６の中心位置Ｃをメインアーム３の枢支点Ｐ３に対してメインアーム３の揺動軸芯Ｐ１が位置する側に位置させて、メインアーム３の枢支点Ｐ３からワイパブレード６におけるブレード本体６ｂの先端６ｃまでの距離Ｌをワイパブレード６の全長Ｗの長さの割に短くしており、ワイパブレード６が払い下げ方向Ｄのストロークエンドに達した際、ワイパブレード６の先端側に掛かる動慣性力Ｆ１に起因して連結リンク５を枢支点Ｐ３まわりに回転操作するよう発生する回転操作力Ｆ２がワイパブレード６の全長Ｗの長さの割りに小になり、ワイパブレード６が払い拭きエリアＡを下方にオーバーランしにくい。

連結リンクとしては、ワイパブレード６が連結する連結部位が、メインアーム３及びサブリンク４が連結する部位の上端部からメインアーム３の揺動軸芯Ｐ１が位置する側にも、メインアーム３の揺動軸芯Ｐ１が位置する側とは反対側にもワイパブレード６に沿って延出するようにメインアーム３の揺動軸芯Ｐ１に沿った方向視においてＴ字形で構成したものなど、各種の形状のリンクを採用してもよい。ワイパブレード６の中心位置Ｃがメインアーム３の枢支点Ｐ３に対してメインアーム３の揺動軸芯Ｐ１が位置する側に偏倚する配置でワイパブレード６が支持されるように構成すればよい。

本発明の実施の形態に係るワイパ装置では、ワイパブレード６の中心位置Ｃがメインアーム３の枢支点Ｐ３に対してメインアーム３の揺動軸芯Ｐ１が位置する側に偏倚していることにより、ワイパブレード６の中心位置Ｃがメインアーム３の枢支点Ｐ３に対してメインアーム３の揺動軸芯Ｐ１が位置する側とは反対側に位置した従来のワイパ装置を装備する場合に比べ、従来のワイパ装置を設置する箇所に対し、メインアーム３の枢支点Ｐ３に対してメインアーム３の揺動軸芯Ｐ１が位置する側とは反対側に移動調整した箇所にワイパ装置の全体を移動調整して設置する。そして、移動調整の距離として、ワイパブレード６の中心位置Ｃがメインアーム３の枢支点Ｐ３に対して偏倚している距離に対応した距離を設定する。これにより、本発明の実施の形態に係るワイパ装置におけるブレード本体６ｂの先端６ｃが描く拭き取り軌跡と、従来のワイパ装置におけるワイパブレード６の先端６ｃが描く拭き取り軌跡とを合致させ、フロントガラス１の横端部に払い拭き不足が発生することを回避しながら払い拭きを行なわせることができる。

このように本発明の実施の形態に係るワイパ装置の全体を従来のワイパ装置に比して移動調節する他、フロントガラス１の横端部に払い拭き作用する補助のワイパ装置を、本発明の実施の形態に係るワイパ装置とは別に設けることによっても、フロントガラス１の横端部に払い拭き不足が発生することを回避できる。

乗用車に装備されるワイパ装置の他、トラック、電車など各種の車両に装備されるワイパ装置にも本発明を利用できる。

３ メインアーム
４ サブアーム
５ 連結リンク
６ ワイパブレード
Ｃ ワイパブレードの中心位置
Ｐ１ メインアームの揺動軸芯
Ｐ３ 枢支点

Claims (1)

1. 駆動揺動自在なメインアームと、前記メインアームの揺動軸芯の近くで揺動自在に支持されたサブアームと、前記メインアーム及び前記サブアームの先端部に枢支された連結リンクと、ガラス面に払い拭き作用するように前記連結リンクに支持されたワイパブレードとを備えた車両用ワイパ装置であって、
   前記ワイパブレードの長手方向での中心位置が、前記メインアームの前記連結リンクに枢支作用する枢支点に対して、前記メインアームの揺動軸芯が位置する側に位置ずれした配置で、前記連結リンクが前記ワイパブレードを支持するように構成してあり、
   前記連結リンクにおいて、前記メインアームの枢支点は、前記サブアームの枢支点よりも前記ワイパブレードの支持位置側に位置している車両用ワイパ装置。

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