JP5192457B2 - ワイパアーム - Google Patents

Description

本発明は、先端に連結されるワイパブレードを往復揺動運動させて払拭面を払拭するためのワイパアームに関するものである。

従来、車両に搭載されるワイパ装置は、ワイパアームの先端部にワイパブレードを回動自在に連結してなるワイパをワイパモータにて駆動して、車両のフロントガラス等の払拭面を前記ワイパブレードにて払拭する。そして、ワイパアームには、例えば特許文献１に記載されているように、ワイパモータの駆動力により往復回動される駆動軸にその基端部が一体回動可能に連結されるメインアームと、駆動軸の近傍に配置された従動軸にその基端部が回動自在に連結されるサブアームとを備えたパンタグラフ式のワイパアームがある。メインアームは、駆動軸の先端部に一体回動可能に連結固定されるメインアームヘッドと、該アームヘッドに連結ピンにて連結されたメインリテーナとを有する。メインアームヘッドの駆動軸への連結固定は、駆動軸の先端部に形成されたテーパセレーションにメインアームヘッドを外嵌し、更に駆動軸においてテーパセレーションよりも先端側に形成された螺子部にナットを螺合することによりなされている。そして、このメインアームは、連結ピンを中心としてメインアームヘッドに対してメインリテーナが回動されることにより、該メインアームの先端部が払拭面と直交する方向に沿って移動（上下動）するようになっている。また、サブアームは、ボールジョイントにて従動軸に連結されている。即ち、従動軸の先端部には球体状の球体連結部が一体に設けられるとともに、サブアームの基端部には、該球体連結部の表面に対応した球面凹部を有するボールリテーナが一体的に設けられている。そして、球体連結部が球面凹部内に係合されるようにボールリテーナが同球体連結部に外嵌されることにより、サブアームは従動軸に対し球体連結部を中心として回動可能に連結されている。

このようなワイパアームには、メインアーム及びサブアームの先端部に連結部材を介してワイパブレードが回動自在に連結される。そして、駆動軸を中心としてメインアームが回動されると、該メインアームの回動に従動してサブアームが従動軸を中心として回動されるとともに、メインアームの回動に連動してワイパアームに対するワイパブレードの払拭姿勢が変化される。また、メインアームの往復回動によってワイパブレードが往復揺動運動されることにより、払拭面が所定の払拭パターンで払拭される。更に、ワイパの作動時には、サブアームは、メインアームの回動に従動して従動軸の軸線周りに回動するだけでなく、球体連結部を中心として従動軸の軸線に対して傾斜するように回動することにより、払拭面の起伏や湾曲等によるメインアームの先端部の上下動等に追従してその先端部を上下動させる。

しかしながら、特許文献１に記載されたワイパアームは、ボールリテーナの球体連結部への外嵌によってのみサブアームを従動軸に連結するものであるため、サブアームが球体連結部を中心に回動されてその先端部が払拭面から離間する方向に大きく傾斜されると、ボールリテーナが球体連結部から外れてしまう虞がある。そのため、サブアームがボールジョイントのみで従動軸に連結された特許文献１に記載のワイパアームは、サブアームと従動軸との連結は容易であるが、洗車時やメンテナンス時等にメインアーム及びサブアームを起立姿勢とするロックバックができないという問題がある。

一方、ロックバック可能に構成された従来のパンタグラフ式のワイパアームにおいては、サブアームは、メインアームの駆動軸への連結と同様に従動軸に連結されている。即ち、従動軸の先端部にはテーパセレーション及び螺子部が形成され、サブアームは、従動軸のテーパセレーションに外嵌され螺子部に螺合されるナットにて従動軸に一体回動可能に連結固定されるサブアームヘッドと、該サブアームヘッドに連結ピンにて連結されたサブリテーナとを備えて構成されている。

実開昭６２−４３８６１号公報

しかし、ロックバック可能に構成された従来のパンタグラフ式のワイパアームは、従動軸の螺子部へのナットの螺合等、サブアームと従動軸との連結構造が複雑なため、部品点数が多くなったり、サブアームと従動軸との連結にかかる作業工数が多くなったりする。

また、従来のパンタグラフ式のワイパアームは、ロックバックが有る仕様か無い仕様かによってサブアームの従動軸への連結構造及び連結方法が異なるため、製造コストが増大されるという問題もある。そこで、サブアームの従動軸への連結構造及び連結方法を統一するために、ロックバック可能に構成された従来のパンタグラフ式のワイパアームにおいて、サブアームのサブアームヘッドをボールジョイントにて従動軸に連結することが考えられる。しかしながら、このようにすると、サブアームは、サブアームヘッドに対してサブリテーナの先端部が上下動するように連結ピンを中心として回動可能であるとともに、サブアームヘッドが従動軸の球体連結部を中心としても転動可能（従動軸に対して傾斜可能）となるため、メインアームに従動して回動するサブアームの回動動作が不安定（サブアームの従動軸とワイパブレードとの連結部との距離が変化）となり、ワイパブレードによる払拭パターンが所定の払拭パターンから変化する虞が出てくる。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ロックバックの有る仕様と無い仕様とでサブアームの従動軸への連結構造を統一できるとともに、サブアームの従動軸への連結を容易に行うことができるパンタグラフ式のワイパアームを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、基端部が駆動軸に一体回動可能に連結されるメインアームと、前記駆動軸の近傍に配置された従動軸に基端部が連結されるサブアームと、を備え、前記メインアーム及び前記サブアームの先端部に払拭面を払拭するワイパブレードが回動自在に連結され、前記メインアームの往復回動に伴って前記サブアームが従動して回動されるとともに前記メインアームの回動に連動して前記ワイパブレードの払拭姿勢を変化させるワイパアームであって、前記メインアームは、基端部が前記駆動軸に一体回動可能に連結固定されるメインアームヘッドと、前記メインアームヘッドの先端部に回動可能に連結され払拭姿勢位置から起立姿勢位置へと前記メインアームヘッドに対して回動されるメインリテーナとを備え、前記サブアームは、前記従動軸の先端部に設けられた球体状の球体連結部が係合される係合部及び前記球体連結部から前記従動軸の先端側に突出形成された先端軸部が挿入される挿入部が形成され前記先端軸部の中心軸線回りに回動するボールリテーナを基端部に有するサブアームヘッドと、前記サブアームヘッドの先端部に回動可能に連結され払拭姿勢位置から起立姿勢位置へと前記サブアームヘッドに対して回動されるサブリテーナとを備えたことをその要旨としている。

同構成によれば、挿入部に先端軸部を挿入しつつ球体連結部を係合部に係合することにより、ロックバックの無い仕様の従来のパンタグラフ式のワイパアームと同様に、連結構造及び連結作業が簡単なボールジョイントにてサブアームの従動軸への連結を行うことができる。そして、本発明のワイパアームは、メインリテーナをメインアームヘッドに対して回動させて起立姿勢位置に配置すると同時に、サブリテーナをサブアームヘッドに対して回動させて起立姿勢位置に配置することによりロックバックが可能である。これらのことから、本発明のワイパアームは、ロックバックの有る仕様と無い仕様との両方のワイパアームに使用することができる。即ち、ロックバックの有る仕様のワイパアームとロックバックの無い仕様のワイパアームとの両方の仕様のワイパアームについてサブアームの従動軸への連結構造を簡単な構造に統一して適用することができ、サブアームの従動軸への連結を行う作業者の混乱を防止してその作業性を向上させることができる。その結果、生産性が向上し、製造コストの低減が図られる。また、ボールリテーナは、係合部に球体状の球体連結部が係合されるとともに、挿入部に球体連結部から従動軸の先端側に突出した先端軸部が挿入されるため、従動軸に対して先端軸部の中心軸線回りに回動する。即ち、サブアームは、ロックバックの無い仕様の従来のパンタグラフ式のワイパアームと同様にボールジョイントにて従動軸に連結されるが、球体連結部の中心を回動中心として転動自在ではなく、先端軸部の中心軸線回りに回動するようになっている。従って、ワイパの作動時に所定の払拭パターンを得ることができ、ワイパアームの先端に連結されるワイパブレードによって安定して払拭面の払拭を行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイパアームにおいて、前記係合部は、前記球体連結部が係合される球面凹部であり、前記挿入部の中心軸線は、該挿入部に挿入された前記先端軸部の中心軸線と一致するとともに前記係合部の中心を通り、且つ前記メインアームヘッドの回動中心となる中心軸線と平行をなすことをその要旨としている。

同構成によれば、メインアームヘッドの回動中心となる中心軸線と、サブアームヘッドの回動中心となる先端軸部の中心軸線とが平行をなすことになるため、メインアームの回動に従動して行われるサブアームの回動が円滑となる。また、ボールリテーナが、挿入部の内周面を先端軸部の外周面に摺接させるとともに係合部の内周面を球体連結部の表面に摺接させて回動する場合には、挿入部の中心軸線が係合部の中心からずれると、即ち、ボールリテーナの回動中心となる先端軸部の中心軸線が球体連結部の中心からずれると、ボールリテーナにおける先端軸部回りの回動と球体連結部回りの回動との回動中心がずれて、挿入部の内周面と先端軸部の外周面との摺接と、係合部の内周面と球体連結部の表面との摺接が円滑でなくなり、ボールリテーナが回動し辛くなる。そこで、挿入された先端軸部の中心軸線と一致する挿入部の中心軸線が、球体連結部が係合される係合部の中心を通るようにすることにより、ボールリテーナの従動軸に対する回動を円滑にすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のワイパアームにおいて、前記サブアームは、前記サブリテーナを前記サブアームヘッドに対して回動可能に連結する連結軸を備え、前記連結軸の中心軸線は、前記サブアームヘッドの基端から先端に延びる前記サブアームヘッドの長手軸線と直交するとともに、前記サブアームヘッドの前記長手軸線は、前記挿入部に挿入された前記先端軸部の中心軸線と、前記先端軸部の軸方向の両端部間で直交することをその要旨としている。

同構成によれば、サブリテーナをサブアームヘッドに回動可能に連結する連結軸の中心軸線は、サブアームヘッドの長手軸線と直交するとともに、サブアームヘッドの長手軸線は、挿入部に挿入された先端軸部の中心軸線と、先端軸部の軸方向の両端部間で直交している。そのため、サブアームの先端側から基端側に加わる外力は、サブリテーナからサブアームヘッドの長手軸線方向に沿って連結軸に作用し、更に、サブアームヘッドを介して先端軸部に対し該先端軸部の中心軸線と直角をなすように作用する。従って、従動軸に対して該従動軸を拗らせるような力が作用することが抑制されるため、ボールリテーナの内周面に局所的に面圧の高い部分が生じることが抑制され、ボールリテーナ及び従動軸の摩耗が抑制される。更に、先端軸部の中心軸線回りにサブアームヘッドが回動した場合には、軸受の役割を果たすボールリテーナの挿入部及び係合部の内周面と、先端軸部及び球体連結部の外周面とは面で摺接するため、ボールリテーナは軸受の役割を良好に果たすことができ、サブアームヘッドの従動軸に対する回動がより良好に行われる。

本発明によれば、ロックバックの有る仕様と無い仕様とでサブアームの従動軸への連結構造を統一できるとともに、サブアームの従動軸への連結を容易に行えるパンタグラフ式のワイパアームを提供することができる。

ワイパ装置の概略図。 （ａ）はサブアームの基端部付近の平面図、（ｂ）はサブアームの基端部付近の側面図、（ｃ）は従動軸に連結されたサブアームの基端部の断面図（図２（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図）。 別の形態のサブアームの一部断面図。 別の形態のサブアームの一部断面図。 （ａ）は別の形態のワイパアームを説明するための説明図、（ｂ）はワイパブレードの払拭姿勢を説明するための説明図。 別の形態のサブアームの基端部付近の断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ワイパ装置１は、車両のフロントガラス２の車室外側の面である払拭面２ａを払拭するためのものである。このワイパ装置１は、ワイパ駆動部３と、ワイパ５とを備えており、ワイパ駆動部３のワイパモータ４が駆動されると、同ワイパ駆動部３のリンク機構（図示略）を介してワイパモータ４の駆動力がワイパ５に伝達され、ワイパ５が往復回動運動されるようになっている。

本実施形態のワイパ５は、パンタグラフ式のワイパアーム６の先端部にワイパブレード７を回動自在に連結してなる。そして、ワイパアーム６は、略棒状のメインアーム８と、該メインアーム８に沿うように配置される略棒状のサブアーム９とを備えている。

メインアーム８は、該メインアーム８の基端側に設けられたメインアームヘッド１１と、該メインアームヘッド１１の先端部に連結されたメインリテーナ１２と、該メインリテーナ１２にてその基端部が保持された棒状のメインアームピース１３とから構成されている。

メインアームヘッド１１は、例えばアルミダイキャストにて形成され、略棒状をなすとともに、該メインアームヘッド１１の基端部は、車体に支持された略円柱状の駆動軸１４の先端部に連結固定されている。駆動軸１４の先端部には、テーパセレーション１４ａが形成されるとともに、駆動軸１４におけるテーパセレーション１４ａよりもさらに先端側には外周面に螺子歯を有する螺子部１４ｂが形成されている。そして、メインアームヘッド１１は、その基端部が駆動軸１４の先端部に貫通されて前記テーパセレーション１４ａに外嵌され、更に駆動軸１４の先端の螺子部１４ｂにナット（図示略）が螺合されることにより駆動軸１４の先端部に回り止めされて一体回動可能に連結固定されている。このようにメインアームヘッド１１の基端部が駆動軸１４の先端部に固定されることにより、メインアーム８は、駆動軸１４と一体回動可能に連結される。尚、駆動軸１４の基端部には、前記ワイパ駆動部３のリンク機構が連結される。

前記メインリテーナ１２は、金属板にプレス加工を施して払拭面方向に開口した断面略コ字状となる略棒状に形成されている。そして、メインリテーナ１２は、前記メインアームヘッド１１の先端部に、第１の連結ピン１５にて連結されている。詳しくは、メインリテーナ１２は、メインアームヘッド１１の先端部と該メインアームヘッド１１の先端部に重なり合うメインリテーナ１２の基端部とを駆動軸１４の中心軸線Ｌ１とねじれの位置関係となる方向に貫通した円柱状の第１の連結ピン１５によってメインアームヘッド１１の先端部に連結されている。従って、メインリテーナ１２は、第１の連結ピン１５の中心軸線Ｌ３を中心としてメインアームヘッド１１に対して起立姿勢位置と払拭姿勢位置との間を回動自在である。

前記サブアーム９は、該サブアーム９の基端側に設けられたサブアームヘッド２１と、該サブアームヘッド２１の先端部に連結されたサブリテーナ２２と、該サブリテーナ２２にてその基端部が保持された棒状のサブアームピース２３とから構成されている。

サブアームヘッド２１は、略棒状をなすサブアームヘッド本体２４と、該サブアームヘッド本体２４の基端部（即ち長手方向の一端部であってサブリテーナ２２と反対側の端部）に設けられたボールリテーナ２５とから構成されている。

図２（ａ），図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、サブアームヘッド本体２４は、金属板にプレス加工を施して形成されている。サブアームヘッド本体２４は、略帯状の連結壁２４ａと、該連結壁２４ａの短手方向の両端部から該連結壁２４ａと直角をなすように延びる一対の側壁２４ｂとから構成され、長手方向と直交する断面形状が下方（図１において払拭面２ａ側）に開口するコ字状をなしている。このサブアームヘッド本体２４の基端部に設けられたボールリテーナ２５は、摺動特性に優れたＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）よりなり、サブアームヘッド本体２４の基端部を部分的に埋設するように同サブアームヘッド本体２４の基端部にインサート成形により形成されている。そして、サブアームヘッド２１は、このボールリテーナ２５において従動軸２６の先端部に連結される。

ここで、従動軸２６について説明する。図１及び図２（ｃ）に示すように、従動軸２６は、例えばＳＵＳ（ステンレス鋼）よりなり、円柱状の基端軸部２６ａと、該基端軸部２６ａの先端部に一体に形成された球体状の球体連結部２６ｂと、該球体連結部２６ｂから更に先端側（即ち基端軸部２６ａと反対側）に突出した円柱状の先端軸部２６ｃとが一体に形成されてなる。この従動軸２６は、前記駆動軸１４の近傍で、車体に固定されたアルミニウム合金からなるリンクホルダ２７にて回動不能に支持されるとともに、基端軸部２６ａの中心軸線Ｌ４（即ち従動軸２６の中心軸線）は、駆動軸１４の中心軸線Ｌ１と平行をなしている。そして、前記球体連結部２６ｂの直径は、基端軸部２６ａの外径よりも大きいとともに、同球体連結部２６ｂの中心Ｏ１は、基端軸部２６ａの中心軸線Ｌ４上に位置する。また、前記先端軸部２６ｃは、円柱状をなすことによりその外周に円周面を備えている。そして、先端軸部２６ｃの外径は基端軸部２６ａの外径と略等しいとともに、同先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５は、球体連結部２６ｂの中心Ｏ１を通り、基端軸部２６ａの中心軸線Ｌ４と一致している（平行をなしている）。

図２（ａ），図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、前記ボールリテーナ２５は、サブアームヘッド２１の長手方向と直交する方向であって前記連結壁２４ａの厚さ方向に沿って延びる略円柱状をなしている。また、ボールリテーナ２５は、サブアームヘッド本体２４の基端部において一対の側壁２４ｂ間に配置されるともに、ボールリテーナ２５における連結壁２４ａ側の軸方向の端部（図２（ｃ）において上側の端部）は、連結壁２４ａにおけるサブアームヘッド本体２４の基端側の端部に貫通形成された固定孔２４ｃを通ってサブアームヘッド本体２４の外側に突出している。そして、ボールリテーナ２５は、連結壁２４ａの厚さ方向の両側から該連結壁２４ａにおける固定孔２４ｃの外周部分を埋設することにより、サブアームヘッド本体２４からの抜けが防止されている。

また、ボールリテーナ２５の径方向の中央部には、下方に開口する係合部２５ａが凹設されている。係合部２５ａは、前記球体連結部２６ｂの表面に対応した球面状の内周面を備えた球面凹部であり、その内周面の曲率は、球体連結部２６ｂの表面の曲率と略等しい値に設定されている。また、ボールリテーナ２５における係合部２５ａの上底部中央には、係合部２５ａ内に開口する挿入部２５ｂが凹設されている。この挿入部２５ｂは、前記従動軸２６の先端に形成された先端軸部２６ｃに対応して円筒状に凹設して形成されており、その内径は先端軸部２６ｃの外径と略等しく、その深さは先端軸部２６ｃの軸方向の長さと等しいか若干長く形成されている。また、挿入部２５ｂの中心軸線Ｌ６は、係合部２５ａの中心Ｏ２を通り、且つサブアームヘッド２１の長手方向と直交している。

このようなボールリテーナ２５を備えたサブアームヘッド２１は、挿入部２５ｂ内に先端軸部２６ｃを挿入しつつ、球体連結部２６ｂを係合部２５ａ内に圧入して係合することにより、従動軸２６の先端部に連結される。ボールリテーナ２５が従動軸２６の先端部に連結された状態においては、挿入部２５ｂの中心軸線Ｌ６が先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５と一致するとともに、係合部２５ａの中心Ｏ２が球体連結部２６ｂの中心Ｏ１と一致する。また、同状態においては、挿入部２５ｂの内周面に先端軸部２６ｃの外周面（円周面）が当接するとともに、係合部２５ａの球面状の内周面に球体連結部２６ｂの球体状の表面が当接する。そして、ボールリテーナ２５は、挿入部２５ｂの内周面及び係合部２５ａの内周面を、それぞれ先端軸部２６ｃの外周面及び球体連結部２６ｂの外周面に摺接させながら、先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５回りにのみ回動自在である。即ち、サブアーム９は、ボールリテーナ２５の基端部が従動軸２６の先端部に連結されることにより、先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５回りにのみ回動可能に従動軸２６に連結される。

前記サブリテーナ２２は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属板にプレス加工を施して形成されており、サブアームヘッド２１よりも長い棒状をなしている（図１参照）。このサブリテーナ２２は、その基端側の部位における長手方向と直交する断面形状が下方に開口するコ字状をなしている。そして、サブリテーナ２２は、サブアームヘッド２１の先端部に、連結軸としての第２の連結ピン２８にて連結されている。詳しくは、サブリテーナ２２は、サブアームヘッド２１の先端部と該サブアームヘッド２１の先端部に重なり合うサブリテーナ２２の基端部とを先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５と捩れの位置関係となる方向であってサブアームヘッド２１の長手軸線Ｌ７と直交する方向に貫通する円柱状の第２の連結ピン２８によって、サブアームヘッド２１の先端部に連結されている。また、第２の連結ピン２８は、その中心軸線Ｌ８が、サブアームヘッド２１の長手軸線Ｌ７と直交し、且つ、第２の連結ピン２８の中心軸線Ｌ８と直交したサブアームヘッド２１の長手軸線Ｌ７が、先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５と先端軸部２６ｃの軸方向の両端間（即ち先端軸部２６ｃの基端と先端との間の範囲α）で直交する位置で、サブアームヘッド２１及びサブリテーナ２２を貫通している。そして、第２の連結ピン２８にてサブアームヘッド２１の先端部に連結されたサブリテーナ２２は、第２の連結ピン２８の中心軸線Ｌ８を回動中心としてサブアームヘッド２１に対して回動自在である。

図１に示すように、メインアーム８及びサブアーム９の先端部は、それぞれ連結部材３１が払拭面２ａと略平行な面に沿って回動自在に連結されるとともに、該連結部材３１に対しては、ワイパブレード７が払拭面２ａに対して略垂直な方向の面に沿って回動自在に連結されている。即ち、メインアーム８及びサブアーム９の先端部には、連結部材３１を介してワイパブレード７がワイパアーム６に対して２つの面に沿った回動が可能に連結されている。そして、ワイパブレード７は、払拭面２ａを払拭する長尺状のブレードラバー７ａを備えるとともに、その長手方向の中央部において連結部材３１に連結されている。

図１に示すように、上記のように構成されたワイパ装置は、払拭面２ａの払拭を行う場合には、ワイパアーム６は払拭姿勢とされている。即ち、ワイパアーム６は、図１に実線にて示すように、メインリテーナ１２が払拭面２ａに沿って倒伏した払拭姿勢位置に配置されるとともに、サブリテーナ２２が払拭面２ａに沿って倒伏した払拭姿勢位置に配置され、メインアーム８及びサブアーム９の先端部が払拭面２ａに近接して配置される。この状態でワイパモータ４が駆動されて駆動軸１４がその中心軸線Ｌ１回りに往復回動運動されると、それに伴って駆動軸１４の先端部に固定されたメインアーム８が駆動軸１４の中心軸線Ｌ１回りに往復回動運動される。同時に、メインアーム８の回動に伴って、サブアーム９が、先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５回りに従動して回動される。また同時に、メインアーム８及びサブアーム９の先端部に連結部材３１を介して回動自在に連結されたワイパブレード７は、メインアーム８の往復回動運動に伴って往復揺動運動されて払拭面２ａにおける所定の払拭範囲を払拭するとともに、同メインアーム８の回動に連動してワイパアーム６に対する払拭姿勢が変化される。そして、払拭面２ａの起伏や湾曲等によってメインアーム８の先端部が上下動すると、即ち、払拭面２ａの起伏や湾曲等によって第１の連結ピン１５を中心としてメインリテーナ１２が回動されると、その先端部が連結部材３１を介してメインアーム８の先端部と連結されたサブアーム９は、第２の連結ピン２８を中心としてサブリテーナ２２を回動させることにより、メインアーム８の先端部の上下動に追従する。このように、本実施形態のサブアーム９においては、サブアームヘッド２１は先端軸部２６ｃ回りにのみ回動され、メインアーム８の先端部の上下動には、サブリテーナ２２の第２の連結ピン２８回りの回動によって追従するようになっている。

また、洗車時やワイパ５のメンテナンス時等にワイパアーム６のロックバックを行う場合には、図１に二点鎖線にて示すように、メインアーム８の先端部が払拭面２ａから遠ざかるようにメインリテーナ１２を第１の連結ピン１５を中心としてメインアームヘッド１１に対して回動させて起立姿勢位置に配置すると同時に、サブアーム９の先端部が払拭面２ａから遠ざかるようにサブリテーナ２２を第２の連結ピン２８を中心としてサブアームヘッド２１に対して回動させて起立姿勢位置に配置する。このとき、サブアーム９のサブアームヘッド２１は、先端軸部２６ｃ回り以外の方向への回動が制限されるので、従動軸２６に対しては払拭姿勢位置に位置するときと同じ状態（連結姿勢）が維持される。これにより、ワイパアーム６が起立姿勢となりロックバックされる。

上記したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を有する。
（１）挿入部２５ｂに先端軸部２６ｃを挿入しつつ球体連結部２６ｂを係合部２５ａに係合することにより、ロックバックの無い仕様の従来のパンタグラフ式のワイパアームと同様に、連結構造及び連結作業が簡単なボールジョイントにてサブアーム９の従動軸２６への連結を行うことができる。そして、本実施形態のワイパアーム６は、メインリテーナ１２をメインアームヘッド１１に対して回動させて起立姿勢位置に配置すると同時に、サブリテーナ２２をサブアームヘッド２１に対して回動させて起立姿勢位置に配置することによりロックバックが可能である。これらのことから、本実施形態のワイパアーム６は、ロックバックの有る仕様と無い仕様との両方のワイパアームに使用することができる。即ち、ロックバックの有る仕様のワイパアームとロックバックの無い仕様のワイパアームとの両方の仕様のワイパアームについてサブアーム９の従動軸２６への連結構造を簡単な構造に統一して適用することができ、サブアーム９の従動軸２６への連結を行う作業者の混乱を防止してその作業性を向上させることができる。その結果、生産性が向上し、製造コストの低減が図られる。また、ボールリテーナ２５は、球体状の球体連結部２６ｂが係合部２５ａに係合されるとともに、球体連結部２６ｂから従動軸２６の先端側に突出した先端軸部２６ｃが挿入部２５ｂに挿入されるため、従動軸２６に対して先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５回りにのみ回動する。即ち、サブアーム９は、ロックバックの無い仕様の従来のパンタグラフ式のワイパアームと同様にボールジョイントにて従動軸２６に連結されるが、球体連結部２６ｂの中心Ｏ１を回動中心として従動軸２６の中心軸線（即ち基端軸部２６ａの中心軸線Ｌ４）に対して傾斜する方向には回動自在ではなく、先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５回りにのみ回動するようになっている。従って、ワイパ５の作動時に所定の払拭パターンを得ることができ、ワイパアーム６の先端に連結されるワイパブレード７によって安定して払拭面２ａの払拭を行うことができる。

（２）挿入部２５ｂの中心軸線Ｌ６は、該挿入部２５ｂに挿入された先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５と一致するとともに係合部２５ａの中心Ｏ２を通り、且つメインアームヘッド１１の回動中心となる駆動軸１４の中心軸線Ｌ１と平行をなしている。即ち、メインアームヘッド１１の回動中心となる駆動軸１４の中心軸線Ｌ１と、サブアームヘッド２１の回動中心となる先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５とが平行をなすため、メインアーム８の回動に従動して行われるサブアーム９の回動が円滑となる。また、ボールリテーナ２５は、挿入部２５ｂの内周面を先端軸部２６ｃの外周面に摺接させるとともに、係合部２５ａの内周面を球体連結部２６ｂの表面に摺接させて回動する。そのため、挿入部２５ｂの中心軸線Ｌ６が係合部２５ａの中心Ｏ２からずれると、即ち、ボールリテーナ２５の回動中心となる先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５が球体連結部２６ｂの中心Ｏ１からずれると、ボールリテーナ２５における先端軸部２６ｃ回りの回動と球体連結部２６ｂ回りの回動との回動中心がずれて、挿入部２５ｂの内周面と先端軸部２６ｃの外周面との摺接と、係合部２５ａの内周面と球体連結部２６ｂの表面との摺接が円滑でなくなり、ボールリテーナ２５が回動し辛くなる。そこで、挿入された先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５と一致する挿入部２５ｂの中心軸線Ｌ６が、球体連結部２６ｂが係合される係合部２５ａの中心Ｏ２を通るようにすることにより、ボールリテーナ２５の従動軸２６に対する回動を円滑にすることができる。

（３）サブリテーナ２２をサブアームヘッド２１に回動可能に連結する第２の連結ピン２８の中心軸線Ｌ８は、サブアームヘッド２１の長手軸線Ｌ７と直交するとともに、第２の連結ピン２８の中心軸線Ｌ８と直交したサブアームヘッド２１の長手軸線Ｌ７は、挿入部２５ｂに挿入された先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５と、先端軸部２６ｃの軸方向の両端部間（即ち図２（ｂ）中、範囲α）で直交している。そのため、サブアーム９の先端側から基端側に加わる外力は、サブリテーナ２２からサブアームヘッド２１の長手軸線Ｌ７方向に沿って第２の連結ピン２８に作用し、更に、サブアームヘッド２１を介して先端軸部２６ｃに対し該先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５と直角をなすように作用する。従って、従動軸２６に対して該従動軸２６を拗らせるような力が作用することが抑制されるため、ボールリテーナ２５の内周面（即ち係合部２５ａの内周面及び挿入部２５ｂの内周面）に局所的に面圧の高い部分が生じることが抑制され、ボールリテーナ２５及び従動軸２６の摩耗が抑制される。更に、先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５回りにサブアームヘッド２１が回動した場合には、軸受の役割を果たすボールリテーナ２５の挿入部２５ｂの内周面及び係合部２５ａの内周面と、先端軸部２６ｃの外周面及び球体連結部２６ｂの表面とは面で摺接するため、ボールリテーナ２５は軸受の役割を良好に果たすことができ、サブアームヘッド２１の従動軸２６に対する回動がより良好に行われる。

（４）ボールリテーナ２５は樹脂製であるため、該ボールリテーナ２５を容易に形成することができる。また、ボールリテーナ２５は、摺動特性の優れたＰＯＭ（ポリアセテート樹脂）にて形成されているため、従動軸２６との摺動が良好になされ、サブアームヘッド２１の従動軸２６に対する回動が更に円滑に行われる。

（５）サブアームヘッド本体２４は、金属板にプレス加工を施して形成されているため、例えばアルミダイキャストにより形成する場合に比べて製造コストを低減できる。
（６）ボールリテーナ２５は、インサート成形によりサブアームヘッド本体２４に一体に形成されている。そのため、ボールリテーナ２５とサブアームヘッド本体２４とが密着しやすく、ボールリテーナ２５はサブアームヘッド本体２４から脱落し難くなる。また、ボールリテーナ２５の形成とボールリテーナ２５のサブアームヘッド本体２４への組付けが同時になされるため、ボールリテーナ２５をサブアームヘッド本体２４に組み付ける手間が省かれる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、サブリテーナ２２をサブアームヘッド２１に回動可能に連結する第２の連結ピン２８の中心軸線Ｌ８は、サブアームヘッド２１の長手軸線Ｌ７と直交するとともに、第２の連結ピン２８の中心軸線Ｌ８と直交したサブアームヘッド２１の長手軸線Ｌ７は、挿入部２５ｂに挿入された先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５と先端軸部２６ｃの軸方向の両端部間で直交している。しかしながら、第２の連結ピン２８の中心軸線Ｌ８と直交したサブアームヘッド２１の長手軸線Ｌ７が、先端軸部２６ｃの軸方向の両端部間以外の部位、即ち、範囲α（図２（ｂ）参照）以外の場所で従動軸２６の中心軸線等と交差するように構成してもよい。例えば、第２の連結ピン２８の中心軸線Ｌ８と直交したサブアームヘッド２１の長手軸線Ｌ７が、係合部２５ａの中心Ｏ２（即ち係合部２５ａに係合された球体連結部２６ｂの中心Ｏ１）を通るようにしてもよい。このようにすると、サブアーム９の先端側から基端側に加わる外力は、サブリテーナ２２からサブアームヘッド２１の長手軸線Ｌ７方向に沿って第２の連結ピン２８に作用し、更にサブアームヘッド２１を介して球体連結部２６ｂに対し該球体連結部２６ｂの直径方向であってサブアームヘッド２１の長手軸線Ｌ７と平行な方向に作用する。従って、従動軸２６に対して該従動軸２６を拗らせるような力が作用することが抑制されるため、ボールリテーナ２５の内周面に局所的に面圧の高い部分が生じることが抑制され、ボールリテーナ２５及び従動軸２６の摩耗が抑制される。更に、先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５回りにサブアームヘッド２１が回動した場合には、軸受の役割を果たすボールリテーナ２５の挿入部２５ｂ及び係合部２５ａの内周面と、先端軸部２６ｃ及び球体連結部２６ｂの外周面とは面で摺接するため、ボールリテーナ２５は軸受の役割を良好に果たすことができ、サブアームヘッド２１の従動軸２６に対する回動がより良好に行われる。また更に、球体連結部２６ｂは、先端軸部２６ｃよりも従動軸２６の基端側に位置するため、サブアーム９における従動軸２６の中心軸線方向の幅を短く抑えることができる。

・上記実施形態では、サブアームヘッド本体２４は、金属板にプレス加工を施して形成されている。しかしながら、サブアームヘッド本体２４の構成はこれに限らない。例えば、図３に示すサブアーム５１のサブアームヘッド５２のように、サブアームヘッド本体５３をアルミダイキャストにて形成してもよい。このサブアームヘッド本体５３は、その基端部に下方に開口する収容凹部５３ａを有し、該収容凹部５３ａの内部に樹脂材料（例えばＰＯＭ）よりなるボールリテーナ５４がインサート成形により形成されている。ボールリテーナ５４には、係合部２５ａ及び挿入部２５ｂが形成されている。そして、サブアームヘッド５２の先端部には、第２の連結ピン２８にて略棒状のサブリテーナ５５の基端部が回動可能に連結されるとともに、ボールリテーナ５４は、挿入部２５ｂに先端軸部２６ｃが挿入されつつ係合部２５ａに球体連結部２６ｂが圧入されて係合されることにより、従動軸２６の先端部に連結される。尚、ボールリテーナ５４は、サブアームヘッド本体５３と別体で形成された後に、収容凹部５３ａ内に組み付けられてもよい。

また、図４に示すサブアーム６１のサブアームヘッド６２のように、サブアームヘッド本体とボールリテーナとを樹脂材料にて一体に形成してもよい。このようにすると、サブアームヘッド６２を構成する部品の数が低減されるため、製造コストの低減を図ることができる。

・上記実施形態では、サブリテーナ２２は、サブアームヘッド２１の先端部及びサブリテーナ２２の基端部をサブアームヘッド２１の長手軸線Ｌ７と直交するように貫通した第２の連結ピン２８によってサブアームヘッド２１に回動可能に連結されている。しかしながら、サブリテーナ２２とサブアームヘッド２１との連結構造はこれに限らない。例えば、図４に示すサブリテーナ６３の基端部には、サブリテーナ６３の長手方向と直交するように延びる円柱状の連結軸６４が設けられている。また、サブアームヘッド６２の先端部には、サブアームヘッド６２の長手方向（図４において左右方向）と直交する方向に貫通した断面円形状の連結孔６２ａと、該連結孔６２ａから下方に向かって切り欠かれ下方に開口する導入部６２ｂとが形成されている。連結孔６２ａの内径は、連結軸６４の外径と略等しいとともに、導入部６２ｂは、下方に向かうに連れてサブアームヘッド６２の長手方向の幅が広くなるように形成されている。また、連結孔６２ａと導入部６２ｂとの境界部分におけるサブアームヘッド６２の長手方向の幅は、連結軸６４の外径よりも狭くなっている。そして、サブリテーナ６３は、連結軸６４を導入部６２ｂから連結孔６２ａ内に圧入して該連結孔６２ａに係合することにより、サブアームヘッド６２の先端部に回動可能に連結される。このようにサブアームヘッド６２に連結されたサブリテーナ６３は、連結軸６４の中心軸線を回動中心として、連結軸６４の外周面と連結孔６２ａの内周面とを摺接させながらサブアームヘッド６２に対して回動する。このようにすると、連結軸６４を連結孔６２ａに係合するだけで容易にサブリテーナ６３をサブアームヘッド６２に連結することができる。尚、図４に示す例では、サブリテーナ６３の基端部に連結軸６４が設けられ、サブアームヘッド６２の先端部に連結孔６２ａ及び導入部６２ｂが形成されているが、サブリテーナ６３の基端部に連結孔６２ａ及び導入部６２ｂを形成し、サブアームヘッド６２の先端部に連結軸６４を設けてもよい。

・上記実施形態では、ボールリテーナ２５は、インサート成形によりサブアームヘッド本体２４に一体に形成されている。しかしながら、ボールリテーナ２５は、サブアームヘッド本体２４とは別体で形成され、後からサブアームヘッド本体２４に対して組み付けられるものであってもよい。

・上記実施形態では、ボールリテーナ２５は、ＰＯＭにて形成されているが、ＰＯＭ以外の樹脂材料にて形成してもよい。この場合、摺動特性に優れた樹脂材料を用いると、先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５回りのボールリテーナ２５の回動を円滑なものとすることができる。

・上記実施形態では、メインアームヘッド１１の回動中心である駆動軸１４の中心軸線Ｌ１と、サブアームヘッド２１の回動中心である先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５（挿入部２５ｂの中心軸線Ｌ６に同じ）とが平行をなすように構成されている。しかしながら、図５（ａ）に示すように、メインアームヘッド１１の回動中心とサブアームヘッド２１の回動中心とがねじれの位置関係となるように、即ち駆動軸１４の中心軸線Ｌ１と先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５とがねじれの位置関係となるように構成してもよい。例えば、図５（ａ）では、駆動軸１４の中心軸線Ｌ１と平行をなす基端軸部２６ａの中心軸線Ｌ４に対して先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５が傾斜するように従動軸２６が形成されている。尚、先端軸部２６ｃの中心軸線Ｌ５（挿入部２５ｂの中心軸線Ｌ６）は、球体連結部２６ｂの中心Ｏ１（係合部２５ａの中心Ｏ２）を通っている。このようにすると、図５（ｂ）に示すように、ワイパアーム６の回動位置に応じて払拭面２ａに対するワイパブレード７の傾きを設定することができるようになる。図５（ｂ）には、ワイパブレード７の長手方向と直交する断面を図示している。例えば、払拭位置Ｘ１、払拭位置Ｘ２、払拭位置Ｘ３へとワイパブレード７が矢印にて示す払拭方向に順に移動された場合に、ワイパブレード７の払拭面２ａに対する傾き（払拭面２ａとワイパブレード７のブレードラバー７ａとの接触角度）を変化させるようにすることができる。従って、ワイパアーム６の回動位置に応じてワイパブレード７による払拭面２ａの払拭をより的確に行えるようにすることが可能となる。

・上記実施形態では、サブアーム９は、リンクホルダ２７を介して車体に固定された従動軸２６の球体連結部２６ｂを、ボールリテーナ２５の係合部２５ａ内に係合することにより、車体に対して組み付けられる。この場合、球体連結部２６ｂからボールリテーナ２５が外れる時にボールリテーナ２５に作用する力と、球体連結部２６ｂにボールリテーナ２５を組み付ける時に要する力とがほぼ同じ大きさであるため、球体連結部２６ｂからボールリテーナ２５が不用意に外れることを防止するためにボールリテーナ２５と従動軸２６との連結強度を大きくすると、ワイパアーム６を車体に配置する際に球体連結部２６ｂにボールリテーナ２５を組み付け難くなるという問題がある。そこで、球体連結部２６ｂからボールリテーナ２５が不用意に外れることを防止しつつ、ワイパアーム６の車体への配置を容易に行えるようにするために、図６に示す例のように、従動軸をサブアーム９側の構成部品としてアセンブリ化してもよい。

図６に示す例では、従動軸１０１の基端部に設けられた基端軸部１０１ａは、先端軸部２６ｃと同軸状となる略円柱状をなしている。そして、基端軸部１０１ａにおける球体連結部２６ｂ側の先端部には該基端軸部１０１ａを拡径してなる段差部１０１ｂが形成されるとともに、同基端軸部１０１ａの基端部には、基端軸部１０１ａの周方向に沿った円環状をなす係合溝１０１ｃが形成されている。そして、この係合溝１０１ｃ内には、Ｃ形状をなしその直径が変化するように弾性変形可能な固定部材１０２が配置されている。固定部材１０２は、従動軸１０１の基端側から先端側に向かうに連れてその外径が大きくなるように形成されている。また、固定部材１０２の内径は、基端軸部１０１ａにおける係合溝１０１ｃの底面となる部分の外径より若干大きく且つ基端軸部１０１ａの外径よりも小さく形成されている。更に、固定部材１０２の最大外径は、基端軸部１０１ａの外径よりも大きく形成されている。このような従動軸１０１は、ワイパアーム６が車体に配置される前に予め球体連結部２６ｂがボールリテーナ２５の係合部２５ａに係合されてサブアーム９に連結されている。一方、車体に固定されたリンクホルダ１０３には、基端軸部１０１ａの外径と略等しい内径を有する固定孔１０３ａが形成されている。そして、サブアーム９に連結された従動軸１０１の基端軸部１０１ａを固定孔１０３ａに挿入すると、固定部材１０２は、固定孔１０３ａの内周面によって縮径されつつ該固定孔１０３ａを通過し、固定孔１０３ａを完全に通過したところで原形に復帰する。すると、段差部１０１ｂと固定部材１０２とによってリンクホルダ１０３における固定孔１０３ａの周縁部分が挟持されて（図６において二点鎖線参照）、従動軸１０１がリンクホルダ１０３に対して固定される。即ち、固定部材１０２によってリンクホルダ１０３からの従動軸１０１の抜けを防止しつつ、サブアーム９が車体に対して配置される。尚、従動軸１０１のリンクホルダ１０３への固定強度は、サブアーム９のボールリテーナ２５と従動軸１０１の球体連結部２６ｂとの連結強度よりも小さく設定される。このようにすると、ボールリテーナ２５と従動軸２６との連結強度を大きくしても、ワイパアーム６の車体への配置を容易に行うことができる。尚、固定部材１０２を利用して従動軸１０１をリンクホルダ１０３に固定する以外に、固定孔１０３ａに挿入された基端軸部１０１ａをがたつき無くリンクホルダ１０３に抜け止め固定するのであれば、螺子等を利用して従動軸１０１をリンクホルダ１０３に固定してもよい。

・上記実施形態では、ワイパ装置１は、車両のフロントガラス２の払拭面２ａを払拭するために用いられている。しかしながら、ワイパ装置１は、車両の後部に設けられたリヤガラスにおける車室外側の払拭面を払拭するために用いられてもよい。

上記実施形態及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項１又は請求項３に記載のワイパアームにおいて、前記係合部は、前記球体連結部が係合される球面凹部であり、前記挿入部の中心軸線は、該挿入部に挿入された前記先端軸部の中心軸線と一致するとともに前記係合部の中心を通ることを特徴とするワイパアーム。ボールリテーナが、挿入部の内周面を先端軸部の外周面に摺接させるとともに、係合部の内周面を球体連結部の表面に摺接させて回動する場合には、挿入部の中心軸線が係合部の中心からずれると、即ち、ボールリテーナの回動中心となる先端軸部の中心軸線が球体連結部の中心からずれると、ボールリテーナにおける先端軸部回りの回動と球体連結部回りの回動との回動中心がずれて、挿入部の内周面と先端軸部の外周面との摺接と、係合部の内周面と球体連結部の表面との摺接が円滑でなくなり、ボールリテーナが回動し辛くなる。そこで、挿入された先端軸部の中心軸線と一致する挿入部の中心軸線が、球体連結部が係合される係合部の中心を通るようにすることにより、ボールリテーナの従動軸に対する回動を円滑にすることができる。

（ロ）請求項１又は前記（イ）に記載のワイパアームにおいて、前記挿入部の中心軸線は、該挿入部に挿入された前記先端軸部の中心軸線と一致するとともに、前記メインアームヘッドの回動中心となる中心軸線とねじれの位置関係にあることを特徴とするワイパアーム。同構成によれば、ワイパアームの回動位置に応じて払拭面に対するワイパブレードの傾きを設定することができるようになる。従って、ワイパアームの回動位置に応じてワイパブレードによる払拭面の払拭をより的確に行えるようにすることが可能となる。

２ａ…払拭面、７…ワイパブレード、８…メインアーム、９，５１，６１…サブアーム、１１…メインアームヘッド、１２…メインリテーナ、１４…駆動軸、２１，５２，６２…サブアームヘッド、２２，５５，６３…サブリテーナ、２５，５４…ボールリテーナ、２５ａ…係合部、２５ｂ…挿入部、２６，１０１…従動軸、２６ｂ…球体連結部、２６ｃ…先端軸部、２８…連結軸としての第２の連結ピン、６４…連結軸、Ｌ１…メインアームヘッドの回動中心としての中心軸線、Ｌ５…先端軸部の中心軸線、Ｌ６…挿入部の中心軸線、Ｌ７…サブアームヘッドの長手軸線、Ｌ８…連結軸の中心軸線としての第２の連結ピンの中心軸線、Ｏ２…係合部の中心。

Claims (3)

1. 基端部が駆動軸に一体回動可能に連結されるメインアームと、
   前記駆動軸の近傍に配置された従動軸に基端部が連結されるサブアームと、
   を備え、前記メインアーム及び前記サブアームの先端部に払拭面を払拭するワイパブレードが回動自在に連結され、前記メインアームの往復回動に伴って前記サブアームが従動して回動されるとともに前記メインアームの回動に連動して前記ワイパブレードの払拭姿勢を変化させるワイパアームであって、
   前記メインアームは、基端部が前記駆動軸に一体回動可能に連結固定されるメインアームヘッドと、前記メインアームヘッドの先端部に回動可能に連結され払拭姿勢位置から起立姿勢位置へと前記メインアームヘッドに対して回動されるメインリテーナとを備え、
   前記サブアームは、前記従動軸の先端部に設けられた球体状の球体連結部が係合される係合部及び前記球体連結部から前記従動軸の先端側に突出形成された先端軸部が挿入される挿入部が形成され前記先端軸部の中心軸線回りに回動するボールリテーナを基端部に有するサブアームヘッドと、前記サブアームヘッドの先端部に回動可能に連結され払拭姿勢位置から起立姿勢位置へと前記サブアームヘッドに対して回動されるサブリテーナとを備えたことを特徴とするワイパアーム。
2. 請求項１に記載のワイパアームにおいて、
   前記係合部は、前記球体連結部が係合される球面凹部であり、
   前記挿入部の中心軸線は、該挿入部に挿入された前記先端軸部の中心軸線と一致するとともに前記係合部の中心を通り、且つ前記メインアームヘッドの回動中心となる中心軸線と平行をなすことを特徴とするワイパアーム。
3. 請求項１又は請求項２に記載のワイパアームにおいて、
   前記サブアームは、前記サブリテーナを前記サブアームヘッドに対して回動可能に連結する連結軸を備え、
   前記連結軸の中心軸線は、前記サブアームヘッドの基端から先端に延びる前記サブアームヘッドの長手軸線と直交するとともに、前記サブアームヘッドの前記長手軸線は、前記挿入部に挿入された前記先端軸部の中心軸線と、前記先端軸部の軸方向の両端部間で直交することを特徴とするワイパアーム。

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