JP7232101B2 - ワイパーアーム - Google Patents

Description

本発明は、車両用のワイパー装置に備えられるワイパーアームに関する。

自動車等の車両に用いられるワイパー装置は、一般に、車両のガラス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保持するワイパーアームと、ワイパーアームを駆動する駆動手段（駆動モータ）とから構成される。ワイパーアームは、駆動手段に対して連係されるアームヘッドと、アームヘッドに対して回動可能に連結されたアーム本体と、アームヘッドとアーム本体の間に介装されたスプリングとを備え、アーム本体でワイパーブレードを保持するようになっている。

図１０及び図１１には、従来のワイパーアーム１０１の一部を断面図で示す。図示されるように、ワイパーアーム１０１は、アームヘッド１０２と、アームヘッド１０２に対して回動軸１０９を介して軸支されたアーム本体１０３と、スプリング１０４とを備えている。スプリング１０４の先端部１０４Ａは、アーム本体１０３に連係されている。一方、スプリング１０４の基端部１０４Ｂは、連結部材（フック部材）１０５を介してアームヘッド１０２に連係されている。

このような構成により、図１０に示すような通常使用状態（アーム本体１０３がアームヘッド１０２からほぼ真っすぐに延び出した位置に配置された状態）においては、スプリング１０４のバネ力は、アーム本体１０３を被払拭面方向（図１０の時計回り回転方向に）に付勢し、この結果、アーム本体１０３に保持されたワイパーブレード（図示せず）は、適度な押し付け力で被払拭面に押し付けられるようになっている。一方、図１１に示すようなロックバック状態（ワイパーアーム１０１のメンテナンス時等に、アーム本体１０３がアームヘッド１０２に対して起立した状態）においては、スプリング１０４のバネ力は、アーム本体１０３を起立方向（図１０の反時計回り回転方向）に付勢し、アーム本体１０３が起立状態に保持されるようになっている。

特許第４７９４５１９号 特許第６２７４５８７号

このように、ワイパーアーム１０１において、スプリング１０４は連結部材１０５を介してアームヘッド１０２に連係しているが、スプリング１０４が適切に作用するためには、連結部材１０５を回動軸１０９の下側に配置する必要がある。このため、従来のワイパーアーム１０１における連結部材１０５は、図１１に示すロックバック状態においても回動軸１０９と干渉しないように、回動軸１０９を大きく取り囲むような湾曲形状を持つものとなっていた。このため、図１０に示す通常使用状態においては、連結部材１０５は、アームヘッド１０２及びアーム本体１０３よりも下側に、はみ出す位置に配置されることになり、これは、ワイパーアーム１の薄型化及び美観向上を妨げていた。
た。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、アームヘッドに対するアーム本体の回動に適切な付勢力を与えるスプリングを備えたワイパーアームにおいて、スプリングの適切な作用を維持しつつ、薄型化及び美観向上を図り得るワイパーアームを提供することを目的とする。

本発明は、アームヘッドと、前記アームヘッドに回動軸を介して回動可能に連結されたアーム本体と、前記アームヘッドと前記アーム本体の間に設けられ、前記アームヘッドに対する前記アーム本体の回動に付勢力を与えるスプリングと、前記スプリングと前記アームヘッドの間に設けられ、前記スプリングを前記アームヘッドに連係させる連結部材とを備えたワイパーアームにおいて、前記スプリングの前記連結部材に対する係合部が、前記アームヘッドに対するアーム本体の回動角度に応じて、前記連結部材上で移動可能となっている。

前記連結部材に、前記スプリングの前記係合部が係合する摺動部を備え、前記スプリングの前記係合部は、前記アームヘッドに対するアーム本体の回動角度に応じて、前記摺動部上をスライド可能となっていてもよい。

前記摺動部に、固体潤滑処理を施してもよい。

前記アーム本体に、前記スプリングに隣接して配置された摺動補助部材を備え、前記アーム本体の回動時に前記スプリングが前記摺動補助部材に押されることにより、前記スプリングの前記係合部の前記摺動部上でのスライドがアシストされるようになっていてもよい。

前記アーム本体の回動方向から見て前記スプリングの両側に位置するように、一対の前記摺動補助部材を備えてもよい。

前記連結部材は、前記アーム本体の回動方向から見て前記回動軸の下側に配置された底辺部を備え、前記連結部材の前記摺動部は、前記底辺部の前記アーム本体側の端部から屈曲して前記アーム本体の回動方向に延び出していてもよい。

前記底辺部は、直線形状又は若干の湾曲形状を有していてもよい。

前記摺動部は、前記底辺部側に向けて湾曲した形状を有していてもよい。

前記摺動部は、前記底辺部と反対側に向けて湾曲した形状を有していてもよい。

本発明によれば、アームヘッド（例えばアームヘッド２）とアーム本体（例えばアーム本体３）の間に設けられたスプリング（例えばスプリング４）を連結部材（例えば連結部材５）を介してアームヘッドに連係させたワイパーアーム（例えばワイパーアーム１）において、スプリングの連結部材に対する係合部（例えば係合部４３Ａ）が、アームヘッドに対するアーム本体の回動角度に応じて連結部材上で移動可能であるようにしたので、アーム本体を回動させたときの連結部材の移動量を小さくすることができる。したがって、アーム本体の回動角度によって連結部材がワイパーアームの外側にはみ出してしまうことを防止できるので、ワイパーアームの薄型化及び美観向上を達成できる。

スプリングの係合部が連結部の摺動部（例えば摺動部５３、５５、５６）上をスライド可能とすれば、係合部は摺動部上をスムーズに移動し、アーム本体の回動動作が係合部の摺動部上でのスライドによって阻害されないので、アーム本体の回動動作をスムーズに行うことができる。

摺動部に固体潤滑処理を施せば、スプリングの係合部の摺動部上のスライドを更にスムーズにすることができる。

摺動補助部材（例えば摺動補助ピン２７、２８）を設けて、アーム本体の回動時に、係合部の摺動部上でのスライドが摺動補助部材によってアシストされるようにすれば、アーム本体の回動動作が係合部の摺動部上でのスライドによって阻害されないので、アーム本体の回動動作をスムーズに行うことができる。

一対の摺動補助部材を、アーム本体の回動方向から見てスプリングの両側に配置すれば、アーム本体の両方向への回動において、係合部の摺動部上でのスライドに対して摺動補助部材によるアシストがなされるようにできる。

連結部材に、回動軸の下側に配置された底辺部（例えば底辺部５２）と、底辺部のアーム本体側の端部から屈曲してアーム本体の回動方向に延び出す摺動部（例えば摺動部５３、５５、５６）を備えるようにすれば、底辺部を、例えば直線形状又は若干の湾曲形状を有するものとして、連結部材がアームヘッドやワイパー本体の外側にはみ出さないようにできる。

摺動部（例えば摺動部５５）を、底辺部側に向けた湾曲形状を有するものとすれば、係合部が湾曲形状の両側で適切に保持されるようにでき、アーム本体の回動動作を安定させることができる。

摺動部（例えば摺動部５６）を、底辺部と反対側に向けた湾曲形状を有するものとすれば、係合部が摺動部上でスライドし易くでき、アーム本体の回動動作をスムーズにすることができる。

本発明の実施形態におけるワイパーアームを示す側面図である。 本発明の第１実施形態におけるワイパーアームの一部を示す断面図であり、通常使用状態のワイパーアームを示す。 同じくワイパーアームの一部を示す断面図であり、ロックバック状態のワイパーアームを示す。 本発明の第２実施形態におけるワイパーアームの一部を示す断面図であり、通常使用状態のワイパーアームを示す。 同じくワイパーアームの一部を示す断面図であり、ロックバック状態のワイパーアームを示す。 本発明の第３実施形態におけるワイパーアームの一部を示す断面図であり、通常使用状態のワイパーアームを示す。 同じくワイパーアームの一部を示す断面図であり、ロックバック状態のワイパーアームを示す。 本発明の第４実施形態におけるワイパーアームの一部を示す断面図であり、通常使用状態のワイパーアームを示す。 同じくワイパーアームの一部を示す断面図であり、ロックバック状態のワイパーアームを示す。 従来のワイパーアームの一部を示す断面図であり、通常使用状態のワイパーアームを示す。 従来のワイパーアームの一部を示す断面図であり、ロックバック状態のワイパーアームを示す。

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には、本発明の各実施形態に共通のワイパーアーム１の全体構成を示す。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に対して回動可能に連結されたアーム本体３と、アームヘッド２とアーム本体３の間に設けられたスプリング４とを備えている。

アームヘッド２は、ワイパーアーム１の基端側に配置される部材であり、基部２１と、基部２１からアーム本体３側に延びる腕部２２とを備えている。基部２１には、上下方向に貫通する駆動軸穴（図示せず）が形成されており、この駆動軸穴に取り付けられた駆動軸（図示せず）を介して、アームヘッド２と駆動モータ（図示せず）が連係されるようになっている。腕部２２には、アーム本体３が回動軸９を介して回動可能に連結されている。

アーム本体３は、リテーナ３１とアームピース３２とを備えている。リテーナ３１は、天壁３１Ａと、天壁３１Ａの両側から略垂直方向に延び出す両側の側壁３１Ｂとを備えている。リテーナ３１の基端部３１Ｃ付近において、リテーナ３１の両側側壁３１Ｂは、アームヘッド２の腕部２２の両側に配置され、腕部２２に対して回動軸９を介して回動可能に連結されている。

アームピース３２は、リテーナ３１の先端部３１Ｄに固定され、リテーナ３１から前方へ延び出している。アームピース３２の先端部は、Ｕ字型に湾曲したフック部３２Ａとなっており、フック部３２Ａに、図示されないワイパーブレードが取り付けられるようになっている。

図２及び図３には、本発明の第１実施形態におけるワイパーアーム１の一部（アームヘッド２とアーム本体３の連結部分）を断面図で示す。図示されるように、ワイパーアーム１において、スプリング４は、リテーナ３１の天壁３１Ａと両側側壁３１Ｂにより囲まれた空間内に配置されている。

スプリング４は、引っ張りバネから構成される付勢手段であり、コイルばねを形成しているコイル部４１と、コイル部４１の両側から延び出す先端部４２及び基端部４３を備えている。なお、図面においては、コイル部４１の中間部分の図示を省略して、一点鎖線で示している。

スプリング４の先端部４２には、フック形状の係合部４２Ａが設けられており、また、スプリング４の基端部４３には、フック形状の係合部４３Ａが設けられている。アーム本体３（リテーナ３１）には、両側側壁３１Ｂの間に架け渡された係合ピン３３が設けられており、この係合ピン３３に係合部４２Ａが係合される（引っ掛けられる）ことにより、スプリング４とアーム本体３が連係されるようになっている。

スプリング４の基端部４３側には、連結部材５が設けられており、スプリング４とアームヘッド２は、連結部材５を介して連係されるようになっている。連結部材５は、折れ曲がった棒状の部材であり、フック形状を有するヘッド側係合部５１と、ヘッド側係合部５１から直線状に真っ直ぐ延びる底辺部５２と、摺動部５３と、ストッパ部５４とを備えている。なお、底辺部５２は、（例えば、下方に向けて僅かに膨らんだ）若干の湾曲形状を有するものとしてもよい。

摺動部５３は、底辺部５２のヘッド側係合部５１と反対側の端部から、ヘッド側係合部５１のフック方向に屈曲した方向に向けて、直角よりもやや小さな角度をもって延び出している。ストッパ部５４は、動部５３の底辺部５２と反対側の端部から底辺部５２側に屈曲した方向に向けて、直角よりもやや大きな角度をもって延び出している。

アームヘッド２の腕部２２の先端部２２Ａには、横断方向に貫通した軸穴２３が設けられており、この軸穴２３に回動軸９が貫通するようになっている。また、先端部２２Ａの軸穴２３の下側部分には、下方に開口した空間部２４が形成されている。連結部材５は、この空間部２４内に配置されるようになっている。

アームヘッド２の腕部２２の先端部２２Ａの回動軸９よりも先端側（アーム本体３側）には、空間部２４内に位置するように、横断方向に延びるローラーピンである回転規制ピン２５が取り付けられている。また、アームヘッド２の腕部２２の先端部２２Ａの回動軸９よりも基端側（アーム本体３と反対側）には、空間部２４内に位置するように、横断方向に延びるローラーピン２６が取り付けられている。

連結部材５のヘッド側係合部５１は、ローラーピン２６に係止されており、連結部材５の底辺部５２は、空間部２４内（回動軸９の下方）に配置されてアーム本体３側に延びている。これにより、連結部材５の摺動部５３は、アーム本体３の内側において、スプリング４の基端部４３と隣接して配置され、スプリング４の基端部４３の係合部４３Ａが、連結部材５の摺動部５３に対して、摺動可能に係合する（引っ掛けられる）ようになっている。

このような構成により、スプリング４は、アームヘッド２に対するアーム本体３の回動に対して、付勢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が図２に示すような通常使用状態（ワイパー装置の使用時（払拭作業時）において、アーム本体３がアームヘッド２の腕部２２から真っ直ぐ延び出した通常使用位置にある状態）にあるときには、スプリング４のバネ力は、アーム本体３を、被払拭面に対して押し付けられる回転方向（図２の時計回り方向）に付勢する。これにより、通常使用状態において、アーム本体３に保持されたワイパーブレードは、スプリング４から付与される適切な押し付け力によって、被払拭面に対して押し付けられるようになっている。

一方、ワイパーアーム１が図３に示すようなロックバック状態（ワイパー装置のメンテナンス時等に、アーム本体３がアームヘッド２の腕部２２に対して起立した所定の起立位置まで被払拭面から離れる方向に回動した状態）にあるときには、スプリング４のバネ力は、アーム本体３を起立させていく方向（図３の反時計回り方向）に付勢する。なお、ロックバック状態においては、連結部材５の底辺部５２が回転規制ピン２５に対して下側から当接することにより、アーム本体３が起立位置を越えて回動しないようになっている。これにより、ロックバック状態においては、スプリング４のバネ力は、ワイパーアーム１をロックバック状態に保持するように（アーム本体３を起立位置に保持するように）作用するようになっている。

このような通常使用状態とロックバック状態の切り換えにおいて、アーム本体３がアームヘッド２に対して回動すると、スプリング４の基端部４３（係合部４３Ａ）は、連結部材５の摺動部５３上でスライドして、摺動部５３上における係合位置を変更する。すなわち、通常使用状態においては、スプリング４の係合部４３Ａは、摺動部５３の下端部５３Ａ（底辺部５２側の端部）に配置されている。

なお、通常使用状態において、連結部材５のストッパ部５４は、回転規制ピン２５に対して上側から係合している。これにより、連結部材５が下側に回転して動いてしまうことが適切に防止されている。

一方、ワイパーアーム１をロックバック状態とするためにアーム本体３を起立位置に向けて回動させると、係合部４３Ａは摺動部５３上を上方にスライドしていき、ロックバック状態においては、係合部４３Ａは、摺動部５３の上端部５３Ｂ（ストッパ部５４の基端）に配置される。

なお、スプリング４の係合部４３Ａが摺動部５３上をスムーズにスライドするように、連結部材５の摺動部５３に対して、固体潤滑処理を施すようにしてもよい。

このように、本実施形態のワイパーアーム１によれば、スプリング４の係合部４３Ａと連結部材５の摺動部５３の係合位置が、アームヘッド２に対するアーム本体３の回動角度が大きくなるのに応じて、摺動部５３の下端部５３Ａから上端部５３Ｂに移動していく。したがって、アーム本体３の回動角度が大きくなった場合（ロックバック状態）においても、連結部材５は空間部２４内において大きく上方に移動していかないようにできるので、連結部材５の底辺部５２を下側に大きく屈曲した形状としなくても、連結部材５が回動軸９が配置された部分と干渉してしまうことはない。よって、連結部材５の底辺部５２を直線状又は若干の湾曲形状のものとすることができるので、通常使用状態においても、連結部材５をリテーナ３１の下側にはみ出さないようにでき、ワイパーアーム１の薄型化及び美観向上を達成できる。

図４及び図５には、本発明の第２実施形態におけるワイパーアーム１の一部の断面図を示す。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、連結部材５における摺動部を、直線状の摺動部５３に代えて湾曲形状（凸形状）の摺動部５５とした点でのみ異なっている。したがって、第１実施形態と同様の構成については、同一符号で示し、説明を省略する。

本実施形態において、連結部材５の摺動部５５は、底辺部５２側に湾曲した凸形状を有している。すなわち、摺動部５５の下端部５５Ａと上端部５５Ｂの間には、底辺部５２側に膨らんだ湾曲部５５Ｃが形成されている。これにより、摺動部５５の下端部５５Ａと上端部５５Ｂにおける屈曲角度が小さくなる（下端部５５Ａと上端部５５Ｂに窪み形状が形成される）ため、スプリング４の係合部４３Ａは、通常使用状態においては下端部５５Ａに、またロックバック状態においては上端部５５Ｂに、安定して保持される。したがって、ワイパーアーム１は、通常使用状態及びロックバック状態において、安定して配置が保たれるようになっている。

図６及び図７には、本発明の第３実施形態におけるワイパーアーム１の一部の断面図を示す。本実施形態は、本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、連結部材５における摺動部を、直線状の摺動部５３に代えて湾曲形状（凹形状）の摺動部５６とした点でのみ異なっている。したがって、第１実施形態と同様の構成については、同一符号で示し、説明を省略する。

本実施形態において、連結部材５の摺動部５６は、底辺部５２と反対側に湾曲した凹形状を有している。すなわち、摺動部５６の下端部５６Ａと上端部５６Ｂの間には、底辺部５２と反対側に膨らんだ湾曲部５６Ｃが形成されている。これにより、摺動部５６の下端部５６Ａと上端部５６Ｂにおける屈曲角度が大きく（なだらかに）なるため、通常使用状態とロックバック状態の切り換え時において、スプリング４の係合部４３Ａは、摺動部５６上をスムーズに移動する。よって、通常使用状態とロックバック状態の切り換え動作をスムーズに行うことができる。

図８及び図９には、本発明の第４実施形態におけるワイパーアーム１の一部の断面図を示す。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、アーム本体３（リテーナ３１）に、一対の摺動補助ピン２７、２８が備えられている点でのみ異なるものである。したがって、第１実施形態と同様の構成については、同一符号で示し、説明を省略する。

摺動補助ピン２７、２８は、リテーナ３１の両側側壁３１Ｂの間に架け渡されて、横断方向に延びている。下側の摺動補助ピン２７は、側壁３１Ｂの下端付近に取り付けられており、スプリング４の下側に配置され、通常使用状態において、スプリング４の基端部４３に下側から当接するようになっている。一方、上側の摺動補助ピン２８は、側壁３１Ｂの上端付近（天壁３１Ａ付近）に取り付けられており、スプリング４の上側に配置され、通常使用状態において、スプリング４の基端部４３に上側から当接するようになっている。

このような構成により、ワイパーアーム１を通常使用状態からロックバック状態に切り換えるときには、下側の摺動補助ピン２７がスプリング４の基端部４３を下側から押すので、基端部４３は上方に向けて強制的に動かされ、基端部４３の係合部４３Ａは、摺動部５３上を上方に向けてスムーズにスライドしていく。一方、ワイパーアーム１をロックバック状態から通常使用状態に切り換えるときには、上側の摺動補助ピン２８がスプリング４の基端部４３を上側から押すので、基端部４３は下方に向けて強制的に動かされ、基端部４３の係合部４３は、摺動部５３上を下方にスムーズにスライドしていく。

このように、本実施形態によれば、摺動補助ピン２７及び２８により、スプリング４の係合部４３の動きが補助されるので、通常使用状態とロックバック状態の切り換え動作を極めてスムーズに行うことができる。

１ ワイパーアーム
２ アームヘッド
３ アーム本体
４ スプリング
５ 連結部材
９ 回動軸
２１ アームヘッドの基部
２２ アームヘッドの腕部
２３ 軸穴
２４ 空間部
２５ 回転規制ピン
２６ ローラーピン
２７ 摺動補助ピン
２８ 摺動補助ピン
３１ リテーナ
３２ アームピース
４１ スプリングのコイル部
４２ スプリングの先端部
４３ スプリングの基端部
４３Ａ 係合部
５１ 連結部材のヘッド側係合部
５２ 連結部材の底辺部
５３ 連結部材の摺動部
５４ 連結部材の屈曲部
５５ 連結部材の摺動部
５６ 連結部材の摺動部

Claims (9)

1. アームヘッドと、
   前記アームヘッドに回動軸を介して回動可能に連結されたアーム本体と、
   前記アームヘッドと前記アーム本体の間に設けられ、前記アームヘッドに対する前記アーム本体の回動に付勢力を与えるスプリングと、
   前記スプリングと前記アームヘッドの間に設けられ、前記スプリングを前記アームヘッドに連係させる連結部材と
   を備えたワイパーアームにおいて、
   前記スプリングの前記連結部材に対する係合部が、前記アームヘッドに対するアーム本体の回動角度に応じて、前記連結部材上で移動可能となっているワイパーアーム。
2. 前記連結部材に、前記スプリングの前記係合部が係合する摺動部を備え、
   前記スプリングの前記係合部は、前記アームヘッドに対するアーム本体の回動角度に応じて、前記摺動部上をスライド可能となっている請求項１に記載のワイパーアーム。
3. 前記摺動部に、固体潤滑処理を施した請求項２に記載のワイパーアーム。
4. 前記アーム本体に、前記スプリングに隣接して配置された摺動補助部材を備え、前記アーム本体の回動時に前記スプリングが前記摺動補助部材に押されることにより、前記スプリングの前記係合部の前記摺動部上でのスライドがアシストされるようになっている請求項２又は請求項３に記載のワイパーアーム。
5. 前記アーム本体の回動方向から見て前記スプリングの両側に位置するように、一対の前記摺動補助部材を備えた請求項４に記載のワイパーアーム。
6. 前記連結部材は、前記アーム本体の回動方向から見て前記回動軸の下側に配置された底辺部を備え、
   前記連結部材の前記摺動部は、前記底辺部の前記アーム本体側の端部から屈曲して前記アーム本体の回動方向に延び出している請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のワイパーアーム。
7. 前記底辺部は、直線形状又は若干の湾曲形状を有している請求項６に記載のワイパーアーム。
8. 前記摺動部は、前記底辺部側に向けて湾曲した形状を有している請求項６又は請求項７に記載のワイパーアーム。
9. 前記摺動部は、前記底辺部と反対側に向けて湾曲した形状を有している請求項６又は請求項７に記載のワイパーアーム。

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