JPH0478642A - 車両用ワイパ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両用ワイパ装置に係り、詳しくは、雨滴やガ
ラス表面の汚れ等の付着物による視界低下を防止するた
めのワイパ装置であって、特に油分等の付着物の除去能
力に優れるとともに、ワイパブレード自体に自走手段を
備えた車両用ワイパ装置に関する。

［従来の技術及び発明か解決しようとする課Ｍ］従来の
車両用ワイパ装置は、例えば自動車用のワイパ装置の場
合、ワイパモータと、ワイパモータの出力をワイバピホ
ットに伝達させるリンク機構と、歯車等の減速装置と、
リテーナ及びアームピースからなるワイパアームと、ワ
イパアームに取着されるワイパフレートと、このワイパ
ブレードに装着されるブレートラバー等から構成されて
おり、ガラス面に沿ってワイパフレートを往復摺動させ
て、ブレードラバーによって雨滴等の除去を行っている
。しかしなから、従来のワイパ装置ては、ガラス面の油
分等の汚れによって、ブレードラバーとガラス面との接
触抵抗が変化して、びびり振動が発生することかある。

このびびり振動が発生すると、異音な生じて不快感を与
えるとともに、ガラス面の払拭性能か低下し、視界が悪
化するという問題かあった。

これは、従来のワイパ装置は、ワイパアームと連結され
たワイパフレートを、ガラス面側にアームスプリングに
よって所定の接触圧力で押圧させて、即ち、ブレードラ
バーなガラス面に対して押圧した状態で往復摺動させる
ため、ガラス面に油膜等が付着してブレードラバーとガ
ラス面との接触抵抗が小さくなると、びびり振動の発生
条件である摩擦係数の速度による勾配か負になって自動
振動を生じるためである。

従って、ブレードラバーとガラス面との間の接触抵抗か
常に一定になるようなガラス面の環境作りか望まれてい
る。つまり、接触抵抗の変化につながるガラス面の油膜
等の付着物を積極的に除去する必要かある。

一方、前記ワイパモータ、歯車等の減速装置。

リンク機構、ワイパアーム、ワイパブレード、ブレード
ラバー等の構成部品も、その部品コストに加えて、組立
工程や保守の煩雑化等から、より簡単な構成て確実な作
動状態を得られるワイパ装置の開発か望まれていた。

そこて本発明者らは、前述の油膜等の付着物の除去を確
実に行えるとともに、ワイパモータ、歯車等の減速装置
、リンク機構等を用いず、ワイパフレート自体の自走能
力により、ガラス表面を往復摺動して前記付着物の除去
を行うことのてきるワイパ装置を開発するため、鋭意研
究を行った。

その結果、ワイパブレードに振動体を用いることにより
、ガラス面の油分等の付着物の除去を効率よく行えると
ともに、ワイパブレードの自走能力か得られることを見
出した。本発明はかかる知見に基いて完成したものであ
る。

即ち、本発明の目的は、ワイパモータ及びこのワイパモ
ータの駆動力を伝達するためのリンク機構や減速装置等
を必要としない車両用ワイパ装置を提供することにある
。

本発明の他の目的は、ガラス面の油分等の付着物の除去
能力を向上させることかてき、視界の悪化を防止し、び
びり音の発生を防止てきる車両用ワイパ装置を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 即ち、本発明に係る車両用ワイパ装置は、車体に移動可
能に支持されたワイパアームと、該ワイパアームに連結
されるワイパブレードと、該ワイパブレードをガラス面
に押圧させる手段と、前記ワイパブレードに装着される
ブレードラバーな備え、前記ブレードラバーなガラス面
に往復摺動させてなる車両用ワイパ装置において、前記
ブレードラバーの長手方向両側には前記ガラス面に接触
する振動体が前記ガラス面に対して傾斜して前記ワイパ
フレートに取着され、前記長手方向両側の振動体に前記
往復摺動の反転位置を境にして交互に印加させてブレー
ドラバーな摺動させてなることを特徴とするものである
。

また上記における反転位置は、ワイパアーム側または車
体側に配設されたワイパ位置検出器によって検出して、
この検出結果に基づいて、前記振動体の印加を切り換え
て構成するものである。

さらに振動体としては、ホルダーと、このホルダーに取
付けられた振動子と、前記ホルダーと反対側位置で前記
振動子に一体的に設けられた弾性体と、該弾性体の先端
位置に設けられガラス面と接触する緩衝材とから構成す
るものである。

また上記ワイパアーム及びワイパブレードは、ワイパア
ームを軸支する支軸を中心に揺動させても良いし、ワイ
パアームを平行に往復動させて構成することもてきる。

［作用］ 本発明においては、ブレードラバーの長手方向両側には
前記ガラス面に接触する振動体が前記ガラス面に対して
傾斜し、て前記ワイパブレードに取着され、前記長手方
向両側の振動体に前記往復摺動の反転位置を境にして交
互に印加させてル−トラバーを摺動させてなるので、ワ
イパモータ。

リンク機構、減速装置などか不要となる。またフレート
ラバーによって集められた水及びガラス面に、振動体に
よる振動が与えられ、集められた水中にキャビテーショ
ンによる気泡か゛発生し、この気泡及びガラス面の振動
により、油膜かガラス面から浮上かり、フレートラバー
によって集められた水と共に、払拭範囲外へ除去される
。

またワイパアーム側または車体側に配設されたワイパ位
置検出器によって、ワイパブレードの位置を検出して、
この検出結果に基づいて、前記振動体の印加を切り換え
て構成することにより、電気的作用によるワイパブレー
ドの反転が可能となり、機械的な反転と異なり、ワイパ
装置の静寂化を図ることができる。

また振動体としては、ホルダーと、このホルダーに取付
けられた振動子と、前記ホルダーと反対側位置て前記振
動子に一体的に設けられた弾性体と、該弾性体の先端位
置に設けられガラス面と接触する緩衝材とから構成する
ことにより、振動体を長期間使用することに耐えるもの
とすることかできる。

なお、本発明はワイパアームを軸支する支軸を中心に回
動させ、ワイパブレードを揺動させる形態のワイパ装置
に提供することかてきるのは勿論のこと、ワイパアーム
及びワイパブレードをガラス面に対して平行往復動させ
る、いわゆる平行式ワイパ装置にも適用てきるものであ
る。これにより、ワイパ装置の適用範囲を、回動式或は
平行移動式等の選択の自由度が広がる。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。な
お、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するも
のてなく、本発明の趣旨の範囲内て種々改変することが
てきるものである。

第１図乃至第９図は本発明の第１実施例を示すものてあ
り、第１図はワイパブレードの要部を示す斜視図、第２
図は一部断面を含む第１図のＸ方向から見た図、第３図
はワイパブレード及びワイパアームを示す側面図、第４
図乃至第９図は作動の説明図、第１０図は振動子駆動回
路の概略構成図、第１１図はワイパ位置検出器としての
ワイパ揺動角度検出器の概略構成図である。

本例のワイパ装置Ｓは、第３図及び第８図で示すように
、ワイパアーム１と、このワイパアーム１と連結部材り
によって連結されるワイパブレード２と、このワイパブ
レード２をガラス面Ｇに押圧させるスプリング３と、ワ
イパブレード２に取着されるブレードラバー４と、ブレ
ードラバー４の長手方向両側に配設された振動体５と、
ワイパブレード２の位置を検出するワイパ位置検出器と
してのワイパ揺動角度検出器６と、振動子駆動回路７と
、からなり、ワイパアーム１を車体Ｂに支軸８を中心と
して回動可能に支持させてガラス面Ｇに往復摺動させる
ように構成されている。なお第８図中、符号１６ａ、１
６ｂはワイパブレード２の反転位置を示し、符号１７は
払拭範囲を示すものである。

このように本例のワイパアーム１は、前記支軸８を中心
にして回動し、ガラス面Ｇを摺動して雨滴等を除去する
ものて、上記ワイパアーム１を構成するアームヘッドｌ
ａ、リテーナｌｂ、アームピースＩＣと、ワイパフレー
ト２を構成する継片２ａ、２ｂ、ハラキンク９．フレー
トラバー４等の形状やガラス面Ｇへの付勢方法等は従来
のワイパ装置と同様に構成することができる。したかっ
て、パラキンクに後述する振動体５を長手方向に挿入し
て装着するものである。なお符号９ａは振動体５をパラ
キンク９に挿着した後で、振動体５のガタを防止するス
プリンタである。

前記振動体５は、第１図及び第２図に示すように、前記
したパラキンク９に挿着して取付けられたホルダー１０
と、このホルダー１０にボルト１１により取付けられた
超音波振動子１２と、この超音波振動子１２に一体的に
設けられた弾性体１３と、該弾性体１３の先端部のガラ
ス面Ｇとの接触部に設けられた緩衝材１４とにより形成
されており、この振動体５は、その振動方向かガラス面
Ｇに対して傾斜するように配設されている。

振動体５を構成するホルダー１０ば、ハッキごグ９に挿
着される係合部１０ａと、この係合部１、０　ａの下側
て両端部１０ｂ、１０ｂか互いに内側に向けて折曲され
た断面コ字状をしており、この両端部１０ｂ、１０ｂに
上記超音波振動子１２、弾性体１３．緩衝材１４か取着
されているか、弾性体１３は下＠！Ｉ（ガラス面側）の
互いに対向する面に凹部１３ａ、１３ａか形成され、フ
レートラバー４の舌部４ａかワイパフレートの摺動方向
と反対側に位置すること及び舌部４ａの反転移動を許容
している。また本例の緩衝材１４は矩形をしており、そ
の角部かガラス面Ｇと接触しており、接触部分かきわめ
て少なく、この緩衝材１４によるガラス面Ｇとの摩擦を
最小限に抑えている。

上記構成からなる振動体５は、ブレードラバー４の長手
方向両側に、その全長にわたって連続して設けても良い
が、ブレードラバー４より短い適当な長さのものを少な
くとも一つ、あるいは複数に分割して適当間隔て設けれ
ばよく、例えはフレードラバー４の両端部等、最低限、
後述のワイパフレート４の作動に必要な部分に設ければ
良い。振動体５を間隔をおいて設ける場合には、第１図
に示すように振動体５と略同形状のタミーブロック１５
を設けることにより、その外観を向上させることかてき
る。

そして、ワイパブレード２の長手方向に配設された振動
体５の中に、第１図て示ずように、ブレードラバー４を
挿着する。本例のブレードラバー４は、下部にガラス面
Ｇと摺動接触する舌部４ａと、上面に前記振動体５を構
成するホルダー１０の両端部１０ｂ、１０ｂの内側位置
に配設される係合部４ｂが形成され、さらにブレードラ
バー４の中間位置には舌部４ａを保持すると共に弾性体
１３の側内側に保持される中間部４Ｃを有してなるもの
である。このため、ブレードラバ−４自体にも、振動体
５による振動か与えられ、より払拭性能を高めることが
できる。

また、超音波振動子１２は、第８図に示されるように、
リード線１８と連結されるか、このリート線はハラキン
ク９及びワイパアーム１を通して（図示せず）、ワイパ
揺動角度検出器６に接続され、ワイパ揺動角度検出器６
は、ソート線１９を介して振動子駆動回路７に接続され
ている。

本例のワイパ揺動角度検出器６は、第１１図て示すよう
に、ワイパアーム１の揺動の支点に連結されたロータリ
ーエンコーダ６１によって、ワイパアーム１或はワイパ
フレート２の位置を検出し、この検出信号を信号変換回
路６２に投入し、信号変換回路６２て、予め所定位置（
即ち反転位置）て発信する反転位置信号と、ワイバスイ
ッヂ、イクニッションキー（いずれも図示せず）からの
信号をも検出して停止位置信号とを、それぞれ振動子駆
動回路７に出すものである。

本例で用いられる上記振動子駆動回路７を例示すれば、
第１０図で示すように、発振器７１と、この発振器７１
と接続された増幅器（アンプ）７２と、この増幅器７２
と接続された切換え回路７３とから構成され、この切換
え回路７３はフレードラバー４の両側の振動子１２を、
反転位置を境にして交互に振動させるために、それぞれ
両側の振動子１２への印加を選択するものである。

このようにワイパ揺動角度検出器６及び振動子駆動回路
７によって、ワイパアーム１或はワイパフレート２の反
転位置を検出し、振動子駆動回路７の切換え回路に反転
位置信号を出すことによって、フレートラバー４の両側
の振動子１２のいずれか一方への印加か決められ、振動
子駆動回路７の発振器７１に停止信号を出すことによっ
て、ワイパ装置の始動、停止かなされる。また払拭速度
は増幅器７２の増幅量の大小によって制御され、ワイパ
アーム１及びワイパブレード２の始動位置、停止位置、
払拭速度、払拭間欠時間等も、振動子駆動回路７によっ
て制御される。

次に、上記構成からなる車両用ワイパ装置の作動原理及
び具体的動作について第４図乃至第９図に基づいて説明
する。

まず作動原理について説明すると、第４図に示すように
、ワイパブレード２はガラス面Ｇに、ワイパアーム１の
自重、スプリング３．ワイパフレート２の自重等による
接触圧力Ｐて接触している。そして、この接触圧力Ｐに
おいて、ワイパフし一ト２を摺動方向（第４図矢印Ｘ方
向）に移動させるためには、ガラス面Ｇに対しである角
度θをもって当接する振動体５に適当な振動を加え、振
動による力Ｆ。を与え、ガラス面Ｇを振動によって蹴っ
てＸ方向に移動させることが可能となる。このとき、ガ
ラス面Ｇに対して垂直方向に作用する力Ｆ２は、Ｆｃｏ
ｓθ＋Ｐて表わされる。

また、ガラス面Ｇに対して平行な方向に作用する力Ｆ１
は、Ｆｓｉｎθて表わされる。

そして、ワイパフレート２を摺動方向（第４図矢印Ｘ方
向）に移動させるためには、 上記Ｆ工〉μＦ２、 即ち、Ｆｓｉｎθ＞μ（ＦｃｏｓＯ＋Ｐ）が成立する必
要がある。

なおここて、μはガラス面とワイパフレートとの動摩擦
係数であり、Ｆは振動体の出力（加振動）である。

従って、振動体５のガラス面Ｇに対する振動方向と、そ
の振動力を所定に設定すれば、Ｆ、＞μＦ２を成立させ
ることかできる。即ち、ガラス面Ｇに対して平行な方向
に作用する力Ｆ１を、ガラス面Ｇに対して垂直方向に作
用する力Ｆ２　（垂直抗力）よりも大きくすることがて
きる。このようにＦ、＞μＦ２を成立させる振動方向と
振動力を選定することにより、振動体５てガラス面Ｇを
蹴ることになり、ワイパブレード２は、上記Ｆ、と反対
方向であるガラス面Ｇに沿って矢印Ｘ方向に移動させる
ことがてきる。

これを第５図乃至第７図に基づいて、さらに詳しく説明
する。第５図はワイパブレード部分における振動体の概
略構成図であり、第６図及び第７図は振動体を構成する
振動子の印加状態を示すグラフ図であり、縦軸に電圧、
横軸に時間を取ったものである。グラフ図中、印加電圧
の高い状態において、振動子は収縮し、印加電圧の低い
状態において振動子は伸長した状態を示すものである。

そして第５図乃至第７図においては、第５図の右側の超
音波振動子１２（１２，）にのみ振動を与えて右側方向
にワイパフレート２を摺動させた例を示すものである。

従って、第５図中の右側の振動子は高低の電圧を繰り返
し、同じく左側の振動子は電圧か高い状態となっている
。即ち、右側の超音波振動子！２（１２Ｒ）にかける電
圧ｖＲを第６図のようにノコ刃状あるいはパルス状とし
て右側の振動体５（５Ｒ）を振動させる。

一方、左側の振動体５（５Ｌ）を、収縮した無振動状態
にするため、即ち左側の超音波振動子１２　（１２Ｌ）
にかける電圧ｖＬを図のように、高い電圧として一定状
態とすることにより、ワイパフレート２を図の右方向に
動かすことができる。

上述とは逆に、左側の超音波振動子１２（１２Ｌ）にの
み振動を与えることにより、ワイパフレートを第５図の
左方向に動かすことがてきる。

従って、前記ブレードラバー４の両側に配設する振動体
５の振動方向と、超音波振動子１２の駆動力を所定に設
定し、ワイパフレートの払拭範囲の反転位置１６ａ、１
６ｂて両側の振動体５の振動を切り替えることにより、
ワイパフレートを往復揺動させることか可能となる。

次に、上記作動原理に基づいた車両用ワイパ装置の具体
的動作について説明する。

ワイパブレード２かある方向に作動し、反転位置１６ａ
、１６ｂに来たとき、第８図て示すように、ワイパ揺動
角度検出器６によってワイパフレード２の位置を検出し
、リード線１９によって振動子駆動回路７に信号を送る
。この振動子駆動回路７はそれまてとは逆方向にワイパ
フレート２が作動するように、リート線１８を介して振
動子１２に電圧を加える。これにより、前記した原理の
ようにワイパフレート２は反転して、逆方向に回動する
。このように、反転位置１６ａ、１６ｂに来たとき、ワ
イパ揺動角度検出器６によってワイパブレード２の位置
を検出し、この検出結果をリート線１９によって振動子
駆動回路７に投入し、左右の摺動子１２の印加状態を変
更することを繰り返すことによって、ワイパフレート２
を揺動し、払拭することとなる。

このようにして、摺動されるワイパフレート２は、ガラ
ス面Ｇを払拭するものであり、第９図はこの払拭作用を
示したものである。愛９図で示すように、ワイパブレー
ド２は、ガラス面Ｇから集めた水２１を、フレートラバ
ー４の進行方向に向けて払拭する。そしてガラス面Ｇに
付着した油膜２２かある場合において、振動体５か、集
められた水２１の中に存在し、ガラス面Ｇ及び集められ
た水２１に超音波振動を与える。すると水中にキャビテ
ーションによる気泡が発生し、気泡は油膜２２に衝突し
、その衝撃力によって油膜２２がガラス面Ｇから浮き上
かり、集められた水２１と共に、払拭範囲外へ除去され
る。

このように、本発明のワイパ装置では、上記振動体５の
ガラス面Ｇと接触する緩衝材１４に伝わり、緩衝材１４
か振動しながらガラス面Ｇを摺動するため、該振動体５
の振動、特に超音波振動させることにより、ガラス面Ｇ
に付着している油膜２２等を能動的に除去することかで
き、油膜２２等の付着によるブレードラバー４とガラス
面Ｇとの接触抵抗の変化によるびびり振動の発生も防止
できる。

第１２図及び第１３図は、本発明の他の実施例を示すも
のであり、上記実施例においては、軸を中心に回動する
構成を示したか、第１２図及び第１３図に示す実施例で
は、ワイパブレードを平行に往復摺動させた実施例を示
すものである。なお本例において、上記実施例と同一部
材等には同一符号を付してその説明を省略する。

本例では、第１３図て示すように、レール２４をガラス
面Ｇの下部で車体側にガラス面Ｇと平行に配設し、この
レール２４に保持され、レール２４上を往復移動する保
持部材２５と、この保持部材２５に保持されたワイパア
ーム１と、このワイパアーム１に保持されたワイパブレ
ード２とから構成されている。このように構成すること
によって、ガラス面Ｇを平行に払拭することがてきる。

なお本例ては、第１１図て示すように、振動体５を、ワ
イパフレート２の長手方向すへてに形成したものである
。このように、ワイパプレート２の長手方向にブレード
ラバーと同し長さとなるようにすることで、ガラス面Ｇ
において、ブレードラバー４によって払拭される部分て
完全に油膜を除去することが可能となる。

第１４図及び第１５図は本考案の更に他の実施例を示す
ものであり、第１４図は第２図と同様な一部断面を含む
説明図、第１５図はワイパフレードの概略側面図である
。本例においても、上記各実施例と同一部材等には同一
符号を付してその説明を省略する。本例ては、従来の一
般的な構成からなるワイパブレードを併用した例てあり
、振動体５をワイパブレード２の長手方向の両端に配設
した例を示すものである。本例のように構成したワイパ
ブレードな用いても、前記各実施例と同様な作用効果を
奏することかできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のワイパ装置は、ワイパブ
レード自体に自走能力を付与することかてキ、従来のワ
イパ装置におけるワイパモータ。

減速機構、リンク機構を必要としない車両用ワイパ装置
を提供することかできる。

またガラス面の油分等の付着物の除去能力を向上させる
ことができ、視界の悪化を防止し、びひり音の発生を防
止てきる。

またワイパ装置の構成を簡単な電気部品と電気回路によ
り構成することがてき製作コストの低減や保守作業の簡
便化を図れるとともに、払拭動作も、軸を中心とした揺
動によるもの、平行往復によるもの等、自動車等の各種
車両用ワイパ装置として、幅広く使用することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はワイパフレートの要部を示す斜視図、第２図は
一部断面を含む第１図のＸ方向から見た説明図、第３図
はワイパフレート及びワイパアームを示す側面図、第４
図はワイパフレートの作動を示す原理図、第５図は振動
子の印加状態を説明する概略構成図、第６図及び第７図
は振動子の印加状態を示すクラフ図、第８図は車両用ワ
イパ装置全体を示す概略構成図、第９図は払拭作用を説
明する一部断面を含む説明図、第１０図は振動子駆動回
路の概略構成図、第１１図はワイパ揺動角度検出器の概
略構成図、第１２図及び第１３図は他の実施例を示すも
ので、第１２図は第１図と同様な斜視図、第１３図は概
略構成図、第１４図及び第１５図は更に他の実施例を示
し、第１４図は第２図と同様な一部断面を含む説明図、
第１５図はワイパフレートの概略側面図である。 １・・・ワイパアーム、　　　　２・・・ワイパブレー
ド、３・・・ワイパブレードをガラス面に 押圧させる手段（スブソング）、 ４・・・ブレートラバー、 ５　（ＳＲ，５Ｌ）・・・振動体、 ６・・・ワイパ位置検出器（ワイパ揺動角度検出器）、
７・・・振動子駆動回路、 ８・・・支軸、　　　　　　　　９・・・ハラキンク、
０・・・ホルダー、　　　　　　１１・・・ボルト、２
　（１２Ｒ１２Ｌ　）・・・振動子、３・・・弾性体、
　　　　　　１４・・・緩衝材、６ａ、１６ｂ・・・反
転位置、１７・・・払拭範囲、８．１９・・・リード線
、　　　Ｇ・・・ガラス面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車体に移動可能に支持されたワイパアームと、該ワ
   イパアームに連結されるワイパブレードと、該ワイパブ
   レードをガラス面に押圧させる手段と、前記ワイパブレ
   ードに装着されるブレードラバーを備え、前記ブレード
   ラバーをガラス面に往復摺動させてなる車両用ワイパ装
   置において、前記ブレードラバーの長手方向両側には前
   記ガラス面に接触する振動体が前記ガラス面に対して傾
   斜して前記ワイパブレードに取着され、前記長手方向両
   側の振動体に前記往復摺動の反転位置を境にして交互に
   印加させてブレードラバーを摺動させてなることを特徴
   とする車両用ワイパ装置。 ２、前記反転位置は、ワイパアーム側または車体側に配
   設されたワイパ位置検出器によって検出して、この検出
   結果に基づいて、前記振動体の印加を切り換えてなる請
   求項１記載の車両用ワイパ装置。 ３、前記振動体は、ホルダーと、該ホルダーに取付けら
   れた振動子と、前記ホルダーと反対側位置で前記振動子
   に一体的に設けられた弾性体と、該弾性体の先端位置に
   設けられガラス面と接触する緩衝材とからなることを特
   徴とする請求項１、２記載の車両用ワイパ装置。 ４、前記ワイパブレードはワイパアームを軸支する車体
   側の支軸を中心に揺動することを特徴とする請求項１、
   ２、３記載の車両用ワイパ装置。 ５、前記ワイパブレードは、ガラス面に平行に往復動す
   るワイパアームと共に平行往復動をしてなることを特徴
   とする請求項１、２、３記載の車両用ワイパ装置。