JPH0592750A - ワイパ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイパアームの揺動が拘束された場合に作動
するレバーの作動荷重を初期荷重に対して小さくする。 【構成】 ワイパモータの出力軸１６には、クランクア
ーム１８が固定されており、クランクアーム１８のシャ
フト２０にはレバー２２が揺動可能に軸支されている。
レバー２２にはジョイント２６が固定されている。ま
た、レバー２２にはシャフト２８を介してリンク３０が
連結されている。リンク３０にはシャフト３２を介して
レバー３４が連結されており、レバー３４はシャフト３
６によってクランクアーム１８に揺動可能に連結されて
いる。レバー３４には圧縮コイルスプリング４６が係止
されており、圧縮コイルスプリング４６はクランクアー
ム１８に当接している。また、クランクアーム１８には
長孔５６が穿設されており、長孔５６には、ジョイント
２６の軸部２６Ａが挿入されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はワイパ装置に係り、特
に、揺動下端にてワイパアームの動きが拘束された際に
もワイパアームの作動を維持することができる機構を備
えたワイパ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の車両に装備されるワイ
パ装置は、ワイパアームにワイパブレードを取付け、ワ
イパアームをウインドウガラス面と略平行な面内で揺動
し、ワイパブレードによってウインドウガラスを払拭す
るようになっている。

【０００３】このワイパ装置の一例としては、米国特許
ＵＳＰ４２６４９９７がある。図６に示される如く、こ
のワイパ装置においては、ワイパモータの出力軸７０に
クランクアーム７２が接続されており、クランクアーム
７２上にレバー７４がシャフト７６で揺動可能に軸支さ
れている。また、レバー７２上には、ジョイント７８が
取付けられており、このジョイント７８にロッド８０が
接続されている。

【０００４】従って、ワイパの通常作動状態では、ジョ
イント７８はワイパモータの出力軸７０を中心として、
図６の想像線Ｘで示される軌跡上を回転する。これによ
って、ロッド８０を介して、レバー８２が角度α揺動
し、ワイパアーム８４及びブレード８５が揺動して、ウ
ンドガラス面を払拭するようになっている。

【０００５】また、ウンドガラス面に堆積した雪等によ
って、ワイパアーム８４が揺動下端にて拘束された場合
（例えば、ワイパアーム８４が図６の実線の位置から右
側へ移動できない場合）には、レバー７４がレバー７４
とクランクアーム７２とを連結するスプリング８６を伸
ばしながら、シャフト７６を揺動中心として、図６の時
計廻り方向と反対方向（図６の矢印Ｙ方向）へ揺動し、
ジョイント７８が図６の想像線Ｚで示されるバイパス軌
跡上を移動するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このワ
イパ装置においては、ワイパの通常作動状態において、
レバー８２が確実に角度αの範囲を揺動するために、ワ
イパアーム８４及びブレード８５の通常の負荷によっ
て、レバー７４が揺動しない値にスプリング８６の初期
荷重を設定する必要がある。従って、雪等によってワイ
パアーム８４の揺動が拘束され、レバー８２の揺動角度
αが小さくなって、レバー７４が作動する場合には、レ
バー７４はスプリング８６の初期荷重とレバー７４が作
動することによって生じるスプリング８６のストローク
による引張り荷重を受けることになる。従って、レバー
７４の初期荷重に比べてレバー７４の作動荷重が増大す
る。このため、レバー８２の揺動角度αが小さくなるに
従ってレバー７４の作動荷重が増大し、ワイパモータの
負担が増加するという不具合がある。

【０００７】本発明は係る事実を考慮し、ワイパアーム
の揺動が拘束された場合に作動するレバーの作動荷重を
初期荷重に対して小さくできるワイパ装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明で
は、モータの出力軸に接続されたクランクアームと、こ
のクランクアームにシャフトを介して揺動可能に支持さ
れたレバーと、このレバーに設けられたジョイントと、
このジョイントに揺動可能に結合されたロッドと、前記
レバーの揺動範囲を規制する規制手段と、ワイパの通常
作動状態における前記ジョイントの位置へ向けて前記レ
バーを付勢する付勢手段と、を備えたワイパ装置であっ
て、前記付勢手段と前記レバーとの間に介在するととも
にクランクアームに回動可能に軸支されたリンク機構に
よって前記付勢手段によって与えられる前記レバーの初
期荷重を作動荷重に対して大きく設定したとを特徴とし
ている。

【０００９】

【作用】請求項１記載の本発明では、付勢手段の力をリ
ンク機構によって回転力に変換してからレバーに作用さ
せている。従って、ワイパアームの揺動が拘束された場
合には、ロッド及びジョイントを介してレバーを作動さ
せる力が作用するが、その動作にともなって、付勢手段
の力の作用線とリンク機構の回転軸との間のモーメント
アームが短くなるとともにレバーへの力の作用線とリン
ク機構の回転軸との間のモーメントアームが長くなる。
このように、モーメントアームが変化することによりレ
バーへの付勢力が低下するので、レバーの作動荷重が初
期荷重に対して小さくなる。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例を図１〜図５に従って説明
する。

【００１１】図５に示される如く、本実施例のワイパ装
置１０のワイパアーム１１は、ウインドウガラス１２上
を図５の時計廻り方向（図５の矢印Ａ方向）と時計廻り
方向と反対方向（図５の矢印Ｂ方向）へ揺動可能とされ
ており、先端部に取付けられたブレード１４によってウ
インドウガラス１２を払拭するようになっている。

【００１２】次に、ワイパアーム１１の揺動機構につい
て説明する。図１に示される如く、ワイパモータの出力
軸１６には、クランクアーム１８が固定されており、ク
ランクアーム１８は出力軸１６と一体的に図１の時計廻
り方向（図１の矢印Ｗ方向）へ回転するようになってい
る。

【００１３】クランクアーム１８には、図１の紙面裏側
へ向けてシャフト２０が立設されており、このシャフト
２０には、レバー２２が揺動可能に軸支されている。こ
のレバー２２の一方の端部（図１の上側端部）２２Ａに
は、引張コイルスプリング２４の一方のフック部２４Ａ
が係止されており、引張コイルスプリング２４の他方の
フック部２４Ｂは、クランクアーム１８のスプリング引
っ掛け部１８Ａに係止されている。

【００１４】レバー２２の略中央部には、ジョイント２
６が固定されており、ワイパアーム１１（図５参照）を
揺動するためのロッド（図示省略）が連結されている。
また、レバー２２の他方の端部（図１の下側端部）２２
Ｂには、シャフト２８を介してリンク機構の一部として
のリンク３０の一方の端部３０Ａが揺動可能に連結され
ており、リンク３０の他方の端部３０Ｂには、シャフト
３２を介してリンク機構の他の一部としてのレバー３４
の一方の端部３４Ａが揺動可能に連結されている。ま
た、レバー３４の中央部は、シャフト３６によってクラ
ンクアーム１８に揺動可能に連結されており、レバー３
４の他方の端部３４Ｂにはピン３８が打ち込まれてい
る。このピン３８には、圧縮コイルスプリング４６の内
部に挿通されたスプリングガイド４０が揺動可能に軸支
されており、スプリングガイド４０には、ワッシャ４４
を挟んで付勢手段としての圧縮コイルスプリング４６の
一方の端部４６Ａが係止されている。

【００１５】圧縮コイルスプリング４６の他方の端部４
６Ｂはスプリングサポート４８を介して、クランクアー
ム１８に当接している。また、クランクアーム１８のス
プリングサポート４８と取付部近傍にはピン５０が打ち
込まれており、スプリングガイド４０の位置を決めてい
る。

【００１６】また、クランクアーム１８には、出力軸１
６と離接する方向を長手方向とする規制手段としての長
孔５６が穿設されている。この長孔５６には、ジョイン
ト２６の軸部２６Ａが挿入されており、ジョイント２６
は、長孔５６内を移動するようになっている。従って、
ワイパアーム１１が雪等によって拘束された場合には、
ジョイント２６はレバー２２とともにシャフト２０を回
転中心として、長孔５６に沿って図１の時計廻り方向
（図１の矢印Ｓ方向）へ回転して、図２の位置まで移動
するようになっている。

【００１７】なお、図３に示される如く、シャフト２０
は軸受け５２を介してレバー２２を軸支しており、シャ
フト２８は軸受け５４を介してレバー２２に軸支されて
いる。また、シャフト３６は軸受け５７を介してレバー
３４を軸支しており、シャフト３２は軸受け５８を介し
てレバー４４に軸支されている。

【００１８】次に、本実施例の作用について説明する。
本実施例のワイパ装置では、ウインドウガラス１２の下
部に堆積した雪等によってワイパアーム１１の揺動が拘
束され、ジョイント２６に図１の右側から左側へ向かう
方向（矢印Ｊ方向）の荷重が作用した場合には、ジョイ
ント２６はレバー２２とともにシャフト２０を揺動中心
として、長孔５６に沿って図１の時計廻り方向（図１の
矢印Ｓ方向）へ揺動し最大で図２の位置まで移動する。
これによって、リンク３０を介してレバー３４がシャフ
ト３６を揺動中心として、図１の時計廻り方向（図１の
矢印Ｎ方向）へ揺動し最大で図２の位置まで移動する。

【００１９】この時、圧縮コイルスプリング４６は圧縮
される。この場合、圧縮コイルスプリング４６の付勢力
をＦ１とし、圧縮コイルスプリング４６の作用線とシャ
フト３６の軸心との距離をＣとすると、レバー３４には
Ｆ１・Ｃの回転力が発生する。この場合、シャフト３２
の軸心とシャフト２８の軸心とを結ぶ方向のレバーへの
力の作用線とシャフト３６の軸心との距離をＢとする
と、リンク３０にはＦ１・Ｃ／Ｂの推力が作用し、この
推力Ｆ１・Ｃ／Ｂは、前記レバーへの力の作用線とシャ
フト２０の軸心との距離をＤとすると、レバー２２にＤ
・Ｆ１・Ｃ／Ｂの回転力を与える。さらに、この回転力
Ｄ・Ｆ１・Ｃ／Ｂは、ロッド（図示省略）からジョイン
ト２６に加わる荷重（矢印Ｊ方向）の作用線からシャフ
ト２０の軸心への距離をＥとすると、推力Ｄ・Ｆ１・Ｃ
／（Ｂ・Ｅ）でジョイント２６を長孔５６に沿って矢印
Ｊと反対方向へ移動させる荷重として作用する。

【００２０】従って、ワイパアーム１１の揺動が拘束さ
れた場合には、ロッド（図示省略）及びジョイント２６
を介してレバー２２を作動させる力が作用するが、その
動作にともなって、圧縮コイルスプリング４６の力の作
用線とリンク機構の回転軸との間のモーメントアームが
短くなるとともにレバー２２への力の作用線とリンク機
構の回転軸との間のモーメントアームが長くなる。この
ように、モーメントアームが変化することによりレバー
２２への付勢力が低下するので、レバー２２の作動荷重
が初期荷重に対して小さくなる。

【００２１】また、スプリング２４の張力をＦ２とし、
スプリング２４の作用線とシャフト２０の軸心との距離
をＧとすると、レバー２２にはＦ２・Ｇの回転力が作用
し、この回転力Ｆ２・Ｇは、Ｆ２・Ｇ／Ｅの推力でジョ
イント２６を長孔５６に沿って矢印Ｊと反対方向へ移動
させる荷重として作用する。

【００２２】次に、ジョイント２６が図１の矢印Ｊ方向
へ変位した場合の荷重特性について図４に従って説明す
る。図４の点Ｐ１は、ジョイント２６の変位が０の場合
の、圧縮コイルスプリング４６によるジョイント２６の
矢印Ｊと反対方向への推力Ｄ・Ｆ１・Ｃ／（Ｂ・Ｅ）を
示し、曲線Ｌ１は作動荷重の特性である。また、図４の
点Ｐ２は、ジョイント２６の変位が０の場合の、スプリ
ング２４によるジョイント２６の矢印Ｊと反対方向への
推力Ｆ２・Ｇ／Ｅを示し、曲線Ｌ２は作動荷重の特性で
ある。従って、ジョイント２６の初期荷重は、点Ｐ１と
点Ｐ２との和の点Ｐ３となり、ジョイント２６が図１の
矢印Ｊ方向へ変位する場合の作動荷重は曲線Ｌ１と曲線
Ｌ２との和の曲線Ｌ３となる。

【００２３】これより、圧縮コイルスプリング４６によ
る作動荷重の特性（曲線Ｌ１）は、リンク３０及びレバ
ー３４の作用によって、ジョイント２６の変位が大きく
なるに従って減少する特性になっており、圧縮コイルス
プリング４６は主に本機構の作動開始荷重に寄与してい
る。

【００２４】一方、スプリング２４による荷重特性（曲
線Ｌ２）は、ジョイント２６の変位が大きくなるに従っ
て、荷重が増加する特性になっている。即ち、スプリン
グ２４は長くなる方向へ変位して、スプリング２４の作
用線とシャフト２０との距離Ｇが大きくなって荷重が増
加する特性になっており、スプリング２４は主に本機構
が作動した場合に元の状態に戻す作用に寄与している。

【００２５】従って、ジョイント２６の荷重特性（曲線
Ｌ３）は、圧縮コイルスプリング４６による荷重特性
（曲線Ｌ１）とスプリング２４による荷重特性（曲線Ｌ
２）とによって、ワイパアーム１１の揺動が拘束された
場合にレバー２２の作動荷重を初期荷重に対して小さく
できる。このため、ワイパモータの負担を低減すること
ができる。

【００２６】また、本実施例では、ジョイント２６の変
位の前半部分の荷重と、後半部分の荷重とを２本のスプ
リングで分担することによって、限られた範囲、図１の
想像線Ｑで示される円内に各部材を配置することができ
装置を小型にできる。

【００２７】なお、本実施例では、引張コイルスプリン
グ２４と圧縮コイルスプリング４６とを使用したが、ス
プリングの種類は、本実施例に限定されず、各部材の形
状及び配置によって変更可能である。また、レバー２２
の作動荷重を初期荷重に対して小さくする目的のみを達
成する場合には、本機構が作動した場合に元の状態に戻
す作用に寄与する引張コイルスプリング２４を削除して
も良い。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上記構成としたので、ワイパア
ームの揺動が拘束された場合に作動するレバーの作動荷
重を初期荷重に対して小さくできるという優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るワイパ装置の駆動機構
の通常状態を示す平面図である。

【図２】本発明の一実施例に係るワイパ装置の駆動機構
のジョイントの変位状態を示す平面図である。

【図３】図１の３−３線に沿った断面図である。

【図４】本発明の一実施例に係るワイパ装置のジョイン
トの変位量と荷重との関係を示すグラフである。

【図５】本発明の一実施例に係るワイパ装置が適用され
た車体を示す斜視図である。

【図６】従来例に係るワイパ装置の駆動機構を示す平面
図である。

【符号の説明】

１０ ワイパ装置 １１ ワイパアーム １６ ワイパモータの出力軸 １８ クランクアーム ２０ シャフト ２２ レバー ２６ ジョイント ３０ リンク（リンク機構） ３４ レバー（リンク機構） ４６ 圧縮コイルスプリング（付勢手段） ５６ 長孔（規制手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの出力軸に接続されたクランクア
   ームと、このクランクアームにシャフトを介して揺動可
   能に支持されたレバーと、このレバーに設けられたジョ
   イントと、このジョイントに揺動可能に結合されたロッ
   ドと、前記レバーの揺動範囲を規制する規制手段と、ワ
   イパの通常作動状態における前記ジョイントの位置へ向
   けて前記レバーを付勢する付勢手段と、を備えたワイパ
   装置であって、前記付勢手段と前記レバーとの間に介在
   するとともにクランクアームに回動可能に軸支されたリ
   ンク機構によって前記付勢手段によって与えられる前記
   レバーの初期荷重を作動荷重に対して大きく設定したと
   を特徴とするワイパ装置。