JPH07165021A

JPH07165021A - ワイパー装置

Info

Publication number: JPH07165021A
Application number: JP5344135A
Authority: JP
Inventors: Hideshi Sawara; 英志佐原
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1995-06-27

Abstract

(57)【要約】【目的】部品点数を少なくして組立て加工に要する労
力を軽減することができる構造を備えたワイパー装置を
提供すること。【構成】正逆回転可能なモータによって回転するクラ
ンク１２に支持軸１４を設け、この支持軸１４上にクラ
ンク１２とともに回転可能なカム部材１６、このカム部
材１６の凹部１６Ｄに嵌合する第１のキー２４を介して
連動可能なカバー部材１８、第１のキー２４を介してカ
バー部材１８と連動可能であって、支持軸１４に対して
回転中心を偏心させた回転可能な球状回転体２０をそれ
ぞれ支持し、球状回転体２０には、第２のキー２６が嵌
合可能な溝２０Ｂおよびワイパーブレード３８側への伝
達部材の一つであるコンロッド３２を一体化して構成し
てある。これにより、クランク１２の回転伝達を第１の
キー２４によってのみ制御する構造とすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用等のワイパー装
置に関し、特に、格納可能なワイパー装置の構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、自動車等に用いられるワ
イパー装置にあっては、所謂、ライズアップ機構を備え
たものがある。つまり、ライズアップ機構とは、ワイパ
ーの非作動時に視界を確保することを目的とするもので
ある。そして、このような機構では、ワイパーの非作動
時、払拭範囲の下端よりもさらに下方の位置にワイパー
ブレードを格納しておき、そして、作動時に、この位置
から払拭範囲内に変位させ、この範囲内で揺動させるこ
とができるようになっている。

【０００３】このようなワイパーブレードの位置変換
は、ワイパーブレードに連結されているワイパーアーム
の揺動角を変化させて行なうことが多い。

【０００４】そして、ワイパーアームの揺動角を変化さ
せるための構造としては、クランクに支持されているコ
ンロッドの回転量を異ならせるようにした構造（例え
ば、特開昭５９−２９５９号公報）、あるいはコンロッ
ドの回転中心を偏心させるようにした構造（例えば、特
開平２−１７１３６６号公報）が提案されている。

【０００５】前者公報によれば、クランクの回転角度の
うち、３６０度よりも狭い範囲を払拭範囲の揺動角とし
て設定し、この範囲内で正逆回転させることによって、
払拭範囲でのワイパーブレードの揺動を行なわせてい
る。一方、ワイパーブレードを格納する場合には、上記
揺動範囲よりも大きな角度でクランクを回転させること
により、クランクに連動するワイパーアーム側の揺動角
を払拭範囲よりも大きく設定するようになっている。

【０００６】また、後者公報によれば、払拭範囲でワイ
パーブレードを揺動させるためのワイパーモータとは別
に偏心駆動のための角度可変モータを設けてクランクの
中心を偏心させるようになっている。つまり、ワイパー
モータには、これに連動するクランク状ロッドが設けら
れ、さらに、このクランク状ロッドと一体化されたピボ
ット軸を偏心させた状態で支持する偏心軸受を設け、こ
の偏心軸受を角度可変用モータによって回転させるよう
になっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した構造
においては、ワイパーブレードの角度を設定するための
構造が複雑であったり、あるいは、その構造の信頼性が
劣るなどの問題があった。

【０００８】つまり、前者構造では、払拭範囲でワイパ
ーブレードを往復動させるために、３６０度以内で駆動
モータを正逆転させる必要があった。このため、連続回
転とは異なるところの、正逆回転を繰返すことでモータ
への負荷が大きくなりやすく、耐久性が悪くなりやす
い。しかも、逆転位置に切り換わる際の位置がそれまで
の移動によって発生する慣性力の影響を受けてずれやす
くなる。このため、逆転開始位置を常に一致させること
が難しくなる。

【０００９】また、ワイパーブレードの移動方向を切り
換える際には電磁ブレーキングが行なわれることが多
い。したがって、電磁ブレーキングを実行するために設
けられている給電部品への負荷が大きくなることで耐久
性が問題となるばかりでなく、この負荷に応じた高出力
回路を必要とするので、部品点数等が多くなる。

【００１０】また、反転切り換えする際、払拭範囲内の
最端部寄りでは、一々、ブレーキングされることになる
ので、払拭範囲内の最端部寄りと他の領域とでワイパー
ブレードの速度が同じにはならない。これによって、ワ
イパーブレードの動きが不自然なものとなる虞れがあっ
た。

【００１１】一方、後者公報の構造では、払拭範囲を揺
動させるためのモータに加えて、揺動角を変えるための
モータが必要となる。このため、偏心軸受等の特殊な部
品が必要となるばかりでなく部品点数が多くなり、さら
には、その制御構成も複雑になる。

【００１２】そこで、上記したような構造に代えて、少
なくとも１回転することができる回転方向を選択するの
みでワイパーブレードの払拭範囲での揺動および格納位
置への移動を行なうことができる構造が提案されている
（例えば、特開昭５７−１８９５７号公報）。

【００１３】この公報に示された構造は、正逆回転可能
なモータにより回転されるクランク状のモータアームを
備え、このモータアームには連結軸が一体に設けてあ
る。そして、この連結軸上には、互いに係合可能な凹溝
と突部とを有する第１および第２のカムと、第２のカム
に対してピンによって連動可能なエキセンプレートおよ
びエキセンメタルがそれぞれ回転できる状態に設けら
れ、さらに、エキセンメタルにはリテーナが一体に設け
られている。

【００１４】この構造において、ワイパーブレードの揺
動位置を格納位置に設定する場合には、ワイパーブレー
ドを払拭範囲で揺動させる方向に連続回転していたモー
タを逆転させて、第１、第２のカムの外周面に形成され
ている凹部の位置を一致させるようになっている。そし
て、凹部の位置が一致すると、上記外周面近傍に配置さ
れているストッパが係合してこれらカムの回転が阻止さ
れる。このように各カムの回転が阻止されると、ピンに
よって第２のカムと連動関係にあったエキセンメタル
は、モータアームの回転中心に対して同じ向きを維持し
ていることができなくなるので、連結軸を支点として回
転し、回転中心の位置を反転させることになる。

【００１５】このようにエキセンメタルが回転すると、
このメタルに連結されているリテーナと結合されている
部分が、払拭範囲を揺動させる場合の位置から変化する
ので、ワイパーブレードの揺動角度を変化させることが
できる。なお、上記したようなエキセンメタルの回転
は、エキセンプレートの外周面に形成された凹部に嵌合
することができるフリクションスプリングが外れること
によって行なわれるようになっている。

【００１６】しかしながら、このような構造では、部品
点数が多くなること、組立て調整が難しいこと等の問題
がある。

【００１７】つまり、エキセンメタルの偏心回転を許容
するために用いられるフリクションスプリングは、所
謂、ワンウエイクラッチとして機能するための特別な構
造として設ける必要がある。特に、フリクションスプリ
ングは、これが嵌め込まれるエキセンプレート側の凹部
との位置関係が正確に割出されなければならない部材で
ある。これは、フリクションスプリングが凹部から抜け
出すタイミングが狂ったり、あるいは逆に凹部に嵌め込
まれるまでの移動量が狂ってしまうと、エキセンメタル
の回転中心を正確に反転させることができなくなるため
である。このような理由により、エキセンメタルとフリ
クションスプリングとを用いる場合には、フリクション
スプリングの組立て精度がきわめて重要となり、その
分、組立て加工が面倒となる。

【００１８】さらに、エキセンメタルとリテーナとは、
両者に形成された突起同士が当接したり離れたりするこ
とで連動あるいはエキセンメタル独自の回転が行なえる
ようになっている。特に、エキセンメタル独自の回転が
行なわれている場合には、エキセンプレートの凹部から
フリクションスプリングが外れた状態となる。

【００１９】このため、エキセンメタルの回転にリテー
ナを連動させる場合には、エキセンメタルの凹部にフリ
クションスプリングが嵌合することになるが、エキセン
メタルとエキセンプレートとの突起同士が当接するまで
の間、フリクションスプリングがエキセンプレートの外
周面をこすりながら移動することになる。したがって、
フリクションスプリングの弾性力がエキセンプレートの
外周面に作用すると両者間でガタが発生しやすくなり、
これによって、ワイパーブレードの動きがぎこちなくな
る虞れもある。

【００２０】そこで、本発明の目的は、上記従来のワイ
パー装置における問題に鑑み、部品点数を少なくできる
とともに、組立て加工に要する労力を軽減することがで
きる構造を備えたワイパー装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、正逆回転可能なモータに連結されたクラ
ンクを有し、このクランクの回転中心位置を変えること
により、払拭範囲での揺動位置とこの揺動範囲を外れた
位置とにそれぞれワイパーブレードを位置させるライズ
アップ機構を備えたワイパー装置において、上記モータ
の回転軸に一端が一体化され、他端に支持軸が挿通され
るクランクと、上記クランクの他端側に一体化された状
態で支持軸にて支持され、一方の面に凹部が形成されて
いるカム部材と、上記カム部材の支持軸と同一軸上にて
支持され、上記カム部材の凹部に対向する面に貫通部が
形成されてカム部材と相対的に回転可能なカバー部材
と、上記カム部材およびカバー部材の支持軸と同一軸上
にて支持され、支持軸の軸線よりも偏心した中心を有
し、内部に上記カム部材の凹部およびカバー部材の貫通
部に係脱可能な第１のキーを備え、かつ、外周面に軸線
と平行する溝が形成されている球状回転体と、上記球状
回転体の溝に係脱可能な第２のキーが内部に設けられ、
ワイパーアームを揺動させるためのコンロッドが一体化
されているケース部材と、を備えていることを特徴とし
ている。

【００２２】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、上記カム部材の凹部は、モータの正転によって上記
クランクが回転した場合に、係合している上記第１のキ
ーを抜けやすくするための勾配面が壁部に形成されてい
ることを特徴としている。

【００２３】

【作用】本発明では、図４に示す動作原理によって、ワ
イパーブレードの払拭範囲内での揺動および格納位置へ
の移動を行なうようになっている。

【００２４】つまり、ワイパーブレード３８を払拭範囲
内で揺動させる場合には、図示しないクランクの回転中
心は符号Ａで示す位置にある。そしてクランクに連結さ
れているコンロッド３２の回転中心も同じ位置にある。
この状態でモータが正転すると、クランクに連結されて
いるコンロッド３２が、符号Ｄ１、Ｄ２で示す範囲で往
復動し、リンクレバー３４に連結されているワイパーア
ーム３６を介してワイパーブレード３８が符号Ｃ１、Ｃ
２の範囲に相当する払拭範囲で揺動する。

【００２５】一方、ワイパーブレード３８を符号Ｃ３で
示す格納位置に向け揺動させる場合には、クランクの回
転中心Ａに対してコンロッドの回転中心が符号Ｂで示す
位置に変化する。このため、クランク１２とコンロッド
３２との連結位置は、符号Ａ１で示す位置から符号Ｂ１
で示す位置に変化する。これによって、コンロッド３２
を介してクランクと連動するリンクレバー３４は、その
揺動角が符号Ｄ３で示す位置まで拡大される。したがっ
て、リンクレバー３４に連動するワイパーブレード３８
は、符号Ｃ３で示す格納位置まで揺動することになる。

【００２６】そして、本発明では、上記動作原理を具現
化するにあたり、支持軸に対して偏心した中心を有する
球状回転体を設け、さらに、この球状回転体の内部に
は、外方に突出可能な第１のキーが配置してある。そし
て、この第１のキーは、カム部材の凹部とカバー部材の
貫通部とが一致したとき、これら両部内に嵌合すること
ができる。

【００２７】このため、球状回転体とカム部材との連動
は、従来の構造と違って、ワンウエイクラッチ機構など
を用いないでも、直接キーのみを介して行なえる。

【００２８】また、コンロッドと一体のケース部材にお
いて球状回転体の溝に係脱可能な第２のキーが設けられ
ている。

【００２９】このため、球状回転体とケース部材との連
結は、従来の構造と違って、摩擦係合を用いた特別な部
材等を必要とすることなく第２のキーのみで直接的に行
なわれる。

【００３０】さらに、本発明では、第１のキーが係合し
ているカム部材の凹部に、モータの正転によりクランク
が回転したときにそのキーが容易に抜け出すことのでき
る勾配面が設けられている。このため、クランクの回転
過程においてキーの移動が円滑に行なわれる。したがっ
て、第１のキーが移動する際のぶれやショック等を発生
させることがない。また、カム部材と球状回転体とが相
対的に移動する場合には、上記勾配面による円滑な移動
を行なわせることによって第１のキーに作用する剪断力
を軽減することになる。

【００３１】

【実施例】以下、図によって本発明によるワイパー装置
の詳細を説明する。

【００３２】図１は、本発明によるワイパー装置の要部
構成を示す断面図である。

【００３３】本実施例によるワイパー装置１０は、図示
しない正逆回転可能なモータの回転軸に一端を取付けら
れるクランク１２を備えている。このクランク１２の他
端側には挿通孔１２Ａが形成されており、この挿通孔１
２Ａに後述する支持軸１４が挿通されるようになってい
る。

【００３４】支持軸１４は、クランク１２に対して不動
状態に設けられているものであり、その軸方向一端側に
軸径よりも大径の段部１４Ａが形成されている。この段
部１４Ａは、クランク１２の上面に載置されるようにな
っている。

【００３５】また、クランク１２を挟んで段部１４Ａと
対向する支持軸１４の軸端部は、クランク１２の下面で
かしめられるようになっている。これにより、支持軸１
４は、段部１４Ａとかしめられた端部とでクランク１２
を挾み込む状態になるので、クランク１２からの脱落が
防止されている。

【００３６】また、支持軸１４には、図３に示すよう
に、その軸方向に沿って、下端側から上端側に向け、前
述したクランク１２、そして、カム部材１６、カバー部
材１８、球状回転体２０がそれぞれ挿嵌されるようにな
っている。そして、これら各部材は、支持軸１４の上端
側に形成された凹部１４Ｂにスナップリング１４Ｃが嵌
め込まれることで抜けないようになっている。

【００３７】次に、上記各部材について、図１乃至図３
によりその詳細を説明する。

【００３８】図２および図３において、カム部材１６
は、円盤状に形成された樹脂製部材で形成されている。
そして、このカム部材１６の中心部には支持軸１４に嵌
合する挿通孔１６Ａが、また、外周面の一部には外方に
向け突出するセクタ状の片部１６Ｂが、さらに、片部１
６Ｂの下面には片部１６Ｂよりもさらに外方に向け突出
する係合片１６Ｃがそれぞれ形成されている。

【００３９】上記片部１６Ｂは、後述するカバー部材１
８の内壁に形成された凹部内に位置する部分であり、ま
た、係合片１６Ｃは、クランク１２に形成された凹部１
２Ｂ内に嵌め込まれる部分である。

【００４０】このような構造のカム部材１６は、係合片
１６Ｃがクランク１２の凹部１２Ｂに嵌合されることで
クランク１２と一体的に組付けられる。これによって、
カム部材１６は、クランク１２の回転中心に対して常に
同じ向きを維持した状態で回転することができる。

【００４１】また、カム部材１６の一方の面、つまり、
図１に示すように上面には、凹部１６Ｄが設けてある。
この凹部１６Ｄは、後述するカバー部材１８の貫通部１
８Ｂと同一半径上に位置させて形成されている。

【００４２】一方、カバー部材１８は、下向き開口を有
する樹脂製の皿状部材で形成されている。そして、この
カバー部材１８は、図２に示すように、回転中心に向け
突出する内向き突部１８Ａがその内周壁の一部に形成さ
れている。

【００４３】カバー部材１８には、図２において二点鎖
線で示すように、上記したカム部材１６を収容できる空
間が内部に形成されている。したがって、カバー部材１
８とカム部材１６とは、カム部材１６の片部１６Ｂがカ
バー部材１８の突部１８Ａに当接した場合に連動するよ
うになっている。

【００４４】また、カバー部材１８には、カム部材１６
の凹部１６Ｄと同一半径上に貫通部１８Ｂが形成してあ
る。このため、貫通部１８Ｂは凹部１６Ｄと位置を一致
させることが可能である。

【００４５】このような構造のカバー部材１８は、貫通
部１８Ｂとカム部材１６側の凹部１６Ｄとの位置関係に
応じて、後述する球状回転体２０をカム部材１６とを動
作的に一体化する場合と分離する場合とを選択する部材
として用いられる。

【００４６】一方、球状回転体２０は、支持軸１４の軸
方向両端に沿った面を切り落とされた外形形状が球状の
樹脂製部材で構成されている。そして、この球状回転体
２０は、図１に示すように、外形形状の中心Ｐが支持軸
１４の軸心Ｑに対して偏心させて形成されている。この
ため、球状回転体２０は、支持軸１４の軸心Ｑを支点と
して偏心回転することができる。

【００４７】また、球状回転体２０の内部には、下面に
開口する凹部２０Ａが形成されている。そして、この凹
部２０Ａ内には、第１のキー２４およびスプリング２２
がそれぞれ配置されており、第１のキー２４がスプリン
グ２２によって外方へ突出できるようになっている。

【００４８】したがって、第１のキー２４は、カム部材
１６の凹部１６Ｄとカバー部材１８の貫通部１８Ｂとが
一致したときにそれら各部内に入り込むことができる。

【００４９】このように、第１のキー２４が、凹部１６
Ｄと貫通部１６Ｂとに入り込むと、カム部材１６とカバ
ー部材１８と球状回転体２０とが第１のキー２４を介し
て連結された状態となる。したがって、この場合には、
これら各部材が、クランク１２の回転中心に対しそれぞ
れ同じ向きに維持されてクランク１２とともに回転する
ことができる。

【００５０】さらに、球状回転体２０の外周面には、支
持軸１４の軸線に沿った長手方向をもつ溝２０Ｂが形成
されている。そして、この溝２０Ｂには、後述するケー
ス部材２８内に配置された第２のキー２６が嵌合できる
ようになっている。

【００５１】すなわち、ケース部材２８は、球状回転体
２０を回転自在に支持する軸受面を備えた部材であり、
内部に、第２のキー２６を収容するための筒部２８Ａが
設けられている。

【００５２】一方、第２のキー２６は、筒部２８Ａ内に
配置されているスプリング２８Ｂによって軸受面から溝
２０Ｂに向け突出できるようになっている。

【００５３】上記第２のキー２６が溝２０Ｂ内に入り込
むと、ケース部材２８と球状回転体２０とが一体的に連
結されるので、カム部材１６とカバー部材１８との動作
状態に拘らず、球状回転体２０は係止されて回転しな
い。

【００５４】なお、この場合には、第１のキー２４によ
ってカム部材１６とカバー部材１８と球状回転体２０と
が連結状態を維持されたままであるが、第２のキー２６
によって回転を係止されている球状回転体２０側とクラ
ンク１２に一体のカム部材１６との間の連動関係は、第
１のキー２４がカム部材１６の凹部１６Ｄから抜け出る
ことによって遮断されるようになっている。

【００５５】したがって、クランク１２と一体のカム部
材１６は、クランク１２の回転中心に対して同じ向きの
ままで回転するものの、カバー部材１８および球状回転
体２０は、カム部材１６とは別個に回転を係止された状
態に維持される。

【００５６】また、ケース部材２８には、その外側に、
図４で示したコンロッド３２の端部が連結されて一体化
されている。これにより、支持軸１４の軸心とコンロッ
ド３２がケース部材２８に連結されている位置（図１中
符号Ｒで示す位置）との間の間隔が球状回転体２０の偏
心回転に応じて変化するようになっている。

【００５７】ところで、本実施例においては、モータの
正転時、つまり、ワイパーブレード３８が払拭範囲で揺
動する場合と、逆転時、つまりワイパーブレード３８を
格納位置に移動させる場合とで、第１のキー２４がカム
部材１６の凹部１６Ｄから抜け出るための力関係、およ
び第２のキー２６が球状回転体２０の溝２０Ｂから抜け
出るための力関係に関し、次の条件が設定されている。

【００５８】すなわち、第１のキー２４の抜け力をＦ１
とし、第２のキー２６の抜け力をＦ２とし、そして、ワ
イパーブレード３８に加わる力、換言すれば、コンロッ
ド３２に加わる力をＦ３とすると、モータの正転時に
は、Ｆ２＞Ｆ１＞Ｆ３に設定され、モータの逆転時に
は、Ｆ１＞Ｆ２＞Ｆ３に設定されている。

【００５９】このような力関係は、後で詳しく作用を説
明するが、モータの正転時では、ワイパーブレードの払
拭範囲での揺動を継続させるには球状回転体２０の回転
を係止する必要があるためである。またモータの逆転時
では、回転係止が解除された場合に球状回転体２０を偏
心回転させる回転力としてクランク１２側の回転力を球
状回転体２０に伝達する必要があるためである。

【００６０】しかも、このような力関係を設定すること
で、次のような問題が解決できる。

【００６１】すなわち、モータを正転させてワイパーブ
レード３８を払拭範囲で揺動させようとするとき、積雪
や凍結による過剰な負荷がワイパーブレード３８に作用
していると、無理にワイパーブレード３８を揺動させた
場合に、その負荷によってワイパーブレード３８が折れ
てしまう虞れがある。

【００６２】そこで、このような場合には、ワイパーブ
レード３８側が連結されている球状回転体２０の回転係
止は維持するものの、そのような負荷が除去されるまで
の間、クランク１２からの回転力の伝達を抑制してワイ
パーブレード３８を払拭範囲全域にわたって強引に揺動
させないようにする必要がある。このため、ワイパーブ
レード３８に過剰な負荷が作用した場合、第１のキー２
４をカム部材１６の凹部１６Ｄから抜き出すことで、ワ
イパーブレード３８を揺動させるための駆動力の伝達を
中断できるようになっている。なお、この場合には、ク
ランク１２からの回転力を完全に遮断するのでなく、払
拭範囲内でのワイパーブレードの揺動角がある程度小さ
くなる程度の回転力の伝達が行なわれるようにすること
が好ましい。

【００６３】また、モータを逆転させてワイパーブレー
ド３８を格納位置に移動させる場合に、上記したと同じ
ように積雪や凍結による過剰な負荷が存在しているとき
には、カム部材１６およびカバー部材１８に対する第１
のキー２４の嵌合は維持するものの、球状回転体２０に
対しての第２のキー２６を抜き出す。なお、逆転の過程
では、球状回転体２０の回転係止が解除されるようにな
っているが、この場合とは別に上記した力関係を設定す
ることにより第２のキー２６を抜き出すようにすること
も可能である。

【００６４】このような力関係は、各キーに付設されて
いるスプリングの弾性力によって設定することで可能に
なるが、この他の手段として、キーが抜け出る際の容易
性を設定することによっても可能である。

【００６５】つまり、キーが嵌合する部分の形状をキー
が抜け出やすい形状にすることである。

【００６６】そこで、本実施例では、第１のキー２４が
嵌合するカム部材１６の凹部１６Ｄの壁部に勾配面が設
けてある。これによって、カム部材１６に対向するカバ
ー部材１８がカム部材１６に対して相対的な回転をした
場合にキー２４が勾配面によりガイドされて移動しやす
くなっている。

【００６７】また、第２のキー２６に関しては、球状回
転体２０の溝２０Ｂの幅方向一方の壁部に対向する第２
のキー２６側の面に傾斜面が形成されている。

【００６８】次に作用について説明する。

【００６９】図５において、（Ａ）、（Ｃ）は、球状回
転体２０と第２のキー２６との関係を、そして、
（Ｂ）、（Ｄ）は、第１のキー２４とカム部材１６とカ
バー部材１８との関係をそれぞれ模式的に示した図であ
る。

【００７０】ワイパーブレード３８（図４参照）が格納
位置にあるときには、球状回転体２０と第２のキー２６
とは、図５（Ａ）において、符号（１）で示す関係にあ
り、そのときの各部材の状態は、図７に示されている。
つまり、第２のキー２６は球状回転体２０の溝２０Ｂか
ら抜け出た状態にある。したがって、球状回転体２０の
回転中心Ｐは、図７において支持軸１４の軸心Ｑよりも
左側、換言すれば、図４において符号Ｂで示した位置に
ある。

【００７１】このため、図７において、支持軸１４の軸
心Ｑとコンロッド３２が取付けられているケース部材２
８の外端Ｒとの間の距離（Ｌ１）は、図１に示されてい
るような、球状回転体２０の溝２０Ｂの向きが第２のキ
ー２６と対面する向きにあるときの距離（Ｌ）に比較し
て短くなっている。この結果、図１に示した場合に比べ
て、支持軸１４の軸心Ｑに対して反転した位置に球状回
転体２０の回転中心Ｐがあるので、ケース部材２８とコ
ンロッド３２（図４参照）との連結位置が、図４におい
て、符号Ｂ１に示す位置に設定されていることになる。

【００７２】一方、図５（Ａ）において符号（１）で示
す位置に球状回転体２０があるとき、第１のキー２４
は、図５（Ｂ）において符号（１０１）で示すように、
カム部材１６の凹部１６Ｄおよびカバー部材１８の貫通
部１８Ａに嵌合する。つまり、図５（Ｂ）において符号
（１０１）に示す位置に上記球状回転体２０があるとき
には、図５（Ｂ）に示されているように、カム部材１６
の凹部１６Ｄとカバー部材１８の貫通部１８Ｂとが一致
している。したがって、球状回転体２０は、第１のキー
２４によってカム部材１６およびカバー部材１８と一体
化されて連動できるようになっている。

【００７３】そして、この状態で図示しないワイパース
イッチがオンされ、ワイパーブレード３８（図４参照）
を格納位置から変位させて払拭範囲で揺動させる場合に
はモータが正転される。

【００７４】モータが正転すると、カム部材１６、カバ
ー部材１８および球状回転体２０が、クランク１２の回
転中心に対して格納位置にある場合と同じ向きで回転す
る。このため、図５（Ａ）において符号（２）で示す位
置では、球状回転体２０の外周面に当接する第２のキー
２６の当接位置が９０度変化するものの、溝２０Ｂとは
未だ対面しない状態にある。また、カム部材１６とカバ
ー部材１８とは第１のキー２４によって一体化されてい
るので、図５（Ｂ）において符号（１０２）で示すよう
に、連結状態が変化しないまま向きが９０度変化する。

【００７５】一方、さらにクランク１２が９０度回転す
ると、図５（Ａ）において符号（３）で示す位置および
図５（Ｂ）において符号（１０３）で示す位置まで球状
回転体２０、カム部材１６およびカバー部材１８が変位
する。この位置では、球状回転体２０の溝２０Ｂに対し
て第２のキー２６が対面するので両者が嵌合し、球状回
転体２０の回転が係止される。この状態は、図１に示さ
れている。

【００７６】そして、この位置からさらにクランク１２
が９０度回転して、図５（Ａ）において符号（４）で示
す位置および図５（Ｂ）において符号（１０４）に示す
位置にクランク１２が回転する過程では、溝２０Ｂに係
合している第２のキー２６によって球状回転体２０が回
転を係止される一方、カム部材１６の凹部１６Ｄに入り
込んでいた第１のキー２４が外れる。

【００７７】つまり、カム部材１６は、クランク１２と
常に一体で回転するので、常にクランク１２の回転中心
に対して同じ向きで回転する。このため、カム部材１６
は、第２のキー２６によって回転を係止されている球状
回転体２０と連結関係にあるカバー部材１８に対して相
対的に回転することになる。これにより、カム部材１６
の凹部１６Ｄとカバー部材１８の貫通部１８Ｂとの位置
がずれる。したがって、第１のキー２４は、スプリング
２２の付勢に対抗してカム部材１６の上面に乗り上げる
ことになる。このような第１のキー２４の移動は、前述
した凹部１６Ｄの壁部に形成された勾配面によって円滑
に行なわれる。

【００７８】このように、カム部材１６とカバー部材１
８とが相対的に回転することで凹部１６Ｄと貫通部１８
Ｂとの位置がずれると、第１のキー２４を介したクラン
ク１２と球状回転体２０との連動関係が断たれた状態と
なる。

【００７９】そして、クランク１２がさらに９０度回転
して、図５（Ａ）において符号（５）で示す位置および
図５（Ｂ）において符号（１０５）で示す位置に達する
と、球状回転体２０は、図８に示すように、溝２０Ｂに
第２のキー２６が嵌合している状態を維持され、また、
第１のキー２４はカム部材１６の凹部１６Ｄから抜け出
た状態に維持される。したがって、クランク１２の回転
に連動するカム部材１６がクランク１２の回転中心に対
して同じ向きで回転するのに対し、球状回転体２０は回
転を係止されているので、カム部材１６と相対的に回転
することになる。これにより、球状回転体２０の回転中
心Ｐが、支持軸１４を支点として回転することになる。

【００８０】このような回転により、球状回転体２０の
回転中心Ｐは、図７に示した状態から支持軸１４の軸心
Ｑに対して反転した状態となる。

【００８１】しかも、球状回転体２０の回転中心Ｐが反
転すると、この回転中心と同じ位置を中心とするケース
部材２８の回転中心Ｐも、図４において符号Ａで示す位
置に変化することになる。このため、ケース部材２８と
コンロッド３２との連結位置は、図４において符号Ａ１
で示す位置に変化する。したがって、コンロッド３２に
連動するリンクレバー３４は、図４において符号Ｄ２で
示す位置に移動することができ、払拭範囲の一方の端部
（図４中、符号Ｃ２で示す位置）にワイパーブレード３
８を位置させることができる。

【００８２】さらに、モータの正転が継続されると、球
状回転体２０と第２のキー２６との関係は、図５（Ｃ）
に示す通りであり、また、カム部材１６、カバー部材１
８と第１のキー２４との関係は図５（Ｄ）に示す通りで
ある。

【００８３】すなわち、カム部材１６の凹部１６Ｄから
第１のキー２４が抜け出た状態を維持していることによ
り、クランク１２の回転に拘らず、第２のキー２６は、
溝２０Ｂに嵌合した状態に維持されるので、球状回転体
２０が回転を係止される。そして、図５（Ｃ）、（Ｄ）
において、クランク１２が９０度回転して符号（６）、
（１０６）に示す位置に達すると、カム部材１６の上面
で摺動していた第１のキー２４がカバー部材１８の貫通
部１８Ｂから抜け出る。

【００８４】つまり、図５（Ｃ）、（Ｄ）において、符
号（５）、（１０５）に示す位置から符号（６）、（１
０６）に示す位置にクランク１２が回転すると、球状回
転体２０が第２のキー２６によって回転を係止されてい
る。一方、カバー部材１８は、内周壁に有する突部１８
Ａにカム部材１６の片部１６Ｂ（図２および図３参照）
の端部が当接することによりカム部材１６と連動するこ
とになる。

【００８５】このため、球状回転体２０に対してカバー
部材１８が相対的に回転することになる。このため、第
１のキー２４は、カバー部材１８の貫通部１８Ｂの上面
に乗り上げて貫通部１８Ｂから抜け出ることになる。な
お、このような第１のキー２４の乗り上げを容易にする
ために、貫通部１８Ｂの壁部にカバー部材１６の凹部１
６Ｄに形成したと同様な勾配面を形成しておくことが好
ましい。

【００８６】そして、上記位置からクランク１２がさら
に９０度回転して図５（Ｃ）、（Ｄ）において符号
（７）、（１０７）に示す位置に達すると、クランク１
２とともに回転するカム部材１６の凹部１６Ｄが第１の
キー２４の位置と一致する。しかし、図５（Ｄ）中、符
号（１０６）で示す位置において、カバー部材１８の貫
通部１８Ｂの位置が第１のキー２４の位置から外れてい
るので、第１のキー２４が凹部１６Ｄ内へ嵌合すること
はない。

【００８７】したがって、球状回転体２０の回転中心Ｐ
は、図１に示した場合と同じ状態となる。但し、この位
置で図１に示した場合と異なる点は、第１のキー２４
が、カバー部材１８の貫通部１８Ｂに嵌合していない点
である。

【００８８】このため、ケース部材２８とコンロッド３
２との連結位置が、図４において符号Ａ２で示す位置に
変化するとともに、コンロッド３２とリンクレバー３４
との連結位置が、図４において符号Ｄ１で示す位置に変
化する。これにより、払拭範囲の他方の端部（図４中、
符号Ｃ１で示す位置）にワイパーブレード３８を位置さ
せることができる。

【００８９】このように、モータの正転が継続される
と、図５（Ｄ）において説明したように、第１のキー２
４とカム部材１６の凹部１６Ｄとが嵌合しない状態が維
持されるので、球状回転体２０が常に同じ状態に維持さ
れる。したがって、クランク１２とコンロッド３２との
連結位置が、ワイパーブレード３８を払拭範囲内で揺動
させることのできる位置に設定されることになる。

【００９０】一方、ワイパーブレード４０を格納位置に
移動させるためにワイパースイッチをオフした場合に
は、球状回転体２０と第２のキー２６との関係が、図６
（Ａ）に示す関係とされる。また、このときのカム部材
１６、カバー部材１８と第１のキー２４との関係は図６
（Ｂ）に示す関係とされる。

【００９１】すなわち、この場合には、図５（Ａ）乃至
（Ｄ）に示したところの球状回転体２０と第２のキー２
６との関係およびカム部材１６とカバー部材１８と第１
のキー２４との関係について逆の過程を辿ることにな
る。

【００９２】つまり、クランク１２は、図５（Ｄ）にお
いて符号（１０５）で示した位置まで強制的に回転させ
られる。この位置は、格納位置へ復帰する際のポジショ
ンとして予め設定されているインターバルポジションに
相当している。

【００９３】モータの逆転開始時には、球状回転体２０
が第２のキー２６と係合していることによって正転時の
向きに維持され、また、カム部材１６とカバー部材１８
とが、凹部１６Ｄと貫通部１８Ｂとを一致させない状態
に維持される。なお、カバー部材１８の貫通部１８Ｂに
は、第１のキー２４が嵌合し、この第１のキー２４は、
カム部材１６の上面を摺動できる状態となっている。

【００９４】そして、この状態でモータの逆転に応じて
クランク１２が逆転すると、クランク１２とともに回転
するカム部材１６が、図６（Ｂ）において符号（１０
５）で示す位置から９０度回転して符号（１０４Ａ）で
示す位置に達する。このとき、カム部材１６は、片部１
６Ｂをカバー部材１８の突部１８Ａに当接させることな
く空回りする。

【００９５】さらに、クランク１２が９０度回転し、カ
ム部材１６が図６（Ｂ）において符号（１０３Ａ）で示
す位置に達すると、カム部材１６の凹部１６Ｄとカバー
部材１８の貫通部１８Ｂとの位置が一致する。したがっ
て、第１のキー２４が、カム部材１６の凹部１６Ｄに嵌
合するので、カム部材１６と球状回転体２０とは、第１
のキー２４を介して一体化されて連動できるようにな
る。

【００９６】一方、図６（Ｂ）において符号（１０３
Ａ）で示す位置に向けクランク１２が９０度回転する
と、球状回転体２０は、第１のキー２４を介してクラン
ク１２とともに回転するカム部材１６と連動することに
なる。したがって、球状回転体２０は、図６（Ａ）にお
いて符号（２Ａ）に示す位置にクランク１２が回転する
過程で、カム部材１６とともにクランク１２の回転中心
に対して同じ向きで回転することになる。

【００９７】このため、球状回転体２０は、クランク１
２の回転に応じて第２のキー２６に対する当接面を変化
させることになるので、第２のキー２６が溝２０Ｂから
抜け出て外周面に乗り上げることになる（図６中、符号
（２Ａ）の位置参照）。

【００９８】一方、クランク１２が、図６（Ａ）におい
て符号（２Ａ）で示す位置からさらに９０度回転して符
号（１Ａ）に示す位置に達すると、球状回転体２０は、
第２のキー２６に対し、図７に示す状態が設定される。
つまり、球状回転体２０は、カム部材１６とともにクラ
ンク１２の回転中心に対して同じ向きを維持した状態で
回転するので、支持軸１４を支点として回転し、これに
よって、回転中心Ｐがモータの正転時の場合に対して反
転した状態となる。

【００９９】したがって、図７に示すように、支持軸１
４の軸心Ｑからコンロッド３２が取付けられているケー
ス部材２８の外端までの距離（Ｌ１）が、図１に示した
場合、つまり、球状回転体２０の溝２０Ｂに第２のキー
２６が嵌合している場合の距離（Ｌ）に比較して短くな
っている。これにより、ケース部材２８とコンロッド３
２との連結位置が、図４において符号Ｂ１に示す位置に
設定されることになる。

【０１００】このため、コンロッド３２とリンクレバー
３４との連結位置も、図４において符号Ｄ３で示す位置
に変化するので、ワイパーブレード３８が、格納位置、
つまり、図４において符号Ｃ３で示す位置に設定される
ことになる。

【０１０１】以上のような本実施例によれば、第１のキ
ー２４の抜き力、第２のキー２６の抜き力およびコンロ
ッド３２に作用する外力との関係を設定することによ
り、コンロッド３２によって連動するワイパーブレード
３８に異常な負荷が作用した場合の破損等が防止され
る。

【０１０２】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、自動車以外に、船舶や航空機等
の防風ガラス等に適用することも可能である。

【０１０３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ワ
イパーブレードを格納位置へ移動させる場合と払拭範囲
で揺動させる場合との動作切り換えに必要な構造を簡単
なものとすることができる。つまり、球状回転体の内部
に、カム部材の凹部とカバー部材の貫通部とに対して嵌
合可能な第１のキーが設けられている。このため、球状
回転体とカム部材との連動関係は、直接キーの嵌合およ
びその解除によって行なえるので、従来の構造と違っ
て、これ以外の連動手段を必要としないですむ。

【０１０４】また、本発明によれば、コンロッドと一体
のケース部材において球状回転体の溝に嵌合可能な第２
のキーを設けるだけでワイパーアームの揺動角度を自動
的に設定することができ、しかも、その揺動角のバラツ
キも抑えることができる。つまり、球状回転体側とコン
ロッド側との連結は、第２のキーによって直接行なうこ
とができ、しかも、溝内に第２のキーが嵌合した場合に
は、球状回転体の位置決めも確実に行なわれているの
で、球状回転体が回転方向で位置ずれを起こすことがな
い。したがって、従来の構造と違って、単にキーの嵌合
のみで球状回転体の偏心量を誤差なくコンロッドに伝達
することができるので、コンロッドの揺動角を調整する
というような組立性の悪化を解消することができる。

【０１０５】さらに、本発明によれば、第１のキーが係
合しているカム部材の凹部に、モータの正転によりクラ
ンクが回転したときにそのキーを容易に抜け出させるこ
とのできる勾配面が設けられている。このため、クラン
クの回転過程においてキーが円滑に抜け出ることができ
るので、従来の構造と違って、部品同士で摺動を起こす
ことがない。したがって、ワイパーブレードの動きがぎ
こちなくなるような事態を招かないようにすることが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるワイパー装置の要部構造を示す断
面図である。

【図２】図１に示した要部に用いられるカム部材とカバ
ー部材との構造を示す平面図である。

【図３】図１に示した要部の構成を説明するための斜視
図である。

【図４】図１に示したワイパー装置の作動原理を説明す
るための模式図である。

【図５】図１に示した要部の作用を説明するための模式
図であり、（Ａ）、（Ｃ）は第２のキーと球状回転体と
の関係を、（Ｂ）、（Ｄ）は第１のキーとカム部材およ
びカバー部材との関係をそれぞれ示している。

【図６】図１に示した要部の他の作用を説明するための
模式図であり、（Ａ）は第２のキーと球状回転体との関
係を、（Ｂ）は第１のキーとカム部材およびカバー部材
との関係をそれぞれ示している。

【図７】図５（Ａ）、（Ｂ）において、符号（１）およ
び（１０１）で示す位置での図１に示した要部構成を説
明するための断面図である。

【図８】図５（Ｃ）、（Ｄ）において、符号（７）、
（１０７）で示す位置での図１に示した要部構成を説明
するための断面図である。

【符号の説明】

１０ワイパー装置１２クランク１４支持軸１６カム部材１８カバー部材２０球状回転体２４第１のキー２６第２のキー２８ケース部材３２コンロッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正逆回転可能なモータに連結されたクラ
ンクを有し、このクランクの回転中心位置を変えること
により、払拭範囲での揺動位置とこの揺動範囲を外れた
位置とにそれぞれワイパーブレードを位置させるライズ
アップ機構を備えたワイパー装置において、上記モータの回転軸に一端が一体化され、他端に支持軸
が挿通されるクランクと、上記クランクの他端側に一体化された状態で支持軸にて
支持され、一方の面に凹部が形成されているカム部材
と、上記カム部材の支持軸と同一軸上にて支持され、上記カ
ム部材の凹部に対向する面に貫通部が形成されてカム部
材と相対的に回転可能なカバー部材と、上記カム部材およびカバー部材の支持軸と同一軸上にて
支持され、支持軸の軸線よりも偏心した中心を有し、内
部に上記カム部材の凹部およびカバー部材の貫通部に係
脱可能な第１のキーを備え、かつ、外周面に軸線と平行
する溝が形成されている球状回転体と、上記球状回転体の溝に係脱可能な第２のキーが内部に設
けられ、ワイパーアームを揺動させるためのコンロッド
が一体化されているケース部材と、を備えていることを特徴とするワイパー装置。
【請求項２】請求項１において、上記カム部材の凹部は、モータの正転によって上記クラ
ンクが回転した場合に、係合している上記第１のキーを
抜けやすくするための勾配面が壁部に形成されているこ
とを特徴とするワイパー装置。