JPH0752754A - ワイパ装置の慣性自動調整機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイパアームの往復傾動のサイクルタイムが
調節される構造のワイパ装置を改良して、サイクルタイ
ムの短い時に払拭エリアが慣性のために過大となった
り、サイクルタイムの長い時に払拭エリアが過小になっ
たりすることを防止する。 【構成】 ボックス１０ｃはワイパアーム内に収納，設
置され、その中に、モータ１０ｅで回転される送りネジ
１０ｆが、ワイパアームの長手方向と平行に配置され
る。上記送りネジ１０ｆは、移動ウエイト１０ｇのメネ
ジ１０ｈに螺合され該移動ウエイトはネジ送り作用でＸ
−Ｘ′方向に移動され、これに伴ってワイパアームの慣
性モーメントが変化せしめられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイパ軸を中心として
往復傾動するワイパアームを具備し、上記ワイパアーム
の往復傾動サイクルが調節される構造のワイパ装置に係
り、特に、傾動サイクルの変化に伴う慣性エネルギーの
変動を自動的に抑制して、正常な払拭作動を維持できる
ように改良した機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ワイパ装置の基本的な構成は、図２に実
線で示したごとくであって、ワイパヘッド（５）が、ワ
イパ軸（８）に取り付けられていて、往復円弧矢印
（θ）のように往復回動せしめられる。上記ワイパヘッ
ド（５）に対して、上記のワイパ軸と直角な枢支軸
（６）によってワイパアーム（７）が回動可能に軸着さ
れている。上記の構成によってワイパ軸（８）を中心と
して往復傾動せしめられるワイパアーム（７）の先端部
によってワイパブレード（図示せず）が支持されてお
り、該ワイパブレードがウインドガラス面を払拭する。
上述のワイパ装置は主として雨天の時に使用されるが、
大雨の時と小雨の時とに応じて、ワイパアームの往復傾
動サイクルを調節し、高速（ハイ）と低速（ロー）とに
切り換える構造のワイパ装置が実用されている。また、
高速と低速との２段切換でなく、高速，中速，低速の３
段に調節できる構造のワイパ装置も実用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ワイパアームの往復傾
動サイクルを変化させるワイパ装置においては、サイク
ル変化に伴ってワイパアームの慣性エネルギーが変化す
るという問題が有る。図４はワイパアームの往復傾動サ
イクルの変化に伴う問題点の説明図であって、（Ａ）は
サイクルタイムの短い状態（高速作動状態）を描いてあ
り、（Ｂ）は上記サイクルタイムの長い状態（低速作動
状態）を描いてある。ウインドガラス１がウインドガラ
ス枠に取り付けられ、図示しないワイパブレードが上記
ウインドガラス面のほぼ扇形の区域を払拭する。本図４
は、ウインドガラス１の１枚に対応せしめて２組のワイ
パ装置が設けられた状態を示している。前記ほぼ扇形の
払拭エリア（仮想線で示す）の２つによって、なるべく
ウインドガラス１の全面を払拭し得るように、上記払拭
エリアが設定されるが、次に述べるような技術的困難が
有る。すなわち、往復傾動角度（例えば角φ）を比較的
大きく設定しておくと、低速作動時は良いのであるが高
速作動時には慣性が大きいため上記の傾動角度（φ）が
拡大して（Ａ）図のように払拭エリア３，３′がウイン
ドガラス枠２と干渉する。具体的には、図示しないワイ
パブレードがウインドガラス枠２と衝突し、これが繰り
返される。こうした衝突を回避するため前記の往復傾動
角度を比較的小さく設定しておくと、低速作動時に
（Ｂ）図のごとく払拭エリア４，４′とウインドガラス
枠２との間に隙間を生じて、視界が狭くなる。こうした
不具合を解消するため、正転時と逆転時とで回転速度が
変化する２速式モータを用いて、ワイパアームの往復傾
動角度を広狹２段に切り換える技術が、特開昭５５−２
５６３８号「ワイパ装置」に開示されている。しかし、
上記公知技術においては、（ａ）ワイパ払拭角度調節が
広狭２段に限定され、３段以上の切換ができず、（ｂ）
前記公報の第３図に示されているように、常にアーム根
本（突起１０ａに当たる部分）に負荷が掛かって折損の
原因となり、（ｃ）複数個のワイパアームを設けたと
き、各ワイパアームの往復傾動角をそれぞれ独立に調節
することが困難である。

【０００４】という不具合が有る。

【０００５】本発明は上述の事情に鑑みて為されたもの
であって、（イ）破損の原因となるような局部的負荷を
発生せず、（ロ）複数個のワイパアームを設けた場合、
各ワイパアームの払拭エリアをそれぞれ独立に調節する
ことが容易であり、（ハ）３段以上の切換が可能であ
り、（ニ）ワイパ作動速度に応じて払拭エリアが自動的
に変化する調整機構を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに創作した本発明に係る自動調整機構について、その
基本的原理を略述すると、ワイパアームに補助ウエイト
を取りつけ、該ワイパアームの作動サイクルタイムが短
いときは慣性モーメントを減少せしめるように、サイク
ルタイムが長いときは慣性モーメントを増加させるよう
に、上記の補助ウエイトを移動させる。上記原理に基づ
く具体的構成として、本発明に係る慣性自動調整機構
は、ワイパ軸を中心として往復傾動するワイパアームを
具備し、上記ワイパアームの往復傾動サイクルが調節さ
れる構造のワイパ装置において、上記ワイパアームの長
手方向に移動し得るようにウエイトが案内されており、
前記ワイパアームの往復傾動サイクルタイムが短いとき
は上記のウエイトがワイパ軸へ接近する方向に移動せし
められ、該サイクルタイムが長いときは該ウエイトがワ
イパ軸から離間せしめられるようになっていることを特
徴とする。

【０００７】

【作用】上記の構成によると、ワイパアームの往復傾動
サイクルタイムが短いとき（高速作動時）は、ウエイト
がワイパ軸へ接近する方向（すなわちワイパアームの根
本側）に移動せしめられて該ワイパアームのワイパ軸ま
わりの慣性モーメントが減小するので、高速作動したと
きワイパアームの慣性力が過大とならず、払拭エリアが
ウインドガラス枠と干渉する虞れが無い。また、ワイパ
アームの往復傾動サイクルタイムが長いとき（低速作動
時）は、ウエイトがワイパ軸から離れる方向（すなわち
ワイパアームの先端側）に移動せしめられて該ワイパア
ームのワイパ軸まわりの慣性モーメントが増大するの
で、低速作動したときワイパアームの慣性力が過小とな
らず、払拭エリアがウインドガラス枠に達しない虞れが
無い。さらに、前記のウエイトをワイパアームの長さ方
向に移動させる構造であるから、移動距離を変えて任意
の位置に停止させることにより、３段階以上の切換のみ
ならず無段階に調節することも可能である。そして、上
述のごとくウエイトを移動せしめる構造であるから、機
械的な構成部品を取り換えることなく、容易かつ迅速に
調節することができ、しかも、複数個のワイパアームを
設けた場合にも各ワイパアームをそれぞれ独立に調節す
ることができる。しかも、機械的な伝動系統には別段の
変更を加えないので、局部的に過大な応力を発生せしめ
る虞れが無く、ワイパアームの折損を誘発したり、当接
部分に摩耗を生じたりする虞れも無いので、作動信頼性
が高く耐久性に優れている。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例について、図１ないし
図３を参照しつつ説明する。図２は本発明に係るワイパ
装置の慣性自動調節機構を適用して構成した慣性モーメ
ント自動調整装置の１実施例を装着したワイパアームお
よびその支持，駆動部分の斜視図である。ワイパアーム
７は枢支軸６により、ワイパヘッド５に対して回動可能
に軸支されている。そして該ワイパヘッド５はワイパ軸
（中心線によって表わした）８に固着される。該ワイパ
軸８は往復円弧矢印θのごとく往復回動せしめられる。
図示しないワイパブレードが、ワイパアーム先端部７ａ
に取り付けられる。前記ワイパアーム７は、コイルスプ
リング９によって前記ワイパブレードをウインドガラス
（共に図示せず）に押し付ける方向に付勢されている。
本発明に係る慣性モーメント自動調整装置１０は、取付
ネジ１０ａによってワイパアーム７に固定されている。
１０ｂは上記慣性モーメント自動調整装置１０と運転席
の操作パネルとを接続している電線である。説明の便宜
上、図示Ｘ−Ｘ′をワイパアームの長手方向と言う。図
１は本発明に係る慣性モーメント自動調整機構の１実施
例である慣性モーメント自動調整装置の分解斜視図であ
る。１０ｃは本実施例に係る装置の筐体を構成している
ボックス、１０ｄは同じく蓋である。その中に、モータ
１０ｅによって回転せしめられる送りネジ１０ｆが、ワ
イパアームの長手方向Ｘ−Ｘ′と平行になるように配設
されている。移動ウエイト１０ｇには、上記送りネジと
螺合されるメネジ１０ｈが設けられるとともに、前記モ
ータ１０ｅの通電回路を開閉するスライド接点１０ｉが
固着されている。前記の送りネジ１０ｆがモータ１０ｅ
によって回転せしめられると、移動ウエイト１０ｇはネ
ジ送り作用によってワイパアームの長手方向Ｘ−Ｘ′に
前，後進せしめられる。該移動ウエイト１０ｇが前，後
進すると、これに固着されたスライド接点１０ｉはプリ
ント基板１０ｊに対して摺動する。説明の便宜上、モー
タ１０ｅの回転によって移動ウエイト１０ｇがワイパア
ームの先端に向けて移動せしめられる場合、該モータの
回転方向を正転と言う。ワイパアームの根本に向けて移
動せしめられる場合は逆転と言う。ワイパアームの往復
傾動が高速に切り換えられるとモータ１０ｅは、図３に
ついて後述するようにして逆転せしめられ、移動ウエイ
ト１０ｇをワイパアーム根本方向（矢印Ｘ方向）に移動
させる。これによりワイパアームの慣性モーメントが減
少し、ワイパブレードの払拭エリアが縮小気味となり、
高速作動時における払拭エリア過大が防止される。ワイ
パアームの往復傾動が低速に切り換えられるとモータ１
０ｅは、図３について後述するようにして正転せしめら
れ、移動ウエイト１０ｇをワイパアーム先端方向（矢印
Ｘ′方向）に移動させる。これによりワイパアームの慣
性モーメントが増加し、ワイパブレードの払拭エリアが
拡大気味と成り、低速作動時における払拭エリア過小が
防止される。ワイパアームの作動速度切換が高，中，低
の３段に切り換えられる構造であって、中速に切り換え
られると、図３について後述するようにして移動ウエイ
ト１０ｇはワイパアーム長手方向の中央付近に移動せし
められ、慣性モーメントの大きさは高速時と低速時との
中間値となる。図３は、本発明に係る前記実施例におけ
るモータの回転を制御する手段を説明するために示した
ものであって、（Ａ）は電気的系統図、（Ｂ）は電気回
路の開閉状態を描いた図表である。図３に示した１０ｊ
は、図１について先に述べたプリント基板１０ｊであっ
て、ワイパアームの長手方向と平行な３本の導通パター
ンよりなる固定接点板Ａ，Ｂ，Ｃが形成されている。図
３に示した１０ｉは図１について先に述べたスライド接
点１０ｉであって、移動ウエイト１０ｇに固着され、該
移動ウエイトと一緒にワイパブレードの長手方向に移動
せしめられつつ、前記の固定接点板Ａ，Ｂ，Ｃに摺触，
離間して電気回路を切り換える。モータ１０ｅが所定時
間以上停止するとスイッチＳはＯＦＦされるようになっ
ており、該スイッチＳがＯＦＦしているとき、高，中，
低速スイッチＨ，Ｍ，Ｌが切り替えられると、前記のス
イッチＳがＯＮされるようになっている。前記の移動ウ
エイト１０ｇおよびスライド接点１０ｉが、図示したよ
うにワイパアームの根本側（図において右側）付近に位
置していると、固定接点板Ａと同Ｂとが導通される。ま
た、ワイパアームの先端側（図において左方）付近に位
置していると、固定接点板Ａと同Ｃとが導通される。そ
して、ワイパアームの中央付近に位置していると、固定
接点板Ａ，同Ｂ，同Ｃが相互に導通される。これによ
り、図３（Ｂ）に示した図表の最下欄に示したごとく、
低速状態ではモータ１０ｅが正転して移動ウエイト１０
ｇが先端側（図において左方）に移動せしめられる。こ
れに伴ってスライド接点１０ｉも先端側（左方）に移動
し、固定接点板Ａ，Ｃの左端を越えて外れると、該移動
ウエイト１０ｇはワイパアームの長手方向先端側のスト
ロークエンドに位置して停止する。同じく、図３（Ｂ）
に示した図表の最下欄に示したごとく、高速状態ではモ
ータ１０ｅが逆転して移動ウエイト１０ｇが根本側（図
において右方）に移動せしめられる。これに伴ってスラ
イド接点１０ｉも根本側（右方）に移動し、固定接点板
Ａ，Ｂの右端を越えて外れると、該移動ウエイト１０ｇ
はワイパアームの長手方向根本側のストロークエンドに
位置して停止する。

【０００９】

【発明の効果】本発明を適用すると、ワイパアームの往
復傾動サイクルタイムが短いとき（高速作動時）は、ウ
エイトがワイパ軸へ接近する方向（すなわちワイパアー
ムの根本側）に移動せしめられて該ワイパアームのワイ
パ軸まわりの慣性モーメントが減小するので、高速作動
したときワイパアームの慣性力が過大とならず、払拭エ
リアがウインドガラス枠と干渉する虞れが無い。また、
ワイパアームの往復傾動サイクルタイムが長いとき（低
速作動時）は、ウエイトがワイパ軸から離れる方向（す
なわちワイパアームの先端側）に移動せしめられて該ワ
イパアームのワイパ軸まわりの慣性モーメントが増大す
るので低速作動したときワイパアームの慣性力が過小と
ならず、払拭エリアがウインドガラス枠に達しない虞れ
が無い。さらに、前記のウエイトをワイパアームの長さ
方向に移動させる構造であるから、移動距離を変えて任
意の位置に停止させることにより、３段階以上の切換の
みならず無段階に調節することも可能である。そして、
上述のごとくウエイトを移動せしめる構造であるから、
機械的な構成部品を取り換えることなく、容易かつ迅速
に調節することができ、しかも、複数個のワイパアーム
を設けた場合にも各ワイパアームをそれぞれ独立に調節
することができる。しかも、機械的な伝動系統には別段
の変更を加えないので、局部的に過大な応力を発生せし
める虞れが無く、ワイパアームの折損を誘発したり、当
接部分に摩耗を生じたりする虞れも無いので、作動信頼
性が高く耐久性に優れているという優れた実用的効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る慣性モーメント自動調整機構の１
実施例である慣性モーメント自動調整装置の分解斜視図
である。

【図２】本発明に係るワイパ装置の慣性自動調節機構を
適用して構成した慣性モーメント自動調整装置の１実施
例を装着したワイパアームおよびその支持，駆動部分の
斜視図である。

【図３】本発明に係る前記実施例におけるモータの回転
を制御する手段を説明するために示したものであって、
（Ａ）は電気的系統図、（Ｂ）は電気回路の開閉状態を
描いた図表である。

【図４】ワイパアームの往復傾動サイクルの変化に伴う
問題点の説明図であって、（Ａ）はサイクルタイムの短
い状態（高速作動状態）を描いてあり、（Ｂ）は上記サ
イクルタイムの長い状態（低速作動状態）を描いてあ
る。

【符号の説明】

１…ウインドガラス、２…ウインドがラス枠、３，３′
…過大な払拭エリア、４，４′…過小な払拭エリア、５
…ワイパヘッド、６…枢支軸、７…ワイパアーム、７ａ
…ワイパアーム先端部、８…ワイパ軸、９…コイルスプ
リング、１０…慣性モーメント自動調整装置、１０ａ…
取付ネジ、１０ｂ…電線、１０ｃ…ボックス、１０ｄ…
蓋、１０ｅ…モータ、１０ｆ…送りネジ、１０ｇ…移動
ウエイト、１０ｈ…メネジ、１０ｉ…スライド接点、１
０ｊ…プリント基板。

フロントページの続き (72)発明者 遠山 晃 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイパ軸を中心として往復傾動するワイ
   パアームを具備し、上記ワイパアームの往復傾動サイク
   ルが調節される構造のワイパ装置において、 上記ワイパアームの長手方向に移動し得るようにウエイ
   トが案内されており、 前記ワイパアームの往復傾動サイクルタイムが短いとき
   は上記のウエイトがワイパ軸へ接近する方向に移動せし
   められ、該サイクルタイムが長いときは該ウエイトがワ
   イパ軸から離間せしめられるようになっていることを特
   徴とする、ワイパ装置の慣性自動調整機構。