JPS5940967A - ワイパ−駆動装置 - 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】 本発明は、ワイパー駆動装置、特に回転揺動するワイパ
ーの反転時における負荷を軽減させるようにしたワイパ
ー駆動装置に関するものである。

第１図に示すような乗用車をはじめとする各種車両１に
は、フロントウィンドウガラス２等のウィンドウガラス
を払拭し、乗員の前方視界を良好に保つため、車体パネ
ルに回転可能に取付ケたワイパーアーム４と、ワイパー
アーム４の先端部分に取付けたワイパーブレード５とを
有し、車体内部に配設した駆動装置によって回転揺動す
るワイパー３が備えられているが、かかるワイパー３の
駆動装置の従来例としては例えば第２図に示すようなも
のがある。この駆動装Ｎ６は、駆動モータ７と、駆動モ
ータ７の出力軸１０に作動連結した歯車機構８と、歯車
機構８に入力部を接続すると共に出力部はワイパーピボ
ット１９に固定した動力伝達機構９とから成る。歯車機
構８け駆動モータ７の出力軸１０に固定したウオーム１
１と、このウオーム１１に噛合したウオーム歯車１２と
で構成し、駆動モータ７における高速回転を減速させる
ようになっている。

動力伝達機構９は、一端をウオーム歯車１２の回転軸１
４に連結させた入力アーム１３と、この入力アーム１３
の他端に入力側の端部分ビン１６によつて枢着した第１
リンク１５と、第１リンク１５の出力側端部に一端をビ
ン１８結合し且つ他端とワイパーピボット１９に連結固
定した第２リンク１７とから成る。そして、駆動モータ
７の回転作動によってウオーム歯車１２が回転すると、
入力アーム１３はこのウオーム歯車１２と共に回転し、
第１リンク１５とクランク運動（即ち、並進、揺動運動
）させると共に、この第１リンク１５の運動に従って第
２リンク１７をワイパーピボット１９の軸芯２０を中心
として揺動運動させ、その結果ワイパー３をフロントウ
ィンドウガラス２に沿って揺動運動させる。

しかしながら、このような従来のワイパー駆動装置６に
あっては、一般に駆動モータ７の回転速度が一定であり
、しかもこの駆動モータＴからワイパ・−ピボット１９
′ｔｈでの間に装填した歯車機構８及び動力伝達機構９
は変速機能を有しないために、ワイパー３け等角速度運
動をする構成となっていた。このため、ワイパーブレー
ド５の反転時においては、ワイパーピボット１９の角速
度の変化が過大となり、その時の慣性力によってワイパ
−３各部から異音が発生したり、或は各機構の連結部に
おける疲労を早めたりするという不具合があった。

本発明は、このような従来の問題点に着目して行ったも
ので、その目的は、ワイパーブレードがその揺動ストロ
ークの中間区域で払拭作動している間はワイパーを通常
の速度で作動させル一方、ワイパーブレード反転時には
ワイパーの作動速度を減速させるようなワイパー駆動装
置を提供することにより、上記従来の問題点を解決する
ことである。

本発明は、上記目的を達成するため、ワイパー駆動装置
の歯車機構に非円形の歯車を組込んで不等速の動力伝達
機構と形成すると共に、上記非円形歯車をワイパーが反
転作動位置に差し掛かる時点において当該ワイパーの揺
動を減速させる一方、この反転操作終了後には急速に加
速し得るように設定したことを要旨としている。

不等速での動力伝達は、例えば長径と短径とを有する非
円形の歯車二個を噛み合わせることによって実現でき、
中でも当該歯車の一方の長径部分におけるギア歯が他方
の短径部分におけるギア歯に噛み合うように組合わせる
ことにより最も有効な減速と加速を行わせることができ
る。

非円形歯車の外形としては、長円形その他これに類する
形状が考えられるが、このような非円形歯車の組合わせ
において、双方の歯車の外形を所定の形状に成形すれば
、両歯車が噛合したまま一回転する間、互いの回転軸間
距離を不変の状態に保つことができる。また、歯車の回
転中において、双方の歯車の回転軸間距離が変動する場
合には、一方の歯車の回転軸とばね軸受によって弾性変
位可能に支持すれば上記変動と吸収することが出来る。

したがって、このような弾性変位可能な軸受を活用すれ
ば、上記の如く非円形歯車を二個使う代シに、一方は非
円形歯車、他方は円形歯車を使っても同様の作用効果と
得ることができる。

以下、本発明の実施例と添付の図面と参照して詳細に説
明する。

第３図乃至第５図は、本発明の一実施例に係るワイパー
駆動装置、及びこの装置の各ワイパー揺動位置での作動
状態を示す図である。この実施例に係るワイパー駆動装
置は、駆動モータ７と、駆動モータ７の出力軸１０に作
動連結した歯車機構８と、この歯車機構８を介して上記
駆動モータ７に連結し、駆動モータ７からの動力全ワイ
パー３に伝達する動力伝達機構９とを有する点について
は上記従来のワイパー駆動装置と基本的に同様である。

しかし、従来と異なり、本実施例においては、ウオーム
歯車１２には第１の非円形歯車２１が同軸に連結固定し
である一方、この第１の非円形歯車２１には第２の非円
形歯車ｎが回転軸ｎを中心として回転する様噛合して不
等速機構を構成し、また、この第２の非円形歯車ηの回
転軸乙には動力伝達機構９の入力アーム１３が連結しで
ある。

第１の非円形歯車２１と第２の非円形歯車２２とは、共
に長径部分（説明の便宜上、いずれの歯車２１　、２２
についても径の長さはＲとする）と短径部分（同じく、
径の長さはｒとする）とを有する長円形の外形を有して
いる。そして、これらの非円形歯車２１　、２２は、互
いに噛み合いながら一回転する間に、一方の長径部分と
他方の短径部分とが噛み合う様に設定しである。即ち、
第１の非円形歯車２１の短径部分に指標３１を印し、こ
の指標３１に対応するウオーム歯車１２の部分に指標３
０を印すと共に、指標３１０部分に噛合する第２の非円
形歯車２２の長径部分に指標３２を印した場合、第３図
乃至第５図に示すように、指標３０　、３１は常に同位
相で回転する一方、指標３１゜３２け第１及び第２の非
円形歯車２１　、２２が一回転する毎に同一噛合位置で
会合する。ぞして、これらの第１及び第２の非円形歯車
２１　、２２が互いに噛み合いながら一回転する間に、
双方の非円形歯車２１　、２２間でギア歯が外れたり、
ギア歯が食い込んだりして回転軸１４　、２３間距離を
変動させない様、当該非円形歯車２１　、２２の外形形
状が設定しである。

さらに、不等速機構と動力伝達機構９との間では、ワイ
パーブレード５がワイパー３の揺動ストローク中反転位
置に来た時、第１の非円形歯車２１の短径部分と第２の
非円形歯車２２の長径部分とが噛合する様に、第２の非
円形歯車２２と入力アーム１３とが連結しである。この
様な連結を行うことによって、ワイパーブレード５が揺
動ストローク中のほぼ中央部にある時は、第１の非円形
歯車２１の長径部分と第２の非円形歯車２２の短径部分
とが噛合する。

かかる構成を有するワイパー駆動装置６において、駆動
モータＩを等角速度で回転させると、この駆動モータ７
の回転はウオーム１１とウオーム歯車１２との噛合いに
よって減速され、所定の回転速度で第１の非円形歯車２
１を第３図中矢印Ｓの方向へ回転きせる。この回転作動
中の成る時点において、第１の非円形歯車２と第２の非
円形歯車ηとの間で指標３１と３２とが会合していると
すると（第３図参照）、上記不等速機構と動力伝達機構
９との間の連結関係により、ワイパーブレード５は一方
の反転位置Ａにある。そして、この時点において、第１
の非円形歯車２１と第２の非円形歯車２２との間の作動
をみる。

いま、第１の非円形歯車２１が角度θ１だけ回転し、こ
れに伴って第２の非円形歯車２２が角度０２回転したき
すると、双方の歯車２１．２２の周方向における移動距
離は等しいから、近似的に次の式が成り立つ。

ｒθ、＝Ｒθ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（１）、°、θ＝−・θ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（２）　Ｒ１ ここで、既に述べた設定条件から、ｒ（ｌ（、であるか
ら θ２〈θ１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（３）となる。

これは、回転軸２３０回転が回転軸１４０回転に対して
減速２受けることを示し、ワイパーブレード６け反転位
置Ａにおいて非常に緩やかな角速度で揺動運動する。

次に各歯車１２　、２１　、２２が回転することにより
、指標３１　、３２が共に先の会合位置から９０度だけ
回転移動したとする（第４図参照）。この時、第１の非
円形歯車２１が角度θ、だけ回転し、これに伴って第２
の非円形歯車２２が角度０３回転したとすると、双方の
歯車２１　、２２間では近似的に次の式が成り立つ。

Ｒθ、＝ｒθ３・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（４）、°、θ、＝且・０．・・・・・・・・・
・・・・−・（５）ここで　ｒ（Ｒであるから θ、〈θ、・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（６）となる。

これは、回転軸乙の回転が回転軸１４の回転に対して加
速を受けることを示し、ワイパーブレードダは上記従来
例に比べて迅速な払拭を行う。

更に各歯車１２　、２１　、２２が回転することにより
、指標３１．３２が最初、会合位置から１８０度回転移
動したとすると（第５図参照）、ワイパーブレード５は
先の反転位置Ａとは反対側の反転位置Ｂにあり、第１の
非円形歯車２１と第２の非円形歯車２２との間では上記
（１）乃至（３）式で表わすような作動が行われる。こ
れによってワイパーブレ−ド５け再度減速作用を受け、
非常に緩やかな角速度で揺動運動する。そして、本実施
例におけるウオーム１１とウオーム歯車１２との間のギ
ア比分上記従来例におけると同じに設定しておけば、ワ
イパーブレード５は、増速、減速作用と受けながら揺動
しつつも、その−作動周期に要する時間は同じとなり、
一定時間内でのワイパーブレード５の払拭回数は不変で
ある。

なお、上の実施例においては、不等速機構として二つの
非円形歯車２１　、２２を所定の関係に噛合させたもの
を用いているが、このうち一方、例えば第２の非円形歯
車２２の代りに円形歯車を用いても同様に増速、減速作
用分及ぼせしめることができる。この時は、非円形歯車
２１の回転位相が変化するに従って両歯車の間では回転
軸１４　、２３間における軸間距離が広がったり、狭ま
ったりしようとするが、かかる軸間距離の変動は回転軸
ｎを弾性変位可能な軸受によって支持することにより吸
収することができる。

以上説明したように、本発明によれば、ワイパー駆動装
置の歯車機構の中に非円形歯車を組込み、この非円形歯
車の回転によってワイパーブレードを不等角速度で揺動
運動させるようにしたため、ワイパーブレードの反転時
において、ワイパーピボットの角速度変化を緩やかに行
わせることが出来るようになり、ワイパー各部からの異
音の発生を防止でき、また各機構内の連結部における疲
労を抑えることが出来る管種々の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるワイパーを備えた車両のフ
ロント部分を示す斜視図、第２図はワイパー駆動装置の
従来例を示す構成図、第３図は本発明の一実施例に係る
ワイパー駆動装置の構成及び一方の反転位置での作動状
態を示す図、第４図は上記実施例においてワイパーブレ
ードが揺動スｔロークの中間部分にある時の作動説明図
、第５図は上記実施例においてワイパーブレードが他方
の反転位置にある時の作動説明図である。 １・・・車両　　　　　　２・・・フロントウィンドウ
ガラス３・・・ワイパー　　　５・・・ワイパーブレー
ド６・・・ワイパー駆動装置 ７・・・駆動モータ　　８・・・歯車機構９・・・動力
伝達機構　１９・・・ワイパーピボット２１・・・第１
の非円形歯車 ２２・・・第２の非円形歯車

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動モータと、駆動モータの出力軸に作動連結した歯車
   機構と、この歯車機構に接続し且つ駆動モータからの動
   力をワイパーに伝達し当該ワイパーを揺動運動させる動
   力伝達機構とを有するワイパー駆動装置において、上記
   歯車機構は、非円形歯車を組込んで不等速機構を構成し
   、当該不等速機構と上記動力伝達機構とを、ワイパーの
   反転時における回転速度が他の払拭作動時における回転
   速度よりも減速するように連結したことを特徴とするワ
   イパー駆動装置。