JPS61125952A

JPS61125952A - 自動車用ワイパ

Info

Publication number: JPS61125952A
Application number: JP59244377A
Authority: JP
Inventors: Yukiho Murata; 行帆村田; Yasuo Ohashi; 弥寿夫大橋; Masaru Ishikawa; 優石川
Original assignee: Jidosha Denki Kogyo KK; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Jidosha Denki Kogyo KK; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-11-21
Filing date: 1984-11-21
Publication date: 1986-06-13

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】上のこの発明は、自動車のフロントガラスに付着する雨滴等
を払拭するのに用いる自動車用ワイパに関するものであ
る。

腫】６引ｉ預− この種の自動車用ワイパは、フロントガラス等のウィン
ドシールドガラ声に付着した雨、霧、雪、虫、泥土、油
脂、前車の飛沫等の物質を直接拭き取るワイパプレート
、その腕に当るワイパアーム、これに力を伝達するワイ
パリンク及びその駆動源であるワイパモータ等から構成
されているのが一般的である。しかも、この様な自動車
用ワイパとしては、２本のワイパプレートが同じ方向に
動くタンデムタイプのものが最も広く用いられている。

第８図はその一例を示したものである。

第８図において、１は自動車の車体、２は車体１何のカ
ウルトップ、３は車体ｌのフロントウィンドに装着され
たフロントガラス（ウィンドシールドガラス）である。

カウルトップ２の右端部及び略中夫には第９図〜第１１
図に示したワイバアーム４，４′が夫々装着されている
。

このワイパアーム４はアームヘッド５及びアーム本体６
を備え、このアーム本体６はリテーナ７とこれに固着さ
れたステイ８から構成されている。

そして、アーム本体６のリテーナ７は枢軸９を介してア
ームヘッド５に枢者さｔＬ％アームヘッド５はピポット
軸１０に固定されている。尚、ピポット軸１０はカウル
トップ２に回動自在に￥を看されている。また、アーム
ヘッド５とステイ８との間にはスプリング１１が張設さ
れていて、このスプリング１１はアーム本体６をフロン
トガラス３側にバネ付勢している。これによって、ステ
イ８の先端に取り付けられたワイパプレート１２がフロ
ントガラス３に圧接されている。

尚、ワイパアーム４′も同様に構成されているので、同
一部品にはダッシュを付した符号を付して、その説明を
省略する。

この様な一対のワイパアーム４，４′は、ピポット軸１
０．１０’　と一体に同方向に回動して同一の動きをす
る様に、リンク機構を介してワイパモータに連動してい
る。従って、ワイパモータを作動させると、ワイパアー
ム４，４′が左右に同期揺動（回動）して、ワイパプレ
ート１２．１２’　がフロントガラス３上を左右に摺接
移動するので、雨天時にはフロントガラス３に付着する
雨滴がワイパプレート１２．１２’で払拭される。

ところで、上述したフロントガラス３は左右方向及び上
下方向に湾曲させられており、その曲率は場所によって
異なっている。しかも、上述したピポット軸１０．１０
’　は、第１２図、第１３図に示した様に、フロントガ
ラス３の下縁の法′ｌｌＡ１３．１３’方向に向けられ
ている。これらの結果、アームヘッド５，５′の回転す
る平面１４，１４’　とフロントガラス３の表面との距
離は、ピポット軸１０．１０’　から離れるに従って次
第に大きくなる。しかも、これに伴なって、第１０図の
如く、リテーナ７とアームヘッド５との為すリテーナ角
αも次第に大きくなる。このため、ワイパプレート１２
．１２’のフロントガラス３への押圧力は、ワイパアー
ム４，４′が第１２図中右方から左方に回動するに従っ
て次第に／ｈさくなる。

一方、自動車の走行時にはフロントガラス３に走行風を
受ける。この走行風は、第８図に矢印り。

ｆ＋　ｊで示した様に、フロントガラス３上を上方向及
び左右方向に流れて後方向に向う。このため、ワイパア
ーム４，４′が第１２図中右方に回動する場合には、走
行風がワイパプレート１２に対して追い風となると共に
、ワイパプレート１２’　に対して向い風となる。また
、これとは逆方向にワイパアーム４，４′が回動する場
合には、走行風がワイパプレート１２に対して向い風に
なると共にワイパプレート１２′　に対して追い風にな
る。

この様な走行風がワイパプレート１２．１２’　に対し
て追い風のときには、走行風とワイパプレート１２、１
２’　との相対速度が小さくなると共に、走行風がワイ
パプレート１２．１２’の変位抵抗とならないので、走
行風はワイパプレート１２．１２’　ラフロン１−ガラ
ス３に押圧する力となる。

これに対して走行風が向い風のときには、走行風とワイ
パプレート１２．１２’　との相対速度が走行風の速度
より大きくなると共に、走行風がワイパプレート１２．
１２’の変位抵抗となってワイパプレート１２．１２’
　を浮き上らせる力になる。この変位抵抗は車速が大き
くなるに従って大きくなる。従って、車両の高速走行時
にワイパプレート１２．１２’が向い風を受けた場合、
ワイパプレート１２．１２’のフロントガラス３への押
圧力が小さいと、ワイパプレート１２．１２’が走行風
の風圧によって浮き上ってブレード浮き上り現象が生ず
る６現実には、ワイパプレートＩ２又は１２′　がフロ
ントガラス３の中央に向うときに向い風となる。しかも
、ワイパプレート１２′　がフロントガラス３の中央に
向うときには、ワイパプレート１２′のフロントガラス
３への押圧力が大きくなるので、車両の高速走行時に上
述のブレード浮き上り現象が生ずることはない。しかし
、運転席側のワイパプレート１２がフロントガラス３の
中央に向うときには。

ワイパプレート１２のフロントガラス３への押圧力が上
述の如く小さくなる。この結果、車両の訪速走行時にワ
イパプレート１２がフロントガラス３の中央に向った場
合には、ワイパプレート１２がフロントガラス３の中央
部分及びその近傍の部分に達したときに、上述の様なブ
レード浮き上り現象が生ずるｇｔＬがある。

そして、このブレード浮き上り現象が生ずると、これの
生じたフロントガラス３中夫の部分は充分に払拭されな
いので、この部分の前方視認性が悪化する。しかも、こ
のブレード浮き上り現象が生じやすい高速走行時には、
動的視野の挟挿が生じている。従って、高速走行時にブ
レード浮き上り現象が生じると、運転に支障を来たす虞
れがある。

この様な問題を解消すべく、従来から、油圧シリンダ等
のアクチュエータをスプリングに並設又は直列に接続し
、このアクチュエータを車速等に応じて制御する様にし
たものが考えられている。

このタイプのワイパとしては、例えば、実開昭５８−１
３９８４７号公報、実開昭５６−１６０１５６号、実開
昭５６−６０７５１号公報等に開示された様なものがあ
る。

日が　°　しようとする１しかしながら、上述した様なアクチュエータを用いたワ
イパにおいては、車速等の検知手段や、アクチュエータ
の駆動手段及びその制御回路等の部品を必要とするので
、部品点数が多くなると共に、高価になる。この様な部
品点数はできるだけ少ない方が望ましく、又、安価に製
造できるのが望ましい。

そこで、この発明は、部品点数が少なく安価に制作でき
、構造も簡単で確実に作動する自動車用ワイパを提供す
ることを目的とするものである。

問題代を　　するための手段この目的を達成するため、この発明は、車体に装着した
ピポット軸にアームヘッドを固定し、該アームヘッドに
アーム本体をフロントガラスに対して起倒自在に枢着し
て、該アーム本体をこれとアームヘッドとの間に介装し
たスプリングでフロントガラス側にバネ付勢することに
より、前記アーム本体のワイパプレートをフロントガラ
スに押圧する様にした自動車用ワイパにおいて、エアシ
リンダを前記スプリングと並設して前記アーム本体とア
ームヘッド′との間に介装し、該エアシリンダのピスト
ンヘッドにこれによって区画された２つの室に連通ずる
大径孔とオリフィスを設けると共に、該大径孔の開閉を
させる一方向弁を前記ピストンに装着し、前記エアシリ
ンダが縮小したとき前記一方向弁が開く様に設定した自
動車用ワイパとしたことを特徴とするものである。

作　　　用この様な構成によれば、ワイパアームが右方から左方に
回動するに従い、アーム本体がフロントガラス側に回動
して、アーム本体とアームヘッドとの為すリテーナ角が
次第に大きくなる。これに伴なって、ワイパプレートを
フロントガラスに押圧するスプリングのバネ力が小さく
なると共に。

一方向弁が開いてエアシリンダが次第に縮小する。

この際、ワイパプレートが走行風で浮き上ろうとすると
、エアシリンダにこれを伸長させる力が作用するが、こ
の場合に一方向弁が閉じてエアシリンダの伸長が阻止さ
れるので、急激な浮き上りは阻止される。従って、高速
走行時にワイパアームが右方から左方に回動する場合、
走行風がワイパプレートに対して向い風となっても、ブ
レード浮き上り現象が抑制される。

一方、ワイパアームが左方から右方に回動するに従い、
アーム本体がフロントガラスから離反する様に回動して
、上述のリテーナ角が次第に小さくなる。これに伴なっ
て、ワイパプレートをフロントガラスに押圧するスプリ
ングのバネ力が大きくなると共に、一方向弁が閉じた状
履でエアシリンダが伸長させられる。この際、エアシリ
ンダ内の拡長しようとする室にはオリフィスを介してエ
アが流入するが、その流入量による容積補償量よりも伸
長による容積拡大量の方が大きいので、ワイパプレート
のフロントガラスへの押圧力は順次増大するにの結果、
高速走行時にワイパプレートが左方から右方に回動する
場合、走行風がフィバブレードに対して向い風となって
も、ブレード浮き上り現象が抑制される。

来」Ｌ匠以下、この発明の一実施例を第１図〜第８図に基すいて
説明する。

第３図において、１は自動車の車体、２は車体ｌ側のカ
ウルトップ、３は車体１のフロントウィンドに装着され
たフロントガラス（ウィンドシールドガラス）である。

カウルトップ２の右端部及び略中夫には第１図、第２図
及び第４図に示したワイパアーム４，４′が夫々装着さ
れている。

そして、アーム本体６のリテーナ７は枢軸９を介してア
ームヘッド５に枢漕され、アームヘッド５はピポット軸
１０に固定されている。尚、ピポット軸１０はカウルト
ップ２に回動自在に装着されている。また、アームヘッ
ド５に設けたピン５ａとステイ８との間にはスプリング
１１が張設されていて、このスプリング１１はアーム本
体６をフロントガラス３側にバネ付勢している。これに
よって、ステイ８の先端に取り付けられたワイパプレー
ト１２がフロントガラス３に圧接されている。

しかも、ビン５ａとステイ８との間にはエアシリンダ１
５がスプリング１１と並列に介装されている。

このエアシリンダ１５は、第５図に示した如く、一端が
開放するシリンダ本体１６と、このシリンダ本体１６内
に摺動自在に配設されたピストンヘッド１７と、このピ
ストンヘッド１７と一体のピストンロッド１８を有する
。ピストンロッド１８は２つのロッド部材１８ａ、　１
８ｂに分割されていて、この両ロッド部材１８ａ、　１
８ｂは筒状ナツト１８ｃで結合されている。

このピストンロッド１８は筒状ナツト１８ｃを正又は逆
に回転操作することにより、ターンバックル式に伸縮す
る様になっている。

また、シリンダ本体１６内はピストンヘッド１７により
２つの室Ａ、Ｂに区画され、ピストンヘッド１７には室
Ａ、Ｂを連通させる大径孔１７ａ及び小径のオリフィス
Ｌ７ｂが夫々形成されている。そして、大径孔１７ａは
一方向弁（ワンウェイバルブ）としてのり−ド弁１９を
介して開閉される様になっている。

尚、リード弁１９は、ピストンヘッド１７に装着されて
いて、エアシリンダ１５が縮小するときに開く様になっ
ている。図中、２０はピストンヘッド１７外周に装着さ
れたシールリングである。

尚、ワイパアーム４′も同一に構成されている１、′Ｊ
、。

ので、同一部品にはダッシｉ番゛付ル、た符号を付して
、その説明を省略する。

この様な一対のワイパアーム４，４′は、ピポット軸１
０．１０’　と一体に同方向に回動して同一の動きをす
る様に、リンク機構を介してワイパモータに連動してい
る。

次に、この様な構成の自動車用ワイパの作用を説明する
。

図示しないワイパモータを作動させると、ピポット＄１
１１０．１０’　が図示しないリンクを介して時計方向
及び反時計方向に交互に回動させられる。これによって
、ワイパアーム４，４′がとポット軸１０、１０’　と
一体に回動させられる。しかも、これに伴ない、ワイパ
プレート１２．１２’　がワイパアーム４，４′と一体
にフロントガラス３上を摺接移動させられる。

ところで、ワイパアーム４が第３図中、右方から左方に
回動する場合において、ワイパアーム４の右端部［Ｒか
らワイパアーム４までの角度βをワイパの回動角とする
と、回動角βはワイパアーム４が左方に移動するに従っ
て大きくなる。しかも、アームヘッド５を含む平面１４
とフロントガラス３との距離は左方に向うに従って大き
くなるので、アーム本体６は回動角βが大きくなるに従
ってスプリング１１のバネ力によりフロント３側に回動
させられる。この結果、アーム本体６とアームヘッド５
との為すリテーナ角αは、回動角βが大きくなるに従っ
て第６図の如く曲腺Ｘに沿って大きくなる。

そして、回動角βを順次異ならせたワイパアーム４を停
止させた場合、ワイパプレート１２のフロントガラス３
への押圧力（以下単にブレード押圧力という）はスプリ
ング１１のバネ力のみによる。

しかも、回動角βが大きくなるにつれてスプリング１１
のバネ力が小さくなる。従って、回動角βが大きくなる
に従い、ブレード押圧力が、第７図の曲ＬＡＣｏの如く
、ＰｓからＰ−４へと小さくなる。

また、ワイパアーム４が動作している状態では、ワイパ
アーム４が右方から左方に回動すると、リテーナ角αが
大きくなるので、エアシリンダ１５にスプリング１１に
よる圧縮力が作用する。これによって、一方向弁である
リード弁１９が室Ａ内のエア圧により開かれて、室Ａ内
のエアの一部が大径孔１７ａを介して室Ｂに流入すると
共に、室Ａ内のエアの一部がオリフィス１７ｂを介して
室Ｂに流入する。この際、エアの流れによる流体抵抗が
若干生じて、この流体抵抗がスプリング１１に抗する方
向−に作用するので、ブレード押圧力はその差圧となる
。従って、ここでワイパアーム４の回動速度が遅い場合
のブレード押圧力となる曲線をＣｘ、早い場合のブレー
ド押圧力となる曲線をＣ２とすると、曲ＩＸｃ１．Ｃ２
は曲線ｃｏよりも小さくなる。しかも、上述の流体抵抗
はワイパプレート４の回動速度が大きくなる程大きくな
るので、曲ｌ１ｌＣ２は曲線Ｃ１より小さくなる。尚、
このような動作に伴なってワイパプレート１２にフロン
トガラスから黒皮する力が作用すると、ワイパアーム４
のアーム本体６のリテーナ角αが小さくなろうとするが
、リード弁１９が閉じられるので、ワイパプレート１２
はフロントガラス３から浮き上ることはない。

一方、ワイパアーム４が左方から右方に回動すると、ア
ーム本体６はワイパモータの駆動力とフロントガラス３
の曲面形状によってリテーナ角αが小さくなる方向に強
制的に回動させられる。この回動に伴ない、スプリング
１１が次第に伸長させられて、スプリングＩｆによるブ
レード押圧力が増大する。しかも、この際、エアシリン
ダ１５が伸長させられて、室Ａの容積が増大させられる
。これによって、室Ａの圧力が低下し、室Ｂのエアが室
Ａ側に大径孔１７ａを介して流れようとするが、リード
弁１９が閉じられるので、室Ｂのエアは大径孔１７ａを
介して室Ａには流れずオリフィス１７ｂを通じ　　゛て
のみ室Ａに微量ずつ流入する。この結果、エアシリンダ
１５の室Ａの圧力が大気圧以下となって引張力になり、
これがブレード押圧力となるので、実際のブレード押圧
力はスプリング１１のバネ力にエアシリンダ１５の引張
力を加えたものとなる。しかも、ワイパアーム４の回動
速度が早くなると、室Ａの容積拡大時間は短くなるが、
オリフィス１７ｂを通じて室Ａに流入する単位時間当り
のエアの量はほとんど変化しないので、室Ａの圧力減少
量はワイパプレート４の回動速度が早い程大きくなる。

従って、ワイパアーム４の回動速度が遅い場合のブレー
ド押圧力となる曲線をＣ３，早い場合のブレード押圧力
となる曲線をＣ４とすると、曲線Ｃ３、Ｃ４は曲ＩＲＣ
ｏよりも充分大きくなると共に、曲線Ｃ４はＣ３よりも
若干大きくなる。

尚、ワイパアーム４′もワイパアーム４と同様に動作す
るので、その説明は省略する。

この俤なことから、ワイパアーム４が右方がら左方に回
動する場合、走行風がワイパプレートに対して向い風と
なって、この走行風がワイパプレート１２を浮き上らせ
ようとしても、この際、リード弁１９が閉じてエアシリ
ンダ１５の伸長が阻止されるので、ワイパプレート１２
は浮き上るのが確実に阻止される。ワイパアーム４′も
右方から左方に回動するが、この際、走行風はワイパプ
レート１２’に対して追い風となるので、走行風はワイ
パプレート１２′　を浮き上らせる力とはならず逆に押
圧力として作用する。

また、逆にワイパアーム４が左方から右方に回動すると
きには、走行風がワイパプレートＩ２に対して追い風と
なるので、走行風がワイパプレート１２を浮き上らせる
力とはならない。この際、ワイパアーム４′も左方から
右方に回動し、走行風がワイパプレート１２’　に対し
て向い風となってワイパプレート１２を浮き上らせよう
とする。しかし、この様なワイパアーム４′が左方から
右方へ回動するときは、ブレード押圧力が曲＠Ｃ：Ｉ、
　Ｃａの如く増大していくので、ワイパプレート１２′
の浮き上りが阻止される。

ｍ礪臥逮− この発明は、以上説明したように、車体に装着したピポ
ット軸にアームヘッドを固定し、該アームヘッドにアー
ム本体をフロントガラスに対して起倒自在に枢着して、
該アーム本体をこれとアームヘッドとの間に介装したス
プリングでフロン１−ガラス側にバネ付勢することによ
り、前記アーム本体のワイパプレートをフロントガラス
に押圧する様にした自動車用ワイパにおいて、エアシリ
ンダを前記スプリングと並列に前記アーム本体とアーム
ヘッドとの間に介装し、該エアシリンダのピストンヘッ
ドにこれによって区画された２つの室を連通ずる大径孔
とオリフィスを設けると共に該大径孔の開閉をさせる一
方向弁を前記ピストンヘッドに装着し、前記エアシリン
ダが縮小したとき前記一方向弁が開く様に設定した自動
車用ワイパとしたので、走行風によるワイパプレートの
浮き上りや、ジャダ現象の発生するのを少ない部品で簡
単かつ確実に防止できると共に、安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る自動車用ワイパを部分的に破断
して示した側面図、第２図は第１図の■−■線に沿う断
面図、第３図は第１図に示した自動車用ワイパを備える
自動車の部分平面図、第４図は第３図の自動車用ワイパ
の斜視図、第５図は第１図及び第２ｒｊ！Ｊに示したエ
アシリンダの断面図、第６図は第３図に示したワイパア
ームの回動角と第１図に示したリテーナ角との関係を示
すワイパ角度変化図、第７図は第６図に示したリテーナ
角とブレード押圧力との関係を示すブレード抑圧特性曲
線図、第８図は従来の自動車用ワイパを備える自動車の
斜視図、第９図は第８図に示した自動車用ワイパの拡大
斜視図、＄１０図は第９図に示した自動車用ワイパを部
分的に破断して示した部分側面図、第１１図は第１０図
のＸＩ　−ＸＩ線に沿う断面図、第１１図は第７図に示
した自動車の部分平面図、第１２図は第８図に示した自
動婁の部分平面図、第１３図は第８図に示した自動車用
ワイパの説明図である。 ■・・・車体、　　　　　　２・・・カウルトップ。３・・・フロントガラス、４，４′　・・・ワイパアー
ム、５．５′・・・アームヘッド、６，６′・・・アー
ム本体、９．９′・・・枢軸、１０，１０’・・・ピポ
ット軸。１１．１１’　・・・スプリング、１２．１２’　・・・ワイパプレート。１５．１５・・・・・・エアシリンダ、１６．１６’・
・・シリンダ本体、１７．１７’　・・・ピストンヘッド。１７ａ、１７ａ’　−大径孔、　１７ｂ、１７ｂ’　−
・・オリフィス。１９、１９’　・・・リード弁。

Claims

【特許請求の範囲】

車体に装着したピポット軸にアームヘッドを固定し、該
アームヘッドにアーム本体をフロントガラスに対して起
倒自在に枢着して、該アーム本体をこれとアームロッド
との間に介装したスプリングでフロントガラス側にバネ
付勢することにより、前記アーム本体のワイパプレート
をフロントガラスに押圧する様にした自動車用ワイパに
おいて、エアシリンダを前記スプリングと並列に前記ア
ーム本体とアームヘッドとの間に介装し、該エアシリン
ダのピストンヘッドにこれによって区画された２つの室
に連通するオリフィスを設けると共に該大径孔の開閉を
させる一方向弁を前記ピストンヘッドに装着し、前記エ
アシリンダが縮小したとき前記一方向弁が開く様に設定
したことを特徴とする自動車用ワイパ。