JPS62131845A - 車両用ワイパ装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用ワイパ装置に関する。

〔従来の技術〕

第３図は周知の車両用ワイパー装置の典型的な例を示し
たもので、同図において、１はピボット軸、２はピボッ
ト軸１が回転自在に貫通している穴を内部に有し且つピ
ボット軸１を回転自在に保持すべく車体（図示せず）に
固定されるピボットホルダーである。ピボット軸１の一
端にはワイパブレード１０に枢着されたれワイパアーム
１２が取付けられ、他端にはピボットレバー３の一端が
固着されている。ピボットレバー３の他端は連結杆１４
を介してクランクアーム１６の一端に連結され、クラン
クアーム１６の細端はワイパモータ１５の出力軸（図示
せず）に固着されている。この出力軸とモータ自体のシ
ャツ１−（すなわら、アーマヂュアシＶフト）との間に
は減速機構等を構成する歯車が介在されている。これら
の歯車はギヤハウジングに収納されており、ギヤハウジ
ングはワイパモータの出力軸を軸承している。ピボット
レバー３と連結杆１４との間及び連結杆１４とクランク
アーム１６との間には、それぞれ、枢着部すなわら回動
自在ジョインＩ−１４ａ及び１４ｂがある。

以上の構成において、ワイパモータ１５の出力クーが第
３図で矢印Ｘの方向に連続的に回転すると、この回転は
クランクアーム１６と連結杆１４とから成るクランク機
構によって往復運動に変換され、この往復運動によって
ピボットレバー３は矢印Ｙ−Ｙ’　に示されるように往
復自速＃Ｊ（往復回転運動）し、この運動がピボット軸
１を介してワイパアーム１２及びワイパブレード１ｏに
伝えられ、ワイパブレード１０は往復揺動して車両のウ
ィド面を払拭する。

第３図に例示した如き従来の車両用ワイパ装置において
、ワイパモータ１５からワイパアーム１２に至る動力伝
達系内の回転部及び回動部、すなわち、ピボツ１−軸１
とピボットホルダー２との組合わせ、ごボットレバー３
と連結杆１４との間のジヨイント１４ａ１連結杆１４と
クランクアーム１６との間のジヨイント１４ｂ１及びワ
イパモータ１５の出力軸とそれを取り囲むギヤハウジン
グの軸穴（図示せず）との組合わせはそれら各月の部材
間の摩擦が出来るだけ小さくなるように設計されて、回
動（回転）損失が出来るだけ小さくされていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ワイパブレード１０の払拭作動中に往復把勅蓮勤のスト
ローク端において運動方向を反転づる時、或は、ワイパ
ブレード１ｏとウィンド而との摩擦によってワイパブレ
ードが円滑に動かずに不連続的に動く（これを俗に「び
びる」とも云い、ワイパブレードは「ゴツゴツ」或は「
ガサガサ」と動く）時に、ワイパアーム１２とワイパブ
レード１ｏの作ｉＦＩ＋慣性力にｍ撃的な変動が生じ、
この衝撃的変動がピボット軸１、ピボットレバー３、連
結杆１４及びクランクアーム１６を介してワイパモータ
ー５にまで伝達され、互に遊びをとってあっである部材
間に打撃現象が生じる。特に、ワイパセータ１５内の前
記歯車は互にバックラッシュをもって噛合しているが、
前記作動慣性力の１１撃的変動によって、これらのｍ車
の歯が互に衝突し合い、非常に不快な騒音及び＠動の発
生の原因となっていた。この点につき、以下において詳
しく説明する。

一般に、ワイパアームやワイパブレードのように揺動運
動する物体の作動の慣性力は以下のようにして求められ
る。ワイパアーム及びブレードの揺動運動の周期をＴ。

（秒）、重量をＭ（ｋ（ｌｆ）、回転（揺動運動）中心
からｍ心までの距離をｈとすると、慣性モーメントｌｉ
は、 Ｉ　ｉ　ｏｃ　Ｔ　　　−Ｍ−ｈ−−（１１により与え
られる。ワイパアーム及びブレードの反転時或はワイパ
ブレードがびびった際のワイパアーム及びブレードの慣
性トルクＴは、ワイパアーム及びブレードの角加速度を
α１、ワイパアーム及びブレードの組数をｎとすると、 ■＝Σ　（Ｉ　ｉｘα１）・・・・・・・・・１２］ｉ
＝１ により与えられる。ワイパアーム及びブレードの反転時
、或は、ワイパブレードがびびった際には、ワイパアー
ム及びブレードの角加速度α１が大幅に変化するので、
これに比例してワイパアーム及びブレードの慣性トルク
Ｔも変動することは上記（り式から明らかである。

第４図は極く一般的な車両に標準装備されているワイパ
装置におけるワイパアーム及びブレードの角加速度の変
動と、それに対応して動力伝達系内の部品間のガタによ
り生じる部品間のＩ］撃作用による振動加速度とを実測
した結果を示ず。角加速度の変動はワイパアーム１２及
びブレード１０が一方向に動いている際中に測定したも
のであり、また、振動加速度はワイパアーム及びブレー
ドが前記一方向に動いている時の連結杆１４の作動方向
の向きに実測したものである。ワイパブレード１ｏがび
びった際、角加速度は破線Ａで囲んで示すように、増、
減を繰り返すが、変動量がα、。

αＢで示すように急増した時に、これに同期して、振動
加速度にＧ、Ｇ８で示すように、衝撃的変＾ 動が発生していることが良く分る。この衝撃は動力伝達
系内で部材同志が衝突し合っている、或は、打撃し合っ
ている、ことを意味している。

このように動力伝達系内で部材同志が互に衝突又は打撃
し合うのはワイパアーム及びブレードの角加速度の変動
が動力伝達系内の部材に直接的に伝達されるためである
。従って、これを無くするには、各回転部及び回動部を
構成する２部材間の寸法差を小さくして（すなわち、き
つく締めて）回動トルクを増大させ、もって、ワイパア
ーム及びブレードの角加速度変動による慣性トルクＴの
衝撃的変動よりも回転部及び回動部の回動トルクを大き
くする方法が考えられる。しかし、この方法では、最初
のうちは回動トルクが設定通り大きくなっているものの
、回動トルクは部品の摩耗によって時間と共に減少して
しまうから、耐久性の点で問題があり、実用性はほとん
どない。本発明はこの点を解消せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では、ワイパモータからワイパアームに至る動力
伝達系が穴のある部材により回転自在に支承された軸を
含んでいる車両用ワイパ装置にＪ３いて、前記穴と前記
軸との間に弾性体製の摩擦部材を押圧介装して前記穴と
前記軸との間の回動トルクを増大せしめ、該増大された
回動トルクを、ワイパアームとワイパブレードとの角加
速度変動による慣性トルクの衝撃的変動を吸収出来る値
に設定した。

〔作用〕

本発明の上記手段により、ワイパアーム及びワイパブレ
ードの角加速度の変動による慣性ｌ−ルクの衝撃的変動
は、前記穴と軸との間の回動トルクが増大されているこ
とによって打ら消されるので、慣性トルクの衝撃的変動
により従来生じていた部材間の打撃や衝突の発生が防止
される。

〔実施例〕

次に、第１図と第２図とを参照して本発明の一実施例を
説明する。

ピボットホルダー２はピボット軸１が回転自在に貫通延
在する穴２ａを有し、この穴の下端部、すなわち、ピボ
ットレバー３に近い方の端部、は該ピボットレバー３の
方に向って開拡したテーパー面２ｂとなっている。穴２
ａ内には、テーパー面２ｂよりも上側に配置された２個
の軸受４を介して、ピボット軸１が回転自在に嵌合し、
その上端はピボットホルダー２の上端面から突出してい
て、この突出端の先端部１ａにはセレーション加工が施
され、ワイパーアーム１２に結合されるようになってい
る。ピボット軸１の前記突出端のうち前記先端部１ａの
少し下方の部分とピボットホルダー２の上端面との間に
リデーナ９が介装されて、ピボット軸１の脱落を防止し
ている。

ピボット軸１の下部、すなわち、ピボットレバー３に近
い方の部分、とピボットボルダ−２の前記テーパー面２
ｂとの間にはテーパー形状をした弾性体製の摩擦部材５
が介装されている。より詳しくは、摩擦部材５はピボッ
トホルダー２の穴２ａの内方へ向って収斂した切頭円錐
形の外表面５ａを有し、この外表面がピボットボルダ−
２のテーパー面２ｂと接している。摩擦部材５はそれを
軸方向に４通して延びる軸穴５ｂを有し、この軸穴５ｂ
にピボット軸１の下部が回転可能に嵌合している。

摩ｍｓ材５の下端部はビボツｌ〜ホルダー２の底面より
も下方に突出しており、この突出した下端部の底面に第
１のワッシャ６ａが当てられており、このワッシャ６ａ
の下側に波形ワツシＶ７が配置され、更に、波形ワッシ
ャ７とピボットレバ−３の上面との間に第２のワッシャ
６ｂが介装されている。波形ワッシャ７は第１のワッシ
ャ６ａを介してｆ［部材５に上向きの押圧力Ｐを弾力的
に加えている。

尚、８はピボットレバー３と連結杆１４とを枢動自在に
連結するジョインｌ−１４８（第３図）の１部を構成す
る球面状軸である。

以上の構成であるので、波形ワッシャ７から摩擦部材５
に対して軸方向に加えられる押圧力Ｐによって、摩擦部
材５の外周面５ａとピボットホルダー２のテーパー而２
ｂとの間に摩擦力ＰＨ１摩擦部材５の軸穴５ｂの内周面
とピボット軸１との間に摩擦力Ｐ８が、それぞれ発生し
、これらの摩擦力ＰＮ、Ｐ８によってピボット軸１の回
動トルクが大きな値に設定される。

ピボット軸１の回動トルクの値は、ワイパアーム及びブ
レードの慣性トルクを決定する因子であるｆ［１長さ、
払拭角速度、等によって異なるが、現在市場にある車両
について調査したところによると、ピボット軸１各々１
個につき少くとも４ｋｇｒ、、以上で、好ましくは４　
ｋＣＪｆａｎから１９ｋ　Ｑ　ｆ　ｃｍまでの範囲で、
良いことが分った。

ピボツ］−軸１の回動１−ルクを摩擦部材５によって上
記の値に設定すると、慣性トルクの衝撃的変動が動力伝
達系へ伝達されない。従って、従来において慣性トルク
の大幅な変動によって動力伝達系内に発生していた不快
な騒音及び振動が生じない。

第５図は上述の実施例のワイパ装置イについて、第４図
に示したちのと同じ項目について実験した結果を示す。

第５図から明らかなように、ワイパアーム及びブレード
の角加速度に破線Ｂにて示すように変動が生じても、振
動加速度に衝撃的変動は発生しない。これは、角加速度
の変動がピボット軸１部の大きな回転トルクにより吸収
されたためである。従って、動力伝達系内の部材間に打
撃や衝突が発生しないから、！ｊＡ音や撮動が発生せず
、静粛なワイパ作動が達成され、ワイパ装置の耐久性が
向上する。

図示実施例では弾性体製の摩擦部材５を１個のみ設けで
あるが、ピボットホルダー２のＬ端部にも設けて計２個
としても良い。

上述の実施例においては弾性体製の摩擦部材５をピボッ
ト軸１とピボットホルダー２との間に介装しであるが、
第３図に示したワイパモータ１５の出力軸とそれを軸承
しているギヤハウジングとの間に介装しても良い。この
場合の具体的構造は図示しないが、第１図に示す構造か
ら当業者に自明である。尚、ＷＩ擦部材５をワイパモー
タの出力　４゜軸とギヤハウジングとの間に介装する場
合には、この出力軸の回動トルクを少なくと−ｂｌＯｋ
（ｌｆｏ、望マシ＜　ハ１０　ｋＱｆａｙｔ〜４９　　
ｋＱｆｃｍＩ）範ｎ、ニ設定すればよい。この範囲は考
えられる常識的な車両用ワイパ装置の全てに適用可能で
ある。

〔効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ワイ
パアーム及びブレードの角加速度の変動に伴う慣性トル
クの衝撃的変動が生じても、ワイパモータ内の歯車等の
如ぎ動力伝達系内の部材同志間に打撃や衝突が発生する
ことが防止されるという効果があり、しかも、前記弾性
体製の摩擦部材５はテーパー形状となっていてピボット
軸１とピボットホルダー２との間に押圧介装されている
ので、摩耗による回動トルクの減少を防止し且つ水の浸
入に対して防水シールとして役立つという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用ワイパ装置の一実施例の要部を
示す１部所面拡大側面図、 第２図は弾性体製の摩擦部材の斜視図、第３図は従来の
車両用ワイパアームの概略斜視図、第４図は従来の車両
用ワイパ装置にｄ３けるアーム及びブレードの角加速度
の変動とそれに伴なう振動加速度の変動の測定結果を示
す図、第５図は第４図と同様な図であるが、本発明の車
両用ワイパ装置を作動させて測定した結果を示１図であ
る。 １・・・ピボット軸　　　　２・・・ピボットホルダー
２ａ・・・穴　　　　　　　３・・・ピボツ１−レバー
５・・・摩擦部材　　　　　６ａ、６ｂ・・・ワツシャ
７・・・波形ワッシャ　　　９・・・リテーナ１０・・
・ワイパブレード　１２・・・ワイパアーム１４・・・
連結杆　　　　　１５・・・ワイパモータ１６・・・ク
ランクアーム。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワイパモータからワイパアームに至る動力伝達系
   が穴のある部材により回転自在に支承された軸を含んで
   いる車両用ワイパ装置において、前記穴と前記軸との間
   に弾性体製の摩擦部材を弾力的に押圧介装して前記穴と
   前記軸との間の回動トルクを増大せしめ、該増大された
   回動トルクを、ワイパアームとワイパブレードとの角加
   速度変動による慣性トルクの衝撃的変動を吸収出来る値
   に設定したことを特徴とする車両用ワイパ装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の車両用ワイパ装置に
   おいて、前記穴は前記摩擦部材に向つて開拡したテーパ
   ー面を有し、該摩擦部材は該穴の内方へ向つて収斂した
   テーパー形状となつていて、しかも、該穴のテーパー面
   に対してばね力により押圧されている車両用ワイパ装置
   。
3. （３）特許請求の範囲第２項記載の車両用ワイパ装置に
   おいて、前記穴のある部材がピボッホルダーであり、前
   記軸がピボット軸である車両用ワイパ装置。