JPS62134355A - 押圧力の調整可能なワイパ装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は車輌用のワイパ装置に係り、特にワイパブレー
ドをガラス面に押圧する力を自在に調節し得る構造のワ
イパ装置に関するものである。

〔発明の背景〕

第１２図はワイパ装置の一般的な構造を説明するための
断面図である。

１はワイパアームで、ワイパブレード（図示せず）を支
承している。一方、アームヘッド２はワイパ軸３に対し
て固定され、該ワイパ軸３の軸心回りの往復回動と一緒
に往復回動する。

前記のワイパアーム１は枢支軸４によってアームヘッド
２に枢着されており、本第１２図においてワイパアーム
１の下方にガラス面５が位置している。

ワイパアーム１に設けたスプリングフック６とアームヘ
ッド２に設けたスプリングフック７との間にコイルスプ
リング８が張り渡され、ワイパアーム１をガラス面５に
接近せしめる方向の回動力を付勢している。９は、コイ
ルスプリング８がスプリングフック７と干渉しないよう
に介装係着されたリンクである。

第１３図は、上記のコイルスプリング８の張力Ｗと、ワ
イパブレード１０がガラス面５に向けて押圧される力Ｐ
との関係を示す説明図である。

ワイパアーム１の実効長さをＬとし、コイルスプリング
８の張力をＷとし、枢支軸４の中心から前記コイルスプ
リング８の張力Ｗの作用線に下したｉ角線の長さく軸と
作用線との距離）をＸとする。

抑圧力Ｐは。

ｐ＝ｗ□　　　　　　・・・・・・・・・（１）で表わ
される。

ところが、車輌用ワイパ装置においては、上記押圧力Ｐ
の調節可能なことが要請される。例えば、風の強い場合
や高速走行する場合には風圧によってワイパブレードを
ガラス面から浮き上がらせる力がが働くので、抑圧力Ｐ
を大きくする必要が有る。

また、ワイパ装置を長期間使用しない場合は、休止中に
ワイパブレードがガラス面に押しつけられて永久変形す
ることを防止するため、押圧力Ｐを零にしておくことが
望ましい。

こうした要請に対処すべく、第１２図に鎖線矢印Ｆで示
したように、コイルスプリング８の伸縮方向と垂直な力
を加えて押圧力を増加せしめる方法が公知である。また
、上記の矢印Ｆ方向の力を運転席から自在に制御できる
ように改良した構造のワイパ装置も公知（特開昭５９”
１６７３４９号公報）である。

しかし、上に述べたように１本のコイルスプリングによ
ってワイパアームに回動力を付勢すると共に、該コイル
スプリングに対して垂直方向の力を加えて付勢力を加減
する構造の押圧力可変式ワイパ装置においては、前記垂
直方向の力を加える為の駆動部材のストロークに対して
押圧力がリニアに変化しないこと、及び、第１３図につ
いて説明した寸法Ｘを比較的大きく取らねばならないの
でワイパ部分の厚さ寸法が大きくなることといった技術
的困難が有り、更にワイパブレードをガラス面に押しつ
ける力を零ならしめること（ワイパブレードに永久変形
を生じさせない程度の小さい力にすることを含む意、以
下同様）ができないという不具合が有る。

〔発明の目的〕

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、ワイパブ
レードの押圧力を正確かつ容易に変化させることができ
、かつ上記押圧力を零ならしめることも容易であり、ワ
イパ部分の厚さ寸法を小さく構成することのできるワイ
パ装置を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

次に、本発明の基本的な原理を第１４図について略述す
る。

本発明においては複数本のコイルスプリングを設けるが
、原理的説明図である第１４図は２本のコイルスプリン
グ８ａ、同８ｂを設けた場合を模式的に描いたものであ
る。

２個のＬ字形レバー１１ａ、　ｌｌｂを構成する。１２
ａ。

１２ｂはレバー軸である。

上記２個のレバー軸１２ａ、　１２ｂをワイパアームの
長手方向（本図において左右方向）に離して配設すると
共に、それぞれのＬ字形レバー１１ａ、　ｌｌｂにコイ
ルスプリング８ａ、８ｂを係着する。

１３は、上記のＬ字形レバー１１ａ、　ｌｌｂを押動し
、コイルスプリング８ａ、８ｂの張力に抗して該り字形
レバーを図の左回り方向に回動させる為の伝動部材とし
て設けたロッドであって、駆動手段（図示せず）によっ
て往復矢印イ、イ′、口９口′の如く図の左右方向に往
復駆動される。

ロッド１３が矢印イの如く右方へ動き始めると、先ずＬ
字形レバー１１ａに当接してこれを左回り方向に回動さ
せ、コイルスプリング８ａを伸長させる。該コイルスプ
リング８ａは伸長に伴ってその張力Ｗａが増加する。さ
らに、Ｌ字形レバー１１ａの回動により枢支軸４の中心
からコイルスプリング８ａの張力作用線Ｗａに下した垂
線の長さＸ３が増加し、前掲の（１）式により押圧力を
増加せしめる。

図示の段階ではコイルスプリング８ｂの張力Ｗｂは未だ
増加しておらず、その作用線と枢支軸４との距離Ｘｂも
小さい。

ロッド１３が右方へ移動して、仮想線で示した１３′の
位置に達するとＬ字形レバー１１ｂに当接し、更に矢印
口の如く右方へ動くと該り字形レバー１１ｂを回動させ
てコイルスプリング８ｂを伸長させる。このときローラ
１３′がＬ字形レバー１１ａから外れても該り字形レバ
ー１１ａが復元回動（右回り）しないように適宜の係止
手段（図示せず）を設けておき、この係止手段はロッド
１３が反矢印ロ２反矢印イ方向：・こ移動したとき係止
機能を解除されるように構成しておく。

第１４図に示したような作動原理を適用すると、２個の
コイルスプリング８ａ、８ｂを用いているので該コイル
スプリングの荷重を受ける部材の耐荷重は、コイルスプ
リング１本を用いた従来装置に比して約半分で済み、装
置を小形、軽量に構成することかでき、特に、ワイパ部
分の厚さ寸法を薄く構成することが設計技術的に容易に
なる。

また、２本のコイルスプリング８ａ、８ｂを順次に伸長
させるので駆動力が小さくて済む。その上、コイルスプ
リング８ａ、８ｂそれぞれの張力はその伸縮に比例して
増減するので、該スプリングによる付勢力を正確に、か
つ容易に調整することができる。上述の第１４図におい
てはコイルスプリング及びＬ字形レバーの設置個数を各
２個としたが、同様の原理により設置個数を３個もしく
はそれ以上とすることもできる。

以上に説明した原理に基づいて前記の目的（正確・容易
な押圧力調整、厚さ寸法の減小、押圧力を零ならしめ得
る）を達成する為、本発明に係る抑圧力の調整可能なワ
イパ装置は、コイルスプリングの設置個数を複数とし、
それぞれのコイルスプリングの一端をワイパアームに係
着するとともにそれぞれのコイルスプリングの他端はＬ
字形レバーを介してアームヘッドに取りつけ、かつ、前
記コイルスプリングの伸縮方向とほぼ平行に往復駆動さ
れる伝動部材により、前記複数個のコイルスプリングの
それぞれに取りつけた複数個のＬ字形レバーを順次に回
動せしめるように構成し、更に、上記複数個のＬ字形レ
バーの中の少なくとも１個に対して該レバ一手段がコイ
ルスプリングを伸長せしめる方向に回動した状態を係止
する手段を設け、上記係止手段は前記の伝動部材の往復
作動に伴って係止作動、係止解除作動せしめられる構造
としたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の一実施例について第１図乃至第１１図を
順次に参照しつつ説明する。

第１図は本実施例のワイパ装置のワイパ軸３を切断して
描いた底面図である。

第２図は第１図のＡ−Ａ’断面図、第３図は同じ＜Ａ−
Ｂ断面図、第４図は同じ＜Ｃ−Ｃ断面図である。

原理的説明図（第１４図）に対比して見ると、第２図（
Ａ−Ａ’断面）には最初に伸長されるコイルスプリング
８ａと、これを係着したＬ字形レバーｌｌａとが現われ
ている。１４ａは、コイルスプリング８ａとワイパアー
ム枢支軸４との干渉を避けるために該コイルスプリング
８ａとＬ字形レバー１１ａとの間に介装したリンクであ
る。

第３図（Ａ−Ｂ断面）には、後に伸長されるコイルスプ
リング８ｂと、これを係着したＬ字形レバー１１ｂとが
現われている。

１３は、第１４図（原理図）において説明したロッドで
、第２図及び第３図の紙面と垂直に配設し、駆動杆１５
に固着しである。

第２図、第３図は、上記の駆動杆１５が図の左方に移動
した状態を描いてあり、第２図に示す如くロッド１３が
Ｌ字形レバー１１ａに当接しているが未だこれを回動さ
せていない。そして、このロッド１３は第３図に示す如
くＬ字形レバー１１ｂに対しては未だ離間している。

上記の駆動杆１５は、第１図に示すようにコの字形アー
ム１５ａを介して前述のロッド１３を支承すると共に、
これと平行にもう一本の小径ロッド１６を支承している
。

上記駆動杆１５の一部は、第４図＜Ｃ−Ｃ断面）に示す
ととくＤカットされてスライド軸受１７に嵌合され、軸
心方向の摺動を許容しつつ軸心回りの回動を係止されて
いる。この駆動杆１５の図示右半部に雄ネジ１５ｂを形
成し、雌ネジ孔を有する受歯車１８を螺合しである。１
９（第１図）は上記受歯車１８を駆動するためのモータ
、２０は同じく減速歯車群である。モータ１９を作動さ
せて受歯車１８を回転させると５駆動杆１５が図の左右
方向に往復駆動される。

第２図に示したＬ字形レバー１１ａは、その回動した状
態（コイルスプリング８ａを伸長させた状態）を係止す
るための自動ロック手段を備えているが、本第２図は読
図を容易ならしめるために該自動ロック手段を省略しで
ある。同図の０部拡大詳細を第５図に示す。

前述のＬ字形レバー１１ａに、レバー軸１２ａを嵌合す
るためのボス部１１ａ−１を設け、このボス部に切欠１
１ａ−２を設ける。

一方、二叉状のロック部材２１を軸２１ａで枢支する。

二叉状の片方はロック爪２１ｂで、前記の切欠１１ａ−
２に対応する。二叉状の他方はロック解除用のリリース
アーム２１ｃである。前記のロック爪２１ｂは、ねじり
コイルバネ２１ｄによりボス部１１ａ−１に押しつけら
れている。

第６図及び第７図は上述の自動ロック手段の作動説明図
で、第６図はロッド１３がＬ字形レバー１１ａに当接し
て押動を開始する状態を示し、第７図は上記のロッド１
３がＬ字形レバー１１ａを左回りに回動させ終って該り
字形レバー１１ａから外れ、もう一つのＬ字形レバー（
仮想線で示す）　ｌｌｂに当接して押動し始めた状態を
示している。

以上の構成により１本発明は２本のスプリングを用いて
、ワイパ押圧力を変化させるものである。

そこでつぎに、本発明による押圧力の変化を、第８図な
いし第９図について原理的に説明する。

第８図、第９図は本発明を示すもので、ｐ、＝ワイパ押
圧力 Ｐ□＝スプリングＡ（スプリング８ａに相当する）によ
る押圧力 Ｐ、＝スプリングＢ（スプリング８ｂに相当する）によ
る押圧力 Ｐ、＝ワイパ押圧力の最大値 ｗ、’、ｗ工＝スプリングＡの張力でＷ１′からＷｏま
で変化する。

ｗ、’、ｗ、＝スプリングＢの張力でｗｔ’からＷ２ま
で変化する。

ｘ、＝アームの枢支軸（枢支軸４に相当する）からスプ
リングＡの張力の作用線に下 した垂線の距離で０からｘｌまで変化する。

ｘ、＝アームの枢支軸（枢支軸４に相当する）からスプ
リングＢの張力の作用線に下 した垂線の距離でＯからｘ２まで変化する。

Ｑ＝枢支軸から押圧力の作用点までのアームの長さとす
ると。

Ｗ、Ｘｘ工 ｐ、＝ｏ〜□　（可変） 悲 ＷフＸｘ。

Ｄ　〒凸、　　　　　　　〆了察） ｐｏ＝ｐ１＋ｐ。

となる。

このようにスプリングを２本使用した場合におけるＬ形
レバーの長さをＬ□とし、そのときのアームヘッドの上
面から、Ｌ形レバーが回動して垂線の距離がｘｌ、Ｘ＝
まで変化したときのし形レバーの位置までの距離（ワイ
パアームの厚み）をｙ４とし、第１０図に示すようにス
プリングを１本使用した場合における長さと距離をＬｔ
＋　ｙ２とすると、同じワイパ押圧力（Ｐｏ”Ｐ４）を
得る場合にはＬ工＜Ｌｔ　＋　Ｖ　ｘ　＜　ｙｔとなり
、ワイパアームの厚みは、スプリングを２本使用する方
が薄くできることが明らかである。なお、第１０図にお
いて、Ｐ４はワイパ押圧力、Ｗ、はスプリングの張力。

ｘ３はアームの枢支軸からスプリングの張力の作用線に
下した垂線の距離で０からｘ３まで変化し、Ｑは枢支軸
から押圧力の作用点までのアームの長さである。

本発明によれば、１本のスプリングを使用した場合に比
較して、ワイパアームの厚みを薄くすることができ、た
とえばコンシールドタイプのワイパ装置に適用したとき
、ワイパブレード、ワイパアームの収納スペースに関し
てきわめて有利になる。

以下に、図面に示した実施例について説明する。

第６図の状態ではスプリングの張力Ｗａが未だ小さい。

この状態におけるスプリングの張力Ｗａは設計的に任意
に定めることができ、はとんど零にすることも、ワイパ
ブレードに永久変形を与えない程度の小さい値にするこ
とも可能である。この状態（第６図）においてはスプリ
ング張力Ｗａが小さい上に、その作用線が枢支軸４に接
近しているので発生する押圧力は極めて小さい。

この状態からロッド１３が矢印イの如く右方へ駆動され
ると、Ｌ字形レバー１１ａが図の左回り方向に回動せし
ぬれ、これに伴ってスプリング張力Ｗａが次第に増加す
ると共に、その作用線が枢支軸４から離間してゆく。

第７図の状態になるとスプリング張力Ｗａが定格値まで
増加すると共に、枢支軸４との距離も増加し、ロンド爪
２１ｂが切欠１１ａ−２に係合してＬ字形レバー１１ａ
の復元回動（右回り）を係止するので、ロット１３がＬ
字形レバー１１ａから外れても１図示の寸法ｘ、及びス
プリング張力Ｗａは一定値（定格値）に保持される。ロ
ッド１３が更に矢印口の如く右方に移動するに伴って、
Ｌ字形レバー１１ｂが左回り回動せしめられ、スプリン
グ張力Ｗｂが次第に増加すると共に、その作用線と枢支
軸４との間の距離も増加する。

第７図の状態から、ロッド１３及び小径ロッド１６が図
の左方に動くと、ロッド１３がＬ字形レバーｌｌｂから
離間して、スプリング張力Ｗｂを減少させると共に、そ
の作用線が枢支軸４に接近し、これと連動して小径ロッ
ド１６が仮想線位置１６′に達し、ロック部材２１のリ
リースアーム２１ｃを押動して右回りに回動させ、ロッ
ク爪２１ｂを切欠１１ａ−２から外し、Ｌ字形レバー１
１ａの復元回動の係止を解く。

このようにして、スプリング張力Ｗａｓ　Ｗｂ及びその
作用線と枢支軸４との間の距離の増減は、ロッド１３の
往復動に伴って可逆的に行われる。

第８図は、駆動杆１５の前後進ストロークとブレード押
圧力との関係を示す図表で、横軸に付記した矢印イは原
理図（第１１図）に示した矢印イに対応し、ロッド１３
がＬ字形レバー１１ａを押動する区間を示す。矢印口は
同様にロック１３がＬ字形レバー１１ｂを押動する区間
を示す。縦軸はブレードの押圧力Ｐを示す。この押圧力
は前掲の一式によりスプリング張力Ｗ×枢支軸との距離
Ｘに比例する。

矢印イの区間はスプリング８ａによるブレード押圧力が
漸次増加し、矢印イの末端部でＬ字形レバー１１ａがロ
ックされた状態（第７図に相当）となった後は一定値と
なるが、矢印イの末端から矢印口が始まり、スプリング
８ｂによるブレード押圧力が増加し始める。

このため、双方のブレード押圧力の合計は鎖線で示した
如くほぼ直線的に変化する。

スプリング張力が駆動杆１５の往復動に伴って直線的に
変化するので、該駆動杆１５の位置をセンサ２２（第１
図、第３図）によって検出すると正確にスプリング張力
の変化を知ることができ、このスプリング張力に基づい
て、その作用線と枢支軸４との距離を算定できる。その
結果、ワイパブレードの押圧力を容易にかつ正確に調節
することができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように１本発明のワイパ装置は、ワイパブ
レード“の押圧力を正確かつ容易に変化させることがで
き、かつ上記押圧力を零ならしめることも容易であり、
しかもワイパ部分の厚さ寸法を小さく構成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図は本発明のワイパ装置の一実施例を示
し、第１図は底面図、第２図は第１図のＡ−Ａ’断面図
、第３図は同じ＜Ａ−Ｂ断面図、第４図は同じ＜Ｃ−Ｃ
断面図である。 第５図は第２図のＤ部拡大詳細図であり、第６図及び第
７図は上記り部の作動説明図である。 第８図及び第９図は本発明の作用説明図、第１０図は１
本のスプリングを使用した場合の作用説明図である。 第１１１４は本実施例の効果を説明する為の図表である 第１２図はワイパ装置の一般的な構成を説明するための
断面図、第１３図はワイパブレード押圧力とバネ荷重と
の関係の説明図である 第１４図は本発明装置の基本的な原理を説明するための
模式図である。 １・・・ワイパアーム、２・・・アームヘッド、３・・
・ワイパ軸、４・・・枢支軸、５・・・ガラス面、−８
，８ａ。 ８ｂ・・・コイルスプリング、９・・・リンク、１０・
・・ワイパブレード、ｌｌａ、　１ｌｂ−Ｌ字形レバー
、ｔｔａ−１”’ボス、　１ｌａ−２・・・切欠、１２
ａ、　１２ｂ・・・レバー軸、１３・・・伝動部材であ
るロッド、　１４ａ、　１４ｂ・・・リンク、　１５・
・・駆動杆、１５ａ・・・コの字形アーＡ、１６・・・
小径ロッド、１７・・スライド軸受、１８・・・受歯車
、　１９・・・モータ、２１・・・ロック部材、２１ｂ
・・・ロック爪、２１ｃ・・・リリースアーム、２２・
・・駆動杆の位置センサ。 第６図 １２ａ　　　２ｆｂ 第７図 １６”２ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワイパブレードを支承するワイパアームをアームヘッド
   に対して回動可能に取りつけると共に、上記ワイパブレ
   ードをガラス面に押しつける方向にワイパアームを付勢
   するコイルスプリングを設けたワイパ装置において、前
   記のコイルスプリングの設置個数を複数とし、それぞれ
   のコイルスプリングの一端をワイパアームに係着すると
   ともにそれぞれのコイルスプリングの他端はＬ字形レバ
   ーを介してアームヘッドに取りつけ、かつ、前記コイル
   スプリングの伸縮方向とほぼ平行に往復駆動される伝動
   部材により、前記複数個のコイルスプリングのそれぞれ
   に取りつけた複数個のＬ字形レバーを順次に回動せしめ
   るように構成し、更に、上記複数個のＬ字形レバーの中
   の少なくとも１個に対して該Ｌ字形レバーがコイルスプ
   リングを伸長せしめる方向に回動した状態を係止する手
   段を設け、上記係止手段は前記の伝動部材の往復作動に
   伴って係止作動、解除作動せしめられる構造としたこと
   を特徴とする、押圧力の調整可能なワイパ装置。