JP2012020625A - 自動車のワイパ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なく、しかもガラス面に対する払拭面積を拡大できる自動車のワイパを提案する。
【解決手段】ワイパ１は、基端側が車体に対して回転可能に支持されたクランク５と、そのクランク５を回転駆動する電動モータ３と、クランク５の先端側に相対回転可能に連結されたワイパアーム９と、そのワイパアーム９に取り付けられたワイパブレード１０と、車体に対して回転可能ではあるが、当該車体に対して位置不動に支持され、かつワイパアーム９に、その長手方向に摺動可能に嵌合したスライダ１３とを有している。電動アーム３の作動によりクランク５が回転し、その回転に伴って、スライダ１３がワイパアーム９に対して摺動しながら、該ワイパアーム９がワイパブレード１０と共に揺動し、該ワイパブレード１０の揺動によって、当該ワイパブレード１０がガラス面に摺接しながら、当該ガラス面に付着した雨滴を払拭する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス面に付着した雨滴を払拭する自動車のワイパに関する。

運転者の視界を確保するため、ウィンドシールドガラス、リヤウィンドガラス、サイドウィンドガラス又はミラー等のガラス面に付着した雨滴を払拭するワイパを設けることは従来より周知である（特許文献１参照）。また、照度の低下を防止するために、ヘッドランプレンズのガラス面を払拭するワイパも公知である。

図５は、ウィンドシールドガラス用の従来のワイパの一例を示す概略正面図であって、フードの図示を省略した図である（図６も同様）。ここに示したワイパ１Ａは、基端部が駆動軸２１Ａに固定連結されたワイパアーム９Ａと、そのワイパアーム９Ａに取り付けられたワイパブレード１０Ａとを有し、駆動軸２１Ａが図示していない電動モータによって所定の角度範囲を往復回転させられることにより、ワイパアーム９Ａとワイパブレード１０Ａが、矢印で示すように、実線で示した初期位置と二点鎖線で示した終端位置との間を揺動する。これによりワイパブレード１０Ａがウィンドシールドガラス１４Ａのガラス面に摺接しながら、そのガラス面に付着した雨滴を払拭することができる。

上述したワイパ１Ａは、ワイパアーム９Ａの数が１本であるため、部品点数が少なく、全体の構造を簡素化できる利点を有している。ところが、このワイパ１Ａによると、図５に斜線を付し、かつ符号Ｇを付したガラス面の領域をワイパブレード１０Ａによって払拭することができず、運転者が充分な視界を確保できなくなる欠点を免れない。

そこで、四節回転連鎖により構成されたワイパアームを備えたワイパも公知であり、図６にその一例を示す。ここに示したワイパ１Ｂにおいては、車体に回転可能に支持されている駆動軸２１Ｂに基端部が固定されたメインアーム１８Ｂと、基端部がピン２２Ｂを介して車体に対して回動可能に支持されたサブアーム１９Ｂと、メインアーム１８Ｂとサブアーム１９Ｂとにピン２３Ｂ，２４Ｂを介して相対回転可能に連結されたスィベルと称せられる中間アーム２０Ｂとによってワイパアーム９Ｂが構成され、その中間アーム２０Ｂにワイパブレード１０Ｂが取り付けられている。メインアーム１８Ｂと、サブアーム１９Ｂと、中間アーム２０Ｂと、車体とによって四節回転連鎖が構成されている。

駆動軸２１Ｂは、図示していない電動モータによって、所定の角度範囲を往復回転させられ、これによって上述した３つのアーム１８Ｂ，１９Ｂ，２０Ｂより成るワイパアーム９Ｂと、ワイパブレード１０Ｂとが、図６に矢印で示したように、実線で示した初期位置と二点鎖線で示した終端位置との間を揺動する。これにより、ワイパブレード１０Ｂがウィンドシールドガラス１４Ｂのガラス面に摺接しながら、そのガラス面に付着した雨滴を払拭する。

ここで、ワイパアーム９Ｂとワイパブレード１０Ｂが実線で示した初期位置にあるときに、ワイパブレード１０Ｂとメインアーム１８Ｂとの成す角度をαとし、ワイパアーム９Ｂとワイパブレード１０Ｂが二点鎖線で示した終端位置にあるときに、ワイパブレード１０Ｂとメインアーム１８Ｂとの成す角度をβとしたとき、各アーム１８Ｂ、１９Ｂ、２０Ｂと車体とが四節回転連鎖を構成しているため、角度αよりも角度βの方が大きくなる（β＞α）。このため、ワイパブレード１０Ｂは、図５に示したガラス面の領域Ｇをも払拭することができる。このように、図５に示したワイパ１Ａのワイパブレード１０Ａの長さと、図６に示したワイパ１Ｂのワイパブレード１０Ｂの長さが等しい場合には、図６に示したワイパ１Ｂの方が、ガラス面に対する払拭面積を大きくできるので、運転者が充分な視界を確保することが可能となる。

ところが、図６に示したワイパ１Ｂは、メインアーム１８Ｂとサブアーム１９Ｂと中間アーム２０Ｂの３つのアームからワイパアーム９Ｂが構成されているので、部品点数が多くなり、ワイパ１Ｂの構造が複雑となって、そのコストが上昇する。

特表平１０−５０１２０１号公報

本発明の目的は、ワイパブレードの長さが等しい場合に、ガラス面に対する払拭面積を、図５に示した従来のワイパよりも拡大することができ、しかも図６に示したワイパよりも部品点数を少なくすることのできる自動車のワイパを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、基端側が車体に対して回転可能に支持されたクランクと、該クランクを回転駆動する電動モータと、前記クランクの先端側に相対回転可能に連結されたワイパアームと、該ワイパアームに取り付けられたワイパブレードと、車体に対して回転可能ではあるが、当該車体に対して位置不動に支持され、かつ前記ワイパアームに、その長手方向に摺動可能に嵌合したスライダとを有し、前記電動アームの作動により前記クランクが回転し、その回転に伴って、前記スライダが前記ワイパアームに対して摺動しながら、該ワイパアームが前記ワイパブレードと共に揺動し、該ワイパブレードの揺動によって、当該ワイパブレードがガラス面に摺接しながら、当該ガラス面に付着した雨滴を払拭する自動車のワイパを提案する。

本発明によれば、ワイパアームの数が１つであるため、ワイパの部品点数を少なくでき、その構造を簡素化することができる。しかも、ワイパブレードが、ガラス面に摺接しながら、その初期位置から終端位置へ回動するときのワイパブレードの移動軌跡と、逆にワイパブレードが終端位置から初期位置に回動するときの当該ワイパブレードの移動軌跡が異なっているので、ワイパブレードが往復揺動したときに、そのワイパブレードがガラス面を払拭する面積が拡大し、運転者は充分な視界を確保することができる。

本発明に係るワイパの分解斜視図である。 図１に示したワイパの構成部品が組み付けられた状態での図１におけるII−II線拡大断面図である。 図２のIII−III線断面図である。 図１に示したワイパの動作を明らかにした概略説明図であって、自動車のフードを省略した図である。 従来のワイパの動作を示す概略説明図であって、自動車のフードを省略した図である。 従来の他のワイパの動作を示す概略説明図であって、自動車のフードを省略した図である。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。

図１に示すように、本例の自動車のワイパ１は、図示していない車体、すなわち自動車のメインボデーに図示していないボルトとナットによって固定されたモータホルダ２を有し、そのモータホルダ２に電動モータ３が固定支持されている。このように本例の電動モータ３は、モータホルダ２を介して車体に固定支持されているが、電動モータ３を直に車体に固定支持することもできる。

電動モータ３の出力軸４には、クランク５の基端側が固定されている。クランク５は、その基端側が電動モータ３とモータホルダ２を介して車体に回転可能に支持されているのである。かかるクランク５は、電動モータ３が作動することによって、図１に矢印Ａで示した方向に回転駆動される。

上述のように、本例のワイパ１は、基端側が車体に対して回転可能に支持されたクランク５と、そのクランク５を回転駆動する電動モータ３を有している。

また、図２にも示すように、クランク５の先端側には、第１のボールジョイント６の基端部が固定され、その第１のボールジョイント６の先端のボール部７に連結部材８が回転可能に嵌合している。この連結部材８は、図２に明示するように、ワイパアーム９の基端部に相対運動不能に固定されている。これにより、ワイパアーム９とクランク５の先端側は、ボールジョイント６を介して互いに回転可能に連結される。クランク５の先端側が、ワイパアーム９に対して、その長手方向に摺動することはない。また、図４にも示すように、ワイパアーム９の先端側には、それ自体公知の態様でワイパブレード１０が取り付けられている。このように、本例のワイパ１は、クランク５の先端側に相対回転可能に連結されたワイパアーム９と、そのワイパアーム９に取り付けられたワイパブレード１０とを有しているのである。

また、図１乃至図３に示すように、ワイパアーム９の少なくとも一部は、ほぼＣ字状の横断面形状を有していて、上述の連結部材８は、そのＣ字状の横断面形部分に嵌着固定されている。

一方、図１に示すように、モータホルダ２には、前述の第１のボールジョイント６とは別の第２のボールジョイント１１の基端部が固定され、その第２のボールジョイント１１の先端のボール部１２にスライダ１３が回転可能に嵌合している。その際、モータホルダ２は、車体に対して固定されていて、スライダ１３は、かかるモータホルダ２に第２のボールジョイント１１を介して回転可能に支持され、しかも該第２のボールジョイント１１はモータホルダ２に不動に固定されているので、スライダ１３は、車体に対して回転可能ではあるが、当該車体に対して位置不動に支持される。

上述したスライダ１３は、図２及び図３に示すように、横断面がＣ字状に形成されたワイパアーム９の部分に、当該ワイパアーム９の長手方向Ｘに摺動可能に嵌合している。クランク５の先端側が連結部材８を介して連結されたワイパアーム９の部分よりも、該ワイパアーム９の先端側の部分に、スライダ１３が、ワイパアーム９の長手方向Ｘに摺動可能に嵌合しているのである。このように、本例のワイパ１は、車体に対して回転可能ではあるが、当該車体に対して位置不動に支持され、かつワイパアーム９に、その長手方向Ｘに摺動可能に嵌合したスライダ１３を有しているのである。

図４は、上述した各構成要素が組み付いたワイパ１が車体に装着された状態を示す概略正面図である。ここに示したワイパ１は、車室前部を区画するウィンドシールドガラス（フロントガラス）１４のガラス面を払拭するように構成されている。図４においても、エンジンルームの上部を覆うフードの図示は省略してある。

先に説明し、かつ図４に概略を示すように、ワイパアーム９の先端側にワイパブレード１０が取り付けられ、そのワイパブレード１０はウィンドシールドガラス１４の前面のガラス面に当接している。また、図４においては、図１に示したクランク５及び連結部材８の図示は省略してあり、電動モータ３については、その出力軸４だけが示され、連結部材８についても、その位置だけが、符号８１，８２，８３，８４によって示されている。

ワイパアーム９とワイパブレード１０は、次に詳細を示すように、図４に実線で示した初期位置から、矢印Ｂ方向に回動して、破線で示した中間位置を通り、二点鎖線で示した終端位置に至る。引き続き、ワイパアーム９とワイパブレード１０は、図４に矢印Ｃで示した方向に回動して、一点鎖線で示した中間位置を通り、実線で示した初期位置に戻る。ワイパアーム９とワイパブレード１０は、そのワイパブレード１０がウィンドシールド１４のガラス面に摺接しながら、このような往復運動を繰り返し行い、この間にガラス面に付着した雨滴がワイパブレード１０によって払拭される。次にこの動作の詳細を明らかにする。

ワイパアーム９とワイパブレード１０が図４に実線で示した初期位置にあるとき、図１に示したクランク５とワイパアーム９との連結部である連結部材８は、図４に符号８１で示した位置を占めている。ここで、図１に示した電動モータ３が作動を開始して、その出力軸４が矢印Ａ方向に回転すると、連結部材８も、出力軸４を中心として、図４の矢印Ａで示した方向に回転する。これに伴って、ワイパアーム９とワイパブレード１０が、図４に矢印Ｂで示した方向に回動を開始する。このように、ワイパアーム９とワイパブレード１０が回動するとき、車体に対して位置不動に支持されたスライダ１３がワイパアーム９に対してその長手方向に摺動し、ワイパアーム９はそのスライダ１３を中心として矢印Ｂ方向に回動する。

クランク５とワイパアーム９の連結部である連結部材８が、図４に符号８２で示した位置に至るまでは、連結部材８は、漸次、スライダ１３に近づいて行き、連結部材８が符号８２で示した位置に達したとき、連結部材８はスライダ１３に最も近づく。このときワイパアーム９とワイパブレード１０は、図４に破線で示した中間位置を占める。引き続き、電動モータ３の出力軸４が矢印Ａ方向に回転することによって、連結部材８が、図４に符号８３で示した位置まで回転すると、ワイパアーム９とワイパブレード１０は図４に二点鎖線で示した終端位置に至る。連結部材８が図４に符号８２で示した位置から符号８３で示した位置に回転する間、スライダ１３がワイパアーム９に対して摺動しながら、連結部材８は漸次スライダ１３から離れて行く。

上述のようにワイパブレード１０が初期位置から中間位置を通り、終端位置に至るまでの当該ワイパブレード１０の各端部の移動軌跡を、図４に矢印を付した実線Ｄで示してある。

電動モータ３が作動し続け、出力軸４とクランク５と連結部材８がさらに矢印Ａ方向に回転することによって、ワイパアーム９とワイパブレード１０は、図４に二点鎖線で示した終端位置から矢印Ｃ方向に回動し始め、連結部材８が図４に符号８４で示した位置に達すると、ワイパアーム９とワイパブレード１０は、図４に一点鎖線で示した中間位置に至る。連結部材８が符号８３で示した位置から符号８４で示した位置に回転する間、スライダ１３がワイパアーム９に対して摺動しながら、連結部材８はスライダ１３から、漸次、離れ、連結部材８が符号８４で示した位置に至ったとき連結部材８はスライダ１３から最も大きく離間している。なお、図４に破線と一点鎖線で示したワイパアーム９とワイパブレード１０の角度位置は、実際にはほぼ一致しているが、図４においては、図を判りやすくするため、両者の角度位置をわずかにずらして示してある。

電動モータ２のさらなる回転によって、連結部材８は、図４に符号８４で示した位置から、符号８１で示した位置に回転し、ワイパアーム９とワイパブレード１０は、図４に実線で示した初期位置に戻る。この動作の間、スライダ１３はワイパアーム９に対して摺動し、連結部材８はスライダ１３に漸次近づいて行く。

上述のようにワイパブレード１０が終端位置から中間位置を通り、初期位置に戻るまでの当該ワイパブレード１０の各端部の移動軌跡を、図４に矢印を付した実線Ｅで示してある。

上述のように、本例の自動車のワイパ１は、電動モータ３の作動によって、クランク５がその基端側を中心として回転し、該クランク５の回転に伴って、車体に対して位置不動なスライダ１３がワイパアーム９に対して摺動しながら、該ワイパアーム９がワイパブレード１０と共にスライダ１３を中心として揺動し、かかるワイパブレード１０の揺動によって、当該ワイパブレード１０がウィンドシールドガラス１４のガラス面に摺接しながら、当該ガラス面に付着した雨滴を払拭するように構成されている。

その際、本例のワイパ１は、そのワイパアーム９の数が１つであるため、ワイパ１の部品点数を少なくでき、その構造を簡素化して、コストを抑えることができる。

しかも、ワイパブレード１０がガラス面に摺接しながら、その初期位置から終端位置に回動するときのワイパブレード１０の移動軌跡Ｄと、そのワイパブレード１０が終端位置から初期位置に戻るときのワイパブレード１０の移動軌跡Ｅが異なっている。このため、ワイパアーム９の数は１つではあるが、ワイパブレード１０が往復揺動したときに、そのワイパブレード１０がガラス面を払拭する面積が、図５に示した従来のワイパに比べて拡大する。このため運転者は充分な視界を確保することができる。

また、図１に示したように、ワイパアーム９を、横断面形状がほぼＣ字状に形成された第１のアーム１５と、ワイパブレード１０の取り付けられた第２のアーム１６とに分割し、その第２のアーム１６を枢ピン１７を介して第１のアーム１５に連結し、ウィンドシールドガラス１４を清掃するようなとき、図１に矢印Ｆで示したように、ワイパブレード１０と第２のアーム１６を、枢ピン１７のまわりにウィンドシールドガラス１４の面から離間する向きに回動させることができるように構成することもできる。その際、本例のワイパアーム９は１本だけであるため、第２のアーム１６を第１のアーム１５に対して回動可能に連結するための構成を簡素化して、そのコストの上昇を抑えることができる。

これに対し、図６に示したワイパ１Ｂにおいては、そのワイパアーム９Ｂが、メインアーム１８Ｂとサブアーム１９Ｂと中間アーム２０Ｂとから構成されているので、メインアーム１８Ｂとサブアーム１９Ｂをそれぞれ２分割し、その一方を他方に対して曲折できるように構成するには、その構造が著しく複雑化し、ワイパ１Ｂのコストが著しく上昇する。本例のワイパ１によれば、このような不具合を回避することができるのである。

また、本例のワイパ１の第２のアーム１６、ワイパブレード１０、及び電動モータ３は、従来のワイパの各部品をそれぞれ流用することが可能である。また第１のアーム１５は、例えば、アルミニウムを押出成形することにより簡単に製造することが可能である。

本発明は、ウィンドシールドガラス用のワイパに限らず、リヤウィンドガラス、サイドウィンドガラス、ミラー又はヘッドランプレンズなどのガラス面を払拭するワイパにも適用できるものである。

１ ワイパ
３ 電動モータ
５ クランク
９ ワイパアーム
１０ ワイパブレード
１３ スライダ
Ｘ 長手方向

Claims (1)

1. 基端側が車体に対して回転可能に支持されたクランクと、該クランクを回転駆動する電動モータと、前記クランクの先端側に相対回転可能に連結されたワイパアームと、該ワイパアームに取り付けられたワイパブレードと、車体に対して回転可能ではあるが、当該車体に対して位置不動に支持され、かつ前記ワイパアームに、その長手方向に摺動可能に嵌合したスライダとを有し、前記電動アームの作動により前記クランクが回転し、その回転に伴って、前記スライダが前記ワイパアームに対して摺動しながら、該ワイパアームが前記ワイパブレードと共に揺動し、該ワイパブレードの揺動によって、当該ワイパブレードがガラス面に摺接しながら、当該ガラス面に付着した雨滴を払拭する自動車のワイパ。

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