JPH07115629B2 - 押圧力の調整可能なワイパ装置 - Google Patents

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。

［従来技術］ 第４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４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。

而して車輌用のワイパ装置においては、ワイパアーム１
によってワイパブレード（図示せず）をガラス面５に対
して押圧する力の調節可能であることが要望される。そ
の理由は次記の如くである。

この押圧力が過大であると、多大の駆動力を必要とする
上にワイパブレードのラバーリボン（共に図示せず）を
早期に摩耗させるから、押圧力が過大であることは望ま
しくない。ところが一方、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
き上がらせる力が働くので、押圧力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、押圧力を小さくしておくことが
望ましい。

こうした要請に対処すべく、第４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59−1673
49号公報）である。

しかし、上記公知例の押圧力可変形ワイパ装置において
は （ｉ）矢印Ｆ方向の力を与える為の手段を搭載しなけれ
ばならない為、ワイパ装置の厚さ寸法（第４図において
上下方向）が大きくなる。例えば、前記公開公報（特開
昭59−167349号）第１図に示された実施例について言え
ばネジシリンダ９及び調整つまみ10がワイパアームリテ
ーナ５の背面に突出して厚さ寸法（同図において上下方
向の寸法）を大ならしめている。

（ii）矢印Ｆ方向の力の大小と、ワイパアーム１に与え
られる回動力とがリニアに対応しない。例えば、前記公
開公報第１図の実施例について言えば、押圧バネ７を係
合しているフックレバー８を図の下方に押し下げるネジ
シリンダ９のストロークと、ワイパアームリテーナ５が
受ける回動力とが正確に比例しにくい。

といった不具合が有る。

上記の不具合を解消して、厚さ寸法が小さく、回動力を
正確に調節することが容易なように改良するため、コイ
ルスプリングの一端をＬ字形レバーを介してアームヘッ
ドに取りつけると共に、該Ｌ字形レバーをネジ送り手段
を介して駆動する構成が考えられる。

上記の構成は、例えば、本出願人が別途出願中の「押圧
力の調整可能なワイパアーム」（特願昭60−275206号）
にも適用されている（以下、先願という）。

第５図は上記先願の押圧力の調整可能なワイパアームの
１実施例を示す。第６図はそのＡ−Ａ′断面図、第７図
はＡ−Ｂ断面図である。

２個のＬ字形レバー11a,11bを構成する。12a,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,11b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,11bを押動し、コイルス
プリング8a,8bの張力に抗して該Ｌ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
である。（第５図参照）駆動杆15は、コの字形アーム15
aを介して前述のロッド13を支承している。この駆動杆1
5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を螺合してある。19（第５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、駆
動杆15が図の左右方向に往復駆動される。

［発明が解決しようとする問題点］ 上に述べた先願のワイパ装置（第５図乃至第７図）に適
用されている試案の構成によれば、第４図に示した矢印
Ｆ方向の力を加える手段を設けることなくワイパブレー
ドの押圧力を調節することが出来る。しかし、第５図に
示したようにネジ送り駆動手段（受歯車18,減速歯車群2
0,モータ19）を設けると、構成部品点数が多くて組立所
要工数が大きく、大形，大重量となり、特にアームヘッ
ドの幅寸法Ｗ（第５図）が大きくなる。その上、第７図
から理解されるように、ワイパーブレードの押圧力が小
さくなっている状態においてコイルスプリング8b（8a）
の張力が雌ネジを有する受歯車18に力を及ぼしているた
め、ネジ山に圧力が掛かっている。このため、作動開始
の際、静止摩擦を切って動摩擦に移行するまでの間、大
きい駆動力を要し、駆動モータに大きい始動トルクを必
要とする。この事は、大形モータを必要として、装置の
大形，大重量比を招いている。

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、 （イ）アームヘッドの厚さ寸法も幅寸法も小さく、 （ロ）構成部品点数が少なくて組立所要工数が小さく、 （ハ）調整操作が容易で、 （ニ）駆動用のモータに大きい始動トルクを要しない、 押圧力の調整可能なワイパ装置を提供することを目的と
する。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成する為に創作した本発明のワイパ装置
は、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適用さ
れ、上記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、該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、上記コイルスプリ
ングとほぼ平行な一直線（基準線という）を設定してこ
の線上に同心に揃えて、（ａ）減速歯車を内蔵したギヤ
ードモータと、（ｂ）上記ギヤードモータの出力軸に固
着された雄ネジ部材と、（ｃ）上記雄ネジ部材に螺合さ
れた雌ネジ部材と、（ｄ）上記雌ネジ部材と一体的に固
着された杆状部材と、（ｅ）上記杆状部材を前記の基準
線方向の摺動自在に支承すると共に該基準回りの回動を
拘束する手段とを設け、（ｆ）上記杆状部材の１端を前
記のＬ字形レバーのアーム先端に取り付けて、該Ｌ字形
レバーが所定の方向に回動すると前記ワイパーブレード
をガラス面に押しつける力が増大し、上記所定の方向と
反対に回動すると上記の押しつける力が減少するように
なっており、 かつ、前記コイルスプリングの端をワイパーアームに係
着する点（ｉ）と、前記Ｌ字形レバーをアームヘッドに
枢着しているレバー軸（41）とを結ぶ中立線（Ｎ）を想
定して、 前記Ｌ字形レバーを所定の方向と反対方向に回動させて
ワイパーブレードの押圧力を減少させた際、前記コイル
スプリングがＬ字形レバーに対して直接もしくは間接的
に係着されている点（ｋ）が、前記の中立線（Ｎ）に接
近し、さらに、ストロークエンドの直前で該中立線を越
えるように構成されていることを特徴とする。

［作用］ 上記のように構成したワイパ装置は、ネジ送り用の部材
とモータとを一直線上に、テンションスプリングと平行
に（ワイパアームの長手方向に相当する）配設してある
（即ち、駆動ラインが一直線上に配設されていて、駆動
ラインが階段状に屈曲していない）ので、ワイパ装置の
幅寸法も厚さ寸法も小さく構成することが出来、ギヤー
ドモータを用いてあるので該ギヤードモータと別個に減
速歯車群を設ける必要が無く、組立所要工数が小であ
る。さらに、ネジ送り手段によりＬ字形レバーを介して
テンションスプリングの着力点を移動させる構造である
から、回動付勢力の調節を容易かつ正確に行ない得る。

しかも、前記のＬ字形レバーがワイパーブレード押圧力
を減少させる方向に回動したとき、コイルスプリングが
該Ｌ字形レバーに係着されている点が中立線を少し越え
て停止するので、その次の作動で上記Ｌ字形レバーがワ
イパーブレード押圧力を増加させる方向に回動する際、
この回動の最初においてはコイルスプリング係着点が中
立線に接近して、それから中立線を越えて移動する。

コイルスプリングの係着点が中立線へ接近する僅かな期
間は、コイルスプリングの張力がＬ字形レバーの回動を
助ける方向に傾くので、モータの起動トルクが小さくて
良い。動き始めると静止摩擦が切れて動摩擦になるの
で、駆動所要トルクが一旦減少する。このため、駆動用
のモータは小容量のもので足り、当該ワイパーブレード
が小形，軽量に構成できるようになる。

［実施例］ 第１図は本発明に係るワイパ装置の１実施例における底
面図で、２本のコイルスプリング8a,8bを設けてある。

第２図はコイルスプリング8aの軸心を含む断面図、第３
図はコイルスプリング8bの軸心を含む断面図である。

第２図に示すように、コイルスプリング8aの１端はフッ
ク６を介してワイパアーム１に係着し、他端はＬ字形レ
バー40を介してアームヘッド32に取り付けてある。この
構成から明らかなように、コイススプリング8aによるワ
イパアーム回動付勢力は、Ｌ字形レバー40の回動角に伴
って変化する。

第３図に示すように、コイルスプリング8bの１端をフッ
ク６を介してワイパアーム１に係着するとともに、その
他端はリンク39b,ピン39cを介してアームヘッド32の定
点に係着してある。これにより、コイルスプリング8bに
よるワイパアーム回動付勢力は前記Ｌ字形レバー40の回
動角に関係なく一定であり、イニシアルの回動力（即ち
ワイパブレード押圧力）を与えている。このように、２
本のコイルスプリングを用いて、その片方によってイニ
シアル回動力を与えると共に他方のコイルスプリングに
よって回動力を調節する構造にすると、該回動力調節手
段が小形，軽量で足り、その結果ワイパ装置全体がコン
パクトになる。

本例と異なる実施例として、コイルスプリング8bも前記
Ｌ字形レバー40を介してアームヘッド32に係着すること
も可能である。この構成を用いると、イニシアルの回動
力を与えないので、ワイパアーム回動付勢力（即ちワイ
パブレードの押圧力）の最小値を零ならしめることも可
能となる。

第１図及び第２図に示す如く、コイルスプリング8a,8b
はワイパアーム１の長手方向に配設されている。これと
ほぼ平行に、アームヘッド32の長手方向に基準線Ｓを設
定する。Ｌ字形レバー40のレバー軸41は、上記の基準線
に対して立体的に直交するように配設される。

33は、減速歯車手段を内蔵した小形電動機（所謂ギヤー
ドモータ）である。その出力軸34を基準線Ｓに揃えて設
置し、該出力軸34に対して同心に送りネジ用の雄ネジ部
材35を固着する。

一方、角柱状の杆状部材37を構成し、これを基準線Ｓと
揃えるようにブッシュ38で支承する。このブッシュ38に
は角孔を設けてあり、前記の杆状部材37の基準線Ｓ方向
の摺動を許容するとともに、基準約Ｓ回りの回動を拘束
してある。

上記の杆状部材37の１端に雌ネジ部材36を連設して前記
の雄ネジ部材36に螺合するとともに、該杆状部材37の他
端をリンク45を介してＬ字形レバー40に係着する。

前記の杆状部材37、又はこれと一体に連設されている雌
ネジ部材36に摺動電極44を取りつけ、プリントサーキッ
ト43に対して摺動接触せしめる。

杆状部材37の基準線Ｓ方向往復動に伴って摺動電極44が
プリントサーキット43表面に摺触してその電気回路を切
り替え、ギヤードモータ33の回転を制御する。

上記プリントサーキット43を適宜任意に設定して、ワイ
パアーム１の回動付勢力（ワイパブレードの押圧力）を
強弱２段に自動的に切り替えるようにすることも、多段
に自動的に切り替えるようにすることも、従来技術を適
用して容易に可能である。（第２図参照）本例のワイパ
装置の作動を概要的に見ると、Ｌ字形レバー40が円弧矢
印１方向に回動するとワイパーブレード押圧力が減少す
る。しかし、これを詳細に見ると、ワイパーブレード押
圧力が減少する矢印ｒ方向の回動が僅かにオーバースト
ロークするように構成されている。すなわち、 コイルスプリング8aのワイパーアーム１に対する係着点
をｉとし、コイルスプリング8aのリンク8bに対する係着
点をｊとし、リンク39aのＬ字形レバー40に対する係着
点をＫとすると、構成部材の自重を無視すれば上記３点
i,j,kは一直線上に並ぶ。そして、前記の係着点ｉと、
レバー軸41の中心とを結ぶ中立線Ｎを想定すると、前記
係着点ｋが中立線Ｎ上に位置したときコイルスプリング
8aは最も収縮し、中立線Ｎから離れるほど伸長せしめら
れる。

ただし、コイルスプリング8aの伸縮量と、ワイパーブレ
ード押圧力とは一義的に定まらない。その理由は、ワイ
パーブレード押圧力は、コイルスプリングの張力と、て
このアーム長さとの積に比例するからである。

図２に示した状態は、前記の３点i,j,kを結ぶ１直線
（コイルスプリング8aの張力の作用線）が枢支軸４に最
も接近していて、ワイパーブレード押圧力が最小になっ
た状態である。そして、Ｌ字形レバー40が矢印ｒ方向に
回動して図示の状態になる直前に、前記の係着点ｋは中
立線Ｎを越えている。

本図２の状態で、コイルスプリング8aの張力は、 イ．ワイパーアーム１に対しては、これを図の左回り
（反時計方向）にすなわちワイパーブレードを押圧させ
る方向に作用し、 ロ.L字形レバー40に対しては、これを矢印ｌ方向（ワイ
パーブレード押圧力増加方向）に回動させる方向に作用
する。

上記ロ．の作用により、ギヤードモータ33によってＬ字
形レバー40を矢印ｌ方向に回動させるとき、作動開始時
のギヤードモータ33の所要トルクが小さい。

従って、駆動用モータの容量が小さくても円滑な作動開
始が可能となる。

［発明の効果］ 本発明を適用すると、ワイパアームの長手方向に設定さ
れる基準線（例えば第１図のＳ）に沿って、駆動用の部
材であるギヤードモータ，雄ネジ部材，雌ネジ部材，杆
状部材,L字形レバーが配列されているので、一直線状の
駆動ラインがワイパアームの長手方向に形成されるの
で、該ワイパアームの厚さ寸法及び幅寸法を小さく構成
し得る上に、構成が簡単になり、構成部品点数が減少す
る。しかも、駆動モータの起動トルクが小さくても円滑
な作動が可能であるから小容量の駆動モータで足り、ワ
イパ装置全体の小型，軽量化、および製造コストの低減
に有効であるという、優れた実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る押圧力調整可能なワイパ装置の１
実施例を示す底面図、第２図及び第３図は同じく断面図
である。 第４図はワイパアームの回動力付勢機構の説明図であ
る。 第５図は先願に係る押圧力調整可能なワイパ装置の底面
図、第６図は第５図に示したＡ−Ａ′面による断面図、
第７図は同じくＡ−Ｂ面による断面図である。 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、8a,8b……コイ
ルスプリング、11a,11b……Ｌ字形レバー、12a,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……コの字形アーム、16…
…小径ロッド、18……受歯車、19……モータ、20……減
速歯車群、32……アームヘッド、33……ギヤードモー
タ、34……出力軸、35……雄ネジ部材、36……雌ネジ部
材、37……杆状部材、38……ブッシュ、40……Ｌ字形レ
バー、41……レバー軸、43……プリントサーキット、44
……摺動電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワイパーブレードを支承するワイパーアー
   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、上記ワイパーブレードをガラス面に押しつける方向
   にワイパー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、上記コイルスプリングの端をワイ
   パーアームに係着するとともに、該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、上記コイルスプリングとほぼ平行な基準線を設定
   してこの線上に同心に揃えて、（ａ）減速歯車を内蔵し
   たギヤードモータと、（ｂ）上記ギヤードモータの出力
   軸に固着された雄ネジ部材と、（ｃ）上記雄ネジ部材に
   螺合された雌ネジ部材と、（ｄ）上記雌ネジ部材と一体
   的に固着された杆状部材と、（ｅ）上記杆状部材を前記
   の基準線方向の摺動自在に支承すると共に該基準線回り
   の回動を拘束する手段とを設け、（ｆ）上記杆状部材の
   一端を前記のＬ字形レバーのアーム先端に取り付けて、
   該Ｌ字形レバーが所定の方向に回動すると前記ワイパー
   ブレードをガラス面に押しつける力が増大し、上記所定
   の方向と反対に回動すると上記の押しつける力が減少す
   るようになっており、 かつ、前記コイルスプリングの端をワイパーアームに係
   着する点（ｉ）と、前記Ｌ字形レバーをアームヘッドに
   枢着しているレバー軸（41）とを結ぶ中立線（Ｎ）を想
   定して、 前記Ｌ字形レバーを所定の方向と反対方向に回動させて
   ワイパーブレードの押圧力を減少させた際、前記コイル
   スプリングがＬ字形レバーに対して直接もしくは間接的
   に係着されている点（ｋ）が、前記の中立線（Ｎ）に接
   近し、さらに、ストロークエンドの直前で該中立線を越
   えるように構成されていることを特徴とする押圧力の調
   整可能なワイパ装置。