JP2009184525A - 車両用ワイパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】出力軸とピボット軸との軸間距離が短く設定された場合でも、ワイパ本来の性能を確保しつつ、コスト及び重量を低減する。
【解決手段】車両用ワイパ装置１０では、第二連結ロッド５２の長手方向他端側が第一連結ロッド５０の長手方向中間部に連結されている。この構成によれば、出力軸５４とピボット軸２６との軸間距離が短く設定された場合でも、ピボット軸２６に固定されるワイパの回動速度の変化を少なくすることができる（つまり、ワイパを滑らかに回動させることができる）ので、ワイパ本来の性能を確保することができる。しかも、折返しタイプの車両用ワイパ装置のように第二連結ロッド５２の長手方向他端側がピボットレバー４６にまで延長されてこれに連結される構成に比して、第二連結ロッド５２が短くなる分、コスト及び重量を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用ワイパ装置に係り、特にワイパモータの出力軸に発生する回転駆動力をピボット軸に伝達するためのリンク機構を備えた車両用ワイパ装置に関する。

従来、この種の車両用ワイパ装置としては、例えば、次のものがある（特許文献１、特許文献２参照）。

すなわち、特許文献１に記載の車両用ワイパ装置は、所謂両振りタイプとされており、一対の連結ロッドの長手方向一端側がクランクアームにそれぞれ相対回動可能に連結されると共に、一対の連結ロッドの長手方向他端側が一対のピボットレバーにそれぞれ相対回動可能に連結された構成とされている。

一方、特許文献２に記載の車両用ワイパ装置は、所謂折返しタイプとされており、一方の連結ロッドがクランクアームと一方のピボットレバーとにそれぞれ相対回動可能に連結されると共に、他方の連結ロッドが一方のピボットレバーと他方のピボットレバーとにそれぞれ相対回動可能に連結された構成とされている。
特開２０００−５２９３７号公報（図１、図２） 特開平５−３３０４０３号公報（図３、図４）

ところで、特許文献１に記載のような両振りタイプの車両用ワイパ装置においては、ワイパモータの出力軸と共に一方向に回動されるクランクアームが出力軸に対してピボットレバーと同じ側で回動されるときには、クランクアームの回動に伴って連結ロッドがほぼ平行に移動しながらピボットレバーが回動される。このため、ワイパモータの出力軸の回動速度とピボット軸の回動速度とが略等しくなり、これにより、このピボット軸に固定されるワイパの回動速度が一定に保たれる。

しかしながら、クランクアームが出力軸に対してピボットレバーの反対側で回動されるときには、クランクアームの回動に伴って連結ロッドが回転しつつ移動しながらピボットレバーが回動される。このため、クランクアームの回動位置によってワイパモータの出力軸の回動速度とピボット軸の回動速度との差が大きくなる場合があり、このピボット軸に固定されるワイパの回動速度が変化する。この現象は、ワイパモータの出力軸とピボット軸との軸間距離を短くするほど顕著に現れる。

従って、ワイパモータの出力軸とピボット軸との軸間距離が短い車両では、特許文献２に記載のような折返しタイプの車両用ワイパ装置を採用せざるを得なくなる。つまり、この折返しタイプの車両用ワイパ装置では、クランクアームが出力軸に対してピボットレバーと同じ側で回動されるときだけでなくピボットレバーの反対側で回動されるときにも、クランクアームの回動に伴って連結ロッドがほぼ平行に移動しながらピボットレバーが回動される。このため、ワイパモータの出力軸とピボット軸との軸間距離が短い車両でも、このピボット軸に固定されるワイパの回動速度を一定に保つことができる。

しかしながら、この折返しタイプの車両用ワイパ装置では、上述の両振りタイプの車両用ワイパ装置に比して、一方のピボットレバーと他方のピボットレバーとを連結する連結ロッドが長くなる分、コスト及び重量が増加する。

また、ワイパモータの出力軸とピボット軸との軸間距離が短い車両において、コスト及び重量の制限から、特許文献１に記載のような両振りタイプの車両用ワイパ装置を採用した場合、ワイパの回動速度が変化すること（つまり、ワイパの動きが滑らかでないこと）に起因して、乗員に違和感を与えるだけでなく例えばワイパのオーバランやびびり等が生じ、ワイパ本来の性能が損なわれる虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ワイパモータの出力軸とピボット軸との軸間距離が短く設定された場合でも、ワイパ本来の性能を確保しつつ、コスト及び重量を低減することができる車両用ワイパ装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の車両用ワイパ装置は、一方向に回動される出力軸を有するワイパモータと、先端側にワイパアームが一体回動可能に固定されるピボット軸及び前記ピボット軸を回動可能に保持するピボットホルダを有して構成され、前記ワイパモータに対する両側に配置された一対のワイパピボットと、前記出力軸に一体回動可能に固定されたクランクアームと、前記各ピボット軸にそれぞれ一体回動可能に固定された一対のピボットレバーと、長手方向一端側が前記一対のピボットレバーの一方の先端側に相対回動可能に連結され、長手方向他端側が前記クランクアームの先端側に相対回動可能に連結された第一連結ロッドと、長手方向一端側が前記一対のピボットレバーの他方の先端側に相対回動可能に連結され、長手方向他端側が前記第一連結ロッドの長手方向中間部に相対回動可能に連結された第二連結ロッドと、を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の車両用ワイパ装置では、ワイパモータの出力軸が一方向に回動されると、この出力軸に一体回動可能に固定されたクランクアームが同じく一方向に回動され、これに伴って第一連結ロッド及び第二連結ロッドが往復移動される。そして、第一連結ロッド及び第二連結ロッドの往復移動に伴い、これらに一体回動可能に連結された一対のピボットレバーが往復回動され、このピボットレバーに一体回動可能に固定されたピボット軸と共にワイパが往復回動される。

ここで、請求項１に記載の車両用ワイパ装置において、第二連結ロッドの長手方向他端側は、第一連結ロッドの長手方向中間部に相対回動可能に連結されている。従って、クランクアームが出力軸に対してピボットレバーの反対側で回動されるときでも、第二連結ロッドの長手方向他端側のピボットレバーの先端側に対する基端側への変位量が少なくなり、この結果、この第二連結ロッドの回転が抑制されるので、ワイパモータの出力軸の回動速度とピボット軸の回動速度との差を小さくすることができる。

これにより、ワイパモータの出力軸とピボット軸との軸間距離が短く設定された場合でも、ワイパの回動速度の変化を少なくすることができる（つまり、ワイパを滑らかに回動させることができる）ので、ワイパ本来の性能を確保することができる。

しかも、請求項１に記載の車両用ワイパ装置では、上述のように、第二連結ロッドは、その長手方向他端側が第一連結ロッドの長手方向中間部に相対回動可能に連結されているので、折返しタイプの車両用ワイパ装置のように第二連結ロッドの長手方向他端側がピボットレバーにまで延長されてこれに連結される構成に比して、第二連結ロッドが短くなる分、コスト及び重量を低減することができる。

このように、請求項１に記載の車両用ワイパ装置によれば、ワイパモータの出力軸とピボット軸との軸間距離が短く設定された場合でも、ワイパ本来の性能を確保しつつ、コスト及び重量を低減することができる。

以下、図面に基づき、本発明の車両用ワイパ装置の一実施形態について説明する。

図１，図２には、本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置１０が示されている。これらの図に示される車両用ワイパ装置１０は、例えば、車両のフロントウィンドウガラスを払拭する図示しない一対のワイパを往復回動させるためのものであり、パイプフレーム１２と、ワイパモータ１４と、一対のワイパピボット１６，１８と、リンク機構２０と、を一体に備えたモジュール構成とされている。

すなわち、ワイパモータ１４は、ブラケット２２を介してパイプフレーム１２の長手方向中間部に固定されている。パイプフレーム１２の長手方向一方側には、フレーム連結部３６を介して一方のワイパピボット１６が固定されており、パイプフレーム１２の長手方向他方側には、フレーム連結部３８を介して他方のワイパピボット１８が固定されている。

一対のワイパピボット１６，１８は、ワイパモータ１４に対する両側に配置されている。一方のワイパピボット１６は、ピボット軸２４及びピボットホルダ２８を有して構成されており、他方のワイパピボット１８は、ピボット軸２６及びピボットホルダ３０を有して構成されている。

ピボット軸２４，２６は、その先端側に図示しないワイパアームが一体回動可能に固定される固定部３２，３４をそれぞれ有して構成されている。ピボットホルダ２８，３０は、このピボット軸２４，２６をそれぞれ回動可能に保持する筒状に形成されており、その外周部には、上述のフレーム連結部３６，３８及びステー４０，４２がそれぞれ突設されている。

リンク機構２０は、クランクアーム４４と、一対のピボットレバー４６，４８と、第一連結ロッド５０と、第二連結ロッド５２とを備えて構成されている。クランクアーム４４は、ワイパモータ１４の出力軸５４に一体回動可能に固定されており、一対のピボットレバー４６，４８は、各ピボット軸２４，２６にそれぞれ一体回動可能に固定されている。

第一連結ロッド５０は、その長手方向一端側が一方のピボットレバー４６の先端側に連結部５６を介して相対回動可能に連結され、その長手方向他端側がクランクアーム４４の先端側に連結部５８を介して相対回動可能に連結されている。

第二連結ロッド５２は、その長手方向一端側が他方のピボットレバー４８の先端側に連結部６０を介して相対回動可能に連結され、その長手方向他端側が第一連結ロッド５０の長手方向中間部に連結部６２を介して相対回動可能に連結されている。

そして、このようにしてモジュール構成とされた車両用ワイパ装置１０は、上述の一対のワイパピボット１６，１８に設けられたステー４０，４２、及び、ワイパモータ１４に設けられた取付部６４によって車両の車体に固定される。

また、この車両用ワイパ装置１０では、ワイパモータ１４の出力軸５４が一方向に回動されると、この出力軸５４に一体回動可能に固定されたクランクアーム４４が同じく一方向に回動され、これに伴って第一連結ロッド５０及び第二連結ロッド５２が往復移動される。

そして、第一連結ロッド５０及び第二連結ロッド５２の往復移動に伴い、これらに一体回動可能に連結された一対のピボットレバー４６，４８が往復回動され、このピボットレバー４６，４８に一体回動可能に固定されたピボット軸２４，２６と共に図示しないワイパが往復回動される。

続いて、上記構成からなる車両用ワイパ装置１０が奏する特有な効果について説明する。

ここでは、本発明の一実施形態と比較例とを比較し、本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置１０が奏する特有な効果をより明確にする。

図３には、本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置１０と比較例に係る車両用ワイパ装置１１０，２１０について各部の移動軌跡の比較が示されている。

すなわち、図３（Ａ）には、本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置１０について各部の移動軌跡が模式的に示されている。一方、図３（Ｂ）には、両振りタイプとされた第一比較例に係る車両用ワイパ装置１１０について各部の移動軌跡が模式的に示されており、図３（Ｃ）には、折返しタイプとされた第二比較例に係る車両用ワイパ装置２１０について各部の移動軌跡が模式的に示されている。

なお、比較の容易のために、比較例に係る車両用ワイパ装置１１０，２１０において、上述の本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置１０と同一名称の部材については、便宜上、同一の符合を用いることとする。

先ず、比較例について説明すると、図３（Ｂ）に示されるような両振りタイプとされた第一比較例に係る車両用ワイパ装置１１０においては、出力軸５４と共に一方向に回動されるクランクアーム４４が出力軸５４に対してピボットレバー４８と同じ側で回動されるとき（すなわち、クランクアーム４４の先端側がＲ方向にＡ点からＢ点まで移動するとき）には、クランクアーム４４の回動に伴って第二連結ロッド５２がほぼ平行に移動しながらピボットレバー４８が回動される。このため、出力軸５４の回動速度とピボット軸２６の回動速度とが略等しくなり、これにより、このピボット軸２６に固定されるワイパの回動速度が一定に保たれる。

しかしながら、クランクアーム４４が出力軸５４に対してピボットレバー４８の反対側で回動されるとき（すなわち、クランクアーム４４の先端側がＲ方向にＢ点からＡ点まで移動するとき）には、第二連結ロッド５２の長手方向他端側のピボットレバー４８の先端側に対する基端側への変位量（すなわち、第二連結ロッド５２の長手方向他端側の矢印Ｘ側への変位量Ｈ）が大きくなり、この結果、クランクアーム４４の回動に伴って第二連結ロッド５２が回転しつつ移動しながらピボットレバー４８が回動される。このため、クランクアーム４４の回動位置によって出力軸５４の回動速度とピボット軸２６の回動速度との差が大きくなる場合があり、このピボット軸２６に固定されるワイパの回動速度が変化する。この現象は、出力軸５４とピボット軸２６との軸間距離を短くするほど顕著に現れる。

従って、出力軸５４とピボット軸２６との軸間距離が短い車両では、図３（Ｃ）に示されるような折返しタイプとされた第二比較例に係る車両用ワイパ装置２１０を採用せざるを得なくなる。

つまり、この折返しタイプとされた第二比較例に係る車両用ワイパ装置２１０では、クランクアーム４４が出力軸５４に対してピボットレバー４８と同じ側で回動されるとき（すなわち、クランクアーム４４の先端側がＲ方向にＡ点からＢ点まで移動するとき）だけでなくピボットレバー４８の反対側で回動されるとき（すなわち、クランクアーム４４の先端側がＲ方向にＢ点からＡ点まで移動するとき）にも、クランクアーム４４の回動に伴って第二連結ロッド５２がほぼ平行に移動しながらピボットレバー４８が回動される。このため、出力軸５４とピボット軸２６との軸間距離が短い車両でも、このピボット軸２６に固定されるワイパの回動速度を一定に保つことができる。

しかしながら、この折返しタイプとされた第二比較例に係る車両用ワイパ装置２１０では、上述の両振りタイプとされた第一比較例に係る車両用ワイパ装置１１０に比して、第二連結ロッド５２が長くなる分、コスト及び重量が増加する。

また、出力軸５４とピボット軸２６との軸間距離が短い車両において、コスト及び重量の制限から、図３（Ｂ）に示されるような両振りタイプとされた第一比較例に係る車両用ワイパ装置１１０を採用した場合、ピボット軸２６に固定されるワイパの回動速度が変化すること（つまり、ワイパの動きが滑らかでないこと）に起因して、乗員に違和感を与えるだけでなく例えばワイパのオーバランやびびり等が生じ、ワイパ本来の性能が損なわれる虞がある。

これに対して、図３（Ａ）に示される本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置１０は、上述の両振りタイプとされた第一比較例に係る車両用ワイパ装置１１０及び折返しタイプとされた第二比較例に係る車両用ワイパ装置２１０における課題を解決するものである。

すなわち、本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置１０において、第二連結ロッド５２の長手方向他端側は、第一連結ロッド５０の長手方向中間部に連結部６２を介して相対回動可能に連結されている。従って、クランクアーム４４が出力軸５４に対してピボットレバー４８の反対側で回動されるとき（すなわち、クランクアーム４４の先端側がＲ方向にＢ点からＡ点まで移動するとき）でも、第二連結ロッド５２の長手方向他端側のピボットレバー４８の先端側に対する基端側への変位量（すなわち、第二連結ロッド５２の長手方向他端側の矢印Ｘ側への変位量Ｈ）が少なくなり、この結果、この第二連結ロッド５２の回転が抑制されるので、出力軸５４の回動速度とピボット軸２６の回動速度との差を小さくすることができる。

これにより、出力軸５４とピボット軸２６との軸間距離が短く設定された場合でも、ピボット軸２６に固定されるワイパの回動速度の変化を少なくすることができる（つまり、ワイパを滑らかに回動させることができる）ので、ワイパ本来の性能を確保することができる。

しかも、本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置１０では、上述のように、第二連結ロッド５２は、その長手方向他端側が第一連結ロッド５０の長手方向中間部に相対回動可能に連結されているので、折返しタイプとされた第二比較例に係る車両用ワイパ装置２１０（図３（Ｃ）参照）のように第二連結ロッド５２の長手方向他端側がピボットレバー４６にまで延長されてこれに連結される構成に比して、第二連結ロッド５２が短くなる分、コスト及び重量を低減することができる。

このように、本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置１０によれば、ワイパモータ１４の出力軸５４とピボット軸２６との軸間距離が短く設定された場合でも、ワイパ本来の性能を確保しつつ、コスト及び重量を低減することができる。

ここで、図４には、本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置１０について、第二連結ロッド５２の第一連結ロッド５０への連結部６２（つまり、第二連結ロッド５２の長手方向他端側）の設定位置を変化させた場合の連結部６２の移動軌跡の移り変わりが示されている。

この図に示されるように、第二連結ロッド５２の第一連結ロッド５０への連結部６２の設定位置がクランクアーム４４側からピボットレバー４６側（すなわち、矢印Ｙ側）に移行されるに従って、クランクアーム４４が出力軸５４に対してピボットレバー４８の反対側で回動されるとき（すなわち、クランクアーム４４の先端側がＲ方向にＢ点からＡ点まで移動するとき）でも、連結部６２のピボットレバー４６の先端側に対する基端側（連結部６２の矢印Ｘ側）への変位量を少なくすることができる。

つまり、第二連結ロッド５２の第一連結ロッド５０への連結部６２の設定位置がクランクアーム４４側からピボットレバー４６側（すなわち、矢印Ｙ側）に移行されるに従って、第二連結ロッド５２の移動態様が折返しタイプとされた第二比較例に係る車両用ワイパ装置２１０（図３（Ｃ）参照）の場合のように平行移動に近づいて、連結部６２のピボットレバー４６の先端側に対する基端側（連結部６２の矢印Ｘ側）への変位量を少なくすることができる。

また、図５及び図６には、上述の本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置１０と図３（Ｂ）に示される両振りタイプとされた比較例に係る車両用ワイパ装置１１０についてピボット軸２６の角速度及び角加速度の比較が示されている。

すなわち、図５（Ａ）及び図６（Ａ）には、本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置１０についてピボット軸２６の角速度及び角加速度が示されている。一方、図５（Ｂ）及び図６（Ｂ）には、図３（Ｂ）に示される両振りタイプとされた比較例に係る車両用ワイパ装置１１０についてピボット軸２６の角速度及び角加速度が示されている。

また、図５（Ｃ）及び図６（Ｃ）には、図３（Ｂ）に示される両振りタイプとされた比較例に係る車両用ワイパ装置１１０において出力軸５４とピボット軸２６との軸間距離を図５（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示される場合よりも１００ｍｍ短縮した場合についてピボット軸２６の角速度及び角加速度が示されている。なお、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）において、縦軸は角速度であり、横軸はクランクアーム４４の回転角度である。また、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）において、縦軸は角加速度であり、横軸はクランクアーム４４の回転角度である。

これらの図に示されるように、比較例に係る車両用ワイパ装置１１０において出力軸５４とピボット軸２６との軸間距離を１００ｍｍ短縮した場合には、短縮していない構成と比較して、ピボット軸２６の角速度及び角加速度の絶対値がいずれも増加する（増加値はα３，β３）。

これに対して、本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置１０によれば、比較例に係る車両用ワイパ装置１１０に比して、ピボット軸２６の角速度のピークにおける変化を滑らかにすることができ、しかも、ピボット軸２６の角速度及び角加速度の絶対値をいずれも減少させることができる（減少値はα１，β１，α２，β２）。

本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置の正面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置の底面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置と比較例に係る車両用ワイパ装置について各部の移動軌跡の比較を示す図である。 第二連結ロッドの第一連結ロッドへの連結部の設定位置を変化させた場合の連結部の移動軌跡の移り変わりを示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置と比較例に係る車両用ワイパ装置についてピボット軸の角速度の比較を示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両用ワイパ装置と比較例に係る車両用ワイパ装置についてピボット軸の角加速度の比較を示す図である。

符号の説明

１０…車両用ワイパ装置、１２…パイプフレーム、１４…ワイパモータ、１６，１８…ワイパピボット、２０…リンク機構、２２…ブラケット、２４，２６…ピボット軸、２８，３０…ピボットホルダ、３２，３４…固定部、３６，３８…フレーム連結部、４０，４２…ステー、４４…クランクアーム、４６，４８…ピボットレバー、５０…第一連結ロッド、５２…第二連結ロッド、５４…出力軸、５６，５８，６０，６２…連結部、６４…取付部

Claims (1)

1. 一方向に回動される出力軸を有するワイパモータと、
   先端側にワイパアームが一体回動可能に固定されるピボット軸及び前記ピボット軸を回動可能に保持するピボットホルダを有して構成され、前記ワイパモータに対する両側に配置された一対のワイパピボットと、
   前記出力軸に一体回動可能に固定されたクランクアームと、
   前記各ピボット軸にそれぞれ一体回動可能に固定された一対のピボットレバーと、
   長手方向一端側が前記一対のピボットレバーの一方の先端側に相対回動可能に連結され、長手方向他端側が前記クランクアームの先端側に相対回動可能に連結された第一連結ロッドと、
   長手方向一端側が前記一対のピボットレバーの他方の先端側に相対回動可能に連結され、長手方向他端側が前記第一連結ロッドの長手方向中間部に相対回動可能に連結された第二連結ロッドと、
   を備えたことを特徴とする車両用ワイパ装置。

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