JP5101545B2 - ワイパアーム及びワイパ - Google Patents

Description

本発明は、先端に連結されるワイパブレードを往復揺動運動させて払拭面を払拭するためのワイパアーム、及び該ワイパアームを備えたワイパに関する。

従来、車両に搭載されるワイパ装置は、ワイパアームの先端部にワイパブレードを回動自在に連結してなるワイパをワイパモータにて駆動して、車両のフロントガラス等の払拭面を前記ワイパブレードにて払拭する。そして、ワイパアームには、例えば特許文献１に記載されているように、ワイパモータの駆動力により往復回動される駆動軸に対してその基端部が一体回転可能に連結されるメインアームと、駆動軸の近傍に配置された従動軸に対してその基端部が可動自在に連結されるサブアームとを備えたパンタグラフ式のワイパアームがある。このワイパアームにおいては、メインアーム及びサブアームの先端部に連結部材を介してワイパブレードが回動自在に連結される。そして、駆動軸を中心としてメインアームが回動されると、該メインアームの回動に従動してサブアームが従動軸を中心として回動されるとともに、ワイパアームの回動に連動してワイパブレードのワイパアームに対する払拭姿勢が変化される。

このようなパンタグラフ式のワイパアームは、メインアーム及びサブアームの先端部に連結部材を介してワイパブレードが連結され、サブアームは、従動軸を中心としてメインアームに従動して回動される。従って、払拭面の起伏や湾曲等によるメインアームの上下動やワイパブレードの傾き（払拭面の法線に対する傾き）等に追従するように、サブアームも上下動させたり傾かせたりすることが望ましい。そして、従来、サブアームと従動軸とをボールジョイントにて連結することにより安価にサブアームを上下動及び傾斜可能とする方法が採られている。具体的には、従動軸の先端部に球体状の球体連結部が一体に設けられるとともに、該球体連結部の表面に対応した球面凹部を有するボールリテーナがサブアームの基端部にアウトサート成形等の樹脂成形により一体的に設けられる。そして、従動軸とサブアームとは、球体連結部が球面凹部内に係合されるようにボールリテーナを従動軸の先端部に組み付けることにより互いに連結され、球体連結部を中心としてサブアームの上下動及び傾斜が可能となる。

特開２００８−５５９７９号公報

しかしながら、樹脂製のボールリテーナは、従動軸に対して繰り返し回動運動されると、磨耗や劣化等によって球体連結部の球面凹部に対する係合状態が緩むことがある。そして、球体連結部の球面凹部に対する係合状態が緩むと、外力が作用した場合にボールリテーナが球体連結部から離脱する虞がある。また、払拭されて掻き集められ堆積した雪等に当たってワイパに対して外力が加わると、ボールリテーナが球体連結部から離脱する虞もある。従って、サブアームが従動軸から外れてしまう虞があり、サブアームが従動軸から外れると、メインアームに対するワイパブレードの姿勢が自由状態となってしまい、ワイパブレードにより所望の払拭範囲を払拭することが困難となってしまう。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、サブアームの従動軸からの外れを防止することができるワイパアーム及びワイパを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、基端部が駆動軸に一体回転可能に連結されるメインアームと、前記駆動軸の近傍に配置された従動軸に基端部が回動自在に連結されるサブアームと、を備え、前記メインアーム及び前記サブアームの先端部に払拭面を払拭するワイパブレードが回動自在に連結され、前記メインアームの往復回動に伴って前記サブアームが従動して回動されるとともに前記メインアームの回動に連動して前記ワイパブレードの払拭姿勢を変化させるワイパアームであって、前記サブアームは、その基端部に、前記従動軸の先端部に設けられた球体状の球体連結部が係合されることにより前記サブアームを前記従動軸に回動自在に連結するボールリテーナを有し、前記メインアームは、前記ボールリテーナの前記従動軸からの離脱方向の前方側で前記離脱方向に前記ボールリテーナと重なって突出形成された抜け防止突起を有することをその要旨としている。

同構成によれば、ボールリテーナが磨耗・劣化等した状態や、雪溜り等にワイパアームが当たってサブアームに外力が作用することにより、従動軸の球体連結部からボールリテーナが抜けて外れようとした場合、即ち従動軸からボールリテーナが離脱しようとした場合、ボールリテーナはメインアームに設けられた抜け防止突起に当接する。そして、ボールリテーナは、抜け防止突起に当接するとそれ以上のボールリテーナの離脱方向の移動が該抜け防止突起によって規制されるため、サブアームの従動軸からの外れを防止することができる。また、メインアームに従動するサブアームを、球体連結部及びボールリテーナによるボールジョイントにて従動軸に回動自在に連結している。従って、ボールジョイントという安価な構成で、払拭面の起伏や曲面等によるメインアームの上下動に追従させてサブアームを上下動させたり、ワイパブレードの傾きに追従させてサブアームを傾斜させたりできる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイパアームにおいて、前記抜け防止突起は、復動から往動に切り替わる下反転位置及び前記ワイパアームが格納される格納位置の少なくとも一方の位置に前記ワイパアームが位置するときに、前記離脱方向の前方側で前記離脱方向に前記ボールリテーナと重なって形成されていることをその要旨としている。

同構成によれば、抜け防止突起は、下反転位置及び格納位置の少なくとも一方の位置にワイパアームが配置されたときに、ボールリテーナの従動軸からの離脱方向の前方側で該離脱方向にボールリテーナと重なって形成されている。一般的に、払拭面上に雪溜りがある場合、即ち、ワイパアームによって掻き集められた雪がワイパの停止位置又は格納位置に堆積して、ワイパが作動を続ける場合に、雪溜りとワイパアームとが当たって外力を受けやすい。そして、雪溜りから外力を受けやすい下反転位置（格納動作の無いワイパの場合は下反転位置が停止位置にもなる）及び格納位置の少なくとも一方の位置にワイパアームが位置しているとき、即ちボールリテーナが従動軸から離脱する蓋然性の高い位置にワイパアームが位置するときに、ボールリテーナの従動軸からの離脱方向の前方側で該離脱方向に同ボールリテーナと重なって抜け防止突起が形成されている。従って、ボールリテーナが従動軸から離脱する蓋然性の高い場合にサブアームの従動軸からの外れを防止することができ、サブアームと従動軸との連結の解除が抑制される。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のワイパアームにおいて、前記抜け防止突起は、前記ワイパアームの往動及び復動の各反転位置間において常に前記離脱方向の前方側で前記離脱方向に前記ボールリテーナと重なって形成されていることをその要旨としている。

同構成によれば、往動から復動へ切り替わる反転位置と復動から往動へ切り替わる反転位置との各反転位置間、即ちワイパの往復回動範囲の全ての位置において、ボールリテーナの従動軸からの離脱方向の前方側に該離脱方向に同ボールリテーナと重なって抜け防止突起が常に存在するため、サブアームの従動軸からの外れが常に防止される。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のワイパアームにおいて、前記ボールリテーナは、前記球体連結部が係合される球面凹部を備え、前記球面凹部の深さをＥ、前記球体連結部の半径をＲ、前記ボールリテーナと前記抜け防止突起との間の隙間の幅をＤとすると、Ｅ−Ｒ＞Ｄを満たすことをその要旨としている。

同構成によれば、「Ｅ−Ｒ＞Ｄ」を満たすようにワイパアームが形成されることにより、ボールリテーナが従動軸から外れようとした場合であっても、球体連結部の中心が球面凹部の外に出る前にボールリテーナが抜け防止突起に当接することになるため、より確実にサブアームの従動軸からの外れを防止できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のワイパアームにおいて、前記抜け防止突起は、復動から往動に切り替わる下反転位置及び前記ワイパアームが格納される格納位置の少なくとも一方の位置に前記ワイパアームが位置するときに、前記離脱方向から見て前記ボールリテーナの中心を覆うように前記ボールリテーナに重なることをその要旨としている。

同構成によれば、抜け防止突起は、雪溜りから外力を受けやすい下反転位置及び格納位置の少なくとも一方の位置にワイパアームが位置するとき、即ちボールリテーナが従動軸から離脱する蓋然性の高い位置にワイパアームが位置するときに、ボールリテーナの離脱方向から見てボールリテーナの中心を覆うように該ボールリテーナと重なる。従って、ボールリテーナが従動軸から離脱する蓋然性の高い場合にサブアームの従動軸からの外れを更に確実に防止することができ、サブアームと従動軸との連結の解除がより抑制される。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のワイパアームと、前記ワイパアームの先端部に回動自在に連結され前記ワイパアームの回動に連動して前記ワイパアームに対する払拭姿勢を変化させるワイパブレードとを備えたワイパとしたことをその要旨としている。

同構成によれば、ボールリテーナは、抜け防止突起に当接するとそれ以上のボールリテーナの離脱方向の移動が該抜け防止突起によって規制されるため、サブアームの従動軸からの外れを防止することができる。また、球体連結部及びボールリテーナによるボールジョイントにてサブアームを従動軸に回動自在に連結するため、サブアームは、払拭面の起伏や曲面等によるメインアームの上下動に追従して上下動したり、ワイパブレードの傾きに追従して傾斜したりできる。これらのことから、ワイパアームを良好に往復回動させることができ、ワイパブレードによる払拭面の払拭を良好に行うことができる。

本発明によれば、サブアームの従動軸からの外れを防止可能なワイパアーム及びワイパを提供することができる。

ワイパ装置の概略図。 ワイパ駆動装置の正面図。 （ａ）はワイパ装置におけるピボット軸付近の部分拡大断面図、（ｂ）はワイパ装置におけるボールジョイント付近の部分拡大断面図。 ワイパアームの斜視図。 ワイパアームの部分拡大斜視図。 サブアームの分解斜視図。 ボールリテーナの断面図。 ワイパアームの動作を説明するための説明図。 （ａ）は格納位置に位置するワイパアームの部分拡大図、（ｂ）は払拭範囲の中央に位置するワイパアームの部分拡大図、（ｃ）は上反転位置に位置するワイパアームの部分拡大図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ワイパ装置１は、車両のフロントガラス２の車室外側の面である払拭面２ａを払拭するためのものである。そして、ワイパ装置１は、ワイパ駆動装置３と、ワイパ４と、ＥＣＵ（電子制御装置）５とを備えている。

図２は、ワイパ駆動装置３を示す。ワイパ駆動装置３を構成するワイパモータ１１には、中空材（パイプ）よりなる中空フレーム１２が固定されている。この中空フレーム１２の長手方向の一端側（図２において左側）はクランク状に屈曲されるとともに、他端部は、平板状に潰されてワイパ駆動装置３を車体に固定するための車体固定部１２ａが形成されている。また、中空フレーム１２におけるクランク状に屈曲された側の長手方向の一端部には、ピボットホルダ１３が固定されている。

ピボットホルダ１３は、アルミ合金よりなる鋳造品であり、中空フレーム１２の長手方向の一端部にその取付軸１３ａが挿入されてかしめられることにより同中空フレーム１２に対して固定されている。そして、図３（ａ）に示すように、取付軸１３ａの先端部には、取付軸１３ａと直交するように延びる円筒状のピボット支持部１３ｂが一体に設けられている。更に、ピボット支持部１３ｂの軸方向の中央部には、該ピボット支持部１３ｂの径方向に沿って取付軸１３ａと反対側に延びる連結部１３ｃが一体に形成されるとともに、該連結部１３ｃにてピボット支持部１３ｂと連結されるように円筒状の従動支持部１３ｄが一体に設けられている。従動支持部１３ｄは、ピボット支持部１３ｂと平行に延びている。また、ピボット支持部１３ｂの外周面には、前記連結部１３ｃと異なる位置に、前記車体固定部１２ａと対をなす車体固定部１３ｅが一体に形成されている。

ピボットホルダ１３には、樹脂製の水受け部材１４が装着されている。この水受け部材１４は、ピボット支持部１３ｂの先端側の部位（図３（ａ）において上端側の部位）に外挿される円筒状の第１外挿部１４ｂと、従動支持部１３ｄの先端側の部位（図３（ａ）において上端側の部位）に外挿される略円筒状の第２外挿部１４ｄと、第１外挿部１４ｂ及び第２外挿部１４ｄの下端部から径方向外側に延設され第１外挿部１４ｂ及び第２外挿部１４ｄを連結する皿状の受皿部１４ｅとから構成されている。

また、ピボット支持部１３ｂには、略円柱状のピボット軸１５（駆動軸）が挿入されるとともに、ピボット支持部１３ｂの側方の従動支持部１３ｄには、略円柱状のジョイントピン１６（従動軸）が挿入されている。ピボット軸１５は、その先端部（図３（ａ）において上側の端部）がピボット支持部１３ｂから突出した状態で該ピボット支持部１３ｂにて支持されている。また、ジョイントピン１６は、円柱状のピン本体１６ａと、該ピン本体１６ａの先端部に冷間鍛造加工により一体に形成された球体状の球体連結部１６ｂと、上記球体連結部１６ｂと同じ冷間鍛造加工によりピン本体１６ａの軸方向の略中央部から径方向外側に向かって延設された略円環状の位置決めフランジ部１６ｃとから構成されている。球体連結部１６ｂの直径はピン本体１６ａの直径よりも大きく、球体連結部１６ｂの中心は、ピン本体１６ａの中心軸線（即ちジョイントピン１６の中心軸線Ｌ１）上に位置している。このようなジョイントピン１６は、その基端部が、従動支持部１３ｄの先端側から同従動支持部１３ｄ内に挿入され、位置決めフランジ部１６ｃが従動支持部１３ｄの先端面に当接した状態で従動支持部１３ｄにて支持されている。そして、位置決めフランジ部１６ｃと従動支持部１３ｄの先端面との当接によって、ジョイントピン１６の従動支持部１３ｄに対する軸方向の位置決めがなされるとともに、従動支持部１３ｄに対するジョイントピン１６の傾斜が抑制される。また、ピボット軸１５及びジョイントピン１６は、それぞれピボット支持部１３ｂ及び従動支持部１３ｄに挿入されることにより、中心軸線Ｌ１，Ｌ２が互いに平行をなした状態でピボットホルダ１３にて支持されている。

図２に示すように、ピボット軸１５の基端部には、ピボットレバー１７の基端部が一体回動可能に固定されるとともに、該ピボットレバー１７の先端部は、棒状のリンクロッド１８の先端部に互いに回動自在に連結されている。更に、リンクロッド１８の基端部は、前記ワイパモータ１１の出力軸１１ａに一体回転可能に固定されたクランクアーム１９の先端部に互いに回動自在に連結されている。そして、ワイパモータ１１は、出力軸１１ａを中心としてクランクアーム１９を往復回動させるとともに、このクランクアーム１９の往復回動により、リンクロッド１８を介してピボットレバー１７が往復回動され、ピボット軸１５が往復回動される。

図１に示すように、前記ワイパ４は、ワイパアーム２１と、該ワイパアーム２１に回動自在に連結されたワイパブレード２２とを備えている。図４に示すように、ワイパアーム２１は、略棒状のメインアーム２３と、該メインアーム２３に沿うように配置される略棒状のサブアーム２４とを備えている。

メインアーム２３は、該メインアーム２３の基端側に設けられたメインアームヘッド３１と、該メインアームヘッド３１の先端部に連結されたメインアームリテーナ３２と、該メインアームリテーナ３２にてその基端部が保持された棒状をなす金属製のメインアームピース３３とから構成されている。図５に示すように、メインアームヘッド３１は、略Ｌ字状に湾曲した形状をなすとともに、メインアームリテーナ３２と反対側の端部に、略円環状の連結固定部３１ａを有する。この連結固定部３１ａには、該連結固定部３１ａの外周縁からピボット軸１５の軸線方向下方（図５における下方）に向かって延びる円筒状のスカート部３１ｂが一体に形成されている。そして、メインアームヘッド３１及びメインアームリテーナ３２は、メインアームヘッド３１の先端部と、該メインアームヘッド３１の先端部に重なり合うメインアームリテーナ３２の基端部とをピボット軸１５の中心軸線Ｌ２と捩れの位置関係となる方向に貫通する円柱状の連結ピン３４にて連結されている。このように連結ピン３４にて連結されたメインアームリテーナ３２は、連結ピン３４を中心としてメインアームヘッド３１に対して回動自在である。そして、図３（ａ）に示すように、メインアーム２３は、連結固定部３１ａがピボット軸１５の先端部に固定されることにより、ピボット軸１５と一体回転可能に連結される。また、メインアーム２３がピボット軸１５の先端部に固定された状態においては、ピボット支持部１３ｂの先端部及び前記水受け部材１４の第１外挿部１４ｂの先端部がスカート部３１ｂ内に配置されている。そのため、スカート部３１ｂによって迷路構造となり、第１外挿部１４ｂの先端部からピボット支持部１３ｂ内に浸水することが抑制される。

図４に示すように、前記サブアーム２４は、前記メインアーム２３よりも長手方向の長さが若干短く形成されるとともに、棒状をなす金属製のサブアームピース４１と、該サブアームピース４１の基端部に一体的に設けられたボールリテーナ４２とから構成されている。図６に示すように、サブアームピース４１の基端部には、平板状のリテーナ支持部４１ａが設けられている。このリテーナ支持部４１ａには、該リテーナ支持部４１ａの厚さ方向に円形状に貫通したリテーナ装着孔４１ｂが形成されるとともに、リテーナ装着孔４１ｂの外周には、周方向に等角度間隔となる４箇所に、周方向に沿った円弧状をなす位置決め凹部４１ｃがリテーナ支持部４１ａの厚さ方向の両側から凹設されている。更に、リテーナ支持部４１ａには、リテーナ装着孔４１ｂの側方に、円形状に貫通した位置決め孔４１ｄが形成されている。

図３（ｂ）に示すように、樹脂製のボールリテーナ４２は、アウトサート成形によりサブアームピース４１の基端部に一体的に形成されるとともに、有底円筒状をなしている。ボールリテーナ４２における上端側の球体収容部４２ａは、略円板状をなすとともに、その径方向の中央部に、下方に開口する球面凹部４２ｂが凹設されている。球面凹部４２ｂは、前記球体連結部１６ｂの表面に対応した球面状の内周面を備え、その内周面の曲率は、球体連結部１６ｂの表面の曲率と略等しい値に設定されている。また、球面凹部４２ｂの底部には、球面凹部４２ｂ内に開口する離間凹部４２ｃが凹設されるとともに、球面凹部４２ｂの開口部の周縁部には、下方（球面凹部４２ｂの底部と反対側）に向かって突出した円環状の案内凸部４２ｄが形成されている。更に、図７に示すように、球体収容部４２ａには、案内凸部４２ｄの先端から球面凹部４２ｂの底部側に向かって延びる複数のスリット４２ｅが形成されている。複数のスリット４２ｅは、互いに平行に延びるとともに、球面凹部４２ｂの中心Ｏ１（即ち球面凹部４２ｂの内周面の円弧中心）よりも同球面凹部４２ｂの開口部側の範囲に形成されている。

また、球体収容部４２ａにおける球面凹部４２ｂの開口部側の下端面には、該下端面の外周縁から下方に向かって延びる円筒状のスカート部４２ｆが一体に形成されている。更に、図６に示すように、球体収容部４２ａの外周面からは、図６において上下方向に互いに離間した一対の延設部４２ｇが延設されるとともに、これら延設部４２ｇの先端部間には、上下方向に延び２つの延設部４２ｇ同士を連結する円柱状の位置決め係合部４２ｈが一体に形成されている。

図５及び図６に示すように、ボールリテーナ４２は、アウトサート成形時に、リテーナ支持部４１ａにおけるリテーナ装着孔４１ｂを、球体収容部４２ａの外周部に埋設させることにより、サブアームピース４１に対して固定されている。また、ボールリテーナ４２のアウトサート成形時には、ボールリテーナ４２を構成する樹脂材料が位置決め凹部４１ｃ内に充填されることにより、ボールリテーナ４２は、サブアームピース４１に対する周方向の移動が抑制される。更に、ボールリテーナ４２のアウトサート成形時には、ボールリテーナ４２の一対の延設部４２ｇが、リテーナ支持部４１ａの厚さ方向の両側に配置されるとともに、位置決め係合部４２ｈが位置決め孔４１ｄ内に配置されることにより、ボールリテーナ４２のサブアームピース４１に対する周方向の位置決めがなされ、ボールリテーナ４２のサブアームピース４１に対する周方向の回転が防止される。

図３（ａ）に示すように、サブアーム２４は、ボールリテーナ４２の球面凹部４２ｂ内に、前記ジョイントピン１６の球体連結部１６ｂが挿入されて係合されることにより、該ジョイントピン１６に対して回動自在に連結される。尚、ボールリテーナ４２の球体収容部４２ａには複数のスリット４２ｅ（図７参照）が形成されているため、球体連結部１６ｂを球面凹部４２ｂ内に挿入する際には、球体収容部４２ａにおける球面凹部４２ｂの開口部付近の部位が容易に弾性変形して球体連結部１６ｂが球面凹部４２ｂ内に収容される。そして、球体連結部１６ｂが球面凹部４２ｂ内に収容された状態においては、球面凹部４２ｂの球面状の内周面が球体連結部１６ｂの表面に当接するとともに、スカート部４２ｆ内に、前記水受け部材１４の第２外挿部１４ｄの先端部が配置されている。そのため、スカート部４２ｆによって迷路構造を構成し、第２外挿部１４ｄの先端部から従動支持部１３ｄ内に浸水することが抑制される。

このように、ボールリテーナ４２及び球体連結部１６ｂよりなるボールジョイントにてジョイントピン１６に対して連結されたサブアーム２４は、ジョイントピン１６を中心として回動可能である。また、サブアーム２４は、球体連結部１６ｂの表面に球面凹部４２ｂの球面状の内周面を摺動させながら、同球体連結部１６ｂを中心としてジョイントピン１６に対して回動自在となっている。

図４に示すように、メインアーム２３及びサブアーム２４の先端部は、それぞれ連結部材５１に回動自在に連結されるとともに、該連結部材５１は、帯状のアーム連結部５１ａと、該アーム連結部５１ａの長手方向の一端部に一体に形成されたブレード連結部５１ｂとを有する。メインアーム２３の先端部及びサブアーム２４の先端部は、アーム連結部５１ａに対して該連結部５１ａの長手方向に離間してそれぞれ連結されている。そして、メインアーム２３は、アーム連結部５１ａに対して、該アーム連結部５１ａの長手方向及びメインアーム２３の長手方向と直交する軸回り（図４において軸線Ｌ３回り）に回動自在であるとともに、サブアーム２４は、アーム連結部５１ａに対して、該アーム連結部５１ａの長手方向及びサブアーム２４の長手方向と直交する軸回り（図４において軸線Ｌ４回り）に回動自在である。

前記ブレード連結部５１ｂは、アーム連結部５１ａの長手方向と直交する方向に沿ってメインアーム２３及びサブアーム２４から遠ざかる方向に延びるとともに、先端部がＵ字状に屈曲されている。そして、図１に示すように、このブレード連結部５１ｂには、ワイパブレード２２が連結されている。即ち、メインアーム２３及びサブアーム２４の先端部には、連結部材５１を介してワイパブレード２２がワイパアーム２１に対して払拭姿勢を変更すべく回動自在に連結されている。ワイパブレード２２は、略棒状をなし、その長手方向の中央部においてブレード連結部５１ｂに連結されている。

前記ＥＣＵ５には、車両室内に設けられ該車両の運転者によって操作されるワイパスイッチ６１が電気的に接続されるとともに、車両のバッテリ６２から電力が供給される。そして、ＥＣＵ５は、ワイパスイッチ６１から入力される信号に応じて、ワイパ４を作動させるための各種制御を行う。

図８に示すように、ワイパ４は、ワイパモータ１１（図１参照）が停止状態にあるときには格納位置Ｔ１に配置されている。この格納位置Ｔ１は、ワイパブレード２２の下反転位置Ｔ２よりも更にフロントガラス２の下端側に格納された位置である。

そして、ワイパ４を作動させるようにワイパスイッチ６１が操作されると、ＥＣＵ５（図１参照）は、ワイパ４を作動させるべくワイパモータ１１を駆動する。ワイパモータ１１が駆動（正逆回転）されると、ワイパブレード２２は、下反転位置Ｔ２と上反転位置Ｔ３との間で往復回動される。下反転位置Ｔ２は、ワイパ４が復動から往動に切り替えられる位置であり、格納位置Ｔ１よりもやや上方となる位置でフロントガラス２の下端に沿うようにワイパブレード２２が配置される位置である。また、上反転位置Ｔ３は、ワイパ４が往動から復動に切り替えられる位置である。尚、本実施形態では、ワイパモータ１１が駆動され始めた直後に格納位置Ｔ１からワイパ４が進む方向の動作を往動とし、ワイパモータ１１が駆動され始めて最初に上反転位置Ｔ３において反転した後にワイパ４が進む方向の動作を復動とする。そして、下反転位置Ｔ２と上反転位置Ｔ３との間でワイパ４が往復回動されることにより、払拭面２ａにおける所定の払拭範囲（ワイパブレード２２が通過する範囲内）がワイパブレード２２によって払拭される。

このとき、図３（ａ）及び図８に示すように、サブアーム２４は、ピボット軸１５回りのメインアーム２３の回動に伴ってジョイントピン１６を中心として従動して回動される。そして、ワイパブレード２２は、メインアーム２３及びサブアーム２４の先端部に連結部材５１を介して回動自在に連結されているため、メインアーム２３の回動に連動してワイパアーム２１に対する払拭姿勢が変化される。

また、払拭面２ａの起伏、湾曲等によってワイパブレード２２が払拭面２ａと直交する方向に上下動されると、メインアーム２３は、その基端部の連結ピン３４を中心として回動することによりその先端部が上下動してワイパブレード２２の上下動に追従する。同時に、連結部材５１を介してメインアーム２３と連結されたサブアーム２４は、球体連結部１６ｂを中心として上下方向に回動することにより、メインアーム２３の上下動に追従する。また、サブアーム２４は、ワイパブレード２２の傾き（図８において矢印α方向の倒れ）に対しては、球体連結部１６ｂを中心として払拭面２ａの法線に対する傾き方向に対しても回動して追従する。

そして、ワイパ４を停止させるようにワイパスイッチ６１が操作されると、ＥＣＵ５は、ワイパモータ１１を格納位置Ｔ１に配置した後にワイパモータ１１を停止させる（図１参照）。

ここで、本実施形態のワイパ装置１における特徴的な形状等について詳述する。
図３（ａ）及び図５に示すように、メインアーム２３の基端部のメインアームヘッド３１には、ボールリテーナ４２のジョイントピン１６からの抜けを防止するための抜け防止突起３１ｃが一体に設けられている。抜け防止突起３１ｃは、メインアームヘッド３１の基端部において、環状の連結固定部３１ａから径方向外側に向かって突出形成されている。即ち、抜け防止突起３１ｃは、メインアームヘッド３１の基端部においてピボット軸１５の径方向に突出している。そして、抜け防止突起３１ｃは、メインアーム２３及びサブアーム２４がそれぞれピボット軸１５及びジョイントピン１６に連結された状態において、ボールリテーナ４２のジョイントピン１６からの離脱方向の前方側で該離脱方向にボールリテーナ４２と離間して重なるように突出形成されている。

より詳しくは、図８及び図９（ａ）〜図９（ｂ）に示すように、抜け防止突起３１ｃは、上反転位置Ｔ３と下反転位置Ｔ２との間の往復回動範囲の全範囲及び下反転位置Ｔ２と格納位置Ｔ１との間の何処にワイパアーム２１が位置していても、ボールリテーナ４２のジョイントピン１６からの離脱方向の前方側で該離脱方向にボールリテーナ４２と重なるように、連結固定部３１ａの周方向に沿って連続的に形成されている。因みに、図９（ａ）は、格納位置Ｔ１に位置するワイパ４におけるワイパアーム２１の基端部付近を図示しており、図９（ｂ）は、下反転位置Ｔ２と上反転位置Ｔ３との略中央となる位置に位置するワイパ４におけるワイパアーム２１の基端部付近を図示している。更に、図９（ｃ）は、上反転位置Ｔ３に位置するワイパ４におけるワイパアーム２１の基端部付近を図示している。また、図９（ａ）〜図９（ｂ）においては、離脱方向は紙面奥側から紙面手前側に向かう方向である。図９（ａ）に示すように、ワイパ４が格納位置Ｔ１に位置する状態においては、抜け防止突起３１ｃは、離脱方向の前方側から見てボールリテーナ４２の径方向の中心を完全に覆うようにボールリテーナ４２に重なっている。そして、図９（ａ）〜図９（ｂ）に示すように、格納位置Ｔ１から上反転位置Ｔ３に向かってワイパ４が往動されても、抜け防止突起３１ｃは、離脱方向の前方側から見てボールリテーナ４２の径方向中心を少なくとも覆うように同ボールリテーナ４２と重なっている。

また、図３（ｂ）に示すように、メインアーム２３及びサブアーム２４がそれぞれピボット軸１５及びジョイントピン１６に連結された状態において、前記球面凹部４２ｂの深さをＥ、球体連結部１６ｂの半径をＲ、抜け防止突起３１ｃとボールリテーナ４２との間の間隔（ボールリテーナ４２のジョイントピン１６からの離脱方向の間隔）をＤとすると、「Ｅ−Ｒ＞Ｄ」を満たすように各寸法が設定されている。

このような抜け防止突起３１ｃを有するワイパアーム２１を備えたワイパ装置１においては、上反転位置Ｔ３と下反転位置Ｔ２との間の往復回動範囲の全範囲及び下反転位置Ｔ２と格納位置Ｔ１との間の何処にワイパアーム２１が位置していてもボールリテーナ４２のジョイントピン１６からの離脱方向の前方側に同ボールリテーナ４２と離脱方向に重なるように抜け防止突起３１ｃが存在している。従って、ボールリテーナ４２は、球体連結部１６ｂから離脱しようと上方に移動すると、抜け防止突起３１ｃに当接する。よって、抜け防止突起３１ｃによりそれ以上のボールリテーナ４２の上方（即ち球体連結部１６ｂから外れる方向）への移動が阻止されるため、ジョイントピン１６からのサブアーム２４の外れが防止される。

上記したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を有する。
（１）ボールリテーナ４２が磨耗・劣化等した状態や、ワイパ４によって払拭されて掻き集められ堆積した雪等にワイパアーム２１が当たってサブアーム２４に外力が作用することにより、ジョイントピン１６の球体連結部１６ｂからボールリテーナ４２が抜けて外れようとした場合、即ち従動軸からボールリテーナが離脱しようとした場合、ボールリテーナ４２はメインアーム２３に設けられた抜け防止突起３１ｃに当接する。そして、ボールリテーナ４２は、抜け防止突起３１ｃに当接するとそれ以上の離脱方向の移動が該抜け防止突起３１ｃによって規制されるため、サブアーム２４のジョイントピン１６からの外れを防止することができる。また、メインアーム２３に従動するサブアーム２４を、球体連結部１６ｂ及びボールリテーナ４２によるボールジョイントにてジョイントピン１６に回動自在に連結している。従って、ボールジョイントという安価な構成で、払拭面２ａの起伏や曲面等によるメインアーム２３の上下動に追従させてサブアーム２４を上下動させたり、ワイパブレード２２の傾きに追従させてサブアーム２４を傾斜させたりできる。

（２）上反転位置Ｔ３と下反転位置Ｔ２との間の往復回動範囲の全範囲及び下反転位置Ｔ２と格納位置Ｔ１との間、即ちワイパ４の全回動範囲において、ボールリテーナ４２のジョイントピン１６からの離脱方向の前方側に該離脱方向に同ボールリテーナ４２と重なるように抜け防止突起３１ｃが常に存在するため、サブアーム２４のジョイントピン１６からの外れが常に防止される。

（３）一般的に、払拭面２ａ上に雪溜りがある場合、即ち、ワイパアーム２１によって掻き集められた雪が、ワイパ４の停止位置又は格納位置Ｔ１に堆積して、ワイパ４が作動を続ける場合に、雪溜りとワイパアーム２１とが当たって外力を受けやすい。そして、雪溜りから外力を受けやすい下反転位置Ｔ２（格納動作の無いワイパの場合は下反転位置が停止位置にもなる）及び格納位置Ｔ１の何れの位置にワイパアーム２１が位置していても、即ちボールリテーナ４２がジョイントピン１６から離脱する蓋然性の高い位置にワイパアーム２１が位置していても、ボールリテーナ４２のジョイントピン１６からの離脱方向の前方側で該離脱方向にボールリテーナ４２と重なって抜け防止突起３１ｃが形成されている。従って、ボールリテーナ４２がジョイントピン１６から離脱する蓋然性の高い場合にサブアーム２４のジョイントピン１６からの外れを防止することができ、サブアーム２４とジョイントピン１６との連結の解除が抑制される。

（４）球面凹部４２ｂの深さをＥ、球体連結部１６ｂの半径をＲ、抜け防止突起３１ｃとボールリテーナ４２との間の間隔をＤとすると、「Ｅ−Ｒ＞Ｄ」を満たすようにワイパアーム２１が形成されている。従って、ボールリテーナ４２がジョイントピン１６から外れようとした場合であっても、球体連結部１６ｂの中心が球面凹部４２ｂの外に出る前にボールリテーナ４２が抜け防止突起３１ｃに当接することになるため、より確実にサブアーム２４のジョイントピン１６からの外れを防止できる。

（５）抜け防止突起３１ｃは、少なくとも雪溜りによって外力を受けやすい格納位置Ｔ１にワイパ４が位置するとき、即ちボールリテーナ４２がジョイントピン１６から離脱する蓋然性の高い位置にワイパ４が位置するときに、ボールリテーナ４２の離脱方向から見てボールリテーナ４２の径方向の中心を覆うように該ボールリテーナ４２と重なる。従って、ボールリテーナ４２がジョイントピン１６から離脱する蓋然性の高い場合にサブアーム２４のジョイントピン１６からの外れを更に確実に防止することができ、サブアーム２４とジョイントピン１６との連結の解除がより抑制される。

（６）球体連結部１６ｂが球面凹部４２ｂに係合された状態において、ボールリテーナ４２と抜け防止突起３１ｃとは、ボールリテーナ４２のジョイントピン１６からの離脱方向に離間している。従って、ボールリテーナ４２のジョイントピン１６からの外れを防止しつつ、ジョイントピン１６を中心としてサブアーム２４を良好に回動させることができる。

（７）抜け防止突起３１ｃは、メインアームヘッド３１と一体に形成されているため、部品点数が増大されない。また、抜け防止突起３１ｃは、連結固定部３１ａから径方向外側に突出させた簡単な構成であるため、安価に且つ容易に形成することができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、球体連結部１６ｂが球面凹部４２ｂに係合された状態において、ボールリテーナ４２と抜け防止突起３１ｃとは、ボールリテーナ４２のジョイントピン１６からの離脱方向に離間している。しかしながら、ジョイントピン１６を中心としてサブアーム２４を回動可能であれば、抜け防止突起３１ｃは、ボールリテーナ４２と当接していてもよい。

・上記実施形態では、抜け防止突起３１ｃは、雪溜りによって外力を受けやすい格納位置Ｔ１にワイパ４が位置するときに、ボールリテーナ４２の離脱方向から見てボールリテーナ４２の径方向の中心を覆うように該ボールリテーナ４２と重なる。しかしながら、抜け防止突起３１ｃは、格納位置Ｔ１及び下反転位置Ｔ２の少なくとも一方の位置にワイパ４が位置するときに、ボールリテーナ４２の離脱方向から見てボールリテーナ４２の径方向の中心を覆うように該ボールリテーナ４２と重なると、上記実施形態の（５）と同様の作用効果を得ることができる。

・上記実施形態では、球面凹部４２ｂの深さをＥ、球体連結部１６ｂの半径をＲ、抜け防止突起３１ｃとボールリテーナ４２との間の間隔をＤとすると、「Ｅ−Ｒ＞Ｄ」を満たすようにワイパアーム２１が形成されている。しかしながら、ワイパアーム２１は、「Ｅ−Ｒ＝Ｄ」を満たすように形成されてもよい。尚、ジョイントピン１６の位置決めフランジ部１６ｃによってジョイントピン１６の軸方向高さ寸法が容易に設定できるため、上記寸法関係の設定を容易に精度良く設定することができる。

・上記実施形態では、球面凹部４２ｂは、球面状の内周面を有する凹部である。しかしながら、球面凹部４２ｂは、球体連結部１６ｂが内部に係合されることによりサブアーム２４をジョイントピン１６に連結可能で、且つ球体連結部１６ｂを中心としてサブアーム２４をジョイントピン１６に対して回動可能であれば、上記実施形態の形状に限らない。

・上記実施形態では、抜け防止突起３１ｃは、上反転位置Ｔ３と下反転位置Ｔ２との間の往復回動範囲の全範囲及び下反転位置Ｔ２と格納位置Ｔ１との間、即ちワイパ４の全回動範囲において、ボールリテーナ４２のジョイントピン１６からの離脱方向の前方側で該離脱方向にボールリテーナ４２と重なるように、連結固定部３１ａの周方向に沿って連続的に形成されている。しかしながら、抜け防止突起３１ｃの形成範囲はこれに限らず、ワイパ４の回動範囲の少なくとも１箇所にワイパ４が配置されたときに、ボールリテーナ４２の離脱方向の前方側で該離脱方向にボールリテーナ４２と重なるように形成されればよい。このようにすると、上記実施形態の（１）と同様の作用効果を得ることができる。

例えば、抜け防止突起３１ｃは、下反転位置Ｔ２及び格納位置Ｔ１の少なくとも一方の位置にワイパ４が位置するときのみ、ボールリテーナ４２の離脱方向の前方側で該離脱方向にボールリテーナ４２と重なって形成されてもよい。このようにすると、抜け防止突起３１ｃは、雪溜りから外力を受けやすい下反転位置Ｔ２及び格納位置Ｔ１の少なくとも一方の位置にワイパ４が位置するとき、即ちボールリテーナ４２がジョイントピン１６から離脱する蓋然性の高い位置にワイパ４が位置するときに、ボールリテーナ４２のジョイントピン１６からの離脱方向の前方側で該離脱方向に同ボールリテーナ４２と重なる。従って、ボールリテーナ４２がジョイントピン１６から離脱する蓋然性の高い場合にサブアーム２４のジョイントピン１６からの外れを防止することができ、サブアーム２４とジョイントピン１６との連結の解除が抑制される。また、上記実施形態に比べて、抜け防止突起３１ｃを小型化することができる。

尚、格納動作の無いワイパ装置、つまり格納位置Ｔ１の設定の無いワイパ装置においては、格納位置Ｔ１の代わりに下反転位置Ｔ２が停止位置として設定されている。従って、下反転位置Ｔ２にワイパ４が位置するときに、抜け防止突起３１ｃが、ボールリテーナ４２のジョイントピン１６からの離脱方向の前方側で該離脱方向に同ボールリテーナ４２と重なる構成とすることで、サブアーム２４のジョイントピン１６からの外れを防止することができる。

・上記実施形態では、ワイパモータ１１を正逆回転させてクランクアーム１９を往復回動させてワイパ４を往復回動させている。しかしながら、ワイパモータ１１を一方向に連続回転してクランクアーム１９も一方向連続回転させ、リンクロッド１８及びピボットレバー１７を介してピボット軸１５を往復回動させる、つまりワイパ４を往復回動させるようにしたワイパ装置に適用してもよい。但し、このワイパ装置に格納動作を設定する場合には、周知の別構造を付加する必要がある。

・上記実施形態では、抜け防止突起３１ｃは、メインアームヘッド３１に１つのみ形成されている。しかしながら、抜け防止突起３１ｃは、メインアームヘッド３１に複数設けられてもよい。

・上記実施形態では、ワイパ装置１は、車両のフロントガラス２の払拭面２ａを払拭するために用いられている。しかしながら、ワイパ装置１は、車両の後部に設けられたリヤガラスにおける車室外側の払拭面を払拭するために用いられてもよい。

２ａ…払拭面、１５…駆動軸としてのピボット軸、１６…従動軸としてのジョイントピン、１６ｂ…球体連結部、２１…ワイパアーム、２２…ワイパブレード、２３…メインアーム、２４…サブアーム、３１ｃ…抜け防止突起、４２…ボールリテーナ、４２ｂ…球面凹部、Ｔ１…格納位置、Ｔ２…下反転位置。

Claims (6)

1. 基端部が駆動軸に一体回転可能に連結されるメインアームと、
   前記駆動軸の近傍に配置された従動軸に基端部が回動自在に連結されるサブアームと、
   を備え、前記メインアーム及び前記サブアームの先端部に払拭面を払拭するワイパブレードが回動自在に連結され、前記メインアームの往復回動に伴って前記サブアームが従動して回動されるとともに前記メインアームの回動に連動して前記ワイパブレードの払拭姿勢を変化させるワイパアームであって、
   前記サブアームは、その基端部に、前記従動軸の先端部に設けられた球体状の球体連結部が係合されることにより前記サブアームを前記従動軸に回動自在に連結するボールリテーナを有し、
   前記メインアームは、前記ボールリテーナの前記従動軸からの離脱方向の前方側で前記離脱方向に前記ボールリテーナと重なって突出形成された抜け防止突起を有することを特徴とするワイパアーム。
2. 請求項１に記載のワイパアームにおいて、
   前記抜け防止突起は、復動から往動に切り替わる下反転位置及び前記ワイパアームが格納される格納位置の少なくとも一方の位置に前記ワイパアームが位置するときに、前記離脱方向の前方側で前記離脱方向に前記ボールリテーナと重なって形成されていることを特徴とするワイパアーム。
3. 請求項１又は請求項２に記載のワイパアームにおいて、
   前記抜け防止突起は、前記ワイパアームの往動及び復動の各反転位置間において常に前記離脱方向の前方側で前記離脱方向に前記ボールリテーナと重なって形成されていることを特徴とするワイパアーム。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のワイパアームにおいて、
   前記ボールリテーナは、前記球体連結部が係合される球面凹部を備え、
   前記球面凹部の深さをＥ、前記球体連結部の半径をＲ、前記ボールリテーナと前記抜け防止突起との間の隙間の幅をＤとすると、Ｅ−Ｒ＞Ｄを満たすことを特徴とするワイパアーム。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のワイパアームにおいて、
   前記抜け防止突起は、復動から往動に切り替わる下反転位置及び前記ワイパアームが格納される格納位置の少なくとも一方の位置に前記ワイパアームが位置するときに、前記離脱方向から見て前記ボールリテーナの中心を覆うように前記ボールリテーナに重なることを特徴とするワイパアーム。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のワイパアームと、
   前記ワイパアームの先端部に回動自在に連結され前記ワイパアームの回動に連動して前記ワイパアームに対する払拭姿勢を変化させるワイパブレードと
   を備えたことを特徴とすることを特徴とするワイパ。

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