JP6544159B2 - ワイパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワイパ装置に関するものである。

従来、ワイパ装置としては、ピボット軸から軸直交方向に延びたレバーと、一端がレバーの先端部にボールジョイントを介して連結された駆動力を伝達するためのロッドとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。このボールジョイントは、レバー側に固定されたボールピンと、ロッド側に固定されたジョイントケースとを有する。ボールピンは、その基端部がレバーを貫通してかしめられることでレバーに立設される軸部とその軸部の先端に設けられた球状部とを有し、ジョイントケースは前記球状部を転動可能に保持する球面凹部（装着凹部）を有している。

特許第４１４２４９４号公報

しかしながら、上記のようなワイパ装置では、レバーに軸部が板厚方向に立設されてレバーの平面と駆動力が入力される球状部とがオフセットして位置しているため、レバーとロッドとの間で駆動力が伝達される際にレバーにその板厚の直交方向（つまりレバーの平面に沿った方向）に対して傾いた方向に力（ボールピンを傾けようとする方向の力）が加わることになる。よって、レバーは軸部からの傾いた方向の力で変形しないように、板厚を厚くして剛性を確保する必要があった。このことは、例えば、レバーの材料費を高くしてしまう原因となる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、レバーの板厚を薄くすることができるワイパ装置を提供することにある。

上記課題を解決するワイパ装置は、ピボット軸から軸直交方向に延びて該ピボット軸と一体回動するレバーと、一端が前記レバーの先端部にボールジョイントを介して連結された駆動力を伝達するためのロッドとを備えたワイパ装置であって、前記ボールジョイントは、その転動中心が前記レバーの板厚の範囲内に配置される。

同構成によれば、ボールジョイントは、その転動中心が、レバーの板厚の範囲内に配置されるため、レバーとロッドとの間で駆動力が伝達される際にレバーにその板厚の直交方向に対して傾いた方向に力が加わることを防止又は抑制することができる。これにより、レバーに変形させる力が掛かり難くなり、レバーの板厚を薄くしても剛性が確保可能となる。また、レバーと一体回転するピボット軸にも傾けようとする力が作用することを防止できる。

上記ワイパ装置において、前記ボールジョイントは、その転動中心が前記レバーの板厚の範囲内の中心位置に配置されることが好ましい。
同構成によれば、ボールジョイントは、その転動中心がレバーの板厚の範囲内の中心位置に配置されるため、レバーに変形させる力がより掛かり難くなり、ひいては、レバーの板厚をより薄くすることが可能となる。

上記ワイパ装置において、前記ボールジョイントは、前記ロッド側に植設されたボールピンの球状部が前記レバー側に設けられたジョイントケースに転動可能に収容されてなり、前記ジョイントケースは、前記レバーの前記ピボット軸の延出側を覆うキャップ形状に形成されており、且つ前記ピボット軸の延出側と反対側に開口部を有することが好ましい。

同構成によれば、ロッド側にボールピンが植設されるとともに、レバー側にジョイントケースが設けられ、ボールピンがジョイントケースのピボット軸の延出側と反対側の開口部から転動可能に収容される。そして、ジョイントケースにおけるピボット軸の延出側はキャップ形状によって覆われているので、ワイパが先端に固定されるピボット軸側から、例えば、雨滴等が浸入してボールジョイントに到達してもジョイントケース内部に浸入することが防止又は抑制される。

本発明のワイパ装置では、レバーの板厚を薄くすることができる。

一実施形態におけるワイパ装置の全体模式図。 一実施形態における第１レバーと連結ロッドの連結状態を示す一部断面図。 一実施形態におけるボールジョイントを説明するための一部断面図。 別例における第１レバーと連結ロッドの連結状態を示す一部断面図。 別例における第１レバーと連結ロッドの連結状態を示す一部断面図。

以下、ワイパ装置の一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、ワイパ装置は、第１及び第２ピボットホルダ１，２とそれらを連結する連結フレーム３とを備え、図示しないフロントウインドウの下方のボディに対して固定される。

また、ワイパ装置は、前記第１ピボットホルダ１に対して回転可能に支持された第１ピボット軸４と、該第１ピボット軸４の下端から径方向（軸直交方向）に延びて該第１ピボット軸４と一体回動する第１レバー５とを備える。尚、第１ピボット軸４の上端部には第１ワイパＷ１が固定される。

また、ワイパ装置は、前記第２ピボットホルダ２に対して回転可能に支持された第２ピボット軸６と、該第２ピボット軸６の下端から径方向（軸直交方向）に延びて該第２ピボット軸６と一体回動する第２レバー７とを備える。尚、第２ピボット軸６の上端部には第２ワイパＷ２が固定される。

また、ワイパ装置は、一端が前記第１レバー５の先端部に連結され、他端が前記第２レバー７の先端部に連結された連結ロッド８を備える。
又、ワイパ装置は、前記連結フレーム３に固定されたモータ９と、該モータ９の出力軸１０から径方向（軸直交方向）に延びて該出力軸１０と一体回転するクランクアーム１１とを備える。尚、本実施形態では、モータ９の出力軸１０は、第２ピボット軸６よりも第１ピボット軸４に近い位置に配置されている。

又、ワイパ装置は、一端が前記クランクアーム１１の先端部に連結され、他端が前記連結ロッド８の中間部に連結された駆動ロッド１２を備えている。本実施形態では、駆動ロッド１２は、連結ロッド８における第１レバー５よりも第２レバー７に近い位置に連結されている。

前記第１レバー５と前記第２レバー７と前記駆動ロッド１２は、全て前記連結ロッド８の上方側（第１及び第２ピボット軸４，６の先端側）に配置されて、該連結ロッド８と連結されている。

詳しくは、第１レバー５と連結ロッド８、第２レバー７と連結ロッド８、及び、駆動ロッド１２と連結ロッド８は、それぞれボールジョイント２１を介して連結されている。
図２及び図３に示すように、ボールジョイント２１は、連結ロッド８に固定されたボールピン２２と、第１レバー５に固定されたジョイントケース２３と、防塵・防水カバー２４とを有する。尚、各ボールジョイント２１は、同様のものであるため、第１レバー５と連結ロッド８とを連結するボールジョイント２１についてのみ詳細に説明し、他のボールジョイント２１についての説明は省略する。

ボールピン２２は、連結ロッド８が貫通して固定される固定孔２２ａが形成された固定部２２ｂと、固定部２２ｂから固定孔２２ａの貫通方向の直交方向に延びる軸部２２ｃと、軸部２２ｃの先端に設けられた球状部２２ｄとを有する。即ち、ボールピン２２は、連結ロッド８の長手方向から直交方向に延びて、連結ロッド８に対して植設されるような態様で設けられ、その先端部に球状部２２ｄを有している。球状部２２ｄはその外表面が球体の上下を一部除去した形状に形成されている。

ジョイントケース２３は、その内部に前記球状部２２ｄを転動可能に保持（収容）する球面凹部２３ａを有しつつ前記球状部２２ｄの上方側（第１及び第２ピボット軸４，６の延出側）を覆うキャップ形状に形成されており、下方側（第１及び第２ピボット軸４，６の延出側とは反対側）に開口部を有している。また、ジョイントケース２３は、その外部に、第１レバー５に形成された取付孔５ａの内縁が嵌る環状溝２３ｂを有している。

防塵・防水カバー２４は、前記軸部２２ｃに外嵌される固定環状部２４ａと、前記ジョイントケース２３の下方の開口を塞ぐように設けられる薄肉の閉塞部２４ｂとを有する。閉塞部２４ｂは、可撓性を有し、ボールジョイント２１が転動しても（詳しくは球状部２２ｄが球面凹部２３ａに対して摺動しても）ジョイントケース２３の下方の開口を塞いだ状態を維持するように弾性変形して追従する。

また、本実施形態のボールジョイント２１は、その転動中心（即ち前記球状部２２ｄの中心）Ｚが第１レバー５の板厚の範囲Ｙ内であって、その範囲Ｙ内の中心位置に配置されて設けられている。

また、図１に示すように、全ての（３つの）ボールジョイント２１の転動中心Ｚは、一直線上に配置されている。言い換えると、駆動ロッド１２と連結ロッド８とを連結するボールジョイント２１の転動中心Ｚは、第１レバー５と連結ロッド８とを連結するボールジョイント２１の転動中心Ｚと、第２レバー７と連結ロッド８とを連結するボールジョイント２１の転動中心Ｚとを結ぶ直線上に配置されている。

次に、上記のように構成されたワイパ装置の作用について説明する。
例えば、運転席に設けられたウォッシャスイッチが操作されると、モータ９に駆動電流が供給され、出力軸１０及びクランクアーム１１が回転駆動される。すると、その動力が駆動ロッド１２及び連結ロッド８を介して第１及び第２レバー５，７に伝達され、第１及び第２レバー５，７が往復揺動することで第１及び第２ピボット軸４，６が回動され、第１及び第２ピボット軸４，６に固定された第１及び第２ワイパＷ１，Ｗ２が同期して往復揺動し、払拭動作が行われる。

次に、上記実施形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）ボールジョイント２１は、その転動中心Ｚが、第１及び第２レバー５，７の板厚の範囲Ｙ内に配置されるため、第１及び第２レバー５，７と連結ロッド８との間で駆動力が伝達される際に第１及び第２レバー５，７にその板厚の直交方向に対して傾いた方向に力が加わることを防止又は抑制することができる。これにより、第１及び第２レバー５，７に変形させる力が掛かり難くなり、第１及び第２レバー５，７の板厚を薄くしても剛性を確保することが可能となる。その結果、例えば、第１及び第２レバー５，７の材料費を低減することができる。また、第１及び第２レバー５，７とそれぞれ一体回転する第１及び第２ピボット軸４，６にも傾けようとする力が作用するのを防止できる。

また、従来のワイパ装置では、ボールピンの軸部を第１及び第２レバーにかしめて固定する際に、軸部が第１及び第２レバーと直交する方向から僅かに傾く等の理由によって、第１及び第２レバーの揺動角度範囲のばらつきが大きくなり、ひいてはワイパの揺動角度範囲がばらつき易くなる虞があるが、これを回避することができる。

（２）ボールジョイント２１は、その転動中心Ｚが第１及び第２レバー５，７の板厚の範囲Ｙ内の中心位置に配置されるため、第１及び第２レバー５，７に変形させる力がより掛かり難くなり、ひいては、第１及び第２レバー５，７の板厚をより薄くすることが可能となる。

（３）連結ロッド８側にボールピン２２が植設されるとともに、第１及び第２レバー５，７側にジョイントケース２３が設けられ、ボールピン２２がジョイントケース２３の下方側（第１及び第２ピボット軸４，６の延出側とは反対側）の開口部から転動可能に収容される。そして、ジョイントケース２３における上方側（第１及び第２ピボット軸４，６の延出側）がキャップ形状によって覆われているので、第１及び第２ピボット軸４，６側から、例えば、雨滴等が浸入してボールジョイント２１に到達してもジョイントケース２３内部に浸入することが防止又は抑制される。

上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、第１レバー５と第２レバー７と駆動ロッド１２は、全て連結ロッド８の上方側（第１及び第２ピボット軸４，６の先端側）に配置されて、該連結ロッド８と連結されるとしたが、これに限定されず、他の配置で連結してもよい。

例えば、図４に示すように、第１レバー５は、連結ロッド８の下方側に配置されて、該連結ロッド８と連結されるようにしてもよく、この場合、第２レバー７と駆動ロッド１２においても連結ロッド８の下方側に配置されて、該連結ロッド８と連結されるようにしてもよい。

また、例えば、第１レバー５と第２レバー７と駆動ロッド１２のいずれか１つが、連結ロッド８の上下方向の反対側に配置されて連結ロッド８と連結されるように変更してもよい。

・上記実施形態では、ボールジョイント２１におけるボールピン２２は、連結ロッド８が貫通して固定される固定孔２２ａが形成された固定部２２ｂを有するとしたが、球状部２２ｄを有するボールピン２２と連結ロッド８とは他の構成で連結してもよい。

例えば、図５に示すように、ボールピン２２の軸部２２ｃに連結ロッド８の折り曲げられた端部が（溶接や圧入によって）固定された構成としてもよい。
・上記実施形態では、第１レバー５と連結ロッド８、第２レバー７と連結ロッド８、及び、駆動ロッド１２と連結ロッド８は、それぞれ同様のボールジョイント２１を介して連結されるとしたが、これに限定されず、他の構成のジョイントを介して連結してもよい。

・上記実施形態では、第１レバー５と連結ロッド８、第２レバー７と連結ロッド８、及び、駆動ロッド１２と連結ロッド８は、それぞれボールジョイント２１を介して連結され、全てのボールジョイント２１の転動中心Ｚは、一直線上に配置されるとしたが、これに限定されず、前記一直線上に配置されていない構成に変更してもよい。

・上記実施形態では、第１レバー５と連結ロッド８、及び、第２レバー７と連結ロッド８とを連結するボールジョイント２１は、その転動中心Ｚが、第１及び第２レバー５，７の板厚の範囲Ｙ内に配置されるとしたが、少なくとも一方の組（例えば第１レバー５と連結ロッド８の組）を上記した配置とすれば、他の構成に変更してもよい。

・上記実施形態では、ボールジョイント２１は、その転動中心Ｚが第１及び第２レバー５，７の板厚の範囲Ｙ内の中心位置に配置されるとしたが、これに限定されず、板厚の範囲Ｙ内の中心位置からずれた位置に配置してもよい。

・上記実施形態では、一端がクランクアーム１１の先端部に連結される駆動ロッド１２は、その他端が第１レバー５と第２レバー７とを連結する連結ロッド８の中間部に連結されるとしたが、これに限定されず、例えば、駆動ロッド１２の他端が第２レバー７の先端部に連結される構成としてもよい。

上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）ピボット軸から軸直交方向に延びて該ピボット軸と一体回動するレバーと、一端が前記レバーの先端部にボールジョイントを介して連結された駆動力を伝達するためのロッドとを備えたワイパ装置であって、前記ボールジョイントは、前記ロッド側に設けられた球状部と、前記レバー側に設けられ前記球状部を転動可能に保持するジョイントケースとを有し、前記球状部の球面中心である転動中心が前記レバーの板厚の範囲内に配置されるように設けられたことを特徴とするワイパ装置。

同構成によれば、ボールジョイントは、その転動中心が、レバーの板厚の範囲内に配置されるため、レバーとロッドとの間で駆動力が伝達される際にレバーにその板厚の直交方向に対して傾いた方向に力が加わることを防止又は抑制することができる。これにより、レバーに変形させる力が掛かり難くなり、レバーの板厚を薄くしても剛性が確保可能となる。また、レバーと一体回転するピボット軸にも傾けようとする力が作用することを防止できる。

４…第１ピボット軸（ピボット軸）、５…第１レバー（レバー）、６…第２ピボット軸（ピボット軸）、７…第２レバー（レバー）、８…連結ロッド（ロッド）、２１…ボールジョイント、２２…ボールピン、２２ｄ…球状部、２３…ジョイントケース、Ｙ…板厚の範囲、Ｚ…転動中心。

Claims (3)

1. ピボット軸から軸直交方向に延びて該ピボット軸と一体回動するレバーと、
   一端が前記レバーの先端部にボールジョイントを介して連結された駆動力を伝達するためのロッドと
   を備えたワイパ装置であって、
   前記ボールジョイントは、その転動中心が前記レバーの板厚の範囲内に配置されたことを特徴とするワイパ装置。
2. 請求項１に記載のワイパ装置であって、
   前記ボールジョイントは、その転動中心が前記レバーの板厚の範囲内の中心位置に配置されたことを特徴とするワイパ装置。
3. 請求項１又は２に記載のワイパ装置であって、
   前記ボールジョイントは、前記ロッド側に植設されたボールピンの球状部が前記レバー側に設けられたジョイントケースに転動可能に収容されてなり、
   前記ジョイントケースは、前記レバーの前記ピボット軸の延出側を覆うキャップ形状に形成されており、且つ前記ピボット軸の延出側と反対側に開口部を有することを特徴とするワイパ装置。

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