JPH01168548A - 押し引きコントロールケーブルの直進回転運動変換機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は押し引きコントロールケーブルの直進回転運動
変換機構に関する。さらに詳しくは、押し引きコントロ
ールケーブルの内索の往復直進運動を回転軸などの往復
の回転運動に変換し、あるいはその逆に、一方向または
往復の回転運動を内索の往復直進運動に変換するための
機構であって、自動車のワイパー駆動機構などに用いる
ことができるものに関する。

〔従来の技術〕

押し引きコントロールケーブルは１本のケーブルだけで
押し引き両方向の力を伝達しうるため、通常は２本−組
で用いられる引きコントロールケーブルに比してスペー
ス上の利点ををする。しかしその反面、座屈を防止する
ためにガイドが必要であり、彎曲しうる最小曲率半径が
大きいなど、その設計上の条件が厳しいため、使用しう
る用途が限られている。

たとえば第１３〜１４図はそれぞれ従来公知の押し引き
コントロールケーブルの直進回転変換機構を示している
が、導管（５１）から導出される内索（５２）の全体を
ガイドしようとすると、内索（５２）を直接レバー（５
３＝）やピニオン（５４）などの回転要素に連結するこ
とができない。そのため通常それらの機構では内索（５
２）の先端を一旦ガイドバイブ（５５）内に摺動自在に
嵌着した内索とほぼ同径のロッド（５６）に連結し、さ
らにロッド（５Ｂ）を相手部材であるレバー（５２）や
ラック（５７）と連結させる構成が採用される。

一方、内索の可撓性を利用した機構として、第１５図に
示されるものが知られている。このものは回転自在に設
けたドラム（６０）と、そのドラム（６０）の外周に形
成した外周溝（６１）内に係合され、端部（６２）がド
ラム（６０）に係止された押し引きコントロールケーブ
ルの内索（５２）と、ドラム（６０）の外周に設けられ
、内索（５２）と摺接してガイドするためのケーシング
（６３）とから構成される。

〔発明が解決しようとする間居点〕

第１３〜１４図の機構はロッド（５６）やラック（５７
）などの剛性部材が移動するスペースが必要であり、第
１５図の機構では内索（５２）の曲げ半径の制限から大
きいドラム（６０）が必要である。また第１３図の機構
では回転角度が制限され、小さい角度の往復回転運動に
しか採用することができないという問題がある。さらに
第１４図の機構ではラック（５７）をガイドするための
ガイドバイブ（５７ａ）が必要となるためさらに大きい
スペースが必要である。

本発明はたとえば自動車のワイパー駆動装置などに採用
しうる、比較的大きな回転角度（駆動側で３６０″、被
駆動側でも　ｔｓｏ’まで可能）の範囲での伝達が可能
で、かつ小さいスペースしか要しない押し引きコントロ
ールケーブルの直進回転運動変換機構を提供することを
目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の押し引きコントロールケーブルの直進回転運動
変換機構は、その基端部で回転自在に支持されているク
ランクと、該クランクの自由端に、その基端部がピン連
結されているコンロッドと、該コンロッドの自由端に取
りつけられているスライダと、押し引きコントロールケ
ーブルの導管の軸心の延長線上に直線状に延びるように
設けられた、前記スライダを案内するためのガイドとを
備えており、前記押し引きコントロールケーブルの導管
から延びている内索の先端部がコンロッドの長平方向に
沿う状態で該コンロッドに固定されるか、あるいは内索
の先端または途中の部分がスライダの移動方向に沿う状
態で該スライダに固定されていることを構成上の特徴と
している。

〔作　用〕

従来より押し引きコントロールケーブルの内索は彎曲し
ている経路に沿って力を伝達するため、および座屈を防
ぐためにその外周の全体が必ずガイドされていなければ
ならないと信じられている。

しかし比較的短い範囲で考えれば、内索は剪断力や曲げ
モーメントをも伝達しうる梁および曲がり梁として機能
することができる。たとえば第１３図におけるロッド（
５Ｂ）をガイドするガイドバイブ（５５）内Ｃ瘍おいて
は、過度の圧縮力により内索（５２）がガイドバイブ（
５５）の内壁と強く摺接する状態となったときはすてに
内索に座屈が生じていることからもわかるように、現実
にはガイドバイブ（５５）が内索（５２）を取り囲む構
成は内索（５２）を外周から支える結果として座屈を防
止するのではない。すなわち通常の圧縮作用においては
、内索の一端はガイドバイブ（５５）とロッド（５Ｂ）
とにより、他端は導管などにより、露出している内索（
５２）の端部の方向性が確保され、それにより内索（５
２）に対して加わる曲げモーメントおよび軸心に対して
直角方向の力が支持されると共に常時内索の軸心方向に
作動力が加わるのである。したがって内索（５２）の彎
曲部を挾む両側に加わる方向の異なる２つの力および曲
げモーメント、すなわちガイドバイブ（５５）とソケッ
ト部（５５ａ）との間の力やモーメントは内索固自体を
介して相互に伝えられ、バランスしており、内索（５２
）のロッドと導管の間の部分自体の剛性に基づして座屈
も防止されるのである。

本発明の機構では、直進回転運動の相互の変換を担う、
クランク機構のコンロッドあるいはスライダに内索の先
端または中間部を固定し、前述の内索の方向性を維持さ
せている。それゆえ本発明の機構では従来の機構のよう
なテレスコープ式のロッドやガイドバイブなどの剛性部
材をとくに設けな（でも、通常の圧縮力に対してはガイ
ドされていない部分における内索の座屈を充分に防止す
ることができる。したがって機構全体の大きさをはるか
に小さくすることができる。

〔実施例〕

つぎに図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。な
お以下の実施例はいずれもワイパー駆動装置に用いられ
るばあいを例示しているが、本発明の機構はかかるばあ
いに限定されるものでなく、押し引きコントロールケー
ブルを用いるあらゆる産業機械（自動車のアクセルコン
トローラなど、あらゆる用途）にも適用することができ
る。

第１図は本発明の機構を備えたワイパー駆動装置の駆動
部の一例を示す正面図、第２図は第１図の＋１）　−（
１１線断面図、第３図は第１図に示す駆動部の要部斜視
図、第４図は本発明の機構を備えたワイパー駆動装置の
従動部の一例を示す一部切欠正面図、第５図は第４図の
（Ｖ）−（Ｖ）線断面図、第６図は第４図に示す従動部
の一部切欠側面図、第７図は第４図に示す従動部の要部
斜視図、第８図は本発明の機構を備えたワイパー駆動装
置の中間従動部の一例を示す一部切欠正面図、第９図は
第８図の■−■線断面図、第１０図は第８図の閃−画線
断面図、第１１図は第８図に示す中間従動部の要部斜視
図、第１２図は本発明の機構を用いたワイパー駆動装置
の連結状態の一例を示す概略正面図である。

第１〜２図において（１）はブラケットであり、ブラケ
ット（１）の軸受部（ｌａ）には駆動軸（２）が回動自
在に設けられている。駆動軸（２はウオーム減速機（３
）などの減速機を介してモータ（４）により回転駆動さ
れる。

さらに駆動軸（２）の端部にはクランクアーム（５）が
駆動軸（２）と一体に回転するように固着されている。

前記ブラケット（１）には第３図に示されるようにガイ
ド溝（６）を備えたガイド部材（７′）が固着されてお
り、ガイド溝（６）内にはスライダ（８）が摺動自在に
嵌合されている。

スライダ（８）とクランクアーム（５）とは、クランク
アーム（５）の端部に固着されたボール部材（９）と回
転自在に連結されるソケットいと、前記スライダ（８）
に形成された孔ａ１）と回転自在に連結されるピン側と
を備えたコンロッド■により連結されている。

前記コンロッド■のソケット部側の端部、すなわち基端
部の近辺には、押し引きコントロールケーブル０４）の
内索万の端部に固着される係止部材（ト）を固定するた
めの凹部口が形成されており、それによって内索Ｇの端
部はコンロッド日の長手方向に沿うように固定される。

なお、四部口からコンロッド０の長手方向に延びている
凹溝０８は内索Ｇをある角度範囲の振れを許しながら収
容するスペースである。

以上の構成によりクランクアーム（５）の回転を内索も
の押し引き運動に変換するための機構かえられる。しか
し第１〜３図に示す駆動部（Ｋｌ）では、クランクアー
ム（５）を一回転させるので所要ストロークが長く、内
索四の露出部が長い。

したがって内索看の座屈を防止するためのプロテクタ（
至）をコンロッド０３とスライダ（８）との間に、内索
旧の曲げによる弾性曲線上に設けている。

すなわち前記コンロッド（＋３１の自由端側には切り欠
き段部■が形成されており、その切り欠き段部■上には
ピンのが設けられている。そのピン（２Ｄはプロテクタ
ａ９の一端に形成されている孔のと嵌合しており、プロ
テクタ０９とコンロッドｎとを回転自在に連結している
。プロテクタＯｃ１の他端側には前記スライダ（８）に
形成されている長孔のと嵌合するピンＱ４が突設されて
いる。

プロテクタ（至）の中央部□□□以外の部分には、それ
ぞれ中央部の近辺で内索旧の径と同じ幅で、プロテクタ
（至）の端部に向って約３０″の角度で幅が拡がる凹溝
（２）、−が形成されている。さらに前記中央部品には
内索旧と同径の孔のがプロテクタ（至）の長手方向に形
成され、前記凹溝■、■同士を連通している。

前記ブラケット（１）端部には、押し引きコントロール
ケーブルの導管四の端部が固着具■およびネジ（３１）
などにより、前記ガイド溝（６）と同心となるように固
着されている。

すなわち導管（至）から出ている内索６は、何のガイド
もない状態でガイド溝（６）と同心状に延びた後に、プ
ロテクタ（至）の凹溝ので緩くガイドされ、さらに中央
部囚の孔■でその方向が一旦定められる。さらに内索旧
はプロテクタ（至）の凹溝（至）およびコンロッドｎの
凹溝旧を通り、その端部がコンロッド■の四部（財）で
固定されることによりその方向がコンロッドｎの長手方
向に定められる。

つぎに斜上のごとく構成される駆動部（Ｋ１）の作用を
説明する。

モータ（４）が回転すると、その回転運動はウオーム減
速機（３）によって減速され、クランクアーム（Ｓを一
方向に回転させる。クランクアーム（５）の回転はさら
にコンロッド（２）とスライダ（８）およびガイド溝（
６）によって直進往復運動に変換される。

したがってコンロッド圏にその先端の係止部材Ｏｅが固
着されている内索圏も、その軸方向に往復運動を行なう
。なお、クランクアーム（５）からコンロッドｎに伝え
られるコンロッド０３の長手方向の力は、一部がスライ
ダ（８）を介してガイド溝ＯＧに伝えられ、はとんどが
内索四に伝えられる。一方、内索旧の他端側は従動部側
から押圧反力を受けると共にプロテクタ（Ｉｃ１の中央
部品の孔のおよび凹溝）、四で反力を受けることにより
内索６内部の力がバランスしている。

そのような運動の過程において、スライダ（８）が矢印
（Ａ）方向に動くばあいは内索６に張力が付加されるの
で聞届はない。しかしスライダ（８）が矢印（Ｂ）方向
に動くとき、すなわちクランクアーム（５）がたとえば
下死点（Ｃ１）から上死点（Ｃ２）まで矢印（Ｄ）方向
に回転するばあいには内索にに圧縮力が加わるので座屈
が問題になる。

第１図に示す機構では、内索圓の端部が常時コンロッド
０３の長平方向、すなわち力が伝達される方向に強制的
に向けられており、しかも固着具■の部位でも導管四の
方向に向けられている。したがって圧縮力の方向は内索
ηの弾性曲線の接戦方向に常時向けられているので、内
索色の弾性限度内で座屈が避けられる。

さらに第１図に示す機構においては、前述したプロテク
タａ９の作用により内索色はその中間位置でほぼ内索の
弾性曲線の接線方向に方向が定められているので、−層
座屈防止作用が向上している。

以上の機能に基づき、クランクアーム（５）の回転運動
は内索色の往復運動にスムーズに変換されると共に内索
の座屈も防止される。

第１〜３図に示す装置はクランクアームを回転駆動して
内索の直進往復運動をうるちのであるが、逆に内索の直
進往復運動をクランクアームの往復回転運動に変換する
ために採用することもできる。

第４〜７図に示す装置はそのようなばあいの一例を示す
ものであり、第１〜３図に示す駆動部によりえられた内
索色の矢印（Ａ）−（Ｂ）方向の往復直進運動をワイパ
ーの矢印（Ｅ）−（Ｐ）方向の往復回転運動に変換する
ための従動部（Ｋ２）を示している。

このものはワイパーの駆動軸が約９０″の往復回転運動
をすること、およびそのために駆動軸はガイド溝の延長
線から偏心させることができるのでコンロッドの揺動角
が小さい（約８０°）こと、したがってプロテクタが設
けられていないことを除けば実質的に第１〜３図の駆動
部と同じ構成である。

すなわちブラケット（１）の軸受部（ｌａ）はクランク
アーム（５）がその軸端に固着されている駆動軸（２）
を回転自在に支持しており、ブラケット（１）に固着さ
れたガイド部材（７）に形成されるガイド溝（６）内に
はスライダ（８）が摺動自在に収容されている。さらに
スライダ（８）とクランクアーム（５）との間には、そ
の両端がそれぞれボール部材（９）とソケット（財）お
よびピン０２）と孔０１）によってピン連結されるコン
ロッド０が介在されている。

コンロッド日には内索６の先端に固着される係止部材ａ
ｅを収容する凹部口が形成されており、内索色は凹部０
７）でその方向が定められると共にコンロッドｎの長平
方向に沿って案内され、ガイド溝（６）と同心状に配置
される導管（至）によって再びその方向が定められる。

したがって内索色の露出部分はコンロッドにおよび駆動
部側からの曲げモーメントを受けて撓んだ状態でバラン
スしており、その状態で押し引き操作される。

なお第６〜７図に示すように駆動軸（２）の端部にはワ
イパーアームの基部（図示されていない）を固着するた
めにテーパ状のセレーション（２ａ）が形成されている
。

第４図の機構において内索色が矢印（Ａ）−（Ｂ）方向
に押し引き駆動されると、スライダ（８）、コンロッド
ｎおよびクランクアーム（５）で構成されるクランク機
構により、駆動軸（２）が矢印（Ｄ）−（Ｅ）方向に往
復回転運動を行ないワイパーを揺動させる。

つぎに第８〜１１図を参照して、第１図の駆動部および
第４図の従動部のばあいと異なる本発明の機構の態様を
説明する。

第８図において符号（Ｋ３）で示す装置は第１図の駆動
部（Ｋ１）と第４図の従動部（Ｋ２）の間に介在される
中間従動部であり、第１２図に示すように連結されるこ
とにより内索６の往復直進運動をワイパーの駆動軸（２
）の往復回転運動に変換するためのものである。

中間従動部（Ｋ３）は第４図の従動部（Ｋ２）とほぼ同
じように、駆動軸（２、クランクアーム（５）、コンロ
ッドに１スライダ（８）からなるクランク機も°、′ｉ
を備えている。しかじ内索６の端部を利用できないので
、内索Ｇは第１１図に示すようにガイド部材（力のガイ
ド溝（６）によって案内されるスライダ（８）に一体に
形成されているパイプ部（８ａ）にかしめつけられてお
り、それによって内索−の方向が固定される。

このものは内索−が矢印（Ａ）−（Ｂ）方向に駆動され
ると、スライダ（８）およびコンロッド■を介してクラ
ンクアーム（５）が約　１２０°の角度で矢印（Ｄ）−
（Ｅ）方向に往復回転運動し、駆動軸（２を介してワイ
パーアーム（図示されていない）を揺動させる。

なおコンロッドｎの軸線方向に生ずる反力のうち、内索
６と直角の方向の分力はスライダ（８）を通じてガイド
溝（６）でサポートされ、内索６の軸方向の分力および
前記従動部（Ｋ２）側から伝わる反力が内索６に加わる
圧縮力となる。

［発明の効果］ 本発明の機構においては内索の固定部の方向を特定し、
内索の露出部の両端のモーメントを支持することにより
座屈を防止しているので、内索の一部をガイドなしでそ
のまま押し引き作用を行なわせることができる。

そのため比較的大きい角度範囲での往復回転運動または
一方向回転運動と往復直進運動間の運動の変換をスムー
ズに行なうことができ、しかも機構を備えた装置全体を
小さく構成することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機構を備えたワイパー駆動装置の駆動
部の一例を示す正面図、第２図は第１図の（Ｉ［）−（
ＩＩ）線断面図、第３図は第１図に示す駆動部の要部斜
視図、第４図は本発明の機構を備えたワイパー駆動装置
の従動部の一例を示す一部切欠正面図、第５図は第４図
の（Ｖ）　−（Ｖ）線断面図、第６図は第４図に示す従
動部の一部切欠側面図、第７図は第４図に示す従動部の
要部斜視図、第８図は本発明の機構を備えたワイパー駆
動装置の中間従動部の一例を示す一部切欠正面図、第９
図は第８図の■−■線断面図、第１０図は第８図の（Ｘ
）−（Ｘ）線断面図、第１１図は第８図に示す中間従動
部の要部斜視図、第１２図は本発明の機構を用いたワイ
パー駆動装置の連結状態の一例を示す概略正面図、第１
３〜１５図はそ、れぞれ従来の直進回転変換機構の例を
示す説明図である。 （図面の主要符号） （２）：駆動軸 （５）：クランクアーム （６）ニガイド溝 （８）ニスライダ （１３１：コンロッド ０４）：押し引きコントロールケーブルＧ：内索 特許出願人　　　日本ケーブル・システム株式会社 ］ 六 才１４図 ｇ′７５２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　その基端部で回動自在に支持されているクランクと
   、 該クランクの自由端に、その基端部がピン連結されてい
   るコンロッドと、 該コンロッドの自由端に取りつけられているスライダと
   、 押し引きコントロールケーブルの導管の軸心の延長線上
   に直線状に延びるように設けられた、前記スライダを案
   内するためのガイドとを備えており、 前記押し引きコントロールケーブルの導管から延びてい
   る内索の先端部がコンロッドの長手方向に沿う状態で該
   コンロッドに固定されてなる 押し引きコントロールケーブルの直進回転運動変換機構
   。 ２　前記コンロッドの長手方向の中間部にその一端が回
   転自在に支持され、他端が前記スライダに対し、スライ
   ダの移動方向にいくらか遊びをもって連結されるプロテ
   クタを有し、該プロテクタが前記内索の途中の部分をそ
   の長手方向に沿う状態で保持してなる特許請求の範囲第
   １項記載の機構。 ３　前記クランクが入力手段であり、内索が出力手段で
   ある特許請求の範囲第１項記載の機構。 ４　前記内索が入力手段であり、クランクが出力手段で
   ある特許請求の範囲第１項記載の機構。 ５　前記クランクがワイパー駆動用モータに連結されて
   なる特許請求の範囲第３項記載の機構。 ６　前記クランクがワイパー駆動アームに連結されてな
   る特許請求の範囲第４項記載の機構。 ７　その基端部で回転自在に支持されているクランクと
   、 該クランクの自由端に、その基端部がピン連結されてい
   るコンロッドと、 該コンロッドの自由端にピン連結されているスライダと
   、 押し引きコントロールケーブルの導管の軸心の延長線上
   に直線状に延びるように設けられた、前記スライダを案
   内するためのガイドとを備えており、 前記押し引きコントロールケーブルの導管から延びてい
   る内索がスライダの移動方向に沿う状態で該スライダに
   固定されてなる 押し引きコントロールケーブルの直進回転運動変換機構
   。 ８　前記内索が入力手段であり、クランクが出力手段で
   ある特許請求の範囲第７項記載の機構。