JPH045573B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、広い払拭面積を有すワイパ装置に関
し、特に内部にトルク伝達手段を有するケーシン
グを、入力軸としての駆動軸により回動駆動し、
トルク伝達手段の入力側部材を固定スリーブに連
結し、このトルク伝達手段の出力軸として前記ケ
ーシングから偏心的に突出する出力軸にワイパア
ームを結合するようにしたワイパ装置に関する。

＜従来の技術＞ 通常のワイパ装置に於ては、ワイパブレード
が、揺動するワイパアームの先端に装着されてい
るため、その払拭領域が扇形であるのに対し、一
般に車輌のウインドシールドが四角形であること
により、ウインドシールドの全面積に対する払拭
面積の比が小さく、車輌に於ける運転者の視野を
限定する場合があると云う問題がある。そこで、
特公昭47−22531号、特公昭47−46368号、或いは
特公昭47−49739号公報等に於て教示されている
ように、３つの直列に噛合する歯車を内蔵するケ
ーシングを両回転方向に回動駆動し、３つの歯車
の内ケーシングの回転軸線に対して同軸的に支持
された第１の歯車を固定し、第３の歯車のワイパ
アームの基部を連結するようにし、ワイパブレー
ドにトロコイド運動を行わせることにより払拭面
積を増大させる技術が提案されている。

このようなワイパ装置を用いれば払拭面積が増
大する利点が得られるものの、ワイパアームの角
速度が等速或いは正弦的でなく複雑に変化し、特
にワイパアームが左右端と中央部との中間の位置
にあるとき、ワイパアームの角速度が小さくな
り、視覚上の違和感を与えるという不都合があ
る。そこで、特公昭47−46368号公報には、偏心
歯車を用いてケーシングを駆動する角速度を不等
速とすることによりこのような問題を解消する技
術が提案されている。しかしながら、偏心歯車を
用いるため、その製造過程が煩雑化し、製造コス
トを高騰させるという問題がある。

＜発明が解決しようとする問題点＞ このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の
主な目的は、ワイパアームの速度むらによる違和
感を解消するように改良された上記形式のワイパ
装置を提供することにある。

＜問題点を解決するための手段＞ このような目的は、本発明によれば、固定スリ
ーブと、駆動ユニツトと、前記固定スリーブ内に
て前記駆動ユニツトにより両方向に往復回動駆動
される入力軸と、前記入力軸に一体的に結合され
たケーシングと、前記ケーシング内にて該ケーシ
ングに対して回動自在に支持されかつ前記固定ス
リーブに一体的に結合された入力部材と、ワイパ
アームの基部に連結されるべく前記ケーシングか
ら突出しかつ前記入力部材にトルク伝達手段を介
して連結された出力軸とを有するワイパ装置に於
いて、前記駆動ユニツトが、駆動源と、前記駆動
源により回動駆動される支持部材と、前記支持部
材に対して同軸的にかつ−１の変速比をもつて回
動駆動される伝達部材と、前記支持部材に対して
偏心的にかつ回動自在に支持された偏心軸と、前
記偏心軸を回動駆動し得るように該偏心軸から延
出しかつ前記伝達部材にその遊端が係合するアー
ムと、前記出力軸の回動運動を前記入力軸の揺動
運動に変換するためのリンク機構とを備えること
を特徴とするワイパ装置を提供することにより達
成される。

＜作用＞ 支持部材の回転軸に対して相対回転可能に偏心
軸を組付け、支持部材と同軸的かつ同一速度で逆
方向に回転する伝達部材に偏心軸を係合させるこ
とにより、支持部材が等速回転駆動すると偏心軸
の中心は楕円軌道を描いて不等速回転運動を行う
こととなる。その特性を特定のトロコイドワイパ
装置の特性に適合させることにより、上記したよ
うなワイパアームの速度むらによる違和感を解消
することができる。

＜実施例＞ 以下、本発明の好適実施例を添付の図面につい
て詳しく説明する。

第１図は、本考案に基づくワイパ装置を示す。
基板２は、該基板に穿設されたねじ孔２ａに螺合
されたねじ３をもつて想像線により示された車体
の固定部材１に固着されている。第１図にはねじ
３が一つだけ示されているが、実際には所要数の
ねじ３が用いられている。この基板２の第１図に
於ける左端には、枢軸４が圧入され、該枢軸には
滑り軸受６を介してセクタギヤ５が回動自在に枢
支され、枢軸４の遊端に嵌着されたスナツプリン
グ４ａによりセクタギヤ５が抜け止めされてい
る。セクタギヤ５には、図示外のモータにより往
復駆動される連結棒８２（第４図）の遊端と係合
するべきジヨイントボール７が固設されている。

基板２の第１図に於ける右端には、スリーブ８
が一体的に形成されており、かつ固定部材１に開
設された孔１ａに挿通されている。スリーブ８の
中心孔８ｃ内には、一対の滑り軸受９を介して入
力軸１０が回動自在に枢支されている。この入力
軸１０の第１図に於ける下端にはセクタギヤ５と
噛合するピニオンギヤ１１が圧入後ロー付される
ことにより固着されている。この入力軸１０の第
１図に於ける上端及びスリーブ８の第１図に於け
る上端は、ギヤボツクス１２の対応部分に連結さ
れており、以下にこのギヤボツクス１２の構造を
第１図〜第３図について詳しく説明する。

このギヤボツクス１２は、概ね偏平な三角形の
ケーシングを郭成する一対のケーシング部分１３
ａ，１３ｂを有する。第１図に於ける下側のケー
シング部分１３ｂには比較的大径の孔１５が開設
され、その外周には環状ラバー１６が一体的に固
設されている。この孔１５にはＯリング１４を介
して基板２のスリーブ８が嵌入しており、スリー
ブ８の遊端部には符号２５に示されるように二面
取が行われており、同部分には第１の歯車２２の
中心部に開設された補完的な中心孔２３が嵌装さ
れている。また、第１の歯車２２及びスリーブ８
の二面取部分２５に隣接する軸線方向肩面８ａに
は、それぞれの対角位置に貫通孔２２ａ及びねじ
孔８ｂがそれぞれ互いに整合する位置に穿設さ
れ、これらに六角孔付ボルト２４が挿通螺合され
ている。更に、入力軸１０の第１図に於ける上部
にテーパ状をなすセレーシヨン部分１９と、上端
にねじ部２０が設けられ、かつセレーシヨン部分
１９がケーシング部分１３ａに設けられた対応孔
１８に嵌入し、上端のねじ部２０がケーシング部
分１３ａを覆う後記する円板状カバー４１の中心
孔４２を貫通し、袋ナツト２１が螺合されている
ことにより、カバー４１をケーシング部分１３ａ
に結合すると共に、ケーシング部分１３ａを入力
軸１０に一体的に結合している。

特に第２図に良く示されているように、第２の
歯車２６が、下側ケーシング部分１３ｂ及び第２
の歯車２６の第１図に於ける上面中心部を横切る
ように下側ケーシング部分１３ｂに架設されたブ
ラケツト２８との間に支承された枢軸２７を介し
て回動自在に支持され、かつ第１の歯車２２と噛
合している。尚、符号２９，４０は、それぞれ、
ブラケツト２８を下側ケーシング部分１３ｂに固
定するためのねじ、両ケーシング部分１３ａ，１
３ｂを互いに結合するねじを示している。更に、
第３の歯車３０が第２の歯車２６に噛合してお
り、第３の歯車の中心孔３１には出力軸３２のセ
レーシヨン部分３３が圧入により嵌合している。
出力軸３２の環状溝内に嵌装されたスナツプリン
グ３５が、出力軸３２を囲繞するように同出力軸
に対して同心的にしかも一体的に上側ケーシング
部分１３ａに突設された環状突部１３ｃの遊端面
に当接し、また歯車３０の上端面がウエーブワツ
シヤ４４を介してケーシング部分１３ａの第１図
に於ける下面に当接することにより、出力軸３２
が軸線方向に変位しないようにしかも回動が自在
であるように支持されている。環状突部１３ｃの
外周及び出力軸３２の第１図に於ける上端突出部
の一部には、外部からシールするべくゴム製であ
つて良い段付スリーブ３６が嵌装されている。更
に、Ｏリング３４が、出力軸３２の突出部の回り
にあつて、ケーシング内部を外部からシールして
いる。この出力軸３２の第１図に於ける上端に
は、テーパ状をなすセレーシヨン部分３７及びね
じ部３８が形成されており、図示されないワイパ
アームの基部をこのセレーシヨン部分３７に嵌装
し、ねじ部３８に螺合されるナツトによりワイパ
アームを保持するようにしてある。

上記のようにして、入力部材をなす第１の歯車
２２から入力した回転力は、トルク伝達部材とし
ての第２の歯車２６及び第３の歯車３０を介して
出力軸３２に伝達される。

上側ケーシング部分１３ａの対応孔１８の近傍
には通孔３９が開設されているが、これは、ケー
シング部分１３ａを第１の歯車２２に対して回動
させると、通孔３９がボルト２４の頭部に整合す
る位置をとることができ、この通孔３９からボル
ト２４を挿通して孔２２ａを通過し、ねじ孔８ｂ
に螺合させるためのものであり、そしてねじ２４
の螺着後にゴム製であつて良いシールのための蓋
３９ａを嵌着することになる。このとき、六角レ
ンチを通孔３９からボルト２４の頭部に係合さ
せ、ボルト２４を締結することができる。また、
第１の歯車２２に対して両ケーシング部分１３
ａ，１３ｂを適宜回動させることにより、一つの
孔３９をもつて、２つのボルト２４を締結するこ
とができる。

第４図に良く示されているように、前記した円
板状カバー４１は、第１図に於ける下側が開いた
盆状の薄板部材からなるもので、ねじ部２０を突
入させるための中心孔４２を有すると共に、出力
軸３２を囲繞する環状突部１３ｃを突入させるた
めの偏心孔４３とを有する。従つて、ケーシング
部分１３ａ，１３ｂが、入力軸１０により偏心的
に回動駆動されるが、ケーシング１３ａ，１３ｂ
を覆う円板状カバーは同心的に回動駆動されるこ
ととなり、外部からは目障りな偏心運動が見える
ことがなく、しかも異物を噛付む虞れも解消され
る。

第５図には、ジヨイントボール７を介してセク
タギヤ５を駆動するための概略的な構造が示され
ている。即ち、駆動源としてのモータユニツト６
３を備える駆動ユニツト６２により駆動される連
結棒８２の遊端が、セクターギヤ５のジヨイント
ボール７に連結され、ボールジヨイント４５を形
成している。一方、ギヤボツクス１２の出力軸３
２の遊端には、ワイパアーム８３の基端が固着さ
れ、ワイパアーム８３の遊端は、ワイパブレード
８４の中間部に連結されている。

第８図及び第９図に示されているように、駆動
ユニツト６２の内部には、モータユニツト６３の
出力軸に結合され、かつ互いに逆向きのウオーム
６５，６６を有する駆動軸６４が設けられてい
る。ウオーム６６は、ケーシング６７に枢軸６８
を介して回動自在に枢支された歯車６９に噛合し
ている。また、枢軸６８に対して平行な軸線を有
する支持部材としての支持軸７１が同じくケーシ
ング６７に回動自在に支持され、この支持軸７１
に一体かつ同軸的に形成された歯車７２が、歯車
６９に一体的かつ同軸的に形成された歯車７０に
噛合している。支持軸７１の、歯車７２の第８図
に於ける下側に突出する短軸部分７３には、ウオ
ーム６５と噛合する伝達部材としての歯車７４が
回動自在に枢支されている。また、支持軸７１の
中心軸線に対して偏心した位置には、軸線方向を
向く貫通孔７１ａが設けられ、その内部に偏心軸
７６が回動自在に受容されている。この偏心軸７
６の第８図に於ける下端には半径方向外向きに突
出するアーム７７が固設され、該アームの遊端近
傍には、軸線方向を向くピン７８が固設されてお
り、このピン７８が、前記した歯車７４に半径方
向に向けて開設されたスロツト７５にスリーブ７
９を介して受容されている。更に、偏心軸７６の
第９図に於ける上端には第２のアーム８０が固設
され、該アームの遊端に設けられたボールジヨイ
ント８１に前記した連結棒８２の基端部側が連結
されている。

以上のようにして偏心軸８の回転運動は、リン
ク機構をなす第２のアーム８０・連結棒８２・セ
クタギヤ５・ピニオンギヤ１１を介して入力軸１
０の往復揺動運動に変換される。

次に第５図〜第９図について本発明に基づくワ
イパ装置の作動の要領を説明する。

モータユニツト６３により駆動軸６４が駆動さ
れると、歯車６９、歯車７０及び歯車７２を介し
て支持軸７１が定速度にて回動する。また、歯車
７４も、ウオーム６５により回動駆動されるが、
歯車６９，７０，７２，７４及びウオーム６５，
６６の関係を適宜定めることにより、歯車７２と
歯車７４とが同一回転速度にて互いに逆方向に、
即ち−１の変速比をもつて回動駆動されるように
してある。従つて、歯車７４が回動するに伴い、
スロツト７５、ピン７８、アーム７７を介して偏
心軸７６が回動駆動されるが、同時に歯車７２と
一体をなす支持軸７１が逆方向に回動駆動され、
偏心軸７６に固設されたアーム８０は、その遊端
が楕円軌道を描き、後記するように不等速にて回
動駆動される。

第５図に示されているように、ワイパアーム８
３が一方の端部位置にあるとき、アーム８０は連
結棒８２に略整合する位置にある。アーム８０が
回動駆動され、第６図に示されているように、ワ
イパアーム８３がウインドシールドの払拭領域６
０上を比較的低速にて運動するとき、アーム８０
の角度が0°と90°との間の或る角度だけ進んだ位
置にある。更にアーム８０が90°の位置まで回動
すると、ワイパアーム８３が、第７図に示された
ように払拭領域６０の略中央に達する。

第１０図はアーム８０の有効長Ａを46mm、アー
ム７７の有効長Ｂを22mm、セクタギヤ５の回動中
心とボールジヨイント４５との距離Ｃを62mm、偏
心軸７６の偏心量Ｅを４mm、連結棒８２の有効長
ｌを373mmとしたときのセクタギヤ５の角速度を、
従来型式の単純なクランク機構を用いた場合と比
較して示してある。実線により示されているよう
に、本実施例に用いられているような楕円モータ
を用いた場合には、角速度がθ＝90°の前後に於
て最大値をとることから、例えば第５図に示され
ているように、トロコイド歯車を用いた場合にワ
イパアーム８３が中央部と端部との間の位置にあ
つて、その角速度が小さくなるとき、楕円モータ
による駆動速度が大きくなり、ワイパアーム８３
の角速度のむらが緩和されることとなる。

＜発明の効果＞ このように本発明によれば、ワイパアームの角
速度のむらを効果的に抑制し、しかもワイパの払
拭範囲を拡大することができ、その効果は極めて
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づくワイパ装置の要部の縦
断面図である。第２図は第１図に示されたギヤボ
ツクスを一部切除して示す平面図である。第３図
は第２図のギヤボツクスの底面図である。第４図
は第１図に示されたワイパ装置の分解斜視図であ
る。第５図は本発明に基づくワイパ装置の全体的
な構造を模式的に示す説明図である。第６図及び
第７図は、ワイパアームが異なる角度位置にある
場合を示す第５図と同様の図である。第８図は第
５図〜第７図に於て用いられている駆動ユニツト
の要部を示す縦断面図である。第９図は第８図の
−線について見た模式的横断面図である。第
１０図は第８図及び第９図に示された楕円モータ
式駆動ユニツトを用いた場合のセクタギヤの角速
度の、従来形式の単純なクランク機構を用いた場
合と比較して示すグラフである。 １……固定部材、１ａ……孔、２……基板、２
ａ……ねじ孔、３……ねじ、４……枢軸、４ａ…
…スナツプリング、５……セクタギヤ、６……滑
り軸受、７……ジヨイントボール、８……スリー
ブ、８ａ……肩面、８ｂ……ねじ孔、８ｃ……中
心孔、９……滑り軸受、１０……入力軸、１１…
…ピニオンギヤ、１２……ギヤボツクス、１３
ａ，１３ｂ……ケーシング部分、１３ｃ……環状
突部、１４……Ｏリング、１５……孔、１６……
環状ラバー、１８……対応孔、１９……セレーシ
ヨン部分、２０……ねじ部、２１……袋ナツト、
２２……第１の歯車、２２ａ……貫通孔、２３…
…中心孔、２４……六角孔付ボルト、２５……二
面取部分、２６……歯車、２７……枢軸、２８…
…ブラケツト、２９……ねじ、３０……歯車、３
１……中心孔、３２……出力軸、３３……セレー
シヨン部分、３４……Ｏリング、３５……スナツ
プリング、３６……段付スリーブ、３７……セレ
ーシヨン部分、３８……ねじ部、３９……通孔、
３９ａ……蓋、４０……ねじ、４１……円板状カ
バー、４２……中心孔、４３……偏心孔、４４…
…ウエーブワツシヤ、４５……ボールジヨイン
ト、６０……払拭領域、６２……駆動ユニツト、
６３……モータユニツト、６４……駆動軸、６
５，６６……ウオーム、６７……ケーシング、６
８……枢軸、６９，７０……歯車、７１……支持
軸、７１ａ……貫通孔、７２……歯車（支持部
材）、７３……短軸、７４……歯車（伝達部材）、
７５……スロツト、７６……偏心軸、７７……ア
ーム、７８……ピン、７９……スリーブ、８０…
…アーム、８１……ボールジヨイント、８２……
連結棒、８３……ワイパアーム、８４……ワイパ
ブレード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定スリーブ８と、駆動ユニツト６２と、前
   記固定スリーブ８内にて前記駆動ユニツト６２に
   より両方向に往復回動駆動される入力軸１０と、
   前記入力軸１０に一体的に結合されたケーシング
   １３ａ，１３ｂと、前記ケーシング１３ａ，１３
   ｂ内にて該ケーシング１３ａ，１３ｂに対して回
   動自在に支持されかつ前記固定スリーブ８に一体
   的に結合された入力部材２２と、ワイパアーム８
   ３の基部に連結されるべく前記ケーシング１３
   ａ，１３ｂから突出しかつ前記入力部材２２にト
   ルク伝達手段２６，３０を介して連結された出力
   軸３２とを有するワイパ装置に於いて、 前記駆動ユニツト６２が、駆動源６３と、前記
   駆動源６３により回動駆動される支持部材７１
   と、前記支持部材７１に対して同軸的にかつ−１
   の変速比をもつて回動駆動される伝達部材７４
   と、前記支持部材７１に対して偏心的にかつ回動
   自在に支持された偏心軸７６と、前記偏心軸７６
   を回動駆動し得るように該偏心軸７６から延出し
   かつ前記伝達部材７４にその遊端が係合するアー
   ム７７と、前記偏心軸７６の回転運動を前記入力
   軸１０の往復揺動運動に変換するためのリンク機
   構８０，８２，５，１１とを備えることを特徴と
   するワイパ装置。