JPH0722363Y2 - 電動ワイパー装置の切換機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、主として電車に装着される電動ワイパー装置
において、これを手動に切り換えたり電動状態に復帰さ
せるために使用される切換機構に関する。

〈従来の技術〉 一般に、電動ワイパー装置は、ワイパーアームに直結す
るドライブシャフトをモータの駆動で一定角度往復回転
させることにより、ワイパーアームが運転席前部の窓の
表面に沿って往復揺動するようになっている。

ところで、電車の運転席前部においてワイパーアームが
動かなくなると、電車の走行を停止する規則となってい
る。そのため、電車用のワイパー装置では、ドライブシ
ャフトとモータとの間に電動／手動の切換機構が設けら
れており、モータの故障等によりワイパーアームが動か
なくなった場合、前記切換機構によりモータとドライブ
シャフトとの連動を遮断して、手動でワイパーアームを
駆動操作しうるようにし、電車の運行に支障を来たさな
いようにしている。

第６図および第７図は、従来の電車用ワイパー装置にお
ける切換機構を示し、第６図はその一部切り欠いた側面
図、第７図は正面図である。第８図はその動作説明図で
ある。

これらの図において、切換機構は、ドライブシャフト1₀
と同心に設けられた揺動板2₀と、ドライブシャフト1₀と
一体の部材としての結合ブロック3₀と、結合ブロック3₀
と揺動板2₀とを回転方向に結合するロックピン4₀と、手
動操作ハンドル兼用のロック解除棒5₀とを備えている。
図中、符号6₀は取り付け用フレーム、7₀はパイプベアリ
ングである。

ドライブシャフト1₀は運転席前部の壁を貫通して外部に
突出しており、その突出端にワイパーアーム8₀が取り付
けられる。揺動板2₀は、クランクアームやリンク9₀等の
回転／直線運動の変換機構を介してモータ（図示せず）
に連動しており、該モータの駆動によりドライブシャフ
ト1₀の周りで一定角度範囲にわたって往復揺動する。ロ
ック解除棒5₀は、結合ブロック3₀の内部に引き抜き自在
に挿入される。ロックピン4₀は、ロック解除棒5₀の挿入
により結合ブロック3₀の内部に退入し、ロック解除棒5₀
が引き抜かれた状態では、ばね10₀の付勢弾力により、
揺動板2₀に形成されている係合孔11₀に嵌入するもの
で、係合孔11₀に嵌入することにより、揺動板2₀とドラ
イブシャフト1₀とを揺動方向に一体化して、モータの駆
動力をワイパーアーム8₀に伝達しこのワイパーアーム8₀
を往復揺動させるようになっている。

〈考案が解決しようとする問題点〉 ところで、電動状態にある場合のワイパーアーム8₀の揺
動範囲は、揺動板2₀によって決まるが、この揺動板2₀の
揺動範囲αは、モータとの連動機構により比較的狭い角
度範囲に限定されているのに対して、手動に切り換えた
場合のワイパーアーム8₀の揺動範囲は、揺動板2₀の揺動
範囲αより広いのが普通である。

そこで、ワイパー装置を切換機構により手動に切り換え
てワイパーアーム8₀を手動で操作したのち、ワイパー装
置を電動状態に戻した場合には、ワイパーアーム8₀やド
ライブシャフト1₀が揺動板2₀の揺動範囲αを越えた角度
に向いていることがある。

このように、ワイパーアーム8₀が揺動板2₀の揺動範囲α
を越えた位置にあると、ドライブシャフト1₀と一体のロ
ックピン4₀も、第８図（Ａ）に示すように、揺動板2₀の
揺動範囲αを越えた角度位置に存在することになる。

このような相互位置関係のままで、ワイパー装置が電動
状態に戻ると、第８図（Ｂ）（Ｃ）に示すように、揺動
板2₀の係合孔11₀は、ロックピン4₀よりも内側の範囲内
で揺動することになり、いつまでたっても、係合孔11₀
にロックピン4₀が嵌入せず、モータの動力はドライブシ
ャフト1₀に伝達されない。

そのため、従来は、運転者が、手動操作ハンドルである
ロック解除棒5₀の操作により結合ブロック3₀やロックピ
ン4₀を中央位置に戻してから、ロック解除棒5₀を結合ブ
ロック3₀から引き抜いてワイパー装置を電動状態に復帰
させるようにしているが、これでは、運転者に余計な負
担をかけることになり、また、不注意により上記のよう
な操作をしない場合は、いつまでも電動状態へに戻ら
ず、電動状態への復帰動作が不確実となる。

これに対しては、揺動板2₀の揺動範囲αと、手動でのド
ライブシャフト1₀やワイパーアーム8₀の揺動範囲とを予
め一致させておけばよいが、揺動板2₀の揺動範囲αと、
手動によるドライブシャフト1₀の揺動範囲とは、それぞ
れ別個の機構により設定されるので、各機構の寸法精度
によっては一致しないことがあり、特に、揺動板2₀の揺
動範囲αよりドライブシャフト1₀の揺動範囲が狭くなる
と、電動状態のときにワイパーアーム8₀の動きが制限さ
れることになって、モータやその連動機構に無理がかか
り、故障を起こす原因となる。

本考案は、上述の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、手動から電動への復帰の場合、ワイパーアームの角
度位置に関係なく、揺動板の係合孔とロックピンとが必
ず係合するようにして、復帰操作時の面倒な操作をなく
し運転者への負担を軽減するとともに、手動から電動へ
の復帰動作を確実にすることを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は、上記目的を達成するために、ワイパーアーム
に直結するドライブシャフトと同心に設けられモータの
駆動により往復揺動する揺動板と、ドライブシャフトと
一体の部材に設けられ揺動板の係合孔に係脱自在に嵌入
するロックピンとを備えた電動ワイパー装置の切換機構
において、前記揺動板の表面で係合孔の揺動方向両側
に、係合孔に達する幅を有するとともに係合孔より浅底
の係合凹部を形成した。

〈作用〉 上記構成によれば、ワイパー装置を手動から電動状態に
復帰させたときに、ロックピンが揺動板の揺動範囲、し
たがって、係合孔の揺動範囲を越えた角度に位置してい
た場合、揺動板がモータの駆動によりロックピンの側に
揺動すると、係合凹部がロックピンの停止位置にまで達
するので、この係合凹部にロックピンの先端が嵌入して
係合する。そのため、揺動板が逆方向に揺動するとき
に、ロックピンが係合凹部の側端面によって押されるこ
とにより同方向に引かれて揺動板の揺動範囲内に移動す
る。

この状態のもとで、揺動方向が逆転してロックピン側に
揺動板が揺動すると、ロックピンは係合凹部の底面に沿
って係合孔側に相対的に移動し、最後には、係合孔がロ
ックピンに合致するので、ロックピンは係合孔に嵌入
し、この嵌入により、揺動板がロックピンを介してドラ
イブシャフトと揺動方向に一体化し、ドライブシャフト
がモータに連動連結される。

〈実施例〉 以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。第１図および第２図は、本考案の切換機構を備え
たワイパー装置の全体を示し、第１図はその正面図、第
２図は側面図である。

このワイパー装置は、取り付け用フレーム１と、ギアケ
ース２付きモータ３と、回転／直線運動変換機構として
のクランクアーム４およびリンク５と、先端にワイパー
アーム６が取り付けられるドライブシャフト７とを備え
ており、前記リンク５とドライブシャフト７との間の本
考案による切換機構８が設けられている。

取り付け用フレーム１は、運転席の前部壁Ｄの内面に取
着される。モータ３は、その主軸が横向きとなる姿勢で
ギアケース２を介してフレーム１に固定されている。モ
ータ３の主軸の回転は、ギアケース２内に設けたウオー
ムギアおよびウオームホイールにより前後方向の軸周り
の回転に変換される。クランクアーム４は、ギアケース
２内のウオームホイールと一体の駆動軸９に固着され、
リンク５の一端はこのクランクアーム４の先端に連結さ
れている。

第３図は本考案の切換機構の縦断側面図であって、この
図に示すように、切換機構８は、リンク５の他端に連結
された揺動板10と、ドライブシャフト７の内端に固着さ
れた結合ブロック11と、結合ブロック11の内部に設けら
れたロックピン12と、手動操作ハンドル兼用のロック解
除棒13とを備えている。

揺動板10は、その周部の一部にリンク５との連結部10a
を有し、ドライブシャフト７と同心で、かつドライブシ
ャフト７に対して揺動自在に設けられている。結合ブロ
ック11は、その一方の端面が揺動板10の表面に対面して
いる。ロックピン12は、結合ブロック11と揺動板10とを
揺動方向に一体化するためのもので、ばね14の付勢弾力
により、揺動板10側に突出するようになっている。一
方、揺動板10には、ロックピン12が嵌入係合する係合孔
15が形成されている。ロック解除棒13は、結合ブロック
11とは別体に構成されており、必要に応じて結合ブロッ
ク11の内部に引き抜き自在に挿入されるようになってい
る。結合ブロック11およびロックピン12には、ロック解
除棒13を挿入しうるよう、それぞれ挿入孔11a,12aが形
成されており、さらにロックピン12の挿入孔12aには、
ロック解除棒13の挿入により、ロックピン12を退入させ
るための傾斜面12bが形成されている。

本考案の切換機構８の特徴とするところは、第４図の揺
動板10の斜視図に示すように、揺動板10の表面におい
て、係合孔15の揺動方向両側に、係合孔15に達する幅を
有するとともに係合孔15より浅底の係合凹部16を形成し
た点にある。これら係合凹部16の外端は手動によるドラ
イブシャフト７の揺動配置の両端より若干外側に形成さ
れている。また、係合凹部16は係合孔15を挟んで円弧
状、すなわち、ドライブシャフト７の揺動方向に沿って
形成されている。

なお、第３図において、符合17はパイプベアリング、18
はスリーブである。

次に、第３図および第５図（Ａ）〜（Ｄ）に基づいて上
記構成の動作を説明する。

電動状態では、ロックピン12が揺動板10の係合孔15に嵌
入し、このロックピン12、結合ブロック11を介して揺動
板10とドライブシャフト７とが一体化しており、モータ
３の駆動によりドライブシャフト７およびワイパーアー
ム６が所定の範囲内で往復揺動する。

ここで、結合ブロック11の内部にロック解除棒13を挿入
すると、このロック解除棒13とロックピン12の傾斜面12
bとの当接により、ロックピン12が結合ブロック11の内
部に退入し、ロックピン12と係合孔15との係合が解か
れ、ドライブシャフト７およびワイパーアーム６のみの
手動操作が可能となる。そこで、運転者が手動操作ハン
ドルを兼ねるロック解除棒13を揺動操作することによ
り、ワイパーアーム６を揺動させることができる。

次に、ワイパーアーム６が揺動板10の揺動範囲αを越え
た角度位置にあるときに、ロック解除棒13を抜き取る
と、ロックピン12は結合ブロック11から突出するが、第
５図（Ａ）に示すように、このロックピン11の先端は、
係合孔15の揺動範囲αを越えた角度位置に当接すること
になる。

この状態で、モータ３を起動すると、揺動板10が揺動
し、揺動板10がロックピン12の側に（図において反時計
方向に）揺動したときに、第５図（Ｂ）に示すように、
係合凹部16がロックピン12の停止位置に達し、この係合
凹部16にロックピン12の先端が嵌入して係合する。

そのため、揺動板10が逆方向（時計方向）に揺動すると
きには、第５図（Ｃ）に示すように、ロックピン12が係
合凹部16により同方向に引かれて、揺動板10の揺動範囲
α内にまで移動する。

そして、揺動板10が再びロックピン12の側に（反時計方
向に）揺動したときに、第５図（Ｄ）に示すように、ロ
ックピン12が係合凹部16の底面に沿って相対的に移動す
る。すると、係合孔15がロックピン12の位置に合致し、
ロックピン12が係合孔15に嵌入する。この嵌入により、
揺動板10がロックピン12を介してドライブシャフト７と
回転方向に一体化し、ドライブシャフト７がモータ３に
連動連結されることになる。

〈考案の効果〉 以上のように、本考案によれば、ロックピンが揺動板の
揺動範囲、したがって、係合孔の揺動範囲を越えた角度
位置にあるときに、手動から電動状態に復帰させても、
揺動板がモータの駆動により揺動するのに伴い、この揺
動板の係合凹部がロックピンの停止位置にまで達してロ
ックピンと係合し、ロックピンを揺動板の揺動範囲内に
引き戻すので、ロックピンが係合孔に嵌入係合すること
になり、ドライブシャフトがモータに連動連結される。

したがって、ワイパーアームやロックピンの角度位置に
関係なく、手動から電動への復帰操作を行うことがで
き、従来のような復帰操作時の面倒な操作が不要とな
り、運転者への負担が軽減され、しかも手動から電動へ
の復帰動作が確実になる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本考案の一実施例に係り、第１図
はワイパー装置の全体の正面図、第２図はその側面図、
第３図は切換機構の縦断側面図、第４図は揺動板の斜視
図、第５図（Ａ）〜（Ｄ）はいずれも動作説明図であ
る。 第６図ないし第８図は従来例に係り、第６図は一部切り
欠いた側面図、第７図は正面図、第８図（Ａ）〜（Ｃ）
はいずれもその動作説明図である。 ３……モータ、７……ドライブシャフト、10……揺動
板、11……結合ブロック、12……ロックピン、15……係
合孔、16……係合凹部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ワイパーアームに直結するドライブシャフ
   トと同心に設けられモータの駆動により往復揺動する揺
   動板と、ドライブシャフトと一体の部材に設けられ揺動
   板の係合孔に係脱自在に嵌入するロックピンとを備えた
   電動ワイパー装置の切換機構において、 前記揺動板の表面で係合孔の揺動方向両側に、係合孔に
   達する幅を有するとともに係合孔より浅底の係合凹部を
   形成したことを特徴とする電動ワイパー装置の切換機
   構。