JPH10278744A

JPH10278744A - ワイパ装置

Info

Publication number: JPH10278744A
Application number: JP9084151A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Hayashi; 和宏林; Akira Kato; 章加藤; Shinji Makita; 真治牧田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 1998-10-20
Also published as: DE19814135A1; US5920948A

Abstract

(57)【要約】【課題】ワイパ装置のリンク機構の大型化を抑制しつ
つ、払拭面積の増大を図る。【解決手段】第１連結節４ｂが描く軌跡と、固定節４
ａと第２連結節５ａとを結ぶ線分とが交わるように第２
リンク５およびワイパアーム３の作動を拘束する。これ
により、ワイパアーム３の揺動中心（第２連結節５ａ）
の最大変位量は、第１リンク４の長さと第２リンク５の
長さの和となる。したがって、第１リンク４の長さを増
大させることなく、ワイパアーム３の揺動中心の最大変
位量を増大させることができるので、ワイパ装置のリン
ク機構の大型化を抑制しつつ、払拭面積の増大を図るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のガラスの面
を拭き取るワイパ装置に関するもので、車両の助手席側
のワイパ装置に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】ワイパ装置は、雨天時等にガラス面を拭
き取ることにより視界を確保するものであるので、でき
る限り広い範囲に渡ってガラス面を拭き取ることが望ま
しい。しかし、ワイパ装置は、ワイパアームをガラス面
上で揺動させることによりガラス面を拭き取っているの
で、ワイパアーム（ワイパブレード）の先端は、必然的
に弧を描いてガラス面上を揺動することとなる。一方、
ガラス面は略矩形状であるので、ワイパアームを単純に
揺動させる手段では、ガラス面の隅部を拭き取ることが
できない。以下、ワイパ装置により拭き取り可能な範囲
（面積）を払拭面積と呼ぶ。

【０００３】そこで、特開昭６１−１８１７４５号公報
に記載の発明では、ワイパアームの一端側に回転可能に
連結する第１リンクと、第１リンクとワイパアームとの
連結節から所定寸法だけ他端にずれた位置でワイパアー
ムに回転可能に連結する第２リンクとを有し、これら２
本のリンクを車両に回転可能に固定することにより４節
リンク機構を構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、発明者等
は、上記公報に記載のワイパ装置の払拭面積について検
討したところ、ワイパアームを単純に揺動させる手段に
比べて払拭面積が増大していると言えども、未だ、発明
者等が意図した払拭面積に達していないことが判明し
た。

【０００５】また、上記公報に記載のワイパ装置におい
て、さらに払拭面積を増大させるためには、第１リンク
の長さを大きくせざるをえないので、４節リンク機構の
大型化を招いてしまい、延いては、ワイパ装置の車両へ
の搭載性が悪化してしまう。本発明は、上記点に鑑み、
ワイパ装置のリンク機構の大型化を抑制しつつ、払拭面
積の増大を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、発明者等によ
る下記の着眼点に基づいて上記目的の達成を図ったもの
である。ワイパアーム（ワイパブレード）の長さは、ワ
イパアームの位置に依らず一定であるので、払拭面積
は、ワイパアームの揺動中心（ワイパアームの回転中
心）から見たワイパアームの揺動量（揺動角度）と、ワ
イパアームの揺動中心の変位量とによって大きく影響さ
れるものである。

【０００７】すなわち、ワイパアームの揺動中心が車両
に対して固定されている場合には、払拭面積は、ワイパ
アームの揺動量のみによって一義的に決定してしまう。
一方、ワイパアームの揺動中心を、ワイパアームの揺動
とともにワイパアーム（ワイパブレード）の先端側（揺
動中心と反対側の端部側）に向けて変位させれば、その
変位量に応じて払拭面積を増大させることができる。

【０００８】そこで、請求項１〜４に記載の発明では、
回転可能に支持された固定節（４ａ）を一端側に有する
第１リンク（４）と、第１リンク（４）の他端側と回転
可能に連結する第１連結節（４ｂ）を一端側に有し、か
つ、ワイパアーム（３）の他端側と回転可能に連結する
第２連結節（５ａ）を他端側に有する第２リンク（５）
とを備えるとともに、第１連結節（４ｂ）が描く軌跡
（Ｌ₁）と、固定節（４ａ）と第２連結節（５ａ）とを
結ぶ線分（Ｌ₂）とが交わるように第２リンク（５）お
よびワイパアーム（３）の作動を拘束することを特徴と
する。

【０００９】これにより、軌跡（Ｌ₁）と線分（Ｌ₂）
との交点においては、固定節（４ａ）、第１連結節（４
ｂ）および第２連結節（５ａ）が直線状に並ぶので、線
分（Ｌ₂）の長さ（固定節（４ａ）と第２連結節（５
ａ）との間の距離）は、この交点で最大となり、交点か
らずれるほど小さくなる。そして、本発明におけるワイ
パアーム（３）の揺動中心（第２連結節（５ａ））の最
大変位量は、第１リンク（４）の長さと第２リンク
（５）の長さの和となるのに対して、上記公報に係るワ
イパ装置におけるワイパアームの揺動中心の最大変位量
は、第１リンクの長さ分のみである。

【００１０】したがって、第１リンク（４）の長さを増
大させることなく、ワイパアーム（３）の揺動中心の最
大変位量を増大させることができるので、払拭面積の増
大を図ることができる。また、ワイパアーム（３）の揺
動中心が最大変位していないときには、第１、２リンク
（４、５）は、第１連結節（４ｂ）を中心にくの字状に
折れ曲がっている状態となるので、リンク機構全体を小
型にすることができる。

【００１１】したがって、本発明によれば、ワイパ装置
のリンク機構の大型化を抑制しつつ、払拭面積の増大を
図ることができる。ところで、乗員の視認性を考慮する
と、ワイパアーム（３）の速度の変化は、小さくするこ
とが望ましい。そこで、発明者等は、種々のワイパ装置
のリンク機構について調査研究をしたところ、以下のこ
とが判明した。

【００１２】すなわち、ワイパアームに連結してワイパ
アームの揺動中心を変位させる第１リンクとワイパアー
ムとのなす角（以下、この角を相対角と呼ぶ。）の最大
値が小さいほど、ワイパアーム（３）の速度の変化が小
さいことが判明した。因みに、上記公報に記載のワイパ
装置の最大相対角は、約１２０であるため、ワイパアー
ムの速度が大きく変化する。

【００１３】そこで、請求項２に記載の発明では、両リ
ンク（４、５）およびワイパアーム（３）は、ワイパア
ーム（３）の揺動する向きが反転するときに、クランク
状に屈曲するように構成されていることを特徴としてい
る。ところで、上述のごとく、軌跡（Ｌ₁）と線分（Ｌ
₂）との交点においては、固定節（４ａ）、第１連結節
（４ｂ）および第２連結節（５ａ）が直線状に並ぶの
で、第１連結節（４ｂ）が交点からずれるほど、相対角
が大きくなる傾向がある。

【００１４】しかし、本発明によれば、第１連結節（４
ｂ）が最も交点からずれて相対角が最大となる、ワイパ
アーム（３）の揺動する向きが反転するときに、両リン
ク（４、５）およびワイパアーム（３）がクランク状に
屈曲するように構成されているので、このワイパアーム
（３）の揺動する向きが反転するときに、相対角が大き
くなることを抑制することができる。

【００１５】したがって、相対角の最大値が大きくなる
ことを抑制することができるので、ワイパアーム（３）
の速度の変化を小さくすることができる。なお、軌跡
（Ｌ₁）と線分（Ｌ₂）とが交わるように第２リンク
（５）およびワイパアーム（３）の作動を拘束する拘束
機構を、請求項３に記載のごとく、車両に回転可能に固
定された２本のリンク（７、８）により構成してもよ
い。

【００１６】また、前記拘束機構を、請求項４に記載の
ごとく、車両に回転可能に固定された少なくも１本の拘
束リンク（１５）と、第１連結節（４ｂ）に配設されて
第２リンク（５）と一体的に回転する外歯車（１６）
と、外歯車（１６）と噛み合うとともに車両に固定され
た内歯車（１７）とから構成してもよい。なお、上記各
手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的
手段との対応関係を示すものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）本実施形態は、本発明に係るワイパ装
置を、車両助手席側（図１の右側）のフロントガラスを
拭き取るために適用したものであって、図１はフロント
ガラス（以下、ガラスと略す。）１を車室外側から見た
正面図であり、２はガラス１の面を拭き取るゴム製のワ
イパブレードである。

【００１８】３はワイパブレード２が一端側に配設され
たワイパアームであり、このワイパアーム３は、運転席
側（紙面左側）を揺動中心としてガラス１の面上を揺動
するものである。４は車両に回転可能に固定された固定
節４ａを一端側に有する第１リンクであり、５は、第１
リンク４の他端側と回転可能に連結する第１連結節４ｂ
を一端側に有し、ワイパアーム３の他端側と回転可能に
連結する第２連結節５ａを他端側に有する第２リンクで
ある。

【００１９】そして、この第２リンク５には、第２連結
節５ａからワイパブレード２側に延びて、第２リンク５
と一体に形成された第１拘束リンク部６が形成されてお
り、この第１拘束リンク部６の端部は、一端側が車両に
回転可能に固定された第２拘束リンク７の他端側に回転
可能に連結している。また、ワイパアーム３のうち第２
連結節５ａからワイパブレード２側に所定寸法ずれた位
置には、一端側が車両に回転可能に固定された第３拘束
リンク８の他端側に回転可能に連結しており、この第３
拘束リンク８、および第１拘束リンク部６を含む第２拘
束リンク７により、第１連結節４ｂが描く軌跡Ｌ₁と、
固定節４ａと第２連結節５ａとを結ぶ線分Ｌ₂とが交わ
るように第２リンク５およびワイパアーム３の作動を拘
束する拘束機構が構成されている（図４参照）。

【００２０】ところで、９は電動モータ（アクチュエー
タ）であり、この電動モータ９の回転運動は、リンク１
０、１１により往復運動に変換され、第１リンク４を固
定節４ａ周りに揺動させる。なお、運転席側のワイパア
ーム１２は、ワイパアーム１２の端部１２ａ周りにリン
ク１１により直接揺動させられる。次に、本実施形態に
係るワイパ装置の作動を述べる。

【００２１】図２はワイパアーム３がガラス１の下端辺
１ａ（図１参照）側に位置している状態を示しており、
この状態から電動モータ９の駆動力により第１リンク４
がワイパアーム３の先端側（助手席側）に揺動すると、
これに連動して、図３に示すように、各リンク５〜８が
ガラス１の右端辺１ｂ側から上端辺１ｃ側（助手席側上
方側）に移動する。

【００２２】そしてさらに、第１リンク４が助手席側
（右端辺１ｂ側）に揺動すると、図４に示すように、第
１リンク４、第２リンク５およびワイパアーム３が次第
に直線状に並ぶことにより、固定節４ａと第２連結節５
ａとの間の距離が延びてワイパアーム３の先端をガラス
１の上端辺１ｃ側の隅部１ｅ（図１参照）に向けて延ば
す。

【００２３】その後さらに、第１リンク４が助手席側
（右端辺１ｂ側）に揺動すると、図４、５に示すよう
に、第１連結節４ｂが描く軌跡Ｌ₁と、固定節４ａと第
２連結節５ａとを結ぶ線分Ｌ₂とが交差して、第１連結
節４ｂが線分Ｌ₂を挟んで運転席側（左端辺１ｆ側）か
ら助手席側（右端辺１ｂ側）に移動するとともに、固定
節４ａと第２連結節５ａとの間の距離が縮んでワイパア
ーム３を下端辺１ａ側（固定節４ａ側）に収納するよう
に、ワイパアーム３の先端をガラス１の下端辺１ａ側に
下げる。

【００２４】なお、さらに電動モータ９の回転が進む
と、リンク１１の作動方向が助手席側（右端辺１ｂ側）
から運転席側（左端辺１ｆ側）に反転するので、図５→
図４→図３→図２の順に上記作動と逆向きの作動を行
う。次に、本実施形態の特徴を述べる。ところで、軌跡
Ｌ₁と線分Ｌ₂の交点Ｐ_Cにおいて固定節４ａ、第１連
結節４ｂおよび第２連結節５ａ（両リンク４、５および
ワイパアーム３）が直線状に並ぶので、線分Ｌ₂の長さ
（固定節４ａと第２連結節５ａとの間の距離）は、この
交点Ｐ_Cで最大となり、一方、交点Ｐ_Cからずれるほど
小さくなる。

【００２５】そして、ワイパアーム３の揺動中心、すな
わち第２連結節５ａの最大変位量は、第１リンク４の長
さと第２リンク５の長さの和となる。これに対して、上
記公報に係るワイパ装置におけるワイパアームの揺動中
心の最大変位量は、第１リンクの長さ分のみである。し
たがって、第１リンク４の長さを増大させることなく、
ワイパアーム３の揺動中心の最大変位量を増大させるこ
とができるので、前述したように、払拭面積の増大を図
ることができる。

【００２６】因みに、図１の一点鎖線Ｌ₃は本実施形態
に係るワイパ装置において、ブレード２の先端が描く軌
跡を示しており、一点鎖線Ｌ₄は上記公報に係るワイパ
装置において、ブレード２の先端が描く軌跡を示してい
る。そして、図１から明らかなように、本実施形態に係
るワイパ装置によれば、上記公報に係るワイパ装置より
払拭面積が増大していることが判る。

【００２７】また、ワイパアーム３の揺動中心が最大変
位していないときには、第１、２リンク４、５は、第１
連結節４ｂを中心にくの字状に折れ曲がっている状態と
なるので、リンク機構全体を小型にすることができる。
したがって、本実施形態によれば、ワイパ装置のリンク
機構の大型化を抑制しつつ、払拭面積の増大を図ること
ができる。

【００２８】ところで、各リンク４〜８およびワイパア
ーム３を連結する際の各リンク４〜８等の重ね合わせ方
は、図１に示される手段に限定されるものではなく、図
６〜９に示されるようにしてもよい。そして、例えば図
６に示すように、第３拘束リンク８の厚み方向一方側
（上側）にワイパアーム３を連結し、ワイパアーム３の
上側に第２リンク５および第１拘束リンク部６を連結
し、さらに第２リンク５および第１拘束リンク部６の上
側に第１リンク４および第２拘束リンク７を連結すれ
ば、ワイパ装置の作動中における各リンク４〜８および
ワイパアーム３の干渉を防止することができる。

【００２９】また、例えば図７に示すように、第３拘束
リンク８の上側にワイパアーム３を連結し、ワイパアー
ム３の厚み方向他方側（下側）に第２リンク５および第
１拘束リンク部６を連結し、第２リンク５の上側に第１
リンク４を連結し、第１拘束リンク部６の下側に第２拘
束リンク７を連結すれば、リンク機構全体の厚み方向寸
法の小型化を図ることができる。

【００３０】また、例えば図８に示すように、第３拘束
リンク８の上側にワイパアーム３を連結し、ワイパアー
ム３の下側に第２リンク５および第１拘束リンク部６を
連結し、第２リンク５および第１拘束リンク部６の上側
に第１リンク４および第２拘束リンク７を連結しても、
リンク機構全体の厚み方向寸法の小型化を図ることがで
きる。

【００３１】また、図９に示すように、互いに連結する
リンク（ワイパアームを含む）のうち、一方側のリンク
が他方側のリンクを、その厚み方向から挟み込むような
構造とすれば、リンクの剛性を低下させることなく、リ
ンク機構全体の厚み方向寸法の小型化を図ることができ
る。（第２実施形態）本実施形態は、第１実施形態に係るワ
イパ装置のリンク機構に加えて、ワイパブレード２（ワ
イパアーム３）の速度変化が穏やかになるような機構を
付加したものである。

【００３２】すなわち、第１リンク４、第２リンク５お
よびワイパアーム３が、ワイパアーム３の揺動する向き
が反転するときに、図１０に示すように、第１リンク４
とワイパアーム３とが略平行となるようにクランク状
（Ｚ状）に屈曲するように構成したものである。なお、
リンク１３は一端側が車両に回転可能に固定され、他端
側が第１、２連結節４ａ、５ｂ間の第２リンクに回転可
能に連結されている。また、リンク１４は一端側が車両
に回転可能に固定され、他端側がワイパアーム３のうち
第２連結節５ｂからワイパブレード２側に所定寸法ずれ
た回転可能に連結されている。そして、本実施形態で
は、これらリンク１３、１４により上記拘束機構を構成
している。

【００３３】因みに、本実施形態では、第１リンク４は
固定節４ａから第１連結節４ｂ反対側に延びてリンク１
１と回転可能に連結しているが、リンク１１を第１リン
ク４のうち固定節４ａと第１連結節４ｂとの間の部位に
て回転可能に連結させてもよい。次に、本実施形態の特
徴を述べる。

【００３４】ところで、乗員の視認性を考慮すると、ワ
イパアーム３の速度の変化は、前述のごとく、第１リン
ク４とワイパアーム３とのなす角である相対角の最大値
を小さくすることが必要である。そして、本実施形態で
は、第１連結節４ｂが最も交点Ｐ_Cからずれて相対角が
最大となる、ワイパアーム３の揺動する向きが反転する
ときに、両リンク４、５およびワイパアーム３がクラン
ク状に屈曲するように構成されているので、第１リンク
４とワイパアーム３とが略平行となり、相対角が大きく
なることを抑制することができる。

【００３５】したがって、相対角の最大値が大きくなる
ことを抑制することができるので、ワイパアーム３の速
度の変化を小さくすることができる。ところで、図１２
はワイパブレード２の速度と時間との関係を示すグラフ
であり、図１１中、一点鎖線のグラフは上記公報に係る
ワイパ装置のワイパブレードの移動速さを示し、実線は
本実施形態に係るワイパブレード２の速度を示してい
る。そして、図１２から明らかなように、本実施形態で
は、ワイパブレード２の速度の変化が上記公報に係るワ
イパ装置に比べて小さくなっていることが判る。

【００３６】なお、図１２中、下反転位置とは、ワイパ
アーム３の揺動する向きが反転する位置のうちガラス１
の下端辺１ａ側の位置を言い、上反転位置とは上端辺ｃ
側の位置を言う。因みに、発明者等の種々の検討によれ
ば、相対角の最大値は約６５°以下が望ましいとの結論
を得ており、因みに、本実施形態では、下反転位置で相
対角が約０°〜８°となるように構成されている。

【００３７】また、本実施形態に係るワイパ装置も、図
１１の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）の順に示されるように、
第１実施形態と同様に、第１連結節４ｂが描く軌跡が、
固定節４ａと第２連結節５ａとを結ぶ線分Ｌ₂に交わる
ように各リンクが作動する。したがって、本実施形態に
おいても、ワイパ装置のリンク機構の大型化を抑制しつ
つ、払拭面積の増大を図ることができる。

【００３８】（第３実施形態）上述の実施形態では、リ
ンクにより拘束機構を構成したが、本実施形態では、図
１３に示すように、一端がワイパアーム３に回転可能に
連結し、他端が車両に回転可能に固定さた１本の拘束リ
ンク１５と、第１連結節４ｂに配設されて第２リンク５
と一体的に回転する外歯車１６と、この外歯車１６と噛
み合うとともに、車両に固定された内歯車１７とから構
成されている。

【００３９】なお、図１３に示すワイパ装置は、第１実
施形態に係るワイパ装置に適用したものであり、第２実
施形態に係るワイパ装置に適用した場合は、図１４に示
すように、両リンク４、５およびワイパアーム３が下反
転位置または上反転位置にてクランク状に屈曲している
点を除き、図１３に示すワイパ装置と同様である。とこ
ろで、上述の実施形態では第１リンク４に電動モータ９
の駆動力が伝達されていたが、第２リンク５や第２拘束
リンク７等の第１リンク４以外のリンクに駆動力を伝達
しても本発明を実施することができる。

【００４０】また、本発明は、車両のフロントガラス１
のワイパ装置にその適用が限定されるものではなく、車
両のリアガラス用のワイパ装置、または鉄道車両のフロ
ントガラス用のワイパ装置等にも適用することができ
る。なお、本発明に係るワイパ装置の上下方向（天地方
向）は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本
発明に係るワイパ装置をガラス１の上端辺１ｄ側、また
は右端辺１ｂ側に配設してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係るワイパ装置の全体図であ
る。

【図２】第１実施形態に係るワイパ装置のリンク機構の
作動を説明する説明図である。

【図３】第１実施形態に係るワイパ装置のリンク機構の
作動を説明する説明図である。

【図４】第１実施形態に係るワイパ装置のリンク機構の
作動を説明する説明図である。

【図５】第１実施形態に係るワイパ装置のリンク機構の
作動を説明する説明図である。

【図６】第１実施形態に係るワイパ装置のリンク機構の
変形例を示す説明図である。

【図７】第１実施形態に係るワイパ装置のリンク機構の
変形例を示す説明図である。

【図８】第１実施形態に係るワイパ装置のリンク機構の
変形例を示す説明図である。

【図９】第１実施形態に係るワイパ装置のリンク機構の
変形例を示す説明図である。

【図１０】第２実施形態に係るワイパ装置の全体図であ
る。

【図１１】第２実施形態に係るワイパ装置のリンク機構
の作動を説明する説明図である。

【図１２】ワイパブレードの速度と時間との関係を示す
グラフである。

【図１３】第３実施形態に係る係るワイパ装置のリンク
機構を示す斜視図である。

【図１４】第３実施形態に係る係るワイパ装置のリンク
機構を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…フロントガラス、２…ワイパブレード、３…ワイパ
アーム、４…第１リンク、５…第２リンク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のガラスの面を拭き取るワイパブレ
ード（２）と、前記ワイパブレード（２）が一端側に配設されるととも
に、前記ガラス（１）の面上を揺動するワイパアーム
（３）とを備えるワイパー装置であって、車両に回転可能に固定された固定節（４ａ）を一端側に
有する第１リンク（４）と、前記第１リンク（４）の他端側と回転可能に連結する第
１連結節（４ｂ）を一端側に有し、かつ、前記ワイパア
ーム（３）の他端側と回転可能に連結する第２連結節
（５ａ）を他端側に有する第２リンク（５）とを備え、前記第１連結節（４ｂ）が描く軌跡（Ｌ₁）と、前記固
定節（４ａ）と前記第２連結節（５ａ）とを結ぶ線分
（Ｌ₂）とが交わるように前記第２リンク（５）および
前記ワイパアーム（３）の作動を拘束することを特徴と
するワイパー装置。
【請求項２】前記両リンク（４、５）および前記ワイ
パアーム（３）は、前記ワイパアーム（３）の揺動する
向きが反転するときに、クランク状に屈曲するように構
成されていることを特徴とする請求項１に記載のワイパ
ー装置。
【請求項３】車両に回転可能に固定された少なくとも
２本の拘束リンク（７、８）を有しており、前記２本の拘束リンク（７、８）により、前記第１連結
節（４ｂ）が描く軌跡（Ｌ₁）と、前記固定節（４ａ）
と前記第２連結節（５ａ）とを結ぶ線分（Ｌ₂）とが交
わるように前記第２リンク（５）および前記ワイパアー
ム（３）の作動を拘束する拘束機構が構成されているこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のワイパー装
置。
【請求項４】車両に回転可能に固定された少なくも１
本の拘束リンク（１５）と、前記第１連結節（４ｂ）に配設され、前記第２リンク
（５）と一体的に回転する外歯車（１６）と、前記外歯車（１６）と噛み合うとともに、車両に固定さ
れた内歯車（１７）とを有し、前記拘束リンク（１５）、前記外歯車（１６）および前
記内歯車（１７）により、前記第１連結節（）が描く軌
跡（Ｌ₁）と、前記固定節（４ａ）と前記第２連結節
（５ａ）とを結ぶ線分（Ｌ₂）とが交わるように前記第
２リンク（５）および前記ワイパアーム（３）の作動を
拘束する拘束機構が構成されていることを特徴とする請
求項１または２に記載のワイパー装置。