JPH1170858A - 車両用ワイパ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ４節リンク機構で駆動されるワイパアームの
ように比較的重量があっても、その駆動に必要な動力を
小さくしてアクチュエータの小型化を図る。 【解決手段】 ワイパアーム５は、２つの軸１７，１８
を中心に回動可能に支持された２本のリンクレバー１
３，１４の先端にアーム１２が回動可能に連結されてで
きた４節リンク機構７を介して回動半径を変化させるよ
うに揺動運動をする。モータ１０の回転力がウォーム２
４，ウォームギヤ２２，レバー２３，リンクロッド２０
を介して被動レバー１９の揺動運動に変換されることで
ワイパアーム５は駆動される。被動レバー１９の端部に
連結されて張設されたバネ２５は、下反転位置にあるワ
イパアーム５を上り方向に付勢し、その付勢力はワイパ
アーム５の下反転位置での反転時における上り時と下り
時でモータ１０にかかる負荷がほぼ等しくなるように設
定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のウィンドガ
ラスの払拭パターンを、４節リンク機構を介して回動中
心を移動させ、払拭運動時の回動半径を変化させた伸縮
式のワイパアームを備えた車両用ワイパ装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車にはフロントガラスに付着
した雨滴等を払拭するためにワイパ装置が設けられてい
る。通常、ワイパブレードを支持するワイパアームの回
動中心を固定して回動半径が一定とされているため、ガ
ラスの払拭パターンは円弧状の扇形となる。運転者の視
界をより広く確保するため、ウィンドガラス角部を払拭
することが好ましいが、限られた本数のワイパアームを
用い、しかも円弧状の扇形パターンを描くという制限の
下では、ウィンドガラスの形状によっては払拭困難であ
った。

【０００３】この問題を解決するため、例えば特開昭６
１−１８１７４５号公報には、ワイパアームを４節リン
ク機構を介して回動半径を変化させるように伸縮可能と
し、運転者の視界をより広く確保するため、ウィンドガ
ラス角部を払拭できるようにしたワイパ装置が開示され
ている。

【０００４】図１５はこの種の伸縮タイプのワイパアー
ムを備えたワイパ装置を示す。ワイパアーム５１は、フ
ロントガラス下部近傍の車体フレーム（不動のリンク１
００を構成）に固定された２つの支軸５２，５３にそれ
ぞれ回動可能に設けられた２本のリンク５４，５５に対
し、ワイパブレード５６を先端に支持するアーム５７の
基部が異なる２個所で回動可能に連結されることによ
り、各リンク５４，５５及びアーム５７及び不動のリン
ク１００により４節リンク機構５８が構成されている。

【０００５】モータ５９の駆動力によりウォーム６０を
介してウォームホイール６１が回転駆動され、ウォーム
ホイール６１に固定された駆動レバー６２の回転力がリ
ンクロッド６３の押し出し引き込み力に変換され、リン
クレバー５４と支軸５２を中心に一体的に回動可能に設
けられた被動レバー６４の揺動運動に変換されることに
より、ワイパアーム５１は駆動される。ワイパアーム５
１はウォームホイール６１が１回転する毎に下反転位置
と上反転位置との間を１往復運動し、上下反転位置の中
間で回動半径が最も長くなるように伸長する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、伸縮タ
イプのワイパアーム５１は、４節リンク機構５８を備え
るために通常のワイパアームに比べ重量があり、特に広
い払拭面積が要求される比較的大型車に使用される場合
が多いことから、大型車に使用されるときにはその重量
が相当重いものとなる。また、ワイパアーム５１が反転
位置で反転するときには、ウォームホイール６１の回転
力がリンクロッド６３を介して被動レバー６４に伝達さ
れる力の変換効率が悪くなり、ワイパアーム５１が反転
位置にあるときにモータ５９に大きな負荷がかかり易
い。

【０００７】図１６は、ワイパアーム５１が下反転位置
で反転する前後の上り時と下り時においてモータ５９に
かかる負荷を示すものである。下反転位置で反転する際
にワイパアーム５１にかかる力は、所定の加速度で駆動
させるために加えられる力（上り時にＦA，下り時にＦ
B）、ワイパアームの自重による下向きの力ＦG、ワイパ
アームの支軸に働く軸摩擦力などに起因する摩擦抵抗力
Ｆmがある。同図に示すように、上り時には自重による
下向きの力ＦGがモータ５９の負荷として働き、下り時
にはモータ５９の助力として働く。このため、ワイパア
ーム５１の上り時にモータ５９にかかる負荷Ａの方が、
ワイパアーム５１の下り時にモータ５９にかかる負荷Ｂ
よりも大きくなる。つまり、ワイパアーム５１が下反転
位置において上り運動を起こす際、モータ５９にかかる
負荷が最大となる。

【０００８】このため、ワイパアーム５１の下反転位置
からの上り時に負荷Ａがかかっても十分駆動可能な規格
のモータ５９を使用する必要があった。従って、伸縮タ
イプのワイパアーム５１を備えたワイパ装置では、通常
タイプのワイパアームを備える構成に比べ、その重量が
重い分だけモータ５９に要求されるトルクが大きく、モ
ータ５９が大型化するという問題があった。

【０００９】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その第１の目的は、ワイパ装置において、
４節リンク機構で駆動されるワイパアームのように比較
的重量があっても、その駆動に必要な動力を小さくして
アクチュエータの小型化を図ることができるワイパ装置
を提供することにある。第２の目的はワイパアームの反
転時のオーバランを抑えることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため請求項１に記載の発明では、４節リンク機構を介
して回動半径が変化するように駆動されるワイパアーム
と、前記ワイパアームを駆動する動力を出力するアクチ
ュエータとを備えた車両用ワイパ装置において、前記ア
クチュエータにかかる負荷の最大値を小さくする助けと
なる力を前記ワイパアームに付与する非動力式の助力手
段を設けた。

【００１１】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記助力手段は、前記ワイパアーム
が上又は下反転位置に位置するときにその反転前後にお
ける駆動方向の異なる２方向において前記アクチュエー
タにかかる各負荷の差を小さくするような力を前記ワイ
パアームに付与するようにした。

【００１２】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記助力手段は、下反転位置にある
前記ワイパアームに上り方向の力を付与し、該力は、前
記ワイパアームの下反転位置での反転前後における下り
運動と上り運動のときとで前記アクチュエータにかかる
各負荷がほぼ等しくなるように設定されている。

【００１３】請求項４に記載の発明では、請求項１〜請
求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記助力
手段は、前記４節リンク機構を構成するリンクのうちワ
イパアームの動きに従動して回動する従動レバーと車体
に回転不能に固定された固定軸との間に設けられ、前記
従動レバーに対して捻り弾性力を付与する捻り弾性手段
である。

【００１４】請求項５に記載の発明では、請求項２又は
請求項３に記載の発明において、前記助力手段は、前記
ワイパアームが前記下反転位置にあるときの前記４節リ
ンク機構を構成するリンクの端部の円弧軌跡の接線方向
に弾性変位方向を一致させる弾性体を有する。

【００１５】第２の目的を達成するため請求項６に記載
の発明では、請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載
の発明において、前記助力手段は、前記ワイパアームの
２つの反転位置において該ワイパアームの反転方向の運
動を助ける力を付与する弾性変位をし、且つ、２つの反
転位置の間で弾性変位が零となるように設定された弾性
体を有する。

【００１６】（作用）従って、請求項１に記載の発明に
よれば、ワイパアームは、アクチュエータの動力により
４節リンク機構を介して回動半径を変化させながら駆動
され、所定の払拭パターンを描くように往復運動をす
る。ワイパアームの駆動時には、アクチュエータにかか
る負荷の最大値を小さくするような力が、ワイパアーム
に助力手段から付与される。このため、ワイパアームの
動力源であるアクチュエータに必要とされる動力が小さ
くなる。助力手段がワイパアームに力を付与する方法
は、直接、間接を問わない。

【００１７】請求項２に記載の発明によれば、助力手段
は、ワイパアームが上又は下反転位置に位置するときに
その反転前後における駆動方向の異なる２方向において
アクチュエータにかかる各負荷の差を小さくするような
力が、助力手段によりワイパアームに付与される。

【００１８】請求項３に記載の発明によれば、ワイパア
ームが下反転位置にあるときには助力手段から上り方向
の力が付与され、ワイパアームが下反転位置で反転する
反転前後の下り運動と上り運動のときとで、アクチュエ
ータにかかる負荷がほぼ等しくなる。

【００１９】請求項４に記載の発明によれば、４節リン
ク機構を構成するリンクのうちワイパアームの動きに従
動して従動レバーが回動する過程で、従動レバーと車体
に回転不能に固定された固定軸との間に設けられた捻り
弾性手段が、捻り弾性変形する。その復元力として従動
レバーに付与される捻り弾性力によって、アクチュエー
タにかかる負荷の最大値を小さくするような力が、ワイ
パアームに付与される。

【００２０】請求項５に記載の発明によれば、助力手段
が有する弾性体は、ワイパアームが下反転位置にあると
きに４節リンク機構を構成するリンクの端部に対して力
を付与する。この弾性体はリンクの端部の円弧軌跡の接
線方向に弾性変位方向を一致させるように設けられてい
るため、その弾性変位による復元力がリンクに対してそ
の円弧軌跡の接線方向に働き、その復元力による付勢力
がワイパアームに効率よく伝達される。

【００２１】請求項６に記載の発明によれば、ワイパア
ームは２つの反転位置での反転前に、助力手段が有する
弾性体から反転方向の運動を助ける力を受け、そのとき
の慣性力が抑えられる。このため、ワイパアームの反転
時のオーバランが抑えられる。

【００２２】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、本発明を具体化した第１実施形
態を図１〜図７に基づいて説明する。

【００２３】図５に示すように、自動車１のフロントガ
ラス１ａの下部近傍にはワイパ装置２が配備されてい
る。ワイパ装置２はフロントガラス１ａのほぼ左右半面
ずつを払拭するためのワイパブレード３，４をそれぞれ
先端に有する２本のワイパアーム５，６を備える。図５
における右側に設けられたワイパアーム５が４節リンク
機構７を備えた伸縮タイプのもので、同図における左側
に設けられたワイパアーム６が伸縮不能な通常タイプの
ものとなっている。伸縮タイプのワイパアーム５の採用
により、フロントガラス１ａは図５における鎖線で示す
パターンで各ワイパブレード３，４により払拭され、そ
の払拭エリアがウィンドガラスの角部を払拭できるよう
になっている。２本のワイパアーム５，６は動力伝達機
構８，９を介してそれぞれ個別のモータ１０，１１によ
り駆動される。なお、モータ１０がアクチュエータを構
成している。

【００２４】ワイパアーム５は、図１〜図４に示すよう
に構成されている。ワイパブレード３（図５参照）が先
端に取付けられるアーム１２は、その基部に２本のリン
クレバー１３，１４の先端が軸１５，１６を介して回動
可能に連結されている。ワイパアーム５は、２本のリン
クレバー１３，１４の基端部を、車体フレーム（図示せ
ず）上に所定間隔を離して固定された２本の軸１７，１
８に回動可能に支持させることによって車体フレームに
組付けられている。このように、２本の軸１７，１８間
の車体フレームが不動のリンク１００（図４を参照）を
構成し、さらにアーム１２及びレバー１３，１４が４節
リンクを形成するように連結されることで、４節リンク
機構７が構成されている。

【００２５】軸１７には被動レバー１９の第１端部がリ
ンクレバー１３と一体的に回動可能な状態に連結されて
いる。被動レバー１９の第２端部はリンクロッド２０の
第１端部と軸２１により回動可能に連結されている。リ
ンクロッド２０の第２端部は前記動力伝達機構８を構成
するウォームホイール２２の中心部に固定されたクラン
クレバー２３の先端部と回動可能に連結されている。ウ
ォームホイール２２は、モータ１０の出力軸と一体回転
するウォーム２４と噛合している。

【００２６】よって、モータ１０の駆動により回転する
ウォームホイール２２の回転力がクランクレバー２３を
介してリンクロッド２０の押出し引込み力に変換されて
被動レバー１９が揺動運動することにより、ワイパアー
ム５がその駆動に従動するリンクレバー１４によって払
拭動作が規制されながら駆動されるようになっている。

【００２７】ワイパアーム５はウォームホイール２２が
１回転する毎に下反転位置と上反転位置との間を１往復
動する。このワイパアーム５の往復運動により、ワイパ
ブレード３が図５に鎖線で示すパターンを描くようにフ
ロントガラス１ａを払拭する。

【００２８】ワイパアーム５が下反転位置にある図１に
示す状態が、ワイパアーム５の待機位置（ホームポジシ
ョン）となっている。この状態からウォームホイール２
２が所定量回転した図２に示す状態で、ワイパアーム５
は最も伸長した状態になる。ワイパアーム５が下反転位
置にあるときからウォームホイール２２が半回転したと
ころで、ワイパアーム５は図３に示す上反転位置に達し
て上り運動を終える。ウォームホイール２２の次の半回
転でワイパアーム１２は、上反転位置から下反転位置ま
で下り運動をする。

【００２９】被動レバー１９の端部にはバネ２５が連結
され、バネ２５は下反転位置にあるワイパアーム５を上
り方向に付勢する状態で配設されている。バネ１５は本
実施形態ではコイルバネ（引張りバネ）からなる。バネ
２５はワイパアーム５が下反転位置にある状態におい
て、被動レバー１９の軸線方向に対してその弾性変位方
向（軸線方向）をほぼ直交させるように張設されてい
る。つまり、バネ２５は、被動レバー１９の円弧軌跡の
接線方向にその弾性変位方向を一致させている。

【００３０】バネ２５の付勢力は、ワイパアーム５が下
反転位置で反転する際に、モータ１０にかかる負荷がワ
イパアーム５の上り運動時と下り運動時でほぼ等しくな
るように設定されている。

【００３１】図６は下反転位置で反転する際にワイパア
ーム５に作用する力を示している。ワイパアーム５に所
定の加速度が付与されるために軸１５に力Ｆがモータ１
０の動力（トルク）に基づいて加えられる。また、軸１
５，１６には軸摩擦力Ｆm1，Ｆm2（但し、Ｆm1＝μ１・
Ｆ１・cosθ１，Ｆm2＝μ２・Ｆ１・cosθ２）が働く。
さらにワイパアーム５の重心Ｇに自重による下向きの力
が働く。

【００３２】ワイパアーム５の重心Ｇに自重によりアー
ム１２の長手方向直線と直交する方向に働く力をＦgと
すると、軸１６の回りのモーメントの釣り合いから、Ｆ
g・Ｌ３＝Ｆ３・Ｌ４が成立するので、軸１５には鉛直
方向に力Ｆ３（＝Ｆg・Ｌ３／Ｌ４）が作用する。よっ
て、軸１５の移動軌跡接線方向にＦ３・cosθ１が作用
する。また、被動レバー１９の第２端部にはワイパアー
ム５を上り方向に付勢するバネ２５による付勢力ＦSが
働く。また、ワイパアーム５を下反転位置で反転させて
上り方向に駆動させるためには下り方向の慣性力に打ち
勝つだけの力が余分に必要であるため、力Ｆは、上り時
の力Ｆ１が下り時のＦ２よりも慣性力を補償する分だけ
大きくする必要がある。また、軸摩擦力Ｆm1，Ｆm2によ
り被動レバー１９の第２端部にその直交方向に作用する
摩擦抵抗力をＦmとする。

【００３３】これらの力が働くことからワイパアーム５
が下反転位置にあるときに軸２１に必要な力Ｆo（但
し、Ｆoは被動レバー１９に直交する力成分）は、軸１
７の回りのモーメントの釣り合いから、 上り時に、Ｆo＝（Ｆ１＋Ｆ３・cosθ１）・Ｌ２／Ｌ１＋Ｆm−ＦS … (1) 下り時に、Ｆo＝（Ｆ２−Ｆ３・cosθ１）・Ｌ２／Ｌ１＋Ｆm＋ＦS … (2) となる。但し、(1),(2)式ではワイパアーム５の駆動方
向を正にとっている。

【００３４】要因別に整理し、自重による力ＦG＝Ｆ３
・cosθ１・Ｌ２／Ｌ１、所定加速度を得るための力
を、上り時のものをＦA＝Ｆ１・Ｌ２／Ｌ１，下り時の
ものをＦB＝Ｆ２・Ｌ２／Ｌ１と置くと、ワイパアーム
５が下反転位置にある状態において、モータ１０にかか
る負荷を上り時と下り時とで比較すると、図７に示すよ
うになる。

【００３５】同図に示すように、上り時には、力ＦA，
ＦG，Ｆmがモータ１０の負荷として働き、力ＦSがモー
タ１０の助力として働く。また、下り時には、力ＦB，
Ｆm，ＦSがモータ１０の負荷として働き、力ＦGがモー
タ１０の助力として働く。そして、ワイパアーム５が下
反転位置にあるときのバネ２５の付勢力は、ワイパアー
ム５が下反転位置にある状態において、上り時のモータ
１０の負荷Ａ１と、下り時のモータ１０の負荷Ｂ１とが
等しくなるように設定している（Ａ１＝Ｂ１）。本実施
形態では、ワイパアーム５の重心に作用する自重に起因
する上り時の負荷ＦGと、下反転位置で反転する際にワ
イパアーム５の慣性力を受け止めるために余分に必要な
上り時の負荷（ＦA−ＦB）の１／２を足した値に等し
く、下反転位置におけるバネ２５の付勢力を設定してい
る。ワイパブレード３とガラス面との摩擦抵抗は小さい
ため本実施形態では無視したが、バネ２５の付勢力の設
定にこの摩擦抵抗を考慮して、Ａ１＝Ｂ１となるように
設定してもよい。

【００３６】また、バネ２５は、ワイパアーム５が下反
転位置（つまり待機位置）と、上反転位置との間の所定
位置にある状態において自然長となるように設定されて
いる。このため、本実施形態では、ワイパアーム５が上
反転位置にある状態では、図３に示すようにバネ２５が
自然長よりも伸びた状態となる。

【００３７】次に、このワイパ装置２の作用を説明す
る。ワイパアーム５が下反転位置で反転する際には、ワ
イパアーム５はバネ２５から上り方向の付勢力を受け
る。この付勢力はワイパアーム５の反転後の上り時に助
力として働き、反転前の下り時に負荷として働く。この
ため、図７に示すように、バネ２５の付勢力が下り時に
負荷として働いて下り時の負荷が従来装置の下り時の負
荷Ｂに比べてバネ２５の付勢力ＦS分だけ大きい負荷Ｂ
１となるものの、バネ２５の付勢力が上り時に助力とし
て働いて上り時の負荷が従来装置の上り時の負荷Ａに比
べてバネ２５の付勢力ＦS分だけ小さい負荷Ａ１とな
る。そして、ワイパアーム５が下反転位置において反転
する際にモータ１０にかかる負荷が、ワイパアーム５の
上り時と下り時でほぼ等しくなる（Ａ１＝Ｂ１）。この
結果、モータ１０にかかる負荷の最大値が従来装置に比
べて小さくなり、しかも下反転位置における反転時の上
り時と下り時で負荷がほぼ等しく（Ａ１＝Ｂ１）なるの
で、モータ１０にかかる負荷の最大値のバネ２５による
低減率が最も大きくなる。

【００３８】また、ワイパアーム５が上下反転位置の中
間に位置するときにバネ２５は自然長になって、ワイパ
アーム５が上反転位置で反転する際にはバネ２５が自然
長より長くなって、ワイパアーム５の上り運動を抑制す
る、すなわち反転運動を助ける付勢力がワイパアーム５
に付与される。このため、ワイパアーム５は上反転位置
でオーバランすることなく反転する。さらに動力伝達機
構８が伝達する力の最大値が低減されることになるの
で、動力伝達機構８を構成するクランクレバー２３やリ
ンクロッド２０の連結部などにかかる負荷も低減され
る。

【００３９】以上詳述したように本実施形態によれば、
以下に列記する効果が得られる。 （１）ワイパアーム５が下反転位置で反転する際に、ワ
イパアーム５に上り方向の力を付与できるようにバネ２
５で付勢し、モータ１０にかかる負荷の最大値を小さく
抑えたので、比較的重量のある伸縮タイプのワイパアー
ム５を備えたワイパ装置２において、モータ１０の小型
化を図ることができる。

【００４０】（２）ワイパアーム５が下反転位置にある
ときにバネ２５から付与する付勢力を、下反転位置で反
転する際における上り時と下り時でモータ１０にかかる
負荷がほぼ等しくなるように設定したので、バネ２５に
よるモータ１０にかかる負荷の最大値の低減率を最大に
でき、モータ１０の一層の小型化を図ることができる。

【００４１】（３）ワイパアーム５が下反転位置にある
状態において、バネ２５の張設方向を被動レバー１９の
軸線方向に直交するような向きに設定したので、バネ１
５の弾性力をワイパアーム５の上り方向の付勢力に無駄
なく使え、バネ２５のサイズを極力小さくできる。

【００４２】（４）ワイパアーム５が上反転位置にある
ときにバネ１５が自然長より長く伸ばされ、ばね２５か
らワイパアーム５に反転方向（下り方向）の付勢力が付
与されるようにしたので、ワイパアーム５が上反転位置
で反転する際のオーバランを防止できる。

【００４３】（５）動力伝達機構８を構成する部品、例
えばクランクレバー２３やリンクロッド２０の連結部に
働く負荷も低減されるので、負荷に応じた強度に部品強
度を低減することもできる。

【００４４】（第２実施形態）次に本発明を具体化した
第２実施形態を図８，図９に基づいて説明する。この実
施形態は、伸縮タイプのワイパアーム５と通常タイプの
ワイパアーム６が１個のモータ１０の動力を共有する連
動式のワイパ装置である。なお、ワイパアーム５につい
ては前記第１実施形態と同様の構成なので、共通の部材
は同じ符号を付して説明を省略し、特に異なる点につい
てのみ説明する。

【００４５】図８，図９に示すように、ワイパブレード
４を先端に支持する通常タイプのワイパアーム６は、そ
の基端部が車体フレームに固定された軸３０に回動可能
に連結されており、この軸３０には被動レバー３１の第
１端部がワイパアーム６と軸３０を中心に一体的に回動
可能な状態に連結されている。モータ３２の出力軸に連
結されたウォーム３３が噛合するウォームホイール３４
には、その中心部に駆動レバー３５が固定されている。
駆動レバー３５の先端部は各被動レバー１９，３１の第
２端部と、２本のリンクロッド３６，３７を介して連結
されている。モータ３２の駆動力により回転するウォー
ムホイール３４の回転力は、駆動レバー３５と各リンク
ロッド３６，３７を介して各被動レバー１９，３１を揺
動させるように伝達されるようになっている。

【００４６】被動レバー１９の端部に一端が連結された
バネ３９が下反転位置にあるワイパアーム５を上り方向
に付勢するように張設されている。バネ３９はワイパア
ーム５が下反転位置にある状態において、その弾性変位
方向を（軸線方向）と被動レバー１９の軸線方向とを直
交させるような向きで張設されている。そして、バネ３
９の付勢力は、ワイパブレード５が下反転位置で反転す
る際における上り時と下り時とでモータ３２にかかる負
荷がほぼ等しくなるように設定されている。つまり、本
実施形態では、ワイパ装置が連動式であるため、伸縮タ
イプのワイパアーム５の自重や慣性力を考慮するだけで
なく、通常タイプのワイパアーム６に働く自重や慣性力
をも考慮してバネ３９の付勢力が設定されている。さら
にバネ３９はワイパアーム５，６が上下反転位置の中間
に位置するときに自然長となるように設定されており、
上反転位置にあるワイパアーム５，６を下り方向に付勢
よるようになっている。

【００４７】よって、ワイパ装置が連動式であっても、
モータ３２にかかる負荷の最大値のバネ３９による低減
率を最大とし、モータ３２の小型化を十分図ることがで
きる。また、ワイパアーム５，６が上反転位置で反転す
る際のオーバランを防止できる。その他、第１実施形態
で述べた効果（３），（５）と同じ効果が同様に得られ
る。

【００４８】（第３実施形態）次に本発明を具体化した
第３実施形態を図１０，図１１に基づいて説明する。こ
の実施形態は、ゴムの捻り弾性力を利用し、伸縮タイプ
のワイパアーム５を反転方向に付勢するようにした例で
ある。なお、ワイパアーム５は、前記第１及び第２実施
形態のものと基本的に同じ構造なので、共通の部材は同
じ符号を付して説明を省略し、特に異なる点についての
み説明する。なお、第１実施形態の単動式のワイパ装置
２と、第２実施形態の連動式のワイパ装置のどちらの方
式にでも実施できる。

【００４９】図１０に示すように、４節リンク機構７を
構成するリンクのうちワイパアーム５の動きに従動して
回動する従動レバーとしてのリンクレバー１４は、その
基端部が車体フレーム４０（図１１（ａ）に図示）に固
定された固定軸としての軸４１に連結されている。本実
施形態では、この連結部分に、助力手段及び捻り弾性手
段としてのゴムブシュ４２が介装されている。

【００５０】図１１（ａ），（ｂ）に示すように、リン
クレバー１４の基端部には略円環状のリング部１４ａが
形成されている。リング部１４ａの内周面側には、ゴム
ブシュ４２を真中に挟む層構造を形成するように金属製
の円筒部材４３が嵌合された状態にある。ゴムブシュ４
２は リング部１４ａと円筒部材４３に対し、加硫接着
にて固定されている。その固定方法は、必要な接合力が
得られるのであれば他の適宜な方法を採用できる。この
ようにリンクレバー１４は、その基端部分に予めゴムブ
シュ４２及び円筒部材４３が一体に組付けられて一部品
をなしている。

【００５１】リンクレバー１４の基端部分は、それと一
体固定されている円筒部材４３のテーパ孔４３ａに軸４
１を嵌挿させるとともに、円筒部材４３を貫通した軸４
１の先端部分のネジ部４１ａにナット４４を締結するこ
とにより、軸４１に対して固定状態に組付けられてい
る。

【００５２】このリンクレバー１４の組付けは、ワイパ
アーム５が下反転位置（つまり待機位置）と上反転位置
との間の所定位置にあるときの姿勢を保った状態で行わ
れている。従って、ワイパアーム５が下反転位置（つま
り待機位置）と上反転位置との間の所定位置にある状態
において、ゴムブシュ４２が捻じれ弾性変形のない自然
状態となる。そして、リンクレバー１４は、ゴムブシュ
４２が捻り弾性変形することによって回動可能となって
いる。ワイパアーム５がその所定位置に対して上反転位
置側または下反転位置側のどちらかに回動するときに
は、ゴムブシュ４２がその回動量に応じた捻り弾性変形
をし、その捻り弾性変形の復元力としてリンクレバー１
４にはそれを反転方向に付勢する捻り弾性力が付与され
る。このため、ワイパアーム５が下反転位置にある状態
では、上反転位置側へ向かう付勢力が働き、ワイパアー
ム５が上反転位置にある状態では、下反転位置側へ向か
う付勢力が働くようになっている。なお、ワイパアーム
５の下反転位置における反転時の上り時と下り時で負荷
がほぼ等しくなるように、ゴムブシュ４２の自然状態の
ときのワイパアーム５の所定位置を調整するとよい。

【００５３】この実施形態によれば、ゴムブシュ４２を
リンクレバー１４の連結部分に、しかも同軸に組込む構
造なので、前記各実施形態のようにバネの配設スペース
を確保する必要がなく、ワイパアーム５を付勢するため
の機構をコンパクトにすることができる。このため、異
なる車種に対する適用の範囲も広がる。また、ゴムブシ
ュ４２がリンクレバーと一体品なので、ワイパ装置を組
付けるときの組付作業を簡素化できる。その他、第１実
施形態における(１), (２), (４), (５)の効果が同様に
得られる。

【００５４】尚、実施形態は上記に限定されず、次のよ
うに変更してもよい。 ○ バネを連結する位置は前記実施形態に限定されな
い。図１２に示すように、リンクロッド２０（３６）に
連結されていない方のリンクレバー１４に軸１８を中心
に一体回動可能なレバー４５を設け、このレバー４５の
端部に助力手段としてのバネ４６を連結させた構成とし
てもよい。バネ４６の付勢力は、ワイパアーム５が下反
転位置で反転する際の上り時と下り時でモータ１０（３
２）にかかる負荷がほぼ等しくなるように設定すればよ
い。また、ワイパアーム５が中間位置にあるときに付勢
力が零となるようにし、上反転位置にあるワイパアーム
５に下り方向の付勢力が付与されるようにバネ４６を設
定する。また、この構成によっても、モータにかかる負
荷の最大値を小さくしてモータの小型化を図ることがで
きる。また、ワイパアームが上反転位置で反転する際の
オーバランを防止できる。

【００５５】○ ワイパアーム５に捻り弾性力を付与す
るための捻り弾性手段としてのゴムブシュは、ワイパア
ーム５に連動して回動する各種リンク等の連結部分の軸
に設けることができる。リンクレバー１４の基端部の軸
４１に限定されない。各レバー１３，１４の他の連結部
分の軸に設けてもよい。また、図１０の軸４１およびリ
ンクレバー１４と、軸１７およびレバー１３、被動レバ
ー１９、リンクロッド２０とを入れ換えた構成、すなわ
ち図６で被動レバー１９を軸１８と一体に固定し、この
被動レバー１９にリンクロッド２０を連結した構成とし
たうえ、さらに図１３に示すように、レバー１３の軸１
７を固定軸とし、軸１７とレバー１３との間にゴムブシ
ュ４７を介在させることもできる。組付構造は、前記第
３実施形態と同様の構成で、レバー１３を円筒部材４３
とゴムブシュ４７が一体に組付けられた一体品にしてお
き、ナット４４を用いて軸１７に締結固定する構造とす
ればよい（図１１を参照）。レバー１３を軸１７に固定
するときのワイパアーム５の姿勢は前記第３実施形態と
同様とし、モータ１０，３２の負荷の低減や、ワイパア
ーム５のオーバランの抑制を図れる設定とする。なお、
ワイパアーム５が中間位置にあるときに付勢力が零とな
る設定が好ましい。この構成によっても、前記第３実施
形態と同様の効果が得られる。但し、レバー１３の回動
角範囲が、リンクレバー１４の回動角範囲よりも広いた
め、採用するゴムブシュの耐久性および捻り方向の弾性
係数を、レバー１３の回動角範囲に合わせて選択する必
要はある。

【００５６】また、二つのリンクを回動可能に連結する
連結部分にゴムブシュを介在させてもよい。例えばワイ
パアーム５と各レバー１３，１４とを連結する軸１５，
１６のいずれかにゴムブシュを介在させてもよい。この
ような二つのリンクを回動させる連結軸である軸１５，
１６であっても、２本のリンク（レバー）のうち一方の
リンクに軸を固定するとともに、他方のリンクをその軸
に対して軸との間にゴムブシュを介在させて固定するこ
とで、ゴムブシュの捻り弾性を利用してワイパアーム５
に付勢力を付与することはできる。

【００５７】○ 助力手段（付勢手段）はコイルバネに
限定されない。図１４に示すように、ワイパアーム５が
下反転位置にあるときに被動レバー１９の端部に当たっ
て弾性変形され、被動レバー１９を跳ね返すような同図
に矢印で示す向きの力を付与する板バネ４８としてもよ
い。板バネ４８は略Ｖ字形状に形成され、ワイパアーム
５が下反転位置にあるときに被動レバー１９の端部が当
たって弾性変形するように一端側が規制部材４９に固定
されて位置決めされている。板バネ４８はその弾性変位
方向が被動レバー１９の端部が描く円弧軌跡の接線方向
に一致するように設けてあり、板バネ４８の弾性復元力
をワイパアーム５の上り方向への付勢力に有効に伝達で
き、このため小さな板バネ４８で済ませられる。

【００５８】○ ３連以上のワイパアームを１個の共通
のモータで駆動する連動式において実施してもよい。 ○ 例えばバスなどのように２本のワイパアームの同期
する駆動方向が互いに逆向きであるワイパ装置において
実施してもよい。

【００５９】○ ワイパアームをバネ等の付勢手段によ
って付勢する位置及び方向は、下反転位置や上り方向に
限定されるものではない。モータにかかる負荷が最大と
なるときの位置と、その位置を通る際のワイパアームの
上り時と下り時でモータにかかる負荷の差を小さくでき
る方向であれば適宜の位置及び方向を設定できる。例え
ば、上反転位置や中間位置にあるときにモータにかかる
負荷が最大となるような構造を有するワイパ装置であれ
ば、上反転位置や中間位置にあるワイパアームを付勢手
段により所定方向に付勢する構成とすることもできる。

【００６０】○ 第２実施形態の連動式のワイパ装置に
おいて、通常タイプのワイパアーム６にバネを連結し、
このバネの付勢力により下反転位置にある伸縮タイプの
ワイパアーム５を上り方向に付勢する構成としてもよ
い。

【００６１】○ ワイパアームが下反転位置で反転する
際の上り方向と下り方向において、モータにかかる負荷
の差を小さくすればモータにかかる負荷の最大値を小さ
くすることはできるので、バネの付勢力を必ずしもモー
タにかかる負荷を上り時と下り時でほぼ等しくするよう
に設定する必要はない。

【００６２】○ 本発明をバス、トラック、乗用車など
の車両用のワイパ装置に広く適用することができる。前
記実施形態から把握され、特許請求の範囲に記載されて
いない発明を、その効果とともに以下に記載する。

【００６３】（イ）請求項１又は請求項２にかかる発明
において、前記助力手段は、下反転位置にある前記ワイ
パアームに上り運動の助けとなる力を付与すること。 （ロ）請求項１〜請求項５のいずれか一項に係る発明に
おいて、前記アクチュエータが１つのワイパアームの動
力源となっている単動式であること。この構成によれ
ば、単動式のワイパ装置において、請求項１〜請求項５
のいずれか一項に係る発明と同様の効果が得られる。

【００６４】（ハ）請求項１〜請求項５のいずれか一項
に係る発明において、前記アクチュエータが複数のワイ
パアームの共通の動力源となっている連動式であり、前
記助力手段によりワイパアームに付与される力は、全て
のワイパアームが前記反転位置で反転する際における上
り時と下り時で前記アクチュエータにかかる負荷がほぼ
等しくなるように設定されること。この構成によれば、
連動式であっても、アクチュエータにかかる負荷の最大
値の低減率の割合をほぼ最大にでき、アクチュエータの
一層の小型化を図り易い。

【００６５】（ニ）請求項１〜請求項５のいずれか一項
に記載の前記ワイパ装置を備えた自動車であること。こ
の構成によれば、自動車に備えられたワイパ装置によっ
て、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明と
同様の効果が得られる。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１及び請求項
２に記載の発明によれば、ワイパアームの駆動時には、
アクチュエータにかかる負荷の最大値を小さくするよう
な力がワイパアームに助力手段から付与されるので、ア
クチュエータに必要とされる動力の最大値が小さくなっ
てアクチュエータの小型化を図ることができる。

【００６７】請求項３に記載の発明によれば、ワイパア
ームが下反転位置にあるときに助力手段により上り方向
の力を付与し、しかもワイパアームの反転位置における
上り運動と下り運動のときとでアクチュエータにかかる
各負荷がほぼ等しくなるように設定したので、助力手段
によるアクチュエータにかかる負荷の最大値の低減率を
ほぼ最大にし、アクチュエータの小型化を一層図り易く
できる。

【００６８】請求項４に記載の発明によれば、ワイパア
ームの動きに従動して回動する従動レバーと車体に固定
された固定軸との間に設けた捻り弾性手段の捻り弾性力
を利用する構造なので、アクチュエータにかかる負荷の
最大値を小さくする力をワイパアームに付与するための
構造をコンパクトにすることができる。

【００６９】請求項５に記載の発明によれば、ワイパア
ームが反転位置にあるときの４節リンク機構を構成する
リンクの端部に対して力を付与する弾性体を、その弾性
変位方向がリンクの端部の円弧軌跡の接線方向に一致す
るように設けたので、その弾性復元力をワイパアームの
上り運動を助けるための力として有効に活用でき、例え
ば弾性体の小型化を図ることができる。

【００７０】請求項６に記載の発明によれば、助力手段
が有する弾性体を、２つの反転位置においてワイパアー
ムにその反転方向の力を付与する弾性変位をし、２つの
反転位置の間で弾性変位が零となるように設定したの
で、ワイパアームの反転時のオーバーランを抑えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のワイパ装置の模式正面図。

【図２】同じく摸式正面図。

【図３】同じく摸式正面図。

【図４】ワイパアームの部分斜視図。

【図５】ワイパ装置が装備された自動車の部分正面図。

【図６】ワイパアームに作用する力を説明するための説
明図。

【図７】モータにかかる負荷を説明するためのグラフ。

【図８】第２実施形態のワイパ装置が装備された自動車
の部分正面図。

【図９】ワイパ装置の摸式正面図。

【図１０】第３実施形態におけるワイパアームの部分斜
視図。

【図１１】同じく（ａ）はリンクレバーの基端部の断面
図、（ｂ）はリンクレバーの基端部の分解斜視図。

【図１２】別例のワイパアームを示す摸式正面図。

【図１３】図１２と異なる別例のワイパアームを示す部
分摸式正面図。

【図１４】図１３と異なる別例のワイパアームを示す部
分摸式側面図。

【図１５】従来技術における伸縮タイプのワイパ装置を
示す摸式正面図。

【図１６】同じくモータにかかる負荷を説明するための
グラフ。

【符号の説明】

１…自動車、２…ワイパ装置、５…ワイパアーム、７…
４節リンク機構、１４…従動レバーとしてのリンクレバ
ー、１０，１９…リンクとしての被動レバー、３２…ア
クチュエータとしてのモータ、２５，４６…助力手段及
び弾性体としてのバネ、４２…助力手段及び捻り弾性手
段としてのゴムブシュ、４５…リンクとしてのレバー、
４７…助力手段及び捻り弾性手段としてのゴムブシュ、
４８…助力手段及び弾性体としての板バネ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４節リンク機構を介して回動半径が変化
   するように駆動されるワイパアームと、前記ワイパアー
   ムを駆動する動力を出力するアクチュエータとを備えた
   車両用ワイパ装置において、 前記アクチュエータにかかる負荷の最大値を小さくする
   助けとなる力を前記ワイパアームに付与する非動力式の
   助力手段を設けたことを特徴とする車両用ワイパ装置。
2. 【請求項２】 前記助力手段は、前記ワイパアームが上
   又は下反転位置に位置するときにその反転前後における
   駆動方向の異なる２方向において前記アクチュエータに
   かかる各負荷の差を小さくするような力を前記ワイパア
   ームに付与することを特徴とする請求項１に記載の車両
   用ワイパ装置。
3. 【請求項３】 前記助力手段は、下反転位置にある前記
   ワイパアームに上り方向の力を付与し、該力は、前記ワ
   イパアームの下反転位置での反転前後における下り運動
   と上り運動のときとで前記アクチュエータにかかる各負
   荷がほぼ等しくなるように設定されていることを特徴と
   する請求項２に記載の車両用ワイパ装置。
4. 【請求項４】 前記助力手段は、前記４節リンク機構を
   構成するリンクのうちワイパアームの動きに従動して回
   動する従動レバーと車体に回転不能に固定された固定軸
   との間に設けられ、前記従動レバーに対して捻り弾性力
   を付与する捻り弾性手段であることを特徴とする請求項
   １〜請求項３のいずれか一項に記載の車両用ワイパ装
   置。
5. 【請求項５】 前記助力手段は、前記ワイパアームが前
   記下反転位置にあるときの前記４節リンク機構を構成す
   るリンクの端部の円弧軌跡の接線方向に弾性変位方向を
   一致させる弾性体を有することを特徴とする請求項２又
   は請求項３に記載の車両用ワイパ装置。
6. 【請求項６】 前記助力手段は、前記ワイパアームの２
   つの反転位置において該ワイパアームの反転方向の運動
   を助ける力を付与する弾性変位をし、且つ、２つの反転
   位置の間で弾性変位が零となるように設定された弾性体
   を有することを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれ
   か一項に記載の車両用ワイパ装置。