JP4217228B2 - ワイパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のガラス面などを払拭するために用いられるワイパ装置に関する。

車両に用いられるワイパ装置としては、ワイパモータの回転によって回動するピボットシャフトを有し、ピボットシャフトにワイパアームの基端部を取り付けてワイパアームの先端部に装着されたワイパブレードを揺動させることでガラス面を払拭するように構成されている。

ここで、車両の前面側のウインドシールドガラスを払拭するワイパ装置には、運転席側の領域と、助手席側の領域とをそれぞれ払拭するためにワイパアームを２本有し、これらワイパアームをリンク機構によって連動させるものがある。このようなワイパ装置は、車体側のカウルトップガーニッシュとカウルパネルとの間に形成された空間内に固定されている。カウルトップガーニッシュには、外気導入口が形成されていると共に、凹部を有し、この凹部にピボットシャフトを挿通させる取付孔が形成されている（例えば、特許文献１参照）。さらに、凹部には、水抜き孔が形成されており、凹部に水が溜まることを防止しており、水抜き孔から流れ落ちる水はカウルパネルの底部に形成された排水ガイドに導かれる。
特開平８―２４４４号公報

このように、車両の前面側のワイパ装置は、カウルトップガーニッシュからカウルパネル内に水が浸入する位置に取り付けられているので、雨水や、ウォッシャー液、その他の液体など（以下、雨水などとする）でワイパ装置が被水し易かった。このため、従来のワイパ装置は、各構成要素、特にワイパモータや、ピボットシャフトを回動自在に支持する貫通孔に対して防錆対策を入念に施さなければならなかった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、簡単な構成でワイパ装置のワイパモータなどの被水を防止することである。

上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、ワイパモータと、前記ワイパモータが取り付けられるフレーム部材と、前記フレーム部材に回動自在に取り付けられたピボットシャフトと、前記ワイパモータの回転によって前記ピボットシャフトを揺動させるリンク機構と、前記ワイパモータの被水を防止する被水防止部材とを有し、前記被水防止部材は、前記ピボットシャフトに貫通されることで前記フレーム部材に取り付けられていると共に、少なくとも前記ワイパモータおよび前記リンク機構を覆うことを特徴とするワイパ装置とした。
このワイパ装置では、カウルトップガーニッシュなどの開口部と、フレーム部材、ワイパモータ、およびリンク機構との間に被水防止部材が配置され、従来ではフレーム部材、ワイパモータ、およびリンク機構とピボットシャフトとの接続部分に直接に滴下していた雨水などが被水防止部材を伝い、ワイパモータなどを被水させることなく排出されるようになる。

請求項２に係る発明は、ワイパモータと、前記ワイパモータが取り付けられるフレーム部材と、前記フレーム部材に設けられた第一貫通孔に挿通支持される第一ピボットシャフトと、前記フレーム部材に設けられた第二貫通孔に挿通支持される第二ピボットシャフトと、前記第一ピボットシャフトと、前記第二ピボットシャフトとのそれぞれに回動可能に連結され、前記ワイパモータの回転運動を揺動運動に変換するリンク機構と、前記フレーム部材に取り付けられ、少なくとも、前記ワイパモータおよび前記リンク機構を覆う被水防止部材と、を有することを特徴とするワイパ装置とした。
このワイパ装置では、カウルトップガーニッシュなどの開口部と、フレーム部材の第一、第二貫通孔、ワイパモータ、およびリンク機構との間に被水防止部材が配置され、従来では第一、第二貫通孔の隙間、ワイパモータ、およびリンク機構とピボットシャフトとの接続部分に直接に滴下していた雨水などが被水防止部材を伝い、ワイパモータなどを被水させることなく排出されるようになる。このためワイパモータの接続部分、リンク機構、および第一、第二貫通孔の内部に雨水などが浸入しなくなる。特に、車両のガラス面の曲率やガラス面の面積に対して、第一ピボットシャフトと第二ピボットシャフトとを近い位置に配設しなければなければならない場合、互いのピボットシャフトの間に被水防止部材を配置することにより、ウルトップガーニッシュなどの開口部から滴下する雨水などでワイパモータやリンク機構に被水することを防止できる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のワイパ装置において、前記被水防止部材は、前記第一ピボットシャフト及び前記第二ピボットシャフトがそれぞれ貫通する貫通孔が形成されたシート部材からなることを特徴とするワイパ装置とした。
このワイパ装置では、シート状の被水防止部材に形成された貫通孔に、ピボットシャフトを貫通させることで、フレーム部材側のピボットシャフトの支持部分、ワイパモータ、およびリンク機構を覆い、これによって水密構造を形成する。

請求項４に係る発明は、請求項２または請求項３のいずれか一項に記載のワイパ装置において、前記第一ピボットシャフトおよび前記第二ピボットシャフトの少なくともいずれか一方に装着される防水キャップと前記フレーム部材との間で前記被水防止部材を挟み込むことによって前記被水防止部材が前記フレーム部材に取り付けられていることを特徴とするワイパ装置とした。
このワイパ装置では、ピボットシャフトに防水キャップを装着することで、ピボットシャフトを伝わる雨水などが、フレーム部材側のピボットシャフトの支持部分、リンク機構に浸入することを防止する。さらに、この防水キャップを被水防止部材の固定手段として使用することで、被水防止部材の位置ずれを防止すると共に、ピボットシャフトの周りの水密構造をさらに確実なものにする。
請求項５に係る発明は、請求項１に記載のワイパ装置において、前記ピボットシャフトに装着される防水キャップと前記フレーム部材との間で前記被水防止部材を挟み込むことによって前記被水防止部材が前記フレーム部材に取り付けられていることを特徴とするワイパ装置とした。

本発明によれば、ワイパモータなどの被水を防止する被水防止部材を設け、この被水防止部材をピボットシャフトを貫通させるようにしてフレーム部材に取り付けたので、簡単な構成で水密構造を形成することでき、特にフレーム部材側のピボットシャフトの支持部分の被水、ワイパモータ、およびピボットシャフトを支持するリンク機構の貫通孔の被水を防止できる。このため、被水防止部材で覆われた領域においては、雨水などによる被水に起因する錆びを防止することができる。

発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、ワイパ装置１は、湾曲した細長形状を有するフレーム部材２を有している。フレーム部材２の両端部には、ブラケット３，４が一体に形成されており、これらブラケット３，４にはフレーム部材２を車体側に取り付ける際に用いる取付座５が複数突設されている。これらフレーム部材２、ブラケット３,４、取付座５はダイカスト成形により一体に形成されている。さらに、一方のブラケット４には、ワイパモータ６がモータブラケット７を介して固定されている。

ワイパモータ６は、ケース６ａ内に収容されたステータとロータとを有し、ケース６ａはモータブラケット７にネジで固定されている。図３に示すように、モータブラケット７からは、軸線Ｓ１方向に駆動軸８が延出している。この軸線Ｓ１方向は、ワイパモータ６のロータの軸線と直交する方向である。モータブラケット７内には、不図示の減速機構が内蔵されており、ロータの回転を駆動軸８の回転に変換するようになっている。駆動軸８には、クランクアーム９の一端部が固定されている。このため、クランクアーム９の他端部は、軌跡Ｃ１に示すように回転運動をする。このクランクアーム９の他端部には、ピン１０でコネクティングロッド１１の一端部が回動自在に連結されている。コネクティングロッド１１は、細長形状を有し、フレーム部材２と交差するように延びている。図１及び図２に示すように、コネクティングロッド１１の他端部は、平行リンク１２の第一リンクアーム１３の他端部にピン１４を介して回動自在に連結されている。

平行リンク１２は、フレーム部材２のブラケット３側の第一リンクアーム１３と、ブラケット４側の第二リンクアーム１５と、これらリンクアーム１３，１５の端部同士を連結するリンクロッド１６とを有する。
第一リンクアーム１３は細長形状を有し、その一端部にはフレーム部材２を貫通する第一ピボットシャフト２０が固定されている。第一ピボットシャフト２０は、第一リンクアーム１３の長手方向と直交する軸線Ｓ２方向に延設されている。このような第一ピボットシャフト２０がフレーム部材２に形成された貫通孔に挿通支持されることで、第一リンクアーム１３は、図１に軌跡Ｃ２で示すような円弧状に揺動運動をすることができる。また、第一リンクアーム１３の他端部には、リンクロッド１６がピン２１で回動自在に連結されている。ピン２１は、コネクティングロッド１１に連結されるピン１４が固定される第一リンクアーム１３の面と反対側の面に固定されている。

リンクロッド１６は、細長形状を有し、その一端部が第一リンクアーム１３の他端部に連結され、その他端部が第二リンクアーム１５の他端部にピン２２を介して回動自在に連結されている。
第二リンクアーム１５は、細長形状を有し、その一端部にはフレーム部材２を貫通する第二ピボットシャフト２３が固定されている。第二ピボットシャフト２３は、第二リンクアーム１５の長手方向と直交する軸線Ｓ３方向に延設されている。このような第二ピボットシャフト２３がフレーム部材２に形成された貫通孔に挿通支持されることで、第二リンクアーム１５は、軌跡Ｃ３で示すような円弧状に揺動運動をすることができる。

そして、各ピボットシャフト２０，２３は、それぞれの軸線Ｓ２，Ｓ３が略平行になるように設定されており、それぞれの先端が同じ向きになるようにフレーム部材２に挿通されている。なお、フレーム部材２から突出する各ピボットシャフト２０，２３の先端部には、ワイパアームを装着する雄ネジが形成されている。さらに、これらピボットシャフト２０，２３には、防水キャップであるピボットキャップ３１，３２が装着されている。なお、各ピボットシャフト２０，２３のそれぞれの軸線Ｓ２，Ｓ３の向きは、ウインドシールドガラスの大きさや曲率によって設定される。

図１、図２及び図４に示すように、被水防止部材３０には、貫通孔３３，３４が２つ形成されている。これら貫通孔３３，３４は、フレーム部材２に形成されている段差部が挿通可能な大きさを有し、フレーム部材２との間で水密構造を形成するようになっている。さらに、貫通孔３３，３４間の距離は、ピボットシャフト２０，２３の配置間隔に等しい。被水防止部材３０は、貫通孔３３側が幅広になっており、貫通孔３４側が幅狭になっている。このような被水防止部材３０の形状は、図１に示すように、フレーム部材２のピボットシャフト２０，２３の周囲及びピボットシャフト２０，２３の間、モータブラケット７、ワイパモータ６を覆うことができる形状である。また、被水防止部材３０は、中央が突出するように反っており、この反り方向は、フレーム部材２から離れる方向である。このような、被水防止部材３０は、例えば、ポリエステルなどの耐水性の樹脂から製造されたシート状の部材である。

図５に示すように、ピボットキャップ３１は、中央に第一ピボットシャフト２０を挿通可能な孔３１Ａを有し、その基端部３１Ｂがフレーム部材２を受け入れ可能に拡径されている。この基端部３１Ｂには、受け部３５が軸線Ｓ２と直交する方向に環状に延設されている。受け部３５は、その周縁部３５Ａを軸線Ｓ２方向に起き上がらせてあり、雨水などを溜めることができるような環状の凹部になっている。基端部３１Ｂの内径は、被水防止部材３０の貫通孔３４の外径に略等しい。また、受け部３５の外径は、貫通孔３４の外径よりも十分に大きい。このようなピボットキャップ３１は、フレーム部材２の第一貫通孔４１に第一ピボットシャフト２０を貫通支持させ、さらに被水防止部材３０を貫通させた後に装着され、フレーム部材２の段差部分との間で被水防止部材３０を挟み込むように固定される。

同様に、ピボットキャップ３２は、第二ピボットシャフト２３を挿通可能な孔３２Ａを有し、その基端部３２Ｂはフレーム部材２を受け入れ可能に拡径されている。基端部３２Ｂに形成された受け部３６は、周縁部３６Ａを起き上がらせることで雨水などを溜めることができるようになっている。基端部３２Ｂの内径は、被水防止部材３０の貫通孔３３の外径に略等しく、受け部３６の外径は、貫通孔３３の外径よりも十分に大きい。このようなピボットキャップ３２は、フレーム部材２の第二貫通孔４２に第二ピボットシャフト２３を貫通支持させ、さらに被水防止部材３０を貫通させた後に装着され、フレーム部材２の段差部分との間で被水防止部材３０を挟み込むように固定される。

なお、これらピボットキャップ３１，３２は、ゴム成形品として製造されている。このため、ピボットキャップ３１の内周と第一ピボットシャフト２０との間、ピボットキャップ３１と被水防止部材３０との間は、互いに密着することで水密構造が形成される。同様に、ピボットキャップ３２の内周と第二ピボットシャフト２３との間、ピボットキャップ３２と被水防止部材３０との間は、互いに密着することで水密構造が形成される。

さらに、このワイパ装置１の配置例を図６及び図７を参照して説明する。
図６は、車体のフロント部分の概略断面図であり、車両前面のウインドシールドガラス５１の下端部と、ボンネット５２の後端との間には、樹脂製のカウルトップガーニッシュ５３が車幅方向に帯状に延設されている。このカウルトップガーニッシュ５３には、空調装置に外気を導入したり、ワイパ装置１のピボットシャフト２０，２３を挿通させたりするためのスリット５４が複数形成されている。カウルトップガーニッシュ５３の先端部は、シール部材５５を介してカウルパネル５６に固定されている。カウルパネル５６は、カウルトップガーニッシュ５３が固定されている箇所から、ウインドシールドガラス５１の下端部にかけて車幅方向に延びる凹形状を有し、ウインドシールドガラス５１の下端部に例えば、接着剤５７で固定されている。

ワイパ装置１は、カウルトップガーニッシュ５３とカウルパネル５６とで形成される凹部５８内に収納されるようにして固定されている。この際に、図７に示すように、カウルトップガーニッシュ５３のピボットシャフト２０，２３に対応した位置に形成された孔５９，５９からピボットシャフト２０，２３が突出し、カウルトップガーニッシュ５３の外側でワイパアーム６０，６１が不図示のナットによりネジ止めされている。被水防止部材３０は、カウルトップガーニッシュ５３とフレーム部材２との間に配置され、その大きさはスリット５４や孔５９よりも大きい。特に、被水防止部材３０は、車体の先端側にはスリット５４の端部よりも大きく張り出すと共に、先端側が下向きに傾斜するように配置される。

この実施の形態の作用について説明する。
まず、ワイパ装置１でウインドシールドガラス５１を払拭する際には、車両に搭載されている不図示の電源(バッテリ)からワイパモータ６に通電を行う。ワイパモータ６のロータの回転は、モータブラケット７内の減速機構を介して駆動軸８に伝達され、駆動軸８に固定されたクランクアーム９が軌跡Ｃ１に示すように駆動軸８の軸線Ｓ１回りに回転する。ここで、クランクアーム９には、ピン１０でコネクティングロッド１１の一端部が回動自在に連結されており、さらにコネクティングロッド１１の他端部には第一リンクアーム１３がピン１４で回動自在に連結されているので、クランクアーム９の回転運動に従って、第一リンクアーム１３が駆動させられる。第一リンクアーム１３は、ピボットシャフト２０によってフレーム部材２に回動自在に支持されている。したがって、クランクアーム９の回転運動は、ピボットシャフト２０を中心とする第一リンクアーム１３の揺動運動に変換される。

さらに、第一リンクアーム１３は、リンクロッド１６を介して第二リンクアーム１５に回動自在に連結されているので、第一リンクアーム１３の揺動運動が第二リンクアーム１５に伝達される。第二リンクアーム１５は、ピボットシャフト２３を中心にして軌跡Ｃ３に示すように揺動運動を開始する。その結果、両リンクアーム１３，１５が同期して揺動し、各リンクアーム１３，１５のピボットシャフト２０，２３がそれぞれ軸線Ｓ２，Ｓ３回りに回動する。したがって、ピボットシャフト２０に固定されているワイパアーム６０がピボットシャフト２０回りに揺動し、その先端に装着されているワイパブレード（不図示）がウインドシールドガラス５１の運転席側の領域を払拭する。同様に、ピボットシャフト２３に固定されているワイパアーム６１がピボットシャフト２３回りに揺動し、その先端に装着されているワイパブレード（不図示）がウインドシールドガラス５１の助手席側の領域を払拭する。

ここで、雨水などは、図７に示すようなカウルトップガーニッシュ５３の孔５９からカウルパネル５６内に導かれる。その際に、雨水は主に各ピボットキャップ３１，３２に滴下し、各ピボットキャップ３１，３２の受け部３５，３６から溢れ出したときには、被水防止部材３０の上表面を伝い、被水防止部材３０の先端部からカウルパネル５６に滴下する。被水防止部材３０は、フレーム部材２の各ピボットシャフト２０，２３間の部分及びワイパモータ６よりも大きいので、雨水などはフレーム部材２の各ピボットシャフト２０，２３の周り及び、各ピボットシャフト２０，２３の間の部分、ワイパモータ６、モータブラケット７を濡らすことなく、カウルパネル５６の底面部に達し、不図示の排水孔から排出される。また、図５に示すように、ピボットシャフト２０，２３が挿通されていないところでは、スリット５４から滴下した雨水などは、直接に被水防止部材３０の上表面を伝い、被水防止部材３０の先端部からカウルパネル５６に滴下する。

この実施の形態によれば、フレーム部材２及びワイパモータ６を覆うシール構造を形成する被水防止部材３０及びピボットキャップ３１，３２を２つのピボットシャフト２０，２３に支持させたので、雨水などがカウルトップガーニッシュ５３のスリット５４や孔５９からカウルパネル５６に入り込んだときに、被水防止部材３０を伝って雨水などを排出することができる。さらに、ピボットキャップ３１，３２でピボットシャフト２０，２３を伝う雨水などによってフレーム部材２が被水することを防止できる。したがって、ワイパモータ６、モータブラケット７及びピボットシャフト２０，２３の周りなど、被水防止部材３０で覆われている部分に雨水などが直接かからなくなるので、これらの構成要素の被水が防止される。このため、雨水などの被水によるワイパ装置１の錆び等を防止することができる。ここで、被水防止部材３０は、外縁部に対して中央部が突出するように反っているので、雨水などは速やかに外周部からカウルパネル５６に滴下させることができる。

なお、本発明は前記の実施の形態に限定されずに広く応用することが可能である。
例えば、被水防止部材を固定するために、フレーム部材に爪等の固定手段を複数形成し、被水防止部材を固定することでピボットシャフトを覆うピボットキャップを不要とすることも可能である。また、パイプ状のフレーム部材の両端にピボットシャフトを回動自在に保持するピボットシャフト取付部をそれぞれ固定したものを用いても良い。さらに、１本のワイパアームでガラス面の払拭を行うワイパ装置を用いる場合には、被水防止部材にピボットシャフトを貫通する貫通孔を設け、フレーム部材に設けられた少なくとも１つの係止爪等の固定手段により被水防止部材を固定しても良い。同様に、複数のピボットシャフトのそれぞれが離間している場合は、それぞれのピボットシャフトに被水防止部材を固定しても良い。

本発明の実施の形態に係るワイパ装置の概略構成を示す図である。 図１のＡ矢視図である。 図２のＢ矢視図である。 被水防止部材の平面図である。 ピボットキャップの断面図である。 ワイパ装置の配置及び作用を示す図である。 ワイパ装置の配置及び作用を示す図である。

符号の説明

１ ワイパ装置 ２ フレーム部材 ６ ワイパモータ ９ クランクアーム（リンク機構） １１コネクティングロッド（リンク機構） １２平行リンク（リンク機構） ２０第一ピボットシャフト ２３第二ピボットシャフト ３０被水防止部材 ３１，３２ピボットキャップ（防水キャップ） ３３，３４ 貫通孔 ４１ 第一貫通孔 ４２ 第二貫通孔

Claims (5)

1. ワイパモータと、
   前記ワイパモータが取り付けられるフレーム部材と、
   前記フレーム部材に回動自在に取り付けられたピボットシャフトと、
   前記ワイパモータの回転によって前記ピボットシャフトを揺動させるリンク機構と、
   前記ワイパモータの被水を防止する被水防止部材とを有し、
   前記被水防止部材は、前記ピボットシャフトに貫通されることで前記フレーム部材に取り付けられていると共に、少なくとも前記ワイパモータおよび前記リンク機構を覆うことを特徴とするワイパ装置。
2. ワイパモータと、
   前記ワイパモータが取り付けられるフレーム部材と、
   前記フレーム部材に設けられた第一貫通孔に挿通支持される第一ピボットシャフトと、
   前記フレーム部材に設けられた第二貫通孔に挿通支持される第二ピボットシャフトと、
   前記第一ピボットシャフトと、前記第二ピボットシャフトとのそれぞれに回動可能に連結され、前記ワイパモータの回転運動を揺動運動に変換するリンク機構と、
   前記フレーム部材に取り付けられ、少なくとも、前記ワイパモータおよび前記リンク機構を覆う被水防止部材と、
   を有することを特徴とするワイパ装置。
3. 請求項２に記載のワイパ装置において、
   前記被水防止部材は、前記第一ピボットシャフト及び前記第二ピボットシャフトがそれぞれ貫通する貫通孔が形成されたシート部材からなることを特徴とするワイパ装置。
4. 請求項２または請求項３のいずれか一項に記載のワイパ装置において、
   前記第一ピボットシャフトおよび前記第二ピボットシャフトの少なくともいずれか一方に装着される防水キャップと前記フレーム部材との間で前記被水防止部材を挟み込むことによって前記被水防止部材が前記フレーム部材に取り付けられていることを特徴とするワイパ装置。
5. 請求項１に記載のワイパ装置において、
   前記ピボットシャフトに装着される防水キャップと前記フレーム部材との間で前記被水防止部材を挟み込むことによって前記被水防止部材が前記フレーム部材に取り付けられていることを特徴とするワイパ装置。

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