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技術 ワイパアーム

出願人 株式会社デンソー
発明者 早川夏人松本浩志
出願日 2016年9月29日 (4年4ヶ月経過) 出願番号 2016-191484
公開日 2018年4月5日 (2年10ヶ月経過) 公開番号 2018-052339
状態 特許登録済
技術分野 ワイパー、車両の清掃
主要キーワード コイル平均径 リンク支持部材 自由高さ 中間角度 回動軸中心 ウェーブスプリング スライダ部材 アームヘッド
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年4月5日)のものです。
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図面 (8)

課題

コイルばねの製造を容易とすることができるワイパアームを提供すること。

解決手段

ワイパアーム1は、アームヘッド3と、基端側がアームヘッド3に回動可能に連結され、先端側にワイパブレード2が連結される長尺状のアーム部材4と、ワイパブレード2を払拭面側に付勢すべくアーム部材4に付勢力を付与する圧縮コイルばね6とを備える。圧縮コイルばね6は、その内部をアーム部材4が通るように設けられる。

概要

背景

従来、車両用ワイパは、ワイパアームワイパブレードとからなり、ワイパアームは、ピボット軸に固定されて回動されるアームヘッドと、基端部がアームヘッドに回動可能に連結され、先端部にワイパブレードが連結される長尺状のアーム部材と、ワイパブレードを払拭面側に付勢すべくアーム部材に付勢力を付与するコイルばねとを備える。このようなワイパアームとしては、一端側がアームヘッドに係止され他端側がアーム部材に係止される引っ張りコイルばねがアーム部材の内部に収容されるように設けられたものが一般的である(例えば、特許文献1参照)。

概要

コイルばねの製造を容易とすることができるワイパアームを提供すること。ワイパアーム1は、アームヘッド3と、基端側がアームヘッド3に回動可能に連結され、先端側にワイパブレード2が連結される長尺状のアーム部材4と、ワイパブレード2を払拭面側に付勢すべくアーム部材4に付勢力を付与する圧縮コイルばね6とを備える。圧縮コイルばね6は、その内部をアーム部材4が通るように設けられる。

目的

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、コイルばねの製造を容易とすることができるワイパアームを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

アームヘッドと、基端側が前記アームヘッドに回動可能に連結され、先端側にワイパブレードが連結される長尺状のアーム部材と、前記ワイパブレードを払拭面側に付勢すべく前記アーム部材に付勢力を付与するコイルばねとを備えたワイパアームであって、前記コイルばねは、該コイルばねの内部を前記アーム部材が通るように設けられたことを特徴とするワイパアーム。

請求項2

請求項1に記載のワイパアームであって、前記コイルばねは、圧縮コイルばねであり、前記アーム部材には、前記圧縮コイルばねの一端が支持される支持部が設けられ、前記支持部に対する距離が可変可能に設けられ、前記圧縮コイルばねの他端が支持される可動部材と、前記アーム部材の基端側の回動軸中心とずれた回動軸中心で基端側が前記アームヘッドに回動可能に連結されるとともに先端側が前記可動部材に回動可能に連結されるロッドとを備えたことを特徴とするワイパアーム。

請求項3

請求項2に記載のワイパアームであって、前記ロッドは、前記アーム部材が回動可能角度における中間角度の位置にある状態で前記可動部材の前記支持部からの距離が最短となるように設定されたことを特徴とするワイパアーム。

請求項4

請求項2又は3に記載のワイパアームであって、前記可動部材は、前記アーム部材の長手方向に沿ってスライド移動可能なスライダ部材であることを特徴とするワイパアーム。

請求項5

請求項2又は3に記載のワイパアームであって、前記可動部材は、前記アーム部材に対して回動可能に設けられたリンク部材であることを特徴とするワイパアーム。

請求項6

請求項5に記載のワイパアームであって、前記アーム部材は、前記リンク部材の予め設定された角度を越える回動を規制する回動規制部を有することを特徴とするワイパアーム。

請求項7

請求項1乃至6のいずれか1項に記載のワイパアームであって、前記アーム部材は、中空形状に形成され、内部に前記アーム部材の先端側又は前記ワイパブレードに設けられる洗浄ノズル洗浄液給送するための給送通路を有することを特徴とするワイパアーム。

技術分野

0001

本発明は、ワイパアームに関するものである。

背景技術

0002

従来、車両用ワイパは、ワイパアームとワイパブレードとからなり、ワイパアームは、ピボット軸に固定されて回動されるアームヘッドと、基端部がアームヘッドに回動可能に連結され、先端部にワイパブレードが連結される長尺状のアーム部材と、ワイパブレードを払拭面側に付勢すべくアーム部材に付勢力を付与するコイルばねとを備える。このようなワイパアームとしては、一端側がアームヘッドに係止され他端側がアーム部材に係止される引っ張りコイルばねがアーム部材の内部に収容されるように設けられたものが一般的である(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2015−221616号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上記のようなワイパアームでは、コイルばねがアーム部材の内部に収容されるように設けられるため、コイルばねのコイル径コイル平均径)を大きくすることができず、ばね定数が大きくなってしまっていた。これにより、製造時のコイルばねの自由長自由高さ)のばらつきに対するばねの荷重の変化が大きくなり、ワイパブレードの払拭面への付勢力を許容範囲内に収めるためにはコイルばねの自由長(自由高さ)の公差を大きくすることができず、コイルばねの製造に高精度が必要になるという問題があった。

0005

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、コイルばねの製造を容易とすることができるワイパアームを提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するワイパアームは、アームヘッドと、基端側が前記アームヘッドに回動可能に連結され、先端側にワイパブレードが連結される長尺状のアーム部材と、前記ワイパブレードを払拭面側に付勢すべく前記アーム部材に付勢力を付与するコイルばねとを備えたワイパアームであって、前記コイルばねは、該コイルばねの内部を前記アーム部材が通るように設けられる。

0007

同構成によれば、コイルばねは、その内部をアーム部材が通るように設けられるため、コイルばねがアーム部材の内部に収容されるように設けられるものに比べて、(ワイパアームの太さを同じとした場合の)コイル径を大きくすることができ、ばね定数を小さくすることができる。よって、コイルばねの自由長(自由高さ)のばらつきに対する荷重の変化を小さくすることができ、ひいてはコイルばねの自由長(自由高さ)の公差を大きくすることができる。その結果、ワイパブレードの払拭面への付勢力を許容範囲内に収めながら、コイルばねの製造を容易とすることができる。

0008

上記ワイパアームであって、前記コイルばねは、圧縮コイルばねであり、前記アーム部材には、前記圧縮コイルばねの一端が支持される支持部が設けられ、前記支持部に対する距離が可変可能に設けられ、前記圧縮コイルばねの他端が支持される可動部材と、前記アーム部材の基端側の回動軸中心とずれた回動軸中心で基端側が前記アームヘッドに回動可能に連結されるとともに先端側が前記可動部材に回動可能に連結されるロッドとを備えることが好ましい。

0009

同構成によれば、ロッドは、アーム部材の基端側の回動軸中心とずれた回動軸中心で基端側がアームヘッドに回動可能に連結されるとともに先端側がアーム部材の支持部に対する距離が可変可能に設けられた可動部材に回動可能に連結されるため、アーム部材が回動すると可動部材の支持部からの距離が変化することになる。そして、圧縮コイルばねは、一端がアーム部材の支持部に支持され、他端が可動部材に支持されるため、アーム部材の回動により伸縮することになり、言い換えると圧縮コイルばねが伸びるとアーム部材が回動することになる。よって、圧縮コイルばねは、アーム部材の回動位置によって発生する伸びようとする力の分力によって、ワイパブレードを払拭面側に付勢すべくアーム部材に付勢力を付与することができる。

0010

上記ワイパアームであって、前記ロッドは、前記アーム部材が回動可能角度における中間角度の位置にある状態で前記可動部材の前記支持部からの距離が最短となるように設定されることが好ましい。

0011

同構成によれば、ロッドは、アーム部材が回動可能角度における中間角度の位置にある状態で可動部材の支持部からの距離が最短となるように設定されるため、その中間角度の位置からアーム部材がずれると、該アーム部材は回動可能角度のずれた側の端部側に付勢されることになる。よって、前記中間角度の位置からアーム部材を一方側に回動させた範囲でアーム部材を回動可能角度の一端側に付勢させてワイパブレードを払拭面側に付勢させ、前記中間角度の位置からアーム部材を他方側に回動させることでアーム部材を回動可能角度の他端側に付勢させてロックバック位置に保持させることができる。

0012

上記ワイパアームであって、前記可動部材は、前記アーム部材の長手方向に沿ってスライド移動可能なスライダ部材であることが好ましい。
同構成によれば、可動部材は、アーム部材の長手方向に沿ってスライド移動可能なスライダ部材であるため、アーム部材が回動するとスライダ部材がスライド移動して支持部からの距離が変化することになる。

0013

上記ワイパアームであって、前記可動部材は、前記アーム部材に対して回動可能に設けられたリンク部材であることが好ましい。
同構成によれば、可動部材は、アーム部材に対して回動可能に設けられたリンク部材であるため、アーム部材が回動するとリンク部材が回動して支持部からの距離が変化することになる。

0014

上記ワイパアームであって、前記アーム部材は、前記リンク部材の予め設定された角度を越える回動を規制する回動規制部を有することが好ましい。
同構成によれば、アーム部材は、リンク部材の予め設定された角度を越える回動を規制する回動規制部を有するため、該回動規制部によって、アーム部材の回動可能角度が決定される。よって、例えば、アームヘッドとアーム部材とに互いに係合して回動可能角度を決定する係合部を設ける必要がなくなる。

0015

上記ワイパアームであって、前記アーム部材は、中空形状に形成され、その内部に前記アーム部材の先端側又は前記ワイパブレードに設けられる洗浄ノズル洗浄液給送するための給送通路を有することが好ましい。

0016

同構成によれば、アーム部材は、中空形状に形成され、内部にアーム部材の先端側又はワイパブレードに設けられる洗浄ノズルに洗浄液を給送するための給送通路を有するため、例えば、給送通路としてのホースをアーム部材の外部に設ける場合に比べて、ワイパアームを細くすることができる。また、例えば、別途ケース等を設けることなく美観を良好とすることができる。

発明の効果

0017

本発明のワイパアームでは、コイルばねの製造を容易とすることができる。

図面の簡単な説明

0018

一実施形態における車両用ワイパの斜視図。
一実施形態における車両用ワイパの底面図。
一実施形態におけるワイパアームの側面図。
別例におけるワイパアームの側面図。
別例におけるワイパアームの動作を説明するための側面図。
別例におけるワイパアームの斜視図。
別例におけるワイパアームの側面図。

実施例

0019

以下、車両の一実施形態を図1図3に従って説明する。
図1及び図2に示すように、車両用ワイパWは、ワイパアーム1とワイパブレード2とからなる。ワイパアーム1は、アームヘッド3と、該アームヘッド3の先端部に基端部が回動可能に連結され、先端部にワイパブレード2の長手方向中央部が回動可能に連結される長尺状のアーム部材4とを備える。

0020

アームヘッド3の基端部は、図示しないワイパモータによって往復回動されるピボット軸5に固定される。
アーム部材4は、その両端部を除いて中空形状であって円筒状に形成されている。アーム部材4は、その基端部が、アームヘッド3の幅方向に沿った回動軸中心X1でアームヘッド3に対して回動可能に連結されている。なお、アーム部材4は、その基端部がアームヘッド3と係合することで、回動可能角度θ(図3参照)が決定されている。

0021

また、ワイパアーム1は、ワイパブレード2を払拭面S(図3参照)側に付勢すべくアーム部材4に付勢力を付与するコイルばねとしての圧縮コイルばね6を備える。この圧縮コイルばね6は、該コイルばね6の内部をアーム部材4が通るように設けられる。なお、上記コイルばねは、らせん状に巻いて作るばねを表し、ウェーブスプリング等を含む。

0022

詳しくは、アーム部材4の基端側には、外周面から径方向外側に延出してアーム部材4に外嵌された圧縮コイルばね6の一端が支持される支持部4aが設けられている。
また、ワイパアーム1は、支持部4aに対する距離が可変可能に設けられ、圧縮コイルばね6の他端が支持される可動部材としてのスライダ部材7を備える。スライダ部材7は、アーム部材4の支持部4aよりも先端側(ワイパブレード2側)であって圧縮コイルばね6よりも先端側に外嵌されて該アーム部材4の長手方向に沿ってスライド移動可能とされることで支持部4aに対する距離が可変可能とされている。

0023

また、ワイパアーム1は、アーム部材4の基端部の回動軸中心X1とずれた回動軸中心X2で基端部がアームヘッド3に回動可能に連結されるとともに先端部がスライダ部材7に回動可能に連結されるロッド8を備えている。本実施形態では、ロッド8は、アーム部材4を幅方向に挟むように一対設けられている。

0024

また、ロッド8は、アーム部材4が回動可能角度θにおける中間角度θ1の位置にある状態でスライダ部材7の支持部4aからの距離が最短となるように(その回動軸中心X2が)設定されている。即ち、ロッド8は、アーム部材4が回動可能角度θにおける中間角度θ1の位置にある状態で圧縮コイルばね6が最も縮められるとともに圧縮コイルばね6の付勢力がアーム部材4を回動させる分力を発生させないように設定されている。そして、アーム部材4が前記中間角度θ1の位置からずれると、アーム部材4が回動可能角度θの(ずれた側の)端部側に向かうほど圧縮コイルばね6が徐々に伸びるように設定され、圧縮コイルばね6の付勢力がアーム部材4を回動させる分力を発生するように設定されている。なお、中間角度θ1は、払拭面Sに対して約45°の角度に設定されている。

0025

また、図2に示すように、本実施形態のアーム部材4は、その先端側に洗浄ノズル9を備えている。洗浄ノズル9は、給送された洗浄液を払拭面Sに向かって噴射する噴射口9aを有する。そして、アーム部材4は、その内部に洗浄ノズル9に洗浄液を給送するための給送通路としてのホース10を有する。即ち、ホース10は、基端部が図示しないウォッシャポンプに接続されるとともに、アーム部材4の基端部から該アーム部材4の内部を通ってアーム部材4の先端側まで配索され、その先端部が洗浄ノズル9に接続されている。よって、例えば、運転席に設けられた図示しないウォッシャスイッチが操作されると、ウォッシャポンプが駆動されて、洗浄液がアーム部材4の内部のホース10を通って洗浄ノズル9に給送され、洗浄ノズル9の噴射口9aから払拭面Sに洗浄液が噴射されることになる。

0026

次に、上記のように構成された車両用ワイパW(ワイパアーム1)の作用について説明する。
図3に示すように、アームヘッド3がピボット軸5に固定され、アーム部材4が前記中間角度θ1よりも払拭面S側に配置される(傾けられる)と、アーム部材4は圧縮コイルばね6の付勢力の分力によって回動可能角度θの払拭面S側の端部側に付勢される。これにより、ワイパブレード2は、払拭面S側に付勢されて押圧接触し、ピボット軸5が回動して車両用ワイパWが回動した際にも(アーム部材4が中間角度θ1に達しない限り)ワイパブレード2が払拭面Sに追従して払拭動作が行われる。

0027

また、アーム部材4が前記中間角度θ1よりも反払拭面S側に配置されると、アーム部材4は圧縮コイルばね6の付勢力の分力によって回動可能角度θの反払拭面S側の端部側に付勢される。これにより、アーム部材4及びワイパブレード2は、ロックバック位置に保持される。

0028

次に、上記実施形態の特徴的な効果を以下に記載する。
(1)圧縮コイルばね6は、該コイルばね6の内部をアーム部材4が通るように設けられるため、コイルばねがアーム部材の内部に収容されるように設けられるものに比べて、(ワイパアーム1の太さを同じとした場合の)コイル径を大きくすることができ、ばね定数を小さくすることができる。よって、圧縮コイルばね6の自由長(自由高さ)のばらつきに対する荷重の変化を小さくすることができ、ひいては圧縮コイルばね6の自由長(自由高さ)の公差を大きくすることができる。その結果、ワイパブレード2の払拭面Sへの付勢力を許容範囲内に収めながら、圧縮コイルばね6の製造を容易とすることができる。また、コイルばねがアーム部材の内部に収容されるものでは、ロックバック位置とした際にコイルばねがアーム部材と接触しないように予めコイルばねとアーム部材との間に隙間を設けておくといった必要があり、その隙間によってコイルばねを含むワイパアームが太くなってしまうが、その隙間が必要ないためワイパアーム1を細くすることができる。

0029

(2)ロッド8は、アーム部材4の回動軸中心X1とずれた回動軸中心X2で基端部がアームヘッド3に回動可能に連結されるとともに先端部がアーム部材4の支持部4aに対する距離が可変可能に設けられたスライダ部材7に回動可能に連結されるため、アーム部材4が回動するとスライダ部材7の支持部4aからの距離が変化することになる。そして、圧縮コイルばね6は、一端がアーム部材4の支持部4aに支持され、他端がスライダ部材7に支持されるため、アーム部材4の回動により伸縮することになり、言い換えると圧縮コイルばね6が伸びるとアーム部材4が回動することになる。よって、圧縮コイルばね6は、アーム部材4の回動位置によって発生する伸びようとする力の分力によって、ワイパブレード2を払拭面S側に付勢すべくアーム部材4に付勢力を付与することができる。つまり、このような構成により、具体的に上記(1)に記載の効果を得ることができる。

0030

(3)ロッド8は、アーム部材4が回動可能角度θにおける中間角度θ1の位置にある状態でスライダ部材7の支持部4aからの距離が最短となるように設定されるため、その中間角度θ1の位置からアーム部材4がずれると、該アーム部材4は回動可能角度θのずれた側の端部側に付勢されることになる。よって、前記中間角度θ1の位置からアーム部材4を一方側に回動させた範囲でアーム部材4を回動可能角度θの一端側に付勢させてワイパブレード2を払拭面S側に付勢させることができる。また、前記中間角度θ1の位置からアーム部材4を他方側に回動させることでアーム部材4を回動可能角度θの他端側に付勢させてロックバック位置に保持させることができる。

0031

(4)アーム部材4は、中空形状に形成され、その内部にアーム部材4の先端側に設けられる洗浄ノズル9に洗浄液を給送するためのホース10を有するため、例えば、ホース10をアーム部材4の外部に設ける場合に比べて、ホース10を含むワイパアーム1を細くすることができる。また、例えば、別途ケース等を設けることなく美観を良好とすることができる。また、ホース10をワイパアーム1に固定するクリップ等の別部品が必要なく、部品点数を低減することもできる。

0032

上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、可動部材としてアーム部材4の支持部4aよりも先端側にアーム部材4の長手方向に沿ってスライド移動可能なスライダ部材7を備えた構成としたが、同様にアーム部材4を回動させる分力を発生させることが可能な構成とすることができれば、他の可動部材を備えた構成としてもよい。

0033

例えば、図4に示すように、可動部材を、アーム部材4に対して回動可能に設けられたリンク部材21としてもよい。詳しくは、この例では、アーム部材4における支持部4aよりも先端側にリンク支持部材22が固定され、該リンク支持部材22にワイパアーム1の幅方向に沿った軸中心(前記回動軸中心X1,X2と平行な軸中心)でリンク部材21の基端側が回動可能に支持されている。そして、リンク部材21の先端側には前記ロッド8の先端部が回動可能に連結されるとともに、前記圧縮コイルばね6の他端が支持されている。そして、アーム部材4が回動可能角度θにおける中間角度θ1の位置にある状態でリンク部材21の先端側と支持部4aとの距離が最短となるように(ロッド8を含めた各部材が)設定されている。このようにしても、上記実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

0034

また、図5に示すように、この例では、アーム部材4に固定されたリンク支持部材22に、リンク部材21の予め設定された角度を越える回動を規制する回動規制部22aが設けられている。即ち、上記実施形態では、アーム部材4は、その基端部がアームヘッド3と係合することで、回動可能角度θ(図3参照)が決定されているとしたが、この例では、リンク部材21の回動を規制する回動規制部22aによって、アーム部材4の一方側への回動可能な角度θ3が決定され、アーム部材4の回動可能角度θが決定されている。よって、この例では、例えば、アームヘッド3とアーム部材4とに互いに係合してアーム部材4の一方側への回動可能な角度θ3を決定する係合部を設ける必要がなくなる。なお、勿論、リンク部材21の他方の回動を規制して、アーム部材4の他方側への回動可能な角度を決定する回動規制部を設けてもよい。

0035

また、例えば、図6及び図7に示すように、変更してもよい。この例では、アーム部材4の基端側は、連結部材31を介してアームヘッド3に回動可能に連結されている。連結部材31は、円筒形状を一部切り欠いた形状でアーム部材4の基端側に外嵌固定される固定部31aと、固定部31aの基端部からアーム部材4の幅方向に沿って延びる一対の支持部31bと、支持部31bの先端から屈曲してアーム部材4と平行に延びる一対の連結アーム31cとを有する。そして、一対の連結アーム31cの先端は、アームヘッド3を挟むようにして配置され、アームヘッド3の幅方向に沿った回動軸中心X1でアームヘッド3に対して回動可能に連結されている。

0036

そして、圧縮コイルばね6は、その内部をアーム部材4における前記固定部31aよりも基端側が通るように設けられ、一端が前記支持部31bに支持される。
また、アーム部材4の前記支持部31bよりも基端側であって圧縮コイルばね6よりも基端側には、アーム部材4の長手方向に沿ってスライド移動可能で圧縮コイルばね6の他端を支持するスライダ部材32が外嵌されている。

0037

また、スライダ部材32には、ロッド33の先端部が回動可能に連結され、該ロッド33の基端部は、アーム部材4の基端側の回動軸中心X1とずれた回動軸中心X2でアームヘッド3に回動可能に連結されている。なお、ロッド33は、一対の連結アーム31cの内側に一対設けられている。

0038

図7に示すように、ロッド33は、アーム部材4が回動可能角度θにおける中間角度θ1の位置にある状態でスライダ部材32の支持部31bからの距離が最短となるように(その回動軸中心X2が)設定されている。

0039

このようにしても、上記実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
・上記実施形態では、ロッド8を含む各部材は、アーム部材4が回動可能角度θにおける中間角度θ1の位置にある状態でスライダ部材7の支持部4aからの距離が最短となるように設定されることでワイパブレード2をロックバック位置に保持可能としたが、これに限定されず、例えば、他の機構でロックバック位置に保持する構成としてもよい。

0040

・上記実施形態では、アーム部材4は、中空形状に形成され、その内部に洗浄ノズル9に洗浄液を給送するための給送通路としてのホース10を有するとしたが、これに限定されず、例えば、アーム部材4の内周面自体を給送通路としてもよい。このようにすると、アーム部材4の内部を通るホース10を省略することができる。また、洗浄ノズル9は、ワイパブレード2に設けてもよい。また、洗浄ノズル9に凍った洗浄液を溶かすためのヒータを設けてもよく、この場合、ヒータに給電するための配線をアーム部材4の内部を通るように設けてもよい。また、払拭面Sやワイパブレード2の情報を取得するセンサをワイパブレード2又はワイパアーム1に設けてもよい。この場合、センサに給電するためや信号を送受信するための配線をアーム部材4の内部を通るように設けてもよい。また、洗浄ノズル9及びホース10(給送通路)を備えていない構成としてもよい。また、アーム部材4の形状は、円筒形状に限定されない。

0041

・上記実施形態では、中間角度θ1は、払拭面Sに対して約45°の角度に設定されているとしたがこれに限定されることはない。
・上記実施形態では、コイルばねを圧縮コイルばね6としたが、引っ張りコイルばねとして、その内部をアーム部材4が通るように設けてもよい。

0042

・上記実施形態では、特に言及していないが、アーム部材4やロッド8等に圧縮コイルばね6を覆うカバーを設けてもよい。

0043

2…ワイパブレード、3…アームヘッド、4…アーム部材、4a,31b…支持部、6…圧縮コイルばね(コイルばね)、7,32…スライダ部材(可動部材)、8,33…ロッド、9…洗浄ノズル、10…ホース(給送通路)、21…リンク部材(可動部材)、22a…回動規制部、θ…回動可能角度、θ1…中間角度、S…払拭面、X1…アーム部材の回動軸中心、X2…ロッドの回動軸中心。

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