(57)【要約】      （修正有）【課題】ワイパモータの負荷が大きくなるのを抑制しながら、運転者に違和感を与えるのを抑制することが可能なワイパ装置を提供する。【解決手段】ワイパ装置１００は、ワイパモータから出力される回転運動を往復運動に変換するリンク機構２と、リンク機構２に連結され、往復回動可能なワイパアーム３ａおよび３ｂとを備える。リンク機構２は、ワイパアーム３ａおよび３ｂが拭き上げ方向（Ｒａ１およびＲｂ１方向）に回動されている場合に作動可能な伸縮部材２２１と、ワイパアーム３ａおよび３ｂが拭き下げ方向（Ｒａ２およびＲｂ２方向）に回動されている場合に作動可能な伸縮部材２２２とを含む。伸縮部材２２１は、入力荷重が所定値を超えた場合に作動するように構成され、伸縮部材２２２は、入力荷重が所定値よりも高い所定値を超えた場合に作動するように構成されている。【選択図】図１
2019073205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパモータから出力される回転運動を往復運動に変換するリンク機構と、
前記リンク機構に連結され、往復回動可能なワイパアームとを備えるワイパ装置であって、
前記リンク機構は、前記ワイパアームが拭き上げ方向に回動されている場合に作動可能な第１伸縮部材と、前記ワイパアームが拭き下げ方向に回動されている場合に作動可能な第２伸縮部材とを含み、
前記第１伸縮部材は、入力荷重が第１所定値を超えた場合に作動するように構成され、
前記第２伸縮部材は、入力荷重が前記第１所定値よりも高い第２所定値を超えた場合に作動するように構成されていることを特徴とするワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に設けられたワイパ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなワイパ装置は、車両のフロントガラスに付着した雨水や雪などを払拭するように構成されている。ワイパ装置は、ワイパモータと、ワイパモータから出力される回転運動を往復運動に変換するリンク機構と、リンク機構に連結されて往復回動可能なワイパアームと、ワイパアームの先端に連結されたワイパブレードとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８９１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、たとえば、フロントガラスに付着した雪などが払拭される場合に、ワイパブレードが拭き上げ動作から拭き下げ動作へと反転される手前において、そのワイパブレードとフロントピラーとの間に堆積された雪によってワイパモータの負荷が大きくなるおそれがある。そこで、ワイパモータの負荷が大きくなるのを抑制するために、ばねなどからなる伸縮部材をリンク機構に設けることが考えられる。このように伸縮部材を設けた場合には、ワイパブレードとフロントピラーとの間に堆積された雪により、伸縮部材に荷重が入力されると伸縮部材が縮むので、ワイパモータの負荷が大きくなるのを抑制することが可能である。
【０００６】
しかしながら、上記のように伸縮部材を設けた場合には、ワイパブレードが拭き下げ動作から拭き上げ動作へと反転される際に、伸縮部材が不必要に作動されることがある。拭き下げ動作から拭き上げ動作への反転時に伸縮部材が作動されると、ワイパブレードが下がりきらないので、運転者に違和感を与えるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ワイパモータの負荷が大きくなるのを抑制しながら、運転者に違和感を与えるのを抑制することが可能なワイパ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるワイパ装置は、ワイパモータから出力される回転運動を往復運動に変換するリンク機構と、リンク機構に連結され、往復回動可能なワイパアームとを備える。リンク機構は、ワイパアームが拭き上げ方向に回動されている場合に作動可能な第１伸縮部材と、ワイパアームが拭き下げ方向に回動されている場合に作動可能な第２伸縮部材とを含む。第１伸縮部材は、入力荷重が第１所定値を超えた場合に作動するように構成され、第２伸縮部材は、入力荷重が第１所定値よりも高い第２所定値を超えた場合に作動するように構成されている。
【０００９】
このように、拭き上げ動作時の入力荷重吸収用の第１伸縮部材と、拭き下げ動作時の入力荷重吸収用の第２伸縮部材とを個別に設けるとともに、その作動特性を異ならせることにより、ワイパモータの負荷が大きくなるのを抑制しながら、第１伸縮部材および第２伸縮部材が不必要に作動されるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のワイパ装置によれば、ワイパモータの負荷が大きくなるのを抑制しながら、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態によるワイパ装置を模式的に示した概略構成図である。
【図２】図１のワイパ装置の駆動ロッドを示した断面図である。
【図３】図１のワイパ装置のワイパブレードが拭き上げ動作から拭き下げ動作へと反転される手前の状態を示した図である。
【図４】図３のワイパ装置の拭き上げ動作時に伸縮部材が作動した状態を示した断面図である。
【図５】図１のワイパ装置のワイパブレードが拭き下げ動作から拭き上げ動作へと反転される手前の状態を示した図である。
【図６】図５のワイパ装置の拭き下げ動作時に伸縮部材が作動した状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態によるワイパ装置１００について説明する。
【００１４】
ワイパ装置１００は、図示省略した車両に設けられており、車両のフロントガラスに付着した雨水や雪などを払拭するように構成されている。このワイパ装置１００は、図１に示すように、ワイパモータ（図示省略）と、リンク機構２と、ワイパアーム３ａおよび３ｂと、ワイパブレード４ａおよび４ｂとを備えている。
【００１５】
ワイパモータは、ワイパブレード４ａおよび４ｂを駆動する駆動力源であり、車両のボディに取り付けられている。このワイパモータは、出力軸１を有し、その出力軸１を一方向（Ｒ０方向）に回転させるように構成されている。また、ワイパモータは、電動モータ部と、電動モータ部の出力を減速して出力軸１に伝達する減速機構部とを含んでいる。
【００１６】
リンク機構２は、ワイパモータから出力される回転運動を往復運動に変換するために設けられている。このリンク機構２は、クランクアーム２１と、駆動ロッド２２と、ピボットレバー２３ａおよび２３ｂと、連結ロッド２４とを含んでいる。
【００１７】
クランクアーム２１は、基端が出力軸１に連結され、その出力軸１を中心にして回転するように構成されている。このクランクアーム２１の先端には、駆動ロッド２２の一端が回転可能に取り付けられている。駆動ロッド２２の他端は、ピボットレバー２３ａの先端に回動可能に取り付けられている。なお、駆動ロッド２２の詳細については後述する。
【００１８】
ピボットレバー２３ａの先端には、連結ロッド２４の一端が回動可能に取り付けられている。ピボットレバー２３ａの基端はピボット軸２３１ａに連結され、ピボット軸２３１ａは車両のボディに回動可能に設けられている。ピボット軸２３１ａには、ワイパアーム３ａの基端が連結されている。このため、ピボットレバー２３ａおよびワイパアーム３ａは、ピボット軸２３１ａを中心にして回動可能に構成されている。
【００１９】
ピボットレバー２３ｂの先端には、連結ロッド２４の他端が回動可能に取り付けられている。ピボットレバー２３ｂの基端はピボット軸２３１ｂに連結され、ピボット軸２３１ｂは車両のボディに回動可能に設けられている。ピボット軸２３１ｂには、ワイパアーム３ｂの基端が連結されている。このため、ピボットレバー２３ｂおよびワイパアーム３ｂは、ピボット軸２３１ｂを中心にして回動可能に構成されている。
【００２０】
このリンク機構２は、出力軸１の一方向への回転運動をピボットレバー２３ａおよび２３ｂの往復運動に変換するとともに、その往復運動をピボット軸２３１ａおよび２３１ｂを介してワイパアーム３ａおよび３ｂに伝達するように構成されている。
【００２１】
ワイパアーム３ａは、リンク機構２のピボット軸２３１ａに基端が連結され、そのピボット軸２３１ａを中心にして往復回動可能に構成されている。すなわち、ワイパアーム３ａは、ピボット軸２３１ａを中心にして拭き上げ方向（Ｒａ１方向）および拭き下げ方向（Ｒａ２方向）に回動可能である。ワイパアーム３ｂは、リンク機構２のピボット軸２３１ｂに基端が連結され、そのピボット軸２３１ｂを中心にして往復回動可能に構成されている。すなわち、ワイパアーム３ｂは、ピボット軸２３１ｂを中心にして拭き上げ方向（Ｒｂ１方向）および拭き下げ方向（Ｒｂ２方向）に回動可能である。
【００２２】
ワイパブレード４ａは、ワイパアーム３ａの先端に連結され、フロントガラスの運転席側（Ｙ１方向側）に付着した雨水や雪などを払拭するために設けられている。このワイパブレード４ａは、払拭領域Ｆａにおいて下反転位置Ｐｌａと上反転位置Ｐｕａとの間を行き交うように構成されている。ワイパブレード４ｂは、ワイパアーム３ｂの先端に連結され、フロントガラスの助手席側（Ｙ２方向側）に付着した雨水や雪などを払拭するために設けられている。このワイパブレード４ｂは、払拭領域Ｆｂにおいて下反転位置Ｐｌｂと上反転位置Ｐｕｂとの間を行き交うように構成されている。
【００２３】
ここで、リンク機構２の駆動ロッド２２は、図２に示すように、ワイパモータの負荷が大きくなるのを抑制するための伸縮部材２２１および２２２を含んでいる。伸縮部材２２１および２２２は直列に配置されており、伸縮部材２２１がピボットレバー２３ａ側に配置され、伸縮部材２２２がクランクアーム２１側に配置されている。なお、伸縮部材２２１および２２２は、それぞれ、本発明の「第１伸縮部材」および「第２伸縮部材」の一例である。
【００２４】
伸縮部材２２１は、拭き上げ動作時における外部からの入力荷重を吸収するために設けられ、ワイパアーム３ａおよび３ｂが拭き上げ方向に回動されている場合に作動可能に構成されている。拭き上げ動作時には、ピボットレバー２３ａが一方側（Ｙ１方向側）に回動されるように、クランクアーム２１により駆動ロッド２２が押し込まれるようになっている。伸縮部材２２１は、通常時（非作動時）に最も長い状態になっており、拭き上げ動作時に入力荷重が所定値Ｔｈ１を超えた場合に作動して縮むように構成されている。なお、所定値Ｔｈ１は、予め設定された値であり、本発明の「第１所定値」の一例である。
【００２５】
具体的には、伸縮部材２２１は、ロッド２２１ａと、ピストン２２１ｂと、シリンダ２２１ｃと、圧縮コイルばね２２１ｄとを含んでいる。ロッド２２１ａは、一方端部（Ｄ２方向側の端部）にピストン２２１ｂが設けられ、他方端部（Ｄ１方向側の端部）がピボットレバー２３ａに回動可能に取り付けられている。ピストン２２１ｂは、シリンダ２２１ｃ内に軸方向（Ｄ１およびＤ２方向）に移動可能に収容されている。シリンダ２２１ｃは、筒状に形成され、伸縮部材２２２と結合される一方端面（Ｄ２方向側の端面）と、ロッド２２１ａの挿入孔が形成された他方端面（Ｄ１方向側の端面）とを有する。圧縮コイルばね２２１ｄは、シリンダ２２１ｃの一方端面とピストン２２１ｂとの間に配置され、ピストン２２１ｂを伸縮部材２２１の伸び側（Ｄ１方向側）に付勢するように構成されている。
【００２６】
伸縮部材２２２は、拭き下げ動作時における外部からの入力荷重を吸収するために設けられ、ワイパアーム３ａおよび３ｂが拭き下げ方向に回動されている場合に作動可能に構成されている。拭き下げ動作時には、ピボットレバー２３ａが他方側（Ｙ２方向側）に回動されるように、クランクアーム２１により駆動ロッド２２が引っ張られるようになっている。伸縮部材２２２は、通常時（非作動時）に最も短い状態になっており、拭き下げ動作時に入力荷重が所定値Ｔｈ２を超えた場合に作動して伸びるように構成されている。この所定値Ｔｈ２は、所定値Ｔｈ１よりも高い値に設定されている。すなわち、伸縮部材２２２は、伸縮部材２２１に比べて硬くなっている。このような伸縮部材２２１および２２２の作動特性の違いは、拭き上げ動作と拭き下げ動作とでワイパモータの負荷が異なることに対応するために設けられている。なお、所定値Ｔｈ２は、予め設定された値であり、本発明の「第２所定値」の一例である。
【００２７】
具体的には、伸縮部材２２２は、ロッド２２２ａと、ピストン２２２ｂと、シリンダ２２２ｃと、圧縮コイルばね２２２ｄとを含んでいる。ロッド２２２ａは、一方端部（Ｄ２方向側の端部）がクランクアーム２１に回転可能に取り付けられ、他方端部（Ｄ１方向側の端部）にピストン２２２ｂが設けられている。ピストン２２２ｂは、シリンダ２２２ｃ内に軸方向（Ｄ１およびＤ２方向）に移動可能に収容されている。シリンダ２２２ｃは、筒状に形成され、ロッド２２２ａの挿入孔が形成された一方端面（Ｄ２方向側の端面）と、伸縮部材２２１と結合される他方端面（Ｄ１方向側の端面）とを有する。圧縮コイルばね２２２ｄは、シリンダ２２２ｃの一方端面とピストン２２２ｂとの間に配置され、ピストン２２２ｂを伸縮部材２２２の縮み側（Ｄ１方向側）に付勢するように構成されている。なお、圧縮コイルばね２２２ｄによる付勢力は、圧縮コイルばね２２１ｄによる付勢力に比べて高くなるように設定されている。
【００２８】
−ワイパ装置の動作例−
次に、図１〜図６を参照して、本実施形態によるワイパ装置１００の動作例について説明する。なお、以下では、伸縮部材２２１および２２２が非作動状態である通常時の動作例について説明した後に、伸縮部材２２１が作動する際の動作例と、伸縮部材２２２が作動する際の動作例とについて説明する。
【００２９】
［通常時］
まず、図１に示すように、ワイパモータによってクランクアーム２１が一方向（Ｒ０方向）に回転されると、ピボットレバー２３ａおよび２３ｂが往復回動される。すなわち、ピボットレバー２３ａおよび２３ｂが一方側（Ｙ１方向側）に回動された後に、ピボットレバー２３ａおよび２３ｂが他方側（Ｙ２方向側）に回動される。なお、ピボットレバー２３ａおよび２３ｂが一方側に回動されるときには、クランクアーム２１により駆動ロッド２２が押し込まれ、ピボットレバー２３ａおよび２３ｂが他方側に回動されるときには、クランクアーム２１により駆動ロッド２２が引っ張られる。
【００３０】
ピボットレバー２３ａの一方側への回動により、ワイパアーム３ａが拭き上げ方向（Ｒａ１方向）に回動される。そして、ワイパブレード４ａが上反転位置Ｐｕａに到達すると、ピボットレバー２３ａの回動方向が切り換わる。ピボットレバー２３ａの他方側への回動により、ワイパアーム３ａが拭き下げ方向（Ｒａ２方向）に回動される。そして、ワイパブレード４ａが下反転位置Ｐｌａに到達すると、ピボットレバー２３ａの回動方向が切り換わる。
【００３１】
同様に、ピボットレバー２３ｂの一方側への回動により、ワイパアーム３ｂが拭き上げ方向（Ｒｂ１方向）に回動される。そして、ワイパブレード４ｂが上反転位置Ｐｕｂに到達すると、ピボットレバー２３ｂの回動方向が切り換わる。ピボットレバー２３ｂの他方側への回動により、ワイパアーム３ｂが拭き下げ方向（Ｒｂ２方向）に回動される。そして、ワイパブレード４ｂが下反転位置Ｐｌｂに到達すると、ピボットレバー２３ｂの回動方向が切り換わる。
【００３２】
上記の動作が繰り返し行われることにより、ワイパブレード４ａが下反転位置Ｐｌａと上反転位置Ｐｕａとの間を行き交うとともに、ワイパブレード４ｂが下反転位置Ｐｌｂと上反転位置Ｐｕｂとの間を行き交うようになる。すなわち、出力軸１の一方向への回転運動がピボットレバー２３ａおよび２３ｂの往復運動に変換され、ワイパアーム３ａおよびワイパブレード４ａが往復回動されるとともに、ワイパアーム３ｂおよびワイパブレード４ｂが往復回動される。
【００３３】
なお、この通常時では、図２に示すように、伸縮部材２２１および２２２が非作動状態である。すなわち、拭き上げ動作時の入力荷重が所定値Ｔｈ１以下であり、拭き下げ動作時の入力荷重が所定値Ｔｈ２以下である。
【００３４】
［伸縮部材２２１の作動時］
ここで、たとえば、フロントガラスに付着した雪などが払拭される場合に、図３に示すように、ワイパブレード４ａおよび４ｂが拭き上げ動作から拭き下げ動作へと反転される手前において、ワイパブレード４ａとフロントピラー（図示省略）との間に堆積された雪により、入力荷重が所定値Ｔｈ１を超えると、図４に示すように、伸縮部材２２１が作動して縮められる。すなわち、シリンダ２２１ｃが圧縮コイルばね２２１ｄの付勢力に抗してピボットレバー２３ａ側（Ｄ１方向側）に移動され、ピストン２２１ｂがシリンダ２２１ｃ内を相対的に移動される。これにより、ワイパブレード４ａおよび４ｂの動作が停止された状態でワイパモータの回転が継続される。その後、ワイパモータの回転に連れて伸縮部材２２１が伸びて非作動状態に戻ると、拭き下げ動作へと移行される。すなわち、この場合には、ワイパブレード４ａが上反転位置Ｐｕａの手前で折り返されるとともに、ワイパブレード４ｂが上反転位置Ｐｕｂの手前で折り返される。つまり、外部からの影響によりピボットレバー２３ａおよび２３ｂが行えなかった移動分（一方側の端部近傍から一方側の端部までの移動、および、一方側の端部から一方側の端部近傍までの移動）が伸縮部材２２１の伸縮により吸収される。したがって、ワイパモータの負荷が大きくなるのを抑制することが可能である。
【００３５】
［伸縮部材２２２の作動時］
また、図５に示すように、ワイパブレード４ａおよび４ｂが拭き下げ動作から拭き上げ動作へと反転される手前において、拭き下げられた雪などにより、入力荷重が所定値Ｔｈ２を超えると、図６に示すように、伸縮部材２２２が作動して伸ばされる。すなわち、シリンダ２２２ｃ内のピストン２２２ｂが圧縮コイルばね２２２ｄの付勢力に抗してクランクアーム２１側（Ｄ２方向側）に移動される。これにより、ワイパブレード４ａおよび４ｂの動作が停止された状態でワイパモータの回転が継続される。その後、ワイパモータの回転に連れて伸縮部材２２２が縮んで非作動状態に戻ると、拭き上げ動作へと移行される。すなわち、この場合には、ワイパブレード４ａが下反転位置Ｐｌａの手前で折り返されるとともに、ワイパブレード４ｂが下反転位置Ｐｌｂの手前で折り返される。つまり、外部からの影響によりピボットレバー２３ａおよび２３ｂが行えなかった移動分（他方側の端部近傍から他方側の端部までの移動、および、他方側の端部から他方側の端部近傍までの移動）が伸縮部材２２２の伸縮により吸収される。したがって、ワイパモータの負荷が大きくなるのを抑制することが可能である。
【００３６】
ここで、伸縮部材２２２は、伸縮部材２２１に比べて硬くされており、入力荷重が所定値Ｔｈ２以下であれば、所定値Ｔｈ１を超えていても作動しないように構成されている。これは、拭き上げ動作と拭き下げ動作とではワイパモータの負荷が異なるためである。このため、伸縮部材２２１に比べて伸縮部材２２２が作動されにくいので、ワイパブレード４ａが下反転位置Ｐｌａまで下がりきりやすくなるとともに、ワイパブレード４ｂが下反転位置Ｐｌｂまで下がりきりやすくなっている。
【００３７】
−効果−
本実施形態では、上記のように、拭き上げ動作時の入力荷重吸収用の伸縮部材２２１と、拭き下げ動作時の入力荷重吸収用の伸縮部材２２２とを個別に設けるとともに、その作動特性を異ならせることによって、ワイパモータの負荷が大きくなるのを抑制しながら、伸縮部材２２１および２２２が不必要に作動されるのを抑制することができる。これにより、伸縮部材が１つだけ設けられた従来のワイパ装置に比べて、ワイパブレード４ａおよび４ｂが下がりきりやすいので、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。
【００３８】
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３９】
たとえば、本実施形態において、リンク機構２の構成は一例であって、リンク機構２の構成が異なるものであってもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、ワイパモータが減速機構部を含む例を示したが、これに限らず、ワイパモータが減速機構部を含んでいなくてもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、ワイパモータが一方向に回転される例を示したが、これに限らず、ワイパモータが両方向に回転されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、車両に設けられたワイパ装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
２      リンク機構
３ａ    ワイパアーム
３ｂ    ワイパアーム
１００  ワイパ装置
２２１  伸縮部材（第１伸縮部材）
２２２  伸縮部材（第２伸縮部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2019073205.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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