(57)【要約】【課題】ワイパに楕円形軌道を描かせるワイパ駆動機構であって、種々の形状のフロントガラスやリアウィンドウに容易に対応することができ、製造コストを削減しうるワイパ駆動機構を提供する。【解決手段】第１の作動シャフト20、第２の作動シャフト80、ギヤホルダ40、第１の作動シャフト20と同軸の入力ギヤ50、少なくとも１つの中間ギヤ60、第２の作動シャフト80と同軸の出力ギヤ70、ならびに入力ギヤ50、中間ギヤ60、および出力ギヤ70を回転可能に支持するギヤホルダ40を備え、３種のギヤ50,60,70のうち、入力ギヤ50および中間ギヤ60、ならびに中間ギヤ60および出力ギヤ70がそれぞれ噛合するようになっている楕円軌道を描くワイパ装置１に用いられるワイパ駆動機構30において、ギヤホルダ40を、入力ギヤ50および中間ギヤ60、ならびに中間ギヤ60および出力ギヤ70をそれぞれ支持する２つの支持部41,42から構成し、２つの支持部41,42を、ワイパが所望の楕円軌道を描きうるよう、互いに一定の角度をなす回動位置に位置決めする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパに楕円軌道を描かせるワイパ装置(１)に用いられるワイパ駆動機構(30)であって、往復回動運動をする第１の作動シャフト(20)と、第１の作動シャフト(20)と同軸の入力ギヤ(50)、少なくとも１つの中間ギヤ(60)、および出力ギヤ(70)を回転可能に支持し、かつ第１の作動シャフト(20)と連結されたギヤホルダ(40)と、出力ギヤ(70)と連結された第２の作動シャフト(80)とを備え、前記３種のギヤ(50)(60)(70)のうち、入力ギヤ(50)および中間ギヤ(60)、ならびに中間ギヤ(60)および出力ギヤ(70)がそれぞれ噛合するようになっているワイパ駆動機構(30)において、前記ギヤホルダ(40)は、入力ギヤ(50)および中間ギヤ(60)、ならびに中間ギヤ(60)および出力ギヤ(70)をそれぞれ支持する２つの支持部(41)(42)からなり、これら２つの支持部(41)(42)は、ワイパが所望の楕円軌道を描きうるよう、互いに一定の角度をなす回動位置をとっていることを特徴とするワイパ駆動機構。
【請求項２】
一方で前記入力ギヤ(50)と噛合し、他方で前記出力ギヤ(70)と噛合する中間ギヤ(60)をただ１つ備え、前記２つの支持部(41)(42)の一方は、ただ１つの中間ギヤ(60)および入力ギヤ(50)を、他方は、ただ１つの中間ギヤ(60)および出力ギヤ(70)を支持するようになっていることを特徴とする請求項１記載のワイパ駆動機構。
【請求項３】
前記２つの支持部(41)(42)は、前記中間ギヤ(60)の回転軸を中心として互いに回動しうるようになっており、前記ワイパ装置(１)は、２つの支持部(41)(42)の所定の回動位置を保持しうる回転止め具(110)を備えていることを特徴とする請求項１または２記載のワイパ駆動機構。
【請求項４】
前記回転止め具(110)は、止め部材(111)(112)(113)からなり、この止め部材(111)(112)(113)は、前記２つの支持部(41)(42)の少なくとも一方の一部と補形をなす部分を介して、両支持部(41)(42)の回動軸(Ｘ)と平行な方向に沿って、支持部(41)(42)に取り付けられ、かつ支持部(41)(42)の少なくとも一方に固定されていることを特徴とする請求項３記載のワイパ駆動機構。
【請求項５】
前記２つの支持部(41)(42)は、互いに取外しうるようになっており、かつ両支持部(41)(42)の連結を保つ手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のワイパ駆動機構。
【請求項６】
前記２つの支持部(41)(42)の連結を保つ手段は、各支持部(41)(42)と連結しうる連結部材を備えていることを特徴とする請求項５記載のワイパ駆動機構。
【請求項７】
前記連結部材は、前記支持部(41)(42)の少なくとも一方と補形をなす部分を介して、両支持部(41)(42)の回動軸(Ｘ)と平行な方向に沿って、支持部(41)(42)と連結されることを特徴とする請求項６記載のワイパ駆動機構。
【請求項８】
前記３種のギヤ(50)(60)(70)が互いに噛合しうるよう、前記２つの支持部(41)(42)を互いに正確に位置決めしうるインデックス式の回動手段を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のワイパ駆動機構。
【請求項９】
前記ギヤホルダ(40)は、前記３種のギヤ(50)(60)(70)を覆うケーシングとなっていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のワイパ駆動機構。
【請求項１０】
ワイパの往復回動運動を生起させうるモータ(10)と、ワイパブレード(100)が先端に取り付けられたアーム状のブレードホルダ(90)とを備える楕円軌道を描くワイパ装置(１)であって、請求項１〜９のいずれかに記載のワイパ駆動機構(30)を備え、前記モータ(10)は、前記第１の作動シャフト(20)に連結され、前記ブレードホルダ(90)は、前記第２の作動シャフト(80)に連結されていることを特徴とするワイパ装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のワイパ装置(１)を備えていることを特徴とする自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のワイパに係り、特にワイパブレードの往復回動運動を、円軌道を描くものから楕円軌道を描くものへ変換しうるワイパ駆動機構、このようなワイパ駆動機構を備えるワイパ装置、およびこのようなワイパ装置を備える自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフロントガラスは、大型化の傾向があり、他方、リアウィンドウは、デザインや構造上の観点から、むしろ小型化の傾向がある。いずれにしても、ワイパ装置は、このようなフロントガラスやリアウィンドウの大型化・小型化の傾向に対応しなければならない。
【０００３】
しかし、ワイパに円形の軌道を描かせるワイパ駆動機構を有する従来のワイパ装置は、幅が高さに比して相当に大きいフロントガラスやリアウィンドウには、十分に対応しえていない。
【０００４】
ここでは、小型化されているリアウィンドウについて考える。実際問題として、リアウィンドウの中の最も小さい寸法が、ワイパの長さを決定する。したがって、リアウィンドウの高さが低いときには、円形軌道を描くワイパで拭う面積は小さく、リアウィンドウを十分に拭うことはできない。
【０００５】
このような課題を解消するものとして、ワイパに楕円形の軌道を描かせるワイパ装置が知られている。
【０００６】
このようなワイパ装置においては、ワイパブレードの円形軌道を描く回動運動を、楕円軌道を描く回動運動に変換するワイパ駆動機構が用いられる。このようなワイパ駆動機構は、入力ギヤおよび中間ギヤ、ならびに中間ギヤおよび出力ギヤからなる２段階のギヤシステムを備えており、このギヤシステムは、モータに連結された入力軸と、アーム状のブレードホルダを駆動する出力軸との間で動力を伝達することにより、ワイパの往復回動運動を生起する。入力ギヤ、中間ギヤ、および出力ギヤは、ギヤホルダによって支持される。
【０００７】
具体的にいうと、上記のギヤシステムにおける３種のギヤのうち、入力ギヤは、ブレードホルダを回動させる出力ギヤとは噛合することなく、モータに連結された入力軸と同軸に配置される。他方、中間ギヤは、入力ギヤおよび出力ギヤと噛合し、ギヤシステムの軸の回りに回転する。また、出力ギヤは、ブレードホルダを駆動する出力軸と同軸に配置される。
【０００８】
このようなワイパに楕円形の軌道を描かせるワイパ装置は、用途によって構成を変更しなければならないため、製造コストが高くなるという難点がある。すなわち、楕円軌道の長径と短径の比を決定するのは、ワイパ駆動機構における入力軸と出力軸の間の距離であるため、自動車ごとに大きさが異なるリアウィンドウに用いる場合には、ワイパで拭う面積を最大にしうる入出力軸間の距離を実現するため、ギヤシステムに修正を加えなければならない。
【０００９】
一方、ワイパ装置のモータ、ブレードホルダ、およびワイパブレードが、予め規格化されたものであるならば、中間的な駆動装置に係る製造コストの問題は生じない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、ワイパに楕円形軌道を描かせるワイパ駆動機構であって、種々の形状のフロントガラスやリアウィンドウに容易に対応することができ、製造コストを削減しうるワイパ駆動機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、ワイパに楕円軌道を描かせるワイパ駆動機構であって、往復回動運動をする第１の作動シャフト、第１の作動シャフトと連結されたギヤホルダ、第１の作動シャフトと同軸の入力ギヤ、ギヤホルダによって回転可能に支持された少なくとも１つの中間ギヤ、ギヤホルダによって回転可能に支持された出力ギヤ、および出力ギヤと連結された第２の作動シャフトを備え、前記３種のギヤは、入力ギヤおよび中間ギヤ、ならびに中間ギヤおよび出力ギヤがそれぞれ噛合するようになっているワイパ駆動機構において、種々の形状のフロントガラスやリアウィンドウに適用する際に、ワイパの楕円軌道を容易に調整することができ、かつ製造コストも大幅に低減しうるようにしたワイパ駆動機構を提供するものである。
【００１２】
本発明に係るワイパ駆動機構においては、ギヤホルダを、入力ギヤおよび中間ギヤ、ならびに中間ギヤおよび出力ギヤをそれぞれ支持する２つの支持部をもって構成し、これら２つの支持部は、３種のギヤを噛合させるとともに、互いに一定の角度をなす回動位置をとりうるようになっている。
【００１３】
このワイパ駆動機構においては、２つの支持部を相対的に変位させることによって、入力ギヤおよび中間ギヤのギヤ列、ならびに中間ギヤおよび出力ギヤのギヤ列のなす角度を変化させて、このギヤシステムにおける入力軸と出力軸の間隔を調整することができる。
【００１４】
すなわち、ギヤシステムにおける入力軸と出力軸の間隔は、３種のギヤの回転軸が一直線に並ぶ最大値と、出力ギヤが入力ギヤに最も近接する最小値との間で変化させることができる。
【００１５】
本発明のワイパ駆動機構によれば、ワイパの楕円軌道の形状を、ギヤやギヤホルダを取り替えることなく、容易に調整することができる。このため、本発明のワイパ駆動機構を備えるワイパ装置は、種々の形状のフロントガラスやリアウィンドウを有する自動車に用いることができ、全体としてワイパ装置の製造コストを大幅に低減することができる。
【００１６】
また、本発明のワイパ駆動機構によれば、計算に基づいて、ワイパで拭える面積が最大となるよう、ギヤシステムの入出力軸間の距離を正確に調整して、ワイパの楕円軌道の形状を適切なものにすることができる。
【００１７】
さらに、本発明に係るワイパ駆動機構は、複数の車種に適用される場合でも、支持部材の回動位置の計算は、１回で済ませることができる。
【００１８】
本発明は、往復回動運動を生起させうるモータと、ワイパブレードが先端に取り付けられたアーム状のブレードホルダとを備えるワイパ装置であって、上記ワイパ駆動機構を備え、前記モータは、前記第１の作動シャフトに連結され、前記ブレードホルダは、前記第２の作動シャフトに連結されていることを特徴とするワイパ装置をも提供する。
【００１９】
本発明の他の特徴については、下記の実施形態において説明するが、これらの特徴も、本発明の技術的範囲を解釈するために、それぞれ単独で、または互いに組み合わせて、考慮されるべきである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ワイパに楕円形軌道を描かせるワイパ駆動機構であって、種々の形状のフロントガラスやリアウィンドウに容易に対応することができ、製造コストを削減しうるワイパ駆動機構が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００２２】
分かりやすくするため、各図を通じて、同一の要素には同一の符号を割り当ててある。また、本発明の理解にとって重要な要素は、大き目に模式的に描いてある。
【００２３】
図１は、自動車のリアウィンドウ200を示す。リアウィンドウ200の下部には、ワイパブレード100の軌道を楕円形となしうるワイパ装置１が設けられている。ワイパ装置１は、本発明に係るワイパ駆動機構30を備えている。リアウィンドウ200の高さが、幅に比して著しく低いため、ワイパブレード100の描く軌道が円形であっては、拭い取る面積が小さく、不適当である。ワイパブレード100は、楕円形の軌道を描くのが好ましい。
【００２４】
リアウィンドウ200においては、ワイパブレード100は楕円形の軌道を描くのが適切であることを示すため、図１には、楕円形軌道210と円形軌道220を描く２種類のワイパで拭い取られる面積を、リアウィンドウ200に重ねて示してある。この図から、楕円形軌道210の円形軌道220に対する優位性が分かると思う。同様に、左右の停止位置におけるワイパブレード100の長さが、両停止位置の間の領域においてワイパで拭われた部分の高さよりも長いことに気づくと思う。
【００２５】
図１〜図３に示すように、ワイパ装置１は、ワイパブレード100の往復回動運動を生起させうるモータアセンブリ10を備えている。モータアセンブリ10は、ギヤモータ11を備えており、ギヤモータ11のケーシングは、モータの支持具12,13,14から形成されている。
【００２６】
ワイパ装置１は、モータアセンブリ10によって往復回動運動をする第１の作動シャフト20を備えており、第１の作動シャフト20は、ギヤモータ11の出力シャフトと一体になっている。
【００２７】
図４〜図１２に示すように、ワイパ装置１は、第１の作動シャフト20と連結されたギヤホルダ40を有するワイパ駆動機構30を備えている。一方、ワイパ駆動機構30は、第１の作動シャフト20と同軸の入力ギヤ50と、ギヤホルダ40によって入力ギヤの軸の回りに回動可能に支持されかつ入力ギヤ50と噛合している中間ギヤ60と、ギヤホルダ40によって入力ギヤの軸の回りに回動可能に支持されかつ中間ギヤ60と噛合している出力ギヤ70とを具備している。これら３種のギヤからなるギヤアセンブリは、２段階の噛合、すなわち入力ギヤ50および中間ギヤ60、ならびに中間ギヤ60および出力ギヤ70が噛合するように組み立てられている。
【００２８】
また、ワイパ駆動機構30は、出力ギヤ70と連結された第２の作動シャフト80を備えている。
【００２９】
この実施形態においては、中間ギヤ60はただ１つであるが、第１の作動シャフト20と第２の作動シャフト80の回転速度の差としてどの程度のものを望むかに応じて、複数の中間ギヤ60を設けることもできる。
【００３０】
ワイパ装置１は、第２の作動シャフト80と連結されたアーム状のブレードホルダ90を備えている。このようにワイパ装置にブレードホルダを設けるのは、近年では標準的となっている。
【００３１】
図７〜図１２に示すように、ギヤホルダ40は、２つの支持部41,42を有している。一方の支持部41は、第１段階の噛合を行っている入力ギヤ50と中間ギヤ60を支持し、もう一方の支持部42は、第２段階の噛合を行っている中間ギヤ60と出力ギヤ70を支持している。２つの支持部41,42は、３種のギヤ50,60,70を、ワイパが所望の楕円軌道を描くように噛合させる回動位置をとることができる。
【００３２】
２つの支持部41,42は、中間ギヤ60の回転軸Ｘの回りに、互いに回動しうるようになっている。一方、ワイパ装置１は、支持部41,42の相対的な回動を阻止する回転止め具110を備えている。
【００３３】
図９〜図１２に示す回転止め具110は、支持部41,42における凸部と補形をなす孔を有するプレート111,112,113からなっており、これらのプレート111,112,113は、支持部41,42の回動軸Ｘと概ね平行な方向に沿って、支持部41,42に嵌め込まれ、かつ支持部41,42の少なくとも一方に固定されている。
【００３４】
プレート111,112,113は、支持部41,42の一方とのみ協働するのでも、支持部41,42の一方にのみ固定されているのでもないことに留意すべきである。プレートの支持部への嵌合と固定は、支持部41,42の両方と協働することによって行われる。
【００３５】
各プレート111,112,113は、ボルト締め、リベット止め、クリップ止め、留金、溶接、接着等の公知の手段によって、支持部41,42に固定することができる。
【００３６】
変形例として、支持部41,42を互いに取り外し可能とし、ワイパ装置に、両者の固定手段を設けることもできる。当然のことながら、３種のギヤ50,60,70は、支持部41,42が固定手段によって互いに固定されたときに、互いに噛合する。
【００３７】
図示の実施形態においては、支持部41,42の構造は、互いに独立しているが、３種のギヤ50,60,70が互いに噛合しうる種々の回動位置をとることができる。
【００３８】
上述のプレートの固定手段と同様に、支持部41と42の固定手段も、ボルト締め、リベット止め、クリップ止め、留金、溶接、接着等のあらゆるタイプのものとすることができる。また、支持部41と42の固定は、解除しうるようにすることもできる。
【００３９】
変形例として、固定手段は、両支持部41,42に連結される部材とすることもできる。この変形例は、両支持部41,42の固定は、直接的なものでなければならないわけではなく、連結部材のような中間的な手段を介して、間接的に行いうることを意味する。
【００４０】
連結手段は、支持部41,42の回動軸Ｘと概ね平行な方向に沿って、支持部41,42の一部と嵌合しうるものとすることもできる。この場合、２つの支持部41,42の新たな回動位置を、従前の回動位置に基づいて、容易に設定することができる。
【００４１】
もう１つの変形例として、３種のギヤ50,60,70が互いに噛合しうるよう、２つの支持部41,42を正確に位置決めしうるインデックス式の回動手段を、ワイパ装置に設けることもできる。
【００４２】
インデックス式の回動手段は、支持部41,42が、互いに回動しうるものか、または取外しうるものかに応じて、回転止め具または固定手段を用いることにより、はじめて正確に作動することに留意すべきである。
【００４３】
ギヤホルダ40は、互いに噛合するギヤ50,60,70のケーシングを形成していることに留意すべきである。また、ギヤを完全に覆い隠し、かつ液密性を有するケーシングを形成しうることにも気づくと思う。
【００４４】
本発明の第１の実施形態に係る、図７〜図９に示すワイパ駆動機構30は、３種のギヤ50,60,70を図４に示すように並ばせ、第１の作動シャフト20と第２の作動シャフト80との距離を最大にする回動位置をとっている。支持部41,42を概ね直線的に並ばせて動かないようにする回転止め具110は、１枚のプレート111から構成されている。このプレート111は、支持部41,42において各ギヤの回転軸と同心的に突出している３つの凸部に嵌め込まれている。プレート111は、リベット114によって支持体42にのみ固定されている。
【００４５】
本発明の第２の実施形態に係る、図１０に示すワイパ駆動機構30は、第１の作動シャフト20と第２の作動シャフト80との距離を、第１の実施形態におけるものよりも縮めた回動位置をとっている。３種のギヤ50,60,70の各回転軸は、図５に示すものと概ね同じ配置である。図１０に示す回転止め具110は、第１の実施形態に係る回転止め具（図９参照）と同様に、ただ１枚のプレート112から構成されている。プレート112は、支持部41,42における３つの凸部に嵌め込まれており、リベット114を介して、一方の支持部42だけに固定されている。
【００４６】
本発明の第３の実施形態に係る、図１１と図１２に示すワイパ駆動機構30は、第１の作動シャフト20と第２の作動シャフト80との距離を最小にする回動位置をとっている。３種のギヤ50,60,70の各回転軸は、図６に示す配置となっている。図１１と図１２に示す回転止め具110は、１枚のプレート113から構成されている。プレート113は、支持部41,42における３つの凸部に嵌め込まれており、リベット114を介して、一方の支持部42だけに固定されている。
【００４７】
本発明のワイパ駆動機構は、ワイパが楕円形の軌道を描くようになっているあらゆる自動車に用いることができる。
【００４８】
また、ここで説明したワイパ駆動機構は、リアウィンドウに適用されるものであったが、フロントガラスにも適用しうることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係るワイパ駆動機構を備えた、ワイパに楕円形軌道を描かせるワイパ装置を有する自動車のリアウィンドウの正面図である。
【図２】図１に示すワイパ装置の斜視図である。
【図３】同じく、平面図である。
【図４】図１〜図３に示すワイパ装置のワイパ駆動機構において、入力軸と出力軸の間に最大の間隙を確保している３種のギヤを示す平面図である。
【図５】同じく、間隙を狭めた３種のギヤを示す平面図である。
【図６】同じく、間隙を最小限とした３種のギヤを示す平面図である。
【図７】図４に示すギヤ配置をとっている、本発明の第１の実施形態に係るワイパ駆動機構の斜視図である。
【図８】同じく、反対方向から視た斜視図である。
【図９】図７および図８に示すワイパ駆動機構に回転止め具を取り付けたものを示す斜視図である。
【図１０】図５に示すギヤ配置をとっている、本発明の第２の実施形態に係るワイパ駆動機構の斜視図である。
【図１１】図６に示すギヤ配置をとっている、本発明の第３の実施形態に係るワイパ駆動機構の斜視図である。
【図１２】同じく、反対方向から視た斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  ワイパ装置
10  モータアセンブリ
11  ギヤモータ
12,13,14  モータの支持具
20  第１の作動シャフト
30  ワイパ駆動機構
40  ギヤホルダ
50  入力ギヤ
60  中間ギヤ
70  出力ギヤ
80  第２の作動シャフト
90  ブレードホルダ
100  ワイパブレード
110  回転止め具
111,112,113  プレート
114  リベット
200  リアウィンドウ
210  楕円形軌道
220  円形軌道
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
2008544894.tif 000015
2008544894.tif 000016
2008544894.tif 000017
2008544894.tif 000018