(57)【要約】【課題】ワイパアームを駆動ないし方向転換する構成が簡易であり、部品点数を削減することができ、コスト低減が可能であると共に、平面でなく多少湾曲した窓面に対しても十分に対応することができるワイパ装置を提供する。【解決手段】回転軸１１が駆動モータ１４により回転すると、回転軸１１に装着されている移動体２０は、回転軸１１の外周にある無端螺旋溝１１ａに係合部２１が案内されることで回転軸１１の軸方向に往復移動する。移動体２０の往復運動に伴って、ワイパアーム５０は窓面を払拭するように平行移動を正逆両方向に繰り返す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓面を平行方向に払拭するためのワイパ装置において、
窓枠の一辺に沿って平行に延びる状態で回転駆動可能に支持され、外周に無端螺旋溝が形成された回転軸と、
前記回転軸に装着されて前記無端螺旋溝に案内される係合部を備え、前記回転軸の回転駆動に伴い軸方向に往復移動する移動体と、
前記回転軸より前記窓枠の一辺寄りの位置で回転軸と平行に支持され、かつ前記窓面の表面形状に沿うように長手方向に延びるガイド軸と、
前記ガイド軸に装着されて軸方向に移動可能に案内されると共に、前記移動体に変位可能に連結された従動体と、
前記従動体に基端側が支持され、先端側が前記窓枠の内側に向かって延びて窓面を払拭するワイパアームとを、
有して成ることを特徴とするワイパ装置。
【請求項２】
窓面を平行方向に払拭するためのワイパ装置において、
窓枠の一辺に沿って平行に延びる状態で回転駆動可能に支持され、外周に無端螺旋溝が形成された回転軸と、
前記回転軸に装着されて前記無端螺旋溝に案内される係合部を備え、前記回転軸の回転駆動に伴い軸方向に往復移動する移動体と、
前記移動体に基端側が支持され、先端側が前記窓枠の内側に向かって延びて窓面を払拭するワイパアームと、
前記窓枠の一辺と対向する他辺に沿って前記回転軸と平行に支持され、かつ前記窓面の表面形状に沿うように長手方向に延びるガイド軸と、
前記ガイド軸に装着されて軸方向に移動可能に案内されると共に、前記ワイパアームの先端側を変位可能に連結する従動体とを、
有して成ることを特徴とするワイパ装置。
【請求項３】
前記移動体の移動方向に沿って所定間隔おきに窓面に対して洗浄液を噴射するノズルを有することを特徴とする請求項１または２に記載のワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗り物におけるフロントガラス等の窓面や、建物における採光用の窓面に付着した雨滴や汚れ等を平行方向に払拭するためのワイパ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のフロントガラスに対してワイパアームを上下方向に延びるように起立させた状態で支持し、このワイパアームをフロントガラスの左右方向に往復移動させて窓面に付着した雨滴を払拭するためのいわゆる平行式のワイパ装置が知られている。
【０００３】
このような平行式のワイパ装置において、ワイパアームを左右方向に往復運動させる構造としては、駆動モータの回転方向を正逆両方向に変換することにより、ワイパアームを方向転換させる機構（例えば、特許文献１参照。）の他、駆動モータを一方向に回転させつつ、この回転力を伝達するベルトに対して進入側と退出側とにそれぞれ選択的に係脱する台車によって、ワイパアームを方向転換させる機構（例えば、特許文献２参照。）が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６７６７号公報
【特許文献２】特開２００２−２４０６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述したような特許文献１，２に記載の従来技術では、何れも駆動するための機構や、ワイパアームを方向転換する機構に関して、部品点数が多く構成が複雑であり、コストアップを招くという問題があった。また、何れも平面的なガラス面に対してワイパアームのブレードが接触するように構成されており、例えば凸状に湾曲したフロントガラスを払拭するのに適さず、このように表面形状が平面でない窓面は十分に払拭することができないという問題もあった。
【０００６】
本発明は、以上のような従来技術が有する問題点に着目してなされたものであり、ワイパアームを駆動ないし方向転換する構成が簡易であり、部品点数を削減することができ、コスト低減が可能であると共に、平面でなく多少湾曲した窓面に対しても十分に対応することができるワイパ装置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】
【０００７】
前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、以下の各項の発明に存する。  
［１］窓面を平行方向に払拭するためのワイパ装置（１０）において、
窓枠の一辺に沿って平行に延びる状態で回転駆動可能に支持され、外周に無端螺旋溝（１１ａ）が形成された回転軸（１１）と、
前記回転軸（１１）に装着されて前記無端螺旋溝（１１ａ）に案内される係合部（２１）を備え、前記回転軸（１１）の回転駆動に伴い軸方向に往復移動する移動体（２０）と、
前記回転軸（１１）より前記窓枠の一辺寄りの位置で回転軸（１１）と平行に支持され、かつ前記窓面の表面形状に沿うように長手方向に延びるガイド軸（３０）と、
前記ガイド軸（３０）に装着されて軸方向に移動可能に案内されると共に、前記移動体（２０）に変位可能に連結された従動体（４０）と、
前記従動体（４０）に基端側が支持され、先端側が前記窓枠の内側に向かって延びて窓面を払拭するワイパアーム（５０）とを、
有して成ることを特徴とするワイパ装置（１０）。
【０００８】
［２］窓面を平行方向に払拭するためのワイパ装置（１０Ａ）において、
窓枠の一辺に沿って平行に延びる状態で回転駆動可能に支持され、外周に無端螺旋溝（１１ａ）が形成された回転軸（１１）と、
前記回転軸（１１）に装着されて前記無端螺旋溝（１１ａ）に案内される係合部（２１）を備え、前記回転軸（１１）の回転駆動に伴い軸方向に往復移動する移動体（２０Ａ）と、
前記移動体（２０Ａ）に基端側が支持され、先端側が前記窓枠の内側に向かって延びて窓面を払拭するワイパアーム（５０Ａ）と、
前記窓枠の一辺と対向する他辺に沿って前記回転軸（１１）と平行に支持され、かつ前記窓面の表面形状に沿うように長手方向に延びるガイド軸（３０）と、
前記ガイド軸（３０）に装着されて軸方向に移動可能に案内されると共に、前記ワイパアーム（５０Ａ）の先端側を変位可能に連結する従動体（４０Ａ）とを、
有して成ることを特徴とするワイパ装置（１０Ａ）。
【０００９】
［３］前記移動体（２０Ａ）の移動方向に沿って所定間隔おきに窓面に対して洗浄液を噴射するノズル（６４）を有することを特徴とする［１］または［２］に記載のワイパ装置（１０Ａ）。
【００１０】
次に、本発明に基づく作用を説明する。  
本発明に係るワイパ装置（１０，１０Ａ）によれば、回転軸（１１）が駆動モータ（１４）等の動力源により回転すると、回転軸（１１）に装着されている移動体（２０，２０Ａ）は、回転軸（１１）の外周にある無端螺旋溝（１１ａ）に係合部（２１）が案内されることで回転軸（１１）の軸方向に往復移動する。
【００１１】
移動体（２０，２０Ａ）の往復運動に伴って、ワイパアーム（５０，５０Ａ）は窓面を払拭するように平行移動を正逆両方向に繰り返すため、基本的な機構は、回転駆動される回転軸（１１）と、回転軸（１１）の無端螺旋溝（１１ａ）に案内される係合部（２１）を備えた移動体（２０，２０Ａ）とから成り、部品点数が少なく簡易に構成することができる。また、装置全体が嵩張らずにすみ、コンパクトに配置することができる。
【００１２】
前記［１］に記載のワイパ装置（１０）によれば、回転軸（１１）より窓枠の一辺寄りの位置に、回転軸（１１）と平行かつ窓面の表面形状に沿うように延びるガイド軸（３０）を支持し、このガイド軸（３０）に移動可能に案内される従動体（４０）に移動体（２０）を変位可能に連結し、さらに従動体（４０）にワイパアーム（５０）を支持するので、ワイパアーム（５０）を、従動体（４０）を介して移動体（２０）と押し引き可能に連結した状態で窓面の表面形状に沿うように配置させることが可能となり、平面でなく多少湾曲した窓面に対しても十分に対応することができる。
【００１３】
前記［２］に記載のワイパ装置（１０Ａ）によれば、窓枠の一辺に沿って回転軸（１１）を支持し、窓枠の一辺と対向する他辺に沿ってガイド軸（３０）を支持し、回転軸（１１）を往復移動する移動体（２０Ａ）にワイパアーム（５０Ａ）の基端側を支持する一方、ガイド軸（３０）を移動可能な従動体（４０Ａ）にワイパアーム（５０Ａ）の先端側を変位可能に連結するので、ワイパアーム（５０Ａ）を、その基端側から先端側に亘って窓面の表面形状に沿うように支持することが可能となり、例えば、ビルの窓ガラス等のようにワイパアーム（５０Ａ）の全長が長くなる場合にも十分に対応することができる。
【００１４】
さらにまた、前記［３］に記載のワイパ装置（１０Ａ）によれば、前記移動体（２０Ａ）の移動方向に沿って所定間隔おきに窓面に対して洗浄液を噴射するノズル（６４）を有するので、窓面の全域に亘ってより効果的に雨滴や汚れ等を払拭することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るワイパ装置によれば、ワイパアームを駆動ないし方向転換する構成が簡易であり、部品点数を削減することができ、コストを低減することができる。また、装置全体が嵩張らずにすみ、コンパクトに配置することができる。さらに、平面でなく多少湾曲した窓面に対しても十分に対応することができる。
【００１６】
また、移動体の移動方向に沿って所定間隔おきに窓面に対して洗浄液を噴射するノズルを有する場合には、窓面の全域に亘ってよりいっそうと効果的に雨滴や汚れ等を払拭することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づき本発明を代表する各種の実施の形態を説明する。  
図１〜図３は、本発明の第１実施の形態を示している。  
図１は、ワイパ装置１０を示す斜視図であり、図２は、ワイパ装置１０を示す縦断面図である。図３は、ワイパ装置１０の一部を拡大して示す分解斜視図である。以下、自動車のフロントガラス１に適用される例を説明する。
【００１８】
本実施の形態に係るワイパ装置１０は、フロントガラス（窓面）１を平行方向に払拭するための装置であり、図１に示すように、回転軸１１と、移動体２０と、ガイド軸３０と、従動体４０と、ワイパアーム５０とを、有して成る。
【００１９】
回転軸１１は、フロントガラス１における窓枠２の下端縁（一辺）２ａの下方位置に、該下端縁２ａと平行に延びる状態で左右両側の軸受け１２ａ，１２ｂを介して回動自在に枢支されている。回転軸１１の一端部（図１中で右端側）は、軸受け１２ｂの外側方に延出しており、その先に入力ギア１３が一体に固結されている。入力ギア１３には、一方向に回転駆動される駆動モータ１４の出力ギア１５が回転可能に噛合している。
【００２０】
すなわち、駆動モータ１４が一方向に回転すると、その回転力は出力ギア１５から入力ギア１３に伝達され、回転軸１１が一方向に回転駆動するように構成されている。なお、駆動モータ１４と出力ギア１５、それに入力ギア１３は、外部に露出しないよう図示省略したハウジング等に収納して、図２に示すボンネット３の内側に収納すると良い。また、駆動モータ１４の回転を回転軸１１に伝達する機構は、図示した入力ギア１３と出力ギア１５に限られることなく、他の構成の減速機構を設けるようにしても良い。
【００２１】
回転軸１１の外周には、次述する移動体２０を軸方向に沿って正逆両方向に往復移動させるための無端螺旋溝１１ａが形成されている。ここで無端螺旋溝１１ａは、右ねじ方向の螺旋溝と左ねじ方向の螺旋溝とを交差させると共に、両螺旋溝の端部同士を接続した形態となっている。回転軸１１には、窓枠２の下端縁２ａの横幅に相当する長さの無端螺旋溝１１ａが形成されている。
【００２２】
移動体２０は、前記回転軸１１に相対的に回転可能に装着されている。移動体２０は、その内部に前記無端螺旋溝１１ａに案内される係合部２１を備えている。移動体２０の外壁には、着脱可能に装着されるキャップ部２２が設けられており、該係合部２１を取り外すことにより移動体２０の内部に、別体である係合部２１を挿入できるように構成されている。
【００２３】
移動体２０自体は、回転軸１１が回転駆動する際に一定方向の姿勢を保つように支持されるため、回転軸１１の回転駆動に伴い、係合部２１が回転軸１１の無端螺旋溝１１ａに沿って移動しながら、移動体２０全体が回転軸１１の軸方向に往復移動する。移動体２０は、回転軸１１に回転可能に装着される部位を下端部として、上方に延出する形状に設けられており、その上端部には、後述するワイパアーム５０を支持する取付部２３が設けられている。
【００２４】
ガイド軸３０は、前記回転軸１１より窓枠２の下端縁２ａ寄りの位置で回転軸１１と平行に延び、かつ窓面の凸状に湾曲した表面形状に沿うように長手方向に延びる状態に支持されている。ガイド軸３０は、具体的には丸棒部材から形成されている。
【００２５】
従動体４０は、前記ガイド軸３０に装着されて軸方向に移動可能に案内される部材である。従動体４０の上端部には、前記ガイド軸３０に移動可能に挿通する案内孔４２が設けられている。また、従動体４０の下端部（基端側）は、前記移動体２０の取付部２３に変位可能に連結されている。
【００２６】
詳しく言えば図３に示すように、前記移動体２０の取付部２３は、略コ字形断面の部材の両側端縁を内側にそれぞれ直角に折曲して、略ロ字形の閉断面に加工されており、その内側には、上下方向に延びるガイド溝２５が形成された受板２４が配設されている。一方、従動体４０の下端部は、前記移動体２０の取付部２３内に挿入され、上下に並んで突設された係合ピン４１，４１が、前記受板２４のガイド溝２５に移動可能に嵌合している。これにより、従動体４０の下端部は、前記移動体２０の取付部２３に対して上下方向に変位可能に連結されている。
【００２７】
また、移動体２０の略ロ字形断面は、従動体４０の下端部の断面形状より、各係合ピン４１がガイド溝２５から抜けない程度に大きく形成されている。これにより、前記移動体２０の取付部２３に対して、従動体４０の下端部は前後方向にも変位可能に連結されており、直線方向に延びる回転軸１１に対して、ガイド軸３０が窓面に沿うように多少湾曲していても、移動体２０と従動体４０との変位によって吸収することができるように構成されている。
【００２８】
ワイパアーム５０は、その基端側が前記従動体４０の上端部内に嵌合するように支持され、先端側が窓枠２の内側に向かって延びて窓面を払拭するものである。ワイパアーム５０は、前記回転軸１１やガイド軸３０に対して直交方向となる上方に向かって延びている。詳しく言えば図２に示すように、ワイパアーム５０は、その下端側は強硬度の強弾性ゴム５１により形成され、その上側から先端にかけてはブレードが一体成形された弾性ゴム５２により形成されている。このような弾性ゴムの２重構造により、特に強弾性ゴム５１によって、弾性ゴム５２のブレードが窓面に弾発的に当接するように構成されている。
【００２９】
次に、第１実施の形態に係るワイパ装置１０の作用を説明する。  
図１において、駆動モータ１４が駆動すると、その回転力は出力ギア１５から入力ギア１３に伝達されて、回転軸１１が一方向に回転駆動する。回転軸１１が回転すると、移動体２０の内部の係合部２１が回転軸１１の無端螺旋溝１１ａに沿って移動しながら、移動体２０全体が回転軸１１の軸方向に連続的に左右往復移動を行う。
【００３０】
そして、移動体２０の往復移動に伴って、従動体４０にも往復移動の動力が伝達され、従動体４０は、移動体２０に対して相対的に変位しながらガイド軸３０に沿って往復移動する。このように、ガイド軸３０に沿って移動する従動体４０に追従して、ワイパアーム５０のブレードがフロントガラス１の窓面を払拭することになる。ワイパアーム５０のブレードは窓面を平行方向に払拭するから、フロントガラス１の両側端間の直近までの広い払拭範囲を確保することができる。
【００３１】
以上のように、ワイパアーム５０を平行方向に繰り返し駆動するための機構は、基本的には、回転駆動される回転軸１１と、該回転軸１１の無端螺旋溝１１ａに案内される係合部２１を備えた移動体２０とから成るため、部品点数が少なく簡易に構成することができる。また、装置全体が嵩張らずにすみ、コンパクトに配置することができる。
【００３２】
さらに、ワイパアーム５０は、ガイド軸３０に沿って移動する従動体４０を介して、移動体２０と押し引き可能に連結したことにより、フロントガラス１の窓面が湾曲している場合であっても、ワイパアーム５０を窓面の表面形状に沿うように移動させることが可能となり、窓面の表面形状が多少湾曲した窓面に対しても十分に対応することができる。
【００３３】
なお、移動体２０の移動停止時には、該移動体２０と従動体４０およびワイパアーム５０を、それぞれ移動体２０の左右の端縁に重なるように位置させることにより、ワイパアーム５０等が車室内からは見えないように設定することができる。
【００３４】
図４は、本発明の第２実施の形態を示している。  
本実施の形態に係るワイパ装置１０Ａは、前記第１実施の形態と同様に、回転軸１１と、移動体２０Ａと、ガイド軸３０と、従動体４０Ａと、ワイパアーム５０Ａとを、有して成るが、ガイド軸３０および従動体４０Ａの配置が異なり、また、窓面に対して洗浄液を噴射する洗浄機溝６０を有している。以下、ビル等の建物におけるガラス窓に適用される例を説明する。
【００３５】
回転軸１１は、図示省略した窓ガラス（窓面）における窓枠の下端縁（一辺）の下方位置に、該下端縁と平行に延びる状態で回動自在に枢支されている。回転軸１１の一端部には、動力伝達用のプーリ１７が一体に固結されている。このプーリ１７には上下別々に延びるベルト１８が架け渡されており、かかるベルト１８によって、ユニット化されて左右ないし上下に隣設される別のワイパ装置１０Ａにも、それぞれ動力を伝達できるように構成されている。
【００３６】
駆動モータ１４の出力ギア１５は傘歯車となっており、同じく傘歯車である２つの入力ギア１６がそれぞれ回転可能に噛合している。この入力ギア１６が一体に固結されているプーリ１７が回転すると、ベルト１８を介して回転力が、前記回転軸１１と一体のプーリ１７まで伝達される。
【００３７】
移動体２０Ａは、前記回転軸１１に相対的に回転可能に装着されており、この移動体２０Ａに、回転軸１１と直角に延びるようにワイパアーム５０Ａの下端部（基端側）が一体的に支持されている。移動体２０Ａは、第１実施の形態の移動体２０と同様に、前記回転軸１１の無端螺旋溝１１ａに案内される係合部２１と、移動体２０Ａの外壁に着脱可能なキャップ部２２を備えている。
【００３８】
ガイド軸３０は、窓枠の下端縁（一辺）と対向する上端縁（他辺）に沿って前記回転軸１１と平行に延び、かつ窓面の表面形状に沿って長手方向に延びるように支持されている。このガイド軸３０に対して、従動体４０Ａが軸方向に移動可能に装着されており、ガイド軸３０には、前記ワイパアーム５０の先端側が変位可能に連結されている。ここでの従動体４０Ａに対するワイパアーム５０の先端側の変位は、これらの素材を例えばゴムにより形成して、素材自体の弾性変形を利用すると良い。
【００３９】
洗浄機溝６０は、洗浄液タンク６１と、図示省略した制御手段により駆動制御されて洗浄液タンク６１内の洗浄液を圧送する洗浄液ポンプ６２と、洗浄液ポンプ６２から配策されたホース６３と、ホース６３の端部に連結されたノズル６４とを有して成る。なお、ホース６３は、隣設される別のワイパ装置１０Ａにも延びるように配索されている。
【００４０】
ノズル６４は、前記移動体２０Ａの移動方向に沿って所定間隔おきに窓面に対して洗浄液を噴射するものであり、その全長に亘り複数の噴射孔が連設されている。このようなノズル６４は、各ワイパ装置１０Ａごとに、それぞれ前記ガイド軸３０の直ぐ上方に平行に配設されている。
【００４１】
以上のようなワイパ装置１０Ａによれば、窓枠の下端縁に沿って回転軸１１が支持され、窓枠の下端縁と対向する上端縁に沿ってガイド軸３０が支持され、回転軸１１を往復移動する移動体２０Ａにワイパアーム５０Ａの基端側を支持する一方、ガイド軸３０を移動可能な従動体４０Ａにワイパアーム５０Ａの先端側を変位可能に連結したので、ワイパアーム５０Ａを、その基端側から先端側に亘って窓面の表面形状に沿うように支持することが可能となり、例えば、ビルの窓ガラス等のようにワイパアーム５０Ａの全長が長くなる場合にも十分に対応することができる。
【００４２】
さらに、ワイパ装置１０Ａは洗浄機溝６０を備えるため、洗浄液ポンプ６２の駆動制御により、ノズル６４から移動体２０Ａの移動方向に沿って所定間隔おきに窓面に対して洗浄液を噴射することができ、窓面の全域に亘ってより効果的に雨滴や汚れ等を払拭することができる。なお、第１実施の形態と同種の部位には同一符号を付して重複した説明を省略する。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は前述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、自動車のフロントガラスやビル等の建物におけるガラス窓に限られることなく、レストランや喫茶店のガラス壁、洋服店のショーウィンドウ等を含む様々な窓面に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るワイパ装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係るワイパ装置を示す側面図（一部断面図）である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係るワイパ装置の要部を分解して示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施の形態に係るワイパ装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…フロントガラス
２…窓枠
２ａ…下端縁
１０…ワイパ装置
１０Ａ…ワイパ装置
１１…回転軸
１１ａ…無端螺旋溝
１２ａ…軸受け
１２ｂ…軸受け
１３…入力ギア
１４…駆動モータ
１５…出力ギア
１６…入力ギア
１７…プーリ
１８…ベルト
２０…移動体
２０Ａ…移動体
２１…係合部
２２…キャップ部
２３…取付部
２４…受板
２５…ガイド溝
３０…ガイド軸
４０…従動体
４０Ａ…従動体
４１…係合ピン
４２…案内孔
５０…ワイパアーム
５０Ａ…ワイパアーム
５１…強弾性ゴム
５２…弾性ゴム
６０…洗浄機溝
６１…洗浄液タンク
６２…洗浄液ポンプ
６３…ホース
６４…ノズル
【図１】
2008162529.tif 000003
【図２】
2008162529.tif 000004
【図３】
2008162529.tif 000005
【図４】
2008162529.tif 000006