(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパーアームを揺動させて、当該ワイパーアームの先端部に設けたワイパーブレードによりウインドシールド対象面を払拭するワイパー装置において、
ワイパーアームは、
揺動中心となる取付軸に取付けられるアーム基端部と、
前記アーム基端部の先端に、ウインドシールドに接近離反する方向へ揺動可能に取付けられ、前記アーム基端部との間にリターンスプリングが介装されてウインドシールドに近接する方向へ付勢される断面コ字状のアーム中間部と、
前記アーム中間部の先端に取付けられる板状のアーム先端部と、
前記アーム先端部の先端に前記ウインドシールドに略平行な面内で揺動自在に取付けられるサブアームとを備え、
ワイパー装置は、
ワイパーブレードを前記サブアーム先端のフック部に着脱可能に取り付けるとともに、前記サブアームに、前記ワイパーアームに対して通常時には直線状となるように板バネを設け、前記アーム先端部にスリットが形成されたブラケットを配置し、前記板バネの一端が前記スリットに挿入されることで、ワイパーブレードをワイパーアームに対して初期状態に付勢するとともに、
ウインドシールドの払拭範囲の端部にワイパーブレードが当接するストッパーを設けて、払拭範囲の端部でワイパーブレードをワイパーアームに対して屈曲させることを特徴とするワイパー装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワイパー装置において、
自動車に備えられた幅狭のフロントウインドシールドの左右方向の略中央にワイパーアームの揺動中心が設定されるとともに、当該フロントウインドシールドの左右の端部にそれぞれワイパーブレードが当接するストッパーが設けられ、１本のワイパーアームの揺動により当該フロントウインドシールドを払拭することを特徴とするワイパー装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のワイパー装置において、
前記ウインドシールドを把持する一対のフロントピラーを備え、
前記フロントピラーは、金属パイプからなる骨材と、該骨材を被覆する樹脂製のモール材を有し、前記モール材に形成されるピラー長手方向に延びる溝部に前記ウインドシールドが把持されるとともに、前記モール材に前記ストッパーが接着されることを特徴とするワイパー装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のワイパー装置において、
前記サブアームは前記フック部を有する先端に対して、その他端が前記アーム先端部に取り付けられることを特徴とするワイパー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフロントウインドシールドなどに付着した雨水や汚れなどを払拭するためのワイパー装置に関し、特に、簡易な構造にして広範囲な払拭を実現することができるワイパー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイパー装置は、自動車、フード付きの自動二輪車や自動三輪車、電車、航空機、船舶など種々な乗物に装備されており、フロントウインドシールド、リヤウインドシールド、サイドミラー、ヘッドランプなどの種々な払拭対象面に付着した雨水や汚れなどを払拭する装置である。
ワイパー装置には種々な形式のものがあるが、概ね、モーターの回転動をリンク機構などで往復動に変換してワイパーアームを往復揺動させ、当該ワイパーアーム先端部に設けたワイパーブレードにより払拭対象面を払拭するようにしている。
【０００３】
ここで、近年、排気ガスの低減や消費エネルギーの低減などの観点から、例えば特開平９−２８６３４８号号公報に記載されるように１人或いは２人程度が乗車して移動することができる小型自動車が開発され、実用にも供されている。
このような小型自動車は、例えば、アルミニュームなどの金属製パイプ材で構成した枠型の車体フレームに、上下半割りの樹脂製ボディーカバーを被せた車体構造で、上側のボディカバーがルーフを構成し、下側のボディーカバーが乗員着座部を構成して、これらボディーカバーにより乗員が着座するキャビンを構成しており、小排気量のエンジンや電動モータ（更には、エンジンと電動モータとの併用）を動力源として備えて、少人数が低燃費にして低排出ガス量で手軽に移動することができる手段として利用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ワイパー装置については、ワイパーアームの往復揺動による扇面形の払拭動作によって、視界を確保するために必要な部分まで如何に払拭するかと言った課題がある。
このような課題に対して従来から種々な工夫がなされている。例えば、自動車のフロントウインドシールドを払拭するために一般的に用いられている２本のワイパーアームを備えたワイパー装置にあっては、運転席側のワイパーアームの揺動中心をコーナー側にずらして設置し、ウインドシールド端部に立設されたフロントピラーの近傍部まで払拭できるようにして運転者視界を広げるようにしている。
しかしながら、上記のような工夫にもかかわらず、ワイパーアームの往復揺動によるワイパーブレードの払拭範囲は扇面形状であることから、視界確保などに必要な範囲を隈なく広範囲に払拭することは困難であった。
【０００５】
特に、上記のような小型自動車では運転席を単座として小回りが効くように車体幅を小さくしたものもあり、このような小型自動車にあっては、フロントウインドシールドが幅狭となることから、１本のワイパーアームの揺動によりフロントウインドシールドを払拭する形式のワイパー装置を用いている。
しかしながら、１本のワイパーアームの揺動により払拭する形式のワイパー装置を用いると、構造が簡易化して小型軽量化及び低コスト化を実現することができて小型自動車に好都合である反面、１本のワイパーブレードでは必要な範囲を隈なく広範囲に払拭することは困難であった。
【０００６】
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたもので、簡易な構造にして必要な範囲を広範囲に払拭することができるワイパー装置を提供することを目的とする。
特に、本発明は、小型自動車などのように１本のワイパーアームの揺動により払拭を行う形式のワイパー装置に適用して好適な技術を提供することを目的とする。
なお、本発明の更なる目的は、以下の説明において明らかなところである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るワイパー装置は、ワイパーアームを揺動させて、当該ワイパーアームの先端部に設けたワイパーブレードにより対象面を払拭するワイパー装置において、ワイパーブレードを払拭対称面と略平行な面内で揺動可能にワイパーアームに取り付けるとともに、ワイパーブレードとワイパーアームとの間にワイパーブレードをワイパーアームに対して初期状態に付勢する弾性部材を設け、対象面の払拭範囲の端部にワイパーブレードが当接するストッパーを設けて、払拭範囲の端部でワイパーブレードをワイパーアームに対して屈曲させるものである。
したがって、払拭範囲の端部でワイパーブレードがワイパーアームに対して屈曲するため、ワイパーアームの揺動による扇面形状の下部が横方向へ膨らんだ形状の領域が払拭され、払拭範囲の端部まで隈なく払拭することができる。
【０００８】
更に、本発明は、小型自動車などのように１本のワイパーアームの揺動により払拭を行う形式のワイパー装置であり、自動車に備えられた幅狭のフロントウインドシールドの左右方向の略中央にワイパーアームの揺動中心が設定されるとともに、当該フロントウインドシールドの左右の端部にそれぞれワイパーブレードが当接するストッパーが設けられ、１本のワイパーアームの揺動により当該フロントウインドシールドを払拭する。
したがって、ワイパーアームが左右に往復揺動すると、上記のように払拭範囲の端部でワイパーブレードが屈曲するため、ワイパーアームの揺動による扇面形状の下部が横方向へ膨らんだ形状の領域が払拭され、払拭範囲の端部まで隈なく払拭することができる。
【０００９】
しかも、例えばワイパーブレードをリンク機構などで屈曲させるなどの複雑な構成とすることなく、簡単な構成で上記のような優れた払拭効果を実現できるため、特に小型自動車に用いることによって、小型自動車に要求される軽量小型性や低コスト性を損なうことなくワイパー装置による払拭領域を拡大することができる。
なお、本発明に係るワイパー装置は、自動車、フード付きの自動二輪車や自動三輪車、電車、航空機、船舶など種々な乗物に装備して用いることができ、また、その払拭対象もフロントウインドシールド、リヤウインドシールド、サイドミラー、ヘッドランプなどの種々なものに適用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明を、１人乗りの小型自動車のフロントウインドシールドワイパー装置に適用した一実施形態を用いて具体的に説明する。
図１に示すように、本例の小型自動車は前輪１と後輪２とにそれぞれ２つ車輪を備えた四輪車であり、中央部に１人の乗員（運転者）が着座するシート３が備えられている。
この小型自動車の基本的な車体構造は、アルミニュームなどの金属製パイプ材で構成した枠型の車体フレームに樹脂製ボディーカバー４を被せたものであり、更に、ボディーカバー４の上方に樹脂製のルーフパネル５を配して乗員の着座シート３上方を覆ってキャビンを構成している。
【００１１】
ルーフパネル５は一対のフロントピラー６と一対のリアピラー７とによって取り付け支持されている。フロントピラー６はその下端が車体フレームに支持されてキャビンの左右前方から立設され、若干後方へ傾けて上方へ延びている。また、リアピラー７はその下端が車体フレームに支持されてキャビンの後部に立設され、略垂直に上方へ延びてロールバーとしても機能している。
これらフロントピラー６とリアピラー７は、アルミニュームなどの金属製長尺パイプ材を骨材として表面を樹脂やラバーでモールディング被覆した構成であり、ルーフパネル５を支えるに十分な剛性及び強度を有している。
【００１２】
ステアリングホイール８の前方両側に立設された一対のフロントピラー６はルーフパネル５を取り付け支持するとともに、これらフロントピラー６間で透明な樹脂やガラスからなるフロントウインドシールド９をその両側部から把持取り付けている。
図４及び図５に詳示するように、フロントピラー６は金属製パイプなどから成る骨材１１を樹脂製のモール材１２により被覆した構造であり、両フロントピラーモール材１２の互いに対向する側には断面略コ字形の溝部がピラーの長手方向に延びて形成されて、フロントウインドシールド９の両側部をそれぞれの溝部に嵌合把持することにより、フロントウインドシールド９をその両側部でフロントピラー６に取り付けている。
【００１３】
そして、これらフロントピラーモール材１２には硬質なラバーや樹脂などから成るストッパー１３がそれぞれ接着取付けされており、これらストッパー１３は後述するようにワイパー装置が動作するとワイパーブレードに当接可能となっている。
なお、本例ではストッパー１３を別部品を取付けることにより設けているが、フロントピラーモール材１２に段部や突部を形成して、これら段部や突部によってストッパー１３の用をなすようにしてもよい。
【００１４】
フロントウインドシールド９にはワイパー装置が装備されており、ワイパー装置の駆動部１５はフロントウインドシールド９の下端部の略中央に配置され、ワイパー装置のワイパーアーム２０に取付けられたワイパーブレード３４はフロントウインドシールド９に前面から圧接されている。
駆動部１５は電動モータの回転動をリンク機構を介して往復動に変換してワイパーアーム２０を基端の取付軸２２を中心に往復揺動させるものであり、ステアリングホイール８の周辺に設けられたスイッチを操作することにより当該電動モータのオン・オフ切替がなされる。
【００１５】
ワイパーアーム２０とワイパーブレード３４は図６及び図７に詳示するような構成となっている。但し、図７はワイパーブレード３４を外した状態で示してある。
ワイパーアーム２０は、アーム基部２５、アーム中間部２６、アーム先端部２７を順次連結した構造であり、アーム基部２５の基端が揺動中心となる取付軸２２に取付けられている。アーム中間部２６は板材を断面コ字状に曲げ成形したものであり、アーム基部２５の先端にピン２８を介してフロントウインドシールド９に接近離隔する方向へ揺動可能に取付けられている。そして、アーム基部２５とアーム中間部２６との間には引っ張り方向のリターンスプリング２９が介装されており、この引っ張り力によってアーム中間部２６はその先端がフロントウインドシールド９に接近する方向へ付勢されている。
【００１６】
アーム先端部２７はその基端部でアーム中間部２６に取付けられており、アーム先端部２７の先端にはピン３０を介してサブアーム２１がフロントウインドシールド９に略平行な面内で揺動自在に取付けられている。すなわち、ワイパーアーム２０の先端に取付けられたサブアーム２１はリターンスプリング２９によってフロントウインドシールド９に圧接する方向に付勢される。
サブアーム２１は先端にフック部３３を有しており、このフック部３３にゴム製のブレードエレメントを備えたワイパーブレード３４を保持する。
したがって、上記のようにリターンスプリング２９により付勢されることによってワイパーブレード３４のブレードエレメントがフロントウインドシールド９に圧接され、ワイパーアーム２０が揺動駆動されることによってブレードエレメントによりフロントウインドシールド９を払拭する。
【００１７】
サブアーム２１にはリベットやネジ３５によってブラケット３６が取付けられており、このブラケット３６には板バネ３７の一端がリベットやネジ３８によって取付けられている。一方、アーム先端部２７にはリベットやネジ３９によってブラケット４０が取付けられており、このブラケット４０の先端部にはスリット４１が形成されて、板バネ３７の他端部が当該スリット４１内に挿入されている。
すなわち、ワイパーブレード３４を取付けたサブアーム２１の揺動中心となるピン３０を跨いで、ワイパーアーム２０とサブアーム２１との間に板バネ３７が設けられており、図２及び図９に示すように、通常時には板バネ２７と平行に、ワイパーアーム２０とサブアーム２１とは一直線状となる。
【００１８】
この板バネ３７のバネ力は、フロントウインドシールド９に圧接されたブレードエレメントをワイパーアーム２０によって払拭移動させる際の抵抗に打ち勝ち、且つ、ワイパーブレード３４の動きをストッパー１３で阻止した時の駆動部１５による駆動力には負けるように設定されている。
したがって、駆動部１５を起動してワイパーム２０を往復揺動させると、ワイパーブレード３４がストッパー１３に当接しない範囲では、図２及び図９に示すようにワイパーブレード３４はワイパーアーム２０と一直線状となって移動し、そのブレードエレメントでフロントウインドシールド９を払拭する。
【００１９】
そして、この払拭動作において、払拭範囲Ａの端部（すなわち、フロントピラー６）に設けられているストッパー１３にワイパーブレード３４が当接すると、駆動部１５による駆動力によって板バネ３７が撓められて、図３及び図１０に示すようにサブアーム２１がピン３０を中心に回動してワイパーム２０に対して屈曲した状態となる。
すなわち、このようにサブアーム２１が屈曲することにより、従来の単なる扇面形の払拭動作では払拭し得なかった隅部Ｂもワイパーブレード３４により払拭され、より広い運転視界が確保される。
【００２０】
なお、上記では紙面に向かって右側への払拭動作について説明したが、本例は対称的に揺動する１本のワイパーム２０でフロントウインドシールド９を払拭する形式のワイパー装置であり、紙面に向かって左側への払拭動作についても同様にワイパーブレード３４の屈曲により払拭領域Ａの隅部Ｂも払拭され。
【００２１】
また、上記では１本のワイパーアームで払拭する形式のワイパー装置を示したが、２本或いはそれ以上のワイパーアームを備えたワイパー装置では、所望のワイパーブレードを上記のように屈曲可能とするとともに当該ワイパーブレードに対してストッパーを設ければよく、当該ワイパーブレードによって上記のように隅部まで払拭することができる。
また、上記ではワイパーブレードを取付けたサブアームをワイパーアームにピンで取付けるとともに板バネでワイパーブレードを初期状態に付勢保持する例を示したが、例えば、ワイパーブレードをゴムやコイルスプリングなどの弾性体を介してワイパーアームに取付けて、当該弾性体の弾性力によって上記のように初期状態保持と屈曲許容とを行うようにするなど、公知の種々な手法を用いることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、払拭範囲の端部に設けたストッパーにワイパーブレードを当接させて、ワイパーブレードをワイパーアームに対して屈曲させるといった簡単な構成により、より広範囲に払拭することができるワイパー装置を実現でき、更には、単純な扇面形の動作では払拭することができなかった隅部も払拭することができ、必要な範囲を隈なく広範囲に払拭することができる。
更に、このことから１本のワイパーアームの揺動により払拭する形式のワイパー装置において、１本のワイパーブレードでも必要な範囲を隈なく広範囲に払拭することができ、このような形式のワイパー装置を用いる小型自動車において小型軽量化及び低コスト化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係るワイパー装置を備えた小型自動車の斜視図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係る小型自動車のフロントウインドシールド部を正面から見た図である。
【図３】  本発明の一実施形態に係る小型自動車のフロントウインドシールド部を正面から見た図である。
【図４】  本発明の一実施形態に係る小型自動車のフロントピラー部を示す斜視図である。
【図５】  本発明の一実施形態に係る小型自動車のフロントピラー部を示す断面図である。
【図６】  本発明の一実施形態に係るワイパーアームの一部破断した側面図である。
【図７】  本発明の一実施形態に係るワイパーアームをワイパーブレードを外した状態で裏側から見た平面図である。
【図８】  本発明の一実施形態に係るワイパーブレードの側面断面図である。
【図９】  本発明の一実施形態に係るワイパーアームをワイパーブレードを外した状態で裏側から見た平面図である。
【図１０】  本発明の一実施形態に係るワイパーアームをワイパーブレードを外した状態で裏側から見た平面図である。
【符号の説明】
６：フロントピラー、  ９：フロントウインドシールド、
１３：ストッパー、  １５：ワイパー装置駆動部、
２０：ワイパーム、  ２１：ワイパーブレード、
３０：ピン、  ３７：板バネ、
【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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