JP2010083262A - ワイパアーム - Google Patents

Abstract

【課題】組付工数を低減し空転トルクを容易に設定できるワイパアームを提供する。
【解決手段】ワイパアームは、ピボットシャフト１０と、ピボットシャフト１０の外周を取り囲む第一アームサポート部２０および第二アームサポート部３０と、第一アームサポート部２０に連結されたアームシャンク４０と、一端がアームシャンク４０に連結され他端が第二アームサポート部３０に連結されたカバー３２とを備えている。第一アームサポート部２０には永久磁石で形成された第一ブッシュ２５を固定し、第二アームサポート部３０には磁性体で形成された第二ブッシュ３５を固定する。ピボットシャフト１０外周には凸部１６を設け、第二ブッシュ３５には凸部１６に嵌合する凹部３７を設ける。ピボットシャフトと第一アームサポート部および第二アームサポート部とを磁力で、結合かつ解除自在とするので、空転トルクの設定を容易化でき、ねじ締結等を省略できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワイパアームに関し、例えば、自動車用ワイパ装置のワイパアームに利用して有効なものに関する。

一般に、自動車用ワイパ装置のワイパアームは、ウオーム歯車減速装置付きモータであるワイパモータによって回転されるドライブシャフトと、ドライブシャフトによって駆動されるアームサポートと、アームサポートに連結されたアームシャンクと、を備えている。ドライブシャフトとアームサポートとは、ドライブシャフトに形成されたセレーションにアームサポートのテーパ部を食い込ませて、アームサポートとセレーション結合しており、ドライブシャフトをナットで締め付けることにより、空転トルクを設定している。例えば、特許文献１および特許文献２参照。

特表２００５−５３４５７７号公報 特開平９−２０７７２２号公報

このようなワイパアームにおいては、大きな外力が加わった場合には、ドライブシャフトとアームサポートとがセレーション結合部において空転することにより、ワイパモータの破損を回避している。
しかしながら、セレーション結合部において空転することにより、ワイパモータの破損を回避するワイパアームにおいては、次のような問題点があった。
（１）組み付けに必要な工数が多い。
（２）ドライブシャフトとアームサポートとの結合力を決定する空転トルクの設定が、不安定である。

本発明の目的は、組み付け工数を低減し、空転トルクを容易に設定することができるワイパアームを提供することにある。

前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）モータの回転を伝えるドライブシャフトと、
該ドライブシャフトの外周の一部に係合された第一アームサポート部と、
該第一アームサポート部に連結されたアームシャンクと、
前記ドライブシャフトの外周に前記第一アームサポート部に対向するように配置された第二アームサポート部と、
一端が前記アームシャンクに連結され、他端が前記第二アームサポート部に連結されたカバーと、を備えており、
前記第一アームサポート部は永久磁石で形成された第一ブッシュを備え、前記第二アームサポート部は磁性体で形成された第二ブッシュを備えているワイパアーム。
（２）前記ドライブシャフトの外周には凸部が設けられていることを特徴とする前記（１）に記載のワイパアーム。
（３）前記第二アームサポート部には前記凸部に対応した凹部が設けられていることを特徴とする前記（２）に記載のワイパアーム。
（４）前記ドライブシャフトに前記第一ブッシュに係合する係合部が設けられていることを特徴とする前記（１）（２）（３）に記載のワイパアーム。

前記ワイパアームによれば、組み付け工数を低減し、空転トルクを容易に設定することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。

本実施の形態において、本発明に係るワイパアームは、自動車用フロントワイパ装置に適用されている。
図１に示されているように、本実施形態に係るワイパアームは、モータによって回転されるドライブシャフトとしてのピボットシャフト１０を備えている。
ピボットシャフト１０は構造用鋼等が使用されて細長い円柱形状に形成された本体１１を備えている。本体１１の一端部（以下、基端部という）はワイパモータ（図示せず）のギヤケース内に挿入されて、ワイパモータによって回転駆動されるように連結されている。ワイパモータはピボットシャフト１０を３６０度未満の範囲内で往復回転させる。
本体１１の他端部（以下、先端部という）にはアームサポート取付部１２が形成されている。アームサポート取付部１２にはテーパ部１３と円柱部１４と係合部１５とが基端部側から順に形成されている。テーパ部１３は底面の直径が本体１１の外径と等しい円錐台形状に形成されている。円柱部１４はテーパ部１３の頂面の直径と等しい円柱形状に形成されている。係合部１５は円柱部１４の外面から突出した円弧形状に形成されている。

図１に示されているように、ピボットシャフト１０のアームサポート取付部１２には、いずれも樹脂が使用されて形成された第一アームサポート部２０および第二アームサポート部３０がアームサポート取付部１２を取り囲むように設けられている。

第一アームサポート部２０は半円筒形状に形成された本体２１を備えている。本体２１の外周にはブラケット２２が径方向外向きに突設されており、ブラケット２２にはアームシャンク４０の一端部（以下、基端部とする）が支持軸２３によって回動自在に支持されている。本体２１とアームシャンク４０との間には、スプリング（一部のみ図示）４１がアームサポート側ピン２４とアームシャンク側ピン（図示せず）によって張設されており、スプリング４１はアームシャンク４０をピボットシャフト１０側方向に付勢するようになっている。
本体２１の半円形の内周には第一ブッシュ２５が嵌入されている。第一ブッシュ２５は永久磁石が使用されて半円形のブロック形状に形成されている。第一ブッシュ２５の半円形内周面にはアームサポート取付部１２の外周面に係合する係合部２６が形成されている。すなわち、係合部２６はアームサポート取付部１２のテーパ部１３および円柱部１４に倣う雌形状に形成されており、係合部２６の開口縁辺にはアームサポート取付部１２の係合部１５が外側から係合している。

第二アームサポート部３０は半円筒形状に形成された本体３１を備えている。本体３１には一方の開口を覆うカバー３２が一体的に形成されている。カバー３２は第一アームサポート部２０を跨いでアームシャンク４０の基端部まで延長しており、その延長端部がアームシャンク４０の基端部に支持軸３３によって回動自在に支持されている。すなわち、第二アームサポート部３０は支持軸３３を中心にして回動することにより、開閉するようになっている。
本体３１の半円形の内周には第二ブッシュ３５が嵌入されている。第二ブッシュ３５は磁性体（強磁性体）としての構造用鋼が使用されて半円形のブロック形状に形成されている。第二ブッシュ３５の半円形内周面にはアームサポート取付部１２の外周面に嵌合する嵌合部３６が形成されている。すなわち、嵌合部３６はアームサポート取付部１２のテーパ部１３および円柱部１４に倣う雌形状に形成されている。しかし、嵌合部３６の開口縁辺にはアームサポート取付部１２の係合部１５は係合していない。

ピボットシャフト１０のアームサポート取付部１２の円柱部１４外周には、半円柱形状の凸部１６が突設されており、第二ブッシュ３５の凸部１６に対向する位置には、半円柱形穴形状の凹部３７が没設されている。凸部１６と凹部３７とは、通常時に互いに噛合するように形成されている。

以上の構成に係るワイパアームの作用を説明する。

通常時の払拭作動時には、第一ブッシュ２５と第二ブッシュ３５とが永久磁石の磁力によって吸着するとともに、凸部１６が凹部３７に噛合しているので、ワイパモータの駆動によるピボットシャフト１０の往復回転に追従して、第一アームサポート部２０および第二アームサポート部３０は一体となって往復回転する。この往復回動に伴って、アームシャンク４０に支持されたワイパブレードは払拭作動する。

例えば、ワイパアームに雪が積もったままでワイパモータが起動された場合には、ピボットシャフト１０と第一ブッシュ２５および第二ブッシュ３５との間には大きな空転トルク（所定以上の外力）が作用する。
大きな空転トルクが作用すると、凸部１６が凹部３７の傾斜面（弯曲面）を摺動し、第二ブッシュ３５の永久磁石の磁力に抗して、第二ブッシュ３５を第一ブッシュ２５から離間することにより、第二アームサポート部３０を図２に示されているように開くため、第一アームサポート部２０および第二アームサポート部３０とピボットシャフト１０との結合は解除する。
第一アームサポート部２０および第二アームサポート部３０とピボットシャフト１０との結合は解除すると、ピボットシャフト１０は空転するので、ワイパモータの破損を未然に回避することができる。

例えば、ワイパアームに積もった雪を除去した後に、カバー３２を閉じるとともに、凸部１６と凹部３７とを嵌合させると、第一ブッシュ２５と第二ブッシュ３５とが永久磁石の磁力によって吸着するので、ピボットシャフト１０と第一アームサポート部２０および第二アームサポート部３０との結合が復帰する。

前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。

（１）ピボットシャフトと第一アームサポート部および第二アームサポート部とを永久磁石の磁着によって結合することにより、ねじ締結および締結作業を省略することができるので、締結作業のための工具が不要になる等、イニシャルコストおよびメンテナンスコスト等を低減することができる。

（２）ピボットシャフトと第一アームサポート部および第二アームサポート部とを永久磁石の磁着によって結合することにより、磁力の設定によって空転トルクを設定することができるので、空転トルクの設定が容易になる。

（３）従来のワイパアームにおけるセレーションの摩耗のような損傷を伴わないので、ワイパアームの耐久性を向上させることができるばかりでなく、新規のワイパアームに交換せずに済む。つまり、ワイパアームの交換用の在庫を軽減することができるので、ワイパアーム生産全体としてのコスト（原価や在庫費用）を低減することができるし、省資源に寄与することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、第二ブッシュは第二アームサポート部と一体に形成してもよい。

凸部および凹部は半円柱形状に形成するに限らず、三角錐形状のようなカバーを開かせ易い形状に形成してもよい。

永久磁石はワイパアームを組み立てた後に、着磁してもよい。

前記実施の形態においては、フロントワイパ装置のワイパアームについて説明したが、本発明に係るワイパアームは、リアワイパ装置等のワイパアーム全般に適用することができる。

本発明の一実施の形態であるワイパアームを示しており、（ａ）は一部省略正面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う底面断面図である。 結合解除時を示しており、（ａ）は一部省略正面図、（ｂ）は底面断面図である。

符号の説明

１０…ピボットシャフト（ドライブシャフト）、１１…本体、１２…アームサポート取付部、１３…テーパ部、１４…円柱部、１５…係合部、１６…凸部、
２０…第一アームサポート部、２１…本体、２２…ブラケット、２３…支持軸、２４…アームサポート側ピン、２５…第一ブッシュ、２６…係合部、
３０…第二アームサポート部、３１…本体、３２…カバー、３３…支持軸、３５…第二ブッシュ、３６…嵌合部、３７…凹部、
４０…アームシャンク、４１…スプリング。

Claims (4)

1. モータの回転を伝えるドライブシャフトと、
   該ドライブシャフトの外周の一部に係合された第一アームサポート部と、
   該第一アームサポート部に連結されたアームシャンクと、
   前記ドライブシャフトの外周に前記第一アームサポート部に対向するように配置された第二アームサポート部と、
   一端が前記アームシャンクに連結され、他端が前記第二アームサポート部に連結されたカバーと、を備えており、
   前記第一アームサポート部は永久磁石で形成された第一ブッシュを備え、前記第二アームサポート部は磁性体で形成された第二ブッシュを備えているワイパアーム。
2. 前記ドライブシャフトの外周には凸部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のワイパアーム。
3. 前記第二ブッシュには前記凸部に対応した凹部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のワイパアーム。
4. 前記ドライブシャフトに前記第一ブッシュに係合する係合部が設けられていることを特徴とする請求項１、２または３に記載のワイパアーム。

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