CN107532638B - 轴承装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够长时间抑制生锈的轴承装置。在用于将保持器能够枢转运动地安装于摇臂头上的刮水器摇臂用的轴承装置中，轴承装置(14)配备有：被压入到摇臂头(12)的铰链部中的外轴套(20)、能够旋转地被插入到外轴套的镗孔内的内轴套(22)、以及被插入到内轴套的镗孔内且将保持器与内轴套成一体地固定的铆钉(24)，保持器的铰链部、内轴套以及铆钉相对于摇臂头的铰链部以及外轴套能够枢转运动，外轴套(20)配备有：内侧轴套部(40)、以及设置在内侧轴套部的外周且被接合到内侧轴套部上的外侧轴套部(42)，内侧轴套部的接合面与外侧轴套部的接合面进行原子键结合，上述外侧轴套部由与摇臂头同样的材质形成。

Description

轴承装置

技术领域

本申请的发明涉及轴承装置，特别是涉及用于能够枢转地将保持器安装到摇臂头上的刮水器摇臂用的轴承装置、以及配备有该轴承装置的刮水器摇臂。

背景技术

一般地，刮水器摇臂配备有：固定于车辆上的摇臂头、能够保持用于擦拭前挡风玻璃的刮水片的保持器、以及用于能够枢转地将保持器安装于摇臂头上的轴承装置。摇臂头在其一端设置有螺纹孔，其相反侧的另一端设置有铰链部，以便能够通过螺栓固定到车身上。

轴承装置配备有：被压入到摇臂头的铰链部中的外轴套、被能够旋转地插入到外轴套的镗孔内的内轴套、以及被插入到内轴套的镗孔内且将所述保持器与所述内轴套成一体地固定的铆钉。这样，保持器的铰链部、内轴套以及铆钉相对于摇臂头的铰链部及外轴套能够进行枢转。

为了轻量化，摇臂头一般由铝形成。另一方面，被压入摇臂头的铰链部中的外轴套，为了支承保持器、内轴套以及铆钉等，具有强度是必要的。为了确保这样的强度，外轴套一般由不锈钢形成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－218588号

发明内容

发明所要解决的课题

例如，在车辆用的刮水器中采用这种轴承装置，当长时间使用时，有时在铝制的摇臂头上会生锈。但是，存在着生锈的原因不明，不得不更换摇臂头等整个部件来应对的状况。

本申请的发明是鉴于上述问题做出的，是提供能够长时间抑制生锈的轴承装置的发明。

解决问题的手段

目前，对于被压入刮水器摇臂的摇臂头的铰链部中的外轴套，通过对不锈钢板成形而形成圆形以构成外轴套本体，对该外轴套本体的内侧进行特富龙(注册商标)涂层来形成。这样形成的外轴套被压入固定于铝压铸件制成的摇臂头的铰链部中。并且，在摇臂铰链的轴承部，形成在内轴套外侧与外轴套的内侧接触地旋转的结构。这样，在目前的规格中，摇臂头由铝压铸件构成，外轴套由不锈钢构成。

本申请的发明人深入研究，探明了在铝制的摇臂头上生锈的原因。发现在为了将不锈钢制造的外轴套压入固定到铝制的摇臂头的铰链部中，而将该外轴套打入铰链部的镗孔内时，在铰链部的镗孔的最外侧会产生伤痕。这被认为是由于铝制的摇臂头的铰链部强度比不锈钢弱而产生的。另外，发现这种伤痕发生于铰链部的镗孔的铝氧化膜层。并且发现，有时盐水会浸入伤痕部，当盐水浸入伤痕部时，在铝制的摇臂头和不锈钢制的外轴套中，在压入固定的部位材质不同，由于其电位差，电位低的铝制的摇臂头会生锈。

另一方面，作为提高耐腐蚀性的上策，对于外轴套的材质采用与摇臂头同样的铝，可以消除与摇臂头的电位差，但是，外轴套的机械强度下降，作为摇臂是不可行的。

因此，在本申请的发明中，为了确保耐腐蚀性和强度，将外轴套的材质改变成不锈钢和铝的包层材料。即，外轴套配备有外侧层部和内侧层部，外侧层部由铝构成，内侧层部由不锈钢构成。进而，优选地，对于用不锈钢构成的内侧层部的镗孔侧面形成特富龙(注册商标)涂层。

外轴套的包层材料本身由于外侧层部的铝和内侧层部的不锈钢是原子键结合，所以盐水不会进入，没有生锈之虞。

为了解决这一课题，本申请的发明提供一种轴承装置，所述轴承装置用于将第二构件能够枢转地安装于第一构件，其中，

所述轴承装置配备有：

外轴套，所述外轴套被压入到所述第一构件的铰链部中；

内轴套，所述内轴套被能够旋转地插入到所述外轴套的镗孔内；以及

铆钉，所述铆钉被插入到所述内轴套的镗孔内，将所述第二构件与所述内轴套成一体地固定，

由此，所述第二构件的铰链部、所述内轴套以及所述铆钉相对于所述第一构件的铰链部以及所述外轴套能够枢转运动，

所述外轴套配备有内侧轴套部和外侧轴套部，所述外侧轴套部设置在该内侧轴套部的外周，与所述内侧轴套部接合，所述内侧轴套部的接合面与所述外侧轴套部的接合面为原子键结合，所述外侧轴套部由与所述第一构件相同的材质形成。

在所述轴承装置中，所述外侧轴套部和所述第一构件可以由铝构成。

在所述轴承装置中，所述内侧轴套部可以由不锈钢构成。

发明的效果

根据这种本申请的发明，外轴套的外侧层部和摇臂头由于彼此材质相同，例如，彼此同为铝，没有电位差，因此，即使产生伤痕而使盐水侵入，也可以防止摇臂头生锈。

附图说明

图1是根据本申请的发明的一种实施方式的刮水器摇臂的立体图。

图2是刮水器摇臂的轴承装置的剖视图，是沿着图1所示的A－A剖开的剖视图。

图3是表示图2所示的轴承装置中的摇臂头和外轴套的概略的概略图。

图4是外轴套的概略平面图。

具体实施方式

下面，基于图1至图4，对于应用于刮水器摇臂的例子，说明根据本申请的发明的一种实施方式的轴承装置。

刮水器摇臂10配备有：与驱动马达(图中未示出)相连的摇臂头12、经由轴承装置14相对于摇臂头12能够枢转运动或者转动地连接的保持器16、以及被固定于保持器16的摇臂体18。另外，摇臂头12和保持器16被图中未示出的弹簧连接起来。

在刮水器摇臂10的使用时，保持器16被图中未示出的弹簧朝着向图1中的下方转动的方向加载，结果，被保持在摇臂体18上的刮水器刮片(图中未示出)以适度的推压力推压在被擦拭面(例如，汽车的前挡风玻璃面)上。保持器16在通常使用状态下，如图1所示处于被配置在与摇臂头12大致同一直线上的状态，但是，根据需要，可以保持被向上方转动而相对于摇臂头12具有角度地配置的竖起状态。

另外，优选地，为了具有耐腐蚀性，对摇臂头12进行阳极氧化处理。

轴承装置14被设置在作为第一构件的摇臂头12与作为第二构件的保持器16之间，借助于轴承装置14，保持器16能够枢转运动地被安装于摇臂头12上。

轴承装置14配备有：圆筒状的外轴套20，所述外轴套20被压入到形成在摇臂头12的铰链部12a处的镗孔12b中；内轴套22，所述内轴套22被能够旋转地插入到外轴套20的镗孔20a内；以及铆钉24，所述铆钉24被插入到内轴套22的镗孔22a内，将保持器16与内轴套22成一体地固定。

摇臂头12形成长条状，具有一个端部12b和另一个端部12a。一个端部12b构成能够转动地安装于汽车的前挡风玻璃面附近的车身上的安装部，另一个端部构成保持器16被能够枢转运动地安装的铰链部12b。

在摇臂头12的铰链部12a，形成有相对于该摇臂头的长度方向交叉地延伸的贯通镗孔12c。具有由包层材料构成的贯通镗孔20a的圆筒状的外轴套20被压入到该贯通镗孔12c中。外轴套20以贯通镗孔20a与摇臂头12的铰链部12a的贯通镗孔12c同轴的方式配置。

内轴套22被能够旋转地插入到外轴套20的贯通镗孔20a中。形成外轴套20的贯通镗孔20a的面被用特富龙(注册商标)涂层，以便对于与内轴套22之间的相对旋转运动赋予高耐久性。

保持器16配备有顶板部30和从该顶板部的两个侧端延伸的侧壁部32。保持器16在靠近摇臂头12的一侧配备有铰链部32a。保持器的侧壁部32，在该铰链部32a上，在与摇臂头12的贯通镗孔12c对向的位置形成有孔32b。

铆钉24被插入到内轴套22的贯通镗孔22a中。铆钉24具备棒状的铆钉本体24a和形成在铆钉本体24a的两端的铆接部24b，穿过形成在保持器16的侧壁部32上的孔32b和内轴套22的贯通镗孔22a而延伸。铆钉24构成得比内轴套22的长度方向的长度、摇臂头12的横向方向的长度、保持器16的横向方向的长度长，因此，从内轴套22、摇臂头12的铰链部12a以及保持器16的铰链部32a的两侧壁部突出。并且，铆钉24中的从保持器的铰链部32a的两侧壁部突出的部分被铆接而形成铆接部24b。铆钉24与保持器16被铆接部24b连接起来，内轴套22、铆钉24和保持器16被成一体地接合起来。另外，如上所述，铆钉24被插入内轴套22的贯通镗孔中。借助这种结构，铆钉24、内轴套22和保持器16可以相对于外轴套20及摇臂头12成一体地枢转运动。

外轴套20比摇臂头12的横向方向的长度、即摇臂头12的铰链部12a、12a之间的长度长一些，从摇臂头的铰链部的两个侧部向外方突出。并且，从摇臂头12的铰链部12a的两个侧部向外方突出的外轴套的两个端部20与保持器16的铰链部32a的两个侧部的内壁面接触。

如图3、图4所示，外轴套20具有不锈钢制的内侧轴套部40、以及设置在该内侧轴套部的外周且与所述内侧轴套部接合的铝制的外侧轴套部42，内侧轴套部的接合面与外侧轴套部的接合面进行原子键结合。在图2中，为了容易理解轴承装置14的结构，简略地图示了外轴套20。

如上所述，外轴套20由包层材料(也称为混合材料)构成。外轴套20通过对一种金属(在本实施方式中为不锈钢)的表面与另一种金属(在本申请的发明中为作为不同种类金属的铝)的表面施加压力进行轧制、接合而构成。对于外轴套20，制造包层材料的方法，由下面所述的制造方法构成，即，所述方法包括：

(1)清洗材料与材料的接合面，除去污物、尘埃、氧化物等，使表面形成粗糙而容易接合的状态的清洗工序；

(2)利用压力将两个材料、即不锈钢材和铝材进行面接合的轧制接合工序(通过原子键结合，变成进入对方侧的材料的区域中的状态)，

(3)通过热处理进一步增加原子键结合的强度的热处理工序。

(4)将材料减薄延展成需要的厚度的轧制工序。

这样，不锈钢制的内侧轴套部40的接合面41与设置在该内侧轴套部的外周的铝制的外侧轴套部42的接合面43借助压力被轧制接合，形成成原子键结合。如上面所述，通过热处理而完全贴紧，以便增加接合强度。因此，结合面的原子通过热处理扩散至对方材料的区域，相互扩散，变得牢固，盐水不会进入，没有生锈之虞。

外侧轴套部42由与摇臂头12相同的材质的铝构成。这样，由于可以由相同强度或刚性的材料构成外侧轴套部42和摇臂头12，所以，在将外轴套压入到摇臂头中时，与从前比较，变得不容易产生伤痕。另外，即使在外侧轴套部40与摇臂头12中的任一个上产生伤痕，盐水侵入该伤痕，由于外侧轴套部40与摇臂头由相同材质、例如铝构成，所以，也不会产生像过去那样的电位差，可以防止或者抑制生锈。

在上述实施方式中，列举了将根据本申请的发明的轴承装置用于刮水器摇臂的例子，但是，也可以应用于刮水器摇臂以外的轴承装置，例如，应用于将门轴支承于本体上的结构、窗户等的开闭结构等一般的铰链结构。

另外，即使在应用于刮水器摇臂的情况下，也不局限于汽车，也可以用于铁路、航空器、船舶等移动体的刮水器摇臂。

在上述实施方式中，以铝和不锈钢的例子进行了详细说明，但是，并不局限于该例子，也可以将本申请的发明应用于其它的所有金属。

以上，只说明了本发明的几种实施方式，但是，只要实质上不脱离本发明的新的教示和优点，对于所列举的实施方式，可以进行多种多样的变更或者改进，这对于从事本领域的工作人员来说是很容易理解的。从而，进行这种变更或者改进的方式也包含在本发明的技术范围内。

也可以将上述实施方式进行任意地组合。

上面，只说明了本发明的几种实施方式，但是，只要实质上不脱离本发明的新的教示和优点，对于所列举的实施方式，可以进行多种多样的变更或者改进，这对于从事本领域的工作人员来说是很容易理解的。从而，进行这种变更或者改进的方式也包含在本发明的技术范围内。并且，也可以将上述实施方式任意进行组合。

本申请要求基于2015年4月20日申请的日本专利申请第2015－85757号的优先权。包括2015年4月20日申请的日本国专利申请第2015－85757号的说明书、权利要求范围、附图及摘要在内的全部公开内容均通过参照全部引入到本申请中。

附图标记说明

10 刮水器摇臂

12 摇臂头

12a 摇臂头的铰链部

12b 镗孔

12c 贯通镗孔

14 轴承装置

16 保持器

18 摇臂体

20 外轴套

20a 外轴套的镗孔

22 内轴套

22a 内轴套的镗孔

24 铆钉

24a 铆钉体

24b 铆接部

30 保持器的顶板部

32 保持器的侧壁部

32a 保持器的铰链部

32b 保持器的孔

40 内侧轴套部

42 外侧轴套部

Claims (4)

1.一种刮水器摇臂用的轴承装置，用于将保持器能够枢转运动地安装于摇臂头，其特征在于，

所述轴承装置配备有：

外轴套，所述外轴套被压入到所述摇臂头的铰链部中；

内轴套，所述内轴套被能够旋转地插入到所述外轴套的镗孔内；以及

铆钉，所述铆钉被插入到所述内轴套的镗孔内，将所述保持器与所述内轴套成一体地固定，由此，所述保持器的铰链部、所述内轴套以及所述铆钉相对于所述摇臂头的铰链部以及所述外轴套能够枢转运动，

所述外轴套配备有内侧轴套部和外侧轴套部，所述外侧轴套部设置于该内侧轴套部的外周，被接合于所述内侧轴套部，所述内侧轴套部的接合面与所述外侧轴套部的接合面进行原子键结合，

所述外侧轴套部由与所述摇臂头相同的材质形成，

所述外侧轴套部由与所述内侧轴套部不同的金属构成，

所述外侧轴套部和所述摇臂头由铝构成。

2.如权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述内侧轴套部由不锈钢构成。

3.一种刮水器摇臂，其特征在于，配备有：

能够安装到车辆上的摇臂头；

能够保持刮水片的保持器；以及

用于将所述保持器能够枢转运动地安装于所述摇臂头上的轴承装置，

所述轴承装置配备有：

被压入到所述摇臂头的铰链部中的外轴套；

能够旋转地被插入到所述外轴套的镗孔内的内轴套；以及

被插入到所述内轴套的镗孔内且将所述保持器与所述内轴套成一体地固定的铆钉，由此，所述保持器的铰链部、所述内轴套以及所述铆钉相对于所述摇臂头的铰链部以及所述外轴套能够枢转运动，

所述外轴套配备有内侧轴套部和外侧轴套部，所述外侧轴套部设置于该内侧轴套部的外周，被接合于所述内侧轴套部，所述内侧轴套部的接合面与所述外侧轴套部的接合面进行原子键结合，

所述外侧轴套部由与所述摇臂头同样的材质形成，

所述外侧轴套部由与所述内侧轴套部不同的金属构成，

所述外侧轴套部和所述摇臂头由铝构成。

4.如权利要求3所述的刮水器摇臂，其特征在于，所述内侧轴套部由不锈钢构成。

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