JP2001180448A - ワイパ装置用サポート部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属板をプレス加工してなるサポートユニッ
トにおいて、加工時におけるブッシュ装着孔の変形を抑
制する。 【解決手段】 鋼板を曲げ加工してサポートユニットを
形成する。サポートユニットは、まず、金属板からなる
ブランク３６を曲げ、絞り加工して、側壁部１０と上面
部１１を形成し、側壁部１０を４５°まで立ち上げる。
次に、側壁部１０にピン挿通孔１８を形成する。そし
て、側壁部１０をさらに曲げ加工し、側壁部１０が上面
部１１に対し略直角となるまで立ち上げる。この場合、
孔開け後に側壁部１０を加工しても、ブランク３６の加
工硬化によりピン挿通孔１８の近傍に変形が生じにく
く、加工時におけるピン挿通孔の変形を抑制することが
可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用のワイパア
ーム装置に関し、特に、ワイパ軸に固定されてワイパア
ームの基端部を構成するサポート部材の製造技術に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車等に設置されるワイパ装置は、一
般に、モータによって回転駆動されるワイパ軸と、ワイ
パ軸に固定されたワイパアームと、ワイパアームに取り
付けられフロントガラス等を払拭するワイパブレードと
から構成されている。そして、ワイパ軸の正逆転に伴い
ワイパアームが往復運動し、ワイパブレードによりフロ
ントガラス等の水滴や汚れが除去されるようになってい
る。

【０００３】図９は、このようなワイパ装置における従
来のワイパアームの構成を示す説明図である。図９のワ
イパアーム５１は、厚さ３ｍｍ・幅９ｍｍ程度の金属製
帯板からなるアームピース５２と、厚さ０.９ｍｍ程度
の金属板を曲げ加工して形成したアームシャンク５３
と、アルミダイキャストまたは合成樹脂製のサポートユ
ニット５４とから構成されている。アームピース５２の
先端部はＵ字形に形成され、ここに図示しないワイパブ
レードが取り付けられ、スプリング５７によりフロント
ガラス等に押し付ける力が付与される。

【０００４】アームピース５２とアームシャンク５３と
の間は、リベット５５にて連結、固定されている。ま
た、アームシャンク５３とサポートユニット５４との間
は、アームシャンク５３にカシメ固定されたヒンジピン
５６にて回転自在に連結されている。この場合、サポー
トユニット５４には軸受用のブッシュ７０が取り付けら
れており、ヒンジピン５６は、このブッシュ７０内に挿
入されて回転自在に支持される。

【０００５】さらに、サポートユニット５４の図中右端
側は、図示しないモータによって回転駆動されるワイパ
軸６０に固定され、このワイパ軸６０の回転に伴い、ワ
イパアーム５１が駆動される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、この
ようなワイパ装置において、サポートユニットを鋼板に
よりプレス成形して強度維持と低コスト化の両立を図っ
たものが提案されている。例えば特表平８−５０１５１
１号公報には、シートメタルのピースから深絞りによっ
て形成されたワイパアームが開示されている。

【０００７】ここで、サポートユニット５４において
は、ヒンジピン５６の取り付け位置は、ブレード交換時
のロックバック等を考慮すると出来るだけ上面側に配置
するのが望ましい。しかしながら、鋼板をプレス加工し
てサポートユニット５４を形成する場合、予めブランク
材に円形のブッシュ装着孔７１を開け、その後曲げ加工
を行うと、孔位置が折曲部分に近いため、図１０に示し
たように孔上部が斜線部分のように引っ張られて塑性変
形するという問題がある。このため、図１１のようにブ
ッシュ７０とブッシュ装着孔７１との間にガタが生じた
り、孔変形によりブッシュ７０が装着できなくなるおそ
れがある。

【０００８】また、ワイパ装置の外観や走行中の風の抵
抗を考慮すると、サポートユニット５４の高さはできる
だけ低く抑える方が望ましい。さらに、サポートユニッ
ト５４は、ロックバック時などアームシャンク５３をヒ
ンジピン５６を中心に動かしたときに、アームシャンク
５３の端部が干渉するのを避ける必要がある。このた
め、サポートユニット５４は、図９,１１に示すよう
に、ブッシュ装着孔７１の上部を凸設してアーチ部７２
を形成し、アームシャンク５３の端部がサポートユニッ
ト５４に干渉することなくアーチ部７２外周に沿って動
くようにすると共に、サポートユニット５４本体部分の
高さを抑えるようにしている。

【０００９】ところが、このようにサポートユニット５
４にアーチ部７２を形成するためには、本体形状を形成
した上に、その部分をさらに絞り加工する必要がある。
このため、アーチ部７２、すなわちブッシュ装着孔７１
の近傍ではサポートユニット３の板厚が薄くなり、より
材料が引っ張られ易くなる。従って、ブッシュ装着孔７
１の孔形状がさらに変形し易くなり、ブッシュ７０装着
上や外観上の観点からその改善が望まれていた。

【００１０】これに対し先に絞り加工を行って本体およ
びアーチ部７２を形成し、その後、孔開けを行えば孔変
形の問題は解消する。しかしながら、サポートユニット
５４は、その寸法が小さく、また、断面もコの字状とな
っているため、孔開け用の型を装着するスペースがな
く、プレスによる加工を行うことができない。この際、
ドリルにより機械加工すれば、かかる孔開けも可能であ
るが、その分工数が増加しコストアップを招来するとい
う問題がある。

【００１１】本発明の目的は、金属板をプレス加工して
なるサポートユニットにおいて、加工時におけるブッシ
ュ装着孔の変形を抑制することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のワイパ装置用サ
ポート部材の製造方法は、ワイパ軸に固定されてワイパ
アームの基端部を構成するワイパ装置用サポート部材の
製造方法であって、（ａ）.金属板からなるブランク材
を加工して、前記サポート部材の上面部と、前記上面部
の周囲に配設される側壁部とを形成し、前記側壁部が前
記上面部に対し第１の加工角度を為す位置まで前記側壁
部を成形する工程と、（ｂ）.前記第１の加工角度に成
形された側壁部に、前記サポート部材に回転自在に連結
されるワイパアーム先端部を支持する軸部材を挿入する
ための孔を形成する工程と、（ｃ）.前記側壁部をさら
に加工し、前記側壁部が前記上面部に対し第２の加工角
度を為す位置まで前記側壁部をさらに成形する工程と、
を有することを特徴とする。

【００１３】本発明によれば、工程（ａ）にてブランク
材が加工硬化を生じて硬度が増加しているため、孔開け
後に工程（ｃ）にて側壁部を加工しても孔の近傍に変形
が生じにくい。従って、加工時における孔の変形を抑制
することができ、孔変形に伴うガタや美観の毀損を抑え
ることが可能となる。

【００１４】一方、前記の製造方法においては、前記第
１の加工角度を３０°〜６０°に設定しても良い。これ
により、孔開けのための装置スペース確保と、次の工程
における孔の変形抑制とのバランスを取った条件にてワ
イパ装置用サポート部材の製造が可能となる。

【００１５】なお、ここで言う「回転」とは、正逆方向
の回転運動を意味し、一方向のみの円運動には限定され
ない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の製造方法に
より形成されたサポートユニットを用いたワイパアーム
の構成を示す説明図、図２は図１のワイパアームの平面
図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【００１７】図１のワイパアーム１は、厚さ３ｍｍ・幅
９ｍｍ程度の金属製帯板からなるアームピース８と厚さ
１.２ｍｍ程度の金属板を曲げ加工して形成したアーム
シャンク２とからなるワイパアーム先端部と、厚さ１.
８ｍｍ程度の鋼板を曲げ加工して形成したサポートユニ
ット（サポート部材）３からなるワイパアーム基端部と
をヒンジピン（軸部材）４にて回転自在に連結した構成
となっている。ワイパアーム１は、アッセンブリ後、適
宜塗装が施される一方、アームピース８の先端部はＵ字
形に形成され、ここに図示しないワイパブレードが取り
付けられる。そして、図９と同様に、ワイパ軸１５に固
定されてワイパ装置を構成する。

【００１８】ワイパアーム先端部のアームシャンク２と
サポートユニット３との間は、ヒンジピン４にて回転自
在に連結されている。ヒンジピン４はステンレスにより
形成され、図３に示したように、アームシャンク２にカ
シメ固定される。サポートユニット３には、ブッシュ９
が取り付けられており、ヒンジピン４はブッシュ９内に
摺動自在に支持される。そして、これによりアームシャ
ンク２は、サポートユニット３に対しヒンジピン４を中
心として回転自在に支持される。

【００１９】また、アームシャンク２とアームピース８
の間は、リベット２６によって固定されており、両者は
スプリング５により図１において下側に付勢され、ワイ
パブレードをフロントガラス等に押し付ける力が付与さ
れている。サポートユニット３には、ステンレスを用い
たスプリング掛止ピン６が設けられている。このスプリ
ング掛止ピン６は、その両端をサポートユニット３にカ
シメ固定して配設され、そこには図１に示したようにフ
ック７の一端が掛けられている。フック７は、金属線材
を曲げ加工して形成され、前述のようにその一端はスプ
リング掛止ピン６に掛合すると共に、他端側はスプリン
グ５の一端側と掛合している。また、スプリング５の他
端側は、アームピース８の端部に設けられたフック部８
ａに掛けられている。そして、これによりアームシャン
ク２およびアームピース８がヒンジピン４を中心として
図中下方向に付勢され、ワイパブレード押圧力が発生す
る。

【００２０】一方、本実施の形態におけるサポートユニ
ット３は、図９のものと異なり、鋼板をプレス加工して
成形される。図４はサポートユニット３の平面図、図５
はその一部を断面にて示した側面図、図６は図５のＣ部
の拡大図、図７は図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図であ
る。また、図８は本発明の一実施の形態であるサポート
ユニット製造方法の工程を示す説明図であり、（ａ）は
ブランクを、（ｂ）は面付け工程を、（ｃ）は曲げ・絞
り工程を、（ｄ）は孔開け工程を、（ｅ）は整形工程
を、（ｆ）はバーリング工程を示している。

【００２１】サポートユニット３は、鋼板を打ち抜いて
図８（ａ）のようなブランク（ブランク材）３６を形成
し、これをプレスにより曲げ加工して形成される。サポ
ートユニット３の断面は、概ね下側が開口した略コの字
形に形成されており、側壁部１０と上面部１１とから構
成されている。また、図４,５において左端側には、ア
ーチ部３５およびヒンジピン４を挿通するためのピン挿
通孔１８（図７参照）が形成され、そこにはブッシュ９
が嵌め込まれている。一方、図４,５において右端側に
は、ワイパ軸取付部１２が形成されている。

【００２２】このワイパ軸取付部１２には、バーリング
により形成したワイパ軸結合部１３の外側に、リング状
に形成された鉄製の補強支持部材であるインレット１４
が配設されている。このインレット１４の上面および内
側面にはセレーションが形成されており、サポートユニ
ット３の上面部１１内面やワイパ軸結合部１３外周面に
噛み込み、インレット１４がワイパ軸結合部１３に強固
に結合されるようになっている。これにより、払拭動作
時におけるワイパ軸１５の回転力は、ワイパ軸結合部１
３およびそれと強固に結合されたインレット１４とによ
ってサポートユニット３に伝達される。従って、薄肉と
なっているワイパ軸結合部１３のみではなく、インレッ
ト１４をも含んだワイパ軸取付部１２全体で回転力が伝
達され、ワイパ軸１５とサポートユニット３との間にお
ける伝達トルクを好適に確保することが可能となる。

【００２３】また、ワイパ軸結合部１３は、下側が拡径
したテーパ形状に形成されており、その外側に配設され
るインレット１４の中穴も同様のテーパ形状に形成され
ている。これにより、インレット１４は、この下側が拡
径したテーパ形状によって、ワイパ軸結合部１３から脱
落することなく固定され、接着剤等を用いることなく、
インレット１４をワイパ軸結合部１３の外側に固定でき
るようになっている。

【００２４】ワイパ軸結合部１３には、下側からワイパ
軸１５が挿通され嵌合固定される。ワイパ軸１５には、
図９のワイパ軸６０と同様、先端側に雄ねじ部１６が形
成されており、その下部にはローレットが形成されたテ
ーパ結合部１７が設けられている。この場合、サポート
ユニット３のワイパ軸結合部１３の内径は、ワイパ軸１
５のテーパ結合部１７の外径と同勾配のテーパ形状で若
干小径に形成されている。従って、ワイパ軸結合部１３
内にワイパ軸１５を挿入すると、テーパ結合部１７のロ
ーレットがワイパ軸結合部１３の内壁に噛み込みつつ両
者が結合され、回転方向の回り止めがなされる。

【００２５】このとき、ワイパ軸結合部１３が鋼板のみ
によって薄肉円筒状に形成されていると、ワイパ軸１５
の挿入に伴い、ワイパ軸結合部１３の壁面がテーパ結合
部１７によって亀裂が生じたり、外側に押し倒されてし
まう可能性がある。かかる場合、テーパ結合部１７のロ
ーレットがワイパ軸結合部１３の内壁に十分に噛み込ま
ず、所望の結合強度が得られないおそれがある。

【００２６】これに対し当該サポートユニット３では、
ワイパ軸結合部１３の外側にインレット１４が嵌め込ま
れているため、ワイパ軸結合部１３の壁面がインレット
１４により後側から補強支持される形となる。このた
め、ワイパ軸１５を挿入してもワイパ軸結合部１３の壁
面に亀裂が生じたり、外側に押し倒されることがなく、
テーパ結合部１７のローレットがワイパ軸結合部１３の
内壁に十分に噛み込んだ状態で両者が結合される。従っ
て、サポートユニット３とワイパ軸１５との間の結合強
度を、従来のアルミダイキャスト製品と同程度のレベル
で確保することが可能となる。

【００２７】このようにしてワイパ軸結合部１３にワイ
パ軸１５を結合した後、ワイパ軸取付部１２にて、サポ
ートユニット３の上面部１１から突出した雄ねじ部１６
にナットを螺合して締め付ける。これにより、サポート
ユニット３はワイパ軸１５に固定され、ワイパ軸１５の
正逆回転に伴ってサポートユニット３が正逆方向に回転
運動することになる。

【００２８】一方、このようなサポートユニット３は、
次のような工程にて形成される。まず、鋼板を打ち抜い
て図８（ａ）のようなブランク３６を形成した後、これ
を面取り加工する（図８（ｂ））。続いて、絞り・曲げ
工程を実施し、ブランク３６を絞り加工して上面部１１
と側壁部１０を形成する。この絞り・曲げ工程では、ア
ームシャンク２との接続側（図８において上側）におい
て、側壁部１０が上面部１１に対し中間加工角度（第１
の加工角度、例えば、４５°）となる位置まで絞り加工
を行う（図８（ｃ））。また、この絞り・曲げ工程にお
いては、上面部１１に、アーチ部３５を張り出し形成す
る。なお、この際、反対側端部（図８において下側）
は、側壁部１０が上面部１１に対し、完成品における両
者間の角度を示す最終加工角度（第２の加工角度、例え
ば、９０°）となるよう絞り加工を行う。

【００２９】このように中間加工角度にて一旦曲げ加工
を中断したところで、孔開け工程に移り、中間加工角度
まで立ち上げられた側壁部１０に対し、プレス装置３７
によりピン挿通孔１８を形成する（図８（ｄ））。この
場合、前記中間加工角度は、プレス装置３７による孔開
けのためのスペース確保と、次の整形工程におけるピン
挿通孔１８の変形抑制との関係から、予め実験等によっ
て設定し、概ね３０〜６０°程度の範囲内にて設定す
る。この孔開け工程においては、既にアーチ部３５は形
成されているため、アーチ部３５形成に伴うピン挿通孔
１８の変形を回避することができる。

【００３０】孔開けが完了した後、整形工程を実行す
る。すなわち、側壁部１０を最終加工角度（本実施の形
態では略直角）まで立ち上げ、図８（ｄ）の状態から図
８（ｅ）の状態へと曲げ加工を行い、サポートユニット
３の外形を形成する。この場合、アーチ部３５の部分
は、曲げ・絞り工程にて加工硬化を受けその硬度が増加
している。このため、整形工程にて絞りや曲げ加工を受
けても、ピン挿通孔１８近傍部分の変形が生じにくくな
っている。すなわち、ワイパ装置のサポートユニットに
おいて塑性加工工程を２段階に分けると共に、その間に
孔開け工程を配置した当該方法によれば、従来のような
「ブランク→絞り→孔開け」という工程を採る場合に比
して、曲げ・絞り工程における加工硬化により、整形工
程でのピン挿通孔１８の変形を抑制することができる。
従って、ピン挿通孔１８の変形に伴う、ブッシュ９のガ
タや外観上の問題を解決することが可能となる。

【００３１】その後、ワイパ軸結合部１３を形成するた
めのボス１９を薄肉円筒状にバーリング加工する（（図
８（ｆ））。そして、このボス１９にインレット１４を
外挿し、さらにワイパ軸結合部１３の内径を押し広げて
テーパ形状とする。これにより、インレット１４を外側
に配した形でテーパ形状のワイパ軸結合部１３が形成さ
れ、図４,５のようなサポートユニット３が形成され
る。

【００３２】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、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
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３３】たとえば、前述の実施の形態では、ワイパ
軸結合部１３にインレット１４を取り付けたものを例に
挙げたが、インレット１４自体は必須の構成ではなく、
インレット１４を用いないサポートユニット３に本発明
の方法を適用することも可能である。また、前述の実施
の形態では、ワイパアーム先端部がアームシャンク２と
アームピース８から構成されているものを示したが、ワ
イパアーム先端部としてこれらを一体化したものを用い
ても差し支えない。さらに、本発明のワイパ装置は自動
車のフロントガラス用には限られず、各種作業用車両に
も適用可能である。

【００３４】

【発明の効果】本発明のワイパ装置用サポート部材の製
造方法によれば、サポートユニット成形に際し、金属板
からなるブランク材を一旦中間加工角度まで加工し、こ
の中間加工角度にてピン挿通孔を形成した後、最終加工
角度まで加工するようにしたので、孔開け後に側壁部を
加工しても、ブランク材が先の工程にて加工硬化してい
るため、ピン挿通孔の近傍に変形が生じにくい。従っ
て、加工時におけるピン挿通孔の変形を抑制することが
でき、孔変形に伴うガタを抑えることが可能となる。ま
た、ピン挿通孔をサポートユニットの外観を損ねること
なく形成することが可能となる。

【００３５】一方、中間加工角度を３０°〜６０°に設
定することにより、孔開けのための装置スペース確保
と、次の工程における孔の変形抑制とのバランスを取っ
た条件にてワイパ装置用サポート部材の製造が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による製造方法により形成されたサポー
トユニットを用いたワイパアームの構成を示す説明図で
ある。

【図２】図１のワイパアームの平面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図４】図１のワイパアームにおけるサポートユニット
の平面図である。

【図５】図４のサポートユニットの一部を断面にて示し
た側面図である。

【図６】図５のＣ部の拡大図である。

【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図８】本発明の一実施の形態であるサポートユニット
製造方法における加工工程を示す説明図であり、（ａ）
はブランクを、（ｂ）は面付け工程を、（ｃ）は曲げ・
絞り工程を、（ｄ）は孔開け工程を、（ｅ）は整形工程
を、（ｆ）はバーリング工程を示す。

【図９】従来のワイパ装置におけるワイパアームの構成
を示す説明図である。

【図１０】従来のワイパ装置におけるサポートユニット
のブッシュの取り付け状態を示す斜視図である。

【図１１】従来のワイパ装置におけるサポートユニット
のブッシュの取り付け状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ワイパアーム ２ アームシャンク（ワイパアーム先端部） ３ サポートユニット（サポート部材） ４ ヒンジピン（軸部材） ５ スプリング ６ スプリング掛止ピン ７ フック ８ アームピース（ワイパアーム先端部） ９ ブッシュ １０ 側壁部 １１ 上面部 １２ ワイパ軸取付部 １３ ワイパ軸結合部 １４ インレット １５ ワイパ軸 １６ 雄ねじ部 １７ テーパ結合部 １８ ピン挿通孔 １９ ボス ２６ リベット ３５ アーチ部 ３６ ブランク（ブランク材） ３７ プレス装置 ５１ ワイパアーム ５２ アームピース ５３ アームシャンク ５４ サポートユニット ５５ リベット ５６ ヒンジピン ５７ スプリング ６０ ワイパ軸 ７０ ブッシュ ７１ ブッシュ装着孔 ７２ アーチ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横尾 次男 群馬県桐生市広沢町一丁目二六八一番地 株式会社ミツバ内 Ｆターム(参考） 3D025 AA01 AC01 AD01 AE04 AE05 AE21 AE22

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイパ軸に固定されてワイパアームの基
   端部を構成するワイパ装置用サポート部材の製造方法で
   あって、（ａ）.金属板からなるブランク材を加工し
   て、前記サポート部材の上面部と、前記上面部の周囲に
   配設される側壁部とを形成し、前記側壁部が前記上面部
   に対し第１の加工角度を為す位置まで前記側壁部を成形
   する工程と、（ｂ）.前記第１の加工角度に成形された
   側壁部に、前記サポート部材に回転自在に連結されるワ
   イパアーム先端部を支持する軸部材を挿入するための孔
   を形成する工程と、（ｃ）.前記側壁部をさらに加工
   し、前記側壁部が前記上面部に対し第２の加工角度を為
   す位置まで前記側壁部をさらに成形する工程と、を有す
   ることを特徴とするワイパ装置用サポート部材の製造方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のワイパ装置用サポート部
   材の製造方法において、前記第１の加工角度が３０°〜
   ６０°であることを特徴とするワイパ装置用サポート部
   材の製造方法。