JP2002193076A - ワイパ装置及びワイパ装置のピボットホルダと中空フレームとの連結方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強度が低下したり連結後の部材にストレスが
残留することを防止でき、さらに長期に亘り連結固定精
度を確保することができ、しかも、簡単な位置合わせで
組付作業性を向上させたワイパ装置及びワイパ装置のピ
ボットホルダと中空フレームとの連結方法を得る。 【解決手段】 ワイパ装置１０では、パイプフレーム４
２の接続部４４、４６にピボットホルダ１２、１４の嵌
合部３６、３８が嵌合すると共にパイプフレーム４２の
接続部４４、４６先端面が段部３７、３９に当接して連
結されている。嵌合部３６、３８及び接続部４４、４６
は共に同一の樹脂材料によって形成されており、互いに
嵌合した状態で高周波振動を付与することで両部材表面
を溶融し、その後に当該溶融部分を硬化させて両部材を
連結固着した構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のウインド
シールドガラスを払拭するワイパ装置及びこのワイパ装
置のピボットホルダと中空フレームとの連結方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車のウインドシールドガラスを払拭
するワイパ装置は、ピボットシャフトに取り付けられた
ワイパアームが、ピボットシャフトの回転により所定範
囲で往復回動することで、ウインドシールドガラス面の
雨滴等を払拭する。

【０００３】ここで、このようなワイパ装置のうち、ピ
ボットシャフトを支持するピボットホルダをパイプフレ
ームにて連結した所謂パイプ式モジュールワイパ装置が
知られている（一例として、特開平８−１５６７４７号
公報、以下においては資料という）。

【０００４】ここで、前記資料には、このようなパイ
プ式モジュールワイパ装置において、金属製のパイプフ
レームとアルミニウム合金製のピボットホルダとを「カ
シメ」により連結固定することが開示されている。この
資料に示された「カシメ」では、ピボットホルダの嵌
合部に凹所を形成し、この嵌合部を金属製パイプフレー
ム内に挿入した後に、このパイプフレームの外周面を凹
所に沿うようにプレス金型にて上下から加圧することで
（金型でカシメ加工して）凹所にパイプフレームの肉を
食込ませて、パイプフレームとピボットホルダとを連結
固定した構成のものである。

【０００５】しかしながら、前記資料に開示されたパ
イプフレームとピボットホルダとを「カシメ」により連
結固定する構成では、この「カシメ」のためピボットホ
ルダに形成される凹所はパイプフレームの長手方向に所
定間隔を有して互いに外面状態で平行状に対向した一対
を成しているので、ピボットホルダの成形金型の型割方
向とこの凹所の平行方向とを一致させる必要があり、寸
法精度が要求されると共に設計自由度も制限されてしま
う。

【０００６】すなわち、前述の如きカシメ加工では、予
め凹所と金型のカシメ用爪とをパイプフレームの外側か
ら位置合わせして圧接させる必要があるが、パイプフレ
ームにピボットホルダの嵌合部を挿入した状態では、嵌
合部に形成された凹所の位置の確認は困難であった。こ
の位置がずれると、金型のカシメ用爪の寿命が早期に到
来したり、ピボットホルダの嵌合部が損傷したりする恐
れがある。特に、ピボットホルダの嵌合部の損傷はパイ
プフレーム内に隠れてしまい発見が困難である。

【０００７】一方、軽量化や成形性の観点からピボット
ホルダを樹脂製ホルダとしたものがある。しかし、この
樹脂製ホルダと金属製のパイプフレームとをカシメ固定
すると、上記問題とは別に、更に材料の違いにより互い
の線膨張係数が異なるため（一般に、金属材の方が樹脂
材より小さいため）、低温時は両部材間にガタが発生す
る可能性がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、強度が低下したり連結後の部材にストレスが残留
することを防止し、さらに長期に亘り連結固定精度を確
保することができ、しかも、簡単な位置合わせで組付作
業性を向上させたワイパ装置及びワイパ装置のピボット
ホルダと中空フレームとの連結方法を提供することが目
的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明のワ
イパ装置は、ワイパモータと、先端にワイパアームが固
定されるピボットシャフトを回動自在に支持する複数の
ピボットホルダと、前記各ピボットホルダを互いに連結
する樹脂材料製の中空フレームと、を備え、前記ワイパ
モータの駆動力によって前記ピボットシャフトが回転駆
動されるワイパ装置において、前記中空フレームは、両
端部が前記ピボットホルダに接続される接続部を有し、
前記ピボットホルダは、前記中空フレームの接続部と嵌
合する嵌合部を有し、少なくとも前記嵌合部は樹脂材料
にて形成されており、前記中空フレームの接続部または
前記ピボットホルダの嵌合部の何れか一方は、前記両者
の挿入方向に対して直接的または間接的に何れか他方に
当接する当接部を有し、前記中空フレームの接続部と前
記ピボットホルダの嵌合部とを前記当接部に当接させて
溶着によって連結固着した、ことを特徴としている。

【００１０】請求項１記載のワイパ装置では、ピボット
シャフトを回転可能に支持するピボットホルダは嵌合部
を有しており、しかも少なくともこの嵌合部は樹脂材料
にて形成されている。また、中空フレームは、樹脂材料
から成る中空樹脂フレームであり、接続部を有してい
る。さらに、中空フレームの接続部またはピボットホル
ダの嵌合部の何れか一方は、これら両者の挿入方向に対
して直接的または間接的に何れか他方に当接する当接部
を有している。このピボットホルダの嵌合部と中空フレ
ームの接続部とが当接部に当接された状態で溶着によっ
て連結固着される。

【００１１】したがって、このワイパ装置では、従来の
ワイパ装置の如くピボットホルダの嵌合部に凹所を形成
しなくてもよいので、この凹所がウィークポイントとな
って強度が低下するといったことがない。

【００１２】また、「カシメ加工」のように加圧力を加
えて部材を塑性変形させて連結するものではなく、部材
の一部を溶融して、その溶融部分が硬化して互いの部材
（ピボットホルダの嵌合部と中空フレームの接続部）が
溶着して連結固着されるので、連結後の各部材に強度的
ストレスが残留し難い。

【００１３】さらに、「カシメ加工」ではないので、従
来のワイパ装置の如く「予め凹所と金型のカシメ用爪と
をパイプフレームの外側から位置合わせする」といった
困難な位置合わせは必要が無い。すなわち、ピボットホ
ルダの嵌合部と中空フレームの接続部との連結強度を両
者の嵌合量（嵌合部の接続部への挿入代、すなわち溶着
面積）によって予め設定している場合に（換言すれば、
前記嵌合量で両部材間の連結強度（接合力）が決まるた
め）、単に当接部に当接するまで両者を挿入嵌合すれば
所定の嵌合量（溶着面積）すなわち連結強度が得られる
こととなり、しかも、当該嵌合状態を外部から確認でき
る。したがって、熟練を要することなくこのような簡単
な位置合わせで容易に組み付け作業が実施できる。

【００１４】このように、請求項１記載のワイパ装置で
は、強度が低下したり連結後の部材にストレスが残留す
ることを防止でき、さらに長期に亘り連結固定精度を確
保することができ、しかも、困難な位置合わせが不要で
外部から確認できる簡単な位置合わせで容易に実施可能
で組付作業性も向上する。

【００１５】請求項２に係る発明のワイパ装置は、請求
項１記載のワイパ装置において、前記中空フレームは、
前記接続部間の中空部にその長手方向に一体に形成され
て前記中空フレームの剛性を補強する補強部を有する、
ことを特徴としている。

【００１６】請求項２記載のワイパ装置では、各ピボッ
トホルダを互いに連結する樹脂材料製の中空フレームに
は、ワイパモータの駆動力がリンク機構などを介して伝
達される。このため、この駆動力による反力が作用して
中空フレームが湾曲しようとされる。また、中空フレー
ムにはワイパモータなどの重量物が取り付けられること
があり、中空フレームは所定の強度及び曲げ剛性が必要
である。ここで、中空フレームの接続部間の中空部に
は、その長手方向に補強部が一体に形成されており、中
空フレームの剛性を補強しているため、所定の強度及び
曲げ剛性を確保することができる。

【００１７】請求項３に係る発明のワイパ装置は、請求
項２記載のワイパ装置において、前記当接部は、前記補
強部の端面であることを特徴としている。

【００１８】請求項３記載のワイパ装置では、ピボット
ホルダの嵌合部と中空フレームの接続部との嵌合量（嵌
合部の接続部への挿入代、すなわち溶着面積、すなわち
両者の連結強度）を決定する当接部を、中空フレームに
形成された補強部の端面としているため、ピボットホル
ダの嵌合部を何ら加工することなく前記嵌合量（嵌合部
の接続部への挿入代、すなわち溶着面積）すなわち両者
の連結強度を決定することができる。

【００１９】請求項４に係る発明のワイパ装置は、ワイ
パモータと、先端にワイパアームが固定されるピボット
シャフトを回動自在に支持する複数のピボットホルダ
と、前記各ピボットホルダを互いに連結する樹脂材料製
の中空フレームと、を備え、前記ワイパモータの駆動力
によって前記ピボットシャフトが回転駆動されるワイパ
装置において、前記中空フレームは、両端部が前記ピボ
ットホルダに接続される接続部と、前記接続部間の中空
部にその長手方向に一体に形成されて前記中空フレーム
の剛性を補強する補強部と、を有し、前記ピボットホル
ダは、前記中空フレームの接続部と嵌合する嵌合部を有
し、少なくとも前記嵌合部は樹脂材料にて形成されてお
り、前記中空フレームの補強部の端面または前記ピボッ
トホルダの嵌合部の何れか一方は、前記両者の挿入方向
に対して直接的または間接的に何れか他方に当接する当
接部を有し、前記中空フレームの接続部と前記ピボット
ホルダの嵌合部とを前記当接部に当接させて溶着によっ
て連結固着した、ことを特徴としている。

【００２０】請求項４記載のワイパ装置では、ピボット
シャフトを回転可能に支持するピボットホルダは嵌合部
を有しており、しかも少なくともこの嵌合部は樹脂材料
にて形成されている。また、中空フレームは、樹脂材料
から成る中空樹脂フレームであり、接続部を有してい
る。さらに、中空フレームの接続部またはピボットホル
ダの嵌合部の何れか一方は、これら両者の挿入方向に対
して直接的または間接的に何れか他方に当接する当接部
を有している。このピボットホルダの嵌合部と中空フレ
ームの接続部とが当接部に当接された状態で溶着によっ
て連結固着される。

【００２１】したがって、このワイパ装置では、従来の
ワイパ装置の如くピボットホルダの嵌合部に凹所を形成
しなくてもよいので、この凹所がウィークポイントとな
って強度が低下するといったことがない。

【００２２】また、「カシメ加工」のように加圧力を加
えて部材を塑性変形させて連結するものではなく、部材
の一部を溶融して、その溶融部分が硬化して互いの部材
（ピボットホルダの嵌合部と中空フレームの接続部）が
溶着して連結固着されるので、連結後の各部材に強度的
ストレスが残留し難い。

【００２３】さらに、「カシメ加工」ではないので、従
来のワイパ装置の如く「予め凹所と金型のカシメ用爪と
をパイプフレームの外側から位置合わせする」といった
困難な位置合わせは必要が無い。すなわち、ピボットホ
ルダの嵌合部と中空フレームの接続部との連結強度を両
者の嵌合量（嵌合部の接続部への挿入代、すなわち溶着
面積）によって予め設定している場合に（換言すれば、
前記嵌合量で両部材間の連結強度（接合力）が決まるた
め）、単に当接部に当接するまで両者を挿入嵌合すれば
所定の嵌合量（溶着面積）すなわち連結強度が得られる
こととなり、しかも、当該嵌合状態を外部から確認でき
る。したがって、熟練を要することなくこのような簡単
な位置合わせで容易に組み付け作業が実施できる。

【００２４】また、各ピボットホルダを互いに連結する
樹脂材料製の中空フレームには、ワイパモータの駆動力
がリンク機構などを介して伝達される。このため、この
駆動力による反力が作用して中空フレームが湾曲しよう
とされる。また、中空フレームにはワイパモータなどの
重量物が取り付けられることがあり、中空フレームは所
定の強度及び曲げ剛性が必要である。ここで、中空フレ
ームの接続部間の中空部には、その長手方向に補強部が
一体に形成されており、中空フレームの剛性を補強して
いるため、所定の強度及び曲げ剛性を確保することがで
きる。

【００２５】このように、請求項４記載のワイパ装置で
は、強度が低下したり連結後の部材にストレスが残留す
ることを防止でき、さらに長期に亘り連結固定精度を確
保することができ、しかも、困難な位置合わせが不要で
外部から確認できる簡単な位置合わせで容易に実施可能
で組付作業性も向上する。

【００２６】さらに、当接部を中空フレームに形成され
た補強部の端面とした場合には、ピボットホルダの嵌合
部と中空フレームの接続部との嵌合量（嵌合部の接続部
への挿入代、すなわち溶着面積、すなわち両者の連結強
度）がこの当接部によって決定されるため、ピボットホ
ルダの嵌合部を何ら加工することなく前記嵌合量（嵌合
部の接続部への挿入代、すなわち溶着面積）すなわち両
者の連結強度を決定することができる。

【００２７】請求項５に係る発明のワイパ装置は、請求
項１、請求項２、または請求項４の何れかに記載のワイ
パ装置において、前記当接部は、前記ピボットホルダの
嵌合部の端部から所定の挿入代位置に形成した段部であ
って、前記中空フレームの接続部の端面が前記段部に当
接する、ことを特徴としている。

【００２８】請求項５記載のワイパ装置では、段部はピ
ボットホルダの嵌合部の端部から所定の挿入代位置に形
成されている。すなわち、ピボットホルダの嵌合部を挿
入側が小径の段付き状態に形成すれば、前記段部が形成
されることとなり、この段部に中空フレームの接続部端
面を当接させることで、ピボットホルダの嵌合部と中空
フレームの接続部との嵌合量（嵌合部の接続部への挿入
代、すなわち溶着面積、すなわち両者の連結強度）を決
定することができる。さらに、中空フレームを何ら新た
な細工をすることなく単純な管形状とすることができ
る。

【００２９】請求項６に係る発明のワイパ装置は、請求
項２乃至請求項５の何れかに記載のワイパ装置におい
て、前記補強部は、前記中空フレーム長手方向直交断面
形状が前記中空フレームの長手方向に沿って一様な形状
とされる、ことを特徴としている。

【００３０】請求項６記載のワイパ装置では、中空フレ
ームを補強部と共に樹脂材料の押出し成形で一体に同時
に製造することができ、安価に製造できる。

【００３１】請求項７に係る発明のワイパ装置は、請求
項６記載のワイパ装置において、前記補強部は、前記中
空フレーム長手方向直交断面形状が多角形の管形状でか
つ各頂部が前記中空フレームの内周面に一体に連続して
いる、ことを特徴としている。

【００３２】請求項７記載のワイパ装置では、補強部に
よる中空フレームの剛性及び曲げ強度を多岐にわたり設
定することができ、しかも補強部は多角形の管形状であ
るためその形状を好適に設定することにより軽量であっ
ても高剛性・高強度とすることができる。

【００３３】請求項８に係る発明のワイパ装置は、請求
項６記載のワイパ装置において、前記補強部は、前記中
空フレーム長手方向直交断面形状が前記中空フレームの
略中心部で交差するＸ字形状でかつ各頂部が前記中空フ
レームの内周面に一体に連続している、ことを特徴とし
ている。

【００３４】請求項８記載のワイパ装置では、補強部に
よって中空フレームの剛性及び曲げ強度を確保できるの
みならず、この補強部が中空フレームの中空部分の径方
向（断面方向）の梁としても機能するため、中空フレー
ムの所謂「潰れ」をも防止することができる。

【００３５】請求項９に係る発明のワイパ装置のピボッ
トホルダと中空フレームとの連結方法は、ワイパモータ
と、先端にワイパアームが固定されるピボットシャフト
を回動自在に支持する複数のピボットホルダと、前記各
ピボットホルダを互いに連結する接続部を有した樹脂材
料製の中空フレームと、を備え、前記ワイパモータの駆
動力によって前記ピボットシャフトが回転駆動されるワ
イパ装置における前記ピボットホルダと前記中空フレー
ムとの連結方法において、前記ピボットホルダに前記中
空フレームの接続部と嵌合する嵌合部を設けると共に少
なくとも前記嵌合部を樹脂材料にて形成し、前記中空フ
レームの接続部または前記ピボットホルダの嵌合部の何
れか一方に設けられた当接部に、前記両者の挿入方向に
対して直接的または間接的に何れか他方を当接させ、前
記当接部に当接させた状態で、前記中空フレームの接続
部と前記ピボットホルダの嵌合部の少なくとも何れか一
方に高周波振動を付与して両部材表面を溶融し、その後
に、前記溶融部分を硬化させて両部材を溶着により連結
固定する、ことを特徴としている。

【００３６】請求項９記載のワイパ装置のピボットホル
ダと中空フレームとの連結方法では、ピボットホルダに
嵌合部が形成され、しかも少なくともこの嵌合部は樹脂
材料にて形成される。また、中空フレームは、樹脂材料
から成り接続部を有する中空樹脂フレームにて形成され
る。さらに、中空フレームの接続部またはピボットホル
ダの嵌合部の何れか一方は、これら両者の挿入方向に対
して直接的または間接的に何れか他方に当接する当接部
を有している。このピボットホルダの嵌合部と中空フレ
ームの接続部とが当接部に当接された状態で高周波振動
が付与されて両部材表面が溶融され、その後に、この溶
融部分が硬化して両部材が溶着により連結固定される。

【００３７】したがって、このワイパ装置のピボットホ
ルダと中空フレームとの連結方法では、従来のワイパ装
置における「カシメ」による連結方法の如くピボットホ
ルダの嵌合部に凹所を形成しなくてもよいので、この凹
所がウィークポイントとなって強度が低下するといった
ことがない。

【００３８】また、「カシメ加工」のように加圧力を加
えて部材を塑性変形させて連結するものではなく、部材
の一部を溶融して、その溶融部分が硬化して互いの部材
（ピボットホルダの嵌合部と中空フレームの接続部）が
溶着して連結固着されるので、連結後の各部材に強度的
ストレスが残留し難い。

【００３９】またしかも、部材に高周波振動を付与して
両部材表面を溶融させる構成であるため、所望の部位以
外を溶かしてしまったり変形させてしまうことを防止す
ることができる。また、比較的一様に表面を溶融させる
ことができる。

【００４０】さらに、「カシメ加工」ではないので、従
来のワイパ装置における「カシメ」による連結方法の如
く「予め凹所と金型のカシメ用爪とをパイプフレームの
外側から位置合わせする」といった困難な位置合わせは
必要が無い。すなわち、ピボットホルダの嵌合部と中空
フレームの接続部との連結強度を両者の嵌合量（嵌合部
の接続部への挿入代、すなわち溶着面積）によって予め
設定している場合に（換言すれば、前記嵌合量で両部材
間の連結強度（接合力）が決まるため）、単に当接部に
当接するまで両者を挿入嵌合すれば所定の嵌合量（溶着
面積）すなわち連結強度が得られることとなり、しか
も、当該嵌合状態を外部から確認できる。したがって、
熟練を要することなくこのような簡単な位置合わせで容
易に組み付け作業が実施できる。

【００４１】このように、請求項９記載のワイパ装置の
ピボットホルダと中空フレームとの連結方法では、強度
が低下したり連結後の部材にストレスが残留することを
防止でき、さらに長期に亘り連結固定精度を確保するこ
とができ、しかも、困難な位置合わせが不要で外部から
確認できる簡単な位置合わせで容易に実施可能で組付作
業性も向上する。

【００４２】請求項１０に係る発明のワイパ装置のピボ
ットホルダと中空フレームとの連結方法は、請求項９記
載のワイパ装置のピボットホルダと中空フレームとの連
結方法において、前記高周波振動を付与して前記中空フ
レームの接続部と前記ピボットホルダの嵌合部の表面を
溶融しながら、前記接続部と前記嵌合部とを前記当接部
に当接するまで圧入嵌合する、ことを特徴としている。

【００４３】請求項１０記載のワイパ装置のピボットホ
ルダと中空フレームとの連結方法では、中空フレームの
接続部とピボットホルダの嵌合部の表面を溶融する際
に、接続部と嵌合部とを圧入嵌合状態としつつ溶融して
両部材を連結固着するので、両部材の連結後のガタツキ
やそのガタツキによる溶着部分の剥離を防止でき、強固
に連結することができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１には本
発明の第１の実施の形態に係るワイパ装置１０の全体構
成が平面図にて示されており、図２にはワイパ装置１０
の全体構成が正面図にて示されている。

【００４５】ワイパ装置１０は、一対のピボットホルダ
１２及びピボットホルダ１４を備えている。ピボットホ
ルダ１２とピボットホルダ１４は概ね左右対称形に形成
されており、基本的構成は同じ構成である。これらのピ
ボットホルダ１２及びピボットホルダ１４は、共に樹脂
材料（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミ
ド、ポリアセタール）によって形成されており、さら
に、ピボットホルダ１２には筒部１６が一体に設けら
れ、ピボットホルダ１４には筒部１８が一体に設けられ
ている。これらの筒部１６、１８は円筒形に形成されて
おり、ピボットシャフト２０、ピボットシャフト２２が
ピボットホルダ１２、１４の軸孔１７、軸孔１９にそれ
ぞれ挿通されこれを回転可能に支持している。

【００４６】ピボットシャフト２０、２２の下端にはピ
ボットレバー２４、２６がそれぞれ固定されており、ピ
ボットレバー２４、２６の揺動によってピボットシャフ
ト２０、２２が回動されるようになっている。また、ピ
ボットホルダ１２、１４の部材角部には、取付孔２８、
３０がそれぞれ形成されている。これらの取付孔２８、
３０に挿通された取付ボルトによって、ワイパ装置１０
が車体に固定される構成である。

【００４７】また、図３（Ａ）にも示す如く、ピボット
ホルダ１２、１４には、取付孔２８、３０近傍の側壁部
分に、連結シャフト３２、３４が設けられている。連結
シャフト３２、３４は、ピボットホルダ１２、１４の本
体部分と同様に樹脂材料から成る断面円形の中実シャフ
ト（むく軸）とされており、その先端部は後述するパイ
プフレーム４２に嵌合連結する嵌合部３６、嵌合部３８
とされている。

【００４８】嵌合部３６、嵌合部３８は、それぞれ連結
シャフト３２、３４よりも小径に形成されており、この
ため、連結シャフト３２、３４との境界部位に当接部と
しての段部３７、３９が設けられた構成となっている。
この段部３７、３９は、それぞれ嵌合部３６、３８の突
端部から所定寸法の位置に設けられており、後述するパ
イプフレーム４２との嵌合量（挿入代Ｌ）を決定してい
る。

【００４９】前記ピボットホルダ１２の嵌合部３６とピ
ボットホルダ１４の嵌合部３８とは、中空フレームとし
てのパイプフレーム４２によって互いに連結されてい
る。

【００５０】パイプフレーム４２は、前述したピボット
ホルダ１２、１４（嵌合部３６、３８）と同一の樹脂材
料から成る中空樹脂フレームであり、その長手方向両端
部は、前記連結シャフト３２、３４の嵌合部３６、３８
に対応する接続部４４、接続部４６となっている。図３
（Ｂ）にも示す如く、これらの接続部４４、４６は、ピ
ボットホルダ１２、１４の嵌合部３６、３８の外周に適
合する断面円環状に形成されており、接続部４４の先端
面が段部３７に当接するまでこの接続部４４が連結シャ
フト３２の嵌合部３６に嵌合し、また、接続部４６の先
端面が段部３９に当接するまでこの接続部４６が連結シ
ャフト３４の嵌合部３８に嵌合し、さらにこの状態で、
接続部４４と嵌合部３６、及び、接続部４６と嵌合部３
８が、互いに溶着によって連結固着された構成となって
いる。

【００５１】この場合、前記溶着に際しては、接続部４
４と嵌合部３６、及び、接続部４６と嵌合部３８に高周
波振動（例えば、振動数は３０ｋＨｚ以下とし、好まし
くは２０ｋＨｚ）を付与して両部材表面に摩擦熱を発生
させて溶融し、その後に、当該溶融部分を硬化させて両
部材を連結固定した構成となっている。

【００５２】またここで、図３（Ａ）に示す如く、ピボ
ットホルダ１２、１４の嵌合部３６、３８とパイプフレ
ーム４２の接続部４４、４６との嵌合量（嵌合部３６、
３８の接続部４４、４６への挿入代Ｌ）すなわち、嵌合
部３６、３８の直径をＤとするときの溶着面積（πＤ
Ｌ）によって両部材間の連結強度（接合力）が決まるた
め、前述の如き段部３７、３９の形成位置は、ピボット
ホルダ１２、１４の嵌合部３６、３８とパイプフレーム
４２の接続部４４、４６との必要連結強度に基づいて設
定されている。これにより、単に、接続部４４、４６の
先端面をそれぞれ段部３７、３９に当接するまで両者を
挿入嵌合すれば所定の嵌合量（溶着面積）すなわち連結
強度が得られ、しかも当該嵌合状態を外部から確認でき
るように構成されている。

【００５３】さらにここで、前述の如く高周波振動を付
与してパイプフレーム４２の接続部４４、４６とピボッ
トホルダ１２、１４（連結シャフト３２、３４）の嵌合
部３６、３８の表面を溶融してピボットホルダ１２、１
４とパイプフレーム４２とを連結固着するに当たって、
接続部４４と嵌合部３６、あるいは接続部４６と嵌合部
３８が互いに圧入嵌合するように寸法設定されており、
また、接続部４４、接続部４６はそれぞれ嵌合部３６、
嵌合部３８の全周に亘って溶着されている。

【００５４】一方、パイプフレーム４２の中間部には、
ブラケット５６を介して駆動源としてのワイパモータ５
８が取り付けられている。ワイパモータ５８は、モータ
部５８Ａ及びギヤ部５８Ｂが一体に設けられた構成とな
っており、ギヤ部５８Ｂのハウジング６０がブラケット
５６に固定されている。

【００５５】ワイパモータ５８の出力軸７０は、ハウジ
ング６０の裏面側（図１において紙面裏面側、図２にお
いて紙面下方側）へ向けて突出しており、その先端には
クランクアーム７２が取り付けられている。クランクア
ーム７２の先端には、ボールジョイント７４を介してリ
ンクロッド７６及びリンクロッド７８が連結されてい
る。一方のリンクロッド７６は、ピボットホルダ１２に
支持されたピボットシャフト２０のピボットレバー２４
にボールジョイント８０を介して連結されており、ま
た、他方のリンクロッド７８は、ピボットホルダ１４に
支持されたピボットシャフト２２のピボットレバー２６
にボールジョイント８２を介して連結されている。これ
により、ワイパモータ５８が作動しクランクアーム７２
が回転することにより、リンクロッド７６、７８及びピ
ボットレバー２４、２６を介して駆動力が伝達されて、
ピボットシャフト２０、２２がそれぞれ回動する構成で
ある。

【００５６】以上の如くワイパ装置１０は、ピボットシ
ャフト２０、２２を支持する一対のピボットホルダ１
２、１４を、パイプフレーム４２にて連結した所謂パイ
プ式モジュールタイプ（所謂フレーム一体式）の構成と
なっている。

【００５７】また、ピボットシャフト２０、２２の先端
にはそれぞれワイパアーム＆ブレード（図示省略）が取
り付けられ、各ピボットシャフト２０、２２の回転によ
ってワイパアーム＆ブレードが所定範囲で往復回動する
ようになっている。

【００５８】次に本第１の実施の形態の作用を説明す
る。

【００５９】上記構成のワイパ装置１０では、ピボット
シャフト２０、２２を回転可能に支持するピボットホル
ダ１２、１４がパイプフレーム４２によって互いに連結
固定され、また、パイプフレーム４２の中間部にはワイ
パモータ５８が固定され、全体としてアッセンブリ状態
とされている。この状態で、ピボットホルダ１２、１４
の取付孔２８、３０に挿通された取付ボルトによってウ
インドシールドガラス下方（通常はカウル部）の車体構
造部材に固定される。

【００６０】さらに、ワイパモータ５８の作動によって
ピボットシャフト２０、２２が回転して、ワイパアーム
＆ブレードが所定範囲で往復回動してウインドシールド
ガラスの雨滴等を払拭する。

【００６１】このワイパ装置１０では、ピボットホルダ
１２、１４はパイプフレーム４２に挿通して連結される
連結シャフト３２、３４の嵌合部３６、３８を有してお
り、しかもこの嵌合部３６、３８は樹脂材料にて形成さ
れている。また、パイプフレーム４２は、ピボットホル
ダ１２、１４（嵌合部３６、３８）と同一の樹脂材料と
してポリアセタールを主材料とした樹脂材料から成る中
空樹脂フレームであり、接続部４４、４６を有してい
る。さらにこの嵌合部３６、３８にパイプフレーム４２
の接続部４４、４６が圧入嵌合するが、このとき約２０
ｋＨｚの高周波振動を付与しながら圧入嵌合されるの
で、両部材の接触面において摩擦熱が発生しその表面が
溶融され、その溶融した樹脂が硬化することによって、
所謂溶着によって連結固着される。

【００６２】したがって、このワイパ装置１０では、従
来のワイパ装置の如くピボットホルダ１２、１４の嵌合
部３６、３８（連結シャフト３２、３４）に連結用の凹
所を形成しなくてもよいので、この凹所がウィークポイ
ントとなって強度が低下するといったことがない。

【００６３】また、「カシメ加工」のように加圧力を加
えて部材を塑性変形させて連結するものではなく、部材
の一部を溶融して、その溶融部分が硬化して互いの部材
の接触表面（ピボットホルダ１２、１４の嵌合部３６、
３８とパイプフレーム４２の接続部４４、４６）が溶着
して連結固着されるので、連結後の各部材に強度的スト
レスが残留し難い。

【００６４】さらに、「カシメ加工」ではないので、従
来のワイパ装置の如く「予め凹所と金型のカシメ用爪と
をパイプフレームの外側から位置合わせする」といった
困難な位置合わせは必要が無い。すなわち、ピボットホ
ルダ１２、１４の嵌合部３６、３８とパイプフレーム４
２の接続部４４、４６との連結強度を両者の嵌合量（図
３（Ａ）に示す如く、嵌合部３６、３８の接続部４４、
４６への挿入代Ｌ、すなわち溶着面積πＤＬ）によって
予め設定している場合に（換言すれば、前記嵌合量で両
部材間の連結強度（接合力）が決まるため）、単に接続
部４４、４６の先端面をそれぞれ段部３７、３９に当接
するまで両者を挿入嵌合すれば所定の嵌合量（溶着面積
πＤＬ）すなわち連結強度が得られることとなり、しか
も、当該嵌合状態を外部から確認できる。したがって、
熟練を要することなくこのような簡単な位置合わせで容
易に組み付け作業が実施できる。

【００６５】またこの場合、ピボットホルダ１２、１４
の嵌合部３６、３８はそれぞれ連結シャフト３２、３４
よりも小径に形成され、連結シャフト３２、３４との境
界部位に当接部としての段部３７、３９が設けられた構
成としたため、パイプフレーム４２（その接続部４４、
４６）を何ら新たな細工をすることなく単純な管形状と
することができる。

【００６６】また、パイプフレーム４２とピボットホル
ダ１２、１４の嵌合部３６、３８とを同一の樹脂材料に
て形成することで、溶着の際の両部材の溶融時間や硬化
時間が同じとなり、作業工程管理が極めてし易く、両部
材の溶着部分の馴染みもよいのでムラの少ない接合状態
が得られる。

【００６７】またしかも、パイプフレーム４２の接続部
４４、４６とピボットホルダ１２、１４の嵌合部３６、
３８に高周波振動を付与して両部材表面を摩擦熱の発生
によって溶融させて溶着する構成であるため、所望の部
位以外を溶かしてしまったり変形させてしまうことを防
止することができる。また、比較的一様に表面を溶融さ
せることができる。

【００６８】さらに、パイプフレーム４２の接続部４
４、４６とピボットホルダ１２、１４の嵌合部３６、３
８の表面を溶融する際には、接続部４４、４６と嵌合部
３６、３８とを圧入嵌合状態としつつ溶融して両部材を
連結固着するので、両部材の連結後のガタツキやそのガ
タツキによる溶着部分の剥離を防止でき、強固に連結す
ることができる。

【００６９】またさらに、このワイパ装置１０では、パ
イプフレーム４２の接続部４４、４６はピボットホルダ
１２、１４の嵌合部３６、３８の外周に適合する中空の
断面形状に形成されているため、すなわち、樹脂製のパ
イプフレーム４２の接続部４４、４６（中空部分）の中
にピボットホルダ１２、１４の嵌合部３６、３８が挿入
されて嵌合部３６、３８の外周面で溶着されるようにし
たので、パイプフレーム４２の外形が比較的大きな場合
であってもピボットホルダ１２、１４の嵌合部３６、３
８を小径とでき、ピボットホルダ１２、１４の材料を少
なくすることができる。

【００７０】また、ピボットホルダ１２、１４の嵌合部
３６、３８の挿入量（溶着面積）を増やして連結強度を
上げても、当該嵌合部分の外観に変化はない。すなわ
ち、従来の如く「カシメ」による連結では連結強度を上
げようとするとカシメた穴が多くなり、外観を損ねるこ
とになるが、当該ワイパ装置１０では、連結強度を上げ
ても当該嵌合部分の外観に変化はないため、商品価値も
向上する。

【００７１】またさらに、このワイパ装置１０では、ピ
ボットホルダ１２、１４の嵌合部３６、３８とパイプフ
レーム４２の接続部４４、４６が全周に亘って溶着され
た構成であるため、、ピボットホルダ１２、１４から伝
って来た雨滴が当該嵌合部分の隙間から浸入することが
なく、パイプフレーム４２内に溜まることを防止するこ
とができる。特に、パイプフレーム４２は樹脂製のため
所謂「錆」などは生じないが、浸入した水が腐敗して悪
臭を放つことを防止できる（一般にワイパ装置はカウル
部に配置されることが多く、ここには空調装置の空気導
入口が近くに配置されているが乗員には不快感を与えな
い）と共に、浸入した溜水が振動によって所謂「チャポ
チャポ」と異音を放つことも防止できる。

【００７２】以上説明した如く、本第１の実施の形態に
係るワイパ装置１０では、ピボットホルダ１２、１４と
パイプフレーム４２とが溶着によって連結固着された構
成であり、強度が低下したり連結後の部材（ピボットホ
ルダ１２、１４の嵌合部３６、３８とパイプフレーム４
２の接続部４４、４６）にストレスが残留し難く、さら
に長期に亘り連結固定精度を確保することができ、しか
も、困難な位置合わせが不要で外部から確認できる簡単
な位置合わせで容易に実施可能で組付作業性も向上す
る。

【００７３】なお、前述した第１の実施の形態において
は、ピボットホルダ１２、１４の嵌合部３６、３８のみ
ならずピボットホルダ１２、１４の本体部分も全て樹脂
材料によって形成される構成としたが、これに限らず、
少なくともこの嵌合部３６、３８が樹脂材料によって形
成される構成（換言すれば、筒部１６、１８等の他の部
位は例えば金属材料によって形成される構成）としても
何ら差し支えない。

【００７４】また、前述した第１の実施の形態において
は、ピボットホルダ１２、１４の嵌合部３６、３８は断
面円形の柱状（所謂、むく軸）に形成された構成とした
が、これに限らず、パイプフレーム４２の接続部４４、
４６に嵌合するような管状を成す構成としてもよい。

【００７５】さらに、前述した第１の実施の形態におい
ては、ピボットホルダ１２、１４の嵌合部３６、３８の
輪郭形状を断面円形に形成すると共にパイプフレーム４
２の接続部４４、４６は、嵌合部３６、３８の輪郭形状
に適合する断面円形に形成された構成としたが、これら
の嵌合部３６、３８及び接続部４４、４６の断面形状は
円形とするに限らず他の形状であってもよい。

【００７６】また、前述した第１の実施の形態では、溶
着に使用した高周波振動数は２０ｋＨｚとしたが、振動
数は３０ｋＨｚ以下とすることが好ましく、３０ｋＨｚ
以上だと部材間に磨耗が発生する。

【００７７】次ぎに、本発明の他の実施の形態を説明す
る。なお、前記第１の実施の形態と基本的に同一の部品
には前記第１の実施の形態と同一の符号を付与しその説
明を省略する。 （第２の実施の形態）図４（Ａ）には本発明の第２の実
施の形態に係るワイパ装置１００の主要部の構成が斜視
図にて示されている。

【００７８】このワイパ装置１００では、ピボットホル
ダ１４に嵌合部１０２が設けられている。なお、図４
（Ａ）においては、一方のピボットホルダ１４のみを示
してあるが、ピボットホルダ１２も基本的に同一構造で
あり、以下においては他方のピボットホルダ１２につい
ての説明は省略する。

【００７９】嵌合部１０２は連結シャフト３４と同径で
しかもパイプフレーム４２の接続部１０４の内周に適合
する断面形状に形成されている。このため、ピボットホ
ルダ１４に嵌合部１０２がパイプフレーム４２の接続部
１０４内に嵌合し、さらにこの状態で、嵌合部１０２と
接続部１０４が互いに溶着によって連結固着された構成
となっている。

【００８０】またさらに、パイプフレーム４２には、補
強部１０６が設けられている。この補強部１０６は、図
４（Ｂ）にも示す如く、パイプフレーム４２長手方向直
交断面形状がこのパイプフレーム４２の略中心部で交差
するＸ字形状でかつ各頂部がパイプフレーム４２の内周
面に一体に連続して形成されており、しかも、このパイ
プフレーム４２の接続部１０４間の中空部において長手
方向に沿って一様に連続して形成されている。これによ
り、補強部１０６は、パイプフレーム４２の剛性を補強
する機能を有している。またここで、この補強部１０６
の端面は、当接部１０８となっている。この当接部１０
８は、接続部１０４の突端部１０５から所定寸法の位置
に設けられており、前述と同様にピボットホルダ１４に
嵌合部１０２との嵌合量（挿入代Ｌ）を決定している。

【００８１】他の構成については、前述した第１の実施
の形態と同様である。

【００８２】次に本第２の実施の形態の作用を説明す
る。

【００８３】このワイパ装置１００では、各ピボットホ
ルダ１２、１４を互いに連結する樹脂材料製のパイプフ
レーム４２には、ワイパモータ５８の駆動力がリンクロ
ッド７６、７８等から成るリンク機構などを介して伝達
される。このため、この駆動力による反力が作用してパ
イプフレーム４２が湾曲しようとされる。また、パイプ
フレーム４２にはワイパモータ５８などの重量物が取り
付けられており、パイプフレーム４２は所定の強度及び
曲げ剛性が必要である。ここで、パイプフレーム４２の
接続部１０４間の中空部には、その長手方向に補強部１
０６が一体に形成されており、パイプフレーム４２の剛
性を補強しているため、所定の強度及び曲げ剛性を確保
することができる。

【００８４】また、ワイパ装置１００では、ピボットホ
ルダ１４の嵌合部１０２とパイプフレーム４２の接続部
１０４との嵌合量（嵌合部１０２の接続部１０４への挿
入代Ｌ、すなわち溶着面積、すなわち両者の連結強度）
を決定する当接部１０８を、パイプフレーム４２に形成
された補強部１０６の端面としているため、ピボットホ
ルダ１４の嵌合部１０２を何ら加工することなく前記嵌
合量（嵌合部１０２の接続部１０４への挿入代Ｌ、すな
わち溶着面積）すなわち両者の連結強度を決定すること
ができる。

【００８５】さらに、パイプフレーム４２に形成された
補強部１０６は、このパイプフレーム４２長手方向直交
断面形状がパイプフレーム４２の長手方向に沿って一様
な形状とされているため、パイプフレーム４２を補強部
１０６と共に樹脂材料の押出し成形で一体に同時に製造
することができ、安価に製造できる。

【００８６】またさらに、補強部１０６は、パイプフレ
ーム４２長手方向直交断面形状がパイプフレーム４２の
略中心部で交差するＸ字形状でかつ各頂部がパイプフレ
ーム４２の内周面に一体に連続して形成されているた
め、補強部１０６によってパイプフレーム４２の剛性及
び曲げ強度を確保できるのみならず、この補強部１０６
がパイプフレーム４２の中空部分の径方向（断面方向）
の梁としても機能する。このため、パイプフレーム４２
の所謂「潰れ」をも防止することができる。

【００８７】さらに、本第２の実施の形態に係るワイパ
装置１００においても、前述した第１の実施の形態に係
るワイパ装置１０と同様の効果を奏する。

【００８８】なお、前述した第２の実施の形態において
は、パイプフレーム４２に設けられた補強部１０６は、
パイプフレーム４２長手方向直交断面形状がこのパイプ
フレーム４２の略中心部で交差するＸ字形状でかつ各頂
部がパイプフレーム４２の内周面に一体に連続して形成
された構成としたが、この補強部１０６のパイプフレー
ム４２長手方向直交断面形状はこれに限るものではな
い。

【００８９】例えば、図５（Ａ）に示すパイプフレーム
４２に設けられた補強部１１０の如く、当該断面形状が
四角形の管形状でかつ各頂部がパイプフレーム４２の内
周面に一体に連続して形成された構成としてもよく、あ
るいは、図５（Ｂ）に示すパイプフレーム４２に設けら
れた補強部１１２の如く、当該断面形状が三角形の管形
状でかつ各頂部がパイプフレーム４２の内周面に一体に
連続して形成された構成としてもよい。これらの場合に
は、補強部１１０や補強部１１２によるパイプフレーム
４２の剛性及び曲げ強度を多岐にわたり設定することが
でき、しかも補強部１１０や補強部１１２は多角形の管
形状であるためその形状を好適に設定することにより軽
量であっても高剛性・高強度とすることができる。

【００９０】また、前述した各実施の形態においては、
樹脂材料としてポリエチレンテレフタレート、ポリアミ
ド、ポリアセタールを例示したが、これら樹脂材料は主
材料として用いられるものであり、曲げ強度や延び、硬
度、色などワイパ装置の中空フレーム（パイプフレーム
４２）として必要な特性、色、質感に応じてガラスやカ
ーボンなどを混ぜても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るワイパ装置の
全体構成を示す平面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るワイパ装置の
全体構成を示す正面図である。

【図３】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るワイ
パ装置のピボットホルダの嵌合部及びパイプフレームの
接続部の詳細を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示
す嵌合部及び接続部の断面図である。

【図４】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係るワイ
パ装置のピボットホルダの嵌合部及びパイプフレームの
接続部の詳細を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示
す嵌合部及び接続部の断面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係るワイパ装置の
パイプフレームの補強部の変形例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ ワイパ装置 １２ ピボットホルダ １４ ピボットホルダ ２０ ピボットシャフト ２２ ピボットシャフト ３２ 連結シャフト ３４ 連結シャフト ３６ 嵌合部 ３７ 段部（当接部） ３８ 嵌合部 ３９ 段部（当接部） ４０ 凹所 ４２ パイプフレーム（中空フレーム） ４４ 接続部 ４６ 接続部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイパモータと、先端にワイパアームが
   固定されるピボットシャフトを回動自在に支持する複数
   のピボットホルダと、前記各ピボットホルダを互いに連
   結する樹脂材料製の中空フレームと、を備え、前記ワイ
   パモータの駆動力によって前記ピボットシャフトが回転
   駆動されるワイパ装置において、 前記中空フレームは、両端部が前記ピボットホルダに接
   続される接続部を有し、 前記ピボットホルダは、前記中空フレームの接続部と嵌
   合する嵌合部を有し、少なくとも前記嵌合部は樹脂材料
   にて形成されており、 前記中空フレームの接続部または前記ピボットホルダの
   嵌合部の何れか一方は、前記両者の挿入方向に対して直
   接的または間接的に何れか他方に当接する当接部を有
   し、 前記中空フレームの接続部と前記ピボットホルダの嵌合
   部とを前記当接部に当接させて溶着によって連結固着し
   た、 ことを特徴とするワイパ装置。
2. 【請求項２】 前記中空フレームは、前記接続部間の中
   空部にその長手方向に一体に形成されて前記中空フレー
   ムの剛性を補強する補強部を有する、ことを特徴とする
   請求項１記載のワイパ装置。
3. 【請求項３】 前記当接部は、前記補強部の端面である
   ことを特徴とする請求項２記載のワイパ装置。
4. 【請求項４】 ワイパモータと、先端にワイパアームが
   固定されるピボットシャフトを回動自在に支持する複数
   のピボットホルダと、前記各ピボットホルダを互いに連
   結する樹脂材料製の中空フレームと、を備え、前記ワイ
   パモータの駆動力によって前記ピボットシャフトが回転
   駆動されるワイパ装置において、 前記中空フレームは、両端部が前記ピボットホルダに接
   続される接続部と、前記接続部間の中空部にその長手方
   向に一体に形成されて前記中空フレームの剛性を補強す
   る補強部と、を有し、 前記ピボットホルダは、前記中空フレームの接続部と嵌
   合する嵌合部を有し、少なくとも前記嵌合部は樹脂材料
   にて形成されており、 前記中空フレームの補強部の端面または前記ピボットホ
   ルダの嵌合部の何れか一方は、前記両者の挿入方向に対
   して直接的または間接的に何れか他方に当接する当接部
   を有し、 前記中空フレームの接続部と前記ピボットホルダの嵌合
   部とを前記当接部に当接させて溶着によって連結固着し
   た、 ことを特徴とするワイパ装置。
5. 【請求項５】 前記当接部は、前記ピボットホルダの嵌
   合部の端部から所定の挿入代位置に形成した段部であっ
   て、前記中空フレームの接続部の端面が前記段部に当接
   する、ことを特徴とする請求項１、請求項２、または請
   求項４の何れかに記載のワイパ装置。
6. 【請求項６】 前記補強部は、前記中空フレーム長手方
   向直交断面形状が前記中空フレームの長手方向に沿って
   一様な形状とされる、ことを特徴とする請求項２乃至請
   求項５の何れかに記載のワイパ装置。
7. 【請求項７】 前記補強部は、前記中空フレーム長手方
   向直交断面形状が多角形の管形状でかつ各頂部が前記中
   空フレームの内周面に一体に連続している、ことを特徴
   とする請求項６記載のワイパ装置。
8. 【請求項８】 前記補強部は、前記中空フレーム長手方
   向直交断面形状が前記中空フレームの略中心部で交差す
   るＸ字形状でかつ各頂部が前記中空フレームの内周面に
   一体に連続している、ことを特徴とする請求項６記載の
   ワイパ装置。
9. 【請求項９】 ワイパモータと、先端にワイパアームが
   固定されるピボットシャフトを回動自在に支持する複数
   のピボットホルダと、前記各ピボットホルダを互いに連
   結する接続部を有した樹脂材料製の中空フレームと、を
   備え、前記ワイパモータの駆動力によって前記ピボット
   シャフトが回転駆動されるワイパ装置における前記ピボ
   ットホルダと前記中空フレームとの連結方法において、 前記ピボットホルダに前記中空フレームの接続部と嵌合
   する嵌合部を設けると共に少なくとも前記嵌合部を樹脂
   材料にて形成し、 前記中空フレームの接続部または前記ピボットホルダの
   嵌合部の何れか一方に設けられた当接部に、前記両者の
   挿入方向に対して直接的または間接的に何れか他方を当
   接させ、 前記当接部に当接させた状態で、前記中空フレームの接
   続部と前記ピボットホルダの嵌合部の少なくとも何れか
   一方に高周波振動を付与して両部材表面を溶融し、その
   後に、前記溶融部分を硬化させて両部材を溶着により連
   結固定する、 ことを特徴とするワイパ装置のピボットホルダと中空フ
   レームとの連結方法。
10. 【請求項１０】 前記高周波振動を付与して前記中空フ
    レームの接続部と前記ピボットホルダの嵌合部の表面を
    溶融しながら、前記接続部と前記嵌合部とを前記当接部
    に当接するまで圧入嵌合する、 ことを特徴とする請求項９記載のワイパ装置のピボット
    ホルダと中空フレームとの連結方法。