JP2006327277A - ワイパー支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 カウルトップの剛性を確保しつつ、ワイパーが衝突荷重を受けた際のカウルトップの変形および破損を抑制できるワイパー支持構造を提供する。
【解決手段】 車両のフロントガラスの下縁に沿って配置され、前壁２と後壁３とを有して車幅方向に延び、上方が開口した断面コ字状に形成されたカウルトップ１と、前壁２と後壁３とに支持され、ワイパーユニット５が取り付けられるワイパーユニット取付部を有するワイパーブラケット７と、を備えたワイパー支持構造において、ワイパーユニット支持点Ａを、カウルトップ１の前壁側ワイパーブラケット支持点と後壁側ワイパーブラケット支持点とを結ぶ直線ｍに対し、車幅方向一方側へオフセットさせた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両用のワイパー支持構造の技術分野に属する。

従来のワイパー支持構造では、２分割のワイパーブラケットを用いてワイパーピボットをボルト締結すると共に、一方のブラケットのボルト挿通穴にスリットを設けることで、ワイパーピボット固定部に車両前方からの衝突荷重が作用したとき、２つのワイパーブラケットを分離させることにより、衝突物への衝撃を緩和している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３１２４５０号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、２分割のワイパーブラケットを用いているため、カウルトップの剛性が低下するという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、カウルトップの剛性を確保しつつ、衝突物への衝撃を効果的に緩和できるワイパー支持構造を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、
車両のフロントガラスの下縁に沿って配置され、前壁と後壁とを有して車幅方向に延び、上方が開口した断面コ字状に形成されたカウルトップと、
前記前壁と前記後壁とに支持され、ワイパーユニットが取り付けられるワイパーユニット取付部を有するワイパーブラケットと、
を備えたワイパー支持構造において、
前記ワイパーユニット取付部のワイパーユニット支持点を、前記カウルトップの前壁側ワイパーブラケット支持点と後壁側ワイパーブラケット支持点とを結ぶ直線に対し、車幅方向一方側へオフセットさせたことを特徴とする。

本発明にあっては、ワイパーユニット支持点を、両ワイパーブラケット支持点を結ぶ直線からオフセットしたため、両ワイパーブラケット支持点を結ぶ直線上の位置にワイパーユニット支持点を設けた場合に対し、ワイパーブラケットがワイパーユニットからの小さな荷重で変形し易くなる。よって、ワイパーユニットを容易に落ち込み変位させることができ、衝突物への衝撃を効果的に緩和できる。

また、ワイパーユニットに入力された衝突荷重は、両ワイパーブラケット支持点を結ぶ直線を中心としたねじり力としてワイパーブラケットに伝達されるため、衝突時におけるカウルトップの形状変化を小さく抑えることができる。

以下、本発明のワイパー支持構造を実施するための最良の形態を、実施例１，２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
［全体構成］
図１は実施例１のワイパー支持構造を適用した車両のカウルトップ１を示す斜視図、図２は実施例１のカウルトップ１を示す平面図である。

実施例１のカウルトップ１は、車両のフロントガラス（図外）の下縁に沿って配置される車体骨格部材である。このカウルトップ１は、略垂直に立ち上がる前壁２と後壁３とを有し、上方が開口した断面コ字状に形成されている。また、前壁２と後壁３の上端部には、前壁２または後壁３に対し略垂直方向に延び、前壁２または後壁３の一部を形成するフランジ部２ａ，３ａがそれぞれ形成されている。

フランジ部２ａ，３ａには、ワイパーユニット５，６が取り付けられるワイパーブラケット７，８が支持されている。ワイパーユニット５，６には、ワイパーアーム４ａ，４ｂが支持されている。ワイパーブラケット７は、前壁２のフランジ部２ａと後壁３のフランジ部３ａに、前端部７ａと後端部７ｂの車幅方向両端の２点をそれぞれ溶着されている。同様に、ワイパーブラケット８は、カウルトップ１の前壁２と後壁３に、前端部８ａと後端部８ｂの車幅方向両端の２点をそれぞれ溶着されている。図２において、ワイパーブラケット７，８の前端部７ａ，８ａと後端部７ｂ，８ｂの位置に記載された×印は、カウルトップ１の前壁２と後壁３との溶着点を示す。

カウルトップ１には、ワイパーアーム４ａ，４ｂを駆動するためのワイパーモータ９とワイパーリンク１０とが収容されている。ワイパーモータ９を駆動すると、ワイパーモータ９の回転力がワイパーリンク１０に伝達されてワイパーアーム４ａ，４ｂが揺動し、ワイパーアーム４ａ，４ｂの先端に取り付けられたワイパーブレード（不図示）がフロントガラスのガラス面を摺動する。

［ワイパーユニット取付部の構成］
ワイパーユニット５は、２つのアーム部５ａ，５ｂを有し、ワイパーブラケット７にボルト１１ａ，１１ｂにより締結されている。実施例１では、ワイパーユニット取付部を、ワイパーブラケット７の側方突出部７ｃ，７ｄとボルト１１ａ，１１ｂとにより別体に形成している。そして、ボルト１１ａ，１１ｂのワイパーユニット支持点（締結されたボルト１１ａ，１１ｂの中心点）Ａ，Ｂのうち、ワイパーユニット支持点Ａは、カウルトップ１の前壁側ワイパーブラケット支持点（前端部７ａの２つの溶着点の中央）と後壁側ワイパーブラケット支持点（後端部７ｂの２つの溶着点の中央）とを結ぶ直線ｍに対し、車幅方向外側へ所定量Δαだけオフセットした位置に配置されている。

アーム部５ａ，５ｂのボルト挿入部分１２ａ，１２ｂは、先割れに形成され、ワイパーユニット支持点Ａ，Ｂに対して設定値以上の負荷が作用したとき、アーム部５ａ，５ｂがボルト１１ａ，１１ｂから分離するように設定されている。実施例１では、設定荷重をワイパーブラケット７の弾性変形範囲内、すなわち塑性変形を伴わず、かつワイパーモータ９の駆動時にワイパーアーム４ａが振動しない程度に支持可能な入力荷重に設定している。

次に、作用を説明する。
［衝突荷重の回転モーメント変換作用］
ワイパーユニット５に車両前方から障害物が接触すると、ワイパーブラケット７は、ワイパーユニット支持点Ａが下方へ向かうように、直線ｍを中心として回転し、これにより、ワイパーユニット５が下方へ落ち込み変位する。

ここで、ワイパーユニット５に過大な衝突荷重が入力され、ワイパーユニット支持点Ａに設定値以上の負荷が作用した場合、ワイパーユニット５はワイパーブラケット７から分離し、下方へ脱落する。すなわち、ワイパーブラケット７への荷重入力が前記設定値に応じた値に抑えられるため、カウルトップ１の変形を回避できる。

［ワイパーモータ等との干渉防止作用］
実施例１では、ワイパーユニット支持点Ａの直線ｍに対するオフセット方向を、ワイパーユニット５に対し車幅方向反対側に設定している。したがって、ワイパーユニット５に衝突荷重が作用したとき、ワイパーブラケット７のワイパーユニット支持点Ａ側をワイパーユニット５と反対側へ回転させることで、ワイパーブラケット７とモータ９およびワイパーリンク１０等との干渉が回避される。

［従来技術の課題］
従来のワイパー支持構造において、ワイパーブラケットのワイパーユニット支持点は、カウルトップの前壁側ワイパーブラケット支持点と後壁側ワイパーブラケット支持点とを結ぶ直線上に配置されている（図３(a)）。したがって、車両前方からワイパーに衝突荷重が入力されたとき（図３(b)）、ワイパーブラケットの両ワイパーブラケットを結ぶ直線には、衝突荷重と同方向の荷重が入力されるため、カウルトップの変形量が大きくなり、破損等を伴う（図３(c)）。また、ワイパーブラケットの支持剛性が高い場合には、ワイパーユニットの落ち込み変位が制約されるため、衝突荷重を十分に吸収することができない。

この問題を解決するため、特開２００３−３１２４５０号公報に記載のワイパーピボット部の取付構造では、所定の衝突荷重を受けたとき分離する２分割のワイパーブラケットを用いることで、衝突物への衝撃を緩和している。

ところが、この従来技術では、ワイパーブラケットを２分割しているため、カウルトップの剛性低下を伴うという問題があった。また、２つのワイパーブラケットをオーバーラップさせ、オーバーラップ部分にワイパーをボルト締結する構成であるため、組み付け精度が要求される。

［カウルトップへの衝突荷重入力低減作用］
これに対し、実施例１のワイパー支持構造では、図４(a)に示すように、ワイパーユニット支持点Ａを、カウルトップ１の前壁２のワイパーブラケット支持点と後壁３のワイパーブラケット支持点とを結ぶ直線ｍに対し、所定量Δαだけ車幅方向外側へオフセットして配置した。

すなわち、ワイパーアーム４ａに入力された衝突荷重を、直線ｍを中心としたねじり力に変換してワイパーブラケット７に伝達し、ワイパーユニット支持点Ａを下方側へ回転させることにより（図４(b)）、ワイパーユニット５を容易に下方へ脱落させることができ、衝突物への衝撃を効果的に緩和できるる（図４(c)）。

また、実施例１では、ワイパーユニット支持点Ａを、ワイパーユニット５に対し、直線ｍを挟んでそれぞれ車幅方向反対側に設けたため、ワイパーユニット５からワイパーブラケット７に至る衝突エネルギーの伝達経路を長くできる。すなわち、衝突エネルギーの伝達経路を長くし、ワイパーユニット５およびワイパーブラケット７の側部の変形によって吸収できるため、ワイパーブラケット５の形状変化を抑制できる。

さらに、実施例１では、ワイパーユニット支持点Ａに過大な負荷が作用した場合には、ワイパーユニット５がワイパーブラケット７から脱落する構造であるため、ワイパーブラケット７への衝突荷重入力が所定値以下に抑えられる。

［カウルトップの剛性向上作用］
実施例１では、ワイパーブラケット７において、少なくともカウルトップ１の前壁２と後壁３に支持された部分（前端部７ａおよび後端部７ｂ）を一体に形成することで、ワイパーブラケットを２分割とした従来技術に比して、カウルトップ１の剛性をより高めることができる。また、従来技術に対し、ワイパーブラケット７をカウルトップ１に組み付ける際の精度が要求されないため、コストダウンを図ることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１のワイパー支持構造にあっては、以下に列挙する効果が得られる。

(1) 車両のフロントガラスの下縁に沿って配置され、前壁２と後壁３とを有して車幅方向に延び、上方が開口した断面コ字状に形成されたカウルトップ１と、前壁２と後壁３とに支持され、ワイパーユニット５が取り付けられるワイパーユニット取付部を有するワイパーブラケット７と、を備えたワイパー支持構造において、ワイパーユニット支持点Ａを、カウルトップ１の前壁側ワイパーブラケット支持点と後壁側ワイパーブラケット支持点とを結ぶ直線ｍに対し、車幅方向一方側へオフセットさせた。これにより、カウルトップ１の剛性を確保しつつ、ワイパーユニット５が衝突荷重を受けた際のカウルトップ１の変形および破損を抑制できる。

(2) ワイパーユニット支持点Ａを、ワイパーユニット５に対し、両ワイパーブラケット支持点を結ぶ直線ｍを挟んで車幅方向反対側の位置に設けたため、ワイパーブラケット７に伝わる衝突エネルギーをより小さくできる。

(3) ワイパーブラケットの少なくとも前壁と後壁とに支持された部分を一体に形成したため、ワイパーブラケットを２分割とした従来技術に比して、カウルトップ１の剛性がより高められる。

(4) ワイパーユニット取付部（ボルト１１ａ，１１ｂおよび側方突出部７ｃ，７ｄ）を、ワイパーブラケット７，８と別体に形成し、ワイパーユニット取付部に設定値以上の負荷が作用したとき、ワイパーユニット５がワイパーブラケット７から脱落するように設定したため、ウルトップ１への荷重入力を設定荷重に応じた所定値以下に抑えることができる。また、衝突エネルギーの吸収作用により、衝突物に与える衝撃を効果的に緩和でき、傷害値をより低減できる。

(5) ワイパーユニット支持点Ａを、カウルトップ１内に設置されたワイパーモータ９およびワイパーリンク１０に対し、両ワイパーブラケット支持点を結ぶ直線ｍを挟んで車幅方向反対側にオフセットさせたため、ワイパーブラケット７の回転に伴い、ワイパーユニット支持点Ａ側がモータ９やワイパーリンク１０と干渉するのを回避でき、モータ９やワイパーリング１０等の破損を防止できる。

実施例２は、ワイパーユニット取付部をワイパーブラケットと一体に形成した例である。
図５は、実施例２のワイパー支持構造を示す模式図であり、実施例２のワイパーブラケット１１は、実施例１のワイパーブラケット７に代えて用いられる。
実施例２のワイパーブラケット１１は、車両前後方向中央部分を車幅方向外側へ突出させることで、ワイパーユニット５を支持するワイパーユニット取付部１２を形成している。ワイパーユニット支持点Ｃは、カウルトップ１の前壁側ワイパーブラケット支持点（前端部１１ａの２つの溶着点の中央）と後壁側ワイパーブラケット支持点（後端部１１ｂの２つの溶着点の中央）とを結ぶ直線ｍに対し、車幅方向外側へ所定量Δγだけオフセットさせた位置に配置されている。

次に、作用を説明する。
［部品点数低減作用］
実施例２では、ワイパーユニット取付部１２をワイパーブラケット１１と一体に形成したため、ワイパーユニット取付部（ボルト１１ａ，１１ｂ）をワイパーブラケット７に対し別体に設けた実施例１に対し、部品点数を低減でき、コストダウンを図ることができる。

次に、効果を説明する。
実施例２のワイパー支持構造にあっては、実施例１の効果(1)，(3)，(5)に加え、以下の効果が得られる。

(6) ワイパーユニット取付部１２を、ワイパーブラケット１１の車両前後方向中央部分を車幅方向一方側へ突出させ、ワイパーブラケット１１と一体に形成したため、実施例１に対し、部品点数の低減によるコストダウンを図ることができる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１，２に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例１，２に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も本発明に含まれる。

例えば、実施例１では、前壁２と後壁３にそれぞれフランジ部２ａ，３ａを設け、両フランジ部２ａ，３ａにワイパーブラケット７，８を架設した例を示したが、前壁２と後壁３に直接ワイパーブラケット７，８を架設する構成としても良い。

また、実施例１では、ワイパーブラケット７の前端部７ａと後端部７ｂを２つの溶着点により前壁２または後壁３に固定し、両溶着点の中央位置をワイパーブラケット支持点としたが、溶着点が３つ以上の場合には、両側の２点の中央位置をワイパーブラケット支持点とする。また、溶着に限らず、ボルト締結でも良い。

実施例１のワイパー支持構造を適用した車両のカウルトップ１を示す斜視図である。 実施例１のカウルトップ１を示す平面図である。 従来技術の問題を示す説明図である。 実施例１の衝突荷重入力低減作用を示す説明図である。 実施例２のワイパー支持構造を示す模式図である。

符号の説明

１ カウルトップ
２ 前壁
２ａ フランジ部
３ 後壁
３ａ フランジ部
４ａ，４ｂ ワイパーアーム
５，６ ワイパーユニット
５ａ，５ｂ，６ａ アーム部
７，８ ワイパーブラケット
７ａ，８ａ 前端部
７ｂ，８ｂ 後端部
９ ワイパーモータ
１０ ワイパーリンク
１１ａ，１１ｂ ボルト
１２ａ，１２ｂ ボルト挿入部分

Claims (6)

1. 車両のフロントガラスの下縁に沿って配置され、前壁と後壁とを有して車幅方向に延び、上方が開口した断面コ字状に形成されたカウルトップと、
   前記前壁と前記後壁とに支持され、ワイパーユニットが取り付けられるワイパーユニット取付部を有するワイパーブラケットと、
   を備えたワイパー支持構造において、
   前記ワイパーユニット取付部のワイパーユニット支持点を、前記カウルトップの前壁側ワイパーブラケット支持点と後壁側ワイパーブラケット支持点とを結ぶ直線に対し、車幅方向一方側へオフセットさせたことを特徴とするワイパー支持構造。
2. 請求項１に記載のワイパー支持構造において、
   前記ワイパーユニット支持点を、前記ワイパーユニットに対し、両ワイパーブラケット支持点を結ぶ直線を挟んで車幅方向反対側の位置に設けたことを特徴とするワイパー支持構造。
3. 請求項１または請求項２に記載のワイパー支持構造において、
   前記ワイパーブラケットの少なくとも前壁と後壁とに支持された部分を一体に形成したことを特徴とするワイパー支持構造。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のワイパー支持構造において、
   前記ワイパーユニット取付部を、前記ワイパーブラケットと別体に形成し、前記ワイパーユニット取付部に設定値以上の負荷が作用したとき、両者を分離するように設定したことを特徴とするワイパー支持構造。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のワイパー支持構造において、
   前記ワイパーユニット取付部を、前記ワイパーブラケットの車両前後方向中央部分を車幅方向一方側へ突出させ、該ワイパーブラケットと一体に形成したことを特徴とするワイパー支持構造。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のワイパー支持構造において、
   前記ワイパーユニット支持点を、前記カウルトップ内に設置されたワイパーモータおよびワイパーリンク等に対し、両ワイパーブラケット支持点を結ぶ直線を挟んで車幅方向反対側にオフセットさせたことを特徴とするワイパー支持構造。

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