JP2614394B2 - ワイパ装置におけるドライブシャフトおよびその成形方法 - Google Patents
ワイパ装置におけるドライブシャフトおよびその成形方法Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
- F16C2326/09—Windscreen wipers, e.g. pivots therefore
Description
パ装置におけるドライブシャフトおよびその成形方法に
関する。
にするためのワイパ装置は、図5に示すように、支持プ
レート1に軸回りに回動可能に支持されたドライブシャ
フト2を、ワイパモータ3によって往復動させられるロ
ッド4、リンク5(この場合2つ)を介して往復回動さ
せ、ドライブシャフト2に固定されたワイパアーム6を
往復旋回させることにより、その先端のワイパブレード
7がガラス面8を滑動して水を拭き払う構成が一般的で
ある。
に、一端部にリンク5への嵌合部として均一径のセレー
ション2aが、他端部にワイパアーム6への嵌合部とし
てテーパ状のセレーション2bが形成されている。テー
パ状のセレーション2bを形成するにあたり従来では、
図6に示すように、テーパ状とするため斜めに配した2
つのダイス9・9の間にドライブシャフト1の端部を挟
み、ダイス9・9による転造加工で行っている。
形成されるテーパ状のセレーション2bは、図7に示す
ように、転造加工によって生じる特有の塑性流動により
肉どうしが接合されて、ミクロ的に見るとセレーション
2の歯面に合わせ目2cが存在し、この合わせ目2cが
強度の低下を招く。
9で加工されることによって、図8(a)(b)に示す
ように、ドライブシャフト2のテーパ状のセレーション
2bの小径側R1と大径側R2では、成形される歯のピ
ッチ(歯巾)が異なる。これは、図6において、ドライ
ブシャフト2の成形時の回転中心軸Hと、ダイス9・9
の回転中心軸H1、H2が傾斜しているために起こる。
したがって、各歯の頂点角度を比較すると、大径側R2
の歯の角度D2(高さr2)が小径側R1の歯の角度D
1(高さr1)よりも鈍角になる塑性流動を示し、この
ため、テーパ状のセレーション2bに嵌合されるワイパ
アーム6から受ける力(嵌合部にかかる力)が小径側R
1部に偏ってしまい、テーパ状のセレーション2bに均
一な力が加わらなくなる。これを防ぐため、ダイス9の
歯先を変更して大径側R2も小径側R1と略同じ歯の角
度D1’(高さr1’)に加工することが可能である
が、ダイス9も転造等によって形成されるものであるこ
とから、ダイス9の製造設備に新設、及びコストの上昇
につながり、実施が困難であるのが現状である。
ンク5およびワイヤアーム6への嵌合部である両端部の
セレーション2a、2bにもっとも負荷がかかる。つま
り、ワイパブレード7のガラス面8との摺接時の払拭抵
抗がリンク5からのワイパアーム6の払拭力を相殺する
方向に働き、その分の負荷がドライブシャフト6にかか
るためである。特にワイパアーム6の上下反転位置にお
いては、リンク5からの、ワイパアーム6を止めて逆方
向へ払拭しようとする伝達力に対し、ワイパアーム6は
慣性力にて払拭範囲を越えようとする力が働くため、ド
ライブシャフト2にねじれ応力がかかり、セレーション
2a、2bにもっとも負荷がかかる。そのため、これら
セレーション2a、2b部分は高い強度が求められてお
り、そのため、転造加工後に満足でき得る強度を有する
素材を加工している。つまり、あらかじめ所要の強度を
有する初期素材を用いることになり、この点でコストア
ップを招くことになる。
であって、テーパ状のセレーションの嵌合力が小径側と
大径側とで差異なく発揮されるとともに、コストアップ
を招くことなく嵌合力の強度が向上し、しかも、嵌合を
長期に渡って維持できるワイパ装置におけるドライブシ
ャフトおよびその成形方法を提供することを目的として
いる。
するためになされたもので、請求項1では、軸の両端部
にセレーション加工が施してあるワイパ装置おけるドラ
イブシャフトにおいて、前記少なくとも一方の軸端部に
は、端部に向かうに従い次第に小径となるテーパ状のセ
レーションが鍛造加工によって形成されていると共に、
その最端部にはねじ部が形成されていることを特徴とし
ている。
部に、端部に向かうに従い次第に小径となるテーパ状の
セレーション加工が施してあるワイパ装置におけるドラ
イブシャフトの成形方法において、丸棒状の軸素材に対
して形成すべきテーパ状のセレーションのテーパ面のみ
を前記軸端部に形成する過程と、形成すべきテーパ状の
セレーションの雌型が形成された上下型を前記軸素材の
軸方向に沿って押圧して軸にテーパ状のセレーションを
鍛造加工する過程と、前記テーパ状のセレーションが形
成された側の最端部にねじ部を加工する過程とを有する
ことを特徴としている。
を鍛造加工によって成形することにより、雌型をセレー
ションの歯の勾配が均一になるよう設定しておけば、セ
レーションの歯の勾配を均一化でき、これによってセレ
ーションが受ける力が均一担って損傷が防がれる。ま
た、セレーションの歯面には転造加工の際に生じる合わ
せ目が存在しなくなるので高い強度を有する。さらに、
鍛造加工による加工硬化によって軸端部の強度が上がる
ので初期の軸素材の材料強度を低く設定することがで
き、その結果製造コストの低減が図られる。
るテーパ状セレーションの成形方法を説明する。
のワイパ装置に組み込まれるドライブシャフトを製造す
る工程を順に示している。図1(d)は得られたドライ
ブシャフト10を示しており、このドライブシャフト1
0は、一端部にテーパ状のセレーション11が形成され
ているとともにその先にねじ部12が形成され、他端部
には径が均一のセレーション13が形成されて構成され
ている。セレーション11には前述したワイパアーム6
が、またセレーション13にはリンク5が嵌合されてい
る。
たって、まず、図1(a)に示す鋼等の塑性変形可能な
金属からなる丸棒状の素材10Aに対し、鍛造加工(特
に本実施例では冷鍛加工であってヘッダ加工)により図
1(b)に示すように、両端のセレーション11、ねじ
部12およびセレーション13とする部分にそれぞれ絞
り部11a、12a、13aを形成し、素材10Bを得
る。
1、13の絞り部11a、13aに対し、セレーション
11、13を鍛造加工(特に本実施例では冷間鍛造であ
ってヘッダ加工)によって同時に形成する。図2はその
加工方法の概要を示しており、素材10Bの両端に、そ
れぞれ形成すべきセレーション11、13の雌形が形成
されたダイス14、15(上下型)を配し、これらダイ
ス14、15を素材10Bの軸方向に沿った方向に移動
させて素材10Bに押圧することにより、セレーション
11、13を形成する。これによって素材10Cを得
る。
絞り部12aに対し、ねじ部12を転造加工等により形
成し、ドライブシャフト10を得る。なお、均一径のセ
レーション13は、しごき、絞り加工、押し出し加工に
よって形成してもよい。
わけであるが、この製造工程の中でテーパ状セレーショ
ン11を形成する際には、従来とは異なり鍛造加工によ
り行っているから、肉の流れすなわち塑性流動は素材1
0Bの軸方向に生じる。従って図3に示すように、この
セレーション11の歯面における山16の頂部は、従来
のように合わせ目が形成されることなく、ミクロ的に見
るとその断面が1つの曲線で描かれるよう形成される。
このため、セレーション11の歯(山16)は充分な強
度を有する。
成する雌型を、小径側から大径側にわたって歯面の各山
16が均一になるようあらかじめ設定しておけば、歯面
の各山16の勾配が均一なセレーション11が容易に得
られ、これを実施することによりワイパアーム6から受
ける力が均一に加わることになり、損傷が防がれる。
ライブシャフトは、ワイパアーム6が嵌合される上記セ
レーション11およびリンク5が結合される上記セレー
ション13の部分が、特に充分な強度を要求される。こ
こで、上記実施例のようにこれらセレーション11、1
3を、素材10Aの状態から鍛造加工によって形成する
ことにより、必要充分な強度を有すものとなる。従っ
て、素材10Aそのももの初期強度を下げることが可能
となり、その結果、素材10A(原材料)のコストが下
がる、すなわち安い材料で製造できる。
によれば、軸端部のセレーションを鍛造加工で成形する
から、そのセレーションの歯の勾配を均一化できること
により、ワイパアームからセレーションが受ける力が均
一になって損傷が防がれるとともに、セレーションの歯
面には転造加工の際に生じる合わせ目が存在しなくなる
ので高い強度を有し、さらに、初期素材の強度を下げる
ことができ、その結果製造コストの低減が図られる。ま
た、軸の最端部にねじ部を形成しているので、テーパ状
のセレーションに嵌合される部材の外側からナット部材
を螺着させることにより、テーパ状のセレーションに嵌
合される部材が、該テーパ状のセレーションとの嵌合を
解かれたり、シャフトから抜け出たりするのを防止する
ことができる。請求項2記載の発明によれば、まず最初
に丸棒状の軸素材に対して鍛造にてテーパ面のみを形成
し、次にそのテーパ面にセレーションを形成し、最後に
軸の最端部にねじ部の加工を行うから、丸棒状の素材に
対していきなりテーパ状セレーションを形成する場合に
比べて、ねじ部に対しても十分な強度をもたせることが
できる。
ーションを製造する工程を示す図であって、(a)
(b)(c)は工程ごとの素材の側面図、(d)は完成
状態のドライブシャフトの側面図である。
面図である。
を示す断面図である。
ションの側面図、(b)はセレーションの小径側と大径
側の歯の角度の比較を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 軸の両端部にセレーション加工が施して
あるワイパ装置おけるドライブシャフトにおいて、 前記少なくとも一方の軸端部には、端部に向かうに従い
次第に小径となるテーパ状のセレーションが鍛造加工に
よって形成されていると共に、その最端部にはねじ部が
形成されていることを特徴とするワイパ装置におけるド
ライブシャフト。 - 【請求項2】 少なくとも一方の軸端部に、端部に向か
うに従い次第に小径となるテーパ状のセレーション加工
が施してあるワイパ装置におけるドライブシャフトの成
形方法において、丸棒状の軸素材に対して形成すべきテーパ状のセレーシ
ョンのテーパ面のみを前記軸端部に形成する過程と 、形
成すべきテーパ状のセレーションの雌型が形成された上
下型を前記軸素材の軸方向に沿って押圧して軸にテーパ
状のセレーションを鍛造加工する過程と、前記テーパ状
のセレーションが形成された側の最端部にねじ部を加工
する過程とを有することを特徴とするワイパ装置におけ
るドライブシャフトの成形方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5048313A JP2614394B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ワイパ装置におけるドライブシャフトおよびその成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP5048313A JP2614394B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ワイパ装置におけるドライブシャフトおよびその成形方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH06262291A JPH06262291A (ja) | 1994-09-20 |
JP2614394B2 true JP2614394B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=12799931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5048313A Expired - Fee Related JP2614394B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ワイパ装置におけるドライブシャフトおよびその成形方法 |
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Cited By (1)
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- 1993-03-09 JP JP5048313A patent/JP2614394B2/ja not_active Expired - Fee Related
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