JP4429421B2

JP4429421B2 - ワイパ装置におけるワイパアームの軸受け構造

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Publication number: JP4429421B2
Application number: JP24173899A
Authority: JP
Inventors: 孝星野
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2019-08-27
Also published as: JP2001063530A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車、バス、トラック等の車両の窓面を払拭するためのワイパ装置におけるワイパアームの軸受け構造の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種ワイパ装置のなかには、ブレードの払拭軌跡を異形として運転者の視野を広く確保するため、例えば特表平１０−５０７１４３号公報に示されるように、ワイパモータの駆動力を、複数のリンクを介して連動連結した多節リンク式のワイパアームが知られている。そしてこのようなものにおいて、ワイパアームには窓面側に向く付勢力が作用していること、そして、ワイパアームの車体への枢着部がワイパアームの軸方向基端部にないことから、ワイパアームに抉りトルクが生じ、ワイパアームが揺動することによってワイパアームとリンクとのリンク枢結部における軸受の摺動面に均等な摺動力が加わらなくなる。この結果、ワイパアームの払拭作動時においては、リンク枢結部に、前記抉りトルクに加えてワイパアームを窓面に対して平行に揺動させる力が作用することになり、このため、リンク枢結部の回動が損なわれたり、リンク枢結部に異常摩耗が生じる等の問題がある。そこで、抉りトルクを減少させてリンク枢結部を保護する構造として、図１０（Ａ）に示すものが提唱される。このものは、リンク枢結部Ｊを、ワイパアーム１８とリンク１９とに各穿設した連通状の貫通孔１８ａ、１９ａに、カシメ（リベット）軸２０をカシメ固定することで構成しているが、このものは、ワイパアーム１８の窓面方向の板厚を厚くして、ワイパアーム１８の貫通孔１８ａ内面に対するリベット軸２０の接触面積を長く確保し、リンク枢結部Ｊに作用する抉りトルクを分散して受けるようにし、これによってリンク枢結部Ｊに回動支障や異常摩耗が生じないように構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに前記従来のものでは、リンク枢結部Ｊを長くする分、どうしても車体からの突出量が長くなってしまううえ、コンパクト化が損なわれるという問題が生じるばかりでなく、外観的にも劣ってしまうという問題がある。そこで、リンク枢結部Ｊを薄型とした状態で抉りトルクからの保護を計るものとして、例えば図１０（Ｂ）に示すようにしたものが知られている。このものは、ワイパアーム２１とリンク２２とのあいだに平ワッシャ２３を介装することでスラスト方向のガタつきを取るようにしている。しかるにこのものでは、リベット軸２４の軸長が短いが故、各部品に僅かな寸法誤差があった場合でも軸方向のガタが生じてしまうため、平ワッシャ２３によるガタ調整が難しいばかりでなく、製品にばらつきが生じる惧れがあって問題があり、これを回避するには、各部品を高い精度で仕上げ加工する必要があって、このようにすると、どうしてもコストアップしてしまうという新たな問題が生じることになり、ここに本発明が解決しようとする課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、ワイパモータの駆動力を、ワイパアームの基端部に各リンク枢結部を介して複数のリンクを連動連結し、窓面払拭軌跡を異形化した多節リンク式のワイパ装置において、前記各リンク枢結部を、ワイパアームとリンクとにそれぞれ穿設した貫通孔にリベット軸を連通状にカシメ固定して構成すると共に、少なくとも一つのリンク枢結部に、リベット軸のカシメ固定に基づいてリンク枢結部の寸法公差を吸収可能な調整部を設けるにあたり、該調整部は、一方の筒端部に鍔部が形成された一対の鍔付き軸受け部材を、該鍔付き軸受け部材の筒端部同士のあいだに所定間隙を存するようにしてワイパリンク貫通孔の表裏側からそれぞれ圧入することで構成されていて、リベット軸のカシメ固定をした場合に、前記軸受け部材同士が接近してワイパリンク貫通孔の全長として設定される表裏軸受け部材鍔部同士のあいだの長さ調整をするように構成されていることを特徴とするワイパ装置におけるワイパアームの軸受け構造である。
そして、このようにすることにより、リンク枢結部を薄型にしながらガタつきのないリンク枢結部とすることができる。
請求項２の発明は、請求項１において、調整部は、リベット軸のカシメ固定に基づいて変形する変形部が、少なくとも一つの軸受け部材鍔部とワイパアーム貫通孔の孔端部周縁とのあいだに備えて構成されていることを特徴とするワイパ装置におけるワイパアームの軸受け構造である。
請求項３の発明は、請求項２において、リベット軸は鍔付リベットとし、変形部は、鍔付き軸受け部材がワイパアーム貫通孔と前記鍔付きリベットとのあいだに介装され、ワイパアーム貫通孔の孔端部周縁と軸受け部材鍔部とのあいだに鍔付きリベットのカシメ固定により塑性変形する皿ワッシャが挟持されて構成されていることを特徴とするワイパ装置におけるワイパアームの軸受け構造である。
請求項４の発明は、請求項２において、リベット軸は鍔付リベットとし、変形部は、鍔付き軸受け部材がワイパアーム貫通孔と前記鍔付きリベットとのあいだに介装され、ワイパアーム貫通孔の孔端部周縁に変形自在に形成され、軸受け部材鍔部にあてがう状態で鍔付きリベットをカシメ固定することにより変形する凹凸部で構成されていることを特徴とするワイパ装置におけるワイパアームの軸受け構造である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第一の実施の形態について図１〜図７の図面に基づいて説明する。
図面において、１は車両に設けられるワイパ装置を構成するワイパアームであって、該ワイパアーム１は、アームサポート２と、該アームサポート２の先端にピン軸２ａを介して支持され、窓面から離れる方向に揺動自在なアームシャンク３と、該アームシャンク３に基端部が一体的に取付けられ、先端部に窓面を払拭するワイパブレード（図示せず）が取付けられるアームピース４と、該アームピース４基端部とアームサポート２先端部とのあいだに介装される付勢弾機５等の部材装置を備えて構成されていること等は何れも従来通りの構成となっている。
【０００６】
一方、ワイパモータの駆動に基づいて正逆揺動（回動）するワイパ軸（図示せず）は、第一サブサポートリンク７の基端部に形成されたワイパ軸孔６を介して一体的に連結されている。そして、前記第一サブサポートリンク７の先端部は、第一枢軸８を介して前記アームサポート２の基端部の窓面と対向する裏面において回動自在に連結（枢結）されているが、該第一サブサポートリンク７の枢結部を第一リンク枢結部Ｊ１とし、詳細については後述する。さらに、アームサポート２の第一リンク枢結部Ｊ１の先端側の裏面には、略Ｌ字状に折曲した第二サブサポートリンク９の先端部が第二枢軸１０を介して回動自在に連結（枢結）されており、該第二サブサポートリンク９の枢結部を第二リンク枢結部Ｊ２とし、詳細については後述する。このうように、本実施の形態のアームサポート２には都合二個の第一、第二リンク枢結部Ｊ１、Ｊ２が設けられている。そして、前記第二サブサポートリンク９の基端部は、車両（躯体）側に躯体側枢軸９ａを介して回動自在に連結され、これによって、ワイパ軸、第一サブサポートリンク７、アームサポート２、第二サブサポートリンク９とがそれぞれ連動連結され、而して四節リンク機構が構成されている。
【０００７】
前記四節リンク機構において、ワイパ軸が正逆揺動したとき、第一サブサポートリンク７は図５において矢印Ａ方向に往復揺動し、これに伴い、アームサポート（ワイパアーム１）２は、ワイパ軸、第二サブサポートリンク９の躯体側枢軸９ａとを支点として、第一、第二サブサポートリンク７、９と共にリンク作動を行って、図５において矢印Ｂ方向の往復揺動がなされるように設定されている。このとき、アームサポート２は上方向に変位する状態で往復揺動を行い、これによって、図１に示すようにブレードによる窓面の払拭範囲Ｓが窓面のコーナー部にまで至るように広がり、払拭軌跡が異形となるように設定されている。因みに、図５において、アームサポート２は、二点鎖線で示される下反転位置と、実線で示される上反転位置とのあいだを往復揺動する設定となっている。
【０００８】
そして、前記アームサポート２の基端部の第一、第二リンク枢結部Ｊ１、Ｊ２は、アームサポート２に表裏方向を貫通する状態の第一、第二貫通孔２ｂ、２ｃと、第一、第二サブサポートリンク７、９の先端部に穿設された貫通孔７ａ、９ｂとを挿通する第一、第二枢軸８、１０により枢結される構成となっている。そして、これら第一、第二リンク枢結部Ｊ１、Ｊ２には、前述したように、窓面に直行する力に基づいて抉りトルクが作用しており、本実施の形態では、これら第一、第二リンク枢結部Ｊ１、Ｊ２の両者に本発明の軸受け構造が実施され、これによって、第一、第二リンク枢結部Ｊ１、Ｊ２が抉りトルクから保護されるように設定されている。因みに、これら第一、第二リンク枢結部Ｊ１、Ｊ２の軸受け構造は、それぞれ同様の構成となっているので、第一リンク枢結部Ｊ１についてのみその詳細を説明し、第二リンク枢結部Ｊ２についての詳細は省略するが、図面においては第一リンク枢結部Ｊ１に準じて符号が付されている。
【０００９】
前記アームサポート２の第一貫通孔２ｂは、窓面とは反対側（以降、表側）部位に位置して、第一貫通孔２ｂの孔径よりも大径な大径部２ｄが同芯状に形成され、第一貫通孔２ｂの孔端部周縁に段差面部２ｅが形成されている。そして、前記アームサポート第一貫通孔２ｂに、一方の筒端部に鍔部１１ａ、１２ａが形成された鍔付きの軸受け部材１１、１２を、第一貫通孔２ｂの表側と窓面側（以降、裏側)とからそれぞれ圧入するが、表側から圧入組込みされる軸受け部材１１の鍔部１１ａは、第一貫通孔２ｂの孔縁の段差面部２ｅに対向するよう設定されている。そしてこの軸受け部材鍔部１１ａと段差面部２ｅとの対向間に、本発明の変形部である皿ワッシャ１３が挟持されるが、該皿ワッシャ１３は、前記軸受け部材１１の圧入段階では軸芯側ほど裏側に傾斜する元姿勢を維持しており、軸方向の負荷が作用したとき塑性変形して扁平状になるように設定され、これによって、皿ワッシャ１３は、傾斜状の皿ワッシャ１３が扁平姿勢になるまでの最大変形量δの範囲で変形するよう設定されている。
一方、裏側から圧入される軸受け部材１２の鍔部１２ａは、アームサポート第一貫通孔２ｂの窓面側（裏側）孔縁面部に当接する状態まで圧入されており、この圧入状態（組込み状態）において、表裏側から圧入される軸受け部材１１、１２の他方の筒端部１１ｂ、１２ｂ同志は、これらのあいだに所定間隙Ｃを存した状態で近接対向しているが、該所定間隙Ｃは、皿ワッシャ１３の板厚変化を許容するべく設定されている。
【００１０】
そして、前記第一枢軸８は、基端部（表側端部）に鍔部８ａが一体形成された鍔付リベットで構成されており、アームサポート第一貫通孔２ｂの表側から挿入されたとき、第一枢軸鍔部８ａが表側の軸受け部材鍔部１１ａの表側面に当接するように設定されている。この第一枢軸８は、アームサポート第一貫通孔２ｂを回動自在に貫通するべく、表裏側の軸受け部材１１、１２の内径に略等しい外径を有した基端側のアーム連結部８ｂと、該アーム連結部８ｂよりは小径で第一サブサポートリンク貫通孔７ａを回動自在に貫通するべく該貫通孔７ａの内径と略等しい外径を有した先端側（裏側）のリンク連結部８ｃとが一体に形成され、これらアーム連結部８ｂとリンク連結部８ｃとのあいだに段差面部８ｄが形成されたものに構成されている。尚、前記アーム連結部８ｂの軸長は、前記アームサポート第一貫通孔２ｂに軸受け部材鍔部１１ａ、１２ａの板厚、そして皿ワッシャ１３の元姿勢における板厚とを加えたものと略等しいかこれより僅かに短いものになるよう、予め寸法設定されている。
【００１１】
そして、前記第一枢軸８を、前記組込み状態のアームサポート2の第一貫通孔２ｂと第一サブサポートリンク貫通孔７ａとに連通状に貫通させ、その両端部をカシメ固定することで、アームサポート2と第一サブサポートリンク７とが回動自在に連結されるが、このカシメ固定の過程で、第一枢軸８とアームサポート２および第一サブサポートリンク７とのあいだに、各軸受け構成部品の寸法公差によって生じる軸方向の寸法誤差等に基づくガタつきが消失するように設定されている。
つまり、第一枢軸８は、アームサポート第一貫通孔２ｂ、第一サブサポートリンク貫通孔７ａとに連通状に貫通させたとき、第一サブサポート７の表側面は、前記アームサポート第一貫通孔２ｂを構成する裏側軸受け部材鍔部１２ａおよび第一枢軸アーム連結部８ｂ先端の段差面部８ｄに対向している。そして、この状態において、第一枢軸鍔部８ａと、第一サブサポートリンク貫通孔７ａの裏側から突出する先端部第一枢軸リンク連結部８ｃの先端部とを適宜治具を用いてカシメたとき、第一枢軸鍔部８ａと第一サブサポートリンク７とにより表裏側の軸受け部材鍔部１１ａ、１２ａ同志を挟み込むように作用して、皿ワッシャ１３に軸方向の負荷を作用し、これによって、アームサポート貫通孔２ｂの表側の軸受け部材鍔部１１ａ、皿ワッシャ１３、裏側の軸受け部材鍔部１２ａとのあいだにに軸方向の寸法誤差や隙間があったとき、皿ワッシャ１３の傾斜面が押し潰されるようにして適宜塑性変形することで、前記寸法誤差や隙間を吸収するように設定されている。このようにして、アームサポート第一貫通孔２ｂの全長として設定される表裏の軸受け部材鍔部１１ａ、１２ａ同志のあいだの長さが調整されることで、予め設定される第一枢軸アーム連結部８ｂの軸長とのあいだにあった寸法誤差が解消されることになり、ガタつきのない固定がなされた第一、第二リンク枢支部Ｊ１、Ｊ２を形成できるように設定されている。因みに、皿ワッシャ１３は、アームサポート第一貫通孔２ｂと第一枢軸アーム連結部８ｂの軸長とのあいだに存する誤差や隙間の状態に基づいて変形するものであって、図６に示すように僅かな変形で良い場合がある一方で、図７に示すように、傾斜状の皿ワッシャ１３が扁平になるまでの最大変形量δに相当する変形がなされる場合もあり、しかして皿ワッシャ１３の変形量は、最大変形量δに至るまでの範囲で変形自在である。
【００１２】
尚、前記アームサポート２のリンク枢結部Ｊ１、Ｊ２部位は、表側からカバー体１４が被着されて防水される設定となっているが、該カバー体１４とアームサポート第一、第二貫通孔２ｂ、２ｃとのあいだにはシール材１５が介装され、リンク枢結部Ｊ１、Ｊ２における防水性能がさらに高まるよう配慮されている。さらに、アームサポート第一、第二貫通孔２ｂ、２ｃの裏面側外周部には、孔縁からは所定間隔を存し、底面が半球状の裏面凹部２ｆが凹設され、該裏面凹部２ｆに、基端部が第一、第二サブサポートリンク貫通孔７ａ、９ｂの表側端外周部に固着されたラッパ状シール材１６の先端部が押し込まれ、アームサポート２の裏面側における防水が計れるように設定されている。
【００１３】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、図示しないワイパモータの駆動に基づいてワイパ軸が正逆揺動（回動）すると、ワイパアーム１は窓面を上下に変位する状態で払拭揺動し、これに基づいてワイパブレードが窓面の払拭を行う。このとき、アームサポート２の第一、第二リンク枢結部Ｊ１、Ｊ２には、前述したように抉りトルクが作用しているが、これら第一、第二リンク枢結部Ｊ１、Ｊ２において、第一、第二枢軸８、１０のアーム連結部８ｂ、１０ｂの軸長と、アームサポート第一、第二貫通孔２ｂ、２ｃの全長とのあいだの寸法誤差（寸法公差）がなく、略一致するガタつきのない状態で枢結されているため、第一、第二リンク枢結部Ｊ１、Ｊ２において抉りトルクに伴う回動支障や異常摩耗の発生を低減できる。
つまりこの場合に、第一、第二枢軸８、１０とアームサポート第一、第二貫通孔２ｂ、２ｃとは、第一、第二枢軸８、１０を用いてカシメ固定する際に、これらのあいだに挟み込んだ皿ワッシャ１３が塑性変形することに基づいて、互いの軸方向長さの寸法が調整され、これらのあいだの誤差や隙間が吸収される。この結果、僅かな寸法誤差があったとして、これを解消（吸収）できることになって、これらリンク枢結部Ｊ１、Ｊ２の軸方向長さが短いものであってもガタつきをなくすことができ、アームサポート２の突出量を短くして軽量コンパクト化が計れるうえ、外観上にも優れたものにできる。
【００１４】
しかもこのものでは、軸長方向の誤差吸収をするために、軸受け部材鍔部１１ａとアームサポート段差面部２ｅとのあいだに、軸芯側ほど裏側に傾斜する汎用の皿ワッシャ１３を介装するだけの構成であるので、部品点数の増加も最低限に押えることができるうえ、加工工程が複雑化することもなくコスト高の回避もできる。
【００１５】
尚、本発明は前記実施の形態に限定されるものでないことは勿論であり、また、変形部は複数あるリンク枢結部の少なくとも一つに設けられていればよい。また変形部はリンク枢結部に設けられていればよく、裏側の軸受け部材鍔部と、アームサポート裏側面とのあいだや、表側軸受け部材鍔部と枢軸の鍔部とのあいだ等、適宜の部位に配することができる。
【００１６】
さらに、変形部としては皿ワッシャに限定されることはなく、図８、９に示す第二の実施の形態のように構成することもできる。このものは、ワイパアームを構成するアームサポート１７に形成される第一、第二貫通孔１７ａ、１７ｂの表側部位に、これより大径な大径部１７ｃを同芯状に形成することで孔端部周縁に段差面部１７ｄを形成し、該段差面部１７ｄが凹凸状に表面加工され、該凹凸状部１７ｄが本発明の変形部に構成されている。つまり、凹凸状部１７ｄは、第一、第二枢軸８、１０のカシメ固定時に、凹凸状部１７ｄに突当てられる表側軸受け部鍔部１１ａが押しつけられたとき変形するように構成されており、この場合でも、軸受け部鍔部１１ａが凹凸状部１７ｄを押し潰すようにして塑性変形させることによって、各リンク枢結部Ｊ１、Ｊ２における寸法誤差や隙間を吸収でき、このようにしても、抉りトルクからの保護がなされた第一、第二リンク枢結Ｊ１、Ｊ２の軸受け構造を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワイパ装置の払拭範囲を示す一部省略パターン図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれワイパアームの正面図、側面図である。
【図３】アームサポートの正面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】アームサポートのリンク作動を説明するパターン図である。
【図６】第一リンク枢結部における断面図である。
【図７】第一リンク枢結部における断面図である。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第二の実施の形態におけるアームサポートの正面図、図８（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図９】第二の実施の形態における第一リンク枢結部における断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来例のリンク枢結部を示す断面図である。
【符号の説明】
１ワイパアーム
２アームサポート
２ｂ第一貫通孔
２ｅ段差面部
３アームシャンク
７第一サブサポートリンク
７ａ貫通孔
８第一枢軸
８ａ鍔部
８ｂアーム連結部
８第二サブサポートリンク
１０第二枢軸
１１軸受け部材
１１ａ鍔部
１３皿ワッシャ
１４カバー体
Ｊ１第一リンク枢結部
Ｊ２第二リンク枢結部

Claims

ワイパモータの駆動力を、ワイパアームの基端部に各リンク枢結部を介して複数のリンクを連動連結し、窓面払拭軌跡を異形化した多節リンク式のワイパ装置において、前記各リンク枢結部を、ワイパアームとリンクとにそれぞれ穿設した貫通孔にリベット軸を連通状にカシメ固定して構成すると共に、少なくとも一つのリンク枢結部に、リベット軸のカシメ固定に基づいてリンク枢結部の寸法公差を吸収可能な調整部を設けるにあたり、該調整部は、一方の筒端部に鍔部が形成された一対の鍔付き軸受け部材を、該鍔付き軸受け部材の筒端部同士のあいだに所定間隙を存するようにしてワイパリンク貫通孔の表裏側からそれぞれ圧入することで構成されていて、リベット軸のカシメ固定をした場合に、前記軸受け部材同士が接近してワイパリンク貫通孔の全長として設定される表裏軸受け部材鍔部同士のあいだの長さ調整をするように構成されていることを特徴とするワイパ装置におけるワイパアームの軸受け構造。
請求項１において、調整部は、リベット軸のカシメ固定に基づいて変形する変形部が、少なくとも一つの軸受け部材鍔部とワイパアーム貫通孔の孔端部周縁とのあいだに備えて構成されていることを特徴とするワイパ装置におけるワイパアームの軸受け構造。
請求項２において、リベット軸は鍔付リベットとし、変形部は、鍔付き軸受け部材がワイパアーム貫通孔と前記鍔付きリベットとのあいだに介装され、ワイパアーム貫通孔の孔端部周縁と軸受け部材鍔部とのあいだに鍔付きリベットのカシメ固定により塑性変形する皿ワッシャが挟持されて構成されていることを特徴とするワイパ装置におけるワイパアームの軸受け構造。
請求項２において、リベット軸は鍔付リベットとし、変形部は、鍔付き軸受け部材がワイパアーム貫通孔と前記鍔付きリベットとのあいだに介装され、ワイパアーム貫通孔の孔端部周縁に変形自在に形成され、軸受け部材鍔部にあてがう状態で鍔付きリベットをカシメ固定することにより変形する凹凸部で構成されていることを特徴とするワイパ装置におけるワイパアームの軸受け構造。