JP4972585B2 - ワイパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に用いられるワイパ装置に関し、特に、合成樹脂製のピボットホルダ、モータブラケットを用いたワイパ装置に関するものである。

ワイパ装置には、ワイパモータを取り付けられ車体への取付部を有するモータブラケットと、ワイパアームを取り付けられワイパモータと駆動連結されるワイパシャフトを回転可能に支持し、車体への取付部を有するピボットホルダとを有し、車体への取付時にこれらが一つの組立体（ユニット)として取り扱われるよう、モータブラケットとピボットホルダとがパイプ材等による連結部材（フレーム部材）によって互いに固定連結されているものがある（例えば、特許文献１)。

また、ワイパ装置には、ワイパアームを取り付けられワイパモータと駆動連結されるワイパシャフトを回転可能に支持し、車体への取付部を有する左右２個のピボットホルダが、車体への取付時に一つの組立体（ユニット)として取り扱われるよう、パイプ材等による連結部材によって互いに固定連結されているものもある（例えば、特許文献２)。

これらモータブラケット、ピボットホルダと連結部材との連結は、モータブラケットあるいはピボットホルダに一体に設けられた軸状部の外周に、連結部材の一端部に形成された筒状部（パイプ部）を嵌め込み、筒状部をかしめ変形させることにより行われている。
特開２００７−２４５８０８号公報 特表平３−５０３８７３号公報 特表２００１−５０５８５２号公報

近年、モータブラケット、ピボットホルダを、金属部品に代えて、プラスチックス射出成形品として製造可能である合成樹脂部品にすることが行われている。モータブラケット、ピボットホルダを構成する合成樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等がある。

しかし、合成樹脂製のモータブラケット、ピボットホルダは、金属製のものより機械的強度が低いため、筒状部のかしめ結合時に軸状部に作用するかしめ荷重によって割れを生じる虞があり、歩留まりの低下を招く原因になる。このことに対して、かしめ荷重の軽減を図ると、かしめ強度が低下し、長期間の使用に耐えることが難しくなる。

本発明が解決しようとする課題は、合成樹脂製のモータブラケット、ピボットホルダにおいて、十分なかしめ強度を確保した上で、かしめ荷重による割れの発生を回避し、これらの組立体の歩留まりの向上を図ることである。

本発明によるワイパ装置は、ワイパアームを取り付けられワイパモータと駆動連結されるワイパシャフトを回転可能に支持し、車体への取付部を有する合成樹脂製の左右２個のピボットホルダとを有し、前記左右２個のピボットホルダの一方に金属製の連結部材の一端部がかしめ結合され、他方の前記ピボットホルダに前記連結部材の他端部がかしめ結合されることにより、前記左右２個のピボットホルダとが互いに固定連結されるワイパ装置であって、前記ピボットホルダは、前記連結部材の端部に形成された筒状部を嵌め込まれる軸状部を一体成形されており、前記軸状部には当該軸状部の軸心周りに互いに１８０度回転変位した部位の外周面に矩形のかしめ変形受け入れ用凹部が形成されており、当該かしめ変形受け入れ凹部の矩形底面がなすかしめ座面にリブが突出形成されており、前記筒状部は、前記かしめ変形受け入れ凹部に嵌り込むようにかしめ変形されて前記リブの突出方向先端面に押圧当接している。

また、本発明によるワイパ装置は、ワイパモータを取り付けられ車体への取付部を有する合成樹脂製のモータブラケットと、ワイパアームを取り付けられ前記ワイパモータと駆動連結されるワイパシャフトを回転可能に支持し、車体への取付部を有する合成樹脂製のピボットホルダとを有し、前記モータブラケットに金属製の連結部材の一端部がかしめ結合され、前記ピボットホルダに前記連結部材の他端部がかしめ結合されることにより、前記モータブラケットと前記ピボットホルダとが互いに固定連結されるワイパ装置であって、前記モータブラケットは、前記連結部材の端部に形成された筒状部を嵌め込まれる軸状部を一体成形されており、前記軸状部には当該軸状部の軸心周りに互いに１８０度回転変位した部位の外周面に矩形のかしめ変形受け入れ凹部が形成されており、当該かしめ変形受け入れ凹部の矩形底面がなすかしめ座面にリブが突出形成されており、前記筒状部は、前記かしめ変形受け入れ凹部に嵌り込むようにかしめ変形されて前記リブの突出方向先端面に押圧当接している。

本発明によるワイパ装置は、好ましくは、前記リブは前記かしめ変形受け入れ凹部の矩形底面に網目状に形成されている。

本発明によるワイパ装置は、連結部材のかしめ結合部であるモータブラケット、ピボットホルダの軸状部の両側に形成された矩形のかしめ変形受け入れ凹部に嵌り込むように筒状部がかしめ変形されていることにより、かしめ変形受け入れ凹部の縁部による大きな引っかかりのもとに、筒状部が軸状部に対して強い抜け止め強度によってかしめ結合され、しかも、かしめ変形受け入れ凹部に嵌り込むようにかしめ変形された筒状部のかしめ変形部は、かしめ変形受け入れ凹部の広い矩形底面の全体に面状に密着して押し付けられるのではでなくて、リブの突出方向先端面に、リブ模様を転写するように、筋状に押し付けられるので、このリブ突出方向先端面に対する押圧当接部分にかしめ荷重が効果的に集中し、過剰にならない適正なかしめ荷重によるかしめによってがたつきのない良好なかしめ結合状態が容易に得られるようになる。

これらのことにより、合成樹脂製のモータブラケット、ピボットホルダにおいて、十分なかしめ強度を確保した上で、かしめ荷重による割れの発生を回避することができ、これらの組立体の歩留まりが向上する。

本発明によるワイパ装置の一つの実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。

本実施形態のワイパ装置は、図１に示されているように、左右２個のピボットホルダ１１と、両端を左右２個のピボットホルダ１１にかしめ結合されて当該左右２個のピボットホルダ１１を互いに固定連結するパイプ部材（連結部材)１３と、パイプ部材１３の中間部にクランプ部材１５によって固定装着されたモータユニット１７とを有する。

パイプ部材１３による左右のピボットホルダ１１の連結構造について換言すると、左右２個のピボットホルダ１１の一方にパイプ部材１３の一端部がかしめ結合され、他方のピボットホルダ１１にパイプ部材１３の他端部がかしめ結合されており、このかしめ結合によって左右２個のピボットホルダ１１とが互いに固定連結されている。

ピボットホルダ１１はポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等の合成樹脂による成形品であり、パイプ部材１３はアルミニウム等による金属部品である。なお、以下の説明において、材料についての説明がないものは、金属、合成樹脂等、適宜の材料により構成されていてよい。

左右２個のピボットホルダ１１は、軸支部（軸支持孔)１９において、ワイパアーム（図示省略）を取り付けられるワイパシャフト２１を回転可能に支持している。左右２個のワイパシャフト２１には、各々、アーム２３の一端部が固定連結されている。左右のアーム２３は、互いの先端部に枢軸２５によって枢動可能に連結された左右連係リンク部材２７によって互いにリンク結合されている。

モータユニット１７は電動モータによるワイパモータ２９を有する。ワイパモータ２９の図示されていない出力軸には駆動アーム３１が取り付けられている。駆動アーム３１と一方のアーム２３とは、これらに枢軸３３、３５によって枢動可能に連結された連結ロッド３７によってリンク結合されている。つまり、駆動アーム３１が連結ロッド３７によって一方のアーム２３に駆動連結されている。この構成により、ワイパモータ２９の回転によって左右のワイパシャフト２１が所定の回転角をもって往復回転（正逆回転)する。

以上の部品、部材よりなるワイパ装置は、車体への取付時に、一つの組立体として取り扱われ、左右のピボットホルダ１１とモータユニット１７とに設けられた取付部３９、４１によってボルト、ナット等を用いて車体に固定装着される。

つぎに、ピボットホルダ１１とパイプ部材１３とのかしめ結合部の詳細を、図２〜図５を用いて説明する。

ピボットホルダ１１とパイプ部材１３とのかしめ結合は、ピボットホルダ１１に一体成形された円柱状の軸状部４３の外周にパイプ部材１３の端部の円形横断面形状の筒状部１３Ａが嵌め込まれ、筒状部１３Ａのかしめ変形により行われている。

本実施形態では、軸状部４３の外周面に、当該軸状部４３の中心軸線（軸心)周りに１８０度回転変位した２箇所に、各々軸線方向に隣り合って矩形の２個のかしめ変形受け入れ凹部４５が形成されている。かしめ変形受け入れ凹部４５は、軸状部４３の軸線方向に沿う辺部の寸法が軸状部４３の周方向に沿う辺部の寸法より長い長方形の窪みである。

かしめ変形受け入れ凹部４５の矩形底面がなすかしめ座面にはリブ４９が突出形成されている。リブ４９は、十文字とＸ文字とを重畳されたユニオンジャック形の網目状に形成されている。リブ４９の十文字部分とＸ文字部分とが重なる中央部には、大きい面積のリブ先端面が生じることを避けるために、逃げ窪み（肉盗み部)５１が形成されている。

パイプ部材１３は、各かしめ変形受け入れ凹部４５に対応する部位を、かしめ変形受け入れ凹部４５内に嵌り込むように、かしめ変形され、かしめ変形部４７においてリブ４９の突出方向先端面に押圧当接している。

上述のかしめ結合により、パイプ部材１３は、かしめ変形受け入れ凹部４５の縁部による大きな引っかかりのもとに、ピボットホルダ１１の軸状部４３に対して強い抜け止め強度によってかしめ結合される。

本実施形態のように、二つのかしめ変形受け入れ凹部４５が軸状部４３の軸線方向に並べて隣接配置されている場合には、かしめ変形受け入れ凹部４５、４５の間に移動規制リブ５４ができ、当該移動規制リブ５４によってパイプ部材１３と軸状部４３との軸方向の移動規制と回転を規制することができる。

かしめ変形受け入れ凹部４５に嵌り込むようにかしめ変形されたパイプ部材１３のかしめ変形部４７は、かしめ変形受け入れ凹部４５の広い矩形底面の全体に面状に密着して押し付けられるのではでなくて、リブ４９の突出方向先端面に、ユニオンジャック形のようなリブ模様を転写するように、筋状に押し付けられる。

これにより、リブ４９の突出方向先端面に対する押圧当接部分にかしめ荷重が効果的に集中し、過剰にならない適正なかしめ荷重によるかしめによって、がたつきのない良好なかしめ結合状態が容易に得られるようになる。また、リブ４９は、弾性変位により、過剰なかしめ荷重を吸収する機能もある。

かしめ変形受け入れ凹部４５の底部にリブ４９がなく、かしめ座面がかしめ変形受け入れ凹部４５の底面全体に広がった平面であると、がた付きのない、かしめ密着性を得るために、かしめ変形受け入れ凹部４５の底面の平面性を要求される。しかし、本実施形態のように、かしめ座面がリブ４９の筋状（帯状)の突出方向先端面により与えられる場合には、比較的狭い突出方向先端面の平面性だけを要求されることになり、樹脂成型品であるピボットホルダ１１の「ヒケ」による成形不良がかしめ結合に大きい影響を与えることがない。

これらのことにより、合成樹脂製のピボットホルダ１１において、十分なかしめ強度を確保した上で、かしめ荷重による割れの発生を回避することができ、ピボットホルダ１１とパイプ部材１３との組立体の歩留まりが向上する。

なお、本実施形態では、軸状部４３の外周面のうち、かしめ変形受け入れ凹部４５が設けられていない部分には、当該部分を格子リブ状にするヒケ対策の肉盗み部５３が成形されている。

つぎに、この発明によるワイパ装置の他の実施形態を、図６、図７を参照して説明する。

本実施形態のワイパ装置は、図６に示されているように、左右のピボットホルダ１０１、１０３と、モータユニット１０５を取り付けられたモータブラケット１０７と、端部を左側のピボットホルダ１０１とモータブラケット１０７にかしめ結合されて当該両者を互いに固定連結するパイプ部材（連結部材)１０９と、端部を右側のピボットホルダ１０３とモータブラケット１０７にかしめ結合されて当該両者を互いに固定連結するもう一つのパイプ部材（連結部材)１１１とを有する。

パイプ部材１０９による左側のピボットホルダ１０１とモータブラケット１０７との連結構造について換言すると、ピボットホルダ１０１にパイプ部材１０９の一端部がかしめ結合され、モータブラケット１０７にパイプ部材１０９の他端部がかしめ結合されており、このかしめ結合によってピボットホルダ１０１とモータブラケット１０７とが互いに固定連結されている。また、パイプ部材１１１による右側のピボットホルダ１０３とモータブラケット１０７との連結構造について換言すると、ピボットホルダ１０３にパイプ部材１１１の一端部がかしめ結合され、モータブラケット１０７にパイプ部材１１１の他端部がかしめ結合されており、このかしめ結合によってピボットホルダ１０３とモータブラケット１０７とが互いに固定連結されている。

ピボットホルダ１０１、１０３、モータブラケット１０７は、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等の合成樹脂による成形品であり、パイプ部材１０９、１１１は、アルミニウム等による金属部品である。なお、以下の説明においても、材料についての説明がないものは、金属、合成樹脂等、適宜の材料により構成されていてよい。

左右のピボットホルダ１０１、１０３は、軸支部（軸支持孔)１１３、１１５において、ワイパアーム（図示省略）を取り付けられるワイパシャフト１１７、１１９を回転可能に支持している。左右のワイパシャフト１１７、１１９には、各々、アーム１２１、１２３の一端部が固定連結されている。左右のアーム１２１、１２３は、互いの先端部に枢軸１２５、１２７によって枢動可能に連結された左右連係リンク部材１２９によって互いにリンク結合されている。

モータユニット１０５は電動モータによるワイパモータ１３１を有する。ワイパモータ１３１の図示されていない出力軸には駆動アーム１３３が取り付けられている。駆動アーム１３３と一方のアーム１２３とは、これらに枢軸１３５、１３７によって枢動可能に連結された連結ロッド１３９によってリンク結合されている。つまり、駆動アーム１３３が連結ロッド１３９によって一方のアーム１２３に駆動連結されている。この構成により、ワイパモータ１３１の回転によって左右のワイパシャフト１１７、１１９が所定の回転角をもって往復回転（正逆回転)する。

以上の部品、部材よりなるワイパ装置は、車体への取付時に、一つの組立体として取り扱われ、左右のピボットホルダ１０１、１０３とモータユニット１０７とに設けられた取付部１４１、１４３、１４５によってボルト、ナット等を用いて車体に固定装着される。

つぎに、モータユニット１０７とパイプ部材１１１とのかしめ結合部の詳細を、図８を用いて説明する。なお、モータユニット１０７とパイプ部材１０９とのかしめ結合部は、モータユニット１０７とパイプ部材１１１とのかしめ結合部と同等、ピボットホルダ１０１、１０３とパイプ部材１０９、１１１とのかしめ結合部は、前述の実施形態のピボットホルダ１１とパイプ部材１３とのかしめ結合部と同等のであるので、それらの詳細な説明は省略する。

モータユニット１０７とパイプ部材１１１とのかしめ結合は、ピボットホルダモータユニット１０７に一体成形された円柱状の軸状部１４７の外周にパイプ部材１１１の端部の円形横断面形状の筒状部１１１Ａが嵌め込まれ、筒状部１１１Ａのかしめ変形により行われている。

本実施形態では、軸状部１４７の外周面に、当該軸状部１４７の中心軸線（軸心)周りに１８０度回転変位した２箇所に、各々軸線方向に隣り合って矩形の２個のかしめ変形受け入れ凹部１４９が形成されている。かしめ変形受け入れ凹部１４９は、軸状部１４７の軸線方向に沿う辺部の寸法が軸状部１４７の周方向に沿う辺部の寸法より長い長方形の窪みである。

かしめ変形受け入れ凹部１４９の矩形底面がなすかしめ座面にはリブ１５１が突出形成されている。リブ１５１は、十文字とＸ文字とを重畳されたユニオンジャック形の網目状に形成されている。リブ１５１の十文字部分とＸ文字部分とが重なる中央部には、大きい面積のリブ先端面に「ヒケ」が生じることを避けるために、逃げ窪み（肉盗み部)１５３が形成されている。

パイプ部材１１１は、各かしめ変形受け入れ凹部１４９に対応する部位を、かしめ変形受け入れ凹部１４９内に嵌り込むように、かしめ変形され、かしめ変形部１５５（図６参照）においてリブ１５１の突出方向先端面に押圧当接している。

上述のかしめ結合により、パイプ部材１１１は、かしめ変形受け入れ凹部１４９の縁部による大きな引っかかりのもとに、モータユニット１０７の軸状部１４７に対して強い抜け止め強度によってかしめ結合される。

本実施形態のように、二つのかしめ変形受け入れ凹部１４９が軸状部１４７の軸線方向に並べて隣接配置されている場合には、かしめ変形受け入れ凹部１４７、１４７の間に移動規制リブ１５６ができ、当該移動規制リブ１５６によってパイプ部材１１１と軸状部１４７との軸方向の移動規制と回転を規制することができる。

かしめ変形受け入れ凹部１４９に嵌り込むようにかしめ変形されたパイプ部材１１１のかしめ変形部１５５は、かしめ変形受け入れ凹部１４９の広い矩形底面の全体に面状に密着して押し付けられるのではでなくて、リブ１５１の突出方向先端面に、ユニオンジャック形のようなリブ模様を転写するように、筋状に押し付けられる。

これにより、１５１の突出方向先端面に対する押圧当接部分にかしめ荷重が効果的に集中し、過剰にならない適正なかしめ荷重によるかしめによって、がたつきのない良好なかしめ結合状態が容易に得られるようになる。また、リブ１５１は、弾性変位により、過剰なかしめ荷重を吸収する機能もある。

かしめ変形受け入れ凹部１４９の底部にリブ１５１がなく、かしめ座面がかしめ変形受け入れ凹部１４９の底面全体に広がった平面であると、がた付きのない、かしめ密着性を得るために、かしめ変形受け入れ凹部１４９の底面の平面性を要求される。しかし、本実施形態のように、かしめ座面がリブ１５１の筋状（帯状)の突出方向先端面により与えられる場合には、比較的狭い突出方向先端面の平面性だけを要求されることになり、樹脂成型品であるモータユニット１０７の「ヒケ」による成形不良がかしめ結合に大きい影響を与えることがない。

これらのことにより、合成樹脂製のモータユニット１０７において、十分なかしめ強度を確保した上で、かしめ荷重による割れの発生を回避することができ、モータユニット１０７とパイプ部材１１１との組立体の歩留まりが向上する。

なお、本実施形態でも、軸状部１４７の外周面のうち、かしめ変形受け入れ凹部１４９が設けられていない部分には、当該部分を格子リブ状にするヒケ対策の肉盗み部１５７が成形されている。

本発明によるワイパ装置の一つの実施形態を示す全体構成図である。 本実施形態によるワイパ装置の要部の拡大斜視図である。 本実施形態によるワイパ装置に用いられるピボットホルダの拡大正面図である。 本実施形態によるワイパ装置の図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面に相当する断面図である。 本実施形態によるワイパ装置の図３の線Ｖ−Ｖに沿った断面に相当する断面図である。 本発明によるワイパ装置の他の実施形態を示す全体構成図である。 他の実施形態によるワイパ装置の要部の拡大断面図である。

符号の説明

１１ ピボットホルダ
１３ パイプ部材
１５ クランプ部材
１７ モータユニット
１９ 軸支部
２１ ワイパシャフト
２３ アーム
２５ 枢軸
２７ 左右連係リンク部材
２９ ワイパモータ
３１ 駆動アーム
３３、３５ 枢軸
３７ 連結ロッド
３９、４１ 取付部
４３ 軸状部
４５ かしめ変形受け入れ凹部
４７ かしめ変形部分
４９ リブ
５１ 逃げ窪み
５３ 肉盗み部
１０１、１０３ ピボットホルダ
１０５ モータユニット
１０７ モータブラケット
１０９、１１１ パイプ部材
１１３、１１５ 軸支部
１１７、１１９ ワイパシャフトアーム
１２１、１２３ アーム
１２５、１２７ 枢軸
１２９ 左右連係リンク部材
１３１ ワイパモータ
１３３ 駆動アーム
１３５、１３７ 枢軸
１３９ 連結ロッド
１４１、１４３、１４５ 取付部
１４７ 軸状部
１４９ かしめ変形受け入れ凹部
１５１ かしめ変形部分
１５３ リブ

Claims (3)

1. ワイパアームを取り付けられワイパモータと駆動連結されるワイパシャフトを回転可能に支持し、車体への取付部を有する合成樹脂製の左右２個のピボットホルダとを有し、
   前記左右２個のピボットホルダの一方に金属製の連結部材の一端部がかしめ結合され、他方の前記ピボットホルダに前記連結部材の他端部がかしめ結合されることにより、前記左右２個のピボットホルダとが互いに固定連結されるワイパ装置であって、
   前記ピボットホルダは、前記連結部材の端部に形成された筒状部を嵌め込まれる軸状部を一体成形されており、前記軸状部には当該軸状部の軸心周りに互いに１８０度回転変位した部位の外周面に矩形のかしめ変形受け入れ凹部が形成されており、当該かしめ変形受け入れ凹部の矩形底面がなすかしめ座面にリブが突出形成されており、
   前記筒状部は、前記かしめ変形受け入れ凹部に嵌り込むようにかしめ変形されて前記リブの突出方向先端面に、リブ模様を転写するように筋状に押し付けられているワイパ装置。
2. ワイパモータを取り付けられ車体への取付部を有する合成樹脂製のモータブラケットと、ワイパアームを取り付けられ前記ワイパモータと駆動連結されるワイパシャフトを回転可能に支持し、車体への取付部を有する合成樹脂製のピボットホルダとを有し、
   前記モータブラケットに金属製の連結部材の一端部がかしめ結合され、前記ピボットホルダに前記連結部材の他端部がかしめ結合されることにより、前記モータブラケットと前記ピボットホルダとが互いに固定連結されるワイパ装置であって、
   前記モータブラケットは、前記連結部材の端部に形成された筒状部を嵌め込まれる軸状部を一体成形されており、前記軸状部には当該軸状部の軸心周りに互いに１８０度回転変位した部位の外周面に矩形のかしめ変形受け入れ凹部が形成されており、当該かしめ変形受け入れ凹部の矩形底面がなすかしめ座面にリブが突出形成されており、
   前記筒状部は、前記かしめ変形受け入れ凹部に嵌り込むようにかしめ変形されて前記リブの突出方向先端面に、リブ模様を転写するように筋状に押し付けられているワイパ装置。
3. 前記リブは前記凹部の矩形底面に網目状に形成されている請求項１また２に記載のワイパ装置。

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