JP5131033B2

JP5131033B2 - ワイパー装置

Info

Publication number: JP5131033B2
Application number: JP2008142943A
Authority: JP
Inventors: 敬之大森
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-05-30
Also published as: JP2009286336A

Description

本発明は、ワイパー装置に関し、詳細には、車両外部から障害物がワイパピボットに衝突したときに該障害物を保護する衝撃吸収技術に関する。

自動車のウィンドシールドガラスを払拭するワイパ装置においては、障害物がワイパピボットにぶつかった場合、障害物を保護するために何らかの入力荷重吸収構造が採用されている。

一つの例として、例えば特許文献１に開示されるように、ワイパモータを支持するモータブラケット及びワイパピボットを支持するブラケットに長孔をそれぞれ形成し、その長孔を脆弱部として、衝撃により入力荷重で前記脆弱部から破断させてワイパモータ及びワイパピボットをエアボックス下方へと落とし込むようにした技術が知られている。
特開２００２−３５６１４２号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、一方のワイパピボットに対してのみ入力荷重が作用した場合、この入力荷重が作用する部位と離れた他方のワイパピボットやワイパモータの取り付け部において前記入力荷重に対する反力が生じるため、必ずしも長孔から破断するとは限らず、入力荷重を効率良く吸収することができない場合がある。

そこで、本発明は、障害物からの入力荷重がワイパーユニットの何処の部位に作用してもワイパピボットを車両側壁面から離れる方向に傾動回転させて入力荷重を吸収し、障害物を保護することのできるワイパー装置を提供することを目的とする。

本発明のワイパー装置は、ワイパピボットに車両上方から荷重が入力された時に、ワイパピボットを車両側壁面から離れる方向に傾動回転させて前記ワイパピボットに対する入力荷重を吸収する衝撃吸収機構部を備え、衝撃吸収機構部は、前記ワイパピボットと前記ワイパーフレームの連結部においてどちらか一方の部材に形成したセレーションを他方の部材に圧入させ、前記入力荷重で該セレーションを潰して前記ワイパピボットを前記ワイパーフレームに対して軸周りに回転させる構造である。

本発明のワイパー装置によれば、ワイパピボットに対する入力荷重を吸収する衝撃吸収機構部の作用により、ワイパピボットに車両上方から荷重が入力された時に、該ワイパピボットを車両側壁面から離れる方向に傾動回転させるため、片方のワイパピボットにのみ入力荷重が作用しても離れた他方のワイパピボットによる反力の影響を受けることなく、入力荷重が作用したワイパピボットを車両側壁面から離れる方向へ傾動回転させて前記入力荷重を吸収させることができる。したがって、本発明によれば、ワイパーユニットに衝突する障害物を保護することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本実施形態のワイパー装置の斜視図、図２は図１のワイパー装置においてワイパーモータを取り外した状態の斜視図、図３（Ａ）はワイパーフレームにセレーションを形成してワイパピボットホルダに圧入する前の状態を示す衝撃吸収機構部の斜視図、図３（Ｂ）はワイパピボットホルダにセレーションを形成してワイパーフレームに圧入する前の状態を示す衝撃吸収機構部の斜視図、図４はワイパピボットに車両上方から荷重が入力する直前の状態を示す図、図５は入力荷重によりワイパピボットが車両側壁面から離れる方向に傾動回転すると共にカウルトップカバーが破断した状態を示す図、図６はワイパピボットがエアボックス底に落下した状態を示す図、図７はセレーションが潰れてワイパピボットホルダがワイパーフレームに対して軸周りに回転することを示す要部拡大断面図である。

本実施形態のワイパー装置は、図１及び図２に示すように、ワイパモータ１の出力軸の回転運動をピボットアーム２の揺動水平運動に変換し、そのピボットアーム２に基端部を連結したワイパピボット３に設けられたピボットシャフト４を回転させることにより、そのピボットシャフト４の先端に取り付けたワイパアームを動かすように構成されたワイパーユニットからなる。なお、図１では、ワイパーユニットを構成するリンクロッドなどの構成部品の一部を省略してある。

ワイパピボット３は、ドライバー側とアシスト側のそれぞれに車幅方向両側に配置され、リンクロッドでドライバ側のワイパピボット３とアシスト側のワイパピボット３とが連結されている。ドライバー側とアシスト側のワイパピボット３は、基本的に同一の構造とされている。

ワイパピボット３は、例えば図４に示すように、カウルトップカバー５で上部が覆われたエアボックス６内に配置され、モータールムとの仕切り壁となる車両パネル７の車体側壁面７ａに取り付けられている。このワイパピボット３は、ピボットホルダ８と、このピボットホルダ８内で回転自在に支持され、カウルトップカバー５から一端部４Ａを外方に突出させたピボットシャフト４と、このピボットシャフト４の基端部に連結されるピボットアーム２と、から構成される。

ピボットホルダ８は、例えばダイキャストなどの合金からなる。このピボットホルダ８には、軸方向に貫通するシャフト挿入孔（図示は省略する）が形成され、そのシャフト挿入孔に設けた軸受けを介して前記ピボットシャフト４を回転自在に支持している。そして、このピボットホルダ８には、前記車体側壁面７ａにワイパピボット３を取り付け固定させるためのワイパピボット取付ブラケット９が設けられている。

ワイパピボット取付ブラケット９は、ピボットホルダ８から車体側壁面７ａに向けて延在して設けられており、その先端部にボルト１０及びナット１１にて固定させるための取付孔１２を有している。本実施形態では、ワイパピボット取付ブラケット９を、ピボットホルダ８の上端側とその下にそれぞれ設け、合計３つ設けている。

また、このワイパピボット取付ブラケット９には、ワイパピボット３に車両上方から車両下方へ向けて荷重Ｆが入力された時に、前記入力荷重Ｆで破断する切欠部１３が形成されている。切欠部１３は、ワイパピボット３に作用した入力荷重Ｆで車体側壁面７ａから離れる方向に傾動回転するように、前記ワイパピボット取付ブラケット９の取付け部近傍に設けられている。

ピボットシャフト４は、ピボットホルダ８のシャフト貫通孔を貫通してカウルトップカバー５からその先端部（一端側部）４Ａを外方に突出させている。このカウルトップカバー５から外方に突出したピボットシャフト４の先端部４Ａには、図示を省略するワイパブレードが装着されたワイパアームが取り付けられる。

ピボットアーム２は、一端部をピボットシャフト４の基端部に連結させると共に、他端部をリンク連結部２に連結させている。かかるピボットアーム２は、ワイパモータ１により動かされるリンクロッド１４（図４参照）により水平揺動し、前記ピボットシャフト４を回転自在とする。

リンクロッド１４は、ドライバー側とアシスト側のピボットアーム２をそれぞれ連結し、ワイパモータ１により回転操作される。

そして、このワイパー装置においては、ワイパピボット３に車両上方から荷重Ｆが入力された時に、該ワイパピボット３を車両側壁面７ａから離れる方向に傾動回転させて前記ワイパピボット３に対する入力荷重を吸収する衝撃吸収機構部を備えている。

衝撃吸収機構部は、大きく分けて２つ有り、一つは、前記した切欠部１３である。かかる切欠部１３は、前記したようにワイパピボット３に入力された荷重Ｆによってワイパピボット取付ブラケット９を破断させてワイパピボット３を車両側壁面７ａから離れる方向に傾動回転させることにより、前記入力荷重Ｆを吸収するようになっている。

衝撃吸収機構部のもう一つは、図３に示すように、ワイパピボット３とワイパーフレーム１５の連結部においてどちらか一方の部材に形成したセレーション１６を他方の部材に圧入させ、前記入力荷重Ｆでセレーション１６を潰してワイパピボット３をワイパーフレーム１５に対して軸周りに回転させる構造としている。

図３（Ａ）では、ワイパーフレーム１５の連結部に歯車の如き多数の溝を形成してなるセレーション１６を形成し、ワイパピボット３のピボットホルダ８の連結部にはセレーションを形成せず、前記ワイパーフレーム１５のセレーション１６をピボットホルダ８の連結部に形成された連結孔１７内に圧入させている。

図３（Ｂ）では、ピボットホルダ８の連結部にセレーション１６を形成し、ワイパーフレーム１５の連結部にはセレーションを形成せず、前記ピボットホルダ８のセレーション１６をワイパーフレーム１５の連結部に形成された連結孔（図示は省略する）に圧入させている。

また、本実施形態のワイパー装置では、図４に示すように、前記カウルトップカバー５に、前記ワイパピボット３が傾動回転した時にウィンドシールドガラス１８との嵌合部分５Ａの一部を破断させる破断容易部１９を設けている。破断容易部１９は、ウィンドシールドガラス１８の下端部を嵌合させるカウルトップカバー５の嵌合部分５Ａに、エアボックス６内に向く下端部にその一部を切り欠く切り欠き溝として形成されている。

この破断容易部１９は、ワイパピボット３に対する入力荷重Ｆで破断し、その破断されたカウルトップカバー５をウィンドシールドガラス１８の上面側へと逃がすようにして、前記ワイパピボット３がカウルトップカバー５に干渉して衝撃吸収が妨げられないように機能する。

なお、前記構成のワイパーユニットにおけるワイパモータ１が設けられる部位は、車体側壁面７ａに溶接固定される取付け金具１９（図１参照）にボルト及びナット等の締結手段で中央ブラケット２０を固定させて取り付けられている。

次に、前記構成の衝撃吸収機構部の作用について説明する。図４に示す初期状態において、ワイパピボット３のピボットシャフト先端部に車両上方から荷重Ｆが車両下方へ向けて矢印で示す如く入力すると、ウィンドシールドガラス１８と嵌合するカウルトップカバー５の嵌合部分５Ａに設けた破断容易部１９から破断し、カウルトップカバー５が破損する。カウルトップカバー５が破損することで、このカウルトップカバー５からのワイパピボット３への干渉による反力が低減される。破断したカウルトップカバー５は、ウィンドシールドガラス１８の上面へと逃げる。

また、ワイパピボット３は、図５に示すように、前記入力荷重Ｆによりワイパピボット取付ブラケット９に設けられた切欠部１３から当該ワイパピボット取付ブラケット９が破断し、前記車体側壁面７ａからフリー状態となる。ワイパピボット３は、車体側壁面７ａに対する取付け固定状態が解除されることで自由になり、その周囲に設けられる部品と干渉することなく傾動回転する。

また、ワイパピボット３に入力された荷重Ｆによって、前記ワイパーフレーム１５に形成されたセレーション１６が、図７に示すように、ピボットホルダ８の連結部に形成した連結孔１７の内周壁と擦れて山（溝）が潰れる。そのため、ワイパピボット３は、前記セレーション１６の一部が潰れることにより、ワイパーフレーム１５に対して軸周りに回転する。

左右のワイパピボット３の両方に入力荷重Ｆが作用した場合は、それぞれのワイパピボット３がワイパーフレーム１５に対して軸周りにそれぞれ回転する。片方のワイパピボット３にのみ入力荷重Ｆが作用した場合は、他方のワイパピボット３に関係なく入力荷重Ｆが作用したワイパピボット３のみがワイパーフレーム１５に対して軸周りに回転する。

以上のように構成されたワイパー装置によれば、ワイパピボット３に対する入力荷重を吸収する衝撃吸収機構部の作用により、ワイパピボット３に車両上方から荷重Ｆが入力された時に、該ワイパピボット３を車両側壁面７ａから離れる方向に傾動回転させるため、片方のワイパピボット３にのみ入力荷重Ｆが作用しても離れた他方のワイパピボット３による反力の影響を受けることなく、入力荷重Ｆが作用したワイパピボット３を車両側壁面７ａから離れる方向へ傾動回転させて前記入力荷重Ｆを吸させることができる。したがって、本実施形態によれば、ワイパーユニットに衝突する障害物を保護することができる。

また、本実施形態のワイパー装置によれば、衝撃吸収機構部の一つの構成として、ワイパピボット３とワイパーフレーム１５の連結部においてどちらか一方の部材に形成したセレーション１６を他方の部材に圧入させ、前記入力荷重Ｆでセレーション１６を潰してワイパピボット３をワイパーフレーム１５に対して軸周りに回転させる構造としたので、ワイパピボット３に入力した荷重Ｆを該ワイパピボット３の回転によって吸収することができる。仮に、一方のワイパピボット３のみに荷重Ｆが入力した場合でも、離れた位置に固定された他方のワイパピボット３からの反力の影響を受けることなく、ワイパーフレーム１５に対して軸周りに回転して前記入力荷重Ｆを吸収することができる。

また、本実施形態のワイパー装置によれば、衝撃吸収機構部の他の構成として、ワイパピボット３を車体側壁面７ａに取り付けるワイパピボット取付ブラケット９に入力荷重Ｆで破断する切欠部１３を設け、その切欠部１３を破断させてワイパピボット３を車両側壁面７ａから離れる方向に傾動回転させる構造としたので、切欠部１３の破断より車両側壁面７ａからワイパピボット３を取り外すことができることにより、前記入力荷重Ｆを吸収できる。

一般に、この種のワイパー装置では、ワイパーモジュールは車体に対して複数箇所において固定されるため、入力荷重Ｆが作用する部位と離れた固定箇所からの反力を受けて前記入力荷重Ｆを吸収することができないが、本実施形態では、この課題を前記衝撃吸収機構部の作用により解決することができる。

また、本実施形態のワイパー装置によれば、カウルトップカバー５に破断容易部１９を設けたので、ワイパピボット３が傾動回転した時に、この破断容易部１９からウィンドシールドガラス１８との嵌合部分５Ａの一部が破断し易くなる。前記破断容易部１９から破断したカウルトップカバー５は、ウィンドシールドガラス１８の上面へと追いやられるため、傾動回転するワイパピボット３と接触することが防止され、該ワイパピボット３に対する反力を低減させることができる。

以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、上述の実施の形態は、本発明の一例に過ぎないからこれら実施の形態に、本発明が限定されるものではない。

本実施形態のワイパー装置の斜視図である。図２は図１のワイパー装置においてワイパーモータを取り外した状態の斜視図である。図３（Ａ）はワイパーフレームにセレーションを形成してワイパピボットホルダに圧入する前の状態を示す衝撃吸収機構部の斜視図、図３（Ｂ）はワイパピボットホルダにセレーションを形成してワイパーフレームに圧入する前の状態を示す衝撃吸収機構部の斜視図である。図４はワイパピボットに車両上方から荷重が入力する直前の状態を示す図である。図５は入力荷重によりワイパピボットが車両側壁面から離れる方向に傾動回転すると共にカウルトップカバーが破断した状態を示す図である。図６はワイパピボットがエアボックス底に落下した状態を示す図である。図７はセレーションが潰れてワイパピボットホルダがワイパーフレームに対して軸周りに回転することを示す要部拡大断面図である。

符号の説明

１…ワイパモータ
２…ピボットアーム
３…ワイパピボット
４…ピボットシャフト
５…カウルトップカバー
６…エアボックス
７…車両パネル
７ａ…車体側壁面
８…ピボットホルダ
９…ワイパピボット取付ブラケット
１３…切欠部
１４…リンクロッド
１５…ワイパーフレーム
１６…セレーション
１７…連結孔
１８…ウィンドシールドガラス
１９…破断容易部

Claims

左右のワイパピボットをワイパーフレームで連結させたワイパーユニットを車体側壁面に取り付けたワイパー装置において、
前記ワイパピボットに車両上方から荷重が入力された時に、該ワイパピボットを前記車両側壁面から離れる方向に傾動回転させて前記ワイパピボットに対する入力荷重を吸収する衝撃吸収機構部を備え、
前記衝撃吸収機構部は、前記ワイパピボットと前記ワイパーフレームの連結部においてどちらか一方の部材に形成したセレーションを他方の部材に圧入させ、前記入力荷重で該セレーションを潰して前記ワイパピボットを前記ワイパーフレームに対して軸周りに回転させる構造である
ことを特徴とするワイパー装置。
請求項１に記載のワイパー装置であって、
前記衝撃吸収機構部は、前記ワイパピボットを前記車体側壁面に取り付けるブラケットに前記入力荷重で破断する切欠部を設け、その切欠部を破断させて前記ワイパピボットを前記車両側壁面から離れる方向に傾動回転させる構造である
ことを特徴とするワイパー装置。
請求項１又は請求項２に記載のワイパー装置であって、
前記ワイパーユニットが配置されるエアボックスの上部を覆い前記ワイパピボットのピボットシャフト先端を突出させるカウルトップカバーに、前記ワイパピボットが傾動回転した時にウィンドシールドガラスとの嵌合部分の一部を破断させる破断容易部を設けた
ことを特徴とするワイパー装置。