JPH02502622A - 自動車のワイパーシステムの駆動ユニット及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 自動車のワイパーシステムの駆動ユニット及びその製造方法 発明の詳細な説明 本発明は、請求項１の冒頭に記載した自動車のワイパーシステムの駆動ユニット に関する。

自動車のワイパーシステムは多数の駆動ユニットを用い、これにより、電動モー ターの回転動作をワイパーの揺動動作に変換している。この場合一般的に経験さ れる問題点は、いかにして第１の構成要素をクランク腕又はクランクに固定する かで、この場合、上記第１の構成要素の取り付は区域がクランク腕の６孔の中に あり、そこに係止されている。この第１の構成要素は、例えば、ワイパー軸、又 は回動ピン、特に球状の回動ピン、である。

ワイパーシステムの駆動ユニットで、クランク腕がワイパー軸の中央取り付は区 域に固定されているものは、既に公知である。このワイパー腕の取り付は部分が このクランク腕の一方の側に伸び、この取り付は部分が、一般的には、ねじの切 られた部分及びぎざぎざの部分を持っている。駆動クランク腕のもう一方の側に 、ベヤリンダッシュの中に回転可能に置かれたワイパー軸の支持部分が突出して いる。駆動クランク腕とワイパー軸との間で、安定した状態での非回転接続を得 るために、従来のワイパー軸に於いては、これが長い形状部分を持ち、これをク ランク腕の対応する孔に押し込むようにしている。これを軸方向に固定するため に、クランク腕の保持要素の働きをする受は肩部がこの形状部分にパンチ成型さ れる。この形状部分がワイパー軸の中央にあるので、このような駆動ユニットの 製造には可なりの費用が掛かる。

別の駆動ユニット、例えば押し棒に、接続するために、クランク腕に取り付けら れた２つの球状のピンを持つ駆動ユニットも又公知である。この場合、二〇回動 ビンは取り付は区域のランク腕に半田付けされている。

本発明の目的は、この様な駆動ユニットの製作費を下げると共に、ワイパー軸又 は回動ピンとクランク腕との間に十分に安定した接続が得られる如くにすること である。

この目的が、本発明による請求項１記載の特徴によって達成される。

本発明の基本的考え方は次ぎのことを基礎としている、即ち、ワイパー軸又は回 動ピンが環状の溝を持ち、保持構成要素がクランクで出来ているものに於いて、 これらの軸方向の位置が十分に安定して固定される如くにすることである。クラ ンク腕が第１の構成要素、即ちワイパー軸又はダブルの回動ピン、のほぼ中央に 固定される実施例に於いて、この第１の要素を低コストの回転体として作ること が出来る。

本発明の基本的考え方は、保持構成要素としての分離された幾つかの突起をクラ ンクの前面に形成することによっても達成されるかも知れない。しかしながら、 クランク腕の前表面に幾つかの保持要素を形成すると、隣接部分を減らすことに なってしまう。従って、請求項４記載の特徴を持つ実施例に於いては、好ましく は、１体の構成要素が、クランク腕の孔によって限定される内表面区域の中に押 し出される如くにして形成される。即ち、クランクの前表面からある距離をもっ た深さの位置にこれが膨出する如くにする。従って、駆動ユニットが出来上がっ た姿に於いては、このクランク腕がどの様にして軸に固定されているのかを見る ことは出来ない。

上記の分離された幾つかの保持構成要素の代わりに、このように１つの円周上の 膨出部（ｂｕｌｇｅ　）が、ワイパー軸の又は回動ピンの環状の溝にほぼ半径上 で結合する如くにすることにより、特に安定した結合が得られる。このような環 状の膨出部はいわゆる“リングウェツジング方法”　（ｒｉｎｇ−警ｅｄｇｉｎ ｇ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）によって形成される。この場合、環状のダイスにより クランク腕の前表面に１つの環状の凹部が作られ、この凹部をエンボスすること により、凹部の境界で材料をその表面区域から押し出す如くにする。次ぎに、こ の表面区域から押し出された材料が、好ましくは半円形の断面を持つ環状の溝の 中に入り、その点の溝効果により十分な安定性が得られる。

試験の結果、ワイパー軸の、又は回動ピンの、環状の溝と結合するこの種の保持 構成要素により、軸方向の接続の安定性が確実に得られることがわかった。しか しながら、好まし０１つの実施例に於いては、ワイパー軸又は回動ピンに受はフ ランジが設けられ、これがクランク腕の一方の表面に横たわる如くにする。この ワイパー軸の受はフランジの支持部分はクランクの取り付は区域から若干離れて おり、この場合、支持部分のワイパー軸の直径が、その他の２つの部分又は区域 よりも大きくなるようにする。この実施例に於いては、環状の凹部が、受はフラ ンジの無い側のクランク腕の表面に設けられる。この場合の利点は、この受はフ ランジが、エンボス作業の間、力を受は止める部材として作用する点である。

更に、ダイスの直径を決定するとき、ワイパー軸の支持部分の直径の大きさと関 係なく、これを決定出来る点である。

ワイパー軸の取り付は区域にぎざぎざを設け、好ましくはこれを硬化し、ワイパ ー軸を取り付は区域に押し込むようにした場合、クランク腕からワイパー軸への トルクの伝達が全ての条件を満たした状況で達成される。伝達されるトルクの大 きさはぎざぎざの軸方向の長さによっているが、この長さはクランク腕の厚さよ り小さく、従って、押し込み作業の間、後にクランク腕に出てくるような削り屑 の発生がない。このぎざぎざの区域に環状の溝を設け、この区域が環状溝の両側 に分離されるようにし、但しその軸方向の長さが異なるようにした場合、最も良 い状態が得られる。即ち、一方ではぎざぎざの長さを最大限に長くし、また一方 では環状溝と一方の表面からの長さを十分に取ることが出来る。

更に、本発明は駆動ユニットの製造方法に関し、好ましくは中実の軸又は回動ピ ンとして形成されたワイパー軸で、好ましくはその取り付は区域にぎざぎざを持 つものを、クランクの孔に差し込む、好ましくは圧入する、ことと、次に、上記 ワイパー軸又は回動ピンに対して同心に設けられるダイスを含む工具を上記クラ ンク腕の前表面に押し付け、このダイスによりクランク腕にワイパー軸又は回動 ピンの軸方向に向く環状の凹部を作り、材料の両面を押すことにより、ワイパー 軸又は回動ピンの環状の溝に入る膨出部を作り出す如くにすることと、を特徴と している。即ち、２つの作業手順、即ち、クランク腕をワイパー軸又は回動ピン に押し込むことと、軸方向の位置決めをするための膨出部を形成することと、が 同じ作業方向で行われる。従って、作業手順が簡単で、製造費用も節減される。

以下、添付した図面を用い、本発明の特徴及び利点に就いて説明する。

第１図は、本発明による１つの実施例の駆動ユニットの側面図、 第２図は、第１図を矢印Ｐの方向から見た平面図、第３図は、第１図のクランク 及びワイパーの軸の接続区域を抜き出し、拡大して示す断面図、 第４図は、回動ピンを含む駆動ユニットの接続区域を示す側面図、 第５図は、別の実施例による駆動ユニットの一部分を示す側面図、である。

ワイパー軸ｌＯが支持部分１１と、取り付は区域Ｉ２と、及び図示はされていな いワイパーの取り付は部分１３と、を持っている。この取り付は部分１３が、公 知の如く、ぎざぎざの付いた円錐体１４と、これに隣接して図示されていない取 り付はナツトのための、ねじ付き部分１５とを持っている。

このワイパー軸にクランク腕２０が回転不能に接続されている。この腕の自由端 部に球状のピン２１が固定され、これに一般的には駆動部材が取り付けられるが 、図には示されていない。さらに、クランク腕２０がワイパー軸ｌＯを受は入れ るための孔２２を持っている。

本発明は、第１図の実施例に示すごとく、第１の構成要素、即ちワイパー軸１０ 、とクランク腕２０との間の非回転接続部の形状に関し、この腕がワイパー軸１ ０のほぼ中央に固定されている。従ってこの取り付は区域は支持部分１１とワイ パー腕のための取り付は部分１３との間にある。第３図はこの取り付は区域の拡 大図で、ワイパー軸ｌＯの支持部分１１の直径Ｄ１が取り付は区域１２の直径Ｄ ２より僅かに大きく、これによって受はフランジ部が形成される。従って、この 受はフランジ部によって支持部分１１が取り付は区域１２から分離される。

取り付は区域１２にぎざぎざ部３１が有り、その長さＬがクランク腕２０の厚さ Ｄよりも小さい。第３図に、軸方向の長さを異にする２つのぎざぎざ部分３１ａ 、３１ｂが示されているが、受はフランジ３０に続く部分３１ａの軸方向の長さ が、もう一方の部分３１ｂの約２倍になっている。この２つのぎざぎざ部分３１ ａと３１ｂとの間に、断面がほぼ半円形の環状の溝１６がワイパー軸に設けられ ている。この環状溝１Ｂがクランク腕２０から形成される保持構成要素２３と協 同動作をする。クランク腕２０が、ワイパー軸１０又はクランク腕２０の孔２２ と同心に、環状のダイス４１を持つ工具によって一方の表面２５上に作り出され た環状の凹部２４を持っている。このダイス４工をクランク腕２０の表面２５に あてがい、矢印Ｐの方向に移動させると、クランク腕の材料が押され、この環状 の凹部２４をエンボスすることにより、保持構成要素として作用する膨出部２３ が作り出される。

この膨出部２３が、クランク腕２０の孔２２の中の表面２６から半径方向に押し 出され、ワイパー軸ｌＯの環状溝１６の中に入る。この場合、この環状の溝１６ の深さが膨出部の半径方向の高さＨより大きく、材料を必要なだけ十分に押し出 すことができる。

第３図に示す如く、取り付は区域１２の中の部分にワイパー軸１０が１つの環状 溝１Ｂを持ち、この中に、クランク腕２０から膨出して設けられた保持構成要素 、即ち膨出部２３、が結合する。この場合、この膨出部２３は上述の如く孔２２ の中に設けられているので、出来上がった段階では、外から見ることが出来ない 。この膨出部２３がワイパー軸を環状に包み込むので、クランク腕２０とワイパ ー軸１０とが軸方向の大きな面接触によって互いにしっかりと固定される。ぎざ ぎざ部分３１ａ、３１ｂの軸方向の長さの差により、膨出部２３は、受はフラン ジ３０のある裏側の後表面２７よりも、工具４０が用いられる前表面に近いとこ ろにある。従って、ダイスに余分な力を掛けること無く、容易に材料を押し出す ことができる。もちろん、ワイパー軸から適正な距離でこのダイスを使用する注 意は必要である。

数多くの実験の結果、ダイスが作用する前表面２５から膨出部２３までの軸方向 の距離Ａ１を、環状の凹部２４からクランク腕２０の孔２２の縁までの半径方向 の距ＭＲ１にほぼ等しくした場合、材料の流れが一番良いことがわかった。

図面に示す駆動ユニットを作るために、先ず、ワイパー軸とクランク腕が別々の 部品として作られる。次に、中実の軸として形成されたワイパー軸１０が、その 取り付は区域１２によってクランク腕２０の孔２２の中に押し込まれ、ワイパー 軸１０の受はフランジ３０上に後表面２７が乗るようにする。次に、ダイス４１ が前表面２５から用いられ、これがワイパー軸ｌＯの軸方向に、即ち、クランク 腕２０とワイパー軸ｌＯとの組み立て方向に作用し、クランク腕２０に環状の凹 部２４を作り出し、材料を両側から押すことによって、ワイパー軸ｌＯの環状の 溝１６に嵌合する膨出部２３が作り出される。この場合、その他の手順を必要と すること無く、クランク腕２０とワイパー軸１０との非回転結合が得られ、この 結合がすべての条件を満たし、軸方向の加重に十分に耐えることができる。

図に示した実施例に於いては、クランク腕２０がワイパー軸１０の受はフランジ ３０の上に横たわっている。試験の結果、このようにすることは必ずしも必要で 無く、なんとなれば、この膨出部とワイパー軸の環状の溝との結合が非常に強固 であり、それだけで軸方向の固定が十分に得られるからである。

特に、この様な受はフランジの無い実施例に於いては、ワイパー軸の取り付は区 域に２つの環状の溝が設けられ、クランク腕の両表面から膨出部を形成する如く にすることが出来る。

この様な方法が選択されるのは、クランク腕の厚さがある寸法以上に厚く、ぎざ ぎざ部分を設ける十分な長さが軸方向に得られる場合である。

第４図は本発明の別の実施例を示し、この場合、第１の構成要素が回動ピン、即 ちダブルの球状ピンであり、その取り付は区域１２が隣接する２つのリンク構成 要素１１１及び１１３との間にある。即ち、これらのリンク要素１１１．１１３ はワイパー軸１０の部分１１及び１３に対比されるもので、いずれの場合も、取 り付は区域１２は隣接するこれらの部分の間に設けられ、第１の構成要素の端部 にではない。環状の溝１６と、これと結合し、クランク腕２０の前表面２６から 形成される膨出部２３と、を持つ本発明の特徴に関しては、この実施例は、第１ から３図に示す実施例と全く同様である。従って、これ以上の説明は行わない。

但し、この実施例の場合は、多くの場合、上記した如きぎざぎざ部は不必要で、 この場合は回動ビンからクランク腕に伝えるべき重要なトルクが無いからである 。

最後に、第５図はワイパー軸の一部分を示すもので、この場合は、受はフランジ ３０が固定要素１３０に置き換えられ、これがワイパー軸ｌＯの環状溝１３１の 中に差し込まれている。従って、このワイパー軸には縁が設けられていない。一 方、本発明の特徴に関しては、この実施例も前に説明した実施例と同′様である 。

要するに、本発明の利点は費用の節減にあり、この場合、ワイパー軸と回動ビン とが上述した如くにしてクランク腕に固定され、即ち、これらが組み立て方向と 同じ方向から固定されることを特徴としている。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．自動車のワイパーシステムの駆動ユニットで、これが隣接する２つの部分の 間に取り付け区域を持つ第１の構成要素を含み、この場合、上記取り付け区域が クランク腕の対応する孔の中にある、ものに於いて、上記第１の構成要素（１０ ，１１０）が上記取り付け区域（１２）の中に環状の溝（１６）を持ち、この現 状の溝（１６）の中に、上記クランク腕（２０）の外表面から形成される保持構 成要素（２３）が結合する如くにする、ことを特徴とする、自動車のワイパーシ ステムの駆動ユニット。
2. ２．上記第１の構成要素が、ワイパー腕の取り付け部分（１３）と支持部分（１ １）とを持つワイパー軸（１０）であり、この場合、上記取り付け区域（１２） が上記取り付け部分（１３）と上記支持部分（１１）との中間に設けられる如く にする、ことを特徴とする、請求項１記載の駆動ユニット。
3. ３．上記第１の構成要素が回動ピン、特に球状の回動ピン（１１０）であり、こ れが、その取り付け区域（１２）の両端部に、別のリンク部品のためのリンク構 成要素（１１１，１１３）を含む、ことを特徴とする、請求項１記載の駆動ユニ ット。
4. ４．上記保持構成要素（２３）が、クランク腕（２０）の孔（２２）によって限 定される表面（２６）かち外に向かって膨出する如くにして形成される、ことを 特徴とする、請求項１から３のいずれか１つに記載の駆動ユニット。
5. ５．上記保持構成要素（２３）が環状の膨出部（２３）である、ことを特徴とす る、請求項１から３のいずれか１つに載の駆動ユニット。
6. ６．上記環状の膨出部（２３）が、少なくともほぼ半径方向に向かって、上記ワ イパー軸（１０）又は上記回動ピン（１１０）の環状の溝（１６）の中に、結合 している、ことを特徴とする、請求項５記載の駆動ユニット。
7. ７．上記クランク腕（２０）が、その前表面（２５）に、孔（２２）に対し同心 の環状の凹部（２４）を持つ、ことを特徴とする、請求項６記載の駆動ユニット 。
8. ８．上記凹部（２４）が、上記クランク腕（２０）の表面（２５）で軸方向に用 いられる環状のダイス（４１）を含む工具（４０）によって形成されることと、 この凹部（２４）をエンボスすることによって、上記孔（２２）によって限定さ れる表面（２６）から材料が押し出され、上記膨出部（２３）を形成する如くに する、ことを特徴とする、請求項７記載の駆動ユニット。
9. ９．上記環状の溝（１６）が少なくともほぼ半円形をした断面を持つ、ことを特 徴とする、請求項８記載の駆動ユニット。
10. １０．上記環状の溝（１６）の深さ（Ｔ）が上記膨出部（２３）の半径方向の突 出高さ（Ｈ）よりも大きい、ことを特徴とする、請求項８記載の駆動ユニット。
11. １１．上記ダイス（４１）と係接する側の前表面（２５）から上記膨出部（２３ ）までの軸方向の距離（Ａ１）が、その反対側の後表面（２７）からの距離より も小さい、ことを特徴とする、請求項８記載の駆動ユニット。
12. １２．上記ダイス（４１）と係接する側の前表面（２５）から上記膨出部（２３ ）までの軸方向の距離（Ａ１）が、上記クランク腕（２０）の上記環状の凹部（ ２４）と上記孔（２２）の端部までの半径方向の距離（Ｒ１）にほぼ該当してい る、ことを特徴とする、請求項８記載の駆動ユニット。
13. １３．上記クランク腕（２０）が、その裏側の後表面（２７）に於いて、上記ワ イパー軸（１０）の受けフランジ（３０）の上に、又は、上記回動ビン（１１０ ）の１つの溝の中に保持された固定構成要素（１３０）の上に、横たわる、こと を特徴とする、請求項１から１２のいずれか１つに記載の駆動ユニット。
14. １４．上記受けフランジ（３０）又は固定構成要素（１３０）が、上記取り付け 区域（１２）と支持部分（１１）との間にある、ことを特徴とする、請求項１２ 記載の駆動ユニット。
15. １５．上記ワイパー軸（１０）の上記支持部分（１１）の直径が、上記取り付け 区域（１２）の直径より大きい、ことを特徴とする、請求項１４記載の駆動ユニ ット。
16. １６．上記環状の凹部（２４）が上記クランク腕（２０）の一方の前表面（２５ ）に設けられ、上記クランク腕（２０）の他の一方の後表面（２７）が上記受け フランジ（３０）の上に横たわる、ことを特徴とする、請求項７及び１３のいず れか１つに記載の駆動ユニット。
17. １７．上記ワイパー軸（１０）又は回動ピン（１１０）が、その取り付け区域（ １２）に於いて、放射状にぎざぎざが付けられており、又好ましくは硬化されて いることと、このぎざぎざの付いた区域が上記孔（２２）の中に押し込まれるこ とと、を特徴とする、請求項１から１６のいずれか１つに記載の駆動ユニット。
18. １８．上記ぎざぎざの付いた取り付け区域（１２）の長さが、上記クランク腕（ ２０）の厚さより小さいことと、上記環状の溝（１６）がこのぎざぎざの区域の 中間に設けられていることと、を特徴とする、請求項１７記載の駆動ユニット。
19. １９．上記ぎざぎざの付いた区域（３１）の範囲に就いて、上記環状の溝（１６ ）の一方の側に於けるものの方が、上記現状の溝（１６）の他方の側のものより もずっと大きい、こととを特徴とする、請求項１８記載の駆動ユニット。
20. ２０．上記受けフランジ（３０）の側の上記範囲の軸方向の長さが、その反対側 のものの長さの少なくとも２倍である、こととを特徴とする、請求項１８記載の 駆動ユニット。
21. ２１．上記ワイパー軸又は回動ピンが、上記取り付け区域に２つの環状の溝を含 むことと、上記クランク腕から膨出する膨出部が、それぞれの環状の溝と嵌合し ていることと、を特徴とする、請求項１から２０のいずれか１つに記載の駆動ユ ニット。
22. ２２．上記請求項のいずれか１つによる駆動ユニットの製造方法に於いて、好ま しくは中実の軸として形成されたワイパー軸の、又は回動ピンの、取り付け区域 が上記クランク腕の孔の中に差し込まれ、好ましくは押し込まれ、クランク腕の 一方の表面が、ワイパー軸又は回動ピンの、受けフランジ又は固定構成要素上に 横たわる如くにする、ことと、次に、上記ワイパー軸又は回動ピンに対して同心 に設けられたダイスを含む工具が、上記クランクの他の一方の側の表面で用いら れ、上記ワイパー軸又は回動ピンの軸方向から、このダイスが上記クランク腕の 環状の凹部の中に差し込まれ、それぞれの材料を押すことにより、上記ワイパー 軸又は回動ピンの環状の溝に向かって膨出する膨出部を作り出す如くにすること と、を特徴とする駆動ユニットの製造方法。