【発明の詳細な説明】
保持クリップ付回転組立体
「発明の技術分野」
本発明は一般的には回転ジョイント部、特に保持クリップ付回転ジョイント部
、さらに又，特に保持クリップ付風防ガラスワイパーの回転ジョイント部に関す
る。
風防ガラスワイパーの回転ジョイント部においては，回転シャフトが、レバー
によって，モータ駆動される揺動ロッドに接続されている。風防ガラスワイパー
は上記回転シャフトの一端に取付けられている。上記回転シャフトを取り囲むハ
ウジングは、代表的には，ハウジングとレバー間に設けられたスプリングワッシ
ャによって一方向に付勢されている。Ｃ−クリップが上記回転シャフトの第２の
端部に形成された凹部に設けられている。上記回転ジョイント部における構成部
材の製造公差により，多数の異なるワッシャやシムが上記Ｃ−クリップとハウジ
ングの一端との間に設けられており、それによって回転ジョイント部における円
滑な操作を保証する緊密な組立体が得られるようにされている。
しかしハウジングと回転シャフト上のＣ−クリップ間の過剰な軸方向の遊びを
抑制するために多数のシムやワッシャを付加的に要するということは、回転ジョ
イント部へのアセンブリ時における付加的な手間と部品を要することになる。し
かして回転ジョイント部，例えば風防ガラスワイパーの回転
ジョイント部のように，従来種々工夫されてきた回転ジョイント部よりも，さら
に少ない手間及び部品数であることを要する回転ジョイント部に対し，保持クリ
ップを設けることが望まれる。
従来，風防ガラスワイパーの回転ジョイント部にはニッケルメッキした回転シ
ャフトが使用れてきたが、メッキ処理をなくすことの必要性が示唆されている。
かくして回転シャフト上にメッキ面を要しない回転ジョイント部を提供すること
が望まれている。
「発明の要約」
本発明は第１，第２端部を有する回転シャフトを備えた回転ジョイント部に関
する。上記シャフの第１及び第２端部間に延びる長手方向軸の周りにシャフトを
両方向に回転させるためにシャフトに接続されている。ハウジングは上記シャフ
トを取り囲んでいる。保持クリップ手段は、上記シャフトの一端部近傍に取付け
固定され、かつハウジングに係合する。
保持クリップは、好ましくは裁頭円錐状の環状体で囲まれたセンター開口部を
有する環状ディスクを具備する。上記開口部を取り囲む環状のエッジは、
回転シャフトに関する軸方向の動きに抗してハウジングを保持するためにシャ
フトと摩擦係合するシャフト係合面を形成する。上記回転シャフトは、一端が回
転レバーに接続固定されており、ハウジングに対し上記レバーと共に回転可能に
なっている。
好ましくは，さらに本発明の回転ジョイント部は、上記ハウジングの他端に取
付けられた支持ワッシャと上記レバー間に設けられ、ハウジングが上記レバーか
ら離れるように付勢するための付勢手段を具備する。又上記付勢手段は回転シャ
フトの一端に設けられたウエーブワッシャを具備する。
異なる実施例において，一対の保持クリップが回転シャフトの対向する端部に
夫々摩擦係合している。一方の保持クリップは回転レバーに着座すると共にシャ
フトと係合し、他方の保持クリップは回転シャフトの対向する端部に摩擦係合す
る。
本発明の各実施例はいずれも、構造簡単，かつ低コストであり、回転シャフト
に対し、或いは上記シャフトに接続されるレバー又はリンクに対し，ハウジング
の軸方向の余分な動きを阻止するためのシム，ワッシャ等の必要性を除去するこ
とができる回転ジョイント部を提供するものである。上記保持クリップは、回転
シャフトの一端越しに容易に挿入され、シャフトを取り囲むハウジングの一端に
設けられた支持ワッシャに接続すると共に，シャフトと摩擦係合する。上記配置
は、Ｃ−クリップを受入れるため，回転シャフトに設けられる環状凹所の必要性
を省くことができる。
特別な実施例として，本発明の回転ジョイント部は、風防ガラスワイパーが回
転シャフトの一端部に接続固定されている風防ガラスワイパーの回転ジョイント
部への使用に最適である。上記シャフトの他端部は、回転レバー、又は駆動モー
タで動かされる揺動レバーによって両方向に回動されるリン
クに接続固定されている。
他の実施例として，回転シャフトは、窒化或いは焼戻し加工（tenifering）に
よって所定の硬度に硬化される。保持クリップ又はクリップも同様に硬化される
が、しかし保持クリップと回転シャフト間の堅実な摩擦係合を保証するために，
回転シャフトの硬度よりも，より高い硬度に硬化される。
シャフト及び保持クリップを硬化することによって，シャフトにニッケルメッ
キする従来の用法は、排除され、それによって回転ジョイント部のコストの低減
、並びにこのようなニッケルコーティングに関連するコストや環境上の問題点を
回避することができる。
「図面の簡単な説明」
本発明の特徴，利点及びその他の用途は、以下の詳細な説明並びに図面によっ
てささらに明らかとなる。
第１図は、従来の風防ガラスワイパーにおける回転ジョイント部の一部を断面
した立側面図、
第２図は、異なる従来の風防ガラスワイパーにおける回転ジョイント部の一部
を断面した立側面図、
第３図は、本発明の実施例に基いて構成された回転ジョイント部の一部を断面
した立側面図、
第４図は、第３図に示される保持クリップの断面図、
第５図は、本発明の基く他の実施例である回転ジョイント部の一部を断面した
立側面図、
第６図は、本発明の他の実施例に基いて構成された保持ク
リップの拡大平面図、
第７図は、第６図における７−７線に沿って見た拡大断面図、
第８図は、第７図における８−８線に沿う，保持クリップのエッジ部分の拡大
断面図である。
「実施例の記載」
図面中，特に第１図において、風防ガラスワイパーを回転レバーに回転可能に
接続するための風防ガラスワイパーの回転ジョイント部として使用するために特
に考案された回転ジョイント部の従来例が示されている。回転ジョイント部１０
は筒状、通常は，中空シリンダ状ハウジング１２互いに対向する第１及び第２の
端部１４及び１６を有する。上記ハウジング１２は適切な材料、例えばプラスチ
ック或いは亜鉛ダイキャストのような金属材によって形成される。
回転シャフト１８は第１の端部２０及び対向する第２の端部２２を有する。回
転シャフト１８はシリンダ状，筒状形をなし、代表的にはスチールのような金属
で形成され、外部がニッケルメッキ又はコーティングされている。回転シャフト
１８の第２の端部２２は回転レバー２４に適宜な手段，例えばリベット(orbital
)２６で接続固定されている。代表的には、上記リベット２６は、回転シャフト
１８の第２端部２２と一体的な延長部として形成され、上記レバー２４に係合固
定されるようにスエージングされた外端部２８を有する。
従来技術として言えば，上記レバー２４は、モータで駆動される揺動ロッド（
両者とも図示せず）に、対向する端部が
接続されている短い金属製リンクを備えている。第１図に示される実施例は、所
謂底部取付型の風防ガラスワイパを図示するものであり、車両の耐火壁上の通常
の取付け方向においては，回転シャフト１８の底部，或いは第２端部２２が、回
転レバー２４に接続されている。回転シャフト１８の対向する第１の端部２０上
記レバー２４から外方に延出し、従来も風防ガラスワイパー，図示せず，に達し
ている。風防ガラスワイパーは回転シャフト１８の第１の端部２０に適宜な固定
手段で固定されている。
第１図に示されるように，スプリング或いは波形ワッシャ３０のごとき付勢手
段が、回転シャフト１８の第２の端部近くに載置され、かつレバー２４上に着座
している。支持ワッシャ３２が、ハウジング１２の第２端部１６と上記波形ワッ
シャ３０との間に配置されている。
ハウジング１２は、回転シャフト１８に形成された環状凹所３６にスナップ止
めされるＣ−クリップ３４によって，回転シャフト１８に接続固定されている。
製造公差及び回転シャフト１８とハウジング１２との組立公差の積み重ねに起因
し、回転シャフト１８とレバー２４に対するハウジング１２の軸方向の過剰な動
きを阻止するため、２又は３或いはそれ以上の複数のシムや支持ワッシャ３８が
、回転シャフト１８上におけるＣ−クリップ３４のための凹部３６とハウジング
１２間に，層重して設けられている。支持ワッシャ３８の必要数は、Ｃ−クリッ
プ３４の凹部３６とハウジング１２間の距離によって決まる。ワッシャ３８は、
Ｃ
−クリップ３４が回転シャフト１８上の凹部３６に取付けられる時、Ｃ−クリッ
プ３４とほぼ整合するように，ワッシャ３８が積み重ね或いは層重されるために
、適当数が追加される。
第２図は従来の所謂，トップ取付け型の風防ガラスワイパーの回転ジョイント
部４０を示す。回転ジョイント部４０は、第１図に示された上述の回転ジョイン
ト部１０と実質的に同一であり、回転シャフト４８を囲む中空シリンダ状のハウ
ジング４２を具備する。上記ハウジング４２は第１の端部４４と対向する第２の
４６とを有する。ウエーブワッシャ５０のような付勢手段が、回転レバー５２と
支持ワッシャ５４との間に着座している。支持ワッシャ５４はウエーブワッシャ
５０とハウジング４２の第２端部４６との間に配置されている。
上記実施例において，複数のスプライン５６が、回転シャフト４８の第１端部
５８に隣接する回転シャフト４８上に形成されている。スプライン５６は上記レ
バー５２に形成された開口部内で，上記開口部を規定するレバー５２の周囲部分
に設けられており、第１図に示される実施例において記載の通り，回転レバー５
２の回転時、回転シャフト４８を回転レバーに固定して同時に回転させるため，
上記スプライン５６と接触固定するように，スエージング又はリング状に打抜き
により形成される。
Ｃ形状の保持クリップ６２は回転シャフト４８の第２端部６０に隣接して形成
された環状凹部６４に取付けられている。
複数のシム或いは支持ワッシャ６６が、ハウジング４２の第１端部４４とＣクリ
ップ６２との間に適当数取付けられており、それらの間のクリアランスの全てを
実質的に取り除区と共に，Ｃ−クリップ６２と回転レバー５２間におけるハウジ
ング４２の過度な軸方向の動きを阻止する。
第３図に戻って，同図に本発明の好ましい実施例に従って構成された回転ジョ
イント部が示されており、第１図及び第２図に示される従来の回転ジョイント部
において必要とされた多数のシム或いは支持ワッシャ３８或いは６６を取り除く
ものである。回転ジョイント７０は又，筒状，中空シリンダ状のハウジング７２
を具備し、第１端部７４とこれに対向する第２の端部７６とを有する。回転シャ
フト７８は、ハウジング７２内に設けられ、かつハウジングに沿って延びている
。回転シャフト７８は、第１端部８０とこれに対向する第２の端部８２とを有す
る。リベット８４は、回転シャフト７８の第２の端部８２を回転レバー８４に取
付け固定するために，第１図に示され，かつ前述したものと同様な方法で，使用
することができる。
回転ジョイント部７０は又，スプリング或いはウエーブワッシャのごとき付勢
手段８８をを具備している。支持ワッシャ９０はレバー８６とハウジング７２の
第２端部７６との間に取付けられている。単一の支持ワッシャ９２が、保持クリ
ップ９４の回転支持面を提供するためにハウジング７２の第１端部７４に接触し
て付加的に設けられている。
本発明によれば，上記保持手段９４は、回転シャフト７８
の第１端部８０に近接する位置に，回転シャフト７８と摩擦係合するように設け
られている。保持手段９４は、回転シャフト７８の外面と摩擦係合し、又，回転
シャフト７８，ハウジング７２及び回転レバー８６間の決定された寸法関係を維
持するために支持ワッシャ９２に着座しており、それによって上記シャフト７８
及び／又はレバー８６に対するハウジング７２の軸方向の動きが阻止されるよう
になっている。
第４図に詳細に示すように，好ましい実施例における保持クリップ手段９４は
、センターに位置し，かつそこに実質的に円形の開口部９６が形成された環状の
本体を具備する。裁頭円円錐状の環状体９８は、上記本体９４に適宜手段で形成
され、本体９４の外周辺から開口部９６にかけて延出するように形成されている
。上記裁頭円円錐状の環状体９８の形成時，上記開口部９６は、離れた最外側の
非接触エッジ１０２よりも小さな径をもってシャフトと係合するエッジ１００が
形成される。シャフトと係合するエッジ１００における開口部９６の径は、回転
シャフト７８の外径よりも若干小さく、それによって，本体９４が、第３図に示
すように，回転シャフト７８の第１端部８０に対し，強制的に押し込まれた時，
シャフト係合エッジ１００が回転シャフト７８の外面と摩擦係合する。
回転シャフト７８は、前述の第１図に示されるものと同様に，外面がニッケル
メッキ或いはコーティングしたスチールによって形成することができる。上記実
施例において，保持クリップ９４は回転シャフト７８と確実かつ安全に係合する
ように適切なスチールで形成することができる。上記回転ジョイント７０の組立
において，先ず回転シャフト７８が適切な締め具及び方法，例えばリベット８４
によって回転レバー８６に接続固定される。次いで，付勢ウエィブワッシャ８８
，支持ワッシャ９０及びハウジング７２が回転シャフト７８のまわりに取付けら
れる。そして他の支持ワッシャ９２は、ハウジング７２の第１端部７４と当接し
て回転シャフト７８のまわりに取付けられる。保持クリップ手段乃至ディスク９
４が、回転シャフト７８の第１端部８０ごしに取付けられ、支持ワッシャ９２と
係合するように押圧される。保持クリップ９４に適用された力を解放すると，ウ
エーブワッシャ８８のばね力によって，予め決められたように，保持クリップ９
４及びハウジング７２は軽いスプリグバックを生じる。保持クリップ９４におけ
るシャフト係合エッジ１００の径は回転シャフト７８の外径よりも若干小さいの
で、上記保持クリップ９４のシャフト係合エッジ１００は、回転シャフト７８の
外面に摩擦係合して、回転シャフト７８及びハウジング７２を実質的に動かない
ように固定保持すると共に，それらは互いに、又，レバー８６に対し，軸方向の
余分な動きや遊びがないように所定の軸方向寸法関係をもって保持される。
第５図に示される本発明の他の実施例における回転ジョイント部１１０は、所
謂，トップ取付け型の風防ガラスワイパー組立体の回転ジョイント部に使用する
ものである。上記回転ジョイント部１１０は、中空筒状ハウジング１１２が、回
転レバー１１６に接続固定された回転シャフト１１４を取り
囲んでいる点において，第３図に示される前述の回転ジョイント部７０と同じで
ある。回転シャフト１１４は第１の端部１１８と第２の端部１２０を有し、第５
図に示すように，回転レバー１１６に配置されている。第３図に示される回転ジ
ョイント部７０のように，回転ジョイント部１１０は、スプリング或いはウエー
ブワッシャ及び支持ワッシャのような付勢手段を具備し、それらは上記レバー１
１６とハウジング１１２の一端部１２６との間に取付けられる。第２の支持ワッ
シャ１２８は、ハウジング１１２の第２の端部１３０と接触するように回転シャ
フト１１４の第２端部１２０のまわりに配置されている。
上記実施例においては，同一に形成された保持クリップ１３２及び１３４が、
回転シャフト１１４，ハウジング１１２及び回転レバー１１６を相互連結するた
めに使用されている。第１の保持クリップ１３２は、第４図に示される保持クリ
ップ９４と同一であり、回転シャフト１１４の第１端部１１８ごしに滑入され、
回転レバー１１６の一側面に摩擦係合する。保持クリップ１３２のシャフト係合
エッジは、回転シャフト１１４の外面と摩擦係合することによって，回転シャフ
ト１１４を回転レバー１１６に接続固定する。第２の保持クリップ１３４は回転
シャフト１１４の第２端部１２０ごしに滑入され、第２の支持ワッシャ１２８と
係合する。第２保持クリップ１３４のシャフト係合エッジは、回転シャフト１１
４と摩擦係合する。かくして，第１及び第２の保持クリップ１３２及び１３４は
、回転シャフト１１４を、ハウジ
ング１１２及び回転レバー１１６に対し，軸方向に固定された位置関係をとるよ
うに係合保持させる。好ましい実施例において，シャフト７８及び１１４は、適
切な高強度材、例えば，ステンレス スチールＡＩＳＩ ４１０のごときもので
形成され、適切な手段で所定の硬度に硬化させる。例えば，シャフト７８及び１
１４には通常の熱処理方法が適用され、以下，シャフトに限って言えば，シャフ
ト７８の全断面を硬化させる。好ましくは，上記シャフト７８において、焼戻し
或いは窒化方法として通常知られている炭素窒化処理による表面硬化のケースで
ある。シャフト７８は特別な適用の必要性に応じて，適切な硬度レベルに硬化さ
せることができる。第３図或いは第５図に示される模範的な風防ガラスワイパー
の回転ジョイント部に使用するため，シャフト７８或いは１１４は硬度３２−３
５Ｒcである。しかしながら，シャフトは特別な適用の必要性に応じて他の以下
なる硬度にも硬化させ得るのであるから，上記硬度は、実施例に限って述べられ
たものであることは理解されるであろう。
シャフト７８或いは１１４に使用される保持クリップ１４０の他の実施例が第
６図〜第８図に示されている。上記保持クリップ１４０は一体に形成された金属
製本体１４２からなり、スチール，ステンレススチール等の適切な材料が保持ク
リップ１４０の本体１４２の形成に使用される。一例に限っていえば，上記本体
はカーボンスチールＡＩＳＩ１０５０であり、好ましくは本体１４２は、素材か
らの打ち抜き或いは孔あけ加工によって得られる環形状をなしている。
本体１４２は、一般に平らな周縁フランジ１４４が形成されており、フランジ
１４４は第８図に参照符号１４６で示すように所定の半径（radius）を有する。
適切なパンチング加工処理によって，略ドーム状をなす裁頭円錐状の環状体１４
８が、本体１４２に形成され、外側の，周縁フランジ１４４の平坦部から外方に
延出している。上記裁頭円錐状の環状体１４８は、第８図に参照符号１５０で示
すように，保持クリップ１４０の本体１４２の周縁フランジ１４４に対し所定の
角度をもって配置されている。
この実施例によれば，環状体１４８と周縁フランジ１４４の上面間に２、０と３
．００ｍｍの間，好ましくは２．５ｍｍの半径を形成し、周縁フランジ１４４の
上面から略１５５°の角度で上記環状体１４８の上面を配置する。
裁頭円錐状の環状体１４８が本体１４２に形成されると同時，又は形成後に、
参照番号１５２で示される開口部（aparture）が、打ち抜き或いは孔あけ加工に
より，周縁フランジ１４４の外縁部或いは外径部に対して，本体１４２内と同心
に形成される。上記開口部１５２に囲まれる裁頭円錐状の環状体１４８の周辺部
は、２つの対向するエッジ、即ちシャフト係合エッジ或いは第１の直径の面１５
４を含むシャフト係合面と、非シャフト係合エッジ，或いは周縁フランジ１４４
の平坦面から突出する環状体１４８の環状部による，シャフト係合エッジ１５４
の第１の直径より大きな第２の直径の面１５６とを形成する。第８図に示される
ように，上記シャフト係合面は、本体１４２より延びる中心軸に平行で，
かつシャフト係合エッジ１５４より延びる垂直軸に対し，参照番号１５８で示さ
れる所定の角度をもって配置されており、それによって，保持クリップ１４０を
、シャフト７８上に堅固に定着させ，かつ位置決め固定させるための所定の固定
力を提供すると共に、保持クリップ１４０における本体１４２の開口部１５２を
介して，シャフト７８を一方向に挿入せしめるための弾性力を提供する。
しかしながら，環状体１４８周面の角度１５８及び周縁フランジ１４４に対す
る裁頭円錐状の環状体の角度１５０は、本体１４２の開口部１５２を介してなさ
れるシャフト７８の挿入方向とは反対方向へのシャフト７８の動きを抑えるため
にセレクトされる。
この実施例によれば，保持クリップ１４０の本体１４２は、テニファ（tenife
r），炭素窒化等の適切な熱処理手段によって、シャフト７８の硬度よりも大き
くかつ高い硬度レベルに硬化される。かくして，第３図及び第４図に示される風
防ガラスワイパーの回転ジョイント部におけるシャフト７８の代表的な使用にお
いて，保持クリップ１４０は、ストレス除去された４３−４５Ｒcに硬化される
。さらに，本体１４２は、耐蝕性コーティング１６０でコーティングしてもよい
。このような耐蝕性コーティング１６０は、重クロム酸亜鉛，酸化銅，亜鉛プレ
ート，ブラックカドミュウム，１５ブラッククロム酸塩等のごとき適切な材料で
形成される。上記耐蝕性コーティング１６０は、コーティングや静電塗装等のよ
うな適切な方法で保持クリップ１４０の本体１４２に施すことがで
きる。
さらに，本体１４２は、シャフト７８に対するシャフト係合エッジ１５４の固
定力を高めるために付加的なばね力を与えるために鋳造することも可能である。
硬度３２−３５Ｒcにテニファ(tenifer)処理した直径１２ｍｍのシャフト７８
を使用する特別な例において，保持クリップ１４０は、任意になされる耐蝕性コ
ーティングの適用前において，シャフト係合エッジ１５４における全体の外径は
１９．９０ｍｍ、内径は１１．７５ｍｍであり、周辺フランジ１４４の厚さは１
．０６ｍｍである。シャフト係合エッジ１５４と非係合エッジ１５６間のシャフ
ト係合面１５２と、上記シャフト係合エッジから鉛直方向に延びる軸との間の角
度１５８は、略１９°である。上記寸法及び保持クリップ１４０とシャフト７８
間における前述の硬度関係を有することによって，３Ｋニュートンノ引抜き力に
耐え得る。
上記実施例の他の特徴は又，第６図及び第７図に示されている。上記実施例に
おいて，保持クリップ１４０はそれが取付けられるシャフト７８よりもさらに大
きな硬度をもって硬化される。しかしながら，この実施例において，保持クリッ
プ１４０の本体１４２には、シャフト係合面１５２に形成された複数のノッチ１
６２が設けられており、好ましくは非シャフト係合エッジ１５６から上記面１５
２のシャフト係合エッジにかけて完全に延びるように設けられる。３つの円周上
に等間隔を保っノッチ１６２が、一例として，第６図に示されているが、しかし
このノッチ１６２の数はこれに限られる
ことなく，本体１４２に形成することができる。上記ノッチ１６２は又，第６図
に示されるごとく一般的に弓形状をなし、深さが略０．５ｍｍで、正方形，長方
形や三角形状等のストレートな側面が形成されている。上記ノッチ１６２は、開
口部１５２から裁頭円錐状の環状体１４８にかけて径方向外方に延出しており、
第６図に示されるように，本体１４２のシャフト係合エッジ１５４に不連続的に
形成され、非接触のシャフト係合エッジ１５４を提供する。
組立に先立って，保持クリップ１４０及びシャフト７８は，シャフト７８に対
する保持クリップ１４０の保持力が最大限に得られるように，油脂を除去するこ
とが望ましい。
要約すれば，従来の回転ジョイント，例えば，風防ガラスワイパー取付け用の
回転ジョイント部において，部品数がより少ないこと要求し、又，シムやワッシ
ャが増大することの必要性を除去し得るユニークな回転ジョイント部について述
べた。裁頭円錐状の環状体によって囲まれたセンタ開口部を有する保持クリップ
の使用によって，保持クリップは回転シャフトと容易に摩擦係合し、又同時に，
支持ワッシャと回転シャフトを保持するためにシャフトを取り囲むハウジングと
を押圧し、ハウジングと回転レバーは回転シャフトの一端に接続され、それによ
って，保持クリップとレバー間におけるハウジングの軸方向の余分な遊びや動き
のない寸法的に固定された配置をとる。従来の風防ガラスワイパーの回転ジョイ
ント部に、採用されていたニッケルメッキを排除するために，好ましくは，回転
シャフトの全部又は少なくともその面が、
適切な硬度に硬化される。この実施例においては，保持クリップは、保持クリッ
プと回転シャフト間の摩擦係合を確保するために，回転シャフトの硬度よりも高
い硬度に硬化される。Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to rotary joints, particularly rotary joints with retaining clips, and more particularly to rotating windshield wipers with retaining clips. Regarding the joint section. In the rotary joint part of the windshield wiper, the rotary shaft is connected by a lever to a swing rod driven by a motor. The windshield wiper is attached to one end of the rotary shaft. The housing surrounding the rotating shaft is typically urged in one direction by a spring washer provided between the housing and the lever. A C-clip is provided in a recess formed in the second end of the rotating shaft. Due to manufacturing tolerances of components in the revolute joint, a number of different washers and shims are provided between the C-clip and one end of the housing, thereby ensuring a tight operation in the revolute joint. An assembly is provided. However, the additional need for multiple shims and washers to control excessive axial play between the housing and the C-clip on the rotating shaft means additional labor during assembly to the rotary joint. Parts will be required. However, a holding clip is required for a rotary joint portion, such as a windshield wiper rotary joint portion, which requires less labor and a smaller number of parts than conventionally devised rotary joint portions. It is desirable to provide it. Conventionally, a rotary shaft plated with nickel has been used for the rotary joint part of the windshield wiper, but it has been suggested that the plating process should be eliminated. Thus, it would be desirable to provide a rotary joint that does not require a plated surface on the rotary shaft. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a revolute joint having a revolving shaft having first and second ends. A shaft is connected to the shaft for bi-directional rotation about a longitudinal axis extending between the first and second ends of the shuff. A housing surrounds the shaft. Retaining clip means is mounted and fixed near one end of the shaft and engages the housing. The retaining clip comprises an annular disc having a center opening surrounded by a preferably frustoconical annulus. An annular edge surrounding the opening forms a shaft engaging surface that frictionally engages the shaft to retain the housing against axial movement with respect to the rotating shaft. One end of the rotary shaft is connected and fixed to a rotary lever, and is rotatable with respect to the housing together with the lever. Preferably, the rotary joint portion of the present invention further comprises a biasing means provided between the support washer attached to the other end of the housing and the lever, for biasing the housing away from the lever. . Further, the biasing means includes a wave washer provided at one end of the rotary shaft. In a different embodiment, a pair of retaining clips frictionally engage opposite ends of the rotating shaft, respectively. One retaining clip seats on the rotating lever and engages the shaft, and the other retaining clip frictionally engages opposite ends of the rotating shaft. Each of the embodiments of the present invention has a simple structure and a low cost, and is for preventing an excessive movement of the housing in the axial direction with respect to the rotating shaft or a lever or a link connected to the shaft. (EN) A rotary joint part capable of eliminating the need for shims, washers and the like. The retaining clip is easily inserted over one end of the rotating shaft to connect to a support washer provided at one end of the housing surrounding the shaft and frictionally engage the shaft. The above arrangement can receive the C-clip and thus eliminate the need for an annular recess provided in the rotating shaft. As a special example, the rotary joint part of the present invention is suitable for use in the rotary joint part of the windshield wiper in which the windshield wiper is fixedly connected to one end of the rotary shaft. The other end of the shaft is connected and fixed to a link that is rotated in both directions by a rotary lever or a swing lever driven by a drive motor. In another embodiment, the rotating shaft is hardened to a predetermined hardness by nitriding or tempering. The retaining clip or clips are similarly cured, but to a higher hardness than the hardness of the rotating shaft to ensure a firm frictional engagement between the retaining clip and the rotating shaft. The traditional use of nickel plating the shaft by curing the shaft and retaining clip is eliminated, thereby reducing the cost of the revolute joint and the cost and environmental problems associated with such nickel coatings. It can be avoided. "Brief Description of the Drawings" Features, advantages and other applications of the invention will become more apparent from the following detailed description and drawings. FIG. 1 is an elevation side view showing a part of a rotary joint portion in a conventional windshield wiper, and FIG. 2 is a side elevation view showing a part of a rotating joint portion in a different conventional windshield wiper. FIG. 3 is an elevation side view in which a part of a rotary joint portion constructed according to an embodiment of the present invention is sectioned, FIG. 4 is a sectional view of a holding clip shown in FIG. 3, and FIG. FIG. 6 is an enlarged side view of a holding clip constructed according to another embodiment of the present invention. The figure is an enlarged sectional view taken along line 7-7 in FIG. 6, and FIG. 8 is an enlarged sectional view of an edge portion of the holding clip taken along line 8-8 in FIG. [Description of Embodiments] In the drawings, in particular, in FIG. 1, a conventional rotary joint part especially devised for use as a rotary joint part of a windshield wiper for rotatably connecting a windshield wiper to a rotary lever. An example is shown. The revolute joint 10 has a tubular, typically hollow, cylindrical housing 12 having first and second ends 14 and 16 facing each other. The housing 12 is formed of a suitable material, for example a metal material such as plastic or zinc die cast. The rotating shaft 18 has a first end 20 and an opposite second end 22. The rotating shaft 18 has a cylindrical shape or a cylindrical shape, and is typically formed of a metal such as steel, and the outside thereof is nickel-plated or coated. The second end 22 of the rotary shaft 18 is connected and fixed to the rotary lever 24 by a suitable means such as a rivet 26. Typically, the rivet 26 is formed as an integral extension with the second end 22 of the rotating shaft 18 and has an outer end 28 swaged to engage and lock the lever 24. . In the prior art, the lever 24 comprises a short metal link whose opposite ends are connected to a rocker rod (both not shown) driven by a motor. The embodiment shown in FIG. 1 illustrates a so-called bottom-mounted windshield wiper, in which the bottom of the rotary shaft 18 or the second end 22 is in the normal mounting direction on the fire wall of the vehicle. , Connected to the rotary lever 24. Opposing first ends 20 of the rotating shaft 18 extend outwardly from the lever 24 and have hitherto reached a windshield wiper, not shown. The windshield wiper is fixed to the first end 20 of the rotary shaft 18 by a suitable fixing means. As shown in FIG. 1, biasing means such as springs or corrugated washers 30 are mounted near the second end of the rotating shaft 18 and are seated on the lever 24. A support washer 32 is located between the second end 16 of the housing 12 and the corrugated washer 30. The housing 12 is connected and fixed to the rotary shaft 18 by a C-clip 34 that snaps into an annular recess 36 formed in the rotary shaft 18. Two or three or more shims to prevent excessive axial movement of the housing 12 relative to the rotary shaft 18 and the lever 24 due to stacking manufacturing tolerances and assembly tolerances of the rotary shaft 18 and the housing 12. A support washer 38 is provided in layers between the recess 36 for the C-clip 34 on the rotary shaft 18 and the housing 12. The required number of support washers 38 depends on the distance between the recess 36 of the C-clip 34 and the housing 12. An appropriate number of washers 38 are added so that the washers 38 are stacked or stacked so that they are substantially aligned with the C-clip 34 when the C-clip 34 is mounted in the recess 36 on the rotating shaft 18. . FIG. 2 shows a rotary joint portion 40 of a conventional so-called top-mounted windshield wiper. The rotary joint part 40 is substantially the same as the above-described rotary joint part 10 shown in FIG. 1 and includes a hollow cylindrical housing 42 surrounding a rotary shaft 48. The housing 42 has a first end 44 and a second opposite 46. A biasing means, such as a wave washer 50, sits between the rotating lever 52 and the support washer 54. The support washer 54 is disposed between the wave washer 50 and the second end 46 of the housing 42. In the above embodiment, a plurality of splines 56 are formed on the rotating shaft 48 adjacent the first end 58 of the rotating shaft 48. The spline 56 is provided in the opening formed in the lever 52 and in the peripheral portion of the lever 52 that defines the opening, and as described in the embodiment shown in FIG. At this time, since the rotary shaft 48 is fixed to the rotary lever and simultaneously rotated, it is formed by swaging or punching in a ring shape so as to be fixed in contact with the spline 56. The C-shaped retaining clip 62 is mounted in an annular recess 64 formed adjacent the second end 60 of the rotating shaft 48. A plurality of shims or support washers 66 are mounted between the first end 44 of the housing 42 and the C-clip 62 in a suitable number to remove substantially all of the clearance therebetween, as well as the C- It prevents excessive axial movement of the housing 42 between the clip 62 and the rotary lever 52. Returning to FIG. 3, which shows a revolute joint constructed in accordance with a preferred embodiment of the present invention, a number of which are required in the prior art revolute joints shown in FIGS. The shim or support washer 38 or 66 is removed. The rotary joint 70 also includes a tubular, hollow-cylindrical housing 72 and has a first end 74 and a second end 76 opposite thereto. The rotating shaft 78 is provided in the housing 72 and extends along the housing. The rotating shaft 78 has a first end 80 and a second end 82 facing the first end 80. The rivet 84 can be used to mount and secure the second end 82 of the rotating shaft 78 to the rotating lever 84 in a manner similar to that shown in FIG. 1 and described above. The rotary joint portion 70 also includes biasing means 88 such as a spring or a wave washer. The support washer 90 is mounted between the lever 86 and the second end 76 of the housing 72. A single support washer 92 is additionally provided in contact with the first end 74 of the housing 72 to provide a rotational support surface for the retaining clip 94. According to the present invention, the holding means 94 is provided at a position close to the first end 80 of the rotary shaft 78 so as to frictionally engage with the rotary shaft 78. The retaining means 94 seats on a support washer 92 to frictionally engage the outer surface of the rotating shaft 78 and to maintain a determined dimensional relationship between the rotating shaft 78, the housing 72 and the rotating lever 86. The axial movement of the housing 72 with respect to the shaft 78 and / or the lever 86 is thereby prevented. As shown in detail in FIG. 4, the retaining clip means 94 in the preferred embodiment comprises an annular body centrally located and having a substantially circular opening 96 formed therein. The truncated circular cone-shaped annular body 98 is formed on the main body 94 by an appropriate means, and is formed so as to extend from the outer periphery of the main body 94 to the opening 96. When forming the truncated cone-shaped annulus 98, the opening 96 is formed with an edge 100 that engages the shaft with a smaller diameter than the outermost non-contact edge 102 that is remote. The diameter of the opening 96 at the edge 100 that engages the shaft is slightly smaller than the outer diameter of the rotating shaft 78, so that the body 94 causes the first end 80 of the rotating shaft 78, as shown in FIG. On the other hand, when forcedly pushed in, the shaft engaging edge 100 frictionally engages the outer surface of the rotating shaft 78. The rotary shaft 78 can be formed of steel with nickel plated or coated on its outer surface, similar to that shown in FIG. 1 above. In the above embodiment, the retaining clip 94 can be formed of suitable steel for positive and secure engagement with the rotating shaft 78. In assembly of the rotary joint 70, the rotary shaft 78 is first connected and secured to the rotary lever 86 by suitable fasteners and methods, such as rivets 84. The biasing wave washer 88, the support washer 90 and the housing 72 are then mounted around the rotating shaft 78. The other support washer 92 then abuts the first end 74 of the housing 72 and is mounted around the rotating shaft 78. A retaining clip means or disc 94 is mounted over the first end 80 of the rotating shaft 78 and is urged into engagement with the support washer 92. Upon release of the force applied to the retaining clip 94, the spring force of the wave washer 88 causes the retaining clip 94 and the housing 72 to produce a light sprigback, as predetermined. Since the diameter of the shaft engaging edge 100 of the holding clip 94 is slightly smaller than the outer diameter of the rotating shaft 78, the shaft engaging edge 100 of the holding clip 94 frictionally engages with the outer surface of the rotating shaft 78 to form the rotating shaft. 78 and the housing 72 are held substantially immovable and they are held in a predetermined axial dimensional relationship with respect to each other and to the lever 86 so that there is no additional axial movement or play. . The rotary joint portion 110 according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 5 is used for a rotary joint portion of a so-called top-mounted windshield wiper assembly. The rotary joint part 110 is the same as the rotary joint part 70 shown in FIG. 3 in that the hollow cylindrical housing 112 surrounds the rotary shaft 114 connected and fixed to the rotary lever 116. The rotating shaft 114 has a first end 118 and a second end 120 and is arranged on the rotating lever 116, as shown in FIG. Like the rotary joint portion 70 shown in FIG. 3, the rotary joint portion 110 comprises biasing means such as springs or wave washers and support washers, which are the lever 116 and one end 126 of the housing 112. Mounted between and. The second support washer 128 is disposed about the second end 120 of the rotating shaft 114 so as to contact the second end 130 of the housing 112. In the above embodiment, identically formed retaining clips 132 and 134 are used to interconnect the rotating shaft 114, the housing 112 and the rotating lever 116. The first retaining clip 132 is identical to the retaining clip 94 shown in FIG. 4 and is slid through the first end 118 of the rotating shaft 114 and frictionally engages one side of the rotating lever 116. The shaft engaging edge of the retaining clip 132 frictionally engages the outer surface of the rotating shaft 114 to connect and secure the rotating shaft 114 to the rotating lever 116. The second retaining clip 134 is slid over the second end 120 of the rotating shaft 114 and engages the second support washer 128. The shaft engaging edge of the second retaining clip 134 frictionally engages the rotating shaft 114. Thus, the first and second retaining clips 132 and 134 engage and retain the rotating shaft 114 with respect to the housing 112 and the rotating lever 116 in an axially fixed positional relationship. In the preferred embodiment, shafts 78 and 114 are formed of a suitable high strength material, such as stainless steel AISI 410, and are hardened to the desired hardness by suitable means. For example, a conventional heat treatment method is applied to the shafts 78 and 114. In the following description, the entire cross section of the shaft 78 will be hardened, as far as the shaft is concerned. Preferably, the surface of the shaft 78 is hardened by carbonitriding, which is generally known as a tempering or nitriding method. The shaft 78 can be hardened to an appropriate hardness level depending on the needs of a particular application. For use in the rotation joint of FIG. 3 or exemplary windshield wiper shown in FIG. 5, the shaft 78 or 114 is a hardness 32-3 5R c. It will be understood, however, that the above hardness is only mentioned in the examples, since the shaft can be hardened to other hardnesses below depending on the needs of the particular application. . Another embodiment of the retaining clip 140 used on the shaft 78 or 114 is shown in FIGS. 6-8. The retaining clip 140 comprises an integrally formed metal body 142, and any suitable material such as steel, stainless steel, or the like is used to form the body 142 of the retaining clip 140. By way of example only, the body is carbon steel AISI 1050, preferably body 142 is in the form of a ring obtained by stamping or punching from a blank. The body 142 is formed with a generally flat peripheral flange 144, which has a predetermined radius, as indicated by reference numeral 146 in FIG. By a suitable punching process, a frusto-conical annular body 148 having a substantially dome shape is formed on the main body 142 and extends outward from the flat portion of the outer peripheral flange 144. The frustoconical annulus 148 is disposed at a predetermined angle to the peripheral flange 144 of the body 142 of the retaining clip 140, as shown at 150 in FIG. According to this embodiment, 2, 0 and 3 ... between the upper surfaces of the annular body 148 and the peripheral flange 144. A radius of 00 mm, preferably 2.5 mm, is formed, and the upper surface of the annular body 148 is arranged at an angle of approximately 155 ° from the upper surface of the peripheral flange 144. Simultaneously with or after the frusto-conical annulus 148 is formed on the body 142, the aperture indicated by reference numeral 152 may be stamped or punched to form an outer edge or outer edge of the peripheral flange 144. It is formed concentrically with the inside of the body 142 with respect to the diameter portion. The periphery of the frustoconical annulus 148, which is surrounded by the opening 152, has two opposing edges, a shaft engaging edge or shaft engaging surface including a first diameter surface 154, and a non-shaft. The engagement edge, or the annular portion of the annulus 148 projecting from the flat surface of the peripheral flange 144, forms a surface 156 of a second diameter greater than the first diameter of the shaft engagement edge 154. As shown in FIG. 8, the shaft engaging surface is disposed at a predetermined angle indicated by reference numeral 158 with respect to a vertical axis extending from the body 142 and parallel to a central axis extending from the shaft engaging edge 154. Through the opening 152 of the body 142 in the retaining clip 140, as well as providing a predetermined locking force for firmly anchoring and positioning the retaining clip 140 on the shaft 78. It provides an elastic force for inserting the shaft 78 in one direction. However, the angle 158 of the circumferential surface of the annular body 148 and the angle 150 of the frustoconical annular body with respect to the peripheral flange 144 are opposite to the insertion direction of the shaft 78 made through the opening 152 of the body 142. Selected to suppress the movement of 78. According to this embodiment, the body 142 of the retaining clip 140 is hardened to a hardness level greater than and higher than that of the shaft 78 by a suitable heat treatment means such as tenifering, carbonitriding or the like. Thus, in a typical use of the shaft 78 in the windshield wiper revolute joint shown in FIGS. 3 and 4, the retaining clip 140 is cured to de-stressed 43-45 R c . Further, the body 142 may be coated with a corrosion resistant coating 160. Such a corrosion resistant coating 160 is formed of a suitable material such as zinc dichromate, copper oxide, zinc plate, black cadmium, 15 black chromate, and the like. The corrosion resistant coating 160 may be applied to the body 142 of the retaining clip 140 by any suitable method such as coating or electrostatic coating. Further, the body 142 can be cast to provide additional spring force to enhance the locking of the shaft engaging edge 154 to the shaft 78. In the particular example of using a 12 mm diameter shaft 78 with a tenifer treatment to a hardness of 32-35 R c , the retaining clip 140 has the entire surface at the shaft engaging edge 154 prior to application of the optional corrosion resistant coating. The outer diameter is 19.90 mm, the inner diameter is 11.75 mm, and the thickness of the peripheral flange 144 is 1. It is 06 mm. An angle 158 between the shaft engaging surface 152 between the shaft engaging edge 154 and the non-engaging edge 156 and an axis extending in the vertical direction from the shaft engaging edge is approximately 19 °. Due to the above dimensions and the aforementioned hardness relationship between the retaining clip 140 and the shaft 78, it is possible to withstand a 3K Newtonno pull-out force. Other features of the above embodiment are also shown in FIGS. 6 and 7. In the above embodiment, the retaining clip 140 is hardened with greater hardness than the shaft 78 to which it is attached. However, in this embodiment, the body 142 of the retaining clip 140 is provided with a plurality of notches 162 formed in the shaft engaging surface 152, preferably from the non-shaft engaging edge 156 to the surface 152. It is provided so as to extend completely to the shaft engaging edge. Equally spaced notches 162 on three circles are shown by way of example in FIG. 6, but the number of notches 162 is not limited to this and can be formed in body 142. The notch 162 is also generally bow-shaped as shown in FIG. 6, has a depth of about 0.5 mm, and is formed with straight side surfaces such as a square, a rectangle, and a triangle. The notch 162 extends radially outward from the opening 152 to the frustoconical annulus 148 and is discontinuous with the shaft engaging edge 154 of the body 142, as shown in FIG. A formed, non-contacting shaft engaging edge 154 is provided. Prior to assembly, the retaining clip 140 and the shaft 78 should be grease free to maximize the retaining force of the retaining clip 140 on the shaft 78. In summary, traditional rotary joints, such as those that attach windshield wipers, require a smaller number of parts and a unique rotary joint that eliminates the need for increased shims and washers. The joint section was described. By using a retaining clip having a center opening surrounded by a frusto-conical annulus, the retaining clip easily frictionally engages the rotating shaft, while at the same time retaining the support washer and the shaft to retain the rotating shaft. Pressing against the surrounding housing, the housing and the rotating lever are connected to one end of the rotating shaft, thereby providing a dimensionally fixed arrangement with no additional axial play or movement of the housing between the retaining clip and the lever. . In order to eliminate the nickel plating employed in the rotary joints of conventional windshield wipers, preferably all or at least the surface of the rotary shaft is hardened to a suitable hardness. In this embodiment, the retaining clip is hardened to a hardness higher than that of the rotating shaft to ensure frictional engagement between the retaining clip and the rotating shaft.
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(72)発明者 ロジャース、クリス・ビー
カナダ国、エム６ケー・１エヌ２、オンタ
リオ、トロント、アーンブリッジ・ストリ
ート ７
(72)発明者 スチュワード、アンドリュー・シー
アメリカ合衆国、ミシガン州 48362、レ
イク・オリオン、ハイランド 130
(72)発明者 バルシア、フランク・アール
カナダ国、８ダブリュ４・アール７、オン
タリオ、エトビコーク、ウエストヘッド・
ロード 31
(72)発明者 ボレス、マイケル・ダブリュ
アメリカ合衆国、ミシガン州 48439、グ
ランド・ブランク、ミードウッド・ドライ
ブ 6434
(72)発明者 マクリーン、ジェラルド
アメリカ合衆国、ミシガン州 48178、サ
ウス・リヨン、グリーンウッド 61170
(72)発明者 ネデルク、テオドア・ジー
カナダ国、エム２ジェイ・１ケー５、オン
タリオ、ウイローデール、シャウネシー・
ブールバード 233────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(72) Inventor Rogers, Chris Bee
Canada, M6K / 1N2, Onta
Rio, Toronto, Earnbridge Stry
Tot 7
(72) Inventor Steward, Andrew Sea
48362, Michigan, United States
Iku Orion, Highland 130
(72) Inventor Barcía, Frank Earl
Canada, 8 W4, R7, ON
Tario, Etobicoke, West Head
Road 31
(72) Inventor Boreth, Michael W
48439, Michigan, United States
Land Blank, Meadwood Dry
Bug 6434
(72) Inventor McLean, Gerald
48178, Michigan, United States
Us Lyon, Greenwood 61170
(72) Inventor Nederk, Theodore Gee
Canada, M2J1K5, on
Tario, Willowdale, Shawnnessy
Boulevard 233