JPS5992236A - ウインドシ−ルド・ワイパ用伝動装置 - 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】 本発明は運動伝達装置、一層詳しくは、自動車などのウ
ィンドシールド・ワイパ機構およびそのだめの伝動リン
ク機構に関する。

車輛ウィンドシールド・ワイパ機構の代表的なものでは
、乗り物の成る最適な位置に設けたキャ減速ユニット及
び電動機の回転出力クランクを大きく隔たった対のワイ
パアーム駆動軸と連結し、これら駆動軸に担持されたワ
イパアームに同期した変換振７Ｌ・型動：’、１−　、
Ｉ％ｉ、Ｘる伝動リンク機構を使用している。このよう
なリンク機構では、あらゆる点に、非平行回転軸線上に
ある部品を連結するばかりでなく、小さな不整合を吸収
し、望捷しくない騒音、摩耗、機構の誤動作をなくす目
的で平行軸線りにあるかもしれない部品をも′連結する
ホールスタット式の連結具あるいは継手を備えていると
よい。これらのホールスタットは異なった平面において
伝動リンクまたはクランク部材間に限られた量の相対回
転を許容する。

しかしながら、単純なピンジヨイントなどの連結具を用
いずにボールスタッドを用いると、か々シのコスト上昇
を招き、長い乗シ物寿命にわたって悪天候その他の作動
条件に耐えるように部品を適切に設計しである場合に特
にコスト上昇は顕著となる。ポールスタッド、ソケット
部品に対して高価な材料を使ったり、費用のかかる保護
メッキを行かつたりするのが、特に本出願人の知る限り
では、伝統的な処置であった。最近になって、ホールス
タットに低コストのメッキ無し材料を採用し、それと同
時にそれのソケットあるいはフッシンクを重合材料で作
シ、部品を保護するために扱いにくいシールを用い、潤
滑剤の損失を防いだり、ホールソケットへの外部腐食性
物質の侵入を防いだシすることが本出願人以外のものに
よって行なわれている。しかしながら、これらの提案は
明らかに不適切であり、使用条件が拡大されたときには
それかはつきシと証明されよう。

本発明によれば、ウィンドシールド・ワイパ伝動装置は
、ホールジヨイントに低コスト材料を利用し、長い寿命
にわたって有害な作動環境にさらされないようにホール
ジヨイントを効果的にシールする。この目的を実施する
に際して、本発明者らは、種々の連結形態およびワイパ
機構内の種々の位置で有用でちり、部品が複数の異々つ
だ平面で意味のある相対回転を行なう、すなわち、上記
の自在運動をかなりの程度で行なう面倒な用途にとって
有効で、耐久性があり、コストの点で特に有利であると
いえる組合わせを提供する。この装置は、１つの伝動部
材の孔にスナップ嵌合し、連結部すなわち内側ソケット
部内に入っている、重合材料で作った改良ホールスタッ
トソケットブッシングを提供し、伝動継手ホールスタッ
トのヘッドが他方の対応した伝動部材の平ら々面に装着
してあシ、当該伝動装置に適した程度にこの連結部内で
自在運動が行なわれ、また、フッシンクがホールスタッ
トのシャンクを囲む吊下シ密側スカート部を包含し、こ
のスカート部が他方の伝動部材の平らな面に端部の環状
リップのところで密封係合して、部品の実質的な自在運
動が生じて密封スカートの実質的な撓みが生じても成る
量の保護潤滑剤をフッシンク内に効果的に保持したり、
あるいは周囲からの異物の侵入を効果的に防ぐようにな
っている。フッシンクの重合材料はフッシンクを低コス
トで形成、たとえば、成形加工により形成できるように
選定し、一体の連結ソケット、スカート部がウィンドシ
ールド・ワイパの動作中に加わる負荷の下でフッシンク
の連結部内で形状保持性と強靭性の相客れない要件を満
たすことができ、しかも、密封スカート部に実質的な弾
力性を与え、伝動部品間にすえ付けたときに成る形状に
弾力的なプレス！・レス状態に置き、ワイパ機構の動作
中に生じる可能性のある自在運動のときに密封面との密
封接触状態を維持しかつこの状態を機構の寿命の間持続
するようになっている。

これらおよび他の目的、特徴、利点は以下の説明および
図面から容易に明らかとなろう。

さて、特に第１図を参照して、この図はウィンドシール
ド１０とそれのだめのウィンドシールド・ワイパ装置と
を包含する自動車の車体を示している。このウィンドシ
ールド・ワイパ装置は大きく隔たった対のワイパプレー
ト１２．１４を包含し、これらのワイパフレートは停止
位置とこの停止位置から時計方向の成る選定したパター
ン限界位置の間でウィンドシールド上を周知要領で揺動
するようになっている。ワイパブレートの連続的な周期
の、すなわち揺動同調運動は、全体的に１６で示す伝動
機、駆動ユニット（代表的には直流モータ）および減速
ギヤ装置（５ｐｅｅｄｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｇｅａｒ　
）　　によって、駆動される適当な伝動リンク機構によ
って普通に行なわれる。

減速キヤ装置１８は出力クランクアーム部材の低速高ト
ルクの連続一方向回転を力えるように設計しである。も
ちろん、駆動ユニット１６がそれ自体と伝動リンク機構
の両方に関して完全な設計自由度を与えるように装着し
であることが通常望ましいが、エンシ、ン室がこみあっ
ていると、この自由度にも制限があり、したがって、駆
動ユニット１６は第１図に示すような位置に装着しなけ
ればならず、リンク機構の成る部分は破線で示すような
異なった平面で実質的な変位を吸収しなければならない
。

ワイパ伝動装置が全体的に２０で示しである。このワイ
パ伝動装置は、図示した特定のスタイルでは、ウィンド
シールド１０の下で乗り物の略横方向に向いている第１
のリンク組立体２２と、ワイパフレート１２のためのワ
イパ軸・ハウシンク組立体２４と、第２の横方向リンク
２６と、ワイパフレート１４のための第２の軸・ハウジ
ンク組立体２８とを包含する。

リンク２２は主リンク要素の端に調節自在に取付けたア
ジャスタ部材３０を包含する。

このアジャスタ部材は、本発明によれば、その端に、ク
ランク１８をリンク２２と作動連結するホールスタット
連結部又は継手３２とリンク２２を組立体２４に連結す
る別の連結部とを有する。クランクが一方向に連続的に
回転すると、車体に対して横方向にリンクの周期的な、
すなわち、前後方向の運動を生じさせると共に、組立体
２４への連結部の捷わりの略垂直方向横方向平面内での
振れ運動を肖える。

第２図で最も良くわかるように、ワイパ軸・ハウシンク
組立体２４は、普通のものと同様に、連結アーム３４を
包含し、この連結アームの両端の中間はハウシンク２４
内に軸受支持された駆動軸３６の下端に連結してあって
一緒に回転できるようになっている。リンク２２によっ
て連結アームに与えられた振れ運動はウィンドシールド
上でのワイパフレード１２の必要な振れ拭き取シバター
ンを与えると共に、第２の伝動リンク２６を経てワイパ
ブレード１４に同様の調和した振れ運動を力えることに
なる。したがって、軸・ノ＼ウジング組立体２８は、今
述べた組立体２４と同様の形態で、ワイパアーム１４を
担持するノλウジング組立体の駆動軸に取付けたアーム
３８を包含する。これら２つのワイパ軸は略平行であっ
てもよいが、乗り物組立時あるいは現場調節（ｆｉｅｌ
ｄ　５ｅｒｖｉｃｅ　ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｓ　）　　
で少々の不整合が生じる可能性はある。したがって、も
う一対のボールスタッド継手３２がリンク２２．２６の
隣接端を連結アーム３４と作動連結している。別の同様
のボールスタッド継手３２がリンク２６の遠い方の端を
軸・ハウジング組立体２８のアーム３Ｂと作動連結して
いる。種々の継手３２がボールスタッド・ソケット式に
構成しであるので、種々の連結部分め間の相対回転が上
述のようなワイパ機構の作動中１つ以上の平面で生じ得
る。

また、リンク部材２２．２６が第２図で示すように終端
部を有する打抜き加工した薄板金で経済的に作シ、連結
部のあたりでの占有空間を最小限に抑える単一の平らな
原料厚さを与えることも好ましい。

本発明の目的によれば、各連結部３２に対してホールス
タット４０を備え、このボールスタッドがソケット式ブ
ッシング部材４２内に回転自在に入っている拡大球形継
手部４１を有するホールスタット・ソケット連結、すな
わち、相互連結組合わせを得ることができる。第２図の
部分に例示したように、各連結部の組合わせが各リンク
２２または２６の端部の平らな面を有し、この面はそれ
ぞれのクランク、すなわち、連結アーム１８または３４
の同様の平らな面の上に載っている。前に述べた理由の
ために、これらの面はウィンドシールド・ワイパ機構の
動作中に図示の平行な関係を必ずしも保たない。

以下の説明は図示の連結部３２のすべてについて適用で
きることは了解されたい。第５図を参照して、ボールス
タッド４０は、その球形連結部ヘッド４１の下に段付き
直径シャンクを包含し、このシャンクは連結アーム３４
の端の平らな上面４６に着座する肩部４４を与える。ボ
ールスタットは露出端をアップセットしてアーム３４の
反対面に係合させることによってアーム３４の上面４６
に保持される。ボールスタットヘッド部４１の球心（「
Ｃ」で示す）Ｖｉ、本発明に従って、連結アーム３４の
端の面４６の上方所定の距離、すなわち、高さｒｈＪの
ところに位置するようになされている。第４図を参照し
て、ブッシング４２は精密成形にかつ上記の機能上の目
的に適した重合材料で一体に作ってちる。

前記ブッシングは全体的に５０で示した吊下げ密封スカ
ート部と一体に形成した連結ヘッド部４８を包含する。

連結ヘッド部４８は球心ｒＣＪに形成した内側球形ソケ
ット面を包含する。型内で形成したとき、前記球心はス
カート部５０の終端部、すなわち、す゛ンブの上方所定
の距離、すなわち、高さｒｄＪのところに位置させられ
る。

第３図で最も良くわかるように、フ゛ンシングの連結ヘ
ット部４８は平面で児て略円形となっておシ、外面に平
らな区域５２を備え、また、ヘットの全周にわたって同
様の局部的に平らになっているリブ５４を備えている。

リブ５４の上方には、５８で示すように同様な平らな対
向区域を有する連続溝５６が設けである。一般的には、
その結果、ブッシング４２に幾分テーパの付いた、すな
わち、ピラミッド状の上方輪郭を与え、これはリンク２
２の端に形成した孔６０内に押込む（後述する）のに適
する。この孔は平らな区域５８に合わせて略矩形となっ
ておシ、ワイノく動作中にリンク内でブッシングが相対
回転するのを防ぐ。

第４図を参照して、ブッシングの連結へ゛ント部の内部
ソケット面すなわち球面は空所６２と、これと連通して
スカート部５０の口、すなわち、内孔に通じる一連の浅
い潤滑剤溝６４とを備えている。スカート部５０は一連
の要素からなる。これらの要素は、全体的な形状として
は、ワイパ伝動部品の相対運動中の弾力性（ｅｌａｓｔ
ｉｃ　ｙｉｅｌｄａｂｉｌｉｔｙ　）という機能上の目
的を果し、同時に面４６のところでこの相対運動中にし
つかシと接触状態に維持される広口の環状シールを与え
る。このシールはリップ６６が行ない、このリップは成
る程度の高さを持ち、自己剛性を持つために厚さが大き
くなっており、かつ丸い接触下面を持つ要素として作る
と好ましい。本実施例では、ソツブはブッシング軸線の
側方に広がる薄肉の単一截頭円錐形折曲がシ要素６８に
よってブッシングの連結ヘッド部と連結している。

これらの材質および壁厚の組合わせのとき、この単一の
截頭円錐形要素はリップ６６を面４６としつかり接触さ
せながらスカートの可撓性あるいは弾性を与える。もち
ろん、上述のように機能する別の要素を加えたシ、要素
の形状を変えたシ、種々の変更を行なってもよい。

圧縮強さ、すなわち、堅牢性を与えると共に、連結部に
耐摩耗性を与え、しかもこの一体ブツシングのスカート
部に弾力性を与えるために、その材質は、本発明に従っ
て、各部分を通じて変化するブッシングの壁厚輪郭と組
合わせる。相客れない機能上の要件を満たすべく、硬質
エラストマー、すなわち、ショアＡジュロメータの読み
で約８０より大きい硬度を利用する。ブッシングは、そ
の連結ヘット部が実質的な厚さを有し、一体の密封スカ
ートの壁のほんの一部が厚くなるように構成する。成る
実施例では、連結ヘッド部４８の壁が要素６８の壁の厚
さの１０倍程度にし、環状リップ６６の厚さが要素６８
の約２倍となっている。好ましい材料はポリウレタンで
ある。この実施例では、硬度はショアＤインジケータで
約６５である。この実施例では、主としてポリエーテル
ベースと混合してウィンドシールド・ワイパ用途に適し
た耐水性、耐アルコール性を持たせた。しかしながら、
この混合物にポリエステルベースを混合して耐油性をも
与えるのが好ましい。ウレタン材料も鋼部品内にブッシ
ングを自動的に組込むときに生じる可能性のある切断事
故に対する抵抗を示す。さらに、ウレタン材料は、ワイ
パ機構における種々の厳しい作動条件の下で連結ヘット
部や密封スカート部に加わる圧縮負荷下でのクリープに
も耐える。以下に示す表は、Ａｍｅｒｉｃａｎ　５ｏｃ
ｉｅｔｙ　Ｆ’ｏｒ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａ
ｌｓ（ＡＳＴＭ　）の定めた周知の規準によって定めた
、上記実施例に適用した材質仕様の詳細を示す。

ＡＳＴＭ表示−ＡＳＴＭ　Ｄ＝２０００４ＢＧ６４０　
Ａ１４．　Ｅ３４．　Ｚ、、、Ｚ２゜ｚ３．　ｚ、、　
ｚ５．　ｚ６ Ｂ　　　テスト温度　　　　　　　　　　　　　　１０
０℃Ｇ　　　体積膨潤度（最大パーセント）１０％６　
　　硬度（ジュロメータ　ショアＤ）　　　　６５±３
４０　　　引張強さく最低）　　　　　　　　　　　　
２８．０ＭＰａＡｌ４　　耐熱性　ＡＳＴＭ　　Ｄ−５
７３１００℃、７（ト）間硬度（最大）変換点　　　　
　　　　　±５引張強さく最大パーセント）変化　　　
−５最終伸び（最大パーセン日変化　　　−１０Ｅ３４
　　流動抵抗　ＡＳＴＭ　　Ｄ−４７１，第３番オイル
　　１００℃、７０時間 硬度変換点（最大）　　　　　　　　　　±５引張強さ
く最大パーセント）変化　　　−５最終伸び（最大パー
セン日変化　　　−１０体積（パーセン日変化（最大）
　　　　　−１−１０Ｚ１　　　引張率　　　　　　　
　　　　　　　　　毎分２インチＺ２　　　硬度、ショ
アＤ　　　　　　　　　　　　　６５±３Ｚ３　　　引
張強さく　４０００　ｐｓｉ　最小）　　　　　　　２
８．０ＭＰａ２４１００％モジュール（３０００ｐｓｉ
　）　　　　　２１．０ＭＰａＺ、　　体積変化　ＡＳ
ＴＭ≠３オイル　　　　　１０％最大Ｚ６　　　コンプ
レッション・セット　ＡＳＴＭＤ−３９５方法Ｂ ６５虱７０時間後の最大パーセント４０したがって、連
結ヘット部において、ブッシングは伝動部品を負荷下で
の比較的意味のない相対変位（ラッシュ）を持って確実
かつ堅牢に連結するように作用する。フッシンク連結ヘ
ッド部はコンプレッション・セット、過度の摩耗、ある
いは劣化なしに有効寿命を延ばす。さらに、上記の利浩
を：利用したとき、図示のピラミッド形フッシンク輪郭
をとった場合、部品の組立てが容易になる。溝５６が孔
６０にしまり嵌めする深さ、寸法の場合、ブッシングの
ヘッドは、それにもかかわらず、リンク孔に容易に押込
むことができ、かつ、溝を所定位置にスナップ嵌合させ
得る程度に圧縮することができる。さらに、厚肉連結ヘ
ットにおいてこのような比較的限られた圧縮作用により
、部品の自動組立て時にブッシングソケットにホールス
タットを同時に挿入することが可能となることを発明者
らは見出した。また、上記の厚肉ブッシングヘットは各
連結部３２における有益な衝撃吸収性を刀えることもわ
かった。伝動リンク機構に生じる急激な運動逆転は幾分
弾力的に伝えられ、動作が滑らかになりかつ有効寿命が
延びる。

本発明の目的と合わせて、薄肉スカート部５０は寿命シ
ールとして作用する。連結部３２の自動組立てその他の
組立てにおいて、フッシンクソケット内での着座状態−
１のホールスタット４０の挿入は寸法「ｈ」、「ｄ」の
所定の差を伴ない、その結果、リップ６６が而４６と係
合すると、スカート部５０は第５図に示す変形状態に弾
力的にプレストレス状態に置かれる。そこで、スカート
の可撓性要素６８はスカート部にう復元力すなわちバイ
アスを乃え、リップ６６を・リンクの面４６にしつかり
押イ」ける。この弾力的な撓み、すなわち、プレストレ
ス状態は、連結部のいくつかの平面の任意の平面での面
４６とアーム３４の間で生じる可能性のある同量の角度
変位（第５図に角度θで示す）に合わせて選定する。し
た′がって、ワイパ作動中、公知の自在運動度は、実線
のプレストレス状態から破線で示す要素６８と同程度ま
で弾力的に撓むことによって密封スカート部５ｏで容易
に吸収される。密封リップ６６と面４６の係合はこの撓
み中こわされない。

各連結部３２は好甘しくはブッシング４２の種々の空所
を通じて組立中に°戊る量のｄ−滑剤７０で満たし、ス
カート部５ｏがこの潤滑剤を保持し、継手の有効寿命を
通じて異物の侵入を防ぐ。要素６８の広がった形状、す
なわち、単一の截頭円錐形は遭遇する角度変位を弾力的
に容易に吸収し、壕だ、大径リップ要素６６″ｆ：ｒ固
成しかつホールスタットのシャンクまわシの内部体積を
太きぐする。したがって、好ましいことには潤滑剤の量
が大きくなるが、上述のようにこの一体密封スカートは
他のいろいろな形状でも等しく有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による伝動リンク機構を包含する自動車
ウィンドシールド・ワイパ機構の部分破断断片斜視図で
ある。 第２図は第１図の２−２線でとった平面にほぼ沿った拡
大断面図である。 第３図は本発明の伝動装置の重合ブッシングの拡大平面
図である。 第４図は第３図の４−４線でとった平面にほぼ沿った断
面図である。 第５図は第２図の５−５線でとった平面にほぼ沿った拡
大断面図で、異なった角度関係において部品を示す図で
ある。 〔主要部分の符号の説明〕 ２２　第１伝動部材 ３４　第２伝動部制 ４０　ホールスタット ６０孔 ４２　重合材ソケットフッシンク ２０　・乗り物ウィンドシールド・ワイパ用振れ運動伝
達装置 ４６・・・平らな面 ４１・・ホールヘット ４８・ホ・−ル連結部 ５０　・吊下り弾性環状スカート部 ６６・・・環状終端部リップ ６８−撓み璧素 Ｃ・・球心 ｄ・・・ソケットの球心とスカート部の環状終端部との
間の寸法 １１・・・ホールヘットの所定距離

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　異なった平面において互いに対して制限回転する
   ようになっている第１、第２の伝動部材を包含する型の
   乗シ物ウィンドシールド・ワイパ用振れ運動伝達装置で
   あって、該伝動部材の一方にボールスタットが取付けて
   あシ、該ボールスタットが前記伝動部材の他方に設けた
   孔内に装着した重合材ソケットブッシング内に異なった
   平面において相対回転できるように入っている乗り物ウ
   ィンドシールド・ワイパ用振れ運動伝達装置において、
   前記ホールスタットが前記一方の伝動部材の平らな面上
   に装着してあり、該ホールスタットのホールヘットの球
   心が前記面上実所定距離のところに位置しており、前記
   ブッシングが硬質のエラストマー材料で作ってあシかっ
   ホール連結部を包含し、該ボール連結部が前記他力の伝
   動部材の前記孔内に入っており、内側ボールソケットを
   画成する厚い壁で形成してあシ、前記ブッシングが、さ
   らに、前記厚壁連結部と一体の吊下り弾性環状スカート
   部を包含し、該スカート部が前記厚壁連結部よりも実質
   的に薄い壁厚を有し、また、前記一方の伝動部材の前記
   面と係合する環状終端部リップを有し、成る量の潤滑剤
   が前記フッシンク内に入っておシ、前記連結部のソケッ
   トの球心と前記ブッシングの前記スカート部の環状終端
   部との間の寸法が、前記スカート部がストレス無しの状
   態のとき、前記面上方の前記ホールヘットの前記所定距
   離よシも所定値たけ大きくなっておシ、前記ブツシンク
   ′内に前記ホールスタッドをすえ付けたときに、前記ス
   カート部は、そのリップの前記面との係合下でプレスト
   レス状態に置かれ、該リップが複数の異なった平面での
   前記伝動部材の前記相対回転中に潤滑剤シールとして弾
   力的に前記面に対して保持されるようになっていること
   を特徴とする乗り物ウィンドシールド・ワイパ用振れ運
   動伝達装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の乗り物ウィンドシール
   ド・ワイパ用振れ運動伝達装置ニオいて、前記ホールス
   タットがシャンク伺きホールスタットであり、前記フッ
   シンクが硬質ポリウレタンエラストマーで形成され、該
   フッシンクがさらに前記ホールスタットのシャンクを囲
   み、前記スカート部が前記ホールスタットのシャンクの
   側方に広がる少なくとも１つの撓み要素を有し、該撓み
   要素が前記環状終端部リップと連結し、該終端部リップ
   が前記シャンクから実質的に半径方向に隔たってかつ前
   記一方の伝動部材の前記面と係合しており、前記成る量
   の潤滑剤が前記シャンク族りの前記スカート部内にかつ
   前記連結部内に入っていることを特徴とする乗シ物ウィ
   ンドシールド・ワイパ用振れ運動伝達装置。