JP2009208740A - ワイパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピボットホルダを小型化することができるワイパ装置を得る。
【解決手段】中空フレーム２４の両端には、中空母材を潰すことでピボットホルダ６０を固定するホルダ固定部８０が形成されている。さらに、ホルダ固定部８０の車両幅方向外側には、中空母材を潰して固定脚部１００が設けられている。これにより、従来のようにピボットホルダから中空フレームの端部に向けて挿入部を延設させたり、ピボットホルダから固定脚部を延設させる必要が無くなる。このため、ピボットホルダを小型化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、車両のウインドシールドガラスのガラス面を払拭するワイパ装置に関する。

特許文献１には、フレームに、ワイパモータ、リンク機構及び一対のピボットホルダが一体的に組み付けられて構成される所謂モジュール型のワイパ装置が記載されている。

このワイパ装置に設けられたフレームは、内部が空洞化した中空フレームとされており、この中空フレームの両端部にピボットホルダが固定されている。

詳細には、ピボットホルダは、アルミニウム合金材料等によってダイキャスト成形にて形成されており、中空フレームの中空部に挿入される挿入部を備えている。この挿入部は、ピボット軸を支持する円筒部から中空フレームの端部に向けて車両幅方向内側へ延びるように一体的に形成されている。

さらに、ワイパ装置を車体に固定する取付脚部が、円筒部から車両幅方向外側へ延びるように一体的に形成されている。これにより、ワイパ装置を車体に固定するようになっている。
特開２０００−３８１１７号公報

しかしながら、このようにピボットホルダは、ピボット軸を支持する円筒部の他に、挿入部や取付脚部を備えているため、大きな部品となっている。そして、ピボットホルダは、高価なアルミニウム合金材料等によって形成されるため、高価な部品となっていた。

本発明は、上記事実を考慮し、ピボットホルダを小型化することが課題である。

本発明の請求項１に係るワイパ装置は、ワイパアームが固定されるピボット軸を回動自在に支持するピボットホルダと、中空母材から形成され、前記ピボットホルダを支持する中空フレームと、を備え、前記中空フレームを潰して、前記ピボットホルダを固定するホルダ固定部と、前記ホルダ固定部の車両幅方向外側に車体に固定される固定脚部と、を形成したことを特徴とする。

上記構成によれば、中空フレームを潰して、ピボットホルダを固定するホルダ固定部と、このホルダ固定部の車両幅方向外側に車体に固定される固定脚部が形成されている。

このように、中空フレームの中空母材を潰してホルダ固定部及び固定脚部を形成させることで、従来のようにピボットホルダの円筒部からフレーム部材の端部に向けて挿入部を延設させたり、固定脚部を延設させる必要が無くなる。このため、ピボットホルダを小型化することができる。

本発明の請求項２に係るワイパ装置は、請求項１に記載において、前記中空フレームは、車両幅方向を長手方向とし、一対の前記ピボットホルダを支持する前記ホルダ固定部は、前記長手方向両側に互いに離れて設けられることを特徴とする。

上記構成によれば、一対のピボットホルダのホルダ固定部は、長手方向両側に互いに離れて設けられている。

これにより、車両幅方向にピボットホルダを容易に移動させることができ、ピボット軸の位置を車両幅方向に調整することができる。

本発明の請求項３に係るワイパ装置は、請求項１又は２に記載において、前記中空フレームの前記固定脚部と、前記ホルダ固定部の潰し方向が同一方向であることを特徴とする。

上記構成によれば、中空フレームの固定脚部と、ホルダ固定部の潰し方向が同一方向であるため、固定脚部とホルダ固定部とが近接している場合には、固定脚部と、ホルダ固定部を一度に加工することができる。

本発明の請求項４に係るワイパ装置は、請求項２又は３に記載において、前記中空フレームには、長手方向中央側から前記ホルダ固定部へ向けて断面円環状から断面非中空状となる徐変部が設けられていることを特徴とする。

上記構成によれば、長手方向中央側からホルダ固定部へ向けて断面円環状から断面非中空状となる徐変部が設けられている。

このように除変部を設けることで、断面形状が急激に変化するのを防止し、応力集中が発生し難く、亀裂等が生じる恐れを低減することができる。

本発明の請求項５に係るワイパ装置は、請求項１〜４何れか１項に記載において、前記中空フレームに直接又は間接的に固定されるワイパモータと、前記ワイパモータの駆動力を前記ピボット軸に伝達するリンク機構と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、ワイパモータが中空フレームに直接又は間接的に固定され、リンク機構が、ワイパモータの駆動力をピボット軸に伝達する。

このように、ピボットホルダに支持されるピボット軸にリンク機構からワイパモータの駆動力が伝達される。ここで、ピボットホルダは、中空母材を潰して形成されたホルダ固定部に固定されているため、ピボット軸を確実に支持することができる。

本発明の請求項６に係るワイパ装置は、請求項５に記載において、前記中空フレームに形成された一対の前記ホルダ固定部の間には、前記ワイパモータが直接又は間接的に固定されるモータ固定部が設けられ、前記中空フレームを屈曲させることで、前記モータ固定部を前記ホルダ固定部より前記ピボット軸の軸線方向下方に配置したことを特徴とする。

上記構成によれば、中空フレームを屈曲させることで、モータ固定部がホルダ固定部よりピボット軸の軸線方向下方に配置されている。

このように、モータ固定部をホルダ固定部よりピボット軸の軸線方向下方に配置することで、車両外側からの衝突物に対して車体を十分変形させ、衝撃エネルギーを吸収することに寄与することができる。

本発明の請求項７に係るワイパ装置は、請求項６に記載において、前記中空フレームの屈曲部は、前記モータ固定部の両側に設けられ、前記中空フレームを前記ピボット軸の軸線方向上方に曲げる縦屈曲部と、前記縦屈曲部によって曲げられた前記中空フレームを車両幅方向外側に曲げる横屈曲部と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、中空フレームは、モータ固定部の両側に設けられる縦屈曲部でピボット軸の軸線方向上方に曲げられ、さらに、横屈曲部で車両幅方向外側に曲げられる。

このように、縦屈曲部及び横屈曲部を設けることで、モータ固定部をホルダ固定部よりピボット軸の軸線方向下方に配置することができる。

本発明の第１実施形態に係るワイパ装置の一例について図１〜図７に従って説明する。
（全体構成）
図１，図２に示されるように、本実施例のワイパ装置１０は、ワイパモータ１２と、ワイパモータ１２によって駆動されるリンク機構１４と、リンク機構１４に連結されたピボット部１６及びピボット部１８を主要構成要素としている。

ピボット部１６及びピボット部１８は、先端部にワイパアームが固定されるピボット軸５６、５８と、このピボット軸５６、５８を回転自在に保持するピボットホルダ６０、６２を備えている。さらに、このピボットホルダ６０及びピボットホルダ６２は、車両幅方向（図１、図２に示す矢印Ａ方向）を長手方向とする中空フレーム２４に取り付けられている。なお、中空フレーム２４とピボットホルダ６０及びピボットホルダ６２の取付構造については後述する。

さらに、モータ本体２０とギア部２２を備えるワイパモータ１２の出力軸２６は、車両上方へ突出しており、その先端にリンク機構１４を構成するクランクアーム２８が取付けられている。また、ギヤ部２２には、車両側とワイパモータ１２との間で操作信号等を入出力するための図示せぬ配線部材が接続されている。なお、中空フレーム２４とワイパモータ１２の取付構造については詳細を後述する。

一方、リンク機構１４は、クランクアーム２８と、リンクロッド４０と，リンクロッド４２と、ピボットレバー４４と，ピボットレバー４６を備えている。

このリンクロッド４０は、一端がクランクアーム２８の先端にボールジョイント４８を介して連結されており、他端がピボットレバー４６の下面にボールジョイント５０を介して連結されている。さらに、リンクロッド４２は、一端がピボットレバー４４の一端側の上面にボールジョイント５２を介して連結されており、他端がピボットレバー４６の一端側の上面にボールジョイント５４を介して連結されている。

また、ピボットレバー４４及びピボットレバー４６の基端部は、ワイパアームが先端部に固定されるピボット軸５６及びピボット軸５８の下端に固定されており、ピボット軸５６及びピボット軸５８を回動中心としてこれらと共に一体に揺動可能となっている。

以上の構成により、ワイパモータ１２を作動させると、クランクアーム２８が回動し、この回動力がボールジョイント４８を介してリンクロッド４０に伝達され、リンクロッド４０に連結されたピボットレバー４６が揺動する。ピボットレバー４６にはピボット軸５８が一体に固定されているので、ピボット軸５８はピボットレバー４６と共に揺動する。これにより、ピボット軸５８の先端部に固定されるワイパアーム（図示省略）が車両のウインドシールドガラスの払拭面を往復払拭する。

また、ピボットレバー４６が揺動すると、ピボットレバー４６にリンクロッド４２を介して連結されたピボットレバー４４も連動して揺動する。これにより、ピボットレバー４４に一体に固定されたピボット軸５６も揺動し、ピボット軸５６の先端部に固定されるワイパアーム（図示省略）が車両のウインドシールドガラスの払拭面を往復払拭する。
（要部構成）
円筒状の中空母材を加工することで形成された中空フレーム２４は、長手方向を車両幅方向として設けられている。図１に示されるように、中空フレーム２４の長手方向略中央部には、モータ固定部３０が形成されている。

図５に示されるように、このモータ固定部３０は、中空でない断面コ字形に形成されており、平面状とされたモータ取付面３２は車両前後方向（図５、図６に示す矢印Ｂ方向）に向けられている。

さらに、モータ固定部３０には、ワイパモータ１２を固定するための一対の取付孔３４が形成されている。この取付孔３４は、モータ取付面３２の表裏を貫通している。

また、中空フレーム２４のモータ固定部３０の長手方向両側には、徐変部３６、３８がそれぞれ設けられている。図７（Ａ）〜図７（Ｄ）には、この徐変部３６、３８の徐変状況の詳細が断面図にて示されている。各図にて示すように、徐変部３６、３８では、筒状の中空部を有する断面（図７（Ａ）参照）から非中空の断面コ字形となるモータ固定部３０（図７（Ｄ）参照）まで徐々に中空部が変化している。

図５、図６に示されるように、以上の構成の中空フレーム２４（モータ固定部３０、徐変部３６、３８等）は、断面円環状の中空母材（パイプ材）をプレス加工することによって形成されており、特に、前述した徐変部３６、３８は、モータ固定部３０を形成するプレス加工の際にこれと同時に形成される。さらに、前述したモータ固定部３０の一対の取付孔３４は、モータ固定部３０を形成するプレス加工工程と同工程にて形成されている。

また、モータ固定部３０に取り付けられるワイパモータ１２のギヤ部２２のハウジング７０には板状の取付部７２がモータ取付面３２と対向するように突出形成されている。この取付部７２には、モータ固定部３０に形成された取付孔３４に対応するように取付孔７２Ａが形成されている。そして、取付孔３４と取付孔７２Ａにボルト７４を挿通させ、ナット７６をボルト７４に締結させることで、ワイパモータ１２が中空フレーム２４に固定される構造となっている。

さらに、図１に示されるように、中空フレーム２４は、モータ固定部３０の両端部に設けられた徐変部３６、３８の外側に形成された屈曲部２４Ａでピボット軸５６、５８の軸線方向上方に曲げられ、さらに、屈曲部２４Ｂにて車両幅方向外側に曲げられている。つまり、中空フレーム２４に屈曲部２４Ａ及び屈曲部２４Ｂを設けることで、モータ固定部３０が後述するホルダ固定部８０よりピボット軸５６、５８の軸線方向下方に配置されている。

図３に示されるように、中空フレーム２４の車両幅方向の外側には、ピボット部１６のピボットホルダ６０を固定するホルダ固定部８０が設けられている。なお、ピボット部１６の反対側に設けられたピボット部１８の構成については、ピボット部１６と同様のため、本実施例では代表してピボット部１６の構成について説明する。

図３、図４に示されるように、このホルダ固定部８０は、中空でない断面コ字形に形成されており、平面状とされたホルダ固定面８２はピボット軸５６の軸線方向下方に向けられている。

さらに、ホルダ固定面８２には、ピボットホルダ６０を固定するための一対の取付孔８４が形成されている。この取付孔８４は、ホルダ固定面８２の表裏を貫通している。

また、中空フレーム２４のホルダ固定部８０の車両幅方向内側には、徐変部８６が設けられている。前述したモータ固定部３０の両側に設けられた徐変部３６、３８と同様に、図７（Ａ）〜図７（Ｄ）に示されるように、徐変部８６は、筒状の中空部を有する断面（図７（Ａ）参照）から非中空の断面コ字形となるホルダ固定部８０（図７（Ｄ）参照）まで徐々に中空部が変化している。

さらに、図３に示されるように、このホルダ固定部８０に取り付けられるピボットホルダ６０には、ピボット軸５６（図１参照）を支持する円筒状の円筒部９０と、この円筒部９０の外周面に突設され、ホルダ固定面８２と対向するホルダ取付部９２が備えられている。

詳細には、ホルダ取付部９２は、円筒部９０が扇状に広がるように設けられており、ホルダ固定部８０の取付孔８４と対応するように一対の取付孔９２Ａが、ホルダ取付部９２の表裏を貫通して設けられている。さらに、ホルダ取付部９２の裏面（下方を向いた面）には、取付孔９２Ａと対応するように、ナット９４が溶接にて固定されている。

本実施形態のピボットホルダ６０は、アルミニウム合金材料によってダイキャスト成形にて一体的に形成されている。

そして、図３、図４に示されるように、取付孔８４と取付孔９２Ａにボルト９６を挿通させ、ナット９４にボルト９６を締結させることで、ピボットホルダ６０が中空フレーム２４に固定される構造となっている。このとき、ピボットホルダ６０は図１及び図２に示されるように、中空フレーム２４に対してワイパモータ１２と同じ側に円筒部９０が配置され、それに伴いピボット軸５６もワイパモータ１２と同じ側に配置されている。これにより、ワイパモータ１２に形成された支持ピン１３と後述する両固定脚部１００の車体への固定部分との間の領域内に重量物が配置されることになる。

さらに、図３に示されるように、ホルダ固定部８０の車両幅方向外側には、ワイパ装置１０（図１参照）を車体に固定する固定脚部１００が設けられている。

固定脚部１００は、断面コ字形に形成されたホルダ固定部８０を断面コ字形のまま延長して形成されており、固定脚部１００には、段付き円筒状のブッシュ部材１０４が嵌められる略Ｃ字状の切欠部１０２が形成されている。つまり、固定脚部１００とホルダ固定部８０との潰し方向（プレス方向）が同一方向となっている。

そして、図１、図２に示されるように、ブッシュ部材１０４を切欠部１０２に嵌め込み、車両上方からボルト１０６を、ブッシュ部材１０４を通して図示せぬ車体ブラケットに固定することでワイパ装置１０が車体に固定されるようになっている。

以上の構成の中空フレーム２４（ホルダ固定部８０、固定脚部１００、徐変部８６等）は、断面円環状の中空母材（パイプ材）をプレス加工することによって形成されており、特に、徐変部８６は、プレス加工の際にこれと同時に形成される。さらに、ホルダ固定部８０の一対の取付孔８４と固定脚部１００の切欠部１０２は、プレス加工工程と同工程にて形成されている。
（作用・効果）
このように、中空母材を潰すことで中空フレーム２４に、ピボットホルダ６０を固定するホルダ固定部８０を形成することで、従来のようにピボットホルダからフレームの端部に向けて挿入部を延設させる必要が無くなり、ピボットホルダ６０、６２を小型化することができる。

また、ピボットホルダ６０、６２を小型化することができるため、ピボットホルダ６０、６２の成形に使用される高価なアルミニウム合金材料の材料費を低減させることができる。

また、ピボットホルダ６０、６２を小型化することができるため、ダイキャスト成形に用いる金型を小型化することができる。

また、ピボットホルダ６０、６２の構成要素を、円筒部９０及びホルダ取付部９２のみとすることで、ピボットホルダ６０、６２を成形するダイキャスト成形型の型構造を簡略化することができる。

また、ホルダ固定部８０の取付孔８４を移動（取付孔８４の設定位置を変更）させることで、ピボットホルダ６０、６２の取付位置を変えることができ、種々のウインドシールドガラスの払拭パターンに対応することができる。

また、ホルダ固定部８０の取付孔８４を調整することで、両側のピボットホルダ６０、６２の共通化が容易に図れる。

また、従来のように、ピボットホルダから固定脚部を車両幅方向外側へ延出形成するのと比較して、中空フレーム２４を加工して固定脚部１００を設けることで、さらに、ピボットホルダ６０、６２を小型化することができるので、ピボットホルダを成形する成形装置も比較的小型の装置とすることができる。

また、筒状の中空部を有する断面から断面コ字形となるホルダ固定部８０及びモータ固定部３０まで徐々に中空部を変化させる徐変部３６、３８、８６を設けることで、断面形状が急激に変化するのを防止し、応力集中が発生し難く、亀裂等が生じる恐れを低減することができる。またこのため、所定の強度を確保するために部材肉厚を増加させる必要がなく、軽量で高強度な中空フレームを得ることができる。さらに、加工も容易にすることができる。

また、断面コ字形に形成されたホルダ固定部８０をそのまま延長して固定脚部１００を設けることで、固定脚部１００とホルダ固定部８０の潰し方向（プレス方向）を同一方向にすることができ、固定脚部１００とホルダ固定部８０が近接している場合には、固定脚部１００とホルダ固定部８０を一度に加工することができる。また、断面形状の急激な変化部分を無くし、強度低下を防止することができる。

また、中空フレーム２４に屈曲部２４Ａ及び屈曲部２４Ｂを設けることで、モータ固定部３０をホルダ固定部８０よりピボット軸５６の軸線方向下方に配置することができ、車両外側からの衝突物に対して車体を十分変形させ、衝撃エネルギーを吸収することに寄与することができる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、ピボットホルダ６０、６２の材料としてアルミニウム合金材料を使用したが、亜鉛等他の材料を使用してもよい。

次に本発明の第２実施形態に係るワイパ装置２００の一例について図８、図９に従って説明する。

なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

図８に示されるように、この実施形態では第１実施形態と違い、ホルダ固定部２０２のホルダ固定面２０４は、車両前後方向（図８、図９に示す矢印Ｄ方向）に向けられ、後述するピボットホルダ２１４に支持されるピボット軸１９８の軸線と平行とされている。また、ホルダ固定面２０４には、ピボットホルダ２１４を固定するための一対の取付孔２０５が形成されている。この取付孔２０５は、ホルダ固定面２０４の表裏を貫通している。

さらに、ホルダ固定部２０２から車両幅方向外側に設けられる固定脚部２０６は、第１実施形態と同様に、車両上下方向に向けられている。つまり、中空フレーム２４の中空母材を異なる２方向から潰すことで、断面コ字形状のホルダ固定部２０２と固定脚部２０６が設けられている。

さらに、固定脚部２０６には、段付き円筒状のブッシュ部材２０８が嵌められる円孔２１０が設けられており、ブッシュ部材２０８を円孔２１０に嵌め込み、ボルト２１２をブッシュ部材２０８を通して図示せぬフレーム部材に固定することでワイパ装置２００を車体に固定できるようになっている。

一方、ホルダ固定部２０２に固定されるピボットホルダ２１４は、円筒部２１６と、円筒部２１６の外周部に固定される板状のホルダ取付部２１８を含んで構成されている。

詳細には、ホルダ取付部２１８は、ホルダ固定面２０４と対向するように設けられ、ホルダ固定部２０２の取付孔２０５と対応するように一対の取付孔２１８Ａがホルダ取付部２１８の表裏を貫通して設けられている。さらに、板状のホルダ取付部２１８の円筒部２１６側には、取付孔２１８Ａと対応するように、ナット２２０が溶接にて固定されている。

図８、図９に示されるように、取付孔２０５と取付孔２１８Ａにボルト２２２を挿通させ、ナット２２０にボルト２２２を締結させることで、ピボットホルダ２１４が中空フレーム２４に固定される構造となっている。

前述したように、ホルダ固定面２０４をピボットホルダ２１４に支持されるピボット軸１９８の軸線と平行に設けることで、ピボットホルダ２１４の位置をピボット軸１９８の軸線上で容易に移動させることができる。

本発明の第１実施形態に係るワイパ装置の全体を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るワイパ装置の全体を示した平面図である。 本発明の第１実施形態に係るワイパ装置のホルダ固定部近傍を示した分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るワイパ装置に採用されたピボットホルダとホルダ固定部の固定方法を示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係るワイパ装置に採用されたワイパモータ近傍を示した分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るワイパ装置に採用されたワイパモータの固定方法を示した断面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）本発明の第１実施形態に係るワイパ装置に採用された中空フレームの徐変部の徐変状態を示した断面図である。 本発明の第２実施形態に係るワイパ装置のホルダ固定部近傍を示した分解斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るワイパ装置に採用されたピボットホルダとホルダ固定部の固定方法を示した断面図である。

符号の説明

１０・・・・ワイパ装置、１２・・・・ワイパモータ、１４・・・・リンク機構、２４Ａ・・・屈曲部（縦屈曲部）、２４Ｂ・・・屈曲部（横屈曲部）、２４・・・・中空フレーム、３０・・・・モータ固定部、５６・・・・ピボット軸、５８・・・・ピボット軸、６０・・・・ピボットホルダ、６２・・・・ピボットホルダ、８０・・・・ホルダ固定部、８６・・・・徐変部、１００・・・固定脚部、１９８・・・ピボット軸、２００・・・ワイパ装置、２０２・・・ホルダ固定部、２０６・・・固定脚部、２１４・・・ピボットホルダ

Claims (7)

1. ワイパアームが固定されるピボット軸を回動自在に支持するピボットホルダと、
   中空母材から形成され、前記ピボットホルダを支持する中空フレームと、を備え、
   前記中空フレームを潰して、前記ピボットホルダを固定するホルダ固定部と、前記ホルダ固定部の車両幅方向外側に車体に固定される固定脚部と、を形成したことを特徴とするワイパ装置。
2. 前記中空フレームは、車両幅方向を長手方向とし、
   一対の前記ピボットホルダを支持する前記ホルダ固定部は、前記長手方向両側に互いに離れて設けられることを特徴とする請求項１に記載のワイパ装置。
3. 前記中空フレームの前記固定脚部と、前記ホルダ固定部の潰し方向が同一方向であることを特徴とする請求項１又は２に記載のワイパ装置。
4. 前記中空フレームには、長手方向中央側から前記ホルダ固定部へ向けて断面円環状から断面非中空状となる徐変部が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載されたワイパ装置。
5. 前記中空フレームに直接又は間接的に固定されるワイパモータと、
   前記ワイパモータの駆動力を前記ピボット軸に伝達するリンク機構と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜４何れか１項に記載のワイパ装置。
6. 前記中空フレームに形成された一対の前記ホルダ固定部の間には、前記ワイパモータが直接又は間接的に固定されるモータ固定部が設けられ、
   前記中空フレームを屈曲させることで、前記モータ固定部を前記ホルダ固定部より前記ピボット軸の軸線方向下方に配置したことを特徴とする請求項５に記載のワイパ装置。
7. 前記中空フレームの屈曲部は、
   前記モータ固定部の両側に設けられ、前記中空フレームを前記ピボット軸の軸線方向上方に曲げる縦屈曲部と、
   前記縦屈曲部によって曲げられた前記中空フレームを車両幅方向外側に曲げる横屈曲部と、
   を備えることを特徴とする請求項６に記載のワイパ装置。

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