JP3568810B2 - Wiper arm connection structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アームヘッドとアーム本体の何れか一方に設けられた連結ピンが他方に設けられた連結孔に入り込むことによりアームヘッドにアーム本体が回動自在に連結されるワイパアームの連結構造に関する。
【0002】
なお、本明細書においては、ワイパアームのアームピース及びリテーナを「アーム本体」という。
【0003】
【従来の技術】
車両用ワイパにおいては、例えば、アーム本体に円柱状の連結ピンを形成し、アームヘッドに連結孔を形成しているものがある。このアームヘッドの連結孔は開口しており、この開口の開口幅は連結ピンの肉厚より大きくされている。これにより、この開口を介して連結ピンが連結孔に入り込むことでアームヘッドにアーム本体を回動自在に連結している。
【0004】
このような車両用ワイパが作動する状態においては、アーム本体が反払拭方向への負荷を受けるため、アーム本体がアームヘッドに対して傾く。このような場合には、アーム本体が受けた負荷を、アームヘッドがアーム本体に当接することで受け止めてアームヘッドがアーム本体を支持している。また、アームヘッドの連結孔は開口しており、この開口の開口幅は連結ピンの肉厚より大きくされているため、アーム本体が受けた負荷を連結ピンが連結孔に当接することでは受け止めることができない。
【0005】
ここで、このようにアーム本体が受けた負荷をアームヘッドがアーム本体に当接することで受け止めると、アームヘッドやアーム本体の構造によりアーム本体またはアームヘッドの一定の部分に負荷が集中し、さらに、アーム本体が受けた負荷を連結ピンが連結孔に当接することでは受け止めることができないため、アームヘッドやアーム本体が破損し易くなる。これを防止するため、通常、アームヘッド及びアーム本体(連結ピン、連結孔含む。以下、本明細書で同じ)は金属製とされ、アームヘッドやアーム本体の強度を一定のレベルに確保している。
【0006】
しかしながら、アームヘッド及びアーム本体が金属製であると、重量が大きくなり車両用ワイパを作動するエネルギー効率が低下する。また、腐食し易いため耐久性が低く、さらに、ワイパアームの製造工程が多くなるためコストが高くなる。またさらに、車両用ワイパが作動する際には、金属同士が摺接するため摺接音が大きくなる。
【0007】
また、アームヘッド及びアーム本体を樹脂製にすると材料強度が小さくなるため、これらの強度を確保するためにはこれらを大型化しなければならない。このため、車両に搭載することが不便となり、しかも、車両用ワイパが作動する際に視界が狭くなってしまう。このようなことから、アームヘッド及びアーム本体を樹脂製にできないでいた。
【0008】
さらに、連結孔は開口しており、この開口の開口幅は連結ピンの肉厚より大きくされているため、アームヘッドにアーム本体を連結した状態において、連結ピンが開口を介して連結孔から抜け出る恐れがあり、ジョイント性に問題がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、車両用ワイパの作動状態においてアーム本体が受ける負荷を分散してアームヘッド及びアーム本体の損傷を防止できるワイパアームの連結構造を得ることが目的である。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、樹脂製とされたアームヘッドとアーム本体を有し、前記アームヘッドとアーム本体の何れか一方に設けられた連結ピンが他方に設けられた連結孔に前記連結孔周縁の一部を切欠いて形成された開口を介して入り込むことにより前記アームヘッドに前記アーム本体が回動自在に連結されると共に、前記アーム本体が反払拭方向へ負荷を受けた際に前記アーム本体が前記アームヘッドに対して傾き、前記負荷を、前記アームヘッドの先端部が前記アーム本体に当接すると共に前記アーム本体の末端部が前記アームヘッドに当接することで受け止めて前記アームヘッドが前記アーム本体を支持するワイパアームの連結構造において、前記連結ピンと前記連結孔のクリアランス量をSとし、前記連結孔の長さをMとし、前記アーム本体と前記アームヘッドとのクリアランス量をTとし、前記アームヘッドと前記アーム本体の2箇所の当接部間の前記アーム本体軸方向に沿った距離をLとするとき、S/M=T/Lに設定することで、前記アーム本体が反払拭方向へ前記負荷を受けた状態において、前記連結ピンの前記連結孔に対する傾斜角度が、前記アーム本体の前記アームヘッドに対する傾斜角度と略同一となり、前記アーム本体が反払拭方向へ受ける前記負荷を、さらに前記連結ピンが前記連結孔の両端部にも当接することで受け止めて前記アームヘッドが前記アーム本体を支持する、ことを特徴としている。
【0011】
請求項1に記載の発明によれば、車両用ワイパの作動状態においては、アーム本体が反払拭方向へ負荷を受けるため、アーム本体がアームヘッドに対して傾く。このような場合には、アーム本体が受けた負荷を、アームヘッドの先端部がアーム本体に当接すると共にアーム本体の末端部がアームヘッドに当接することで受け止めてアームヘッドがアーム本体を支持する。
【0012】
ここで、S/M=T/Lに設定したため、2S/M=2T/Lとなる。すなわち、アーム本体が反払拭方向のへ負荷を受けた状態において、連結ピンの連結孔に対する傾斜角度が、アーム本体のアームヘッドに対する傾斜角度と略同一となる。このため、アームヘッドの先端部がアーム本体に当接すると共にアーム本体の末端部がアームヘッドに当接する状態においては、常に、連結ピンが連結孔の両端部に当接することになる。
【0013】
これにより、アーム本体が受けた負荷を、アームヘッドの先端部がアーム本体に当接すると共にアーム本体の末端部がアームヘッドに当接するのみならず、さらに、連結ピンが連結孔の両端部に当接することで受け止めてアームヘッドがアーム本体を支持する。したがって、アーム本体が受けた負荷が、アームヘッドとアーム本体の2箇所の当接部に分散され、しかも、連結孔の両端部にも分散されることになる。このため、従来のように一定の部位にアーム本体が受けた負荷が集中することがなく、アームヘッド及びアーム本体の損傷を防止できる。
【0014】
しかも、アームヘッドの先端部がアーム本体に当接すると共にアーム本体の末端部がアームヘッドに当接するのと略同時に、連結ピンが連結孔の両端部に当接することになる。したがって、アーム本体が受けた負荷を4つの部位(アームヘッドとアーム本体の2箇所の当接部及び連結孔の両端部)に略同時に分散でき、アームヘッド及びアーム本体の損傷を効果的に防止できる。
【0015】
また、アーム本体が受けた負荷が分散されるため、アームヘッド及びアーム本体を樹脂製としても、アームヘッド及びアーム本体を大型化する必要がなくなる。このため、車両に搭載することの不便性を解消でき、しかも、車両用ワイパが作動する際に視界が狭くなるという問題を解消できる。
【0016】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のワイパアームの連結構造において、M=Lに設定したことを特徴としている。
【0017】
請求項2に記載の発明によれば、M=Lに設定したため、請求項1の式から、S=Tとなる。すなわち、連結ピンと連結孔のクリアランス量がアーム本体とアームヘッドとのクリアランス量に等しくなり、このため、アームヘッドとアーム本体の2箇所の当接部が受ける負荷と連結ピンが連結孔の両端部で受ける負荷が全て等しくなる。したがって、アーム本体が受けた負荷を4つの部位(アームヘッドとアーム本体の2箇所の当接部及び連結孔の両端部)に略同時かつ等分に分散でき、アームヘッド及びアーム本体の損傷を、さらに効果的に防止できる。
【0020】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のワイパアームの連結構造において、前記連結ピンの断面を、反払拭方向及び前記アーム本体軸方向に垂直なアーム加圧方向を長軸とする略楕円形とし、前記連結孔の開口を前記アーム加圧方向に対し略直角方向へ沿わせると共にその開口幅を前記連結ピンの楕円短軸寸法より大きく楕円長軸寸法より小さくした、ことを特徴としている。
【0021】
請求項3に記載の発明によれば、連結ピンの断面を、アーム加圧方向を長軸とする略楕円形とし、連結孔の開口をアーム加圧方向に対し略直角方向へ沿わせると共にその開口幅を連結ピンの楕円長軸寸法より小さくしたため、通常の連結状態においては、連結ピンの楕円長軸方向が連結孔の開口に対向し、連結孔から開口を介して連結ピンが抜け出ることが防止される。このため、アームヘッドとアーム本体のジョイント性を向上させることができる。
【0022】
また、連結孔の開口幅は連結ピンの楕円短軸寸法より大きいため、連結ピンの楕円短軸方向が連結孔の開口に対向するまでアーム本体をアームヘッドに対し回動させることにより、連結孔に対し開口を介して連結ピンを着脱することができる。このため、アームヘッドに対するアーム本体の着脱を容易にすることができる。
【0023】
請求項4に記載の発明は、請求項3記載のワイパアームの連結構造において、前記連結孔を円形とし、前記連結孔の内径を前記連結ピンの楕円長軸寸法と略同一としたことを特徴としている。
【0024】
請求項4に記載の発明によれば、連結孔を円形とし、連結孔の内径を連結ピンの楕円長軸寸法と略同一としたため、アーム本体のアームヘッドに対するアーム本体軸方向への移動が阻止されることになる。このため、アームヘッドとアーム本体のジョイント性をさらに向上させることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1及び図2には、本発明のワイパアームの連結構造が適用された実施の形態に係る車両用ワイパ10の主要部が横断面図にて示されており、また、図3には、車両用ワイパ10の主要部が縦断面図にて示されている。さらに、図4には、車両用ワイパ10の主要部が斜視図にて示されている。
【0028】
本実施の形態に係る車両用ワイパ10のワイパアーム12は、アームピース14を備えており、アームピース14の先端で図示しないワイパブレードを回動自在に支持している。また、このアームピース14の末端はリテーナ16に固着されている(以下、アームピース14及びリテーナ16を「アーム本体18」という)。
【0029】
アーム本体18の末端部の上壁は形成されておらず、また、アーム本体18の末端部近傍の側壁間には連結ピン20が形成されている。この連結ピン20の断面は、アーム本体18軸直角方向を長軸とする略楕円形とされている。また、この連結ピン20の付根は双曲線形状とされており、連結ピン20の付根に応力が集中することを回避できるようにされている。ここで、アーム本体18(連結ピン20含む)は、樹脂製とされている。
【0030】
ワイパアーム12はアームヘッド22を備えており、アームヘッド22の先端部には円形の連結孔24が形成されている。この連結孔24にアーム本体18の連結ピン20が嵌合することにより、アームヘッド22にアーム本体18が回動自在に連結されている。また、連結孔24の内径は、連結ピン20の楕円長軸寸法(図3のN)と略同一とされており、これにより、アーム本体18のアームヘッド22に対するアーム本体18軸方向への移動が阻止されるようにされている。ここで、アームヘッド22(連結孔24含む)は、樹脂製とされている。
【0031】
アームヘッド22とアーム本体18との間には、フック26を介して引張コイルスプリング28が設けられており、引張コイルスプリング28の付勢力によりアーム本体18にアーム圧が付与されている。ここで、アーム本体18軸直角方向はアーム加圧方向に対して平行になる。また、上述のようにアーム本体18の末端部の上壁は形成されていないため、アーム本体18はアームヘッド22に対し回動できるようにされている。
【0032】
図3に示すように、アームヘッド22の連結孔24は周縁一部を切欠いて部分的にアーム加圧方向に対し略直角方向へ沿って開口30させると共に、その開口幅はアーム本体18の連結ピン20の楕円短軸寸法(図3のK)より大きく楕円長軸寸法(図3のN)より小さくされている。
【0033】
ここで、上述のように、連結ピン20の断面はアーム本体18軸直角方向(アーム加圧方向)を長軸とする略楕円形とされ、かつ、アームヘッド22の連結孔24は周縁一部を切欠いて部分的にアーム加圧方向に対し略直角方向へ沿って開口30させると共にその開口幅は連結ピン20の楕円長軸寸法(図3のN)より小さくされているため、通常の連結状態においては、連結ピン20の楕円長軸方向が連結孔24の開口30に対向し、連結孔24から開口30を介して連結ピン20が抜け出ることを防止できるようにされている。また、連結孔24の開口幅は、連結ピン20の楕円短軸寸法(図3のK)より大きいため、連結ピン20の楕円短軸方向が連結孔24の開口30に対向するまでアーム本体18をアームヘッド22に対し回動させることにより、連結孔24に対し開口30を介して連結ピン20を着脱することができるようにされている。
【0034】
図1及び図4に示すように、アーム本体18が車両用ワイパ10の反払拭方向(例えば、図1及び図4の矢印P1の方向)へ負荷を受けた状態においては、この負荷をアームヘッド22の先端部(図1のB1)がアーム本体18に当接すると共にアーム本体18の末端部(図1のA1)がアームヘッド22に当接し、さらに、連結ピン20が連結孔24の両端部(図1のC1及びD1)に当接することで受け止めてアームヘッド22がアーム本体18を支持するようにされている。
【0035】
また、アーム本体18が図4の矢印P2の方向へ負荷を受けた状態においては、この負荷をアームヘッド22の先端部(図1のB2)がアーム本体18に当接すると共にアーム本体18の末端部(図1のA2)がアームヘッド22に当接し、さらに、連結ピン20が連結孔24の両端部(図1のC2及びD2)に当接することで受け止めてアームヘッド22がアーム本体18を支持するようにされている。
【0036】
このため、アーム本体18が受けた負荷が、アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部(図1のA1及びB1またはA2及びB2)に分散され、しかも、連結孔24の両端部(図1のC1及びD1またはC2及びD2)にも分散されるようにされている。
【0037】
さらに、アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部(図1のA1及びB1またはA2及びB2)間のアーム本体18軸方向中央位置に連結ピン20及び連結孔24が配置されている。このため、アーム本体18が受けた負荷は、アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部(図1のA1及びB1またはA2及びB2)には等分に分散されるようにされている。
【0038】
また、連結ピン20と連結孔24のクリアランス量をS1(図2参照)とし、連結孔24の長さをM1(図1参照)とし、また、アーム本体18とアームヘッド22とのクリアランス量をT1(図2参照)とし、アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部間のアーム本体18軸方向に沿った距離をL1(図1参照)とすると、S1/M1=T1/L1、したがって、2×S1/M1=2×T1/L1となるように設定されている。
【0039】
このため、アーム本体18が負荷を受けた状態において、連結ピン20の連結孔24に対する傾斜角度(図1の角度α1)が、アーム本体18のアームヘッド22に対する傾斜角度(図1の角度β1)と略同一となる。すなわち、アームヘッド22の先端部(例えば、図1のB1)がアーム本体18に当接すると共にアーム本体18の末端部(例えば、図1のA1)がアームヘッド22に当接する状態においては、常に、連結ピン20が連結孔24の両端部(例えば、図1のC1及びD1)に当接するようにされている。換言すれば、アームヘッド22の先端部(例えば、図1のB1)がアーム本体18に当接すると共にアーム本体18の末端部(例えば、図1のA1)がアームヘッド22に当接するのと略同時に、連結ピン20が連結孔24の両端部(例えば、図1のC1及びD1)に当接するようにされている。
【0040】
また、アームヘッド22は末端部において図示しないワイパ軸に固定されている。
【0041】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【0042】
以上の構成の車両用ワイパ10において、アームヘッド22に対してアーム本体18を着脱する際には、図3に示すように、アームヘッド22の連結孔24は周縁一部を切欠いて部分的に開口30させると共に、連結孔24の開口幅は、連結ピン20の楕円短軸寸法(図3のK)より大きいため、連結ピン20の楕円短軸方向が連結孔24の開口30に対向するまでアーム本体18をアームヘッド22に対し回動させることにより、連結孔24に対し開口30を介して連結ピン20を着脱することができる。このため、アームヘッド22に対するアーム本体18の着脱を容易にすることができる。
【0043】
通常の連結状態においては、図3に示すように、連結ピン20の断面はアーム本体18軸直角方向(アーム加圧方向)を長軸とする略楕円形とされ、かつ、アームヘッド22の連結孔24は部分的にアーム加圧方向に対し略直角方向へ沿って開口30すると共にその開口幅は連結ピン20の楕円長軸寸法(図3のN)より小さくされているため、この状態において、連結ピン20の楕円長軸方向が連結孔24の開口30に対向し、連結孔24から開口30を介して連結ピン20が抜け出ることが防止される。さらに、連結孔24の内径は、連結ピン20の楕円長軸寸法(図3のN)と略同一とされており、これにより、アーム本体18のアームヘッド22に対するアーム本体18軸方向への移動が阻止される。このため、アームヘッド22とアーム本体18のジョイント性を向上させることができる。
【0044】
車両用ワイパ10の作動状態においては、図1及び図4に示すように、車両用ワイパ10の反払拭方向(図4の矢印P1または矢印P2)にアーム本体18が負荷を受けるため、アーム本体18がアームヘッド22に対して傾く。
【0045】
例えば、アーム本体18が図1及び図4の矢印P1の方向へ負荷を受けた状態においては、アーム本体18が受けた負荷を、アームヘッド22の先端部(図1のB1)がアーム本体18に当接すると共にアーム本体18の末端部(図1のA1)がアームヘッド22に当接し、さらに、連結ピン20が連結孔24の両端部(図1のC1及びD1)に当接することで受け止めてアームヘッド22がアーム本体18を支持する。
【0046】
また、アーム本体18が図4の矢印P2の方向へ負荷を受けた状態においては、アーム本体18が受けた負荷を、アームヘッド22の先端部(図1のB2)がアーム本体18に当接すると共にアーム本体18の末端部(図1のA2)がアームヘッド22に当接し、さらに、連結ピン20が連結孔24の両端部(図1のC2及びD2)に当接することで受け止めてアームヘッド22がアーム本体18を支持する。
【0047】
このため、アーム本体18が受けた負荷が、アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部(図1のA1及びB1またはA2及びB2)に分散され、しかも、連結孔24の両端部(図1のC1及びD1またはC2及びD2)にも分散される。なお、当然ながら、アーム本体18が受けた負荷は連結孔24の両端部には等分に分散される。
【0048】
さらに、アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部(図1のA1及びB1またはA2及びB2)間のアーム本体18軸方向中央位置に連結ピン20及び連結孔24が配置されているため、アーム本体18が受けた負荷は、アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部(図1のA1及びB1またはA2及びB2)には等分に分散される。
【0049】
また、連結ピン20と連結孔24のクリアランス量をS1(図2参照)とし、連結孔24の長さをM1(図1参照)とし、また、アーム本体18とアームヘッド22とのクリアランス量をT1(図2参照)とし、アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部間のアーム本体18軸方向に沿った距離をL1(図1参照)とすると、S1/M1=T1/L1、したがって、2×S1/M1=2×T1/L1となるように設定されている。
【0050】
このため、アーム本体18が負荷を受けた状態において、連結ピン20の連結孔24に対する傾斜角度(図1の角度α1)が、アーム本体18のアームヘッド22に対する傾斜角度(図1の角度β2)と略同一となる。すなわち、アームヘッド22の先端部(例えば、図1のB1)がアーム本体18に当接すると共にアーム本体18の末端部(例えば、図1のA1)がアームヘッド22に当接する状態においては、常に、連結ピン20が連結孔24の両端部(例えば、図1のC1及びD1)に当接する。換言すれば、アームヘッド22の先端部(例えば、図1のB1)がアーム本体18に当接すると共にアーム本体18の末端部(例えば、図1のA1)がアームヘッド22に当接するのと略同時に、連結ピン20が連結孔24の両端部(例えば、図1のC1及びD1)に当接する。したがって、アーム本体18が受けた負荷が4つの部位(アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部及び連結孔24の両端部)に略同時に分散される。
【0051】
以上のように、アーム本体18が受けた負荷が4つの部位(アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部及び連結孔24の両端部)に略同時に分散され、しかも、アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部(図1のA1及びB1またはA2及びB2)には等分に分散されるため、従来のように一定の部位にアーム本体18が受けた負荷が集中することがなく、アームヘッド22及びアーム本体18の損傷を効果的に防止できる。
【0052】
また、連結ピン20の付根を双曲線形状としたため、連結ピン20の付根に応力が集中することを回避できる。このため、連結ピン20の強度を向上させることができ、したがって、連結ピン20の損傷を防止できる。
【0053】
さらに、アームヘッド22及びアーム本体18を樹脂製としたため、重量を小さくでき車両用ワイパ10を作動するエネルギー効率を向上させることができる。また、腐食することがないため耐久性を向上させることができ、さらに、ワイパアーム12の製造工程を少なくすることができコストを低減することができる。またさらに、車両用ワイパ10が作動する際の摺接音を小さくすることができる。
【0054】
また、上述のようにアーム本体18が受けた負荷が分散されるため、アームヘッド22及びアーム本体18を樹脂製としても、アームヘッド22及びアーム本体18を大型化する必要がなくなる。このため、車両に搭載することの不便性を解消でき、しかも、車両用ワイパ10が作動する際に視界が狭くなるという問題を解消できる。
(変形例)
図5及び図6には、本実施の形態の変形例に係る車両用ワイパ50の主要部が横断面図にて示されている。
【0055】
本変形例では、上述の第1の実施の形態と同様に、連結ピン20と連結孔24のクリアランス量をS2(図6参照)とし、連結孔24の長さをM2(図5参照)とし、また、アーム本体18とアームヘッド22とのクリアランス量をT2(図6参照)とし、アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部間のアーム本体18軸方向に沿った距離をL2(図5参照)とすると、S2/M2=T2/L2、したがって、2×S2/M2=2×T2/L2となるように設定されている。
【0056】
このため、アーム本体18が負荷を受けた状態において、連結ピン20の連結孔24に対する傾斜角度(図5の角度α2)が、アーム本体18のアームヘッド22に対する傾斜角度(図5の角度β2)と略同一となる。すなわち、アームヘッド22の先端部(例えば、図5のB1)がアーム本体18に当接すると共にアーム本体18の末端部(例えば、図5のA1)がアームヘッド22に当接するのと略同時に、連結ピン20が連結孔24の両端部(例えば、図5のC1及びD1)に当接するようにされている。
【0057】
また、本変形例では、上述の第1の実施の形態の条件の他に、M2=L2という条件が付加されている。ここで、上述の式より、S2=T2、すなわち、連結ピン20と連結孔24のクリアランス量がアーム本体18とアームヘッド22とのクリアランス量に等しくなり、このため、アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部(図5のA1及びB1またはA2及びB2)が受ける負荷と連結孔24の両端部(図5のC1及びD1またはC2及びD2)が受ける負荷が全て等しくなる。
【0058】
したがって、アーム本体18が受けた負荷が4つの部位(アームヘッド22とアーム本体18の2箇所の当接部及び連結孔24の両端部)に略同時かつ等分に分散されるため、アームヘッド22及びアーム本体18の損傷を、さらに効果的に防止できる。
【0059】
なお、本実施の形態(変形例含む)では、アーム本体18に連結ピン20を形成し、アームヘッド22に連結孔24を形成したが、アームヘッド22に連結ピンを形成し、アーム本体18に連結孔を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のワイパアームの連結構造が適用された実施の形態に係る車両用ワイパのワイパアームが負荷を受けた状態の横断面図である。
【図2】ワイパアームの主要部の横断面図(図4の2−2線断面図)である。
【図3】ワイパアームの主要部の縦断面図(図4の3−3線断面図)である。
【図4】ワイパアームの概略構成の斜視図である。
【図5】本実施の形態の変形例に係る車両用ワイパのワイパアームが負荷を受けた状態の横断面図である。
【図6】本実施の形態の変形例に係る車両用ワイパの主要部の横断面図である。
【符号の説明】
10 車両用ワイパ
18 アーム本体
20 連結ピン
22 アームヘッド
24 連結孔
30 連結孔の開口
50 車両用ワイパ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiper arm connection structure in which a connection pin provided on one of an arm head and an arm body enters a connection hole provided on the other, so that the arm body is rotatably connected to the arm head.
[0002]
In this specification, the arm piece and the retainer of the wiper arm are referred to as “arm body”.
[0003]
[Prior art]
Some vehicle wipers have, for example, a columnar connecting pin formed in an arm body and a connecting hole formed in an arm head. The connecting hole of the arm head is open, and the width of the opening is larger than the thickness of the connecting pin. As a result, the connecting pin is inserted into the connecting hole through the opening, so that the arm main body is rotatably connected to the arm head.
[0004]
In a state where such a vehicle wiper operates, the arm body receives a load in the anti-wiping direction, so that the arm body is inclined with respect to the arm head. In such a case, the load received by the arm main body is received by the arm head contacting the arm main body, and the arm head supports the arm main body. Also, the connecting hole of the arm head is open, and the opening width of this opening is larger than the thickness of the connecting pin, so that the load received by the arm body can be received by the connecting pin abutting on the connecting hole. Can not.
[0005]
Here, when the load received by the arm main body is received by the arm head contacting the arm main body, the load is concentrated on a certain portion of the arm main body or the arm head due to the structure of the arm head and the arm main body, and further, Since the load received by the arm body cannot be received by the connection pin contacting the connection hole, the arm head and the arm body are easily damaged. In order to prevent this, the arm head and the arm body (including the connection pin and the connection hole; hereinafter the same in the present specification) are usually made of metal, and the strength of the arm head and the arm body is secured at a certain level. I have.
[0006]
However, when the arm head and the arm main body are made of metal, the weight increases and the energy efficiency for operating the vehicle wiper decreases. In addition, durability is low due to easy corrosion, and the cost increases because the number of manufacturing steps of the wiper arm increases. Furthermore, when the vehicle wiper operates, the sliding contact between the metals causes the sliding noise to increase.
[0007]
Further, when the arm head and the arm main body are made of resin, the material strength is reduced. Therefore, in order to secure these strengths, these must be enlarged. For this reason, mounting on a vehicle becomes inconvenient, and the field of view becomes narrow when the vehicle wiper operates. For this reason, the arm head and the arm main body cannot be made of resin.
[0008]
Furthermore, since the connecting hole is open and the opening width of the opening is larger than the thickness of the connecting pin, the connecting pin comes out of the connecting hole through the opening when the arm body is connected to the arm head. There is a fear that there is a problem with the jointability.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and has as its object to obtain a connection structure of a wiper arm that can prevent damage to an arm head and an arm body by dispersing a load applied to the arm body in an operating state of the vehicle wiper.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 has an arm head and an arm body made of resin, and a connection pin provided on one of the arm head and the arm body is connected to a connection hole provided on the other. The arm main body is rotatably connected to the arm head by entering through an opening formed by cutting a part of the hole peripheral edge, and the arm main body receives a load in a direction opposite to the wiping direction. The arm body is tilted with respect to the arm head, and the load is received by the distal end of the arm head abutting on the arm body and the distal end of the arm body abutting on the arm head. In the connection structure of the wiper arm supporting the arm body,The clearance between the connection pin and the connection hole is S, the length of the connection hole is M, the clearance between the arm body and the arm head is T, and the clearance between the arm head and the arm body is two. When the distance between the contact portions in the axial direction of the arm body is L, by setting S / M = T / L, the connection is established when the arm body receives the load in the anti-wiping direction. The angle of inclination of the pin with respect to the connection hole is substantially the same as the angle of inclination of the arm body with respect to the arm head,The load received by the arm body in the anti-wiping direction is received by the connecting pin abutting on both ends of the connecting hole, and the arm head supports the arm body.
[0011]
According to the first aspect of the present invention, in the operating state of the vehicle wiper, the arm body receives a load in the anti-wiping direction, so that the arm body is inclined with respect to the arm head. In such a case, when the load received by the arm body is applied, the distal end of the arm head contacts the arm body and the distal end of the arm body contacts the arm head.The arm head supports the arm body.
[0012]
Here, since S / M = T / L, 2S / M = 2T / L. That is, when the arm body receives a load in the anti-wiping direction, the inclination angle of the connection pin with respect to the connection hole is substantially the same as the inclination angle of the arm body with respect to the arm head. Therefore, in a state where the tip of the arm head contacts the arm main body and the distal end of the arm main body contacts the arm head, the connection pin always contacts both ends of the connection hole.
[0013]
This not only allows the distal end of the arm head to contact the arm body and the distal end of the arm body to contact the arm head, but also allows the connecting pins to contact the ends of the connecting hole. The arm head supports the arm body by receiving it by contact. Therefore, the load received by the arm main body is distributed to two contact portions of the arm head and the arm main body, and also distributed to both ends of the connection hole. For this reason, the load received by the arm main body does not concentrate on a certain portion as in the related art, and damage to the arm head and the arm main body can be prevented.
[0014]
In addition, the connecting pin comes into contact with both ends of the connection hole at substantially the same time as the tip of the arm head comes into contact with the arm body and the end of the arm body comes into contact with the arm head. Therefore, the load received by the arm main body can be distributed almost simultaneously to four portions (two contact portions of the arm head and the arm main body and both ends of the connection hole), and the damage to the arm head and the arm main body is effectively prevented. it can.
[0015]
Further, since the load received by the arm body is dispersed, even if the arm head and the arm body are made of resin, it is not necessary to increase the size of the arm head and the arm body. For this reason, the inconvenience of mounting on a vehicle can be solved, and the problem that the field of view becomes narrow when the vehicle wiper operates can be solved.
[0016]
Claim2The invention described in claim1Is characterized in that M = L is set.
[0017]
Claim2According to the invention described in (1), since M = L is set,1From the equation, S = T. That is, the clearance between the connection pin and the connection hole is equal to the clearance between the arm body and the arm head. Therefore, the load applied to the two contact portions of the arm head and the arm body and the connection pin are moved at both ends of the connection hole. All the loads received by are equal. Therefore, the load received by the arm main body can be distributed almost simultaneously and equally to four portions (two contact portions of the arm head and the arm main body and both ends of the connection hole), and damage to the arm head and the arm main body can be prevented. , Can be more effectively prevented.
[0020]
Claim3The invention described in claim 1 is claim 1Or claim 2The cross-section of the connection pin has a substantially elliptical shape whose major axis is an anti-wiping direction and an arm pressing direction perpendicular to the arm body axis direction, and the opening of the connection hole is formed by the arm. It is characterized in that it extends along a direction substantially perpendicular to the pressing direction and has an opening width larger than the minor axis dimension of the ellipse of the connecting pin and smaller than the major axis dimension of the ellipse.
[0021]
Claim3According to the invention described in (1), the cross section of the connecting pin is substantially elliptical with the arm pressing direction as a long axis, and the opening of the connecting hole extends along a direction substantially perpendicular to the arm pressing direction and the opening width is reduced. Since the connecting pin is smaller than the elliptical major axis dimension, in a normal connecting state, the elliptical major axis direction of the connecting pin faces the opening of the connecting hole, and the connecting pin is prevented from coming out of the connecting hole via the opening. . For this reason, the joint property between the arm head and the arm main body can be improved.
[0022]
Further, since the opening width of the connection hole is larger than the elliptical short-axis dimension of the connection pin, the arm body is rotated with respect to the arm head until the elliptical short-axis direction of the connection pin faces the opening of the connection hole. The connecting pin can be attached and detached through the opening. For this reason, attachment and detachment of the arm body to and from the arm head can be facilitated.
[0023]
Claim4The invention described in claim3The connection structure of a wiper arm described above, wherein the connection hole is circular, and the inside diameter of the connection hole is substantially the same as the elliptical major axis dimension of the connection pin.
[0024]
Claim4According to the invention described in (1), since the connection hole is circular and the inside diameter of the connection hole is substantially the same as the elliptical long axis dimension of the connection pin, movement of the arm body in the arm body axial direction with respect to the arm head is prevented. become. For this reason, the joint property between the arm head and the arm main body can be further improved.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show, in a cross-sectional view, a main part of a
[0028]
The
[0029]
The upper wall of the distal end of the arm
[0030]
The
[0031]
A
[0032]
As shown in FIG. 3, the
[0033]
Here, as described above, the cross section of the connecting
[0034]
As shown in FIGS. 1 and 4, when the
[0035]
When the
[0036]
Therefore, the load received by the arm
[0037]
Further, a
[0038]
The clearance between the
[0039]
For this reason, when the arm
[0040]
The
[0041]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
[0042]
In the
[0043]
In a normal connection state, as shown in FIG. 3, the cross section of the
[0044]
In the operating state of the
[0045]
For example, in a state where the
[0046]
Further, when the
[0047]
Therefore, the load received by the arm
[0048]
Further, a
[0049]
The clearance between the
[0050]
For this reason, when the
[0051]
As described above, the load received by the arm
[0052]
In addition, since the root of the connecting
[0053]
Further, since the
[0054]
Further, since the load received by the
(Modification)
FIGS. 5 and 6 show cross-sectional views of main parts of a
[0055]
In this modification, the clearance between the
[0056]
For this reason, when the arm
[0057]
In this modification, a condition of M2 = L2 is added in addition to the condition of the above-described first embodiment. Here, from the above equation, S2 = T2, that is, the clearance between the connecting
[0058]
Therefore, the load received by the arm
[0059]
In the present embodiment (including the modifications), the connecting
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vehicle wiper according to an embodiment to which a wiper arm connection structure of the present invention is applied, in a state where a load is applied to a wiper arm.
FIG. 2 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 4) of a main part of the wiper arm.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view (a sectional view along line 3-3 in FIG. 4) of a main part of the wiper arm.
FIG. 4 is a perspective view of a schematic configuration of a wiper arm.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where a wiper arm of a vehicle wiper according to a modification of the present embodiment receives a load.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a vehicle wiper according to a modification of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Vehicle wipers
18 Arm body
20 Connecting pins
22 arm head
24 Connecting hole
30 Opening of connection hole
50 Vehicle wiper
Claims (4)
前記連結ピンと前記連結孔のクリアランス量をSとし、前記連結孔の長さをMとし、前記アーム本体と前記アームヘッドとのクリアランス量をTとし、前記アームヘッドと前記アーム本体の2箇所の当接部間の前記アーム本体軸方向に沿った距離をLとするとき、
S/M=T/Lに設定することで、前記アーム本体が反払拭方向へ前記負荷を受けた状態において、前記連結ピンの前記連結孔に対する傾斜角度が、前記アーム本体の前記アームヘッドに対する傾斜角度と略同一となり、前記アーム本体が反払拭方向へ受ける前記負荷を、さらに前記連結ピンが前記連結孔の両端部にも当接することで受け止めて前記アームヘッドが前記アーム本体を支持する、
ことを特徴とするワイパアームの連結構造。It has an arm head and an arm body made of resin, and a connecting pin provided on one of the arm head and the arm body is formed by cutting out a part of the periphery of the connecting hole in a connecting hole provided on the other. The arm body is rotatably connected to the arm head by entering through the formed opening, and the arm body is moved relative to the arm head when the arm body receives a load in the anti-wiping direction. Connection of a wiper arm that tilts and receives the load when the tip of the arm head contacts the arm body and the distal end of the arm body contacts the arm head, and the arm head supports the arm body. In structure
The clearance between the connection pin and the connection hole is S, the length of the connection hole is M, the clearance between the arm body and the arm head is T, and the clearance between the arm head and the arm body is two. When the distance between the contact portions along the arm body axial direction is L,
By setting S / M = T / L, the inclination angle of the connection pin with respect to the connection hole in the state where the arm body receives the load in the anti-wiping direction is inclined with respect to the arm head of the arm body. The angle is substantially the same, and the load received by the arm body in the anti-wiping direction is received by further contacting the connection pins at both ends of the connection hole, and the arm head supports the arm body.
A connection structure for a wiper arm.
前記連結孔の開口を前記アーム加圧方向に対し略直角方向へ沿わせると共にその開口幅を前記連結ピンの楕円短軸寸法より大きく楕円長軸寸法より小さくした、
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載のワイパアームの連結構造。 The cross-section of the connecting pin has a substantially elliptical shape whose major axis is an anti-wiping direction and an arm pressing direction perpendicular to the arm body axis direction,
The opening of the connecting hole extends along a direction substantially perpendicular to the arm pressing direction and the opening width is larger than the elliptical minor axis dimension of the connecting pin and smaller than the elliptical major axis dimension,
The wiper arm connection structure according to claim 1 or 2, wherein:
前記連結孔の内径を前記連結ピンの楕円長軸寸法と略同一としたことを特徴とする請求項3記載のワイパアームの連結構造。 The connection hole is circular,
4. The connection structure for a wiper arm according to claim 3 , wherein the inner diameter of the connection hole is substantially the same as the major axis of the connection pin .
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