JPH0747929A - ワイパー用リンク機構のピボットジョイント - Google Patents

ワイパー用リンク機構のピボットジョイント

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JPH0747929A
JPH0747929A JP6025778A JP2577894A JPH0747929A JP H0747929 A JPH0747929 A JP H0747929A JP 6025778 A JP6025778 A JP 6025778A JP 2577894 A JP2577894 A JP 2577894A JP H0747929 A JPH0747929 A JP H0747929A
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JP
Japan
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pivot joint
joint according
annular seal
female member
female
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Pending
Application number
JP6025778A
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English (en)
Inventor
Ian Shepherd
シェファード イアン
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NISSAN YOOROPIAN TECHNOL CENTE
NISSAN YOOROPIAN TECHNOL CENTER Ltd
Nissan Technical Centre Europe Ltd
Original Assignee
NISSAN YOOROPIAN TECHNOL CENTE
NISSAN YOOROPIAN TECHNOL CENTER Ltd
Nissan Technical Centre Europe Ltd
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Publication date
Application filed by NISSAN YOOROPIAN TECHNOL CENTE, NISSAN YOOROPIAN TECHNOL CENTER Ltd, Nissan Technical Centre Europe Ltd filed Critical NISSAN YOOROPIAN TECHNOL CENTE
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/16—Means for transmitting drive
    • B60S1/18—Means for transmitting drive mechanically
    • B60S1/24—Means for transmitting drive mechanically by rotary cranks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0604—Construction of the male part
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0666—Sealing means between the socket and the inner member shaft
    • F16C11/0671—Sealing means between the socket and the inner member shaft allowing operative relative movement of joint parts due to flexing of the sealing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピボットジョイント２８内部への雨水の侵入
を防止し、作動音の増大を抑制する。 【構成】 雄部材であるボール部材４１と雌部材である
キャップ５１とが、旋回可能かつ揺動可能に嵌合してお
り、環状シール部材６１が両者に密接している。キャッ
プ５１には、テーパ面５６と外周延長部５７とからなる
環状のシール面が形成されており、揺動時に、環状シー
ル部材６１が湾曲したシール面に沿って摺動し、シール
状態を維持するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ピボットジョイン
ト、特に自動車のワイパー用リンク機構に用いられるピ
ボットジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のフロントウインドには、適宜な
リンク機構を介して電動モータにより駆動されるワイパ
ーが設けられている。また、同様のワイパーが、リヤウ
インドやヘッドライト等に対して設けられる場合もあ
る。このようなワイパーにおいて、電動モータやリンク
機構のために利用できるスペースは非常に限定されてお
り、従って、リンク機構の複数のピボット軸を同一平面
上で平行に確保することは困難である。そのため、互い
に相対的に揺動可能な２つの部分からなるピボットジョ
イントを設ける必要がある。
【０００３】図１および図２は、ワイパー用リンク機構
において、アーム１とアーム２との間に設けられた従来
の揺動型ピボットジョイントを示している。このピボッ
トジョイントは、ボールジョイントからなり、一方のア
ーム１に固定されるとともにピボット軸４を有する雄部
材であるボール部３と、他方のアーム２に固定されると
ともに中心点７を中心として揺動可能な雌部材であるキ
ャップ６とを備えている。ボール部３とキャップ６との
間の密閉された空間８内にはグリスが充填されている。
キャップ６の円筒部１１には、断面略Ｃ字状をなす環状
シール部材９が密に嵌合している。シール部材９は弾性
変形可能であり、アーム１，２の間で圧縮されていると
ともに、キャップ６がピボット軸４を中心に旋回する際
に、自由端部１２がアーム１の表面に摺動するようにな
っている。キャップ６を予め圧縮状態としておくことに
より、キャップ６が中心点７を中心として揺動した際に
も、自由端部１２とアーム１との密接状態が維持され
る。シール部材９は、ボール部３とキャップ６との接触
面の摩耗の原因となる異物の侵入を防止するとともに、
グリスの漏洩を防止する、という目的を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、上述したボール
ジョイントは、特に問題のないものと考えられていた。
しかしながら、このようなボールジョイントを用いたワ
イパー用リンク機構を長時間試験すると、リンク機構の
動作に伴う騒音が徐々に増大するという欠点があった。
そして、この試験に用いたボールジョイントを検査した
結果、騒音の原因は、グリスによる潤滑の悪化にあるこ
とが判明した。
【０００５】すなわち、従来のシール構造では、ボール
ジョイント内への水分の侵入を十分に防止することがで
きず、この水分が品質を劣化させ、かつグリスを徐々に
洗い流してしまうのである。図２に示すように、キャッ
プ６が揺動している状態では、シール部材９の一部が大
きく圧縮される結果、該シール部材９の反対側の部分が
必要なだけ伸長することができなくなり、自由端部１２
とアーム１との密接状態が部分的に失われてしまう（図
２にはこの状態を誇張して示してある）。ワイパーを動
作させるときには当然周囲に雨水が存在するので、この
雨水がシール部材９の内側に周期的に侵入し得るように
なる。この問題は、アーム１とキャップ６との間の揺動
角が大きくなるようにリンク機構が構成されている場合
に、特に顕著となる。従って、このような不具合を防止
したピボットジョイントが必要である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るピボット
ジョイントは、自動車のワイパー用リンク機構に用いら
れるピボットジョイントであって、互いに旋回可能に、
かつ中心点を中心として互いに揺動可能に嵌合する雄部
材および雌部材と、上記雌部材の全周に亙って配設さ
れ、かつ両部材に密接する環状のシール部材と、を備え
て構成され、雄雌の少なくとも一方の部材には、両部材
の相対的な揺動に伴って上記環状シール部材が摺動する
環状のシール面が形成され、揺動可能範囲において上記
環状シール部材が、上記シール面の湾曲した全長に亙っ
て密接状態を維持するように構成されていることを特徴
としている。
【０００７】
【作用】揺動時には、環状シール部材が湾曲したシール
面の上を摺動し、密接状態を維持する。これにより、揺
動可能範囲において常に確実なシール状態が保たれ、内
部に雨水が侵入することがない。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。
【０００９】図３〜図８は、２つのワイパー軸２１，２
２を備えた自動車のフロントウインド用ワイパーの駆動
機構を示している。ワイパー軸２１，２２には、それぞ
れ図示せぬワイパーアームが取り付けられるようになっ
ており、電動モータ２３によりリンク機構を介して互い
に逆方向に回動する。電動モータ２３の回転は減速ギア
ボックス２６を介してクランクアーム２７に伝達され
る。クランクアーム２７は、第１ピボットジョイント２
８を介してリンクアーム２９の一端に連結されており、
かつ該リンクアーム２９の他端が、第２ピボットジョイ
ント３１を介してクランクアーム３２に連結されてい
る。クランクアーム３２は、一方のワイパー軸２１に固
定されている。クランクアーム３２は、また第３ピボッ
トジョイント３３を介してリンクアーム３４の一端にも
連結されている。第３ピボットジョイント３３は、図
３，図７に示すように、第２ピボットジョイント３１と
一体となったダブル型のピボットジョイントとして構成
されている。またリンクアーム３４の他端は、第４ピボ
ットジョイント３６を介してクランクアーム３７に連結
されている。このクランクアーム３７は、他方のワイパ
ー軸２２に固定されている。第１ピボットジョイント２
８および第２ピボットジョイント３１は、互いに同様の
構成を有しており、かつ第３，第４ピボットジョイント
３３，３６よりも大型となっている。第３，第４ピボッ
トジョイント３３，３６も、互いに同様の構成を有して
いる。第２，第３ピボットジョイント３１，３３からな
るダブル型ピボットジョイントの中間連結部分は、図１
５に詳示されている。また、第１ピボットジョイント２
８は、図９および図１０に示されている。
【００１０】図９に示すように、ピボットジョイント
は、雄部材としてニッケルめっきした鋼からなるボール
部材４１を備えている。このボール部材４１の球状をな
すヘッド部４２は、カラー部４４に首部４３を介して滑
らかに連結されており、カラー部４４が、かしめ止めさ
れた軸部４６によってクランクアーム２７に固定されて
いる。ボール部材４１は、回転体形状を有し、これによ
ってピボット軸４７が規定される。そして、このボール
部材４１は、ポリアミド樹脂あるいは他の適宜な合成樹
脂からなる雌部材であるキャップ５１の内側に嵌合して
いる。キャップ５１は、リンクアーム２９の端部にモー
ルド成形されており、かつ内側に凹部が形成されてい
る。この凹部は、球面部５２を有し、かつ底部に、潤滑
用グリスを封入するための空間部５３を備えている。上
記球面部５２および上記球状ヘッド部４２は、共通の中
心点５４を有し、互いに摺動可能に密接している。これ
により、ボール部材４１とキャップ５１とは、少なくと
も２０°、多くとも２５°の角度範囲でもって揺動可能
となっている。この最大揺動角は、ヘッド部４２に延長
形成したストッパ部４８によって規制される。
【００１１】弾性変形可能な環状シール部材６１は、合
成ゴムからなり、ボール部材４１の全周に亙って配置さ
れているとともに、ボール部材４１およびキャップ５１
の双方に良好に密接している。このシール部材６１は、
周壁部６２とベース部６３とを有し、全体として、鋭角
となった断面略Ｌ字形を回転させた形状に構成されてい
る。上記ベース部６３の内周縁には、キャップ５１へ向
けて伸びるリップ６４が設けられており、上記首部４３
の湾曲した表面に、摩擦を伴った形で接触している。そ
のため、クランクアーム２７とリンクアーム２９とがピ
ボット軸４７を中心に回転した際に、シール部材６１が
ボール部材４１に伴ってピボット軸４７回りに回転する
ようになる。しかし、リンクアーム２９が中心点５４を
中心として揺動したときには、必要ならば首部４３に対
してシール部材６１が自由に摺動する。
【００１２】シール部材６１の上縁部６６は、シール作
用を高めるために肉厚となっており、かつすべり易くな
るように、断面円形に形成されている。この上縁部６６
は、テーパ面５６および外周延長部５７からなるキャッ
プ５１のシール面に対し、摺動自在な形で接触し、シー
ルしている。上記テーパ面５６は、上述した中心点５４
に略一致する中心を有する球面状に湾曲している。
【００１３】クランクアーム２７が回転し、これに伴っ
てリンクアーム２９がクランクアーム２７に対し傾いた
ときには、図１０に示すように、キャップ５１が中心点
５４を中心としてボール部材４１に対し揺動する。この
とき、図示するように、ピボット軸４７を挟んだ一方で
は、シール部材６１の肉厚となった上縁部６６が、キャ
ップ５１の外周延長部５７との接触状態から離れて、テ
ーパ面５６上を滑って移動する。ピボット軸４７を挟ん
だ反対側では、シール部材６１は上記外周延長部５７に
よって下方へ押圧される。この押圧力は、周壁部６２を
ベース部６３へ向けて撓めるように作用し、その結果、
該ベース部６３の外周部が下方へ移動するとともに、や
がて、上縁部６６が外周側へ向けて移動しようとする
（この動きは、リム５８によって規制される）。このよ
うにしてシール部材６１は、リンクアーム２９の中心点
５４を中心とした揺動範囲において、環状のシール面
（つまりテーパ面５６および外周延長部５７）との接触
状態を保ち続けるとともに、首部４３との接触状態を、
その湾曲した全長に亙って保ち続け、良好なシール状態
を維持する。
【００１４】従って、上述したピボットジョイントによ
れば、周期的な動作を繰り返す間に、外部から雨水が侵
入する機会がない、という利点がある。さらに、シール
部材６１とキャップ５１との接触面が自由に移動し得る
ので、広い揺動範囲に適応させることができ、リンク機
構の設計の自由度が増すとともに、スペースを一層効率
よく利用することが可能となる。
【００１５】以上、この発明の一実施例を説明したが、
この発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々
の変更が可能である。例えば、図１１および図１２に示
すように、シール部材６１のベース部６３自体を隣り合
うクランクアーム２７に接触させるようにすれば、シー
ル部材６１の自由な変形は制約されるものの、シール性
能は一層向上する。
【００１６】また図１３に示すように、キャップ５１か
ら前述したリム５８を省略することもできる。またこの
例では、外周延長部５７が、わずかに傾斜している。
【００１７】また図１４に示すように、リップ６４を逆
向きに、つまりキャップ５１と反対側へ向けて形成する
こともできる。但し、この場合には、ボール部材４１の
高さを大きく設定する必要がある。
【００１８】前述したように、ピボットジョイント３
１，３３，３６は、上述したピボットジョイント２８と
同様の構成を有しており、かつピボットジョイント３
３，３６は、ピボットジョイント２８よりも小型に構成
されている（例えば、直径１６ｍｍのボール部材に代え
て直径１２ｍｍのものが用いられる）。図１５に示すよ
うに、同一のクランクアーム３２に支持される２つのピ
ボットジョイント３１，３３に用いられる２つのボール
部材４１，４１′は、その軸を同軸状に整列させた上
で、完全に一体化することが可能である。これにより、
取付軸部４６（これは一方のボール部材４１′よりも大
径に形成される）を単一に構成することができる。な
お、図１５にはシール部材が図示省略されているが、前
述した実施例と同様のシール部材が両ピボットジョイン
ト３１，３３について設けられている。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係るピボットジョイントによれば、揺動時にも環状シ
ール部材が雄雌両部材に確実に接触しているので、周期
的な動作を繰り返す間に、外部から雨水が侵入する機会
がない。従って、潤滑不良による作動音の増大を防止で
きる。さらに、シール部材の接触面が自由に移動し得る
ので、揺動角を広く設定することができ、リンク機構の
設計の自由度が増すとともに、スペースを一層効率よく
利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のピボットジョイントを示す部分断面図。
【図２】この従来のピボットジョイントを揺動した状態
で示す部分断面図。
【図３】自動車のフロントウインド用ワイパーの駆動機
構を示す側面図。
【図４】ワイパーの駆動機構の要部を示す平面図。
【図５】ワイパーの駆動機構の他の要部を示す平面図。
【図６】ワイパーの駆動機構のさらに他の要部を示す平
面図。
【図７】図５の部分を下方から見た図。
【図８】図６の部分を下方から見た図。
【図９】この発明に係るシングル型のピボットジョイン
トを拡大して示す部分断面図。
【図１０】このピボットジョイントを揺動した状態で示
す部分断面図。
【図１１】ピボットジョイントの異なる実施例を示す部
分断面図。
【図１２】このピボットジョイントを揺動した状態で示
す部分断面図。
【図１３】ピボットジョイントのさらに異なる実施例を
示す要部のみの断面図。
【図１４】ピボットジョイントのさらに異なる実施例を
示す要部のみの断面図。
【図１５】ダブル型のピボットジョイントの実施例（シ
ール部材は図示省略）を示す分解図。
【符号の説明】 ２８…第１ピボットジョイント ３１…第２ピボットジョイント ３３…第３ピボットジョイント ３６…第４ピボットジョイント ４１…ボール部材（雄部材） ４４…カラー部 ５１…キャップ（雌部材） ５６…テーパ面（シール面） ５８…リム ６１…環状シール部材 ６３…ベース部 ６４…リップ

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車のワイパー用リンク機構に用いら
    れるピボットジョイントであって、 互いに旋回可能に、かつ中心点を中心として互いに揺動
    可能に嵌合する雄部材および雌部材と、上記雌部材の全
    周に亙って配設され、かつ両部材に密接する環状のシー
    ル部材と、を備えて構成され、 雄雌の少なくとも一方の部材には、両部材の相対的な揺
    動に伴って上記環状シール部材が摺動する環状のシール
    面が形成され、揺動可能範囲において上記環状シール部
    材が、上記シール面の湾曲した全長に亙って密接状態を
    維持するように構成されていることを特徴とするピボッ
    トジョイント。
  2. 【請求項２】 上記環状シール面が雌部材に形成されて
    いることを特徴とする請求項１に記載のピボットジョイ
    ント。
  3. 【請求項３】 上記環状シール面は、上記の揺動中心点
    に略一致する中心を有する球面状に湾曲形成されている
    ことを特徴とする請求項２に記載のピボットジョイン
    ト。
  4. 【請求項４】 上記環状シール面は、球面状部分に連な
    る外周延長部を有することを特徴とする請求項３に記載
    のピボットジョイント。
  5. 【請求項５】 上記雌部材の上記環状シール面の外周部
    にリムが形成されていることを特徴とする請求項２〜４
    のいずれかに記載のピボットジョイント。
  6. 【請求項６】 上記環状シール面と接触する上記環状シ
    ール部材の先端部が肉厚に形成されていることを特徴と
    する請求項２〜５のいずれかに記載のピボットジョイン
    ト。
  7. 【請求項７】 上記環状シール部材は、周壁部とベース
    部とが一体に連続してなる断面略Ｌ字形に形成されてい
    ることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のピ
    ボットジョイント。
  8. 【請求項８】 断面略Ｌ字形が鋭角状をなすことを特徴
    とする請求項７に記載のピボットジョイント。
  9. 【請求項９】 上記ベース部は、雄部材に接触するリッ
    プを備えていることを特徴とする請求項７または請求項
    ８に記載のピボットジョイント。
  10. 【請求項１０】 上記リップは、雌部材へ向けて延長さ
    れていることを特徴とする請求項９に記載のピボットジ
    ョイント。
  11. 【請求項１１】 上記雄部材に、上記ベース部を支持す
    るカラー部が形成されていることを特徴とする請求項７
    〜１０のいずれかに記載のピボットジョイント。
  12. 【請求項１２】 上記ベース部はカラー部から外周側へ
    延びていることを特徴とする請求項１１に記載のピボッ
    トジョイント。
  13. 【請求項１３】 上記雄部材と上記雌部材との間の球面
    からなる接触面が、雌部材の内側に設けられていること
    を特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のピボッ
    トジョイント。
  14. 【請求項１４】 上記雄部材が金属製であることを特徴
    とする請求項１〜１３のいずれかに記載のピボットジョ
    イント。
  15. 【請求項１５】 上記雌部材が合成樹脂製であることを
    特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のピボット
    ジョイント。
  16. 【請求項１６】 両部材の揺動角が２０°以上であるこ
    とを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のピボ
    ットジョイント。
  17. 【請求項１７】 両部材の揺動角が２５°以下であるこ
    とを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載のピボ
    ットジョイント。
  18. 【請求項１８】 上記雄部材および上記雌部材が環状シ
    ール部材とともに１対づつ設けられ、かつ両者が同軸状
    に一体化されていることを特徴とする請求項１〜１７の
    いずれかに記載のピボットジョイント。
JP6025778A 1993-02-26 1994-02-24 ワイパー用リンク機構のピボットジョイント Pending JPH0747929A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB939303877A GB9303877D0 (en) 1993-02-26 1993-02-26 Pivot joint for vehicle wiper linkage
GB9303877.6 1993-02-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0747929A true JPH0747929A (ja) 1995-02-21

Family

ID=10731066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6025778A Pending JPH0747929A (ja) 1993-02-26 1994-02-24 ワイパー用リンク機構のピボットジョイント

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0612927B1 (ja)
JP (1) JPH0747929A (ja)
DE (1) DE69409696T2 (ja)
ES (1) ES2115876T3 (ja)
GB (1) GB9303877D0 (ja)

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