(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパーアームの揺動によりその先端に取り付けられたワイパーブレードがウインドシールドを払拭する車両用ワイパー装置において、
前記ワイパーアームの基端部に固着されるピボット軸が、車体に固定されるピボットホルダーの筒状軸受部に貫通し回転自在に軸支され、
前記筒状軸受部と前記ピボット軸との間に係止された係止板により前記筒状軸受部に対する前記ピボット軸の軸方向の相対移動が規制され、
上方からの前記ピボット軸への所定以上の軸方向荷重に対して前記係止板は破断または変形して係止を解き前記ピボット軸を下方へ移動でき、
前記ピボットホルダーは、前記筒状軸受部の外周に車体側に取り付けるフランジ部が形成され、
前記フランジ部の前記筒状軸受部の周りに肉厚の薄い破断強度の低い薄肉部を形成し、  前記薄肉部は、前記係止板より破断強度が大きいことを特徴とする車両用ワイパー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のウインドシールドの表面に付着する雨水，雪，泥土，塵埃その他の異物を自動的に払拭するワイパー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイパー装置は、一般に車両の車体パネルに取り付けられるピボットホルダーにピボット軸が軸支され、ピボット軸の外側へ突出した端部にワイパーアームの基端部が固着され、同ワイパーアームの揺動する先端に取り付けられたワイパーブレードがウインドシールド表面を払拭する構造のものである。
【０００３】
したがってワイパーブレードおよびワイパーアームはウインドシールドの外側にあり、ワイパーアームが固着されるピボット軸の端部は、車体表面より外側に突出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがってワイパーアームおよびピボット軸端部は、外部からの衝撃荷重を受け易い。
この衝撃荷重をまともに受けるとワイパー本体やワイパー取付け部分の車体パネルを破損する可能性がある。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、外部からの衝撃を吸収できるワイパー装置を供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために、本発明は、ワイパーアームの揺動によりその先端に取り付けられたワイパーブレードがウインドシールドを払拭する車両用ワイパー装置において、
前記ワイパーアームの基端部に固着されるピボット軸が、車体に固定されるピボットホルダーの筒状軸受部に貫通し回転自在に軸支され、前記筒状軸受部と前記ピボット軸との間に係止された係止板により前記筒状軸受部に対する前記ピボット軸の軸方向の相対移動が規制され、上方からの前記ピボット軸への所定以上の軸方向荷重に対して前記係止板は破断または変形して係止を解き前記ピボット軸を下方へ移動でき、前記ピボットホルダーは、前記筒状軸受部の外周に車体側に取り付けるフランジ部が形成され、前記フランジ部の前記筒状軸受部の周りに肉厚の薄い破断強度の低い薄肉部を形成し、前記薄肉部は、前記係止板より破断強度が大きいことを特徴とする車両用ワイパー装置とした。
【０００７】
薄肉部の破断強度を係止板の強度より大きく設定しておくことにより、比較的小さい衝撃荷重が入力した場合には、係止板のせん断破壊または変形によってピボット軸を車体内方へ移動して衝撃荷重を吸収し、比較的大きな衝撃荷重が入力した場合には係止板のせん断破壊の後にフランジの薄肉部を破断させることで、段階的にピボット軸を車体パネルの内方に脱落させ、効果的かつ効率的な衝撃吸収を行わせることができ、ワイパー本体やワイパー取付け部分の車体パネルの破損を最小限に抑えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図６に図示し説明する。
本実施の形態に係るワイパー装置１０を適用した自動車１のフロントウインドシールド２部分の外観を図１に示す。
【００１５】
ワイパー装置１０は、運転席および助手席の前方のフロントウインドシールド２に左右に一対設けられている。
フロントウインドシールド２の表面に摺接するワイパーブレード１１を、ワイパーアーム１２が左右に揺動させて雨水や異物を払拭し良好な視界を確保するものである。
【００１６】
左右のワイパーアーム１２は、揺動中心をフロントウインドシールド２の下縁所定位置にそれぞれ設けており、同時に同じ方向に揺動するタンデムタイプのワイパー装置１０である。
【００１７】
図２に示すようにワイパーアーム１２の基端部にはテーパした内周面にセレーションが刻設された軸孔が形成され、同軸孔にピボット軸２０のテーパした外周面にセレ−ションが刻設された先端を嵌合して固着している。
その先端部にはキャップ１５が被せられている。
【００１８】
ピボット軸２０は、ピボットホルダー３０に回転自在に軸支されており、該ピボットホルダー３０は、ピボット軸２０を軸支する円筒状軸受部３１とその外周に延出したフランジ部３２とが一体に形成されたものである。
【００１９】
ピボット軸２０は、円筒状軸受部３１に挿入される略下半部の上下２か所に円筒状のサポート２１，２１が嵌着されており、同サポート２１，２１の外径が円筒状軸受部３１の内径より僅かに大きく円筒状軸受部３１の中心軸にピボット軸２０を回転自在に位置決めしている。
【００２０】
ピボット軸２０の前記上側のサポート２１より若干上方の所定箇所に周方向に亘って溝２０ａが形成されて、同溝２０ａにリング２２が嵌合している。
一方でピボットホルダー３０の円筒軸受部３１の上端開口縁に中空円板状の係止板２３が当接され、同係止板２３は、その内径がピボット軸２０の径と略等しくピボット軸２０により貫通されている。
【００２１】
係止板２３は、延性の小さい低強度の材料で形成されており、この係止板２３と前記ピボット軸２０に嵌着されたリング２２との間に中空円板状のワッシャ２４が挟まれて係止板２３とワッシャ２４とを介してピボットホルダー３０に対してピボット軸２０が軸方向の位置決めがなされ回転自在に支持されている。
図４に示すようにワッシャ２４の外径Ｄｗは、円筒軸受部３１の内径Ｄｈより小さく設定されている。
【００２２】
ピボットホルダー３０は、そのフランジ部３２の端縁部近傍の数箇所に取付孔が穿設され、フランジ部３２の付け根すなわち円筒状軸受部３１の周囲に環状溝３４が形成され、この環状溝３４により同部分に肉厚の薄い薄肉部３５が形成されている。
【００２３】
このピボットホルダー３０は、車体の車体パネル３に設けられた開口に円筒軸受部３１を上から貫通し、フランジ３２を車体パネル３にあてがい、取付孔に挿入されたボルト３６が車体パネル３を貫通してナット３７により螺合されて固定される。
なおピボット軸２０の円筒状軸受部３１より下方へ突出した端部には、ピボット軸２０を回動するリンク部材２７が嵌着される。
【００２４】
以上のようにワイパー装置１０は車体パネル３に取り付けられ、ピボットホルダー３０に軸支されたピボット軸２０がリンク部材２７を介して回動すると、ワイパーアーム１２が一体にピボット軸２０を中心に揺動してワイパーアーム１２の先端に取り付けられたワイパーブレード１１がフロントウインドシールド２の表面を摺動して雨水等を払拭する。
【００２５】
いま車両外方からワイパーアーム１２の基端部に略軸方向に衝撃荷重が加わったとすると、キャップ１５を介してピボット軸２０に荷重が掛かる。
するとピボット軸２０と一体のリング２２がワッシャ２４を下方へ押圧し、ワッシャ２４はピボットホルダー３０の円筒軸受部３１の開口端に支持された係止板２３の内周側を押圧する。
【００２６】
ワッシャ２４の外径Ｄｗは、円筒軸受部３１の内径Ｄｈより小さいので、ワッシャ２４は係止板２３の内周側を円筒軸受部３１内に押し込むように作用し、低強度の係止板２３はせん断破壊を起こし、外周部を円筒軸受部３１の開口端に残して内周部がワッシャ２４とともに円筒軸受部３１内に押し込まれて、図５に示すようにピボット軸２０が車体パネル３の内方に脱落する。
【００２７】
したがって衝撃荷重が吸収されてワイパー本体やワイパー取付け部分の車体パネルの破損を最小限に抑えることができる。
なお破断したのは、係止板２３であるので、係止板を交換すれば簡単に修復可能であり、ワイパーアーム１２やワイパーブレード１１およびピボットホルダー３０は再使用できる。
【００２８】
以上はピボット軸２０に略軸方向に衝撃荷重が掛かった場合であるが、軸方向にある程度角度をもって衝撃荷重が加わった場合には、係止板２３にはせん断破壊を生じさせる効果的な力は加わらず、ピボットホルダー３０の円筒軸受部３１に荷重が掛かり、フランジ３２における円筒軸受部３１とボルト３６による車体パネル３への固着部との間の薄肉部３５に応力が集中して破断強度の低い薄肉部３５を破断して図６に示すように円筒軸受部３１が車体パネル３の内方に脱落する。
【００２９】
また、この薄肉部３５の破断強度を係止板２３のせん断強度より大きく設定しておくことにより、比較的小さい衝撃荷重が入力した場合には、係止板２３のせん断破壊によって衝撃荷重を吸収し、比較的大きな衝撃荷重が入力した場合には係止板２３のせん断破壊の後にフランジ３２の薄肉部３５を破断させることで、段階的にピボット軸を車体パネル３の内方に脱落させ、効果的かつ効率的な衝撃吸収を行わせることができる。
【００３０】
したがって衝撃荷重が吸収されてワイパー本体やワイパー取付け部分の車体パネルの破損を最小限に抑えることができる。
なお破断したのは、ピボットホルダー２１のフランジ３２であるので、ピボットホルダーを交換すれば簡単に修復可能であり、ワイパーアーム１２やワイパーブレード１１は再使用できる。
【００３１】
次に別の実施の形態について図７および図８に基づき説明する。
車体パネルに取り付けられるピボットホルダー６０は、ワイパーアーム４２の基端部が固着されるピボット軸５０を軸支する円筒状軸受部６１とその外周に延出したフランジ部６２とが一体に形成されたものである。
【００３２】
ピボット軸５０は、円筒状軸受部６１に挿入される所定箇所に円筒状のサポート５１が嵌着されて、同サポート５１により円筒状軸受部６１の中心軸にピボット軸５０を回転自在に位置決めしている。
【００３３】
ピボット軸５０の前記サポート５１より若干上方の所定箇所に周方向に亘って溝５０ａが形成されて、同溝５０ａにリング５２が嵌合して周方向に突条を形成している。
一方でピボットホルダー６０の円筒軸受部６１の上端開口縁に中空円板状の係止板６３が当接され、同係止板６３は、その内径がピボット軸５０の径と略等しくピボット軸５０により貫通されている。
【００３４】
係止板６３は、低剛性で延性のある材料で形成されており、この係止板６３に前記ピボット軸５０に嵌着されたリング５２が係止されてピボットホルダー６０に対してピボット軸５０の軸方向の位置決めがなされ回転自在に支持される。
【００３５】
車両外方からワイパーアーム４２の基端部に略軸方向に衝撃荷重が加わったとすると、キャップ４５を介してピボット軸５０に荷重が掛かる。
するとピボット軸２０と一体のリング５２がピボットホルダー６０の円筒軸受部６１の開口端に支持された係止板６３の内周側を下方へ押圧する。
【００３６】
リング５２は、係止板６３の内周側を円筒軸受部６１内に押し込むように作用し、低剛性の係止板６３は内周部を下方へ屈曲させて内径を拡大し、リング５２はピボット軸５０とともに円筒軸受部６１内に押し込まれて、図８に示すようにピボット軸５０が車体パネル３の内方に脱落する。
【００３７】
したがって衝撃荷重が吸収されてワイパー本体やワイパー取付け部分の車体パネルの破損を最小限に抑えることができる。
なお変形したのは、係止板６３であるので、係止板を交換すれば簡単に修復可能であり、ピボットホルダー６０およびワイパーアーム４２等は再使用できる。
【００３８】
さらに別の実施の形態について図９および図１０に基づき説明する。
車体パネルに取り付けられるピボットホルダー９０は、ワイパーアーム７２の基端部が固着されるピボット軸８０を軸支する円筒状軸受部９１とその外周に延出したフランジ部９２とが一体に形成されたものである。
【００３９】
円筒状軸受部９１の内周の上下所定箇所に若干径を小さくしたピボット軸８０と同径の縮径部９１ａを有してピボット軸５１を円筒状軸受部９１の中心軸に回転自在に位置決めしている。
【００４０】
ピボット軸８０の所定箇所の外周に所定の締め付け力でティースワッシャ８２が締着されており、このティースワッシャ８２はピボットホルダー９０の円筒軸受部９１の上端開口縁にワッシャ８３を介して回動自在に当接してピボット軸８０の軸方向の相対移動が規制され位置決めがなされる。
なお円筒軸受部９１の上端開口内縁にはシールリング９３が介装されている。
【００４１】
ティースワッシャ８２は、円環状の内周に複数の内歯８２ａが形成され、内歯８２ａのばね力によりピボット軸８０の外周に締着されたもので、締付けによる摩擦力で位置を固定されており、同ティースワッシャ８２が円筒軸受部９１の上端開口に係止されてピボットホルダー９０に対してピボット軸８０の軸方向の位置決めがなされ回転自在に支持される。
【００４２】
車両外方からワイパーアーム７２の基端部に略軸方向に衝撃荷重が加わり、ピボット軸８０へ所定以上の軸方向荷重が掛かると、ティースワッシャ８２の締付けによる摩擦力に抗して前記ピボット軸を下方へ摺動して衝撃荷重が吸収され、ワイパー本体やワイパー取付け部分の車体パネルの破損を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るワイパー装置を適用した自動車のフロントウインドシールド部分の外観図である。
【図２】同ワイパー装置のピボットホルダーの取付構造を示す断面図である。
【図３】同ピボットホルダーによるピボット軸の支持構造を示す一部断面とした側面図である。
【図４】同要部拡大断面図である。
【図５】同ピボット軸が軸方向の荷重により脱落した状態を示す断面図である。
【図６】同ピボットホルダーが軸方向と角度をもった荷重により脱落した状態を示す断面図である。
【図７】別の実施の形態に係るピボットホルダーによるピボット軸の支持構造を示す一部断面とした側面図である。
【図８】同ピボット軸が軸方向の荷重により脱落した状態を示す一部断面とした側面図である。
【図９】また別の実施の形態に係るピボットホルダーによるピボット軸の支持構造を示す一部断面とした側面図である。
【図１０】同ピボット軸が軸方向の荷重により脱落した状態を示す一部断面とした側面図である。
【符号の説明】
１…自動車、２…フロントウインドシールド、３…車体パネル、
１０…ワイパー装置、１１…ワイパーブレード、１２…ワイパーアーム、１５…キャップ、
２０…ピボット軸、２１…サポート、２２…リング、２３…係止板、２４…ワッシャ、
２７…リンク部材、
３０…ピボットホルダー、３１…円筒状軸受部、３２…フランジ、３４…環状溝、３５…薄肉部、３６…ボルト、３７…ナット、
４２…ワイパーアーム、４５…キャップ、５０…ピボット軸、５１…サポート、５２…リング、
６０…ピボットホルダー、６１…円筒状軸受部、６２…フランジ部、６３…係止板、
７２…ワイパーアーム、８０…ピボット軸、８２…ティースワッシャ、８３…ワッシャ、
９０…ピボットホルダー、９１…円筒状軸受部、９２…フランジ部、９３…シールリング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003603984.tif 000009
【図９】
0003603984.tif 000010
【図１０】
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