專利名稱：刮水器的制作方法
技術領域：
本發明涉及擦拭車窗的刮水器。
背景技術：
車輛的刮水器包括一連接于樞軸的刮水器臂。該樞軸使刮水器臂在一預定的角度范圍中轉動以擦拭車窗。
還未審查的日本專利公告8-156747公開了一種組合式(module type)刮水器，它具有一對能同時運動的刮水器臂。這種刮水器包括一對樞軸支承件，每一個支持一個樞軸。一管子框架使樞軸支承件彼此連接。而刮水器臂連接于相關的樞軸上。
樞軸支承件通過填塞固定于管子框架的相對端部上。具體地說，如圖8和9所示，每一樞軸支承件包括一安裝在一管子框架100的安裝部分110。總數為八的凹部111形成在安裝部分110的外側上。即，四個凹部111以預定間隔沿安裝部分110的軸向與其余四個凹部111隔開。每一凹部111與軸向間隔的一個凹部111形成一對凹部。
要準備一對壓模120，它們具有多個與諸凹部111對應的壓部121。安裝部分110安裝在管子框架100之后，各壓模120的壓部121壓制管子框架100的外側。這使管子框架100的對應于各凹部111的那一部分變形，使得變形部分進入凹部111，從而將樞軸支承件固定于管子框架100。
如圖9所示，彼此沿安裝部分110的軸向隔開的兩個對應的凹部111各有一側壁111a。這些凹部111的側壁111a彼此背對背并平行。此外，如圖8所示，兩個在安裝部分110的圓周方向彼此相鄰的對應凹部111各有一側壁111b。這些凹部111的側壁111b彼此背對背并平行。側壁111a、111b與各壓模120的移動方向平行。此外，如果用一對分開的模具通過鋁模鑄造或類似方法形成樞軸支承件，這些模具必需沿一與側壁111a、111b平行的方向彼此分開，使樞軸支承件從模具中分離出來。但是，使每一模具的分離方向要與側壁111a、111b精確平行，這就使模具的設計和制造變得復雜。此外，使模具的設計受到了限制。
為了能可靠地防止樞軸支承件相對管子框架110變松，管子框架100的填塞部分必需可靠地與各凹部111的內壁接觸。如圖9所示，各凹部111在安裝部分110的軸向的橫截面是矩形的。即，各凹部111的內壁的拐角部分(在圖9中，是凹部111的各側壁111a與底部之間的拐角部分)相對地被弄成方形的。因而，各壓部121的拐角部分也必需相對地被弄成方形的，以確保管子框架100的填塞部分可靠地與各凹部111的內壁接觸。這樣，當各壓部121使管子框架100塑性變形時，反作用力可能集中作用在管子框架100的對應于壓部121各拐角部分的那一部分上，從而引起斷裂。此外，各壓部121的拐角部分很快就磨損，在早期階段，就使壓部121所需的固定強度不足。
在還未審查的日本專利公告5-32153公開的刮水器中，兩個樞軸支承件都通過一螺栓固定于管子框架的一端上。各樞軸支承件有一容納樞軸的軸孔和一螺栓通過的通孔。軸孔的軸線與通孔的軸線平行。這樣，當模制完成時，通過沿軸孔的軸線和通孔的軸線使模具彼此分開，各樞軸支承件就能從一對模具中分離出來，從而形成樞軸支承件。換句話講，模具必需高精度地設計和制造，使得各模具的移動方向、軸孔的軸線和通孔的軸線彼此完全平行。類似于圖8和9所示的已有技術，這使模具的制造復雜，模具的結構受到限制。此外，只有軸孔的軸線與通孔的軸線平行，樞軸支承件一般還不能使用。還有，通過螺栓將各樞軸支承件固定到管子框架上也較麻煩。
發明概要因此，本發明的目的是提供一種能夠將樞軸支承件方便而可靠地固定到管子框架、而且樞軸支承件的制造成本有所降低的刮水器。
為實現上述目的，本發明的刮水器包括一對樞軸支承件，每一樞軸支承件包括一沿安裝軸線延伸的安裝部分；一被各樞軸支承件可轉動地支承的樞軸；以及一使樞軸支承件彼此相連的框架。在每一安裝部分的外側形成多個凹部。一刮水器臂固定于各樞軸。容納各安裝部分的容納部分形成在框架的每一端部。容納部分受到填塞，使安裝部分容納在對應的容納部分中，使得各容納部分的對應于各凹部的那一部分進入凹部。各凹部包括一彎曲底部和一彎曲敞開端。對于各樞軸支承件，對應于各凹部的最大深度部分的法線與對應于凹部敞開端的切線之間的夾角定義為開放角。此外，對應樞軸的軸線與法線之間的夾角定義為軸角。這樣，當沿包括法線的任何橫截面看時，各凹部的形狀和位置做成開放角恒大于零和等于或大于軸角。
本發明的另一刮水器包括一對樞軸支承件，每一樞軸支承件包括一沿安裝軸線延伸的安裝部分；一被樞軸支承件可轉動地支承的樞軸；以及一使樞軸支承件彼此相連的框架。在每一安裝部分的外側形成多個凹部。一刮水器臂固定于各樞軸。容納各安裝部分的容納部分形成在框架的每一端部。容納部分受到填塞，使安裝部分容納在對應的容納部分中，使得各容納部分的對應于各凹部的那一部分進入凹部。各凹部包括一彎曲底部。對于各樞軸支承件，對應于各凹部的最大深度部分的法線與形成凹部的一壁的一個部分之間的夾角定義為開放角。此外，對應樞軸的軸線與法線之間的夾角定義為軸角。這樣，當沿包括法線的任何橫截面看時，各凹部的形狀和位置做成開放角恒大于零和等于或大于軸角。
附圖簡要說明
圖1是一平面圖，它總的示出了本發明一實施例的刮水器；圖2是一前視圖，它示出了圖1的刮水器；圖3是一側視圖，它示出了圖1的刮水器的一對樞軸；圖4是一沿圖1的線4-4截取的剖視圖，它示出了一樞軸支承件連接于管子框架的那一部分；圖5是一沿圖4的線5-5截取的剖視圖；圖6是一剖視圖，它示出了用一對模具形成的樞軸支承件；圖7是一剖視圖，它示出了用一對壓模通過填塞而固定于樞軸支承件的管子框架；圖8是一沿圖9的線8-8截取的剖視圖，它示出了在已有技術裝置中通過填塞固定于樞軸支承件的管子框架；以及圖9是沿圖8的線9-9截取的剖視圖。
本發明的較佳實施方式下面結合圖1至7描述本發明的一個實施例。如圖1和2所示，一刮水器10包括一對樞軸支承件12、14和一空心的圓筒形金屬管子框架42。管子框架42使樞軸支承件12、14彼此相連。樞軸支承件12、14基本上是相同的并由鋁或其合金制成。或者，樞軸支承件12、14可由合成樹脂通過模制而制成。樞軸支承件12、14分別具有連接孔28、30。一螺栓(未示出)穿過各連接孔28、30，以將刮水器10固定到車體上。
右樞軸支承件12一體地包括一具有一軸孔17的支承圓筒16。類似地，左樞軸支承件14一體地包括一具有一軸孔19的支承圓筒18。右和左樞軸20、22分別穿過軸孔17、19，并由相關的支承圓筒16、18可轉動地支承。各樞軸20、22與相關的軸孔17、19同軸線。在圖2中，Y軸線對應于軸孔17或右樞軸20的軸線，而J軸線對應于軸孔19或左樞軸22的軸線。
一對刮水器臂(未示出)分別固定于樞軸20、22的從相關支承圓筒16、18伸出的上端。一右回轉桿24固定于右樞軸20的從支承圓筒16伸出的下端。類似地，一左回轉桿26固定于左樞軸22的從支承圓筒18伸出的下端。
樞軸支承件12、14分別包括從相關支承圓筒16、18的軸向中間部分伸出的連接軸32、34。每一連接軸32、34是一具有圓橫截面形狀的實心軸。連接軸32的末端形成一安裝于管子框架42的一軸向端部的安裝部分36，而連接軸34的末端形成一安裝于管子框架42的另一軸向端部的安裝部分38。管子框架42和連接軸32、34是同軸的。
如圖1至5所示，在安裝部分36、38的外側形成一對凹部組，其每一凹部組包括四個凹部40。一組中的凹部40與另一組的凹部40沿各安裝部分36、38的軸向隔開預定間隔。每一組的諸凹部40彼此隔開預定角度間隔。
管子框架42的兩軸向相對端部形成分別容納安裝部分36、38的容納部分44、46。從而，各安裝部分36、38安裝到相關容納部分44、46之后，用一對圖7中所示的壓模90、91在容納部分44、46上進行填塞。這樣，使各容納部分44、46的對應于各凹部40的那一部分塑性變形，從而確保變形部分進入凹部40。容納部分44、46的各變形部分形成徑向朝內的突起50。這些突起50與相關的凹部40之間的接合使各樞軸支承件12、14連接于管子框架42(見圖4和5)。
如圖4和5所示，各凹部40有一基本是圓錐形的形狀。各凹部40的底部40c形成一彎曲表面，或較佳的是一球形表面的一部分。此外，各凹部40的整個壁可形成一球形表面的一部分。各凹部40的敞開端40a是彎曲的。較佳的是，各凹部40的敞開端40a的橫截面是弧形形狀。各敞開端40a光滑地連接到安裝部分36、38外側的對應部分。
在該實施例中，凹部40的形狀和位置做成能滿足以下的條件。具體地說，對于各樞軸支承件12、14，對應于各凹部40的最大深度部分40b的一條線定義為法線X。法線X與對應于相應凹部40的敞開端的切線之間的夾角定義為開放角。此外，法線X與相應樞軸20、22的軸線Y、J之間的夾角定義為軸角。各凹部40的形狀和位置做成使得開放角恒大于零并等于或大于軸角，如沿包括法線X的任何橫截面所看到的。
圖4和5示出了一個凹部40的沿包括法線X的截面截取的兩個視圖。圖4是一剖視圖，它示出了右樞軸支承件12的連接軸32連接于管子框架42的那一部分，它是沿垂直于連接軸32的軸線Z和對應于凹部40的最大深度部分40b的平面截取的。如圖4所示，或如沿連接軸32的軸線Z看到的右樞軸支承件12，對應于凹部40的最大深度部分40b的法線X與對應于凹部40的敞開端40a的切線S之間的夾角定義為第一開放角F。此外，右樞軸20的軸線Y(軸孔17)與法線X之間的夾角定義為第一軸角E。各凹部40的形狀和位置做成滿足如下條件F＞0以及F≥E.圖4的法線X和切線S位于一垂直于軸線Z的平面。
圖5是剖視圖，它示出了右樞軸支承件12的連接軸32連接于管子框架42的那一部分，它是沿包括連接軸32的軸線Z和對應于凹部40的最大深度部分40b的平面截取的。如圖5所示，或如垂直于連接軸32的軸線Z看到的右樞軸支承件12，對應于凹部40的最大深度部分40b的法線X與對應于凹部40的敞開端40a的切線T之間的夾角定義為第二開放角H。此外，右樞軸20的軸線Y(軸孔17)與法線X之間的夾角定義為第二軸角G。各凹部40的形狀和位置做成滿足如下條件H＞0以及H≥G.圖5的法線X和切線T位于一包括軸線Z的平面。
在該實施例中，第一開放角F比第一軸角E大一預定值，如圖4所示。第二開放角H比第二軸角G大一預定值，如圖5所示。
盡管未示出，但與右樞軸支承件12的各凹部40的開放角相同，左樞軸支承件14的各凹部40的開放角恒大于零和等于或大于左樞軸22(軸孔19)的軸角，如沿包括對應法線X的任何橫截面所看到的。
如圖3所示，各樞軸支承件12、14連接于管子框架42，使得樞軸20的軸線Y和樞軸22的軸線J形成一沿管子框架42的軸向看到的一預定角度。此外，如圖2所示，樞軸20的軸線Y和樞軸22的軸線J形成一垂直于管子框架42的軸線看到的一預定角度。換句話講，樞軸20的軸線Y和樞軸22的軸線J從任何方向看都是不平行的。
還有，右樞軸支承件12的各凹部的開放角沿包括凹部40的法線X的任何截面看都等于或大于左樞軸22的軸角。類似地，左樞軸支承件14的各凹部的開放角沿包括凹部40的法線X的任何截面看都等于或大于右樞軸20的軸角。換句話講，一個樞軸支承件的各凹部40的開放角沿包括凹部40的法線X的任何截面看都等于或大于對應樞軸的軸角和另一樞軸的軸角。
圖6示意性地示出了一對分離的模制右樞軸支承件12的模具M1、M2。如圖所示，模制右樞軸支承件12之后，模具M1、M2沿平行于軸孔17的軸線Y的移動軸線彼此分開。盡管未示出，但左樞軸支承件14也是用一對類似于圖6所示的分離模具制成的。模制左樞軸支承件14之后，模具沿平行于軸孔19的軸線J的移動軸線彼此分開。
圖7示意性地示出了一對將右樞軸支承件12固定到管子框架42的壓模90、91。如圖7所示，壓模90、91各有多個對應于諸凹部40的壓部90a、91a。在進行填塞時，壓模90、91沿一預定移動軸線Y’彼此面對面地移動，以用壓部90a、91a壓制管子框架42的容納部分44。盡管未示出，但也用一對類似于圖7的壓模將左樞軸支承件14固定于管子框架42。在進行填塞時，兩壓模沿一預定移動軸線J’彼此面對面地移動。
如圖1和2所示，是一驅動源的刮水器電動機裝置58通過一支架56固定于管子框架42的軸向中間部分。刮水器電動機裝置58包括一電動機58A和一齒輪組件58B。齒輪組件58B的外殼60固定于支架56。
一曲柄臂72固定于伸出齒輪組件58B的輸出軸70的末端。一對連桿76、78通過對應的球窩接頭74連接于曲柄臂72的末端。右連桿76通過一球窩接頭80連接于右回轉桿24。左連桿78通過一球窩接頭82連接于左回轉桿26。
當刮水器的電動機裝置58運行使曲柄臂72轉動時，樞軸20、22通過相關連桿76、78和回轉桿24、26在預定角度范圍內轉動。這樣使連接于樞軸20、22的刮水器臂擦拭車輛的對應車窗。
上述刮水器10是一種所謂的組合式刮水器裝置，它通過管子框架42使支承相關樞軸20、22的兩個樞軸支承件12、14彼此相連。
所示實施例具有如下的優點。
沿包括凹部40的法線X的任何截面看，各凹部40的形狀和位置做成使凹部40的開放角恒大于零和等于或大于對應樞軸的軸角。例如，如圖4所示，當各樞軸支承件12、14是沿相關連接軸32、34的軸線Z看到時，各凹部40的形狀和位置做成使凹部40的第一開放角F大于零和等于或大于第一軸角E。此外，如圖5所示，當各樞軸支承件12、14是垂直于相關連接軸32、34的軸線Z看到時，各凹部40的形狀和位置做成使凹部40的第二開放角H大于零和等于或大于第二軸角G。
如圖6所示，如果用兩個單獨的模具M1、M2形成右樞軸支承件12，模制完成之后，模具M1、M2彼此沿樞軸20或軸孔17的軸線Y分離。類似地，如果用兩個單獨的模具(未示出)形成左樞軸支承件14，模制完成之后，模具彼此沿樞軸22或軸孔19的軸線J分離。
這樣，如果滿足前述條件(開放角必需大于零和等于或等于軸角)，凹部40就不會引起妨礙模具分離的咬邊現象。換句話講，在滿足上述條件的情況下，可根據需要制定凹部40的形狀和位置。可簡單地要求模具分離方向與各軸孔17、19的軸線Y、J平行和允許凹部40有較大的誤差。
因此，可方便地采用兩個價格相當便宜的分離模具來模制樞軸支承件12、14。即使各模具具有相對低的精度，在不損壞已完成的樞軸支承件12、14的情況下也能使模具彼此平穩地分離。此外，模具的設計變得簡單。其結果是，模具的成本和各樞軸支承件12、14的制造成本都下降。
當右樞軸支承件12如圖7所示固定到管子框架42上時，壓模90、91沿預定移動軸線Y’彼此面對面地移動。類似地，當左樞軸支承件14固定到管子框架42上時，壓模(未示出)沿預定移動軸線J’彼此面對面地移動。
一樞軸支承件的各凹部40的法線X與樞軸支承件的壓模移動軸線之間的夾角定義為模具移動角。例如，如對應于圖4的剖視圖的圖7所示，法線X與壓模90、91的移動軸線Y’之間的夾角被定義為模具移動角E’。當沿包括法線X的任何截面看時，選擇壓模90、91的移動軸線，以確保模具移動角恒等于或小于凹部的開放角。換句話講，可根據需要選擇壓模90、91的移動軸線，只要模具移動角等于或小于凹部40的開放角即可。
因此，不必提高制造壓模和選擇模具移動方向的精度。即，即使壓模具有相對低的精度，管子框架42也能通過填塞可靠地固定到樞軸支承件12、14。此外，壓模的設計變得簡單。其結果是，壓模的成本和樞軸支承件12、14的制造成本都下降。
樞軸20的軸線Y和樞軸22的軸線J是不平行的。但是，當沿包括凹部40的法線X的任何剖面看時，一樞軸支承件的各凹部40的開放角等于或大于對應樞軸的軸角和另一樞軸的軸角。從而，簡單地使用于樞軸支承件12、14的兩對壓模一起沿一公共移動軸線移動，可同時使樞軸20、22固定于管子框架42上。因此，可在相當短的時間內高精度地完成填塞。
各凹部40的底部40c形成球形表面的一部分。從而，各壓模的壓部也形成為非拐角的球形表面。因此，在完成填塞時，反作用力不會集中作用在管子框架42的任何部分，從而避免管子框架42斷裂。此外，由于球形壓部不容易磨損，壓模的填塞精度和強度可保持很長時間。
本發明的實施如下。
各凹部40的底部40c不一定形成一球形表面的一部分，而可以是一橢圓形表面的一部分。
在圖1至7的實施例中，法線X與對應于凹部40的敞開端40a的切線之間的夾角定義為開放角。但是，開放角可以有不同的定義。例如，可將法線X與凹部40的壁的某一部分之間的夾角定義為開放角。此外，當沿包括法線X的任何截面看時，各凹部40的形狀和位置做成使開放角恒等于零和等于或大于軸角。同樣，可獲得與圖1至7的實施例相同的運行和優點。
具體地說，法線X與凹部40的壁的某一部分之間的夾角定義如下。即，如果凹部40的壁的橫截面形成一直線，該直線與法線X之間的夾角定義為法線X與凹部40的壁的某部分之間的夾角。此外，如果凹部40的壁的橫截面形成一曲線，對應于該曲線的某一部分的切線與法線X之間的夾角定義為法線X與凹部40的壁的該部分之間的夾角。
如果各敞開端40a是彎曲的，采用對應于該敞開端40a的切線，如圖7所示。但是，如果敞開端40a不彎曲，而是成一拐角，那就不采用對應于該敞開端40a的切線。如果這樣可有較的采用法線X與凹部40的壁的某一部分之間的夾角。
形成在樞軸支承件12、14的對應安裝部分36、38的凹部40的數量不局限在八個。凹部的數量是可改變的，但各安裝部分36、38至少具有兩個凹部40。
權利要求
1.一種刮水器，它包括一對樞軸支承件，其中每一樞軸支承件包括一沿安裝軸線延伸的安裝部分和形成在每一安裝部分的外側的多個凹部；由各支承件可轉動地支承的一樞軸，其中刮水器臂固定于各樞軸上；以及一框架，其中框架使樞軸支承件彼此相連，容納各安裝部分的容納部分形成在框架的每一端部；其中容納部分受到填塞，使安裝部分容納在對應的容納部分中，使得各容納部分的對應于各凹部的那一部分進入凹部，以及刮水器的特征在于各凹部包括一彎曲底部和一彎曲敞開端；以及如果，對于各樞軸支承件，對應于各凹部的最大深度部分的法線與對應于凹部敞開端的切線之間的夾角定義為開放角，而對應樞軸的軸線與法線之間的夾角定義為軸角，當沿包括法線的任何截面看時，凹部的形狀和位置做成開放角恒大于零和等于或大于軸角。
2.一種刮水器，它包括一對樞軸支承件，其中每一樞軸支承件包括一沿安裝軸線延伸的安裝部分和形成在每一安裝部分的外側的多個凹部；由各樞軸支承件可轉動地支承的樞軸，其中刮水器臂固定于各樞軸上；以及一框架，其中框架使樞軸支承件彼此相連，容納各安裝部分的容納部分形成在框架的每一端部；其中容納部分受到填塞，使安裝部分容納在對應的容納部分中，使得各容納部分的對應于各凹部的那一部分進入凹部，以及刮水器的特征在于各凹部包括一彎曲底部；以及如果，對于各樞軸支承件，對應于各凹部的最大深度部分的法線與形成凹部的壁的一個部分之間的夾角定義為開放角，而對應樞軸的軸線與法線之間的夾角定義為軸角，當沿包括法線的任何截面看時，凹部的形狀和位置做成開放角恒大于零和等于或大于軸角。
3.如權利要求1或2所述的刮水器，其特征在于，各凹部的底部形成一球形表面的一部分。
4.如權利要求1至3中的任何一項所述的刮水器，其特征在于，各凹部有一基本圓錐性的形狀。
5.如權利要求1至4中的任何一項所述的刮水器，其特征在于，框架由金屬形成，各容納部分塑性變形，使得在容納部分上進行填塞時，容納部分的對應于各凹部的那一部分形成進入凹部的一突起。
6.如權利要求1至5中的任何一項所述的刮水器，其特征在于，各安裝部分是一具有圓形橫截面的實心軸，各容納部分具有容納對應安裝部分的空心圓筒形的形狀。
7.如權利要求1至6中的任何一項所述的刮水器，其特征在于，各樞軸支承件由鋁基的金屬材料通過模制而形成的。
8.如權利要求1至7中的任何一項所述的刮水器，其特征在于，一樞軸的軸線與另一樞軸的軸線彼此不平行。
9.如權利要求1至8中的任何一項所述的刮水器，其特征在于，框架是一基本是直的管子，當樞軸支承件固定于管子的各相對的端部時，管子和安裝部分同軸線。
10.如權利要求1至9的任何一項所述的刮水器，其特征在于，當沿包括凹部的法線的任何截面看時，一樞軸支承件的各凹部的開放角等于或大于對應樞軸的軸角以及另一樞軸的軸角。
全文摘要
一刮水器具有一對各支承一樞軸的樞軸支承件和一使樞軸支承件彼此相連的管子框架。當各樞軸支承件安裝在管子框架的一端部時,管子框架受到填塞,使管子框架與形成在樞軸支承件的表面中的凹部嚙合。當沿包括對應于凹部最深部分的法線的任何截面看時,各凹部的形狀和位置做成使凹部的開放角恒大于零和等于或大于對應樞軸的軸角。其結果是,樞軸支承件方便而可靠地固定于管子框架,樞軸支承件的制造成本也下降。
文檔編號B60S1/04GK1366501SQ01800973
公開日2002年8月28日 申請日期2001年4月6日 優先權日2000年4月19日
發明者紫藤俊郎 申請人:阿斬莫有限公司