説明

取付ブラケット

【課題】素材を薄くしても、支持部に対する横向きの外力によって変形を起こし難い取付ブラケットを提供する。
【解決手段】取付対象物を支持する支持部22と、支持部22の左右側辺22a,22bから取付対象面に向かって屈曲形成された左右一対の脚部23a,23bとを有し、左右側辺22a,22bどうしと脚部23a,23bの下端辺どうしとが同じ側に開く角度α,βをなしており、脚部23a,23bの下端辺と左右側辺22a,22bとは反対側に開く角度γをなしている取付ブラケットとした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、取付対象物を取付対象面に支持するための取付ブラケットであって、取付対象物を支持する支持部と、支持部の左右側辺から取付対象面に向かって屈曲形成された左右一対の脚部とを有する取付ブラケットに関する。
【背景技術】
【0002】
この種の支持ブラケットに関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献1がある。この特許文献1に記された取付ブラケットは、取付対象物としてのワイパーを取付対象面としてのカウルの縦壁に支持するワイパーブラケットを構成している。このワイパーブラケットは、ワイパーの基部を支持する支持部と、支持部の左右側辺からカウルの縦壁に向かって屈曲形成された左右一対の脚部とを有し、脚部の下端辺と左右側辺とは下方に開く角度をなしている。その結果、ワイパーはワイパーブレードが後方に傾斜した車両のフロントウインドウの面に沿う好適な姿勢で支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−219626号公報(0013段落、図3)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1に記された取付ブラケットでは、軽量化のためにブラケットの構成素材を薄くすると、ワイパーアームなどから支持部に対して横向きの強い外力が加えられた場合に、脚部が倒れ込む形態の変形(以降、これをマッチ箱変形と呼ぶ)が生じる虞があった。
【0005】
そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術による取付ブラケットが与える課題に鑑み、素材を薄くしても、支持部に対する横向きの外力によってマッチ箱変形を起こし難く、その結果、軽量化を有効に図ることの可能な取付ブラケットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明による取付ブラケットの特徴構成は、
取付対象物を支持する支持部と、前記支持部の左右側辺から前記取付対象面に向かって屈曲形成された左右一対の脚部とを有し、
前記左右側辺どうしと前記脚部の下端辺どうしとが同じ側に開く角度をなしており、
前記脚部の下端辺と前記左右側辺とは前記同じ側と反対側に開く角度をなしている点にある。
【0007】
上記の特徴構成による取付ブラケットでは、前記支持部を前記取付対象面に沿って移動させる向きの外力(以降、横向き外力と呼ぶ)によって、前記脚部を構成する一対の面および前記支持部を構成する面の少なくともいずれかが曲げまたは捻りを含む変形を強いられるため、このような変形に対する部材の抵抗が、支持部を取付対象面に対して移動させる変形を抑制することになり、マッチ箱変形が生じ難くなる。
より具体的には、上記の特徴構成による取付ブラケットでは、支持部に対する横向き外力によって、支持部の左右側辺どうしの間に捻れが生じるため、支持部も捻れを含む曲げ変形を強いられ、同変形に対する支持部の抵抗が、支持部を横向きに移動させる向きの変形を抑制することになり、マッチ箱変形が生じ難くなる。
また、この構成では、横向き外力によって支持部に捻れを含む曲げ変形を強いるので、支持部に目的の取付対象物を取り付けると、この取付対象物によって支持部を構成する面の曲げ変形が抑制されるために、さらに相乗的にマッチ箱変形が抑制される。
【0008】
さらに、この構成では、脚部の下端辺から取付対象面に沿って延ばしたフランジ部などを下端辺に沿った複数箇所において溶接などで固定する際に次のような利点が得られる。すなわち、左右側辺どうしと脚部の下端辺どうしとが同じ側に開く角度をなしており、脚部の下端辺と左右側辺とは前記同じ側と反対側に開く角度をなしているので、支持部に配置された負荷点から各溶接スポットまで、取付ブラケットを構成する板材に沿って最短の表面経路を想定した場合、仮に、支持部に配される経路は取付対象面に沿った上端側の溶接スポットに向かうものが最長だとすると、脚部に配される経路は取付対象面に沿った上端側の溶接スポットに向かうものが最短となり、同様に、支持部に配される経路は取付対象面に沿った下端側の溶接スポットに向かうものが最短だとすると、脚部に配される経路は取付対象面に沿った下端側の溶接スポットに向かうものが最長となるという関係が得られる。その結果、取付ブラケットを構成する板材の表面に沿って、支持部に配置された負荷点から各溶接スポットまで伸ばされる距離が平均化するため、特定の負荷点に対して過剰な応力が加わり難くなり、結果的に取付対象面に対する取付強度が高められる。
【0009】
本発明の他の特徴構成は、前記脚部に、断面波状のリブが前記支持部との境界部から前記取付対象面に向かって延設されている点にある。
【0010】
本構成であれば、断面波状のリブが、前記支持部との境界部から前記取付対象面に向かって、言い換えれば、前記横向き外力によって脚部に生じる曲げ変形の軸心を横断する方向に延設されているため、同横向き外力が大きい場合にも脚部が曲げ変形を生じ難くなり、その結果、さらに効果的にマッチ箱変形が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】自動車の前部車体構造を示す縦断側面図である。
【図2】自動車のカウルの部分を示す縦断断面図である。
【図3】自動車のカウルの内部を示す斜視図である。
【図4】ワイパーブラケットの製造工程を示す略図である。
【図5】支持部に横向き外力が作用した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
(カウル付近の構成)
図1に示すように、自動車の前部には、エンジンフード1により開閉可能なエンジンルーム2が設けられており、エンジンルーム2と運転席を含む車室4とはダッシュパネル3によって区画されている。ダッシュパネル3の上方には、フロントウインドウ5の下端部を支持するカウル10が配設され、カウル10の後方にはインストルメントパネル6が配設されている。
【0013】
図2に示すように、カウル10は、底面部11、前面部12、後面部13、及び上面部14を備えている。前面部12は底面部11の前縁から前方へ斜め上方に延出されており、後面部13は底面部11の後縁から上方へ延出されている。また、上面部14は後面部13の上縁から前方へ斜め下方に張り出しており、後面部13及び底面部11の上方を覆っている。フロントウインドウ5は支持部材Jなどを介して上面部14の上方に接着支持されている。こうして、カウル10は、車両前側が開放する開放断面を形成するよう構成されている。カウル10の底面部11、前面部12、及び後面部13は1枚の金属板からプレス成形されており、別途プレス成形された上面部14の後縁部が後面部13の上縁部にスポット溶接等により接合されている。
【0014】
カウル10の後面部13は上方から作用する衝撃荷重により変形可能に構成されており、上下方向の中間部に側面視で前側に突出するように設けられた屈曲部15がその変形時の折れ起点となる。屈曲部15から下方に延設された下方部分13Aには、補強用の複数のビード16がプレス加工により左右方向に等ピッチで形成されている。各ビード16は、車両前方に膨出されており、下方部分13Aの下端付近と上端とに設けられた傾斜部14A,14Bに亘って延出された上下向きの長円形を呈する。一部のビード16の膨出面16Aは、後述するワイパーブラケット21を溶接する取付対象面を構成している。
【0015】
図3に示すように、複数の一部のビード16の膨出面16Aには、ワイパーユニット(不図示)を支持するワイパーブラケット21(取付ブラケットの一例)をスポット溶接で取り付けている。このようにビード16によって補強した部位にワイパーブラケット21を固定することにより、ワイパーユニットの支持剛性を高めることができる。ワイパーブラケット21を固定する部位におけるワイパーユニットの支持剛性が高ければ、ワイパーブラケット21を小型で簡単な構造のものに構成した場合でもワイパーユニットを十分な強度で支持できるようになる。
【0016】
(ワイパーブラケットの構成)
図2及び図3に示すように、ワイパーブラケット21は、ワイパーユニット(取付対象物の一例)を支持する台形状の支持部22と、支持部22の左右側辺22a,22bからビード16の膨出面16A(取付対象面の一例)に向かって屈曲形成された左右一対のほぼ台形状の脚部23a,23bと、脚部23a,23bの下端から左右の外向きに、すなわち膨出面16Aと平行に延出されたフランジ部24a,24bとを有する。左右一対の脚部23a,23bは、その台形の短辺となる側が台形状の支持部22の長辺となる側に位置し、その台形の長辺となる側が台形状の支持部22の短辺となる側に位置する状態で、支持部22の左右側辺22a,22bから屈曲形成されている。
【0017】
図2、図3及び図4(d)に示すように、支持部22の左右側辺22a,22bどうしは膨出面16Aに沿って上向きに開く角度αをなしている。また、脚部23a,23bの下端辺どうしも、膨出面16Aに沿って上向き(同じ側の一例)に開く角度βをなしている。さらに、支持部22の左右側辺22a,22bと脚部23a,23bの下端辺とは、膨出面16Aに沿って下向き(同じ側と反対側の一例)に開く角度γをなしている。
【0018】
これらの角度を設けている結果、図5に例示するように、支持部22を膨出面16Aに沿って左右いずれかに移動させる向きの外力F(以降、横向き外力Fと呼ぶ)が加えられても、脚部23a,23bを構成する部材が膨出面16Aに向かって倒れ込む変形(マッチ箱変形)が生じ難くなるため、支持部22および脚部23a,23bを従来に比して薄く軽量な材料で構成しても、十分に剛性の高いワイパーブラケット21が得られる。
【0019】
一例として、図1〜図4の実施形態に示すワイパーブラケット21では、支持部22の左右側辺22a,22bどうしのなす角度αは約30°、脚部23a,23bの下端辺どうしのなす角度βは角度αより小さい約15°、支持部22の左右側辺22a,22bと脚部23a,23bの下端辺とが鉛直面内でなす角度γは角度α,βより大きい約40°とされている。
【0020】
角度α,β,γが上記の各数値に設定されていると、支持部22に横向き外力Fを加えたとき、支持部22を構成する面:f1と脚部23a,23bを構成する2つの面:f2,f3とが、同時に変形を強いられることになる。その結果、支持部22に対する横向き外力Fに対して十分に高い剛性が得られる。
【0021】
より具体的には、角度α,β,γが上記の各数値に設定されている場合には、図5に例示するように、支持部22に横向き外力Fを加えたとき、脚部23a,23bの上端辺(支持部22の左右側辺22a,22bと一致する)が同時に横向きに移動するが、左側辺22aは概して横に平行移動するのに対して、右側辺22bは上端が下端に比して著しく取付対象面に近付くような非平行な移動を示す。その結果、支持部22の左右側辺22a,22bどうしが互いに捻られるような移動を強いられるため、少なくとも支持部22の面:f1が捻りを含む複雑な曲げ変形を強いられるため、特に高い剛性が得られる。尚、支持部22に横向き外力Fを加えたとき、脚部23a,23bの面:f2,f3もまた幾らかの捻りを含む曲げ変形を強いられる。
【0022】
角度α,β,γは前述した各数値に限定されるものではなく、角度αは10°〜50°の範囲、角度βは5°〜25°の範囲、角度γは20°〜60°の範囲であれば、支持部22に横向き外力Fを加えたとき、前述した3つの面:f1,f2,f3が同時に変形を強いられるため、同外力Fに対して十分に高い剛性が得られる。角度α,β,γは、上記の数値範囲内で、ワイパーユニット20の質量、ワイパーブレードの長さ、ビード16の膨出面16Aとフロントウインドウ5の間の角度などのパラメータによって適宜調整すればよい。
【0023】
また、必ずしも、支持部22に横向き外力Fを加えたときに、3つの面:f1,f2,f3が同時に変形を強いられる角度α,β,γを選択する必要はなく、同外力Fによって3つの面:f1,f2,f3の少なくとも一つが変形を強いられるように角度α,β,γを決定しても、従来の構成に対して明らかな剛性の向上が得られる。
【0024】
図4(d)に示すように、剛性をさらに高める手段として、脚部23a,23bの各々には、支持部22との境界部である左右側辺22a,22bから膨出面16A(取付対象面)または脚部23a,23bの下端辺に向かって互いにほぼ平行に延びた二列のビードB1,B2,B3,B4(断面波状のリブの一例)がプレス成形により一体的に形成されている。これらのビードB1,B2,B3,B4の延出方向は、支持部22に対する横向き外力Fによって脚部23a,23bに生じる曲げ変形の軸心をビードB1,B2,B3,B4が横断するように設定されている。ビードB1,B2,B3,B4は、支持部22の左右側辺22a,22bから外向きに突出するように形成されている。
【0025】
図2に示すように、支持部22の左右側辺22a,22bと脚部23a,23bの下端辺とは、膨出面16Aに沿って下向きに開く約40°の角度γをなしているため、支持部22は膨出面16Aに対して明確な前傾姿勢を示すことになる。そのため、ほぼ鉛直に延びたビード16の膨出面16Aに支持されるステー40Aと、傾斜したフロントウインドウ5に沿って延びるワイパーブレード(不図示)とを有するワイパーユニットを取り付けるのに適したワイパーブラケット21が得られる。
【0026】
図には示していないが、ワイパーブラケット21を用いて車体に取付完了した状態のワイパーユニットは、支持部22からフロントウインドウ5の側に向かって斜め上方にクランク状に延びるステー40Aを有し、ステー40Aの先端側にワイパーの回動軸が回転自在に支持される。前記回動軸の上端からはフロントウインドウ5の外表面に沿ってワイパーアームとワイパーブレードが延設され、前記回動軸の下端に固着された入力アームが外径方向に延設される。前記入力アームの他端は、ワイパーモータによって車体の幅方向に沿って往復駆動される駆動リンクの遊端に枢支連結されている。ワイパーモータの駆動力によって入力アームが車体の幅方向に沿って往復駆動されることで、ワイパーアームとワイパーブレードが一定の角度範囲内で揺動操作される。
【0027】
(ワイパーブラケットの製造手順)
図4に例示したワイパーブラケット21は例えば次の手順で製造することができる。
(1)鋼板から打ち抜き加工などで図4(a)に示す形状の板状素材を得る。
(2)図4(b)に示すように、1回目のプレス加工によって、前記板状素材の一対の脚部23a,23bに相当する部位に各二列のビードB1,B2,B3,B4を形成する。
【0028】
(3)図4(d)に例示するように、2回目のプレス加工によって、脚部23a,23bが支持部22の左右側辺22a,22bから下方に屈曲し、フランジ部24a,24bが脚部23a,23bの下端辺から外向き水平に屈曲したブラケット状に曲げ加工する。このとき、一対のフランジ部24a,24bどうしは一つの平面を形成するように、脚部23a,23bは隣接するフランジ部24a,24bに対して約100°の角度δをなすように曲げ加工する。図4(c)には、この曲げ加工の際の山折り予定箇所を太い一点鎖線L1で示し、谷折り予定箇所を太い二点鎖線L2で示している。
【0029】
(4)最後の曲げ加工によって確定した支持部22の軸心Xに沿って、ワイパーユニットのステー40Aをボルト34で固定するための取付孔h1と位置決め孔h2とを形成する。
(5)支持部22の裏面に円板状の補助材30を溶接し、さらに補助材30の裏面に袋ナット31を溶接する。
【0030】
図3に示すように、得られたワイパーブラケット21は、フランジ部24a,24bに3つずつ設定された合計6つの溶接予定点Wを、ビード16の膨出面16Aにスポット溶接することによって、自動車のカウル10に取り付けられる。
【0031】
図2に示すように、ワイパーユニットを取り付ける際は、先ず、先端側にワイパーユニットの前記回動軸と前記ワイパーアームとを取付完了したステー40Aを用意し、このステー40Aの基部に設けられた貫通孔に弾性材料製のブッシュ50を内嵌装着し、下端にフランジ状のシートを備えた鉄製スリーブ51を同ブッシュ50に下方から内挿することでステーアセンブリとする。そこで、鉄製スリーブ51の下面をワイパーブラケット21の支持部22に当て付けた状態で、予め環状の押付け板52を装着したボルト34を上方から鉄製スリーブ51と、支持部22の取付孔h1と、補助材30の貫通孔とに挿入し、袋ナット31に対する螺合を押付け板52の下面が鉄製スリーブ51の上端に強固に押付けられるまで行うことで、ステー40Aの基部をブッシュ50を介して押付け板52と鉄製スリーブ51のシートとの間で締め付け固定する。
この螺合、つまりボルト34と袋ナット31の間の締め付け操作によって、鉄製スリーブ51の平面状のシートの裏面が、ワイパーブラケット21の支持部22に面接触を介して押し付けられ、支持部22を構成する板材部位の曲げ剛性が向上するので、結果的に脚部23a,23bの曲げ剛性も向上し、ワイパーブラケット21の全体的な剛性がさらに向上することになる。
【0032】
〔別実施形態〕
〈1〉脚部23a,23bがフランジ部24a,24bに対してなす角度Dは上に例示した約100°に限らず、例えば約90°〜約120°などの角度範囲から適宜選択することができる。
【0033】
〈2〉支持部22が台形ではなく三角形を呈する形態で実施することも可能である。また、脚部23a,23bが台形ではなく三角形を呈する形態で実施することも可能である。
【0034】
〈3〉脚部23a,23bに対するビードB1,B2,B3,B4の形成を省略して、脚部23a,23bが平面状のワイパーブラケット21としてもよい。
【0035】
〈4〉特にビード16の高さが十分な場合などは、フランジ部24a,24bを脚部23a,23bの下端から、左右の外向きにではなく、ビード16の側面と平行に延出されたフランジ部とし、ビード16の側面にスポット溶接することも可能である。この場合、図4(c)に示す太い二点鎖線L2については、谷折りではなく僅かな山折り曲げ加工、または、曲げ加工が不要となる。
【0036】
〈5〉自動車のフロントウインドウやリアウインドウのワイパーを支持するブラケットとして適用する他に、アシストグリップ、ヘッダー(サンバイザー)、ホイルハウス、シフトケーブル、パーキングブレーキ用ケーブルなどのブラケットとしても適用可能である。
【0037】
〈6〉特に、支持部に対する横向き外力Fが比較的小さい取付対象物に適用する場合は、脚部23a,23bを中央部が切り抜かれた形態とする、或いは、脚部を一対(全部で4本)の棒状部材などで構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0038】
ウインドウ用のワイパーや種々の駆動ケーブルなどを自動車の車体などに取り付けるための取付ブラケットの構成として利用することができる。
【符号の説明】
【0039】
α 角度(支持部の左右側辺どうし)
β 角度(脚部の下端辺どうし)
γ 角度(脚部の下端辺と支持部の左右側辺の間)
B 脚部のビード(B1,B2,B3,B4)
F 外力(横向き外力)
W 溶接予定点
5 フロントウインドウ
10 カウル
16 ビード(車体の一部)
16A 膨出面(取付対象面)
13A 下方部分
21 ワイパーブラケット(取付ブラケット)
22 支持部
22a,22b 左右側辺
23a,23b 脚部
24a,24b フランジ部
34 ボルト
40A ステー(取付対象物)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
取付対象物を取付対象面に支持するための取付ブラケットであって、
取付対象物を支持する支持部と、前記支持部の左右側辺から前記取付対象面に向かって屈曲形成された左右一対の脚部とを有し、
前記左右側辺どうしと前記脚部の下端辺どうしとが同じ側に開く角度をなしており、
前記脚部の下端辺と前記左右側辺とは前記同じ側と反対側に開く角度をなしている取付ブラケット。
【請求項2】
前記脚部に、断面波状のリブが前記支持部との境界部から前記取付対象面に向かって延設されている請求項1に記載の取付ブラケット。

【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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【公開番号】特開2012−71660(P2012−71660A)
【公開日】平成24年4月12日(2012.4.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−217257(P2010−217257)
【出願日】平成22年9月28日(2010.9.28)
【出願人】(000002967)ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Fターム(参考)】