KR100396997B1 - 자동차용 와이퍼 장치의 와이퍼 아암 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이퍼 블레이드 구조체와 와이퍼 아암은 상호 대향 단부에 연결구조체를 형성하여 직접 일체형으로 연결시킴과 동시에 차량 장착시 윈드실드 표면에 대한 와이퍼 러버의 누름압을 일정하게 유지하기 위한 판 스프링과 두께 및 폭을 조절하여 삽입한 띠 스프링으로 구성되어 윈드실드 표면상의 이물질이나 빗물들을 닦아내는 블레이드 구조체로 구성된 아이퍼 아암 구조체로서, 이것은 부품수를 줄이고 조립시간 및 공정수를 줄임과 동시에 와이퍼 아암의 길이를 짧게하여 장치의 중량감소를 통하여 와이퍼 작동시 러버의 유걱 밍 노이즈를 줄이고 토크가 적은 모터를 사용함으로써 제조원가 절감이 가능한 와이퍼 아암 구조체에 관한 것이다.

Description

자동차용 와이퍼 장치의 와이퍼 아암 구조체{STRUCTURE OF WIPER ARM IN WIPER DEVICE FOR AN AUTOMOBILE}

본 발명은 와이퍼 블레이드 구조체와 와이퍼 아암의 상호 대향 단부에 연결구조체를 형성하여 직접 일체형으로 연결시킴과 동시에 차량 장착시 윈드실드 표면에 대한 와이퍼 러버의 누름압을 일정하게 유지하기 위한 판 스프링과 두께 및 폭을 조절하여 삽입한 띠 스프링으로 구성되어 윈드실드 표면상의 이물질이나 빗물들을 닦아내는 블레이드 구조체로 구성된 와이퍼 아암 구조체에 관한 것이다.

통상적으로, 자동차의 전면에는 주행 중에 전방에서 불어오는 바람이나 빗물의 유입을 막기 위한 윈드실드가 끼워져 있다. 이 윈드실드의 표면에 먼지나 흙이 쌓이게 되면 전방의 시야를 확보하는데 많은 어려움이 있으며, 특히, 눈이나 비가 오는 지역을 운행할 경우에는 윈드실드의 표면에 있는 물기를 빨리 제거해야 전방을 주시할 수 있다. 이를 위해서 자동차에는 와이퍼 장치가 구비되어 있어, 윈드실드 표면에 있는 먼지나 빗물 등을 제거할 수 있다.

와이퍼 시스템의 일반적인 구성을 보면, 와이퍼 모터와, 이 와이퍼 모터에 의해 작동되는 와이퍼 링크와, 이 와이퍼 링크에 의해서 일정 각도의 범위내로 회동되는 와이퍼 아암과, 중앙부분이 와이퍼 아암의 끝단에 고정되어 있어, 와이퍼 아암이 이동하게 되면, 윈드실드의 표면을 따라 일정 각도의 범위 내를 이동하면서 윈드실드 표면을 닦아 냄으로써, 표면에 묻어 있던 각종 먼지나 이물질을 제거하는 와이퍼 블레이드로 이루어져 있다. 이러한 역할을 하는 것으로는 미국특허 6,026,537호에 개시된 차량용 와이퍼 블레이드가 있다.

도 1은 일반적인 와이퍼 장치를 보인 정면도이다. 여기에 도시된 바와 같이 와이퍼 블레이드(2)는 힌지(7)에 의해서 와이퍼 아암(1)에 회동 가능하게 고정된다. 이를 위해서, 와이퍼 블레이드(2)에는 와이퍼 아암(1)과 힌지결합되는 메인브라켓(3)이 구비되어 있으며, 이 메인 브라켓(3)에는 힌지(6)에 의해서 중간브라켓(4)이 결합되고, 이 중간 브라켓(4)에는 힌지에 의해서 러버 브라켓(5)이 결합된다. 이 브라켓의 양단에는 클립(8, 9)에 위해서 탄성 러버(10)가 끼워져 있다.

이러한 구성을 지닌 종래의 와이퍼 장치는 와이퍼 블레이드의 중앙부분이 클립에 의해서 와이퍼 아암에 회동 가능하게 결합되므로 와이퍼 블레이드 길이의 반만큼 아암이 더 길어져 각 모멘트가 상승하게 됨으로써, 클립부분에 유격이 생겨 작동시에 윈드실드 표면과의 마찰에 의한 소음이 발생됨과 동시에, 이러한 점을 보완하기 위하여 모터 선택시 토크가 높은 모터를 선택해야 하고, 작동시 잘 닦이지 않는 부분이 생겨 전방시야를 확보하는데 많은 어려움이 따른다. 또한 클립 및 이 클립을 고정하기 위한 핀 등이 필요하므로 부품수가 많고 이들을 결합하는데 다른 추가적인 조립공정 및 조립시간을 요하므로 비용이 상승하는 원인이 된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 와이퍼 아암과 와이퍼 블레이드 구조체의 상호 대향 단부를 연결 구조체를 통하여 직접 일체형으로 연결함으로써 와이퍼 아암의 중량이 감소하게 되어 토크가 낮은 모터의 선택이 가능한 와이퍼 아암 구조체를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 윈드실드 표면에 대한 누름압을 일정하게 유지하기 위하여 일체형의 만곡형 와이퍼 블레이드 구조체를 구성하는 와이퍼 러버가 스프링에 의하여 지지될 수 있도록 구성하므로써 와이퍼 작동시 전달되는 충격을 감소시켜 발생되는 소음 및 닦임 불량현상을 막을 수 있는 일체형 와이퍼 블레이드 구조체를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 와이퍼 장치를보인 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 일체형 와이퍼 아암 구조체를 보인 정면도,

도 3은 도2에 도시한 연결 구조체를 확대하여 보인 사시도,

도 4a는 도2에 도시된 만곡형의 일체형 와이퍼 블레이드 구조체의 단면도,

도 4b는 도 4a에 도시된 만곡형의 일체형 와이퍼 블레이드 구조체의 측면도,

♠도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♠

11 : 와이퍼 아암 12 : 와이퍼 블레이드 구조체

13 : 연결 구조체 14 : 와이퍼 러버

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 모터에 의해서 작동되는 구동 아암과, 연결링크를 개제하여 구동 아암과 자동적으로 결합되는 피봇축과, 이 피봇축의 나사부에 결합되는 와이퍼 아암과, 이에 연결되는 러버를 통해서 윈드실드 표면상의 이물질이나 빗물 등을 닦아내는 와이퍼 블레이드를 포함하는 차량용 와이퍼 장치에 있어서, 와이퍼 블레이드 구조체의 아암측 대향 단부에 형성된 연결 구조체와 직접 연결시킬 수 있는 연결 구조체를 형성하고 있는 와이퍼 아암과, 차량 장착시 윈드실드 표면에 대한 와이퍼 러버의 누름압을 일정하게 유지하기 위하여 와이퍼러버의 지지를 위한 판 스프링과 와이퍼 러버의 휨 방지를 위한 띠 스프링의 두께를 조절하여 삽입하는 일체형의 만곡형 와이퍼 블레이드 구조체로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이퍼 아암과 일체형 와이퍼 블레이드에 대한 상세한 설명이다.

도 2는 본 발명에 따른 와이퍼 아암과 블레이드 구조체의 연결된 상태를 보인 정면도이고, 도 3은 도2에 도시한 연결 구조체를 확대하여 보인 사시도이며, 도4a는 도2에 도시된 일체형의 만곡형 와이퍼 블레이드 구조체를 나타내는 단면도이고, 도 4b는 도4a에 도시된 일체형의 만곡형 와이퍼 블레이드 구조의 측면도로서각 도면의 동일부품에 대해서는 동일부호로 표시한다.

통상적으로 차량용 와이퍼 장치에 있어서, 와이퍼 모터의 구동력은 와이퍼링크를 통해서 와이퍼 아암으로 전달되며, 와이퍼 아암으로 전달된 동력에 의해 와이퍼 블레이드가 소정의 각도로 회동하면서 윈드실드 표면에 묻어 있는 먼지나 이물질을 제거하게 된다.

이러한 구성의 차량용 와이퍼 장치에 있어서, 종래의 클립의 유격에 의한 소음 및 닦임 불량현상을 방지하기 위한 방안으로 본 발명의 바람직한 실시예에서는 와이퍼 아암과 와이퍼 블레이드 구조체의 대향 양단을 연결 구조체에 의해서 일체적으로 구성하였다. 즉, 도 2와 도시된 바와 같이, 차량 장착시 윈드실드 면에 일정한 누름압이 인가되도록 만곡형을 이룬 와이퍼 블레이드 구조체(12)와 와이퍼 아암(11)측의 상호 대향 단부에 연결 구조체(13)를 형성하여 일체적으로 결합함으로써 종래의 클립이나 핀을 삭제하고 구조를 단순화하였으며, 특히 와이퍼 블레이드 한쪽 끝단에 직접적으로 연결함으로써 와이퍼 아암(11)의 길이를 종래보다 와이퍼 블레이드 구조체 길이의 반만큼 짧아져 회동시 충격 및 소음이 감소되며, 또한 상대적으로 낮은 토크의 모터를 적용할 수 있게 된다.

도 3에서의 도시와 같이 와이퍼 아암 구조체는 아암(11)과 와이퍼 블레이드 구조체(12)로 구성된다. 아암(11)은 도면에 도시되지 않은 일측이 피봇축에 연결되고 타측이 블레이드 구조체(12)와 연결되는 휘메일 타입의 제 1 연결체(15)로 되며, 블레이드 구조체(12)의 아암(11)측 대향 단부는 제 1 연결체(15)와 결합되는 메일 타입의 제 2 연결체(16)로 구성된다.

이와 같은 제 1, 2 연결체(15, 16)는 하나의 연결 구조체(13)로 구성되는데 각기 소켓 타입과 이 소켓에 삽입되는 헤드부로 구성된다. 즉 제 1 연결체(15)는 아암(11)의 동체에서 일체로 연장되어 소정 위치에 도면에 도시에서와 같이 양측면에 결합구멍(17)이 형성된다. 제 2 연결체(16)는 블레이드 구조체(12)로 부터 일체로 연장하여 있고 제 2 연결체(16)의 헤드부는 제 1 연결체(15)에 삽입되고 결합구멍에 대하여 탄성후크부(18)가 걸려지도록 한다. 그러므로 아암(11)과 블레이드 구조체(12)는 일체로 간단히 결합된다.

여기서, 연결 구조체(13)의 제 1 및 제 2 연결체(15, 16)는 아암(11)과 블레이드 구조체(12)를 일체로 결합하는 어떠한 구성이라도 가능할 수 있다.

와이퍼 블레이드 구조체(12)는 도 4a에서 도시한 바와 같이, 와이퍼 러버 (14)와 브라켓(19)으로 구성된다. 와이퍼 러버(14)는 종래의 것과 그 구성이 유사하나 본 발명에 적용되도록 러버의 띠 스프링(21)은 러버의 폭보다 다소 넓게 양측면으로 연장되는 연장부(도시 되지 않음)를 구비하면서 차량 장착시 누름압의 일정한 분산을 위하여 전면으로 갈수록 두껍게 형성되고 결합측의 단부로부터 연장한 돌출부(21, 21')를 구비한다.

브라켓(19)은 사각형의 공동을 갖는 프레임으로 구성되는데, 제 2 연결체(16)가 결합되는 연장부의 소정 길이는 수납하고, 그의 일단부는 그의 하단이 띠 스프링(21)을 감싸도록 하여 일체로 결합된다. 이 결합단부의 반대쪽 부분으로 갈수록 브라켓(19)과 와이퍼 러버(14)의 사이 공간은 넓어지게 되는데, 그 공간에 와이퍼 러버(14)를 아래 방향으로 지지 가능한 요철형의 판 스프링(22, 23)을수납하여 고정할 수 있도록 고정 핀들(22', 23')을 형성하여 판 스프링(22, 23)이 고정되면서 유동 가능하게 된다.

이렇게 하여 지지된 와이퍼 러버(14)의 상하 유동이 가능하도록 브라켓(19)의 측면은 도4b에서의 도시와 같이, 연결 구조체가 형성된 와이퍼 블레이드 구조체의 반대쪽은 띠 스프링(21)의 돌출부(21, 21')가 삽입되어 상하 이동이 가능하게하는 두 개의 슬릿(22, 22')이 형성되어 있다. 이 슬릿에 삽입된 띠 스프링의 돌출부(21, 21')는 와이퍼 블레이드 구조체(12)의 장착시 러버가 윈드실드 면과 접촉하여 판 스프링(22, 23)에 의해서 지지되거나 와이퍼 회동시 일정한 누름압을 유지하도록 와이퍼 러버(14)의 상하 이동이 가능하게 된다

또한, 본 발명은 위에서는 일정한 형상의 판 스프링을 적용하여 와이퍼 러버를 지지하고 있는 것으로만 기재하고 있으나 이 판 스프링의 형상을 바꾸어 적용할 수 있으며, 판 스프링을 링 스프링으로 대체하여 와이퍼 러버의 지지 역할을 하도록 할 수 있다.

지금까지 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 와이퍼 아암과 와이퍼 블레이드 구조체는 상호 대향 단부에 형성된 연결 구조체에 의해서 일체형으로 연결되고, 와이퍼 러버가 스프링에 의해서 지지되는 와이퍼 블레이드 구조체에 관한여 예시하였으나, 본 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 와이퍼 아암과 와이퍼 블레이드 구조는 상호 대향 단부에 형성된 연결 구조체에 의해서 직접 일체형으로 연결시키고, 와이퍼 블레이드 구조체를 만곡형으로 형성함과 동시에 와이퍼 러버를 지지할 수 있는 판 스프링과 두께 및 폭을 조절된 띠 스프링을 함께 조립함으로써, 와이퍼 블레이드의 결합에 필요한 부품수의 감소와 조립시간 및 공정수를 줄이고 와이퍼 장치의 무게감소에 의한 낮은 토크의 모터 사용이 가능하여 제조 비용을 낮출 수 있음과 동시에 닦음 성능이 향상됨으로써, 종래의 와이퍼 블레이드에서 발생되는 소음 및 닦임 불량현상이 감소되어 항상 정숙한 분위기를 유지할 수 있으며, 깨끗한 전방시야를 확보할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 와이퍼 모터에 의해서 작동되는 구동 아암과, 연결링크를 개재하여 구동 아암과 작동적으로 결합되는 피봇축과, 이 피봇축의 나사부에 결합되는 와이퍼 아암과 와이퍼 브레이드를 포함하는 차량용 와이퍼장치에 있어서,

   동체로부터 연장되고 이 연장부의 양측면에 결합구멍(17)이 형성되어 있는 소켓타입의 제1연결체(15)를 구비한 와이퍼 아암(11)과;

   제1연결체(15)에 대하여 삽입되도록 일측이 연장되는 헤드부에는 결합구멍(17)에 걸리도록 한 탄성후크부(18)가 설치되게 한 제2연결체(16), 그의 길이 방향으로 연장되고 전면으로 갈수록 두껍게 형성되고 전면에 돌출부(21, 21')를 구비한 띠스프링(21)을 감싸도록 일체로 형성되어지는 러버(14), 사각형의 공동을 갖는 프레임으로 제2연결체(16)를 수납하고 브라켓(19)과 와이퍼 러버914) 사이의 공간에 고정핀(22', 23')들에 의하여 상하유동가능하게 설치되는 판스프링(22, 23)과 제2연결구조체의 반대되는 브라켓(19) 측면에 띠스프링(21)의 돌출부(21, 21')가 삽입되어 띠스프링(21)의 상하유동이 판스프링(22, 23)에 전달되게 한 슬릿(22, 22')이 형성되는 블레이드 구조체(12)로 이루어진 와이퍼 아암구조체.
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