KR100651086B1 - 와이퍼의 고무 블레이드 체결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 와이퍼의 프레임과 고무 블레이드를 연결하기 위하여 어댑터 사용하여 고무 블레이드를 프레임에 장착하는 체결장치에 관한 것으로, 특히 프레임과 블레이드의 사양에 관계없이 어댑터를 사용하여 프레임과 고무블레이드를 연결하여 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 와이퍼의 고무 블레이드 체결장치는, 일정한 경사각을 갖고 고무 블레이드를 결합하기 위한 절결된 슬롯홈을 구비하는 프레임을 따라 고무 블레이드를 장착하는 와이퍼에 있어서, 상기 프레임의 슬롯홈을 따라 장착되는 슬라이드홈을 구비하는 헤드부와, 상기 헤드부로부터 연장되어 하부를 통해 고무 블레이드를 결합하기 위한 고무 블레이드 고정단과, 상기 고정단을 통해 고무 블레이드를 끼워 넣어 조립하기 위해 고정단에 형성된 고무 블레이드 가이드홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

와이퍼,블레이드,프레임,스프링레일,어댑터

Description

와이퍼의 고무 블레이드 체결장치{Clamping Device of Wiper Rubber Blade for car}

도 1은 일반적인 자동차용 와이퍼 구조를 설명하기 위한 참고 사시도

도 2는 일반적인 와이퍼 블레이드에 대한 스프링레일의 조합관계 설명도

도 3은 종래의 블레이드와 스프링레일의 조합상태를 설명하기 위한 종단면도

도 4는 종래의 또 다른 와이퍼의 사시도

도 5는 도 4에 표현된 와이퍼의 종단면도

도 6은 와이퍼의 고무 블레이드 체결 구조의 예를 보인 도면

도 7은 또 다른 와이퍼의 고무 블레이드 체결 구조를 보인 도면

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼 고무 블레이드가 프레임에 장착된 와이퍼의 전체 구조를 보인 단면도

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이퍼 고무 블레이드가 프레임에 장착된 와이퍼의 전체 구조를 보인 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100:프레임 200:고무 블레이드

300:어댑터 301:헤드부

302:고정단 303:슬라이드홈

304:가이드홈

본 발명은 자동차용 와이퍼의 프레임과 고무 블레이드를 연결하기 위하여 어댑터 사용하여 고무 블레이드를 프레임에 장착하는 체결장치에 관한 것으로, 특히 프레임과 블레이드의 사양에 관계없이 어댑터를 사용하여 프레임과 고무블레이드를 연결하여 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

자동차용 윈도우 와이퍼는 비가 내릴 때 자동차의 윈도우 글래스 면을 따라 흘러내리는 빗물이나 기타 이물질을 닦아내기 위한 장치로서, 차내에 설치된 와이퍼 모터의 구동력을 링크기구를 통하여 전달받은 와이퍼암이 소정의 각도로 왕복운동 하도록 구성되어 있으며, 와이퍼암의 선단에는 일면에 고무재로 된 블레이드가 부착된 와이퍼 프레임이 착탈 가능하게 설치되어 있다.

일반적으로, 와이퍼 암에 장착되는 와이퍼는 도 1 내지 도 3과 같이, 골격을 형성하는 프레임 부분과, 그 프레임을 따라 장착되어 윈도우 글래스 면에 접촉하여 마찰력으로 움직이는 블레이드 부분으로 구성된다.

주요 부분은, 와이퍼암(10)에 장착되는 어댑터(11)가 장착된 프레임 본체(12)와, 상기 프레임 본체(12)의 양 방향에 리벳조인트(13)로 대칭적으로 장착되어 블레이드(14)를 균등한 하중으로 결합시키기 위해 안쪽 방향으로 블레이드(14)가 끼워지는 끼움홈(15)을 구비하는 제1프레임(16)과, 상기 제1프레임(16)의 양단부측에 리벳조인트(13)로 대칭적으로 장착되어 블레이드(14)의 양단부측을 균등한 하중으로 결합시키기 위해 양단부측에 블레이드(14)가 끼워지는 끼움홈(15)을 구비하는 제2프레임(17)과, 상기 제1,2프레임(16)(17)들에 일정한 탄성을 갖고 부착되고 그 탄성력으로 윈도우 글래스면과 밀착되어 윈도우 글래스면을 닦아주기 위하여 탄성체인 스프링레일(18)(18a)이 끼워지는 슬라이드홈(19)이 형성된 블레이드(14)와, 상기 블레이드(14)를 제1.2프레임(16)(17)을 따라 탄성적으로 지지하기 위하여 제1.2프레임(16)(17)의 길이 방향을 따라 블레이드(14)의 양방향에 각각 장착되는 판상의 금속재 스프링 레일(18)(18a)로 이루어진다.

여기서, 프레임 본체(12)는, 와이퍼암(10)의 운동을 받아 이를 최종적으로 블레이드(14)의 궤적 운동으로 매개하기 위하여 와이퍼암(10)과 블레이드(14) 그리고 블레이드(14)에 일정한 탄성강도를 제공하는 스프링 레일(18)(18a) 들을 한곳에 집중시켜 와이퍼암(10)의 구동으로 작동하고, 또한, 제1.2프레임(16)(17)들이 프레임 본체(12)에 균등한 분포로 정렬되어 있고, 프레임 본체(12)를 포함한 개개의 제1.2프레임(16)(17)들은 배수 촉진과 무게 경감을 위해 프레스 가공에 의한 구멍이 뚫려 있다.

블레이드(14)는, 제1.2프레임(16)(17)의 끼움홈(15)을 안내하기 위해 길이방향을 따라 양측단면상에 길게 단턱으로 형성된 단턱(20)과, 상기 단턱(20)과 구분되어 스프링 탄성을 제공하는 스프링 레일(18)(18a)을 안내하는 슬라이드 홈(19)을 구비하고 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 일반적인 와이퍼 구조는, 철판을 프레스 성형한 프레임 본체(12) 및 제1.2프레임(16)(17) 구조에 블레이드(14)와 스프링 레일(18)(18a)을 조립하여 구성된 것으로, 이 구조는 동절기에 각 부품의 연결부 및 접합부가 동결되어 정상적인 작동이 불가능하고, 블레이드의 탄성 변형 또한 장애가 생겨 윈도우 글래스 면을 정상적으로 닦을 수 없는 현상이 나타난다.

또한, 구조적으로 블레이드를 탄성적으로 가압하는 부위가 각 점으로 이루어져 있으므로 블레이드 전체에 등분포 하중으로 가압력을 전달하기 어려운 구조이며, 이로 인해 마모 속도가 부분적으로 현저한 차이를 형성하여 들뜸으로 인한 분리 현상으로 윈도우 글래스의 해당 면이 닦이지 않는 현상이 발생된다.

그밖에, 생산 기술적인 측면에서는 다 부품의 적용과 조합으로 제작하게 됨으로서 다수의 금형이 필요하고, 그 만큼 각 구성 단품들의 품질관리가 어려우며, 조립 공수의 증가로 조립 비용이 많이 들어가는 문제점이 있었다.

이에 대하여 도 4 및 도 5와 같이, 와이퍼암에 장착되는 철판 프레임 및 그밖에 블레이드를 지지하는 프레임을 별도로 구성하지 않고 블레이드(14)에 스프링 레일(18)(18a)을 끼우고 그 외부측을 고무재 커버(21)로 씌워서 구성한 와이퍼가 알려져 있다.

즉, 블레이드(14)의 양측 방향에 슬라이드 홈(19)을 길이방향을 따라 형성하고 그 슬라이드 홈(19)을 따라 스프링 레일(18)(18a)을 양방향에서 각각 끼워 넣은 뒤 그 외부는 스프링 레일(18)(18a)이 외부로 보이지 않도록 에어스포일러 기능과 탄성 유지를 위한 고무재 커버(21)를 씌워서 구성한 것으로, 이 구조는 적은 수의 부품 사용을 통해 일반적인 와이퍼의 구조적 문제점들 중 부품 동결에 의한 작동성 저하와 구성 부품 수 증가에 따른 몇 가지 문제점을 개선할 수 있었다.

그러나, 상기와 같은 와이퍼 구조는, 두 개의 강판으로 된 스프링 레일(18)(18a)의 탄성력과 그 외부를 씌우고 있는 고무재 커버(21)의 탄성이 동시에 작용하고 있으므로 충분한 가압력으로 와이퍼암을 작동시켜야 하는 동작성 유지에 무리가 따르고 와이퍼암의 압력이 조절된 기존 와이퍼암 구조와 호환되지 못하는 문제가 있고, 도 5와 같이, 고무재 커버(21)를 사용하여 마감 처리하고 그 고무재 커버(21)가 에어스포일러 기능을 하도록 함으로서, 반드시 에어스포일러 역할을 할 수 있는 고무재 커버(21)가 요구되는 문제점이 있었다.

이에 대하여 본인의 선출원 국내 특허출원 출원번호 제2005-0059320, 0078603, 0078604호의 와이퍼 고무 블레이드 및 프레임 구조는, 도 6 및 도 7과 같이, 프레임(60)과 고무 블레이드(70)를 일정한 기울기 주어 결합함으로서 와이퍼 자체적으로 에어 스포일러 기능을 할 수 있도록 하였다.

즉 상부측은 프레임(60)에 장착되는 일체형 헤드부(61)가 있고, 그 헤드부(61)는 프레임(60)의 위치에 따라 결합되는 임의의 기울기로 이루어지며, 상기 중심부는 수직축을 중심으로 그 수직축을 어긋나는 기울기가 주어지고, 고무 블레이드(70)의 하부측은 윈도우 글래스와 접촉되는 접촉부로 이루어지고, 그 접촉부는 수직축과 나란한 수직방향으로 형성함으로서, 에어 스포일러가 없어도 고속 주행시 와이퍼 블레이드의 부상을 방지할 수 있도록 하였으며, 또한 고무 블레이드와 프레 임간 사행 결합을 통해 에어 스포일러를 기능을 구비하지 않고 구조적으로 고무 블레이드의 들뜸 부상을 방지하는 동시에 고무 블레이드 및 프레임간 사행 결합에 의해 나타나는 윈도우 글래스면(80)과의 직각 접촉 한계를 극복하기 위해 도 7과 같이 윈도우 글래스면(80)과 직각으로 접촉될 수 있게 고무 블레이드(70)의 형상을 변경 함으로서 우수한 크리어링 성능을 얻을 수 있도록 제시되었다.

즉, 프레임(60)과 고무 블레이드(70)의 사행 결합은 와이퍼 작동시 와이퍼 모터의 회전 가압력 중심점을 기준으로 윈도우 글래스면에서의 위치가 변화될 때 구조적으로 윈도우 글래스 면과 직각으로 접촉되지 못하기 때문에 충분한 접촉면 형성이 어렵기 때문에 구조적으로 이를 직각 접촉으로 보상하기 위하여 또 다른 형태의 보완 설계가 필요하였으며, 그 중 고무 블레이드의 형상을 변경하고 또한 프레임간 결합을 다르게 한 것으로, 구조적으로 몇가지 문제점이 나타났다.

첫째, 고무 블레이드의 형상이 지나치게 복잡해져 제작이 어렵고, 형상이 복잡한 만큼 고 단가로 제조되고, 복잡한 형상에 해당하는 만큼 강도나 내구성이 떨어질 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

둘째, 일반적으로 사용되는 범용화된 고무 블레이드를 프레임에 그대로 적용하여 사용할 수 없어 호환성을 제공하지 못하는 한계가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은, 프레임과 고무 블레이드의 사행 결합을 통해 와이퍼 자체적으로 에어 스포일러 기능을 갖도록 하는 한편 고무 블레이드가 글래스면 과 직각으로 접촉되도록 하는 와이퍼 프레임과 고무 블레이드의 결합을 별도의 어댑터를 통해 결합하도록 함으로서 고무 블레이드의 형상을 단순화시켜 제작을 간단히 하여 저 단가로 제조되고, 고강도와 내구성을 향상 시킬 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 일반적으로 사용되는 범용화된 고무 블레이드를 프레임에 그대로 적용하여 사용할 수 있도록 함으로서 와이퍼의 고무 블레이드 교환 및 교체에 관한 호환성을 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 와이퍼의 고무 블레이드 체결장치는, 일정한 경사각을 갖고 고무 블레이드를 결합하기 위한 절결된 슬롯홈을 구비하는 프레임을 따라 고무 블레이드를 장착하는 와이퍼에 있어서,

상기 프레임의 슬롯홈을 따라 장착되는 슬라이드홈을 구비하는 헤드부와, 상기 헤드부로부터 연장되어 하부를 통해 고무 블레이드를 결합하기 위한 고무 블레이드 고정단과,

상기 고정단을 통해 고무 블레이드를 끼워 넣어 조립하기 위해 고정단에 형성된 고무 블레이드 가이드홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

선택적으로 상기 어댑터는 고무재질과 탄력성 합성수지재를 사용하는 것을 특징으로 한다.

선택적으로 상기 고정단에 구성되는 가이드홈을 따라 고무 블레이드의 상부를 밀착하여 접착시켜 고정한 것을 특징으로 한다.

선택적으로 상기 고정단에 구성되는 가이드홈에 고정턱을 형성하여 그 고정 턱을 따라 고무 블레이드에 형성된 단턱을 밀어 넣어 끼워서 고정하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 도면 도 8 및 도 9를 참고로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼 고무 블레이드가 프레임에 장착된 와이퍼의 전체 구조를 보인 단면도 이다. 도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이퍼 고무 블레이드가 프레임에 장착된 와이퍼의 전체 구조를 보인 단면도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼의 고무 블레이드 체결장치는, 도 8 및 도 9와 같이, 일정한 경사각을 갖고 고무 블레이드(200)를 결합하기 위한 절결된 슬롯홈(101)을 구비하는 프레임(100)을 따라 고무 블레이드(200)를 장착하도록 구성된다.

주요부분은, 프레임(100)에 장착되어 고무 블레이드(200)를 고정하는 어댑터(300)로 이루어진다.

상기 어댑터(300)는, 프레임(100)의 슬롯홈(101)을 따라 장착되는 슬라이드홈(303)을 구비하는 헤드부(301)와, 헤드부(301)로부터 연장되어 하부를 통해 고무 블레이드(200)를 결합하기 위한 고무 블레이드 고정단(302)과, 고정단(302)을 통해 고무 블레이드(200)를 끼워 넣어 조립하기 위해 고정단(302)에 형성된 고무 블레이드 가이드홈(304)을 포함한다.

어댑터(300)는 고무재질과 탄력성 합성수지재를 사용하여 고무 블레이드(200)를 간단하고 자유롭게 고정 장착할 수 있다.

어댑터(300)의 고정단(302)에 구성되는 가이드홈(304)을 도 8과 같이 고무 블레이드(200)의 윗면을 접촉시키는 형상으로 하는 경우 고무 블레이드(200)의 상부를 가이드홈(304)의 공간상에 밀착하여 접착재 등과 같은 재료를 사용하여 접착시켜 고무 블레이드(200)를 어댑터(300)의 고정단(302)에 고정할 수 있다.

또한 어댑터(300)의 고정단(302)에 구성되는 가이드홈(304)을 도 9와 같이 구성하는 경우 고정턱을 형성하여 그 고정턱을 따라 고무 블레이드(200)에 형성된 단턱을 밀어 넣어 끼워서 고정할 수 있으며, 일반적으로 표준형 고무 블레이드(200)는 스프링 레일에 끼워주기 위한 여러 개의 단턱을 갖고 있어 그 단턱을 가이드홈(304)의 고정턱을 따라 끼워 넣으면 간단히 고무 블레이드(200)를 장착 할 수 있다.

이와 같은 실시 예에 따라 구성되는 본 발명에 따른 와이퍼의 고무 블레이드 체결장치는 다음과 같은 특징 갖는다.

본 발명은 도 8 및 도 9와 같이 프레임(100)과 고무 블레이드(200)의 결합을 일정한 기울기를 가지도록 와이퍼 구조를 구성한 것이다. 즉 에어 스포일러 역할을 통해 와이퍼의 부상을 방지할 수 있게 프레임(100)과 고무 블레이드(200)를 수직축을 기준으로 일정한 기울기를 가지도록 전체적으로 기울기를 가지도록 한 것으로, 프레임과 고무 블레이드에 기울기를 주어 결합하는 방법은 앞서 설명한 바와 같이 고무 블레이드의 형상을 구조적으로 기울기를 가지도록 하여 프레임에 결합하거나 그 고무 블레이드를 결합하는 프레임의 구조에 기울기를 주어 결합하는 다양한 방법이 제시되었다.

그러나, 고무 블레이드의 형상을 통해 기울기를 조절하는 구조는 지나치게 고무 브레이드의 형상이 복잡해지고 일반적으로 사용되는 표준 고무 블레이드와 호환성을 유지하지 못하는 단점을 갖는다.

본 발명은 도 8 및 도 9와 같이, 표준형 고무 블레이드(200)를 사용하면서도 프레임(100)과 고무 블레이드(200)의 기울기를 일정하게 유지시키는 와이퍼 구조에 적용될 수 있도록 별도의 어댑터(300)를 통해 간단히 고무 블레이드(200)를 장착할 수 있도록 구성되었다.

즉, 프레임(100)의 슬롯홈(101)을 따라 고무 블레이드 대신 어댑터(300)의 헤드부(301)를 장착하고 그 헤드부(301)로 부터 하부측은 고정단(302)으로 연장시켜 그 고정단(302)을 통해 고무 블레이드(200)를 결합하도록 한 것으로, 이는 고무 블레이드(200)의 형상을 이용하는 것이 아니고 이를 어댑터(300)를 통해 기울기가 확보되도록 한 것이며, 이에 따라 기울기가 없는 표준 고무 블레이드(200)의 사용도 가능하게 된다.

도 8은 어댑터(300)의 고정단(302)에 구성된 가이드홈(304)에 직접 고무 블레이드(200)를 접착시켜 구성한 와이퍼의 구성이고, 도 9는 고정단(302)의 가이드홈(304) 형상을 고정턱으로 만들고 이를 통해 고무 블레이드에 형성된 단턱을 밀어넣어 끼움 결합한 와이퍼 구성으로서, 어느 형태이거나 일반적인 표준형 고무 블레이드(200)를 기울기가 주어지는 와이퍼에 적용할 수 있어 고무 블레이드를 특수하 게 제작하여야 하는데 따라는 다양한 문제점을 개선할 수 있고, 사용상 제약중 하나인 교환 및 교체시 표준 고무 블레이드의 사용도 가능하여 사용 불편이 없다.

이와 같은 본 발명에 따른 와이퍼의 고무 블레이드 체결장치는, 와이퍼 프레임과 고무 블레이드의 결합을 별도의 어댑터를 통해 결합하도록 함으로서 고무 블레이드의 형상을 단순화시켜 제작을 간단히 하여 저 단가로 제조되고, 고강도와 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 일반적으로 사용되는 범용화된 고무 블레이드를 프레임에 그대로 적용하여 사용할 수 있도록 함으로서 와이퍼의 고무 블레이드 교환 및 교체에 호환성을 제공하여 사용 편의성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 일정한 경사각을 갖고 고무 블레이드를 결합하기 위한 절결된 슬롯홈을 구비하는 프레임을 따라 고무 블레이드를 장착하는 와이퍼에 있어서,

   상기 프레임의 슬롯홈을 따라 장착되는 슬라이드홈을 구비하는 헤드부와,

   상기 헤드부로부터 연장되어 하부를 통해 고무 블레이드를 결합하기 위한 고무 블레이드 고정단과,

   상기 고정단을 통해 고무 블레이드를 끼워 넣어 조립하기 위해 고정단에 형성된 고무 블레이드 가이드홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼의 고무 블레이드 체결장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 어댑터의 고정단에 구성된 가이드홈을 따라 고무 블레이드의 상부를 접착시켜 고정하는 것을 특징으로 와이퍼의 고무 블레이드 체결장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 어댑터의 고정단에 구성되는 가이드홈에 고정턱을 형성하여 그 고정턱을 따라 고무 블레이드에 형성된 단턱을 밀어 넣어 끼워서 고정하는 것을 특징으로 하는 와이퍼의 고무 블레이드 체결장치.

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