KR100654193B1

KR100654193B1 - 와이퍼 구동용 모터 조립체

Info

Publication number: KR100654193B1
Application number: KR1020050044468A
Authority: KR
Inventors: 권혁배
Original assignee: 동양기전 주식회사
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2005-05-26
Publication date: 2006-12-06
Also published as: KR20060124878A

Abstract

본 발명에 따르면, 지지체와, 상기 지지체에 지지된 모터와, 상기 모터의 출력축에 마련된 워엄과, 상기 지지체에 회전 가능하게 지지되어 상기 워엄에 맞물린 워엄휠을 구비하여, 상기 모터의 회전에 의해 상기 워엄 및 그 워엄에 맞물린 워엄휠이 회전하고 그 워엄휠의 회전에 연동하여 자동차의 와이퍼가 구동되도록 된 와이퍼 구동용 모터 조립체에 있어서, 상기 지지체에 상기 모터의 출력축의 선단에 접촉하는 방향 및 이격되는 방향으로 이동 가능하게 배치되는 접촉부재와; 상기 접촉부재를 상기 모터의 출력축에 접촉하도록 탄성적으로 가압하는 탄성부재와; 상기 출력축을 상기 접촉부재로부터 멀어지는 방향으로 탄성가압하는 보조탄성부재를 포함하는 와이퍼 구동용 모터 조립체가 제공된다.

Description

와이퍼 구동용 모터 조립체{Motor assembly for driving wiper}

도 1은 종래의 와이퍼 구동용 모터 조립체의 일례의 개략적 평면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 모터 조립체의 "A"부위의 개략적 확대도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터 조립체의 개략적 평면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 모터 조립체의 "B"부위의 개략적 확대도이다.

도 5는 도 3에 도시된 모터 조립체의 "C"부위의 개략적 확대도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100...와이퍼 구동용 모터 조립체

11...지지체

20...모터

21...모터의 출력축

22...워엄

30...워엄휠

60...접촉부재

65...탄성부재

70...보조탄성부재

본 발명은 와이퍼의 구동을 위한 구동원으로서 사용되는 모터 조립체에 관한 것으로서, 특히 모터의 출력축의 추력을 지지하기 위한 구조가 개선된 와이퍼 구동용 모터 조립체에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 자동차의 창을 닦아내기 위한 와이퍼는 링크기구에 연결되어 있으며 그 링크기구는 와이퍼 구동용 모터 조립체에 연결되어 있다.

상술한 와이퍼 구동용 모터 조립체는 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 지지체(10)와, 그 지지체(10)에 지지된 모터(20)와, 상기 모터(20)의 출력축(21)에 마련된 워엄(22)과, 상기 지지체(10)에 회전 가능하게 지지되어 상기 워엄(22)에 맞물린 워엄휠(30)을 구비하고 있다. 상기 워엄휠(30)은 상기 링크기구(미도시)가 연결되며 그 링크기구에 와이퍼(미도시)가 연결된다. 이러한 와이퍼 구동용 모터 조립체(1)에 있어서, 모터(20)의 출력축(21)이 회전되면 워엄(22) 및 그 워엄(22)에 맞물린 워엄휠(30)이 회전하고, 그 워엄휠(30)의 회전이 상기 링크기구를 통해 와이퍼로 전달되어 와이퍼가 왕복운동하면서 차창을 닦아내게 된다.

한편, 모터(20)의 작동에 의해 와이퍼가 왕복이동할 때, 보다 구체적으로는 와이퍼의 이동방향이 바뀌는 순간에, 상기 모터(20)의 출력축(21)에 큰 추력이 발생하게 된다. 따라서, 그 모터(20)의 출력축(21)의 추력을 지지하여 줄 필요가 있다. 이를 위하여 종래의 와이퍼 구동용 모터 조립체(1)에 있어서는, 도 2에 잘 도 시된 바와 같이, 지지체(10)에 암나사부(101)를 마련하고 그 암나사부(101)에 스크류(40)를 체결하여 그 스크류(40)가 상기 모터(20)의 출력축(22)의 선단에 아무런 힘을 가하지 않는 상태로 접촉되도록 조립되는 것이 이상적이다. 그러나 상기 이상적인 접촉위치를 작업자가 정확히 인지하여 상기 스크류(40)를 체결하는 것은 아주 어려운 작업이다. 그래서 현실적으로 상기 스크류(40)를 조립할 때, 작업자가 상기 출력축(21)과 스크류(40)의 접촉을 인지한 후 상기 스크류(40)를 일정양 후퇴시켜 미세한 간격을 가지도록 체결하고 있다.

그런데, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 종래의 와이퍼 구동용 모터 조립체(1)에 있어서는, 모터(20)의 출력축(21)의 가공공차나 모터(20)와 지지체(10)와의 조립공차를 상기 스크류(40)의 체결량의 조절에 의해 행하도록 되어 있으므로, 아래와 같은 몇가지 문제점이 있다.

즉, 상기 출력축(21)과 상기 스크류(40)는 양자간에 힘이 작용하지 않는 상태로 접촉되어 있는 것이 이상적이나 현실적으로 그 것이 어렵기 때문에 상기 스크류(40)의 체결양을 조절하여 상기 출력축(21)의 선단과 미세한 간격을 가지도록 조립하게 되므로써 다음과 같은 문제가 발생하게 된다.

상기 모터(20)의 회전에 의해 상기 출력축(21)이 회전하고 상기 출력축(21)에 마련된 워엄(22)에 맞물린 워엄휠(30)이 회전하여 와이퍼를 작동시키게 되는데, 상기 모터(20)는 한 방향으로만 회전하지만 와이퍼는 좌우로 방향을 바꾸기 때문에 방향이 바뀌는 순간에는 상기 모터(20)에 저항력이 작용하게 된다. 이 저항력은 상기 출력축(21)에 추력을 발생시키게 되어 상기 출력축(21)의 선단과 상기 스크류 (40)사이에 존재하는 간격 사이에서 상기 출력축(21)이 축 방향으로 유동이 발생한다. 그 결과 상기 출력축(21)과 상기 스크류(40)의 충돌에 의해 반전이음이 발생하는 문제점이 있다.

또한 조정한 상태의 스크류(40)의 체결량 및 위치 자체가 중요하므로, 그 스크류(40)가 이완되지 않도록 하기 위하여 스크류(40)의 록킹을 위한 물질을 도포하고 그 물질이 굳어질 때까지 기다릴 필요가 있다. 따라서, 제품의 전체적인 조립작업이 번거롭고 시간이 많이 소요된다는 문제점이 있다.

또한, 장기간의 사용에 의해 모터(20)의 출력축(21)의 선단부가 마모되는 경우, 그 출력축의 길이가 짧아지게 되며 그 결과, 모터(20)의 작동시에 그 출력축(21)이 길이방향으로 이동되면서 상기 스크류(40) 등과 충돌하여 내구 진행후 2차적인 소음을 발생시킨다는 문제점도 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 모터의 출력축의 양단이 상관부와 간격이 발생되지 않도록 구조가 개선되어, 상기 출력축의 선단과 접촉부재가 항상 접촉한 상태가 되도록 유지하여 추력에 의한 반전이음이 획기적으로 개선될 수 있으며 전체적인 조립작업이 단순화될 수 있도록 된 와이퍼 구동용 모터 조립체를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 와이퍼 구동용 모터 조립체는, 지지체와, 상기 지지체에 지지된 모터와, 상기 모터의 출력축에 마련된 워엄과, 상 기 지지체에 회전 가능하게 지지되어 상기 워엄에 맞물린 워엄휠을 구비하여, 상기 모터의 회전에 의해 상기 워엄 및 그 워엄에 맞물린 워엄휠이 회전하고 그 워엄휠의 회전에 연동하여 자동차의 와이퍼가 구동되도록 된 와이퍼 구동용 모터 조립체에 있어서,

상기 지지체에 상기 모터의 출력축의 선단에 접촉하는 방향 및 이격되는 방향으로 이동 가능하게 배치되는 접촉부재와;

상기 접촉부재를 상기 모터의 출력축을 접촉하도록 탄성적으로 가압하는 탄성부재와;

상기 출력축을 상기 접촉부재로부터 멀어지는 방향으로 탄성가압하는 보조탄성부재를 포함하는 점에 특징이 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터 조립체의 개략적 평면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 모터 조립체의 "B"부위의 개략적 확대도이다. 도 5는 도 3에 도시된 모터 조립체의 "C"부위의 개략적 확대도이다.

도 3 및 도 5를 참조하면 본 실시예의 와이퍼 구동용 모터 조립체(100)도, 지지체(11)와, 그 지지체(11)에 지지된 모터(20)와, 상기 모터(20)의 출력축(21)에 마련된 워엄(22)과, 상기 지지체(11)에 회전 가능하게 지지되어 상기 워엄(22)에 맞물린 워엄휠(30)을 구비하는 점은 도 1을 참조하면서 설명한 종래 와이퍼 구동용 모터 조립체와 동일하다. 그리고, 상기 워엄휠(30)에 링크기구(미도시)가 연결되 며 그 링크기구에 와이퍼(미도시)가 연결되어서, 모터(20)의 출력축(21)이 회전되면 워엄(22) 및 그 워엄(22)에 맞물린 워엄휠(30)이 회전하고, 그 워엄휠(30)의 회전이 상기 링크기구를 통해 와이퍼를 전달되어 와이퍼가 왕복운동하면서 차창을 닦아내게 되는 점도 종래의 와이퍼 구동용 모터 조립체와 다를 바 없다.

한편, 본 실시예의 와이퍼 구동용 모터 조립체(100)에 있어서는, 상기 모터(20)의 작동에 의해 와이퍼가 왕복이동할 때, 보다 구체적으로는 와이퍼의 이동방향이 바뀌는 순간에, 상기 모터(20)의 출력축(21)에 발생하는 추력을 지지하기 위한 구성면에서, 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한 종래의 와이퍼 구동용 모터 조립체(1)와는 다르다.

즉, 본 실시예의 와이퍼 구동용 모터 조립체(100)에 있어서는, 상기 모터(20)의 출력축(21)의 추력을 지지하기 위한 구성으로서, 접촉부재(60)와, 탄성부재(65)와 보조탄성부재(70)를 구비하고 있다.

상기 접촉부재(60)는, 상기 지지체(11)에 상기 모터의 출력축(21)의 선단에 접촉되는 방향 및 이격되는 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 상기 접촉부재(60)는 상기 모터(20)의 출력축(21)의 선단에 접촉되어 있다. 상기 접촉부재(60)는 스틸(steel) 소재에 의해 제조될 수도 있으며, 상기 출력축(20)과의 마찰을 더 감소시키고자 하는 경우에는 베어링메탈이나 오일함유소결금속 등이 사용될 수 있다. 본 실시예에서 상기 접촉부재(60)는 상기 출력축(21)의 선단에 접촉하는 부위가 평면이며, 상기 접촉부재(60)는, 상기 출력축(21)의 선단과 접촉하는 접촉면이 상기 워엄휠(30)을 향하는 방향으로, 상기 출력축(21)에 대해 경사져 있다. 이에 따라 상기 출력축(21)이 축방향으로 받는 추력 뿐만 아니라 워엄휠(30)에서 멀어지는 방향으로 받는 힘도 상기 접촉부재(60)가 지지할 수 있게 된다. 상기 접촉부재(60)의 접촉면이 상기 워엄휠(30)을 향하는 방향과 상기 출력축이 이루는 경사각도(θ)는 0.5°~ 10°정도로 하는 것이 바람직하다. 상기 경사각도(θ)가 0.5°미만이면 상기 워엄휠(30)에서 멀어지는 방향으로 받는 추력을 지지하는 효과가 거의 없게 된다. 반면에 상기 경사각도(θ)가 10°를 초과하면 상기 워엄휠(30)에서 멀어지는 방향으로 받는 힘을 지지하는 효과가 지나치게 커지므로 상기 출력축(21) 방향의 추력을 지지하는 효과가 줄어들게 된다.

상기 탄성부재(65)는, 접촉부재(60)를 모터(20)측으로 탄성적으로 가압하기 위하여 마련된 것으로서, 본 실시예에 있어서는 일단이 지지체(11)에 지지되고 타단이 상기 접촉부재(60)에 지지되는 실리콘 고무등의 고무소재로 구성되어 있다. 상기 탄성부재(65)는 상기 출력축(21)에 가해진 추력을 흡수하면서 압축변형되거나 가해졌던 추력이 제거되면 확장복원되면서 탄성부재(65)로서 역할을 하게 된다. 상기 탄성부재(65)는 초기 설치시에 약간 압축된 상태로 조립되어 있다.

상기 보조탄성부재(70)는 상기 출력축(21)을 상기 접촉부재(60)로부터 멀어지는 방향으로 탄성 가압하는 부재이다. 본 실시예에 있어서는 소위 링와셔나 판스프링 등과 같은 스프링부재가 상기 보조탄성부재(70)로서 사용되었다. 상기 보조탄성부재(70)의 일측은 상기 지지체(11)에 지지되고 타측은 상기 출력축(21)측에 지지된다. 더 구체적으로는, 상기 보조탄성부재(70)의 타측은 상기 출력축(21)에 설치된 레이디얼 베어링부재의 외륜에 접촉된 상태로 지지되어 있다. 이에 따라 상기 출력축(21)은 상기 접촉부재(60)로부터 멀어지는 방향으로 상기 보조탄성부재(70)에 의해 탄성가압되게 된다.

상술한 바와 같이 상기 보조탄성부재(70)가 상기 출력축(21)을 상기 접촉부재(60)로부터 멀어지는 방향으로 탄성가압되어 있으면, 상기 출력축(21)이 상기 접촉부재(60)와 가까워지는 방향으로의 이동이 억제되므로, 상기 접촉부재(60)에 연결된 상기 탄성부재(65)가 더이상 압축변형되지 않도록 하는 역할을 한다. 이에 따라 상기 탄성부재(65)는 초기 설치상태 이상으로 압축되지 않게 되므로 지나친 압축에 의한 영구변형이 방지된다.

이러한 상태에서 상기 출력축(21)의 선단이 마모되는 등의 원인에 의하여 상기 출력축(21)의 추력이 초기 상태보다 줄어들면 초기 설치상태에서 압축된 상기 탄성부재(65)가 탄성복원되면서 초기 추력을 유지할 뿐만 아니라, 상기 출력축(21)과 접촉부재(60)의 간격이 생기는 것을 방지하게 된다. 결과적으로 상기 접촉부재(60)와 상기 출력축(21)의 선단은 항상 접촉된 상태를 유지할 수 있게 된다. 이 와 같은 상태로 인하여 상기 와이퍼의 이동방향이 바뀌는 순간에 발생하는 상기 모터의 출력축(21)의 추력의 변화로 인한 상기 접촉부재(60)와 상기 출력축(65)의 선단의 충돌이 생기지 않게 된다.

따라서, 종래의 모터조립체(1)에서 발생하는 스크류(40)와 상기 출력축(21)사이에 간격이 존재함으로 인하여 상기 스크류(40)와 상기 출력축(21)의 충돌의 반복으로 인해 발생하는 반전이음이 발생하지 않는 효과가 있다.

또한 이러한 구성의 와이퍼 구동용 모터 조립체(100)에 있어서는, 모터(20) 의 출력축(21)에 추력이 발생되더라도 상기 보조탄성부재(70)가 상기 추력에 상기 모터의 출력축(21)이 상기 접촉부재(60)와 가까워지는 방향으로 이동하는 것을 억제하므로 상기 모터(20)의 출력축(21)과 접촉부재(60) 사이의 마찰력이 증가하지 않는 효과도 있다. 그리고, 장기간의 사용에 의해 상기 탄성부재(65)가 영구변형 되더라도, 상술한 바와 같이 보조탄성부재(70)에 의해 상기 출력축이 상기 접촉부재(60)와 가까워지는 방향으로로 이동되는 것이 억제되는 구조이므로, 상기 탄성부재(65)의 영구변형량이 일정하게 유지된다. 그 결과 상기 탄성부재(65)가 영구변형된 상태에서 상기 접촉부재(60)와 연결되고 다시 상기 접촉부재(60)는 상기 출력축(21)의 선단에 접촉된 상태에 있게된다. 따라서 상기 출력축(21)에 추력이 작용하여도 반전이음이 생기지 않게 되는 효과도 있다.

한편, 종래의 모터 조립체(1)에서 필요로 하였던 상기 출력축(21)과 상기 스크류(40)간의 간격조절을 별도로 행할 필요가 없으므로, 모터 조립체(100)의 전체적인 조립작업이 단시간에 용이하게 행해질 수 있을 뿐만 아니라, 상기 스크류(40)체결을 위한 관통공이 필요하지 않으므로 와이퍼 모터 조립체의 내수성이 개선되는 효과가 있다.

본 실시예에 있어서는, 상기 탄성부재(65)는, 예컨대 고무소재로 예시하였으나, 반드시 고무소재로 한정될 필요는 없으며 스프링 등이 탄성부재(65)로 사용될 수도 있다.

본 실시예에 있어서는, 상기 접촉부재는, 상기 출력축의 선단에 접촉하는 부위가 평면이며, 상기 접촉부재는, 상기 출력축의 선단과 접촉하는 접촉면이 상기 워엄을 향하는 방향으로, 상기 출력축에 대해 경사져 있는 것을 예시하였으나 상기 접촉부위의 형상은 평면이 아닐 수 있으며 그 접촉부위의 형상에 따라서는 상기 출력축(21)과 상기 접촉면이 수직이 되도록 할 수도 있다.

한편, 상기 탄성부재(65)에 의해 상기 접촉부재(60)에 가해지는 힘의 방향은, 상기 접촉부재(60)의 접촉면에 대해 수직인 방향인 경우가 바람직하나 그러한 경우가 아니라도 본 발명의 권리범위에서 벗어나지는 않는다.

본 실시예에 있어서는, 상기 접촉부재(60)는 스틸(steel) 소재인 것을 예시하였으나, 그 재질이 스틸소재만으로 한정되는 것은 아니다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 와이퍼 구동용 모터 조립체에 있어서는, 모터의 출력축의 선단과 접촉부재가 항상 접촉되어 있게 하여 상기 출력축의 추력의 변화에 따른 반전이음을 획기적으로 감소시키는 효과가 있다. 이에 부가하여 종래에 스크류를 이용하여 상기 출력축과의 간격을 조절하는 공정이 필요하지 않으므로 조립작업이 단순하므로 와이퍼 구동용 모터의 조립성이 개선되는 효과가 있다. 한편 종래에 사용하던 스크류를 사용하지 않으므로 상기 스크류 체결용 관통공이 상기 지지체에서 필요하지 않게 되므로 와이퍼 구동용 모터 조립체의 내수성이 개선되는 효과가 있다.

Claims

지지체와, 상기 지지체에 지지된 모터와, 상기 모터의 출력축에 마련된 워엄과, 상기 지지체에 회전 가능하게 지지되어 상기 워엄에 맞물린 워엄휠을 구비하여, 상기 모터의 회전에 의해 상기 워엄 및 그 워엄에 맞물린 워엄휠이 회전하고 그 워엄휠의 회전에 연동하여 자동차의 와이퍼가 구동되도록 된 와이퍼 구동용 모터 조립체에 있어서,

상기 지지체에 상기 모터의 출력축의 선단에 접촉하는 방향 및 이격되는 방향으로 이동 가능하게 배치되는 접촉부재와;

상기 접촉부재를 상기 모터의 출력축에 접촉하도록 탄성적으로 가압하는 탄성부재와;

상기 출력축을 상기 접촉부재로부터 멀어지는 방향으로 탄성가압하는 보조탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 구동용 모터 조립체.
제1항에 있어서,

상기 접촉부재는, 상기 출력축의 선단과 접촉하는 접촉면이 상기 워엄휠을 향하는 방향으로, 상기 출력축에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는 와이퍼 구동용 모터 조립체.
제2항에 있어서,

상기 탄성부재에 의해 상기 접촉부재에 가해지는 힘의 방향은, 접촉부재의 접촉면에 대해 수직인 방향인 것을 특징으로 하는 와이퍼 구동용 모터 조립체.
제1항에 있어서,

상기 접촉부재는 스틸소재로 된 것을 특징으로 하는 와이퍼 구동용 모터 조립체.