KR100670242B1 - 차량용 리어 와이퍼 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이퍼를 장기간 동안 사용하더라도 구동장치 및 와이퍼에서 진동 및 소음이 발생되는 현상을 방지함은 물론, 사용중 와이퍼의 각도가 변경되는 현상을 방지하여 와이핑 불량 현상을 사전에 예방할 수 있는 차량용 리어 와이퍼 구동장치에 관한 것으로, 모터의 구동을 통해 회전되는 웜휠의 회전력을 인가받아 와이퍼 암과 연결된 구동축을 각 회전시키는 동력 전달수단을 포함하는 후방 케이스와, 상기 후방 케이스의 전방을 감싸는 전방커버를 포함하는 차량용 리어 와이퍼 구동장치에 있어서; 상기 동력 전달수단은, 상기 구동축에 구비된 종동 부채기어와, 상기 종동 부채기어와 맞물리며 중앙에 조인트 핀이 돌출 구비된 구동 부채기어를 포함하고 상기 웜휠의 전방 둘레에 회전축을 통해 각 회전되게 연결되어 있는 링크기어와, 상,하부에는 상기 조인트 핀과 구동축이 상호 간격을 유지할 수 있도록 각각에 끼워맞춤으로 삽입되며 각각은 조인트 핀과 구동축의 상호 간격이 변화되지 않도록 신축 복원력을 가지는 내측면을 포함하는 두 개의 조립홀이 형성된 합성수지 연결대로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

Description

차량용 리어 와이퍼 구동장치{Rear wiper motor driving unit for car}

도 1은 본 발명의 리어 와이퍼 구동장치의 내부를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 리어 와이퍼 구동장치의 전방커버 개방 사시도.

도 3은 도 1의 A-A선 단면도.

도 4는 종래의 리어 와이퍼 구동장치를 나타낸 사시도.

도 5는 종래의 리어 와이퍼 구동장치를 나타낸 커버 개방사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 후방 케이스

2 : 모터

3 : 웜휠

4 : 와이퍼 암

5 : 구동축

6 : 동력 전달수단

61 : 종동 부채기어

62 : 링크기어

621 : 회전축, 622 : 구동 부채기어, 623 : 조인트 핀

63 : 합성수지 연결대

631 : 조립홀, 632 : 연장 돌출부

64 : 돌출 미끄럼면

65 : 돌출 미끄럼면

651 : 관통홀

66 : 돌출 미끄럼면

7 : 전방커버

71 : 접동면

본 발명은 차량용 리어 와이퍼 구동장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는, 와이퍼를 장기간 동안 사용하더라도 구동장치 및 와이퍼에서 진동 및 소음이 발생되는 현상을 방지함은 물론, 사용 중 와이퍼 블레이드의 각도가 변경되는 현상을 방지하여 와이핑 불량 현상을 사전에 예방할 수 있는 차량용 리어 와이퍼 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 승합차나 RV차량은 물론 승용차(이하,"차량"이라 칭함)의 리어 게이트에는 비나 눈이 내릴 경우에 후방 시야를 확보할 수 있도록 비나 눈을 와이핑하는 리어 와이퍼 장치가 구비되어 있다.

즉 통상적으로 알려지는 리어 와이퍼 장치는 리어 게이트의 내측에 장착되어 와이퍼 암을 구동시키는 리어 와이퍼 구동장치를 포함하는데, 본 발명은 리어 와이 퍼 구동장치를 개량한 것으로 먼저 종래의 리어 와이퍼 구동장치를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 종래의 리어 와이퍼 구동장치를 나타낸 사시도이고, 도 5는 종래의 리어 와이퍼 구동장치를 나타낸 커버 개방사시도이다.

이에 종래의 리어 와이퍼 구동장치는, 차량을 구성하는 리어 게이트(100)의 하부 인너패널에 고정되며 모터(300)의 구동을 통해 와이퍼 암(500)과 연결되는 구동축(600)을 작동시키는 구동수단(200)이 전방에 구비되어 있는 후방 케이스(100)와, 상기 구동수단(200)의 전방을 덮는 전방커버(400)로 구성된다. 특히 상기 구동축(500)은 후방 케이스(100)의 후방으로 돌출되어 와이퍼 암(500)과 연결되는 것이다.

그리고 상기 구동수단(200)은, 모터(300)의 구동을 통해 회전되는 웜기어(201)와 이 웜기어(201)와 맞물려 회전되는 웜휠(202) 및 웜휠(202)의 회전력을 인가받아 상기 구동축(600)을 각 회전시키는 동력 전달수단(700)으로 구성된다.

즉 상기 동력 전달수단(700)은, 상기 구동축(600)의 전방에 구비되는 종동 부채기어(701 ; Sector gear)와, 상기 웜휠(202)의 전방 둘레에 회전축(703)을 통해 각 회전되게 구비되어 상기 종동 부채기어(701)를 회전시키는 조인트 핀(704)을 포함하는 구동 부채기어(705)가 구비된 링크기어(702), 및 상기 구동 부채기어(705)의 조인트 핀(704)과 상기 구동축(600)의 전방을 상호 연결하여 구,종동 부채기어(701,705)의 간격을 유지하도록 하는 금속 연결판(706)으로 구성된다.

따라서, 상기 리어 와이퍼 구동장치를 구성하는 모터(300)를 구동시키게 되 면, 웜기어(201)의 회전을 통해 웜휠(202)이 회전되고 웜휠(202)과 연결된 동력 전달수단(700)이 작동되어 상기 구동축(600)의 각도를 반복적으로 변경시킴으로서 와이퍼 암(500)을 작동시키는 것이다.

즉 상기 웜휠(202)이 회전하게 되면, 상기 동력 전달수단(700)을 구성하는 링크기어(702)가 각 회전을 하는 과정에서 링크기어(702)에 구비된 구동 부체기어(705)가 종동 부체기어(701)를 일,타측 방향으로 반복 회전시킴에 따라 구동축(600)이 각 회전을 하게 되는 것이다.

그런데, 상기와 같은 리어 와이퍼 구동장치를 사용할 경우에는 시간이 경과됨과 더불어 심한 진동과 소음이 발생되는 문제점을 가지고 있었다.

왜냐하면 상기 구동 부채기어의 중심에 구비된 조인트 핀과 상기 구동축을 상호 연결하는 금속 연결판이 신축성(복원력)이 없는 금속재로 구성됨에 따라서, 장치를 장시간 동안 사용하게 되면 상기 금속 연결판에 형성된 구동축 조립홀과 조인트 핀 조립홀에 편 마모가 생기게 된다. 즉 금속재인 조인트 핀 또는 구동축이 외부의 와이퍼 암으로부터 전달되는 진동, 충격 또는 모터의 부하로 인하여 조립홀의 내측면에 편중되게 밀착되면 조립홀의 내측면은 신축성(복원력)이 없음에 따라 편마모가 발생되는 것이다,

그러므로 금속 연결판에 구비된 조립홀의 편마모로 인하여 구동, 종동 부채기어의 간격이 불규칙하게 됨으로서 구동, 종동 부채기어를 구성하는 각 치형이 편마모를 일으키게 됨에 따라 구동장치 및 와이퍼에서 심한 진동 및 소음이 발생되는 것이다.

또한, 상기와 같이 구동, 종동 부채기어가 불규칙하게 맞물리게 되면 구동축의 회전시 떨림 현상이 발생되고 심하게는 와이핑의 각도가 변화되는 치명적인 손상이 발생되는 문제점을 가지고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 발명된 것으로, 구동 부채기어의 중심에 구비된 조인트 핀과 종동 부채기어가 구비된 구동축을 상호 연결하는 연결대를 신축 복원력이 있는 합성수지로 제작함으로서, 장기간 동안 장치를 사용하더라도 조인트 핀과 구동축이 끼워 맞춤으로 삽입되는 조립홀에서 편마모가 일어나는 현상을 사전에 예방하여 진동 및 소음을 방지하고자 하는 리어 와이퍼 구동장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한 상기 연결대의 전방에 다수의 돌출 미끄럼면을 형성하고 연결대의 전방을 감싸는 전방커버의 후면에는 상기 돌출 미끄럼면과 상호 밀착되는 접동면을 형성함으로서 와이퍼 암으로부터 가해지는 와이핑 부하변동에 의한 영향을 상쇄시킬 수 있도록 하는 목적도 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터의 구동을 통해 회전되는 웜휠의 회전력을 인가받아 와이퍼 암과 연결된 구동축을 각 회전시키는 동력 전달수단을 포함하는 후방 케이스와, 상기 후방 케이스의 전방을 감싸는 전방커버를 포함하는 차량용 리어 와이퍼 구동장치에 있어서; 상기 동력 전달수단은, 상기 구동축에 구비된 종동 부채기어와, 상기 종동 부채기어와 맞물리며 중앙에 조인트 핀이 돌출 구비된 구동 부채기어를 포함하고 상기 웜휠의 전방 둘레에 회전축을 통해 각 회전되게 연결되어 있는 링크기어와, 상, 하부에는 상기 조인트 핀과 구동축이 상호 간격을 유지할 수 있도록 각각에 끼워 맞춤으로 삽입되며 각각은 조인트 핀과 구동축의 상호 간격이 변화되지 않도록 신축 복원력을 가지는 내측면을 포함하는 두 개의 조립홀이 형성된 합성수지 연결대로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 리어 와이퍼 구동장치의 내부를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 리어 와이퍼 구동장치의 전방커버 개방 사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A선 단면도이다.

이에 본 발명의 리어 와이퍼 구동장치는, 모터(2)의 구동을 통해 회전되는 웜휠(3)의 회전력을 인가받아 와이퍼 암(4)과 연결된 구동축(5)을 각 회전시키는 동력 전달수단(6)을 포함하는 후방 케이스(1)와, 상기 후방 케이스(1)의 전방을 감싸는 전방커버(7)를 포함하는 차량용 리어 와이퍼 구동장치에 있어서; 상기 동력 전달수단(6)은, 상기 구동축(5)에 구비된 종동 부채기어(61)와, 상기 종동 부채기어(61)와 맞물리며 중앙에 조인트 핀(623)이 돌출 구비된 구동 부채기어(622)를 포함하고 상기 웜휠(3)의 전방 둘레에 회전축(621)을 통해 각 회전되게 연결되어 있는 링크기어(62), 및 장치를 장기간 동안 사용하더라도 상기 조인트 핀(623)과 구동축(5)의 상호 간격이 변화 없이 유지할 수 있도록 복원 신축력을 가지는 합성수지 연결대(63)로 구성된다.

즉, 상기 합성수지 연결대(63)의 상, 하부에는 상기 조인트 핀(623)과 구동축(5)이 상호 간격을 유지할 수 있도록 각각에 끼워 맞춤으로 삽입되는 두 개의 조립홀(631)이 형성되어 있는 것이다. 그리고 상기 합성수지 연결대(63)는, 상기 조인트 핀(623)과 구동축(5)의 사이 간격을 유지할 수 있도록 플라스틱 등의 경질의 합성수지를 제작하는 것이 바람직 한 것이다.

또한 상, 하부에 조립홀(631)이 형성된 합성수지 연결대(63)는 플라스틱 등의 경질의 합성수지로 구성됨으로서 조립홀(631)의 내측면은 작동 중 조인트 핀(623)과 구동축(5)이 미세하게 위치가 변화되더라도 조인트 핀(623)과 구동축(5)을 원위치로 복원시킬 수 있도록 신축 복원력을 가지고 있는 것이다.

따라서, 상기와 같이 구성된 와이퍼 구동장치를 구성하는 모터(2)를 구동시키게 되면, 웜기어의 회전을 통해 웜휠(3)이 회전되고 웜휠(3)과 연결된 동력 전달수단(6)이 작동되어 상기 구동축(5)의 각도를 반복적으로 변경시킴으로서 와이퍼 암(4)을 작동시키는 것이다.

그런데 상기와 같이 작동되는 과정에서 금속재인 조인트 핀(623)과 구동축(5)이 와이퍼 암(4)에서 발생되는 불규칙한 외력이나 모터(2)에서 발생되는 부하로 인하여 조인트 핀(623)이나 구동축(5)이 조립홀(631)의 내측면에 편중되게 밀착되는 경우가 빈번하게 발생되게 되는데, 이와 같이 조인트 핀(623)과 구동축(5)이 내측면에 밀착되는 순간에는 내측면이 순간적으로 신축 함몰되었다가 다시 복원됨으로서 내측면의 변형을 예방할 수 있는 것이다.

그러므로 장기간 동한 와이퍼 구동장치를 사용하더라도 조인트 핀(623)과 구 동축(5)이 끼워 맞춤으로 삽입되는 조립홀(631)에서 편마모가 일어나는 현상을 사전에 예방하여 구동장치는 물론 와이퍼의 진동 및 소음을 방지할 수 있는 것이다.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 합성수지 연결대(63)에 형성된 각 조립홀(631)의 전방 둘레에는 돌출 미끄럼면(64)이 더 구비되어 있고, 상기 전방커버(7)의 후면에는 상기 돌출 미끄럼면(64)이 밀착되면서 작동되게 하여 작동중 합성수지 연결대(63)의 요동을 예방하는 접동면(71)이 더 구비되어 있는 것이다.

그리고, 상기 합성수지 연결대(63)의 양측에는 전방으로 돌출 미끄럼면(65)이 형성된 연장 돌출부(632)가 더 구비되어 있고, 상기 전방커버(7)의 후면에는 상기 양측에 형성된 돌출 미끄럼면(65)이 밀착되면서 작동되게 하여 작동중 합성수지 연결대(63)의 요동을 예방하는 접동면(71)이 더 구비되어 있는 것이다.

더불어 상기 양측에 형성된 돌출 미끄럼면(65)의 중앙에는 돌출 미끄럼면(65)의 밀착면을 줄여 마찰 저항을 줄일 수 있도록 관통홀(651)을 더 형성할 수도 있는 것이다.

또한, 상기 합성수지 연결대(63)의 중앙에는 돌출 미끄럼면(66)이 더 구비되어 있고, 상기 전방커버(7)의 후면에는 상기 중앙에 형성된 돌출 미끄럼면(66)이 밀착되면서 작동되게 하여 작동중 합성수지 연결대(63)의 요동을 예방하는 접동면(71)이 더 구비되어 있는 것이다.

따라서, 상술한 바와 같이 합성수지 연결대(63)의 전방으로 다수의 돌출 미끄럼면(64,65,66)을 더 형성하고 전방커버(7)의 후면에 상기 돌출 미끄럼면 (64,65,66)이 미끄러지는 접동면을 형성함으로서, 와이퍼 암으로부터 가해지는 와이핑 부하변동에 의한 영향을 상쇄시킬 수 있는 것이다.

즉 와이퍼 암(4)에서 와이핑 진동이나 충격이 구동축(5)을 통해 합성수지 연결대(63)로 전달되더라도 합성수지 연결대(63)의 전방에 돌출 미끄럼면(64,65,66)들과 접동면(71)이 상호 밀착되어 있음에 따라서, 합성수지 연결대(63)가 떨리거나 흔들리게 되는 현상 등 사전에 예방할 수 있는 것이다.

그러므로 상기 합성수지 연결대(63)가 떨리거나 흔들리는 현상을 사전에 예방함으로서 구동장치로부터 심한 소음이 발생되는 현상을 사전에 예방할 수 있는 것이다.

또한 사용 중 와이퍼 블레이드의 각도가 변경되는 치명적인 불량을 사전에 예방할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 장기간 동안 장치를 사용하더라도 조인트 핀과 구동축이 끼워 맞춤으로 삽입되는 조립홀에서 편마모가 일어나는 현상을 사전에 예방하여 구동장치 및 와이퍼에서 진동 및 소음 발생을 방지함으로서, 장기간 동안 고장 없이 사용할 수 안정성이 뛰어난 리어 와이퍼 구동장치를 제공하는 효과가 있다.

또한 상기 연결대의 전방에 다수의 돌출 미끄럼면을 형성하고 연결대의 전방을 감싸는 전방커버의 후면에는 상기 돌출 미끄럼면과 상호 밀착되는 접동면을 형성하여 와이퍼 암으로부터 가해지는 와이핑 부하변동에 의한 영향을 상쇄시킴으로 서, 와이퍼의 치명적인 고장인 와이퍼 블레이드의 각도가 변경되는 현상을 사전에 예방할 수 있는 효과도 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (5)

1. 모터(2)의 구동을 통해 회전되는 웜휠(3)의 회전력을 인가받아 와이퍼 암(4)과 연결된 구동축(5)을 각 회전시키는 동력 전달수단(6)을 포함하는 후방 케이스(1)와, 상기 후방 케이스(1)의 전방을 감싸는 전방커버(7)를 포함하는 차량용 리어 와이퍼 구동장치에 있어서;

   상기 동력 전달수단(6)은,

   상기 구동축(5)에 구비된 종동 부채기어(61)와,

   상기 종동 부채기어(61)와 맞물리며 중앙에 조인트 핀(623)이 돌출 구비된 구동 부채기어(622)를 포함하고 상기 웜휠(3)의 전방 둘레에 회전축(621)을 통해 각 회전되게 연결되어 있는 링크기어(62)와,

   상,하부에는 상기 조인트 핀(623)과 구동축(5)이 상호 간격을 유지할 수 있도록 각각에 끼워맞춤으로 삽입되며 각각은 조인트 핀(623)과 구동축(5)의 상호 간격이 변화되지 않도록 신축 복원력을 가지는 내측면을 포함하는 두 개의 조립홀(631)이 형성된 합성수지 연결대(63),

   로 구성됨을 특징으로 하는 차량용 리어 와이퍼 구동장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 합성수지 연결대(63)에 형성된 각 조립홀(631)의 전방 둘레에는 돌출 미끄럼면(64)이 더 구비되어 있고,

   상기 전방커버(7)의 후면에는 상기 돌출 미끄럼면(64)이 밀착되면서 작동되 게 하여 작동중 합성수지 연결대(63)의 요동을 예방하는 접동면(71)이 더 구비됨을 특징으로 하는 차량용 리어 와이퍼 구동장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 합성수지 연결대(63)의 양측에는 전방으로 돌출 미끄럼면(65)이 형성된 연장 돌출부(632)가 더 구비되어 있고,

   상기 전방커버(7)의 후면에는 상기 양측에 형성된 돌출 미끄럼면(65)이 밀착되면서 작동되게 하여 작동중 합성수지 연결대(63)의 요동을 예방하는 접동면(71)이 더 구비됨을 특징으로 하는 차량용 리어 와이퍼 구동장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 양측에 형성된 돌출 미끄럼면(65)의 중앙에는 돌출 미끄럼면(65)의 밀착면을 줄여 마찰 저항을 줄일 수 있도록 관통홀(651)이 더 형성됨을 특징으로 하는 차량용 리어 와이퍼 구동장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 합성수지 연결대(63)의 중앙에는 돌출 미끄럼면(66)이 더 구비되어 있고, 상기 전방커버(7)의 후면에는 상기 중앙에 형성된 돌출 미끄럼면(66)이 밀착되면서 작동되게 하여 작동중 합성수지 연결대(63)의 요동을 예방하는 접동면(71)이 더 구비됨을 특징으로 하는 차량용 리어 와이퍼 구동장치.

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