KR100688042B1

KR100688042B1 - 관형 캐리어

Info

Publication number: KR100688042B1
Application number: KR1020007002048A
Authority: KR
Inventors: 쿠르트 뮐포르테; 올라프 한센; 헨크 베커; 티노 부스; 롤프 비쇼프
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1999-06-17
Publication date: 2007-02-28
Also published as: EP1034102A1; EP1034102B1; DE19829320B4; ES2241306T3; KR20010023406A; WO2000001563A1; BR9906575A; JP2002519244A; DE59911874D1; DE19829320A1

Abstract

본 발명은 와이퍼 베어링을 위한 베어링 하우징(28)이 배치된 단부들을 가지는 캐리어 튜브(12)에 고정된 모터 캐리어(14)를 구비한 윈드실드 와이퍼 시스템을 위한 관형 캐리어(10)에 관한 것이다.

본 발명에 따라 상기 캐리어 튜브(12), 상기 모터 캐리어(14) 및 상기 베어링 하우징(28)이 일체형으로 플라스틱 소재로 제조된다.

관형 캐리어, 와이퍼, 와이퍼 베어링, 캐리어 튜브, 베어링 하우징. 플라스틱 소재.

Description

관형 캐리어{tubular carrier}

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 관형 캐리어(tubular carrier)에 관한 것이다.

차량용 와이퍼 시스템(wiper system)들은 와이퍼 캐리어, 소위 캐리어 또는 관형 캐리어(와이퍼 캐리어가 관으로 이루어지는 경우)에 의해 차체에 고정된다. 이 캐리어에 포함되어 있는 모터 캐리어는 와이퍼 모터 및 이에 설치된 기어 박스를 구비한 와이퍼 구동 장치를 지지하고 있다. 이 기어 박스의 피동 샤프트는 기어 박스 돔(gear box dome) 안에 지지되고, 일반적으로 크랭크 및 연결 로드를 통해 크랭크들을 구동시키며, 상기 크랭크는 와이퍼 각각에 대한 구동 샤프트와 고정 연결되어 있다. 기어 박스 하우징은 3개의 나사에 의해 모터 캐리어에 고정되는 것이 일반적이며, 상기 모터 캐리어는 캐리어 튜브에 의해 고정된다. 이 나사들은 상기 기어 박스 돔 둘레에 분포 배치되고 모터 캐리어의 나사구멍에 끼워지며, 또한 이 나사들은 피동측 하우징 커버의 전술한 나사 연결부내로 맞물린다. 나사 연결부들은 상기 모터 캐리어에서 기어 박스 하우징을 지지한다.

이 윈드실드 와이퍼의 구동 샤프트는 와이퍼 베어링에 지지되어 있으며, 이 베어링 하우징(bearing housing)은 상기 캐리어의 단부들에 고정되거나 성형되어 있다. 이 캐리어는 베어링 하우징에 의해 또는 체결 아이(fastening eyes)에 의해 차체에 직접 고정되며, 이 체결 아이는 베어링 하우징에, 캐리어에 및/또는 모터 캐리어에 성형되어 있다. 상기 캐리어들은 다수의 부재들로 이루어지는 것이 일반적이다. 이는 많은 인터페이스(interface) 및 그에 상응하는 허용오차를 필요로 한다.

독일 공보 DE-GM 74 34 119호에는 모터 캐리어로서 이용되는 플레이트(plate)가 4각 파이프에 용접되고, 관형 캐리어가 이 4각 파이프로 만들어지는 것이 공지되어 있다. 4각 파이프들의 단부들에는 각각 하나의 와이퍼 베어링이 고정되어 있다. 그런 관형 캐리어 또는 관형 프레임 장치(tubular frame device)는 구조가 가벼움에도 불구하고 매우 안정적이다. 비용상의 이유로 프리-벤딩(pre-bending) 공정 작업을 필요로 하지 않는 직선의 캐리어 튜브가 요구되고 있다.

또한 유럽 공보 EP 04 09 944 B1호에는 관형 캐리어에 있어서 모터 캐리어가 형상 결합식(form-fit) 연결부들에 의해 관 형상 부재들을 연결시키는 것이 공지되어 있다. 변형 예에서는 상기 모터 캐리어가 상기 기어 박스 하우징의 하우징 커버와 일체형으로 형성될 수 있다. 진동을 흡수하기 위해 관형 캐리어가 2개의 부분으로 분할되며, 이 부분들은 플라스틱으로 이루어진 흡음 부재에 의해 연결되어 있다. 한 변형 예에 따르면 관형 캐리어가 부분적으로 흡음 소재로 채워진다.

또한 유럽 공보 EP 0 689 975 A1호에는 모터 캐리어를 구비한 관형 캐리어가 공지되어 있다. 이것은 대칭 구조의 2개의 부분으로 이루어지고, 이 부분들은 그 측면에 캐리어 튜브 쪽을 향한 홈들을 가지며, 이 홈 안에 캐리어 튜브가 삽입된다. 이 홈들은 각각 약 180°의 둘레 범위로 상기 캐리어 튜브를 감싸므로, 양 홈들은 함께 상기 캐리어 튜브의 전체 둘레를 감싼다. 조립 시에 모터 캐리어의 양 부분들은 상기 캐리어 튜브 둘레에 배열되어 예를 들어 기계적으로 또는 접착을 통해 또는 가열 결합(heating connection)을 통해 서로 연결된다. 상기 캐리어 튜브는 모터 캐리어에 둘레 방향 및 축 방향으로 형상 결합 방식으로 및/또는 접착을 통해 소재 결합 방식으로 고정된다. 상기 모터 캐리어의 2개의 부분들은 플라스틱 또는 금속으로 만들어지고 실시예에 따라 일체형으로도 통합될 수 있다.

에르하르트 귄터(Erhard, Guenter)의 "construct with plastics", Hansa 출판사, 1993년, ISBN No. 3/446/17397/8에는, 열가소성 합성수지로 이루어진 반제품을 중공형 프로파일(hollow profile)을 가진 공작물로 변형하기 위한 방법이 공지되어 있다. 이 방법에서는 가스, 예를 들어 질소가 고압 상태에서 분할된 몰드 안으로 불어넣어지는데, 상기 몰드 안에는 가열된 플라스틱 반제품 또는 플라스틱 용융물이 있다. 이 고압 가스에 의해 플라스틱이 몰드의 내부 윤곽으로 프레스되며, 상기 플라스틱은 냉각 후에 주조된 형상를 유지한다. 그러므로 복잡한 형상들이 만들어질 수 있다. 상기 가스 주입은 탕구 영역(sprue area)에서 또는 몰드의 다른 지점들에서 이루어질 수 있다.

본 발명에 따라 캐리어 튜브, 모터 캐리어와 베어링 하우징이 일체형으로 제조된다. 그 때문에 부재 및 인터페이스의 수가 감소된다. 또한 허용 오차가 더욱 작아지는데, 그 이유는 관형 캐리어의 크기가 다수의 부재들의 결합에 의해 주어지는 것이 아니라 몰드에 따른 윤곽에 의해 결정되기 때문이다.

이 관형 캐리어를 본 발명에 따른 방법에 의해 쉽게 제조하기 위해, 상기 캐리어 튜브는 가스 주입 내압 방법(gas internal pressure method)에 따라 몰드 안에서 성형되고 상기 베어링 하우징, 모터 캐리어 및 고정부(fastening point)들이 동일한 몰드 안에서 사출 성형 방법으로 제조될 수 있다. 상기 양 방법의 조합에 의해, 하나의 공정에서 적은 중량 및 충분한 안정성을 갖는 중공체(hollow body)를 만들 수 있고 이것을 고형물로 된 부재들과 시임 없이(seamless) 연결시킬 수 있다. 이 경우 추후 가공이 필요 없게 된다.

이 제조 방법은 다양한 실시예를 허용함으로, 큰 비용을 들이지 않고 차체에서 관 형태 및 고정부들과 관련한 고객 요구들이 고려될 수 있다. 상기 베어링 하우징은 상기 와이퍼 베어링을 위한 베어링 면을 직접 가질 수 있거나, 또는 동일한 공정에서 베어링 부시가 상기 베어링 하우징 안에 삽입될 수 있다. 또한, 고정부들은 임의의 형태로 상기 베어링 하우징에, 캐리어 튜브에 및/또는 모터 캐리어에 일체형으로 성형될 수 있다. 끝으로 강도, 진동 특성 및 치수 안정성과 관련한 요구에 따라 종방향으로 상기 캐리어 튜브의 횡단면을 다르게 구성할 수 있으며, 특히 이는 직경 및 외부 윤곽과 관련되어 있으며 또한 벽 두께와도 관련되어 있다. 원형, 타원형 또는 다각형 윤곽을 가지는, 예를 들어 원통형, 원추형 또는 정방형의 중공 프로파일(hollow profile)이 제조될 수 있다.

본 발명의 또 다른 장점들은 하기의 도면 설명에 나타난다. 도면에는 본 발명의 실시예가 도시되어 있다. 이 도면, 상세한 설명 및 청구항들은 다수의 특징들을 조합된 형태로 포함한다. 당업자는 이 특징들을 개별적으로 그리고 임의의 다른 조합으로 파악할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 관형 캐리어의 사시도,

도 2는 내고압 공정의 초기에 몰드의 단면도.

도 3은 내압의 형성 단계에서 도 2에 따른 몰드의 단면도,

도 4 내지 도 6은 캐리어 튜브의 횡단면의 변형 예들,

도 7은 캐리어 튜브의 파형 영역의 종단면도.

관형 캐리어(10)는 캐리어 튜브(12)와 모터 캐리어(14)를 포함하며, 상기 캐리어 튜브의 단부들에는 와이퍼 베어링을 위한 베어링 하우징(28)이 설치되어 있다. 이 모터 캐리어는 기어 박스를 구비한 여기에 도시되지 않은 모터를 수납하기 위한 보어(bore: 16)를 가지며, 상기 기어 박스는 나사에 의해 모터 캐리어(14)에 고정된다. 이를 위해 보어(16) 둘레에 분포 배치된 나사구멍들(18)이 이용된다. 이 모터 캐리어(14)는 그 가장자리에 보강 리브(rib: 22)를 가지며 보어(16) 및 나사구멍(18)의 영역에 비드(bead; 24)를 갖는다. 이것은 고정부(20)로서 형성된, 휘어진 영역을 통해 여기에 도시되지 않은 차체에 지지된다. 고정을 위해 이용되는 나사들이 모터 캐리어(14)의 종방향 구멍(26)에 끼워진다. 종방향 구멍(26)들을 가진 그 밖의 고정부(20)들은 상기 베어링 하우징(28)들에 성형되어 있다. 이베어링 하우징들은 상기 와이퍼 베어링을 위한 베어링 면 또는, 도 1에 도시된 것처럼 베어링 보어(32)에 삽입된 베어링 부시(bush: 34)를 직접 갖는다.

횡단면이 서로 다를 수 있는 캐리어 튜브(12)의 영역들이 36, 38, 40의 도면 부호로 표시되며, 이 경우 상기 횡단면 윤곽(cross section contour) 및 소재 두께는 연속적으로 서로 이어질 수 있다. 횡단면 윤곽은 원형, 타원형, 다각형 또는 기타의 형상이다.

도 4 내지 도 6에는 예시적으로 몇 개의 실시예들이 도시되어 있다. 또한 도 7에 도시된 것처럼, 종방향(50)으로 하나의 영역에서 또는 다수의 영역에서 상기 캐리어 튜브(12)를 파형으로 실시할 수도 있다.

상기 캐리어 튜브(12)는 가스 주입 내압 방법에 따라 다수 부분의(multi-part) 몰드(42, 44)내에서 만들어진다. 도 2와 도 3은 상기 방법의 이해를 위해 필요한 정도의 개략도를 도시한다. 상측의 몰드(42)와 하측의 몰드(44)는 여기에 도시되지 않은 적절한 수단에 의해, 예를 들어 프레스에 의해 고정된다. 이들은 상기 관형 캐리어(10)의 외부 윤곽에 상응하는 중공실(52)을 형성한다. 플라스틱 용융물(46)이 탕구(54)를 통해 상기 중공실(52) 안으로 도입되며, 압축가스, 일반적으로 질소가 압축가스 공급부(48)를 통해 플라스틱 용융물(46) 중앙으로 도입된다.

이 압축가스는 상기 플라스틱 용융물(46)을 상기 중공실(52)의 벽에 접촉시키고 상기 플라스틱 용융물(46)을 상기 중공실(52) 안으로 계속 밀어넣는다. 상기 가스 주입 내압 방법에 따라, 상기 모터 캐리어(14)와 베어링 하우징(28)의 영역에서 여기에 도시되지 않은 그 밖의 탕구들을 통해 이 부재들은 사출 성형 방법으로 성형된다. 이 때 상기 플라스틱 용융물(46)의 온도와 압력 및 성형 시간이 서로 매칭되므로, 상기 캐리어 튜브(12)는 성형 부재들(14, 20 및 28)과 시임 없이 (seamless) 연결된다. 이 플라스틱 용융물(46)의 냉각 후에, 완성된 관형 캐리어 (10)가 몰드로부터 분리되고 2차 처리(secondary treatment) 없이 사용될 수 있다. 치수 안정성을 높이고 진동 특성을 개선하기 위해, 상기 캐리어 튜브(12)의 중공실들을 플라스틱으로 발포충전(foam-filled)시키는 것이 바람직하다.

Claims

플라스틱으로 형성되는 관형 캐리어(10)를 와이퍼 시스템에 사용하도록 제조하는 방법에 있어서,

캐리어 튜브(12)가 가스 주입 내압 방법에 의해 공구 몰드(42, 44)내에서 성형되고, 베어링 하우징(28)과 모터 캐리어(14) 및 고정부(20)는 사출성형 방법으로 상기 공구 몰드(42,44)에서 제조되는 것을 특징으로 하는 관형 캐리어 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 캐리어 튜브(12)는 플라스틱으로 발포 충전(foam-filled)되는 것을 특징으로 하는 관형 캐리어 제조방법.
제1항 또는 제2항의 방법에 따라 제조된 관형 캐리어에 있어서,

모터 캐리어(14)는 와이퍼 베어링을 위한 베어링 하우징(28)이 배치되어 있는 단부들에서 캐리어 튜브(12)에 고정되고, 캐리어 튜브(12)와 모터 캐리어(14) 및 베어링 하우징(28)은 플라스틱으로 단일체로서 제조되는 것을 특징으로 하는 관형 캐리어.
제3항에 있어서, 상기 베어링 하우징(28) 안으로 베어링 부시(34)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 관형 캐리어.
제3항에 있어서, 상기 베어링 하우징(28)은 와이퍼 베어링을 위한 베어링 면을 구비하는 것을 특징으로 하는 관형 캐리어.
제3항에 있어서, 상기 캐리어 튜브(12)는 종방향에서 관의 횡단면이 서로 다른 영역(36,38,40)들을 구비하는 것을 특징으로 하는 관형 캐리어.
제3항에 있어서, 상기 캐리어 튜브(12)는 종방향에서 부분적으로 파형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 관형 캐리어.
제3항에 있어서, 상기 고정부(20)는 베어링 하우징(28)과 캐리어 튜브(12) 또는 모터 캐리어(14)에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 관형 캐리어.