KR100712870B1 - 자동차 윈드실드 세척용 와이퍼 블레이드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지지 브래킷 시스템(10)에 의해 지지되고 보호부(14, 58)로 둘러싸이는 와이퍼 스트립(12)을 구비하며, 상기 보호부에는 윈드실드를 향한 면에 와이퍼 부품(16, 18, 20, 22)이 고정되는, 자동차 윈드실드를 세척하기 위한 와이퍼 블레이드에 관한 것이다.

상기 보호부(14, 58)가 탄성 재료로 형성되고 탄성 변형을 통해서 윈드실드의 곡률에 따라 충분하게 조정하는 것을 제안한다.

와이퍼 블레이드, 지지 브래킷, 와이퍼 스트립, 보호부, 와이퍼 부품.

Description

자동차 윈드실드 세척용 와이퍼 블레이드 {Wiper blade for cleaning vehicle windscreen}

본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 따른 와이퍼 블레이드에 관한 것이다.

공지된 윈드실드 와이퍼는 구동축 위에 고정된 고정 부품과, 토글 조인트(toggle joint)에 의해 상기 고정 부품과 연결된 힌지 부품 및 상기 힌지 부품에 견고하게 연결된 와이퍼 로드로 구성된다. 또한, 상기 윈드실드 와이퍼는 지지 브래킷 시스템(support bracket system)과 상기 지지 브래킷 시스템에 의해서 지지되는 와이퍼 스트립을 구비한 와이퍼 블레이드를 포함한다. 와이퍼 로드의 훅 형상 단부는 지지 브래킷 시스템의 두 측벽 사이를 고정하며 힌지 볼트를 에워쌈으로써 와이퍼 블레이드는 와이퍼 암에 힌지 연결된다. 상기와 같이 형성된 힌지는 와이퍼 스트립을 구비한 와이퍼 블레이드를 자동차 윈드실드 위로 안내하고, 힌지 부품과 지지 브래킷 시스템은 상기 와이퍼 스트립이 자동차 윈드실드의 곡률에 적응되도록 한다. 자동차 윈드실드에 대한 와이퍼 스트립의 필요한 압착력은 적어도 하나의 인장 스프링에 의해 얻어지며, 이 스프링은 고정 부품과 힌지 부품을 와이퍼 로드와 함께 토글 조인트에 의해 인장시킨다.

상기 와이퍼 스트립은 천연 또는 합성 고무와 같은 엘라스토머 또는 에틸렌 프로필렌으로 이루어진다. 와이퍼 스트립은, 틸팅 리브(tilting rib)를 통해 와이핑하고자 하는 윈드실드 위에 놓이는 와이퍼 립과 연결된 헤드 스트립을 가진다. 상기 와이퍼 립은 틸팅 리브에 의해, 와이핑 운동의 전환점에서 반대 방향으로 젖혀질 수 있으므로 윈드실드에 대해서 항상 바람직한 각을 가질 수 있다. 윈드실드 와이퍼가 작동되면, 와이퍼 스트립은 와이퍼 립으로 자동차 윈드실드 위에 미끄러지며 이때 와이퍼 립과 윈드실드 사이의 마찰로 인해서 와이퍼 립이 마모된다. 또한, 온도 변화, UV-방사선, 염수 및 배기 가스 등과 같은 환경의 영향이 와이퍼 스트립에 작용하며, 이는 재료를 조기에 노화시키고 심한 마모를 야기할 수 있다.

새 자동차가 출고될 때 와이퍼 스트립이 결함없는 상태를 유지하도록 하기 위해, 자동차가 보관되기 전에 와이퍼 스트립을 보호부로 덮는 것이 공지되어 있다. 상기 보호부는, 새 자동차가 마지막 보관 단계 후에 구매자에게 인도된 후에야 제거된다. 자동차가 보관 등과 같은 중간 저장 단계에 있을 때 윈드실드가 더러워지거나 또는 비로 인해서 시야가 방해받게 되어도, 자동차를 출고하기 위해 윈드실드는 와이퍼 장치를 이용하여 세척될 수 없다. 상기 보호부는 강성이고 경질이며 단지 부분적으로만 윈드실드 위에 놓인다.

독일 특허 DE 30 05 965 A1호에는 가요성 밴드의 종방향 에지를 윈드실드를 향한 면에 고정시키는 것이 공지되어 있다. 상기 보호부는 경질-PVC 로 구성되고 밴드는 연질-PVC 로 구성된다. 와이퍼가 작동되면, 밴드는 와이퍼 블레이드의 길이를 따라 다소 옮겨지고 이로써 일정한 한계 내에서 윈드실드 곡률에 적응될 수 있다. 상기 밴드는 와이퍼 립으로서 작용하고, 따라서 출고 과정시, 와이퍼 장치는 와이퍼 블레이드의 와이퍼 스트립을 마모시키지 않으면서 윈드실드를 세척하는데 사용될 수 있다. 그러나 자동차의 보관 과정 중, 가요성 밴드는 종종 고온에 노출된다. 따라서 밴드가 취약해지며 탄성이 감소되고, 위치 전환 과정은 방해를 받으며 세척 품질이 저하된다.

와이퍼 블레이드의 지지 브래킷 시스템은 와이퍼 스트립이 윈드실드의 곡률에 적응될 수 있게 한다. 탄성 재료로 형성되고 탄성 변형을 통해서 윈드실드의 곡률에 거의, 바람직하게 완전히 적응될 수 있는 보호부를 통해서, 강성 보호부의 경우에 블로킹되는 지지 브래킷 시스템의 기능이 상기 보호부에 유용될 수 있다. 베이스면을 구비한 보호부에 고정된 와이퍼 부품은 와이핑 운동 동안 와이퍼 블레이드의 길이에 걸쳐 윈드실드 위에 균일하게 놓이며 양호한 세척 품질이 얻어질 수 있다. 윈드실드에 적응하기 위해 와이퍼 부품이 위치 전환될 필요는 없다. 열 작용에 의해 빠르게 파괴되는 높고 얇은 립 대신에, 거의 정사각형 및 사다리꼴 또는 삼각형 횡단면의 와이퍼 부품이 사용될 수 있다. 재료를 축적함으로써 상기 와이퍼 부품은 환경의 영향과 특히 열 작용에 대해 저항력을 가지며 실질적으로 부품의 특성을 유지한다. 기본적으로 높은 와이퍼 부품의 위치 전환 및/또는 와이퍼 부품의 소성 및 탄성 변형은, 와이퍼 부품이 윈드실드의 곡률에 보다 양호하게 적응되도록, 탄성 변형될 수 있는 보호부와 함께 사용될 수 있다. 특히 와이퍼 부품은 열가소성 플라스틱과 엘라스토머가 결합된 열가소성 엘라스토머로 형성된다. 상기와 같은 결합에 의해, 소성 및 탄성 변형에 의해 윈드실드의 곡률에 양호하게 적응될 수 있는 내열성 재료가 얻어질 수 있다. 자동차를 높은 온도로 열처리하거나 또는 보관함에도 불구하고 와이퍼 부품에 의해 높은 세척 품질이 달성될 수 있다.

보호부의 저항 모멘트와, 와이핑 운동 시에 윈드실드의 상이한 곡률에 대한 적응 가능성은 재료 및 보호부 횡단면의 기하학적 구조에 의존한다. 보호부는 특히, 대략 80℃까지의 높은 온도에서 탄성 변형될 수 있는 폴리 프로필렌과 같은 탄성 플라스틱으로 구성된다. 플라스틱은 저렴하고 가벼우며 양호하게 처리될 수 있다. 그러나 기본적으로 보호부는 부분적으로 또는 완전히 금속으로 제작될 수도 있다.

보호부는 길게 연장된 튜브형 또는 슬리브형이고 두 개의 측벽이 와이퍼 스트립을 둘러싸며 클로형 돌출부에 의해 와이퍼 스트립 또는 와이퍼 블레이드에 고정된다. 본 발명의 실시예에서는, 프로파일이 와이퍼 스트립으로부터 윈드실드 방향으로 가늘어지고 각 측벽이 하나 또는 다수의, 특히 두 개의 전환점을 포함하는 횡단면의 기하학적 구조가 제안된다. 상기 전환점은 탄성 변형을 위한 출발점을 형성하고 이를 통해 탄성 변형이 촉진된다. 또한, 탄성 변형부는 윈드실드를 향해 라운딩된, 특히 배 형상의 프로파일과 0.8 mm 보다 작은 벽 두께에 의해 지지된다. 상기 보호부를 분실되지 않게 와이퍼 블레이드에 고정시키고 와이퍼 스트립을 환경 영향으로부터 측방향으로, 보호부를 측면에서 용접하는 것이 공지되어 있다. 이를 위해 보호부는 측면 단부면이 가열되어 플레이트에 대해 가압된다. 상기 보호부를 폐쇄하지만 이를 강성화 하는 재료판이 생긴다. 본 발명의 실시예에서는 보호부를 하나 이상의 단부에서 종방향으로 조립 및 분해하기 위해 보호부를 바람직하게 여러 번 개방하고 폐쇄할 수 있는 덮개를 이용하여 폐쇄하는 것이 제안된다. 상기 덮개는 보호부에 끼워질 수 있으며 분리될 수 있는 마찰 결합 방식 및/또는 형태 결합 방식의 결합에 의해 보호부에 고정될 수 있다. 또한, 상기 덮개는 분실되지 않게 보호부와 연결될 수 있으며 로킹 수단에 의해서 폐쇄 위치 및/또는 개방 위치에 고정될 수 있고, 예를 들어 힌지를 통해 보호부와 분실되지 않게 연결된 덮개의 경우에는 회전 운동에 의해 고정될 수 있으며, 또는 레일을 통해 보호부와 연결된 덮개의 경우에는 직선 운동에 의해 고정될 수 있다.

삭제

상기 보호부의 조립과 분해는 본 발명에 따른 덮개에 의해 간단해지며 특히 보호부의 강성화는 상기 덮개에 의해 측면에서 충분하게 방지될 수 있고, 예컨대 덮개가 유격을 가지고 고정되고 일정 범위 내에서 이동될 수 있고 및/또는 부분적으로만 보호부에 놓임으로써 탄성 변형성이 유지될 수 있다. 또한, 재료판에 대해 단부면 전체가 변형되지 않고 보호부가 종방향에 대해 횡으로 내부를 향해 있는 돌출부에 의해 폐쇄됨으로써 탄성 변형성이 유지될 수 있으며, 상기 돌출부는 보호부의 측벽에 형성된다. 돌출부는 예를 들어 열원(heat source)에 의해 또는 바람직하게 초음파원에 의해서 형성된다.

다른 장점들은 하기의 도면 설명에 기재된다. 도면에는 본 발명의 실시예가 도시되어 있다. 도면, 상세한 설명 및 청구항들은 특징들을 조합해서 포함한다. 당업자는 상기 특징들을 유용하게 개별 파악하여 의미 있는 또 다른 조합으로 통합할 것이다.

도 1 은 와이퍼 블레이드의 부분도.

도 2 는 도 1 의 II-II 을 따른 단면도.

도 3 내지 도 5 는 도 2 에 따른 보호부의 변형예.

도 6 은 도 1 의 VI 의 확대도.

도 7 은 도 6 의 VII-VII 를 따른 단면도.

도 8 은 덮개를 도시한 도면.

도 9 는 도 8 의 IX-IX 을 따른 단면도.

도 10 은 도 1 에 따른 보호부의 변형예.

도 11 은 도 10 의 XI-XI 를 따른 단면도.

도 12 는 도 10 의 XII-XII 를 따른 단면도.

도 1 은 지지 브래킷 시스템(10)을 포함하고, 단부에 클로형 브래킷(50, 52)이 힌지 연결된 중간 브래킷(48)과 힌지식으로 연결된 주 브래킷(46)을 구비하는 와이퍼 블레이드의 부분을 도시한다. 상기 클로형 브래킷(50, 52)의 고정 클로(54)에는 와이퍼 스트립(12)이 고정된다. 구매자에게 자동차를 출고하기 전에 열과 그 외의 환경 영향으로부터 와이퍼 스트립(12)을 보호하기 위해서, 상기 와이퍼 스트립은 보호부(14)로 둘러싸이고, 상기 보호부에는 와이퍼 부품(16)이 윈드실드를 향해 고정된다.

보호부(14)는 탄성 플라스틱, 특히 폴리 프로필렌으로 형성되고 탄성 변형에 의해 윈드실드의 곡률에 적응될 수 있다. 상기 보호부(14)는, 와이퍼 스트립(12)을 둘러싸는 두 개의 측벽(24, 26)들을 가진 길게 연장된 중공 프로파일을 포함하고, 상기 중공 프로파일은 클로형 돌출부(84, 86)에 의해 틸팅 리브(88) 영역에 있는 와이퍼 스트립(12)에 고정되며, 와이퍼 스트립(12)으로부터 윈드실드 방향으로 가늘어진다(도 2). 각 측벽(24, 26)들은, 탄성 변형을 위한 출발점을 형성하고 이를 촉진하는 두 개의 전환점(28, 30, 32, 34)을 가진다. 예컨대 파형 측벽과 같은 다수의 전환점도 가능하다. 또한, 탄성 변형부는 윈드실드를 향해 라운딩된 배 형상의 프로파일 전체에 의해, 또한 0.8 mm 보다 작은 벽 두께(36)에 의해 지지된다. 상기 벽 두께(36)는 도시된 실시예에서 균일하게 0.6 mm 이지만 변경될 수도 있다.

보호부(14)가 압출 성형되는 동안, 동시에 와이퍼 부품(16)은 상기 보호부(14)에 압출 성형되기 때문에 와이퍼 부품(16)은 화학적 결합에 의해 보호부(14)에 고정된다. 이 방법에 의해, 특별한 비용 없이 양호한 결합이 달성된다. 그러나 상기 보호부와 와이퍼 부품을 마찰 결합, 형태 결합 및/또는 재료 결합 방식, 예컨대 삽입, 접착, 용접 등에 의해 결합하는 것이 가능하다. 상기 와이퍼 부품(16)은 열가소성 엘라스토머, 즉 열가소성 플라스틱과 엘라스토머의 결합으로써 이루어진다. 상기 와이퍼 부품(16)은 횡단면이 거의 정사각형이며 재료의 축적에 의해 환경의 영향, 특히 열 작용에 대해 저항성을 갖는다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 사다리꼴의 와이퍼 부품(18)을 이용하여 동일한 효과를 얻을 수 있다. 도 4, 5 에는 와이퍼 부품(20, 22)을 가진 보호부(14)가 도시되고, 상기 부품은 보호부(14)를 향한 면에 있는 사다리꼴 영역(38, 40)과 윈드실드를 향한 면에 있는 직사각형 영역(42, 44)으로 구성된다. 양 와이퍼 부품(20, 22)은 높게 구성되므로, 와이핑시 윈드실드를 지나는 상기 부품의 위치 전환 과정은 보호부(14)의 탄성 변형에 추가해서, 윈드실드의 곡률에 적응하기 위해서 바람직하게 이용될 수 있다. 동일한 구성 부품은 기본적으로 동일한 도면 부호로 표시된다. 도 4 에 도시된 사다리꼴 영역(38)이 도 5에 도시된 사다리꼴 영역(40) 보다 높게 구성됨으로써, 보호부(14)와 와이퍼 부품(20, 22) 사이에 큰 연결면이 얻어지고 확실한 연결이 가능해진다. 또한, 굽힘 응력에 의해 더 큰 하중을 받는 상부의 영역들에서는 높은 내열성이 얻어진다.

도 6에서는 도 1의 VI 부분을 확대하여 도시한다. 보호부(14)는 종방향으로 양 단부에서 플라스틱 덮개(56)로 폐쇄된다. 상기 덮개(56)는 보호부(14)에 끼워지며, 상기 보호부(14)의 내측(72)에 놓인 세 개의 핀(66, 68, 70)과 보호부(14)의 덮개측(74) 위에 위치하는 칼라(76)에 의해서 상기 보호부와 분리될 수 있게 마찰 결합방식으로 연결된다(도 7, 8, 9). 상기 보호부(14)는 와이퍼 블레이드에 분실되지 않게 고정되고, 와이퍼 스트립(12)은 환경의 영향으로부터 측면으로 보호되며 보호부(14)는 덮개(56)에 쉽게 조립되고 분해된다. 특히 양쪽으로 폐쇄된 보호부(14)는 분해 후에도 하나 이상의 덮개(56)에 의해 재사용될 수 있다. 또한, 단지 부분적으로만 보호부에 놓인 덮개(56)에 의해서 상기 보호부(14)의 탄성은 거의 영향을 받지 않는다. 상기 보호부(14)가 탄성 변형될 때 측벽(24, 26)은 덮개(56)에 의해서 방해받지 않고 내부로 편향될 수 있다(도 7).

도 10, 11 및 12 에는 보호부(58)가 도시되고 상기 보호부의 단부는 종방향에 대해 횡으로 내부를 향해 있는 돌출부(62, 64)에 의해 폐쇄된다. 상기 돌출부(62, 64)는 특히 초음파원을 사용하여 보호부(58)의 측벽(60)에 장착된다. 돌출부(62, 64)의 길이는 윈드실드 방향으로 감소되고, 돌출부(62, 64)와 측벽(26) 사이에는 거의 균일한 틈(78)이 생기며 조립 및 분해 시에 와이퍼 스트립(12)은 상기 틈을 통해서 손상 없이 안내될 수 있다(도 11). 상기 돌출부(62, 64)는 종방향에 대해 횡으로 가늘어지고, 단부측으로는 종방향으로 내부를 향해 30⁰ 기울어진 완만한 제 1 경사부(80)를 가지며, 상기 경사부는 조립 시에 와이퍼 스트립(12)을 틈(78)을 향해 편향되어 조립이 용이해진다(도 12). 또한 돌출부(62, 64)는 내측을 향해 종방향으로 10⁰ 기울어진 가파른 제 2 경사부(82)를 가지며, 상기 경사부는 와이퍼가 작동할 동안 보호부(58)를 와이퍼 스트립(12) 상에 고정시켜 지지하고 손상 없이 분해를 쉽게 한다.

상기 돌출부(62, 64)에 의해 보호부(58)는 분실되지 않으며 재사용가능하게 와이퍼 블레이드에 고정되며 와이퍼 스트립(12)은 환경의 영향으로부터 측방향으로 보호된다. 돌출부(62, 64)는 보호부(58)의 원주의 작은 부분에 걸쳐서만 연장되므로 탄성 변형성은 약간만 저하된다.

Claims (12)

1. 지지 브래킷 시스템(10)에 의해 지지되는 와이퍼 스트립(12)을 포함하고, 상기 와이퍼 스트립(12)은 중공 보호부(14, 58)의 2개의 측벽(24,26,60)으로 둘러싸이고, 상기 보호부는 상기 와이퍼 스트립(12)으로부터 윈드실드 방향으로 가늘어지고, 윈드실드를 향해 라운드된 면에서 와이퍼 부품(16, 18, 20, 22)이 상기 보호부에 고정되는, 자동차 윈드실드를 세척하기 위한 와이퍼 블레이드에 있어서,

   상기 보호부(14, 58)가 폴리프로필렌으로 형성되고 탄성 변형에 의해 윈드실드의 곡률에 충분히 적응될 수 있고, 상기 와이퍼 부품(16,18)이 삼각형, 사다리꼴 또는 거의 정사각형 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 와이퍼 부품(16, 18, 20, 22)이 열가소성 엘라스토머인 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보호부(14, 58)가 0.8 mm 보다 작은 벽 두께(36)를 가지며, 각각의 측벽(24,26,60)이 2개의 전환점(28,30,32,34)을 갖는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보호부(14)가 종방향으로 하나 이상의 단부에서 덮개(56)에 의해 폐쇄되고, 상기 보호부(14)는 상기 덮개에 의해 개방 및 폐쇄될 수 있는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보호부(58)는 하나 이상의 단부에서 종방향에 대해 횡으로 내부를 향해 있는 돌출부(62, 64)에 의해 폐쇄되고, 상기 돌출부는 상기 보호부(58)의 하나의 측벽(60) 내에 형성되고, 맞은편 측벽(26)에 대해 갭(78)을 갖는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 돌출부(62, 64)가 열원 또는 초음파원에 의해 상기 측벽(60) 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
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