KR100808389B1 - 자동차용 윈드실드 와이퍼 장치 - Google Patents

자동차용 윈드실드 와이퍼 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 와이퍼 샤프트(16)가 축방향으로 변위 가능하게 배치된 와이퍼 베어링(14)을 구비한 윈드실드 와이퍼 장치에 관한 것이며, 적어도 부시형 제 1 섹션(30)을 포함하는 고정부(28)가 제공되고, 상기 섹션은 와이퍼 샤프트(16) 상에 미끄러져 움직이며 와이퍼 샤프트(16)를 넌포지티브식으로만 둘러싸고, 보호부(28)는 축방향 힘작용(F)시 와이퍼 샤프트(16) 상에서 변위될 수 있다.
고정부, 와이퍼 샤프트, 와이퍼 베어링, 제 1, 2, 3 섹션

Description

자동차용 윈드실드 와이퍼 장치{Windshield wiper system, especially for a motor vehicle}
본 발명은 독립 청구항의 전제부에 따라, 특히 자동차용 윈드실드 와이퍼 장치에 관한 것이다.
와이퍼 샤프트가 축방향으로 변위 가능하게 지지된 와이퍼 베어링을 포함하는 다수의 윈드실드 와이퍼 장치가 이미 공지되어 있다. 와이퍼 샤프트의 변위 가능성은, 사고가 났을 때 일정 힘이 가해지면 와이퍼 샤프트를 차체의 내부로 밀려지게 함으로, 윈드실드 와이퍼 장치에 부딪히는 인체가 부상당하지 않게 한다.
와이퍼 샤프트를 와이퍼 베어링 내에 고정하기 위해 일반적으로 축방향 고정 링, 스피드 홈 또는 이와 유사한 고정부가 사용된다. 일반적인 축방향 고정 링은 와이퍼 샤프트 내에 홈을 필요로 하기 때문에 복잡하며, 또한 이것은 샤프트의 직경을 부분적으로 감소시킴으로써 샤프트를 약화시킨다. 스피드 홈이 사용되는 경우는, 경화된 와이퍼 샤프트에 홈이 제공되어야 하며, 이것은 와이퍼 샤프트의 비용을 높이고 축방향 유극에 대한 특정 래스터만을 규정한다.
와이퍼 샤프트 상으로 축방향 힘이 작용할 경우, 고정부는 파괴력을 극복할 때까지 견딘다. 그 후, 와이퍼 샤프트가 상대적으로 작은 저항으로 와이퍼 베어링으로부터 밀려나올 수 있다.
본 발명에 따른 독립 청구항의 특징을 갖는 윈드실드 와이퍼 장치는 적어도 하나의 부시형 섹션을 포함하는 고정부가 제공되는 장점을 가지며, 상기 섹션은 와이퍼 샤프트 상으로 끼워져서 그 전체 길이로 와이퍼 샤프트를 넌포지티브식으로만 에워싸며 와이퍼 샤프트에 대한 축방향 힘의 작용에 의해서만 변위될 수 있다.
상기 고정부와 와이퍼 샤프트 사이가 넌포지티브식으로 연결됨으로써, 와이퍼 샤프트의 특수 형태는 요구되지 않는다. 또한 고정부는 와이퍼 샤프트에 축방향 힘이 작용하는 동안에만 변위될 수 있으므로, 전체 변위 과정 중 특정 에너지량이 연속적으로 소멸된다. 또한 와이퍼 샤프트 및 와이퍼 샤프트의 부식 방지 코팅층의 직경 공차가 감소되므로, 제조시 불량품이 방지되고 비용이 감소될 수 있다. 제 1 섹션은 그 전체 길이로 와이퍼 샤프트를 에워싸므로, 예컨대 스피드 홈의 경우보다 훨씬 더 높은 변위력이 규정될 수 있다.
종속항에 제시된 조치들을 통해 독립항에 제시된 특징들의 바람직한 실시예 및 개선예가 가능하다.
특히 고정부의 부시형 제 1 섹션이 거의 항복점에까지 신장되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로 고정부는 와이퍼 샤프트 상에 최적으로 안착될 수 있다. 또한, 이로 인해 축방향 힘 작용이 클 때에만 고정부가 변위되고 시간의 경과에 따른 고유의 관성에 의해서는 변위되지 않는다.
매끄러운 이행부를 갖는 플랜지형의 둥근 제 2 섹션이 부시형 제 1 섹션에 이어지면, 와이퍼 샤프트 상에 제공된 부식 방지 코팅층이 손상되지 않으면서 고정부가 와이퍼 샤프트 상으로 끼워질 수 있다.
플랜지형 제 2 섹션에 링형 제 3 섹션이 이어지면, 바람직하게 고정부의 안정성이 높아지고 와이퍼 베어링 상에 고정부가 지지되는 것이 개선된다. 그 외에도, 링형 제 3 섹션은 와이퍼 베어링의 폐쇄부로써도 사용될 수 있다.
특히 고정부는 와이퍼 베어링에 접하고 와이퍼 샤프트 상으로 축방향 힘이 작용할 때에만 상기 샤프트 상에서 변위될 수 있는 것이 바람직하다. 상기의 방식으로 와이퍼 베어링 내에서의 와이퍼 샤프트의 축방향 베어링 유극이 정확하게 설정될 수 있다. 또한 예컨대 윈드실드 와이퍼 장치에 대상물이 부딪치는 경우와 같이, 와이퍼 샤프트 상에 높은 축방향 힘이 작용할 때에만, 와이퍼 샤프트가 변위됨으로써 보장된다.
고정부가 실질적으로 S형인 것이 특히 바람직하다. 따라서 부시형, 플랜지형 및 링형 섹션들 사이의 이행부들은 매끄럽고 일정하므로, 와이퍼 샤프트 또는 상기 샤프트 상에 있는 부식 방지 코팅층을 손상시킬 수 있는 에지가 생기지 않는다. 따라서, 고정부는 용이하고 비용이 저렴하게 제조될 수 있다.
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상기 고정부가 와이퍼 샤프트 상에서 무단으로(stepless) 축방향으로 변위될 수 있다면, 고정부가 와이퍼 샤프트 상의 모든 위치로 변위될 수 있기 때문에, 바람직한 방식으로 축방향 베어링 유극이 쉽게 조정될 수 있다.
고정부가 와이퍼 베어링의 밀봉을 위해서 사용되면, 다른 밀봉부가 생략될 수 있기 때문에, 특히 바람직하다.
본 발명의 실시예는 도면에 도시되며 하기의 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다.
도 1은 윈드실드 와이퍼 장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 윈드실드 와이퍼 장치의 베어링 영역의 부분 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 윈드실드 와이퍼 장치의 고정부의 횡단면도.
도 1에는 본 발명에 따른 윈드실드 와이퍼 장치가 개략적으로 도시된다. 상기 장치는 실질적으로 와이퍼 모터(12)가 고정된 캐리어 튜브(10)로 구성된다. 캐리어 튜브(10)는 각각 와이퍼 베어링(14)이 고정된 2 개의 단부들을 포함한다. 물론 캐리어 튜브(10)와 와이퍼 베어링(14)은 일체형으로 형성될 수 있다.
상기 와이퍼 베어링(14)은 실질적으로 튜브형 섹션(15)으로 구성되며, 와이퍼 샤프트(16)는 상기 튜브형 섹션(15)을 관통한다. 와이퍼 샤프트(16)의 하나의 단부는 구동 크랭크(18)와 상대 회전 불가능하게 연결되며, 구동 크랭크(18)는 명확성의 이유로 도시되지 않은 커넥팅 로드를 통해, 와이퍼 모터(12)에 의해 구동되는 피동 크랭크(20)와 연결된다.
작동시 피동 크랭크(20)는 회전 또는 왕복 운동을 실행하므로, 커넥팅 로드를 거쳐 구동 크랭크(18) 및 와이퍼 샤프트(16)는 진자 운동을 한다.
도 2에는 와이퍼 샤프트(16)를 포함한 와이퍼 베어링(14)이 부분 단면도로 상세히 도시된다.
와이퍼 베어링(14)은 실질적으로 튜브형 섹션(15)으로 구성되며, 상기 섹션에는 2 개의 베어링 쉘(24)들이 배치된다. 와이퍼 샤프트(16)는 튜브형 섹션(15)의 전체 길이를 관통한다. 와이퍼 샤프트(16)의 하나의 단부는 구동 크랭크(18)와 상대 회전 불가능하게 연결된다. 와이퍼 샤프트의 다른 단부는, 도시되지 않은 와이퍼 암과 상기 와이퍼 샤프트를 상대 회전 불가능하게 연결시킬 있는 테이퍼 소자(26)를 포함한다.
와이퍼 샤프트(16) 상으로 고정부(28)가 끼워지므로, 상기 고정부(28)는 튜브형 섹션(15)에 직접 접한다. 상기의 방식으로 와이퍼 샤프트(16)의 축방향 베어링 유극은 정확하게 조정될 수 있다.
도 3에는 고정부(28)의 횡단면도가 상세히 도시된다.
고정부(28)는 실질적으로 부시형 제 1 섹션(30)으로 구성되며, 상기 섹션은 실질적으로 길이(L)를 가진 중공 실린더의 형태이며 그 내경은 와이퍼 샤프트(16)의 직경보다 약간 작다.
상기 제 1 섹션에는 제 1 반경의 형태로 플랜지형 제 2 섹션이 이어진다. 따라서 고정부(28)가 와이퍼 샤프트(16) 상에 끼워지는 경우 에지 없는 매끄러운 이행부가 주어지므로, 와이퍼 샤프트(16) 상의 부식 방지 코팅층이 손상되지 않는다. 고정부(28)가 와이퍼 샤프트(16) 상으로 끼워지면, 제 1 섹션(30)의 전체 길이(L)가 와이퍼 샤프트(16)를 최대 지지면 만큼 둘러싸며 이로써 힘이 최대로 전달된다.
플랜지형 제 2 섹션(32)에는 제 2 반경(34)이 직접 이어지며 상기 반경의 곡률은 제 2 섹션(32)의 곡률과 반대로 형성된다. 제 2 반경(34)에는 부시형 제 1 섹션(30)과 평행하게 연장된 링형 제 3 섹션(36)이 이어진다.
이로써 고정부(28)의 하프 횡단면은 실질적으로 S형인 회전 바디에 상응하며, 고정부(28)의 2 개의 S형 단부는 2 개의 평행선을 통해 연장된다.
부시형 섹션이 와이퍼 샤프트(16) 상으로 끼워지는 경우, 상기 섹션은 섹션을 구성하는 재료의 항복점에까지 신장되도록, 고정부(28)의 부시형 제 1 섹션(30)의 내경(R)이 선택된다. 따라서 고정부(28)의 부시형 제 1 섹션(30)은 항복 응력 및, 매우 정확하게 규정된 응력 상태에 놓인다.
하기에서는 고정부(28)의 기능이 간략하게 설명된다.
와이퍼 샤프트(16)의 와이퍼 암측 단부 상으로 축방향 힘이 작용할 경우, 와이퍼 샤프트는 와이퍼 베어링(14)의 방향으로 변위된다. 축방향 베어링 유극이 극복된 후, 고정부(28)의 플랜지형 제 2 섹션(32)은 와이퍼 베어링(14)의 튜브형 섹션(15)에 부딪친다. 이를 통해, 고정부(28)는 와이퍼 샤프트(16)의 상기 축방향 변위를 저지한다. 충분한 축방향 힘(F)이 작용할 때에만, 와이퍼 샤프트(16)는 튜브형 섹션(22)의 방향으로 더 변위된다.

Claims (8)

  1. 와이퍼 샤프트(16)가 배치된 와이퍼 베어링(14)을 포함하는 자동차용 윈드실드 와이퍼 장치에 있어서,
    상기 와이퍼 샤프트(16) 상으로 끼워지는 적어도 하나의 부시형 제 1 섹션(30)을 포함하는 고정부(28)가 제공되며, 상기 섹션은 그 전체 길이로 와이퍼 샤프트(16)를 넌포지티브식으로만 둘러싸므로, 상기 와이퍼 샤프트(16)가 축방향 힘 작용(F)에 의해서만 상기 와이퍼 베어링(14)에 대해 변위될 수 있고, 상기 제 1 섹션(30)이 상기 와이퍼 베어링(14)에 부딪히는 것을 특징으로 하는 자동차용 윈드실드 와이퍼 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정부(28)의 상기 부시형 제 1 섹션(30)은 거의 항복점에까지 신장되는 것을 특징으로 하는 자동차용 윈드실드 와이퍼 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 부시형 제 1 섹션(30)에는 플랜지형 제 2 섹션(32)이 이어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 윈드실드 와이퍼 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 플랜지형 제 2 섹션(32)에는 반경(34)을 통해 링형 제 3 섹션(36)이 이어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 윈드실드 와이퍼 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정부(28)는 상기 와이퍼 베어링(14)에 접하며 상기 와이퍼 샤프트(16) 상으로 축방향 힘이 작용(F)할 경우 상기 샤프트 상에서 변위 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 윈드실드 와이퍼 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정부(28)는 S형인 것을 특징으로 하는 자동차용 윈드실드 와이퍼 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정부(28)는 상기 와이퍼 샤프트(16) 상에서 무단으로 축방향으로 변위 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 윈드실드 와이퍼 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정부(28)는 상기 와이퍼 베어링(14)을 밀봉하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 자동차용 윈드실드 와이퍼 장치.
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