KR100963607B1 - 특히 차량용 와이퍼 암 및 윈도우 와이핑 장치, 및 그제조 방법 - Google Patents

특히 차량용 와이퍼 암 및 윈도우 와이핑 장치, 및 그제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특히 차량의 윈도우 와이핑 장치용 와이퍼 암(10)에 관한 것이다. 이 와이퍼 암은, 적어도 하나의 측벽(32)이, 측벽(32)의 베이스 반대쪽 모서리(38)에서부터 형성되고 측벽(32)과 일체형으로 형성된, 적어도 하나의 스톱 노치(40)를 가지며, 적어도 하나, 바람직하게는 두 개의 측벽(32)이 일정한 각도(A), 특히 거의 수직으로 형성되는 베이스(30)를 갖는, 적어도 하나의 조인트 부품(12) 및/또는 하나의 고정 부품(18)을 포함하며, 스톱 노치(40)가 측면 프로파일에서 덮이도록 배치되어 있다.
이외에도 본 발명은 이런 와이퍼 암(10)의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

특히 차량용 와이퍼 암 및 윈도우 와이핑 장치, 및 그 제조 방법{WIPER ARM AND WINDSHIELD WIPER DEVICE, PARTICULARLY FOR A MOTOR VEHICLE AND METHOD FOR PRODUCING A WIPER ARM}
본 발명은, 와이퍼 암 및 이런 와이퍼 암의 제조 방법 및 독립항의 카테고리에 따른 윈도우 와이핑 장치에 관한 것이다.
이미 예를 들어 유럽 특허 제1 095 830호에서는 복수의 차량용 와이퍼 암이 공지되어 있는데, 이 와이퍼 암은 볼트를 통해 회전 가능한 형태로 서로 결합되어 있는 고정 부품과 조인트 부품을 포함한다. 이 두 가지 부품 사이의 가능한 최대 회전각은 스톱 노치 및 스톱퍼 부재를 통해 제한된다.
조인트 부품은 단면이 거의 U자형이고 긴 형태이므로 하나의 베이스와 이 베이스에 대해 거의 수직으로 배치된 두 개의 측벽을 갖는다. 베이스 반대쪽의 측벽 모서리에서 브래킷이 단조되고 벤딩되는데, 이것은 스톱 노치로서 회전각도를 제한하는 기능을 한다.
이외에도 동일한 특허에서는 U자형 단면의 내측에서 스톱 노치를 원통형 돌기부로 형성하는 것이 공지되어 있는데, 이 원통형 돌기부는 외부에서의 적합한 압착을 통해 제작된다.
스톱 노치가 베이스 반대쪽의 측벽 모서리를 통해 형성된 면에서 돌출되므로, 특히 고속 주행 시 차량의 풍소음에 부정적인 영향을 미치는 바람직하지 못한 흐름 양상(flow pattern)이 나타난다.
독립항에 명시된 특징을 갖는 본 발명에 따른 와이퍼 암은 다음과 같은 이점을 갖는다. 스톱 노치가 측면 프로파일에 의해 덮여 있어 스톱 노치가 측면 프로파일에서 보이지 않으며, 와이퍼 암의 기체 흐름 구간에서 방해성 와류의 형성이 방지된다. 이렇게 함으로써 와이퍼 암의 공기 저항 및 풍소음이 감소된다. 또한 스톱 노치가 와이퍼 암의 측벽과 일체형으로 형성되는 경우, 추가적인 고정 수단을 사용하지 않아도 된다.
종속항에 기술된 조치를 통해 독립항에 명시된 특징에 대한 바람직한 변형 및 개선이 가능하다.
스톱 노치가 거의 사각형이고 측벽의 외측 모서리에서 날카로운 모서리를 갖도록 형성되어, 외측 모서리가 아무런 방해를 받지 않고 진행되는 것이 매우 바람직하다. 스톱 노치를 사각형으로 형성함으로써 이 스톱 노치는 넓은 구간을 통해 와이퍼 암의 측벽과 접할 수 있는데, 이렇게 함으로써 우수한 결합 강도를 얻을 수 있다.
거의 사각형인 스톱 노치가 와이퍼 암의 베이스에 대해 거의 평행하게 형성되고 측벽의 베이스 반대쪽 모서리와 일정한 간격을 갖도록 형성되어, 스톱 노치가 U자형 단면의 내부에 배치되는 것이 매우 바람직하다.
진자 운동으로 구동이 가능한 와이퍼 축과 결합될 수 있는 고정 부품과 단부에서 결합된, 긴 형태의 적어도 하나의 조인트 부품으로 와이퍼 암이 이루어지는 경우에는, 이 와이퍼 암이 적은 수의 부품으로 간단하고 저렴하게 제작될 수 있다.
조인트 부품이 고정 부품과 회전 가능한 형태로 결합되고 조인트 부품이 적어도 하나의 스톱 노치와 함께 동작하는, 회전각도 제한을 위한 스톱퍼 부재를 갖는 것이 매우 바람직하다. 이런 방식으로 고정 부품과 조인트 부품 사이의 회전각이, 와이퍼 암의 구간에서 기체의 흐름 양상을 방해하는 구조물을 설치하지 않고도, 제한될 수 있다.
스톱 노치가 업셋(upset) 단조(forge)되는 경우에는 스톱 노치 구간에서 재료가 강화되는데, 이 구간에서는 높은 강도가 요구된다. 또한 업셋 단조를 통해 스톱 노치는 정확하게 센터링되므로 공차가 최소화된다.
제1청구항 내지 제6청구항에 따른 와이퍼 암을 갖는 본 발명에 따른 윈도우 와이핑 장치는 다음과 같은 이점을 갖는다. 이 윈도우 와이핑 장치는 덮인 스톱 노치로 인해 기체 흐름 면에서 최적화되며, 따라서 고속 주행 차량에도 적용될 수 있다.
제8청구항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 방법은, 하나의 강판에서 스톱 노치가 포함된 조인트 부품의 윤곽을 단조한 후에 스톱 노치를 벤딩 가공 및 업셋 단조를 하고, 그 다음 측벽의 모서리를 날카롭게 가공함으로써 간단한 방법이 제공되고, 스톱 노치가 덮이도록 배치된 와이퍼 암이 제작될 수 있다는 점에서, 매우 바람직하다.
또한 조인트 부품이 고정 부품과 회전 가능한 형태로 결합되는 것이 매우 바람직한데, 이 경우에는 조인트 부품과 고정 부품 사이의 회전각에 대한 적어도 하나의 한계가 스톱 노치를 통해 제한된다.
본 발명의 실시예는 도면에 도시되어 있으며 다음 설명을 통해 상세히 기술된다. 도면의 내용은 다음과 같다.
도 1은 배경기술에 따른 와이퍼 암(wiper arm)에 대한 사시도를 나타내며,
도 2는 배경기술에 따른 조인트 부품(joint part)의 단부에 대한 사시도를 나타내고,
도 3은 본 발명에 따른 와이퍼 암의 조인트 부품의 단부에 대한 사시도를 나타내며,
도 4는 개략적으로 도시된 본 발명에 따른 방법을 나타낸다.
도 1은 주요 부재가 포함된 본 발명에 따른 와이퍼 암(10)의 사시도를 나타낸다. 주로 와이퍼 암은 제1 단부(14) 및 제2 단부(16)를 갖는, 긴 형태의 조인트 부품(12)으로 이루어진다. 제1 단부(14)는 예를 들어 볼트와 같은 연결 수단(20)을 통해 회전 가능한 형태로 고정 부품(18)과 결합된다. 제2 단부(16)는 여기에는 도시되지 않은 와이퍼 블레이드(wiper blade)와 결합될 수 있다. 제2 단부(16)는, 와이퍼 블레이드가 고정되는 와이퍼 로드(wiper rod)를 지지할 수도 있다. 이 경우에는 조인트 부품(12)이 직접적으로 와이퍼 블레이드를 지지한다.
이외에도 고정 부품(18)은, C자형 클립(24)을 통해 견인 수단(traction mechanism)(26)이 연결되어 있는 고정 수단(22)을 갖는데, 이 견인 수단은 자신의 다른 단부를 통해 조인트 부품(12)의 브래킷(bracket)(28)에 고정된다. 이렇게 함으로써 조인트 부품은 연결 수단(20)을 중심으로 회전이 가능하며, 이 경우 회전에 필요한 힘은 견인 수단(26)의 특성에 따라 결정된다.
도 2는 종래 기술에 따른 조인트 부품(12)의 제1 단부에 대한 사시도를 나타낸다. 조인트 부품(12)은 베이스(base)(30)와 두 개의 측벽(32)으로 이루어진 U자형 구조의 단면을 갖는다. 회전부(34)에서 베이스(30)에는 홈이 형성되어 있는데, 이를 통해 양측 측벽(32)은 U자형 단면에서 엽상(葉狀) 형태로 돌출된다. 측벽(32)은 보어(36)를 갖는데, 여기에는 조립 후 볼트(20)가 삽입된다. 측벽(32)은 자신의 베이스 반대쪽 모서리(38)에서 각각 하나의 스톱 노치(stop notch)(40)를 갖는데, 이것은 고정 부품(18)에 배치되어 있는 스톱퍼(stopper) 부재와 함께 회전 운동을 제한하는 기능을 한다.
이런 와이퍼 암의 제조 시에는 우선 베이스(30), 측벽(32) 및 스톱 노치(40)를 갖는 강판이 평평하게 단조된다. 그 다음 양측 측벽(32)이 베이스(30)와 일정한 각도(A)를 갖도록 강판이 코아(core)를 통해 벤딩되는데, 일반적으로 이 각도는 거의 직각이다. 이때 베이스(30)는 볼록하게 벤딩된다. 그 다음 코아는 제거되고 스톱 노치(40)가 내측으로, 즉 U자형 프로파일(profile)의 내측으로 벤딩된다.
도 3에는 본 발명에 따른 와이퍼 암(10)의 조인트 부품(12)의 제1 단부에 대한 사시도가 도시되어 있다. 양측 측벽(32)은 볼록한 베이스(30)를 통해 서로 연결된다. 측벽(32)의 베이스 반대쪽 모서리(38)에는 사각형의 잠금 부재(40)가 배치되어 있다. 물론 측벽(32)의 베이스 반대쪽 모서리(38) 전체 면을 따라 스톱 노치(40)가 배치될 수 있다. 이럴 경우 이 스톱 노치는 예를 들어 반원통형의 형태와 같은 다른 형태를 가질 수도 있다. 조인트 부품(12)의 베이스(30) 반대쪽에 배치된 잠금 부재(40)의 면은 측벽(32)의 베이스 반대쪽 모서리(38)와 동일한 면에 존재한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 스톱 노치(40)는 측면 프로파일에 감취지며(conceal), 스톱 노치(40)가 베이스 반대쪽의 측벽 모서리를 통해 형성된 면에서 돌출되지 않는다.
상기 감춰진 스톱 노치(40)로 인해(because of), 본 와이퍼 장치(wiper apparatus)는 기체 흐름 면에서 최적화되며(especially streamlined), 따라서 고속 주행 차량(vehicles at high speeds)에도 적용될 수 있다.
스톱 노치(40)는 물론 베이스(30) 쪽으로 약간 밀릴 수도 있는데, 이 경우에는 스톱 노치(40)의 베이스 반대쪽 면과 모서리(38) 사이에는 간격(B)이 형성된다.
도 4에는 본 발명에 따른 방법의 주요 단계가 도시되어 있다.
제1 단계(a)에서는 측벽(32) 및 스톱 노치(40)가 포함된 조인트 부품(12)의 윤곽(contour)이 평평한 단조 강판에서 단조된다.
그 다음 제2 단계(b)에서는 스톱 노치(40)가 단조 강판의 면에서 약 90° 벤딩된다. 이 스톱 노치(40)는 측벽(32)의 베이스 반대쪽 모서리(38)에서 돌출된다.
제3 단계(c)에서는 스톱 노치(40)의 형태를 갖는 스탬프(48)를 통해 화살표 방향으로 업셋(upset) 단조된다. 이렇게 함으로써 단조 강판은 스톱 노치(40) 구간에서 고정되고 스톱 노치는 모서리(38) 밖으로 밀린다. 이 과정은 적합한 스탬프(48)를 통해 스톱 노치(40)가 모서리(38)로부터 간격(B) 만큼 이격될 때까지 진행될 수도 있다. 이 단계에서는 스톱 노치(40)가 재차 정확한 치수로 단조되거나 절단될 수도 있다.
마지막 단계(d)에서는 완성된 스톱 노치가 포함된 강판이 작업 코어(46)를 중심에 두고 U자 형태로 벤딩된다. 스톱 노치(40)의 구간에서 작업 코어(46)는 상응하는 요홈을 가지므로, U자형의 조인트 부품이 벤딩 후에도 아무런 문제없이 작업 코어(46)로부터 당겨진다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 차량용 와이퍼 암 및 이런 와이퍼 암의 제조 방법에 이용가능하다.

Claims (9)

  1. 조인트 부품(12) 및 하나의 고정 부품(18)을 포함하는 차량의 윈도우 와이핑 장치용 와이퍼 암(10)으로서,
    상기 조인트 부품(12)은, 두 개의 측벽(32)이 수직으로 형성된 베이스(30)를 가지며, 상기 측벽(32)은, 측벽(32)의 베이스 반대쪽 모서리(38)에서부터 형성되고 측벽(32)과 일체형으로 형성된, 스톱 노치(40)를 가지는 와이퍼 암에 있어서,
    상기 스톱 노치(40)는 측면 프로파일에 감취지며(conceal), 스톱 노치(40)가 베이스 반대쪽의 측벽 모서리를 통해 형성된 면에서 돌출되지 않고, 상기 스톱 노치(40)는 사각형 형태이고, 측벽의 외측 모서리 상에 날카로운 모서리로 형성되며, 넓은 영역에 걸쳐 와이 퍼 암의 측벽 상에 배치되는 것을 특징으로 하는, 와이퍼 암.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 사각형의 스톱 노치(40)가 베이스(30)에 대해 평행 및 측벽에 대해 수직으로 형성되어 있고, 상기 측벽(32)의 베이스 반대쪽 모서리(38)와 일정간격 이격되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 암(10).
  4. 제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조인트 부품(12)은 긴 형태이고 제 1 및 제 2 단부(14, 16)를 가지는데,
    상기 조인트 부품(12)은, 상기 제1 단부에서 고정 부품(18)과 결합되고, 상기 고정 부품은 진자 운동으로 구동가능한 와이퍼 축과 결합 가능하며, 상기 제2 단부(16)에서 와이퍼 블레이드와 직접적으로 결합 가능한 것을 특징으로 하는 와이퍼 암(10).
  5. 제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조인트 부품(12)이 고정 부품(18)과 회전 가능한 형태로 결합되고, 상기 고정 부품은 스톱퍼 부재를 가지고, 상기 스톱퍼 부재는 스톱 노치(40)와 함께 동작하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 암(10).
  6. 제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스톱 노치(40)는 업셋 단조되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 암(10).
  7. 제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 와이퍼 암(10)이 장착되는 것을 특징으로 하는 윈도우 와이핑 장치.
  8. 단면이 U자형인 프로파일이 형성되며, 두 개의 측벽(32)이 직각(A)으로 형성되는 베이스(30)를 포함하는, 조인트 부품(12) 및 고정 부품(18)을 갖는, 와이퍼 암의 제조 방법으로서,
    상기 측벽(32)은, 측벽(32)의 베이스 반대쪽 모서리(38)로부터 형성되는, 스톱 노치(40)를 가지며,
    상기 측벽의 상기 베이스로부터 떨어진 모서리로부터 안쪽으로 연장하는 스톱 노치(40)를 하나의 측벽에 제공하는 단계를 포함하며,
    다음과 같은 단계, 즉
    하나의 강판으로 스톱 노치(40)를 갖는 조인트 부품(32)의 윤곽의 단조 단계;
    상기 스톱 노치(40)를 강판의 면에서 약 90°로 벤딩하는 단계;
    상기 스톱 노치(40)의 업셋 단조 단계;
    모서리(42)를 날카롭게 가공하는 단계; 및
    각도(A)만큼 측벽(32)을 벤딩하는 단계를 포함하는, 제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 와이퍼 암(10)의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 조인트 부품(12)이 고정 부품(18)과 회전 가능한 형태로 결합되어 있으며, 상기 조인트 부품(12)과 고정 부품(18) 사이의 회전각의 한계가 스톱 노치(40)를 통해 제한되는 것을 특징으로 하는, 와이퍼 암(10)의 제조 방법.
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