KR101339164B1 - 차량용 와이퍼 암 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 차량용 와이퍼 암 장치는 예기치 않은 외력에 의해 리테이너가 과도하게 암 헤드에 대해 회전함으로써 그 리테이너가 파손되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 암 헤드와, 상기 암 헤드에 대해 상대회전이 가능하도록 설치된 리테이너와, 상기 암 헤드와 상기 리테이너에 각각 지지되며 탄성을 가지는 인장력을 작용함으로써 상기 암 헤드와 상기 리테이너를 결합시키는 인장 스프링을 포함하는 차량용 와이어 암 장치에 있어서, 상기 암 헤드에 착탈 가능하게 결합되어 상기 리테이너가 상기 암 헤드에 대해 회전하는 것을 제한하는 록 백 방지 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 와이퍼 암 장치{Wiper arm apparatus for a vehicle}

본 발명은 차량용 와이퍼 암 장치로서 예기치 않은 외력에 의해 와이퍼 암이 파손되는 것을 방지하도록 구조가 개선된 차량용 와이퍼 암 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 리어 글라스에는 그 글라스의 경사각도에 따라 리어 와이퍼가 설치를 필요로 하는 경우가 있다. 통상 세단이라 불리는 노치 백(notch back) 스타일의 승용차의 리어 글라스에는 리어 와이퍼가 설치되어 있지 않은 경우가 대부분이지만, SUV(sports utility vehicle)등과 같은 해치 백(hatch back) 스타일의 차량의 리어 글라스에는 리어 와이퍼가 필수적으로 설치된다. 이것은 차량의 스타일에 따라 그 차량의 주행중에 리어 글라스(rear glass)에 음압이 발생하여 먼지 등이 그 리어 글라스에 쌓이기 쉽게 때문이다.

일반적으로 리어 와이퍼는 복수의 부품으로 이루어진 장치이기 때문에 리어 와이퍼를 와이퍼 암 조립체(wiper arm assembly)라 칭하기도 한다.

종래의 와이퍼 암 조립체로의 한 예로써 미국등록특허 제6,553,608에는 분해 또는 조립이 간편한 와이퍼 암 조립체가 개시되어 있다. 도 1은 이와 같은 종래의 와이퍼 암 조립체를 그 길이방향으로 절단한 개략적 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 와이퍼 암 조립체가 임의의 외력이 가해질 때 생기는 문제점을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면 종래의 와이퍼 암 조립체(1)는 크게 3가지의 구성요소로 이루어져 있다. 즉, 암 헤드(2, arm head)와, 리테이너(3, retainer)와, 인장 스프링(4)을 포함하고 있다. 상기 암 헤드(2)는 차체측에 설치된 피벗 샤프트(미도시, pivot shaft)에 고정되어 그 피벗 샤프트의 회전에 의해 그 피벗 샤프트와 함께 회전하게 된다. 상기 리테이너(3)는 상기 암 헤드(2)의 일단부에 결합되어 그 암 헤드의 회전력을 그 리테이너(3)의 타단부에 회전 가능하게 결합된 블레이드(미도시)에 전달하는 역할을 한다. 상기 블레이드는 차량의 유리에 접촉되어 슬라이딩 되면서 상기 차량의 유리에 묻은 이물질을 닦아서 제거하는 역할을 한다. 상기 인장 스프링(4)은 상기 암 헤드(2)와 상기 리테이너(3)에 각각 지지되어 있다. 상기 인장 스프링(4)은 상기 암 헤드(2)와 상기 리테이너(3)를 서로 접근시키는 방향으로 탄성 복원력을 가지고 있다. 따라서, 상기 리테이너(3)가 상기 암 헤드(2)에 대해 상대 회전을 하는 경우에 그 인장 스프링(4)의 탄성복원력이 증가하게 된다. 따라서, 리테이너(3)가 원래의 위치로 복원되는 기능이 있다.

그러나 이와 같은 구조의 와이퍼 암 조립체(1)는 상기 관절축(5)을 수용하기 위해 개방된 허브(6)를 가지고 있기 때문에 도 2에 도시된 바와 같이 사용자가 임의로 와이퍼 암을 조작하는 경우에 과도한 힘을 작용하면 상기 리테이너(3)의 개방된 허브(6)의 상단부가 파손되는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점은 사용자가 상기 와이퍼 암 조립체(1)가 차량에 장착된 상태에서 블레이드를 교환하는 경우나, 자동세차기에서 차량을 세차하는 경우에 발생한다. 더 구체적으로는 사용자의 과도한 조작이나, 차량을 닦는 세차기의 회전솔에 상기 리테이너(3)가 걸려서 과도하게 회전되는 경우에 상기 리테이너(3)의 개방된 허브(6) 부위가 파손되는 문제점이 있는 것이다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위해 등록특허 제0877801호에서는 상기 리테이너(3)의 개방된 허브(6)를 장공 형태로 개선한 구조가 제안되었다. 그러나, 등록특허 제0877801호에 개시된 와이퍼 암의 경우에도 최근 사용되고 있는 자동 세차기에 차량이 진입하여 자동세차가 진행되는 과정에서 와이퍼 암이 세차기의 회전 브러시에 의해 일정 각도 들리게 되면서 리테이너가 파손되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 자동세차기에 차량이 진입하여 자동세차가 진행되는 과정에서 와이퍼 암이 세차기의 회전 브러시에 의해 파손되는 것을 방지하도록 구조가 개선된 차량용 와이퍼 암 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 와이퍼 암 장치는, 암 헤드와, 상기 암 헤드에 대해 상대회전이 가능하도록 설치된 리테이너와, 상기 암 헤드와 상기 리테이너에 각각 지지되며 탄성을 가지는 인장력을 작용함으로써 상기 암 헤드와 상기 리테이너를 결합시키는 인장 스프링을 포함하는 차량용 와이어 암 장치에 있어서,

상기 암 헤드에 착탈 가능하게 결합되어 상기 리테이너가 상기 암 헤드에 대해 회전하는 것을 제한하는 록 백 방지 부재를 포함하는 점에 특징이 있다.

상기 록 백 방지 부재를 결합하기 위한 수단으로서,

상기 암 헤드는,

상기 암 헤드의 측벽에 형성된 결합 홈부; 및

상기 암 헤드의 상면에서 하측 방향으로 오목하게 형성된 회전 방지용 홈부;를 포함하며,

상기 록 백 방지 부재는,

몸체;

상기 결합 홈부에 결합되는 결합 돌기를 구비하며 상기 몸체에 대해 탄성 변형이 가능하도록 상기 몸체로부터 외팔보 형상으로 연장된 탄성 결합부;

상기 회전 방지용 홈부에 결합되도록 상기 몸체의 하부로부터 하방으로 돌출된 회전 방지용 돌출부; 및

상기 리테이너가 상기 암 헤드에 대 회전하는 것을 제한 하도록 상기 리테이너의 단부와 마주하는 리테이너 지지부;를 포함한 것이 바람직하다.

상기 록 백 방지 부재는 상기 탄성 결합부로부터 연장되는 손잡이부;를 포함한 것이 바람직하다.

상기 회전 방지용 홈부 및 상기 탄성 결합부는 각각 한 쌍이 구비된 것이 바림직하다.

본 발명에 따른 차량용 와이퍼 암 장치는 외력에 의해 리테이너가 회전되는 것을 제한함으로써 그 리테이너가 예기치 않게 파손되는 것을 방지함으로써 자동 세차 작업 도중에 와이퍼 암 장치가 파손되지 않도록 하는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 차량용 와이퍼 암 장치의 개략적 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 와이퍼 암 장치가 파손되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 암 장치의 개략적 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 Ⅳ-Ⅳ 선 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 차량용 암 장치의 주요부를 확대하여 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 차량용 암 장치가 초기 상태에 있을 때의 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 차량용 암 장치에서 록 백 방지 부재에 의해 리테이너의 회전이 제한된 상태를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 3에 도시된 차량용 암 장치에 채용된 록 백 방지 부재의 평면도이다.
도 9는 8에 도시된 록 백 방지 부재의 측면도이다.
도 10은 도 3에 도시된 차량용 암 장치에서 록 백 방지 부재가 분리된 상태를 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 암 장치의 개략적 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 Ⅳ-Ⅳ 선 단면도이다. 도 5는 도 3에 도시된 차량용 암 장치의 주요부를 확대하여 보여주는 단면도이다. 도 6은 도 3에 도시된 차량용 암 장치가 초기 상태에 있을 때의 도면이다. 도 7은 도 6에 도시된 차량용 암 장치에서 록 백 방지 부재에 의해 리테이너의 회전이 제한된 상태를 보여주는 도면이다. 도 8은 도 3에 도시된 차량용 암 장치에 채용된 록 백 방지 부재의 평면도이다. 도 9는 8에 도시된 록 백 방지 부재의 측면도이다. 도 10은 도 3에 도시된 차량용 암 장치에서 록 백 방지 부재가 분리된 상태를 보여주는 도면이다.

도 3 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 와이퍼 암 장치(10)는 암 헤드(20)와, 리테이너(30)와, 인장 스프링(40)과, 록 백 방지 부재(50)를 포함한다.

상기 암 헤드(20)는 차량에 고정 설치된 피벗 샤프트(미도시)에 일단부가 예컨대 캡 너트(미도시, cap nut) 등으로 고정되어 있다. 상기 피벗 샤프트는 모터 측에 연결된 링크 구조체(미도시)에 연결되어 그 모터의 구동력으로 회전하게 된다. 상기 암 헤드(20)는 상기 피벗 샤프트가 회전함에 따라 그 피벗 샤프트에 고정된 부위를 중심으로 일정 각도 범위에서 회전운동을 하게 된다. 상기 암 헤드(20)의 타단부는 블레이드를 구비한 리테이너에 회전가능하게 연결되어 있다.

상기 암 헤드(20)와 후술하는 리테이너(30)가 회전가능하게 결합되는 구조는 등록특허 제0877801호와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 본 발명에서 상기 암 헤드(20)의 특이한 구조는 후술하는 록 백 방지 부재(50)를 수용하기 위한 수단이므로 그 구조에 대해 상세하게 서술하기로 한다.

상기 암 헤드(20)는 결합 홈부(22)와, 회전 방지용 홈부(24)를 포함한다.

상기 결합 홈부(22)는 상기 암 헤드(20)의 측벽에 형성된다. 상기 결합 홈부(22)는 상기 암 헤드(20)의 측벽을 관통하는 구멍 형태로 형성될 수 있다. 상기 결합 홈부(22)는 후술하는 록 백 방지 부재(50)의 측면을 상기 암 헤드(20)에 고정하기 위해 마련된 것이다. 상기 결합 홈부(22)는 상기 암 헤드(20)의 양 측벽에 마련됨으로써 한 쌍을 이룬다.

상기 회전 방지용 홈부(24)는 상기 암 헤드(20)의 상면에 마련된 오목한 홈부이다. 더 구체적으로 상기 회전 방지용 홈부(24)는 상기 암 헤드(20)의 상면에서 하측 방향으로 오목하게 형성된다. 상기 회전 방지용 홈부(24)의 단면 형상은 후술하는 록 백 방지 부재(50)의 회전 방지용 돌출부(58)를 수용할 수 있는 구조이면 충분하다.

상기 리테이너(30)는 상기 암 헤드(20)에 회전가능하게 설치되어 있다. 상기 리테이너(30)는 후술하는 인장 스프링(40)에 의해 상기 암 헤드(20)에 더욱 견고하게 결합된다. 상기 인장 스프링(40)은 그 단부가 상기 암 헤드(20)와 상기 리테이너(30)에 각각 지지되어 있다. 상기 인장 스프링(40)은 탄성을 가지는 인장력을 작용함으로써 상기 암 헤드(20)와 상기 리테이너(30)를 더욱 견고하게 결합시킨다. 상기 리테이너(30)와 상기 인장 스프링(40)의 구조는 등록특허 제0877801호와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 록 백 방지 부재(50)는 상기 리테이너(30)가 상기 암 헤드(20)에 대해 회전하는 각도를 제한하기 위해 마련된 것이다. 상기 록 백 방지 부재(50)는 상기 암 헤드(20)에 착탈 가능하게 결합된다.

이하에서는 상기 록 백 방지 부재(50)의 구조에 대해 상세하게 서술하기로 한다.

상기 록 백 방지 부재(50)는 몸체(52)와, 탄성 결합부(54)와, 회전 방지용 돌출부(58)와, 리테이너 지지부(59)를 포함한다.

상기 몸체(52)는 상기 록 백 방지 부재(50)의 중심부를 구성한다.

상기 탄성 결합부(54)는 상기 몸체(52)로부터 연장되는 구조물이다. 상기 탄성 결합부(54)는 상기 몸체(52)에 외팔보 형태로 결합되어 있다. 따라서, 상기 탄성 결합부(54)는 상기 몸체(52)에 대해 탄성 변형이 가능하다. 더 구체적으로 상기 탄성 결합부(54)는 상기 몸체(52)의 폭 방향으로 탄성 변형이 가능하다. 상기 탄성 결합부(54)는 결합 돌기(56)를 구비한다. 상기 결합 돌기(56)는 상기 결합 홈부(22)에 결합 된다. 상기 탄성 결합부(54)는 상기 결합 홈부(22)에 각각 대응하도록 한 쌍이 구비된다. 상기 탄성 결합부(54)의 단부에는 그 탄성 결합부(54)로부터 연장되는 손잡이부(57)가 구비된다. 상기 손잡이부(57)는 상기 탄성 결합부(54)에 외력을 가함으로써 상기 록 백 방지 부재(50)를 상기 암 헤드(20)에 결합 또는 분리 과정에서 작업 효율을 향상시키는 역할을 한다.

상기 회전 방지용 돌출부(58)는 상기 몸체(52)의 하부로부터 하방으로 돌출된 돌기이다. 상기 회전 방지용 돌출부(58)는 상기 회전 방지용 홈부(24)에 결합된다. 상기 회전 방지용 돌출부(58)는 상기 회전 방지용 홈부(24)에 결합됨으로써 상기 결합 돌기(56)를 축으로 상기 록 백 방지 부재(50)가 상기 암 헤드(20)에 대해 회전하는 것을 방지한다.

상기 리테이너 지지부(59)는 상기 몸체(52)의 전방에 해당하는 부위로서 상기 리테이너(30)가 상기 암 헤드(20)에 대 회전하는 것을 제한한다. 상기 리테이너 지지부(59)는 상기 리테이너(30)의 단부와 마주하는 위치에 배치된다. 상기 리테이너 지지부(59)는 초기 상태에서 상기 리테이너(30)의 단부와 일정 간격으로 이격된 상태로 배치된다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시 예의 차량용 와이퍼 암 장치(10)의 작용을 상기 록 백 방지 부재(50)의 조립 및 분리 과정을 예로 들어 상세하게 서술하기로 한다.

먼저, 상기 록 백 방지 부재(50)의 조립 과정을 설명한다. 도 10에 도시된 바와 같이 상기 록 백 방지 부재(50)가 상기 암 헤드(20)로부터 분리된 상태에서 서술을 시작하기로 한다. 상기 리테이너(30)와 암 헤드(20) 및 인장 스프링(40)은 모두 조립되어 있는 것으로 전제한다.

상기 록 백 방지 부재(50)를 조립하기 위해서는 손가락으로 상기 록 백 방지 부재(50)의 손잡이부(57)을 잡고 약간의 외력을 가해 상기 탄성 결합부(54)가 안쪽으로 휘어지도록 한다. 그 상태에서 도 5에 도시된 바와 같이 상기 록 백 방지 부재(50)를 상측에서 하측으로 상기 암 헤드(20)에 결합한다. 이 과정에서 상기 회전 방지용 돌출부(58)는 상기 암 헤드(20)에 마련된 상기 회전 방지용 홈부(24)에 결합되고, 상기 결합 돌기(56)는 상기 결합 홈부(22)에 결합된다. 상기 결합 돌기(56)가 상기 결합 홈부(22)에 인접하게 위치한 상태에서 상기 손잡이부(57)에 가한 외력을 제거하면 상기 탄성 결합부(54)의 탄성 복원력에 의해 상기 결합 돌기(56)가 상기 결합 홈부(22)에 삽입된다.

이와 같이 상기 록 백 방지 부재(50)가 상기 암 헤드(20)에 결합되면 도 6에 도시된 바와 같이 상기 리테이너(30)의 단부와 상기 리테이너 지지부(59) 간 일정한 간격이 형성된다. 이 상태로 차량에 상기 와이퍼 암 장치(10)를 조립한다. 그리고 자동 세차기에 차량이 진입하여 세차를 하는 과정에서 상기 리테이너(30)가 회전 브러시에 의해 들려지게 되면 도 7에 도시된 상태와 같이 상기 리테이너(30)의 단부가 상기 리테이너 지지부(59)에 접촉된다. 이와 같은 상태에서 외력이 더 가해지더라도 상기 리테이너(30)는 상기 록 백 방지 부재(50)에 의해 더 이상의 회전이 일어나지 않게 됨으로써 그 리테이너(30)가 파손되는 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 차량용 와이퍼 암 장치(10)가 차량에 장착된 상태에서 와이퍼 블레이드를 교환하는 경우에는 상기 리테이너(30)가 록 백 위치로 회전되어야 한다. 이 경우에는 상기 록 백 방지 부재(50)를 상기 암 헤드(20)로부터 분리하여야 한다. 상기 록 백 방지 부재(50)를 상기 암 헤드(20)로부터 분리하는 과정은 조립 작업의 역순이다. 즉, 상기 손잡이부(57)에 외력을 가해 상기 탄성 결합부(54)를 약간 내측으로 휘게 하면 상기 결합 돌기(56)가 상기 결합 홈부(22)에서 이탈된다. 이 상태로 상기 록 백 방지 부재(50)를 상측으로 이동하면 상기 회전 방지용 돌출부(58)가 상기 회전 방지용 홈부(24)로부터 분리되면서 상기 록 백 방지 부재(50)가 분리된다. 이와 같이 상기 록 백 방지 부재(50)가 분리된 상태에서 상기 리테이너(30)를 록 백 위치로 회전시킨 다음 와이퍼 블레이드를 교환할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 차량용 와이퍼 장치는 록 백 방지 부재를 암 헤드에 분리 가능하게 결합함으로써 자동 세차기 등이 진입된 차량에서 와이퍼 암 장치가 예기치 않게 회전 브러시에 의해 파손되는 것을 방지하는 효과를 제공한다. 또한, 상기 록 백 방지 부재를 쉽게 분리함으로써 와이퍼 블레이드를 교환할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.

10 : 차량용 와이퍼 암 장치 20 : 암 헤드
22 : 결합 홈부 24 : 회전 방지용 홈부
30 : 리테이너 40 : 인장 스프링
50 : 록 백 방지 부재 52 : 몸체
54 : 탄성 결합부 56 : 결합 돌기
57 : 손잡이부 58 : 회전 방지용 돌출부
59 : 리테이너 지지부

Claims (4)

1. 암 헤드와, 상기 암 헤드에 대해 상대회전이 가능하도록 설치된 리테이너와, 상기 암 헤드와 상기 리테이너에 각각 지지되며 탄성을 가지는 인장력을 작용함으로써 상기 암 헤드와 상기 리테이너를 결합시키는 인장 스프링을 포함하는 차량용 와이어 암 장치에 있어서,
   상기 암 헤드에 착탈 가능하게 결합되어 상기 리테이너가 상기 암 헤드에 대해 회전하는 것을 제한하는 록 백 방지 부재를 포함하며,
   상기 록 백 방지 부재를 결합하기 위한 수단으로서,
   상기 암 헤드는,
   상기 암 헤드의 측벽에 형성된 결합 홈부; 및
   상기 암 헤드의 상면에서 하측 방향으로 오목하게 형성된 회전 방지용 홈부;를 포함하며,
   상기 록 백 방지 부재는,
   몸체;
   상기 결합 홈부에 결합되는 결합 돌기를 구비하며 상기 몸체에 대해 탄성 변형이 가능하도록 상기 몸체로부터 외팔보 형상으로 연장된 탄성 결합부;
   상기 회전 방지용 홈부에 결합되도록 상기 몸체의 하부로부터 하방으로 돌출된 회전 방지용 돌출부; 및
   상기 리테이너가 상기 암 헤드에 대 회전하는 것을 제한 하도록 상기 리테이너의 단부와 마주하는 리테이너 지지부;를 포함한 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 록 백 방지 부재는 상기 탄성 결합부로부터 연장되는 손잡이부;를 포함한 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 암 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전 방지용 홈부 및 상기 탄성 결합부는 각각 한 쌍이 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 암 장치.

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