KR101561021B1 - 구동 장치용 하우징, 구동 장치 및 압력 보상 막의 내밀성 테스트 방법 - Google Patents

구동 장치용 하우징, 구동 장치 및 압력 보상 막의 내밀성 테스트 방법 Download PDF

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토마스 홀처
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Abstract

본 발명은 하우징 개구(7)를 폐쇄하는 압력 보상 막(4)을 포함하는 자동차 내의 구동 장치, 특히 조절 구동 장치 및/또는 윈드실드 와이퍼 구동 장치용 하우징(2)에 관한 것이다. 본 발명은 압력 보상 막(4)이 원주 방향으로 연속해서 연장하는 주변 밀봉 면(11)을 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 구동 장치 및 압력 보상 막(4)의 기능적 성능을 테스트하는 방법에 관한 것이다.

Description

구동 장치용 하우징, 구동 장치 및 압력 보상 막의 내밀성 테스트 방법{Housing for a drive device, drive device and method for testing the tightness of a pressure compensating membrane}
본 발명은 청구항 제 1항의 전제부에 따른 자동차 내의 구동 장치, 특히 조절 구동 장치용 하우징, 청구항 제 10항에 따른 자동차 내의 구동 장치, 특히 조절 구동 장치 및/또는 윈드실드 와이퍼 구동 장치, 바람직하게는 윈도우 조절 구동 장치, 및 청구항 제 11항의 전제부에 따른 압력 보상 막의 내밀성을 테스트하는 방법에 관한 것이다.
압력 보상 막은 온도 변동으로 인한 임계적 과압 및/또는 저압을 피하기 위해 하우징 내부 체적과 주변 사이의 압력 보상의 과제를 수행해야 한다. 또한, 압력 보상 막은 하우징 내부로 액체 침투를 막는 기능을 한다. 압력 보상 막은 특히 자동차 분야에서 구동 장치용 하우징에 사용된다. 압력 보상 막은 하우징 벽으로 형성된 캐리어 또는 하우징에 고정된 캐리어에 용접에 의해 직접 고정될 수 있다. 공지된 하우징에서, 압력 보상 막을 둘러싸는 하우징 구조는 편평하지 않음 및 갈라진 틈을 갖기 때문에, 압력 보상 막을 하우징에 조립하기 전에 압력 보상 막의 기능적 성능이 테스트되어야 한다. 이 경우 단점은 압력 보상 막과 하우징 사이 또는 압력 보상 막을 지지하는 캐리어와 하우징 사이의 연결부의 내밀성이 테스트될 수 없다는 것이다.
본 발명의 과제는 하우징에서 압력 보상 막의 내밀성 테스트를 가능하게 하는 압력 보상 막을 가진 하우징을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 과제는 상응하게 최적화된 구동 장치 및 압력 보상 막의 내밀성을 테스트하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1항의 특징들을 가진 하우징에 의해, 청구항 제 10항의 특징들을 가진 구동 장치에 의해, 그리고 청구항 제 11항의 특징들을 가진 기능적 성능 테스트 방법에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 개선 예는 종속 청구항들에 제시된다. 본 발명의 범위에, 상세한 설명, 청구범위 및/또는 도면에 공개된 2개 이상의 특징들의 모든 조합이 포함된다. 반복 설명을 피하기 위해, 장치의 특징들이 방법의 특징들로도 간주되고 청구될 수 있다. 마찬가지로, 방법의 특징들이 장치의 특징들로 간주되고 청구될 수 있다.
본 발명은 압력 보상 막 주변을 둘러싸는 밀봉 면이 하우징에서 원주 방향으로 연속해서, 즉 점프 없이 연장한다는 사실을 기초로 한다. 바람직하게는 압력 보상 막 자체가 선행 기술에서 직접 압력 보상 막에까지 이르는 편평하지 않음 및 갈라진 틈에 의해 둘러싸이고, 압력 보상 막은 상기 편평하지 않음 및 갈라진 틈에 대해 연속해서 주변으로 연장한다. 하우징에 또는 상기 하우징에 장착된 캐리어에 직접 고정된, 특히 용접된, 압력 보상 막 주변을 둘러싸는, 원주 방향으로 연속해서 연장하는 밀봉 면의 제공에 의해, 상기 밀봉 면에 적합한 테스트 장치가 밀봉 방식으로 놓이고 압력 보상 막에 외부로부터 압축 공기 또는 액체, 예컨대 물이 제공될 수 있어서, 압력 보상 막의 기능적 성능 및 압력 보상 막과 하우징 또는 캐리어와 하우징으로 이루어진 연결부의 내밀성을 하우징에서 직접 테스트할 수 있는 가능성이 생긴다. 측정될 체적 유량 또는 제공된 압력을 기초로, 압력 보상 막 및 용접 시임의 기능적 성능 또는 결함이 테스트될 수 있다. 측정된 체적 유량 또는 형성된 압력을 기초로, 특히 압력 보상 막이 액체, 특히 물에 대해 내밀성을 갖는지의 여부가 결정될 수 있다. 압력 보상 막의, 조립 전 내밀성 테스트는 본 발명의 컨셉에 따라 형성된, 주변 밀봉 면을 가진 하우징에서 생략될 수 있다.
밀봉 면이 원주 방향으로 상승 및 하강을 갖지 않고, 밀봉 평면 내에 배치되는 실시예가 특히 바람직하다. 이로 인해, 밀봉 면에 대한 테스트 장치의 정확한 센터링이 중요하지 않기 때문에, 내밀성 테스트 또는 밀봉 면에 테스트 장치의 설치가 간단해진다.
밀봉 면이 원주 벽에서 하우징 내부로부터 먼 단부면으로 형성되고, 상기 단부 면은 압력 보상 막을 바람직하게는 간격을 두고 둘러싸는, 하우징의 실시예가 특히 바람직하다. 바람직하게는 상기 원주 벽이, 적어도 부분적으로, 주변의 하우징 표면 구조에 대해 거리를 두도록, 특히 이것에 비해 높게 형성된다. 밀봉 면 및/또는 원주 벽의 방사 방향 폭은 약 2 ㎜ 내지 10 ㎜ 범위로부터 선택되는 것이 바람직하다. 상기 방사 방향 폭이 약 5 ㎜ 인 것이 바람직하다.
밀봉 면의 방사 방향 내부 영역에 액체가 고여서 압력 보상 막의 "통기성"을 떨어뜨리는 것을 막기 위해, 본 발명의 개선 예에서는 바람직하게 압력 보상 막의 측면에 배치된 밀봉 면이 거리를 두고, 즉 압력 보상 막의 방사 방향 외부의 에지 영역 하부에 배치된다. 바람직하게는 특히 원형, 타원형, 길게 연장된 또는 직사각형 윤곽을 가진 압력 보상 막이 평면으로 배치되지 않고, 볼형으로 배치됨으로써, 막으로부터 액체의 최적화된 배출이 이루어진다.
본 발명의 개선 예에서, 압력 보상 막을 보호하기 위해, 압력 보상 막 상부에 보호 커버가 배치된다. 보호 커버의 측면에 배치된 밀봉 면은 바람직하게 높이 방향으로 볼 때 보호 커버 하부의 영역에 배치됨으로써, 압력 보상 막의 기능적 성능을 떨어뜨리는, 하우징의 작용 중 밀봉 면 내부의 영역에 액체 고임이 방지된다.
최소의 재료를 사용하면서 매우 안정한 하우징을 얻기 위해, 본 발명의 개선 예에서는 바람직하게 하우징이 그 외부면에 적어도 하나의 보강 리브를 갖는다. 선행 기술에서는 압력 보상 막이 종종 보강 리브에 의해 둘러싸이고, 상기 보강 리브는 압력 보상 막이 배치되는, 특히 보강 리브의 상부 에지 아래에 배치되는, 일종의 보울을 제한하도록 형성된다. 이로 인해, 액체가 보강 리브로 형성된 보울 내에 모여 압력 보상 막을 넘침으로써 압력 보상 막의 기능을 떨어뜨릴 수 있다. 특히, 압력 보상 막을 완전히 넘치는 경우 통기성, 즉 공기 교환 기능이 더 이상 주어지지 않는다. 개선 예로서 또는 독자적인 발명으로서, 적어도 하나의 보강 리브는 보강 리브와 압력 보상 막 사이의 영역에서 액체의 임계적 고임을 확실히 방지하는 적어도 하나의 물 배출부가 형성되도록 변형되거나 또는 설계된다. 바람직하게는 적어도 하나의 보강 리브가 압력 보상 막의 측면 및 하부에 놓인 리세스를 가지며, 보강 리브로 형성된 배리어가 중단된다.
적어도 하나의 보강 리브, 바람직하게는 적어도 2개의 보강 리브가 각각 그 길이에 걸쳐 변하는 높이를 갖고 및/또는 관통부를 갖는 실시예가 특히 바람직하다. 압력 보상 막의 에지 영역의 높이로 또는 바람직하게 그 아래에 배치되는, 적어도 하나의 가장 낮은 지점이 제공되어야 한다.
변하는 높이를 실시하기 위한 가능성은 적어도 하나의 보강 리브가, 적어도 일부에서, 그 길이 방향으로 볼 때 쐐기(wedge) 형상을 갖는 것이다. 보강 리브가 서로를 향한 2개의 쐐기 섹션를 포함하는 실시예가 특히 바람직하다.
본 발명은 특히 자동차용 구동 장치에 관한 것이다. 구동 장치가 하우징 내에 배치된 트랜스미션을 가진 윈드실드 와이퍼 구동 장치인 것이 특히 바람직하다. 구동 장치는 연속해서 연장하는 주변 밀봉 면 및/또는 액체 배출을 가능하게 하는 적어도 하나의 보강 리브를 가진 전술한 하우징을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 테스트 장치를 이용해서 압력 보상 막의 기능적 성능(통기성 및/또는 액밀성)을 테스트하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 하우징에 배치된 압력 보상 막에서 기능적 성능 테스트가 이루어지고, 기능적 성능 테스트를 위해 테스트 장치는 특히 탄성 밀봉 영역으로 압력 보상 막 주변을 둘러싸는 밀봉 면에 밀봉 방식으로 장착된다. 기능적 성능 테스트는 바람직하게 압력 보상 막에 가스, 특히 압축 공기를 제공함으로써 이루어진다. 하우징에 장착된 압력 보상 막에서의 기능적 성능 테스트에 의해, 가스 투과성 압력 보상 막 자체의 액체에 대한 내밀성뿐만 아니라, 압력 보상 막과 하우징 사이 또는 캐리어와 하우징 사이 및/또는 압력 보상 막과 캐리어 사이의 연결부 및 용접 시임의 액밀성이 테스트될 수 있다.
본 발명에 의해, 하우징에서 압력 보상 막의 내밀성 테스트를 가능하게 하는 압력 보상 막을 가진 하우징이 제공된다. 또한, 본 발명에 의해, 상응하게 최적화된 구동 장치 및 압력 보상 막의 내밀성을 테스트하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 장점들, 특징들 및 세부 사항은 바람직한 실시예에 대한 하기 설명 및 도면에 제시된다.
도 1은 편평한 밀봉 면 주변을 둘러싸는 압력 보상 막을 가진 구동 장치의 하우징의 하우징 커버의 사시도.
도 2는 편의상 압력 보상 막이 도시되지 않은, 도 1의 부분의 확대도.
도 3은 보호 커버에 의해 보호되는 압력 보상 막을 가진 하우징 표면의 사시도.
도 4는 보강 리브 프로파일.
도 5는 대안적 보강 리브 프로파일.
도면들에서, 동일한 부품들 및 동일한 기능을 하는 부품들은 동일한 도면 부호로 표시된다.
도 1에는 자동차 내의 구동 장치용 하우징(2)의 하우징 커버(1)가 도시된다. 하우징 커버(1)는 측면 록킹 브래킷(3)에 의해 도시되지 않은 하우징 베이스 바디에 고정될 수 있다. 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 형성된 하우징 내에, 도시되지 않은 트랜스미션이 수용되고, 상기 트랜스미션은 도시되지 않은 전기 구동 모터에 의해 구동될 수 있다. 하우징(2)의 하우징 커버(1)에는 도시되지 않은 실시예에서 원형 윤곽을 가진 직조 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 압력 보상 막(4)이 용접된다. 이를 위해, 도 2에 나타나는 바와 같이, 지지 링(5)이 제공되고, 상기 지지 링 상에 압력 보상 막이 놓이며 그 원주 에지가 용접될 수 있다. 지지 링(5)으로부터 방사 방향 내부로 십자형으로 배치된 스트립들(6)이 연장되고, 상기 스트립들(6)은 압력 보상 막(4)을 지지 링(5)의 방사 방향 내부에 지지한다. 압력 보상 막(4)은 조립된 상태에서 하우징 개구(7)를 폐쇄하고, 상기 하우징 개구(7)를 통해 하우징 내부와 주변과의 공기 교환이 가능해짐으로써, 하우징(2)의 안정성을 위해 온도 변동에 의해 야기된, 임계적인 과압 및/또는 저압이 방지될 수 있다. 이를 위해, 압력 보상 막(4)은 통기성 및 소수성을 갖도록 형성된다.
도 2에 나타나는 바와 같이, 지지 링(5)의 방사 방향 외부에, 그에 따라 조립된 압력 보상 막(4)의 방사 방향 외부에, 사각형의 에지를 제한하는, 기둥형 돌출부(8)가 배치된다. 이는 도 3에 도시된, 압력 보상 막(4)의 상부에 배치 가능한 보호 커버(9)의 지지를 위해 사용되며, 상기 보호 커버(9)는 록킹 암(10)에 의해 기둥 형태의 돌출부(8)의 축 방향 단부와 록킹될 수 있다. 보호 커버(9)는 자동차 내에서 그리고 자동차 내에 하우징(2)의 조립시 압력 보상 막(4)의 손상을 방지한다.
도 2 및 도 3에 나타나는 바와 같이, 압력 보상 막(4)에 대해 방사방향 간격을 두고 그리고 방사방향 외부로 기둥 형태의 돌출부(8)에 인접하게, 편평한 밀봉 면(11)이 제공되고, 상기 밀봉 면은 원주 방향으로 평면 배치에 의해 연속해서 연장된다. 도시된 실시예에서, 밀봉 면(11)은 가상 면에 놓인다. 밀봉 면(11)은 원주 벽(13)의 단부면(12)으로 형성되고, 상기 단부 면(12)은 원주 벽(13)의 방사 방향 외부에서 틈을 가진 표면 구조로부터 거리를 두고 있다.
지지 링(5)의 측면에 배치된 밀봉 면(11)은 높이 방향으로 볼 때 지지 링(5) 하부의 영역에 놓이고, 따라서 압력 보상 막(4)의 에지 영역 하부에서, 즉 하우징 내부를 향한 방향으로 압력 보상 막(4)에 대해 오프셋된다. 따라서, 원주 벽(13) 또는 밀봉 면(11)은 압력 보상 막(4)을 넘는 액체 레벨 이상으로 액체가 상승할 수 있는 액체 통을 형성하지 않는다.
도 2 및 도 3에 나타나는 바와 같이, 밀봉 면(11)은 서로 180°오프셋된 2개의 섹션들(14, 15)에서 압력 보상 막(4)으로부터 연장된 편평한 구조 면들(16, 17) 내로 이어지고, 상기 구조 면들(16, 17)은 밀봉 면(11)과 함께 공통의, 가상 면 내에 놓인다.
압력 보상 막(4), 또는 지지 링(5)과 압력 보상 막(4)으로 이루어진 연결부를 내밀성 또는 기능적 성능에 대해 테스트하기 위해, 외부로부터 밀봉 면(11) 상에 테스트 장치가 밀봉 방식으로 장착될 수 있고, 상기 테스트 장치에 의해 압력 보상 막(4)에 압축 공기가 제공될 수 있다.
특히 도 3에 나타나는 바와 같이, 압력 보상 막(4)에 대해 방사방향 간격을 두고 그리고 밀봉 면(11)에 대해 간격을 두고 하우징(2)의 외부면에 보강 리브들(18 내지 20)이 제공된다. 보강 리브들(18 내지 20)은 연속해서 편평하게 연장된다. 그 대신, 보강 리브(18 내지 20)의 높이가 길이 증가에 따라 변한다. 보강 리브들(18, 19)은 쐐기형으로 형성되고, 보강 리브들(18, 19)의 높이는 에지 영역으로부터 구조 면(16)까지 감소한다. 연속하는 보강 리브(20)는 편평한 구조 면들(16, 17)의 높이에 놓인 중앙 섹션(21)까지 양측으로 감소하는 높이를 갖는다. 보강 리브들(18 내지 20)의 높이 감소로 인해, 액체가 보강 리브들(18 내지 20) 내부의 영역(22)에서 압력 보상 막(4)의 높이로 상승할 수 없고, 구조 면들(16, 17) 또는 밀봉 면(11)의 높이까지만 상승할 수 있다. 구조 면들(16, 17) 및 밀봉 면(11)은 압력 보상 막(4)의 높이 하부에 놓인다. 이로 인해, 압력 보상 막(4)의통기성이 구동 장치의 작동 중에도 영구적으로 보장될 수 있다.
도 4에는 도 3의 좌측에 도시된 보강 리브(18)의 높이 프로파일이 도시된다. 보강 리브(18)의 쐐기형 프로파일이 나타나며, 그 높이는 밀봉 면(11)의 높이까지 줄어든다.
도 5에는 연속하는 보강 리브(20)의 높이 프로파일이 개략적으로 도시된다. 보강 리브(20)의 높이는 그 에지 측으로부터 중앙 섹션(21)까지 감소하고, 섹션(21)의 높이는 압력 보상 막(4)의 에지 영역 하부에 놓인다. 구체적인 실시예에서, 섹션(21)의 높이는 밀봉 면(11)의 높이에 상응한다.
1: 하우징 커버 2: 하우징
3: 록킹 브래킷 4: 압력 보상 막
5: 지지 링 6: 스트립
7: 하우징 개구 8: 돌출부
9: 보호 커버 11: 밀봉 면
13: 원주 벽 14, 15: 섹션
16, 17: 구조 면 18, 19: 보강 리브

Claims (11)

  1. 하우징 개구(7)를 폐쇄하는 압력 보상 막(4)을 포함하는, 구동 장치용 하우징(2)에 있어서,
    상기 압력 보상 막(4) 둘레로 원주 방향으로 연속해서 연장하는 주변 밀봉 면(11)이 제공되고, 상기 밀봉 면(11)은 상기 하우징 개구(7)의 길이 방향 중심 축선을 따라 볼 때 상기 압력 보상 막(4)의 외부 에지 영역 아래에 배치되고,
    상기 밀봉 면(11)은, 상기 압력 보상 막(4) 둘레로 연장하며 주변의 하우징 표면 구조에 비해 적어도 부분적으로 높게 형성되는 원주 벽(13)의 단부면(12)에 의해 형성되고, 테스트 장치가 상기 밀봉 면에 대해 밀봉 방식으로 장착될 수 있어서, 상기 압력 보상 막의 기능적 성능, 및 압력 보상 막과 하우징 또는 캐리어와 하우징 사이의 연결부의 내밀성이 상기 하우징 상에서 직접 테스트될 수 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치용 하우징.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 밀봉 면(11)은 밀봉 평면 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 구동 장치용 하우징.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 밀봉 면(11)으로서 형성된 상기 단부면(12)의 방사 방향 폭은 2 내지 10 ㎜인 것을 특징으로 하는 구동 장치용 하우징.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 압력 보상 막(4)은 원형, 타원형, 세장형 또는 직사각형 윤곽을 갖고 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 구동 장치용 하우징.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 밀봉 면(11)은 상기 하우징 개구(7)의 길이 방향 중심 축선을 따라 방사 방향 외향으로 볼 때 상기 압력 보상 막(4) 위에 배치된 보호 커버(9)의 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 구동 장치용 하우징.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 하우징(2)은 외부에 놓인 적어도 하나의 보강 리브(18, 19, 20)를 갖는 것을 특징으로 하는 구동 장치용 하우징.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 보강 리브(18, 19, 20)는 상기 압력 보상 막(4)과 상기 보강 리브(18, 19, 20) 사이에 있는 액체의 배출을 보장하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구동 장치용 하우징.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 보강 리브(18, 19, 20)는 상기 보강 리브의 길이에 걸쳐 변하는 높이 및/또는 관통부를 갖는 것을 특징으로 하는 구동 장치용 하우징.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 보강 리브(18, 19, 20)는 적어도 부분적으로 쐐기(wedge) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 구동 장치용 하우징.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 따른 하우징(2) 내에 수용된 트랜스미션을 구비한 구동 장치.
  11. 테스트 장치에 의해, 제 1항에 따른 하우징(2)에 포함된 압력 보상 막(4)의 기능적 성능을 테스트하는 방법에 있어서,
    압력 보상 막(4)이 하우징 개구(7)를 폐쇄하도록 하우징(2) 상에 배치된 후에 기능적 성능 테스트가 이루어지고, 상기 테스트 장치는, 상기 하우징(2)에 제공되며 상기 압력 보상 막(4) 둘레로 연장하는 밀봉 면(11)에 대해 밀봉 방식으로 장착되는 것을 특징으로 하는 테스트 방법.
KR1020107024880A 2008-05-06 2009-03-10 구동 장치용 하우징, 구동 장치 및 압력 보상 막의 내밀성 테스트 방법 KR101561021B1 (ko)

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