KR101888898B1

KR101888898B1 - 와이퍼 장치, 와이퍼 장치의 제조 방법, 및 와이퍼 장치의 제조 장치

Info

Publication number: KR101888898B1
Application number: KR1020137001721A
Authority: KR
Inventors: 신지 무라타; 코우지 타케우치; 켄타 토리야마; 소 아사노
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2018-08-16
Also published as: CN102971190A; US20130111690A1; JP5975727B2; WO2012157646A1; JP2013209075A; US9216716B2; CN102971190B; KR20140021502A

Abstract

와이퍼 장치는 와이퍼 암들이 결합되는 피벗 샤프트들, 상기 피벗 샤프트들을 회전 가능하도록 지지하고 연결 샤프트들을 갖는 피벗 홀더들, 상기 연결 샤프트들에 연결되는 튜브-형상의 단부 섹션들을 갖는 파이프 프레임을 포함한다. 상기 연결 샤프트들에는 상기 튜브-형상의 단부 섹션들에 스테이킹(staking)됨으로써 결합되는 결합 섹션들이 구비되고, 평탄면 섹션들이 상기 파이프 프레임들로부터 노출된 상기 연결 샤프트들의 부분들에 구비된다. 상기 평탄면 섹션들은 상기 결합 섹션들의 스테이킹 방향에 대하여 기 설정된 각도를 가지고 상기 연결 샤프트의 상기 축에 평행하다.

Description

와이퍼 장치, 와이퍼 장치의 제조 방법, 및 와이퍼 장치의 제조 장치{WIPER DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING WIPER DEVICE, AND DEVICE FOR MANUFACTURING WIPER DEVICE}

본 발명은 예를 들면, 차량에 구비되는 와이퍼 장치, 와이퍼 장치의 제조 방법, 및 와이퍼 장치의 제조 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 차량에 구비되는 와이퍼 장치는 모터에 의해 피벗 샤프트들을 회전시켜 상기 피벗 샤프트들 상에 설치된 와이퍼 암들과 상기 와이퍼 암들에 연결된 와이퍼 블레이드들이 회전하여 윈드실드(windshield) 유리를 닦아낸다.

예를 들면, 특허문헌 1에 개시된 와이퍼 장치에 있어서, 피벗 샤프트들은 한 쌍의 피벗 홀더들에 의해 지지되고, 상기 한 쌍의 피벗 홀더들에 연결된 커플링 샤프트들은 파이프 프레임의 양단부에 스웨이지(swage)된다.

선행 문헌

특허문헌 1: 일본 특허공보 제4481548호

상술한 와이퍼 장치에 따르면, 상기 피벗 샤프트들을 지지하는 상기 피벗 홀더들의 슬리브부들이 척과 같은 홀딩 기구(holding tool)에 의해 유지된 상태에서 상기 피벗 홀더들의 커플링 샤프트들은 상기 파이프 프레임에 스웨이지된다. 그러나, 스웨이징 단계에서 스웨이징 지그들의 스웨이징 방향(swaging direction) 및 상기 피벗 샤프트들의 각도들은 차량 종류에 의존하여 변화되므로, 상기 피벗 홀더들의 상기 슬리브부들이 종래의 경우에서와 같이 유지된 상태에서 상기 커플링 샤프트들이 상기 파이프 프레임에 스웨이지되는 경우에 다른 형태들의 차량들의 상기 와이퍼 장치에 따라 상기 홀딩 각도를 조정하는 것이 필요하다. 이에 따라, 스웨이징을 위해 필요한 단계가 복잡해진다.

따라서, 본 발명의 목적은 파이프 프레임에 피벗 홀더들의 커플링 샤프트들을 용이하게 스웨이징할 수 있는 와이퍼 장치, 와이퍼 장치의 제조 방법, 및 와이퍼 장치의 제조 장치를 제공하는 데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 와이퍼 장치는 와이퍼 암이 결합되는 피벗 샤프트, 상기 피벗 샤프트를 회전 가능하도록 지지하고 커플링 샤프트를 포함하는 피벗 홀더, 및 상기 커플링 샤프트에 연결되는 원통형 단부를 포함하는 파이프 프레임을 포함한다. 상기 커플링 샤프트는 상기 원통형 단부에 스웨이지되는 스웨이징부, 및 상기 파이프 프레임으로부터 노출된 상기 커플링 샤프트의 일부에 위치하는 평탄부를 포함한다. 상기 평탄부는 상기 스웨이징의 스웨이징 방향에 대하여 기 설정된 각도를 가지고, 상기 커플링 샤프트의 축에 평행하다.

본 발명의 다른 측면에 따른 와이퍼 장치의 제조 방법이 제공된다. 상기 와이퍼 장치는 와이퍼 암이 결합되는 피벗 샤프트, 상기 피벗 샤프트를 회전 가능하도록 지지하고 커플링 샤프트를 포함하는 피벗 홀더, 및 원통형 단부를 갖는 파이프 프레임을 포함한다. 상기 방법은, 상기 파이프 프레임으로부터 노출되는 상기 커플링 샤프트의 일부에 평탄부를 제공하되, 상기 평탄부는 스웨이징 방향에 대하여 기 설정된 각도를 가지며 상기 커플링 샤프트의 축에 평행한 것을 특징으로 하는 단계; 상기 커플링 샤프트를 상기 원통형 단부에 삽입시키는 단계; 상기 커플링 샤프트가 상기 원통형 단부에 삽입된 상태에서, 홀딩 기구를 상기 평탄부와 표면-접촉하게 함으로써 상기 커플링 샤프트를 유지하는 단계; 및 상기 커플링 샤프트를 유지하고 있는 상태에서, 상기 원통형 단부를 상기 평탄부에 대하여 상기 기 설정된 각도를 갖도록 상기 스웨이징 방향으로 상기 커플링 샤프트에 스웨이징하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 와이퍼 장치의 제조 장치가 제공된다. 상기 와이퍼 장치는 와이퍼 암이 결합되는 피벗 샤프트, 상기 피벗 샤프트를 회전 가능하도록 지지하고 커플링 샤프트를 포함하는 피벗 홀더, 및 원통형 단부를 갖는 파이프 프레임을 포함한다. 평탄부는 상기 파이프 프레임으로부터 노출된 상기 커플링 샤프트의 일부에 형성된다. 상기 평탄부는 스웨이징의 스웨이징 방향에 대하여 기 설정된 각도를 가지고 상기 커플링 샤프트의 상기 축에 평행하다. 상기 장치는, 상기 평탄부와 표면-접촉함으로써 상기 커플링 샤프트를 유지하기 위한 홀딩 기구, 및 상기 홀딩 기구가 상기 커플링 샤프트를 유지하는 상태에서 상기 커플링 샤프트를 상기 원통형 단부로 스웨이징하기 위한 스웨이징 지그를 포함한다.

본 발명의 특징들 및 기타 이점들은 상세한 설명 및 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시예들을 상세하게 기술함으로써 더욱 명확하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 와이퍼 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 와이퍼 장치를 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 2의 III-III' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 4의 위치 결정부를 유지하는 척의 단면도이다.
도 6은 도 3의 파이프 프레임을 스웨이징하기 위한 스웨이징 지그들을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 와이퍼 장치를 나타내는 정면도이다.
도 8은 도 7의 와이퍼 장치의 주요부를 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 7의 와이퍼 장치를 제조하기 위한 방법을 나타내는 측면도이다.
도 10은 도 7의 와이퍼 장치를 제조하기 위한 방법을 나타내는 측면도이다.
도 11은 도 7의 와이퍼 장치를 제조하기 위한 방법을 나타내는 측면도이다.
도 12는 변형예에 따른 와이퍼 장치의 주요부를 나타내는 측면도이다.
도 13은 다른 변형예에 다른 와이퍼 장치의 주요부를 나타내는 측면도이다.

(제1 실시예)

본 발명의 제1 실시예가 도면들을 참조로 하여 설명될 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 와이퍼 장치(10)는 한 쌍의 피벗 홀더들(11a, 11b)을 포함한다. 피벗 홀더들(11a, 11b)의 구조는 기본적으로 서로 동일하다.

피벗 홀더들(11a, 11b)은 피벗 샤프트들(12a, 12b), 및 슬리브부들(13a, 13b)을 포함하고, 상기 슬리브부들은 실질적으로 원통형이고 피벗 샤프트들(12a, 12b)을 회전 가능하도록 지지한다.

피벗 홀더(11a)의 슬리브부(13a)의 축(K1), 즉, 피벗 샤프트(12a)의 축은 후술되는 커플링 샤프트(17a)의 길이 방향의 축(L1)에 대하여 각도(θ1)를 갖는다. 피벗 홀더(11b)의 슬리브부(13b)의 축(K2), 즉, 피벗 샤프트(12b)의 축은 커플링 샤프트(17b)의 축(L1)에 대하여 각도(θ2)를 갖는다. 커플링 샤프트(17b)의 축(L1)은 커플링 샤프트(17a)의 길이 방향, 즉, 축(L1)과 일치한다. 각도(θ1)는 각도(θ2)와 다르다. 각도들(θ1, θ2)은 차량의 종류에 따라 달라진다. 피벗 샤프트들(12a, 12b)은 슬리브부들(13a, 13b) 상에 설치되어 슬리브부들(13a, 13b)의 축들(K1, K2)은 도면 시트의 표면에 직교하는 방향에 대하여 기 설정된 각도를 갖는다.

링크 레버들(14a, 14b)의 인접 단부들은 피벗 샤프트들(12a, 12b)의 하부 단부들에 각각 연결된다. 링크 로드들(15a, 15b)의 인접 단부들은 링크 레버들(14a, 14b)의 말단 단부들에 지지된다. 도시되지 않은 크랭크 암은 와이퍼 모터(M)의 출력 샤프트(M1)에 연결되고, 링크 로드들(15a, 15b)의 말단 단부들은 조인트(16)에 의해 상기 크랭크 암의 일단부에 회전 가능하도록 연결된다. 이에 따라, 와이퍼 모터(M)의 출력 샤프트(M1)가 회전될 때, 상기 회전에 의해 링크 레버들(14a, 14b)은 상기 크랭크 암 및 링크 로드들(15a, 15b)을 통해 앞뒤로 흔들리게 된다. 따라서, 피벗 샤프트들(12a, 12b)은 기 설정된 각도 범위 내에서 서로 교차 방향들(alternating directions)로 회전한다. 도시되지 않은 와이퍼 암들의 말단 단부들은 피벗 샤프트들(12a, 12b)의 말단 단부들에 결합된다. 피벗 샤프트들(12a, 12b)이 교차 방향들로 회전할 때, 상기 와이퍼 암들 역시 교차 방향들로 회전하고 상기 와이퍼 암들의 말단 단부들에 연결된 와이퍼 블레이드들(도시되지 않음)을 통해 윈드실드 유리를 닦아낸다.

또한, 피벗 홀더들(11a, 11b)은 연장된 파이프 프레임(18)에 연결된 커플링 샤프트들(17a, 17b)을 포함한다. 파이프 프레임(18)의 양단부는 원통형으로 형성된다. 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 파이프 프레임(18)의 양단부에서 원통형 단부들(18a, 18b)에 삽입된다. 삽입된 상태에서, 파이프 프레임(18)은 파이프 프레임(18)의 외부(외측 둘레)로부터 스웨이징 지그들(J1, J2)(도 6 참조)에 의해 흔들리고 그 결과 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 파이프 프레임(18)에 견고하게 결합된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 결합 리세스들(17c)은 커플링 샤프트들(17a, 17b)에 이미 형성되어 있다. 스웨이징할 때, 파이프 프레임(18)은 결합 리세스들(17c)을 따라 가소성적으로 변형되고, 결합 돌출부들(18c)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 형성되어 있다. 결합 돌출부들(18c)은 결합 리세스들(17c)에 끼워맞춤된다. 이에 따라, 피벗 홀더들(11a, 11b)은 파이프 프레임(18)의 원통형 단부들(18a, 18b)로 스웨이징된다. 결합 리세스들(17c)은, 후술하는 바와 같이 스웨이징 지그들(J1, J2)로 스웨이징이 수행되는 시점에서, 스웨이징 지그들(J1, J2)이 스웨이징 방향(swaging direction)으로 이동된 후에 지그들(J1, J2)이 결합 리세스들로(17c)로부터 제거되도록 하는 오목한 형상을 갖는다. 상기 스웨이징 방향은 마주하는 스웨이징 지그들(J1, J2)이 스웨이징 동안 서로 접근하는 방향을 나타낸다.

피벗 홀더들(11a, 11b)은 설치부들(20a, 20b)을 포함한다. 설치부들(20a, 20b)은 설치 보어들(19a, 19b)을 갖는다. 와이퍼 장치(10)는 설치 보어들(19a, 19b)에 삽입된 고정 볼트들(도시되지 않음)에 의해 차량 몸체에 고정된다.

피벗 홀더들(11a, 11b)의 커플링 샤프트들(17a, 17b)에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 제1 실시예의 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 구조들은 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 축(L1)에 대한 피벗 샤프트들(12a, 12b)의 축들(K1, K2)의 각도들(θ1, θ2)이 서로 다른 점을 제외하고는 기본적으로 서로 동일하다. 이에 따라, 커플링 샤프트(17b)는 도 3 및 도 4에 도시되고, 커플링 샤프트(17a)의 상세한 형상에 대한 설명은 생략하기로 한다.

피벗 홀더(11b)의 커플링 샤프트(17b)는 결합 리세스들(17c)을 포함한다. 상기 결합 리세스들은 둘레 방향 및 연장 방향(축(L1) 방향)으로 배열되도록 형성되고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 오목한 형상을 갖는다. 이에 따라, 파이프 프레임(18)의 결합 돌출부들(18c)은, 스웨이징 지그들(J1, J2)에 의해 가소성적으로 변형되고, 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 서로 더욱 확실하게 결합된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 위치 결정부(23)는 파이프 프레임(18)으로부터 노출된 피벗 홀더(11b)의 커플링 샤프트(17b)의 일부분에 형성된다. 위치 결정부(23)는 도 4에 도시된 바와 같이 평탄부들(23a 내지 23f)을 구비한 다각형 단면을 갖도록 형성된다. 제1 실시예에 있어서, 위치 결정부(23)는 육각형 단면을 갖고 여섯 개의 평탄부들(23a 내지 23f)을 포함한다.

평탄부들(23a 내지 23f)은 축(L1)에 평행한 평탄면들이고, 상기 와이퍼 암들(도시되지 않음)의 말단 단부들이 부착되는 피벗 샤프트들(12a, 12b)에 대하여 기 설정된 각도를 갖는다. 피벗 샤프트들(12a, 12b) 각각의 위치는 관련된 위치 결정부(23)의 위치를 결정함으로써 결정된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 위치 결정부(23)의 평탄부들(23a, 23d)은 서로 평행하다. 도 5에 도시된 바와 같이, 위치 결정부(23)가 대응하는 척(30)에 의해 유지될 때, 평탄부들(23a, 23d)은 각각 상부 척 부재(31)와 하부 척 부재(32)의 유지면들(31a, 32a)에 각각 접한다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 피벗 홀더(11b)의 커플링 샤프트(17b) 상에 형성된 평탄부(23a)(23d)를 포함하는 평탄면(X1)에 평행한 평탄면(X2) 및 스웨이징 지그들(J1, J2)의 스웨이징 방향에 직교하는 평탄면(X3) 사이의 각도(θ3)는 기 설정된 각도로 설정된다. 제1 실시예에 있어서, 각도(θ3)는 90도보다 작다. 이와 유사하게, 피벗 홀더(11a)에서도, 커플링 샤프트(17a) 상에 형성된 평탄부(23a)를 포함하는 평탄면 및 스웨이징 지그들(J1, J2)의 스웨이징 방향에 직교하는 평탄면(X3) 사이의 각도(θ3)는 기 설정된 각도, 예를 들면, 90도보다 작은 각도로 설정된다.

제1 실시예에 따른 와이퍼 장치(10)의 피벗 홀더들(11a, 11b) 및 파이프 프레임(18)을 조립하는 방법, 즉, 와이퍼 장치(10)의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.

첫 번째로, 피벗 홀더들(11a, 11b)의 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 파이프 프레임(18)의 양단부에서 원통형 단부들(18a, 18b)에 삽입된다.

이어서, 파이프 프레임(18)의 원통형 단부들(18a, 18b)에 삽입된 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 위치 결정부들(23)은 도 5에 도시된 바와 같이 대응하는 척(30)에 의해 각각 유지된다. 각각의 척(30)은 상부 척 부재(31) 및 하부 척 부재(32)를 포함한다. 상부 척 부재(31)의 유지면(31a)은 위치 결정부(23)의 평탄부(23a)와 접촉하고, 하부 척 부재(32)의 유지면(32a)은 축(L1)에 대하여 평탄부(23a)와 마주하는 평탄부(23d)와 접촉한다. 이에 따라, 피벗 홀더들(11a, 11b)은 대응하는 척(30)에 의해 각각 유지된다. 이 때, 상부 척 부재(31)가 이동하고, 하부 척 부재(32)는 이동하지 않는다. 제1 실시예에 있어서, 유지면들(32b, 32c)은 각각의 하부 척 부재(32)의 유지면(32a)의 양측부들 상에 연속하여 형성된다. 유지면들(32b, 32c)은 각각의 위치 결정부(23)의 평탄부(23d)에 인접하도록 한 쌍의 평탄부들(23c, 23e)에 대응한다. 즉, 각각의 하부 척 부재(32)는 볼록한 형상을 갖는다. 이에 따라, 각각의 하부 척 부재(32)의 유지면들(32b, 32c)은 대응하는 위치 결정부(23)의 평탄부들(23c, 23e)과 접촉하므로, 커플링 샤프트들(17a, 17b), 즉, 피벗 홀더들(11a, 11b)을 유지하는 척들(30)의 유지력(holding force)이 증가된다.

척들(30)에 의해 유지된 피벗 홀더들(11a, 11b)은 축(L1)에 대하여 필요한 만큼 적당한 위치로 회전되어 커플링 샤프트들(17a, 17b) 각각의 평탄부들(23a, 23d)은 상기 스웨이징 방향에 직교하는 평탄면(X3)에 대하여 기 설정된 각도(θ3)를 갖는다.

이후, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 스웨이징 지그들(J1, J2)은 서로 접근하는 방향(스웨이징 방향)으로 이동하여 스웨이징 지그들(J1, J2)의 적어도 일부들이 서로 접촉한다. 따라서, 파이프 프레임(18)은 커플링 샤프트들(17a, 17b)을 따라 가소성적으로 변형되고 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 파이프 샤프트들(17a, 17b)에 동시에 스웨이징된다. 더욱 상세하게는, 스웨이징 지그들(J1, J2)의 스웨이징 부분들(J1a, J2a)은 축(L1)을 향하여, 즉, 반경 내부 방향으로 파이프 프레임(18)을 가압하여 파이프 프레임(18)을 가소성적으로 변형시키고 결합 돌출부들(18c)을 형성한다. 결합 돌출부들(18c)은 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 결합 리세스들(17c)에 결합되어, 파이프 프레임(18)은 커플링 샤프트들(17a, 17b), 즉, 피벗 홀더들(11a, 11b)에 결합된다.

제1 실시예의 장점들에 대하여 설명하기로 한다.

(1) 피벗 홀더들(11a, 11b)의 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 파이프 프레임(18)의 원통형 단부들(18a, 18b)에 스웨이징된다. 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 결합 리세스들(17c) 및 평탄부들(23a, 23d)을 포함하고, 상기 평탄부들은 파이프 프레임(18)으로부터 노출된 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 섹션들에 형성된다. 평탄부들(23a, 23d)은 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 축에 평행하고, 상기 스웨이징 방향에 직교하는 평탄면(X3)에 대하여 기 설정된 각도(θ3)를 갖는다. 각각의 척(30)은 평탄부들(23a, 23d)을 통해 커플링 샤프트들(17a, 17b) 중에서 대응하는 커플링 샤프트를 유지한다. 이에 따라, 피벗 샤프트들(12a, 12b)이 어떤 각도로 설정되어 있을 지라도, 평탄부들(23a, 23d) 및 상기 스웨이징 방향에 직교하는 평탄면(X3) 사이의 각도(θ3)가 일정하게 유지될 수 있다. 또한, 상기 와이퍼 장치의 타입이 차량의 타입에 따라 달라지고, 피벗 샤프트들(12a, 12b)의 각도들, 즉, 피벗 홀더들(11a, 11b)의 슬리브부들(13a, 13b)의 축들(K1, K2)의 각도들이 다르더라도, 공통 스웨이징 지그들(J1, J2)을 사용하여 스웨이징에 의해 피벗 홀더들(11a, 11b)을 파이프 프레임(18)에 연결할 수 있다. 이에 따라, 슬리브부들(13a, 13b)의 축들(K1, K2)의 각도들이 차량의 각 타입에 따른 와이퍼 장치에 따라 변화될 때, 종래에 요구되는 유지 각도가 용이하게 조정될 수 있고, 피벗 홀더들(11a, 11b)의 커플링 샤프트들(17a, 17b)이 파이프 프레임(18)에 용이하고 빠르게 스웨이지될 수 있다.

(2) 커플링 샤프트들(17a, 17b) 각각은 평탄부(23a)인 제1 평탄부, 및 평탄부(23d)인 제2 평탄부를 포함한다. 평탄부들(23a, 23d)은 축(L1)에 평행하고, 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 축(L1)을 사이에 두고 서로 마주한다. 이에 따라, 축(L1)에 평행한 한 쌍의 평탄부들(23a, 23d)이 있으므로, 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 척들(30)에 의해 더욱 안정된 방식으로 유지된다.

(3) 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 파이프 프레임(18)의 양단부에 원통형 단부들(18a, 18b)에 각각 삽입된다. 이 상태에 있어서, 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 스웨이징 지그들(J1, J2)에 의해 파이프 프레임(18)에 동시에 스웨이지된다. 이에 따라, 예를 들면, 커플링 샤프트들(17a, 17b)이 파이프 프레임(18)의 원통형 단부들(18a, 18b)에 별도로 스웨이지되는 경우와 비교할 때, 스웨이징 지그들(J1, J2)을 사용하는 스웨이징을 위해 필요한 단계들의 수가 감소된다.

(제2 실시예)

본 발명의 제2 실시예가 도면들을 참조로 하여 설명될 것이다. 제2 실시예는 상기 평탄부들이 형성되는 위치, 및 상기 스웨이징 지그들과 상기 척들에 있어서 제1 실시예와 다르다. 상기 차이점들이 주로 설명되고, 유사하거나 동일한 참조부호들은 제1 실시예의 대응하는 구성요소들과 유사하거나 동일한 구성요소들을 나타내기 위해 주어지고 상세한 설명들은 생략된다. 제2 실시예에 따른 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 구조들은 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 축(L1)에 대하여 피벗 샤프트들(12a, 12b)의 축들(K1, K2)의 각도들(θ1, θ2)이 서로 다른 점을 제외하고는 기본적으로 동일하다. 이에 따라, 커플링 샤프트들(17b)은 도 8 내지 도 13에 도시되고, 커플링 샤프트(17a)의 상세한 형상의 설명은 생략하기로 한다.

제2 실시예에 따른 피벗 홀더(11b)의 커플링 샤프트(17b)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 파이프 프레임(18)으로부터 노출된 섹션에 있는 제1 연장부(40) 및 제2 연장부(41)를 포함한다. 제1 연장부(40)는 커플링 샤프트(17b)로부터 커플링 샤프트(17b)의 길이 방향인 축(L1)에 직교하는 방향으로 연장한다. 제2 연장부(41)는 제1 연장부(40)로부터 커플링 샤프트(17b)의 마주하는 측부 상에 형성되고, 커플링 샤프트(17b)로부터 축(L1)에 직교하는 방향으로 연장한다. 제1 및 제2 연장부들(40, 41)은 축(L1)에 대하여 대칭적이다. 이에 따라, 상기 연장부들 중 하나, 즉, 제1 연장부(40)에 대하여 주로 설명하기로 한다.

제1 연장부(40)는 축(L1)에 평행한 평탄부(40a), 평탄부(40a)에 직교하는 교차면인 직교면(40b), 및 상기 스웨이징 방향에 대하여 경사진 경사면(40c)을 갖는 돌출부(40d)를 포함한다.

평탄부(40a)는 상기 와이퍼 암들(도시되지 않음)의 말단 단부들이 설치되는 피벗 샤프트들(12a, 12b)의 경사에 관계없이 상기 스웨이징 방향에 대하여 기 설정된 각도를 갖는다. 직교면(40b)은 축(L1) 방향으로 평탄부(40a)의 일단부에 연속하는 표면이고, 평탄부(40a)보다 피벗 샤프트들(12b)에 더 가깝게 형성된다. 돌출부(40d)는 평탄부(40a)로부터 제1 연장부(40)의 반대 측부 상에 형성되고, 경사면(40c)을 포함한다. 상기 경사면은 평탄부(40a)로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼진 형상을 갖는다.

경사면(40c)은 상기 스웨이징 방향, 즉 후술하는 척들(101)의 척킹 방향과 동일한 방향에 대하여 경사져 있다.

제1 및 제2 연장부들(40, 41)은 제2 실시예에서 척들(101)인 홀딩 기구에 의해 유지되고, 위치는 축(L1) 방향으로 결정된다.

와이퍼 장치(10)의 피벗 홀더들(11a, 11b)과 파이프 프레임(18)을 조립하는 방법, 즉, 제2 실시예에 따른 와이퍼 장치(10)의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다. 한 쌍의 척들(101) 및 피벗 홀더들(11a, 11b)에 대응하는 스웨이징 지그들(J1, J2)은 축(L1)에 평행한 방향으로 이동 가능하다. 이에 따라, 제조 장치(100)는 다양한 길이를 갖는 파이프 프레임(18)에 적용할 수 있다. 제조 장치(100)에 따르면, 척들(101)은 스웨이징 지그들(J1, J2)과 일체로 형성되어 척들(101)과 스웨이징 지그들(J1, J2)은 조립 동안 상기 스웨이징 방향으로 일체적으로 이동 가능하다.

첫 번째로, 피벗 홀더들(11a, 11b)의 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 파이프 프레임(18)의 양단부에 원통형 단부들(18a, 18b)에 삽입된다.

이어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 파이프 프레임(18)의 원통형 단부들(18a, 18b)에 삽입된 커플링 샤프트들(17a, 17b) 각각의 제1 및 제2 연장부들(40, 41)의 평탄부들(40a)은 대응하는 척(101)의 하부 척 부재(102)와 접촉한다. 각각의 하부 척 부재(102)는 홀딩 리세스(103) 및 홀딩 리세스(103)를 지지하는 댐퍼(104)를 포함한다. 홀딩 리세스(103)는 평탄부(40a)와 접촉하는 홀딩면(103a), 및 홀딩면(103)의 양단부로부터 축(L1) 방향으로 제1 및 제2 연장부들(40, 41)을 향하여 연장하는 측벽들(103b)을 포함한다. 홀딩 리세스(103)는 오목한 형상을 갖는다.

이후, 각각의 척(101)의 상부 척 부재(105)가 하부 척 부재(102)로 접근하는 방향, 즉, 상기 스웨이징 방향으로 이동된다. 각각의 상부 척 부재(105)는 댐퍼(106), 및 댐퍼(106)에 의해 지지되는 위치 결정 리세스(107)를 포함한다. 각각의 위치 결정 리세스(107)는 댐퍼(106)로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼진 경사면(107a)을 포함한다. 이에 따라, 각각의 상부 척 부재(105)는 상술한 바와 같이 대응하는 하부 척 부재(102)를 향하여 이동할 때, 각각의 위치 결정 리세스(107)는 도 10에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 연장부들(40, 41)의 관련된 돌출부(40d)와 접촉한다. 각각의 상부 척 부재(105)가 동일한 방향으로 더욱 이동될 때, 각각의 위치 결정 리세스(107)의 경사면(107a)은 척 부재들(102, 105)의 이동 방향(스웨이징 방향)으로 힘을, 제1 및 제2 연장부들(40, 41)의 돌출부(40d)를 형성하는 대응하는 경사면(40c)에 인가한다. 이에 따라, 커플링 샤프트(17b)의 길이 방향, 즉, 축(L1) 방향으로의 힘이 상기 힘의 구성요소로서 형성된다. 따라서, 제1 및 제2 연장부들(40, 41)을 포함하는 커플링 샤프트(17b)(피벗 홀더(11b))는 돌출부들(40d)을 통해 이동되고 상기 돌출부들은 커플링 샤프트(17b)의 길이 방향, 즉 축(L1) 방향으로 상부 척 부재들(105)의 위치 결정 리세스들(107)과 접촉한다. 이 때, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 연장부들(40, 41)은 각각의 교차면, 즉, 직교면(40b)이 커플링 샤프트(17b)의 길이 방향으로 대응하는 하부 척 부재(102)의 측벽들(103b) 중 하나와 접할 때까지 이동한다. 평탄부(40a) 및 돌출부(40d)는 척 부재들(102, 105)이 서로 접근하는 방향(스웨이징 방향)으로 관련된 척 부재들(102, 105)에 의해 샌드위치된다. 제1 및 제2 연장부들(40, 41)은 이러한 방식으로 유지된다. 더욱이, 각각의 하부 척 부재(102)의 측벽들(103) 중 하나는 상기 길이 방향으로 관련된 직교면(40b)과 접한다. 이에 따라, 커플링 샤프트들(17a, 17b)을 유지하기 위한 척 부재들(102, 105)의 유지력(holding force)은 더욱 증가되고, 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 위치가 결정된다.

이후, 도 11에 도시된 바와 같이, 척 부재들(102, 105)과 일체로 이동하는 스웨이징 지그들(J1, J2)은 상기 방향(스웨이징 방향)으로 이동하여 서로 접근한다. 따라서, 파이프 프레임(18)은 커플링 샤프트들(17a, 17b)을 따라 가소성적으로 변형되고 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 파이프 프레임(18)에 동시에 스웨이지된다. 이 때, 척 부재들(102, 105)은 스웨이징 지그들(J1, J2)이 이동하는 방향과 동일한 방향으로 이동된다. 그러나, 척 부재들(102, 105)의 댐퍼들(104, 106)은 제1 및 제2 연장부들(40, 41)에 가해지는 힘을 감소시킨다.

상술한 바와 같이, 제2 실시예는 제1 실시예의 장점들 (1) 내지 (3)과 함께 다음과 같은 장점들은 갖는다.

(4) 제1 및 제2 연장부들(40, 41) 각각은 제2 실시예에서 직교면(40b)인 교차면을 포함한다. 그러므로, 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 길이 방향으로 파이프 프레임(18)(원통형 단부들(18a, 18b))에 대한 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 위치는 직교면(40b)을 참고로 하여 결정된다. 평탄부(40a) 및 평탄부(40a)에 직교하는 직교면(40b), 즉, 몇 가지 방향들로 연장하는 표면들은 척 부재들(102, 105)에 의해 유지되므로, 커플링 샤프트들(17a, 17b)을 유지하기 위한 척 부재들(102, 105)의 유지력은 증가되고 상기 위치를 몇 가지 방향들에서 결정하는 데 정확도가 확보된다.

(5) 상기 위치 결정 단계는 상기 스웨이징 단계 동안 실행된다. 상기 위치 결정 단계에 있어서, 제1 및 제2 연장부들(40, 41) 각각의 직교면(40b)은 대응하는 하부 척 부재(102)의 측벽(103b)인 상기 위치 결정면과 접촉하여 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 길이 방향에서의 위치를 결정한다. 이에 따라, 상기 위치는 상기 위치 결정 단계 및 상기 스웨이징 단계 사이에 다른 단계를 제공하지 않고 스웨이징 동안에 신뢰성있게 결정된다. 이로 인해 상기 위치 결정 단계 및 상기 스웨이징 단계 사이에 다른 단계를 제공함으로써 유발되는 위치 변위(positional displacement)를 방지한다.

(6) 각각의 상부 척 부재(105)는 상기 스웨이징 방향으로 이동하고, 제1 및 제2 연장부들(40, 41) 각각에 형성된 돌출부(40d)의 경사면(40c)과 접촉한다. 이에 따라, 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 관련된 직교면(40b)이 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 길이 방향으로 대응하는 하부 척 부재(102)의 측벽들(103b) 중 하나와 접촉할 때까지 이동한다. 제1 및 제2 연장부들(40, 41)의 평탄부들(40a) 및 직교면들(40b)이 척 부재들(102, 105)과 표면-접촉하게 되고 척 부재들(102, 105)에 의해 유지되는 상태에서, 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 스웨이징 지그들(J1, J2)에 의해 파이프 프레임(18)에 스웨이지된다. 이러한 방식에 있어서, 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 위치는 평탄부들(40a)을 척 부재들(102, 105)로 유지함과 동시에 결정되고, 단계들의 수가 증가되는 것을 방지한다.

(7) 척 부재들(102, 105) 및 스웨이징 지그들(J1, J2)은 동일한 방향으로 이동 가능하도록 형성되므로, 와이퍼 장치(10)의 구조적 제한은 척 부재들(102, 105) 및 스웨이징 지그들(J1, J2)의 이동 방향을 제한함으로써 감소된다.

(8) 척 부재들(102, 105) 및 스웨이징 지그들(J1, J2)은 일체적으로 이동 가능하므로, 와이퍼 장치(10)를 척 부재(102)로 유지하고 스웨이징 지그들(J1, J2)로 스웨이징하는 것을 일련의 동작으로 수행된다.

본 발명의 예시된 실시예들은 다음과 같이 변경될 수 있다.

제1 실시예에 있어서, 각각의 위치 결정부(23)는 여섯 개의 평탄부들(23a 내지 23f)을 포함하고, 축(L1)에 직교하는 방향으로의 단면은 실질적으로 육각형이다. 그러나, 상기 단면은 팔각형 또는 다른 다각형으로 변화될 수 있다. 각각의 위치 결정부(23)는 한 쌍의 평탄부들 및 상기 평탄부들을 연결하는 한 쌍의 곡면들을 포함할 수 있다. 각각의 위치 결정부(23)는 또한 하나의 평탄부 및 하나의 곡면을 포함하는 실질적으로 D-자 형상을 가질 수 있다.

예시된 실시예들 각각에 있어서, 피벗 홀더들(11a, 11b)의 커플링 샤프트들(17a, 17b)은 스웨이징 지그들(J1, J2)에 의해 파이프 프레임(18)의 원통형 단부들(18a, 18b)에 동시에 스웨이지된다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 피벗 홀더(11a)의 커플링 샤프트(17a)를 파이프 프레임(18)의 원통형 단부들 중 하나, 즉, 원통형 단부(18a)에 스웨이지한 후에, 피벗 홀더(11b)의 커플링 샤프트(17b)를 파이프 프레임(18)의 다른 원통형 단부, 즉, 원통형 단부(18b)에 스웨이지할 수 있다.

제1 실시예에 있어서, 척(30)은 이동 가능하지 않은 하부 척 부재들(32) 및 이동 가능한 하부 척 부재들(31)을 포함한다. 또한, 상기 상부 척 부재들이 반드시 이동 가능할 필요는 없고, 상기 하부 척 부재들이 이동 가능할 수 있다. 더욱이, 척들(30)이 위치 결정부들(23)을 유지하는 방향은 반드시 수직 방향일 필요는 없지만, 상기 커플링 샤프트들의 평탄부들이 상기 스웨이징 방향에 직교하는 평탄면(X3)에 대하여 기 설정된 각도(θ3)만큼 유지되는 한 세 개 또는 그 이상의 방향들일 수 있다.

제2 실시예에 있어서, 구체적으로 언급되지는 않았지만, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 경사면(40e)이 직교면(40b)으로부터 제1 연장부(40)의 반대측 상에 커플링 샤프트(17)의 길이 방향(축(L1) 방향)으로 형성된다. 이 경우에 있어서, 제2 연장부(41)는 제1 연장부(40)와 동일한 형상을 갖는다. 이러한 구성과 함께, 예를 들면, 피벗 홀더(11b)를 몰딩하기 위한 몰드(도시되지 않음)의 분리 방향이 피벗 홀더(11b)의 경사 방향과 같은 경우에, 경사면(40e)의 경사 방향을 피벗 홀더(11b)의 슬리브부(13b)의 경사 방향과 동일하게 함으로써 제1 및 제2 연장부들(40, 41)이 상기 몰드를 분리할 때 발생되는 언더컷들을 갖지 않도록 한다. 이에 따라, 제1 및 제2 연장부들(40, 41)이 변형되거나 칩핑되는 것이 방지된다.

제2 실시예의 제조 장치(100)에 따르면, 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 위치를 상기 길이 방향에서 조정하기 위한 척들(101)은 스웨이징 지그들(J1, J2)과 일체로 형성된다. 그러나, 척들(101)은 스웨이징 지그들(J1, J2)과 분리될 수 있다. 이 경우에 있어서, 파이프 프레임(18)에 대한 커플링 샤프트들(17a, 17b)의 위치는 척들(101)에 의해 먼저 결정되고, 스웨이징은 커플링 샤프트들(17a, 17b)을 유지하는 동안 스웨이징 지그들(J1, J2)에 의해 수행된다.

또한, 제2 실시예에 있어서, 척들(101) 및 스웨이징 지그들(J1, J2)은 일체적으로 형성되므로, 평탄면(X2) 및 평탄면(X3) 사이의 각도(θ3)는 0°(기 설정된 각도는 0°이고, 즉, 상기 척 방향과 상기 스웨이징 방향은 동일한 방향이다)이다. 그러나, 척들(101) 및 스웨이징 지그들(J1, J2)은 분리된 몸체들일 수 있고, 평탄면(X2) 및 평탄면(X3) 사이의 각도(θ3)는 0°가 아닐 수 있다(기 설정된 각도는 0°가 아닐 수 있고, 즉, 상기 척 방향과 상기 스웨이징 방향은 다른 방향일 수 있다).

Claims

와이퍼 암이 결합되는 피벗 샤프트;
상기 피벗 샤프트를 회전 가능하도록 지지하고 커플링 샤프트를 포함하는 피벗 홀더; 및
상기 커플링 샤프트에 연결되는 원통형 단부를 포함하는 파이프 프레임을 포함하고,
상기 커플링 샤프트는 상기 원통형 단부에 스웨이지되는 스웨이징부, 및 상기 파이프 프레임으로부터 노출된 상기 커플링 샤프트의 일부에 위치하는 평탄부를 포함하고, 상기 평탄부는 상기 스웨이징의 스웨이징 방향에 대하여 기 설정된 각도를 가지며 상기 커플링 샤프트의 축에 평행하고,
상기 평탄부는 상기 커플링 샤프트의 축과 교차하는 방향으로 상기 커플링 샤프트로부터 연장하는 제1 연장부, 및 상기 제1 연장부로부터 상기 커플링 샤프트의 반대측 상에서 연장하는 제2 연장부를 포함하고,
상기 제1 및 제2 연장부들 각각은 상기 커플링 샤프트의 축을 교차하는 교차면을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 연장부들 각각은 상기 스웨이징 방향에 대하여 경사져서 상기 스웨이징 방향으로의 힘의 구성요소로서 상기 커플링 샤프트의 상기 축 방향으로 힘을 발생시키는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 평탄부는 제1 평탄부 및 제2 평탄부를 포함하고, 상기 제1 평탄부 및 상기 제2 평탄부는 상기 커플링 샤프트의 상기 축에 평행하고 상기 축을 사이에 두고 서로 마주보는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평탄부 및 상기 스웨이징 방향에 직교하는 평탄면 사이의 각도가 90도보다 작도록 상기 평탄부가 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
와이퍼 암이 결합되는 피벗 샤프트, 상기 피벗 샤프트를 회전 가능하도록 지지하고 커플링 샤프트를 포함하는 피벗 홀더, 및 원통형 단부를 갖는 파이프 프레임을 포함하는 와이퍼 장치를 제조하는 방법에 있어서, 상기 방법은
상기 파이프 프레임으로부터 노출되는 상기 커플링 샤프트의 일부에 평탄부를 제공하되, 상기 평탄부는 스웨이징 방향에 대하여 기 설정된 각도를 가지며 상기 커플링 샤프트의 축에 평행한 것을 특징으로 하는 단계;
상기 커플링 샤프트를 상기 원통형 단부에 삽입시키는 단계;
상기 커플링 샤프트가 상기 원통형 단부에 삽입된 상태에서, 홀딩 기구를 상기 평탄부와 표면-접촉하게 함으로써 상기 커플링 샤프트를 유지하는 단계; 및
상기 커플링 샤프트를 유지하고 있는 상태에서, 상기 원통형 단부를 상기 평탄부에 대하여 상기 기 설정된 각도를 갖도록 상기 스웨이징 방향으로 상기 커플링 샤프트에 스웨이징하는 단계를 포함하는 와이퍼 장치의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 평탄부는 상기 커플링 샤프트의 상기 축과 교차하는 방향으로 상기 커플링 샤프트로부터 연장하는 제1 연장부, 및 상기 제1 연장부로부터 상기 커플링 샤프트의 반대측 상에서 연장하는 제2 연장부 상에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치의 제조 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 스웨이징하는 단계 동안에, 상기 제1 및 제2 연장부들 각각의 교차면이 상기 홀딩 기구의 위치 결정면과 표면-접촉하게 되어 상기 커플링 샤프트의 상기 축 방향에서의 상기 위치를 결정하도록 위치 결정 단계가 수행되는 것을 특징으로 와이퍼 장치의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 연장부들 각각은 상기 스웨이징 방향에 대하여 경사져서 상기 스웨이징 방향에서의 힘의 구성요소로서 상기 커플링 샤프트의 상기 축 방향에서의 힘을 발생시키는 경사면을 포함하고,
상기 홀딩 기구는 상기 스웨이징 방향으로 이동되고 상기 경사면들과 접하게 되어, 각각의 교차면이 상기 홀딩 기구의 위치 결정면과 접할 때까지 상기 커플링 샤프트가 상기 커플링 샤프트의 상기 축 방향으로 이동되고, 상기 평탄부들 및 상기 제1 및 제2 연장부들의 상기 교차면들이 상기 홀딩 기구에 의해 표면-접촉되는 상태에서 상기 원통형 단부가 상기 커플링 샤프트에 스웨이지되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 평탄부는, 상기 커플링 샤프트의 상기 축에 평행하고 상기 축을 사이에 두고 서로 마주보는 제1 평탄부 및 제2 평탄부를 포함하고,
상기 홀딩 기구가 상기 제1 평탄부 및 상기 제2 평탄부에 표면-접촉하는 상태에서 상기 원통형 단부가 상기 커플링 샤프트에 스웨이지되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치의 제조 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 원통형 단부는 상기 파이프 프레임의 양단부 상에 형성된 한 쌍의 원통형 단부들 중 하나이고, 두 개의 상기 피벗 홀더들의 커플링 샤프트들은 상기 원통형 단부들에 각각 삽입되고, 상기 두 개의 원통형 단부들은 상기 커플링 샤프트들에 동시에 스웨이지되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치의 제조 방법.
제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평탄부들 및 상기 스웨이징 방향에 직교하는 평탄면 사이에 각도는 90도보다 작도록 상기 평탄부들이 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치의 제조 방법.
와이퍼 암이 결합되는 피벗 샤프트, 상기 피벗 샤프트를 회전 가능하도록 지지하고 커플링 샤프트를 포함하는 피벗 홀더, 및 원통형 단부를 갖는 파이프 프레임을 포함하고, 평탄부는 상기 파이프 프레임으로부터 노출된 상기 커플링 샤프트의 일부에 형성되고, 상기 평탄부는 스웨이징의 스웨이징 방향에 대하여 기 설정된 각도를 가지고 상기 커플링 샤프트의 축에 평행한 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치를 제조하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는
상기 평탄부와 표면-접촉함으로써 상기 커플링 샤프트를 유지하기 위한 홀딩 기구; 및
상기 홀딩 기구가 상기 커플링 샤프트를 유지하는 상태에서 상기 커플링 샤프트를 상기 원통형 단부로 스웨이징하기 위한 스웨이징 지그를 포함하는 와이퍼 장치의 제조 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 스웨이징 지그는 상기 스웨이징 방향으로 이동 가능하고,
상기 홀딩 기구는 상기 스웨이징 지그의 상기 스웨이징 방향과 동일한 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치의 제조 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 홀딩 기구 및 상기 스웨이징 지그는 일체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치의 제조 장치.
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스웨이징 지그는, 상기 평탄부에 대하여 90도보다 작은 각도를 갖는 평탄면에 대하여 직교하는 상기 스웨이징 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치의 제조 장치.