KR101905818B1 - 와이퍼 암팁과 지지 부재 간 배치 구조가 개선된 와이퍼 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 와이퍼 암팁과 지지 부재 간 배치 구조가 개선된 와이퍼 장치는, 와이퍼 스트립에 탄성 복원력을 부여하도록 막대형상으로 형성된 지지 부재; 상기 지지 부재에 고정된 커넥터; 및 상기 커넥터에 착탈 가능하게 결합 된 와이퍼 암을 포함한 와이퍼 장치에 있어서, 상기 지지 부재의 위치는 상기 와이퍼 암의 자유단부에 형성된 암팁의 하단 보다 상측에 배치된 것을 특징으로 한다.

Description

와이퍼 암팁과 지지 부재 간 배치 구조가 개선된 와이퍼 장치{Wiper apparatus provided with improved arrangement structure between wiper arm tip and vertebra}

본 발명은 차량용 와이퍼 장치의 구조에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 와이퍼 암팁과 지지 부재 간 배치 구조에 관한 것이다.

일반적으로 운전자가 전방 시야 또는 후방 시야를 양호하게 확보하도록 차량의 전방유리 또는 후방유리의 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 와이퍼 장치가 차량에 설치된다. 와이퍼 장치는 차량의 주요 안전장치 중 하나로서 매우 중요한 것이다. 와이퍼 장치는 차체에 설치되는 모터에 의해 왕복회전 운동을 하는 와이퍼 암의 자유단부에 블레이드가 착탈 가능하게 결합 되고 그 블레이드가 유리의 표면에 부착된 이물질을 제거하도록 구성된다.

와이퍼 장치의 블레이드는 소모품이므로 일정시간 사용한 후 교환하여야 한다. 이와 같이 소모품인 블레이드를 쉽게 교환할 수 있도록 와이퍼 암과 블레이드는 와이퍼 블레이드에 결합 된 커넥터를 매개로 착탈 가능하게 결합 되는 구조로 이루어진다. 일반적으로 커넥터는 와이퍼 스트립을 탄성적으로 지지하는 판상의 막대형 부품인 지지 부재(vertebra)에 견고하게 고정된다. 또한, 상기 커넥터는 상기 커넥터에 회전 가능하게 결합 된 스페이서를 매개로 와이퍼 암과 결합 된다. 이와 같은 와이퍼 블레이드 장치의 일 예가 대한민국 등록특허 제0692369호에 개시되어 있다.

그런데 일반적으로 와이퍼 블레이드 장치는 작동하는 과정에서 와이퍼 스트립과 차량 유리면과 마찰로 인하여 비틀림 모멘트가 발생한다. 그런데 종래 와이퍼 블레이드 장치는 와이퍼 암팁의 하단부 보다 지지 부재가 더 낮은 위치에 배치되어 있다. 이와 같은 배치 구조는 와이퍼 스트립에 작용하는 마찰력으로 인하여 와이퍼 블레이드 장치와 와이퍼 암 연결부위에도 비틀림 모멘트가 작용한다. 특히 와이퍼 암팁의 하단부와 지지 부재 간 수직 거리가 멀어질 수로 그 모멘트의 크기는 커진다. 이에 따라 와이퍼 블레이드 장치와 와이퍼 암 간에 떨림이 발생한다. 그 결과 와이퍼 블레이드 장치의 작동 성능이 나빠지며 소음이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 와이퍼 장치를 구성하는 지지 부재와 와이퍼 암을 구성하는 암팁 간 배치 구조를 개선함으로써 와이퍼 블레이드 장치와 와이퍼 암 간에 발생하는 비틀림 모멘트를 최소화하여 와이퍼 블레이드 장치의 떨림을 방지하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 와이퍼 암팁과 지지 부재 간 배치 구조가 개선된 와이퍼 장치는, 와이퍼 스트립에 탄성 복원력을 부여하도록 막대형상으로 형성된 지지 부재;

상기 지지 부재에 고정된 커넥터; 및

상기 커넥터에 착탈 가능하게 결합 된 와이퍼 암을 포함한 와이퍼 장치에 있어서,

상기 지지 부재의 위치는 상기 와이퍼 암의 자유단부에 형성된 암팁의 하단 보다 상측에 배치된 점에 특징이 있다.

상기 지지 부재와 상기 암팁 하단간 수직 방향 거리는 2mm 내지 5mm인 것이 바람직하다.

상기 커넥터에 일정 범위에서 회전 가능하게 결합 되며 와이퍼 암과 착탈 가능하게 결합 되는 스페이서를 포함하며,

상기 스페이서는 상기 와이퍼 암과의 착탈시 열쇠 역할을 하는 탈거 스위치를 구비하며,

상기 탈거 스위치는 상기 스페이서의 전단 양측 하부로부터 후방으로 연장된 한 쌍의 암부와 상기 암부를 서로 연결하는 손잡이부로 구성되며,

상기 암부에는 상기 와이퍼 암이 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지 홈부가 구비된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 와이퍼 장치는 지지 부재의 위치를 와이퍼 암팁의 하단부 보다 상측에 배치되도록 개선함으로써 와이퍼 스트립과 차량 유리면 간에 마찰력이 발생하더라도 와이퍼 블레이드 장치와 와이퍼 암 간의 비틀림 모멘트를 최소화 하여 와이퍼 블레이드 장치의 작동 중 떨림을 방지하는 효과가 있다. 더 구체적으로 본 발명의 바림직한 실시 예와 같이 지지 부재가 와이퍼 암팁의 하단 보다 2mm 내지 5mm 상측에 배치된 경우에 와이퍼 블레이드 장치의 떨림 방지 효과가 극대화 될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 와이퍼 장치는 와이퍼 블레드와 와이퍼 암 간의 비틀림 모멘트를 최소화 함으로써 블레이드 양단의 속도 차이로 인한 떨림 방지에도 유리하게 작용하여 와이퍼 작동시 후단 꼬리떨림을 최소화하여 와이핑 성능을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와이퍼 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 와이퍼 블레이드 장치의 분리 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ - Ⅲ 선 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 Ⅳ - Ⅳ 선 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 와이퍼 장치에서 암팁과 스페이서의 결합 구조를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 Ⅵ - Ⅵ 선 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 스페이서가 커넥터에 결합 된 상태를 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와이퍼 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 와이퍼 블레이드 장치의 분리 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ - Ⅲ 선 단면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 Ⅳ - Ⅳ 선 단면도이다. 도 5는 도 1에 도시된 와이퍼 장치에서 암팁과 스페이서의 결합 구조를 보여주는 도면이다. 도 6은 도 3에 도시된 Ⅵ - Ⅵ 선 단면도이다. 도 7은 도 2에 도시된 스페이서가 커넥터에 결합 된 상태를 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와이퍼 암팁과 지지 부재 간 배치 구조가 개선된 와이퍼 장치(10, 이하 "와이퍼 장치"라 함)는 지지 부재(20)와, 커넥터(30)와, 홀더 부재(40)와, 스페이서(50)와, 와이퍼 암(90)을 포함한다.

상기 지지 부재(20)는 굽힘 탄성 복원력이 양호한 금속 소재로 이루어진다. 상기 지지 부재(20)는 예컨대 탄소강이나 스테인리스강으로 제조될 수 있다. 상기 지지 부재(20)는 판상의 막대형상으로 형성된다. 상기 지지 부재(20)는 차량의 유리에 직접적으로 접촉하는 와이퍼 스트립(100)에 탄성 복원력을 부여하여 상기 와이퍼 스트립(100)이 차량의 유리 표면의 곡면에 잘 접촉할 수 있도록 하는 역할을 한다.

상기 지지 부재(20)는 돌기 수용홈(22)을 구비한다. 상기 돌기 수용홈(22)은 상기 지지 부재(20)의 측면으로부터 오목하게 형성된 홈부이다. 상기 돌기 수용홈(22)은 후술하는 이동 방지 돌기(34)와 결합한다.

상기 커넥터(30)는 상기 지지 부재(20)의 길이방향 상 중앙부에 배치된다. 상기 커넥터(30)는 상기 지지 부재(20)의 상면과 접촉되도록 배치된다. 상기 커넥터(30)는 터널형 결합부(32)를 구비한다. 상기 터널형 결합부(32)는 상기 커넥터(30)의 하부에 형성된다. 상기 터널형 결합부(32)는 상기 지지 부재(20)의 양측면과 하면 모서리부를 감싸도록 형성된다. 상기 터널형 결합부(32)는 하방이 개방된 형태의 구조물이다. 상기 커넥터(30)의 터널형 결합부(32)에는 이동 방지 돌기(34)가 구비된다. 상기 이동 방지 돌기(34)는 상기 터널형 결합부(32)의 측벽으로부터 상기 지지 부재(20)를 향해 돌출된 돌기이다. 상기 이동 방지 돌기(34)의 횡단면은 직사각형 형태로 이루어질 수 있다.

상기 홀더 부재(40)는 상기 커넥터(30)를 상기 지지 부재(20)에 고정시키는 부재이다. 상기 홀더 부재(40)는 상기 지지 부재(20)의 하면을 따라 슬라이딩 결합 된다. 상기 홀더 부재(40)는 상기 터널형 결합부(32)에 강제 압입됨으로써 상기 지지 부재(20)와 상기 커넥터(30)를 상호 고정한다.

상기 스페이서(50)는 상기 커넥터(30)에 일정 각도 범위에서 회전 가능하게 결합 된다. 상기 스페이서(50)이 상기 커넥터(30)에 대해 일정한 각도 범위에서 회전 가능하게 하는 구성은 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이 상기 스페이서(50)에 구비된 회전 범위 감지 돌기(53)가 상기 커넥터(30)에 구비된 스토퍼(38)에 걸림으로써 회전 각도의 범위가 정해진다.

상기 스페이서(50)는 와이퍼 암(90)과 착탈 가능하게 결합 된다. 상기 커넥터(30)와 상기 스페이서(50)는 와이퍼 블레이드 장치(10)와 와이퍼 암(90)을 결합할 수 있게 하는 매개물이다. 상기 스페이서(50)는 회전축(52)을 중심으로 상기 커넥터(30)에 회전 가능하게 결합 된다.

또한, 상기 스페이서(50)는 도 7에 도시된 바와 같이 탈거 스위치(56)를 구비한다.

상기 탈거 스위치(56)는 상기 스페이서(50)에 와이퍼 암(90)이 착탈시 열쇠 역할을 한다. 상기 탈거 스위치(56)는 상기 스페이서(50)의 전단 양측 하부로부터 후방으로 연장된 한 쌍의 암부(57)와 상기 암부(57)를 서로 연결하는 손잡이부(58)로 구성된다. 상기 암부(57)에는 와이퍼 암(90)이 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지 홈부(59)가 구비된다. 상기 이탈 방지 홈부(59)는 상기 손잡이부(58)에 가해지는 외력에 의해 와이퍼 암(90)과의 잠금 및 해제가 된다.

상기 커넥터(30)를 중심으로 양쪽에 상기 지지 부재(20)에는 와이퍼 스트립(100)을 지지하며 상기 와이퍼 스트립(100)을 차량의 유리쪽으로 가압하는 공기의 흐름을 유도하는 스포일러(80)가 결합한다. 상기 지지 부재(20)의 양단부에는 상기 스포일러(80) 및 와이퍼 스트립(100)의 이탈을 방지하는 커버 부재(110)가 결합 될 수 있다.

상기 와이퍼 암(90)은 스페이서(50)에 착탈 가능하게 결합 된다. 상기 와이퍼 암(90)의 자유단부는 암팁(92)이라 칭하기로 정의한다. 상기 암팁(92)은 상기 스페이서(50)에 슬라이딩 결합하거나 슬라이딩 분리 가능하다. 상기 암팁(92)은 상기 스페이서(50)에 구비된 암부(57)의 하단면을 따라 슬라이딩 결합되거나 분리된다. 상기 암팁(92)에는 상기 스페이서(50)에 구비된 이탈 방지 홈부(59)에 결합되는 이탈 방지 돌기(94)가 구비된다. 상기 암팁(92)이 상기 스페이서(50)에 결합 된 상태에서 와이퍼 블레이드가 상기 와이퍼 암(90)과 일체로 좌우 왕복 회전 운동을 함으로써 차량의 유리 표면의 이물질을 제거할 수 있다.

상기 암팁(92)의 하단은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 스페이서(50)에 결합 된 상태에서 상기 지지 부재(20) 보다 하측에 배치되도록 구성된다. 즉, 상기 지지 부재(20)의 위치는 상기 와이퍼 암(90)의 자유단부에 형성된 암팁(92)의 하단 보다 상측에 배치된다. 더 구체적으로 상기 지지 부재(20)와 상기 암팁(92) 하단의 수직 방향 거리(H)는 2mm 내지 5mm인 것이 바람직하다. 상기 지지 부재(20)와 상기 암팁(92) 하단의 수직 방향 거리(H)가 2mm 보다 작은 경우에는 상기 지지 부재(20)에 의해 지지 되는 와이퍼 스트립(100)의 상부가 지나치게 외부로 노출되어 외관 품질을 떨어뜨리며 상기 암팁(92)의 회전축과 거리가 멀어지므로 와이퍼 블레이드와 와이퍼 암(90) 간 비틀림 모멘트가 커지는 문제점이 있다. 한편, 상기 지지 부재(20)와 상기 암팁(92) 하단의 수직 방향 거리(H)가 5mm 보다 큰 경우에는 상기 지지 부재(20)에 의해 지지되는 와이퍼 스트립(100)의 상부가 지나치게 상기 암팁(92) 내측으로 수용되어 상기 암팁(92)이 차량의 유리 표면과 간섭이 발생하여 와이퍼 장치(10)가 손상되거나 와이핑 성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 와이퍼 장치는 지지 부재의 위치를 와이퍼 암팁의 하단부보다 상측에 배치되도록 개선함으로써 와이퍼 스트립과 차량 유리면 간에 마찰력이 발생하더라도 와이퍼 블레이드 장치와 와이퍼 암 간의 비틀림 모멘트를 최소화하여 와이퍼 블레이드 장치의 작동 중 떨림을 방지하는 효과가 있다. 더 구체적으로 본 발명의 바림직한 실시 예와 같이 지지 부재가 와이퍼 암팁의 하단 보다 2mm 내지 5mm 상측에 배치된 경우에 와이퍼 블레이드 장치의 떨림 방지 효과가 극대화될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 와이퍼 장치는 와이퍼 블레드와 와이퍼 암 간의 비틀림 모멘트를 최소화함으로써 블레이드 양단의 속도 차이로 인한 떨림 방지에도 유리하게 작용하여 와이퍼 작동시 후단 꼬리 떨림을 최소화하여 와이핑 성능을 향상시키는 효과가 있다.

이상, 바람직한 실시 예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다.

10 : 와이퍼 블레이드 장치
20 : 지지 부재
22 : 돌기 수용홈
30 : 커넥터
32 : 터널형 결합부
34 : 이동 방지 돌기
38 : 스토퍼
40 : 홀더 부재
50 : 스페이서
52 : 회전축
53 : 회전 범위 감지 돌기
56 : 탈거 스위치
57 : 암부
58 : 손잡이부
59 : 이탈 방지 홈부
80 : 스포일러
90 : 와이퍼 암
92 : 암팁
94 : 이탈 방지 돌기
100 : 와이퍼 스트립
110 : 커버 부재
H : 지지 부재와 암팁 하단간 수직 방향 거리

Claims (3)

1. 와이퍼 스트립에 탄성 복원력을 부여하도록 막대형상으로 형성된 지지 부재;
   상기 지지 부재에 고정된 커넥터; 및
   상기 커넥터에 착탈 가능하게 결합 된 와이퍼 암을 포함한 와이퍼 장치에 있어서,
   상기 지지 부재의 위치는 상기 와이퍼 암의 자유단부에 형성된 암팁의 하단 보다 상측에 배치되며,
   상기 커넥터에 일정 범위에서 회전 가능하게 결합 되며 와이퍼 암과 착탈 가능하게 결합 되는 스페이서를 포함하며,
   상기 스페이서가 상기 커넥터에 대해 일정한 각도 범위에서 회전 가능하게 하는 구성은 상기 스페이서에 구비된 회전 범위 감지 돌기가 상기 커넥터에 구비된 스토퍼에 걸림으로써 회전 각도의 범위가 정해지는 것을 특징으로 하는 와이퍼 암팁과 지지 부재 간 배치 구조가 개선된 와이퍼 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지 부재와 상기 암팁 하단간 수직 방향 거리는 2mm 내지 5mm인 것을 특징으로 하는 와이퍼 암팁과 지지 부재 간 배치 구조가 개선된 와이퍼 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 스페이서는 상기 와이퍼 암과의 착탈시 열쇠 역할을 하는 탈거 스위치를 구비하며,
   상기 탈거 스위치는 상기 스페이서의 전단 양측 하부로부터 후방으로 연장된 한 쌍의 암부와 상기 암부를 서로 연결하는 손잡이부로 구성되며,
   상기 암부에는 상기 와이퍼 암이 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지 홈부가 구비된 것을 특징으로 하는 와이퍼 암팁과 지지 부재 간 배치 구조가 개선된 와이퍼 장치.

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