KR102441731B1

KR102441731B1 - 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템

Info

Publication number: KR102441731B1
Application number: KR1020210064111A
Authority: KR
Inventors: 홍성준; 홍성수; 김태경
Original assignee: (주)엠피코
Priority date: 2021-05-18
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2022-09-08

Abstract

본 발명은 자동차의 윈도 글라스 표면의 이물질을 제거하거나 빗물을 제거하도록 와이퍼에 설치된 블레이드를 사용자가 간편하게 교환 할 수 있는 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템에 관한 것으로서, 그 특징적인 구성은 금속제 판상의 막대 형상으로 길게 형성되고, 저면에는 안착 홈이 형성되며, 상기 안착 홈의 양단에는 가이드 판이 형성된 블레이드; 상기 안착 홈에 삽입되는 지지돌기가 상면에 형성되고, 상기 지지 돌기의 하부에는 가이드 판이 끼워지는 끼움 홀이 형성되며, 저면에는 와이퍼 립이 설치된 블레이드; 상기 블레이드의 양단부에 결합 홀이 형성되고, 상기 결합 홀에 대응되게 지지 부재의 양단부에 고정 홀이 형성되며, 상기 블레이드를 고정하도록 결합 홀과 고정 홀에 끼워지는 고정핀; 상기 지지 부재의 중앙부 상부에 배치되고, 회전축이 구비된 제1 연결 부재; 및 상기 회전축에 회전 가능하게 결합되고 암리테이너이 결합되는 제2 연결부재; 를 포함하여 구성된 것이다.

Description

플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템{REAR WIPER SYSTEM FOR CAR APPLYING PLASTIC COMPOSITE MATERIAL}

본 발명은 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표면저항 0.64Ω/㎠ 이하의 특성이 있고 전자파 차폐 성능 51dB 이상을 만족하며 복합소재 플라스틱을 이용하여 인장강도 223㎫를 만족하며, 자동차의 윈도 글라스 표면의 이물질을 제거하거나 빗물을 제거하도록 와이퍼(wiper)에 설치된 블레이드(blade)를 사용자가 간편하게 교환할 수 있는 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 윈도 와이퍼 장치는 윈도 글라스의 빗방울, 눈, 먼지 등을 닦아내기 위한 기구로써, 일반적인 세단형 승용차량은 통상적으로 윈도 글라스 쪽에만 장착되나, SUV(Sport Utility Vehicle), RV(Recreational Vehicle) 등과 같이 리어 윈도 글라스가 거의 수직으로 배치되는 해치백(hatch back) 차량의 경우에는 빗방울이나 눈 등이 (차량 주행에 따른) 공기 유동에 의해 효과적으로 제거되지 못하므로 리어 윈도 글라스쪽에도 리어 와이퍼 장치가 추가적으로 장착된다.

자동차 윈도 세척용 블레이드 조립체는 자동차의 윈도 글라스에 슬라이딩 접촉되며 고무 탄성을 가지는 와이퍼 스트립과, 그 스트립을 탄성적으로 지지하기 위한 블레이드와, 와이퍼 암에 그 와이퍼 스트립을 견고하게 고정하기 위한 연결 조립체로서 리테이너와 연결장치를 구비한다.

상기 와이퍼 스트립과 리테이너 사이에는 자동차에 설치된 윈도 글라스의 곡률 차이에 따른 와이퍼 스트립과 자동차의 윈도 글라스와 접촉 오차를 수용하기 위하여 리테이너는 토너먼트(tournament) 구조로 되어 있다. 이러한 토너먼트 구조는 와이퍼 스트립과 리테이너 사이에 공간이 존재하게 된다.

최근에 도로 여건이 고속주행이 가능하도록 개선되고, 자동차의 고성능화가 진행되면서, 종래의 자동차 윈도 글라스 세척용 블레이드 조립체의 문제점이 지적되었다.

즉, 160km 이상의 고속 주행 중에 와이퍼를 작동시키면, 자동차 윈도 글라스 세척용 블레이드 조립체에 양력이 작용하여 자동차의 윈도 글라스와의 접촉이 제대로 이루어지지 않게 됨으로써 와이핑 역할을 제대로 하지 못하게 되는 문제점이 발생하게 된 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 리테이너 구조가 없는 새로운 개념의 자동차 윈도 글라스 세척용 블레이드 조립체에 대한 개발이 필요하게 되었다.

이와 같이 차량의 고속 주행시 와이퍼의 부상을 방지하기 위한 목적으로 최근 관심을 끌고 있는 와이퍼가 소위 "플랫 블레이드"라 불리는 와이퍼 장치이다.

플랫 블레이드 타입의 와이퍼 장치는 와이퍼 립을 지지하는 블레이드(vertebra)가 스포일러 일체형 레버 일체형으로 구성되고 그 지지 부재의 중앙부에 와이퍼 암을 연결하기 위한 커넥터 장치가 배치된다.

이와 같은 플랫 블레이 타입의 와이퍼 장치가 국내 특허등록 제10-0903374호 공보에 개시되어 있다.

종래 플랫 와이퍼 블레이드는 와이퍼 스트립과 와이퍼 스트립을 지지하고 있는 프레임을 구비한다. 프레임의 중간에는 지지요소가 부착되어 있다.

와이퍼 암은 그 자유단부에 후크부를 가지는 결합요소를 구비한다. 지지요소에 결합요소와의 결합을 위한 연결요소가 장착된다.

연결요소는 측면에 슬롯을 가지며, 슬롯이 지지요소에 설치된 핀에 탄성적으로 결합되어 연결요소가 지지요소에 장착된다.

연결요소의 측면의 전방에는 2개의 탄성변형 가능한 레그가 형성되어 있고, 레그의 서로 마주하는 면에는 결합요소의 후크부의 외면과 결합되는 돌기가 각각 형성되어 있다.

종래 결합장치에서는, 연결요소를 지지요소에 장착한 후 후크부를 연결요소의 전방으로부터 밀어넣음으로써, 후크부의 양측면이 연결요소의 측면의 내면에 접촉되고, 후크부의 안쪽 공간에 핀이 수용되어 플랫 와이퍼 블레이드와 와이퍼 암이 결합된다. 후크부를 밀어넣을 때, 레그는 벌어졌다가 다시 복귀하며 돌기가 후크부의 볼록한 면에 걸려서, 와이퍼 암이 연결요소에 유지된다.

그러나 종래의 와이퍼 장치에서 결합장치의 경우, 플랫 와이퍼 블레이드는 결합요소에 구비된 피봇축을 중심으로 와이퍼 암에 대하여 피봇 가능하다.

그러나, 스토퍼에 의해 연결요소의 운동이 제한되고 있으므로, 플랫 와이퍼 블레이드가 자동차의 윈도 글라스에 접촉하여 이동될 때 윈도 글라스의 곡률에 따라서 원활하게 피봇되기 어렵다.

이와 같이 종래기술의 결합장치에서는, 플랫 와이퍼 블레이드와 와이퍼 암이 확고하게 결합되지 않거나 플랫 와이퍼 블레이드의 피봇 운동이 원활하지 않은 문제점이 있다.

따라서, 플랫 와이퍼 블레이드와 와이퍼 암을 확고하게 결합시키면서 플랫 와이퍼 블레이드의 피봇 운동을 용이하게 하는 결합장치를 제공할 필요가 있다.

또한, 종래 와이퍼 블레이드 장치는 와이퍼 암을 블레이드에 결합하기 위한 커넥터 장치가 지지 부재(vertebra)에 결합된 구조가 조립이 불편한 코킹 또는 굽힘 가공 공정이 복수 포함된 문제점이 있다.

따라서, 지지 부재에 결합된 커넥터 장치는 물리적으로 지지 부재에서 분리하기 어려운 구조이다.

그러나 와이퍼 장치를 사용하는 도중에 커넥터 장치를 교체할 필요가 있는 경우에 커넥터 장치를 분리할 수 없으므로 불편한 문제점이 있으며, 소비자가 커넥터 장치의 고장이 발생한 경우에 와이퍼 장치 전체를 교환해야 하므로 부품의 교체 비용을 더 지출하여야 하는 문제점이 있다.

그리고 종래의 커넥터 장치는 조립 공정에서 코킹이나 굽힘(벤딩, bending) 등 작업이 필요하므로 조립성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 도 1은 종래의 리어 윈도 글라스쪽 와이퍼 장치의 측면도이고, 도 2는 도 1의 와이퍼 장치의 횡단면도이다.

국내 공개번호 제10-2015-0068041호 공보에는 종래 차량용 와이퍼의 구조가 개시되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 와이퍼의 구조는 차량의 회전축(미도시)에 끼워져 축회전하는 암헤드(2)에서 확장되도록 암리테이너(1)가 결합되며, 상기 암리테이너(1)에는 길이방향을 따라서 장착홈(5)이 형성되고, 상기 장착홈(5)에는 끝단에 고무재의 와이퍼(4)가 결합된 블레이드(3)가 끼워져 고정되도록 구성된다.

상기 블레이드(3)는 와이퍼(4)가 노화되거나 파손되었을 경우, 암리테이너(1)에서 교체가능하도록 후크(hook) 등과 같은 결속기구(미도시) 등을 통해 암리테이너(1)에 장착된다.

하지만, 블레이드(3) 및 암리테이너(1)가 (상대적으로 더 큰 중량을 갖고 조립 및/또는 유격 산포가 상대적으로 적게 발생하는) 금속재로 제조된 경우에는 크게 상관이 없었으나, 블레이드(3)와 암리테이너(1)가 합성수지재로 제조되는 경우에는 암리테이너(1)의 회동 시 와이퍼(4)가 빗물을 닦아 내는 동안에 진동이 발생할 수 있는 문제가 있다.

즉, 차량의 외관미를 향상시키고 생산원가가 저렴하되 유격 산포가 상대적으로 크게 발생하는 합성수지의 블레이드(3)와 암리테이너(1)는 상기 블레이드(3)와 암리테이너(1)의 결합 지점에서 (탄성적으로 또는 영구적으로) 변형 및/또는 간극이 발생하여 암리테이너(1)의 회동시 진동이 발생할 수 있었고, 이음이 발생할 수 있는 문제가 있다.

국내 공개특허 제2011-0700531호 국내 공개특허 제2015-0068041호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 표면저항 0.64Ω/㎠ 이하의 특성을 가지고 전자파 차폐 성능 51dB 이상을 만족하며 복합소재 플라스틱을 이용하여 인장강도 223㎫를 만족하며, 암리테이너에 블레이드를 연결하는 연결구조를 개선하여 사용자가 간편하게 교환할 수 있는 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 금속제 판상의 막대 형상으로 길게 형성되고, 저면에는 안착 홈이 형성되며, 상기 안착 홈의 양단에는 가이드 판이 형성된 지지부재; 상기 안착 홈에 삽입되는 지지 돌기가 상면에 형성되고, 상기 지지 돌기의 하부에는 가이드 판이 끼워지는 끼움 홀이 형성되며, 저면에는 와이퍼 립이 설치된 블레이드(blade); 상기 블레이드의 양단부에 결합 홀이 형성되고, 상기 결합 홀에 대응되게 지지 부재의 양단부에 고정 홀이 형성되며, 상기 블레이드를 고정하도록 결합 홀과 고정 홀에 끼워지는 고정핀; 상기 지지 부재의 중앙부 상부에 배치되고, 회전축이 구비된 제1 연결 부재; 및 상기 회전축에 회전 가능하게 결합되고 암리테이너이 결합되는 제2 연결부재; 를 포함하여 구성하되, 상기 암리테이너는 암헤드에 회동 가능하게 힌지 연결되며, 상기 암헤드의 힌지부에는 보강리브가 형성되고, 상기 암리테이너의 회전시 상기 암헤드와의 간섭을 방지하기 위하여 상기 암리테이너의 끝단부에 라운딩부가 형성되며, 상기 상기 암헤드는 표면저항 0.64Ω/㎠ 이하의 특성을 가지고 전자파 차폐 성능 51dB 이상을 만족하며, 복합소재 플라스틱을 이용하여 인장강도 223㎫를 만족하도록 구성된 특징이 있다.

또한, 본 발명의 와이퍼 립은 블레이드의 중앙에 설치된 메인 와이퍼 립과, 상기 메인 와이퍼 립의 양측에 각각 설치된 보조 와이퍼 립으로 이루어진 것이다.

또한, 본 발명의 메인 와이퍼 립은 고무재질의 판 형상으로 이루어지고, 보조 와이퍼 립은 브러시로 형성된 것이다.

또한, 본 발명의 메인 와이퍼 립 하단부에 중앙을 기점으로 양측으로 돌출되게 한 쌍의 분리편이 형성된 것이다.

또한, 본 발명의 고정핀 단부에는 절개 홈이 형성되고, 상기 절개 홈의 양측에는 탄성력을 갖는 탄성부재가 형성된 것이다.

이와 같이 본 발명은 표면저항 0.64Ω/㎠ 이하의 특성을 가지고 전자파 차폐 성능 51dB 이상을 만족하며 복합소재 플라스틱을 이용하여 인장강도 223㎫를 만족하며, 자동차의 윈도 글라스에 슬라이딩 접촉된 상태로 회전되면서 윈도 글라스 표면에 부착된 이물질(먼지, 빗물 등)을 제거하는 와이퍼에 복수의 와이퍼 립을 설치하여 이물질 제거 효과를 향상시킴은 물론, 상기 와이퍼 립을 간편하게 교체할 수 있도록 구조를 변경하여 유지비용을 최소화할 수 있는 특유의 효과가 있다.

도 1은 종래의 리어 윈도 글라스쪽 와이퍼 장치의 측면도
도 2는 도 1의 와이퍼 장치의 횡단면도
도 3은 본 발명에 따른 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템을 도시한 분해 사시도
도 4는 본 발명에 따른 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템을 도시한 분해 단면도
도 5는 본 발명에 따른 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템을 나타낸 결합 단면도
도 6은 도 5의 A-A선 단면도
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템의 단면도
도 8은 본 발명에 따른 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템에서, 암헤드와 암리테이너의 결합을 도시한 사시도
도 9는 본 발명에 따른 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템의 암헤드를 도시한 사시도
도 10은 본 발명에 따른 암헤드의 끝단부를 도시한 도면

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

또한, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템을 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템을 도시한 분해 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템을 나타낸 결합 단면도이고, 도 6은 도 5의 A-A선 단면도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템의 단면도이다.

그리고, 도 8은 본 발명에 따른 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템에서, 암헤드와 암리테이너의 결합을 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템의 암헤드를 도시한 사시도이며, 도 10은 본 발명에 따른 암헤드의 끝단부를 도시한 도면이고, 도 11은 강성해석 시뮬레이션을 보인 도면이다.

본 발명에 따른 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템은 표면저항 0.64Ω/㎠ 이하의 특성을 가지고 전자파 차폐 성능 51dB 이상을 만족하며 복합소재 플라스틱을 이용하여 인장강도 223㎫를 만족하며, 자동차의 윈도 글라스 표면의 이물질을 제거하거나 빗물을 제거하도록 와이퍼(wiper)에 설치된 블레이드(blade)를 사용자가 간편하게 교환할 수 있는 점에 기술적 특징이 있다. 참고로, 표면저항(Surface Resistance)은 재료의 도전성의 척도로 사용하며 정사각형 판형 면적의 층 저항을 말한다.

도 3 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템은 금속제 판상의 막대 형상으로 길게 형성되고, 저면에는 안착 홈(101)이 형성되며, 상기 안착 홈(101)의 양단에는 가이드 판(102)이 형성된 지지부재(100); 상기 안착 홈(101)에 삽입되는 지지돌기(201)가 상면에 형성되고, 상기 지지돌기(201)의 하부에는 가이드 판(102)이 끼워지는 끼움 홀(202)이 형성되며, 저면에는 와이퍼 립(300)이 설치된 블레이드(200); 상기 블레이드(200)의 양단부에 형성된 결합 홀(203)과 상기 지지부재(100)의 양단부에 형성된 고정 홀(103) 안에 체결되는 고정핀(400); 상기 블레이드(100)의 중앙부 상부에 고정되고, 회전축(501)이 구비된 제1 연결부재(500); 및 상기 회전축(501)에 회전 가능하게 결합되고, 암리테이너(700)이 연결되는 제2 연결부재(600); 를 포함하되, 상기 암리테이너(700)는 암헤드(900)에 회동 가능하게 힌지 연결되며, 상기 암헤드(900)의 힌지부(910)에는 보강리브가 형성되고, 상기 암리테이너(700)의 회전시 상기 암헤드(900)와의 간섭을 방지하기 위하여 상기 암리테이너(700)의 끝단부에 라운딩부가 형성되며, 상기 상기 암헤드(900)는 표면저항 0.64Ω/㎠ 이하의 특성을 가지고 전자파 차폐 성능 51dB 이상을 만족하며, 복합소재 플라스틱을 이용하여 인장강도 223㎫를 만족하도록 구성된다.

이하, 본 발명의 구성에 대하여 구체적으로 살펴보면, 금속제 판상의 막대 형상으로 길게 형성된 지지부재(100)가 마련되어 있고, 상기 지지부재(100)의 저면에는 안착 홈(101)이 형성되어 있으며, 상기 안착 홈(101)의 양단에는 가이드 판(102)이 형성되어 있다.

상기 지지부재(100)는 이후에 설명할 와이퍼 립(300)이 자동차의 윈도 글라스 표면에 밀착 시킬 수 있도록 일정한 강성과 탄성을 갖는 재질, 예를 들어 합성수지 등으로 형성될 수 있다.

상기 지지부재(100)의 하부에는 블레이드(200)가 설치되어 있으며, 상기 블레이드(200)의 상면에는 안착 홈(101)에 삽입되는 지지 돌기(201)가 형성되어 있고, 상기 지지 돌기(201)의 하부에는 가이드 판(102)이 끼워지는 끼움 홀(202)이 형성되어 있다.

상기 블레이드(200)의 저면에는 와이퍼 립(300)이 설치되어 있으며, 상기 와이퍼 립(300)은 복수가 설치되어 있다.

즉, 블레이드(200)의 저면 중앙에 길이 방향으로 메인 와이퍼 립(301)이 설치되어 있고, 상기 메인 와이퍼 립(301)은 고무재질의 판 형상으로 형성되며, 자동차의 윈도 글라스 표면에 긴밀히 접촉된 상태로 회전되면서 이물질을 제거하여 운전자가 전방을 안정적으로 주시할 수 있도록 하는 것이다.

상기 메인 와이퍼 립(301)의 양측에는 보조 와이퍼 립(302)이 길이 방향으로 설치되어 있으며, 상기 보조 와이퍼 립(302)은 자동차의 윈도 글라스 표면에 부착된 고형의 이물질을 신속하게 분리시킬 수 있는 브러시로 형성되어 있는 것이다.

또한, 상기 메인 와이퍼 립(301)의 하단부에는 도 7에 나타낸 다른 실시예와 같이 메인 와이퍼 립(301)의 하단부에 한 쌍의 분리편(303)이 형성하되, 상기 분리편(303)은 중앙을 기점으로 양측으로 돌출되게 형성하는 것도 가능하다.

이때, 한 쌍의 분리편(303)이 자동차의 윈도 글라스 표면에 접촉면적을 증가시키게 되므로 이물질을 더욱 신속하고 깨끗하게 제거할 수 있게 되는 것이다.

상기 블레이드(200)의 양단부에는 결합 홀(203)이 형성되어 있고, 상기 결합 홀(203)에 대응되게 지지부재(100)의 양단부에는 고정 홀(103)이 형성되어 있으며, 상기 블레이드(200)는 결합 홀(203)과 고정 홀(103)에 분리 결합 가능하게 끼워지는 고정핀(400)에 의해서 견고히 고정되는 것이다.

상기 고정핀(400)의 단부에는 절개 홈(401)이 형성되어 있으며, 상기 절개 홈(401)의 양측에는 탄성력을 갖는 탄성 부재(402)가 형성되어 고정핀(400)의 고정력이 일정하게 유지되는 것이다.

따라서, 장기간 사용으로 인하여 메인 와이퍼 립(301) 또는 보조 와이퍼 립(302)이 파손된 경우 상기 고정핀(400)을 분리한 후, 지지부재(100)를 당기면 상기 블레이드(200)는 지지부재(100)에서 분리하며, 신품의 블레이드(200)를 지지부재(100)에 결합한 후 고정핀(400)을 결합함으로써, 블레이드(200)의 교환 작업이 완료되는 것이다.

상기 지지부재(100)의 중앙부 상부에는 제1 연결부재(500)가 고정되어 있고, 상기 제1 연결부재(500)에는 회전축(501)이 구비되어 있다.

상기 회전축(501)에는 제2 연결부재(600)가 회전 가능하게 설치되어 있되, 상기 제2 연결부재(600)에는 암리테이너(700)가 연결되어 있으며, 상기 제2 연결부재(600)의 상부에는 커버부재(800)가 설치되어 있다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 암헤드(900)와 암리테이너(700)는 결합되며, 암리테이너(700)의 끝단(A부분)은 제2 연결부재(600)에 연결되고, 암헤드(900)의 끝단(B부분)은 구동모터(미도시)가 연결된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 자동차의 윈도 글라스 표면에 부착된 이물질을 제거하는 와이퍼에 마련된 판 형상의 메인 와이퍼 립(301)에 의해서 수분이 제거됨과 동시에 브러시 형태의 보조 와이퍼 립(302)에 의해서 고형의 이물질을 신속하게 제거하여 운전자가 전방을 안정적으로 주시할 수 있게 됨은 물론, 장시간 사용시 사용자가 와이퍼 립이 설치된 블레이드(200)를 간편하게 교환하므로, 유지 비용을 절감할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 성형조건을 살펴보면 아래 표와 같다.

또한, 본 발명의 암헤드(900)의 개발절차는 다음과 같다.

① 개발제품을 기존 Front Center & Side Spoiler 3D DATA의 제품 두께와 설계 컨셉을 반영하여 디자인한 후 CATIA로 3D 모델링 완성한다.

② 3D 소프트웨어를 활용하여 구조 검토한다.

③ 사출에 필요한 작업변수 및 금형 구조를 확정하기 위하여 대표적인 사출해석 소프트웨어인 Moldflow를 이용하여 적정 크기의 Runner 및 Gate 위치 등을 선정하여 냉각해석 등을 통한 금형내의 유로라인을 선정하여 구조해석을 실시한다.

④ 전문가 자문을 통해 제품의 성형 해석과 냉각 구조 보완을 위한 3D 냉각 코어 설계을 통해 얻어진 결과를 활용하여 시제품 제작용 시작 금형을 설계한다.

⑤ 원재료 수축율을 감안하여 시작 금형 제작 시방서를 작성한다.

⑥ 시방서를 토대로 시작 금형을 제작하고 완료 후 3D 프린팅을 통해 제작한

3D 냉각 코어를 시작 금형에 삽입하여 3D 냉각 유로 적용한다.

⑦ 시작 금형 입고 후 금형 체크 시트 작성하여 검수를 완료한다.

⑧ 제작된 시작 금형을 통해 플라스틱 복합소재를 원재료로 하여 시사출 후 외관 및 치수 검사를 실시한다.

⑨ 프라이머리와 고무 등 적용하여 RR Wiper Blade 시제 완제품 제작을 완료한다.

(4) 사출품 성형해석을 실시한다.

사출품 성형해석에 있어서 3차원 금형은 치수정밀도와 구조의 까다로움 등을 고려하여 해석을 진행한다. 해석 조건은 아래 표와 같다. 수지는 Polyamides계로 설정하였고 용융온도는 290℃, 형개(금형개방) 시간은 5초로 설정한다. 금형의 Gate & 냉각라인은 유량 10 l/min, 냉각수 입구온도는 90℃로 설정한다.

또한, 본 발명의 암헤드(900)의 성형해석 결과에 있어서, 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제품(암헤드)과 기존 제품 비교시, ① 유동선단온도 항목에서는 동일하고 ② 취출온도 도달시간 항목에서는 102.9 초로 낮게 형성되고, ③ 싱크마크깊이 항목에서는 0.693㎜로 형성되고 ④ 냉각시간종료 후 제품온도 항목에서는 80.50℃로 온도가 낮게 형성됨을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 아래 표와 같다.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 지지부재 101 : 안착 홈
102 : 가이드 판 200 : 블레이드
201 : 지지돌기 202 : 끼움 홀
300 : 와이퍼 립 301 : 메인 와이퍼 립
302 : 보조 와이퍼 립　 303 : 분리편
400 : 고정핀 401 : 절개 홈
402 : 탄성 부재 500 : 제1 연결부재
501 : 회전축 600 : 제2 연결부재
700 : 암리테이너 800: 커버부재
900: 암헤드

Claims

금속제 판상의 막대 형상으로 길게 형성되고, 저면에는 안착 홈(101)이 형성되며, 상기 안착 홈(101)의 양단에는 가이드 판(102)이 형성된 지지부재(100); 상기 안착 홈(101)에 삽입되는 지지돌기(201)가 상면에 형성되고, 상기 지지돌기(201)의 하부에는 상기 가이드 판(102)이 끼워지는 끼움 홀(202)이 형성되며, 저면에는 와이퍼 립(300)이 구비된 블레이드(200); 상기 블레이드(200)의 양단부에 형성된 결합 홀(203)과 상기 지지부재(100)의 양단부에 형성된 고정 홀(103) 안에 체결되는 고정핀(400); 상기 지지부재(100)의 중앙부 상부에 고정되고, 회전축(501)이 구비된 제1 연결부재(500); 및 상기 회전축(501)에 회전 가능하게 결합되고, 암리테이너(700)가 연결되는 제2 연결부재(600); 를 포함하되,
상기 암리테이너(700)는 암헤드(900)에 회동 가능하게 힌지 연결되며, 상기 암헤드(900)의 힌지부(910)에는 보강리브(920)가 형성되고, 상기 암리테이너(700)의 회전시 상기 암헤드(900)와의 간섭을 방지하기 위하여 상기 암리테이너(700)의 끝단부에 라운딩부(930)가 형성되며,
상기 암헤드(900)는 표면저항 0.64Ω/㎠ 이하의 특성을 가지고 전자파 차폐 성능 51dB 이상을 만족하며, 복합소재 플라스틱을 이용하여 인장강도 223㎫를 만족하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 와이퍼 립(300)은,
상기 블레이드(200)의 중앙에 설치된 메인 와이퍼 립(301); 및 상기 메인 와이퍼 립(301)의 양측에 각각 설치된 보조 와이퍼 립(302); 으로 이루어짐을 특징으로 하는 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 메인 와이퍼 립(301)은 고무재질의 판 형상으로 형성되고, 상기 보조 와이퍼 립(302)은 브러시로 형성됨을 특징으로 하는 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 메인 와이퍼 립(301)의 하단부에 중앙을 기점으로 양측으로 돌출되게 한 쌍의 분리편(303)이 형성됨을 특징으로 하는 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 고정핀(400)의 단부에는 절개 홈(401)이 형성되고, 상기 절개 홈(401)의 양측에는 탄성력을 갖는 탄성 부재(402)가 형성됨을 특징으로 하는 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템.
청구항 2에 있어서,
장기간 사용으로 인하여 상기 메인 와이퍼 립(301)이 파손된 경우, 상기 고정핀(400)을 분리한 후, 상기 지지부재(100)를 당기면 상기 블레이드(200)가 상기 지지 부재(100)에서 분리되는 구조이어서, 상기 블레이드(200)의 교환이 용이한 것을 특징으로 하는 플라스틱 복합소재를 적용한 차량용 리어 와이퍼 시스템.