KR20010020562A - 튜브판 - Google Patents

Abstract

본발명은 모터판(14, 46)을 포함하고 있는 튜브판(10)에 관한 것이며, 이 모터판(14, 46)은 기어박스돔(40)을 위해 공개부(16)와 기어박스돔(40)를 주위로 장치된 나사구멍(18)과 리세스(20, 52)를 구비하여, 리세스(20, 52)에 판형 튜브(12, 50)이 놓여 고정되도록 되어 있다.

이에 대해서 모터판(14, 46)은 강판부재로 되어 있으며, 리세스(20, 52)는 하나이상의 나사구멍(18)과 기어박스 돔(40)을 위한 공개부(16) 사이를 지나가며, 공개부(16)에 맞도록 그리고 리세스(20, 52)에 대해 횡으로 클립(24, 48)이 장착되어 있으며, 이 클립(24, 48)은 리세스(20, 52)에 대칭으로 아치형을 이루어, 판형 튜브(12, 50)을 둘러싸도록 제안한다.

Description

튜브판{Tube plate}

자동차의 와이퍼 시스템에서 와이퍼 지지대(또는 wiper carrier), 즉 튜브판이 자동차의 차체에 고정된다. 상기 튜브판은 모터판을 구비하고 있으며, 모터판은 와이퍼 작동모터를 포함하고 있는 와이퍼 구동장치와 이 와이퍼 구동장치에 조립되어 있는 기어박스를 장착하고 있다. 기어박스의 피동축은 기어박스의 돔에 지지되어, 일반적으로 크랭크와 링크 바(link bar)에 의해 크랭크가 구동되며, 크랭크는 각각의 차창 세척장치의 구동축과 견고하게 연결되어 있다. 기어박스 하우징은 모터판과 대개 세개의 나사로 연결되어, 판형 튜브가 모터판에 고정된다. 나사는 기어박스 돔 주위로 분산되어 장착되는데, 우선 모터판의 나사구멍에 끼우고, 피동측 기어박스 덮개에 돌출되어 있는 나사지지부재에 삽입시킨다. 따라서 기어박스 하우징의 나사 지지부재에 의해서 모터판이 고정된다.

차창 세척장치의 구동축은 와이퍼 지지축에 지지되어 있으며, 이 와이퍼 지지축의 하우징이 튜브판의 종단부에 고정되거나 또는 하우징과 서로 일체형을 이룬다. 따라서 차창 세척장치의 구동축은 지지축 하우징에 직접 고정되거나, 또는 지지축 하우징, 판 그리고 모터판에 형성되어 있는 고정장치를 통해서 자동차 차체에 고정된다.

독일특허 DE GM 74 34 119로 부터 튜브판이 공개되어 있으며, 이 튜브판은 사각관으로 제조되어, 모터판으로 이용되는 판과 서로 용접되어 있다. 이러한 종류의 튜브판 또는 사각관으로 된 튜브판은 가벼우면서도 매우 견고하다. 또한 예비 굽힘작업이 필요없기 때문에 가격을 이유로 직각관을 선호한다.

더 나아가서 유럽특허 EP 04 09 944 B1로 부터 튜브판이 공개되었으며, 이 튜브판의 경우 모터판은 관부재와 형상결합에 의해서 결합된다. 또다른 실시형태로서는 모터판은 기어박스 하우징의 덮개와 하나의 일체형을 이루기도 한다.

유럽특허 EP 0 781 691 A1은 모터판과 판형 튜브를 포함한 튜브판을 보여주고 있다. 모터판은 튜브판을 향하는 측면에 리세스를 구비하여, 판형 튜브를 이 리세스에 놓고, 프로젝션 용접(projection welding)으로 튜브판과 판형 튜브가 서로 위 아래로 용접결합된다. 리세스의 횡단면의 형태는 판형 튜브의 횡단면의 형태와 일치하여야 하며, 또한 판형 튜브는 약 180도의 원주영역으로 하여 둘러 싸이게 된다. 따라서 모터판은 판형 튜브의 측면에서만 약간의 웰딩 포인트(welding point)로 판형 튜브와 용접결합되기 때문에, 와이퍼가 작동될 때에 발생되는 작용력이 두 부재의 접합부분에 불균형적으로 분산되므로서, 국부적으로 부재에 고응력(또는 집중응력)이 발생하게 된다. 더나아가서 판형 튜브와 피동축 사이의 간격 때문에 뚜렷하게 굽힘 모멘트가 발생하게 된다.

더나아가서 유럽특허 EP 0 689 975 A1에서는 모터판을 포함한 튜브판이 공개되었다. 이 경우 튜브판은 두개의 대칭 형태를 이루는 부재로 되어 있으며, 이 두 부재는 튜브판에 대해서 측면에 리세스를 구비하며, 판형 튜브를 약 180도의 원주영역으로 둘러싸므로서, 두개의 리세스로 하여금 플레이트 판의 원주 전체를 둘러싸도록 되어 있다. 조립될 때에는 모터판의 두부재가 플레이트 판에 놓고, 예를 들어서 기계적으로나, 접착에 의해서 또는 열을 이용한 결합에 의해서 연결된다. 이와 동시에 모터판에 대해서 판형 튜브는 원주방향으로 또는 축방향으로 형상결합 또는 접착에 의한 재료결합(예를 들어 용접이나 접착에 의한 결합)으로 고정된다. 따라서 모터 판의 두 부재는 형상에 따라서 하나의 부재로 결합될 수 있다. 이에 대해서 피동축과 판형 튜브 사이의 간격에 유의 하여야 한다.

본발명은 청구항 제 1 항의 상위개념에 따른 튜브판에 관한 것이다. 이러한 종류의 튜브판은 특히 자동차의 와이퍼 시스템에 사용되고 있다.

도 1은 도 2의 선 I-I에 따라서 판형 튜브에 고정된 모터판의 단면도를 도시한 도면.

도 2는 튜브판이 없는 모터판의 평면도.

도 3은 도 1대해서 다각형 횡단 프로파일로된 판형 튜브의 또다른 실시예를 나타낸 도면.

독립항의 특징에 따른 튜브판은 발생 작용력이 리세스 에서 뿐만아니라 클립에서도 고루 분포하도록 되어 있는 것이 장점이다. 이러한 장점은 리세스를 모터 판의 가장자리로 지나는 대신 가로 지르도록 하기 때문에 가능하다. 따라서 클립은 모터 판의 내부에서 장착되며, 또한 리세스의 여러 측면에 발생하는 작용력의 흐름을 분산시키는데 도움을 준다.

본발명에 따라서 모터판은 강판부재로 되어 있다. 리세스는 특히 적어도 하나의 나사구멍과 기어박스 돔의 공개부 사이를 지나도록 되어 있다. 따라서 튜브판은 기어박스의 피동축에 가까이 놓이게 되므로, 약간의 굽힘모멘트만이 발생하게 된다. 기어박스 돔의 공개부에 이어서 리세스를 가로질러 클립이 장착되는데, 이 클립은 리세스와 대칭으로 아치형을 이루어 판형 튜브를 둘러싸게 된다. 이렇게 판형 튜브를 둘러싸므로서 판형 튜브는 자신의 원주 전체에 가깝게 지지가 된다. 따라서 와이퍼가 작동할 때 발생하는 작용력은 기어박스 돔의 영역에서 판형 튜브의 원주 대부분에 분산되어, 순수 굽힘응역이 인장 과 압축응력으로 부분 변환하게 된다. 이러한 적절한 작용력 유도(즉 힘의 분산과 변환)가 됨에도 불구하고 모터판은 아주 단순한 구조를 이루며, 또한 언더컷(under cut)이나 또는 이중벽의 영역을 갖지 않는 굽힘단조로 가공할 수 있는 부재로 되어 있다.

모터판과 클립은 서로 교환되어 상대측면에 판형 튜브를 둘러싸고 있으며, 이와 동시에 전체적인 결합영역과 비교해서 상대적으로 작은 영역을 가지고 있다. 따라서 모터판은 접착 또는 용접, 예를 들어 프로젝션 용접에 의해서 간단하게 또는 제어되어 판형 튜브와 형상결합식으로 결합된다.

강도(strength)를 높이기 위해서 재료결합(예를 들어 용접, 접착결합)의 도움을 받아 예를 들어서 판형 튜브와 이에 따른 모터판의 리세스 또는 클립이 원형 횡단면과는 다른 횡단면(예를 들어 다각관)을 둘러싸고 있다. 더나아가서 강도를 높이기 위해 클립의 측면에 틈새를 구비하고 있으며, 이 틈새의 종단부가 라운딩 처리되어 있다. 따라서 이곳에서의 노칭응력(즉 응력집중)이 감소하며, 응력과 피로에 의해 발생하는 파괴가 이 영역에서 방지된다.

또다른 장점은 다음의 도면설명으로 부터 나와 있다. 도면에서 본발명의 실시예가 도시되어 있다. 도면, 기술과 청구항은 다수의 특징과 조합을 이루어 포함하고 있다.

튜브판(10)은 판형 튜브(12)와 이에 고정되어 있는 모터판(14)을 포함하고 있다. 이 튜브판(10)은 공개부(16)를 구비하고, 이 공개부(16)를 통해 기어박스(36)의 기어박스 돔(40)이 돌출되어 있다. 그리고 기어박스 돔(40)에서는 피동축(42)이 지지되어 있다. 여기서는 상세히 도시되지 않은 와이퍼 모터와 플랜지 연결된 기어박스(36)의 외부형태는 점선으로 표시하고 있다. 기어박스(36)의 외부형태는 나사에 의해서 모터판에 고정된다. 이러한 모터판을 고정하기 위해서 기어박스 돔(40)의 공개부(16) 주위에 분사되어 장착된 나사구멍(18)이 사용된다. 모터판(14, 46)은 강판부재로 되어 있으며, 이 강판부재의 가장자리(22)는 하나의 웨브 프레임(web frame)의 역할을 하기 위해 완전히 굽어져 있다.

기어박스 돔(40)을 위한 공개부(16)와 하나이상의 나사구멍(18) 사이에 판형 튜브(12, 50)이 놓여 있는 리세스(20, 52)가 지나가고 있다. 리세스(20, 52)를 가로질러 공개부(16)에 맞도록 클립(24, 48)이 장착된다. 이 클립(24, 48)은 리세스(20, 52)에 대칭으로 아치를 이루어, 클립(24, 48)은 리세스(20, 52)의 상대 측과 함께 판형 튜브(12, 50를 둘러싸도록 되어 있다. 판형 튜브(12, 50)는 재료 결합식으로, 예를 들어서 접착 또는 용접에 의해서 모터판(14, 46)과 연결되어 있다. 프로젝션 용접을 위해서 도시된 실시예는 도 2에 따라 리세스(20)와 클립(24)의 영역에 웰딩용접부(44)가 도시되어 있다. 가장자리부(22)는 클립(24)의 반대측에 모터판(14, 46)이 위치하고 있으며, 리세스(20, 52)의 폐쇄 측면으로 돌출되어 있다.

클립(24)은 모터판(14, 46)에 소성가공에 의해서 이루어진 강판으로 장착된다. 따라서 공개부(16)의 영역에서의 하나이상의 강판부재가 기어박스 돔(40)용으로 사용될 수 있다. 클립(24)의 측면에 틈새(26, 28)가 구비되어 있으며, 이 틈새(26, 28)의 종단부(30, 32)가 라운딩 처리하였는데, 이유는 이 영역에서의 응력에의해 발생되는 갈라짐의 위험을 방지하기 위해서이다. 클립(24)은 단지 한면에서만 모터판(14)과 연결되어 있으며, 그리고 판형 튜브(12, 50)를 조립하기 위해 가요성으로 약간 굽어져 있다. 이어서 판형 튜브(12, 50)는 강제 끼워맞춤으로 판형 튜브(12, 50)과 결합되어, 따르는 용접에 유리하도록 되어 있다.

도 3의 모터판(46)은 리세스(52), 클립(48)과 판형 튜브(50)가 다각형의 횡단면으로 되어 있는 도 1과 2의 모터판(14)과는 서로 구별된다. 따라서 모터판(46)은 판형 튜브(50)와 형상결합식으로 결합된다. 따라서 재료결합식은 상기 결합을 돕고 있다.

특히 대형의 모터판에 있어서 작용력의 흐름을 개선하기 위한 또다른 개선은, 다수의 클립(여기서는 도시되지 않음)을 장착 하였을 때에 나오게 된다. 따라서 이러한 개선은 판형 튜브의 측면을 반복적으로 교환하여 둘러싸므로서 유리하다.

[관련 부호]

10: 튜브판

12: 판형 튜브

14: 모터판

16: 공개부

18: 나사구멍

20: 리세스

22: 가장자리

24: 클립

26: 틈새

30: 종단부

32: 종단부

34: 영역

36: 기어박스

38: 나사지지부재

40: 기어박스돔

42: 피동축

44: 웰딩 용접부

46: 모터판

48: 클립

50: 판형 튜브

52: 리세스

Claims (9)

1. 모터판(14, 46)을 갖는 기어박스(36)에 고정되고, 리세스(20, 52) 형태의 수용부를 가지며, 이 리세스에 판형 튜브(12, 50)가 배치 고정되는 차창 세척장치용 튜브판(10)에 있어서,

   상기 모터판(14, 46)은 강판부재로 형성 되며, 상기 리세스(20, 52)는 모터판(14, 46)을 가로 질러 배치되며, 리세스(20, 52)를 가로질러 배치된 클립(24, 48)은 리세스(20, 52)에 대칭으로 아치형을 이루어, 판형 튜브(12, 50)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 튜브판.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 모터판은 기어박스를 고정하기 위해 기어박스(36)의 기어박스 돔(40)을 위한 공개부(16)와 기어박스(36) 주위에 형성된 나사구멍(18)을 포함하며, 상기 리세스(20, 52)는 하나이상의 나사구멍(18)과 기어박스 돔(40)을 위한 공개부(16)사이에서 연장되며, 상기 클립(24, 28)은 공개부(16)에 맞도록 배치되는 것을 특징으로 하는 튜브판.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 클립(24, 48)은 공개부(16)를 향하는 자유종단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브판.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한항에 있어서, 상기 판형 튜브(12)는 원형의 단면으로 형성되며, 상기 클립(24)에 의해서 90도 보다도 큰 원주영역으로 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 튜브판.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한항에 있어서, 상기 모터판(14, 46)은 판형 튜브(12, 50)와 재료 결합식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 튜브판.
6. 제 1 항 또는 제 5 항중 어느 한항에 있어서, 상기 판형 튜브(50)는 원형이 아닌 횡단면을 구비하며, 모터판(46)과 형상 결합식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 튜브판.
7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한항에 있어서, 상기 클립(24, 48)의 측면에 틈새(26, 28)가 있으며, 이 틈새의 종단부(30, 32)가 라운딩 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 튜브판(10).
8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한항에 있어서, 상기 모터판(14, 46)의 가장자리(22)는 리세스(20, 52)의 폐쇄된 측면에 대해 크게 굽어져 있는 것을 특징으로 하는 튜브판.
9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한항에 있어서, 상기 클립(24, 48)은 가요성으로 형성되는 것을 특징으로 하는 튜브판.