KR20010024347A - 와이퍼 아암 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이퍼 구동기구의 구동축상에 고정하기 위해 제 1 단부에 베어링(6)을 구비하며 제 2 단부상의 링크(18)에 의해 링크부재(14)에 연결되는 고정부재(12)를 포함하는 와이퍼 아암에 관한 것으로서, 상기 고정부재(12)는 링크축(20)에 대해서 경사지게 연장되며 실질적으로, 자동차 차창에 대해서 수직으로 연장되는 측벽(40, 42)을 구비하고, 상기 측벽(40, 42)은 적어도 자동차 차창에 대향된 측부상의 적어도 링크(18) 영역에서 덮개벽(60)에 의해 연결되며 링크부재(14)의 측벽(44, 46)과 중첩된다.

본 발명에 따라서, 덮개벽(60)은 와이퍼 아암(10)이 정지위치에 위치될 때, 고정부재(12)의 하부 측벽(40)으로부터 상부 측벽(42) 방향으로 증가하는 거리만큼 링크축(20)으로부터 이격된다.

Description

와이퍼 아암{Wiper arm}

종래의 차창 와이퍼는 하나의 고정부재와 와이퍼 바아를 포함하며 상기 고정부재와 링크연결된 링크부재로 구성된 와이퍼 아암을 구비하고 있다. 와이퍼 바아의 갈고리식 단부는 중간프레임의 두개의 측벽 사이에 형성되어 있는 와이퍼 블레이드의 작동부재를 후크식으로 고정시키며 또한 하나의 지지볼트를 포함하고 있다. 이렇게 형성된 링크는 차창위를 선회운동할 때 와이퍼 블레이드를 안내하게 된다. 와이퍼 블레이드는 일반적으로 중간프레임과 링크연결된 종속프레임을 포함하는 복수부재와 연결된 지지프레임장치를 구비하고 있으며, 이러한 종속프레임에 의해서 자신의 종단부에서 몇개의 후크를 가진 와이퍼대가 헤드 바아에 고정되어 있다. 복수부재로 연결되어 있는 지지프레임장치와 헤드 바아에 삽입되어 있는 판스프링은 차창을 세척할 경우 와이퍼대를 균일한 압착력으로 만곡된 차창에 맞춰지도록 하고 있다. 이러한 차창의 와이퍼는 예를 들어, 독일특허 DE 37 44 237 A1호에 공지되어 있다. 간략화된 실시예에서는 중간프레임과 후크프레임이라고 하는 종속프레임 등은 제외되어 있다. 가장 간단한 실시예로서 중간프레임은 자체적으로 와이퍼대를 고정할수 있는 후크를 구비하고 있다.

주행도중 차창의 와이퍼가 작동하고 있지 않을 경우 와이퍼 아암과 와이퍼 블레이드는 대체로 와이퍼를 보호하는 정지위치에 위치하고 있으며 또는 소위 말하는 자동차의 보닛(motor bonnet)과 자동차 차창 사이의 보닛틈새에 위치하도록 되어 있다. 이 보닛틈새의 너비는 확실히 세척방향에 대한 와이퍼 블레이드와 와이퍼 아암의 높이에 따라 결정된다. 시계와 유체역학적인 면에 근거하여 보닛틈새는 가능한 좁아야 하기 때문에 평탄한 구조를 선호하게 된다.

차창의 와이퍼가 작동하면, 와이퍼는 바람의 영향을 받지 않는 정지위치로부터 차창위에서 선회하며, 지지프레임장치의 프레임의 주위로 주행바람이 환류하게 된다. 그리고 와류가 형성되면서, 바람의 저항이 증가하고 또한 바람에 의한 소음이 발생하게 된다. 또한, 바람의 유동과 와류의 형성은 양력(lift force)을 발생시키며, 이러한 양력은 고속주행의 경우 차창에 압착되는 와이퍼 블레이드의 압착력을 약화시켜 세척의 질을 떨어뜨린다. 만약 차창에 작용하는 압착력을 고속주행에 맞추어 설계를 하게 되면, 압착력은 저속주행의 경우 마찰력으로 인한 마멸과 떨리는 경향(chattering 현상)이 증가하는 결과를 가져오게 된다. 따라서 와이퍼 블레이드에 바람유도장치, 즉 와이퍼 블레이드 위로 바람의 저항을 유도하고 압착력을 주행속도에 따라서 증가시키도록 하는 스포일러(spoiler)의 고정(또는 장착)을 공개하고 있다.

자동차의 디자인-요구에 따라서 와이퍼시스템, 즉 와이퍼장치와 차창세척장치는 외부에서뿐만 아니라 내부에서도 볼수 없도록 되어 있으며, 그밖에 와이퍼가 작동이 되는 동안 소음이 발생하지 않도록 되어 있다. 따라서, 와이퍼 아암은 가능한 간단하고 유동에 유리하도록 설계되어 있다. 또한, 차창의 세척장치용 분사니들이 와이퍼 아암에 장치됨으로써, 세척장치가 자동차 보닛에서 제외될 수 있다. 그리고 고정부재와 링크부재 사이의 링크를 주행바람에 대항하는 자동차 차창에 대해서 경사지도록 함으로써, 주행바람은 와이퍼 아암의 상부측에서 압착력이 발생되도록 제안하고 있다. 고정부재를 경사지게 함으로써 자동차 차창에 대해 수직으로 상기 고정부재의 구조높이가 증가하게 된다. 또한, 고정부재와 링크부재의 하부를 가리키는 측벽과 차창이 주행바람의 방향으로 서로 예각을 이룸으로써, 양력 성분을 발생시키며, 와이퍼 아암 아래로 흐르는 바람의 유동을 유리하도록 하고 있다.

독일특허 DE 41 14 559 C1호에 차창의 와이퍼가 공지되어 있으며, 이러한 와이퍼의 경우에 고정부재와 링크부재의 측부는 링크축에 대해서 수직으로 연장되며, 또한 이 링크축은 공기유동에 대해 아래로 경사져 있다. 상기와 같은 평행사변형의 횡단면을 가진 와이퍼 아암은 통상의 자동차 와이퍼보다 더 높지 않은 구조를 이루므로 일반적으로 보닛틈새에 위치할 수 있도록 되어 있다.

또한, 와이퍼 아암에 장치된 차창세척장치를 제안하고 있으며, 이러한 차창세척장치의 경우 분사니들로 가는 물관(차창의 세척을 위한 물의 관)이 와이퍼 아암에 측부에 장치되거나 고정부재에 대해 링크부재를 인장시키는 인장스프링을 통해 장치된다.

본 발명은 특허청구범위 제 1 항의 상위개념에 따른 와이퍼 아암에 관한 것이다.

도 1은 와이퍼 아암과 와이퍼 블레이드를 포함하는 차창의 와이퍼를 도시한 평면도.

도 2는 도 1의 선 II-II를 따라 취해진 단면도.

도 3 내지 도 10은 도 2에 대한 변형도.

본 발명에 따라 의도적으로 플레이트 굽힘부재로 이루어지며 내부에는 강화 리브(rib)를 포함하지 않은 고정부재의 덮개벽은 링크축과 간격을 두고 위치되는데, 이 간격은 와이퍼 아암의 정지위치에 있는 고정부재의 측벽으로부터 상부의 측벽까지 계속 증가하도록 하는 것이다. 이에 따라서 덮개벽은 자동차 차창에 대해 주행바람에 대항하여 경사져 있으므로, 주행바람이 압착력을 증가시키도록 되어 있다. 측벽은 자동차 차창에 대해서 그리고 주행바람에 대해서 확실히 수직으로 직립하고 있다. 따라서, 이러한 측벽은 양력을 발생시키지 않는다. 자동차 차창에 대해서 수직인 구조의 높이는 자동차 차창에 대해 동일한 경사가 있을 경우 회전가능한 링크를 포함한 와이퍼 아암에 비해 뚜렷하게 감소한다.

또한, 단일 인장스프링을 상부 측벽에 대해서 긴밀히 장치하고, 링크볼트는 하부의 측벽영역에서의 단면보다 인장스프링에 의해 큰 하중을 받는 상부 측벽 영역에서 더 큰 단면을 구비하게 되어 구조높이는 더욱 감소하게 된다. 하부 측벽 영역의 작은 횡단면을 통해서 링크축에 대한 덮개벽의 간격이 감소한다. 따라서, 자동차 차창에 대해서 덮개벽이 균일하게 경사질 경우, 자동차 차창에 대해서 수직으로 그리고 주행바람의 유동방향으로 작은 구조높이가 나오게 된다. 횡단면에서 칼라를 구비한 링크볼트 대신에 측부마다 각각 하나의 링크돌출부재를 구비하게 되며, 고정부재가 링크부재에서 회전가능하게 지지되거나 또는 이와반대로 링크부재가 고정부재로 회전가능하게 지지되므로서, 링크돌출부재는 링크부재와 견고하게 연결된다.

간격이 증가함에 따라서 덮개벽과 링크축 사이에 하나의 자유구조공간(즉, 리세스)이 형성됨으로써, 이곳에 차창세척장치용 물관이 장치된다. 두개의 세척방향으로 와이퍼 블레이드 앞에 물이 분사되기 위해서 분리된 두개의 물관이 구비되고, 이 관을 통해서 분사할 경우 물은 클록식 조정에 의해서 공급된다. 다른 종속항은 의도적으로 물관마다 하나 또는 다수의 관을 포함한 물관의 장치를 포함하고 있다. 일반적으로 두개의 물관이면 충분하다.

또다른 장점은 다음의 도면에서 나오게 된다. 도면에는 본 발명의 실시예가 도시되어 있다. 상세한 설명, 도면 및 특허청구범위는 조합을 이룬 다수의 주안점을 포함하고 있다. 당업자는 주안점을 의도적인 방법으로서 또한 개별적으로 관찰하여야 하며 다르게 조합할 수 있을 것이다.

와이퍼 아암(10)은 와이퍼 바아(24)를 포함하는 고정부재(12)와 링크부재(14)로 구성되어 있다. 와이퍼 아암(10)은 와이퍼 블레이드(28)와 링크연결되어 있으며, 와이퍼 바아(24)의 갈고리식 단부(26)는 와이퍼 블레이드(28)의 중간프레임(30)의 측벽 사이에서 후크식으로 고정되고 또한 지지볼트(32)를 포함하고 있다. 중간프레임(30)의 단부와 종속프레임이 링크핀(36)을 통해서 후크프레임(34)에 의해 링크연결되어 있으며, 후크프레임(34)은 와이퍼대(38)를 고정하게 된다.

고정부재(12)는 일단부에 베어링(16)을 구비하고 있으며, 이 베어링(16)에 본원에는 도시되지 않은 와이퍼구동기구의 구동축이 고정되어 있다. 고정부재의 다른 단부에는 링크부재(14)를 포함하는 링크(18)가 형성되어 있으며, 측벽(44, 46: 도 2 참조)은 링크(18)영역에서 고정부재(12)의 측벽(40, 42)을 덮으며, 링크볼트(22)를 통해서 링크축(20) 주위로 선회가능하도록 연결되어 있다. 고정부재(12)의 횡단핀(64)을 걸고 있고 고정부재(12)의 다른 단부을 포함하는 본원에는 도시되지 않은 링크부재(14)의 틈새에 고정(또는 고리식으로 붙잡고)되어 있는 인장스프링(58)은 링크(18)를 당기는 위치로 고정하며 그에 따라서 와이퍼 블레이드(28)의 압착력이 자동차 차창에서 발생하도록 되어 있다.

링크볼트(22)는 측벽(40, 42, 44, 46)을 관통하며, 링크볼트(22)가 단부(56)에서 측벽(46)과 링크연결될 때, 측벽(44)의 외부측에 있는 단부에서 칼라(54)에 의해 축방향으로 지지된다. 이를 통해서 플라스틱으로 된 지지부싱(48)을 통해서 고정부재(12)가 링크볼트(22)에 선회가능하게 지지될 때, 링크볼트(22)는 링크부재에서 회전식으로 고정된다. 금속적인 접촉을 방지하기 위해서, 지지부싱(48)은 고정부재(12)의 측벽(40, 42)의 한쪽과 링크부재(14)의 측벽(44, 46)의 다른 한쪽 사이에서 각각 하나의 칼라(50)를 구비한다. 링크부재(14)의 측벽(44, 46)과 고정부재(12)의 측벽(40, 42) 사이의 간격을 작게 유지 하기 위해서, 고정부재(12)의 측벽(40, 42)은 이들 외부측면에 칼라(50)를 부분적으로 축방향으로 덮고 있는 받침부(52)를 구비한다.

고정부재(12)의 측벽(40, 42)은 덮개벽(60)을 통해서 서로 연결되어 있으며, 이 덮개벽(60)은 링크축(20)에 대해서 경사져서 진행되어 측벽(40)영역에 형성되어 있는 간격보다 상부 측벽(42)의 영역에서 링크축(20)과 이루는 간격이 더 크도록 되어 있다. 링크축(20)은 특히 본원에는 도시되지 않은 자동차의 차창과 평행하게 진행하여, 와이퍼 아암(10)의 정지장소에서 측벽(40)은 측벽(42)에 놓이게 됨으로써, 덮개벽(60)은 주행바람에 대항해서 경사지게 된다. 이를 통해서 주행바람은 작용력 성분을 링크축(20)에 대해서 수직으로 발생하게 되며, 이에 따라서 와이퍼 블레이드(28)의 압착력은 증가하도록 되어 있다. 이러한 압착력의 증가를 통해서 자동차 차창에 대해 수직인 측벽(40, 42, 44, 46)의 지점이 고정되고, 따라서 주행바람은 양력 성분을 발생하지 않는다. 또한, 고정부재(12)의 상부 측벽(42)의 영역에서의 자동차 차창에 대해 수직인 높이는 차창에 대해서 평행하게 진행되는 덮개벽을 포함한 고정부재보다도 경사를 조건으로 하는 최소한의 치수 만큼 더 크다.

도 3에 따른 실시예는 칼라식의 링크볼트(66)를 구비하고 있으며, 이 링크볼트(66)는 하부 측벽(40)의 영역(70)보다 상부 측벽(42)의 영역(68)에서 더 큰 횡단면을 구비하고 있다. 또한, 인장스프링(58)은 중간면(62)에 대해서 축방향으로 영역(68)에 대해 장치되므로, 스프링의 작용력을 통해서 강한 하중을 받게 되며 그에 따라서 작은 횡단면을 포함한 영역(70)에 하중이 사라지게 된다. 영역의 횡단면을 작게 함으로써 덮개벽(60)의 간격이 링크축(20)과 측벽(40)의 영역에서 작게 되며, 덮개벽(60)이 균일한 경사를 이룰 경우에 측벽(42)의 영역에서 감소된 최고 고도가 나오게 된다.

도 4에 따른 실시예는 본원에는 상세히 도시되지 않은 차창 세척장치에서 각각 하나의 관을 포함한 두개의 물관(72, 74)을 도시하고 있다. 물관(72)은 측벽(42)의 영역에서 링크축(20)과 덮개벽(60) 사이에서 덮개벽(60)의 경사를 통해서 확대된 리세스를 이용하여, 두 개의 물관(74)이 종래의 방법으로서 인장스프링(58)을 통과하여 장착되어 있다. 도 5에 따른 변형도의 경우에는 두개의 물관을 가진 물관(72)이 물관(76)으로 대체되어 있다. 따라서, 인장스프링(58)으로부터 물관(74)을 제외시킬 수 있다. 종단부는 볼록하게 형성되어 있으며, 측벽(44, 46)의 플레이트 형태에 따라서 프레싱되어 있는 링크볼트(78)는 측벽(44, 46)과 용접 결합된다. 이를 통해서 측벽(44, 46) 외부측면에서의 유동비를 유리하게 하고 디잔인을 개선하는 매끄러운 표면을 얻게 된다. 또한, 이 영역에서 발생가능한 오염층과 부식이 방지된다.

도 6에 따른 칼라를 지닌 링크볼트(66)를 포함한 실시예의 경우 한편으로는 중간면(62) 근처에서 감소되어 있는 횡단면을 포함한 영역(70)의 상부에 장치하고 다른 한편으로는 측면으로 장치된 인장스프링(58) 주변에 물관(72, 74)이 장치되어 있다. 도 7에서 도시한 바와 같이 측면으로 장착된 인장스프링 주변에 있는 리세스는 두개의 관을 포함한 물관(76)의 장착에 이용된다.

도 8 내지 10에 따른 실시예의 경우에 링크볼트(22)는 각각 하나의 링크돌출부(82, 84)로 각각의 측면에 대체되고 있다. 또한 링크볼트(82, 84)는 링크부재(14)의 측벽으로 가압된다. 고정부재(12)의 측벽(40, 42)은 지지부싱(48)을 통해서 선회가능하도록 링크돌출부(82, 84)에 지지되어 있다. 도 9에 따른 실시예에 있어서, 링크돌출부(86, 88)는 고정부재(12)의 측벽(40, 42)으로 가압될 때, 링크돌출부(86, 88)는 링크부재(14)의 측벽(44, 46)으로 선회가능하게 지지된다. 링크축(20) 상부의 리세스는 두 개의 분리된 물관(72, 74: 도 8 참조) 또는 두 개의 관을 포함한 물관(76)을 장착하기 위해 이용되며, 또한, 물관(72, 74, 76)은 링크돌출부(82, 84) 또는 링크돌출부(86, 88)사이의 리세스이면 충분하다. 유일한 하나의 인장스프링(58) 대신에 두 개의 평행한 인장스프링(90, 92)이 작은 직경을 구비할 경우, 도 8 및 도 9에 따른 실시예에서 부분적으로 인장스프링(58)에 의해서 사용되고 있는 공간은 도 10에 따른 실시예에 따라서 완전히 물관(76)이 사용된다. 도 8 내지 도 10에 따른 실시예는 균일한 횡단면을 포함한 링크돌출부(82 내지 88)를 도시한다. 만약 도 3, 도 6 및 도 7에 따른 실시예에서의 링크볼트(66)에 따른 링크돌출부(84, 88)는 링크돌출부(82, 86)의 횡단면에 비해서 큰 횡단면을 구비하도록 할 수 있다.

Claims (11)

1. 와이퍼 구동기구의 구동축상에 고정하기 위해 제 1 단부에 베어링(6)을 구비하며 제 2 단부상의 링크(18)에 의해 링크부재(14)에 연결되는 고정부재(12)를 포함하고, 상기 고정부재(12)는 링크축(20)에 대해서 경사지게 연장되며 자동차 차창에 대해서 수직으로 연장되는 측벽(40, 42)을 구비하고, 상기 측벽(40, 42)은 적어도 자동차 차창에 대향된 측부상의 적어도 링크(18) 영역에서 덮개벽(60)에 의해 연결되며 링크부재(14)의 측벽(44, 46)과 중첩되는 와이퍼 아암(10)에 있어서,

   상기 덮개벽(60)은 와이퍼 아암(10)이 정지위치에 위치될 때, 고정부재(12)의 하부 측벽(40)으로부터 상부 측벽(42) 방향으로 증가하는 거리만큼 링크축(20)으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 아암.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 링크부재(14)를 고정부재(12)에 대해서 인장시키는 단일 인장스프링(58)은 상부의 측벽(42)에 대해서 연장되어 장치되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 아암.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 하나의 링크볼트(66) 또는 하나의 링크돌출부(84, 88)는 하부의 측벽(40) 영역(70)의 링크볼트(66) 또는 링크돌출부(82, 86)보다 상부의 측벽(42)의 영역에서 더 큰 횡단영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 아암.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 덮개벽(60)과 링크축(20) 사이에는 하나의 물관(72, 76)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 와이퍼 아암.
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 링크(18)는 두 개의 링크돌출부(82, 84; 86, 88)을 구비하고, 상기 물관(76)은 링크돌출부(82, 84; 86, 88) 사이의 영역으로 도달하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 아암.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 링크돌출부(86, 88)는 고정부재(12)에서 또는 링크돌출부(82, 84)는 링크부재(14)에서 프레스연결 또는 용접연결을 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 아암.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 두 개의 평행한 인장스프링(90, 92)은 소직경을 갖는 것을 특징으로 하는 와이퍼 아암.
8. 제 2 항에 있어서, 상기 물관(74, 76)은 인장스프링(58)의 주변에 장치되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 아암.
9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 물관(76)은 종방향으로 분리된 다중관을 구비하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 아암.
10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수개로 분리된 물관(72, 74)은 각각 하나의 관을 구비하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 아암.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 물관(74)은 인장스프링(58)에 의한 관과 함께 진행되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 아암.