KR20010072104A - 와이퍼 블레이드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 윈드스크린 와이퍼용 와이퍼 블레이드(10)에 관한 것으로서, 이 와이퍼 블레이드는 복수의 부품으로 구성된 지지 브래킷 시스템(12)을 포함한다. 상기 지지 브래킷 시스템은 조인트(34)에 의해서 중앙 브래킷(14, 16)에 연결되는 크로우 브래킷(46, 48)들을 가지며, 상기 크로우 브래킷의 크로우(20)들은 와이퍼 스트립(22)의 헤드 스트립(24)을 붙잡는다. 본 발명에 따라서, 적어도 하나의 브래킷(14, 16, 46, 48)들은 지지 브래킷 시스템(12)의 길이방향을 따라 이 시스템의 단부들 사이의 중앙면에서 소정의 소성 변형이 가능한 영역을 갖는다.

Description

와이퍼 블레이드{Wiper blade}

차량용 윈드실드 와이퍼 시스템에서는, 일반적으로 구동 샤프트 상에 고정 부품이 설치되며, 이때 고정 부품은 링크 볼트에 의해서 조인트 부품과 연결된다. 또한, 상기 조인트 부품에는 후크형 단부를 통하여 와이퍼 블레이드를 붙잡고 있는 와이퍼 로드가 연결된다. 와이퍼 블레이드는, 일반적으로 하나의 중앙 브래킷에 링크되며 단부들이 크로우 브래킷(claw bracket)과 연결되는 중간 브래킷으로 구성된 복수 부품의 지지 브래킷 시스템을 포함한다. 크로우 브래킷은 이 크로우 브래킷의 단부 상에서 크로우를 통하여 와이퍼 스트립의 헤드 스트립을 고정한다. 복수 부품의 지지 브래킷 시스템과 와이퍼 스트립의 헤드 스트립에 삽입된 니들 스프링 슬라이드(needle spring slide)를 사용함으로써, 와이퍼 스트립은 와이핑시 만곡된 윈드실드 윈도우에 대하여 균일한 지지 압력으로 밀착될 수 있다.

독일특허 제 DE U 74 07 325 호에는 복수 부품으로 구성된 지지 브래킷 시스템을 구비한 와이퍼 블레이드가 공지되어 있다. 이 장치에서 복수의 크로우 브래킷은 중앙 브래킷에 링크되며 각각 복수의 크로우를 갖는다. 복수의 크로우와 복수의 크로우에 의해서 형성되는 압착점들로 인하여, 와이퍼 스트립에는 균일한 밀착력이 발생된다. 압착점의 개수와 위치는 차량용 윈도우의 곡률과 브래킷 부품의 길이에 따라서 조절된다.

또한, 중앙 브래킷과 크로우 브래킷들 사이에는 복수의 연결점이 제공된다. 일반적으로 중앙의 연결점을 단부쪽으로 이동시킴으로써 브래킷은 상이한 길이를 가질 수 있으며, 또한 이로 인하여 밀착력을 배분할 수 있다. 이외에도, 크로우 브래킷은 차량용 윈도우의 곡률에 따라서 반듯하게 형성되거나 굽어질 수 있도록 탄성 재료로 제조된다.

독일특허 제 DE A1 197 35 232 호에는 탄성의 고강도 플라스틱으로 구성된 와이퍼 스트립용 지지 부품이 공지되어 있으며, 이 부품은 와이퍼 블레이드가 구동할 때 와이퍼 스트립이 차량용 윈도우에 완전히 밀착될 때, 하중이 가하여지지 않은 상태에서 균일한 밀착력을 얻을 수 있도록 펼쳐지는 곡률을 갖는다.

차량의 전면 윈도우는 차량의 형태에 따라서 다른 곡률을 갖기 때문에, 와이퍼 블레이드는, 한편으로 활주에 있어서 가능한 유리하게, 그리고 다른 한편으로 각 차량 형태에 따라서 최적의 밀착력을 얻을 수 있도록 상응하게 조절되어야 한다. 따라서, 대단히 많은 개수의 여러 가지 브래킷 형태가 필요하다. 이것은 당연한 결과이며 비용면에서 이롭지 못하다.

본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 와이퍼 블레이드에 관한 것이다.

도 1 및 도 2는 복수의 부품으로 구성된 지지 브래킷 시스템을 구비한 와이퍼 블레이드를 부분적으로 도시한 도면.

도 3 내지 도 5는 측벽에 주름이 있는 크로우 브래킷을 부분적으로 도시한 도면.

도 6은 크로우 브래킷을 도 3의 화살표 방향 VI를 따라서 도시한 도면.

도 7 내지 도 9는 측벽에 구멍이 있는 크로우 브래킷을 부분적으로 도시한 도면.

도 10은 도 7의 선 X-X를 따라서 도시한 단면도.

본 발명에 따라서, 복수의 부품으로 구성된 지지 브래킷 시스템을 구비한 와이퍼 블레이드는 적어도 하나의 브래킷을 가지며, 이 브래킷은 길이방향을 따라 지지 브래킷 시스템의 단부들 사이의 중앙면에서 소정의 소성 변형이 가능한 적어도하나의 영역을 포함한다. 이로써, 각 차량용 윈도우에 따라 결정될 수 있는 공통 지지 브래킷 시스템이 제조될 수 있으며, 이때 브래킷의 높이는 소정의 변형 공정에 의해서 변경될 수 있다. 이로 인하여, 기본 형태만으로 매우 다양한 변형예들을 대체할 수 있다. 각각의 변형예는 각각의 차량에 대해서 와이퍼 스트립의 밀착력의 분배와 와이퍼 블레이드의 높이에 관련하여 최적 상태로 선택되며, 이와 동시에 편평한 구조의 와이퍼 블레이드를 얻을 수 있으므로 운전자의 시야를 거의 방해하지 않는다. 또한, 편평한 구조를 형성함으로써 유동 기술에 있어서 유리한 데, 다시 말해서 와이퍼 블레이드는 주행풍에 의해서 방해받지 않을 뿐만 아니라 작은 접촉면을 갖기 때문에 상승력을 감소시킬 수 있다. 이외에도 바람에 의해 소음을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따라서 하나 이상의 변형 가능 영역이 제공된다. 이 영역은 주로 크로우 브래킷의 크로우 근처나 조인트 근처에 배치된다. 공통 크로우 브래킷으로부터 두 가지 변형예가 가능한 데, 이 공통 크로우 브래킷은 사전에 결정한 치수에 따라서 와이퍼 스트립을 조립하기 전에 추가의 작업 공정에서 변형을 실시하여 와이퍼 블레이드가 차량용 윈도우에 최적 상태로 접촉하며 가능한 낮은 부품 높이를 갖도록 구성된다. 이로 인하여, 각 부품의 허용 오차가 고려될 뿐만 아니라 조립 오차도 조절될 수 있다.

와이퍼 블레이드의 전체 높이는 사용 부품들의 전체 높이, 예를 들어 중앙 브래킷, 중간 브래킷 및 크로우 브래킷들의 전체 높이와 제조 오차의 합으로부터 얻어지기 때문에, 정확한 높이는 조립 상태에서만 가능하다. 이 때문에, 완성을위해서는 조립동안 계산된 측정값이 필요하다. 합리적인 방식으로서, 지지 브래킷 시스템을 소성 변형시키기 위한 방법은 상기 시스템이 조립되는 동안이나 조립된 후에 삽입될 수 있도록 가변적으로 실시된다. 이로 인하여, 상기 방법은 제조 동안 다방면으로 사용될 수 있는 장점을 제공할 뿐만 아니라 제어 공정과 후처리 공정 동안에도 제공될 수 있다. 그러나, 브래킷은 중앙 브래킷이나 와이퍼 스트립에 대하여 충분한 자유도를 갖도록 변형되어야 한다.

상기 소정의 변형 가능한 영역은 브래킷의 단면이 이웃 영역에 대하여 변형 방향을 따라서 점점 줄어드는 형태로 형성된다. 이것은, 예를 들어 재료의 두께를 얇게 형성함으로써 실시된다. 또한, 한가지 간단한 방법으로서, 브래킷의 측벽에 주름이나 구멍을 형성함으로써 저항 모멘트를 감소시키는 것이다. 이로써, 각각의 국부적인 하중에 따라 조절된 낮은 부품 형태와, 적은 양의 재료 사용과, 낮은 중량이 가능하다.

추가로, 본 발명에 따라서 지지 브래킷 시스템의 개별 부품들에 대한 복잡성이 감소될 수 있다. 브래킷 부품들은 많은 수의 부품에 비하여 비용면에서 유리하게 제조된다. 이와 동시에, 와이퍼 블레이드의 제조는 대량 생산될 수 있기 때문에 전체적으로 비용면에서 유리하다. 이 방법에서 전체적으로 소정의 변형 후에 특별한 요구를 만족시킬 수 있는 일련의 부품들이 사용되기 때문에, 새로운 자동차 형태에 대하여 신속하고 저렴하게 사용될 수 있다.

이하의 도면 설명에 기초하여 다른 장점을 기술하며 도면에서는 본 발명의 실시예들을 도시한다. 도면과, 실시예와, 청구범위는 여러 가지 특징들을 조합한형태로 나열한다. 본 분야의 기술자는 상기 특징들을 목적에 맞게 개별적으로 고려할 수 있을 뿐만 아니라 의미있는 다른 조합된 형태로 생각할 수 있을 것이다.

와이퍼 블레이드(10)는 실질적으로 중앙 브래킷(14)과, 중간 브래킷(16)과, 크로우 브래킷(46, 48)으로 구성된 지지 브래킷 시스템(12)을 포함하며, 이 브래킷들은 조인트(32, 34)에 의해서 상호 연결된다. 일반적으로 동일한 지지 브래킷 시스템(12)내에서 동일한 형태를 갖거나 특별한 경우에 요청에 따라 상이한 형태를 갖는 크로우 브래킷(46, 48)들은 이 크로우 브래킷의 크로우(20)를 통하여 니들 스프링 슬라이드가 삽입된 와이퍼 스트립의 헤드 스트립(24)을 고정한다(도 1).

도시하지 않은 와이퍼 아암은 도시한 힘의 방향(26)으로 차량용 윈도우(28, 30)에 대항하여 복수 부품의 지지 브래킷 시스템(12)과 와이퍼 스트립을 압착하여이들의 전체 구조에 걸쳐서 균일한 지지 압력을 발생시킨다. 도 1과 도 2에서는 상이한 곡률을 가지며 와이퍼 스트립(22)이 최적 상태로 밀착된 차량용 윈도우(28, 30)를 점선으로 도시한다. 이때, 어느 경우에든 지지 브래킷 시스템(12)에는 충분한 자유도가 주어져야 하기 때문에, 브래킷(14, 16, 46, 48)들의 형상은 차량용 윈도우(28, 30)의 곡률과 와이퍼 블레이드(10)의 높이에 관련하여 조절되어야 한다.

지지 브래킷 시스템(12)에 최적의 지지력을 가할 뿐만 아니라 이 시스템을 편평하게 제조하고 가능한 적은 개수의 다른 브래킷 형태를 유지하기 위하여, 적어도 하나의 브래킷은 지지 브래킷 시스템(12)의 길이방향 중간면에서 이 중간면과 평행하게 연장된 소정의 소성 변형이 가능한 영역을 갖는다. 본 실시예에서 변형하고자 하는 브래킷으로서는 차량용 윈도우(28, 30)쪽으로 개방된 U형태의 프로파일을 가지며(도 10) 기본 형태로부터 연장되거나 압축되며 혹은 상응하게 구부러진 크로우 브래킷(46, 48)을 들 수 있다.

크로우 브래킷(46)은 크로우(20) 근처에서 주름(36)을 포함한다(도 3과 도 6). 주름(36)의 영역(50)에서 크로우 브래킷(46)은 한정된 범위 내에서 약간 변형될 수 있음으로, 지지력(54, 58)에 대항하는 힘(56, 66)을 발생시킬 때, 특히 상기 영역(50)이 소성 변형된다. 크로우 브래킷(46)과 크로우 브래킷(48: 도 7 내지 도 10)의 차이점은 다른 형태를 갖는다는 것이고, 특히 크로우 브래킷(48)은 이 브래킷의 측벽(44)에서 구멍(38, 40)을 갖기 때문에 힘(56, 66)이 발생할 때 영역(52)이 소성 변형될 수 있으며, 한편 상기 영역(52)은 조인트(34) 근처에 배치될 수도 있다(도 7).

지지 브래킷 시스템(12)의 브래킷(14, 16, 46, 48)들의 기본 형태는 일반적으로 삽입 가능한 형태를 취하며, 와이퍼 블레이드(10)는 소정의 조립 장치에서 공지된 방법에 의해 와이퍼 스트립(22)이 삽입되는 형태로 제조된다. 측정을 통하여 미리 계산된 치수는 브래킷(14, 16, 46, 48)들의 변형 방향과 변형 치수를 설명한다.

지지 브래킷 시스템(12)의 크로우 브래킷(46, 48)의 실시예에 있어서, 해당 브래킷(14, 16, 46, 48)들은 추가의 작업 공정에 의해서 소성 변형된다. 이때, 일반적으로 변형력(56, 66)이 조인트(34)의 영역에 작용하는 동안 크로우 브래킷(46, 48)은 크로우(20)의 영역에서 지지된다. 이와 반대로 배치되는 경우도 생각할 수 있다. 경우에 따라서 크로우 브래킷(46, 48)은 이 브래킷의 크로우(20)에 걸쳐서 레일(60)로 안내된다.

상기 변형력(56, 66)은 도시하지 않은 스탬프에 의해서 크로우 브래킷(46, 48)에 작용한다. 스탬프의 조절 경로를 단단히 조정함으로써 작업시 소정의 측정 과정을 생략할 수 있다.

도 4는 크로우 브래킷(46)을 도시하며, 이 브래킷의 크로우(20)에는 지지력(54)이 적용된다. 필요한 경우에, 크로우 브래킷(46)은 변형 동안 길이방향으로 크로우(20)에 지지된다. 화살표 방향(62)은 크로우 브래킷(46)의 레그(42)의 운동을 나타낸다. 변형 후에, 크로우 브래킷(46)은 낮은 구조 높이(70)를 갖는다. 도 5에서는 반대 방향의 변형을 도시하며, 여기서 크로우 브래킷(46)에는 힘(66)에 대항하여 조인트(34)의 영역에서 크로우 브래킷의 크로우(20) 상에 지지력(58)이작용한다. 레그(42)의 길이는 화살표 방향(64)으로 변경된다. 크로우 브래킷(46)은 변형 후에 변형 전보다 큰 부품 높이(72)를 갖는다. 이 방법에서 변형되지 않은 크로우 브래킷(46)의 부품 높이(68)는 측정 과정에 따라서 각각 변경되며, 이로 인하여 결과적으로 각각의 소정 윈도우 곡률에 따라서 윈도우 스트립(22)이 최적으로 조절된다.

크로우 브래킷(48)은 크로우 브래킷(46)과 동일한 방식으로 변형되며 복수의 변형 영역(52)이 제공된다. 이 변형 영역들 사이의 영역은 변형 공정을 통하여 소성적으로 변경되지는 않는다. 이에 상응하여 도 8에 따른 실시예에서는 낮은 부품 높이(70)를 도시하며 도 9에 따른 실시예에서는 높은 부품 높이(72)를 도시한다. 이때, 유동 기술에 기초하여 가능한 낮은 부품 높이를 기대할 수 있다. 그러나, 크로우 브래킷(46, 48)들은 차후에 와이퍼 스트립(22)을 분리하기 위하여 조인트(34)가 충분한 자유도를 갖도록 변형된다. 조립이나 정비 동안 와이퍼 스트립(22)이 차량의 윈도우(28, 30)에 부딪치면, 조인트(34)는 와이퍼 스트립(22)에 지지될 수 있다. 이로 인하여, 크로우 브래킷(46, 48)은 증가된 분리력을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 크기를 감소시킬 수 있다.

변형 작업 동안 크로우 브래킷(46, 48)은 측면으로 확장될 수 있다. 따라서, 필요한 경우에 부품의 폭을 정확하게 맞추기 위하여 크로우 브래킷(46, 48)은 변형 후에 측면 보정을 실시한다. 보정에 필요한 힘을 도 10에서 도면부호 74로 표시한다.

Claims (14)

1. 조인트(34)에 의해서 중앙 브래킷(14, 16)에 연결되는 크로우 브래킷(46, 48)들을 갖는 복수 부품의 지지 브래킷 시스템(12)을 포함하며, 상기 크로우 브래킷의 크로우(20)들은 와이퍼 스트립(22)의 헤드 스트립(24)을 고정하는 윈드스크린 와이퍼용 와이퍼 블레이드(10)에 있어서,

   상기 하나 이상의 브래킷(14, 16, 46, 48)들은 지지 브래킷 시스템(12)의 길이방향을 따라 이 시스템의 단부들 사이의 중앙면에서 소정의 소성 변형이 가능한 영역(50, 52)을 갖는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 브래킷은 크로우 브래킷(46)이며, 소정의 변형 가능한 영역(50)은 크로우(20) 근처에 배치되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 소정의 소성 변형 가능한 영역(50, 52)은 이웃하는 영역에 비하여 단면을 감소함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 소정의 소성 변형 가능한 영역(52)은 브래킷(48)의 측벽에서 구멍(38, 40)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 소정의 소성 변형 가능한 영역(50)은 브래킷(46)의 측벽에서 주름(36)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소정의 소성 변형 가능한 영역(52)은 조인트(34)의 근처에 배치되며,

   상기 영역은, 조인트(34)와 와이퍼 스트립(22) 사이에서 차량의 윈도우(28, 30)에 와이퍼 스트립(22)이 부딪칠 때 상기 조인트(34)가 와이퍼 스트립(22)에 지지될 수 있는 자유도를 부여하도록 최대 변형하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 변형 브래킷(46, 48)을 구비한 와이퍼 블레이드(10)를 제조하기 위한 제조 방법에 있어서,

   상기 브래킷(46, 48)은 작업 동안 소정의 측정 과정을 생략할 수 있는 스탬프에 의해서 변형되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 브래킷(46, 48)은 변형시 크로우(20)의 영역이나 조인트(34)의 영역(52)에서 지지되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 브래킷(46, 48)은 변형시 레일(60) 내에 안내되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형시 브래킷(46, 48)에는 복수의 스탬프들이 동시에 작용하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 브래킷(46, 48)은 변형 후에, 특히 크로우(20)의 영역 및 조인트(34)의 영역(52) 내에서 보정되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
12. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 브래킷(46, 48)은 완전한 지지 브래킷 시스템(12) 상에서 추가의 굽힘 과정에 의해서 변형되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
13. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 브래킷(46, 48)은 와이퍼 스트립(22)을 조립하기 전에 추가의 굽힘 과정에 의해서 변형되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
14. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 브래킷(46, 48)은 지지 브래킷 시스템(12)을 조립하는 동안 추가의 굽힙 과정에 의해서 변형되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.