KR20010080498A - 윈드스크린 와이퍼용 구동 샤프트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 윈드스크린 와이퍼용 구동 샤프트(10)에 관한 것으로서, 상기 구동 샤프트에는 크랭크(12)가 고정된다. 본 발명에 따라서, 구동 샤프트(10)의 베이스 몸체(14)는 압출형 경금속 프로파일로 제작되며, 또한 이 베이스 몸체의 자유 단부에서 고정 부품의 영역에는 연결 부품(16, 22)이 제공된다. 상기 연결 부품은 경질 재료로 구성되며 나삿니(18)가 제공된다.

Description

윈드스크린 와이퍼용 구동 샤프트{Primary shaft for a windscreen wiper}

공지된 윈드스크린 와이퍼는 고정 부품과 반동 부품(recoiling part)을 거쳐서 고정 부품 상에 와이퍼 로드를 연결하는 연결 부품으로 구성된 와이퍼 아암을 포함한다. 상기 와이퍼 로드의 후크형 단부는 중간 브래킷을 구성하는 두 개의 측벽들로 형성된 와이퍼 블레이드의 서스펜션 에지(suspension edge)와 맞물리며 조인트 볼트를 구비한 연결 부품을 포함한다. 이와 같이 형성된 연결 부품은 와이퍼의 진자 운동 동안 와이퍼 블레이드를 차량의 윈드스크린에 안내한다.

상기 와이퍼 아암은 이 와이퍼 아암의 고정 부품을 거쳐서 구동 샤프트와 견고하게, 그러나 분리 가능하게 연결된다. 또한, 구동 샤프트는 차량의 차대로부터 돌출되며, 이 구동 샤프트의 웨이브형 자유 단부에는 고정 부품 상에 형성된 내부 원추체와 협동하는 외부 원추체가 제공되고 다시 이 원추형 부분을 나사형 너트가 단단하게 압착한다. 일반적으로, 구동 샤프트는 강철로 제작되며 이 구동 샤프트의 구동측 단부에는 크랭크가 고정된다.

독일특허 제 DE 44 28 371 A1 호에는 윈드스크린 와이퍼의 웨이브형 허브의결합 방식이 공지되어 있는데, 이 결합 방식에서는 구동 샤프트가 고정 부품과의 연결 영역에서 원형이 아닌, 특히 다각형 단면과 하나의 돌기를 갖는다. 상기 고정 부품은 리세스의 가장자리를 통하여 상기 돌기나 하나의 중간판에 안착되며, 이때 상기 리세스는 구동 샤프트의 단부를 향하여 원추 형태로 확장된다. 이 리세스에는 나사형 너트에 의해서 고정 부품에 압착되는 적절한 원추형 클램핑 부품이 삽입된다. 상기 클램핑 부품은 단면 프로파일이 구동 샤프트와 일치하는 구동 샤프트용 통로를 포함한다.

또한, 미국특허 제 US 3,085,821 호에도 윈드스크린 와이퍼의 웨이브형 허브의 결합 방식이 공지되어 있다. 여기서, 고정 부품은 리세스의 일단부를 통하여 구동 샤프트나 중간판의 돌기에 안착되며, 이때 상기 리세스는 구동 샤프트의 단부쪽을 향하여 원추형으로 확장된다. 또한, 리세스에는 나사형 너트에 의해서 고정 부품에 압착되는 적절한 원추형 클램핑 부품이 삽입된다. 상기 클램핑 부품은 널링(knurling)이나 스캘럽(scallop)된 표면을 갖는 구동 샤프트의 원통형이나 원추형 영역에 적합한 구동 샤프트용 통로를 포함한다. 고정 부품과 클램핑 부품 사이에서 원추 형태로 결합함으로써, 또한 필요한 경우에는 클램핑 부품과 구동 샤프트 사이에서도 원추 형태로 결합함으로써, 상기 고정 부품과 구동 샤프트의 스캘럽된 표면은 전체적으로 매끄러운 클램핑 부품의 표면 내에 압착되어 이 클램핑 부품을 영구적으로 변형시킨다. 이를 위하여, 상기 클램핑 부품은 엘라스토머 재료나 비교적 연한 비철금속으로 구성된다. 강제 끼워 맞춤뿐만 아니라 스캘럽된 표면에 형성된 수많은 작은 측면들에 의해서 보조 형상 끼워 맞춤이 가능하다.

한편, 독일특허 제 DE 89 13 885 U1 호에는 와이퍼 지지 장치의 하우징에 배치된 분사 노즐이 공지되어 있다. 이 분사 노즐에는 지지 장치의 하우징을 통과하며 구동 샤프트와 평행하게 배치된 수로(water channel)가 안내된다.

또한, 프랑스특허 제 FR 2,646,801 A호에는 플라스틱으로 구성된 와이퍼 블레이드와 와이퍼 아암을 구비한 윈드스크린 와이퍼가 도시되어 있다. 상기 와이퍼 아암은 중공 프로파일을 포함하며 기체 내압 공정(gas internal pressure process)에 의해서 제작된다. 상기 출원서에는 일실시예로서 변형된 중공 와이퍼 아암을 구비한 연결 부품이 도시되어 있으며, 여기서 중공 공간은 윈드스크린 와이퍼 시스템의 일부를 구성하고 윈드실드 윈도우쪽으로 설정된 분사구를 갖는다. 변형예로서, 와이퍼 아암은 연결 부품 대신에 고정 부품에 직접 연결되는 와이퍼 로드를 포함한다. 또한, 여기서는 세척용 물이 구동 샤프트를 통과하도록 안내된다.

본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 윈드스크린 와이퍼용 구동 샤프트에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 구동 샤프트를 분해한 상태로 도시한 도면.

도 2는 연결 부품의 변형예를 도시한 도면.

본 발명에 따라서, 구동 샤프트의 베이스 몸체는 압출형 경금속 프로파일로 제조된다. 이 프로파일의 자유 단부에서 고정 부품의 영역에는 경질 재료로 구성되며 나삿니가 형성된 연결 부품이 지지된다. 상기 재료로서는 강철이 사용되지만, 예를 들어 구리나 청동과 같은 다른 재료가 적합할 수도 있다.

본 발명에 따른 구동 샤프트는 매우 용이하면서 여러 가지 다른 형태로 저렴하게 제작될 수 있다. 따라서, 고정 부품을 수용하기 위한 연결 부품은 물결 무늬나 다각형 고정 프로파일을 구비한 원뿔 시트를 가지며, 이때 상기 재료는 평면 압착성, 용접 강도 및 조립 능력이 최적으로 조절될 수 있다. 이로 인하여, 확실하고 용이하게 분리 가능한 고정 부품의 시트가 조립이나 분해 후에 자체적으로 선택될 수 있다.

상기 연결 부품은 발명의 목적에 따라서 합리적인 방식으로 접착, 용접, 압착 또는 조립 주조법에 의해 결합된다. 이를 위하여, 원뿔형 돌출부가 베이스 몸체에 구성되는 것이 바람직하다. 이 원뿔형 돌출부는 한편으로 양 부품의 상호 중심 설정을 용이하게 하며, 다른 한편으로 큰 접합면을 가능하게 하기 때문에, 힘과 회전 모멘트가 용이하게 전달될 수 있다.

조립 주조법을 위하여, 연결 부품은 베이스 몸체에 셋팅되며, 접합 틈새는 액상 아연, 마그네슘, 납, 주석 또는 적절한 적층물로 충진된다. 아연이나 적절한 재료는 베이스 몸체와 연결 부품 사이에 배치되어 침투될 수 있다. 또한, 이것은 길이방향으로 물결 무늬가 형성된 베이스 몸체의 원뿔형 돌출부 상에 안착하며, 연결 부품을 수용하고 물결 무늬가 형성된 원뿔을 포함한다.

상기 베이스 몸체와, 필요한 경우에 연결 부품으로 구성된 구동 샤프트는 실질적으로 많은 비용을 소요하지 않고 하나 이상의 길이방향 채널들을 가지며, 이 채널들을 통하여 분사 노즐용 세척수가 유입될 수 있는데, 이 분사 노즐은 여기서 상세히 도시하지 않는 와이퍼 아암의 내부나 와이퍼 아암 상에 배치될 수 있다. 또한, 길이방향 채널은 세척수를 가열하기 위한 열선을 포함할 수도 있다.

중앙 구멍을 갖는 연결 부품을 간단히 제작하기 위하여, 길이방향 채널의 재료로서 아연이 제공되며, 이 채널은 연결 부품 내로 안내되는 것이 바람직하다. 이때, 연결 부품은 외부를 향한 하나의 헤드를 가질 수 있으며, 상기 채널은 추가의 안내 채널과 용이하게 연결될 수 있다.

또한, 연결 부품을 고정하기 위한 기술과 유사한 고정 기술이 크랭크에서도 사용될 수 있다. 여기서, 베이스 몸체에는 크랭크측 단부에서 길이방향으로 물결 무늬를 갖는 일영역이 제공되며, 이 영역에서 경질 재료로 구성된 크랭크가 베이스 몸체와 함께 주조되는 것이 합리적이다.

상기 구동 샤프트의 개별 구성 부품들 간의 접촉 부식을 방지하기 위하여, 베이스 몸체와 연결 부품, 혹은 크랭크는 조립된 후에 화학적으로 니켈 도금되는 것이 바람직하다.

다른 장점들을 이하의 도면을 참조하여 설명한다. 도면은 본 발명의 실시예들을 도시하며, 도면과, 실시예와, 청구범위는 여러 가지 특징들을 조합된 형태로 포함한다. 본 기술분야의 당업자는 발명의 목적에 따라 합리적인 방식으로 각 특징들을 개별적으로 고려할 수 있을 뿐만 아니라 의미있는 다른 조합된 형태로 통합할 수도 있다.

구동 샤프트(10)는 서로 견고하게 결합된 복수의 부품들로 구성되는데, 더 구체적으로 말해서 베이스 몸체(14)와, 크랭크(12)와, 연결 부품(16, 22)과, 필요한 경우에 중간 부품(28)으로 구성된다.

상기 베이스 몸체(14)는 압출된 경금속 프로파일로 제조되며, 두 개의 길이방향 채널(38)과 길이방향으로 물결 무늬가 형성될 수 있는 원추형 돌출부(26)를 포함한다. 이 원추형 돌출부(26) 상에는 와이퍼 아암의 고정 부품을 연결하기 위한 연결 부품이 중간 부품(28)을 거쳐 직접 또는 간접적으로 배치될 수 있으며, 접착, 용접, 압착 또는 조립 주조법에 의해서 베이스 몸체와 결합된다. 이때, 상기 중간 부품(28)은 이 부품의 밴드(30)에 의해서 베이스 몸체(14)의 돌출부(26)에 안착된다.

또한, 상기 중간 부품(28)은 연결 부품(16)쪽으로 물결 무늬(36)가 형성된 하나의 원뿔(34)을 가지며, 이 원뿔 상에는 연결 부품(16)이 배치되거나 압착된다. 이때, 중간 부품(28)의 헤드(42)는 연결 부품(16) 내로 돌출된다. 또한, 중간 부품(28)은 베이스 몸체(14)의 길이방향 채널(38)로부터 연장되어 추가의 안내 채널과 연결될 수 있는 길이방향 채널(40)을 포함한다.

상기 연결 부품(16)은 경질 재료로 구성되기 때문에, 추가의 부품을 필요로 하지 않고도 나삿니(18)나 원뿔 시트(20)의 영역에서 고하중을 지탱할 수 있다. 이로 인하여, 와이퍼 아암은 안정적으로 안착할 수 있을 뿐만 아니라 와이퍼 아암의 조립과 분해를 용이하게 실시할 수 있다. 상기 연결 부품(22)은 연결 부품(16)의 원뿔 시트(20) 대신에 나삿니(18)쪽을 향하면서 약간 원뿔 형태를 취하는 다각형 고정 프로파일(22)을 포함할 수도 있다.

크랭크(12)는 연결 부품(16, 22)과 유사하게 아연이나 다른 적당한 재료로 구성된 연결층(44)을 거쳐서 조립 주조법에 의해 베이스 몸체(14)와 결합하며, 이크랭크는 결합 위치에서 물결 무늬(46)를 포함하기 때문에 형상 끼워 맞춤뿐만 아니라 재료 끼워 맞춤이 가능하다.

Claims (11)

1. 크랭크(12)가 고정된 윈드스크린 와이퍼용 구동 샤프트(10)에 있어서,

   상기 구동 샤프트(10)의 베이스 몸체(14)는 압출형 경금속 프로파일로 제작되며, 이 베이스 몸체의 자유 단부에서 고정 부품의 영역에는 경질 재료로 구성되며 나삿니(18)가 형성된 연결 부품(16, 22)이 제공되는 것을 특징으로 하는 구동 샤프트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결 부품(16, 22)은 강철, 청동 또는 구리로 구성되는 것을 특징으로 하는 구동 샤프트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연결 부품(16)은 고정 부품용 물결 무늬를 구비한 원뿔 시트(20)를 갖는 것을 특징으로 하는 구동 샤프트.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연결 부품(22)은 다각형 고정 프로파일(24)을 갖는 것을 특징으로 하는 구동 샤프트.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 몸체(14)는 연결 부품(16)이 배치되며 접착, 용접, 압착 또는 조립 주조법에 의해 결합되는 원뿔 형태의 돌출부(26)를 갖는 것을 특징으로 하는 구동 샤프트.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 연결 부품(16, 22)은 중간 부품(28)을 거쳐서 베이스 몸체(14)와 함께 주조되는 것을 특징으로 하는 구동 샤프트.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 연결 부품(16, 22)은 길이방향 물결 무늬를 갖는 베이스 몸체의 원뿔형 돌출부(26)나 물결 무늬가 형성된 중간 부품(28)의 원뿔(34)에 안착되는 것을 특징으로 하는 구동 샤프트.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 길이방향 채널(38, 40)을 갖는 것을 특징으로 하는 구동 샤프트.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 연결 부품(16, 22)은 중간 부품(28)을 하나 이상의 길이방향 채널(40)쪽으로 안내하는 나사형 케이스로서 형성되는 것을 특징으로 하는 구동 샤프트.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 몸체(14)와 연결 부품(16, 22), 혹은 크랭크(12)는 조립 후에 화학적으로 니켈 도금되는 것을 특징으로 하는 구동 샤프트.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 몸체(14)는 크랭크측 단부에서 길이방향으로 물결 무늬(46)가 형성된 일영역을 가지며, 이 영역에서 경질 재료로 구성된 크랭크(12)가 아연 등으로 구성된 결합층(42)을 구비한 베이스 몸체(14)와 함께 주조되는 것을 특징으로 하는 구동 샤프트.