KR20020057794A - 와이퍼 아암을 구동하기 위한 구동 장치 - Google Patents

와이퍼 아암을 구동하기 위한 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 와이퍼 아암을 구동하기 위한 구동 장치로서, 이 구동 장치는 구동축(12)을 중심으로 회전 가능한 구동 레버(14)와 축(16)을 중심으로 회전 가능한 조절 레버(18)를 갖는 레버 구동 장치(10)를 구비하며, 상기 구동 레버(14)와 조절 레버(18)는 와이퍼 아암의 고정 부품(34)을 지지하는 링크(22, 24)들을 거쳐서 커플링 로드(20)에 의해 상호 결합된다.
또한, 본 발명에 있어서 고정 부품(34)은 분리 가능하게 고정되며 길이방향으로 연장된 조절축(38)을 중심으로 조절 영역(40) 내에서 커플링 로드(20)에 대하여 조절될 수 있다.

Description

와이퍼 아암을 구동하기 위한 구동 장치{Apparatus for driving a wiper arm}
복수의 차량용 윈드실드 와이퍼를 구비한 와이퍼 시스템은 이 와이퍼 시스템의 와이퍼용 베어링을 이용하여, 그리고 플레이트를 거쳐서 차량의 차대에 직접 또는 간접적으로 고정된다. 상기 플레이트, 혹은 와이퍼 지지체가 중공 파이프 형태를 갖는 경우에 있어서의 관형 플레이트는 와이퍼 모터와 이 모터에 설치된 기어를 구비한 와이퍼 구동 장치를 지지하는 모터 플레이트를 포함한다. 상기 기어의 구동축은 기어돔(gear dome) 내에 유지되어 일반적으로 크랭크와 조인트 로드를 거쳐서 각 윈드실드 와이퍼를 위한 구동축과 견고하게 결합된 다른 크랭크들을 구동시킨다.
또한, 와이퍼 모터의 구동축은 4개의 바아(bar)로 구성된 레버 구동 장치를 구동시킬 수 있다. 이 레버 구동 장치는 구동축에 회전 가능하게 안착되며 커플링 로드를 거쳐서 조절 레버와 힌지 형태로 결합하는 하나의 구동 레버를 포함한다. 상기 조절 레버는 고정축 상에 회전 가능하게 안착된다. 한편, 커플링 로드에는와이퍼 아암의 고정 부품이 일체로 구성되어 이 고정 부품과 함께 반동 부품에 의해서 와이퍼 아암의 조인트 부품을 고정하는 소위 4개의 바아로 구성된 와이퍼 레버를 형성한다. 상기 구동 레버는 와이퍼 모터의 출력축에 의해서 직접 구동되거나 크랭크 및 조인트 로드를 거쳐서 구동된다. 또한, 상기 구동 레버는 크로스 레버의 형태로 형성될 수도 있다. 4개의 바아로 구성된 와이퍼 구동 장치의 운동은 윈드스크린 와이퍼의 조합된 행정 및 회전 운동에 작용한다. 이로 인하여 윈드스크린 와이퍼는 윈도우의 다각형 외형에 양호하다.
와이퍼 아암에는 캐리어 브래킷 시스템(carrier bracket system)과 와이퍼 스트립에 의해서 와이퍼 블레이드가 링크된다. 양호한 와이핑 결과를 얻기 위하여, 그리고 덜거덕거리는 소음을 방지하기 위하여, 와이퍼 립을 구비한 와이퍼 스트립이 차량의 윈도우 상에서 소정의 조절각으로 조절되어야 한다는 점이 중요하다. 더 구체적으로 말해서, 각각의 여러 가지 윈드스크린 와이퍼와 이 와이퍼를 구동시키기 위한 구동 장치의 구조에 대하여 제조상의 오차는 낮지만, 오차의 합은 와이퍼를 차량의 차대에 고정시키는 일련의 공정에서 최적의 조절각이 보장되지 않는다. 또한, 와이퍼 장치가 차량의 방향에 대하여 횡방향으로 정렬되는 경우 와이퍼 장치의 길이 대 폭 비율이 크기 때문에, 특히 차량의 길이방향을 따른 정렬에 있어서 문제시된다.
본 발명은 와이퍼 아암을 구동하기 위한 장치로서 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 구동 장치에 관한 것이다.
도 1은 레버 구동 장치를 도시한 사시도.
도 2는 고정 부품과 결합된 도 1에 따른 레버 구동 장치를 도시한 사시도.
도 3은 커플링 로드만을 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 변형예를 도시한 도면.
도 5는 고정 부품과 덮개용 캡을 구비한 커플링 로드를 절단하여 도시한 단면도.
도 6은 도 5의 선 VI-VI를 따라 절취하여 도시한 단면도.
도 7은 도 5의 선 VII-VII를 따라 절취하여 도시한 단면도.
도 8 내지 도 11은 도 7의 변형예를 도시한 단면도.
도 12는 도 5의 선 XII-XII를 따라 절취하여 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 레버 구동 장치12: 구동축
14: 구동 레버16: 축
18: 조절 레버20: 커플링 로드
22, 24: 링크26, 28, 30, 46, 48: 안내면
32: 나사 구멍34: 고정 부품
36: 힌지축38: 조절축
40: 조절 영역42: 볼록부
44: 오목부50: 캡
52: 나사54, 56: 힌지 볼트
58, 60: 베어링 박스62: 관통구
64: 스토퍼66: 형틀
68, 76: 볼트70: 너트
72, 90: 나사형 파이프74: 원추형 헤드
78: 지지 간격80: 영역
82: 가로벽84: 리세스
86: 내부 육각머리88: 나사머리
92: 연결 영역94: 고정부
본 발명에 따라서, 고정 부품은 커플링 로드에 대하여 분리 가능하게 고정되며, 길이방향으로 연장된 조절축을 중심으로 조절 영역에서 커플링 로드에 대하여조절될 수 있다. 이로 인하여, 고정 부품은 와이퍼 블레이드와 와이퍼 아암을 종축을 중심으로 조절할 수 있으며, 따라서 와이퍼 스트립은 와이퍼를 차량에 조립하는 동안 제조 오차와 무관하게 윈드스크린에 대하여 최적의 조절각을 가질 수 있다.
상기 고정 부품들에 의하여 링크들 사이에서 커플링 로드가 조여지며, 고정부의 양 측면에 대하여 고정부가 배치되는 안내면을 갖는다. 이로 인하여 와이퍼 블레이드로부터 고정 부품에 전달되는 굽힘력은 커플링 부품에 의해서 유리하게 유도된다. 안내면과 지지면 사이에서의 평면 압착을 낮게 유지하기 위하여, 복수의 안내면들이 제공되는 것이 바람직한데, 이때 상기 안내면들은 커플링 로드의 길이방향으로 큰 지지 간격을 형성한다. 합리적인 경우로서, 상기 안내면은 조절축의 원주방향으로 180o이상의 영역에 걸쳐 펼쳐지며, 따라서 이 영역에서 모든 방향으로 굽힘력을 수용할 수 있다. 또한, 상기 안내면들은 커플링 부품의 측면들 상에 존재하도록 접근할 수도 있다.
고정 부품이 종축을 중심으로 회전할 수 있으므로 안내면은 조절축과 동축으로 배치된 회전체의 덮개면을 이루며, 상기 조절축은 커플링 로드의 내부에서 연장한다. 와이퍼 스트립의 조절각을 여러 가지로 조절할 수 있기 때문에, 조절축이 해당 와이퍼 블레이드와 가능한 평행하게 연장되는 경우에 유리하다. 이때, 와이퍼 아암의 수직높이, 특히 고정 부품의 수직높이는 반동 부품의 영역에서 윈드스크린에 대하여 전혀 변화하지 않거나 매우 미소하게 변화한다. 이로써 조절축은 반동 부품의 힌지축을 절단하거나 힌지축에 대한 거리를 가능한 짧게 유지할 수 있다.
상기 고정 부품은 커플링 로드쪽으로 개방된 U형상 프로파일을 통하여 커플링 로드를 포함하며, 링크들 사이에서, 그리고 U형상 프로파일의 횡벽 상에서 커플링 로드와 결합한다. U형상 프로파일은 굽힘에 강하며 커플링 부품과 고정 부품 사이에서 안내면을 중심으로 넓게 배치될 수 있다. 고정부의 영역에서, 고정 부품의 U형상 프로파일의 횡벽은 U형상 프로파일의 개방면쪽으로 돌출된 돌출부를 가지며, 상기 돌출부는 상응하는 커플링 로드의 볼록부와 맞물린다. 상호 대향 배치된 돌출부와 볼록부의 벽들은 조절될 수 있도록 형성된다. 상기 벽들은 또한 안내면으로서도 역할할 수 있다.
돌출부에는 고정 부품이 나사, 나사형 너트, 나사형 볼트 및 나사형 파이프의 형태로서 고정부의 외형 이상으로 돌출되지 않고 배치된다. 이로 인하여, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 주로 합성 수지로 구성되며 커플링 로드 상에 설치된 캡은 고정부를 덮을 수 있다. 따라서, 커플링 로드가 운동할 때 커플링 로드와 링크된 레버 사이에 부품들이 삽입되는 위험을 방지할 수 있다. 시각적인 면과 유동 기술에 기초하여 고정 부품은 캡의 연결 영역에서 거의 캡의 재료 두께에 해당하는 단을 갖기 때문에, 캡의 외형은 고정 부품의 외형과 나란하게 연결된다.
특히, 상술한 구조를 이용하여 제조 오차를 보정하기 위한 조절이 가능하다. 고정 부품이 잘못 조립되거나 나사에 의해 록킹되는 경우 자유 자재로 조절되는 것을 방지하기 위하여, 조절 영역은, 예를 들어 5o이하, 주로 3o이하의 각도 범위로 제한되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 고정 부품과 커플링 로드 사이에서, 혹은 상기 부품들과 견고하게 결합된 부품들 사이에서 스토퍼가 사용된다.
연속적인 조절이 가능하도록, 안내면은 매끄럽게 형성되거나 양호한 마찰 효과를 얻을 수 있도록 꺼칠꺼칠하게 형성될 수 있다. 조절축과 나란하게 길이방향을 따라서 체크무늬를 형성함으로써, 연속적으로 조절이 가능하다. 이것은 규정된 각도 위치를 조절하고자 할 때 바람직하다.
본 발명의 실시예들을 도시한 이하의 도면들을 참조하여 기타 장점들을 설명하며, 이때 도면과, 실시예와, 청구의 범위는 복수의 특징들을 조합한 형태로 기재한다. 또한, 본 기술분야의 당업자로서는 상기 특징들을 개별적으로도 고려할 수 있을 것이며 의미있는 다른 조합된 형태로 통합할 수도 있을 것이다.
도 1에 도시한 레버 구동 장치(10)는 구동축(12)을 중심으로 회전 가능하게유지된 구동 레버(14)와, 축(16)을 중심으로 회전 가능하게 유지된 조절 레버(18)와, 커플링 로드(20)를 포함하는데, 여기서 커플링 로드(20)의 일단부는 링크(22)를 거쳐서 구동 레버(14)와 결합하고 타단부는 링크(24)를 거쳐서 조절 레버(18)와 결합한다. 상기 구동축(12)과 축(16)은 여기서는 도시하지 않는 차량의 차대에 플레이트를 거쳐서 직접 또는 간접적으로 배치된다. 링크(22, 24)들은 힌지 볼트(54, 56)들을 통과하도록 구성되며, 이 힌지 볼트들은 베어링 박스(58, 60)를 거쳐서 커플링 로드(20)의 내부에 유지되고(도 5 및 도 6) 조절 레버(18) 혹은 구동 레버(14)와 나사 물림한다.
링크(22, 24)들 사이에는 고정 부품(34)을 고정하기 위한 고정부(94)가 형성된다. 이 고정부는 커플링 로드(20)쪽으로 개방된 U형태의 프로파일을 포함하며, 상기 프로파일의 구성에 의해서 고정부는 커플링 로드(20)를 3면에서 포위한다. 고정부(94)의 영역에서 커플링 로드(20)의 상부면에는 오목부(44)가 형성되며, 이 오목부는 고정 부품(34)의 횡벽(82)에 형성된 볼록부(42)와 맞물린다. 상기 고정 부품(34)은 적어도 하나의 나사형 결합부에 의해서 커플링 로드(20)에 고정된다. 이 나사형 결합부는 도 1, 도 2, 도 5 내지 도 8에 따른 실시예에서 하나의 나사 구멍(32)과 나사(52)의 형태로 커플링 로드(20) 내에 형성되며, 상기 나사의 헤드(88)는 접촉 부품(34)의 돌출면에 직접적으로, 또는 형틀(66: 도 8)을 거쳐서 고정 부품(34)상에 간접적으로 배치된 후 커플링 로드(20)에 압착된다. 또한, 본 발명에서는 복수의 나사 결합부들이, 주로 조절축(38)의 방향으로 연달아 제공될 수도 있다.
커플링 로드(20)의 축방향에는 나사형 결합부(32, 52)의 양 측면들쪽으로 고정 부품(34)이 지지되는 안내면(26, 28)이 존재한다. 상기 안내면(26, 28)들은 조절축(38)과 동축으로 배치된 회전체의 일부분을 이루는 원통면으로 형성되며, 따라서 고정 부품(34)은 조절축(38)을 중심으로 회전 조절될 수 있다. 상기 조절축(38)은 실질적으로 고정 부품(34)의 길이방향으로 연장되며 이로 인하여 와이퍼 스트립과 함께 와이퍼 로드와 조인트 부품을 거쳐서 반동 부품에 의해 고정 부품(34)에 링크되는 와이퍼 블레이드(도시 안함)와 평행하게 연장된다. 반동 부품의 힌지축을 도면부호 36으로 표시한다(도 2).
와이퍼 블레이드가 고정 부품(34)에 전달하는 굽힘력을 다시 커플링 로드(20)에 유도하기 위하여, 안내면(26, 28)들은 상응한 크기의 축간격과 충분한 크기의 접촉면을 포함하며, 따라서 제동력에 기초한 표면 압착력과 비교하여 굽힘력에 기초한 표면 압착력은 적다. 고정 부품(34)의 안내와 유지는 커플링 로드(20)의 측면에 배치된 다른 안내면(30)에 의해서 개선될 수 있으며, 이 안내면은 축방향으로 상당하게 연장된 연장부를 갖기 때문에 큰 지지 간격(78)을 형성한다. 안내면(26, 28, 30)들은 이 안내면들이 180o이상의 영역에 걸쳐 펼쳐지는 형태로 조절축(38) 주위에 배치된다(도 7). 이로 인하여 작용력 하에서 안내면(26, 28, 30)에 의해 커플링 로드(20)가 지지될 수 있다.
고정 부품(34)을 연속적으로 조절할 수 있도록, 안내면(26, 28, 30)들은 부드럽게 형성될 수도 있으나 힘 전달을 개선시키기 위하여 꺼칠꺼칠하게 형성될 수 있다(도 3). 도 4에 따른 실시예에서는 조절축(38)에 대하여 평행하게 체크 무늬가 형성된 안내면(46, 48)들을 도시한다. 상기와 같은 구조로 인하여, 주어진 위치에 기초하여 소정의 작은 각도로 조절될 수 있다. 고정 부품(34)의 조절은 윈드스크린에 대한 와이퍼 스트립의 조절각을 최적화하는 역할을 한다. 이 경우에는 5o, 주로 3o이하의 비교적 작은 조절 영역(40)만으로도 충분하다. 조절 영역(40)은 고정 부품(34)과 커플링 로드(20) 사이나 상호 결합되는 부품들, 예를 들어 관통구(62)와 나사형 볼트(68) 또는 형틀(66)과 고정 부품(34) 또는 적절한 고정 부품(34)과 커플링 로드(20) 사이에 배치된 스토퍼(64)에 의해 제한된다.
고정 부품(34)과 커플링 로드(20) 사이의 나사형 결합부는 여러 가지 형태로 구성될 수 있다. 도 9에서는 커플링 로드(20)에 성형되거나 압출 성형되어 형틀(66)에 의해서 안내면(26, 28, 30, 46, 48)에 대항하여 고정 부품(34)을 압착하는 나사형 너트(70)에 조여진 나사형 볼트(68)를 도시한다. 도 10에 따른 실시예에서는 나사형 볼트(68) 대신에 박판 부품에 딥드로잉된 커플링 로드(20) 상에서 나사형 파이프(72)가 연장되며, 이 파이프에 나사형 너트(70)가 조여진다는 점에서 구별된다. 마지막으로, 도 11에서는 커플링 로드(20)가 반구형의 리세스(84)를 가지며, 이 리세스에는 원추형 헤드(74)를 갖는 나사형 볼트(76)가 사용되고, 또한 나사형 볼트(76)는 고정 부품(34)의 나사형 파이프(90) 내에 조여져 있는 변형예를 도시한다. 또한, 나사형 볼트(76)의 정면에는 내측 육각머리(86)가 사용된다.
도시한 나사형 결합부들은 고정 부품(34)의 볼록부(42) 내에 배치되기 때문에, 고정 부품(34)의 외형 이상으로 돌출되지는 않는다. 상기 나사형 결합부들은 커플링 로드(20)에 삽입되며(도 5) 고정부(94)를 거쳐서 링크(22, 24)의 영역으로돌출된 캡(50)으로 덮힌다. 이로 인하여, 커플링 로드(20)와 조절 레버(18), 혹은 구동 레버(14)의 운동 영역에서 발생할 수 있는 위험을 줄일 수 있으며, 따라서 부품들은 와이퍼가 구동할 때 죄여진다. 이로써, 손상이나 마멸이 방지된다. 고정 부품(34)은 연결 영역(92)에서 캡(50)의 외형과 연결된 단(step)을 포함한다.

Claims (18)

  1. 와이퍼 아암을 구동하기 위한 장치로서, 구동축(12)을 중심으로 회전 가능한 구동 레버(14)와 축(16)을 중심으로 회전 가능한 조절 레버(18)를 갖는 레버 구동 장치(10)를 구비하며, 상기 구동 레버(14)와 조절 레버(18)는 와이퍼 아암의 고정 부품(34)을 지지하는 링크(22, 24)들을 거쳐서 커플링 로드(20)에 의해 상호 결합되는 구동 장치에 있어서,
    상기 고정 부품(34)은 커플링 로드(20)에 대하여 분리 가능하게 고정되며, 길이방향으로 연장된 조절축(38)을 중심으로 조절 영역(40) 내에서 커플링 로드(20)에 대하여 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 커플링 로드(20)는 링크(22, 24)들 사이에서 고정 부품(34)에 의해 조여지며 고정부(94)의 양 측면에 대한 축방향을 따라서 고정 부품(34)이 배치된 안내면(26, 28, 30, 46, 48)들을 가지며,
    상기 안내면(26, 28, 30, 46, 48)들은 조절축(38)에 대하여 축방향으로 배치된 회전체의 덮개면으로 구성되고 조절축(38)은 커플링 로드(20)의 내부에서 연장되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 조절축(38)은 해당 와이퍼 블레이드에 대하여 가능한 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조절축(38)은 반동 부품의 힌지축(36)에 대하여 가능한 좁은 간격으로 연장되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 부품(34)은 나사형 결합부(32, 52; 68, 72 및 70)들에 의해서 커플링 로드(20)에 고정되며,
    상기 나사머리 혹은 너트(70)와 고정 부품(34) 사이에는 형틀(66)이 제공되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안내면(26, 28, 30, 46, 48)들은 커플링 로드(20)의 길이방향으로 큰 지지 간격(78)을 가지며 조절축(38)의 원주방향으로 180o이상으로 펼쳐진 영역(80)을 갖는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 부품(34)은 커플링 로드(20)쪽으로 개방된 U형상 프로파일을 통하여 커플링 로드(20)를 포함하며 상기 링크(22, 24)들 사이에서 U형상 프로파일의 횡벽(82) 상에서 커플링 로드(20)와 결합되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 고정 부품(34)의 횡벽(82)은 고정부(94)의 영역에서 U형상 프로파일의 개방면에 대하여 커플링 로드(20)의 상응하는 돌출부(44)와 맞물리는 볼록부(42)를 갖는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 볼록부(42) 혹은 돌출부(44) 근처에서 길이방향을 따라 하나 이상의 안내면(26, 28, 46, 48)들이 제공되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안내면(26, 28, 46, 48)들은 꺼칠꺼칠하게 형성되거나 길이방향을 따라서 체크무늬로 형성되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커플링 로드(20)는 성형 또는 압출 성형된 하나 이상의 나사형 볼트(68)를 갖는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커플링 로드(20)는 연장된 하나 이상의 나사형 파이프(72)를 구비한 딥드로잉 박판 부품인 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커플링 로드(20)는 원추형 헤드(74)를 갖는 나사형 볼트(76)를 수용하기 위한 구멍을 구비한 반구형의 리세스(84)를 가지며, 상기 나사형 볼트(76)는 고정 부품(34)의 나사형 파이프(90) 내에 조여지는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조절 영역(40)은 하나 이상의 스토퍼(64)에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사머리(88), 형틀(66) 또는 나사(52)를 위한 관통구(62), 나사형 볼트(68), 또는 나사형 파이프(72)는 스토퍼(64)를 형성하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 조절 영역(40)은 5o, 주로 3o이하인 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커플링 로드(20)는 커플링 로드(20)와 고정 부품(34) 및 링크(22, 24)의 제한 영역 사이에서 고정부(94)를 덮는 캡(50)을 지지하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 고정 부품(34)은 연결 영역(92)에서 캡(50)의 외형과 연결된 단을 갖는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
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