KR20040058116A - 특히 차량용 윈드스크린 와이퍼 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 크랭크(24)와 비회전식으로 결합된 출력축(22)을 갖는 구동 장치(16)를 포함하며, 크랭크(24)와 출력축(22)의 결합은 융착 결합, 특히 레이저 용접 결합으로서 형성되는, 특히 차량용, 윈드스크린 와이퍼 장치에 관한 것이다.

Description

특히 차량용 윈드스크린 와이퍼 장치{WINDSCREEN WIPER DEVICE, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE}

크랭크와 비회전식으로 결합된 출력축을 포함하는 구동 장치를 갖는 복수의 와이퍼 장치가 이미 공지된 바 있다. 이런 장치에서는 전기 모터의 전기자 축에 기어(toothed wheel)와 맞물리는 웜이 장착되는데, 상기 기어는 일측 단부에서 원추 (cone) 및 고정 너트를 통해 모터 크랭크와 비회전식으로 결합되는 출력축을 구동한다. 상기 기어는 출력축을 포함하는 하우징 내에 배치된다. 편심 부시(bush)가 지지를 위해 기어 하우징 내에 삽입되며, 출력축은 이 편심 부시(eccentric bush)를 관통하는데, 이 편심 부시를 통해 측방으로 이동이 가능하다.

출력축은 기어 하우징의 대응측 단부에서 나사산에 의해 밀폐되는 원추를 갖는다. 크랭크가 이 원추에 삽입되고 고정 너트를 통해 고정된다. 출력축의 축방향 여유를 제한하기 위해, 출력축은 원추와 편심 부시 사이의 구간에서 그루브 (groove)를 가지도록 하여, 편심 부시 상에 배치된 스피드 너트가 출력축의 축방향 여유를 제한한다.

본 발명은 독립 청구항 1의 도입부에 정의된 와이퍼 장치에 관한 것이다.

본 발명의 실시예가 도면에 도시되며, 다음 설명을 통해 상세히 기술된다. 도면은 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 와이퍼 장치에 대한 개략도이며,

도 2는 종래 기술에 따른 와이퍼 장치의 구동 장치이고,

도 3은 본 발명에 따른 와이퍼 장치의 구동 장치에 대한 개략적 측면도이며,

도 4는 본 발명에 따른 와이퍼 장치의 스페이서에 대한 단면도이다.

독립 청구항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 와이퍼 장치는, 출력축이 크랭크와 비회전식으로 결합되며, 크랭크와 출력축 사이의 결합은 크랭크와 출력축 사이의 안정적인 결합을 가능케 할 뿐 아니라 저비용으로 실현 가능한 융착 결합으로서 실시되는 이점을 갖는데, 그 이유는 예를 들어 나사 절단, 고정 너트의 풀림 및 원추의 회전과 같은 복수의 작업 단계를 절약할 수 있기 때문이다. 이를 위해 특히 레이저 용접 결합이 제공된다.

종속 청구항에 기술된 조치를 통해 독립 청구항에 명시된 특징에 대한 바람직한 개선 및 변형이 나타나 있다.

특히, 출력축이 크랭크의 전체 두께를 관통하며, 출력축이 크랭크의 구동 장치 대항측 외측면과 거의 동일 평면으로 끝나는 단면(端面)을 갖는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 한편으로는, 출력축과 크랭크의 조합에 대한 설치 공간이 최소화되며, 다른 한편으로는 구동 장치의 대항측 면에서부터 레이저 용접을 용이하게 실시할 수 있다. 또한 바람직하게도 크랭크와 출력축 사이에 최대 접촉면이 실현되는데, 이런 최대 접촉면을 통해 안전한 레이저 결합이 이루어진다.

특히, 출력축이 하우징에서 돌출되고, 출력축의 축방향 여유를 제한하기 위해 적어도 하나의 스페이서를 크랭크와 하우징 사이에 배치하는 것이 바람직하다.

또한 출력축을 하우징의 편심 부시에서 지지하는 것이 특히 바람직하다. 이 경우 바람직하게도 상기 스페이서는 부시 및 크랭크에서 지지된다.

또한 웜에 맞물리는 웜 기어에 의해 구동되는 출력축의 측방 위치가 조립된 상태에서 간단한 방식으로 조절될 수 있도록 하기 위해, 부시를 편심 부시로서 형성하는 것이 바람직하다.

또한 스페이서의 의도치 않은 동작 및 스페이서와 출력축 사이의 접촉면의 과도한 마모를 방지하기 위해, 스페이서를 출력축과 비회전식으로 결합하는 것이 특히 바람직하다.

바람직하게도 스페이서와 출력축 사이의 결합은 마찬가지로 레이저 용접 결합으로서 형성된다. 이 레이저 용접 결합은 저비용으로 실현되며, 크랭크를 출력축에 용접하는 것과 동일한 공정 단계에서 실시될 수 있다.

또한 스페이서가 밀봉성 기능 부재를 갖는 것이 특히 바람직한데, 그 이유는 이렇게 함으로써 베어링의 밀봉을 위해 필요한 별도의 부품을 절약할 수 있기 때문이다.

도 1은 본 발명에 따른 와이퍼 장치(wiper device)(10)에 대한 개략도를 나타낸다. 상기 와이퍼 장치는, 대체로, 각각 하나의 와이퍼 베어링(wiper bearing)(14)이 배치된 두 개의 단부를 갖는 지지관(supporting pipe)(12)을 포함한다. 양 와이퍼 베어링(14) 사이에서 상기 지지관(12)의 종방향 범위의 거의 중앙에 구동 장치(16)가 배치된다. 상기 구동 장치는 대체로 전기 모터(18)를 포함하는데, 도면에는 도시되지 않은, 전기 모터의 전기자 축(armature shaft)은 웜 기어(worm gear)(20)와 맞물리는 웜(worm)을 갖는다(도 2). 웜 기어(20)의 중앙에는 웜 기어 (20)와 비회전식으로 결합된 출력축(output shaft)(22)이 장착된다. 상기 출력축 (22)의 단부는, 운전 중에 진자 운동 또는 회전 운동을 이행하는 크랭크(crank) (24)와 비회전식으로 결합된다.

도 2에는 종래 기술에 따른 크랭크를 포함하는 구동장치(16)의 일부가 도시되어 있다. 웜 기어(20)는 출력축(22)과 비회전식으로 결합된다. 상기 출력축(22)은 편심 부시(eccentric bush)(26)를 통해 구동 장치(16)의 하우징(28) 내에 지지된다. 출력축(22)은, 출력축이 편심 부시(26)에서 돌출되는 구간에서 파형부 (grooved area)(30)를 갖는데, 이 파형부에는 축방향 여유를 제한하기 위해 스피드 너트(speednut)(29)가 장착된다. 원통형 나사부(thread area)(34)를 통해 밀폐되는 원추부(conical area)(32)가 파형부(30)에 연결된다. 상기 크랭크(24)는 출력축 (22)의 원추부(32)에 안착되고 너트(nut)(36)를 통해 출력축(22)에 고정된다.

도 3에는, 본 발명에 따른 와이퍼 장치의 크랭크(24)와 출력축(22)을 포함하는 웜 기어(20)에 대한 상세도가 도시되어 있다. 상기 출력축(22)의 양 단부는 웜 기어(20)와 비회전식으로 결합된다. 출력축(22)은 스프링 링(spring ring)(31)을 통해 하우징(28)으로부터 돌출되고 편심 부시(26)를 통해 하우징(28)에 지지된다.상기 크랭크(24)는 원통형 구멍을 갖는데, 이 구멍으로 출력축(22)의 다른 단부가 삽입되어, 웜 기어(20) 및 구동 장치(16)의 반대쪽에 배치된, 크랭크의 면은 출력축(22)의 단면(38)과 함께 하나의 면을 형성하도록 한다. 크랭크(24)는 레이저 용접을 통해 출력축(22)과 결합된다. 크랭크(24)와 편심 부시(26) 사이에는 스페이서 (spacer)(40)가 배치되는데, 이 스페이서는 출력축(22)의 축방향 여유를 조절하는 기능을 한다. 크랭크(24)와 마찬가지로 상기 스페이서(40)는 출력축(22)과 비회전식으로 결합되며, 또한 레이저 용접 결합을 통해 출력축(22)과 결합된다.

상기 스페이서(40)는 거의 회전 대칭적 형태를 가지며, 각각 서로 상이한 기능을 하는 3개의 구간을 갖는다.

제 1 구간(42)은 크랭크(24)와 편심 부시(26) 사이에서 본래 간격 조절 기능을 하는 구간이다. 또한 상기 제 1 구간(42)은 또한 출력축(22)과 용접되는 구간이다. 이 제 1 구간에는 제 2 어깨부(shoulder section)(44)가 연결되는데, 이 제 2 어깨부는 거의 원판형 형태를 가지며 편심 부시(26)에 대한 스페이서(40)의 지지면을 형성한다. 이 어깨부(44)에는 파이프 형태의 실링부(sealing section)(46)가 연결되는데, 이 실링부의 내경은 출력축(22)의 베어링 구간에서 편심 부시(26) 및 하우징(28)의 외경과 거의 일치하여, 상기 실링부(46)는 편심 부시로의 오염물 침투 및 출력축(22)의 지지를 억제하게 한다.

본 발명의 실시예에서는, 예를 들어 밀봉 기능을 더욱 개선하기 위해 고무 재질의 실 립(seal lip)을 실링부(46)에 부착하는 것도 가능하다. 도 4에는 이러한 스페이서(40)의 단면도가 도시되어 있다. 상기 스페이서(40)는 회전 대칭적이며 파이프 형태의 제 1 구간(42)을 갖는데, 이 제 1 구간에는 원판형 어깨부(44)가 직접 연결된다. 이 어깨부는 파이프 형태의 실링부(46)로 연결된다. 이 실링부에는 하우징(28)에서 베어링의 밀봉 기능을 개선하는 실립(48)이 부착된다. 물론 이 실 립(48)은 또한 적합한 프로파일(profile)을 통해 실링부(46) 내로 삽입될 수 있다.

또한 스페이서(40)를 용접하거나 또는 다른 방식으로 고정하는 대신 출력축에 롤링하는 것도 가능하다. 원칙적으로 스페이서(40)를 또한 출력축(22)과 결합시킬 필요는 없다. 예를 들어 스페이서(40)를 하우징(28)과 예를 들어 프레스를 통해 결합시키는 것도 가능한데, 이 경우에는 파이프 형태의 제 1 구간(42)이 출력축 (22)을 통해 지지된다. 하지만 이 경우에는 스페이서(40)와 하우징(28) 사이의 결합이 조립 종결 시점에 비로소 실시될 수 있는데, 그 이유는 조립 종결 시점이 아니면 편심 부시(26)를 통한 출력축(22)의 측방 이동이 더 이상 가능하지 않기 때문이다. 그러나, 또한 편심 부시(26)의 조절 구간 전체를 활용할 수 있도록 하기 위해 파이프 형태의 제 1 구간(42)의 직경을 더 크게 선택할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 크랭크와 출력축을 포함하는 구동 장치를 갖는 복수의 윈드스크린 와이퍼 장치에 이용가능하다.

Claims (8)

1. 크랭크(24)와 비회전식으로 결합된 출력축(22)을 갖는 구동 장치(16)를 포함하는, 특히 차량용, 와이퍼 장치에 있어서,

   상기 크랭크(24)와 상기 출력축(22)의 결합은 융착 결합으로서, 특히 레이저 용접 결합으로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 와이퍼 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 출력축(22)은 상기 크랭크(24)의 전체 두께(D)를 관통하며, 상기 크랭크(24)의 상기 구동 장치(16) 대향측 외측면과 거의 동일 평면으로 끝나는 단면(38)을 갖는 것을 특징으로 하는, 와이퍼 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 출력축(22)은 상기 하우징(28)에서 돌출되며, 상기 크랭크(24)와 하우징(28) 사이에는 적어도 하나의 스페이서(40)가 배치되는 것을 특징으로 하는, 와이퍼 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 출력축(22)은 하우징(28)에서 부시(26) 내에 지지되며 상기 스페이서(40)는 상기 부시(26)에 지지되는 것을 특징으로 하는, 와이퍼 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 부시(26)가 편심 부시로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 와이퍼 장치.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서(40)는 상기 출력축(22)과 비회전식으로 결합되는 것을 특징으로 하는, 와이퍼 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 스페이서(40)와 상기 출력축(22) 사이의 결합이 레이저 용접 결합으로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 와이퍼 장치.
8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서(40)가 밀봉성 기능 부재를 갖는 것을 특징으로 하는, 와이퍼 장치.