KR20060054693A - 자동차용 와이퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 와이퍼에 관한 것으로, 특히 와이퍼의 고무 블레이드를 지지하는 프레임과 고무 블레이드의 탄성을 유지하는 스프링 레일을 일체형 구조로 형상화하여 금형으로 성형한 후 고무 블레이드를 쉽게 끼워 조립할 수 있도록 하여 별도의 복잡한 조립과정이 불필요하고, 구조적으로 강도와 강성을 유지하면서, 내구성이 우수한 와이퍼를 제작할수 있으며, 부품 구성이 단순하여 저단가 제조 및 디자인 변경 자유도가 큰 자동차용 와이퍼에 관한 것이다. 또한, 프레임 일체형 스프링 레일을 구성하는데 있어서, 윈도우 글래스에 대한 원하는 분포하중을 균등하게 유지할 수 있어 세척효과를 향상시키고, 정착성을 향상시켜 주행시 떨림이나 들뜸에 의한 노이즈를 줄이고, 윈도우 글래스에 대한 원하는 분포하중을 균등하게 유지할 수 있도록 하기 위한 자동차용 와이퍼에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자동차용 와이퍼는, 중앙부를 기준으로 각 양단이 상호 대칭적으로 일체로 연결되어 한 개의 일체형 스프링 레일을 형성하는 동시에 와이퍼암에 장착되는 프레임의 골격을 형성하는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 중앙부의 폭과 각 양단부는 동일한 폭으로 유지되며, 그 중앙부와 양단부 사이 가운데 부분은 상대적으로 두꺼운 폭으로 유지되어 전체적으로 윈도우글래스에 밀착되는 하중 분포를 균일화 시키는 곡률부와, 상기 탄성부재의 중심부 길이방향을 따라 길게 절결되어 블레이드의 슬라이드 홈이 끼워지는 슬롯과, 상기 슬롯의 중앙부를 기준으로 양 방향에 대칭적으로 적소에 형성된 블레이드 장착홈과, 상기 장착홈의 상부측으 로는 상기 슬롯을 따라 끼워지는 블레이드의 윗면을 안내하여 상기 블레이드를 슬롯을 따라 정열시켜 지지 고정하기 위한 안내홈으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

와이퍼,블레이드,프레임,스프링레일,어댑터,에어스포일러

Description

자동차용 와이퍼{Wiper for a car}

도 1은 일반적인 자동차용 와이퍼 구조를 설명하기 위한 참고 사시도

도 2는 일반적인 와이퍼 블레이드에 대한 스프링레일의 조합관계 설명도

도 3은 종래의 블레이드와 스프링레일의 조합상태를 설명하기 위한 종단면도

도 4는 종래의 또 다른 와이퍼의 사시도

도 5는 도 4에 표현된 와이퍼의 종단면도

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼의 전체 구조를 보인 사시도

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼 전체 구조를 설명하기 위한 정면도

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼 전체 구조를 평면적 표현한 것으로 (a)는 정면도 (b)는 평면도 (c)는 저면도 (d)는 일측면도

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼의 주요 부분을 설명하기 위하여 일부를 절취한 참고도

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼를 구성하는 탄성부재와 블레이드의 결합관계를 설명하기 위한 요부 발췌 참고 사시도

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 탄성부재에 구성되는 블레이드 안내홈의 형상을 보인 것으로, (a)는 하우징 홈 이고, (b)는 꺽기형 홈의 형상을 나타낸 도면

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

30:블레이드 31:슬라이드홈

32:날 40:탄성부재

40a:곡률부 41:슬롯

42:장착홈 43:안내홈

44:하우징홈 45:꺽기홈

46:어댑터 47:연결부

50:에어스포일러 51:보스

52:체결홈 53:날개부

54:곡면

본 발명은 자동차용 와이퍼에 관한 것으로, 특히 와이퍼의 고무 블레이드를 지지하는 프레임과 고무 블레이드의 탄성을 유지하는 스프링 레일을 일체형으로 형상화하여 금형으로 성형한 후, 고무 블레이드를 쉽게 끼워 조립할 수 있도록 하여 별도의 복잡한 조립과정이 불필요하고, 구조적으로 강도와 강성을 유지하면서, 내구성이 우수한 와이퍼를 제작할 수 있으며, 부품 구성이 단순하여 저 단가 제조 및 디자인 변경 자유도가 큰 자동차용 와이퍼에 관한 것이다.

또한, 프레임 일체형 스프링 레일을 구성하는데 있어서, 윈도우 글래스에 대 한 원하는 분포하중을 균등하게 유지할 수 있어 세척효과를 향상시키고, 정착성을 향상시켜 주행시 떨림이나 들뜸에 의한 노이즈를 줄이고, 윈도우 글래스에 대한 원하는 분포하중을 균등하게 유지할 수 있도록 하기 위한 자동차용 와이퍼에 관한 것 이다.

자동차용 윈도우 와이퍼는 비가 내릴 때 자동차의 윈도우 글래스 면을 따라 흘러내리는 빗물이나 기타 이물질을 닦아내기 위한 장치로서, 차내에 설치된 와이퍼 모터의 구동력을 링크기구를 통하여 전달받은 와이퍼암이 소정의 각도로 왕복운동 하도록 구성되어 있으며, 와이퍼암의 선단에는 일면에 고무재로 된 블레이드가 부착된 와이퍼 프레임이 착탈 가능하게 설치되어 있다.

일반적으로, 와이퍼 암에 장착되는 와이퍼는 도 1 내지 도 3과 같이, 골격을 형성하는 프레임 부분과, 그 프레임을 따라 장착되어 윈도우 글래스 면에 접촉하여 마찰력으로 움직이는 브레이드 부분으로 구성된다.

주요 부분은, 와이퍼암(10)에 장착되는 어댑터(11)가 장착된 프레임 본체(12)와, 상기 프레임 본체(12)의 양 방향에 리벳조인트(13)로 대칭적으로 장착되어 블레이드(14)를 균등한 하중으로 결합시키기 위해 안쪽 방향으로 블레이드(14)가 끼워지는 끼움홈(15)을 구비하는 제1프레임(16)과, 상기 제1프레임(16)의 양단부측에 리벳조인트(13)로 대칭적으로 장착되어 블레이드(14)의 양단부측을 균등한 하중으로 결합시키기 위해 양단부측에 블레이드(14)가 끼워지는 끼움홈(15)을 구비하는 제2프레임(17)과, 상기 제1,2프레임(16)(17)들에 일정한 탄성을 갖고 부착되고 그 탄성력으로 윈도우 글래스면과 밀착되어 윈도우 글래스면을 닦아주기 위하여 탄성 체인 스프링레일(18)(18a)이 끼워지는 슬라이드홈(19)이 형성된 블레이드(14)와, 상기 블레이드(14)를 제1.2프레임(16)(17)을 따라 탄성적으로 지지하기 위하여 제1.2프레임(16)(17)의 길이 방향을 따라 블레이드(14)의 양방향에 각각 장착되는 판상의 금속재 스프링 레일(18)(18a)로 이루어진다.

여기서, 프레임 본체(12)는, 와이퍼암(10)의 운동을 받아 이를 최종적으로 블레이드(14)의 궤적 운동으로 매개하기 위하여 와이퍼암(10)과 블레이드(14) 그리고 블레이드(14)에 일정한 탄성강도를 제공하는 스프링 레일(18)(18a) 들을 한곳에 집중시켜 와이퍼암(10)의 구동으로 작동하고, 또한, 제1.2프레임(16)(17)들이 프레임 본체(12)에 균등한 분포로 정렬되어 있고, 프레임 본체(12)를 포함한 개개의 제1.2프레임(16)(17)들은 배수 촉진과 무게 경감을 위해 프레스 가공에 의한 구멍이 뚫려 있다.

블레이드(14)는, 제1.2프레임(16)(17)의 끼움홈(15)을 안내하기 위해 길이방향을 따라 양측단면상에 길게 단턱으로 형성된 단턱(20)과, 상기 단턱(20)과 구분되어 스프링 탄성을 제공하는 스프링 레일(18)(18a)을 안내하는 슬라이드 홈(19)을 구비하고 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 일반적인 와이퍼 구조는, 철판을 프레스 성형한 프레임 본체(12) 및 제1.2프레임(16)(17) 구조에 블레이드(14)와 스프링 레일(18)(18a)을 조립하여 구성된 것으로, 이 구조는 동절기에 각 부품의 연결부 및 접합부가 동결되어 정상적인 작동이 불가능하고, 블레이드의 탄성 변형 또한 장애가 생겨 윈도우 글래스 면을 정상적으로 닦을 수 없는 현상이 나타난다.

또한, 구조적으로 블레이드를 탄성적으로 가압하는 부위가 각 점으로 이루어져 있으므로 블레이드 전체에 등분포 하중으로 가압력을 전달하기 어려운 구조이며, 이로 인해 마모 속도가 부분적으로 현저한 차이를 형성하여 들뜸으로 인한 분리 현상으로 윈도우 글래스의 해당 면이 닦이지 않는 현상이 발생된다.

그밖에, 생산 기술적인 측면에서는 다 부품의 적용과 조합으로 제작하게 됨으로서 다수의 금형이 필요하고, 그 만큼 각 구성 단품들의 품질관리가 어려우며, 조립 공수의 증가로 조립 비용이 많이 들어가는 문제점이 있었다.

이에 대하여 도 4 및 도 5와 같이, 와이퍼암에 장착되는 철판 프레임 및 그밖에 블레이드를 지지하는 프레임을 별도로 구성하지 않고 블레이드(14)에 스프링 레일(18)(18a)을 끼우고 그 외부측을 고무재 커버(21)로 씌워서 구성한 와이퍼가 알려져 있다.

즉, 블레이드(14)의 양측 방향에 슬라이드 홈(19)을 길이방향을 따라 형성하고 그 슬라이드 홈(19)을 따라 스프링 레일(18)(18a)을 양방향에서 각각 끼워 넣은 뒤 그 외부는 스프링 레일(18)(18a)이 외부로 보이지 않도록 에어스포일러 기능과 탄성 유지를 위한 고무재 커버(21)를 씌워서 구성한 것으로, 이 구조는 적은 수의 부품 사용을 통해 일반적인 와이퍼의 구조적 문제점들 중 부품 동결에 의한 작동성 저하와 구성 부품 수 증가에 따른 몇 가지 문제점을 개선할 수 있었다.

그러나, 상기와 같은 와이퍼 구조는, 두 개의 강판으로 된 스프링 레일(18)(18a)의 탄성력과 그 외부를 씌우고 있는 고무재 커버(21)의 탄성이 동시에 작용하고 있으므로 충분한 가압력으로 와이퍼암을 작동시켜야 하는 동작성 유지에 무 리가 따르고 와이퍼암의 압력이 조절된 기존 와이퍼암 구조와 호환되지 못하는 문제가 있다.

또한, 두 개의 강판으로 된 스프링 레일(18)(18a)을 블레이드(14)의 양방향에서 각각 끼워서 체결하고, 중앙부분과 양쪽 끝단부를 용접하거나 조립하여 완성하므로 두개의 스프링 레일(18)(18a)을 블레이드(14)상에 고정하기 위한 조립 및 구성상의 곤란성과 복잡함이 따른다.

또한, 블레이드(14)를 중심으로 외부측에서 고무재 커버(21)를 접착하는 방법으로 서로 떨어져 있는 스프링 레일(18)(18a)의 구조적 취약성을 보완하는 구조이므로, 고무재 커버(21)를 블레이드(14)를 따라 접착하는데 상당한 고난도의 기술과 탄성력이 조절된 고가의 고무재 커버(21)를 사용해야 하는 문제점이 있었다.

또한, 고무재 커버(21)를 사용하여 마감 처리함으로서, 별도의 재료 사용이 불가능하며, 두 개의 강판으로 된 스프링 레일(18)(18a)이 중간과 그 중간을 중심으로 양단에 연결시키고 있으므로 용접 과정에서 스프링 레일의 변형이 일어나고 작동 중 변형이 쉽게 발생되어 스프링 탄성력 변동이 크게 일어날 수 있어 와이퍼의 전체 형상 변형으로 발전될 소지가 큰 문제점이 있었다.

또한, 두 개의 강판 스프링 레일(18)(18a)은 롤링 이후 용접과 조립 등 복잡한 공정으로 제작하기 때문에 생산성이 떨어지는 단점이 있다.

또한, 두 개의 강판 스프링 레일(18)(18a)을 블레이드(14)에 끼우거나 조립하는 과정과 조립부위를 별도 성형하는 과정에서 도금 피막이 벗겨지는 등 내부식성과 내구성이 약화되는 문제점이 있었다.

또한, 블레이드에 스프링 레일(18)(18a)이 모두 조립되고 그 외부에 고무재 커버(21)가 씌워진 상태에서는 블레이드(14)의 탈부착이 불가능하여 블레이드의 리필이 되지 않는 문제점이 있었다.

또한, 일반적인 와이퍼가 갖는 프레임 구조를 개선하여 부품수를 다소 줄였으나 블레이드(14)와 양측면에 끼우는 스프링 레일(18)(18a) 그리고 외부에 접합으로 씌우는 고무재 커버(21) 등의 다수의 부품이 소요되어 구조적으로 복잡하고, 고 단가의 고무재 커버를 사용하여야 하므로 저 단가로 제작할 수 없는 문제점이 있었으며, 다수의 부품 사용으로 인해 구조가 복잡하여 디자인 변경이 어렵고 용이하지 못한 문제점이 있었다.

또한, 윈도우 글래스에 대한 원하는 분포하중을 균등하게 유지할 수 없었으며, 주행시 떨림이나 들뜸에 의한 노이즈가 발생하는 문제점도 있었다.

따라서 본 발명의 목적은, 와이퍼를 구성하는 프레임 골격을 하나의 스프링 레일로 단일화함으로서 한 번의 금형 성형으로 만들어진 일체형 프레임 골격에 고무 블레이드를 끼워서 조립할 수 있는 와이퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 특별히 제작되어 가압력이 강화된 와이퍼암뿐 아니라, 가압력이 상대적으로 작은 현재 운행중인 차량의 기존 와이퍼암에 적용시켜 교환이나 교체 가능한 호환되는 와이퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 한 개의 강판으로 된 스프링 레일을 프레임 골격 으로 단일화시켜 형성하여 블레이드를 끼워서 구성함으로서 강성유지를 위한 별도의 조립이나 용접 등이 불필요하고 양호한 조립성과 생산성을 그리고 구조적으로 단순화된 와이퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 프레임 일체형 스프링 레일과 에어스포일러를 같이 성형할 수 있도록 함으로써 고속 주행시의 와이퍼 부상을 방지하는 에어스포일러 부품을 별도 부착하지 않아도 그 기능을 지닐수 있도록 하는 것으로 고속주행에도 구조적으로 스프링 레일의 변형이 없어 안정된 탄성을 유지하여 블레이드가 등 분포 하중으로 윈도우 면에 닿아 안정된 작동성을 유지할 수 있는 와이퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 와이퍼를 구성하는 전체 부품을 최소로 하여 그에 따른 변형이나 물리적 강성 변화가 적고 조립과 생산 과정에서 발생될 수 있는 각종 품질관리의 어려움을 개선하고, 적은 부품적용과 저비용의 강판으로 제작이 가능하여 저 비용, 저 단가의 경제적 제조가 가능하고, 전체 구조적으로 내구성이 강화된 와이퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 프레임 일체형 스프링 레일에 대하여 블레이드의 상시 이착탈이 가능하도록 함으로서 블레이드 마모에 대한 리필 기능을 유지하여 장기간 사용할 수 있는 와이퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 프레임 일체형 스프링 레일의 간단한 형상 변경을 통해 전체 와이퍼의 디자인의 선택적 변경이 가능하도록 하여, 다양한 디자인의 와이퍼 제작이 가능한 와이퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 프레임 일체형 스프링 레일의 평면 형상을 변형하여 원하는 분포 하중을 블레이드에 가압할 수 있도록 하는 형상 변경을 하나의 금형에서 생산할수 있도록 하여 다양한 디자인의 와이퍼 제작이 가능한 와이퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 프레임 일체형 스프링 레일을 구성하는데 있어서, 윈도우 글래스에 대한 원하는 분포하중을 균등하게 유지할 수 있어 세척효과를 향상시키고, 정착성을 향상시켜 주행시 떨림이나 들뜸에 의한 노이즈를 줄이는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 와이퍼는, 차의 윈도우 글래스면에 밀착되는 블레이드를 지지하는 동시에 윈도우 글래스면에 밀착시켜 운동시킬 수 있도록 와이퍼암과 결합되는 프레임이 있고, 상기 블레이드의 슬라이드 홈을 따라 장착되어 블레이드를 글래스에 대하여 등분포 하중이 작용할 수 있도록 탄성이 조절된 스프링 레일로 구성되는 와이퍼에 있어서,

중앙부를 기준으로 각 양단이 상호 대칭적으로 일체로 연결되어 한 개의 일체형 스프링 레일을 형성하는 동시에 와이퍼암에 장착되는 프레임의 골격을 형성하는 탄성부재와,

상기 탄성부재의 중앙부의 폭과 각 양단부는 동일한 폭으로 유지되며, 그 중앙부와 양단부 사이 가운데 부분은 상대적으로 두꺼운 폭으로 유지되어 전체적으로 윈도우글래스에 밀착되는 하중 분포를 균일화 시키는 곡률부와,

상기 탄성부재의 중심부 길이방향을 따라 길게 절결되어 블레이드의 슬라이 드 홈이 끼워지는 슬롯과,

상기 슬롯의 중앙부를 기준으로 양 방향에 대칭적으로 적소에 형성된 블레이드 장착홈과,

상기 장착홈의 상부측으로는 상기 슬롯을 따라 끼워지는 블레이드의 윗면을 안내하여 상기 블레이드를 슬롯을 따라 정열시켜 지지 고정하기 위한 안내홈으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 도면 도 6 내지 도 11을 참고로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차용 와이퍼의 전체 구조를 보인 사시도 이다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼 전체 구조를 설명하기 위한 정면도이다. 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼 전체 구조를 평면적으로 나타내어 표현한 것으로 (a)는 정면도 (b)는 평면도 (c)는 저면도 (d)는 일측면도 이다. 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼의 주요 부분을 설명하기 위하여 일부를 절취한 참고도 이다. 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼를 구성하는 탄성부재와 블레이드의 결합관계를 설명하기 위한 요부 발췌 참고 사시도 이다. 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 탄성부재에 구성되는 블레이드 안내홈의 형상을 보인 것으로, (a)는 하우징 홈 이고, (b)는 꺽기형 홈의 형상을 나타낸 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 자동차용 와이퍼(100)는, 도 6 내지 도 11과 같이, 차의 윈도우 글래스면에 밀착되는 블레이드(30)를 지지하는 동시에 윈도우 글래스면에 밀착시켜 운동시킬 수 있도록 와이퍼암과 결합되는 프레임이 있고, 블레이드(30)의 슬라이드 홈(31)을 따라 장착되어 블레이드(30)를 글래스에 대하여 등 분포 하중이 작용할 수 있도록 탄성이 조절된 스프링 레일로 구성되는 와이퍼 본체가 프레임 일체형 스프링 레일로 구성되며, 이는 단일체로서 프레스 가공으로 일체형으로 성형된다.

프레임 일체형 스프링 레일을 구성하는 주요 부분은, 탄성이 조절된 탄성부재(40)를 프레스 가공으로 일체형으로 성형하여 구성되며, 이 탄성부재(40)는 중앙부를 기준으로 각 양단이 상호 대칭적으로 일체로 연결되어 한 개의 일체형 스프링 레일을 구성하는 동시에 와이퍼암에 장착되는 프레임의 골격을 형성한다.

또한, 상기 탄성부재(40)의 중앙부의 폭과 각 양단부는 동일한 폭으로 유지되며, 그 중앙부와 양단부 사이 가운데 부분은 상대적으로 두꺼운 폭으로 유지되어 전체적으로 윈도우글래스에 밀착되는 하중 분포를 균일화 시키는 곡률부(40a)를 갖는다.

상기 곡률부(40a)는, 도 8과 같이, 양단부측인 A부분과 중앙부인 C부분의 폭이 좁고 상기 A부분과 C부분 사이의 폭이 중앙이 넓고 양방향으로 갈수록 점진적으로 좁아지는 곡률을 갖는 곡선형 탄성부재(40)로 형성된다.

또한, 상기 탄성부재(40)의 중심부는 길이방향을 따라 길게 절결되어 블레이드(30)의 양측방향에 형성된 슬라이드 홈(31)이 끼워지는 슬롯(41)으로 이루어지 고, 그 슬롯(41)의 중심부를 따라 적소에는 장착홈(42)이 중앙부를 중심으로 양 방향 대칭적으로 형성되어 구성되며, 상기 장착홈(42)의 상부측으로는 상기 슬롯(41)을 따라 끼워지는 블레이드(30)의 윗면을 안내하여 상기 블레이드(30)를 슬롯(41)을 따라 정렬 시켜 지지 고정하기 위한 안내홈(43)을 구비한다.

또한, 상기 탄성부재(40)에 형성되는 장착홈(42)은, 상기 슬롯(41)의 중앙부를 기준으로 그 양 방향에 소정의 등 간격을 유지하여 상호 대칭적으로 형성된다.

또한, 상기 탄성부재(40)에 형성되는 안내홈(43)은, 도 11의 (a)(b)와 같이, 블레이드(30)를 완전히 씌울 수 있는 돌출된 하우징 홈(44) 형상으로 형성할 수 있으며(도 11의 (a)), 일단이 개방된 상태로 돌출된 꺾기형 홈(45)(도 11의 (b)), 그리고 블레이드(30)를 지지할 수 있는 돌기나 그 밖에 다양한 형태의 홀더 형상의 홈을 구비할 수 있다.

또한, 탄성부재(40)의 중앙부 위치에는 와이퍼암과 결합될 수 있는 어댑터(46)를 일체로 성형할 수 있으며, 탄성부재(40)의 윗면부에는 그 탄성부재(40)와 일체형으로 에어스포일러(50)가 일체형으로 구비될 수 있다.

상기 에어스포일러(50)는, 중앙부가 와이퍼암과 장착되는 보스(51)가 체결되는 체결홈(52)을 구비하는 어댑터(46)로 구성되고, 그 어댑터(46)를 중심으로 양측 방향으로 대칭적으로 길게 연장된 날개부(53)로 이루어지고, 상기 날개부(53)는 유동 공기의 흐름을 안정시키고 공기 저항을 줄이기 위하여 유동 공기 접촉면이 곡면(54)으로 형성되었으며, 상기 날개부(53)의 중심부에는 수 개의 공기 유동홀(55)을 형성하여 구성된다.

또한, 도 6 내지 도 10과 같이, 에어스포일러(50)를 탄성부재(40)와 일체형으로 형성하지 않고, 어댑터(46)를 중심으로 장착될 수 있도록 별도의 에어스포일러 본체를 제작하고 그 본체의 하단부를 따라 여러 개의 탄성클립을 형성하여 탄성부재(40)에 이착탈 될수 있는 에어스포일러의 적용도 가능하다.

이와 같이 구성된 와이퍼(100)는 소요 부품 단순화를 통해 동절기에 결빙되지 않는 특징을 가지며, 윈도우 글래스면에 대한 탄성 등 분포 하중을 곡률 형상을 통해 안정적으로 유지시켜 글래스 면상에서의 들뜸에 대한 안정성이 크며, 용접이나 접합 등에 의한 변형요인이 없고, 내구성이 강화되며, 양산성과 생산성, 호환 및 교환성 그리고 품질관리 및 디자인 자유도 등에 있어서 다른 와이퍼에 비해서 우수한 성능을 나타내는 것으로, 그 구체적인 작용 및 효과를 도 6 내지 도 11을 참고로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 와이퍼(100)는, 차의 윈도우 글래스면에 밀착되는 블레이드(30)를 지지하는 동시에 윈도우 글래스면에 밀착시켜 운동시킬 수 있도록 와이퍼암과 결합되는 프레임부와, 블레이드(30)를 따라 장착되어 블레이드(30)를 글래스에 대하여 등분포 하중이 작용할 수 있도록 탄성이 조절된 스프링 레일로 이루어지는 일반적인 와이퍼의 구성중 프레임과 스프링 레일을 강판의 프레스 가공 성형으로 와이퍼암에 대한 결합기능과 블레이드 장착 기능을 한곳에 통합하여 된 것으로, 이는 하나의 탄성부재(40)로 성형되어 구성되며, 탄성부재(40)는 이와 같은 두 가지 기능, 즉 와이퍼암에 대한 장착 기능과 블레이드(30)의 장착 기능을 동시에 할 수 있도록 되어 있으며, 이는 강판을 프레스 가공으로 성형하여 완성될 수 있고, 탄성 을 유지하기 위하여 일정한 곡률을 형성하여 블레이드(30)를 장착한 상태에서 윈도우 글래스에 대하여 가압 탄성으로 밀착된다.

특히 도 8과 같이, 윈도우글래스면에 닿을 때 등 분포 하중으로 밀착될 수 있도록 그 휨 강성을 조절하기 위하여 양단의 중앙부를 기준으로 양단부측 A구간 폭은 비교적 탄성이 약화된 좁은 폭으로 하고, 그 지점부터 중앙부를 향하여 안쪽방향으로는 점진적으로 폭이 증가되는 폭 확장 B 구간으로 형성하여 그 확장된 너비 폭만큼 비교적 강탄성이 작용될 수 있도록 조절하였으며, 그 지점부터 중앙부측으로 갈수록 다시 폭이 좁아지는 구간 C로 형성하였다.

윈도우글래스에 밀착되는 와이퍼의 탄성작용점은 양 사이드측이 A과 중간부 B 그리고 중앙부 C 측이 각기 다르게 나타나는데 등분포 하중이 어긋나 비롯되는 들뜸의 원인은 중간부인 B부분의 탄성이 약하기 때문에 나타나는 현상이다.

본 발명에 따른 탄성부재(40)는 곡률부(40a)를 갖는 형상으로서, 윈도우글래스면에 닿을때, 밀착 하중이 비교적 많이 걸리는 중앙부의 양측 방향 중간 지점을 탄성력을 확대시켜 양단부측 A 구간 및 중앙부측 C구간에서 형성되는 들뜸이나 변형 변등을 B구간의 확장된 탄성력으로 등분포 하중이 형성되도록 조절된다.

윈도우 글래스에 블레이드(30)가 밀착된 상태는 와이퍼암이 탄성부재(40)를 가압하고 있으며, 그 가압력을 받은 탄성부재(40)의 블레이브(30)가 윈도우 글래스에 등분포 하중으로 밀착이 유지된 상태로서, 이 상태는 다수의 부품을 사용하여 윈도우 글래스에 블레이드(30)를 밀착시키던 종전의 와이퍼들과 동일한 상태를 갖는다. 다만, 와이퍼암의 구동을 받는 부분과 블레이드(30)를 윈도우 글래스에 밀착 시키는 부분이 본 발명의 경우 하나의 탄성부재(40)를 통해 수행되는 점이 구분된다.

탄성부재(40)에는 와이퍼암에 탄성부재(40)를 이착탈 가능하도록 장착하기 위한 어댑터(46)가 달려 있거나 또는 별도로 어댑터(46)를 부착하여 그 어댑터(46)를 통해 간단하게 와이퍼암과 결합되며, 또한, 탄성부재(40)의 중앙부 위치에 와이퍼암과 결합될 수 있는 어댑터(46)를 일체로 성형하는 경우, 탄성부재(40)의 윗면부에는 그 탄성부재(40)와 일체형으로 에어스포일러(50)를 일체형으로 구성할 수 있게 된다.

탄성부재(40)와 일체형으로 구성되는 바람직한 에어스포일러(50)의 유형은 중앙부가 와이퍼암과 장착되는 보스(51)가 체결되는 체결홈(52)을 구비하는 어댑터(46)로 구성되고, 그 어댑터(46)를 중심으로 양측 방향으로 대칭적으로 길게 연장된 날개부(53)로 형성하며, 그 날개부(53)는 유동 공기의 흐름을 안정시키고 공기 저항을 줄이기 위하여 유동 공기 접촉면을 곡면(54)으로 형성하여 유동 저항을 줄이고, 날개부(53)의 중심부에는 수 개의 공기 유동홀(55)을 형성하여 별도의 에어스포일러 부착 없이 탄성부재(40)와 일체화 되는 에어스포일러(50)를 한 개의 판상에 통합된 형태로 갖게 된다.

윈도우 글래스의 면과 대응되는 탄성부재(40)의 대응면 방향으로 블레이드(30)가 장착되는데, 블레이드(30)의 장착을 위하여 탄성부재(40)의 중심부 길이방향을 따라 길게 슬롯(41)이 절결되어 블레이드(30)의 날(32)이 그 슬롯(41)을 관통하고, 이를 기준으로 상부쪽으로는 양방향에서 밸런스가 유지된 상태로 슬롯(41)이 형성된 탄성부재(40)의 슬롯(41) 내측면이 양방향에서 블레이드(30)의 슬라이드 홈(31)에 삽입되어 블레이드(30)를 지지시킨다.

탄성부재(40)는 소정의 두께를 가지는 판상체를 프레스 가공으로 간단히 성형되어 구성되고, 슬롯(41)을 기준으로 양방향으로 절결 되어지며 양단은 연결부(47)로 연결되어 일체화되어 있으며 탄성이 양방향 동일한 등분포 하중으로 분포하면서 블레이드(30)를 이와 같이 슬롯(41)을 통해 지지한다.

탄성부재(40)측의 슬롯(41)을 따라 윈도우 글래스 방향으로 블레이드(30)의 날(32)이 노출되고 그 반대쪽 블레이드(30)의 외부는 장착홈(42)과 안내홈(43)을 통해 블레이드(30)를 지지한다.

장착홈(42)은 탄성부재(40)에 길이방향으로 길게 형성된 슬롯(41)의 적소에 분산되어 있으며, 중앙부를 중심으로 양 방향이 균일한 하중을 받도록 대칭적으로 형성되어 있고, 그 장착홈(42)은 블레이드(30)를 길이방향을 따라 끼울 수 있는 몇개의 안내홈(43)의 형상을 갖는다. 안내홈(43)은 도 10의 (a)(b)와 같이, 블레이드(30)를 외부에 완전히 씌울 수 있는 돌출된 하우징 홈(44)의 형상으로 형성할 수 있으며, 일단이 개방된 상태로 돌출된 꺾기형 홈(45)이나 그밖에 블레이드(30)를 지지할 수 있는 돌기, 이와 같은 기능을 할 수 있는 다양한 형태의 홀더 형상의 홈을 선택적으로 구성하여 간단히 블레이드(30)를 이착탈 가능한 상태로 탄성부재(40)의 슬롯(41)을 따라 지지할 수 있다.

이에 따라, 낱장의 강판에 프레스 가공을 통해 한 개의 탄성부재(40)로 형성하여 이를 통해 와이퍼암 지지와 블레이드 지지 구조를 완성할 수 있으므로 조립부 와 구동부의 수가 적어져 동절기에 동결되지 않아 동작 안정성이 커진다. 또한, 와이퍼의 전체 골격과 블레이드에 대한 탄성을 제공한은 탄성부재(40)의 탄성 조절만으로 일반적인 와이퍼암에 정해진 가압력 변동 없이 간단히 작동시킬 수 있어 기존 와이퍼암과 호환될 수 있는 와이퍼를 제공할 수 있으며, 한 개의 강판으로 된 탄성부재(40)를 통해 와이퍼암 장착기능과 블레이드 장착 기능을 동시에 할 수 있으므로 블레이드 장착을 위한 별도의 재처리 작업이나 용접 그리고 조립의 곤란성이나 복잡함이 없다.

또한, 단일의 낱장 강판을 프레스 가공으로 탄성부재(40)를 성형하고 그 성형과정에서 일정한 탄성력이 조절된 곡률부(40a)가 주어진 탄성부재(40)를 간단히 성형할 수 있고, 이를 통해 모든 탄성을 조절할 수 있으므로, 별도의 이 재질 사용에 따른 비용 증가가 나타나지 않는다.

또한, 고 정밀 프레스 성형으로 별도의 보조 작업 없이 전체 와이퍼 구조를 완성하여 구성할 수 있으므로, 재처리나 재 가공 및 조립 등에서 나타나는 탄성 변형을 포함한 각종 변형을 예방하여 균일한 등분포 하중이 윈도우 글래스에 작용될 수 있도록 할 수 있다.

또한, 한 개의 탄성부재 성형으로 와이퍼암과 블레이드 장착이 가능한 두 가지의 기능을 겸할 수 있도록 함으로서 그 기능을 대신하는 구성 부품의 감소분 만큼 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 와이퍼의 골격을 형성하는 탄성부재(40)에 블레이드(30)를 쉽고 간단하게 끼워서 조립을 완성할 수 있으므로, 부식 방지를 위한 도금 피막 손상 등의 문제가 나타나지 않으며, 특히, 탄성부재(40)의 장착홈 (42)과 안내홈(43)을 통해 블레이드(30)의 결합 및 분리가 가능하여 블레이드(30)의 리필이 가능하다.

또한, 프레임 일체형 스프링 레일로 되는 탄성부재(40)에 에어스포일러(50)를 함께 일체형으로 동시에 성형할 수 있으므로 고속 주행시 와이퍼 부상을 방지하는 에어스포일러 부품을 별도로 부착하지 않아도 되고, 고속주행에도 구조적으로 스프링 레일의 독립적인 유동과 변형이 없어 안정된 탄성을 유지하여 블레이드(30)가 등 분포 하중으로 윈도우 면에 닿아 안정된 작동성을 유지할 수 있는 와이퍼를 제공할 수 있게 된다.

또한, 탄성부재(40)는 흔히 사용되는 강판소재를 일회의 프레스 성형으로 제작하여 대량으로 양산할 수 있는 단순한 구조적 특징을 타나내면서 그 자체로서 독립적인 두 가지의 와이퍼암 및 블레이드의 장착 기능을 수행하므로 별도의 보조재 사용에 따른 비용 증가가 없으며, 구조 단순화에 의한 저 단가 제조가 가능하며, 구성의 단순화에 의해 디자인 변경도 쉽고 용이하다.

이와 같은 본 발명에 따른 와이퍼는, 차의 윈도우 글래스면에 밀착되는 블레이드를 지지하는 동시에 윈도우 글래스면에 밀착시켜 운동시킬 수 있도록 와이퍼암과 결합되는 프레임 기능을 한 개의 탄성부재를 통해 구현함으로서, 소요 부품 단순화를 통해 동절기에 결빙되지 않는 효과를 가지며, 탄성부재의 곡률화를 통해 탄성력을 용이하게 조절할 수 있으므로, 윈도우 글래스면에 대한 탄성 등분포 하중을 안정적으로 유지시켜 글래스 면상에서의 들뜸에 대한 안정성이 크고, 용접이나 접합 등에 의한 변형요인이 없고, 내구성이 강화되며, 양산성과 생산성, 호환 및 교환성 그리고 품질관리 및 디자인 자유도 등이 크고 경제적인 대량 공급이 가능한 효과가 있다.

Claims (6)

1. 차의 윈도우 글래스면에 밀착되는 블레이드를 지지하는 동시에 윈도우 글래스면에 밀착시켜 운동시킬 수 있도록 와이퍼암과 결합되는 프레임이 있고, 상기 블레이드의 슬라이드 홈을 따라 장착되어 블레이드를 글래스에 대하여 등분포 하중이 작용할 수 있도록 탄성이 조절된 스프링 레일로 구성되는 와이퍼에 있어서,

   중앙부를 기준으로 각 양단이 상호 대칭적으로 일체로 연결되어 한 개의 일체형 스프링 레일을 형성하는 동시에 와이퍼암에 장착되는 프레임의 골격을 형성하는 탄성부재와,

   상기 탄성부재의 중앙부의 폭과 각 양단부는 동일한 폭으로 유지되며, 그 중앙부와 양단부 사이 가운데 부분은 상대적으로 두꺼운 폭으로 유지되어 전체적으로 윈도우글래스에 밀착되는 하중 분포를 균일화 시키는 곡률부와,

   상기 탄성부재의 중심부 길이방향을 따라 길게 절결되어 블레이드의 슬라이드 홈이 끼워지는 슬롯과,

   상기 슬롯의 중앙부를 기준으로 양 방향에 대칭적으로 적소에 형성된 블레이드 장착홈과,

   상기 장착홈의 상부측으로는 상기 슬롯을 따라 끼워지는 블레이드의 윗면을 안내하여 상기 블레이드를 슬롯을 따라 정열시켜 지지 고정하기 위한 안내홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 곡률부는, 양단의 중앙부를 기준으로 양단부측 구간 폭은 비교적 탄성이 약화된 좁은 폭(A구간)으로 하고, 그 지점부터 중앙부를 향하여 안쪽방향으로는 점진적으로 폭이 증가되는 폭 확장 구간(B구간)으로 형성되며, 그 확장된 너비 폭 만큼 강탄성이 작용될 수 있도록 중앙부측으로 갈수록 다시 폭이 좁아지는 구간(C구간)으로 형성한 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성부재에 형성되는 장착홈은, 상기 슬롯의 중앙부를 기준으로 그 양방향에 소정의 등간격을 유지하여 상호 대칭적으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성부재에 형성되는 안내홈은, 상기 블레이드의 외부를 씌울 수 있도록 돌출된 하우징 홈의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성부재에 형성되는 안내홈은, 상기 블레이드의 외부를 씌울 수 있도록 일단이 개방된 상태로 돌출된 꺾기형 홈으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성부재의 중앙부 위치에는 와이퍼암과 결합될 수 있는 어댑터가 일체로 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼.

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