KR20060059183A

KR20060059183A - 모터장치

Info

Publication number: KR20060059183A
Application number: KR1020050111956A
Authority: KR
Inventors: 히데유키 야기; 마사노리 다케우치
Original assignee: 아스모 가부시키가이샤
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2006-06-01
Also published as: DE602005024224D1; JP4408410B2; US7673366B2; CN1783658A; EP1661778B1; US20060117514A1; JP2006151092A; EP1661778A1

Abstract

본 발명에 따르면, 입력디스크(62)와 클러치디스크(78)는 입력디스크(62)가 출력샤프트(18)에 대하여 회전가능하고, 클러치디스크(78)는 출력샤프트(18)에 대하여 회전불가능하고 축방향으로 이동가능한 방식으로 상기 출력샤프트(18)에 의하여 지지된다. 상기 출력샤프트(18)에 큰 부하토크가 작용될 경우, 상기 입력디스크(62)와 클러치디스크(78) 간에 상대회전이 발생된다. 연결로드(40)는 그 일단부가 웜휠(36)에 연결되고 그 웜휠(36)의 회전으로 왕복 스윙된다. 회전레버(88)는 연결로드(40)의 타단부에 연결되는 일단부를 구비하며, 타단부는 입력디스크(62)의 기어치(68)와 결합되고 그 기어치(68)와 일체로 고정된다.

모터장치, 와이퍼모터, 출력샤프트, 입력디스크, 클러치디스크, 상대회전, 탄성부재

Description

모터장치{MOTOR APPARATUS}

도1은 본 발명의 실시예에 따른 모터장치의 구성을 나타낸 사시도.

도2는 본 실시예의 모터장치의 구성을 나타낸 것으로, 모터장치의 구성 일부분을 투시하여 나타낸 사시도.

도3은 본 발명의 실시예의 모터장치의 구성을 나타낸 분해사시도.

도4는 본 발명의 실시예의 모터장치의 구성을 나타낸 배면도.

도5는 본 발명의 실시예의 모터장치의 구성을 나타낸 평단면도.

도6은 본 발명의 실시예의 모터장치의 구성을 나타낸 것으로, 도5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도.

도7은 본 발명의 실시예의 모터장치의 구성을 나타낸 평단면도.

도8은 본 발명의 실시예의 모터장치의 구성을 나타낸 것으로, 도7의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도.

도9는 본 발명의 실시예의 모터장치의 구성에서 클러치 해제상태를 나타낸 것으로 도8에 대응한 도면.

도10은 본 실시예의 모터장치의 구성부재인 클러치장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.

도11은 본 발명의 실시예의 모터장치의 구성부재인 클러치장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.

도12는 본 발명의 실시예의 모터장치의 구성부재인 기어부재 및 회전레버의 구성을 나타낸 사시도.

도13은 본 발명의 실시예의 모터장치의 구성부재로서 제공되는 스윙메커니즘 및 클러치장치를 포함하는 주변 구성요소의 구성을 나타낸 사시도로서, 클러치 연결상태를 나타낸 도면.

도14는 본 발명의 실시예의 모터장치의 구성부재로서 제공되는 스윙메커니즘 및 클러치장치를 포함하는 주변 구성요소의 구성을 나타낸 사시도로서, 클러치 해제상태를 나타낸 도면.

도15는 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼장치의 구성을 나타낸 사시도.

도16은 차량의 후방 윈도우 창을 와이핑하기 위한 후방 와이퍼장치로서 제공되는 실시예의 와이퍼장치를 나타낸 부분 분해사시도.

도17은 본 발명의 실시예의 모터장치의 구성부재로서 제공되는 출력샤프트와 클러치장치를 포함하는 넓은 각도범위 타입의 모터장치를 나타낸 분해 사시도.

도18은 도17의 모터장치의 구성을 나타낸 배면도.

도19는 본 실시예의 와이퍼장치의 회전레버의 변형예를 나타낸 분해 사시도.

도20은 넓은 각도범위 타입의 모터장치의 구성을 나타낸 평면도.

도21은 넓은 각도범위 타입의 다른 모터장치의 구성을 나타낸 평면도.

도22는 좁은 각도범위 타입의 모터장치이 구성을 나타낸 평면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 와이퍼장치 12: 와이퍼모터

16: 와이퍼 18: 출력샤프트

20: 모터본체 24: 클러치장치

25: 회전샤프트 26: 하우징

30: 웜기어 36: 웜휠

40: 연결로드 62: 입력디스크

68: 기어치 76: 결합돌기

78: 클러치디스크 82: 결합홈

84: 분력발생면 86: 코일스프링

88: 회전레버 94: 수용부

96: 치합돌기

본 발명은 모터장치에 관한 것이다.

일반적으로 후방 와이퍼모터장치(간략히 후방 와이퍼모터(rear wiper motor)라 칭함)와 같은 와이퍼모터장치는 감속장치 및 스윙메커니즘을 수용하는 기어하우징을 포함한다. 상기 스윙메커니즘은 모터의 출력샤프트를 왕복회전시키도록 모터 의 회전운동을 왕복 스윙운동으로 변환한다.

일 예의 후방 와이퍼모터는 스윙메커니즘(208)를 구비한 도20의 후방 와이퍼모터(200)를 포함한다. 스윙메커니즘을 구비한 와이퍼모터는 예를 들면 일본특허 제3550049호 공보에 제안되어 있다. 도20의 스윙메커니즘은 큰 각도범위(넓은 각도범위)로 출력샤프트를 왕복 회전시키도록 출력샤프트(202)와 일체로 회전하는 기어(204)와 치합되는 왕복스윙가능한 섹터기어(206)를 구비한다(기어(204)는 클러치와 같은 전달부재를 통해 출력샤프트(202)와 일체로 회전할 수 있음). 또한 도21에 나타낸 바와 같이, 넓은 각도범위 타입의 후방 와이퍼모터로서 제공되고, 왕복이동가능한 랙(rack)(256)이 출력샤프트(252)와 일체로 회전하는 기어(254)와 치합되는 스윙메커니즘(258)을 포함하는 후방 와이퍼모터(250)를 제안하고 있다.

또한 도22에 나타낸 바와 같이, 출력샤프트(302)와 일체로 회전하는 레버(304)에 연결된 왕복스윙가능한 로드(306)를 포함하는 스윙메커니즘(308)을 구비한 후방 와이퍼모터(300)를 제안하고 있다. 상기 스윙메커니즘(308)은 좁은 각도범위(180도를 초과하지 않으며, 최대 120도)로 출력샤프트(302)를 왕복 회전시킨다. 이러한 좁은 각도범위 타입의 스윙메커니즘을 갖는 후방 와이퍼모터는 예를 들면 일본특허 제3180018호 공보에 제안되어 있다. 좁은 각도범위 타입의 후방 와이퍼모터(300)는 단순한 구성을 가지며, 저비용을 제조될 수 있다.

넓은 각도범위 타입의 후방 와이퍼모터 및 좁은 각도범위 타입의 후방 와이퍼모터에서, 모터본체 또는 모터본체의 구동력에 의하여 회전하는 출력샤프트와 휠기어와 같은 몇몇 구성요소들은 이들 후방 와이퍼모터 모두에 기본적으로 공통으로 이루어진다. 그러나 상기 휠기어 및 출력샤프트 사이에 위치되는 스윙메커니즘은 넓은 각도범위 타입의 후방 와이퍼모터 및 좁은 각도범위 타입의 후방 와이퍼모터에서 다르다. 구체적으로 도22에 나타낸 바와 같이, 좁은 각도범위 타입의 스윙메커니즘(308)에서, 레버(304)의 일단부는 출력샤프트(302)의 베이스단에 고정되고, 레버(304)의 타단부는 휠기어(310)의 편심위치에 연결되는 로드(306)에 연결된다. 이에 대하여 도20에 나타낸 바와 같이, 넓은 각도범위 타입의 스윙메커니즘(208)의 경우, 기어(204)는 출력샤프트(202)의 베이스단에 고정된다. 상기 기어(204)는 휠기어(210)의 편심위치에 연결되는 섹터기어(206)의 기어치와 치합된다. 도21의 넓은 각도범위 타입의 스윙메커니즘(258)의 경우더라도, 출력샤프트(252)에 고정되는 기어(254)는 휠기어(260)의 편심위치에 연결되는 랙(256) 기어치와 치합된다. 그러므로 넓은 각도범위 타입의 후방 와이퍼모터 및 좁은 각도범위 타입의 후방 와이퍼모터 모두에 대하여 공통으로 사용될 수 있는 공통 구성요소로서의 스윙메커니즘을 형성하기에 어려움이 따른다. 그 결과 다른 타입의 각 모터에 필요한 스윙메커니즘을 제조해야 한다.

구체적으로 스윙메커니즘 및 감속메커니즘을 과대한 외력으로부터 보호하기 위하여 출력샤프트에 설치된 클러치장치를 구비한 후방 와이퍼모터의 경우, 출력샤프트에 클러치장치를 설치하기 위하여 단일 구성요소로서 클러치장치를 조정하는 것이 바람직하다. 그러나 넓은 각도범위 타입의 스윙메커니즘의 구성이 좁은 각도범위 타입의 스윙메커니즘과 다른 경우, 상기 출력샤프트에 설치되는 구성요소들은 이들 두 타입에서 다르다. 그러므로 다른 타입에 대응하는 다른 출력샤프트 조립체 가 형성될 필요가 있고, 따라서 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 모터장치의 제조비용을 최소화할 수 있는 모터장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하우징, 출력샤프트, 기어부재, 회전체, 모터본체, 연결로드 및 회전레버를 포함하는 모터장치를 제공한다. 상기 출력샤프트는 상기 하우징에 의하여 회전가능하게 지지된다. 상기 기어부재는 상기 출력샤프트의 축에 대하여 회전불가능한 방식으로 상기 출력샤프트에 의하여 지지된다. 상기 기어부재는 구동력을 제공받도록 외주부를 따라 기어치가 구비된다. 상기 회전체는 상기 하우징에 의하여 회전가능하게 지지된다. 상기 모터본체는 상기 회전체를 회전시키기 위한 회전구동력을 제공한다. 상기 연결로드는 상기 회전체의 회전중심과 다른 지점에서 상기 회전본체에 일단부가 연결되다. 상기 연결로드는 상기 회전체의 회전으로 왕복 스윙된다. 상기 회전레버는 상기 연결로드의 타단부에 일단부가 연결되고, 타단부는 상기 기어부재의 기어치와 결합되고 그 기어치에 일체로 고정된다. 상기 회전레버는 상기 연결로드의 왕복 스윙이동으로 상기 출력샤프트의 축에 대하여 상기 기어부재를 왕복 회전시킨다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하우징, 출력샤프트, 클러치장 치, 회전체, 모터본체, 연결로드 및 회전레버를 포함하는 모터장치를 제공한다. 상기 출력샤프트는 상기 하우징에 의하여 회전가능하게 지지된다. 상기 클러치장치는 기어부재와 클러치디스크를 포함한다. 상기 기어부재는 상기 출력샤프트의 축에 대하여 회전가능하게 구비되는 방식으로 상기 출력샤프트에 의하여 지지된다. 상기 기어부재는 구동력을 제공받도록 상기 기어부재의 외주부를 따라 형성된 기어치를 구비한다. 상기 클러치디스크는 상기 출력샤프트의 축에 대하여 회전불가능한 방식으로 상기 출력샤프트에 의하여 지지된다. 상기 클러치디스크는 상기 출력샤프트의 축방향으로 기어부재에 대향되고, 구동력을 전달할 수 있도록 상기 기어부재에 연결된다. 상기 출력샤프트의 축에 대하여 소정값 이상의 부하토크가 가해질 경우, 상기 기어부재와 클러치디스크 사이에서 상대회전이 발생된다. 상기 회전체는 상기 하우징에 의하여 회전가능하게 지지된다. 상기 모터본체는 상기 회전체를 회전시키기 위한 회전구동력을 제공한다. 상기 연결로드는 상기 회전체의 회전중심과 다른 지점에서 상기 회전본체에 일단부가 연결된다. 상기 연결로드는 상기 회전체의 회전으로 왕복스윙된다. 상기 회전레버는 상기 연결로드의 타단부에 일단부가 연결되고, 타단부는 상기 기어부재의 기어치에 직접 또는 간접적으로 결합되고 그 기어치와 일체로 고정된다. 상기 회전레버는 상기 연결로드의 왕복 스윙이동으로 상기 출력샤프트의 축에 대하여 기어부재를 왕복 회전시킨다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예의 모터장치로서 제공되는 와이퍼모터(12)를 도1 내지 도16 을 참조하여 설명한다. 도1 및 도2에 나타낸 바와 같이, 상기 와이퍼모터(12)는 모터본체(20), 스윙메커니즘(22), 및 클러치장치(24)를 포함한다. 상기 모터본체(20)는 드로잉(drawing)가공을 통해 형성되고, 축방향 일단(도1 또는 도2의 우측단)에 바닥을 갖는 원통형 몸체로 형성되는 요크하우징(21)을 구비한다. 상기 요크하우징(21)은 모터본체(20)의 회전샤프트(25)(도5)에 직교하는 방향으로 연장하는 평면의 긴 단면을 갖는 대략 편평한 몸체로 형성된다. 상기 요크하우징(21)의 긴 단면의 횡방향은 와이퍼모터(12)의 출력샤프트(18)의 축방향(도4의 평면에 직교하는 방향)으로 평행한다. 상기 요크하우징(21)의 개방단은 와이퍼모터(12)의 본체 일부분을 형성하는 하우징(26)에 일체로 연결된다. 도4에서, 상기 하우징(26)의 배면측을 폐쇄하는 커버(27)는 간략화를 위하여 나타내지 않았다. 상기 하우징(26)에 배치되는 스윙메커니즘(22)의 웜기어(30)는 예를 들면 커플링(coupling)을 통해 상기 모터본체(20)의 회전샤프트(25)에 연결된다.

상기 웜기어(30)의 일단부는 베어링(32)을 통해 하우징(26)에 의하여 회전가능하게 지지되고, 상기 웜기어(30)의 타단부는 베어링(34)(도4)을 통해 하우징(26)에 의하여 회전가능하게 지지된다. 상기 웜기어(30)는 회전부재(회전체)로서 제공되는 웜훌(36)과 치합된다.

상기 웜휠(36)은 웜기어(30)의 축(A) 일측(도4에서 하부측)에 배치되고, 그 웜휠(36)이 웜기어(30)와 치합되는 방식으로 상기 하우징(26)에 수용된다. 상기 웜기어(30)가 회전샤프트(25)를 통해 모터본체(20)에 의하여 회전될 경우, 상기 웜휠(36)은 웜기어(30)의 축(A)에 직교하는 방향으로 연장하는 회전샤프트(38) 주위에 서 감속된 속도로 회전한다.

상기 스윙메커니즘(22)의 일부분을 형성하는 연결로드(40)는 상기 웜휠(36)에 연결된다. 상기 연결로드(40)의 일단부는 웜휠(36)의 회전샤프트(38)(회전중심)과 다른 지점(반경방향 변위지점)에 제공되는 지지샤프트(크랭크핀)(42)를 통해 웜휠(36)에 회전가능하게 연결된다. 도6에 나타낸 바와 같이, 수지재로 이루어진 슬라이딩부재(43)는 지지샤프트(42)의 축방향 일단부(도6에서 하측단)에 연결된다. 상기 슬라이딩부재(43)는 커버(27)와 슬라이딩가능하게 결합된다. 상기 연결로드(40)의 타단부는 후술할 회전레버(88)의 일단부에 회전가능하게 연결된다.

도10 및 도11에 나타낸 바와 같이, 상기 출력샤프트(18)의 선단측(distal end side)(도10 및 도11에서 상부측)은 원형단면을 갖는 원주부(46)로서 형성된다. 또한 상기 출력샤프트(18)의 기단측(proximal)(도10 및 도11에서 하부측)은 대략 사각단면(직경방향으로 대향하는 두 개의 편평면 및 상기 두 편평면 사이를 각각 연결하는 두 개의 아치면에 의하여 형성되는 더블-D 단면))을 갖는 상대회전제한부(48)로서 형성된다.

도6 및 도8에 나타낸 바와 같이, 상기 출력샤프트(18)의 원주부(46)는 하우징(26)에 고정되는 베어링(50)에 의하여 회전가능하게 지지된다. 상기 상대회전제한부(48)의 선단측(원주부(46)측)에는 회전구속부(52)가 형성된다. 상기 회전구속부(52)에는 상기 상대회전제한부(48)의 아치면 각각에 축(B) 방향으로 복수개의 리지(ridge)가 연장된다.

상기 클러치장치(24)의 일부분을 구성하는 대략 디스크형 결합베이스(56)는 그 결합베이스(565)가 출력샤프트(18)와 동축을 이루는 방식으로 상기 상대회전제한부(48)의 회전구속부(52)에 견고하게 연결된다. 상기 결합베이스(56)의 중앙에는 지지홀(58)이 형성된다. 상기 지지홀(58)은 출력샤프트(18)의 상대회전제한부(48)의 단면에 대응하는 대략 사각단면(더블-D 단면)을 갖는다. 상기 지지홀(58)이 회전구속부(52)에 견고하게 연결될 경우, 상기 결합베이스(56)는 출력샤프트(18)와 일체로 회전할 수 있다(상기 결합베이스(56)를 출력샤프트(18)에 설치함에 따라 상기 결합베이스(56)는 출력샤프트(18)에 대하여 축(B)방향으로 이동불가능하다). 상기 결합베이스(56)의 외주연에 형성되고, 반경방향(출력샤프트(18)의 반경방향)으로 돌출하는 스토퍼부(60)가 구비된다. 상기 스토퍼부(60)는 하우징(26)에 형성되고, 후술되는 스토퍼돌기(98)(도2 참조)에 대응한다.

본 실시예에서, 상기 출력샤프트(18)와 결합베이스(56)는 별개로 형성되고 서로 견고하게 연결된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 출력샤프트(18)와 결합베이스(56)는 예를 들면 냉간단조가공을 통해 대응 구성(예를 들면, 결합베이스(56)에 대응하는 플랜지형 대경부가 출력샤프트에 일체로 형성되는 구성)으로 일체로 형성될 수 있다.

상기 클러치장치(24)의 일부분을 형성하는 기어부재로서 제공되는 입력디스크(62)는 상대회전제한부(48)의 탈락방지부(54)에 동축으로 설치된다. 상기 입력디스크(62)는 원형 단면의 샤프트홀(64)이 그의 중심에 형성되는 원통형 몸체로 형성된다. 상기 출력샤프트(18)의 탈락방지부(54)가 입력디스크(62)의 샤프트홀(64)로 삽입되는 경우, 상기 탈락방지부(54)의 단부에 탈락방지클립(66)이 설치되고, 상기 탈락방지부(54)로부터 입력디스크(62)의 탈락은 방지된다. 이와 같이, 상기 입력디스크(62)는 출력샤프트(18)에 대하여 회전가능하게 지지되고, 출력샤프트(18)의 축방향 일측(결합베이스(56)에 대향되는 대향 축방향 측)으로부터 축(B) 방향으로 탈락되는 것이 방지된다. 상기 입력디스크(62)는 윤활유가 함유된 소결금속으로 형성된다. 상기 소결금속은 분말야금법을 통해 형성된다. 보다 구체적으로, 분말합금은 대응하는 금형에 위치되고, 압축성형한 다음, 상기 압축성형품은 가열되고 입력디스크(62)를 형성하도록 소결된다.

상기 결합베이스(56)의 축(B) 방향으로부터 대향하는 상기 입력디스크(62)의 축방향 일단부의 외주부를 따라 기어치(68)가 연속되어 배치된다. 상기 기어치(68)는 하술하는 회전레버(88)에 대응한다. 또한 도11에 나타낸 바와 같이, 상기 기어치(68)의 축방향 일단부를 연결하기 위한 기어치(68)의 축방향 타단부(결합베이스(56) 측)에는 연결벽(70)이 형성된다.

또한 상기 출력샤프트(18)와 동축을 이루는 원주면(72)은 상기 기어치(68)에 대향하는 연결벽(70)의 대향 축 측에 입력디스크(62)의 외주부에 형성된다. 도6 및 도8에 나타낸 바와 같이, 상기 원주면(72)는 하우징(26)에 고정되는 베어링(74)에 의하여 회전가능하게 유지된다(즉, 지지된다). 구체적으로 상기 입력디스크(62)는 기어치(68)의 축방향 타단부측에 축(B)방향으로 위치되고, 출력샤프트(18)와 동축을 이루는 환형 플랜지를 구비한다. 상기 환형 플랜지의 외주면(원주면(72))은 베어링(74)에 의하여 지지된다.

상기 입력디스크(62)의 축(B)방향으로의 축방향 타단측(결합베이스(56)측)에 위치되는 단면에 네 개의 결합돌기(76)가 제공된다. 상기 결합돌기(76)는 입력디스크(62) 단면의 외주연을 따라 배치되고, 결합베이스(62)측으로 축방향 돌출된다. 상기 결합베이스(76)는 입력디스크(62)와 동축으로 배치되고, 입력디스크(62)의 원주방향으로 불균일한 간격(대응하는 두 결합돌기(76) 사이의 각각의 간격은 원주방향으로 인접한 간격이 서로 다름)으로 서로 이격된다. 상기 결합돌기(76)는 클러치장치(24)의 일부분을 형성하는 클러치디스크(78)에 대응한다.

상기 클러치디스크(78)는 원형 디스크형으로 형성되고, 출력샤프트(18)에 대하여 동축을 이루는 형태로 결합베이스(56)와 입력디스크(62) 사이에서 출력샤프트(18)의 상대회전제한부(48)에 의하여 지지된다. 상기 클러치디스크(78)의 중앙에는 샤프트홀(80)이 형성된다. 상기 샤프트홀(80)은 상대회전제한부(48)의 단면에 대응하는 대략 사각다면(더블-D 단면)을 갖는다. 상기 출력샤프트(18)(상대회전제한부(48))가 샤프트홀(80)로 삽입될 경우, 상기 클러치디스크(78)는 입력디스크(62)의 축(B)방향으로 축방향 타단측(결합베이스(56)측)에 위치된다. 상기 클러치디스크(78)는 그 클러치디스크(78)가 축(B)에 대하여 회전불가능하고 출력샤프트(18)에 대하여 축(B)방향으로 축이동가능한 방식으로 지지된다. 이와 같이, 상기 클러치디스크(78)는 출력샤프트(18)와 항상 회전하고, 출력샤프트(18)의 축(B)방향으로 입력디스크(62)에 대하여 상대이동가능하다. 본 실시예에서, 상기 클러치디스크(78)는 전술한 분말야금법을 통해 형성되고, 윤활유를 함유한 소결금속이다.

상기 클러치디스크(78)의 후방단면(출력샤프트(18)의 축(B)방향으로 클러치디스크(78)의 일단부의 단면)에는 외주연을 따라 네 개의 결합홈(82)이 홈 형성된 다, 상기 결합홈(82)은 입력디스크(62)의 네 개의 결합돌기(76)에 각각 대응하고, 클러치디스크(78)에 동축으로 배치된다. 상기 결합홈(82)은 클러치디스크(78)의 원주방향으로 불균일한 간격(대응하는 두 결합홈(82) 사이의 각각의 간격은 원주방향으로 인접한 간격이 다름)으로 연속되어 이격된다.

상기 입력디스크(62)의 네 개의 결합돌기(76)는 각각 결합홈(82)에 끼워맞춰질 수 있다. 각 결합돌기(76)는 출력샤프트(18)의 원주방향으로 대응하는 결합홈(82)과 결합된다. 다시 말해서, 상기 클러치디스크(78)는 입력디스크(62)와 치합될 수 있다. 이와 같이 통상적인 동작상태(회전상태)에서, 상기 입력디스크(62)가 회전할 경우, 상기 입력디스크(62)의 회전력은 클러치디스크(78)로 전달된다. 그러므로 상기 클러치디스크(78)는 입력디스크(62)와 함께 회전한다.

그러나 전술한 바와 같이, 상기 결합돌기(76)와 결합홈(82)은 입력디스크(62) 및 클러치디스크(78)의 원주방향으로 균일하지 않은 간격(각각의 간격은 원주방향으로 인접한 어떠한 간격이 다름)으로 배치된다. 그러므로 상기 클러치디스크(78)(출력샤프트(18)) 및 입력디스크(62)는 상기 클러치디스크(78)(출력샤프트(18))와 입력디스크(62)의 상대위치가 소정의 단일 원주위치일 경우에만 서로 치합될 수 있다. 즉, 전술한 소정의 원주위치 이외의 위치에서는, 상기 결합돌기(76) 중 하나가 대응하는 결합홈(82) 중 하나에 대향하는 경우라도, 나머지 세 개의 결합돌기(76)는 나머지 세 개의 결합홈(82)에 대향하지 않는다. 그러므로 상기 결합돌기(76)가 결합홈(82)으로부터 빠져 나오는 상태에서, 상기 클러치디스크(78)는 적어도 세 개의 결합돌기(76)를 통해 입력디스크(62)와 접촉한다.

여기에서 상기 입력디스크(62)의 결합돌기(76)의 모든 측벽 및 클러치디스크(78)의 결합홈(82)의 모든 측벽은 출력샤프트(18)의 원주방향으로 경사진 원주경사 분력발생면(84)을 형성한다. 다시 말해서, 상기 결합돌기(76)와 결합홈(82) 각각은 대응하는 사다리꼴 단면을 갖는다. 이러한 구성으로, 상기 입력디스크(62)가 회전할 경우, 회전력은 입력디스크(62)로부터 클러치디스크(78)로 전달되고, 이에 따라 분력은 출력샤프트(18)의 축(B)방향으로 결합베이스(56)측으로 클러치디스크(78)에서 발생된다.

몇몇 경우에서, 상기 입력디스크(62)의 결합돌기(76)의 측벽 및 클러치디스크(78)의 결합홈(82)의 측벽 모두에서 분력발생면(84)을 제공할 필요는 없다. 다시 말해서, 상기 출력샤프트(18)의 원주방향으로 경사진 분력발생면(84)은 결합돌기(76)와 결합홈(82)의 각각의 두 측벽 중 적어도 하나에 제공될 수 있다. 이러한 경우라도, 상기 입력디스크(62)로부터 클러치디스크(78)로 회전력이 전달될 경우, 상기 출력샤프트(18)의 축(B)방향으로 클러치디스크(78)에서 분력이 발생할 수 있다. 또한 몇몇 경우에, 상기 결합돌기(76)와 결합홈(82) 각각의 두 분력발생면(84) 중 하나의 경사각은 두 분력발셩면(84)의 다른 하나의 경사각과 다르게 변경될 수 있다. 이와 같이 클러치해제력(결합돌기(76)와 결합홈(82) 사이의 결합을 해제하는데 필요한 힘)은 각각 개방 와이핑이동 및 폐쇄 와이핑이동에 대한 값을 다르게 설정할 수 있다. 여기에서, 상기 개방 와이핑이동에서 상기 출력샤프트(18) 연결된 와이퍼(16)는 하부 반전위치로부터 상부 반전위치로 스윙된다. 상기 폐쇄 와이핑이동에서, 상기 와이퍼(16)는 상부 반전위치에서 하부 반전위치로 스윙된다.

또한 상기 클러치장치(24)의 일부분을 형성하는 탄성부재로서 제공되는 코일스프링(86)은 클러치디스크(78)와 결합베이스(56) 사이에 배치된다. 상기 코일스프링(86)은 출력샤프트(18)의 주위를 나선형으로 감고, 출력샤프트(18)의 축(B) 방향으로 압축가능하다. 상기 코일스프링(86)은 클러치디스크(78)의 결합홈(82)이 입력디스크(62)의 결합돌기(76)와 치합되는 상태로부터 출력샤프트(18)의 축(B) 방향으로 클러치디스크(78)의 축이동에 대하여 축방향 타단측(결합베이스(56) 측)으로 소정의 저항력(클러치디스크(78)의 축이동에 의하여 발생되는 코일스프링(86)의 탄성변형에 따라 가해지는 복원력)을 작용시킨다.

다시 말해서, 통상적으로 상기 입력디스크(62)의 결합돌기(76)가 클러치디스크(78)의 결합홈(82)으로 끼워맞춰지면, 상기 코일스프링(86)은 결합상태를 유지한다. 상기 클러치디스크(78)가 입력디스크(62)의 결합돌기(76)와 클러치디스크(78)의 결합홈(82) 간의 결합을 해제하기 위하여 결합베이스(56)측의 축방향으로 이동하려 할 경우, 상기 코일스프링(86)은 클러치디스크(78)의 축이동을 저지하거나 제한하는 가압력(복원력)을 작용시킨다.

상기 코일스프링(86)의 가압력(복원력)은 다음과 같이 설정될 수 있다. 즉 전술한 바와 같이, 상기 입력디스크(62)의 결합돌기(76)가 클러치디스크(78)의 결합홈(82)으로 끼워맞춰질 경우, 상기 입력디스크(62)의 회전력은 클러치디스크(78)로 전달된다. 그러나 상기 입력디스크(62)의 결합돌기(76)가 클러치디스크(78)의 결합홈(82)으로부터 빠져나온 결합해제 상태인 경우라도, 즉 상기 클러치디스크(78)가 결합베이스(56) 측으로 이동된 상태에서, 상기 코일스프링(86)에 의하여 가 해지는 가압력(복원력)은 입력디스크(62)의 결합돌기(76)와 클러치디스크(78)의 후방 단면 사이에 소정의 마찰력을 발생시켜, 상기 입력디스크(62)와 클러치디스크(78)이 일체로 회전하게 된다.

몇몇 경우에, 상기 코일스프링(86)은 통상상태, 즉 클러치디스크(78)가 결합베이스(56)측으로 이동하려 하지 않은 상태에서 결합베이스(56)와 클러치디스크(78) 사이에 가압력을 수용하도록 구성될 수 있다. 다른 경우에서, 상기 코일스프링(86)은 클러치디스크(78)의 결합상태로부터 결합베이스(56) 측으로 상기 클러치디스크(78)의 축이동 시(결합돌기(76)가 결합홈(82)으로부터 멀어지게 이동하려 할 때)만 클러치디스크(78)에 대하여 가압력(복원력)을 가하도록 구성될 수 있다.

상기 스윙메커니즘(22)의 일부분을 구성하는 회전레버(88)는 입력디스크(62)에 고정된다. 상기 회전레버(88)는 금속 판재와 같은 플레이트재료의 프레스가공처리를 통해 대략 눈물방울형태의 링(teardrop-shaped ring)으로 형성된다. 도8에 나타낸 바와 같이, 상기 회전레버(88)의 두께(D)(출력샤프트(18)의 축(B) 방향으로 측정된 치수)는 입력디스크(62)의 기어치(68)의 폭(출력샤프트(18)의 축(B)방향으로 측정된 치수)과 실질적으로 동일하도록 설정된다.

원형단면을 갖는 샤프트홀(90)은 회전레버(88)의 두께방향(출력샤프트(18)의 축(B) 방향)으로 회전레버(88)의 일단(눈물방울 형태의 일지점 단부 또는 협소한 단부)을 관통한다. 도4에 나타낸 바와 같이, 상기 샤프트홀(90)에는 지지샤프트(92)가 삽입된다. 상기 연결로드(40)의 타단부는 지지샤프트(92)를 통해 샤프트홀(90)에 회전가능하게 연결된다. 도6에 나타낸 바와 같이 수지재로 이루어진 슬라이 딩부재(93)는 지지샤프트(92)의 축방향 일단부(도6에서 하부 단부)에 연결된다. 상기 슬라이딩부재(93)는 커버(27)와 슬라이딩가능하게 결합된다.

대략 원형단면을 갖는 수용부(94)는 두께방향(축(B) 방향)으로 회전레버(88)의 타단부의 중심을 관통하도록 형성된다. 상기 수용부(94)는 입력디스크(62)의 기어치(68), 보다 구체적으로 입력디스크(62)의 기어치(68)의 외주부(입력디스크(62)의 축(B) 방향으로의 일단부)를 수용한다.

도12에 나타낸 바와 같이, 상기 입력디스크(62)의 기어치(68)와 치합하는 복수개의 대략 삼각형의 치합돌기(96)(본 실시예에서는 네 개)는 수용부(94)의 반경반향 내측으로 돌출하도록 수용부(94)의 내주면에 형성된다. 상기 네 개의 치합돌기(96)는 입력디스크(62)(출력샤프트(18))의 원주방향으로 대략 동일간격으로 배치된다. 구체적으로 두 개의 치합돌기(96)는 입력디스크(62)의 회전중심(출력샤프트(18)의 축(B))에 대하여 서로 점대칭을 이루고, 다른 두 치합돌기(96)는 입력디스크(62)의 회전중심에 대하여 서로 점대칭을 이룬다.

상기 네 개의 치합돌기(96)는 그 네 개의 치합돌기(96) 각각이 인접하는 두 기어치(68) 사이에 형성된 대응 홈부에 수용되는 방식으로 상기 입력디스크(62)의 기어치(68)의 피치서클을 따라 입력디스크(62)의 기어치(68)에 대하여 압입 끼워맞춤된다. 이러한 구성으로 상기 회전레버(88)는 입력디스크(62)에 일체로 고정된다.

상기 회전레버(88)는 입력디스크(62)의 연결벽(70)과 각 치합돌기(96) 간의 간섭(접촉)으로 인하여 입력디스크(62)의 축(B)을 따라 축방향 타단측(클러치디스크(78) 측)으로 이동되는 것이 제한된다. 그러나 상기 회전레버(88)가 축방향 일측 으로 이동되는 것이 제한되는 방식, 즉 회전레버(88)가 축(B) 방향으로 입력디스크(62)로부터 클러치해제되는 것이 제한되는 경우에, 상기 입력디스크(62)의 대응 기어치(68)에 대하여 각 치합돌기(96)를 압입 끼워맞춤할 필요는 없다.

도13 및 도14에 나타낸 바와 같이, 스토퍼돌기(98)는 결합베이스(56)의 스토퍼부(60)와 대응하도록 하우징(26)에 형성된다.

상기 스토퍼돌기(98)는 축(B) 방향에 직교하는 평면에서 아치형태를 가지며, 스토퍼부(60)의 회전궤적에 위치되도록 형성된다. 상기 스토퍼돌기(98)의 각 대향원주단부에는 회전제한부(100, 102)가 배치된다. 구체적으로 상기 스토퍼돌기(98)의 회전제한부(100, 102)는 스토퍼부(60)와 결합가능하다. 상기 스토퍼부(60)가 스토퍼돌기(98)의 회전제한부(100, 102) 중 하나와 결합될 경우, 상기 결합베이스(56)(출력샤프트(18))의 추가적인 회전은 제한된다. 그러므로 상기 결합베이스(56)(출력샤프트(18))가 입력디스크(62)의 회전구동력에 의하여 클러치디스크(78)와 함께 회전하고, 상기 스토퍼부(60)가 회전제한부(100, 102) 중 하나와 결합될 경우, 상기 결합베이스(56)(출력샤프트(18))의 추가적인 회전은 강제적으로 제한된다. 따라서 입력디스크(62)의 상대회전(공회전)이 발생한다.

앞의 와이퍼모터(2)는 도15에 나타낸 차량의 와이퍼장치(10)를 구동시키기 위한 와이퍼구동모터장치로서 형성된다. 상기 와이퍼장치(10)는 차량의 앞유리창(윈도우 창)(14)을 와이핑하기 위한 와이퍼를 구비한다. 상기 와이퍼모터(12)의 출력샤프트(18)(도15에서는 모두 나타내지 않음)는 와이퍼(16)의 베이스단부(도15에서 좌측단부)에 직접적으로 연결되거나, 링크 또는 로드를 통해 와이퍼(16)의 베이 스단부에 간접적으로 연결된다. 상기 출력샤프트(18)는 왕복회전할 경우, 상기 와이퍼(16)는 왕복스윙된다.

도16은 와이퍼모터(12)를 갖는 후방 와이퍼장치로서 제공되는 와이퍼장치(100)의 분해 사시도를 나타낸 도면이다. 도16에서, 와이퍼(16)는 와이퍼모터(12)와 와이퍼(16) 간의 관계를 보다 명확히 나타내도록 와이퍼모터(12)의 출력샤프트(18)로부터 분리된 것이다. 또한 도16은 후방 와이퍼장치를 나타내고 있지만, 본 발명은 후방 와이퍼 장치에 한정되지 않는다. 본 실시예의 와이퍼모터(12)는 전방 와이퍼장치의 와이퍼모터로서 사용될 수 있다.

다음으로 본 실시예의 동작을 설명한다.

와이퍼모터(12)에서, 모터본체(20)의 회전샤프트(25)가 회전할 경우, 회전력은 웜기어(30)를 통해 웜기어(36)로 전달되어 상기 웜휠(36)은 감속되어 회전된다. 상기 웜휠(36)이 회전될 경우, 상기 윔휠(36)(회전샤프트(38))의 회전중심으로부터 변위돈 지점에서 지지샤프트(42)에 의하여 웜휠(36)에 연결되는 일단부를 갖는 연결로드(40)는 왕복스윙된다. 상기 연결로드(40)의 타단부는 지지샤프트(92)를 통해 회전레버(88)의 일단부에 연결된다. 또한 상기 회전레버(88)의 타단부는 출력샤프트(18)에 의해 지지되는 클러치장치(24)의 입력디스크(62)의 기어치(68)와 결합되고 그와 일체로 고정된다. 구체적으로 수용부(94)의 내주면에 형성된 네 개의 치합돌기(96)는 기어치(68)와 치합된다.

그러므로 상기 연결로드(40)가 왕복 스윙할 경우, 상기 회전레버(88)는 180도(실질적으로 왕복이동하도록 최대 120도) 이하의 좁은 각도 범위로 왕복 회전되 고, 상기 입력디스크(62)는 회전레버(88)의 각도범위와 동일한 각도(좁은 각도범위 타입)로 왕복 회전된다.

통상의 동작상태에서, 도6 및 도13에 나타낸 바와 같이, 상기 입력디스크(62)의 결합돌기(76)는 클러치디스크(78)의 결합홈(82)과 치합, 즉 결합된다. 또한 결합돌기(76)가 결합홈(82)과 결합된 결합상태로부터 상기 클러치디스크(78)가 출력샤프트(18)의 축(B) 방향으로 이동하려 할 경우, 코일스프링(86)으로부터 클러치디스크(78)로 소정의 저항력이 작용되어, 전술한 치합상태는 유지된다. 또한 상기 클러치디스크(78)는 출력샤프트(18)에 대하여 축(B)에 대해 회전불가능하다. 그러므로 상기 입력디스크(62)가 왕복 회전할 경우, 상기 회전구동력은 결합돌기(76) 및 결합홈(82)을 통해 입력디스크(62)로부터 클러치디스크(78)로 전달된다. 따라서 상기 출력샤프트(18)는 좁은 각도범위로 클러치디스크(78)와 함게 왕복회전된다.

이와 같이 상기 출력샤프트(18)의 왕복 회전에 따라, 상기 출력샤프트(18)에 연결되는 와이퍼(16)는 차량 앞유리창(14)을 와이핑하도록 왕복스윙된다.

이에 대하여 와이퍼(16)를 통해 과부하 토크가 출력샤프트(18)에 작용될 경우, 상기 출력샤프트(18)는 역방향으로 회전하거나 구속된다. 그런 다음 상기 출력샤프트(18)와 일체로 회전하는 클러치디스크(78)는 입력디스크(62)에 대하여 클러치디스크(78)의 상대회전을 발생시키는 회전력을 제공받는다. 여기에서 전술한 바와 같이 상기 입력디스크(62)의 결합돌기(76)의 측벽 및 클러치디스크(78)의 결합홈(82)의 측벽은 출력샤프트(18)의 원주방향으로 경사지는 원주경사 분력발생면(84)을 형성한다. 다시 말해서, 상기 결합돌기(76)와 결합홈(82) 각각은 대응하는 사라리꼴 단면을 갖는다. 그러므로 상기 입력디스크(62)와 클러치디스크(78) 사이에서 발생되는 상대회전력은 클러디스크(78)에서 출력샤프트(18)의 축(B) 방향으로 결합베이스(56)측으로 분력을 발생시킨다. 즉 상기 입력디스크(62)와 클러치디스크(78) 간의 상대회전력 부분은 입력디스크(62)의 결합돌기(76)와 클러치디스크(78)의 결합홈(82) 사이의 결합을 해제하도록 출력샤프트(18)의 축(B) 방향으로 클러치디스크(78)의 이동을 발생시키는 분력으로서 작용한다. 이러한 상대회전력(분력)이 소정 값과 같거나 그보다 클 경우, 상기 상대회전력은 코일스프링(86)으로부터 가해지는 저항력을 넘어서서, 도9 및 도14에 나타낸 바와 같이 상기 클러치디스크(78)는 출력샤프트(18)의 축(B) 방향으로 강제적으로 이동되며 이에 따라 앞의 결합은 해제된다. 구체적으로 상기 입력디스크(62)의 결합돌기(76)는 클러치디스크(78)의 결합홈(82)으로부터 빠져 나와 그들 간의 결합은 해제된다. 이와 같이 상기 클러치디스크(78) 즉 출력샤프트(18)는 입력디스크(62)에 대하여 회전, 즉 공회전한다.

그러므로 본 실시예의 와이퍼모터(12)에 따르면, 통상의 각도범위의 통상정지위치에서 와이퍼(16)가 와이핑면에 결빙된 상태 또는 통상정지위치에서 유지되는 와이퍼(16)에 무거운 눈이 적설되어 와이퍼가 구속된 상태에서, 상기 모터본체(20)에 과대한 부하가 작용되어 회전할 경우, 클러치장치(24)는 공회전되거나 클러치해제된다. 또한 와이퍼(16)의 회전각도범위(통상의 와이핑 범위) 내에서 와이퍼의 동작 동안에, 과대한 힘이 와이퍼(16)를 통해 출력샤프트(18)에 작용될 경우, 예를 들면 차량의 지붕에 적설된 무구운 눈이 앞유리창(14)을 따라 와이퍼(16)의 와이핑 이동시에 하부 반전위치 이외의 위치에 위치된 와이퍼(16)로 떨어질 경우, 상기 클러치장치(24)는 공회전하거나 클러치해제된다. 그러므로 상기 입력디스크(62) 뒤이어 위치되는 구동력 전달 구성요소들(회전레버(88), 연결로드(40), 웜휠(36), 웜기어(30), 모터본체(20)와 같은 구성요소)에 과대한 힘의 작용이 방지될 수 있다. 이와 같이 상기 입력디스크(62) 뒤이어 위치되는 각 구성요소들은 보호될 수 있다. 따라서 이러한 구성요소들의 손상 및 모터본체(20)의 과열파손을 방지할 수 있다.

또한 상기 입력디스크(62)와 클러치디스크(78) 간의 회전전달력(클러치해제력)에 기초하여 입력디스크(62)에 뒤이어 배치되는 각 구성요소의 강도의 설정만을 필요로 한다. 그러므로 과대한 외력(부하)을 고려한 각 구성요소의 과대한 강도를 설정할 필요는 없다. 그 결과 제조비용은 절감될 수 있다.

또한 출력샤프트(18)에 연결되는 와이퍼장치(10)의 구성부재(와이퍼(16)와 같은 피구동 구성요소)는 클러치장치(24)의 공회전이 와이퍼장치(10)의 구성부재에 작용되는 충격을 흡수하기 때문에 보호될 수 있다.

또한 본 실시예의 와이퍼모터(12)에서, 상기 입력디스크(62)의 결합돌기(76)와 클러치디스크(78)의 결합홈(82) 간의 결합이 해제된 클러치해제 상태에서, 사익 결합베이스(56)의 스토퍼부(60)가 결합베이스(56)의 회전을 강제적으로 제한하기 위하여 스토퍼돌기(98)와 결합될 경우, 상기 출력샤프트(18)와 클러치디스크(78)의 회전은 제한된다. 따라서 상대회전(공회전)은 입력디스크(62)와 클러치디스크(78) 사이에서 발생한다. 상기 결합돌기(76)와 결합홈(82)이 소정 위치에 위치될 경우, 상기 결합돌기(76)와 결합홈(82) 사이는 결합될 수 있어, 클러치장치(24)는 결합상 태로 복귀된다. 즉 상기 클러치장치(24)가 클러치해제되는 상태인 경우라도, 상기 모터본체(20)가 회전될 경우, 상기 클러치장치(24)는 그의 초기위치로 자동적으로 복귀될 수 있어, 통상 구동 동작을 실행하도록 출력샤프트(18)(출력샤프트(18)에 간접적으로 연결된 와이퍼(16))는 소정 위치에서 모터본체(20) 측에 결합된다.

또한 본 실시예의 와이퍼모터(12)에서, 상기 결합돌기(76)와 결합홈(82) 간의 결합상태를 유지하도록 클러치디스크(78)의 축이동에 대하여 작용되는 코일스프링(86)의 저항력은 출력샤프트(18)에 고정되는 결합베이스(56) 및 축방향 일측에서 출력샤프트(18)로부터 축방향으로 입력디스크(18)의 탈락을 제한하는 방식으로 지지되는 입력디스크(62)에 의하여 제공받는다. 즉 상기 출력샤프트(18)에 설치되는 두 구성요소(결합베이스(56) 및 입력디스크(62))는 결합상태를 유지하기 위한 힘을 제공받는다. 그러므로 상기 와이퍼모터(12)의 클러치장치(24)는 하우징(26)과 같은 어떠한 추가적인 구성요소를 필요로 하지 않고 완전한 출력샤프트(18) 조립체로서 형성된다. 따라서 상기 클러치장치(24)는 출력샤프트(18) 조립체로서 형성되는 단일 구성요소로서 취급될 수 있다.

본 실시예의 와이퍼모터(12)는 좁은 각도범위 타입(출력샤프트(18)의 회전범위가 최대 120도로 제한되는 타입)으로 형성된다. 그러나 기어치(68)는 출력샤프트(18) 조립체의 일부분을 형성하는 입력디스크(62)의 외주부에 형성되는 것임을 알 수 있다. 그러므로 회전레버(88)와 연결로드(40) 대신에, 일단부에 입력디스크(62)의 기어치(68)와 치합되는 기어치 및 웜휠(36)의 회전중심과 다른 지점의 타단부에 웜휠(36)에 연결되는 스윙부재(예를 들면 섹터기어 또는 랙)를 사용할 수 있다. 이 와 같이 상기 출력샤프트(18) 조립체는 넓은 각도범위 타입의 와이퍼모터(출력샤프트가 넓은 각도범위로 왕복 회전하는 와이퍼모터)의 구성요소로서 공통으로 사용될 수 있다. 이를 보다 상세히 설명한다.

도17은 앞의 예시의 와이퍼모터(12)의 출력샤프트(18) 조립체(출력샤프트(18) 및 출력샤프트(18)에 의하여 지지되는 클러치장치(24))가 적용된 넓은 각도범위 타입의 와이퍼모터(150)의 분해 사시도를 나타낸 것이다. 도18은 와이퍼모터(150)의 구성을 나타낸 배면도이다.

이하 전술한 예시의 와이퍼모터(12)의 구성요소들과 유시한 구성요소들은 동일 부호로 나타내고, 간략화를 위하여 상세한 설명은 생략한다.

도면에 나타낸 바와 같이, 와이퍼모터(150)는 전술한 실시예의 와이퍼모터(12)의 구성과 동일 기본구성을 갖는다. 그러나 스윙메커니즘(2)의 회전레버(88)와 연결로드(40) 대신에, 상기 와이퍼모터(150)는 섹터기어(154)와 유지레버(156)를 포함한다.

상기 섹터기어(154)의 일단부는 웜휠(36)의 회전중심과 다른 지점에 위치되는 지지샤프트(42)에 회전가능하게 연결된다. 상기 섹터기어(154)의 타단부는 입력디스크(62)의 기어치(68)와 치합되는 기어치(158)를 포함한다.

상기 유지레버(156)는 섹터기어(154)의 두께방향으로 섹터기어(154)의 타측(웜휠(36)에 대향하는 측)에 배치된다. 상기 유지레버(154)의 일단부는 기어치(158)의 스윙중심샤프트(160)(기어치(158)의 피치 서클의 중심에 위치된 지지샤프트)에 연결된다. 상기 유지레버(156)의 타단부는 출력샤프트(18)에 회전가능하게 연결된 다. 이와 같이 상기 스윙 중심샤프트(160)와 출력샤프트(18) 사이의 샤프트간 거리(축간 피치)는 유지되고, 상기 섹터기어(154)와 입력디스크(62) 사이의 출력샤프트(18)의 반경방향으로의 결합은 유지된다. 상기 웜휠(36)이 회전할 경우, 상기 섹터기어(154)는 왕복 스윙된다. 그런 다음 상기 섹터기어(154)의 왕복 스윙이동은 입력디스크(62)의 왕복회전을 발생시킨다.

이러한 와이퍼모터(150)에서, 통상 동작상태에서 입력디스크(62)와 함께 왕복회전하는 출력샤프트(18)는 입력디스크(62)의 기어치(68)와 섹터기어(154)의 기어치(158) 간의 감속비로 인하여 증가된 속도로 앞의 실시예의 와이퍼모터(12)의 각도범위(180도와 같거나 그보다 큼)보다 넓은 각도범위로 왕복 회전된다(넓은 각도범위 타입).

또한 도21을 참조해 보면, 랙(256)이 왕복가능하게 이동되는 와이퍼모터(250)의 경우에서, 본 실시예의 출력샤프트(18) 조립체의 입력디스크(62)의 기어치(68)는 랙(256)과 치합될 수 있다. 그러므로 상기 출력샤프트(18) 조립체는 와이퍼모터(250)에 공통으로 사용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 앞의 실시예의 와이퍼모터(12)의 경우, 좁은 각도범위 타입의 상기 출력샤프트(18)의 조립체(출력샤프트(18) 및 출력샤프트(18)에 의하여 지지되는 클러치장치(24))는 넓은 각도범위 타입의 와이퍼모터(150)의 출력샤프트 조립체로서 공통으로 사용될 수 있다. 이와 같이 좁은 각도범위 타입의 와이퍼모터(12)와 넓은 각도범위 타입의 와이퍼모터(150) 모두는 낮은 제조비용으로 이루어질 수 있다.

특히 클러장치장치(42)를 형성하는 입력디스크(62)와 클러치디스크(78)는 높은 접촉압력을 제공받고, 높은 제조 정밀도를 필요로 한다. 그러므로 앞의 실시예에서 전술한 바와 같이 입력디스크(62)와 클러치디스크(78)는 소결금속으로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나 상기 입력디스크(62)와 회전레버(88)가 좁은 각도범위 타입의 와이퍼모터의 전용 구성요소로서 소결금속으로부터 일체로 형성되는 경우에, 상기 입력디스크(62)는 넓은 각도범위 타입의 와이퍼모터의 전용 구성요소로서 사용되고, 이들 두 다른 구성요소들은 고가의 소결금속으로부터 형성되어, 제조비용은 제조비용 증가의 원인이 된다. 이러한 관점에서, 앞의 실시예에서 소결금속으로 이루어진 입력디스크(62)는 좁은 각도범위 타입의 와이퍼모터 및 넓은 각도범위 타입의 와이퍼모터 모두에 공통으로 사용될 수 있다. 또한 상기 회전레버(88)는 저가의 프레스제품으로 이루어진다. 그러므로 제조비용은 보다 절감될 수 있다.

또한 앞의 실시예의 와이퍼모터(12)의 경우, 입력디스크(62)의 기어치(68)는 회전레버(88)의 수용부(94)의 내주면으로부터 돌출하는 네 개의 치합돌기(96)와 치합된다. 그러므로 상기 회전레버(88)는 출력샤프트(18)의 축(b)에 대하여 입력디스크(62)에 대한 회전레버(88)의 회전이 제한되는 방식으로 상기 입력디스크(62)에 대하여 고정된다. 또한 다수개(네 개)의 치합돌기(96)는 입력디스크(62)의 회전중심에 대하여 점 대칭을 이룬다. 그러므로 상기 회전레버(88)는 그 회전레버(88)가 입력디스크(62)의 회전중심 주위, 즉 출력샤프트(18)의 축(B)에 대하여 안정적인 방식으로 고정되어, 안정적인 고정강도를 달성할 수 있다. 또한 상기 입력디스크(62)의 기어치(68)의 외주부는 회전레버(88)의 수용부(94)에 수용된다. 그러므로 상기 출력샤프트(18) 축(B) 방향으로의 모터(12) 치수의 증가는 제한할 수 있다. 여기에서 회전레버의 수용부를 회전레버의 두께방향으로 관통시킬 필요가 없다(즉, 수용부는 바닥 홈 형태로 이루어진다). 예를 들면, 도19에 나타낸 바와 같이, 상기 수용부(94)는 기어치(68)를 커버하도록 입력디스크(62)의 기어치(68)에 축방향으로 대향되는 베이스벽부(95)를 구비할 수 있다. 상기 기어치(68)가 베이스벽부(95)에 의하여 커버될 경우, 상기 회전레버(88)를 넘어 기어치(68)가 돌출되는 것이 방지할 수 있다. 또한 상기 베이스벽부(95)가 입력디스크(62)의 단면(도19에서 하단면)과 결합될 경우, 상기 회전레버(88)에 대한 입력디스크(62)의 축방향 위치결정은 보다 정확하게 실행될 수 있다.

또한 앞의 실시예의 와이퍼모터(12)의 클러치장치(24)에서, 입력디스크(62)의 결합돌기(76)가 클러치디스크(78)의 결합홈(82)에 각각 수용될 경우 상기 입력디스크(62)로부터 클러치디스크(78)로 회전력이 전달되고, 상기 클러치디스크(78)의 축이동에 대한 저항력은 코일스프링(86)으로부터 클러치디스크(78)로 작용된다. 이러한 구성에서, 상기 입력디스크(62)와 클러치디스크(78) 간의 구동력 전달은 용이하게 실행된다. 또한 상기 입력디스크(62)의 결합돌기(76)의 측벽 및 클러치디스크(78)의 결합홈(82)의 측벽은 출력샤프트(18)의 원주방향으로 경사진 원주경사 분력발생면(84)을 형성한다. 그러므로 상기 클러치해제력은 분력발생면(84)과 코일스프링(86)의 저항력(탄성변형력) 각각의 경사각에 기초하여 용이하게 설정될 수 있다.

또한 앞의 실시예의 와이퍼모터(12)의 클러치장치(24)의 경우, 상기 입력디 스크(62)는 스윙메커니즘(22)(웜기어(122), 웜휠(128) 및 섹터기어(132))에 의하여 감속되고 왕복스윙된다. 그러므로 상기 출력샤프트(18)는 상대적으로 큰 토크로 구동될 수 있고, 이에 따라 상기 출력샤프트(18)에 직접 또는 간접적으로 연결된 와이퍼(16)는 적절한 방식으로 왕복 구동될 수 있다.

따라서 앞의 실시예의 와이퍼모터(12)는 예를 들면 차량 지붕에 적설된 무거운 눈이 창 유리면을 따라 무거운 눈이 와이퍼(16) 및 이에 따라 와이퍼모터(12)에 수직으로 떨어질 때 와이퍼(16)를 통해 출력샤프트(18) 상에 과대한 부하가 작용되기 쉬운 캡-오버 타입 콕핏(cab-over type cockpit)을 갖는 트럭 또는 건설장비와 같은 특정 차량의 와이퍼모터로서 적절하다.

전술한 바와 같이, 앞의 실시예의 와이퍼모터(12)의 경우, 좁은 각도범위 타입의 출력샤프트(18) 조립체 및 넓은 각도범위의 출력샤프트(18) 조립체는 좁은 각도범위 타입 및 넓은 각도범위 타입 모두에 공통으로 사용될 수 있는 클러치장치(24)를 포함하는 공통의 출력샤프트(18) 조립체로서 사용될 수 있다.

전술한 실시예에서, 상기 와이퍼모터(12)의 클러치장치(24)는 탄성부재로서 제공되는 코일스프링(86)을 구비한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 탄성부재는 파형와셔 또는 고무부재와 같은 다른 적절한 부재로 이루어질 수 있다.

앞의 실시예의 와이퍼모터(12)의 클러치장치(24)에서, 상기 클러치디스크(78)가 코일스프링(86)의 탄성력에 대하여 출력샤프트(18)의 축(B)방향으로 이동될 때 클러치해제상태가 이루어진다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 클러치해제상태는 입력디스크(62)가 출력샤프트(18)의 축(B) 방향으로 클러치디스크(78)에 대하여 이동되도록 구성되는 경우에도 달성될 수 있다. 그러나 이 경우 입력디스크(62)의 이동에 대한 저항력을 축(B) 방향으로 작용시키는 탄성부재가 요구된다.

또한 앞의 실시예의 와이퍼모터(12)의 클러치장치(24)에서, 결합돌기(76)는 입력디스크(62)에 형성되고, 결합홈(82)은 클러치디스크(78)에 형성된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 결합홈(82)은 입력디스크(62)에 형성될 수 있고, 결합돌기(76)는 클러치디스크(78)에 형성될 수 있다.

또한 앞의 실시예의 와이퍼모터(12)는 클러치장치(24)를 포함한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도1 내지 도18에 나타낸 클러치장치(24)는 생략될 수 있다. 이 경우 코일스프링(86) 및 클러치디스크(78)는 생략될 수 있고, 도20의 출력샤프트(202) 주위에 압입끼워맞춰지는 기어(204)의 경우와 유사하게 출력샤프트(18)의 축에 대한 출력샤프트(18)에 대하여 회전불가능한 방식으로 출력샤프트(18)에 의하여 입력디스크(62)가 지지될 수 있다. 보다 구체적으로 결합돌기(76)를 구비하지 않은 입력디스크(62)가 출력샤프트(18)의 회전제한부(52)에 압입 끼워맞춰지는 결합베이스(56)와 유사한 방식으로 출력샤프트(18) 주위에 압입 끼워맞춤될 T있다. 또한 상기 결합베이스(56) 및 입력디스크(62)는 출력샤프트(18)와 일체로 형성될 수 있다. 다른 경우로서, 좁은 각도범위 타입의 출력샤프트(18) 조립체(출력샤프트(18)와 입력디스크(62)는 넓은 각도범위 타입의 출력샤프트 조립체로서 공통으로 사용될 수 있다.

또한 본 발명의 모터는 와이퍼모터에 한정되지 않고, 와이퍼 이외 다른 장치를 구동시키도록 사용되는 다른 적절한 모터(예를 들면, 다른 기어모터)로 이루어질 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터장치는 제조비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한 모터 크기의 증가를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

하우징;

상기 하우징에 의하여 회전가능하게 지지되는 출력샤프트;

상기 출력샤프트의 축에 대하여 회전불가능하게 이루어지고, 구동력을 제공받도록 외주부를 따라 기어치가 구비되며, 상기 출력샤프트에 의하여 지지되는 기어부재;

상기 하우징에 의하여 회전가능하게 지지되는 회전체;

상기 회전체를 회전시키기 위한 회전구동력을 제공하는 모터본체;

상기 회전체의 회전중심과 다른 지점에서 상기 회전본체에 일단부가 연결되고, 상기 회전체의 회전으로 왕복스윙되는 연결로드; 및

상기 연결로드의 타단부에 일단부가 연결되고, 타단부는 상기 기어부재의 기어치와 결합되고 그 기어치에 일체로 고정되며, 상기 연결로드의 왕복스윙이동으로 상기 출력샤프트의 축에 대하여 상기 기어부재를 왕복회전시키는 회전레버

를 포함하는 모터장치.
제1항에 있어서,

상기 회전레버의 타단부는 상기 기어부재의 기어치의 외주부를 수용하는 수용부를 포함하며,

상기 수용부의 내주면에는 하나 이상의 치합돌기가 형성되고, 상기 치합돌기는 상기 기어부재의 기어치와 치합되는

모터장치.
제2항에 있어서,

상기 수용부는

상기 기어부재의 기어치를 커버하도록 상기 기어부재이 기어치에 축방향으로 대향하는 베이스벽부를 구비하는

모터장치.
제2항에 있어서,

상기 하나 이상의 치합돌기는

상기 기어부재의 회전중심에 대하여 점 대칭하는 복수개의 치합돌기를 포함하는

모터장치.
제1항에 있어서,

상기 회전체는 웜기어와 치합되고, 감속으로 회전되는 웜휠로 이루어지며,

상기 웜기어는 모터본체의 회전샤프트에 제공되는

모터장치.
제1항에 있어서,

상기 모터장치는 상기 출력샤프트에 직접 또는 간접적으로 연결되는 와이퍼를 구비한 와이퍼장치의 와이퍼 모터이며,

상기 와이퍼는 상기 출력샤프트를 통해 와이퍼모터에 의하여 왕복 구동되는

모터장치.
하우징;

상기 하우징에 의하여 회전가능하게 지지되는 출력샤프트;

상기 출력샤프트의 축에 대하여 회전가능하게 구비되고, 구동력을 제공받도록 상기 기어부재의 외주부를 따라 형성된 기어치를 구비하는 방식으로 상기 출력샤프트에 의하여 지지되는 기어부재, 및 상기 출력샤프트의 축에 대하여 회전불가능한 방식으로 상기 출력샤프트에 의하여 지지되는 클러치디스크를 포함하는 클러치장치;

상기 하우징에 의하여 회전가능하게 지지되는 회전체;

상기 회전체를 회전시키기 위한 회전구동력을 제공하는 모터본체;

상기 회전체의 회전중심과 다른 지점에서 상기 회전본체에 일단부가 연결되고, 상기 회전체의 회전으로 왕복스윙되는 연결로드; 및

상기 연결로드의 타단부에 일단부가 연결되고, 타단부는 상기 기어부재의 기어치에 직접 또는 간접적으로 결합되고 그 기어치와 일체로 고정되며, 상기 연결로드의 왕복 스윙이동으로 상기 출력샤프트의 축에 대하여 기어부재를 왕복회전시키는 회전레버

를 포함하며,

상기 클러치디스크는 상기 출력샤프트의 축방향으로 기어부재에 대향되고, 구동력을 전달할 수 있도록 상기 기어부재에 연결되며,

상기 출력샤프트의 축에 대하여 소정값 이상의 부하토크가 가해질 경우, 상기 기어부재와 클러치디스크 사이에서 상대회전이 발생되는

모터장치.
제7항에 있어서,

상기 기어부재와 클러치디스크 중 하나는 상기 출력샤프트이 축방향으로 출력샤프트에 대하여 이동가능한 방식으로 상기 출력샤프트에 의하여 지지되고,

상기 클러치장치는 상기 기어부재와 클러치디스크 중 하나의 축이동에 대하여 저항력을 작용시키는 탄성부재를 더 포하하고,

상기 기어부재와 클러치디스크 중 하나는 축방향으로 돌출되는 하나 이상으 결합돌기를 포함하고,

상기 기어부재와 클러치디스크 중 다른 하나는 상기 하나 이상의 결합돌기와 결합되도록 홈 형성되는 하나 이상의 결합홈을 포함하고,

상기 각 결합돌기는 분력발생면을 구비하며,

상기 각 결합홈은 상기 출력샤프트의 축방향으로 분력을 발생하도록 상기 출력샤프트의 원주방향으로 하나 이상의 결합돌기 중 대응하는 하나의 돌기의 분력발생면과 결합되는 분력발생면을 구비하는

모터장치.
제7항에 있어서,

상기 회전레버의 타단부는 상기 기어부재의 기어치의 외주부를 수용하는 수용부를 포함하며,

상기 수용부의 내주면에는 하나 이상의 치합돌기가 형성되고, 상기 치합돌기는 상기 기어부재의 기어치와 치합되는

모터장치.
제9항에 있어서,

상기 수용부는

상기 기어부재의 기어치를 커버하도록 상기 기어부재의 기어치에 축방향으로 대향하는 베이스벽부를 구비하는

모터장치.
제9항에 있어서,

상기 하나 이상의 치합돌기는

상기 기어부재의 회전중심에 대하여 점 대칭하는 복수개의 치합돌기를 포함하는

모터장치.
제7항에 있어서,

상기 회전체는 웜기어와 치합되고, 감속으로 회전되는 웜휠로 이루어지며,

상기 웜기어는 모터본체의 회전샤프트에 제공되는

모터장치.
제7항에 있어서,

상기 모터장치는 상기 출력샤프트에 직접 또는 간접적으로 연결되는 와이퍼를 구비한 와이퍼장치의 와이퍼 모터이며,

상기 와이퍼는 상기 출력샤프트를 통해 와이퍼모터에 의하여 왕복 구동되는

모터장치.