KR20070003385A - 와이퍼 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 와이퍼 제조방법에 관한 것으로, 특히 와이퍼의 성형성을 향상시키고 의도하는 곡률로 성형할 수 있는 곡률 성형성을 제공하면서도 와이퍼의 모재가 되는 강판의 순차적 성형과 가공 그리고 열처리를 통해 고품질 상태로 와이퍼의 기본 골격을 양산 한 뒤 와이퍼의 최종 조립 작업을 단순화 시켜 대량 생산이 가능하도록 하기 위한 와이퍼 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 와이퍼 제조방법은, 미 열처리 강판을 원하는 와이퍼 형상으로 프레스로 성형하는 프레스 성형 단계와, 상기 프레스 성형 단계로부터 성형된 강판을 원하는 곡률로 성형 하는 벤딩 성형 단계와, 상기 단계를 통한 프레스 및 벤딩 성형에 따라 일정한 형상의 와이퍼를 얻고 그 미 열처리 된 와이퍼 형상의 모재를 표면 경화 및 표면 침탄을 통하여 열처리 가공 하는 단계와, 상기 단계를 통해 열처리가 완료된 와이퍼 제품에 대한 방청성을 획득하기 위하여 와이퍼의 표면 도장을 실시하는 도장단계와, 상기 도장단계로부터 도장이 완료되면 건조를 거쳐 와이퍼 프레임에 블레이드를 조립하여 와이퍼의 제작을 완료하는 조립단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

와이퍼,블레이드,프레임,스프링레일,어댑터

Description

와이퍼 제조방법{Method of Manufacturing wiper for 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 또 다른 와이퍼의 사시도

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼 제조방법의 공정 순서도

도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 와이퍼 프레임의 초기 성형 형상

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 제조되어 고무 블레이드가 조립된 와이퍼의 완제품 상태의 사시도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

50:와이퍼 51:프레임

52:탄성부재 53:어댑터

54:블레이드 55:끼움홀

본 발명은 자동차용 와이퍼 제조방법에 관한 것으로, 특히 와이퍼의 성형성을 향상시키고 의도하는 곡률로 성형할 수 있는 곡률 성형성을 제공하면서도 와이퍼의 모재가 되는 강판의 순차적 성형과 가공 그리고 열처리를 통해 고품질 상태로 와이퍼의 기본 골격을 양산 한 뒤 와이퍼의 최종 조립 작업을 단순화 시켜 대량 생산이 가능하도록 하기 위한 와이퍼 제조방법에 관한 것이다.

일반적인 와이퍼의 제조는, 강판을 원하는 형상으로 성형하고 열처리를 한 다음 도장을 하고 고무 블레이드를 프레임과 조립하는 순서로 제조한다.

프레스 또는 금형을 사용하여 강판을 성형하는데 있어서는 와이퍼의 형상과 구조가 복잡한 구조로 되어 있어 연속적으로 대량 제조가 어렵고 별도의 조립 작업도 필요하다.

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

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 양 단부측에 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 탄성체인 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 각각 조립하여 구성하게 되므로, 프레임 본체(12)와 제1.2프레임(16)(17)을 별개로 성형하고 도장하여야 하고, 또한 와이퍼 조립에 있어서는 별도의 스프링레일(18)(18a)을 조립하여야 하는 등 성형성과 조립이 복잡하고 번거로운 문제점이 있었다.

이에 대하여 도 4와 같이 프레임(33)과 스프링 레일을 일체형으로 구성한 탄성부재(34)에 어댑터(32)를 일체형으로 꺽어서 형성한 와이퍼가 구조가 알려져 있다.

상기 와이퍼는, 차의 윈도우 글래스면에 밀착되는 블레이드(31)를 결합하는 동시에 블레이드(31)를 윈도우 글래스에 밀착시켜 운동시킬 수 있도록 와이퍼 암과 어댑터(32)를 통해 결합되는 프레임(33)을 구비하고, 블레이드(31)의 슬라이드 홈을 따라 장착되어 블레이드(31)를 글래스에 대하여 양방향 대칭적인 등분포 하중이 작용할 수 있도록 탄성이 조절된 스프링레일의 기능을 일체형으로 갖는 와이퍼의 구조이다.

이와 같은 와이퍼 제조에 있어서는 일반적인 프레임과 어댑터 그리고 스프링레일의 분리형 와이퍼 제조와는 다른 제조방법이 요구되었다. 즉, 종래의 와이퍼 제조 과정에서 나타나는 강판의 열처리 전후 성형성과 변형 그리고 작업 불량 등의 문제를 개선할 수 있는 새로운 와이퍼 제조 방법을 필요로 하였다.

따라서 본 발명의 목적은, 와이퍼의 골격을 형성하는 프레임과 어댑터를 단일 성형물로 성형 가공할 수 있는 새로운 와이퍼 구조에 적합한 와이퍼 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 와이퍼의 성형성과 조립성을 개선하여 대량 생산에 적합한 와이퍼 제조방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차 와이퍼 제조방법은,

차의 윈도우 글래스면에 밀착되는 블레이드를 지지하는 동시에 블레이드를 윈도우 글래스면에 밀착시켜 운동시킬 수 있도록 와이퍼암과 어댑터를 통해 결합되는 어댑터를 구비하는 프레임으로 이루어지는 와이퍼에 있어서,

상기 와이퍼 제조방법은,

미 열처리 강판을 원하는 와이퍼 형상으로 프레스로 성형하는 프레스 성형 단계와,

상기 프레스 성형 단계로부터 성형된 강판을 원하는 곡률로 성형 하는 벤딩 성형 단계와,

상기 단계를 통한 프레스 및 벤딩 성형에 따라 일정한 형상의 와이퍼를 얻고 그 미 열처리 된 와이퍼를 표면 경화 및 표면 침탄을 통하여 열처리 가공 하는 단계와,

상기 단계를 통해 열처리가 완료된 와이퍼 제품에 대한 방청성을 획득하기 위하여 와이퍼의 표면 도장을 실시하는 도장단계와,

상기 도장단계로부터 도장이 완료되면 건조를 거쳐 와이퍼 프레임에 블레이 드를 조립하여 와이퍼의 제작을 완료하는 조립단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 도면 도 5내지 도 7을 참고로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 와이퍼 제조방법의 공정 순서도이다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 와이퍼 프레임의 초기 성형 형상이다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 제조되어 고무 블레이드가 조립된 와이퍼의 완제품 상태의 사시도 이다.

본 발명의 실시 예에 따른 자동차용 와이퍼 제조방법은, 프레임(51)과 스프링레일을 일체형으로 구성한 탄성부재(52)에 어댑터(53)를 일체형으로 꺽어서 형성한 와이퍼(50)를 제조하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 와이퍼 제조방법은, 차의 윈도우 글래스면에 밀착되는 블레이드(54)를 지지하는 동시에 블레이드(54)를 윈도우 글래스면에 밀착시켜 운동시킬 수 있도록 와이퍼암과 어댑터를 통해 결합되는 어댑터를 구비하는 형상으로 제조된다.

구체적으로는, 미 열처리 강판을 원하는 와이퍼 형상으로 프레스로 성형하는 프레스 성형 단계(S100), 프레스 성형 단계로부터 성형된 강판을 원하는 곡률로 성형 하는 벤딩 성형 단계(S110), 프레스 및 벤딩 성형에 따라 일정한 형상의 와이퍼 를 얻고 그 미 열처리 된 와이퍼를 표면 경화 및 표면 침탄을 통하여 열처리 가공 하는 단계(S120), 상기 S120단계를 통해 열처리가 완료된 와이퍼 제품에 대한 방청성을 획득하기 위하여 와이퍼의 표면 도장을 실시하는 도장단계(S130), 상기 도장단계로부터 도장이 완료되면 건조를 거쳐 와이퍼 프레임에 블레이드를 조립하여 와이퍼의 제작을 완료하는 조립단계(S140)로 와이퍼를 제조할 수 있다.

상기 프레스 성형단계(S100)에서는 미 열처리 강판 사용을 통하여 와이퍼의 세부 형상 성형 및 고 정밀 성형을 병행할 수 있으며, 프로그레시브 금형을 통하여 와이퍼의 모재가 되는 강판의 대량 성형 및 자동화 성형이 가능하다. 여기서, 미 열처리 강판을 와이퍼 형상의 모재로 사용하기 때문에 와이퍼의 세부 성형과 고 정밀 성형이 가능하며, 어댑터의 체결을 위한 리베팅 조립 성형도 가능하다.

도 6은 프레스 성형단계(S100)를 거쳐 제조된 와이퍼 프레임의 1차 초기 가공 형상의 표면도로서, 프레스 성형을 통해 가공된 와이퍼 프레임(51)은 스프링레일 역할을 하는 탄성부재(52)로 어댑터(53)를 중심으로 좌우 대칭형상으로 되어 있고 고무 블레이드(54)를 끼우기 위한 블레이드 끼움홀(55)이 가공되어 있다.

이와 같이, 프레스 성형 단계에서는 와이퍼의 기본 골격이 되는 프레임(51)과 어댑터(53) 그리고 블레이드(54)를 끼우기 위한 끼움홀(55) 등이 모두 단일 프레스 성형으로 가공된다.

상기 벤딩 성형 단계(S110)에서는 성형된 강판의 스프링 백을 감안하여 적절한 곡률로 가공된 벤딩 펀치를 사용하여 성형할 수 있으며, 하나의 곡률을 가진 펀치를 가지고 여러 개의 벤딩 가공을 동시에 진행할 수 있다.

상기 미 열처리 강판을 사용하여 성형된 와이퍼의 열처리 단계(S120)에서는 지그를 사용하여 열처리 후 와이퍼의 곡률 변형을 방지할 수 있으며, 열처리 가공시 침탄 두께를 조정함으로써 탄성값을 조절할 수 있다.

또한, 상기 와이퍼의 벤딩 가공에서 정해진 곡률을 완성하지 않을 경우 열처리를 하고 다시 곡률을 완성하는 롤링 가공 단계(S150)를 포함할 수 있다.

또한, 도장 단계(S130)에서는 열처리가 완료된 반 가공 와이퍼 제품에 대한 방청성을 획득하기 위하여 표면에 도장을 실시하며, 도장은 전착, 분체, 액상 등 여러가지 색상을 선택하여 도장을 실시한다.

상기 조립 단계(S140)에서는 와이퍼 프레임과 고무 블레이드를 조립하는 것으로서, 별도의 공구나 도구 및 기기의 사용없이 수작업으로 와이퍼 프레임에 고무 블레이드를 끼워서 조립을 완료할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 와이퍼(50)의 외관 형상으로, 와이퍼(50)를 구성하는 프레임(51)과 어댑터(53)가 일체형으로 되어 있으며, 그 프레임(51)의 끼움홀(55)에는 고무 블레이드(54)가 조립된 단순화된 와이퍼의 형상이다.

본 발명에 따라 제조되는 와이퍼는 미열처리 강판을 사전에 프레스 성형으로 가공할 수 있으므로 자유로운 와이퍼 형상으로 성형이 가능한 장점이 있고, 특히 프레임과 어댑터가 일체형으로 형상화된 일체형 와이퍼를 제조할 수 있으며, 미 열처리 강판을 모재로 사용할 수 있기 때문에 대량 생산이 가능하여 원가 절감에 유리하다.

또한, 금형의 사용에 있어서 대량 생산이 가능하면서도 정확한 곡률의 확보가 가능하여 고품질의 와이퍼를 제조할 수 있다.

또한, 열처리 온도와 급랭 조건, 침탄 조건의 변경을 통한 탄성값의 자유로운 변경이 가능하고, 벤딩 이후 와이퍼 곡률을 완성하지 않고 열처리를 한 뒤 다시 곡률을 완성하는 롤링 공정을 추가하여 원하는 곡률을 자유롭게 완성할 수 있다.

또한, 상기와 같이 S100~S140으로 진행되는 와이퍼의 프레임 성형이 완료되면 준비된 고무 블레이드를 프레임에 성형된 조립홀에 끼워 맞추어 조립하면 와이퍼의 완제품을 얻을 수 있는데, 이때 프레임 부분과 고무 블레이드는 별도의 도구나 공구 및 기기의 사용없이 단순 수작업으로 조립이 가능하여 작업성이 개선되고, 고품질의 와이퍼를 불량 없이 대량으로 양산할 수 있게 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 와이퍼 제조방법은, 프레임 부분과 어댑터가 일체형으로 이루어지는 와이퍼를 제조하는데 있어서, 와이퍼의 기본 골격을 단일 금형을 통해 성형할 수 있어 단순화된 성형성을 제공해주며, 성형 과정에서 사전 열처리 강판 모재를 사용하지 않고 미 열처리 강판을 사용한 뒤 열처리 가공을 할 수 있으므로 양호한 가공성과 곡률 성형성이 제공된다. 또한 와이퍼 프레임 및 어댑터 등의 일체화된 기본 골격의 세부 구조에 대하여 정밀 성형이 가능하여 고품질의 와이퍼 골격을 완성할 수 있으며, 성형 가공을 거쳐 벤딩 가공뒤 열처리를 순차적으로 거치도록 함으로서 우수한 곡률 성형성을 얻을 수 있고, 와이퍼 프레임에 대하 여 고무 블레이드 조립을 단순화된 수작업으로 별도의 조립 용구나 기기 사용없이 조립이 가능하도록 하여 고품질의 와이퍼를 대량으로 생산할 수 있게 하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 차의 윈도우 글래스면에 밀착되는 블레이드를 지지하는 동시에 블레이드를 윈도우 글래스면에 밀착시켜 운동시킬 수 있도록 와이퍼암과 어댑터를 통해 결합되는 어댑터를 구비하는 프레임으로 이루어지는 와이퍼에 있어서,

   상기 와이퍼 제조방법은,

   미 열처리 강판을 원하는 와이퍼 형상으로 프레스로 성형하는 프레스 성형 단계와,

   상기 프레스 성형 단계로부터 성형된 강판을 원하는 곡률로 성형 하는 벤딩 성형 단계와,

   상기 단계를 통한 프레스 및 벤딩 성형에 따라 일정한 형상의 와이퍼를 얻고 그 미 열처리 된 와이퍼 형상의 모재를 표면 경화 및 표면 침탄을 통하여 열처리 가공 하는 단계와,

   상기 단계를 통해 열처리가 완료된 와이퍼 제품에 대한 방청성을 획득하기 위하여 와이퍼의 표면 도장을 실시하는 도장단계와,

   상기 도장단계로부터 도장이 완료되면 건조를 거쳐 와이퍼 프레임에 블레이드를 조립하여 와이퍼의 제작을 완료하는 조립단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이퍼 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 벤딩 성형 단계에서는 성형된 강판의 스프링 백을 감안하여 적절한 곡률로 가공된 벤딩 펀치를 사용하여 성형하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 와이퍼의 열처리 단계에서는 지그를 사용하여 열처리 후 와이퍼의 곡률 변형을 방지하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 와이퍼의 벤딩 가공에서 정해진 곡률을 완성하지 않을 경우 열처리를 하고 다시 곡률을 완성하는 롤링 가공을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 제조방법.

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