KR20110042308A

KR20110042308A - 윈드스크린 와이퍼 드라이브용 출력 샤프트

Info

Publication number: KR20110042308A
Application number: KR1020117003218A
Authority: KR
Inventors: 게랄트 마이어; 에발트 베커; 스테판 로랑; 노르베르트 베그너
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2008-08-13
Filing date: 2009-07-15
Publication date: 2011-04-26
Also published as: BRPI0918895A2; DE102008041864A1; CN102119093A; EP2323876A1; WO2010018042A1; JP2011530447A; EP2323876B1; RU2011109083A

Abstract

본 발명은 윈드스크린 와이퍼 드라이브용 출력 샤프트(1)에 관한 것으로, 상기 출력 샤프트는 엔진 크랭크(2)를 고정하는 고정 스크루(3)의 수용부에 내부 나사산(8)을 갖는다. 본 발명에 따라, 내부 나사산(8)은 내부 나사산 부분(7)에 제공되고, 상기 내부 나사산 부분은 길게 연장된 샤프트 부분(6)에 상대 회전 불가능하게 고정된다. 또한 본 발명은 윈드스크린 와이퍼 드라이브에 관한 것이다.

Description

윈드스크린 와이퍼 드라이브용 출력 샤프트{Output shaft for a windscreen wiper drive}

본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 따른, 윈드스크린 와이퍼 드라이브용, 특히 프런트 윈드스크린 와이퍼 드라이브용 출력 샤프트, 청구범위 제 9 항에 따른 윈드스크린 와이퍼 드라이브 및 청구범위 제 10 항에 따른 출력 샤프트의 용도에 관한 것이다.

공지된 프런트 윈드스크린 와이퍼 드라이브는 웜 기어장치를 통해 출력 샤프트를 회전 구동하는 전기 모터를 포함한다. 윈드스크린 와이퍼 드라이브의 출력 샤프트의 단부측에 크랭크가(소위 엔진 크랭크)가 상대 회전 불가능하게 고정되고, 상기 크랭크에 로드가 연결된다. 로드를 통해 차량 길이 방향에 대해 가로방향으로 이격 배치된 2개의 와이퍼 샤프트들이 진자 운동 방식으로 구동되고, 이 경우 각각의 와이퍼 샤프트는 와이퍼 고무를 지지하는 와이퍼 암에 상대 회전 불가능하게 연결된다. 공지된 윈드스크린 와이퍼 드라이브에서 엔진 크랭크는 고정 스크루에 의해 출력 샤프트에 고정되고, 고정 스크루의 외부 나사산은 일체형 출력 샤프트의 단부 측에 직접 형성된 내부 나사산과 상호 작용한다. 공지된 윈드스크린 와이퍼 드라이브의 단점은 출력 샤프트의 제조가 비교적 복잡하다는 것이며, 그 이유는 특히, 출력 샤프트의 제조 시 절삭 가공에 의해 나사산이 커팅되기 때문이다.

본 발명의 과제는 엔진 크랭크의 고정을 위해 간단하게 제조 가능한, 윈드스크린 와이퍼 드라이브용 출력 샤프트를 제공하는 것이다. 또한, 상응하게 최적화된 출력 샤프트를 구비한 윈드스크린 와이퍼 드라이브를 제공하는 것이다.

상기 과제는 출력 샤프트와 관련해서는 청구범위 제 1 항의 특징에 의해, 윈드스크린 와이퍼 드라이브와 관련해서는 청구범위 제 9 항에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 개선예들은 종속 청구범위에 제시된다. 본 발명의 범주에서 상세한 설명, 청구범위 및/또는 도면에 공지된 2개 이상의 특징들의 모든 조합이 가능하다.

본 발명의 기본 사상은, 구동 샤프트에 엔진 크랭크를 고정하기 위해 고정 스크루와 상호 작용하는 내부 나사산이 선행기술에서처럼 출력 샤프트의 제조 시 직접 일체형 출력 샤프트에 형성되는 것이 아니라, 특히 대량 생산품으로서 얻을 수 있는 내부 나사산 부분에 제공되고, 상기 내부 나사산 부분은 출력 샤프트의 길게 연장된 샤프트 부분에 상대 회전 불가능하게 고정된다. 다시 말해서, 본 발명의 구상에 따라 형성된 출력 샤프트는 일체형으로 형성되는 것이 아니라, 적어도, 바람직하게는 정확히 2개의 부분으로 형성되고, 내부 나사산을 가진 내부 나사산 부분을 포함하고, 상기 내부 나사산 부분은 적어도 거의 원통형 샤프트 부분에 상대 회전 불가능하게 연결된다. 이러한 조치에 의해 출력 샤프트의 제조가 간단해지는데, 그 이유는 출력 샤프트의 성형 시 특히 냉간 성형에 의해 내부 나사산을 형성하기 위한 별도의 절삭 공정이 생략될 수 있기 때문이다. 출력 샤프트의 제조 시 사용되는 내부 나사산 부분은 별도로 형성될 수 있거나 또는 얻어질 수 있고, 출력 샤프트의 제조 또는 조립 시 추가 가공이 필요 없다. 본 발명에 의해 윈드스크린 와이퍼 드라이브용 출력 샤프트의 제조 공정이 단축되고, 이로 인해 제조 비용이 최소화될 수 있다.

본 발명의 개선예에서, 바람직하게 내부 나사산 부분은 샤프트 부분 내로 압입되고 및/또는 성형된다. 압입 및/또는 성형은 바람직하게는 길게 연장된 샤프트 부분의 제조를 위한 로드형 부재의 냉간 성형 동안 이루어진다. 샤프트 부분의 성형은 내부 나사산 부분의 고정을 포함하는 공통의 단계에서 이루어지므로, 별도의 조립 단계가 생략될 수 있다.

바람직하게, 길게 연장된 샤프트 부분의 제조 시 절삭 가공은 완전히 생략된다. 이로 인해 길게 연장된 샤프트 부분은 긴 금속 부분(블랭크)의 냉간 성형에 의해서만 제조될 수 있다.

바람직하게 내부 나사산 부분은, 단부측부터 내부 나사산 부분의 내부 나사산 내로 엔진 크랭크를 고정하기 위한 고정 스크루가 삽입되어 나사 결합될 수 있도록, 길게 연장된 샤프트 부분에 배치된다. 이를 위해 내부 나사산 부분은 바람직하게 샤프트 부분의 단부측 개구(수용부)에 배치되고, 출력 샤프트의 견고성이 불필요하게 약해지지 않도록 하기 위해, 상기 개구는 바람직하게는 축방향으로 연속하는 개구가 아닌 블라인드 홀로서 형성된다.

내부 나사산 부분과 길게 연장된 샤프트 부분이 상이한 재료로, 특히 상이한 강으로 형성되는 출력 샤프트의 실시예가 특히 바람직하고, 상기 재료들은 내부 나사산 부분 또는 길게 연장된 샤프트 부분의 기능 또는 부하 종류에 따라 선택된다. 즉, 엔진 크랭크가 축방향으로 출력 샤프트에 대해 가압할 수 있도록, 내부 나사산 부분은 실질적으로 고정 스크루를 축방향으로 고정하는 과제를 갖는다. 길게 연장된 샤프트 부분은 실질적으로, 기어장치에 의해 회전 모멘트를 흡수하여 엔진 크랭크에 전달하는 과제를 갖는다.

출력 샤프트가 윈드스크린 와이퍼 드라이브의 기어장치의 출력 기어와 형상-끼워 맞춤 방식으로 결합하기 위한, 예컨대 널(knurl)에 의해 형성된 형상 끼워 맞춤 결합 수단을 포함하는, 출력 샤프트의 실시예가 특히 바람직하다. 바람직하게 웜 기어장치의 웜 기어로서 형성된 출력 기어와 출력 샤프트가 일체형으로 형성되는 실시예가 구현될 수도 있다.

본 발명은 전기 모터, 전기 모터에 의해 구동되는 기어장치 및 전술한 출력 샤프트를 포함하는 윈드스크린 와이퍼 드라이브, 특히 프런트 윈드스크린 와이퍼 드라이브에 관한 것으로, 상기 출력 샤프트는 기어장치에 의해 종축을 중심으로 회전할 수 있다. 또한, 윈드스크린 와이퍼 드라이브는 고정 스크루에 의해 출력 샤프트에 상대 회전 불가능하게 고정된 엔진 크랭크를 포함하고, 고정 스크루는 출력 샤프트의 내부 나사산 부분의 내부 나사산과 나사 결합된다. 길게 연장된 샤프트 부분 및 상기 샤프트 부분에 상대 회전 불가능하게 연결된 내부 나사산 부분을 포함하는 출력 샤프트는 적어도, 바람직하게는 2개의 부분으로만 형성됨으로써, 출력 샤프트의 제조가 간단해질 수 있고, 이로 인해 윈드스크린 와이퍼 드라이브의 제조 및 제조 비용이 최소화된다.

또한, 본 발명은 크랭크 샤프트의 회전 구동을 위한 윈드스크린 와이퍼 드라이브의 출력 샤프트로서 다수의 부분으로 이루어진 전술한 출력 샤프트의 용도에 관한 것이다.

본 발명의 다른 장점들, 특징들 및 세부 사항은 바람직한 실시예의 하기 설명에 도면을 참고로 제시된다.

도 1은 윈드스크린 와이퍼 드라이브의 출력 샤프트 및 고정 스크루에 의해 상기 출력 샤프트에 고정 가능한, 로드의 구동을 위한 엔진 크랭크를 도시한 도면.

도 1에는 자세히 도시되지 않은, 프런트 윈드스크린 와이퍼 드라이브로서 형성된 공지된 윈드스크린 와이퍼 드라이브의 출력 샤프트(1), 엔진 크랭크(2) 및 고정 스크루(3)가 도시된다. 윈드스크린 와이퍼 드라이브는 상기 부재들 외에, 특히 웜 기어장치로서 형성된 기어장치를 회전 구동하는 전기 모터를 포함한다. 도시되지 않은 상기 기어장치에 의해 도시된 출력 샤프트(1)는 길이방향 중심축선(L)을 중심으로 회전 구동된다. 웜 기어로서 형성된, 도시되지 않은 기어장치의 출력 기어와 출력 샤프트(1)의 형상-끼워 맞춤 방식의 결합을 위해, 출력 샤프트는 도면 평면의 하단부(4) 영역에 가장자리측의 널(5;형상-끼워 맞춤 결합 수단)을 포함한다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 출력 샤프트(1)는 2개의 부분으로 형성되고, 길게 연장된, 실질적으로 원통형 샤프트 부분(6) 및 상기 샤프트 부분(6)에 상대 회전 불가능하게 결합된, 내부 나사산(8)을 가진 내부 나사산 부분(7)을 포함한다. 내부 나사산 부분(7)은 대량 생산 제품으로서 얻을 수 있는 완성 부품이고, 이것은 출력 샤프트(1)의 제조 또는 조립에 사용된다. 이로써 일체형 출력 샤프트(1)에서 필요할 수 있는 샤프트 부분(6)의 절삭 가공이 생략될 수 있다. 내부 나사산 부분(7)은 블라인드 홀로서 형성된, 샤프트 부분(6)의 단부측 수용부(9)에 형상-끼워 맞춤 방식으로 수용된다. 샤프트 부분(6)에 내부 나사산 부분(7)을 상대 회전 불가능하게 고정하는 것은 도시된 샤프트 부분 몰드의 제조를 위한 냉간 성형 과정 동안 이루어진다. 특히 냉간 성형 동안, 하부 널(5)과 도면 평면에서 상부 널(10)은 출력 샤프트(1)와 엔진 크랭크(2)의 형상-끼워 맞춤 방식의 결합을 위해 성형된다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 내부 나사산 부분(7)은 단부측이 폐쇄된 나사산 슬리브이다. 대안으로서, 형상-끼워 맞춤 및/또는 마찰 결합에 의해 출력 샤프트(1)의 수용부(9)에 간단한 나선형 나사산을 통합하는 것이 고려될 수 있다.

내부 나사산 부분(7)의 내부 나사산(8)은 고정 스크루(3)의 외부 나사산(11)과 상호 작용하기 위해 형성되고, 상기 고정 스크루는 출력 샤프트(1)의 외주에 제공된 원주 숄더(12)에 대해 엔진 크랭크(2)를 축방향으로 가압하는데 이용된다.

엔진 크랭크(2)와 출력 샤프트(1)를 상대 회전 불가능하게 결합하기 위해, 개구(13)를 가진 엔진 크랭크(2)는 출력 샤프트(1)의 축방향 단부의 상부 널(10) 위로 씌워진 후에, 고정 스크루(3)는 내부 나사산 부분(7)의 내부 나사산(8) 내로 조여진다. 고정 스크루(3)는 개구(13)를 축방향으로 관통한다. 조립이 완료된 엔진 크랭크(2)에서, 고정 스크루(3)는 고정 스크루(3)의 스크루 헤드(15)의 링형 하부 헤드면(14)에 의해 개구(13) 방사방향 외부 영역에 있는, 출력 샤프트(1)로부터 먼 평평한 측면(16)에서 지지되고, 엔진 크랭크(2)는 이로 인해 축방향 압착력을 가한다. 상부 널(10)은 개구(13)의 내주에 장착 시 홈을 새기고, 이로써 크림프 방식 결합에 추가하여 형상-끼워 맞춤 방식 결합이 달성된다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 엔진 크랭크(2)는 편평한 디스크로서 형성되고, 개구(13)에 대해 간격을 두고, 즉 출력 샤프트(1)의 길이방향 중심축선(L)에 대해 간격을 두고 엔진 크랭크(2)에 의해 구동될 도시되지 않은, 윈드스크린 와이퍼 드라이브의 로드를 고정하기 위한 볼 형태의 조인트 패그(17)를 지지한다.

2 엔진 크랭크
3 고정 스크루
6 샤프트 부분
7 내부 나사산 부분
8 내부 나사산

Claims

엔진 크랭크(2)를 고정하기 위한 고정 스크루(3)의 수용부(9)에 내부 나사산(8)을 가진, 윈드스크린 와이퍼 드라이브용 출력 샤프트에 있어서,
상기 내부 나사산(8)은 내부 나사산 부분(7)에 배치되고, 상기 내부 나사산 부분은 길게 연장된 샤프트 부분(6)에 상대 회전 불가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 출력 샤프트.
제 1 항에 있어서, 상기 내부 나사산 부분(7)은 상기 길게 연장된 샤프트 부분(6) 내로 압입 및/또는 성형되는 것을 특징으로 하는 출력 샤프트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 길게 연장된 샤프트 부분(6)은 로드 형 금속 부분으로 냉간 성형에 의해서만 형성되는 것을 특징으로 하는 출력 샤프트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 나사산 부분(7)은 특히 단부측이 폐쇄된 내부 나사산 슬리브 또는 나선형 나사산으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 출력 샤프트.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 샤프트 부분(6)은 엔진 크랭크(2)의 형상-끼워 맞춤 방식의 결합을 위한, 바람직하게는 원통형 또는 원추형 널 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 샤프트.
제 5 항에 있어서, 상기 내부 나사산 부분(7)은 바람직하게 블라인드 홀로서 형성된, 상기 샤프트 부분(6)의 단부측 개구에 배치되는 것을 특징으로 하는 출력 샤프트.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 나사산 부분(7)과 상기 길게 연장된 샤프트 부분(6)은 상이한 재료, 특히 상이한 강으로 형성되는 것을 특징으로 하는 출력 샤프트.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출력 샤프트(1)는 기어장치의 출력 기어와 형상-끼워 맞춤 방식의 결합을 위한 형상-끼워 맞춤 결합 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 샤프트.
윈드스크린 와이퍼 드라이브, 특히 프런트 윈드스크린 와이퍼 드라이브로서, 전기 모터, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 출력 샤프트(1)를 가진 기어장치 및 엔진 크랭크(2)를 포함하고, 상기 엔진 크랭크는 상기 출력 샤프트(1)의 내부 나사산(8)과 나사 결합되는 고정 스크루(3)에 의해 상기 출력 샤프트(1)에 고정되는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 드라이브.
엔진 크랭크(2)의 회전 구동을 위한 윈드스크린 와이퍼 드라이브의 출력 샤프트(1)로서 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 출력 샤프트(1)의 용도.