KR20120088717A - 윈드스크린 와이퍼 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이퍼 모터 및 적어도 하나의 와이퍼 베어링을 포함하고, 상기 와이퍼 베어링 내에 와이퍼 샤프트가 지지되며, 상기 와이퍼 샤프트는 상기 와이퍼 샤프트에 연결된 와이퍼 암의 작동을 위해 와이퍼 모터에 의해 구동될 수 있고, 와이퍼 베어링은 튜브형 지지부(1)를 수용하기 위한 베어링 핀(4)을 갖고, 상기 베어링 핀은 크림프에 의해 튜브형 지지부(1)에 고정될 수 있고, 상기 베어링 핀(4)은 적어도 크림프와의 교차 영역에 크림프가 제공되기 전에 크림프된 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽(3)에 상응하도록 형성된 외주 윤곽(5)을 갖는, 차량용 윈드 스크린 와이퍼 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

윈드스크린 와이퍼 장치{Windscreen wiper apparatus}

본 발명은 와이퍼 모터 및 적어도 하나의 와이퍼 베어링을 포함하고, 상기 와이퍼 베어링 내에 와이퍼 샤프트가 지지되며, 상기 와이퍼 샤프트는 상기 와이퍼 샤프트에 연결된 와이퍼 암의 작동을 위해 와이퍼 모터에 의해 구동될 수 있고, 와이퍼 베어링은 튜브형 지지부를 수용하기 위한 베어링 핀을 갖고, 상기 베어링 핀은 크림프에 의해 튜브형 지지부에 고정될 수 있는, 차량용 윈드스크린 와이퍼 장치 및 그것의 제조 방법에 관한 것이다.

상기와 같은 윈드스크린 와이퍼 장치는 일반적으로 공지되어 있다. 크림프 과정 동안 서로 고정될 부품들은, 베어링 핀과 튜브형 지지부 사이의 형상 끼워맞춤 방식 결합을 제공하기 위해 매우 큰 변형력에 노출된다. 튜브형 지지부와 베어링 핀 사이의 적절한 형상 끼워맞춤 방식 결합을 달성하기 위해, 튜브형 지지부 외에도 베어링 핀의 재료 영역도 소성 변형된다. 그러나 그 결과 베어링 핀의 재료는 결합 파트너의 크림프 영역에서 너무 큰 응력에 노출되고, 이는 재료 피로가 나타날 때까지 재료 구조에 영향을 줄 수 있다.

베어링 핀과 튜브형 지지부 사이의 형상 끼워맞춤 방식 결합을 보장하기 위한 크림프시 제공되는 힘을 감소시키기 위해 선행기술에서, 예컨대 베어링 핀의 서로 대향 배치된 측면 영역에서 거기에 설치되어 고정될 튜브형 지지부와의 교차 영역에 크림프 포켓을 형성하는 것이 제안되고, 상기 포켓의 구조적 치수는 실질적으로 크핌프 툴의 치수에 상응한다. 튜브형 지지부의 설치 후에 크림프 툴이 작동되므로, 튜브형 지지부의 부분 섹션이 베어링 핀 내의 크림프 포켓 내로 이동되고, 베어링 핀에 고정하기 위해 소성 변형된다. 또한 튜브형 지지부, 예컨대 강 튜브는 디프 드로잉 방식으로 크림프 포켓 내로 이동되고 베어링 핀 내의 크림프 포켓과 형상 끼워맞춤 방식 결합을 형성하도록 외부에서 크림프 툴에 의해, 특히 상기 크림프 툴의 크림프 죠(jaw)에 의해 변형된다.

상기 방법에서, 뷰트형 지지부의 소성 변형으로 인해 베어링 핀 내의 크림프 포켓의 가장자리 영역에서 베어링 핀의 매우 큰 재료 응력이 발생하는 것이 단점이다. 이는 각각의 공작물 내의 내부 응력 또는 심한 응력을 받은 베어링 핀의 재료의 피로 및 경우에 따라서 크림프 포켓의 에지 영역의 파손을 일으킬 수 있는 응력 피크를 야기한다. 또한 크림프 툴이 크림프 포켓에 대해 정확히 정렬되어야 한다. 그러나 이것은 매우 어려운데, 그 이유는 베어링 핀에 형성된 크림프 포켓은 베어링 핀 과 튜브형 지지부의 장착 상태에서 외부에서 보이지 않기 때문이다.

튜브형 지지부의 재료는 일반적으로 강이므로 일반적으로 알루미늄, 아연 또는 플라스틱으로 제조된 베어링 핀에 사용된 재료보다 높은 변형력을 필요로 하기 때문에, 크림프 과정 동안 베어링 핀의 변형시 뚜렷한 힘 증가가 측정될 수 없다. 따라서 상이한 재료 특성에 의한 힘 제어된 크림프는 어렵게만 가능하므로, 크림프 과정에는 경로 제어만 이용되어야 하고, 이는 특히 크림프력이 너무 클 경우에 베어링 핀에서 응력 피크 도입의 위험이 계속 증가하는 것과 관련된다.

본 발명의 과제는, 힙 도입의 감소시 및 간단한 취급 시에도 베어링 핀과 튜브형 지지부 사이의 확실한 형상 끼워맞춤 방식의 결합을 제공하고 결합 파트너들 내의 응력 피크를 감소시키거나 또는 가능한 방지하는 윈드스크린 와이퍼 장치 및 결합 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제는 본 발명에 따라, 베어링 핀이 적어도 크림프와의 교차 영역에서 크림프된 튜브형 지지부의 내부 윤곽에 상응하게 형성된 외주 윤곽을 가짐으로써 해결된다.

다시 말해서 베어링 핀의 외주 윤곽은 크림프 후에 야기된 튜브형 지지부의 변형에 의해 조정되는 튜브형 지지부의 내부 윤곽에 상응하게 형성됨으로써, 크림프 동안 튜브형 지지부가 소성 변형되는 동시에 베어링 핀은 재료 보호식 탄성 변형만 이루어지도록 크림프 과정을 제어하는 가능성이 제공된다. 따라서 크림프의 가장자리 영역에서 응력 피크가 감소되거나 또는 완전히 제거되고, 베어링 핀의 재료 손상 또는 재료 피로 위험이 현저히 감소될 수 있다.

변형을 위해 필요한 크림프 툴에 제공되는 힘도 현저히 감소될 수 있고, 이는 공정 정확도를 훨씬 더 높인다. 크림프 과정의 경로 제어를 힘 제어로 전환할 수 있는데, 그 이유는 튜브형 지지부와 베어링 핀 사이의 확실한 결합을 달성하기 위해, 튜브형 지지부의 변형을 위해 제공되는 규정된 힘만 필요하기 때문이다.

크림프 후에 베어링 핀의 외주 윤곽이 튜브형 지지부의 크림프 영역을 지나서 튜브형 지지부의 "자연적인" 내부 휨 형상에 매칭됨으로써, 베어링 핀의 강제 변형은 최소로 감소될 수 있고 이로써 크림프 동안 베어링 핀의 손상 위험이 감소될 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에서 베어링 핀의 외주 윤곽은 그 전체 외부면을 따라 크림프 영역의 튜브형 지지부의 내부 윤곽에 상응하게 형성된다. 이로 인해 큰 오차로도 와이퍼 베어링에 튜브형 지지부의 장착이 가능하다. 크림프 툴을 정확히 위치설정하고, 결합 파트너들을 서로 정렬하는 것이 필요 없는데, 그 이유는 베어링 핀의 외주 윤곽은 그 전체 길이에 걸쳐 크림프 후에 튜브형 지지부의 내부 구조를 수용하기에 적절하고, 이 경우 상기 영역에서 응력 피크가 나타나지 않기 때문이다.

베어링 핀의 외주 윤곽은, 튜브형 지지부의 내부 윤곽과 베어링 핀의 외주 윤곽 사이의 면 접촉이 크림프 시에 형성된 크림프 바닥의 영역에만 형성되고, 나머지 영역에서 튜브형 지지부는 베어링 핀과 이격 배치되도록 형성될 수 있다. 이는, 베어링 핀의 전체 영역을 통해 튜브형 지지부의 크림프 영역 외부로 또는 베어링 핀으로 응력이 도입되지 않는 장점을 제공한다.

베어링 핀의 휨 강성이 그 축방향 길이를 따라 및 상기 축방향 길이에 대해 가로방향으로 개선되도록, 베어링 핀의 외주 윤곽은 베어링 핀의 축방향 길이를 따라 및/또는 베어링 핀의 축방향 길이에 대해 가로방향으로 바들을 포함하고, 상기 바들은 특히 베어링 핀의 수평 연장부의 휨 강성이 수직 연장부의 휨 강성보다 크도록 배치된다.

본 발명의 실시예에서, 베어링 핀에, 특히 튜브형 지지부의 내부 윤곽과의 연결에 의해 야기될 수 있는 큰 응력의 영역에 리세스 형태의 적어도 하나의 부하 경감 간극이 배치된다.

부하 경감 간극 또는 리세스는, 크림프에 의해 야기된 변형 영역에서, 특히 최대 변형 영역에서 언더컷이 생기도록 형성될 수 있다. 베어링 핀이 튜브형 지지부의 변형 영역의 가장자리 영역에서 크림프력이 큰 경우에 오차 초과로 인해 리세스 또는 부하 경감 간극 내로 이동되는 일종의 희생 구조를 형성하도록 언더컷이 선택될 수 있다. 이로 인해 크림프 과정 동안 오차 범위의 확장이 이루어진다. 정해진 지점부터, 크림프력이 계속 증가함에도 불구하고 부품 구조의 약간의 변경이 야기될 수 있고, 이는 크림프 과정을 특히 플랙시블하게 구성하게 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 베어링 핀은 뼈-또는 나비 형태의 횡단면을 갖는다. 형태의 이러한 선택은 베어링 핀의 특히 양호한 형태 안정성을 제공하고, 크림프력이 더 높을 때에도 베어링 핀에서 양호한 응력 분포 및 응력 보상을 제공한다. 단계적으로 크림프가 실시되는 경우에, 튜브형 지지부가 단계적으로 각이 지는 것이 관찰될 수 있다. 이로 인해 튜브형 지지부와 베어링 핀 사이의 접촉각 α은 크림프 영역에서 튜브형 지지부의 플랭크가 가파를수록 작아진다. 접촉각이 90˚에 가까워지면 토션 모멘트로부터 베어링 핀에 제공된 법선력이 점점 작아진다. 다시 말해서 베어링 핀의 플랭크가 튜브형 지지부에 비해 가파르게 선택될수록, 힘과 회전 모멘트의 흡수가 더 잘 이루어질 수 있다. 이러한 관련성은 베어링 핀의 상기 뼈- 또는 나비 구조에서 특히 양호하게 달성된다.

튜브형 지지부와 베어링 핀 사이의 결합을 보장하기 위해, 본 발명의 실시예에서 베어링 핀은 방사방향으로 연장된 원통형 보어를 포함할 수 있다. 베어링 핀에 튜브형 지지부를 장착 및 크림프한 후에 상기 보어에 예컨대 볼트가 삽입될 수 있고, 상기 볼트는 튜브형 지지부를 이 위치에서 베어링 핀으로 록킹한다. 이를 위해 튜브형 지지부에 이에 대해 상보적으로 형성된 개구가 형성될 수 있다. 대안으로서, 튜브형 지지부를 베어링 핀 상에 장착한 후에 볼트를 서로 결합된 부품들을 통해 박아 넣는 것도 가능하다.

와이퍼 베어링과 튜브형 지지부 사이의 연결을 안정화하고 장착을 가능한 결함 없이 실시하는 다른 가능성은, 튜브형 지지부의 위치 안정화를 위해 상기 지지부가 베어링 핀 위로 이동되어 링 부재에 수용되도록, 베어링 핀에 대해 동축으로 배치된 링 부재를 와이퍼 베어링에 형성하는 것이다. 상기 링 부재에 의해 베어링 핀 상에서 또는 와이퍼 베어링 상에서 튜브형 지지부의 단부 위치가 정확히 규정되는데, 그 이유는 링 부재의 바닥이 와이퍼 베어링에 대한 튜브형 지지부의 접촉면일 수 있기 때문이다.

와이퍼 모터 및 적어도 하나의 와이퍼 베어링을 포함하고, 상기 와이퍼 베어링 내에 와이퍼 샤프트가 지지되고, 상기 와이퍼 샤프트는 와이퍼 샤프트에 연결된 와이퍼 암의 작동을 위해 와이퍼 모터에 의해 구동될 수 있고, 상기 와이퍼 베어링은 튜브형 지지부를 수용하기 위한 베어링 핀을 포함하고, 상기 베어링 핀은 크림프에 의해 튜브형 지지부에 고정될 수 있는, 차량용 윈드스크린 와이퍼 장치를 제조하기 위해 튜브형 지지부와 베어링 핀 사이에 응력 최적화된 결합을 형성하기 위한 다음 단계들이 제시된다.

- 하나 또는 다수의 크림프 툴로 튜브형 지지부를 크림프하는 단계;

- 크림프에 의해 조정되는 튜브형 지지부의 내부 윤곽을 결정하는 단계;

- 크림프 후에 튜브형 지지부의 내부 윤곽을 기초로 베어링 핀의 응력 최적화된 외주 윤곽을 계산하는 단계;

- 베어링 핀이 적어도 크림프와의 교차 영역에서 크림프된 튜브형 지지부의 내부 윤곽에 상응하게 형성된 외주 윤곽을 갖도록 베어링 핀을 제조하는 단계;

- 베어링 핀 위로 튜브형 지지부를 이동시키는 단계;

- 튜브형 지지부를 크림프하는 단계.

크림프 동안 튜브형 지지부의 소성 변형이 베어링 핀의 재료의 탄성 변형을 일으키도록 크림프 툴에 의해 2개의 부품들 사이의 결합 파트너에 작용하는 힘이 선택됨으로써, 크림프 핀의 및 튜브형 지지부의 재료 응력은 가능한 작게 유지될 수 있고, 와이퍼 베어링의 수명도 더 연장될 수 있다. 따라서 튜브형 지지부와 베어링 핀 사이의 확실한 형상 끼워맞춤 방식의 결합이 조정되는 동시에 결합 파트너에 작용하는 힘이 최소인 것이 보장된다.

또한 응력 피크를 방지하기 위해, 본 발명에 따른 방법의 실시예에서 특히 튜브형 지지부의 내부 윤곽과의 면 접촉 영역에서 베어링 핀의 외주 윤곽에 나타날 수 있는 큰 응력의 영역에 적어도 하나의 부하 경감 간극이 제공될 수 있다.

예컨대 우측 또는 좌측 와이퍼 베어링의 고정을 위한 크림프 포켓의 다양한 배치를 위해 크림프 툴을 가능한 융통성 있게 사용할 수 있기 위해, 실시예에서 별도로 조정 가능한 2개의 크림프 툴이 사용될 수 있다. 별도로 조정 가능한 적어도 2개의 크림프 툴에 의한 크림프는, 크림프를 와이퍼 베어링의 응력 방향에 맞게 조정할 수 있게 한다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예와 관련해서 종속 청구항 및 하기에 설명된 첨부된 도면이 참조된다.

도 1은 4개의 크림프 죠를 가진 크림프 툴을 포함한 튜브형 지지부의 개략적인 횡단면도.
도 2는 크림프 후에 도 1에 따른 튜브형 지지부를 도시한 도면.
도 3은 크림프 전에 튜브형 지지부에 삽입된 베어링 핀의 개략도.
도 4는 뼈- 및 나비 형태의 횡단면을 가진 베어링 핀의 대안 실시예를 도시한 도면.
도 5는 크림프 후에 튜브형 지지부와 베어링 핀을 도시한 도면.
도 6은 크림프 전에 튜브형 지지부 내의 본 발명에 따른 다른 베어링 핀을 도시한 도면.

도 1은 도시되지 않은 차량용 윈드스크린 와이퍼 장치의 튜브형 지지부(1)의 개략적인 횡단면도를 도시한다.

튜브형 지지부(1)에 크림프 툴이 배치되고, 상기 크림프 툴은 4개의 크림프 죠(2)를 포함한다. 크림프 죠(2)는, 스프링백(springback)이 크림프에 의해 야기된 튜브형 지지부(1)의 원형 횡단면의 변형에 맞게 조정되도록, 즉 스프링백(δ) 및 변형이 최소가 되도록 배치된다.

튜브형 지지부(1)는 그 원래 형태에서, 클램핑 죠(2)에 힘(F_crimp)이 제공됨으로써 부분적으로 변형되는 내부 윤곽(3)을 갖는 원형 횡단면을 가지므로, 상기 내부 윤곽은 크림프 과정 후에 도 2에 도시된 형태를 취한다. 선행기술에 따라 도 1 및 도 2에 따른 튜브형 지지부(1) 내에 베어링 핀이 삽입되고, 상기 베어링 핀의 횡단면은 실질적으로 원형이고 외주 윤곽은 실질적으로 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽(3)을 따른다.

크림프 죠(2)의 변형력에 의해 선행기술에서 베어링 핀의 재료 내에 큰 응력이 나타나는데, 그 이유는 베어링 핀의 재료가 튜브형 지지부의 내부 윤곽의 변형에 따라 소성 변형되기 때문이다. 이를 저지하기 위해, 본 발명에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 베어링 핀(2)이 크림프 과정 전에 튜브형 지지부(1) 내에 삽입된다. 베어링 핀(2)의 외주 윤곽(4)은, 크림프된 상태에서 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽(3)에 상응하게 형성되도록 형성된다.

베어링 핀(2)의 외주 윤곽(4)을 크림프 전에 튜브형 지지부(1)의 크림프된 내부 윤곽(3)에 상응하게 형성하는 것은, 크림프 동안 튜브형 지지부(1)가 소성 변형되는 동시에 베어링 핀(2)이 변형 동안 재료 보호식 탄성 변형되도록 크림프 과정을 제어할 수 있는 가능성을 제공한다. 따라서 튜브형 지지부(1) 및 베어링 핀(2) 내의 크림프의 가장자리 영역에서 응력 피크가 감소되거나 또는 완전히 배제되고, 베어링 핀(2)의 재료 파손 또는 재료 피로 위험이 현저히 감소될 수 있다.

베어링 핀(4)의 특히 양호한 형태 안정성은 뼈- 또는 나비 형태의 횡단면을 갖는 베어링 핀(4)에 의해 달성된다. 이것은 크림프력이 더 높은 경우에도 베어링 핀(4) 내 양호한 응력 분포를 제공한다. 도 4는 뼈- 또는 나비 형태의 횡단면을 갖는 베어링 핀(20)의 이러한 실시예를 도시한다. 베어링 핀(4) 내로 리세스(6) 형태의 부하 경감 간극이 제공됨으로써 뼈- 또는 나비 형태의 횡단면이 얻어진다. 베어링 핀(4)에 리세스(6)를 제공함으로써, 크림프시 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽(3)의 변형의 탄성 부분이 미리 주어지고, 즉, 크림프 결합부 또는 크림프시 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽(3)에 의해 형성된 크림프 바닥 외에서는 크림프 동안 및 후에도 튜브형 지지부(1)의 내부 튜브 구조(3)가 베어링 핀(4)과 접촉하지 않는다. 이는, 크림프 동안 베어링 핀(4)의 외주 윤곽(5) 및 베어링 핀 재료에 불필요한 응력이 생기지 않게 한다. 리세스(6)에 의해 이 실시예에서 베어링 핀(4)의 구조 내에서 일종의 언더컷이 얻어진다. 언더컷은 베어링 핀이 튜브형 지지부(1)를 향한 가장자리 영역에 일종의 희생 구조(4a)를 형성하고, 상기 구조는 크림프력이 너무 큰 경우에 크림프력의 오차를 초과하므로 리세스(6) 또는 부하 경감 간극 내로 이동될 수 있도록 선택된다. 따라서 크림프 형성에 필요한 크림프력을 훨씬 초과하는 것은 부하 경감 간극(6) 내로 희생 구조(4a)의 이동에 의해 저지되어 부품 손상이 방지될 수 있다.

이러한 효과를 높이기 위해 베어링 핀(4)의 플랭크는, 힘과 회전 모멘트의 흡수를 개선하기 위해 크림프 후에 튜브형 지지부(1)의 구조에 대해 가능한 가파르게 정렬되도록 튜브형 지지부(1)에 대해 선택된다.

도 5에 더 정확히 도시된 바와 같이, 힘(F_crimp)은 튜브형 지지부(1)와 베어링 핀(2) 사이의 크림프 영역에서만 면접촉(K)이 조정되고 나머지 영역에서는 튜브형 지지부(1)가 베어링 핀(2)으로부터 이격 배치되도록 선택될 수 있다.

튜브형 지지부(1)와 베어링 핀(4) 사이의 형상 끼워맞춤 방식의 결합을 얻기 위해, 도 6에 따른 본 발명의 대안 실시예에서 베어링 핀(4)에서 튜브형 지지부(2)를 따른 내부 윤곽(3)의 변형으로 인한 2개의 결합 파트너들 사이의 응력 피크를 방지하기 위해 리세스(6) 형태의 부하 경감 간극이 베어링 핀(4) 내에 제공된다. 따라서 크림프 영역에서도 베어링 핀(4)의 기계적 강도가 저하되지 않고, 이는 베어링 핀(4)과 튜브형 지지부(1) 사이의 형상 끼워맞춤 방식 결합의 안전성 및 품질 상승을 수반한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서 중공 바디로 형성된 베어링 핀(4)의 외주 윤곽(5)은 크림프 과정 후에 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽(3)을 따라 크림프가 제공되기 전에 튜브형 지지부(1)에 삽입된 전체 외부면을 따라 연장된다. 이로써, 큰 오차로도 와이퍼 베어링에 튜브형 지지부(1)를 장착할 수 있는 것이 보장된다. 즉 선행기술에서처럼 크림프를 제공하기 위한 크림프 툴을 베어링 포켓이 제공된 베어링 핀 영역 위로 정확히 위치 설정할 필요가 없다.

크림프 형상은 이 실시예에서, X-및 Y축으로 휨 저항이 상이하게 나타나도록, 즉 저항 모멘트가 B_wx > B_y이 되도록 선택되는데, 그 이유는 B_wx 가 이 실시예에서 베어링 핀(4)과 튜브형 지지부(1) 사이의 결합의 주응력 방향으로 놓이기 때문이다.

베어링 핀(4)의 최적의 외부 형상(5)를 결정하기 위해 본 발명에 따른 방법은, 크림프 후에 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽(3)을 결정하기 위해 먼저 도 1 및 도 2에 따라 크림프 툴로 튜브형 지지부(1)를 변형시키는 것을 제안한다. 후속해서 그렇게 얻어진 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽(3)을 기초로 베어링 핀(4)의 응력 최적화된 외부 윤곽(5)을 계산하고, 베어링 핀(4)은 크림프된 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽(3)에 상응하게 크림프와의 교차 영역에서 크림프 전에 형성된 외주 윤곽(5)을 갖도록 형성된다. 베어링 핀(4)에 부하 경감 간극으로서 리세스(6)가 제공되고, 상기 리세스는 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽(3)으로부터 베어링 핀(4)의 재료에 제공된 최대 재료 팽창 또는 재료 응력의 영역에 형성된다. 이로써, 크림프 과정 동안 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽의 탄성 변형 부분이 베어링 핀(4)에 미리 제공되고, 이로써 튜브형 지지부(1)의 탄성 변형 부분이 베어링 핀(4)의 재료에 의해 흡수되지 않아도 되고 리세스(6)에 의해 흡수되는 것이 달성된다.

후속해서 튜브형 지지부(1)는 그렇게 변형된 베어링 핀(4) 위로 이동하고, 크림프 툴은 튜브형 지지부(1)가 크림프 죠(2)의 힘(F_crimp)에 의해 변형되도록 함께 이동된다. 튜브형 지지부(1)의 소성 변형 및 베어링 핀(4)의 탄성 변형시 도 6에 따른 튜브형 지지부(1)와 베어링 핀(4) 사이의 결합 영역에서 면접촉(K)이 조정된다.

베어링 핀의 뼈- 또는 나비 형태 구조에 의해, 튜브형 지지부(1)의 휨 전환점(9) 영역에서 크림프 후에 안정적인 접촉 영역이 제공되는 것이 보장되고, 상기 영역은 베어링 핀(4)에서 상기 희생 구조로 형성되고, 이 경우에도 베어링 핀(4) 내의 상기 영역에 의해 최대로 흡수될 힘의 초과시 과부하 없이 리세스(6)의 영역 내로 희생 구조의 이동에 의해 보상이 달성된다. 바람직하게 뼈- 또는 나비 형태의 베어링 핀을 형성하기 위해 재료로서 플라스틱이 선택된다. 물론, 이러한 경우에 베어링 핀(4)을 알루미늄 또는 다른 재료로 제조하는 것도 가능하고, 상기 재료는 튜브형 지지부(1)의 탄성 계수보다 작은 탄성 계수를 갖는다. 크림프력을 흡수할 수 있으므로 베어링 핀(4)은 외부 접촉 영역에서 크림프 깊이 오차의 편차에 대해 민감하지 않게 된다. 거의 90˚까지 접촉각 α이 증가함으로써 접촉 영역에 작용하는 법선력이 최소화되고, 크림프 동안 및 크림프 후에 튜브형 지지부(1)의 전환점에서 인장 하중이 9%로 감소되므로, 튜브형 지지부 또는 베어링 핀(4)의 전환 영역(9)의 과부하 위험이 감소되거나 또는 거의 완전히 배제될 수 있다.

1 지지부
3 내부 윤곽
4 베어링 핀
5 외주 윤곽

Claims (14)

1. 와이퍼 모터 및 적어도 하나의 와이퍼 베어링을 포함하고, 상기 와이퍼 베어링 내에 와이퍼 샤프트가 지지되며, 상기 와이퍼 샤프트는 상기 와이퍼 샤프트에 연결된 와이퍼 암의 작동을 위해 상기 와이퍼 모터에 의해 구동될 수 있고, 상기 와이퍼 베어링은 튜브형 지지부(1)를 수용하기 위한 베어링 핀(4)을 포함하고, 상기 베어링 핀은 크림프에 의해 상기 튜브형 지지부(1)에 고정될 수 있는, 차량용 윈드스크린 와이퍼 장치에 있어서,
   상기 베어링 핀(4)은 크림프가 제공되기 전에 적어도 크림프와의 교차 영역에 크림프된 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽(3)에 상응하게 형성된 외주 윤곽(5)을 갖는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 베어링 핀(4)의 상기 외주 윤곽(5)은 그 전체 외부면을 따라 상기 튜브형 지지부(1)의 상기 내부 윤곽(3)에 상응하게 크림프 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 베어링 핀(4)의 상기 외주 윤곽(5)은, 상기 튜브형 지지부(1)의 상기 내부 윤곽(3)과 상기 베어링 핀(4)의 상기 외주 윤곽(5) 사이의 면 접촉(K)이 크림프시 형성된 크림프 바닥 영역에만 형성되고, 나머지 영역에서 상기 튜브형 지지부(1)는 상기 베어링 핀(4)으로부터 이격되어 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링 핀(4)의 상기 외주 윤곽(5)은 그 전체 외부면을 따라 크림프 영역에서 크림프 과정 후에 상기 튜브형 지지부(1)가 취하는 상기 튜브형 지지부(1)의 상기 내부 윤곽(3)에 상응하게 형성되는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링 핀(4)의 상기 외주 윤곽(5)은 상기 베어링 핀(4)의 휨 강성을 높이기 위해 상기 베어링 핀(4)의 축방향 길이를 따라 및/또는 축방향 길이에 대해 가로방향으로 바들을 갖고, 상기 바들은 특히 상기 베어링 핀(4)의 수평 휨 강성이 수직 휨 강성보다 크도록 배치되는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링 핀(4)은 특히 리세스(6) 형태의 적어도 하나의 부하 경감 간극을 포함하는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 특히 리세스(6) 형태의 상기 부하 경감 간극은, 크림프에 의해 야기된 상기 튜브형 지지부(1)의 변형 영역에서 적어도 하나의 언더컷이 생기도록 상기 베어링 핀(4)에 형성되는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 언더컷은 상기 베어링 핀(4)에 크림프 력을 흡수하는 희생 구조가 형성되도록, 상기 베어링 핀(4)의 횡단면에 형성되는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링 핀(4)은 뼈- 또는 나비 형태의 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링 핀(4)은 방사방향으로 연장된 원통형 보어를 갖는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브형 지지부(1)의 위치 안정화를 위해 상기 베어링 핀(4) 위로 이동시키고 링 부재에 수용하기 위해, 상기 베어링 핀(4)에 대해 동축으로 배치된 링 부재가 상기 와이퍼 베어링에 형성되는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치.
12. 와이퍼 모터 및 적어도 하나의 와이퍼 베어링을 구비하고, 상기 와이퍼 어링 내에 와이퍼 샤프트가 지지되고, 상기 와이퍼 샤프트는 상기 와이퍼 샤프트에 연결된 와이퍼 암의 작동을 위해 상기 와이퍼 모터에 의해 구동될 수 있고, 상기 와이퍼 베어링은 튜브형 지지부(1)를 수용하기 위한 베어링 핀(4)을 포함하고, 상기 베어링 핀은 크림프에 의해 상기 튜브형 지지부(1)에 고정될 수 있는, 특히 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 차량용 윈드스크린 와이퍼 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 튜브형 지지부(1)와 상기 베어링 핀(4) 사이의 응력 최적화된 결합을 형성하기 위해,
    - 하나 또는 다수의 크림프 툴로 상기 튜브형 지지부(1)를 크림프하는 단계;
    - 크림프에 의해 조정되는 상기 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽(3)을 결정하는 단계;
    - 크림프 후에 상기 튜브형 지지부의 내부 윤곽(3)을 기초로 상기 베어링 핀(4)의 응력 최적화된 외주 윤곽(5)을 계산하는 단계;
    - 상기 베어링 핀(4)이 적어도 크림프와의 교차 영역에서 크림프된 상기 튜브형 지지부의 내부 윤곽(3)에 상응하게 형성된 외주 윤곽(5)을 크림프 전에 이미 갖도록 상기 베어링 핀(4)을 제조하는 단계;
    - 베어링 핀(4) 위로 튜브형 지지부(1)를 이동시키는 단계;
    - 튜브형 지지부(1)를 크림프하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치의 제조 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 특히 상기 튜브형 지지부(1)의 내부 윤곽과의 면접촉 영역에서 상기 베어링 핀(4)의 외주 윤곽(5)에 나타날 수 있는 큰 응력의 영역에 적어도 하나의 부하 경감 간극이 제공되는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치의 제조 방법.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 와이퍼 베어링의 응력 방향으로 크림프가 조정될 수 있도록 하기 위해, 크림프는 별도로 조정 가능한 적어도 2개의 크림프 툴(2)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 윈드스크린 와이퍼 장치의 제조 방법.
    

Images