KR100472708B1

KR100472708B1 - 와이퍼 장치

Info

Publication number: KR100472708B1
Application number: KR10-2001-7015952A
Authority: KR
Inventors: 시도도시오
Original assignee: 아스모 가부시키가이샤
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2005-03-08
Also published as: CN1366501A; DE60120581T2; DE60120581D1; JP4481548B2; CN1182993C; KR20020029334A; EP1190920B1; US20020162184A1; EP1190920A4; EP1190920A1; WO2001079045A1; US6718593B2

Abstract

와이퍼 장치는, 피봇 샤프트를 각각 지지하는 한 쌍의 피봇 홀더와, 양 피봇 홀더를 연결하는 파이프 프레임을 구비한다. 각 피봇 홀더가 파이프 프레임의 단부에 삽입된 상태로, 파이프 프레임이 피봇 홀더 상의 오목 개소에 끼워 맞춰지도록 코킹된다. 오목 개소의 최심부위(maximum depth portion)를 통과하는 법선을 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서, 각 오목부의 열림각이 항상 0보다 크고 또한 피봇 샤프트의 샤프트각 이상으로 되도록, 각 오목부가 형성 및 배치된다. 그 결과, 피봇 홀더를 파이프 프레임에 용이하고 또한 확실하게 고정시킬 수 있고, 게다가 피봇 홀더를 저비용으로 제조할 수 있다.

Description

와이퍼 장치{Wiper device}

본 발명은, 차량의 윈도우를 닦아 내는 와이퍼 장치에 관한 것이다.

차량용 와이퍼 장치는, 피봇 샤프트에 부착된 와이퍼 암을 구비한다. 와이퍼 암은, 피봇 샤프트에 의해서 소정의 각도 범위로 요동되어, 윈도우를 닦아 낸다.

일본 특개평8-156747호 공보는, 동기 운동하는 한 쌍의 와이퍼 암을 구비한 모듈형의 와이퍼 장치를 개시한다. 이 와이퍼 장치에서는, 피봇 샤프트를 각각 지지하는 한 쌍의 피봇 홀더가, 파이프 프레임에 의해서 연결된다. 양 와이퍼 암은 각각 피봇 샤프트에 부착된다.

피봇 홀더는 각각 파이프 프레임의 양단에 코킹(caulking) 고정된다. 구체적으로는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 각 피봇 홀더는 파이프 프레임(100)에 삽입되는 끼워맞춤부(110)를 가진다. 끼워맞춤부(110)의 외주면에는 합계 8개의 오목부(111)가 형성된다. 4개의 오목부(111)와 나머지 4개의 오목부(111)는, 끼워맞춤부(110)의 축방향으로 소정간격 이격되어 배치된다. 각 오목부(111)는, 축방향으로 이격된 오목부(111) 중 1개와 쌍을 이룬다.

오목부(111)에 대응하는 복수의 가압부(121)를 가지는 한 쌍의 프레스 다이(120)가 준비된다. 끼워맞춤부(110)가 파이프 프레임(100)에 삽입된 후, 양 프레스 다이(120)의 가압부(121)에 의해서 파이프 프레임(100)의 외주면이 가압된다. 그 결과, 오목부(111)에 대응하는 파이프 프레임(100) 부분이 오목부(111) 내로 삽입되도록 변형되어, 피봇 홀더가 파이프 프레임(100)에 고정된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 끼워맞춤부(110)의 축방향으로 이격되는 각각의 쌍의 오목부(111)는, 서로 반대방향이고 또한 평행한 측벽(111a)을 가진다. 또, 도 8에 도시된 바와 같이, 끼워맞춤부(110)의 원주방향에 있어서 인접하는 양 오목부(111)는, 서로 반대방향이고 또한 평행한 다른 측벽(111b)을 가진다. 이들 측벽(111a, 111b)은, 프레스 다이(120)의 이동방향과 평행하다. 또, 피봇 홀더가 분할된 한 쌍의 금형을 이용하여 알루미늄 다이캐스트 등에 의해서 형성되는 경우, 형성된 피봇 홀더를 양 금형으로부터 꺼내기 위해서는, 양 금형을 상기 측벽(111a, 111b)과 평행한 방향을 따라서 서로 이격시킬 필요가 있다. 그러나, 양 금형의 이동방향과 측벽(111a, 111b)이 정확하게 평행이 되도록 금형을 설계 및 제조하는 것은 번잡하다. 게다가, 금형의 설계 자유도가 제한된다.

파이프 프레임(100)에 대한 피봇 홀더의 흔들림을 확실하게 방지하기 위해서는, 파이프 프레임(100)의 코킹 부분을 오목부(111)의 내벽에 확실하게 밀착시킬 필요가 있다. 그러나, 도 9에 도시된 바와 같이, 끼워맞춤부(110)의 축방향을 따른 오목부(111)의 단면형상은 사각형상을 이룬다. 즉, 오목부(111)의 내벽 안쪽 코너부(도 9에서는, 오목부(111)의 측벽(111a)과 바닥과의 사이의 코너부)는 비교적 각이 져 있다. 따라서, 파이프 프레임(100)의 코킹 부위를 오목부(111)의 내벽에 확실하게 밀착시키기 위해서는, 가압부(121)의 코너부를 비교적 각이 지게 할 필요가 있다. 이것은, 가압부(121)에 의해서 파이프 프레임(100)이 소성 변형될 때에, 가압부(121)의 코너부에 대응하는 파이프 프레임(100) 부분에 응력을 집중시켜 균열을 발생시킬 우려가 있다. 또, 가압부(121)의 코너부가 조기에 마모되어, 소망의 고정강도가 조기에 확보될 수 없게 된다.

특개평 5-32153호 공보에 개시된 와이퍼 장치에서는, 양 피봇 홀더 각각이 볼트에 의해서 파이프 프레임의 단부에 고정된다. 각 피봇 홀더는, 피봇 샤프트를 받아 지지하기 위한 샤프트 구멍과, 볼트가 삽입관통되는 삽입관통 구멍을 가진다. 샤프트 구멍의 축선과 삽입관통 구멍의 축선은 서로 평행하다. 그 때문에, 피봇 홀더를 성형하기 위한 한 쌍의 금형을 샤프트 구멍 및 삽입관통 구멍의 축선을 따라서 이격 이동시키는 것에 의해, 성형된 피봇 홀더를 양 금형으로부터 빼 낼 수 있다. 다시 말해서, 양 금형의 이동방향, 샤프트 구멍의 축선 및 삽입관통 구멍의 축선이 완전히 평행이 되도록, 금형을 높은 정밀도로 설계 및 제조할 필요가 있다. 이것은, 도 8 및 도 9의 종래기술과 마찬가지로, 금형의 제조를 번잡하게 하는 동시에, 금형의 설계 자유도를 제한한다. 더욱이, 샤프트 구멍의 축선과 삽입관통 구멍의 축선이 평행한 피봇 홀더는 범용성이 열악하다. 또, 피봇 홀더를 볼트에 의해서 파이프 프레임에 고정시키는 작업은 번잡하다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 와이퍼 장치 전체를 도시하는 평면도이다.

도 2는, 도 1의 와이퍼 장치의 정면도이다.

도 3은, 도 1의 와이퍼 장치에 구비된 양 피봇 샤프트를 도시하는 측면도이다.

도 4는, 피봇 홀더와 파이프 프레임과의 연결부분을 도시하는, 도 1의 4-4선을 따른 단면도이다.

도 5는, 도 4의 5-5선을 따른 단면도이다.

도 6은, 한 쌍의 금형에 의해서 피봇 홀더가 성형된 상태를 나타내는 단면도이다.

도 7은, 한 쌍의 프레스 다이에 의해서 파이프 프레임이 피봇 홀더에 코킹된 상태를 도시하는 단면도이다.

도 8은, 종래 기술의 와이퍼 장치에 있어서, 파이프 프레임이 피봇 홀더에 코킹된 상태를 도시하는, 도 9의 8-8선을 따른 단면도이다.

도 9는, 도 8의 9-9선을 따른 단면도이다.

본 발명의 목적은, 피봇 홀더를 파이프 프레임에 용이하고 또한 확실하게 고정시킬 수 있고, 게다가 피봇 홀더를 저비용으로 제조할 수 있는 와이퍼 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 와이퍼 장치는, 끼워맞춤 축선을 따라서 뻗어있는 끼워맞춤부를 가지는 한 쌍의 피봇 홀더와, 각 피봇 홀더에 회전 가능하게 지지되는 피봇 샤프트와, 양 피봇 홀더를 연결하기 위한 프레임을 구비한다. 각 끼워맞춤부는 그 외면에 복수의 오목부를 가진다. 와이퍼 암이 각 피봇 샤프트에 고정된다. 프레임은, 그 양단에, 상기 끼워맞춤부가 삽입되는 수용부를 가진다. 각 끼워맞춤부가 대응하는 수용부에 삽입된 상태로, 오목부에 대응하는 수용부의 부분이 오목부 내에 삽입되도록, 이 수용부가 코킹된다. 각 오목부는 곡면형상을 이루는 바닥과 곡면형상을 이루는 개구 둘레를 가진다. 각 피봇 홀더에 대하여, 각 오목부의 최심부위(최심부위(maximum depth portion)란, 오목부의 가장 깊은 부위를 의미한다. 이하, 설명의 편의상 '최심부위'라고 함) 를 통과하는 법선과 이 오목부의 개구 둘레를 통과하는 접선이 이루는 각도를 열림각이라고 하는 동시에, 대응하는 피봇 샤프트의 축선과 상기 법선이 이루는 각도를 샤프트각이라고 한다. 이 경우, 상기 법선을 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서 상기 열림각이 항상 0 보다 크고 또한 샤프트각 이상이 되도록, 각 오목부가 형성 및 배치된다.

본 발명에 따른 다른 와이퍼 장치는, 끼워맞춤 축선을 따라서 뻗어있는 끼워맞춤부를 가지는 한 쌍의 피봇 홀더와, 각 피봇 홀더에 회전 가능하게 지지된 피봇 샤프트와, 양 피봇 홀더를 연결하기 위한 프레임을 구비한다. 각 끼워맞춤부는 그 외면에 복수의 오목부를 가진다. 와이퍼 암이 각 피봇 샤프트에 고정된다. 프레임은, 그 양단에, 상기 끼워맞춤부가 삽입되는 수용부를 가진다. 각 끼워맞춤부가 대응하는 수용부에 삽입된 상태에서, 오목부에 대응하는 수용부 부분이 오목부 내에 삽입되도록, 이 수용부가 코킹된다. 각 오목부는 곡면형상을 이루는 바닥을 가진다. 각 피봇 홀더에 대하여, 각 오목부의 최심부위를 통과하는 법선과 이 오목부를 구획형성하는 벽의 각 부위가 이루는 각도를 열림각이라고 하는 동시에, 대응하는 피봇 샤프트의 축선과 상기 법선이 이루는 각도를 샤프트각이라고 한다. 이 경우, 상기 법선을 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서 상기 열림각이 항상 0 보다 크고 또한 샤프트각 이상이 되도록, 각 오목부가 형성 및 배치된다.

이하, 본 발명의 일실시형태에 관하여, 도 1 ∼ 도 7에 따라서 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 와이퍼 장치(10)는, 한 쌍의 피봇 홀더(12, 14) 및 양 피봇 홀더(12, 14)를 연결하는 중공 원통형상의 금속제 파이프 프레임(42)을 구비한다. 양 피봇 홀더(12, 14)는 기본적으로 동일한 구성으로서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 주조된다. 혹은, 양 피봇 홀더(12, 14)는 합성수지의 성형에 의해 제조되어도 좋다. 각 피봇 홀더(12, 14)는 부착구멍(28, 30)을 가진다. 이들 부착구멍(28, 30)에 삽입관통되는 볼트(도시하지 않음)에 의해서, 와이퍼 장치(10)가 차체에 고정된다.

우 피봇 홀더(12)는, 샤프트 구멍(17)을 가지는 지지통(16)을 일체로 구비한다. 좌 피봇 홀더(14)도 마찬가지로, 샤프트 구멍(19)을 가지는 지지통(18)을 일체로 구비한다. 우 및 좌 피봇 샤프트(20, 22)는, 대응하는 지지통(16, 18)에 의해서 회전 가능하게 지지되도록, 샤프트 구멍(17, 19)에 삽입된다. 피봇 샤프트(20, 22)는 대응하는 샤프트 구멍(17, 19)과 동축이다. 도 2에 있어서, 축선 Y는 샤프트 구멍(17) 또는 우 피봇 샤프트(20)의 축선을 나타내고, 축선 J는 샤프트 구멍(19) 또는 좌 피봇 샤프트(22)의 축선을 나타낸다.

2개의 와이퍼 암(도시하지 않음)은 각각, 지지통(16, 18)으로부터 돌출되는 피봇 샤프트(20, 22)의 상단에 고정된다. 지지통(16)으로부터 돌출되는 우 피봇 샤프트(20)의 하단에는, 우 피봇 레버(24)가 고정된다. 마찬가지로, 지지통(18)으로부터 돌출되는 좌 피봇 샤프트(22)의 하단에는, 좌 피봇 레버(26)가 고정된다.

각 피봇 홀더(12, 14)는, 지지통(16, 18)의 축방향 중간부로부터 뻗어있는 연결 샤프트(32, 34)를 구비한다. 각 연결 샤프트(32, 34)는 단면이 원형상을 이루는 중실 샤프트이다. 각 연결 샤프트(32, 34)의 선단은, 상기 파이프 프레임(42)의 축방향 양단의 한 쪽에 끼워맞춰지는 끼워맞춤부(36, 38)를 형성한다. 파이프 프레임(42) 및 양 연결 샤프트(32, 34)는 동축 상에 배치된다.

도 1 ∼ 도 5에 도시된 바와 같이, 각 끼워맞춤부(36, 38)의 외주면에는, 4개를 1조로 하는 2조 분량의 오목부(40)가 형성된다. 한 쪽 조의 오목부(40)는, 다른 쪽 조의 오목부(40)에 대하여, 각 끼워맞춤부(36, 38)의 축방향으로 소정간격 이격되어 배치된다. 각 조의 4개의 오목부(40)는 등각도 간격으로 배치된다.

상기 파이프 프레임(42)의 축방향 양단은, 상기 끼워맞춤부(36, 38)를 받아 지지하는 수용부(44, 46)를 형성한다. 각 끼워맞춤부(36, 38)가 대응하는 수용부(44, 46)에 삽입된 상태로, 수용부(44, 46)가 도 7에 도시되는 한 쌍의 프레스 다이(90, 91)에 의해서 코킹(caulking)된다. 그 결과, 오목부(40)에 대응하는 각 수용부(44, 46) 부분이 오목부(40)에 삽입되도록 소성 변형된다. 변형된 각 수용부(44, 46) 부분은, 직경방향 내측으로 돌출하는 돌기(50)를 형성한다. 돌기(50)가 대응하는 오목부(40)에 끼워맞춰지는 것에 의해, 각 피봇 홀더(12, 14)가 파이프 프레임(42)에 연결된다(도 4 및 도 5 참조).

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 각 오목부(40)는 대략 절구 형상을 이룬다. 각 오목부(40)의 바닥(4c)은 곡면, 바람직하게는 구면의 일부이다. 또, 각 오목부(40)를 구획형성하는 벽 전체가 구면의 일부이어도 좋다. 각 오목부(40)의 개구 둘레(40a)는 곡면형상을 이룬다. 바람직하게는, 각 오목부(40)의 개구 둘레(40a)는 단면이 원호형상을 이룬다. 개구 둘레(40a)는, 대응하는 끼워맞춤부(36, 38)의 외주면에 원활하게 연결된다.

본 실시형태에서는, 이하의 소정 조건을 만족하도록 각 오목부(40)가 형성 및 배치된다. 즉, 상기 각 피봇 홀더(12, 14)에 대하여, 각 오목부(40)의 최심부위(maximum depth portion; 40b)를 통과하는 법선 X를 상정(想定; 가정적으로 생각하여 판정)한다. 그리고, 이 법선 X와 그것에 대응하는 오목부(40)의 개구 둘레(40a)를 통과하는 접선이 이루는 각도를 열림각이라고 하는 동시에, 대응하는 피봇 샤프트(20, 22)의 축선 Y, J와 상기 법선 X가 이루는 각도를 샤프트각이라고 한다. 이 경우, 상기 법선 X를 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서 상기 열림각이 항상 0 보다 크고 또한 상기 샤프트각 이상이 되도록, 각 오목부(40)가 형성 및 배치된다.

도 4 및 도 5는, 어느 1개의 오목부(40)에 대한 법선 X를 포함하는 면을 따른 무수한 단면에서 관찰한 것 중 2개를 나타낸 것이다. 도 4는, 우 피봇 홀더(12)의 연결 샤프트(32)와 파이프 프레임(42)의 연결부분을, 연결 샤프트(32)의 축선 Z와 직교하고 또한 오목부(40)의 최심부위(40b)를 통과하는 면을 따라서 절단하였을 때의 단면도이다. 이 도 4의 단면에서 관찰함에 있어서, 다시 말하면 우 피봇 홀더(12)를 연결 샤프트(32)의 축선 Z 방향으로부터 본 상태에 있어서, 오목부(40)의 최심부위(40b)를 통과하는 법선 X와 그 오목부(40)의 개구 둘레(40a)를 통과하는 접선 S가 이루는 각도를 제1 열림각 F라고 하고, 우 피봇 샤프트(20)(샤프트 구멍(17))의 축선 Y와 상기 법선 X가 이루는 각도를 제1 샤프트각 E라고 한다. 이 경우, F ＞ 0 이고 또한 F ≥ E 가 되도록, 각 오목부(40)가 형성 및 배치된다. 도 4에 도시된 법선 X 및 접선 S는, 축선 Z와 직교하는 일평면 상에 존재한다.

도 5는, 우 피봇 홀더(12)의 연결 샤프트(32)와 파이프 프레임(42)과의 연결부분을, 연결 샤프트(32)의 접선 Z를 포함하고 또한 오목부(40)의 최심부위(40b)를 통과하는 면을 따라서 절단한 때의 단면도이다. 이 도 5의 단면에서 관찰함에 있어서, 다시 말하면 우 피봇 홀더(12)를 연결 샤프트(32)의 축선 Z와 직교하는 방향으로부터 본 상태에 있어서, 각 오목부(40)의 최심부위(40b)를 통과하는 법선 X와 그 오목부(40)의 개구 둘레(40a)를 통과하는 접선 T가 이루는 각도를 제2 열림각 H라고 하고, 우 피봇 샤프트(20)(샤프트 구멍(17))의 축선 Y와 상기 법선 X가 이루는 각도를 제2 샤프트각 G라고 한다. 이 경우, H ＞ 0 이고 또한 H ≥ G 가 되도록, 각 오목부(40)가 형성 및 배치된다. 도 5에 도시된 법선 X 및 접선 T는, 축선 Z를 포함하는 일평면 상에 존재한다.

본 실시형태에서는, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 열림각 F가 제1 샤프트각 E 보다도 소정각도만큼 크고, 도 5에 도시된 바와 같이 제2 열림각 H가 제2 샤프트각 G 보다도 소정각도만큼 크다.

특히 도시되지는 않았지만, 우 피봇 홀더(12) 상의 각 오목부(40)에 대한 열림각과 마찬가지로, 좌 피봇 홀더(14) 상의 각 오목부(40)에 대한 열림각 역시, 그 오목부(40)에 대한 법선을 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서, 항상 0 보다 크고 또한 좌 피봇 샤프트(22)(샤프트 구멍(19))에 대한 샤프트각 이상으로 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 파이프 프레임(42)의 축선 방향으로부터 보았을 때 양 피봇 샤프트(20, 22)의 축선 Y, J가 소정각도를 이루도록, 양 피봇 홀더(12, 14)가 파이프 프레임(42)에 부착된다. 또, 도 2에 도시된 바와 같이, 파이프 프레임(42)의 축선과 직교하는 방향으로부터 보았을 때, 양 피봇 샤프트(20, 22)의 축선 Y, J는 소정각도를 이룬다. 즉, 양 피봇 샤프트(20, 22)의 축선 Y, J는, 어느 방향으로부터 보아도 평행하지 않다.

우 피봇 홀더(12)의 각 오목부(40)에 대한 열림각은, 그 오목부(40)에 대한 법선 X를 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서, 좌 피봇 샤프트(22)에 대한 샤프트각 이상이기도 하다. 마찬가지로, 좌 피봇 홀더(14)의 각 오목부(40)에 대한 열림각은, 그 오목부(40)에 대한 법선 X를 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서, 우 피봇 샤프트(20)에 대한 샤프트각 이상이기도 하다. 즉, 한 쪽의 피봇 홀더의 각 오목부(40)에 대한 열림각은, 그 오목부(40)에 대한 법선 X를 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서, 대응하는 피봇 샤프트에 대한 샤프트각 이상일 뿐만 아니라, 나머지 피봇 샤프트에 대한 샤프트각 이상이기도 하다.

도 6은, 우 피봇 홀더(12)를 성형하기 위한 한 쌍의 분할금형(M1, M2)을 개략적으로 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 양 금형(M1, M2)은, 우 피봇 홀더(12)의 성형 후, 샤프트 구멍(17)의 축선 Y와 평행한 이동축선을 따라서 서로 이격된다. 특히 도시하지는 않았지만, 좌 피봇 홀더(14)도 마찬가지로, 도 6에 도시된 바와 같은 한 쌍의 분할금형에 의해서 성형된다. 양 금형은, 좌 피봇 홀더(14)의 성형 후, 샤프트 구멍(19)의 축선 J와 평행한 이동축선을 따라서 서로 이격된다.

도 7은, 우 피봇 홀더(12)를 파이프 프레임(42)에 고정하기 위한 한 쌍의 프레스 다이(90, 91)를 개략적으로 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 각 프레스 다이(90, 91)는, 오목부(40)에 대응하는 복수의 가압부(90a, 91a)를 가진다. 코킹시, 양 프레스 다이(90, 91)가 소정의 1개의 이동축선 Y'을 따라서 서로 접근하는 것에 의해, 가압부(90a, 91a)가 파이프 프레임(42)의 수용부(44)를 가압한다. 특히 도시하지는 않았지만, 좌 피봇 홀더(14)를 파이프 프레임(42)에 고정하는 경우도 마찬가지로, 도 7에 도시된 바와 같은 한 쌍의 프레스 다이가 사용된다. 코킹시, 양 프레스 다이는 소정의 1개의 이동축선 J'을 따라서 서로 접근한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 파이프 프레임(42)의 축방향 중간부에는, 브래킷(56)을 통하여 구동원인 와이퍼 모터 유닛(58)이 부착된다. 와이퍼 모터 유닛(58)은, 모터(58A) 및 기어 유닛(58B)을 포함한다. 기어 유닛(58B)의 하우징(60)이 브래킷(56)에 고정된다.

기어 유닛(58B)으로부터 뻗어있는 출력축(70)에는, 크랭크 암(72)이 고정된다. 크랭크 암(72)의 선단에는, 각각 볼 조인트(74)를 통하여 한 쌍의 링크 로드(76, 78)가 연결된다. 우 링크 로드(76)는, 볼 조인트(80)를 통하여 상기 우 피봇 레버(24)에 연결된다. 좌 링크 로드(78)는, 볼 조인트(82)를 통하여 상기 좌 피봇 레버(26)에 연결된다.

와이퍼 모터 유닛(58)의 작동에 수반하여 크랭크 암(72)이 회전하면, 링크 로드(76, 78) 및 피봇 레버(24, 26)를 통하여, 피봇 샤프트(20, 22)가 소정의 각도범위에서 회전운동한다. 그것에 수반하여, 피봇 샤프트(20, 22) 상의 와이퍼 암이 차량의 윈도우를 닦아내도록 요동한다.

상기와 같이 구성된 와이퍼 장치(10)는, 피봇 샤프트(20, 22)를 지지하는 한 쌍의 피봇 홀더(12, 14)를 파이프 프레임(42)에 의해서 연결한 소위 모듈형 와이퍼 장치이다.

본 실시형태는, 이하의 이점을 가진다.

오목부(40)에 대한 법선 X를 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서, 이 오목부(40)에 대한 열림각이 항상 0 보다 크고 또한 대응하는 피봇 샤프트에 대한 샤프트각 이상이 되도록, 각 오목부(40)가 형성 및 배치된다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 피봇 홀더(12, 14)를 대응하는 연결 샤프트(32, 34)의 축선 Z의 방향으로부터 본 상태에 있어서, 오목부(40)에 대한 제1 열림각(F)이 0 보다 크고 또한 제1 샤프트각 E 이상으로 되도록, 각 오목부(40)가 형성 및 배치된다. 또, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 피봇 홀더(12, 14)를 대응하는 연결 샤프트(32, 34)의 축선 Z와 직교하는 방향으로부터 본 상태에 있어서, 오목부(40)에 대한 제2 열림각 H가 0 보다 크고 또한 제2 샤프트각 G 이상으로 되도록, 각 오목부(40)가 형성 및 배치된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 우 피봇 홀더(12)를 한 쌍의 분할금형(M1, M2)에 의해서 성형하는 경우, 우 피봇 홀더(12)의 성형 후, 양 금형(M1, M2)은 대응하는 피봇 샤프트(20)의 축선 Y, 즉 대응하는 샤프트 구멍(17)의 축선 Y를 따라서 서로 이격된다. 또, 좌 피봇 홀더(14)를 한 쌍의 분할금형(도시하지 않음)에 의해서 성형하는 경우, 좌 피봇 홀더(14)의 성형 후, 양 금형은 대응하는 피봇 샤프트(22)의 축선 J, 즉 대응하는 샤프트 구멍(19)의 축선 J를 따라서 서로 이격된다.

이 경우, 상술한 소정 조건(열림각이 0 보다 크고 또한 샤프트각 이상)이 만족되어 있다면, 각 오목부(40)가 양 금형의 분리를 저해하는 언더컷을 야기하지 않는다. 다시 말해서, 상기 소정 조건이 만족되는 범위 내에서, 오목부(40)의 형상 및 배치를 자유롭게 설정할 수 있다. 양 금형의 분리방향을 샤프트 구멍(17, 19)의 축선 Y, J와 평행하게 하기만 하면 되고, 오목부(40)에 대하여는 비교적 큰 오차가 허용된다.

따라서, 비교적 염가인 2분할금형을, 각 피봇 홀더(12, 14)의 성형을 위하여 용이하게 적용할 수 있다. 금형의 정밀도가 비교적 낮아도, 성형된 피봇 홀더(12, 14)를 파손시키지 않고, 양 금형을 스무스하게 분리시킬 수 있다. 또, 금형의 설계 자유도도 높아진다. 그 결과, 금형에 소요되는 비용, 나아가서는 피봇 홀더(12, 14)의 제조비용이 삭감된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 우 피봇 홀더(12)를 파이프 프레임(42)에 고정시킬 때, 양 프레스 다이(90, 91)는, 소정의 1개의 이동축선 Y'을 따라서 서로 접근한다. 또, 좌 피봇 홀더(14)를 파이프 프레임(42)에 고정시킬 때에는, 양 프레스 다이(도시하지 않음)는, 소정의 1개의 이동축선 J'을 따라서 서로 접근한다.

여기에서, 한 쪽 피봇 홀더의 각 오목부(40)에 대한 법선 X와 이 피봇 홀더용 프레스 다이의 이동축선이 이루는 각도로서, 다이 이동각을 상정(想定)한다. 예컨대, 도 4의 단면에 상당하는 도 7에는, 법선 X와 프레스 다이(90, 91)의 이동축선 Y'이 이루는 각도로서, 다이 이동각 E'이 도시된다. 이 경우, 법선 X를 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서 다이 이동각이 항상 오목부(40)에 대한 열림각 이하로 되도록, 양 프레스 다이의 이동축선이 설정된다. 다시 말해서, 다이 이동각이 오목부(40)에 대한 열림각 이하로 되는 범위 내에서, 양 프레스 다이의 이동축선을 자유롭게 설정할 수 있다.

그 때문에, 프레스 다이의 제조 및 그 이동방향에 대하여, 높은 정밀도가 요구되지 않는다. 프레스 다이의 정밀도가 비교적 낮아도, 파이프 프레임(42)을 각 피봇 홀더(12, 14)에 대하여 확실하게 코킹시킬 수 있다. 또, 프레스 다이의 설계 자유도도 높아진다. 그 결과, 프레스 다이에 소요되는 비용, 나아가서는 피봇 홀더(12, 14)의 제조비용이 삭감된다.

양 피봇 샤프트(20, 22)의 축선 Y, J는 비평행이다. 그러나, 한 쪽 피봇 홀더의 각 오목부(40)에 대한 열림각은, 그 오목부(40)에 대한 법선 X를 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서, 대응하는 피봇 샤프트에 대한 샤프트각 이상일 뿐만 아니라, 나머지의 피봇 샤프트에 대한 샤프트각 이상이기도 하다. 따라서, 양 피봇 홀더(12, 14)를 위한 2조의 프레스 다이를 공통의 1개의 이동축선을 따라서 동시에 이동시키는 것만으로, 양 피봇 샤프트(20 22)를 동시에 파이프 프레임(42)에 고정시키는 것도 가능하게 된다. 그 때문에, 코킹 작업을 단시간에 높은 정밀도로 실시할 수 있다.

각 오목부(40)의 바닥(4c)은 구면의 일부이다. 따라서, 프레스 다이의 가압부도, 각이 없는 구면형상으로 형성된다. 따라서, 코킹시, 파이프 프레임(42)의 일부에 응력이 집중되는 일이 없고, 파이프 프레임(42)에 균열이 발생하지도 않는다. 또, 구면형상의 가압부는 마모되기 어렵고, 따라서 프레스 다이의 높은 코킹 정밀도 및 코킹 강도가 장기간에 걸쳐 유지된다.

본 발명은, 이하와 같이 실시하는 것도 가능하다.

오목부(40)의 바닥(4c)은 구면의 일부가 아니어도 좋고, 예컨대 타원면의 일부이어도 좋다.

도 1 ∼ 도 7의 실시형태에서는, 법선 X와 오목부(40)의 개구 둘레(40a)를 통과하는 접선이 이루는 각도가 열림각이 된다. 그러나, 열림각에 대하여 다른 접근방식도 가능하다. 예컨대, 법선 X와 오목부(40)를 구획형성하는 벽의 각 부위가 이루는 각도를 열림각으로 한다. 그리고, 상기 법선 X를 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서 상기 열림각이 항상 0 보다 크고 또한 상기 샤프트각 이상으로 되도록, 각 오목부(40)가 형성 및 배치되어도 좋다. 이와 같이 하여도, 도 1 ∼ 도 7의 실시형태와 마찬가지의 작용 및 이점이 얻어진다.

또, 법선 X와 오목부(40)를 구획형성하는 벽의 각 부위가 이루는 각도는, 이하와 같이 해석된다. 즉, 오목부(40)를 구획형성하는 벽의 단면이 직선으로 나타나는 경우에는, 그 직선과 법선 X가 이루는 각도를 의미한다. 또, 오목부(40)를 구획형성하는 벽의 단면이 곡선으로 나타나는 경우에는, 그 곡선의 각 부위를 통과하는 접선과 법선 X가 이루는 각도를 의미한다.

개구 둘레(40a)가 곡면인 경우에는, 도 1 ∼ 도 7의 실시형태와 같이, 개구 둘레(40a)를 통과하는 접선을 설정할 수 있다. 그러나, 예컨대 개구 둘레(40a)가 곡면이 아닌 각이 져 있는 경우에는, 개구 둘레(40a)를 통과하는 접선을 설정할 수 없다. 그와 같은 경우에는, 상기된 바와 같이, 법선 X와 오목부(40)을 구획형성하는 벽의 각 부위가 이루는 각도에 착안하는 것이 유효하다.

각 피봇 홀더(12, 14)의 끼워맞춤부(36, 38)에 설치된 오목부(40)의 수는 8개로 한정되는 것은 아니고, 각 끼워맞춤부(36, 38)는 적어도 2개 이상의 오목부(40)를 가지고 있으면 된다.

Claims

끼워맞춤 축선을 따라서 뻗어있는 끼워맞춤부를 가지는 한 쌍의 피봇 홀더로서, 각 끼워맞춤부는 그 외면에 복수의 오목부를 가지는 것과,

각 피봇 홀더에 회전 가능하게 지지되고, 와이퍼 암이 고정되는 피봇 샤프트와,

상기 양 피봇 홀더를 연결하기 위한 프레임으로서, 이 프레임은, 그 양단에, 상기 끼워맞춤부가 삽입되는 수용부를 가지는 것

을 구비하고, 각 끼워맞춤부가 대응하는 수용부에 삽입된 상태로, 오목부에 대응하는 수용부 부분이 오목부 내에 삽입되도록, 이 수용부가 코킹되는 와이퍼 장치에 있어서,

상기 각 오목부는 곡면형상을 이루는 바닥과 곡면형상을 이루는 개구 둘레를 가지며,

상기 각 피봇 홀더에 대하여, 각 오목부의 최심부위를 통과하는 법선과 이 오목부의 개구 둘레를 통과하는 접선이 이루는 각도를 열림각이라고 하는 동시에, 대응하는 피봇 샤프트의 축선과 상기 법선이 이루는 각도를 샤프트각이라고 할 때, 상기 법선을 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서 상기 열림각이 항상 0 보다 크고 또한 샤프트각 이상으로 되도록, 각 오목부가 형성 및 배치되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
끼워맞춤 축선을 따라서 뻗어있는 끼워맞춤부를 가지는 한 쌍의 피봇 홀더로서, 각 끼워맞춤부는 그 외면에 복수의 오목부를 가지는 것과,

각 피봇 홀더에 회전 가능하게 지지되고, 와이퍼 암이 고정되는 피봇 샤프트와,

상기 양 피봇 홀더를 연결하기 위한 프레임으로서, 이 프레임은, 그 양단에, 상기 끼워맞춤부가 삽입되는 수용부를 가지는 것

을 구비하고, 각 끼워맞춤부가 대응하는 수용부에 삽입된 상태로, 오목부에 대응하는 수용부 부분이 오목부 내에 삽입되도록, 이 수용부가 코킹되는 와이퍼 장치에 있어서,

상기 각 오목부는 곡면형상을 이루는 바닥을 가지며,

상기 각 피봇 홀더에 대하여, 각 오목부의 최심부위를 통과하는 법선과 이 오목부를 구획형성하는 벽의 각 부위가 이루는 각도를 열림각이라고 하는 동시에, 대응하는 피봇 샤프트의 축선과 상기 법선이 이루는 각도를 샤프트각이라고 할 때, 상기 법선을 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서 상기 열림각이 항상 0 보다 크고 또한 샤프트각 이상이 되도록, 각 오목부가 형성 및 배치되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각 오목부의 바닥은 구면의 일부인 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각 오목부는 절구형상을 이루는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 프레임은 금속제이고, 상기 각 수용부가 코킹될 때, 오목부와 대응하는 수용부 부분이 오목부 내에 끼워져 들어가는 돌기를 형성하도록, 수용부가 소성 변형되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각 끼워맞춤부는 단면이 원형상을 이루는 중실 샤프트이고, 상기 각 수용부는 대응하는 끼워맞춤부의 삽입을 허용하기에 적합한 중공 원통형상을 이루는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각 피봇 홀더는 알루미늄계 금속에 의해서 금형을 통하여 성형되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 양 피봇 샤프트의 축선은 서로 비평행인 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 프레임은 직선형상으로 뻗어있는 파이프이고, 양 피봇 홀더가 파이프의 양단에 부착되었을 때에 파이프 및 양 끼워맞춤부가 동축 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 한 쪽의 피봇 홀더 상에 설치된 각 오목부에 대한 열림각은, 이 오목부에 대한 법선을 포함하는 면을 따른 모든 단면에서 관찰함에 있어서, 대응하는 피봇 샤프트에 대한 샤프트각 이상일 뿐만 아니라, 나머지 피봇 샤프트에 대한 샤프트각 이상이기도 한 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.