KR100206157B1 - 스포일러가 일체로 형성된 와이퍼 블레이드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스포일러가 일체로 형성된 와이퍼 블레이드에 관한 것으로, 와이퍼 블레이드(30)를 이루는 몸체(10)의 상면(12)후부에는 차량의 고속주행시 와이퍼 블레이드(30)의 러버(20)가 공기저항력에 의하여 윈드실드로부터 부상하게 되는 것을 방지할 수 있도록 스포일러(14)를 형성하고, 몸체(10)의 전면(18)에는 스포일러(14)에 대응되는 위치에 에어홀(19)을 형성하여 하방으로의 양력이 발생하도록 하므로써 와이퍼 블레이드(30)의 떨림을 방지함과 아울러 우천시 윈드실드에 와이퍼 블레이드(30)의 러버(20)가 양호한 상태로 밀착되도록 하므로서 빗물제거효과를 높여 양호한 전방시야를 확보할 수 있도록 한 것이다.

Description

스포일러가 일체로 형성된 와이퍼 블레이드

본 발명은 차량의 윈드실드에 흘러내리는 빗물을 제거하는 와이퍼 블레이드에 관한 것으로, 상세히는 와이퍼 블레이드의 몸체 상부의 후면 양측에 차량의 고속주행시 발생하는 공기저항력에 의하여 와이퍼 블레이드가 윈드실드면으로부터 부상하게 되는 것을 방지할 수 있도록 스포일러를 일체로 형성하여 와이퍼 블레이드의 떨림을 방지함과 아울러 우천시 윈드실드에 와이퍼 블레이드의 러버가 양호한 상태로 밀착되도록 하여 빗물제거능력을 향상시킬 수 있도록 한 스포일러가 일체로 형성된 와이퍼 블레이드에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 윈드실드에 흘러내리는 빗물이나 기타 이물질을 씻어내기 위한 와이퍼장치는 차내에 설치된 와이퍼모터의 구동력을 링크기구를 통하여 전달받은 와이퍼 아암이 소정의 각도로 왕복운동을 하도록 구성되어 있으며, 와이퍼 아암의 선단에는 일면에 러버가 부착된 와이퍼 블레이드가 착탈가능하도록 설치되어 상기 러버가 윈드실드에 밀착된 상태에서 좌, 우로 왕복운동을 하면서 윈드실드에 흘러내리는 빗물이나 기타 이물질을 닦아낼 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 상기한 기존의 와이퍼장치에 있어서는 와이퍼 아암의 선단에 부착된 와이퍼 블레이드가 주행시 차량의 속도에 비례하여 발생하는 공기의 저항력을 받게 되어 윈드실드에 밀착된 상태를유지하지 못하게 되는 것을 방지할 수 있도록, 도 1에 도시한 바와 같이 링크(1)쪽에 결합되는 와이퍼 아암(2)의 관절부(3)에 별도의 스프링(S)을 설치하였으나, 고속주행시에는 와이퍼 블레이드(1)가 받는 공기의 저항력이 상기 스프링(S)의 힘보다 상대적으로 강해져 와이퍼 블레이드(4)가 떨리게 되고 와이퍼 블레이드(4)의 러버(5)가 윈드실드(도시안됨)에 밀착되지 않고 부상하게 되는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 우천시 고속주행을 하게 될 경우 와이퍼장치를 작동시키더라도 와이퍼 블레이드(4)가 윈드실드에 내리는 빗물을 효과적으로 제거해 주지 못하게 되므로써 전방시야확보에 차질을 빚게 되는 문제점이 있었다.

상기한 와이퍼 블레이드(4)의 부상력은 날로 향상되는 도로공사의 기술과 고속화로 자동차의 성능이 향상되어 가는 추세에 있으므로 심각하게 고려하지 않을 수 없게 되었으며, 특히, 풍우하에서의 운전자 시계는 더욱 불안전을 야기시키게 되는데, 이에는 와이퍼 블레이드(4)의 러버(5)에 미치는 수막의 압력과 와이퍼 블레이드(4)의 각부에서 발생되는 양력에 주원인이 있기 때문이다.

도 2는 상기한 문제점을 설명하는 와이퍼 블레이드(4) 부근의 유체흐름을 도시한 것으로, 와이어 아암(2)의 누름압력이 증가하도록 스프링(도시안됨)의 장력을 개선시키면 어느 정도 개선은 되겠지만, 이 방법은 통상의 운전속도에서 윈드실드(W)면과 접촉되는 러버(5)의 접촉면적을 증가시키는 결과로 채터(chatter)현상 등에 의한 닦기성능을 저하시키게 된다.

또한, 종래에는 상기한 문제점을 해결하고자 와이퍼 아암의 일정위치에 별도로 제작한 합성수지재의 스포일러를 착탈식으로 부착하여 주행시 스포일러에 의하여 와이퍼 블레이드가 윈드실드에 밀착가능토록 한 것이 있었으나, 이와 같은 스포일러는 그 크기가 크고 와이퍼 블레이드에 결합된 상태가 불량하여 주행중 스포일러가 윈드실드에 닿아 소음이 발생하게 됨은 물론 스포일러 자체가 운전자의 시야를 가리게 되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고속주행시 와이퍼 블레이드가 공기의 저항을 받아 요동되어 소음이 발생하게 되거나, 와이퍼 블레이드가 윈드실드면으로부터 부상하게 되는 것을 방지하고, 와이퍼 블레이드의 러버가 윈드실드에 안정적으로 밀착되도록 하여 이의 작동시 효과적으로 윈드실드에 흘러내리는 빗물과 이물질을 제거할 수 있도록 하는데 있는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 와이퍼 블레이드의 몸체 상면 후부의 좌, 우측에는 상방 외측으로 오목한 형태의 스포일러를 대칭되게 상기 몸체와 일체로 형성하여 와이퍼 블레이드에 별도의 스포일러를 달지 않고도 와이퍼 블레이드의 몸체에 일체로 형성된 스포일러가 고속주행시 받게 되는 공기의 흐름에 의하여 하방으로의 양력이 발생하도록 하므로써 와이퍼 블레이드가 윈드실드면으로 눌려지도록 하여 공기의 저항에 의한 와이퍼 블레이드의 부상력을 제거시키고 와이퍼 블레이드의 러버가 윈드실드에 안정적으로 밀착되도록 한 것으로, 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명하기로 한다.

제1도는 종래 와이퍼 아암과 와이퍼 블레이드의 결합관계를 도시한 사시도.

제2도는 종래 와이퍼 블레이드의 부상상태를 도시한 유체흐름도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 블레이드의 사시도.

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 블레이드의 정면도.

제5도는 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 블레이드의 평면도.

제6도는 본 발명 와이퍼 블레이드부근의 유체흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 몸체 12 : 상면

14 : 스포일러 16 : 후면

18 : 전면 19 : 에어홀

20 : 러버 30 : 와이퍼 블레이드

40 : 와이퍼 아암 50 : 원드실드

첨부된 도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로, 본 실시예에서는 도시안된 와이퍼 아암에 중간부가 결합되는 몸체(10)와, 이 몸체(10)의 일측에 길이방향으로 끼워져 윈드실드에 밀착되는 러버(20)를 포함하여 이루어진 와이퍼 블레이드(30)에 있어서, 상기 몸체(10)의 상면(12)후부에는 그 좌, 우측에 대칭형상으로 스포일러(14)를 일체형성한 특징을 갖는다.

상기 몸체(10)는 금속 또는 열변형성이 낮은 합성수지재로 제작할 수 있는 것으로, 금속으로 제작할 경우에는 몸체(10)의 후면(16)을 상방으로 절곡시켜 몸체(10)의 상면(12)과 연속되게 스포일러(14)를 형성하고, 몸체(10)의 전면(18)에는 상기 스포일러(14)에 대응되는 위치에 에어홀(19)을 천공시킨다.

상기 에어홀(19)은 스포일러(14)의 좌, 우 폭을 감안하여 스포일러(14)의 좌, 우 폭에 맞는 길이로 형성한 것으로, 이 에어홀(19)은 좌우 연속된 하나로 형성하는 것이 공기의 흐름에 효과적이나 길이가 짧은 다수개의 에어홀(18)을 직렬로 형성하여 몸체(10)의 전면(18)강도가 저하되지 않도록 하므로써 와이퍼 블레이드(30)의 사용도중 변형이 발생하지 않도록 한다.

또, 상기 에어홀(19)을 형성한 궁극적인 이유는 에어홀(19)을 통하여 스포일러(14)의 하부로도 공기가 흐를 수 있도록 하므로써 주행시 스포일러(14)의 하부에 발생하는 와류현상을 감쇄시켜 와류현상에 의한 소음 및 진동이 발생하지 않도록 하는데 있다.

상기 스포일러(14)는 도 5에 도시한 바와 같이, 몸체(10)후부의 외측 상방으로 완만한 곡률을 갖고 오목하게 형성되어 와이퍼 블레이드(30)의 전방으로부터 유체인 공기가 후방으로 흐를 경우 스포일러(14)의 상면을 타고 흐르는 공기의 속도와 스포일러(14)의 하면을 타고 흐르는 공기의 속도에 차이가 발생하게 되는 것으로, 이는 스포일러(14)상면의 공기경로는 짧고 스포일러(14)하면의 공기경로는 상대적으로 길게 되므로 베르누이의 정리에 의하여 스포일러(14) 상부의 공기압보다 스포일러(14) 하부의 공기압이 낮아지게 되어 스포일러(14)가 압력이 낮은 하방으로 이동하려는 힘, 즉 양력을 받게 되는데, 여기에서 하방으로의 양력은 와이퍼 블레이드(30)가 공기에 부딪혀 발생하는 양력(부상력)과 대항하게 되므로 와이퍼 블레이드(30)에 발생하는 부상력이 제거되어 와이퍼 블레이드(30)가 유동되거나 부상하게 되는 것을 방지하게 된다.

상기 스포일러(14)는 몸체(10)의 중앙 좌, 우측 후방에 대칭되게 동일한 형상과 동일한 크기로 등거리상에 형성되어 와이퍼 블레이드(30)의 양측에 동일한 부상력제거효과가 발생하도록 하고 주행중 받는 공기의 저항력에 의하여 요동되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기 실시예에서는 스포일러(14)의 단면형상을 가장 단순한 형상을 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 와이퍼 블레이드의 자중과 와이퍼 블레이드를 윈드실드면에 밀착시키는 스프링의 탄성계수 및 와이퍼 블레이드가 주행중 받게 되는 공기저항력과의 상관관계를 정확한 실험데이타로 도출하여 그에 적절한 부상력제거효과가 발생할 수 있는 형상으로 형성할 수 있는 것이며, 실제 비행기 날개를 뒤집은 것과 같은 형상으로 형성시켜 와이퍼 블레이드의 미관과 기능을 동시에 향상시킬 수 있도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 도 6에 도시한 바와 같이, 와이퍼 블레이드(30)가 와이퍼 아암(도시안됨)에 부착되고 와이퍼 블레이드(30)의 러버(20)가 윈드실드(50)에 밀착된 상태에서 와이퍼장치가 정지 또는 작동중일 경우, 차량이 주행함에 따라 차량의 전방으로부터 공기가 윈드실드(50)면을 따라 차량의 후방으로 흐르게 되는데, 이때 와이퍼 블레이드(30)의 몸체(10)일측에 형성된 스포일러(14)는 후방을 향하고 있게 되므로 와이퍼 블레이드(30)의 몸체(10) 상, 하부로 공기가 통과하게 된다.

와이퍼 블레이드(30)의 몸체(10) 상, 하부로 통과하는 공기는 몸체(10)의 후방에 형성된 스포일러(14)에 닿아 상기에서 언급한 바와 같이, 스포일러(14)하면으로 흐르는 공기의 속도가 스포일러(14)의 상면으로 흐르는 공기의 속도보다 빨라지고, 그에 따라 스포일러(14)하부의 공기압이 스포일러(14)의 상부공기압보다 낮아지게 되어 스포일러(14)가 하방으로 양력을 받게 된다.

하방으로 양력을 받게 된 스포일러(14)는 결국 와이퍼 블레이드(30)를 윈드실드(50)쪽으로 누르게 되는 것이며, 이에 따라 와이퍼 블레이드(30)의 하부에 부착된 러버(20)가 윈드실드(50)에 일정한 힘으로 밀착된다.

이처럼 본 발명은 차량의 고속주행시 와이퍼 블레이드(30)가 공기에 부딪혀 부상하려할 때, 와이퍼 블레이드(30)의 몸체(10)후방에 일체로 형성된 스포일러(14)에 의하여 하방으로의 양력이 발생하게 되어 와이퍼 블레이드(30)의 부상력을 감쇄시키게 되는 것이며, 이에 따라 와이퍼 블레이드(30)의 러버(20)가 윈드실드(50)에 완전히 밀착된 상태를 유지하게 되므로 고속주행시 와이퍼 블레이드(30)가 요동되는 것을 방지함과 동시에 와이퍼 블레이드(30)의 작동시 윈드실드(50)에 흘러내리는 빗물과 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 스포일러(14)는 와이퍼 블레이드(30)의 몸체(10)상부에 형성되어 있고, 그 형상자체가 손으로 잡기 용이하게 상방 외측으로 오목하게 형성되어 있으므로 와이퍼 블레이드(30)를 교환하거나 세척하기 위하여 들어올릴때 손잡이로도 사용할 수 있다.

본 발명은 와이퍼 블레이드의 몸체 양측에 차량의 고속주행시 와이퍼 블레이드의 러버가 부상하게 되는 것을 방지할 수 있도록 스포일러를 몸체와 일체로 형성한 것으로, 본 발명에 의하면 스포일러에 의하여 와이퍼 블레이드에 하방으로의 양력이 발생하게 되어 와이퍼 블레이드의 요동 및 부상을 방지할 수 있는 것이며, 우천시 윈드실드에 와이퍼 블레이드의 러버가 양호한 상태로 밀착된 상태에서 작동되므로 윈드실드에 흘러내리는 빗물을 깨끗하게 제거하므로써 양호한 전방시야를 확보할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 와이퍼 아암에 중간부가 결합되는 몸체와, 이 몸체의 일측에 길이방향으로 끼워져 윈드실드에 밀착되는 러버로 구성되며, 상기 몸체에는 스포일러가 일체로 형성된 와이퍼 블레이드에 있어서, 상기 스포일러(14)는 상기 몸체(10)의 상면(12)후부에 좌, 우 대칭되게 동일한 형상과 동일한 크기로 상방외측으로 오목하게 형성되고, 상기 몸체(10)의 전면(18)에는 상기 스포일러(14)에 대응되는 위치에 길이가 짧은 다수개의 에어홀(19)이 형성된 것을 특징으로 하는 스포일러가 일체로 형성된 와이퍼 블레이드.