KR100322900B1 - 차량의 윈드쉴드와이퍼 - Google Patents

Abstract

윈드쉴드글래스면으로 마찰력이 작용되지 않도록 하기 위하여, 차량이 주행하게 됨에 따라 외부공기를 유입시키게 되는 집기덕트부(2)와, 상기 집기덕트부(2)를 통해 유입된 공기를 회전력으로 압축시키는 스크롤압축부(12)와, 상기 스크롤압축부(12)로부터 공급되는 압축 공기를 원심가속시키는 원심가속부(22)와, 상기 원심가속부(22)로부터 공급되는 압축 공기에 직진성을 부여하여 윈드쉴드글래스(G)면에 분사시키는 직진가이드노즐부(32)와, 상기 직진가이드노즐부(32)를 각운동시켜 공기분출방향을 연속하여 절환하는 노즐작동부(42)를 포함하도록 구성됨을 특징으로 하는 차량의 윈드쉴드와이퍼를 제공한다.

Description

차량의 윈드쉴드와이퍼{Windshild wiper of vehicle}

본 발명은 차량의 윈드쉴드와이퍼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 윈드쉴드글래스 외측면을 마찰력이 작용되지 않는 상태에서 닦아낼 수 있도록 구성된 차량의 윈드쉴드와이퍼에 관한 것이다.

윈드쉴드글래스의 외측면을 닦아 이물질이나 우천시 빗물 등으로 인하여 차량의 전방시계가 흐려지는 것을 방지할 수 있도록 하는 차량의 윈드쉴드와이퍼는, 도 1에 도시된 바와 같이 와이퍼브라켓(52)에 장착된 와이퍼모터(54)와, 이의 회전축과 연동하도록 구비되는 링크(56) 및 와이퍼암(57), 상기 와이퍼암(57)의 각운동에 따라 움직이는 블레이드(60)로 구성되어 있고, 바디에 장착된 노즐(62)이 호오스(64)로 와셔액 모터펌프(66)에 연결되어 있으며, 상기 와셔액 모터펌프(66)는 와셔액탱크(68)와 연통되어 있다.

이와 같은 구성에 따라서 우천시 와이퍼모터(54)를 작동시키면 이의 구동력이 링크(56)와 와이퍼암(57)을 통하여 블레이드(60)를 움직이게 되고, 이에 따라서 윈드쉴드글래스(70) 외측면에서 왕복 각운동하게 되는 블레이드(60) 날부에 의해 윈드쉴드글래스(70) 외측면에 부착된 이물질 및 물기를 걷어내게 된다.

상기한 블레이드(60)는, 와이퍼암(57)에 내장상태로 와이퍼암(57)을 탄지하는 스프링에 의해 윈드쉴드글래스(70)면으로 밀착되도록 설치되어 있으며, 그 프레임과 결합되는 연질의 고무재로 되어 있어 그 진행방향에 따라 날부가 휘어지면서 윈드글래스(70)면으로 마찰됨으로써, 윈드쉴드글래스(70)면에 흡착된 이물질 및 물기를 닦아내게 되는 것이다.

또, 와셔액 모터펌프(66)를 구동시킴에 따라서 와셔액탱크(68)에 충전된 와셔액을 펌핑, 배출시켜 와셔액노즐(62)을 통해 윈드쉴드글래스(70) 외측면으로 분사함으로써, 윈드쉴드글래스(70)면을 세척하게 되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 윈드쉴드와이퍼는 블레이드가 윈드쉴드글래스면에 반복적으로 마찰되는 구조로 되어 있기 때문에 이로 인하여 윈드쉴드글래스면을 손상시키게 되며, 이러한 긁힘이 더 용이한 플라스틱재를 채택할 수 없게되는 요인이 되므로 안전성의 강화 및 차량의 경량화 등의 요구에 부응할 수 없었다.

한편, 이러한 안전성의 강화 및 차량의 경량화 등의 요구에 부응할 수 있으면서도 마찰력에 의해 윈드쉴드글래스면이 손상되는 것을 방지할 수 있게 되도록 하기 위한 노력의 일환으로 압축공기분사식 와이핑시스템이 알려져 있다.

이러한 압축공기분사식 와이핑시스템은 도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이 공기압축기(72)로부터 노즐(74)을 통하여 압축공기를 윈드쉴드글래스면에 분사시키는 구조로 되어 있으나, 노즐(74)로부터 강하게 분출되는 공기가 윈드쉴드글래스(70)면에 고루 미치지 못하여 윈드쉴드글래스(70)면을 충분히 닦아낼 수 없게 된다는 단점이 있었다.

즉, 차량의 주행중에는 윈드쉴드글래스(70)면을 타고 대기중의 공기가 빠르게 흐르게 되므로 이러한 공기흐름저항력에 의해 노즐(74)로부터 압축공기가 강하게 분사되더라도 노즐(74)로부터의 분출공기가 직진성을 보유한 상태로 분출되지 않는한 공기흐름저항력에 의해 쉽게 흩어져 윈드쉴드글래스(70)의 원하는 부위까지 미치지 못하므로 윈드쉴드글래스(70) 전체면에서 이물질 및 물기를 닦아낼 수 없게 되는 것이다.

또, 노즐(74)에서 강하게 고속으로 공기가 분출됨에 따라 소음이 크게 발생하게 되므로 실용성이 낮을 뿐 아니라 제품의 지명도 또한 낮다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점 및 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 안전성의 강화 및 차량의 경량화 실현을 위한 요구에 부응할 수 있고, 기구적인 마찰이 없는 상태하에서 작동됨으로써 윈드쉴드글래스면이 긁혀 손상되는 것을 방지할 수 있게 됨은 물론, 와이핑효과를 증대시키게 됨과 아울러 소음발생정도가 낮아지게 됨에 따라 실용성 및 제품의 지명도를 확보할 수 있게 된 차량의 윈드쉴드와이퍼를 제공하려는데 있다.

도 1은 종래의 윈드쉴드와이퍼 구성을 나타내기 위한 도면,

도 2a는 종래 압축공기분사식 와이핑시스템의 구성을 나타내기 위한 개략도,

도 2b는 종래 압축공기분사식 와이핑시스템의 와이핑작용 상태를 나타내기 위한 블레이드의 부분 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 차량의 윈드쉴드와이퍼 구성을 나타내기 위한 분해 사시도,

도 4는 본 발명에 의한 차량의 원드쉴드와이퍼의 적용부위를 나타내기 위한 조립 상태의 일측면도,

도 5는 본 발명에 의한 차량의 윈드쉴드와이퍼의 구성을 나타내기 위한 조립 상태의 일측단면도,

도 6은 본 발명에 의한 윈드쉴드와이퍼에 적용된 스크롤압축부의 임펠러 구조를 나타내기 위한 평단면도,

도 7은 본 발명에 의한 윈드쉴드와이퍼에 적용된 원심가속부의 임펠러 구조를 나타내기 위한 평단면도,

도 8은 본 발명에 의한 윈드쉴드와이퍼에 적용된 직진가이드노즐부의 구조를 나타내기 위한 부분 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 집기덕트부 4, 5 : 집기관

8, 9 : 공기가이더 12 : 스크롤압축부

14 : 하우징 16 : 임펠러

17 : 상판 17' : 하판

18 : 블레이드 19 : 중공관

M1 : 공기압축용 모터 22 : 원심가속부

24 : 고정측의 상부케이스 25 : 회동측의 하부케이스

P1, P1' : 반원단면형상의 공간 P2, P2' : 링장착공간

P3 : 임펠러장착공간 P4 : 공기토출공간

R : 가이드링 26 : 임펠러

28 : 회전판 29 : 블레이드

M2 : 원심가속용 모터 32 : 직진가이드노즐부

34 : 축관 36 : 공기배출관

G : 윈드쉴드글래스 42 : 노즐작동부

44 : 래크 46 : 피니언

M3 : 정,역회전용 모터

이를 실현시키기 위한 본 발명은, 차량이 주행하게 됨에 따라 외부공기를 유입시키게 되는 집기덕트부와, 상기 집기덕트부를 통해 유입된 공기를 회전력으로 압축시키는 스크롤압축부와, 상기 스크롤압축부로부터 공급되는 압축 공기를 원심가속시키는 원심가속부와, 상기 원심가속부로부터 공급되는 압축 공기에 직진성을 부여하여 윈드쉴드글래스면에 분사시키는 직진가이드노즐부와, 상기 직진가이드노즐부를 각운동시켜 공기분출방향을 연속하여 절환하는 노즐작동부를 포함하도록 구성됨을 특징으로 하는 차량의 윈드쉴드와이퍼를 제공한다.

또한, 본 고안은 상기한 집기덕트부가, 차량의 전방측으로 개구되어 대칭 위치에서 차량의 길이 방향으로 길게 배치되는 한 쌍의 집기관와, 상기 한 쌍의 집기관의 뒤쪽으로 직교되는 형태로 외측벽면이 경사지게 연장되고 이러한 외측벽면으로부터 절곡된 측벽면들의 내측선단이 소정의 부분적인 원주에 해당하는 곡률로 굴곡 형성되며 상기 외측벽면에 대향되는 내측이 개방 형성된 한 쌍의 공기가이더로 구성됨을 특징으로 하는 차량의 윈드쉴드와이퍼를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 스크롤압축부가, 상기한 집기덕트부의 한 쌍의 공기가이더가 대칭 위치의 그 외주면에 연통된 상태로 연장, 결합되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 장착되는 임펠러와, 상기 하우징의 외측에 장착되어 구동됨에 따라 하우징 측벽면 중앙부위를 관통하게 된 그 회전축에 의해 상기 임펠러를 회전시키는 공기압축용 모터로 구성됨을 특징으로 하는 차량의 윈드쉴드와이퍼를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 원심가속부가, 스크롤압축부의 하우징에 고정적으로 결합된 상태하에서 반원단면형상으로 소정반경상에 소정구간의 공간 및 이 공간의 다른 부위 구간으로 링장착공간이 조성되어 있는 고정측의 상부케이스와, 상기 상부케이스의 공간 및 링장착공간과 대칭되는 다른 공간 및 다른 링장착공간과 상기공간에 연통되는 상태하에서 그 중심부에 가상 원뿔형상의 임펠러장착공간 그리고 상기 임펠러장착공간과 직진가이드노즐부를 연통시키는 공기토출공간이 조성되어 있으며, 상기한 고정측의 상부케이스에 회동 가능하도록 결합되는 회동측의 하부케이스와, 상기 하부케이스의 링장착공간에 끼워져 구비되는 가이드링과, 상기한 임펠러장착공간으로 배치되어 하부케이스로부터 회전 가능하게 장착된 임펠러와, 그 회전축이 하부케이스의 외측벽면을 관통하여 임펠러 중심으로 결합되도록 하부케이스의 외측벽면에 장착되어 그 구동력으로 공기를 원심가속시키는 모터로 구성됨을 특징으로 하는 차량의 윈드쉴드와이퍼를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기한 직진가이드노즐부가, 상기 원심가속부 하부케이스의 공기토출공간에 연통되도록 하부케이스에 연장되며 그 단부 단면적이 축소된 직사각형상으로 형성된 축관와, 이 축관에 연통상태로 연장된 직사각단면 형상의 공기 배출관으로 이루어짐을 특징으로 하는 차량의 윈드쉴드와이퍼를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기한 노즐작동부가, 상기 원심가속부의 하부케이스 외주면 소정 부위에 고정상태로 형성된 래크와, 상기 래크에 교합되는 피니언 및 상기 피니언이 그 회전측에 장착된 상태하에서 스크롤압축부의 하우징 외부면 소정 부위에 정, 역회전 가능한 상태로 고정 장착된 모터로 구성됨을 특징으로 하는 차량의 윈드쉴드와이퍼를 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예는 차량이 주행하게 됨에 따라 유입되는 외부공기를 압축시키고 원심가속시켜 직진성을 유지하게 되는 상태로 윈드쉴드글래스 외측면에 고속분사하여 윈드쉴드글래스 외측면을 닦아낼 수 있도록 하는 자동차의 윈드쉴드와이퍼에 관련된다.

상기한 바와 같은 윈드쉴드와이퍼는 도 3과 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 집기덕트부(2)와 스크롤압축부(12) 및 원심가속부(22), 그리고 직진가이드노즐부(32)와 노즐작동부(42)로 구성되어 있다.

상기한 집기덕트부(2)는 한 쌍의 집기관(4)(5)과 이들에 각각 연장되는 한 쌍의 공기가이더(8)(9)로 구성되어 있다.

즉, 한 쌍의 집기관(4)(5)이 차량의 전방측으로 개구되어 대칭 위치에서 차량의 길이 방향으로 길게 배치되어 있으며, 한 쌍의 공기가이더(8)(9)는 상기 한 쌍의 집기관(4)(5) 뒤쪽으로 직교되는 형태로 외측벽면이 경사지게 연장되고 이러한 외측벽면으로부터 절곡된 측벽면들의 내측선단이 소정의 부분적인 원주에 해당하는 곡률로 굴곡 형성되며 상기 외측벽면에 대향되는 내측이 개방되는 형상으로 형성되어 있다.(도 3 참조)

또, 상기한 스크롤압축부(12)는 집기덕트부(2)를 통해 유입된 공기를 회전력으로 압축시킬 수 있도록, 상기 집기덕트부(2)가 연장, 결합되는 하우징(14)과 임펠러(16) 및 공기압축용 모터(M1)로 구성되어 있다.

즉, 상기 하우징(14)에는 집기덕트부(2)의 한 쌍의 공기가이더(8)(9)가 대칭위치의 그 외주면에 연통된 상태로 연장,결합되며, 상기 임펠러(16)는 상기한 하우징(14)의 내부에 회전 가능하게 장착되어 있다.

또, 상기 임펠러(16)는 서로 이격되는 상판(17)과 하판(17'), 그리고 태엽형상의 판재로 형성되어 상기 상판(17)과 하판(17') 사이에서 고정적으로 연장되는 블레이드(18) 및 상기 하판(17') 중앙 하측으로 연장되어 원심가속부(22)에 회전 가능하도록 결합되는 중공관(19)으로 구성되어 있다.(도 5 및 도 6 참조)

또, 상기 공기압축용 모터(M1)는 하우징(14)의 외측에 장착되어, 구동됨에 따라 하우징(14) 측벽면 중앙부위를 관통하게 된 그 회전축에 의해 상기임펠러(16)를 회전시키게 되어 있다.

한편 상기한 원심가속부(22)는, 다수 공간들이 조성되어 있는 고정측의 상부케이스(24)와 회동측의 하부케이스(25) 및 가이드링(R)과 임펠러(26), 그리고 모터(M2)로 이루어져, 상기 스크롤압축부(12)로부터 공급되는 압축 공기를 원심가속시킬 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 상기 고정측의 상부케이스(24)는 상기한 스크롤압축부(12)의 하우징(14)에 고정적으로 결합된 상태하에서 반원단면형상으로 소정반경상에 소정구간의 공간(P1)및 이 공간(P1)의 다른 부위 구간으로 링장착공간(P2)이 조성되어 있는 구조로 형성되어 있다.

또한, 회동측의 하부케이스(25)는 상기 상부케이스(24)의 공간(P1) 및 링장착공간(P2)과 대칭되는 다른 공간(P1') 및 다른 링장착공간(P2')과 상기공간들(P1)(P1')(P2)(P2')에 연통되는 상태하에서 그 중심부에 가상 원뿔형상의 임펠러장착공간(P3) 그리고 상기 임펠러장착공간(P3)과 직진가이드노즐부(32)를 연통시키는 공기토출공간(P4)(도 7 참조)이 조성된 구조로 형성, 구비되어 있다.

이와 같은 형상으로 형성된 상기 하부케이스(25)는 노즐작동부(42)에 의해 상기 고정측의 상부케이스(24)로부터 회동 가능하도록 고정측의 상부케이스(24)와 결합되어 있다.

또, 상기 가이드링(R)은 상기 하부케이스(25)의 링장착공간(P2')에 끼워져 구비되며, 상기 임펠러(26)는 하부케이스(25)의 임펠러장착공간(P3)으로 배치되어 하부케이스(25)로부터 회전됨으로써, 공기압축부(12)로부터 공급되는 압축공기를원심력으로 가속시키게 되어 있다.

또한, 상기 임펠러(26)는 하부케이스(25)의 외측벽면에 장착된 모터(M2)에 의해 회전되는데 상기 모터(M2)는 하부케이스(25)의 외측벽면을 관통하게 된 그 회전축이 상기 임펠러(26) 중심으로 결합됨으로써, 그 구동력으로 임펠러(26)를 회전시키게 되어 있다.

또, 상기한 바와 같은 원심가속부(22)의 임펠러(26)는 끝이 뾰족하지 않은 상태로 막힌 나팔관의 형상으로 형성되며 상기 모터(M2)의 중심축이 그 하측 중심부에 고정적으로 연장된 회전판(28)과, 균일한 폭을 갖도록 형성되어 직립되는 상태로 상기한 회전판(28)의 상측면에 고정적으로 연장된 블레이드(29)로 구성되어 있다.(도 5 및 도 7 참조)

또한, 상기 직진가이드노즐부(32)는 상기 원심가속부(22) 하부케이스(25)의 공기토출공간(P4)에 연장되는 축관(34)와 이에 연통상태로 연장되는 공기배출관(36)으로 이루어져 있다.

즉, 상기 축관(34)는 상기한 원심가속부(22) 하부케이스(25)의 공기토출공간(P4)에 연통되도록 하부케이스(25)에 연장된 상태하에서 그 단부 단면적이 축소된 직사각형상으로 형성되어 있으며, 상기 공기배출관(36)은 상기한축관(34)에 연통상태로 연장된 직사각단면 형상으로 형성된 상태하에서 내측관(38)을 갖도록 되어 있어, 배출되는 공기로 하여금 직진성을 유지할 수 있게된 상태하에서 윈드쉴드글래스(G)면에 분사되도록 한다.(도 4 및 도 8 참조)

또한, 상기 노즐작동부(42)는 상기 직진가이드노즐부(32)를 각운동시켜 공기분출방향을 연속하여 절환시키도록 하는 부분으로, 래크(44)와 피니언(46) 및 모터(M3)로 구성되어 있다.

즉, 상기 래크(44)는 상기 원심가속부(22)의 하부케이스(25) 외주면 소정 부위에 고정상태로 형성되어 있고, 상기 피니언(46)은 상기한 래크(44)에 교합되는 상태로 구비되어 있다.

또, 상기 모터(M3)는 정회전과 역회전이 교번으로 이루어지는 형태의 것으로, 그 회전축에 상기한 피니언(46)이 장착되며, 이러한 상태하에서 상기한 스크롤압축부(12)의 하우징(14) 외부면 소정 부위에 고정 장착됨으로써, 스크롤압축부(12)의 하우징(14) 또는 원심가속부(22)의 상부케이스(24)로부터 원심가속부(22)의 하부케이스(25)를 회동시키게 되어 있다.

상기 본 발명에 의한 차량의 윈드쉴드와이퍼는 윈드쉴드글래스면으로 마찰력이 작용되지 않는 에어블레이드 구조로 구성됨으로써, 윈드쉴드글래스면을 손상시키지 않고, 이에 따라 윈드쉴드글래스를 유리재에서 플라스틱재로 대체할 수 있게되며, 이로써 안전성이 강화됨과 안전성의 강화 및 차량의 경량화 실현을 위한 요구에 부응할 수 있게 됨은 물론, 와이핑효과를 증대시키게 됨과 아울러 소음발생정도가 낮아지게 됨에 따라 실용성 및 제품의 지명도를 확보할 수 있게 된아울러 차량의 경량화를 실현시킬 수 있게 된다는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 차량이 주행하게 됨에 따라 외부공기를 유입시킬 수 있도록, 차량의 전방측으로 개구되어 대칭 위치에서 차량의 길이 방향으로 길게 배치되는 한 쌍의 집기관 및 상기 한 쌍의 집기관의 뒤쪽으로 직교되는 형태로 외측벽면이 경사지게 연장되고, 이러한 외측벽면으로부터 절곡된 측벽면들이 내측선단이 소정의 부분적인 원주에 해당하는 곡률로 굴곡 형성되며, 상기 외측벽면에 대향되는 내측이 개방 형성된 한 쌍의 공기가이더로 이루어진 집기덕트부;

   상기 집기덕트부를 통해 유입된 공기를 회전력으로 압축시킬 수 있도록, 상기한 집기덕트부의 한 쌍의 공기가이더가 대칭 위치의 그 외주면에 연통된 상태로 연장 결합되는 하우징과, 서로 이격되는 상판 및 하판과 태엽형상의 판재로 형성되어 상기 상판과 하판사이에서 고정적으로 연장되는 블레이드 및 상기 하판 중앙 하측으로 연장되어 원심가속부에 회전 가능하도록 결합되는 중공관으로 이루어져 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 장착되는 임펠러와, 상기 하우징의 외측에 장착되어 구동됨에 따라 하우징 측벽면 중앙부위를 관통하게 된 그 회전축에 의해 상기 임펠러를 회전시키는 공기압축용 모터로 이루어진 스크롤압축부;

   상기 스크롤압축부로부터 공급되는 압축 공기를 원심가속시킬 수 있도록, 스크롤압축부의 하우징에 고정적으로 결합된 상태하에서 반원단면형상으로 소정반경상에 소정구간의 공간 및 이 공간의 다른 부위 구간으로 링장착 공간이 조성되어 있는 고정측의 상부케이스와, 상기 상부케이스의 공간 및 링장착공간과 대칭되는 다른 공간 및 다른 링장착공간과 상기 공간에 연통되는 상태하에서그 중심부에 가상 원뿔형상의 임펠러장착공간과 상기 임펠러장착공간과 직진가이드노즐부를 연통시키는 공기토출 공간이 조성되어 있으며 상기한 고정측의 상부케이스에 회동 가능하도록 결합되는 회동측의 하부케이스와, 상기 하부케이스의 링장착공간에 끼워져 구비되는 가이드링과, 끝이 뾰족하지 않은 상태로 막힌 나팔관의 형상으로 형성되며, 상기 모터의 중심축이 그 하측 중심부에 고정적으로 연장된 회전판 및 균일한 폭을 갖도록 형성되어 직립되는 상태로 상기한 회전판의 상측면에 고정적으로 연장된 블레이드로 구성되어 하부케이스로부터 회전 가능한 상태로 상기한 임펠러장착 공간으로 배치된 임펠러와, 그 회전축이 하부케이스의 외측벽면을 관통하여 임펠러(26) 중심으로 결합되도록 하부케이스의 외측벽면에 장착되어 그구동력으로 공기를 원심가속시키는 모터로 이루어진 원심가속부;

   상기 원심가속부로부터 공급되는 압축 공기에 직진성을 부여하여 윈드쉴드글래스면에 분사시킬 수 있도록, 상기 원심가속부 하부케이스의 공기토출공간에 연통되도록 하부케이스에 연장되며 그 단부 단면적이 축소된 직사각형상으로 형성된 축관과 이 축관에 연통상태로 연장된 직사각단면 형상의 공기배출관으로 이루어지는 직진가이드노즐부;

   상기 직진가이드노즐부를 각운동시켜 공기분출방향을 연속하여 절환할 수 있도록, 상기 원심가속부의 하부케이스 외주면 소정 부위에 고정상태로 형성된 래크와, 상기 래크에 교합되는 피니언 및 상기 피니언이 그 회전축에 장착된 상태하에서 스크롤압축부의 하우징 외부면 소정 부위에 정,역회전 가능한 상태로 고정장착 된 모터로 구성된 노즐작동부를 포함하는 차량의 원드쉴드와이퍼.