KR100371539B1 - 접촉식 와이퍼 부상량 측정시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면의 요철에 따른 변위 측정봉의 높이 변화량을 전류값의 변화량으로 측정하여 와이퍼 블레이드의 변화량 및 기울기를 동시에 측정함으로써, 고속에서의 와이퍼의 거동을 효과적으로 측정할 수 있는 접촉식 와이퍼 부상량 측정시스템에 관한 것으로, 이 측정시스템은 브라켓(22)에 의해 와이퍼 블레이드(10)에 설치되며, 케이싱(21)과, 스프링(28)에 의해서 상기 케이싱(21)내에 탄성적으로 상하 이동 가능하게 설치되는 변위 측정봉(24)과, 이 변위 측정봉(24)의 상단에 부착된 단자(27)와, 이 단자(27)와 미끄럼 접촉되는 가변저항(26)으로 이루어진 변위 측정장치(20)와; 상기 가변저항(26)으로부터 입력되는 저항값을 전류값으로 변환하는 전류계(30)와; 상기 전류계(30)로부터 입력된 전류를 바탕으로 상기 변위 측정봉(24)의 변위를 측정하는 측정기(34)를 포함한다.

Description

접촉식 와이퍼 부상량 측정시스템{CONTACT TYPE DEVICE FOR DETECTING A VARIABLE HEIGHT AND ANGLE OF WIPER BLADE}

본 발명은 접촉식 와이퍼 부상량 측정시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 표면의 요철에 따른 변위 측정봉의 높이 변화량을 전류값의 변화량으로 측정하여 와이퍼 블레이드의 변화량 및 기울기를 동시에 측정함으로써, 고속에서의 와이퍼의 거동을 효과적으로 측정할 수 있는 접촉식 와이퍼 부상량 측정시스템에 관한 것이다.

통상, 자동차의 전면에는 주행 중에 전방에서 불어오는 바람이나 빗물의 유입을 막기 위한 윈드실드가 끼워져 있다. 이 윈드실드의 표면에 먼지나 흙이 쌓이게 되면 전방의 시야를 확보하는데 많은 어려움이 있으며, 특히, 눈이나 비가 오는 지역을 운행할 경우에는 윈드실드의 표면에 있는 물기를 빨리 제거해야 전방을 주시할 수 있다. 이를 위해서 자동차에는 와이퍼 시스템이 구비되어 있어, 윈드실드 표면에 있는 먼지나 빗물 등을 제거할 수 있다.

와이퍼 시스템의 일반적인 구성을 보면, 와이퍼 모터와, 이 와이퍼 모터에 의해 작동되는 와이퍼 링크와, 이 와이퍼 링크에 의해서 일정 각도의 범위내로 회동되는 와이퍼 아암과, 중앙 부분이 와이퍼 아암의 끝단에 고정되어 있어, 와이퍼 아암이 이동하게 되면, 윈드실드의 표면을 따라 일정 각도의 범위 내를 이동하면서 윈드실드 표면을 닦아 냄으로써, 표면에 묻어 있던 각종 먼지나 이물질을 제거하는 와이퍼 블레이드로 이루어져 있다.

이러한 구성의 와이퍼는 윈드실드 표면을 따라서 이동하므로 곡률에 따라서 휘어지게 된다. 그로 인해 주행중에 와이퍼를 작동하게 되면 각기 부상되는 양이나 블레이드의 기울기가 달라지게 되어 우천시에는 운전자의 시계를 불량하게 만들 수 있다.

주행시에 와이퍼 블레이드(이하, 와이퍼로도 약칭함)의 부상을 측정하는 방법으로는 액적을 윈드실드의 표면에 분무한 후에 와이퍼의 작동시에 블레이드에 의해 닦이는 정도를 파악하는 방법이 있고, 와이퍼의 힌지부에 스트레인 게이지를 장착하여 와이퍼가 부상하는 정도를 측정하는 방법이 있다.

그러나, 액적을 분무하여 부상량을 측정하는 방법은 부상량의 정성적인 파악은 가능하지만, 액체를 분사하는 것이므로 실차풍동에서 아용이 불가능한 단점이 있고, 정량적인 파악이 불가능하다. 또, 스트레인 게이지를 이용하는 방법은 힌지부에서 와이퍼의 기울기 변화만을 측정할 수 있으므로 와이퍼의 일정부분에서의 부상량과 같은 와이퍼의 다양한 거동을 파악할 수 없는 단점을 지니고 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 기존의 물분사에 의해 가시적으로 확인하였던 종래의 방식 대신에 와이퍼의 변위를 가변저항을 통해서 전류값으로 환산하여 정량적인 값을 얻을 수 있으며, 와이퍼 블레이드의 기울기를 측정하여 고속에서의 와이퍼의 거동을 실차풍동 내에서 효과적으로 측정할 수 있는 접촉식 와이퍼 부상량 측정시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 측정장치가 와이퍼 블레이드에 장착된 상태를 보인 구성도,

도 2는 도 1에서 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 단면도,

도 3은 본 발명의 와이퍼 부상량 측정창의 회로도,

도 4는 변위 측정장치를 확대하여 보인 도면.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10:와이퍼 블레이드 12:활대

14:커넥터 16:러버

20:변위 측정장치 21:케이싱

22:브라켓 24:변위 측정봉

26:가변저항 27:단자

28:스프링 30:전류계

32:전원 34:측정기

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉식 와이퍼 부상량 측정시스템은 브라켓에 의해 와이퍼 블레이드에 설치되며, 케이싱과, 스프링에 의해서 상기 케이싱내에 탄성적으로 상하 이동 가능하게 설치되는 변위 측정봉과, 이 변위 측정봉의 상단에 부착된 단자와, 이 단자와 미끄럼 접촉되는 가변저항으로 이루어진 변위 측정장치와; 상기 가변저항으로부터 입력되는 저항값을 전류값으로 변환하는 전류계와; 상기 전류계로부터 입력된 전류를 바탕으로 상기 변위 측정봉의 변위를 측정하는 측정기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접촉식 와이퍼 부상량 측정시스템에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 측정장치가 와이퍼 블레이드에 장착된 상태를 보인 구성도이고, 도 2는 도 1에서 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 와이퍼 블레이드(10)의 전체적인 구성을 보면, 와이퍼 아암과의 연결을 위한 커넥터(14)가 끼워져 있는 활대(12)와, 이 활대(12)에 고정된 다수의 아치형 브라켓에 의해 설치되어 있는 러버(16)로 이루어져 있으며, 러버(16)내에는 탄성력을 제공하기 위한 스프링이 끼워져 있다.

이러한 구성의 와이퍼 블레이드에는 윈드실드를 따라 이동하는 도중의 변위 및 기울기를 측정하기 위한 본 발명의 변위 측정장치(20)가 브라켓(22)에 의해서 다수개(본 실시예에서는 3개) 설치되어 있다. 와이퍼 블레이드(10)는 윈드실드 표면의 곡률반경을 따라 움직이면서 휘어지게 되므로, 정확한 측정을 위해서 변위 측정장치(20)를 와이퍼 블레이드(10)의 중앙과 양단 근처에 설치하였다.

이 변위 측정장치(20)에는 2개의 변위 측정봉(24)이 출몰가능하게 장착되어 있는데 이를 다음의 도 3과 도 4에서 상세히 설명한다.

먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 와이퍼 부상량 측정시시스템의 전체적인 구성을 보면, 2개의 변위 측정봉(24)이 상하 이동가능하게 장착되고, 단자(27)를 통해서 전달되는 변위 측정봉(24)의 이동량에 따라 저항값이 변화되는 가변저항(26)이 내장된 변위 측정장치(20)와, 이 변위 측정장치(20)의 가변저항(26)으로부터 입력되는 저항값을 전류값으로 변환하는 전류계와; 이 전류계(30)로부터 입력된 전류를 바탕으로 변위 측정봉(24)의 변위를 측정하는 측정기(34)로 이루어져 있다.

변위 측정봉(24)은 스프링(28)에 의해서 케이싱(21)내에서 탄성적으로 상하 이동할 수 있도록 장착되어 있으며, 이동시에 접촉면과의 마찰저항을 최소화하기 위하여 하단에는 볼펜의 하단에 끼워져 있는 구조와 동일한 원형팁(25)이 끼워져 있다.

이러한 구성의 변위 측정시스템에 있어서, 윈드실드 표면의 요철에 따라서 원형팁이 상하로 미끄럼 이동하면서 변위 측정봉(24)을 상하로 이동하게 되면, 이 변위 측정봉(24)의 이동량은 단자(27)를 통해서 가변저항(26)으로 전달된다. 가변저항(26)의 저항 변화량은 전류계(30)로 전달되어, 결국, 전원(32)으로부터 공급되는 전류의 저항값은 가변저항(26)에 의해서 변화된 다음에 전류계(30)를 경유하여 측정기(34)로 입력되며, 측정기(34)는 전류계(30)에서 입력된 전류값을 바탕으로상기 변위 측정봉(24)의 이동량을 측정하게 된다.

도 4에서 보면, 변위 측정봉(24)의 상부 확장단(24a)의 상하 양면은 동일 길이의 스프링(28)에 의해 가압되어 있음을 알 수 있다. 또한, 케이싱(21)의 상부에 점선으로 나타낸 바와 같이, 센서에 의한 오차를 줄이기 위해서 유동방향의 투영면적(A)을 최소화하는 것이 바람직하다.

이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 표면의 요철에 따른 변위 측정봉의 높이 변화량을 전류값의 변화량으로 측정하여 와이퍼 블레이드의 변화량 및 기울기를 동시에 측정함으로써, 고속에서의 와이퍼의 거동을 효과적으로 측정할 수 있다.

Claims (3)

1. 브라켓(22)에 의해 와이퍼 블레이드(10)에 설치되며, 케이싱(21)과, 스프링(28)에 의해서 상기 케이싱(21)내에 탄성적으로 상하 이동 가능하게 설치되는 변위 측정봉(24)과, 이 변위 측정봉(24)의 상단에 부착된 단자(27)와, 이 단자(27)와 미끄럼 접촉되는 가변저항(26)으로 이루어진 변위 측정장치(20)와;

   상기 가변저항(26)으로부터 입력되는 저항값을 전류값으로 변환하는 전류계(30)와;

   상기 전류계(30)로부터 입력된 전류를 바탕으로 상기 변위 측정봉(24)의 변위를 측정하는 측정기(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉식 와이퍼 부상량 측정시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 변위 측정봉(24)의 하단에는 측정면과의 마찰을 줄이기 위한 원형팁(25)이 설치된 것을 특징으로 하는 접촉식 와이퍼 부상량 측정시스템.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 변위 측정봉(24)의 상부 확장단(24a)의 상하 양면은 동일 길이의 스프링(28)에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 접촉식 와이퍼 부상량 측정시스템.